CN217134036U - 电缆单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电缆单元，包括：护套，该护套包括至少一个电缆壳体和至少一个支承件壳体；上述或每个电缆壳体具有沿纵向方向延伸的管状结构，多个支承件壳体中的每个支承件壳体具有沿纵向方向延伸的管状结构，其中，至少一个支承件壳体设置在至少一个支承件壳体的一侧上；以及至少一个支承元件，该至少一个支承元件被保持在多个支承件壳体中的每个支承件壳体内，其中，被保持在多个支承件壳体中的每个支承件壳体内的至少一个支承元件包括至少一个部分，该至少一个部分沿宽度方向具有弓形截面。

Description

电缆单元

技术领域

本公开涉及电缆单元，具体涉及用于连接固定实体和运动实体的电缆单元。

背景技术

用于供电或传输信号的电缆用于显示器、OLED、LCD、半导体等无尘室中使用的机器。这种机器沿着先前设计为匹配过程特性的各种运动路径反复运动。在这种情况下，电缆可能会随着机器运动而变得扭曲或者可能弯曲(扣住)或下垂。

已经提出了一种方法，该方法将电缆容纳在电缆轨道链或柔性囊袋中，使得在安全保护电缆的同时使电缆运动，并且该方法在将电缆维持处于线性状态或弯折状态的同时通过在电缆两侧上设置铰接链以允许电缆运动来引导电缆。

然而，在铰接链弯折的状态下，囊袋上出现沿曲率半径的折叠褶皱。此外，在反复弯折和伸直的过程中，由于与铰接链的摩擦，存在折叠褶皱撕裂或产生灰尘的问题。

此外，存在如下问题：当囊袋以多层彼此重叠的方式设置时，相对于由在弯折位置中产生的折叠褶皱所导致的曲率半径，设置在内侧上的囊袋与设置在外侧上的囊袋之间的摩擦增加，从而通过磨耗或磨损产生灰尘，并且囊袋被撕裂。特别地，当电缆同时沿纵向方向以及沿宽度或向方向运动时，存在电缆滑落并且不能保持电缆以多层堆叠的布置的问题。

实用新型内容

在第一方面，提供了一种电缆单元，其特征在于电电缆单元包括：

护套，该护套包括至少一个电缆壳体和至少一个支承件壳体；上述或每个电缆壳体具有沿纵向方向延伸的管状结构，多个支承件壳体中的每个支承件壳体具有沿纵向方向延伸的管状结构，其中，至少一个支承件壳体设置在至少一个电缆支承件壳体的一侧上；以及至少一个支承元件，该至少一个支承元件保持在多个支承件壳体中的每个支承件壳体内，其中，保持在多个支承件壳体中的每个支承件壳体内的至少一个支承元件包括至少一个部分，该至少一个部分沿宽度方向具有弓形(弧形的)截面。

在一些实施例中，护套可包括至少两个支承件壳体。至少一个支承件壳体可沿宽度方向设置在至少一个电缆的每一侧上。至少两个支承件壳体和至少一个电缆壳体可彼此平行设置。

电缆壳体可以是柔性电缆壳体。

支承件壳体可以是柔性支承件壳体。

在一些实施例中，至少一根电缆可保持在该电缆壳体内或在每个电缆壳体内。

在一些实施例中，至少一根管可保持在该电缆壳体内或在每个电缆壳体内。

在一些实施例中，至少一根电缆和至少一根电缆可保持在至少一个电缆壳体中的至少一个内。

电缆单元可构造成自支承的。电缆单元可构造成在不受支承的情况下延伸至少100mm的距离。电缆单元可构造成在不受支承的情况下延伸至少 200mm的距离。电缆单元可构造成在不受支承的情况下延伸至少300mm 的距离。电缆单元可构造成在不受支承的情况下延伸至少400mm的距离。电缆单元可构造成在不受支承的情况下延伸至少500mm的距离。电缆单元可构造成在不受支承的情况下延伸100mm至700mm的距离。电缆单元可构造成在不受支承的情况下延伸200mm至700mm的距离。电缆单元可构造成在不受支承的情况下延伸300mm至700mm的距离。电缆单元可构造成在不受支承的情况下延伸400mm至700mm的距离。电缆单元可构造成在不受支承的情况下延伸500mm至700mm的距离。

