(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸長時の幅方向に断面が円弧状の密着巻バネとこの密着巻バネの送り機構およびこの密着巻バネの巻き納め機構とにより構成される伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータであって、前記密着巻バネが、円弧半径に対する板厚の比が0.006乃至0.013、円弧の開き角が50°乃至105°の断面形状で、伸長状態においては断面円弧状の剛性の大きな真直の板であるが、一端が弯曲すると平断面となり自力で回転しながら円筒状に巻き納まる特性を有することを特徴とする密着巻バネ式伸縮アクチュエータ。
【請求項２】
同一断面形状の複数の密着巻バネの円弧状断面の凹側が対面するように巻き納め機構にセットしてその先端を一体化し、これら巻バネを同期駆動することを特徴とする伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項３】
同一断面形状の複数の密着巻バネを円弧状断面の凹側を対面させてセットし、これら巻バネを同期させて伸長するとき、密着巻バネの内側には、ストリングで連結された柱状または筒状のブロックが外側にはストリングで連結された密着巻バネセットの外形に適合するリングが、それぞれ一定間隔で配置されるようにした請求項１又は２の伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項４】
任意の断面形状のチャンネルまたは縦溝のあるパイプあるいはレール，ワイヤー等で構成されるガイド，このガイドに沿って移動可能な単数または複数のブロック，このブロックを駆動するための密着巻バネおよびこの巻バネの送り機構と巻き納め機構から成る請求項１の伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項５】
密着巻バネ遊挿用の円弧状スリット付の複数のブロックをストリングまたはスプリングで所定間隔に連結し、その一端は密着巻バネ先端に固定されているブロックに、他端は密着巻バネの巻き納め機構に取付け、これらブロックが適宜設けたガイドに沿って密着巻バネの送り出しと引き戻しに連動するようにした請求項１又は４の伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項６】
中央部に円弧状スリットが１つまたは対称的に２つあるいは円形の孔のある底板付きで抜け止めのあるテレスコピックな複数の筒体またはチャンネルの円弧状スリットまたは孔を１本または複数の密着巻バネが伸長状態で遊挿可能とし、この密着巻バネの一端を最小断面の筒体またはチャンネルに固定し、他端は各底板のスリットまたは孔を貫通し、送り機構を経て巻き納め機構に収納し、送り機構と巻き納め機構は最大断面の筒体またはチャンネル下部に固定して、この密着巻バネの送り出しと引き戻しによりテレスコピックな複数の筒体またはチャンネルを伸縮自在とした請求項１の伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項７】
テレスコピックな複数の筒体またはチャンネルの底板と底板の中間に底板と同様の円弧状スリットまたは円弧で囲まれた孔付の単数または複数のガイド板を設け、このガイド板は前後の底板と連結し、筒体またはチャンネルの内面を摺動可能とした請求項１又は６の伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項８】
伸長時断面円弧状の密着巻バネの幅を、任意の段数だけテレスコピックな複数の筒体またはチャンネルの断面の大きさに応じて、先端に向けて連続的または段階的に小さくした請求項１，６，７のいずれかの伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項９】
長手方向に等間隔の孔のある伸長状態の断面円弧状の密着巻バネを、この孔と同一ピッチの単数または複数のスプロケットの回転により送り出しと引き戻しを行なう請求項１〜８のいずれかの伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項１０】
スプロケットの位置を中心に適宜長さの一面凹型円弧状と一面凸型円弧状でスプロケットの位置に長孔または溝のあるブロックのペアまたは片方で有孔の密着巻バネをガイドしながらスプロケットで駆動する請求項１〜９のいずれかの伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項１１】
