JP2002541410A - 作動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、管状本体（５）を備えた流体作動型作動装置に関する。該管状本体（５）は、間隔をあけて設置された２つのヘッドピース（３，４）の間に延在し、その内部には、流体圧力媒体が送り込まれる。２つのヘッドピース（３，４）には、管状本体（５）と同軸を有するストランド構造（６）が固定されている。該ストランド構造（６）は、交差して配置される２つのストランドグループ（１８，１９）を備えており、該ストランドグループ（１８，１９）は、同一のストランドグループ内で同じ長手軸方向に平行に延在する複数の柔軟なストランド（７）を備える。ストランドグループ（１８，１９）は、間に挿入される柔軟な材料により間隔をあけて配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、流体動力によって作動する作動装置に関する。該作動装置には、間
隔をあけて配置される２つのヘッドピースの間に延在し、内部空間を液状媒体が
通るようになっているホース本体と、２つのヘッドピースに固定され、ホース本
体と同軸方向に延在するストランド構造とが備えられている。該ストランド構造
は、２つのストランドグループを交差した構成からなり、各ストランドグループ
内では、折れ曲がるほど柔軟な複数のストランドが、同じ長手軸方向に互いに隣
接して延在している。

【０００２】 このタイプの作動装置は、ヨーロッパ特許公報０ １６１ ０７５０ Ｂ１に
開示されている。この既知の設計においては、折れ曲がるほど柔軟な材料からな
るホース本体は、互いに交差すると考えられる２つのストランドグループからな
る、繊維材料で構成されたストランド構造により外部から囲まれている。この場
合、結び目なしの橋かけを可能にするために、ストランドグループは編み合わさ
れているが、内部空間において圧力を受けると、ホース本体は、放射状に広がり
、ストランド構造との関連で２つのヘッドピース間の間隔を狭めてしまう。既知
の作動装置における問題の１つは、ホース本体の直径が変化する際に個々のスト
ランドの交差部分に大きな摩擦が発生することである。これは、特に、２つのス
トランドグループにおけるストランド間の角度の変化によって生じる。ヨーロッ
パ特許公報０ １６１ ０７５０ Ｂ１の場合、個々のストランドグループにお
けるストランドの交差部分に潤滑剤を使用することが提案されている。しかしな
がら、そのような潤滑剤を塗布する作業は別にして、時間の経過と共に潤滑剤が
蒸発してしまうか、あるいは潤滑剤が固相コーティングの場合、だんだんと潤滑
剤が剥がれ落ちてきて、滑剤効果が時間と共に減少してしまい、ストランド構造
が摩擦により損なわれる可能性がある。

【０００３】 従って、本発明の目的の一つは、作動期間が長くてもほとんど損なわれないス
トランド構造を有する作動装置を提供することである。 この目的を達成するためには、ストランドグループ間に可撓性材料を挟み込み
、ストランドグループの間に常に間隔をあけておく方法がある。

【０００４】 このようにすれば、２つのストランドグループの間で直接接触が妨げられ、必
要な間隔は、ストランドグループの間に設置する材料によって確実に保たれる。
この材料は、事実上、仕切り壁の役割を果たすが、曲げられる性質であるために
、ストランドの動きに悪い影響を与えることはない。ストランドグループ間の直
接接触を避けることにより、ストランド材にかかる負荷は大幅に減少し、同時に
作動装置の効率も改善される。

【０００５】 本発明のさらなる有用な展開は、従属請求項に示されている。 ストランドグループは、柔軟な材料、特にゴム性材料に埋め込まれているのが
好ましく、またストランドグループが完全にこの材料に囲まれるのが好ましい。
このことは、同時に外部からの影響に対する保護の役割を果たす。

