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【发明授权】液压致动器_株式会社普利司通_201780068447.4 

申请/专利权人:株式会社普利司通

申请日:2017-10-30

公开(公告)日:2020-10-16

公开(公告)号:CN109906320B

主分类号:F15B15/10(20060101)

分类号:F15B15/10(20060101)

优先权:["20161107 JP 2016-217526","20170120 JP 2017-008960"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.10.16#授权;2019.07.12#实质审查的生效;2019.06.18#公开

摘要:本发明的目的是提供一种提高了耐久性的液压致动器。这通过一种液压致动器10来实现,该液压致动器10的特征在于设置有致动器主体100,所述致动器主体100由通过液压而膨胀或收缩的圆筒状管110和将沿预定方向取向的帘线121编织而成的管状套管120构成,其中,在没有负载或没有加压的状态下,帘线121相对于致动器的轴向DAX的平均角度Θ1大于或等于20°并且小于45°;并且在5MPa的液压下,在帘线121相对于致动器的轴向DAX的平均角度Θ3为45°的状态下,帘线121之间的间隙122的总表面积S2与致动器主体100的外表面的表面积S1的比率S2S1小于或等于35%。

主权项:1.一种液压致动器,具有致动器主体,所述致动器主体由能够通过液压而膨胀收缩的圆筒状的管和用于覆盖所述管的外周表面的套管构成,所述套管具有通过将沿预定方向设置的帘线编织而形成的圆筒状结构,其中,由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度在没有负载且没有压力施加到所述致动器上的情况下为20°或更大且小于45°的范围;并且在由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度在5MPa的液压下为45°的状态下,所述套管的帘线之间的间隙的总面积S2相对于所述致动器主体的外周表面的面积S1的比率即S2S1为35%或更小,假设t表示所述管的厚度,d表示所述套管的帘线的直径,Θ1表示在没有负载且没有压力施加到所述致动器上的情况下由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度,并且Θ2表示在致动器收缩状态下由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度,则t、d、Θ1和Θ2满足下面所示的公式1,其中,t和d的单位为mm,

全文数据:液压致动器技术领域本发明涉及一种液压致动器。背景技术以往,具有能够通过使用空气作为工作流体而膨胀收缩的橡胶管管状体和覆盖该管的外周表面的套管编织的增强结构的气动致动器,即McKibben型致动器例如,参见专利文献1,广泛用作用于使管膨胀收缩的致动器。如上所述的由管和套管构成的致动器主体的各个端部通过使用由金属形成的密封件来紧固。套管是由编织的高抗拉强度纤维帘线如聚酰胺纤维或金属帘线形成的圆筒状结构,其用于将管的膨胀运动调节在预定范围内。如上所述的这种气动致动器用于各种领域,特别适合用作护理保健装置的人造肌肉。引用文献列表专利文献专利文献1:JPS61-236905A发明内容技术问题然而,如上所述的使用空气作为工作流体的这种以往的致动器不具有特别高的强度耐压性,该强度例如最大仅为约0.5MPa。在这方面,当以往的致动器被用作使用诸如油、水等液体作为工作流体的液压致动器时,其耐久性不令人满意,因为液压致动器通常承受高压,例如50MPa。特别是,在没有适当设计套管的情况下,在液压致动器中,致动器的管必须承受更大的负载,这进一步增加了提高致动器的耐久性的需求。有鉴于此,本发明的一个目的是解决上述现有技术问题并且提供一种使用液体作为工作流体且表现出提高的耐久性的液压致动器。解决问题的技术方案本发明用于实现上述目的的主要特征如下。本发明的液压致动器具有致动器主体,所述致动器主体由能够通过液压而膨胀收缩的圆筒状的管和用于覆盖所述管的外周表面的套管构成,所述套管具有通过将沿预定方向设置的帘线编织而形成的圆筒状结构,其中,由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度在没有负载且没有压力施加到所述致动器上的情况下为20°或更大且小于45°的范围;并且在由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度在5MPa的液压下为45°的状态下,所述套管的帘线之间的间隙的总面积S2相对于所述致动器主体的外周表面的面积S1的比率S2S1为35%或更小。本发明的液压致动器具有适当设计的套管,其管所承受的负载相对小,因此表现出提高的耐久性。在本发明的液压致动器的优选实例中,形成所述套管的帘线由选自由聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、人造丝、丙烯酸纤维和聚烯烃纤维所组成的组中的至少一种纤维材料制成。在这种情况下,致动器的耐久性进一步提高。在本发明的液压致动器的另一优选实例中,所述套管由沿一个方向设置的一组帘线和以与所述的一组帘线相交的方式设置的另一组帘线制成,使得所述帘线或成对的所述帘线与一根帘线在其上下侧以交替的方式相交的相交点从所述帘线或成对的所述帘线与相邻于所述一根帘线的另一根帘线在其上下侧以交替的方式相交的相交点偏离单根帘线。在这种情况下,致动器的耐久性进一步提高。在本发明的液压致动器的又一优选实例中,所述套管由斜纹或平纹编织而成。在这种情况下,致动器的耐久性进一步提高。在本发明的液压致动器的又一优选实例中,所述套管的帘线具有至少200N根帘线的断裂强度。在这种情况下,致动器的耐久性进一步提高。在本发明中,帘线的断裂强度是根据JISL1017测量的。在本发明的液压致动器的又一优选实例中,所述套管的帘线各自具有至少2.0%的断裂伸长率。在这种情况下,致动器的耐久性进一步提高。在本发明中,帘线的断裂伸长率是根据JISL1017测量的。