伸長状態の断面が円弧状の密着巻バネを、断面凹型円弧状および断面凸型円弧状の単数または複数のツインの回転ロールで挟持し、ロールの正逆転によりこの巻バネの送り出しと引き戻しを行なう請求項１〜８のいずれかの伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項１２】
単数または複数の凹凸ツインの断面円弧状の回転ロールは、弾性変形可能に形成され、その断面円弧の高さを、伸長状態の断面円弧状の密着巻バネの円弧の高さより低く、且つ、この巻バネが湾曲変形する限度の高さより高くした請求項１〜８，11のいずれかの伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項１３】
ツインの回転ロールと直列に伸長状態の密着巻バネ保持用のブレーキを設ける請求項１〜８，11，12のいずれかの伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項１４】
一定間隔ごとに背面にそれぞれ断面凹型円弧状および断面凸型円弧状の台座のあるツインの回転ベルトで伸長状態の断面円弧状の密着巻バネを挟持し、このベルトの正逆転によりこの巻バネの送り出しと引き戻しを行なう請求項１〜８のいずれかの伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【請求項１５】
長手方向に等間隔で孔のある伸長状態の断面円弧状の密着巻バネの孔に見合う突起が何れか片側または両側に交互に付いたそれぞれ等間隔で内面凹型円弧状および内面凸型円弧状の台座のあるツインの回転ベルトで挟持し、このベルトの正逆転により、この巻バネの送り出しと引き戻しを行なう請求項１〜８のいずれかの伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、直動システムの駆動，自動倉庫や加工システムにおける昇降および水平搬送，作業ロボット用アーム駆動，撮影・通信・検査・計測システムにおけるカメラ・アンテナ・ライト・測定機器の長ストロークの移動等に使用する簡単，軽量，コンパクトでストロークの大きな伸縮アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の油圧や空気圧を利用する流体圧方式のアクチュエータはストローク制御精度が悪くポンプやコンプレッサー，タンク等の付属機器を必要とし、保守に手間がかかる等の難点があった、また、リニアモータ方式やソレノイド方式は比較的重量が嵩み、高価でストローク長にも問題があった。また、スクリュー式，ラックピニオン式，ワイヤ式などの機械方式はストローク長，伸縮比，荷重力，作動の円滑性，伸縮速度，コンパクト性，重量等のいずれかに問題があり、用途が限定され、本発明の利用分野におけるニーズを満足させるのに不十分である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来方式のアクチュエータの欠点をカバーする簡単，軽量，コンパクトでストローク，伸縮比，伸縮速度が大きく、作動円滑で制御容易かつ安価な伸縮アクチュエータを実現することを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の主な構成は、伸長時の幅方向に断面が円弧状の密着巻バネとこの密着巻バネの送り機構およびこの密着巻バネの巻き納め機構とにより構成される伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータであって、前記密着巻バネが、円弧半径に対する板厚の比が0.006乃至0.013、円弧の開き角が50°乃至105°の断面形状で、伸長状態においては断面円弧状の剛性の大きな真直の板であるが、一端が弯曲すると平断面となり自力で回転しながら円筒状に巻き納まる特性を有することを特徴とするものである。
【０００５】
本発明は、伸縮アクチュエータに、伸長時断面円弧状の密着巻バネを利用するところに最大の特長がある。この密着巻バネの材料は加工硬化の特性があれば鉄鋼に限らない、例えば、銅−亜鉛系合金，チタニウム・アルミニウム−コバルト系合金などでもよいが、以後の説明は鉄鋼を例として行なう。周知のように、円弧状断面の鋼帯は平断面の鋼帯に較べて断面二次モーメントが桁違いに大きいので軸圧縮に対する座屈荷重が格段に大きく、これはアクチュエータとして非常に好ましい特性である。しかしながら、断面円弧状の鋼帯は、これを巻き取るのに非常に大きなトルクを必要とし、小さな直径に巻き取ることが困難であるという難点がある。
【０００６】
