CN109114168B - 管子保持结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管子保持结构，能够抑制产生粉尘并减轻振动。该管子保持结构(1)具备：由挠性材料形成的多根的管子(10)；以及将这些管子(10)在弯曲的状态下以能够直线往复移动的方式保持的保持体(20)。多根的管子(10)具有：将多根的主管子(10A)以沿X轴方向并排状态接合而形成的主管子组(11)；以及将多根的副管子(10B、10C、10D)以沿X轴方向并排而形成的副管子组(12、13、14)。副管子组(12、13、14)层叠在主管子组(11)的两侧并与该主管子组(11)一体接合。保持体(20)与主管子组(11)的X轴方向上的两侧部相接合。

Description

管子保持结构

技术领域

本发明涉及一种管子保持结构，该管子保持结构具备：由挠性材料形成的多根的管子；以及将这些管子在弯曲的状态下以能够直线往复移动的方式保持的保持体。

背景技术

以前，作为该领域的技术，应用在电子部件安装装置、半导体制造装置以及机械加工装置等的、具有多关节的线缆支架已是众所周知。例如下述专利文献1中公开了以下一种结构：将动力供给用线缆、信号供给用线缆和管子等部件容纳在呈U字状弯曲的线缆支架的内部，在此状态下追随与该线缆支架连接的可动部的动作而进行直线往复移动。

专利文献1：日本特开2008-243839号公报

发明内容

但是，在上述结构中，线缆支架和线缆或管子、线缆和管子、线缆彼此之间、管子彼此之间由于能够相对移动，有伴随往复移动而发生摩擦而产生粉尘的问题。另外，近年来，随着装置的多样化和高速化的进展，管子和线缆的数量逐步增加，所以线缆支架所承受的负荷也增加，这使位于线缆支架弯曲部的相邻的多关节部件彼此之间的碰撞变大。由此，也存在有通过线缆支架传递到可动部的振动变大的问题。

本发明鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种管子保持结构，能够抑制产生粉尘并减轻振动。

为达到上述目的，本发明所涉及的管子保持结构，具备：由挠性材料形成的多根的管子；以及将这些管子在弯曲的状态下以能够直线往复移动的方式进行保持的保持体，其特征在于：多根的所述管子具有：将多根的主管子以沿单一方向并排状态接合而形成的主管子组；以及将多根的副管子以沿所述单一方向并排而形成的副管子组，所述副管子组与所述主管子组层叠并与该主管子组一体接合，在所述主管子组长度方向上的多个位置，所述保持体与所述主管子组的所述单一方向上的两侧部相接合。

在本发明所涉及的管子保持结构之中，主管子组和副管子组层叠并一体接合，所以，包含主管子和副管子在内的管子彼此之间不会相对移动，能够抑制管子彼此摩擦而产生粉尘。而且，保持体与主管子组的单一方向上的两侧部相接合，所以，保持体和管子没有摩擦，能够防止由于保持体和管子摩擦而产生粉尘。

更进一步，由于一体接合的主管子组和副管子组弯曲时产生弯曲反弹力，通过该弯曲反弹力，能够减轻承受在保持体弯曲部上的负荷。由此，能够缓和发生在弯曲部上的碰撞，能够减轻振动。

在本发明所涉及的管子保持结构中，优选所述主管子的弯曲刚性比所述副管子大。

在本发明所涉及的管子保持结构中，优选所述副管子组为多个，并层叠在所述主管子组的一侧或两侧。

另外，在本发明所涉及的管子保持结构中，优选当多个所述副管子组层叠在所述主管子组的一侧或两侧时，所述副管子的弯曲刚性从所述主管子组侧向外侧而变小。

另外，在本发明所涉及的管子保持结构中，优选所述主管子组由相同材料且相同尺寸的主管子形成。

更进一步，在本发明所涉及的管子保持结构中，优选所述保持体具有：沿所述主管子组的长度方向延伸，并设置在所述主管子组的所述单一方向上的两侧的一对能够弯曲的支撑部件；在所述支撑部件的延伸方向上以预定间隔设置，并架设在该一对支撑部件之间的多个横臂部件；以及设置在每个所述横臂部件并将所述主管子组的所述单一方向上的两侧部把持的一对把持部件。

根据本发明，能够抑制产生粉尘并减轻振动。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的管子保持结构的立体图。

