JPH06235405A - 流体作動式動力伝達装置 - Google Patents
流体作動式動力伝達装置Info
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- JPH06235405A JPH06235405A JP6031791A JP3179194A JPH06235405A JP H06235405 A JPH06235405 A JP H06235405A JP 6031791 A JP6031791 A JP 6031791A JP 3179194 A JP3179194 A JP 3179194A JP H06235405 A JPH06235405 A JP H06235405A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/1423—Component parts; Constructional details
- F15B15/1457—Piston rods
-
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- F15B15/1433—End caps
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Abstract
(57)【要約】
【目的】流体作動式動力伝達装置のサイズや重量を実質
的に増大させることなく、大きな動力、特に、大きな推
力を伝達可能ならしめ得るようにする。 【構成】シリンダ室Zおよびシリンダ軸Fを有するシリ
ンダ内に、ピストンを摺動可能に配置し、該ピストンに
は可撓性を有する伝動手段Uを固定する。複動可能なら
しめるために、前記シリンダ室Zおよび前記ピストンの
シリンダ軸Fの垂直方向の横断面を前記伝動手段Uの垂
直方向の横断面よりも大きくする。シリンダ壁が可撓性
の前記伝動手段のための案内手段として作用するように
するため、前記シリンダ室もしくは伝動手段のいずれか
一方を、A.1 〜A.16で表される点のうちの少なくとも2
点を備えた円形でない断面を有するものとする。この2
つの点は、前記伝動手段を案内することができるシリン
ダ内壁に設ける。
的に増大させることなく、大きな動力、特に、大きな推
力を伝達可能ならしめ得るようにする。 【構成】シリンダ室Zおよびシリンダ軸Fを有するシリ
ンダ内に、ピストンを摺動可能に配置し、該ピストンに
は可撓性を有する伝動手段Uを固定する。複動可能なら
しめるために、前記シリンダ室Zおよび前記ピストンの
シリンダ軸Fの垂直方向の横断面を前記伝動手段Uの垂
直方向の横断面よりも大きくする。シリンダ壁が可撓性
の前記伝動手段のための案内手段として作用するように
するため、前記シリンダ室もしくは伝動手段のいずれか
一方を、A.1 〜A.16で表される点のうちの少なくとも2
点を備えた円形でない断面を有するものとする。この2
つの点は、前記伝動手段を案内することができるシリン
ダ内壁に設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリンダ内で摺動する
ピストンおよび該ピストンに一端が固定された可撓性の
伝動手段を有し、前記シリンダ内に発生した動力を実質
的に外部の任意の方向に伝達する形式の流体作動式動力
伝達装置、すなわち、シリンダと、シリンダ室において
シリンダ軸の方向に摺動するピストンと、該ピストンに
一端を固定された可撓性の伝動手段とからなり、圧力が
前記ピストンの両面に供給可能なごとく前記シリンダ室
およびピストンのシリンダ軸の垂直方向の横断面が前記
伝動手段の垂直方向の横断面よりも大きい流体作動式動
力伝達装置、特に、複動押圧・牽引式動力伝達装置に関
する。
ピストンおよび該ピストンに一端が固定された可撓性の
伝動手段を有し、前記シリンダ内に発生した動力を実質
的に外部の任意の方向に伝達する形式の流体作動式動力
伝達装置、すなわち、シリンダと、シリンダ室において
シリンダ軸の方向に摺動するピストンと、該ピストンに
一端を固定された可撓性の伝動手段とからなり、圧力が
前記ピストンの両面に供給可能なごとく前記シリンダ室
およびピストンのシリンダ軸の垂直方向の横断面が前記
伝動手段の垂直方向の横断面よりも大きい流体作動式動
力伝達装置、特に、複動押圧・牽引式動力伝達装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】本出願人によるヨ−ロッパ特許第057
818号においては、シリンダと、該シリンダ内で摺動
するピストンと、該ピストンに一端が固定された可撓性
の、例えば、球状連接チェ−ンの形態をした伝動手段と
を有する流体作動式動力伝達装置が開示されている。ピ
ストンが往復動の機能を有するものとするためには、前
記ピストンの両側より圧力が加えられるようにする必要
があり、シリンダ室の垂直方向の横断面と実質的に等し
い横断面を有するピストンの垂直方向の横断面は、前記
伝動手段の垂直方向の横断面よりも大きいものでなけれ
ばならない。この伝動手段は可撓性を有することから、
圧力が加えられる際には前記シリンダ内を案内される必
要がある。伝動手段の垂直方向の横断面はピストンの垂
直方向の横断面より小さいものでなければならないこと
から、前記ピストンを案内するシリンダ内壁でもって前
記伝動手段を案内するわけにはいかない。それ故、前記
伝動手段を案内するために、シリンダ内にシリンダ軸に
平行であって、前記ピストンを貫通してガイド・ロッド
が設けられている。
818号においては、シリンダと、該シリンダ内で摺動
するピストンと、該ピストンに一端が固定された可撓性
の、例えば、球状連接チェ−ンの形態をした伝動手段と
を有する流体作動式動力伝達装置が開示されている。ピ
ストンが往復動の機能を有するものとするためには、前
記ピストンの両側より圧力が加えられるようにする必要
があり、シリンダ室の垂直方向の横断面と実質的に等し
い横断面を有するピストンの垂直方向の横断面は、前記
伝動手段の垂直方向の横断面よりも大きいものでなけれ
ばならない。この伝動手段は可撓性を有することから、
圧力が加えられる際には前記シリンダ内を案内される必
