JPH034002A - 弾性収縮体を用いた揺動ユニット - 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） この発明は、加圧流体の給排により膨径変形し、軸線方
向に収縮力を生起する、所謂エアーバッグタイプの弾性
収縮体を用いた揺動ユニットに関するものである。

（従来の技術） 作業台、照明器具、更には、計測器等を所要に応じて傾
斜させることは、効率よ°く作業を行い、有為にコント
ラストを付与する上からも必要であることが経験的にも
知られている。

このため、従来技術にあっては、作業台を、例えば、適
当なリンク機構を介して支持するとともに、そのリンク
機構を構成するクランクを、減速機構を介して連結され
た電動モータを用いて並進又は回動させ、レバー、ひい
てはそれに連結された作業台を揺動させていた。

別の装置にあっては、電動モータに代わって油圧モータ
を、更には、作業台に直接的に連結された油圧シリンダ
ーを用いて、傾斜させる構造としたものもある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の装置、例えば、電動モータを用い
たものにあっては、減速機構を必要とすることから、重
量及び占有空間が大きく、一方、スパークの発生が不可
避であることから、爆発性雰囲気内での使用が制限され
ると言う問題もある。

これに対し、油圧モータ又は油圧シリンダーを用いたも
のにあっては、作動油の漏洩を完全に阻止することが困
難なことから、周囲への汚染が避けられず、清浄な作業
環境下で使用することができず、また、作動油の温度、
清浄度を細かに管理する必要がある等、管理上からも解
決すべき多くの問題を有している。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり
、取扱が容易で、環境汚染の心配のない、小型、軽量な
揺動ユニフトを提供することをその目的とする。

（課題を達成するための手段） この目的を達成するため、本発明揺動ユニットにあって
は、相互に離間して配設された一対の固定板及び可動板
と、それら固定板及び可動板間に配設され、一端が固定
板に固定されるともに、他端が可動板に回動可能に連結
された、加圧流体の供給により膨径変形し軸線方向に収
縮力を生起する少なくとも二本で一組の弾性収縮体と、
固定板及び可動板間に配設され、それら弾性収縮体の収
縮力に対抗する弾性力を付与する弾性部材とを具えてな
る。

（作　用） この揺動ユニフトによれば、何れかの弾性収縮体への加
圧流体の供給により、当該弾性収縮体が、固定板及び可
動板間に配設された弾性部材に抗して収縮する一方、他
の弾性収縮体は初期状態に維持されるので、可動板は、
収縮した弾性収縮体側に傾斜することとなる。それゆえ
、各弾性収縮体への加圧流体の給排を適宜行うことによ
り、可動板に自在に揺動運動を付与することができる。

また、固定板に棒部材を起立させて固定し、棒部材の自
由端側に、適当な軸受部材を介して可動板を揺動自在に
支持した場合には、可動板の装置横方向への運動に対抗
する力が大きく、従って、横剛性の高い装置とすること
ができる。

更に、支持棒に円錐状表面を有する係止部を取付け、可
動板がその最大傾斜位置において当該円錐状表面に当接
し得るようにすれば、弾性収縮体に適用する加圧流体の
圧力を大きくしても、可動板を安定して円錐状表面に接
触させることができ、装置全体の剛性を著しく大きくす
ることができる。

なお、固定板及び可動板間に配設された弾性収縮体は、
それら板部材に作用する振動を減衰させ得るので、振動
環境下にあっても使用し得る揺動ユニットとすることが
できる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明揺動ユニットの好適な実施
例について詳述する。

第１図は、本発明に係る揺動ユニット１０を模式的に示
す図であり、それぞれ円板形状をして互いにほぼ平行に
離間して配設された一対の固定板１２及び可動板１４は
、作用する曲げ力に十分に対抗し得る剛固な材料、例え
ば金属又はエンジニアリングプラスチックからなり、そ
れら板部材の間には、三本で一組とした弾性収縮体１６
が相互に平行に離間して配設されている。

これら弾性収縮体１６は、その一部を断面にして示す第
１図（ｂ）から明らかなように、加圧流体を透過するこ
となく保持することができるゴム又は合成樹脂からなる
管状体１日の外周を、有機又は無機質高張力繊維類、例
えば、芳香族ポリアミド繊維（ケブラー：商品名）、極
細金属ワイヤーのようなフィラメントを撚った束、又は
無撚りの束等を編組んだ補強構造体２０で被覆するとと
もに、それら管状体１８及び補強構造体２０の両端開口
部を閉鎖部材２２で閉じ、更にその外方からかしめリン
グ２４を用いて封止したものである。