如本文所指，术语“自支承”是指电缆单元可以水平延伸一段距离，而同时保持其形状或形式而不会下垂或以其它方式塌缩。

已经发现，包括沿宽度方向设置在至少一个电缆壳体的每一侧上的多个支承件壳体的电缆单元，当与其中至少一个支承件壳体不沿宽度方向设置的电缆单元相比时，降低了对电缆单元弯曲的阻力。进一步地，该设置不损害电缆单元的强度。

典型地，电缆单元可用于连接运动单元或移动单元和固定单元。在包括保持在上述电缆壳体内或在每个电缆壳体内的至少一根电缆的实施例中，电力可从固定单元传输至运动单元。电缆单元可用于连接运动单元和固定单元，使得可在运动单元与固定单元之间传输电信号。例如，电缆单元可允许电信号沿着电缆单元从固定单元传输至运动单元或移动单元。电缆单元可允许电信号沿着电缆单元从运动单元或移动单元传输至固定单元。

运动单元可在两个位置之间往复运动。电缆单元在从固定单元和运动单元延伸时可弯折。随着运动单元往复运动，电缆单元可保持恒定或基本恒定的曲率半径。

在包括保持在上述电缆壳体内或在每个电缆壳体内的至少一根管的实施例中，流体或流体压力可从固定单元传递或传输至运动单元。流体可以是诸如空气之类的气体。流体可以是液体。因此，电缆单元可构造成在固定单元与运动单元之间传递流体。在一些实施例中，电缆单元可构造成在运动单元与固定单元之间传输液压动力。

已经发现，提供根据第一方面的电缆单元提供了固定单元与运动单元之间的安全(牢固)的连接，而电缆单元内的(多个)电缆不会缠结或扭曲。进一步地，已经发现根据第一方面的电缆单元具有低弯折半径，从而允许电缆单元用于更多大弯折半径在其中是不合适的应用场合中。还进一步地，已经发现根据第一方面的电缆单元构造成水平延伸而无需外部支承，从而简化了电缆单元的构造。因此，电缆单元可以是自支承的。

如本文所指，术语“弓形”是指具有类似于弧线或曲线的截面的支承元件。

弓形截面的曲率半径可为至少约10mm、至少约15mm、至少约20mm、至少约25mm、至少约30mm、至少约35mm或至少约40mm。弓形截面的曲率半径可为从约10mm至约50mm、从约10mm至约45mm、从约 10mm至约40mm、从约10mm至约35mm或从约10mm至约30mm。弓形截面的曲率半径可为从约15mm至约50mm、从约20mm至约50mm 或从约25mm至约50mm。

或者，弓形截面可包括弯曲部分和至少一个线性部分。弓形截面可包括弯曲部分，其中线性部分设置在弯曲部分的任一侧。

弓形截面可通过沿着支承元件的长度、沿着截面的中间部弯折支承元件而形成。

在一些实施例中，当不经受弯折或挠曲时，每个支承元件可沿着支承元件的长度为弓形。当支承元件弯折时，每个支承元件的截面可以变平坦。

在一些实施例中，电缆单元在使用期间可弯折到其自身之上并且每个支承元件可在电缆单元弯折的地方变平。电缆单元可构造成可弯折到其自身上。

保持在每个支承件壳体内的至少一个支承元件的弓形截面的曲率半径可沿着支承元件沿纵向方向的长度变化。当至少一个支承元件经受跨至少一个支承元件的宽度的弯折时，保持在每个支承件壳体内的至少一个支承元件的弓形截面的曲率半径可发生变化。当至少一个支承元件经受跨至少一个支承元件的宽度的弯折时，保持在每个支承件壳体内的至少一个支承元件的弓形截面的曲率半径可增大。例如，当电缆单元跨电缆单元的宽度在自身之上弯折时，至少一个支承单元将典型地跨至少一个支承元件的宽度弯折，并且弓形截面的曲率半径可以在弯折部的位置中增大。与弯折部的位置相邻地，弓形截面的曲率半径可增大。

