气动致动器制造技术

本发明专利技术的课题在于提供一种提高了耐久性的气动致动器，解决方案为一种气动致动器(10)，该气动致动器(10)具有致动器主体部(100)，该致动器主体部(100)包括利用气压进行膨胀及收缩的筒状的管(110)和编入在规定方向上取向的帘线(121)而成的筒状的套管(120)，该气动致动器的特征在于，在无负荷且无加压状态下，所述帘线(121)的相对于致动器的轴向(D

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气动致动器
本专利技术涉及一种气动致动器。
技术介绍
以往，作为使管膨胀和收缩的致动器，广泛应用具有使用空气作为工作流体来进行膨胀、收缩的橡胶制的管(管状体)和覆盖管的外周面的套管(编织加强构造)的气动致动器(所谓的McKibben型)(例如参照专利文献1)。包括管和套管的致动器主体部的两端使用由金属形成的密封构件凿紧。套管为编入聚酰胺纤维等高张力纤维或金属的帘线而成的筒状的构造体，用于将管的膨胀运动限制在规定范围。这样的气动致动器能够在各种各样的领域使用，但特别适合作为护理·福利用设备的人工肌肉使用。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭61－236905号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，上述以往的致动器的强度(耐压力)不一定高，特别是在未适当地设计套管的情况下，带给管的负荷变大，而耐久性存在改善的余地。于是，本专利技术的课题在于解决上述以往技术的问题，提供一种提高了耐久性的气动致动器，该气动致动器是使用气体作为工作流体的致动器。用于解决问题的方案解决上述课题的本专利技术的主旨结构如以下所述。本专利技术的气动致动器具有致动器主体部，该致动器主体部包括利用气压进行膨胀及收缩的筒状的管和覆盖所述管的外周面的套管，该套管是编入在规定方向上取向的帘线而成的筒状的构造体，该气动致动器的特征在于，在无负荷且无加压状态下构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度为20度以上且小于45度，在气压5MPa下构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度为45度的状态下，构成所述套管的帘线的间隙的总面积(S2)与所述致动器主体部的外表面的面积(S1)之比(S2/S1)为35％以下。在这样的本专利技术的气动致动器的情况下，对套管进行了适当设计，因而带给管的负荷较小，耐久性提高。在本专利技术的气动致动器的优选例中，构成所述套管的帘线由从聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、人造丝、丙烯酸纤维、聚烯烃纤维中选择的至少一种纤维材料形成。该情况下，致动器的耐久性进一步提高。在本专利技术的气动致动器的另一优选例中，所述套管的在一个方向上取向的帘线组和与该帘线组交错的帘线组构成为各帘线组的帘线每两根一交替地交错或每一根一交替地交错，且构成为交错的位置逐根错开。该情况下，致动器的耐久性进一步提高。在本专利技术的气动致动器的另一优选例中，所述套管通过斜纹织(斜纹编织)或平纹织所述帘线而构成。该情况下，致动器的耐久性也进一步提高。在本专利技术的气动致动器的另一优选例中，构成所述套管的帘线的断裂强度为200N/根以上。该情况下，致动器的耐久性进一步提高。此外，在本专利技术中，帘线的断裂强度依据JISL1017进行测量。在本专利技术的气动致动器的另一优选例中，构成所述套管的帘线的断裂伸长率为2.0％以上。该情况下，致动器的耐久性进一步提高。此外，在本专利技术中，帘线的断裂伸长率依据JISL1017进行测量。在本专利技术的气动致动器的另一优选例中，构成所述套管的帘线的粗细为0.3mm～1.5mm。该情况下，致动器的耐久性进一步提高。在本专利技术的气动致动器的另一优选例中，构成所述套管的帘线的打纬密度为6.8根/cm～25.5根/cm。该情况下，致动器的耐久性进一步提高。在本专利技术的气动致动器的另一优选例中，所述管的厚度t(mm)、构成所述套管的帘线的粗细d(mm)、无负荷且无加压状态下构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度θ1、致动器收缩时构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度θ2满足下述式(1)：[数1]该情况下，致动器的耐久性进一步提高。在此，致动器收缩时构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度θ2为在载荷2.5kN、气压5MPa的条件下测量得到的值。另外，更优选的是，所述管的厚度t(mm)、构成所述套管的帘线的粗细d(mm)、无负荷且无加压状态下构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度θ1、致动器收缩时构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度θ2满足下述式(2)：[数2]该情况下，致动器的耐久性更进一步提高。在本专利技术的气动致动器的另一优选例中，构成所述套管的帘线的由下述式(3)定义的捻度系数K为0.14～0.50，[数3][式中，T2为帘线的复捻捻数(捻/10cm)，其中，在帘线为单向加捻构造的情况下，将复捻捻数T2(捻/10cm)替换成初捻捻数T1(捻/10cm)，D为构成帘线的原丝的每一根的纤度(dtex)，ρ为构成帘线的原丝的密度(g/cm3)]。该情况下，由于对套管进行了适当设计，因而带给管的负荷减小，致动器的耐久性进一步提高。在本专利技术的气动致动器中，优选的是，构成所述套管的帘线的初捻捻数T1(捻/10cm)与构成该帘线的原丝的每一根的纤度D(dtex)之比(T1/D)为0.004～0.03。该情况下，致动器的耐久性进一步提高。在本专利技术的气动致动器中，优选的是，构成所述套管的帘线的初捻捻数T1(捻/10cm)与复捻捻数T2(捻/10cm)之比(T1/T2)为0.8～1.2。该情况下，致动器的耐久性进一步提高。在本专利技术的气动致动器中，优选的是，对于构成所述套管的帘线，构成该帘线的原丝的每一根的纤度D为800dtex～5000dtex，初捻捻数T1为3.2捻/10cm～150捻/10cm，复捻捻数T2为2.6捻/10cm～180捻/10cm，加捻根数为2根～4根。该情况下，致动器的耐久性进一步提高。在本专利技术的气动致动器的另一优选例中，在无负荷且无加压状态下，所述管的厚度为1.0mm～6.0mm。该情况下，致动器的耐久性进一步提高。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种提高了耐久性的气动致动器。附图说明图1是气动致动器10的一实施方式的侧视图。图2是气动致动器10的一实施方式的局部分解立体图。图3是无负荷且无加压状态下的、套管120的两个实施方式的局部侧视图。图4是构成套管120的帘线121的相对于致动器的轴向的平均角度为45度的状态下的套管120的两个实施方式的局部侧视图。图5是包含实施方式1－1的密封机构200在内的气动致动器10的沿着轴向DAX的局部剖视图。图6是包含实施方式1－2的密封机构200在内的气动致动器10的沿着轴向DAX的局部剖视图。图7是包含实施方式1－3的密封机构200在内的气动致动器10的沿着轴向DAX的局部剖视图。图8是包含实施方式2－1的密封机构200A在内的气动致动器10的沿着轴向DAX的局部剖视图。图9是包含实施方式2－2的密封机构200A在内的气动致动器10的沿着轴向DAX的局部剖视图。图10是包含实施方式2－3的密封机构200A在内的气动致动器10的沿着轴向DAX的局部剖视图。图11是包含实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气动致动器，其具有致动器主体部，该致动器主体部包括利用气压进行膨胀及收缩的筒状的管和覆盖所述管的外周面的套管，该套管是编入在规定方向上取向的帘线而成的筒状的构造体，该气动致动器的特征在于，/n在无负荷且无加压状态下，构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度为20度以上且小于45度，/n在气压5MPa下构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度为45度的状态下，构成所述套管的帘线的间隙的总面积(S2)与所述致动器主体部的外表面的面积(S1)之比(S2/S1)为35％以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气动致动器，其具有致动器主体部，该致动器主体部包括利用气压进行膨胀及收缩的筒状的管和覆盖所述管的外周面的套管，该套管是编入在规定方向上取向的帘线而成的筒状的构造体，该气动致动器的特征在于，
在无负荷且无加压状态下，构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度为20度以上且小于45度，
在气压5MPa下构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度为45度的状态下，构成所述套管的帘线的间隙的总面积(S2)与所述致动器主体部的外表面的面积(S1)之比(S2/S1)为35％以下。