图2是表示实施方式所涉及的管子保持结构的侧视图。

图3是沿图2A-A线的剖视图。

图4是表示实施例和对比例的模型的图。

图5是表示实施例和对比例的结果(Back→Front)的图。

图6是表示实施例和对比例的结果(Front→Back)的图。

标号说明

1：管子保持结构；10A：主管子；10B、10C、10D：副管子；11：主管子组；12、13、14：副管子组；20：保持体；21L、21R：支撑部件；22：横臂部件；23L、23R：把持部件；24：块状部件；24a：外侧伸长部；24b：内侧压缩部；24c：中间部；24d：连接棒；26a：把持部；26b：横臂连接部；26c：条带连接部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的管子保持结构进行说明。图1是表示实施方式所涉及的管子保持结构的立体图，图2是表示实施方式所涉及的管子保持结构的侧视图，图3是沿图2A-A线的剖视图。

本实施方式的管子保持结构1，例如是使用在显示器面板曝光装置之中，是将供给曝光装置的动作所需要的动力和信号等的线缆类、供给冷却水和气体等的管子类汇总保持的结构。如图1所示，管子保持结构1弯曲呈U字状，是由互相平行且沿Y轴延伸的一对直线部1A、1C和设置在直线部1A、1C之间的弯曲部1B构成。直线部1C的前端安装在固定台2，成为管子保持结构1的固定端。另一方面，直线部1A的前端安装在移动台3，成为管子保持结构1的移动端。另外，虽未图示，管子保持结构1的移动端通过移动台3而与曝光装置的可动部相连接。

该管子保持结构1主要具备：由挠性树脂材料形成的多根的管子10；以及将这些管子10在弯曲的状态下以能够直线往复移动的方式进行保持的保持体20。

如图3所示，多根的管子10由多种类的管子构成，是将这些管子10按照每一种类沿单一方向(也就是X轴方向)并排设置，且沿与上述单一方向垂直的方向(也就是Z轴方向)层叠而形成的多段式连接管。更进一步地具体来说，多根的管子10具有：设置在多段式连接管大致中间位置的主管子组11；以及层叠在该主管子组11两侧的三个副管子组12、13、14。

主管子组11也就是所谓的多连管，是将多根的主管子10A沿X轴方向并排的状态且相邻主管子10A彼此接合而形成的。作为主管子10A彼此之间的接合方式，例如有熔接或粘接等。副管子组12、13、14之中，副管子组12设置在主管子组11的一侧(图3中的上侧)，副管子组13、14设置在主管子组11的另一侧(图3中的下侧)。

副管子组12是通过将多根副管子10B以预定间隔相离开的状态沿X轴方向并排而形成的。各个副管子10B的外径比主管子10A要大，并相对于主管子10A以错开的方式设置，并通过熔接或粘接等方式而在Z轴方向上与相邻的主管子10A相接合。

副管子组13是通过将多根副管子10C以预定间隔相离开的状态沿X轴方向并排而形成的。各个副管子10C的外径比主管子10A要小，并相对于主管子10A以错开的方式设置，并通过熔接或粘接等方式而在Z轴方向上与相邻的主管子10A相接合。

另一方面，副管子组14是通过将多根副管子10D以预定间隔相离开的状态沿X轴方向并排而形成的。各个副管子10D相对于与其相邻的副管子10C以错开的方式设置，并通过熔接或粘接等方式而在Z轴方向上与相邻的副管子10C相接合。也就是，副管子组14没有与主管子组11直接接合，而是通过副管子组13与主管子组11接合。

对于主管子组11及副管子组12、13、14，虽然可以每一组使用相同种类的管子，也可以使用不同种类的管子，但是基于下述理由优选使用相同种类并且相同材料、相同尺寸的管子。也就是，通过使用相同种类的管子，能够将弯曲时的弯曲负荷并行均等地保持，而且便于生产制造。

另外，后面将进行详细的叙述，该多段式连接管之中，只有主管子组11与保持体20相接合，并且，在该管子保持结构1中没有设置从下方支持多段式连接管的部件，所以主管子组11是承受负荷最大的部分。由此，为维持主管子组11的高强度，所以优选主管子组11由相同材料且相同尺寸的主管子10A形成。