支承元件可以是弓形板的形式。支承元件可以是细长的或伸长的弓形板，其沿着支承件壳体的长度延伸，支承元件保持在该支承件壳体内。支承元件的弧线可沿着支承元件的宽度延伸。因此，支承元件可以是跨支承元件的宽度弯曲的。

典型地，多个支承件壳体内的每个支承件壳体可包括内部空腔，至少一个支承元件保持在该内部空腔内。内部空腔的宽度可大于保持在其中的至少一个支承元件的宽度。内部空腔的宽度可大于保持在其中的至少一个支承元件的具有弓形截面的至少一个部分的宽度。

每个支承件壳体可具有大致弯曲的截面。每个支承件壳体可具有圆形截面。每个支承件壳体可具有椭圆形截面。

上述电缆壳体或每个电缆壳体可具有大致弯曲的截面。上述电缆壳体或每个电缆壳体可具有圆形截面。上述电缆壳体或每个电缆壳体可具有椭圆形截面。

已经发现提供具有电缆壳体和具有大致弯曲的截面的支承件壳体的电缆单元减少或防止了护套的起皱或折皱，在其它情况下，随着时间的推移，这些起皱或折痕将成为灰尘或微粒的来源。因此，电缆单元可构造成在要求无尘的清洁环境中使用。

至少一个支承元件中的每一个基本上沿着支承件壳体的长度延伸，其沿纵向方向被保持在支承件壳体内。

在一些实施例中，至少一个支承元件中的上述支承元件或每个支承元件可包括选自由以下组的材料，该组由以下材料组成：选自诸如铁、钢或其它合金之类的黑色金属材料、铜、铝、钛或其合金的材料的金属材料；陶瓷；橡胶、塑料或增强陶瓷、增强橡胶或增强塑料。材料可以是钢。

至少一个支承元件可包括保护层。保护层可保护至少一个支承元件。保护层可保护至少一个支承元件免受腐蚀。至少一个支承元件可包括中间层。中间层可设置在至少一个支承元件的材料与保护层之间。中间层可改善保护层到至少一个支承元件的材料的粘贴。

上述支承元件或每个至少一个支承元件可包括对弯折有弹性的材料。

电缆单元可具有小于约100mm的弯折半径。电缆单元可具有小于约 75mm的弯折半径。电缆单元可具有小于约50mm的弯折半径。电缆单元可具有小于约25mm的弯折半径。电缆单元可具有从约10mm至约100mm 的弯折半径。电缆单元可具有从约20mm至约75mm的弯折半径。电缆单元可具有从约20mm至约50mm的弯折半径。

如本文所用，电缆单元的“弯折半径”是指当电缆单元弯折回到其自身之上时电缆单元在弯折部内的曲率半径。

护套可包括抗降解的材料。护套可包括柔性材料。护套可包括弹性材料。

护套可包括保护支承元件和被保持在电缆壳体内的任何电缆或管的保护材料。

护套可包括树脂。例如，护套可包括聚合物树脂。聚合物可包括聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙丙烯(FEP)或聚乙烯(PE)。

多个支承件壳体内的每个支承件壳体在形状上可以是圆形或椭圆形的。多个支承件壳体中的每个支承件壳体可构造成使形成支承件壳体的护套的部分的折叠或起皱最小化。因此，护套可在使用期间防止或最小化灰尘的产生，并且因此，本方面的电缆单元可特别适用于环境清洁且没有所有微粒是很重要的应用场合，比如洁净室(无尘室)环境。

多个支承件壳体内的每个支承件壳体可保持至少两个支承元件。多个支承件壳体内的每个支承件壳体可保持至少三个支承元件。多个支承件壳体内的每个支承件壳体可保持从一个支承元件至五个支承元件。多个支承件壳体内的每个支承件壳体可保持从一至四个支承元件。多个支承件壳体内的每个支承件壳体可保持从一至三个支承元件。例如，多个支承件壳体内的每个支承件壳体可保持一个、两个或三个支承元件。