2.根据权利要求1所述的气动致动器，其中，
构成所述套管的帘线由至少一种纤维材料形成，该至少一种纤维材料是从包括聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、人造丝、丙烯酸纤维、聚烯烃纤维的组中选择的。


3.根据权利要求1或2所述的气动致动器，其中，
所述套管的在一个方向上取向的帘线组和与该帘线组交错的帘线组构成为各帘线组的帘线每两根一交替地交错或每一根一交替地交错，且构成为交错的位置逐根错开。


4.根据权利要求1或2所述的气动致动器，其中，
所述套管通过斜纹织即斜纹编织，或平纹织所述帘线而构成。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的气动致动器，其中，
构成所述套管的帘线的断裂强度为200N/根以上。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的气动致动器，其中，
构成所述套管的帘线的断裂伸长率为2.0％以上。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的气动致动器，其中，
构成所述套管的帘线的粗细为0.3mm～1.5mm。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的气动致动器，其中，
构成所述套管的帘线的打纬密度为6.8根/cm～25.5根/cm。


9.根据权利要求1～8中任一项所述的气动致动器，其中，
所述管的厚度t、构成所述套管的帘线的粗细d、无负荷且无加压状态下构成所述套管的帘线的相对于致动器的轴向的平均角度θ1、致动器收缩时构成所述套管的帘线的相对于致动...

【专利技术属性】
技术研发人员：中山敦，樽谷泰典，大野信吾，福岛靖王，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本;JP