(57)【要約】  入れ子式に伸縮することができ、直線運動を行う動力装置であって、入れ子式に互いに内側で移動するシリンダ状の部品１〜３を備え、部品が、少なくとも雄ねじ又は雌ねじを有し、部品が、それら部品を互いに回転させると伸縮させることができる動力装置を形成し、部品１〜３の少なくとも１つの部品３が、回転しないように固定されるか、又は、部品１〜３のうち、動力装置に運動を生じさせる回転する部品とは異なる回転をするように固定された、動力装置を提供する。動力装置の構造重量を低減するために、部品１〜３はプラスチックから製作されるとともに、部品のうち、最小直径を有する部品３の内径ｄは、最小部品によって実現される有効高さＨの２５％より大きい。
2013518786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入れ子式に伸縮することができ、直線運動を行う動力装置であって、
入れ子式に互いに内側で移動するシリンダ状の部品（１〜３）を備え、
前記部品が、少なくとも雄ねじ又は雌ねじを有し、
前記部品が、前記部品を互いに回転させると伸縮させることができる動力装置を形成するようになっているとともに、
前記部品（１〜３）の少なくとも１つの部品（３）が、回転しないように固定されるか、又は、前記部品（１〜３）のうち、動力装置に運動を生じさせる回転する部品（１）とは異なる回転をするように固定された、動力装置において、
動力装置の構造重量を低減するために、前記部品（１〜３）が、プラスチックから製作されるとともに、前記部品のうち最小直径を有する前記部品（３）の内径（ｄ）が、最小の前記部品によって実現される有効高さ（Ｈ）の２５％より大きいことを特徴とする、動力装置。
【請求項２】
最小直径を有する前記最後の部品（３）が、前記基部（１２）に回転しないように取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項３】
最大直径を有する前記最初の部品（３）が、前記基部に回転しないように取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項４】
前記動力装置が回転モータ（１０）を備え、回転するように取り付けられた前記最初の部品（１）又は前記最後の部品が、前記回転モータ（１０）を用いて回転させられることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項５】
前記動力装置が、前記動力装置の内側に配置され、円形から外れた輪郭を有する入れ子式バー（１４〜１６）を備え、又は、前記動力装置が、前記動力装置の外側に存在する、対応する入れ子式構造（４〜６）を備え、前記構造を用いて、回転しないようにされる前記動力装置の前記部品（３）を、回転しないように保持することができることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項６】
上昇用及び下降用動力装置として適合され、又は、任意の方向に働く押出し用又は引込み用動力装置として適合されることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項７】
各部品（１〜３）の前記ねじが、１回転当たり等寸法のピッチを有することを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項８】
前記部品（１〜３）の前記ねじが、台形ねじと同等の輪郭を有することを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項９】
前記部品（１〜３）が、ポリアミド・プラスチック、又は混合／強化型ポリアミド・プラスチックから製作されることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項１０】
前記プラスチック部品（１〜３）の材料の密度が、１．４ｋｇ／ｄｍ３未満であることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項１１】
前記部品（１〜３）の外殻が、繊維又はネット強化材によって強化されていることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項１２】