在本发明的液压致动器的又一优选实例中,所述套管的每根帘线具有0.3mm~1.5mm的直径。在这种情况下,致动器的耐久性进一步提高。在本发明的液压致动器的又一优选实例中,所述套管的帘线的编入密度为6.8根帘线cm~25.5根帘线cm。在这种情况下,致动器的耐久性进一步提高。在本发明的液压致动器的又一优选实例中,假设“t”mm表示所述管的厚度,“d”mm表示所述套管的帘线的直径,“Θ1”表示在没有负载且没有压力施加到所述致动器上的情况下由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度,并且“Θ2”表示在致动器收缩状态下由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度,则t、d、Θ1和Θ2满足下面所示的公式1。在这种情况下,致动器的耐久性进一步提高。在这方面,在致动器收缩状态下由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度Θ2为在在负载为2.5kN和液压为5MPa的条件下测量的值。进而,假设“t”mm表示所述管的厚度,“d”mm表示所述套管的帘线的直径,“Θ1”表示在没有负载且没有压力施加到所述致动器上的情况下由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度,并且“Θ2”表示在致动器收缩状态下由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度,则t、d、Θ1和Θ2更优选满足下面所示的公式2。在这种情况下,致动器的耐久性更进一步提高。在本发明的液压致动器的又一优选实例中,由下面所示的公式3限定的所述套管的帘线的捻系数K为0.14~0.50。[所述公式3中,“T2”表示所述帘线的第二捻数捻10cm,当帘线是单根捻线时,T2应被第一捻数T1捻10cm代替,“D”表示所述帘线的每根原纱的纤度dtex,并且“ρ”表示所述帘线的纱线的密度gcm3。在这种情况下,具有适当设计的套管的液压致动器在其管上所承受的负载相对小,因此表现出进一步提高的耐久性。在本发明的液压致动器中,所述套管的帘线优选所述第一捻数T1捻10cm相对于所述帘线的每根原纱的纤度Ddtex的比率T1D为0.004~0.03。在这种情况下,致动器的耐久性更进一步提高。在本发明的液压致动器中,所述套管的帘线优选所述第一捻数T1捻10cm相对于所述第二捻数T2捻10cm的比率T1T2为0.8~1.2。在这种情况下,致动器的耐久性更进一步提高。在本发明的液压致动器中,所述套管的帘线的每根原纱的纤度D优选为800dtex~5000dtex。此外,优选所述帘线的第一捻数T1为3.2~150捻10cm,第二捻数T2为2.6~180捻10cm,构成所述帘线的捻纱数为2~4根。在这种情况下,致动器的耐久性更进一步提高。在本发明的液压致动器的又一优选实例中,所述管的厚度在没有负载且没有压力施加到所述致动器上的情况下为1.0mm~6.0mm。在这种情况下,致动器的耐久性更进一步提高。有益效果根据本发明,能够提供一种耐久性得以提高的液压致动器。附图说明附图中:图1是液压致动器10的一个实施方式的侧视图。图2是液压致动器10的一个实施方式的局部分解透视图。图3中,a是套管120的一个实施方式的局部侧视图,b是套管120的另一实施方式的局部侧视图,其中每个实施方式均处于没有负载并且没有压力施加到致动器上的状态。图4中,a是套管120的一个实施方式的局部侧视图,b是套管120的另一实施方式的局部侧视图,其中每个实施方式均处于由套管120的帘线121相对于致动器的轴向所形成的平均角度为45°的状态。图5是根据实施方式1-1的包括密封机构200的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。图6是根据实施方式1-2的包括密封机构200的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。图7是根据实施方式1-3的包括密封机构200的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。图8是根据实施方式2-1的包括密封机构200A的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。图9是根据实施方式2-2的包括密封机构200A的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。图10是根据实施方式2-3的包括密封机构200A的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。图11是根据实施方式3-1的包括密封机构200B的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。图12是根据实施方式3-2的包括密封机构200C的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。具体实施方式在下文中,基于本发明的实施方式并参考附图对本发明的液压致动器进行详细描述。相同的功能和结构具有相同相似的附图标记,并且省略其重复或冗余的说明。1液压致动器的整体结构概略图1是根据本发明的一个实施方式的液压致动器10的侧视图。如图1所示,液压致动器10具有致动器主体100、密封机构200和另一密封机构300。各个连接部20分别设置在液压致动器10的相应端部处。致动器主体100由管110和套管120构成。工作流体经由配件400和通孔410流入致动器主体100。本发明的致动器是液压操作的,使用液体作为工作流体。液体的例子包括油、水等。本发明的致动器可以采用油压或水压。在液压致动器采用油压的情况下,可以使用在采用油压的液压驱动系统中通常使用的任何合适的液压油作为液压油。当工作流体流入管110时,致动器主体100沿轴向DAX收缩并沿致动器主体100的径向DR膨胀。另一方面,当工作流体从管110中流出时,致动器主体100沿轴向DAX膨胀并沿致动器主体100的径向DR收缩。如上所述,液压致动器10通过致动器主体100的这种配置变化而作为致动器起作用。