在多个支承件壳体内的每个支承件壳体保持至少两个支承元件的实施例中，至少两个支承元件可以在支承件壳体内至少部分地重叠。至少两个支承元件可定位成并排在支承件壳体内。至少两个支承元件能够以堆叠方式设置在支承件壳体内。

在多个支承件壳体内的每个支承件壳体保持至少两个支承元件的实施例中，可在相邻的支承元件之间设置(一个)层。该层可允许相邻的支承层更容易地相对于彼此运动。该层可以是低摩擦层。该层可包括含氟聚合物、膨胀型含氟聚合物或非含氟聚合物。例如，该层可以包括膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)或聚酰亚胺，比如聚(4,4'-氧二亚苯基-均苯四甲酰亚胺) (例如，由杜邦(DuPont)提供的“Kapton K”)。

在多个支承件壳体内的每个支承件壳体保持至少三个支承元件的实施例中，至少三个支承元件可以在支承件壳体内至少部分地重叠。至少三个支承元件可定位成并排在支承件壳体内。至少三个支承元件能够以堆叠方式设置在支承件壳体内。

附图说明

现在将参考附图以非限制性示例的方式描述本实用新型的实施例。

图1：根据一实施例的电缆单元的截面图；

图2：根据一实施例的电缆单元的侧视图；

图3：图2所示的电缆单元的截面图；

图4：支承元件的截面图；

图5：根据一实施例的电缆单元的侧视图；

图6：图5所示的电缆单元的截面图；

图7：根据一实施例的电缆单元的侧视图；

图8：图7所示的电缆单元的截面图；

图9：根据图7的实施例的两个电缆单元的照片；

图10：根据一实施例的电缆单元的侧视图；

图11：图10所示的电缆单元的截面图；

图12：根据图10的实施例的电缆单元的照片；

图13：根据一实施例的电缆单元的侧视图；

图14：图13所示的电缆单元的支承元件的截面长度形状，A)为远离弯折部处，B)为靠近弯折部处，以及C)在弯折部中。

具体实施方式

尽管下面详细讨论了本实用新型的各种实施例的制作和使用，但应当理解的是，本实用新型提供了可在各种特定上下文中实施的、许多适用的创造性概念。本文讨论的具体实施例仅用于说明制造和使用本实用新型的具体方式，并不限制本实用新型的范围。

为了便于理解本实用新型，以下定义了多个术语。此处定义的术语具有与本实用新型相关领域的普通技术人员通常理解的含义。诸如“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”之类的术语并非旨在仅指单个实体，而是包括可以使用其中的特定示例进行说明的一般类别。本文中的术语用于描述本实用新型的特定实施例，但它们的使用不限制本实用新型，除非在权利要求书中概述。

此外，在整个说明书中，当一个部分被称为“连接”到另一部分时，应当理解的是，前者可以“直接连接”于后者，也可以经由中间部分“间接连接”于后者。此外，“包括”一个构成元件意味着它可进一步包括其它元件，而不是排除其它元件，除非另有特别说明。

示例1

参照图1，电缆单元1包括形成两个支承元件壳体4和两个电缆壳体6 的护套2。两个支承元件壳体4沿宽度方向设置在两个电缆壳体6的任一侧，电缆单元1的截面如图1所示。两个支承元件壳体4中的每一个保持单个支承元件8，每个支承元件8具有弓形截面。电缆和/或管可插入到电缆壳体中，且包括电缆和/或管的电缆单元随后可用于连接固定单元和运动单元。

示例2

参照图2，电缆单元1包括护套2、两个支承元件壳体4和两个电缆壳体6。两个支承元件壳体4沿宽度方向设置在两个电缆壳体6的任一侧，并且电缆单元1在图2中A-A所示点处的截面如图3所示。两个支承元件壳体4中的每一个保持单个支承元件8，每个支承元件8具有弓形截面。两个电缆壳体6中的每一个都保持电缆9。