前記ねじ間の摩擦を低減するために、磁気装置（１７）、（１８）、（１９）が前記シリンダ部品１〜３間に適合され、前記磁気装置を用いて、前記ねじに及ぼす支承効果、及び面圧の減少を達成することができることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線運動を行い、入れ子式に伸縮することができる動力装置であって、入れ子式に互いに内側で移動するシリンダ状の部品を備える動力装置に関するものである。前記部品は、少なくとも雄ねじ又は雌ねじを有することによって、前記部品が部品を互いに回転させることによって伸縮させることができる動力装置を形成するようになっている。さらに、前記部品のうちの少なくとも１つの部品が、回転しないように固定されるか、又は、前記部品のうち、動力装置に運動を生じさせる回転する部品とは異なる回転をするように固定されるようになっている。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧又は圧縮空気によって延伸することができるシリンダが、入れ子式に延伸することができる動力装置として知られている。これらの使用目的は主として昇降にあり、その場合、シリンダを短縮状態に戻すのは、圧力をシリンダの外へ逃がすことにより、重力を用いて行われる。重力及び圧力の排出をこの種のシリンダの短縮状態への引き戻しに使用することができない場合、ワイヤ牽引によって行う引込み操作など、機械的牽引装置が知られている。
【０００３】
中国実用新案公告第ＣＮ２８０９３０９Ｙ号明細書から、昇降台構造を上昇させるために必要なねじを備える入れ子式部品が知られており、その入れ子式部品は、回転させることによって相互に伸縮することができる。この構造体では、入れ子式部品は金属から製作されており、それらはかなり重い。重量が過剰に増加しないようにするために、入れ子式部品は、可能な限り小さな直径を有するようにされる。さらに、作動するためには、この種の動力装置は、少なくとも１つの入れ子式部品が回転しないように固定されていることが必要となる。従って、動力装置の大きさを有する構造が更に追加の重量を生じ、その構造では、動力装置の回転装置の位置に対して反対側の端部が、回転しないように固定されている。重量を削減するために入れ子式部品が小さな直径を有するように製作される場合には、大きな加重耐性、及び、高い上昇高さ、又は、それによる長い延伸量を達成しようとした場合、その構造は座屈し易くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】中国実用新案公告第ＣＮ２８０９３０９Ｙ号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による入れ子式部品を有する動力装置によって、既存の先行技術に対して予期せぬ改良を達成することができ、動力装置の構造重量を低減するために、前記部品がプラスチックから製作され、前記部品について、最小直径を有する部品の内径が、前記最小部品によって実現される有効高さの２５％より大きいことは本発明の特徴である。
【０００６】
本発明による動力装置の長所は、その軽量性、気候耐性、及び高い座屈耐性である。更に、本動力装置は、姿勢に敏感ではなく、全ての姿勢において制御状態で、伸縮により機能する。従って、本動力装置は、垂直及び水平な設置に適し、又、あらゆる設置方向に適している。動力装置の一方の端部を、他方の端部が回転しているときに回転しないように固定することが、前述の固定が必要である場合、動力装置の内側に導入されたプロフィール・バーを用い、又、動力装置の外部構造を用いて行われる。
【０００７】
回転可能な入れ子式部品の回転装置及びそれに属する伝動装置、例えば遊星歯車装置などを、更に部品自体の内部に適合させることができ、その場合、動力装置の構造長さが長くならない。入れ子式部品が比較的壁の厚いプラスチック・シリンダであるとき、それら部品のねじは製造が容易であり、ねじに大きな支承面積を得ることができ、ねじがたやすく損傷することがなく、ねじが著しい摩擦を生じない。
【０００８】
以下、添付図面を参照してより本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】動力装置の部分断面側面図である。
【図２】入れ子式プロフィール・バーの図である。
【図３】ねじに設置された磁気装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１では、プラスチック材から製作された入れ子式部品１〜３を用いて形成された動力装置が示されている。入れ子式部品１〜３は、互いにねじによって取り付けられており、１つの実装形態は、部品１及び２それぞれの内側部分全てがねじからなり、部品２及び３それぞれの外面では、下側の距離ｈに亘る部分にねじが存在するようになっている。最下部の部品１が、モータ９及びチェーン歯車１１によって回転し、最上部の部品３が、最上部の部品に属する基部１２のように、回転しないように保持されているとき、モータの回転方向に応じて、動力装置は伸び縮みする。部品１及び２のみが回転する。各ねじ部分は、最も有利には、１回転当たりに同じピッチを有する。
【００１１】