此外,如上所述的液压致动器10是所谓的McKibben型致动器,其当然能够适用于人造肌肉并且还能够合适地用于机器人的肢体上肢和下肢,机器人的肢体与人造肌肉相比需要更高的能力收缩力。连接部20连接到构成肢体的构件等。密封机构200和密封机构300分别密封致动器主体100的轴向DAX的端部。具体而言,密封机构200包括密封件210和紧固件230。密封件210沿致动器主体100的轴向DAX密封端部。紧固件230与密封件210协作将致动器主体100紧固。在紧固件230的外周表面处形成由紧固夹具制出的作为标记的压痕231。密封机构200和密封机构300之间的差异在于配件400和配件500以及通孔410和通孔510如何起作用。设置在密封机构200中的配件400突出,以便能够将配件400安装到液压致动器10的驱动压力源,或者更具体而言,安装到与工作流体的压缩机连接的软管管道路径。经由配件400流入致动器的工作流体随后经由通孔410流入致动器主体100的内部,或者更具体而言,流入管110的内部。另一方面,设置在密封机构300中的配件500突出,以使其能够在将工作流体注入致动器时用于排气。当在致动器的初始操作阶段将工作流体注入致动器时,存在于致动器内的气体经由通孔510从配件500排出。图2是液压致动器10的局部分解透视图。如图2所示,液压致动器10具有致动器主体100和密封机构200。如上所述,致动器主体100由管110和套管120构成。管110是能够通过液压而膨胀收缩的圆筒管状构件。管110通过工作流体而交替地重复收缩和膨胀运动,由诸如橡胶的弹性材料制成。管110的厚度在没有负载且没有压力施加到其上的情况下优选为1.0mm~6.0mm,并且更优选为1.4mm~5.0mm。管110的厚度≥1.0mm时,可提高管110的强度,并且可抑制管110从套管120的帘线之间的间隙突出,从而可进一步提高致动器的耐久性。管110的厚度≤6.0mm时,可确保令人满意的高收缩率并因此可确保令人满意的管110的大幅度收缩膨胀。尽管图1和图2中所示的管110具有单层结构,但在本发明中也可接受具有多层结构的管。此外,管110的外直径可以根据所意图的用途来适当地设定。套管120具有圆筒状构造并且覆盖管110的外周表面。套管120具有通过将沿一定的方向设置的帘线编织而形成的编织结构,其中,这样设置的帘线以编织的方式彼此相交,从而以重复且连续的方式呈现菱形构造。具有如上所述的这种构造的套管120可以像缩放仪一样变形,并且可以在跟随管110的收缩膨胀的同时还调节该收缩膨胀。图3中,a是套管120的一个实施方式的局部侧视图,b是套管120的另一实施方式的局部侧视图,其中每个实施方式均处于没有负载并且没有压力施加到致动器上的状态。在本发明中,如图3中a和b所示,由套管120的帘线121相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度Θ1在没有负载且没有施加压力施加到其上的情况下即,在其初始状态下为20°或更大且小于45°。将在没有负载且没有压力施加到其上的状态下的由套管120的帘线121相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度Θ1设定为20°或更大时,可增强套管120的耐久性。如果在没有负载且没有压力施加到其上的状态下的由套管120的帘线121相对于致动器的轴向DAX的平均角度Θ1超过45°,则致动器在其操作时不能表现出令人满意的高收缩,从而不能以令人满意的方式作为致动器起作用。平均角度Θ1优选为22°或更大,并且更优选为23°或更大。平均角度Θ1越大,则管110产生的负载越小,从而抑制管110在其不与帘线121直接接触的部分处的断裂,因此可成功地长时间保持令人满意的致动器的容量。平均角度Θ1优选等于37°或更小。平均角度Θ1≤37°时,可确保令人满意的高收缩率并因此可确保令人满意的大幅度的管110的收缩膨胀。初始状态下的由套管120的帘线121相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度Θ1可以通过例如在编织套管120时和在使如此编织的套管120形成为圆筒状时调节帘线121的方向来进行调节。图4中,a是套管120的一个实施方式的局部侧视图,b是套管120的另一实施方式的局部侧视图,其中每个实施方式均处于由套管120的帘线121相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度为45°的状态。在本发明中,当测量帘线121的角度时,允许±1°作为误差范围。在本发明中,如图4中a和b所示,在由套管120的帘线121相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度Θ3在5MPa的液压下为45°的状态下,在套管120的帘线121之间的间隙的总面积S2相对于致动器主体100的外周表面的面积S1的比率S2S1为35%或更小,优选为32%或更小,更优选为30%或更小,进一步更优选为25%或更小,并且特别优选为20%或更小。当在由套管120的帘线121相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度Θ3为45°的状态下,即在帘线121以平均相交角度90°彼此相交的状态下,套管120的帘线121之间的间隙122的总面积S2相对于致动器主体100的外周表面的面积S1的比率S2S1为35%或更小时,管110承受相对小的负载并且致动器的耐久性提高。该比率S2S1的下限值没有特别限制,但就实现令人满意的大幅度的致动器的收缩膨胀而言,优选为5%或更大。套管120的帘线121之间的间隙122的总面积S2可以通过改变套管120的编织方式和套管120中设置的帘线121的直径、材料和密度来进行调节。在本发明中,在调节施加到致动器上的负载以使得由套管120的帘线121相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度Θ3在5MPa的液压下成为45°之后,测量套管120的帘线121之间的间隙122的总面积S2。在这方面,在套管120的区域中测量或评价总面积S2,该区域是在致动器收缩时套管120的直径相对于其最大直径收缩至-5%为止的区域。然后将该区域中的间隙122的面积之和视为S2,并且将该区域中的致动器主体100的外表面的面积视为S1,从而计算比率S2S1。