电缆单元1在固定单元10与运动单元12之间延伸。在使用期间，运动单元12沿线性路径(线性路径的方向由图2中的白色箭头指示)往复运动，并且固定单元10定位成与该线性(直线)路径的中点相邻。在图2所示的快照中，电缆单元1沿着固定单元10所固定到的支承表面14延伸并且弯曲到自身之上，以在固定单元10上延伸回到运动单元12以形成第一直线部分16、弯折部18和第二自支承直线(线性)部分20。电缆单元1 的弯折部18具有大约25mm的曲率半径，并且随着运动单元12沿着直线路径往复运动，弯折部18的位置也沿着支承表面14、第一直线部分16和第二自支承直线部分20往复运动，从而在长度上相应地伸出和缩回。

第二自支承直线部分20中的两个支承元件8的曲线面向第一直线部分 16。

护套2包括成形为形成支承元件壳体4和电缆壳体6的PTFE片材。

支承元件8均由沿着钢板的长度弯折的细长钢板形成，使得它们具有弓形截面。支承元件8还包括保护钢材22免于生锈的涂层24和外层26(见图4)。

示例3

参照图5和6，电缆单元40包括护套42、两个支承元件壳体44和两个电缆壳体6。两个支承元件壳体44沿宽度方向设置在两个电缆壳体46 的任一侧，并且电缆单元40在图5中B-B所示点处的截面在图6中示出。两个支承元件壳体44中的每一个保持两个支承元件48，每个支承元件具有弓形截面。电缆壳体46中的每一个都包括电缆49。

电缆单元40在固定单元50与运动单元52之间延伸。在使用期间，运动单元52沿直线路径(直线路径的方向由图5中的白色箭头指示)往复运动，并且固定单元50定位成与该直线路径的中点相邻。在图5所示的快照中，电缆单元40沿着固定单元50所固定到的支承表面54延伸并且弯曲到自身之上，以在固定单元50之上(上方)延伸回到运动单元52以形成第一直线部分56、弯折部58和第二自支承直线部分60。电缆单元40的弯折部58具有大约25mm的曲率半径，并且随着运动单元52沿着直线路径往复运动，弯折部58的位置也沿着支承表面54、第一直线部分56和第二自支承直线部分60往复运动，从而在长度上相应地伸出和缩回。

支承元件48和护套如示例2。

电缆49提供固定单元50与运动单元52之间的电连接，使得电力可以从固定单元50传输至运动单元52。

示例4

参照图7-9，系统80包括电缆单元82、固定单元84和运动单元86。电缆单元82包括限定电缆壳体90的护套88和设置在电缆壳体90的任一侧的支承件壳体92(充当支承元件壳体)。电缆单元82在固定单元84与运动单元86之间延伸。

电缆壳体90保持电缆块94。电缆块94包括电缆96并且电缆块94保持各电缆96之间的间隔。

支承件壳体92包括堆叠在彼此之上的两个支承元件98。

护套88包括连接在一起的聚四氟乙烯树脂片材，以形成电缆壳体90 和支承件壳体92。

固定单元84将电缆单元锚定至支承件100，并且包括将电缆单元固定至支承件100的销102。

图7所示的电缆单元的点C-C的截面如图8所示。

该实施例的立体图在图9中示出。

示例5

在图10-12中示出了电缆单元的另一示例。电缆单元120包括两个支承件壳体122和三个电缆壳体124，支承件壳体122交错在电缆壳体124 之间。支承件壳体122保持三个支承元件126，并且电缆壳体124保持电缆 128。

电缆单元120设置在系统130内。电缆单元120在集线器132(充当固定单元)与移动单元134(充当运动单元)之间延伸。集线器132将电缆单元120锚定至支承件136。

