JPS63120902A - 弾性収縮体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内部空洞内への加圧流体の導入により膨径変
形し軸線方向に収縮力を生起するバッグ・タイプの弾性
収縮体に関するものである。

（従来の技術） 加圧流体、たとえば圧縮空気を管状体の内部空洞内に導
入することにより、半径方向に膨張し軸線方向に収縮力
を生起するバッグ・タイプの弾性収縮体は、液圧シリン
ダや電動機を用いた往復運動を行なうアクチュエータに
比べ、装置自身の重量が軽く、また作動油の漏洩による
環境汚染、スパークの発生による火災などの問題がない
など数多くの特徴を有している。

このような弾性収縮体は、加圧流体の不遇過性を考慮し
て、ゴムまたはゴム状弾性材料、若しくはこれらと同等
な材料よりなる管状体の外周を、有機または無機質高張
力繊維類、たとえば芳香族ポリアミド繊維（ケプラー：
商品名）や、極細金属ワイヤの如きフィラメントの撚り
または無撚りの束などを編組んだ編組補強構造体にて被
覆し、それぞれの両端開口を閉鎖部材にて封止合着した
構造をしている。

その編組補強構造体は、管状体の内圧充填による最大膨
径時において、編組角度θが、いわゆる静止角（５４”
　４４　’　）に至るような編組構造をしており、それ
ゆえ、少なくとも−・方の閉鎖部材に形成した接続孔を
介して管状体の内部空洞に加圧流体を適用すると、編組
補強構造体の編組角度の拡大、つまりパンクグラフ運動
による管状体の膨径と、それに由来した軸線方向の収縮
がもたらされる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、このような従来の弾性収縮体においては、管
状体の外周を覆う編組補強構造体は、管状体の内部空洞
内への加圧流体の給排に伴なって繰返しパンタグラフ運
動を行なうため、比較的長期間に亘り使用すると、その
一部又は全体に編みくずれが生ずる虞れがあった。この
ような状態で管状体の内部空洞に加圧流体を適用すると
、その編みくずれ部分から管状体が半径方向に局所的に
突出し一層編みくずれが助長されるので、弾性収縮体と
しての所期した機能を達成できないという問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされものであり、弾
性収縮体に繰返し加圧流体を適用しても、管状体が１重
補強構造体を介して外方に突出することがなく、しかも
従来のものに比べて大きな収縮力を生起することができ
る弾性収縮体を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明の弾性収縮体は、ゴム
またはゴム状弾性材料よりなる管状体を、有機または無
機質高張力繊維類よりなる第１編組補強構造体、並びに
この第１編組補強構造体の外周に配設され第１編組補強
構造体の編組角度より小さな編組角度を有する第２編組
補強構造体にて被覆し、これら、管状体及び編組補強構
造体の両端開口を閉鎖部材にて封止合着し、閉鎖部材の
少なくとも一方に、上記管状体の内部空洞に連通ずる接
続孔を設けてなる。

（作　用） この弾性収縮体に加圧流体を適用すると、管状体の膨径
運動に伴って第１及び第２の編組補強構造体は、それぞ
れパンタグラフ運動を行なう。ところで管状体に隣接し
その外周を覆う第１ｗｉ組補強構造体の外周を、さらに
第２編組補強構造体にて被覆するとともに、その編組角
度を第１編組補強構造体の編組角度より小さくしたので
、加圧流体を弾性収縮体に繰返し適用しても編組補強構
造体は編くずれを生ずることがなく、管状体が編組補強
構造体から突出することがない。

それゆえ、管状体には、加圧流体の適用に際して、内圧
がほぼ一様に作用し局所的な圧力が作用しないので、弾
性収縮体の耐破壊性および耐久性が向上する。また、加
圧流体の有するエネルギーを一段と有効に変換できるの
で、収縮力も向上する。

（実施例） 以下図面を参照して本発明実施例について詳述する。

第１図は、本発明弾性収縮体を一部破断して示す正面図
であり、１は管状体を示し、加圧流体に対する不透過性
を考慮してゴムまたはゴム状弾性材料、若しくはこれら
と同等な材料よりなる。

この管状体ｌの外周を、第１編組補強構造体２ａ＋そし
て第１編組補強構造体２ａの外周を第２編組補強構造体
２ｂでそれぞれ覆う。これら第１、第２の編組補強構造
体は、従来の弾性収縮体のそれと同様な繊維類を編組ん
だものであり、補強繊維の方向と収縮が起こる軸線方向
とのなす角度を静止角度よりもはるかに小さい２０’程
度の初期値として構成したものである。