在本发明中,套管120的帘线121之间的间隙122的面积对应于不存在帘线121且在从外侧观察套管时露出存在于帘线内侧的管110的面积。此外,在本发明中,由帘线121相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度Θ1、Θ2、Θ3分别表示由帘线121相对于致动器的轴向DAX所形成的角度的锐角。优选的是,使用选自由诸如芳纶纤维芳族聚酰胺纤维、聚己二酰己二胺尼龙66纤维、聚己内酰胺尼龙6纤维之类的聚酰胺纤维、诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯PET纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN纤维之类的聚酯纤维、聚氨酯纤维、人造丝、丙烯酸纤维和聚烯烃纤维所组成的组中的至少一种纤维材料制成的纤维帘线作为套管120的帘线121。在这种情况下,套管的耐久性进一步提高。就确保令人满意的套管120的强度而言,特别优选使用由芳纶纤维制成的帘线。然而,帘线121不限于如上所述的这种纤维帘线。例如,可取的是使用由高强度纤维如PBO聚对苯撑苯并二噁唑纤维制成的帘线或由超细长丝制成的金属帘线作为帘线121。如上所述的纤维金属帘线的表面可以覆盖有橡胶、热固性树脂与乳胶的混合物等。在帘线的表面覆盖有这些材料的情况下,可以将帘线的表面的摩擦系数降低到适当的水平,并同时提高帘线的耐久性。热固性树脂和胶乳的混合物中的固体含量优选≥15质量%且≤50质量%,并且更优选≥20质量%且≤40质量%。热固性树脂的例子包括酚醛树脂、间苯二酚树脂、聚氨酯树脂等。胶乳的例子包括乙烯基吡啶VP胶乳、丁苯橡胶SBR胶乳、丁腈橡胶NBR胶乳等。在本发明中,优选的是,如图3中a和图4中的a所示,套管120由沿一个方向设置的一组帘线121A和以与所述一组帘线121A相交的方式设置的另一组帘线121B制成,使得成对的帘线121与一根帘线121在其上下侧以交替的方式相交的成对的两个相交点从成对的帘线121与相邻于所述一根帘线121的另一根帘线121在其上下侧以交替的方式相交的成对的两个相交点就相交点而言偏离单根帘线121。也就是说,套管120最好由斜纹组织编织而成。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。此外,在本发明中,还优选的是,如图3中的b和图4中的b所示,套管120由沿一个方向设置的一组帘线121A和以与所述一组帘线121A相交的方式设置的另一组帘线121B制成,使得帘线121与一根帘线121在其上下侧以交替的方式相交的相交点从帘线121与相邻于所述一根帘线121的另一根帘线121在其上下侧以交替的方式相交的相交点偏离单根帘线121。也就是说,套管120最好由平纹组成编织而成。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器也表现出进一步提高的耐久性。此外,在本发明中,还优选的是,套管120由通过方平组织编织而成的帘线121制成。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器也表现出进一步提高的耐久性。在方平组织中对齐的帘线的数量没有特别限制。在本发明中,优选的是,使成对的两根帘线对齐,然后将另行对齐的另一对两根帘线编入所述成对两根帘线中。在本发明中,套管120的帘线121的断裂强度优选为至少200N根帘线,更优选为≥250N根帘线且≤1000N根帘线,进一步更优选地为≥300N根帘线且≤1000N根帘线,还更优选为≥500N根帘线且≤1000N根帘线,并且最优选为≥600N根帘线且≤1000N根帘线。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在本发明中,套管120的帘线121的断裂伸长率均优选为至少2.0%,并且更优选为≥3.0%且≤6.0%。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在本发明中,套管120的帘线121的直径均优选为0.3mm~1.5mm,更优选为0.4mm~1.5mm,进一步更优选为0.5mm~1.5mm,还进一步更优选为0.6mm~1.3mm,并且最优选为0.6mm~1.0mm。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在本发明中,套管120中的帘线121的编入密度drivingdensity优选为6.8根帘线cm~25.5根帘线cm,更优选为10.0根帘线cm~23.5根帘线cm,并且进一步更优选为10.0根帘线cm~20.0根帘线cm。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在本发明中,假设“t”mm表示管110的厚度,“d”mm表示套管120的帘线121的直径,“Θ1”表示在没有负载且没有压力施加到其上的情况下由套管120的帘线121相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度,并且“Θ2”表示在致动器收缩状态下由套管的帘线相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度,则优选的是,t、d、Θ1和Θ2满足下面所示的公式1。当t、d、Θ1和Θ2满足上述公式1时,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。进而,假设“t”mm表示管110的厚度,“d”mm表示套管120的帘线121的直径,“Θ1”表示在没有负载且没有压力施加到其上的情况下由套管120的帘线121相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度,并且“Θ2”表示在致动器收缩状态下由套管的帘线相对于致动器的轴向DAX所形成的平均角度,则更优选的是,t、d、Θ1和Θ2满足下面所示的公式2。当t、d、Θ1和Θ2满足上述公式2时,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在本发明中,由下面所示的公式3定义的套管120的帘线121的捻系数K优选为0.14~0.50,更优选为0.16~0.50。