要がある。伝動手段の垂直方向の横断面はピストンの垂
直方向の横断面より小さいものでなければならないこと
から、前記ピストンを案内するシリンダ内壁でもって前
記伝動手段を案内するわけにはいかない。それ故、前記
伝動手段を案内するために、シリンダ内にシリンダ軸に
平行であって、前記ピストンを貫通してガイド・ロッド
が設けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ガイド・ロッドと伝動
手段との間に幾分かの遊びまたは間隙が無ければ、当然
のことながら前記伝動手段を案内することは困難である
ことから、特に大きな推力が与えられる場合には、該推
力が前記ピストンおよび伝動手段の進行方向に対して直
角方向にも働いて、前記ガイド・ロッドによる案内にも
かかわらず前記伝動手段を撓ましめ、かつ、前記ガイド
・ロッドにも力を及ぼすことが判明した。動力伝達装置
に加えられる推力が大きければ大きい程、前記ガイド・
ロッドによる案内にもかかわらずもたらされる伝動手段
の撓みは大きく、かつ、前記ガイド・ロッドに対して横
方向に働く力は大きい。非常に高圧の、特に、往復動が
極めて激しい条件にあっても案内機能を完全に満足させ
るためには、前記ガイド・ロッドは、例えば、垂直方向
の横断面を増大させる等、非常に大きい荷重に耐え得る
よう設計されていなければならない。もし、同様の流体
圧力の下で同様の動力伝達がなされるとすれば、前記ガ
イド・ロッドの垂直方向の横断面の増大はピストン自体
の増大につながる。従って、極めて高圧力を伴う用途に
おいては、動力伝達装置のサイズおよび重量が増大する
結果となる。
手段との間に幾分かの遊びまたは間隙が無ければ、当然
のことながら前記伝動手段を案内することは困難である
ことから、特に大きな推力が与えられる場合には、該推
力が前記ピストンおよび伝動手段の進行方向に対して直
角方向にも働いて、前記ガイド・ロッドによる案内にも
かかわらず前記伝動手段を撓ましめ、かつ、前記ガイド
・ロッドにも力を及ぼすことが判明した。動力伝達装置
に加えられる推力が大きければ大きい程、前記ガイド・
ロッドによる案内にもかかわらずもたらされる伝動手段
の撓みは大きく、かつ、前記ガイド・ロッドに対して横
方向に働く力は大きい。非常に高圧の、特に、往復動が
極めて激しい条件にあっても案内機能を完全に満足させ
るためには、前記ガイド・ロッドは、例えば、垂直方向
の横断面を増大させる等、非常に大きい荷重に耐え得る
よう設計されていなければならない。もし、同様の流体
圧力の下で同様の動力伝達がなされるとすれば、前記ガ
イド・ロッドの垂直方向の横断面の増大はピストン自体
の増大につながる。従って、極めて高圧力を伴う用途に
おいては、動力伝達装置のサイズおよび重量が増大する
結果となる。
【0004】前記ヨ−ロッパ特許に記載の伝動装置は、
垂直方向の横断面が円形のシリンダを有し、かつ、例え
ば、該シリンダに対して同心円上に4本の丸棒状のガイ
ド・ロッドを互いに90度の角度をなすごとくシリンダ
内に配設してある。この球状連接チェ−ンの各リンクは
各々のガイド・ロッドと1点で接触する。遊びによる連
接チェ−ンの最大の撓みは、シリンダ軸に対して対角線
上にある2本のガイド・ロッド間に生じ、その大きさは
互いに隣接する2本のガイド・ロッド間に生じる撓みの
√2倍である。このような伝動装置においては、このガ
イド・ロッドにより伝動装置の伝達可能な推力の上限が
決定されることになる。
垂直方向の横断面が円形のシリンダを有し、かつ、例え
ば、該シリンダに対して同心円上に4本の丸棒状のガイ
ド・ロッドを互いに90度の角度をなすごとくシリンダ
内に配設してある。この球状連接チェ−ンの各リンクは
各々のガイド・ロッドと1点で接触する。遊びによる連
接チェ−ンの最大の撓みは、シリンダ軸に対して対角線
上にある2本のガイド・ロッド間に生じ、その大きさは
互いに隣接する2本のガイド・ロッド間に生じる撓みの
√2倍である。このような伝動装置においては、このガ
イド・ロッドにより伝動装置の伝達可能な推力の上限が
決定されることになる。
【0005】本発明の課題は、前記伝動装置を改良する
ことであり、装置のサイズや重量を実質的に増大させる
ことなく大きな動力、特に大きな推力を伝達可能ならし
め得るようにすることにある。
ことであり、装置のサイズや重量を実質的に増大させる
ことなく大きな動力、特に大きな推力を伝達可能ならし
め得るようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項1記
載の動力伝達装置により解決される。すなわち、本発明
は、シリンダ1と、シリンダ室Zにおいてシリンダ軸F
の方向に摺動するピストン2と、該ピストン2に一端を
固定された可撓性の伝動手段Uとからなり、圧力が前記
ピストン2の両面に供給可能なごとく前記シリンダ室Z
およびピストン2のシリンダ軸Fの垂直方向の横断面が
前記伝動手段Uの垂直方向の横断面よりも大きい流体作
動式動力伝達装置、特に、複動押圧・牽引式動力伝達装
置において、前記伝動手段Uが前記シリンダ室Zにおい
て少なくとも部分的にシリンダ内壁により案内されるこ
とを特徴とするものである。
載の動力伝達装置により解決される。すなわち、本発明
は、シリンダ1と、シリンダ室Zにおいてシリンダ軸F
の方向に摺動するピストン2と、該ピストン2に一端を
固定された可撓性の伝動手段Uとからなり、圧力が前記
ピストン2の両面に供給可能なごとく前記シリンダ室Z
およびピストン2のシリンダ軸Fの垂直方向の横断面が
前記伝動手段Uの垂直方向の横断面よりも大きい流体作
動式動力伝達装置、特に、複動押圧・牽引式動力伝達装
置において、前記伝動手段Uが前記シリンダ室Zにおい
て少なくとも部分的にシリンダ内壁により案内されるこ
とを特徴とするものである。
【0007】可撓性の前記伝動手段Uは球状連接チェ−
ンであって、互いに回転、かつ、旋回自在のリンクを含
む構成とすることが好ましい。
ンであって、互いに回転、かつ、旋回自在のリンクを含
む構成とすることが好ましい。
【0008】前記伝動手段Uの垂直方向の横断面は円形
で、前記シリンダ軸Fが該円形横断面の中心に位置し、