そこで本発明では、この難点を克服するために伸長時には幅方向の断面が円弧状をなすが、自力で巻き納まるので、巻取りに外力を必要としない密着巻バネを伸縮アクチュエータに利用する発想を得て完成をみたものである。
【０００７】
即ち、この密着巻バネは、伸長状態においては断面円弧状の剛性の大きな真直の板であるが、一端が弯曲すると平断面となり自力で回転しながら円筒状に巻き納まる特性がある。また、完全に伸長した状態から巻き始めるときと、完全に巻き納まった状態から伸長させ始めるときに、比較的大きな変形トルクを必要とするが、一端を伸長状態に保ちながら他端を円筒状に保っておくと、この中間を伸長させたり巻き戻したりする場合は巻き戻しが自力で行なわれ、引き伸しも比較的小さなトルクで行なうことができ、しかも、この動作は連続的にスムースに行なわれるという特長がある。
【０００８】
本発明は、伸長時断面円弧状の密着巻バネの一端を送り機構によって伸長状態におき、他端を巻き納め機構に巻かれた状態において、送り機構により送り出しと引き戻しを行なうことにより、この密着巻バネの前記の特性を活かした、伸縮アクチュエータとしてのスムースな作動を実現することができた。
【０００９】
本発明の眼目である伸長時断面円弧状の密着巻バネは、前記のように伸長状態においてはできる限り高い剛性を保つ一方で、自力で可及的に小さな直径に巻き納められることが望ましい。
【００１０】
しかしながら、これらは本質的には相反する性質であって加工上の制約があり、また伸長と巻取りの繰返しに対する寿命等も考慮する必要がある。そこで、本発明は、密着巻バネの板厚と断面形状を採用することにより、これらの問題を実用的に解決することができたのである。
【００１１】
請求項４の発明は、本発明の伸長時断面円弧状の密着巻バネ（以後、ＣＶ密着バネと略称する）が伸長状態において凸面側と凹面側が曲げに関して異なる特性を持つので、これを補完するため複数のＣＶ密着巻バネを凹面が対面するようにセットし、剛性の強化を図ったものである。
【００１２】
請求項５の発明は、複数のＣＶ密着巻バネの堅固な一体化を実現するために、円弧で囲まれた断面の内幅より直径が僅かに大きい円柱状または円筒状のブロックを一定間隔で内側に配置し、外側には一定間隔でリングを嵌めて締めつけるように工夫したものである。この場合、ブロックの材質は、ゴムのような弾性体が好ましい。
【００１３】
本発明では、請求項１の基本構成により伸縮アクチュエータの機能を発揮させるが、大きなストロークを必要とする場合や大きな荷重に対抗する場合には、請求項４，５，６，７のように、横荷重に対抗する機構と組合わせることにより、軸圧縮に対する座屈強度を格段に強化し、長ストロークで荷重力の大きな伸縮アクチュエータを実現することができた。
【００１４】
ＣＶ密着巻バネの座屈荷重は式(1)に示すオイラー式に従うが、請求項４の発明では、ＣＶ密着巻バネの先端がブロックに取付けられ、このブロックが剛性の大きなガイドに拘束されて直動する構造にしたから、(1)式におけるｎ値はＣＶ密着巻バネ単独の場合の１／４が１〜２に変わり座屈荷重は大幅に増大する。請求項５の発明の場合は、ｎ値が上がることによる座屈荷重の増大に加えて、ｌ値がＣＶ密着巻バネの実長を円弧状スリット付のブロックの数で除した値とほぼ等しくなるので、座屈荷重は更に飛躍的に増大する。
【００１５】
【数１】
0004428592.tif 000002
【００１６】
請求項６および請求項７の発明も、請求項４および請求項５の発明と全く同じ発想に基いてＣＶ密着巻バネの座屈荷重の増大が図られるが、後者ではガイドの長さが固定されているのに対して、前者ではガイドの長さもＣＶ密着巻バネの送り出しと引戻しに同期して伸縮する点に相違があり、長大ストロークが実現できる。
【００１７】
請求項６の場合は、筒体が請求項４のガイドに相当し、円弧状スリット付の底板が各筒体に取付けてあるので、筒体の長さが同一の場合のｌ値はＣＶ密着巻バネの実長を筒体の数で除した値とほぼ等しくなり、ｎ値，ｌ値とも大幅な改善を図ることができる。請求項７はガイド板を利用することにより底板の数を更に増加させたと同等の効果があり、座屈荷重が更に増大する。
【００１８】
請求項９の発明は、長手方向に等間隔で孔のあるＣＶ密着巻バネを使用し、同一ピッチのスプロケットでＣＶ密着巻バネの送り出しと引き戻しを行なうようにしたものである。請求項10は、大きな荷重力を必要とする場合には、図示しないが、ＣＶ密着巻バネを内面凹型円弧状と内面凸型円弧状のツインの支持ブロック又は板で挟むか、またはいずれか片方のブロックまたは板で押さえて、スプロケットによるＣＶ密着巻バネの送りをガイドするものである。このブロックまたは板はスプロケットの位置に長孔または溝があり、送り機構の架台に固定されている。