[在所述公式3中,“T2”表示所述帘线的第二捻数捻10cm,当帘线是单根捻线时,T2应被第一捻数T1捻10cm代替,“D”表示所述帘线的每根原纱的纤度dtex,并且“ρ”表示所述帘线的纱线的密度gcm3。当套管120的帘线121的捻系数K等于或大于0.14时,致动器的纤维承受相对小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。当套管120的帘线121的捻系数K等于或小于0.50时,致动器的管承受相对小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在这方面,帘线121的捻系数K可以通过改变待使用的纱线的密度和或纤度、制造帘线时的第一捻数等来进行调节。在本发明中,套管120的帘线121的第一捻数T1捻10cm相对于帘线121的每根原纱的纤度Ddtex的比率T1D为0.004~0.03,更优选为0.004~0.02。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在本发明中,套管120的帘线121的第一捻数T1捻10cm相对于第二捻数T2捻10cm的比率T1T2优选为0.8~1.2,更优选为0.9~1.1。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在本发明中,套管120的帘线121的每根原纱的纤度D优选为800~5000dtex,更优选为800~4000dtex,进一步更优选为1000~4000dtex,还进一步更优选为1500~4000dtex,并且最优选为2000~4000dtex。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在本发明中,套管120的帘线121的第一捻数T1优选为3.2~150捻10cm,更优选为10~36捻10cm,并且进一步更优选为10~30捻10cm。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在本发明中,套管120的帘线121的第二捻数T2优选为2.6~180捻10cm,更优选为10~36捻10cm,并且进一步更优选为10~30捻10cm。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在本发明中,构成套管120的帘线121的捻纱数优选为2~4根,并且特别优选为2根。在这种情况下,致动器的管110承受更小的负载,从而致动器表现出进一步提高的耐久性。在本发明中,套管12的帘线121的每根原纱的纤度D优选为800dtex~5000dtex。此外,优选所述帘线121的第一捻数T1为3.2~150捻10cm、第二捻数T2为2.6~180捻10cm,构成所述帘线的捻纱数为2~4根。当套管120的帘线121的每根原纱的纤度D、第一捻数T1、第二捻数T2和构成每根帘线的捻纱数全部都落入上述优选范围内时,致动器的管110承受更加小的负载,从而致动器表现出显著提高的耐久性。用于制造帘线121的方法没有特别限制。例如,在帘线121具有多根纱线优选2至4根纱线加捻而成的所谓双捻结构的情况下,帘线可以通过例如以下方式进行制造:对每根纱线进行第一次加捻,使如此加捻后的多根纱线对齐,并在对如此对齐的纱线按照与第一次加捻相反的方向进行第二次加捻,从而得到加捻后的纱线。或者,在帘线121具有帘线通过单根纱线加捻制而获得的所谓单捻结构的情况下,帘线可以通过例如以下方式进行制造:对齐纱线,然后对它们按照一个方向加捻,从而获得捻纱线。在本发明中,在帘线121具有单捻结构的情况下,第一捻数T1表示在制造捻纱帘线时纱线的捻数捻10cm。此外,在帘线121具有单捻结构的情况下,公式3中的第二捻数T2捻10cm应被第一捻数T1捻10cm代替。也就是说,在帘线121具有单捻结构的情况下,公式3中的T2表示在制造捻纱帘线时纱线的捻数捻10cm。在图2中,密封机构200将致动器主体100在轴向DAX上的端部密封。密封机构200包括密封件210、第一锁环220和紧固件230。密封件210具有主干部211和法兰部212。密封件210可适用金属如不锈钢。然而,用于密封件210的材料不限于金属,可以使用硬塑料材料等来代替金属。主干部211具有管状形状。工作流体所流通的通孔215形成在主干部211中。通孔215与通孔410连通参见图1。主干部211被插入管110中。与主干部211为一体的法兰部212位于比主干部211更靠近液压致动器10在轴向DAX上的端部侧的位置。法兰部212在径向D上的外径大于主干部211的外径。法兰部212与其中插入有主干部211的管110和第一锁环220啮合固定。不规则部213形成在主干部211的外周表面处。不规则部213有助于抑制管110相对于插入其中的主干部211的滑动。不规则部213优选包括至少三个突出部。此外,在主干部211的靠近法兰部212的部分形成有外径小于主干部211外径的第一小直径部214。参考图5至图12对第一小直径部214的构造进行进一步描述。第一锁环220与套管120啮合固定。具体而言,套管120向着径向DR外侧折叠,并经由第一锁环220向后折叠图2中未示出,参见图5。第一锁环220的外径大于主干部211的外径。第一锁环220在主干部211的第一小直径部214的位置处与套管120啮合固定。也就是说,第一锁环220在靠近法兰部212且处于主干部211的径向DR外侧的位置与套管120啮合固定。在该实施方式中,第一锁环220具有分成两部分的构造,使得第一锁环220可以与外径小于主干部211外径的第一小直径部214啮合。应注意,第一锁环220的构造不限于上述两个分开的构造。第一锁环220也可被分成三个或更多个部分,并且一些分开的部分可以以彼此可转动的方式连接。金属硬塑料等中的任何一种,即与密封件210的材料类似的那些材料,可被用作第一锁环220的材料。紧固件230与密封件210协作紧固致动器主体100。诸如铝合金、黄铜、铁之类的金属可被用作紧固件230的材料。如图1所示,紧固件通过紧固夹具被紧固,从而压痕231会形成在紧固件230的外表面处。