シリンダ内壁がA.1 〜A.16のうちの少なくとも2点にお
いて該伝動手段Uの垂直方向の横断面に近接または接触
して伝動手段Uを案内するが如く構成するのが好まし
い。
で、前記シリンダ軸Fが該円形横断面の中心に位置し、
シリンダ内壁がA.1 〜A.16のうちの少なくとも2点にお
いて該伝動手段Uの垂直方向の横断面に近接または接触
して伝動手段Uを案内するが如く構成するのが好まし
い。
【0009】前記シリンダ室Zの垂直方向の横断面は円
形で、前記伝動手段Uの進行方向の軸は前記シリンダ軸
Fに位置し、該伝動手段Uの垂直方向の横断面がC.1 〜
C.9のうちの少なくとも2点においてシリンダ内壁に近
接または接触して伝動手段Uを案内するが如く構成する
のが好ましい。
形で、前記伝動手段Uの進行方向の軸は前記シリンダ軸
Fに位置し、該伝動手段Uの垂直方向の横断面がC.1 〜
C.9のうちの少なくとも2点においてシリンダ内壁に近
接または接触して伝動手段Uを案内するが如く構成する
のが好ましい。
【0010】前記シリンダ室Z内に前記伝動手段Uを追
加的に案内するために、前記ピストン2を貫通し、か
つ、前記シリンダ軸Fに平行なB.1 〜B.6 のうちの少な
くとも2つの案内要素を設けるのが好ましい。
加的に案内するために、前記ピストン2を貫通し、か
つ、前記シリンダ軸Fに平行なB.1 〜B.6 のうちの少な
くとも2つの案内要素を設けるのが好ましい。
【0011】前記シリンダ室Zの垂直方向の横断面は実
質的に正多角形であることが好ましい。
質的に正多角形であることが好ましい。
【0012】前記シリンダ室Zの垂直方向の横断面は実
質的に楕円形で、該楕円形の小径は実質的に前記伝動手
段Uの垂直方向の横断面の径に等しくすることが好まし
い。
質的に楕円形で、該楕円形の小径は実質的に前記伝動手
段Uの垂直方向の横断面の径に等しくすることが好まし
い。
【0013】前記2つの案内要素B.3 ,B.4 が前記シリ
ンダ室Zの楕円形横断面の小径について対称的に配設さ
れていることが好ましい。
ンダ室Zの楕円形横断面の小径について対称的に配設さ
れていることが好ましい。
【0014】前記伝動手段Uの垂直方向の横断面は実質
的に正多角形であることが好ましい。
的に正多角形であることが好ましい。
【0015】前記伝動手段Uの垂直方向の横断面は実質
的に楕円形であって、その大径は実質的にシリンダ室の
垂直方向の横断面の径に等しく、シリンダ室内に該楕円
形横断面の小径方向に2つの対向する案内要素B.5 ,B.
6 を設けることが好ましい。
的に楕円形であって、その大径は実質的にシリンダ室の
垂直方向の横断面の径に等しく、シリンダ室内に該楕円
形横断面の小径方向に2つの対向する案内要素B.5 ,B.
6 を設けることが好ましい。
【0016】
【発明の概要】本発明による流体作動式動力伝達装置の
主な特徴は、シリンダ内の可撓性伝動手段がその垂直方
向の横断面において、シリンダ内壁により少なくとも部
分的に、例えば、少なくとも2点において案内されるこ
とである。シリンダ壁は使用する流体圧力に耐え得るよ
う設計されており、かつ、ピストンおよび伝動手段の進
行方向に対して直角方向に生じる伝動手段の撓みによる
圧力を、容易に吸収する機械的強度を有するものとする
必要がある。シリンダおよび伝動手段に用いる材料を考
慮すれば、シリンダ内壁にはピストンの案内のみなら
ず、伝動手段の案内にも使用可能な面を備えることがで
きる。伝動手段はシリンダ内壁との点、線または面接触
によりシリンダ内壁に沿って案内される。伝動手段をシ
リンダ軸に平行であって、前記ピストンを貫通して設け
られる案内要素により、追加的にシリンダ内を案内させ
るようにしてもよい。
主な特徴は、シリンダ内の可撓性伝動手段がその垂直方
向の横断面において、シリンダ内壁により少なくとも部
分的に、例えば、少なくとも2点において案内されるこ
とである。シリンダ壁は使用する流体圧力に耐え得るよ
う設計されており、かつ、ピストンおよび伝動手段の進
行方向に対して直角方向に生じる伝動手段の撓みによる
圧力を、容易に吸収する機械的強度を有するものとする
必要がある。シリンダおよび伝動手段に用いる材料を考
慮すれば、シリンダ内壁にはピストンの案内のみなら
ず、伝動手段の案内にも使用可能な面を備えることがで
きる。伝動手段はシリンダ内壁との点、線または面接触
によりシリンダ内壁に沿って案内される。伝動手段をシ
リンダ軸に平行であって、前記ピストンを貫通して設け
られる案内要素により、追加的にシリンダ内を案内させ
るようにしてもよい。
【0017】伝動手段の垂直方向の横断面はシリンダ室
の垂直方向の横断面と実質的に同一の横断面を有するピ
ストンの垂直方向の横断面よりも小さく、もし、ピスト
ンまたは伝動手段のいずれかの垂直方向の横断面が円形
でなければ、シリンダ内壁に沿って伝動手段を案内させ
ることが可能である。もちろん、両方の横断面を円形で
ない形とすることもできるが、その様にすると構成が複
雑になる。両方の横断面を円形とし、かつ、同心状でな
いものとすることにより、双方の横断面の1点で接触さ
せてシリンダ内壁上を案内することも可能であるが、そ
の様な構成にするとピストンは非対称的な圧力を受ける
結果となるから、やはり、シリンダ軸に対して対称的な
構成とすることが望ましい。
の垂直方向の横断面と実質的に同一の横断面を有するピ
ストンの垂直方向の横断面よりも小さく、もし、ピスト
ンまたは伝動手段のいずれかの垂直方向の横断面が円形
でなければ、シリンダ内壁に沿って伝動手段を案内させ
ることが可能である。もちろん、両方の横断面を円形で
ない形とすることもできるが、その様にすると構成が複
雑になる。両方の横断面を円形とし、かつ、同心状でな
いものとすることにより、双方の横断面の1点で接触さ
せてシリンダ内壁上を案内することも可能であるが、そ
の様な構成にするとピストンは非対称的な圧力を受ける
結果となるから、やはり、シリンダ軸に対して対称的な
構成とすることが望ましい。
【0018】
【実施例】本発明による流体作動式動力伝達装置の実施
例を図面に基づき以下に詳しく説明する。
例を図面に基づき以下に詳しく説明する。