【０００６】 原則として、ホース本体とは別にストランド構造を製造し、一種の同心ケーシ
ングとしてホース本体の周りに設置することは可能である。しかしながら、スト
ランドグループ間に間隔をあけるための材料が直接ホース本体によって構成され
るように設計をしたほうが、かなり単純かつ割安である。つまり、ストランド構
造がホース本体の材料に統合される結果、圧力下の流体を受け取る内部空間をシ
ーリングする機能と同時に、ストランドグループの間隔を保つ機能をホース本体
が担うことになる。また、例えば、適当な方法を用いてストランドグループの周
辺部に加硫によりホース本体材料を配置することも可能である。

【０００７】 さらに、ストランドがその個々のグループにおいて互いに接触しないように延
在し、ストランドグループを互いに離れさせている材料が、同時に個々のグルー
プ内のストランド間の接触を妨げる役割を果たすと有利である。 特に便利な設計では、ストランドグループは互いに橋かけせず、互いを同軸方
向に取り囲む。このことは、一方で、複雑な編み込みをなくしてストランドを単
純に積み重ねることを可能にし、他方で、２つのストランドグループが２つの相
互に同心の管状層に延在することを可能にする。２つの管状層が半径方向に互い
を通さないために、個々のストランドは、波形状にはならずにそれぞれ主方向に
引き延ばされる。このことは、材料にかかる負荷を減少し、応答特性を改善する
。

【０００８】 以下に、本発明を付属の図面を参照しながら詳細に説明する。 ここに図示された作動装置１は、収縮手段２を有していて、該収縮手段２は、
非作動状態においては十分に管状の形状をしていて、間隔をあけて設置された２
つのヘッドピース３，４の間で軸方向に延在し、かつそれらにより支えられてい
る。

【０００９】 収縮手段２は、ゴム弾性特性を持つ材料からなるホース本体５を備える。その
ような材料としては、例えばゴムそのもの、あるいはエラストマーがある。 さらに収縮手段２は、ホース本体５と同軸方向に配置され、折れ曲がるほど柔
軟で同時に比較的高い抗張力を有する複数のストランド７を備えたストランド構
造６を備える。これらのストランド７は、プラスチック材料からなっていてもよ
いが、本実施例においては、個々の織物繊維から構成される。しかしながら、ス
トランドが多繊構造であって、例えば複数の個々の繊維をねじったものそれぞれ
から構成されていてもよい。

【００１０】 ストランド構造６は、実施例において、完全にホース本体５に統合されている
。個々のストランドはホース本体５の材料に埋め込まれていて、完全にホース材
料により囲まれているのが好ましい。 ２つの軸端領域８，９において、収縮手段２は、ヘッドピース３，４にそれぞ
れ固定されている。実施例では、収縮手段２がホース本体５に統合されているた
めに、ホース本体５とストランド構造６とのどちらも同時に固定される。しかし
ながら、別々に取り付けることもまた可能である。

【００１１】 取り付けのタイプは、ヘッドピース３，４のそれぞれとホース本体５との間の
流体接続が気密になるように選択する。さらに、ストランド構造とヘッドピース
３，４との間に、張力に対し非常に耐性のある接続がなされることが重要である
。これは、実施例において概ね達成されるが、それは、ヘッドピース３，４が多
部品設計であって内部部品１２を有し、さらに外部部品１３が内部部品１２にユ
ニオンナットのようにねじ止めされるためである。内部部品１２は、収縮手段２
に対して円錐状に先細りになる把持部１４を有し、収縮手段２は、放射状に広が
りながら該把持部１４上に滑り込む。そのため、収縮手段２の２つの端部は、外
部部品１３と把持部１４との間にしっかりと挟まれる。