主管子10A、副管子10B、10C、10D可以是多层结构也可以是单层结构。另外，作为主管子10A、副管子10B、10C、10D的材料，考虑到管子彼此之间更好的接合、弯曲状态下能够确保往复移动、以及确保使用弯曲半径等观点时，要求其具有适合熔接或粘接、具有耐弯曲疲劳性、具有一定程度的柔软性。所以，当主管子10A、副管子10B、10C、10D是多层结构时，至少每个的外层优选热塑性树脂聚氨酯或软质聚氯乙烯等形成。另一方面，当主管子10A、副管子10B、10C、10D是单层结构时，优选材料的肖氏A硬度为60至98的程度。

另外，将上述构成的多段式连接管弯曲呈U字状时，在外侧发生拉伸应力，在内侧发生压缩应力。为了减轻应力负荷，在作为多段式连接管整体弯曲半径(也就是，拉伸应力发生侧和压缩应力发生侧的边界)的位置优选设置具有高弯曲刚性的管子。所以，在本实施方式中，相比副管子10B、10C、10D，主管子10A的弯曲刚性大，并且，以从主管子组11侧朝向外侧(图3中，主管子组11的上方或下方)弯曲刚性变小的方式而配置各个副管子组12、13、14。具体来说，如图3所示的那样，在主管子组11下侧层叠有副管子组13和副管子组14时，设置在与主管子组11最远位置的副管子10D的弯曲刚性，比设置在与主管子组11相近位置的副管子10C要小。

另外，在将主管子10A、副管子10B、10C、10D作为用于供给冷却水和气体而使用时，若是相同材料且相同结构，则外径越大，管子的厚度将越厚。所以，通过将外径大的管子设置在多段式连接管的中间位置，以此能够容易降低向多段式连接管整体施加的应力负荷。

另一方面，在将副管子10B、10C、10D作为内部插入有线缆而使用时，由于不需要耐压性，所以，相比用于供给冷却水和气体而使用的管子，能够使用柔软的材料，能够使厚度变薄，换句话说就是对于管子的弯曲刚性的要求变低。于是，如图3所示的副管子10B一样，即使外径大也可以将副管子10B设置在多段式连接管的外侧(也就是，拉伸应力发生侧)。

如图1所示，保持体20具有：沿主管子组11的长度方向延伸，并设置在主管子组11的X轴方向(图3中为左右方向)上的两侧的一对能够弯曲的支撑部件21L、21R；在支撑部件21L、21R的延伸方向上以预定间隔设置，并架设在该一对支撑部件21L、21R之间的多个横臂部件22；以及设置在每个横臂部件22并将主管子组11的X轴方向上的两侧部把持的一对把持部件23L、23R。

如图3所示，支撑部件21L和支撑部件21R、把持部件23L和把持部件23R分别相对于多段式连接管呈左右对称，而且结构也相同，所以在下述说明中只举出左侧的支撑部件21L和把持部件23L的例子进行说明。

支撑部件21L是将多个块状部件24串联连接起来且以能够弯曲的方式形成的。支撑部件21L的一端延伸到管子保持结构1的移动端，并与安装在该移动端的移动端支架20A相连接。支撑部件21L的另一端延伸到管子保持结构1的固定端，并与安装在该固定端的固定端支架20B相连接。

块状部件24相当于使用在链条等的多关节部件。相邻块状部件24彼此之间的连接方式已是众所周知的，在此省略其详细说明，只对块状部件24的结构进行说明。

块状部件24具备：设置在支撑部件21L的外侧(也就是、弯曲时的拉伸应力发生侧)，并具有将相邻块状部件24分割的分割线的外侧伸长部24a；设置在支撑部件21L的内侧(也就是、弯曲时的压缩应力发生侧)，并具有将相邻块状部件24分割的分割线的内侧压缩部24b；以及设置在外侧伸长部24a和内侧压缩部24b之间的中间部24c。外侧伸长部24a、内侧压缩部24b和中间部24c分别与沿Z轴方向延伸的连接棒24d相连接而成为一体化。

如图3所示，在连接棒24d中，在位于外侧伸长部24a和中间部24c之间部分的大致中央处形成有贯穿该连接棒24d厚度的贯穿孔24e，在位于中间部24c和内侧压缩部24b之间部分的大致中央处形成有贯穿该连接棒24d厚度的贯穿孔24f。贯穿孔24e、24f是为了将块状部件24和横臂部件22或把持部件23L固定在一起时插入螺丝用的。另外，块状部件24优选由金属材料或硬树脂材料形成。