【００１９】
請求項11，12の発明もＣＶ密着巻バネの送り機構に関するものである。断面凹型円弧状および断面凸型円弧状の単数または複数のツインの回転ロールでＣＶ密着巻バネを挟持し、ロールの回転でＣＶ密着巻バネの送り出しと引き戻しを行なうのであるが、回転ロールは軸方向の位置によって回転半径が異なっている。従って、これに接するＣＶ密着巻バネを送る速度が接点ごとに異なり、摩擦を生ずるという問題がある。
【００２０】
この問題を解決するには、例えば、円柱状または円筒状のツインのロールでＣＶ密着巻バネを挟んで平板状に押しつぶして送ればよいが、ＣＶ密着巻バネは伸長状態で一定の限度を超えて扁平化するとその両側が反転弯曲変形する特性がある。従って、この限度内で扁平化する必要があり、前記の問題は緩和されても完全には解決できない。
【００２１】
請求項12の発明は、ＣＶ密着巻バネより扁平な円弧状断面の凹凸ツインのロールを使用すると同時にロール材質を例えばゴムのような弾性変形の特性をもつ材質で形成することにより前記問題を実用的に解決することができた。ゴムの場合、接触面にしわができて、これが前部から後部へ波のように移動する現象（シャルマック波）があり、これによって接点ごと異なる速度の影響が吸収される。この現象は、ゴムの種類，硬度，押付圧，ロール回転速度等とも関係があるが、ＣＶ密着巻バネの駆動に必要な適度の動摩擦をもたらすものである。
【００２２】
ツインの回転ロールを使用する請求項11および請求項12の場合、駆動を停止した時の荷重による逆方向へのシャルマック波の移動によるスリップを防止するため、請求項13の発明ではツインの回転ロールと直列にＣＶ密着巻バネ保持用のブレーキを設けるのである。
【００２３】
請求項14，15の発明は、ＣＶ密着巻バネの送り機構として、回転ロールのような接点ごとに送り速度が異なる問題のないベルトの平行部でＣＶ密着巻バネを挟持して駆動する発想のものである。この場合、全面を断面凹型円弧状あるいは断面凸型円弧状の一体もののベルトにするとプーリーを通過する際にラジアル方向にクラックを生じやすいので、一定間隔ごとに背面にそれぞれ断面凹型円弧状および断面凸型円弧状の台座のあるツインの回転ベルトを使用する。
【００２４】
請求項14の場合は、摩擦力でＣＶ密着巻バネを駆動するが、請求項15では、断面凹型円弧状および断面凸型円弧状の台座に突起の付いたベルトを使用し、長手方向に等間隔の孔のあるＣＶ密着巻バネを孔と同一ピッチのスプロケットで駆動するのである。
【００２５】
本発明のＣＶ密着巻バネを利用した伸縮アクチュエータの基本構成の一員としてＣＶ密着巻バネの巻き納め機構があるが、これはＣＶ密着巻バネの一端を常に数巻以上コイル状に巻かれた状態で保持する機構であって、通常は送り機構と１体のケーシングに納められている。送り機構によって引き戻されたＣＶ密着巻バネはそれ自身のバネ力によって自動的に巻き納まるので、巻き納め機構は簡単な円筒状ケースでもよいが、通常は中心に円柱または円筒状の軸を設けて巻き芯の位置がずれないような構造とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を例を挙げて図に拠り説明する。図１は本発明アクチュエータに使用する「ＣＶ密着巻バネ」（符号１）の一例の伸長状態を示した斜視図、図２は図１のＣＶ密着巻バネ１が自身のバネ力で内径Ｄに自然に巻き納まった状態を示した斜視図、図３は図１の伸長状態のＣＶ密着巻バネ１の背面に矢印方向の力Ｆを加えた時に反転湾曲した瞬間の状態を示したもので、この直後、図２のように巻き納まるのである。
【００２７】
図４は本発明アクチュエータの基本構成による実施の一例を示した斜視図、図５は請求項２および請求項３の本発明アクチュエータの実施の一例の斜視図、図６は図５のアクチュエータの下方の平面図、図７は図５のＡ−Ａ線矢視拡大図、図８は請求項５の本発明アクチュエータの実施の一例の斜視図、図９は請求項６の本発明伸縮アクチュエータの実施の一例の伸長状態の正断面図、図10は図９におけるＢ−Ｂ線矢視図、図11は図９におけるＣ−Ｃ線矢視図、図12は図９のアクチュエータの右側面図、図13は請求項11の本発明アクチュエータのＣＶ密着巻バネの送り機構の実施の一例の平面図、図14は図13の正面図である。
【００２８】
本発明の伸縮アクチュエータは、伸長時断面円弧状のＣＶ密着巻バネ１を利用したことを特徴としているが、この巻バネの伸長時の断面形状を図１の板厚ｔ，円弧半径ｒおよび円弧の開き角ψで規定し、この密着巻バネが自力で巻き納まったときの直径を図２に示したＤとする。