そして、少なくとも一方の閉鎖部材に形成した給排孔に
装着されたフィッティング２６を介して、その内部空間
２８への加圧流体の適用に伴う、補強構造体２０の初ｖ
ＩｋＭ組角度θから、いわゆる静止角（５４°４４′）
に至る拡大、つまりパンタグラフ運動による管状体１８
の膨径と、それに由来した軸線方向の収縮がもたらされ
るものである。

本実施例にあっては、それら弾性収縮体１６の一方の閉
鎖部材２２、即ち給排孔が形成された閉鎖部材の端面に
ねじ孔２２ａが形成されており、第１図（ａ）に明示し
たように、固定板１２に形成された貫通孔３０を挿通す
る止めねじ３２に螺合することにより、固定板１２に弾
性収縮体１６を固着することができる。

これに対し、弾性収縮体の他方の閉鎖部材には、貫通孔
２２ｂが形成されており、固定板１２に形成された貫通
孔３０に対応して、可動板１４に固着された取付はブラ
ケット３４に取りつけられる支持ビン３６が挿通され、
弾性収縮体１６を回動自在に支持している。なお、本実
施例にあっては、閉鎖部材に形成した貫通孔２２ｂから
支持ピン３６が抜は落ちるのを阻止するため、取付はブ
ラケット３４を貫通する支持ビン３６の各突出部分に係
止ピン３８をそれぞれ取りつける。

一方、固定板１２及び可動板１４間には、弾性部材とし
ての圧縮ばね４０が、弾性収縮体を囲繞するよう配設さ
れており、圧縮ばね４０は、加圧流体の適用に伴う弾性
収縮体１６の収縮により圧縮変形し、一方、弾性収縮体
からの加圧流体の排出による収縮力の低減に伴って弾性
復帰し、可動板１４を初期位置にもたらすべく機能する
ものである。

本実施例にあっては、単一の圧縮ばねを用いたが、複数
のばねを用いることもでき、また、弾性収縮体により画
成される頭載にそれら複数のばねを配置する構成として
も良い。

また、圧縮ばね４０は、その両端部を固定板及び可動板
のそれぞれに一体的に固着したが、弾性収縮体への初期
設定圧力の適用により、両端部がそれら板部材に当接す
るようにすること、更には、固定板及び可動板のそれぞ
れ軸線方向に突出して互いに対向する突出部に形成され
た螺旋状の収容溝に、当該圧縮ばねの端部を螺合させる
構造とすることもできる。

次に、第１図に示す揺動ユニットの作動について説明す
る。

揺動ユニットは、初期設定状態として、予め各弾性収縮
体収縮体１６に所定圧力とした加圧流体が適用されてお
り、可動板１４ば、固定板１２に対してほぼ平行状態を
取る。

ここで注意することは、初期設定圧力を高く又は低く設
定することにより、各弾性収縮体に生起される初期収縮
力の大きさを変更することにより、弾性収縮体の剛性の
高さを任意に設定することができ、ひいては、揺動ユニ
ットの剛性を自由に設定することができることである。

可動板１４に所望の揺動運動、例えば、第１図（ａ）に
おいて可動板１４を矢印Ａで示す方向に揺動させたい場
合には、揺動させたい側に位置する弾性収縮体に加圧流
体を更に供給する。

すると、加圧流体が供給された弾性収縮体は、圧縮ばね
４０に対抗して更に収縮し、加圧流体が供給されない他
の弾性収縮体は、初期位置に維持される結果、可動板１
４は矢印Ａで示す方向に傾斜することとなる。それゆえ
、各弾性収縮体に適用される加圧流体の供給量を適宜に
調整することにより、可動板１４の傾斜を自由に設定す
ることができる。なお、可動板１４の初期位置への復帰
は、加圧流体が適用された弾性収縮体からの加圧流体の
排出に伴う弾性収縮体の収縮力の低減と、圧縮ばね４０
の弾性復帰力とによりもたらされる。

勿論、この場合にあっても、加圧流体を適用する弾性収
縮体を変更することにより、可動板の揺動運動の様子を
自由に調整することができる。

第２図は、本発明の他の実施例を示す図であり、本実施
例にあっては、固定板１２に、棒部材４２を起立して設
けたものであり、当該棒部材４２の一端部に固定された
、例えば球面軸受４４を介して、可動板１４を揺動自在
に支持したものである。

なお、本実施例にあっては、簡略のため、−本の弾性収
縮体１６のみ示したが、弾性収縮体は複数本用いるもの
として、また固定板及び可動板間には圧縮ばね４０が配
設されることは勿論である。