2密封机构的结构接下来,参考图5至图12对密封机构200的实施方式进行描述。2.1实施方式1-1图5是根据实施方式1-1的包括密封机构200的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。如上所述,密封件210具有第一小直径部214,其外径小于主干部211的外径。第一锁环220设置在第一小直径部214的径向DR外侧。第一锁环220的内径R1小于主干部211的外径R3。第一锁环220的外径R2也可以小于主干部211的外径R3。主干部211被插入管110中,使得管110与法兰部212接触。另一方面,套管120向着径向DR外侧折叠,然后经由第一锁环220向后折叠。结果,套管120具有在致动器的轴向DAX的端部处经由第一锁环220向后折叠而成的第一折回部120a。具体而言,套管120包括:套管主体120b,其覆盖管110的外周表面;和第一折回部120a,其在套管主体120b的轴向DAX的端部向后折叠并设置在套管主体120b的外周侧。第一折回部120a粘接在位于管110的径向DR外侧的套管主体120b上。具体而言,在套管主体120b与第一折回部120a之间形成有粘合层240,使得套管主体120b与第一折回部120a通过粘合层240而彼此粘接固定。可以根据构成套管120的帘线的类型而将合适的粘合剂用于粘合层240。然而,在本发明中,粘合层240并不是必需的,也可以接受第一折回部120a没有粘接固定于套管主体120b。密封件210的主干部211被插入内径大于主干部211外径的紧固件230中,然后通过夹具件将紧固件紧固。紧固件230与密封件210协作紧固致动器主体100。具体而言,紧固件230将其中插入有主干部211的管110、套管主体120b和第一折回部120a紧固。也就是说,紧固件230与密封件210协作紧固管110、套管主体120b和第一折回部120a。2.2实施方式1-2图6是根据实施方式1-2的包括密封机构200的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。在下文中,主要关于实施方式1-1与实施方式1-2之间的差异来对实施方式1-2进行描述。在实施方式1-2中,在套管120的第一折回部120a与紧固件230之间设置有片状弹性件。具体而言,在第一折回部120a与紧固件230之间设置有橡胶片250。橡胶片250设置成覆盖圆筒状的第一折回部120a的外周表面。橡胶片250的类型没有特别限制。橡胶片250可使用与管110的橡胶类似的橡胶材料。紧固件230与密封件210协作将包括橡胶片250的致动器主体100紧固。2.3实施方式1-3图7是根据实施方式1-3的包括密封机构200的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。在实施方式1-3中,使用橡胶片260来代替实施方式1-1的粘合层240。橡胶片260是片状弹性件,设置在套管主体120b与第一折回部120a之间。橡胶片260可使用与橡胶片250的橡胶类似的橡胶材料。2.4实施方式2-1图8是根据实施方式2-1的包括密封机构200A的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。在实施方式2-1中,密封机构200A被用于代替实施方式1-1、1-2和1-3的密封机构200。密封机构200A与密封机构200的不同之处在于:前者没有形成后者中的第一小直径部214。密封机构200A包括密封件210A、第一锁环220A和紧固件230A。密封件210A的主干部211A被插入管110中。由于密封件210A没有设置密封件210中的第一小直径部214,因此第一锁环220A的直径大于整个主干部211A的外径。因此,第一锁环220A通过法兰部212A和紧固件230A而被保持在法兰部212A与紧固件230A之间。由于第一锁环220A的直径大于整个主干部211A的外径,因此紧固件230A不与法兰部212A接触。也就是说,第一锁环220A在套管120向后折叠的部分处暴露于外部。此外,第一锁环220A不需要像实施方式1-1、1-2和1-3的第一锁环220那样分开,因为第一锁环220A的直径安全地大于整个主干部211A的外径。与实施方式1-1中一样,在本实施方式中,在套管主体120b与第一折回部120a之间形成有粘合层240。2.5实施方式2-2图9是根据实施方式2-2的包括密封机构200A的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。在下文中,主要关于实施方式2-1与实施方式2-2之间的差异来对实施方式2-2进行描述。在实施方式2-2中,在套管120的第一折回部120a与紧固件230A之间设置有片状弹性件。具体而言,在第一折回部120a与紧固件230A之间设置有橡胶片250A。如实施方式1-2中的橡胶片250那样,橡胶片250A设置成覆盖圆筒状的第一折回部120a的外周表面。2.6实施方式2-3图10是根据实施方式2-3的包括密封机构200A的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。在实施方式2-3中,使用橡胶片260来代替实施方式2-1的粘合层240。如实施方式1-3中那样,橡胶片260是片状弹性件,设置在套管主体120b与第一折回部120a之间。2.7实施方式3-1图11是根据实施方式3-1的包括密封机构200B的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。实施方式3-1和实施方式3-2采用两个锁环。如图11所示,密封机构200B包括密封件210B、第一锁环220B、紧固件230B和第二锁环270。如上所述,密封机构200B包括第二锁环270和第一锁环220B。第二锁环270在主干部211B的径向DR外侧且比第一锁环220B更靠近致动器主体100的轴向DAX的中心的位置保持固定套管120。具体而言,密封件210B具有外径小于主干部211B外径的第二小直径部216B。第二锁环270配置在第二小直径部216B的径向DR外侧。第二锁环270的内径优选小于主干部211B的外径。第二锁环270的外径也可以小于主干部211B的外径。通过这种结构,第二锁环270与第二小直径部216B啮合固定。