横臂部件22由截面矩形的棒状部件构成，在其左右两端部分别形成有沿该横臂部件22长度方向延伸的螺丝孔。该横臂部件22通过插通形成于连接棒24d的贯穿孔24e、并进一步与该横臂部件22的螺丝孔螺纹接合的螺丝25而与块状部件24固定。另外，横臂部件22可以由金属材料形成，也可以由硬树脂材料形成。

另一方面，把持部件23L构成为具有把持部26a、横臂连接部26b和条带连接部26c，该把持部26a呈朝主管子组11侧凹陷的C字状，该横臂连接部26b与把持部26a一体形成并与横臂部件22连接，该条带连接部26c与块状部件24连接。

把持部26a由可熔接的树脂材料构成，并形成为具有C字状的凹部。位于主管子组11左端的主管子10A，以设置于把持部26a的凹部的状态通过熔接而与该把持部26a接合。另外，在此处，也可以取代熔接而通过粘接将主管子10A和把持部26a接合。

横臂连接部26b以与横臂部件22相抵接的方式而沿Z轴方向延伸设置，在其内部设有沿该横臂连接部26b延伸方向的螺丝孔。与其相对应，在横臂部件22的与横臂连接部26b相抵接的位置，设有贯穿该横臂部件22厚度的贯穿孔22a。于是，把持部件23L通过插通形成于横臂部件22的贯穿孔22a、并进一步与横臂连接部26b的螺丝孔螺纹接合的螺丝27而与横臂部件22固定。

另一方面，条带连接部26c沿X轴方向延伸设置，其前端到达形成于连接棒24d的贯穿孔24f。在条带连接部26c内部形成有沿该条带连接部26c延伸方向的螺丝孔。于是，把持部件23L通过插通形成于连接棒24d的贯穿孔24f、并进一步与条带连接部26c的螺丝孔螺纹接合的螺丝28而与块状部件24固定。另外，把持部件23L优选由金属材料或硬树脂材料形成。

在具有上述结构的管子保持结构1之中，主管子组11在其左右两侧部通过把持部件23L、23R而保持在保持体20。于是，与主管子组11层叠并一体化的副管子组12、13、14不直接与保持体20相接合，而是通过主管子组11保持在保持体20。也就是，由主管子组11和副管子组12、13、14构成的多段式连接管，仅通过把持部件23L、23R而与保持体20相接合并被保持体20保持。

另外，主管子组11是将多根主管子10A以沿X轴方向并排的状态下通过熔接而接合，副管子组12、13、14是将多根副管子10B、10C、10D以沿X轴方向并排而形成的，所以，例如能够将这些主管子和副管子之中的一部分作为内部插入电缆、信号缆而使用，其他的一部分作为供给冷却水和气体而使用。而且，副管子组12、13、14与主管子组11层叠，所以，能够不受X轴方向上的容许设置幅度的限制以及Y轴方向上的设置长度的限制而增加管子和线缆。

再加上，构成主管子组11的多根主管子10A互相接合，并且副管子组12、13、14与主管子组11一体接合，所以，这些管子彼此不会产生相对移动。由此，能够抑制由于管子彼此摩擦而产生粉尘。而且，保持体20的把持部件23L、23R与主管子组11的X轴方向上的两侧部相接合，所以，保持体20与主管子10A或副管子10B、10C、10D不会摩擦，能够防止由于保持体与管子摩擦而产生粉尘。

更进一步地，由于一体接合的主管子组11和副管子组12、13、14弯曲时产生弯曲反弹力，所以通过该弯曲反弹力，能够抑制保持体20的直线部的下垂，并能够减轻承受在保持体20弯曲部上的负荷。由此，能够缓和发生在弯曲部的块状部件24彼此之间的碰撞，能够减轻保持体20的振动。其结果，能够减小传向与保持体20连接的可动部的振动。

另外，在本实施方式中，为了减轻向主管子组11和把持部件23L、23R接合部施加的负荷，并更进一步地使支撑部件21L、21R的弯曲部更加圆滑地可动，优选多段式连接管的弯曲半径和支撑部件21L、21R的弯曲半径相一致。

