(57)【要約】【課題】従来技術からの欠点を回避し、または少なくとも大きく低減する装置を提案すること。【解決手段】互いに重なる少なくとも２つの繊維織物層（Ｏ，Ｕ）を備える少なくとも１つの繊維エアバッグを有しており、該繊維エアバッグは第１の大きさの充填可能な第１のチャンバ（２）を有し、該第１のチャンバは、流体の充填によって、充填されないないしは僅かに充填された休止状態から充填された作動状態にもたらすことができ、前記エアバッグは係留点（ＶＰ）を有し、該係留点において当該エアバッグは作動すべき対象物に接続される。【選択図】  図５ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに重なる少なくとも２つの繊維織物層（Ｏ，Ｕ）を備える少なくとも１つの繊維エアバッグを有しており、該繊維エアバッグは第１の大きさの充填可能な第１のチャンバ（２）を有し、該第１のチャンバは、流体の充填によって、充填されないないしは僅かに充填された休止状態から充填された作動状態にもたらすことができ、前記エアバッグは係留点（ＶＰ）を有し、該係留点において当該エアバッグは、作動すべき対象物に接続することができる、ことを特徴とする作動装置。
【請求項２】
前記２つの繊維織物層（Ｏ，Ｕ）は、前記チャンバ（２）の周囲に延在する縫い目（Ｎ）と縫合されている、ことを特徴とする請求項１に記載の作動装置。
【請求項３】
前記２つの繊維織物層（Ｏ，Ｕ）は１つのピースにワンピース織り織物（ＯＰＷ織物）として互いに織り合わされており、前記縫い目（Ｎ）は、当該２つの繊維織物層を結合する織物継ぎ目（ＷＮ）としての単層領域を形成し、かつ前記チャンバを包囲する、ことを特徴とする請求項１に記載の作動装置。
【請求項４】
当該作動装置は、互いに離隔した複数のチャンバ（Ｋ，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４）を有する、ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の作動装置。
【請求項５】
前記エアバッグのチャンバ（単数または複数）はそれらの内部にテザー（Ｆａｎｇｂａｅｎｄｅｒ）ないしは間隔ホルダを有し、当該テザーないしは間隔ホルダは、前記２つの繊維織物層の係留点（ＶＰ）に固定されており、かつ充填された状態でのエアバッグの形状を規定、とりわけ限定するのに適する、ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の作動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械的および空気的作動装置が公知であり、これらの作動装置は主として自動化して制御されるシステムにおいて使用され、例えば対象物を操作するためにロボット工学でも使用される。
【０００３】
線形運動は、例えば対象物を位置Ａから位置Ｂに移動させるために行われる。これを達成するためには複雑な駆動部、構造または制御が必要であり、これらは例えば回転継手もしくは磁界を介して直接的に、または例えば液圧装置、チェーンもしくは圧縮空気シリンダを介して間接的にこの運動を可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＤＥ２０２１６７４９Ｕ１
【特許文献２】ＤＥ６９１０４２１９Ｔ２
【特許文献３】ＤＥ１０３２６７５７Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の基礎とする課題は、従来技術から知られる欠点を回避し、または少なくとも大きく低減する装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は請求項１による作動装置によって解決される。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
すなわちこの作動装置は、互いに重なる少なくとも２つの繊維織物層を備える少なくとも１つの繊維エアバッグを有しており、該繊維エアバッグは第１の大きさの充填可能な第１のチャンバを有し、該第１のチャンバは、流体の充填によって、充填されないないしは僅かに充填された休止状態から充填された作動状態にもたらすことができ、前記エアバッグは係留点（複数）を有し、該係留点において当該エアバッグは、作動すべき対象物に接続することができる。作動装置の本発明の構成に基づき、この作動装置は有利には、チャンバ直径に依存して異なる大きさに設定された、例えば実質的に線形の引張運動（Ｚｕｇｂｅｗｅｇｕｎｇ）のための安価なアクチュエータとして使用することができる。したがって例えば円筒形、管形または球形のチャンバは、対応して組み込まれたそれらの外套面により断面において赤道面長を有し、その直径は２重に畳み込まれて平坦に敷かれた外套面ないしは赤道面長よりも小さい。チャンバ断面の直径とその周囲長との比から導くと、前記直径は前記２重に畳んで平坦に敷かれた外套面よりも約３６．３％小さい。例えば円筒形チャンバの継ぎ目個所（縫い目ないしシーム）の対向する位置に引張エレメントが固定される場合には、線形の引張運動を実行することができ、閉じた本体と見做される平坦な二重層は、例えば圧縮空気によるチャンバの充填時に、略円形の形状に（膨らんで）変形される。