【0019】図面において、図1は、シリンダおよびピ
ストンが円形でなく、また、垂直方向の横断面が円形の
伝動手段を有する本発明の流体作動式動力伝達装置の実
施例であって、垂直方向の横断面を示すものである。
ストンが円形でなく、また、垂直方向の横断面が円形の
伝動手段を有する本発明の流体作動式動力伝達装置の実
施例であって、垂直方向の横断面を示すものである。
【0020】図2は、シリンダおよびピストンが円形
で、また、垂直方向の横断面が円形でない伝動手段を有
する本発明の流体作動式動力伝達装置の実施例であっ
て、垂直方向の横断面を示すものである。
で、また、垂直方向の横断面が円形でない伝動手段を有
する本発明の流体作動式動力伝達装置の実施例であっ
て、垂直方向の横断面を示すものである。
【0021】図3は、シリンダ内に追加案内要素を備え
た本発明の流体作動式動力伝達装置の実施例であって、
シリンダ軸に対して平行方向(図1のeにおいてIII-II
I の方向)から見た断面図である。
た本発明の流体作動式動力伝達装置の実施例であって、
シリンダ軸に対して平行方向(図1のeにおいてIII-II
I の方向)から見た断面図である。
【0022】図1のa〜fにおいて、本発明による流体
作動式動力伝達装置の様々な実施例を示す垂直方向の横
断面が図示されている。シリンダ軸Fを有するシリンダ
と、その垂直方向の横断面がシリンダ内を摺動する図示
しないピストンの垂直方向の横断面と実質的に等しいシ
リンダ室Zと、伝動手段Uとが全ての図面において示さ
れている。全ての実施例では、伝動手段Uの垂直方向の
横断面は円形で、かつ、シリンダ室Zの垂直方向の横断
面は円形でない形であって、シリンダ室Zの垂直方向の
横断面は伝動手段Uの垂直方向の横断面よりも大きく、
また、シリンダ壁はその内面がシリンダ室Zに対向し、
その横断面において少なくとも2つの接触点または近接
点で、伝動手段を案内する案内手段として用いられる如
く設計されている。図示されている全ての実施例におい
ては、シリンダ軸Fと伝動手段Uの軸とは同心状となっ
ており、このことは必要条件ではないが、対称的に圧力
が加わることから有利な構成である。
作動式動力伝達装置の様々な実施例を示す垂直方向の横
断面が図示されている。シリンダ軸Fを有するシリンダ
と、その垂直方向の横断面がシリンダ内を摺動する図示
しないピストンの垂直方向の横断面と実質的に等しいシ
リンダ室Zと、伝動手段Uとが全ての図面において示さ
れている。全ての実施例では、伝動手段Uの垂直方向の
横断面は円形で、かつ、シリンダ室Zの垂直方向の横断
面は円形でない形であって、シリンダ室Zの垂直方向の
横断面は伝動手段Uの垂直方向の横断面よりも大きく、
また、シリンダ壁はその内面がシリンダ室Zに対向し、
その横断面において少なくとも2つの接触点または近接
点で、伝動手段を案内する案内手段として用いられる如
く設計されている。図示されている全ての実施例におい
ては、シリンダ軸Fと伝動手段Uの軸とは同心状となっ
ており、このことは必要条件ではないが、対称的に圧力
が加わることから有利な構成である。
【0023】伝動手段Uは可撓性を有することから、シ
リンダの外部では、例えば可撓性の管内を案内すると、
実質的に任意の方向に動力を伝達することが可能とな
る。伝動手段は、例えば本出願人のドイツ特許第222
0259号または第3121835号に記載されている
ような球状連接チェ−ンとする。よって、図示された球
状連接チェ−ンの垂直方向の横断面は球状連接チェ−ン
の最大横断面であり、また、他の可撓性伝動手段を使用
することが可能であることは言うまでもない。例えば、
フレキシブル・チュ−ブ内をガスや液体等の媒体で満た
し加圧することにより、ある程度の剛性を持たせて伝動
手段とすることができる。また、例えば、プラスチック
製のフレキシブル・バ−、もしくは、ケ−ブルやワイヤ
・ロ−プを伝動手段として使用することもできる。
リンダの外部では、例えば可撓性の管内を案内すると、
実質的に任意の方向に動力を伝達することが可能とな
る。伝動手段は、例えば本出願人のドイツ特許第222
0259号または第3121835号に記載されている
ような球状連接チェ−ンとする。よって、図示された球
状連接チェ−ンの垂直方向の横断面は球状連接チェ−ン
の最大横断面であり、また、他の可撓性伝動手段を使用
することが可能であることは言うまでもない。例えば、
フレキシブル・チュ−ブ内をガスや液体等の媒体で満た
し加圧することにより、ある程度の剛性を持たせて伝動
手段とすることができる。また、例えば、プラスチック
製のフレキシブル・バ−、もしくは、ケ−ブルやワイヤ
・ロ−プを伝動手段として使用することもできる。
【0024】図1のaおよびcにおいては、シリンダ室
Zはシリンダ軸Fに対して3方向に対称軸を有し(つま
り、実質的に三角形の横断面)、それぞれの場合におい
て3箇所の案内点、A.1 〜A.3 またはA.4 〜A.6 が伝動
手段Uを望ましい状態で案内するごとくシリンダ室の周
囲に配分されている。同様に、図1のbに示す実施例
は、シリンダ軸Fを起点として四方の方向に対称軸を有
し、4箇所の案内点、A.7 〜A.10で伝動手段Uを望まし
い状態で案内する。これらの、また同様の実施例におい
ては、シリンダ室の垂直方向の横断面は本質的に正多角
形の形状であり、ピストンの垂直方向の横断面と伝動手
段の垂直方向の横断面との比率が限定される。
Zはシリンダ軸Fに対して3方向に対称軸を有し(つま
り、実質的に三角形の横断面)、それぞれの場合におい
て3箇所の案内点、A.1 〜A.3 またはA.4 〜A.6 が伝動
手段Uを望ましい状態で案内するごとくシリンダ室の周
囲に配分されている。同様に、図1のbに示す実施例
は、シリンダ軸Fを起点として四方の方向に対称軸を有
し、4箇所の案内点、A.7 〜A.10で伝動手段Uを望まし
い状態で案内する。これらの、また同様の実施例におい
ては、シリンダ室の垂直方向の横断面は本質的に正多角
形の形状であり、ピストンの垂直方向の横断面と伝動手
段の垂直方向の横断面との比率が限定される。
【0025】図1のdおよびeに示す実施例では、それ
ぞれシリンダ内壁にはただ2箇所の対向する案内点、A.