套管120具有经由第二锁环270向前折叠而成的第二折回部120c。第二折回部120c与第一折回部120a是连续的。具体而言,第二折回部120c在第一折回部120a的轴向DAX的一端向前折叠而设置在第一折回部120a的外周侧。更具体而言,套管120经由第一锁环220B朝向致动器主体100的轴向DAX中心侧折叠而形成第一折回部120a。然后,套管120的第一折回部120a在致动器主体100的轴向DAX上的端部侧折叠,从而形成第二折回部120c。紧固件230B与密封件210B协作紧固其中插入有主干部211B的管110、位于管110的径向DR外侧的套管主体120b、第一折回部120a和第二折回部120c。与实施方式1-3中一样,在套管主体120b与第一折回部120a之间设置有橡胶片260。此外,在第一折回部120a与第二折回部120c之间也设置有片状弹性件。具体而言,在第一折回部120a与第二折回部120c之间设置有橡胶片280。橡胶片280设置成覆盖圆筒状的第一折回部120a的外周表面。此外,第二折回部120c与紧固件230B之间设置有具有与实施方式1-3的橡胶片250类似的构造的橡胶片290。橡胶片290设置成覆盖圆筒状的第二折回部120c的外周表面。2.8实施方式3-2图12是根据实施方式3-2的包括密封机构200C的液压致动器10的沿液压致动器的轴向DAX切割的局部剖视图。在下文中,主要关于实施方式3-1与实施方式3-2之间的差异来对实施方式3-2进行描述。实施方式3-2采用密封件210C,其既没有形成第一小直径部214B,也没有形成第二小直径部216B。密封件210C具有主干部211C。由于密封件210C中均未形成密封件210B中的第一小直径部214B和第二小直径部216B,因此第一锁环220C的内径和第二锁环270C的内径分别大于主干部211C的外径。紧固件230C在轴向DAX上位于第一锁环220C与第二锁环270C之间。因此,第一锁环220C和第二锁环270C在套管120向后向前折叠的部分处暴露于外部。此外,在第一折回部120a与第二折回部120c之间设置有具有与实施方式3-1的橡胶片280类似的构造的橡胶片281。此外,在套管120的第二折回部120c与紧固件230C之间设置有具有与实施方式3-1的橡胶片290类似的构造的橡胶片291。实施例在下文中,通过实施例对本公开进行更详细的描述。本发明不以任何方式受限于这些实施例。管的制备通过班伯里密炼机混合并捏合下列组分来制备橡胶组合物。高腈NBR丁腈橡胶,“N220S”,由JSR株式会社制造:45质量份中高腈NBR丁腈橡胶,“N230S”,由JSR株式会社制造:35质量份BR丁二烯橡胶,“BR150”,由宇部兴产株式会社制造:20质量份炭黑“SEAST3”,由东海碳素株式会社制造:50质量份硬脂酸“STEARICACID50S”,由新日本理化株式会社制造:1质量份抗老化剂“Nocrac6C”,由大内新兴化学工业株式会社制造:2质量份树脂“Quintone100”,由日本瑞翁株式会社制造:10质量份增塑剂“SANSOCIZERDOA”,由新日本理化株式会社制造:8质量份锌白ZnO,“ZincWhiteNo.3”,由白水化学工业株式会社制造:5质量份硫“SulfaxZ”,由鹤见化学工业株式会社制造:1质量份硫化促进剂CBS“NoccelerCZ”,由大内新兴化学工业株式会社制造:1质量份硫化促进剂TOT“NoccelerTOT-N”,由大内新兴化学工业株式会社制造:2质量份通过用挤出成型机分别处理由此获得的橡胶组合物来制备均具有圆筒状结构长度:300mm的测试管。如此制备的每个测试管的外径和厚度示于表1中。套管的制备通过编织64根具有表1所示特征的芳纶纤维制的帘线来制备测试套管,每个该测试套管都具有圆筒状的编织结构。通过使芳纶纤维作为原纱进行第一次捻合,然后进行第二次捻合来制备每种芳纶纤维帘线。于是,每个测试套管具有圆筒状的编织结构,且沿着该测试套管的横截面的圆周可观察到由芳纶纤维制成的64根帘线。具体而言,每个测试套管具有圆筒状的编织结构,该圆筒状编织结构由一组32根芳纶纤维帘线和另一组32根芳纶纤维帘线构成,所述一组32根芳纶纤维帘线设置成以相等的间隔彼此平行且一并形成螺旋构造,而所述另一组32根芳纶纤维帘线设置成以相等的间隔彼此平行且一并形成另一螺旋构造,以便与上述一组32个芳纶纤维帘线相交。将一组32根芳纶纤维帘线和另一组32根芳纶纤维帘线交替交织在一起以使其彼此相交。更具体而言,如图3所示,测试套管形成为:成对的帘线在其上下侧以交替的方式与一根帘线相交的成对的两个相交点从成对的帘线在其上下侧以交替的方式与相邻于所述一根帘线的另一根帘线相交的成对的两个相交点就相交点而言偏离单根帘线。也就是说,测试套管是由斜纹组织编织而成。每个测试套管的相关特性以及构成测试套管的帘线的相关特性如表1所示。致动器的制备通过使用如上所述的测试管和测试编织套管来分别制备具有图1和图2中所示的结构的每个测试致动器。使用COSMOSUPEREPOCH的“UF46”作为装入致动器中的管的液压油。分别通过下述方法来评价如此制备的每个测试致动器的构成套管的帘线的角度以及测试致动器的耐久性。构成套管的帘线相对于致动器轴向所形成的角度通过如下所述的方式进行测定,即:1拍摄致动器的相关部分;2选择致动器中间部分的图像图像聚焦良好并且可确保分析的图像质量令人满意的部分,该部分对应于套管的直径相对于套管的最大直径的减小在5%以内的区域;3在如此选择的中间部分的图像中测量构成套管的帘线相对于密封机构的轴向中心线所形成的角度;以及4计算如此测量的五个角度值的平均值,并将平均值作为测量值。对于每个测试致动器,分别在没有负载且没有压力施加到致动器上的状态下、以及在有预定负载和液压内压施加到其上的收缩状态下测量上述角度。在表1中,在没有负载且没有施加到致动器上的压力的状态下的角度表示为“初始帘线角度Θ1”,并且在有预定负载和液压施加到其上的收缩状态下的角度表示为“收缩状态的帘线角度Θ2”。通过与上述的方式相似的照相分析来测定帘线之间的间隙的总面积S2,同时调节施加到致动器的负载,使得在5MPa的液压下由套管的帘线相对于致动器的轴向所形成的平均角度为45°。然后,计算如此确定的总面积S2相对于致动器主体的外周表面的面积S1的比率S2S1。该比率在表1中表示为“收缩状态的间隙率S2S1”。