【００２９】
ＣＶ密着巻バネ１の特性として、板幅が等しい場合、座屈荷重は板厚ｔが大きいほど，円弧半径ｒが小さいほど、従ってｔ／ｒが大きなほど大きく、また開き角ψが大きいほど大きいが、それに比例して製作の難度が増し、直径Ｄも増す。従って、これら形状因子には請求項１に示した実用的な範囲があり、使用目的に応じてこの範囲で適値を選定する。
【００３０】
本発明の実施の一例を示せば、板幅50mm，ｔ＝0.4mm，ｒ＝45mm，ψ＝63°のときＤ＝114mm，支点間距離700mmにおける座屈荷重68kgfであった。また、他の一例では、板幅90mm，ｔ＝0.6mm，ｒ＝95mm，ψ＝55°のときＤ＝185mm，支点間距離700mmにおける座屈荷重163kgfであった。更に他の１例では、板幅90mm，ｔ-0.5mm，ｒ＝59.5mm，ψ＝87°のときＤ＝114mm，支点間距離1,100mmにおける座屈荷重245kgfであった。
【００３１】
図４は請求項１の本発明アクチュエータの基本構成から成る実施の一例である。図４において１は等間隔に小孔1hを等ピッチであけたＣＶ密着巻バネ、２はこの巻バネ１の送り機構で、密着巻バネ１の孔1hと同一ピッチのスプロケット2sとこれを回転するためのハンドル2hから成る。このハンドル2hの代わりにモータを使用してもよい。３はこの巻バネ１を巻き納めるドラム、４は駆動部のケーシングで、前記バネ１の巻き納め機構の一例を形成する。５はアクチュエータのヘッドブロックで、使用目的に応じて撮影機器，検査プローブ，センサー，ワーク等を取付けたり、あるいは引戸の開閉に使用する場合であれば、引戸に取付ける。この送り機構は請求項９の実施の一例でもある。
【００３２】
図５は請求項２および請求項３の発明の実施例の一例である。４本のＣＶ密着巻バネ1a，1b，1c，1dを凹側を内側にして対面配置し、頂部をクラウン６で一体化する。巻バネ1bと1dには図４の場合と同様に等間隔の孔があり、この孔と等ピッチのスプロケット2b及び2dにより伸縮駆動される。2b′はスプロケット2bを駆動するためのハンドルでモータに置換えてもよい。図６の2d′と2d″は、ハンドル2b′による回転をスプロケット2dに伝達するためのベルトとギヤーである。ＣＶ密着巻バネ1a，1b，1cおよび1dは夫々ドラム3a，3b，3cおよび3dに巻き収められる。図５および図７に示したように、４本のＣＶ密着巻バネ1a〜1dで円形に囲まれた内側には、ストリング（図示せず）で連結された円柱状のブロック４1，４2，４3が一定間隔で配置され、外側にはストリング（図示せず）で連結されたリング５1，５2，５3が同様に一定間隔で配置されている。スプロケット2b，2dの正回転により４本のＣＶ密着巻バネ1a〜1dで構成された円柱が伸長するに従い、下部に累積している円柱状ブロック４1〜およびリング５1〜はストリングによって順次引き上げられ、一定間隔に配置される。スプロケット2b，2dの逆回転によりＣＶ密着巻バネ1a〜1dで構成された円柱が短縮するに従い、ブロック４1〜およびリング５1〜は順次下部に累積し、各巻バネ1a〜1dは夫々ドラム3a〜3dに巻き納められてゆく。クラウン６には、目的に応じて、映像機器，検査プローブ，照明灯，アンテナ，風速計などを取付ける。この送り機構は請求項９の発明の実施の他の一例でもある。
【００３３】
図８は請求項４および請求項５の発明の実施の一例である。チャンネル８に取付けられた２本のレール7aおよび7bに跨ってベアリング付のブロック6a，6b，6cが直動する。このブロック6a〜6cには円弧状のスリットを切った板5a〜5cが取付けられている。同様のスリットを切った板5dが、駆動部ケーシング４にも固定されている。
【００３４】
図８におけるＣＶ密着巻バネ１の先端はブロック6aに固定され、板5b，5c，5dの各スリットを貫通し、スプロケット２を経て末端はドラム３に巻き納められている。この巻きバネ１には等間隔の孔1hがあり、同一ピッチのピンを周上に有するスプロケット２の正逆転により、送り出しと引き戻しが行なわれる。２′はスプロケット駆動用のモータである。ブロック6a〜6cには目的に応じて加工用のワークや工作機械のツールユニット、自動倉庫の出納物品等を載せることができる。この実施例のアクチュエータは従来のボールネジ，ラック／ピニオン，ベルト，リニヤーモーター等に比較して、安価で長大ストロークを実現できる大きな特長がある。
【００３５】