11およびA.12またはA.13およびA.14が存在する。このよ
うな案内は伝動手段の案内には十分ではなく、シリンダ
室Z内にシリンダ軸Fに平行であって、ピストンを貫通
して追加的に案内要素B.1 ,B.2 またはB.3 ,B.4 が設
けられている。それらについては、図3に基づき後程詳
しく説明する。これらの、また同様の実施例において
は、ピストンの垂直方向の横断面と伝動手段の垂直方向
の横断面との比率は限定されない。また、2以上の案内
要素を設けることも可能である。案内要素は、例えば、
円形断面を有するロッド状のものとする。
ぞれシリンダ内壁にはただ2箇所の対向する案内点、A.
11およびA.12またはA.13およびA.14が存在する。このよ
うな案内は伝動手段の案内には十分ではなく、シリンダ
室Z内にシリンダ軸Fに平行であって、ピストンを貫通
して追加的に案内要素B.1 ,B.2 またはB.3 ,B.4 が設
けられている。それらについては、図3に基づき後程詳
しく説明する。これらの、また同様の実施例において
は、ピストンの垂直方向の横断面と伝動手段の垂直方向
の横断面との比率は限定されない。また、2以上の案内
要素を設けることも可能である。案内要素は、例えば、
円形断面を有するロッド状のものとする。
【0026】図1のeに示される実施例の主な利点は、
シリンダ室は実質的に楕円形の断面を有しており、市販
されている管を用いてシリンダを製造できることであ
る。楕円形の管を選ぶ際には、大径部分は少なくとも2
つの対向する案内要素B.3 およびB.4 を収容するもので
あればよいが,小径部分は伝動手段の直径に対応したも
のを選ぶ必要がある。
シリンダ室は実質的に楕円形の断面を有しており、市販
されている管を用いてシリンダを製造できることであ
る。楕円形の管を選ぶ際には、大径部分は少なくとも2
つの対向する案内要素B.3 およびB.4 を収容するもので
あればよいが,小径部分は伝動手段の直径に対応したも
のを選ぶ必要がある。
【0027】伝動手段を案内する案内点として表現され
たシリンダ壁の領域は、平坦面でも、また、伝動手段に
対して窪んでいる凹面であってもよい。どの場合でも、
伝動手段とシリンダ壁や追加的案内要素との間には幾分
かの遊びもしくは間隙が設けられている。推力が作用し
た際に、伝動手段が被る最大の撓み、または、案内部材
が動力伝達方向に対して直角方向に受ける最大の力は、
前記間隙、案内点の配置および案内点が位置するシリン
ダ壁部分の設計に左右される。伝動手段の案内において
伝動手段をシリンダ内壁がぴったりと囲む状態、すなわ
ち、伝動手段の垂直方向の横断面がピストンの垂直方向
の横断面と等しい場合には、両者は完全にシリンダ内壁
により案内されるため撓みは最小となる。しかしなが
ら、伝動手段の垂直方向の横断面はシリンダ室横断面よ
りも小さくなければならないという要件から、このこと
は不可能である。伝動手段をシリンダ内壁がぴったりと
囲む状態に近い実施例が図1のfに示され、案内点A.15
およびA.16近傍のシリンダ内壁は、伝動手段の外周と実
質的に同一の曲率半径を有する。伝動手段Uが機能する
時、すなわち、進行方向へ移動する時には、前記案内点
は案内線または案内面の役割を果たすよう設計される。
たシリンダ壁の領域は、平坦面でも、また、伝動手段に
対して窪んでいる凹面であってもよい。どの場合でも、
伝動手段とシリンダ壁や追加的案内要素との間には幾分
かの遊びもしくは間隙が設けられている。推力が作用し
た際に、伝動手段が被る最大の撓み、または、案内部材
が動力伝達方向に対して直角方向に受ける最大の力は、
前記間隙、案内点の配置および案内点が位置するシリン
ダ壁部分の設計に左右される。伝動手段の案内において
伝動手段をシリンダ内壁がぴったりと囲む状態、すなわ
ち、伝動手段の垂直方向の横断面がピストンの垂直方向
の横断面と等しい場合には、両者は完全にシリンダ内壁
により案内されるため撓みは最小となる。しかしなが
ら、伝動手段の垂直方向の横断面はシリンダ室横断面よ
りも小さくなければならないという要件から、このこと
は不可能である。伝動手段をシリンダ内壁がぴったりと
囲む状態に近い実施例が図1のfに示され、案内点A.15
およびA.16近傍のシリンダ内壁は、伝動手段の外周と実
質的に同一の曲率半径を有する。伝動手段Uが機能する
時、すなわち、進行方向へ移動する時には、前記案内点
は案内線または案内面の役割を果たすよう設計される。
【0028】図2のa〜cにおいて、本発明による流体
作動式動力伝達装置の実施例が図示され、動力伝達装置
は垂直方向の横断面が円形のシリンダ室Zと、図示しな
いピストンと、垂直方向の横断面が円形でない伝動手段
Uとを有し、シリンダ軸Fは伝動手段Uの軸と同心状と
なる。図2のaに示す実施例では、伝動手段Uの垂直方
向の横断面は3つの対称軸および3つの案内点C.1 〜C.