【０００８】
本発明の有利な構成では、２つの繊維織物層が、チャンバの周囲に延在する縫い目で縫合されている。この有利な構成により、エアバッグの堅固な構造がカスタマイズされてないし既製品として（ｋｏｎｆｅｋｔｉｏｎｓｍａｅｓｓｉｇ）製造されるようになる。
【０００９】
本発明の別の有利な構成では、２つの繊維織物層が１つのピースにＯＰＷ織物（ワンピース織り（Ｏｎｅ−Ｐｉｅｃｅ−Ｗｏｖｅｎ）織物）として互いに織り合わされており、前記縫い目は、２つの繊維織物層を結合（ないし接続）する織物縫い目としての単層領域を形成し、かつ前記チャンバを包囲する。これにより有利には前に述べたものよりさらに好ましい本発明の変形例が提案される。すなわちここでは、ＯＰＷ技術が所望のチャンバ設計の巧妙さ（Ｆｉｎｅｓｓｅ）を可能にし、費用対効果が大きくなる。
【００１０】
本発明の別の有利な構成では、作動装置は互いに離隔した複数のチャンバを有する。これによって設計の選択（ないし選択肢）がさらに自由になる。引張運動の大きさないし程度（Ａｕｓｍａｓｓｅ）を個別に倍増することができる。
【００１１】
本発明の別の有利な構成では、エアバッグのチャンバ（単数または複数）がそれらの内側にテザー（層間継ぎ構造、Ｆａｎｇｂａｅｎｄｅｒ）ないしは間隔（スペース）ホルダ（Ａｂｓｔａｎｄｓｈａｌｔｅｒ）を有し、当該テザーないしは間隔ホルダは、２つの繊維織物層の係留点に固定されており、かつ充填された状態でのエアバッグの形状を規制するのに、とりわけ所期のように限定（規定）するのに適する。
【００１２】
本発明の装置のさらなる利点を以下に示す。運動の大きさは、チャンバの構造的寸法（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｉｅｒｕｎｇ）および配置から規定されるものであり、構造空間（の大きさ）に関しても計算することができる。
【００１３】
さらに充填時に体積の増大によってチャンバを変形するためにもたらされる流体の圧力と関連してチャンバを寸法設計することにより、最初は比較的大きな引張力を予め設定し、そして引張運動の終了時には保持力に至るまで減少する引張力を予め設定することができる。
【００１４】
充填可能ないしは膨らませ可能な複数のチャンバを順次配列することにより、運動ストローク（行程）全体を拡大し調整（設定）することができる。同じ大きさにおよび／または異なる大きさに寸法設定された複数のチャンバを順次配列し、互いに依存せず別個にまたは一緒に流体を充填すれば、種々異なる位置を所望のように線形に制御することができる。
【００１５】
複数のチャンバを平行に並置すれば、引張運動を個別に調整（制御）することができる。
【００１６】
広がりと形状付与の異なる複数の充填すべきチャンバを提供すれば、表面の光学的変化（見え方の変化）を付加的に与えることができる。
【００１７】
変形すべきチャンバは、織物技術的に１つのピースとして作製された構成部材（ＯＰＷ技術）として製造することができる。織物技術的に個別に非常に微細に調整可能な形状付与によって、簡単でコスト的に有利な製造方法が可能である。チャンバはあらゆる幾何形状、とりわけ円筒形、円錐形または円形の形状を取ることができる。施与された被覆部（コーティング層）と関連して、システムの確実な充填を可能にする気密性が保証される。
【００１８】
さらに形状付与は任意の接合技術、例えば縫合、接着、溶接によっても行うことができる。ここでもあらゆる幾何的な形状付与が考えられる。場合により接合個所を付加的にシールすることも有利である。
【００１９】
本発明のさらなる有利な構成および特徴は、従属請求項および本明細書並びに図面から明らかである。
【００２０】
本発明をより良く理解し、どのように実施できるかを示すために、図面を参照して実施例に基づき本発明を以下、簡単に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】膨張可能な本発明の２層アクチュエータ（作動装置）の長手方向の伸長部ＬとＤの関係を、非膨張状態（Ｌ）と膨張状態（Ｄ）とで示す概略図である。
【図２ａ】膨張可能な２層アクチュエータ（作動装置）を非膨張状態ないしは非充填状態で示す概略図である。
【図２ｂ】図２ａのアクチュエータ（作動装置）を膨張状態ないしは充填状態で示す概略図である。