以下，通过实施例对本发明进行说明，但是本发明并非限定在实施例所记载的范围之内。

实施例之中，针对具有实施方式所涉及的管子保持结构1的模型，按照图4所示条件(各个数值的单位是mm)在直线往复移动时进行了振动测定。在本实施例中，使用了株式会社小野测器生产的FFT Analyzer“DS-3204”振动测定仪和株式会社小野测器生产的TRIAXIAL ACCELEROMETER“NP-3578N10”加速度传感器。另外，主管子组11使用了24根株式会社阿奥依生产的聚氨酯管(Φ10)，副管子组12使用了11根株式会社阿奥依生产的聚氨酯管(Φ12)，副管子组13使用了21根株式会社阿奥依生产的聚氨酯管(Φ6)，副管子组14使用了20根株式会社阿奥依生产的聚氨酯管(Φ6)。另外，副管子组12的各个副管子之中插入了日星电气株式会社生产的HIFLON氟素树脂绝缘线缆。另一方面，对于保持体20，使用了将株式会社椿本链条生产的TKQ型线缆支架“TKQ25H58E122R170C-115L”改造成与上述保持体20相同结构的改造品。

另外，为了进行比较，使用具有下述结构的现有产品进行了与实施例相同条件的振动测定。具体来说，使用IGUS株式会社生产的ENERGY CHAIN“E6.52.275.075.0-72”，在其内部容纳了：将20根株式会社阿奥依生产的平管(Φ10)并排接合的产品、40根平管(Φ6)并排接合的产品、以及日本GORE株式会社生产的HIGH FLEX FLAT CABLE。

图5和图6表示的是实施例和对比例的结果。如图5和图6所示，不论是“Back→Front”还是“Front→Back”，与对比例相比，实施例的振动得以减轻。特别是“Back→Front”的情况下，减轻振动的效果大。

以上对本发明的实施方式进行了详细说明，但是，本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离权利要求所记载的本发明宗旨的范围之内，可以对本发明进行各种各样的设计变更。例如，在上述实施方式之中，对在主管子组11一侧层叠一层副管子组(副管子组12)而在另一侧层叠两层副管子组(副管子组13、14)的例子进行了说明，根据需要也可以适当地增加或减少副管子组的层数。另外，副管子组也可以仅层叠在主管子组11的一侧。

另外，在上述实施方式之中，对于主管子组11和把持部件23L、23R的接合方式采用了熔接或粘接，也可以考虑采用螺栓接合或嵌合的方式。在重视抑制产生粉尘的情况时，希望采用熔接或粘接，在重视便于分解和组装的情况时，希望采用螺栓接合或嵌合。另外，采用螺栓接合或嵌合时，把持部件23L、23R的材料优选金属或硬树脂。另一方面，采用熔接或粘接时，把持部件23L、23R的材料优选与主管子10A外层材料相同的材料。

Claims (6)

1.一种管子保持结构，具备：由挠性材料形成的多根的管子；以及将这些管子在弯曲的状态下以能够直线往复移动的方式进行保持的保持体，其特征在于：

多根的所述管子具有：将多根的主管子以沿单一方向并排状态接合而形成的主管子组；以及将多根的副管子以沿所述单一方向并排而形成的副管子组，

所述副管子组与所述主管子组层叠并与该主管子组一体接合，

所述保持体在所述主管子组长度方向上的多个位置与所述主管子组的所述单一方向上的两侧部相接合，

在所述管子保持结构中，未设置有从管子弯曲时的压缩应力发生侧支持所述主管子组和所述副管子组的部件。

2.根据权利要求1所述的管子保持结构，其特征在于：

所述主管子的弯曲刚性比所述副管子大。

3.根据权利要求1或2所述的管子保持结构，其特征在于：

所述副管子组为多个，并层叠在所述主管子组的一侧或两侧。

4.根据权利要求3所述的管子保持结构，其特征在于：

当多个所述副管子组层叠在所述主管子组的一侧或两侧时，所述副管子的弯曲刚性从所述主管子组侧向外侧而变小。

5.根据权利要求1或2所述的管子保持结构，其特征在于：

所述主管子组由相同材料且相同尺寸的主管子形成。

6.根据权利要求1或2所述的管子保持结构，其特征在于：

所述保持体具有：

沿所述主管子组的长度方向延伸，并设置在所述主管子组的所述单一方向上的两侧的一对能够弯曲的支撑部件；

在所述支撑部件的延伸方向上以预定间隔设置，并架设在该一对支撑部件之间的多个横臂部件；以及

设置在每个所述横臂部件并将所述主管子组的所述单一方向上的两侧部把持的一对把持部件。

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