3 を有するが,図2のbに示す実施例では、伝動手段U
の垂直方向の横断面はシリンダ軸Fを起点とする4つの
対称軸および4つの案内点C.4 〜C.7 を有する。前記2
つの実施例等においては、伝動手段の垂直方向の横断面
は実質的に正多角形であり、また、案内要素を必要とし
ない。このような実施例の利点は、動力伝達装置の外部
において円形断面を有する市販の管またはホ−ス内を伝
動手段Uを案内することが可能となる点であり、このこ
とは図2のcに示す実施例では不可能である。図2のc
に示す実施例においては、伝動手段は垂直方向の横断面
が実質的に楕円形であって、ただ2つの案内点C.8 およ
びC.9 を有し、案内が望ましい状態で行われるために
は、シリンダ室においてピストンを貫通する少なくとも
2つの案内要素B.5 およびB.6 が更に必要となる。図2
のcに示す実施例に比較して、図2のaおよびbの実施
例が有するもう1つの利点は、シリンダ室において伝動
手段がシリンダ軸Fを中心として回転可能であるという
ことであって、すなわち、シリンダ内壁上の案内点が移
動可能となり、内壁の特定部分のみが磨耗することを防
止することができる。シリンダが円筒形である実施例で
は、市販されている管を用いて製造することが可能であ
ること、また、ネジ式にシリンダ・ヘッドを取り付ける
ことが可能であることから、有利である。
作動式動力伝達装置の実施例が図示され、動力伝達装置
は垂直方向の横断面が円形のシリンダ室Zと、図示しな
いピストンと、垂直方向の横断面が円形でない伝動手段
Uとを有し、シリンダ軸Fは伝動手段Uの軸と同心状と
なる。図2のaに示す実施例では、伝動手段Uの垂直方
向の横断面は3つの対称軸および3つの案内点C.1 〜C.
3 を有するが,図2のbに示す実施例では、伝動手段U
の垂直方向の横断面はシリンダ軸Fを起点とする4つの
対称軸および4つの案内点C.4 〜C.7 を有する。前記2
つの実施例等においては、伝動手段の垂直方向の横断面
は実質的に正多角形であり、また、案内要素を必要とし
ない。このような実施例の利点は、動力伝達装置の外部
において円形断面を有する市販の管またはホ−ス内を伝
動手段Uを案内することが可能となる点であり、このこ
とは図2のcに示す実施例では不可能である。図2のc
に示す実施例においては、伝動手段は垂直方向の横断面
が実質的に楕円形であって、ただ2つの案内点C.8 およ
びC.9 を有し、案内が望ましい状態で行われるために
は、シリンダ室においてピストンを貫通する少なくとも
2つの案内要素B.5 およびB.6 が更に必要となる。図2
のcに示す実施例に比較して、図2のaおよびbの実施
例が有するもう1つの利点は、シリンダ室において伝動
手段がシリンダ軸Fを中心として回転可能であるという
ことであって、すなわち、シリンダ内壁上の案内点が移
動可能となり、内壁の特定部分のみが磨耗することを防
止することができる。シリンダが円筒形である実施例で
は、市販されている管を用いて製造することが可能であ
ること、また、ネジ式にシリンダ・ヘッドを取り付ける
ことが可能であることから、有利である。
【0029】図3は、図1のeに示される動力伝達装置
の縦方向断面図(断面III-III )である。この説明を行
うに当たり、再度本出願人によるヨ−ロッパ特許第05
7818号を引用する。シリンダ1は、シリンダ壁9お
よび2つのシリンダ・ヘッド13,14を有する。ピス
トン2はシリンダ1内に摺動可能に設けられ、伝動手段
Uの一端はピストン2に固定されていて一方のシリンダ
・ヘッド13を貫いて案内部材23へと延びている。シ
リンダ1、ピストン2および伝動手段Uは共通のシリン
ダ軸Fを有している。動力伝達装置は空気伝動式または
液体伝動式で、押圧・牽引式動力伝達装置として機能す
る。
の縦方向断面図(断面III-III )である。この説明を行
うに当たり、再度本出願人によるヨ−ロッパ特許第05
7818号を引用する。シリンダ1は、シリンダ壁9お
よび2つのシリンダ・ヘッド13,14を有する。ピス
トン2はシリンダ1内に摺動可能に設けられ、伝動手段
Uの一端はピストン2に固定されていて一方のシリンダ
・ヘッド13を貫いて案内部材23へと延びている。シ
リンダ1、ピストン2および伝動手段Uは共通のシリン
ダ軸Fを有している。動力伝達装置は空気伝動式または
液体伝動式で、押圧・牽引式動力伝達装置として機能す
る。
【0030】図1のeに関連して説明したように、シリ
ンダ室にはガイド・ロッドの形状でシリンダ軸Fに平行
な2つの追加的案内要素B.3 およびB.4 が設けられてい
る。同時に、これら2つの案内要素は、シリンダ壁9に
係止された2つのシリンダ・ヘッド13,14を締結す
る締結要素または支柱としての役割を果たす。そのため
に、案内要素B.3 およびB.4 の両端は、ネジが切られて
いる。案内要素B.3 およびB.4 の一端は、シリンダ・ヘ
ッド13内にネジ止めされている。他方の一端は、シリ
ンダ・ヘッド14を貫通してナットで締め付けることに
より、案内要素、シリンダ・ヘッドおよびシリンダ壁を
固定する。
ンダ室にはガイド・ロッドの形状でシリンダ軸Fに平行
な2つの追加的案内要素B.3 およびB.4 が設けられてい
る。同時に、これら2つの案内要素は、シリンダ壁9に
係止された2つのシリンダ・ヘッド13,14を締結す
る締結要素または支柱としての役割を果たす。そのため
に、案内要素B.3 およびB.4 の両端は、ネジが切られて
いる。案内要素B.3 およびB.4 の一端は、シリンダ・ヘ
ッド13内にネジ止めされている。他方の一端は、シリ
ンダ・ヘッド14を貫通してナットで締め付けることに
より、案内要素、シリンダ・ヘッドおよびシリンダ壁を
固定する。
【0031】案内要素B.3 ,B.4 は、シリンダ内におい
てピストン2をシリンダ1の縦方向に貫通する。ピスト
ン2は、実質的に楕円形のピストン・リング15および
円形のピストン・リング16,17を有する。ピストン
・リングは、例えば、Viton、Kel-F, Teflon, Vespel
(いずれも商標名)等の公知のシ−ル材料からなり、ピ
ストン2の一方に位置するシリンダ室と他方のシリンダ
室とを封緘する役割を果たす。ピストン・リング15が
ピストン2とシリンダ壁9との間隙をシ−ルする一方、
ピストン・リング16,17はピストン2と案内要素B.