このような装置によれば、固定板１２及び可動板１４が
棒部材４２を介して連結されるので、それら板部材が実
質的に弾性収縮体及び圧縮ばねにより連結された第１図
に示した装置に比べ、装置の軸線に直交する方向への剛
性が高く、また、可動板１４の揺動運動をより円滑に行
うことができる。

更に、棒部材４２の中間に、円錐状表面を有する係止部
４２ａを設け、可動板１４の最大傾斜位置で、可動板１
４がその円錐状表面に線接触し得るよう構成することが
好ましい。

このような構成とすることにより、各弾性収縮体に通用
する加圧流体の圧力を大きくしても、可動板を安定して
円錐状表面に接触させることができ、装置全体の剛性を
著しく大きくすることができる。

そして、第３図に示す本発明の他の実施例にあっては、
棒部材４２の中間に、第２図に示した実施例と同様に、
円錐状表面を有する係止部４２ａを設けることに加え、
球面軸受４４をすべり軸受４６を介して当該棒部材４２
に摺動自在に支持したものである。

この実施例によれば、可動板１４に揺動運動を付与し得
るばかりでなく、棒部材４２に沿う可動板１４の摺動運
動をも付与することができ、可動板の自由度を大きく設
定することができる。

また、弾性収縮体１６の収縮力は、可動板１４が係止部
４２ａに当接するまでは、弾性部材としての圧縮ばね４
０に対抗し得るものであれば良いが、加圧流体の弾性収
縮体への一層の供給により、可動板１４が係止部４２ａ
に当接した後は、棒部材４２に沿う可動板１４の運動が
拘束され、可動板１４の揺動運動は、圧縮ばね４０及び
係止部４２ａの縁部を支点とした運動となるので、その
運動に対する抵抗の大きな装置となる。

そして、可動板１４が最大傾斜位置を取った時に、可動
板が円錐状表面に線接触するよう構成することにより、
可動板を安定に保持できるので、適用される加圧流体の
圧力を高く設定することができ、ひいては、装置全体の
剛性を著しく大きくすることができる。それゆえ、弾性
収縮体に適用される加圧流体の圧力の変更に伴う剛性の
変更と併せ、幅広く装置の剛性を調整することができる
。

なお、本発明はこれら実施例に限定されるものでなく、
特許請求の範囲内で種々の変更が可能である。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明装置によれば、加圧流体の
有するエネルギーを効率よく運動エネルギーに変換し得
る弾性収縮体をアクチュエータとして用い、各弾性収縮
体への加圧流体の給排を制御することにより、可動板に
所望の揺動運動を付与するとともに、弾性収縮体に適用
される加圧流体の設定圧力を調整することにより、剛性
を自由に変更することができるので、適用範囲が広く、
また、既知の装置に比べて　軽量で、作業環境を汚染す
ることのない、取扱の容易な揺動ユニ・ノドを提供する
ことができる。

また、加圧流体が適用された弾性収縮体及び圧縮ばねが
組み合わされた本装置は、ダンパーとしての機能をもあ
わせ持つので、振動環境下にあっても使用することがで
きる等、多くの利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の揺動ユニットを模式的に示す
正面図、 第１図（ｂ）は、第１図（ａ）に示すユニットに適用し
て好適な弾性収縮体を一部破断して示す図第１図（ｃ）
は、弾性収縮体のユニットへの接続部位を拡大して示す
図、 第２図は、本発明の他の実施例を一部省略して示す斜視
図、そして 第３図は、本発明の別の実施例における可動板の支持構
造を示す図である。 １〇−揺動ユニット１２・・−固定板 １４−・可動板　　　　　　１６・・−弾性収縮体１８
−・・管状体　　　　　　２０−補強構造体２２−閉鎖
部材　　　　　３〇−貫通孔３２・−止めねじ　　　　
　３４・・・取付はブラケット４〇−圧縮ばね　　　　
　４２・・・棒部材４４−・球面軸受　　　　　４６・
・・すべり軸受第１図 イａ） 第２図 ２ 第３図 ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、相互に離間して配設された一対の固定板及び可動板
   と、それら固定板及び可動板間に配設され、一端が固定
   板に固定されるともに、他端が可動板に回動可能に連結
   された、加圧流体の供給により膨径変形し軸線方向に収
   縮力を生起する少なくとも二本で一組の弾性収縮体と、
   固定板及び可動板間に配設され、それら弾性収縮体の収
   縮力に対抗する弾性力を付与する弾性部材とを具えてな
   ることを特徴とする、弾性収縮体を用いた揺動ユニット
   。 ２、固定板は、固定板に一端が固定された棒部材を具え
   、棒部材は、可動板を少なくとも揺動自在に支持する軸
   受部材をその他端に具備する特許請求の範囲第１項に記
   載の弾性収縮体を用いた揺動ユニット。