【図３】織り込まれた間隔ホルダを備える本発明の装置の、基本的に円筒状のチャンバの断面を示す概略図である。
【図４ａ】直径が変化するチャンバが配置されたエアバッグの概略的平面図である。
【図４ｂ】非充填状態および充填状態において図４ａのエアバッグを左から見た概略図である。
【図４ｃ】非充填状態および充填状態において図４ａのエアバッグの断面Ｂ−Ｂを右から見た概略図である。
【図５ａ】本発明の作動装置の別の一形態を示す概略的平面図である。
【図５ｂ】充填状態における断面Ａ−Ａを下方から見た図５ａのエアバッグの概略図である。
【図５ｃ】非充填状態における断面Ａ−Ａを下方から見た図５ａのエアバッグの概略図である。
【実施例】
【００２２】
図１、２ａおよび２ｂは、本発明の作動装置の基本的機能を示す。長さＬは、作動装置の２つの繊維織物層Ｏ、Ｕの「伸張された」状態の長さを表す。充填されていないチャンバが圧力印加により「３次元」状態にもたらされることによって、非充填長“Ｌ”が３６．３％だけ収縮し、これにより引張運動が発生する。チャンバ２が充填されると、図示しない作動すべき対象物が距離Ｖだけ矢印Ｐの方向に運動される。
【００２３】
図３は、間隔ホルダを備えておらず基本的に円筒形または球形に展開されたチャンバ２を有するエアバッグの断面を示す。しかしここでは織り込まれた間隔ホルダＡを備えており、この間隔ホルダＡは、チャンバ２の再構成（ｒｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｉｅｒｔｅ）された充填高さ、並びに矢印Ｐの方向で収縮される引張運動（間隔ホルダがない場合には例えば３６．３％の収縮、間隔ホルダがある場合には例えば１２．５％の収縮）に作用する。ＯＰＷ構造エレメントである「間隔ホルダ」ないし「テザー」により、有利には膨張高さがほんの僅か（９．７５％）でも、引張ストローク（行程）の基本的に小さな収縮を達成することができる。ここでは膨張高さは、間隔ホルダを備えないチャンバの直径で測定した場合と比べて、例えば不足比例的（ｕｎｔｅｒｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ）に９．７５％しか低減されない。
【００２４】
充填ないしは圧力印加時の空気供給は、例えば図４ａと５ａに図示のように組み込まれた構成部材を介して、または図２ｂに図示のように別個の各構成部材またはチャンバにより行われる。１チャンバ当たりの最大収縮率は常に最大でＬの３６．３％である。
【００２５】
図４ａからｃおよび図５ａは、直径の異なるチャンバ（複数）の配置と、織物継ぎ目（縫い目）によりそれぞれ互いに離隔された繊維構成部材にどのようにチャンバが配置されているかを示す。圧力印加による装置の収縮は（チャンバの）構造によって規定され、例えば扇形または円形である。
【００２６】
例えば図４ａは、直径が変化するチャンバＫ１からＫ４が配置されたエアバッグ１０の平面図を概略的に示し、チャンバの間にはそれぞれ織物継ぎ目ＷＮが図示されている。チャンバＫ１〜Ｋ４の直径は、図４ａの図示では左から右に細くなっている。使用時にエアバッグ１０は右側にある注入口Ｅを介して充填され、「３次元」的に膨張する。ここでエアバッグ１０は、図４ｂで左側に図示した形状から図４ｃで右側に図示した形状に変形する。これと同様に、図４ａのラインＢ−Ｂに沿った断面が、図４ｃの図示のように、そこの右の（充填されない）形状からそこの左の（充填された）形状に変化するとき、図４ａのエアバッグ１０の右側も充填の際に変化する。
【００２７】
図５ａは、本発明の作動装置の別の一形態を概略的平面図に示す。好ましくはＯＰＷ技術で製造されたエアバッグ２０は複数のチャンバＫ１からＫ３を有する。これらのチャンバは中央のチャンバＫを中心に半円形に延在しており、織物継ぎ目ＷＮないしは単層領域により互いに分離されている。この構成は、本発明の作動装置の汎用的な変形実施形態を示す。注入口Ｅを介してエアバッグ２０ないしはそのチャンバＫ１〜Ｋ３には、中央チャンバＫを通して充填される。ここで流体は、注入口ＥからチャンバＫを介してチャネルＧを通り、各チャンバＫ１〜Ｋ３に流入する。充填材料としてガスも液体も使用することができる。充填状態（図５ｂ）および非充填状態（図５ｃ）におけるエアバッグの形状が切断線Ａ−Ａ（断面）によって図示されている。係留点ＶＰは、（図示しない）作動すべき対象物の可能な接続を表す。
【符号の説明】
【００２８】
Ｌ  長さ
Ｏ、Ｕ  繊維織物層
２  チャンバ
Ｋ１〜Ｋ４  チャンバ
１０  エアバッグ
ＶＰ  係留点
Ｎ  縫い目（シーム、Ｎａｈｔ）
ＷＮ  織物縫い目（継ぎ目）
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【国際調査報告】
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