允许±1°作为帘线角度的实际测量误差范围。测试致动器的耐久性通过以下方式来确定:将液压油注入管中并用液压油完全替换管中的空气;然后控制液压油的注入,使得管中的液压油的压力每隔3秒钟在0MPa和5MPa之间以交替且重复的方式反复变化;对注入次数进行计数,直到在管中产生龟裂而致动器不再起作用;以实施例1的计数为“100”的方式来将该计数表示为指数值。指数值越大则表示耐久性越高。此外,根据下面所示的标准来观察并评价破坏后的致动器的故障功能障碍的状态。A:由于管在其与帘线直接接触的部分损坏而导致了致动器的故障功能障碍B:由于管在其不与帘线直接接触的部分损坏而导致了致动器的故障功能障碍C:由于帘线断裂而导致了致动器故障功能失常。[表1]从表1可以理解,基于本发明的液压致动器具有高耐久性。附图标记列表10:液压致动器,20:连接部,100:致动器主体,110:管,120:套管,120a:第一折回部,120b:套管主体,120c:第二折回部,121:帘线,121A、121B:帘线组,122:帘线之间的间隙,200、200A、200B、200C:密封机构,210、210A、210B、210C:密封件,211、211A、211B、211C:主干部,212、212A:法兰部,213:不规则部,214、214B:第一小直径部,215:通孔,216B:第二小直径部,220、220A、220B、220C:第一锁环,230、230A、230B、230C:紧固件,231:压痕,240:粘合层,250、250A:橡胶片,260:橡胶片,270、270C:第二锁环,280、281:橡胶片,290、291:橡胶片,300:密封机构,400、500:配件,410、510:通孔,DAX:轴向,DR:径向。

权利要求:1.一种液压致动器,具有致动器主体,所述致动器主体由能够通过液压而膨胀收缩的圆筒状的管和用于覆盖所述管的外周表面的套管构成,所述套管具有通过将沿预定方向设置的帘线编织而形成的圆筒状结构,其中,由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度在没有负载且没有压力施加到所述致动器上的情况下为20°或更大且小于45°的范围;并且在由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度在5MPa的液压下为45°的状态下,所述套管的帘线之间的间隙的总面积S2相对于所述致动器主体的外周表面的面积S1的比率即S2S1为35%或更小。2.根据权利要求1所述的液压致动器,其中,形成所述套管的帘线由选自由聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、人造丝、丙烯酸纤维和聚烯烃纤维所组成的组中的至少一种纤维材料制成。3.根据权利要求1或2所述的液压致动器,其中,所述套管由沿一个方向设置的一组帘线和以与所述一组帘线相交的方式设置的另一组帘线制成,使得所述帘线或成对的所述帘线与一根帘线在其上下侧以交替的方式相交的相交点从所述帘线或成对的所述帘线与相邻于所述一根帘线的另一根帘线在其上下侧以交替的方式相交的相交点偏离单根帘线。4.根据权利要求1或2所述的液压致动器,其中,所述套管由斜纹或平纹编织而成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的液压致动器,其中,所述套管的帘线具有至少200N根帘线的断裂强度。6.根据权利要求1至5中任一项所述的液压致动器,其中,所述套管的帘线各自具有至少2.0%的断裂伸长率。7.根据权利要求1至6中任一项所述的液压致动器,其中,所述套管的每根帘线具有0.3mm~1.5mm的直径。8.根据权利要求1至7中任一项所述的液压致动器,其中,所述套管的帘线的编入密度为6.8根帘线cm~25.5根帘线cm。9.根据权利要求1至8中任一项所述的液压致动器,其中,假设t表示所述管的厚度,d表示所述套管的帘线的直径,Θ1表示在没有负载且没有压力施加到所述致动器上的情况下由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度,并且Θ2表示在致动器收缩状态下由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度,则t、d、Θ1和Θ2满足下面所示的公式1,其中,t和d的单位为mm,10.根据权利要求9所述的液压致动器,其中,假设t表示所述管的厚度,d表示所述套管的帘线的直径,Θ1表示在没有负载且没有压力施加到所述致动器上的情况下由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度,并且Θ2表示在致动器收缩状态下由所述套管的帘线相对于所述致动器的轴向所形成的平均角度,则t、d、Θ1和Θ2满足下面所示的公式2,其中,t和d的单位为mm,11.根据权利要求1至10中任一项所述的液压致动器,其中,由下面所示的公式3限定的所述套管的帘线的捻系数K为0.14~0.50,所述公式3中,T2表示所述帘线的第二捻数,其单位为捻10cm;当帘线是单根捻线时,T2应被第一捻数T1代替,T1的单位为捻10cm;D表示所述帘线的每根原纱的纤度,其单位为dtex;并且ρ表示所述帘线的纱线的密度,其单位为gcm3。12.根据权利要求1至11中任一项所述的液压致动器,其中,所述套管的帘线的第一捻数T1相对于所述帘线的每根原纱的纤度D的比率即T1D为0.004~0.03,其中,T1的单位为捻10cm,纤度D的单位为dtex。13.根据权利要求1至12中任一项所述的液压致动器,其中,所述套管的帘线的第一捻数T1相对于第二捻数T2的比率即T1T2为0.8~1.2,其中,T1和T2的单位为捻10cm。14.根据权利要求1至13中任一项所述的液压致动器,其中,所述套管的帘线的每根原纱的纤度D为800dtex~5000dtex;并且所述帘线的第一捻数T1为3.2~150捻10cm、第二捻数T2为2.6~180捻10cm,构成所述帘线的捻纱数为2~4根。15.根据权利要求1至14中任一项所述的液压致动器,其中,所述管的厚度在没有负载且没有压力施加到所述致动器上的情况下为1.0mm~6.0mm。

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