動力装置の最下部の回転部品１は、そのフランジ８によって、ベアリング７を用いて基部９にベアリング装着されている。ベアリング７は、下向き及び上向き両方に向かう垂直力を受ける。従って、動力装置によって、基部１２を、動力装置１２が延伸するとき押すことができ、動力装置が短縮するとき引くことができる。
【００１２】
図１では、外側の入れ子式プロフィール構造４〜６を用いて、基部１２及び最上部の部品３を回転しないように保持する解決策が示されている。プロフィール構造４〜６は、例えば、相互の内側に入れ子式に相互に取り付けられた４角形のパイプと同じものである。これらパイプは、ベアリング７の非回転フレームから、基部１２を回転しないように保持する力を伝達する。そのプロフィール構造は、使用中、ケーシングとしても機能し、それによって、部品１〜３のねじが清浄に保たれる。
【００１３】
図２には、動力装置の内側に適合することができる、対応する中空プロフィール・バー１４〜１６が示され、そのプロフィール・バーは、その下側端部で基部９に取り付けられ、その上側端部で基部１２に取り付けられている。プロフィール・バーの断面は楕円形である。これによって、部品３の回転が防止される。
【００１４】
部品３は、回転しないように固定することができるが、動力装置の機能の面からいうと必須ではない。部品３は、回転部品１とは異なる方向に回転させることができるし、又は、回転部品１とは異なる速度で回転させることもできる。
【００１５】
部品１〜３は、その壁厚が約３０ｍｍのプラスチック・シリンダである。その場合、大きな支承面積を得ることができる十分な大きさの台形ねじをシリンダの内面に容易に加工することができる。最も小さいシリンダ３では、諸部品が最長に延出した状態で最大荷重によって座屈しない動力装置の最大耐荷重に従って、所定の直径寸法が選択される。
【００１６】
プラスチック素材から製作された各部品１〜３の内径ｄは、該当する部品の有効高さＨ、言い換えれば、前の部品１、２から上限まで突出した部品の有効高さＨの２５％より大きいことが好ましい。
【００１７】
動力装置の軽量性は、シリンダ部品１〜３の主材料として使用されるポリアミドなどのプラスチック材を用いて達成することができ、それら材料の密度は１．４ｋｇ／ｄｍ３以下である。部品１及び２は、内面全体に亘るねじを有する。部品３は、外面のみにその下側部分に高さｈに亘るねじを有する。同様に、部品２は、外面に高さｈのみに亘るねじを有する。部品２及び３が前の部品から外れるまで回転することは、例えば、内径ねじ部分を部品の縁取りの手前で終了させることによって防止される。部品１が回転すると、直ちに部品２も動かして部品２の回転が阻止されるまで回転させることができ、又は、先ず部品１が、その全移動距離分だけ回転し、次いで、部品１が部品２を回転させ始める。部品１〜３の数は３つに限定されることなく、本発明による解決策ではそれらより多くてもよい。
【００１８】
部品１〜３のプラスチック材は、最も有利にはポリアミドであり、特に最も有利には、更にいわゆる、それ自体として自己潤滑性の滑り易いプラスチック材、若しくはある種の既知の無機質充填剤を混合した自己潤滑性の滑り易いプラスチック材、又は、材質を補強し、ねじの摩擦を低減し、気候耐性を向上させるためなど、材料特性を改善するために複合構造体に形成された自己潤滑性の滑り易いプラスチック材である。更に、諸部品のプラスチック材は、既知の繊維強化法によって強化することができ、諸部品の外殻は、繊維又は強化ネットによって強化することができる。又、ねじの表面は、摩擦を低減するために、ナノテクノロジによって処理し、又はコーティングすることができる。
【００１９】
動力装置のねじの応力は、動力装置の延伸運動中、例えば圧縮空気を動力装置内部に導くことによって軽減することができ、その場合、圧縮空気が、動力装置をより長くするように押し出す。
【００２０】
図３では、ねじの摩擦応力を減少する解決策が示されており、その場合、例えば帯状の永久磁石１７が、隣接するねじの磁石１７が互いに反発するように部品２及び３のねじに配置され、その結果、低い方の部品２のねじの磁石が、上側の部品３のねじの磁石に反発し、従って、上側の部品３のねじを支えようとする。
【００２１】
これの代替として、一方の部品３のねじに配置されたコイル１８と、他方の部品２のねじに配置されたコイル１９とが示されている。磁場２０と２１とが互いに反発するように、コイル１８と１９とに反対符号のＤＣ電流を導くことによって、部品３に対する支承効果を、ねじを介してやはり達成することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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