3 ,B.4 との間隙をシ−ルする。
てピストン2をシリンダ1の縦方向に貫通する。ピスト
ン2は、実質的に楕円形のピストン・リング15および
円形のピストン・リング16,17を有する。ピストン
・リングは、例えば、Viton、Kel-F, Teflon, Vespel
(いずれも商標名)等の公知のシ−ル材料からなり、ピ
ストン2の一方に位置するシリンダ室と他方のシリンダ
室とを封緘する役割を果たす。ピストン・リング15が
ピストン2とシリンダ壁9との間隙をシ−ルする一方、
ピストン・リング16,17はピストン2と案内要素B.
3 ,B.4 との間隙をシ−ルする。
【0032】各々のシリンダ・ヘッド13,14には加
圧媒体供給通路18,19が設けられており、実施例で
は、加圧媒体として圧縮空気が使用される。供給通路1
8,19は接続部20,21を備え、制御弁を介して空
気圧縮源に接続される。複動式であるため、加圧媒体は
供給通路18,19より交互に供給、放出される。当然
のことながら、単動式としても応用可能であり、その場
合には、ピストンの一方のみに、例えば、伝動手段側
に、加熱媒体との接続部が設けられ、圧力が加えられ
る。伝動手段をリセット、つまり元の位置へ戻すため
に、例えば、スプリング等の機械的手段を設けることも
できる。
圧媒体供給通路18,19が設けられており、実施例で
は、加圧媒体として圧縮空気が使用される。供給通路1
8,19は接続部20,21を備え、制御弁を介して空
気圧縮源に接続される。複動式であるため、加圧媒体は
供給通路18,19より交互に供給、放出される。当然
のことながら、単動式としても応用可能であり、その場
合には、ピストンの一方のみに、例えば、伝動手段側
に、加熱媒体との接続部が設けられ、圧力が加えられ
る。伝動手段をリセット、つまり元の位置へ戻すため
に、例えば、スプリング等の機械的手段を設けることも
できる。
【0033】伝動手段Uの一端は接続部材22を介して
ピストンに固定され、シリンダ1内においてはシリンダ
内壁の所定領域および案内要素B3,B4により案内さ
れ、また、シリンダ1の外部においては案内手段23に
より案内される。案内手段23は、例えば可撓性の管ま
たはホ−スにすると、その配設を任意に選択可能であ
る。また、伝動手段は可撓性を有するためシリンダ・ヘ
ッドから直ちに案内手段23を任意の方向へ向かわしめ
ることが可能で、従って、動力伝達装置の据付に必要な
長さはシリンダの長さよりも若干長ければ足りる。
ピストンに固定され、シリンダ1内においてはシリンダ
内壁の所定領域および案内要素B3,B4により案内さ
れ、また、シリンダ1の外部においては案内手段23に
より案内される。案内手段23は、例えば可撓性の管ま
たはホ−スにすると、その配設を任意に選択可能であ
る。また、伝動手段は可撓性を有するためシリンダ・ヘ
ッドから直ちに案内手段23を任意の方向へ向かわしめ
ることが可能で、従って、動力伝達装置の据付に必要な
長さはシリンダの長さよりも若干長ければ足りる。
【0034】ピストンの両面に伝動手段を設けること、
すなわち、一面につき1つの伝動手段を取り付けるこ
と、も容易に想定される。このような構成の動力伝達装
置においては、2方向へ押圧・牽引力を伝達することが
可能である。
すなわち、一面につき1つの伝動手段を取り付けるこ
と、も容易に想定される。このような構成の動力伝達装
置においては、2方向へ押圧・牽引力を伝達することが
可能である。
【0035】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、装置のサ
イズや重量を実質的に増大させることなく、大きな動
力、特に、大きな推力を伝達可能ならしめ得る効果があ
る。
イズや重量を実質的に増大させることなく、大きな動
力、特に、大きな推力を伝達可能ならしめ得る効果があ
る。
【0036】請求項2記載の発明によれば、可撓性の伝
動手段としてきわめて入手しやすいものである点で、有
利である。
動手段としてきわめて入手しやすいものである点で、有
利である。
【0037】請求項3記載の発明によれば、シリンダ軸
Fと伝動手段Uの軸とは同心状となっており、対称的に
圧力が加わるから、機構的に有利である。
Fと伝動手段Uの軸とは同心状となっており、対称的に
圧力が加わるから、機構的に有利である。
【0038】請求項4記載の発明によれば、動力伝達装
置の外部において円形断面を有する管またはホース内に
おいて伝動手段Uを案内することが可能となるので、有
利である。
置の外部において円形断面を有する管またはホース内に
おいて伝動手段Uを案内することが可能となるので、有
利である。
【0039】請求項5記載の発明によれば、伝動手段U
の案内が十分で、しかも、ピストン2の垂直方向の横断
面と伝動手段Uの垂直方向の横断面との比率が限定され
ないという効果がある。
の案内が十分で、しかも、ピストン2の垂直方向の横断
面と伝動手段Uの垂直方向の横断面との比率が限定され
ないという効果がある。
【0040】請求項6記載の発明によれば、伝動手段U
の案内状態が安定する等伝動手段Uが望ましい状態で案
内されるという効果がある。
の案内状態が安定する等伝動手段Uが望ましい状態で案
内されるという効果がある。
【0041】請求項7記載の発明によれば、市販されて
いる管を用いてシリンダを製造することができるので、
有利である。
いる管を用いてシリンダを製造することができるので、
有利である。
【0042】請求項8記載の発明によれば、伝動手段U
がシリンダ内壁の少なくとも2点のみにおいて案内され
るとしても、2つの案内要素B.3 ,B.4 の存在により伝
動手段Uの案内は十分であるという利点がある。
がシリンダ内壁の少なくとも2点のみにおいて案内され
るとしても、2つの案内要素B.3 ,B.4 の存在により伝
動手段Uの案内は十分であるという利点がある。