【００１２】 ２つのヘッドピース３，４上に設けられ、例えばねじ穴の形状を持つ取り付け
手段１５は、互いに移動する構成要素の取り付けを可能にする。そのため、作動
装置１を、例えば、流体動力駆動シリンダ等に用いることも可能である。 少なくともヘッドピースの１つ、本実施例の場合、図１の右半分に示すヘッド
ピース４は、一方で内部空間１７に向かって開き、他方でヘッドピース４に向か
って開く、切れ目のない流体ダクト１６を備えている。流体ダクト１６は、例え
ば取り付け手段１５によって直接構成され、流体ダクトの接続を可能にする接続
手段を備えている。詳細には図示されていないが、該接続手段を介して、例えば
圧縮空気、または油圧媒体のような圧力下の流体の内部空間１７への供給及び内
部空間１７からの放出が、交互に繰り返される。

【００１３】 ストランド構造６の複数のストランド７は、互いに交差するように配置される
２つのストランドグループ１８，１９としてまとめられる。このことは、端的に
言うと、ストランド構造６を半径方向から平面図として見た場合、複数の菱形状
の領域を有するグリッド状の構造であることを意味する。ホース本体５の内部空
間１７に圧力媒体を供給すると、ホース本体５の直径は広がる（図１の右半分を
参照）ので、菱形グリッドは変形し、収縮手段２の軸方向の長さは縮む。すると
ヘッドピース３，４は、軸方向に働く伸張力の影響を受けて、例えば２つのヘッ
ドピース３，４に固定された２つの構成要素を動かす。

【００１４】 各ストランドグループ１８，１９内の複数のストランド７は、好ましくは互い
に横方向に隣接して配置され、同じ直線方向に延在する。さらに、それぞれのス
トランドグループ１８，１９の複数のストランド７は、ホース本体５の外周に沿
って螺旋状に走り、２つのストランドグループ１８，１９の巻きの方向が互いに
逆であるため、交差構造ができる。

【００１５】 図示した実施例において、２つのストランドグループ１８，１９は、互いに交
差接続されておらず、同軸方向に互いを囲む２つの異なる管状層に延在している
。このことは、ストランド７の１つの内部層（内部ストランドグループ１８）を
、ストランド層（外部ストランドグループ１９）が同一中心でもって囲んでいる
図３により明らかである。

【００１６】 このような配置を用いることで、複数のストランド７の進路は、ほとんど確実
に主方向、つまり本ケースの場合には螺旋形となり、複数のストランドが互いに
交差連結されていて、互い違いになっている先行技術に見られるような、波状の
進路にはならない。

【００１７】 よって、個々のストランド７は、非作動状態においてさえ広げられていて、作
動装置の初期作動の間の伸張も極めて穏やかに行われる。このことは、作動装置
１が優秀な応答作用を有することを示す。比較的低い流体圧力においてさえ十分
な軸方向の伸張力を引き起こすことが可能である。

【００１８】 本実施例の作動装置１のさらなる展開では、ストランドグループ１８，１９は
、これ以後「スペーシング材」として参照される、間に配置される可撓性材料２
２によって間隔をあけられる。その結果、作動装置１の作動状態とは無関係に、
２つのストランドグループ１８，１９の個々のストランド７間の直接接触は不可
能になる。図示された実施例では、スペーシング材２２は、ストランドグループ
１８，１９に属する複数のストランド７が互いに接触しないようにしており、実
際、それらの間に常に間隔をあける役割を果たしている。

【００１９】 該スペーシング材２２は、本発明の実施例においては、ホース本体の材料によ
って直接構成されている。このため、スペーシング材２２は、上記の構造を持つ
個々のストランド７がホース本体に直接、完全に埋め込まれるので、スペーサの
役割を果たすことになる。特に同軸方向にホース本体を囲む、ストランドが埋め
込まれる適切な可撓性材料からなるスペーサ本体を別構成とするのに比べて、本
実施例の統合された構成には、最低限の材料のみを使用する、かなり単純な製造
を可能にするという利点がある。