ここで注意することは、第２編組補強構造体２ｂの編組
角度θ２を、第１編組補強構造体の編組角度θ、より小
さく、好適にはθ２＝αθ１、ただし０．６５　＜α＜
１．０とすることである。

そして、これら第１および第２の補強構造体２ａ。

２ｂにより外周を２重に覆われた管状体１の両端開口に
閉鎖部材３をそれぞれ装着するとともに封止合着する。

なお、編組補強構造体２ａ、　２ｂに外周が覆われた管
状体１が閉鎖部材３から外れるのを阻止するため、管状
体の内壁に掛合する閉鎖部材の一部に環状の突起を設け
る。さらにこのことを−層確実なものとするため、かし
めキャップ４によりかしめるのが良い。また、符号５は
、弾性収縮をアクチュエータとして用いた時に、駆動す
べき部材に弾性収縮体を連結するのに供する連結ピン孔
であり、符号６はかしめキャブ４をかしめ加工した時に
形成された圧痕を示す。

閉鎖部材３の少なくとも一方には、管状体１の内部空洞
７に連通ずる接続孔８を設ける。そして接続孔８にはフ
ィンティング９を装着し、操作圧力源に接続された配管
と弾性収縮体との接続を容易に、しかも確実に行なうこ
とができるようにする。

このように構成した弾性収縮体の管状体１の内部空洞７
に、適当な操作圧力源から加圧流体を導入すると、各編
組補強構造体はパンタグラフ運動をそれぞれ行ない、管
状体は膨径変形するので、弾性収縮体はその軸線方向に
収縮力を生起する。

一方、その内部空洞から加圧流体を排出すると、管状体
の復元伸張に伴って編組補強構造体も初期編組角度に戻
るので、弾性収縮体は初期寸法に復帰する。

本発明に係る弾性収縮体の性能を確認するため、従来構
造の弾性収縮体との耐破壊性、耐圧性、そして収縮力特
性について比較試験を行なった。比較試験に供した弾性
収縮体は、それぞれ、外径１４ｍｍ肉厚１ｍｍ、有効長
さ３００ｍｍの天然系ゴムよりなる管状体を、ポリエス
テル系繊維よりなる１０００デニールの糸を３本撚り合
わせた撚糸を編目の一辺の長さが約２１１Ｉ１１となる
よう編組んだ編組補強構造体にて被覆したものであり、
本発明弾性収縮体では、第１、第２の編組補強構造体の
編組角度θ１゜θ２をそれぞれθｒ　＝２６．４°、θ
、　＝２３．６”とし、従来の弾性収縮体ではθ＝２６
．４°（・θ、）とした。

なお耐破壊性は、加圧流体を適用しない状態で長手方向
に負荷を作用させ弾性収縮体に破損が生じた時の荷重を
、耐圧性は弾性収縮体の内部空洞に加圧流体を導入した
時にそれが破断した際の圧力でそれぞれ比較した。その
結果を次表に示す。

また、収縮力特性の結果を第２図に示す。第２図におい
て、符号Ａは本発明弾性収縮体の、符号Ｂは従来の弾性
収縮体の収縮力と収縮率（収縮量／基準長さ）との関係
をそれぞれ示す。なお、符号Ｃ，Ｄは、本発明弾性収縮
体と同様に編組補強構造体を２重としたものであるが、
Ｃはそれらの編組角度θ、　θ２を共に２６．４°とし
たものを、Ｄはθ＋　”−２６，４”、　　θ、＝２７
．８６としたものである。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明弾性収縮体によれば、編組
補強構造体に編くずれが生じにくいばかりでなく、耐破
壊性および耐圧性が従来の弾性収縮体に比べて大きく向
上する。一方、一定圧力の加圧流体を適用した場合には
、従来のものに比べて大きな収縮力が得られるので、上
記効果と相まって収縮力の大きな弾性収縮体を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明弾性収縮体を一部破断して示す正面図
、 第２図は、一定圧力の加圧流体を適用した時の収縮率と
収縮力との関係を示す図である。 ■・・・管状体 ２ａ・・・第１編組補強構造体 ２ｂ・・・第２編組補強構造体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ゴムまたはゴム状弾性材料よりなる管状体と、有機
   または無機質高張力繊維よりなり、管状体の外周を覆う
   第１編組補強構造体、並びに、第１編組補強構造体の外
   周を覆うとともに第１編組補強構造体の編組角度より小
   さな編組角度を有する第２編組補強構造体と、これら管
   状体及び編組補強構造体の両端開口を封止合着する閉鎖
   部材とを具え、閉鎖部材の少なくとも一方は、管状体の
   内部空洞に連通する接続孔を有し、その内部空洞内への
   加圧流体の供給より軸線方向に収縮力を生起することを
   特徴とする弾性収縮体。