【0043】請求項9記載の発明によれば、シリンダ室
Zにおいて伝動手段Uがシリンダ軸Fを中心として回転
可能となり、すなわち、シリンダ内壁上の案内点は移動
可能となり、内壁の特定部分のみが磨耗するのを防止す
ることができる効果がある。
Zにおいて伝動手段Uがシリンダ軸Fを中心として回転
可能となり、すなわち、シリンダ内壁上の案内点は移動
可能となり、内壁の特定部分のみが磨耗するのを防止す
ることができる効果がある。
【0044】請求項10記載の発明によれば、伝動手段
Uがシリンダ内壁の少なくとも2点のみにおいて案内さ
れるとしても、2つの案内要素B.5 ,B.6 の存在により
伝動手段Uの案内は十分であるという利点がある。
Uがシリンダ内壁の少なくとも2点のみにおいて案内さ
れるとしても、2つの案内要素B.5 ,B.6 の存在により
伝動手段Uの案内は十分であるという利点がある。
【図1】シリンダおよびピストンの垂直方向の横断面が
円形でなく、また、垂直方向の横断面が円形の伝動手段
を有する本発明の流体作動式動力伝達装置の実施例であ
って、垂直方向の横断面を示すものである。
円形でなく、また、垂直方向の横断面が円形の伝動手段
を有する本発明の流体作動式動力伝達装置の実施例であ
って、垂直方向の横断面を示すものである。
【図2】シリンダおよびピストンの垂直方向の横断面が
円形で、また、垂直方向の横断面が円形でない伝動装置
を有する本発明の流体作動式動力伝達装置の実施例であ
って、垂直方向の横断面を示すものである。
円形で、また、垂直方向の横断面が円形でない伝動装置
を有する本発明の流体作動式動力伝達装置の実施例であ
って、垂直方向の横断面を示すものである。
【図3】シリンダ内に追加案内要素を備えた本発明の流
体作動式動力伝達装置の実施例であって、シリンダ軸に
対して平行方向(図1のeにおいてIII-III の方向)か
ら見た断面図である。
体作動式動力伝達装置の実施例であって、シリンダ軸に
対して平行方向(図1のeにおいてIII-III の方向)か
ら見た断面図である。
1─シリンダ、 2─ピストン、 F─シリンダ軸、
U─伝動手段、 Z─シリンダー室、 A.1 〜A.16、C.
1 〜C.9 ─案内点、 B.1 〜B.6 ─案内要素。
U─伝動手段、 Z─シリンダー室、 A.1 〜A.16、C.
1 〜C.9 ─案内点、 B.1 〜B.6 ─案内要素。
Claims (10)
- 【請求項1】シリンダ1と、シリンダ室Zにおいてシリ
ンダ軸Fの方向に摺動するピストン2と、該ピストン2
に一端を固定された可撓性の伝動手段Uとからなり、圧
力が前記ピストン2の両面に供給可能なごとく前記シリ
ンダ室Zおよびピストン2のシリンダ軸Fの垂直方向の
横断面が前記伝動手段Uの垂直方向の横断面よりも大き
い流体作動式動力伝達装置、特に、複動押圧・牽引式動
力伝達装置であって、前記伝動手段Uが前記シリンダ室
Zにおいて少なくとも部分的にシリンダ内壁により案内
されることを特徴とする、流体作動式動力伝達装置。 - 【請求項2】可撓性の前記伝動手段Uが球状連接チェ−
ンであって、互いに回転、かつ、旋回自在のリンクを含
む構成であることを特徴とする、請求項1記載の流体作
動式動力伝達装置。 - 【請求項3】前記伝動手段Uの垂直方向の横断面が円形
で、前記シリンダ軸Fが該円形横断面の中心に位置し、
シリンダ内壁がA.1 〜A.16のうちの少なくとも2点にお
いて該伝動手段Uの垂直方向の横断面に近接または接触
して伝動手段Uを案内するが如く構成されていることを
特徴とする、請求項1または2記載の流体作動式動力伝
達装置。 - 【請求項4】前記シリンダ室Zの垂直方向の横断面が円
形で、前記伝動手段Uの進行方向の軸は前記シリンダ軸
Fに位置し、該伝動手段Uの垂直方向の横断面がC.1 〜
C.9のうちの少なくとも2点においてシリンダ内壁に近
接または接触して伝動手段Uを案内するが如く構成され
ていることを特徴とする、請求項1または2記載の流体
作動式動力伝達装置。 - 【請求項5】前記シリンダ室Z内に前記伝動手段Uを追
加的に案内するために、前記ピストン2を貫通し、か
つ、前記シリンダ軸Fに平行なB.1 〜B.6 のうちの少な
くとも2つの案内要素を設けたことを特徴とする、請求
項1から4のいずれかに記載の流体作動式動力伝達装
置。 - 【請求項6】前記シリンダ室Zの垂直方向の横断面が実
質的に正多角形であることを特徴とする、請求項3記載
の流体作動式動力伝達装置。 - 【請求項7】前記シリンダ室Zの垂直方向の横断面が実
質的に楕円形で、該楕円形の小径は実質的に前記伝動手
段Uの垂直方向の横断面の径に等しいことを特徴とす
る、請求項3記載の流体作動式動力伝達装置。 - 【請求項8】前記2つの案内要素B.3 ,B.4 が前記シリ
ンダ室Zの楕円形横断面の小径について対称的に配設さ
れていることを特徴とする、請求項5または7記載の流
体作動式動力伝達装置。 - 【請求項9】前記伝動手段Uの垂直方向の横断面が実質
的に正多角形であることを特徴とする、請求項4記載の
流体作動式動力伝達装置。 - 【請求項10】前記伝動手段Uの垂直方向の横断面が実
質的に楕円形であって、その大径は実質的にシリンダ室
の垂直方向の横断面の径に等しく、シリンダ室内に該楕
円形横断面の小径方向に2つの対向する案内要素B.5 ,
B.6 を設けたことを特徴とする、請求項4または5記載
の流体作動式動力伝達装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| CH32293A CH686528A5 (de) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Fluidbetaetigter Antrieb. |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040705 |