【００２０】 全体として、複数のストランド７は、常にスペーシング材により間隔をあけら
れているために、作動装置１が作動状態であろうと非作動状態であろうと、個々
のストランド７間の直接接触は決して起こらない。そのため、個々のストランド
７を早期に消耗させる摩擦も起こらない。この点で、固形材料のスペーシング材
は、負荷を与えられたストランド７によって切断されるのを防ぐのに十分な強さ
を明らかに有している。しかしながら同時に、作動中の半径方向及び軸方向への
変形を許容し、ストランド７が必要とする程度の自由を与えるのに十分な柔軟性
をも明らかに併せ持つ。

【００２１】 この観点から、ゴムが最適な材料と証明されている。 スペーシング材２２の内部のストランド７それぞれとホース本体の材料との統
合は、例えば、個々のストランドグループ１８，１９間にゴム材料からなる中間
層を用いて、同じ材料からなる複数層を加硫することにより達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の作動装置を横正面から見て、部分的に縦断面を示したもの
で、図の左半分は作動装置が作動していない状態を、図の右半分は作動装置が作
動している状態を示している。

【図２】 作動装置の斜視図であり、収縮手段がホース本体を囲い、ストラン
ド構造は部分的にはく離された箇所に示されている。

【図３】 図２の一点鎖線ＩＩＩ−ＩＩＩでの断面図で作動装置の収縮手段の
一部を示している。

【図４】 図２の矢印ＩＶに示すように、外側から半径方向にストランド構造
の部分を眺めた平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローレンツ ベルント ドイツ連邦共和国 73262 ライヘンバッ ハ／フィルズ ハウプトシュトラーセ 29 (72)発明者 サレマー アグゼル ドイツ連邦共和国 73728 エスリンゲン フランティスカネルガーセ 15／17 Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA11 CB10 CB14 DA26 DB12

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隔をあけて配置される２つのヘッドピース（３，４）の間に
   延在し、内部空間（１７）を流体媒体が通るようになっているホース本体（５）
   と、該ヘッドピース（３，４）の両方に固定され、ホース本体（５）について同
   軸方向に延在するストランド構造（６）とを備えた、流体動力によって作動する
   作動装置において、該ストランド構造が、交差した構成からなる２つのストラン
   ドグループ（１８，１９）を有し、該ストランドグループ（１８，１９）が、同
   じストランドグループ内で互いに隣接し同じ長手軸方向に延在する、折れ曲がる
   ほど柔軟な複数のストランド（７）を有していて、該ストランドグループ（１８
   ，１９）が、該ストランドグループ間に介在する可撓性材料（２２）によって絶
   えず一定の間隔をあけた状態に保たれることを特徴とする作動装置。
2. 【請求項２】 前記２つのストランドグループ（１８，１９）が、柔軟な、好
   ましくはゴム性材料（２２）に共に埋め込まれることを特徴とする、請求項１に
   記載の作動装置。
3. 【請求項３】 前記材料（２２）が、ゴム材料またはエラストマー材料である
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の作動装置。
4. 【請求項４】 前記１つあるいは両方のストランドグループ（１８，１９）が
   、前記材料（２２）に完全に囲まれることを特徴とする、請求項２または３に記
   載の作動装置。
5. 【請求項５】 一定の間隔を維持する前記材料（２２）が、前記ホース本体の
   材料により直接構成されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記
   載の作動装置。
6. 【請求項６】 前記複数のストランド（７）が、前記１つあるいは両方のスト
   ランドグループ（１８，１９）内を互いに接触することなく隣接して延在するこ
   とを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の作動装置。
7. 【請求項７】 前記ストランドグループ（１８，１９）間に配置され、互いの
   接触を妨げている前記材料（２２）が、スペーシング手段として個々のストラン
   ドグループ（１８，１９）内の複数のストランド（７）間にも備えられることを
   特徴とする、請求項６に記載の作動装置。
8. 【請求項８】 前記ストランドグループ（１８，１９）が、互いに橋かけ結合
   されておらず、同軸方向に互いを囲むことを特徴とする、請求項１ないし７のい
   ずれかに記載の作動装置。