图10所示的电缆单元的点D-D的截面在图11中示出。

示例6

上述示例中描述的支承元件的弓形截面典型地根据施加于支承元件的弯折的程度而改变形状。具体地，弓形截面的曲率半径随着施加于支承元件的弯折量的增大而增大。

例如，参照图13，保持在电缆单元的支承件壳体内的示例3的支承元件48的曲率半径从点A处(图14A中示出截面)、与弯折部(图14B中示出截面)相邻的以及在弯折部(图14C中示出截面)自身内的无应力、未弯折的弓形截面的曲率半径的变化。

虽然上文已经描述了本实用新型的认可的实施例，但将会明了的是，在不脱离本实用新型的情况下，可以对其它实施例进行形式、设计、结构和部件设置方面的许多和各种改变和改型，并且将理解的是，所有这样的改变和改型都被设想为作为如所附权利要求中限定的本实用新型的一部分的实施例。

附图标记列表

1 电缆单元

2 护套

4 支承元件壳体

6 电缆壳体

8 支承元件

9 电缆

12 固定单元

12 运动单元

14 支承表面

16 第一线性部分

18 弯曲部

20 第二自支承线性部分

22 钢材

24 涂层

26 外层

40 电缆单元

42 护套

44 支承元件壳体

46 电缆壳体

48 支承元件

49 电缆

50 固定单元

52 运动单元

54 支承表面

56 第一线性部分

58 弯曲部

60 第二自支承线性部分

80 系统

82 电缆单元

84 固定单元

86 运动单元

88 护套

90 电缆壳体

90 电缆壳体

92 支承件壳体

94 电缆块

96 电缆

98 支承元件

100 支承件

102 销

120 电缆单元

122 支承件壳体

124 电缆壳体

126 支承元件

128 电缆

130 系统

132 集线器

134 移动单元

136 支承件。

Claims (9)

1.一种电缆单元，其特征在于，所述电缆单元包括：

护套，所述护套包括至少一个电缆壳体和至少一个支承件壳体；

具有管状结构的所述电缆壳体或每个电缆壳体沿纵向方向延伸，

多个支承件壳体中的每个支承件壳体具有管状结构，沿纵向方向延伸，其中，所述至少一个支承件壳体设置在所述至少一个电缆壳体的一侧上；

以及

至少一个支承元件，所述至少一个支承元件被保持在多个支承件壳体中的每个支承件壳体内，

其中，被保持在所述多个支承件壳体中的每个支承件壳体内的所述至少一个支承元件包括沿宽度方向具有弓形截面的至少一个部分。

2.如权利要求1所述的电缆单元，其特征在于，所述护套包括至少两个支承件壳体，并且所述至少一个支承件壳体沿宽度方向设置在所述至少一个电缆壳体的每一侧上并且彼此平行设置。

3.如权利要求1所述的电缆单元，其特征在于，至少一根电缆被保持在所述电缆壳体或在每个电缆壳体内。

4.如权利要求1或权利要求2所述的电缆单元，其特征在于，所述多个支承件壳体中的每个支承件壳体包括内部空腔，所述至少一个支承元件被保持在所述内部空腔内，所述内部空腔沿宽度方向延伸得比被保持在所述内部空腔中的所述至少一个支承元件的具有弓形截面的至少一个部分的宽度更多。

5.如权利要求1所述的电缆单元，其特征在于，所述至少一个支承元件中的每一个基本上沿着所述支承件壳体的长度延伸，每一个支承元件沿纵向方向被保持在所述支承件壳体内。

6.如权利要求1所述的电缆单元，其特征在于，每个所述至少一个支承元件包括选自由以下组的材料，所述组包括：选自诸如铁、钢或其它合金之类的黑色金属材料、铜、铝、钛或其合金等的金属材料；陶瓷；橡胶、塑料，或者增强的陶瓷、橡胶或塑料。

7.如权利要求6所述的电缆单元，其特征在于，所述材料为钢。

8.如权利要求1所述的电缆单元，其特征在于，每个支承件壳体保持至少两个支承元件。

9.如权利要求7所述的电缆单元，其特征在于，所述至少两个支承元件在所述支承件壳体内至少部分地重叠。

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