図９および図12は請求項６および請求項７の発明の実施の一例である。テレスコピックな筒体17a，17b，17c，17dには図10，図11に示したようなスリットを切った底板16a，16b，16c，16dが取付けてあり、先端を天板４に固定したＣＶ密着巻バネ１は底板16a，16b，16c，16dのスリットを貫通し、保持ブレーキ８および凹凸ツインの送りロール2a，2bを経てドラム３に巻き納められる。図12の９は送りロール回転用のモータである。天板14には目的に応じて映像機器，検査プローブ，アンテナ，照明灯，作業ロボット等を取付けることができる。図示してないが送りロール2a，2bの間には動力伝達機構があり、ロール2aと2bは同期回転する。この送り機構は請求項11および請求項12の発明の実施の一例でもある。15は駆動部ケーシングである。
【００３６】
図13および図14は、請求項11の発明の実施の一例である。図13，図14において１はＣＶ密着巻バネ、2aおよび2bは夫々ゴム製の断面凸型円弧状ロールおよび断面凹型円弧状ロール、3aおよび3bは回転軸である。図13はこの巻バネ１を挟持して送るツインの回転ロール2a，2bの平面図、図14は図13に示したロールの正面図である。この実施例ではツインの回転ロールの中心円弧の半径と巻バネの伸長時の断面円弧の半径とは等しくｒである。
【００３７】
請求項12の発明の実施例は図示しないが、この場合はツインの回転ロールの中心円弧の半径をＣＶ密着巻バネの伸長時の断面円弧の半径より大きくし、この巻バネをツインのロールで挟圧して円弧を扁平化して送り動作を行う。
【００３８】
請求項14の発明の送り機構については、実施例は図示しないが、ツインのベルトを用いた場合はツインのロールを用いた場合と比較して、ＣＶ密着巻バネの長手方向と直角の各接触点における送り速度が等しく、また長手方向の接触面積が大きいのでスリップを発生し難い大きな利点がある。
【００３９】
請求項15の発明の送り機構についても実施例は図示しないが、請求項９の送り機構と比較して、ＣＶ密着巻バネの孔と噛み合う突起の数が多いので強力な送りが可能な大きな利点がある。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は以上の通りであって、伸縮アクチュエータを、伸長時の幅方向の断面が円弧状の密着巻バネとこの密着巻バネの送り機構およびこの密着巻バネの巻き納め機構とにより構成したので、構造がきわめて簡潔で動作が円滑であり、また、適宜のスパンで支持すれば大きな坐屈強度を発揮する前記密着巻バネを、目的に応じて単独または複数をセットで使用したり、あるいは剛性の大きなガイドに沿って直動させたり、更にはテレスコピック状に伸縮する筒体やチャンネル体に組込むなどして、伸縮アクチュエータとして合理的に利用できる構造としたから、上下に伸縮するポールや昇降装置、水平に伸縮するアームや直動機構、あるいは吊下機構等のアクチュエータとしてきわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明アクチュエータに使用する「ＣＶ密着巻バネ」の一例の伸長状態を示した斜視図。
【図２】  図１のＣＶ密着巻バネが自身のバネ力で自然に巻き納まった状態を示した斜視図。
【図３】  図１の伸長状態のＣＶ密着巻バネの背面に矢印のように力を加えた時に反転湾曲した瞬間の状態の斜視図。
【図４】  本発明アクチュエータの基本構成による実施の一例を示した斜視図。
【図５】  請求項２および請求項３の本発明アクチュエータの実施の一例の斜視図。
【図６】  図５の平面図。
【図７】  図５のＡ−Ａ線矢視図。
【図８】  請求項５の本発明アクチュエータの実施の一例の斜視図。
【図９】  請求項６の本発明伸縮アクチュエータの実施の一例の伸長状態の正断面図。
【図10】  6aのＢ−Ｂ線矢視図。
【図11】  6cのＣ−Ｃ線矢視図。
【図12】  図９の側断面図。
【図13】  請求項11の本発明アクチュエータのＣＶ密着巻バネの送り機構の実施の一例の平面図。
【図14】  図13の正面図。
【符号の説明】
１                ＣＶ密着巻バネ
２                巻バネの送り機構のスプロケット，ロール，ハンドル，モータ
３                巻バネを巻き納めるドラム
４                ケーシング
４1，４2，４3    円柱状のブロック
５                アクチュエータのヘッドブロック
５1，５2，５3    連結されたリング
６                クラウン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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