DE10308492A1

DE10308492A1 - Kabelstruktur

Info

Publication number: DE10308492A1
Application number: DE10308492A
Authority: DE
Inventors: Shigekazu Nagai; Toru Sugiyama; Masahiko Someya
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: KR100453729B1; KR20030074275A; US7109412B2; DE10308492B4; DE10308492C5; US20030168244A1

Abstract

Ein Kabel (10) mit einer Vielzahl von Rohren (36), die kontinuierlich in Höhenrichtung angeordnet sind, hat ein Ende, das an einem ersten Kabelverbindungsabschnitt (26) an einem Ende eines Körpers (22) eines elektrischen Stellgliedes (12) angebracht ist. Das andere Ende des Kabels (10) ist mit einem zweiten Kabelverbindungsabschnitt (34) verbunden, welcher mit einem Gleiter (20) verbunden ist, der durch die Antriebswirkung einer Drehantriebsquelle (24) entlang der Achse verschiebbar ist. Das Kabel (10) ist relativ zu dem Körper (22) im Wesentlichen horizontal angebracht. Die Dimension (A) in Höhenrichtung ist groß, während die Dimension (B) in Dickenrichtung klein ist.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kabelstruktur für den Anschluss zwischen einem festen Element, bspw. einem Stellgliedkörper, und einem verschiebbaren Element, bspw. einem Gleiter.
Herkömmlicherweise wird, wie in Fig. 26 dargestellt, bspw. ein zweites Stellglied 3, das als ein separater Körper aufgebaut ist, mit einem Gleiter 2 eines ersten Stellgliedes 1 verbunden. Der Gleiter 2 ist in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung verschiebbar. Eine Vielzahl von Kabeln 4 einschließlich eines Leitungsdrahtes für ein elektrisches Signal und eines Rohres für ein Druckfluid haben erste Enden, die mit einem oberen Bereich eines zweiten Stellgliedkörpers 3a des zweiten Stellgliedes 3 verbunden sind. Zweite Enden der Kabel 4 sind mit einem oberen Bereich eines ersten Stellgliedkörpers 1a verbunden.
Die Vielzahl von Kabeln 4 ist in einem Kabelführungsmechanismus 5 aus Kunststoff angeordnet. Die Kabel 4 werden zusammen mit dem Kabelführungsmechanismus 5 gebogen, wenn dieser gebogen wird.
In dem Kabelführungsmechanismus 5 ist eine Vielzahl von Klammern 6 aus Kunststoff über Stifte 7 drehbar und kontinuierlich miteinander verbunden. Der Kabelführungsmechanismus 5 ist mit dem oberen Bereich des ersten Stellgliedkörpers 1a und dem oberen Bereich des zweiten Stellgliedkörpers 3a verbunden. Der Kabelführungsmechanismus 5 erstreckt sich flexibel lediglich in der Axialrichtung des ersten Stellgliedkörpers 1a.
Der Kabelführungsmechanismus 5 umfasst bestimmte Freiräume, bspw. an Verbindungsbereichen zwischen den angrenzenden Klammern 6 und zwischen den Stiften 7 und den Klammern 6, so dass der Kabelführungsmechanismus 5 gleichmäßig gebogen werden kann, während die Vielzahl von Kabeln 4 darin angeordnet ist.
Werden aber die herkömmlichen Kabel 4 bspw. bei einem Stellglied eingesetzt, das im Wesentlichen horizontal angeordnet ist, oder wenn der Platz in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung (Höhenrichtung) eines Stellgliedes limitiert ist, werden die Klammern 6, die Stifte 7 und andere Komponenten durch die Schwerkraft aufgrund der für den Kabelführungsmechanismus 5 vorgesehene Freiräume von ihrer ursprünglichen Befestigungsposition in unerwünschter Weise verschoben, wenn die Kabel 4 mit dem Kabelführungsmechanismus 5 verbunden werden. Hierbei wird der Kabelführungsmechanismus 5 etwa um die Mitte eines im Wesentlichen zentralen Bereiches zwischen dem festen Element und dem verschiebbaren Element des Steilgliedes nach unten gebogen.
Wenn die Kabel 4 an dem im Wesentlichen horizontal angeordneten Stellglied eingesetzt werden, ist es daher notwendig, zusätzlichen Platz in Höhenrichtung vorzusehen, der die Durchbiegung der in dem Kabelführungsmechanismus angeordneten Kabel 4 berücksichtigt.
Wenn der Installationsraum für das Stellglied in Höhenrichtung begrenzt ist, kann der Kabelführungsmechanismus 5 durch den Kontakt bspw. mit der Bodenfläche oder einer anderen Vorrichtung, die unter dem Stellglied vorgesehen ist, abgerieben werden. Die Haltbarkeit der Kabel 4 wird durch den Abrieb verschlechtert und es treten Widerstandskräfte durch den Kontakt der Kabel 4 auf, wenn das Stellglied axial verschoben wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kabelstruktur vorzuschlagen, die es ermöglicht, ein Riemenelement im Wesentlichen horizontal relativ zu einem Stellgliedkörper zu halten, wenn der Installationsraum für das Stellglied in Höhenrichtung begrenzt ist.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Stellgliedes, an welchem ein Kabel gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
Fig. 2 ist eine teilweise Seitenansicht des elektrischen Stellgliedes gemäß Fig. 1.
Fig. 3 ist eine teilweise Seitenansicht, die einen Befestigungswinkel D des in Fig. 1 gezeigten Kabels darstellt.
Fig. 4 ist ein vertikaler Teilschnitt, der einen zweiten Kabelverbindungsabschnitt gemäß Fig. 3 darstellt.
Fig. 5 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Riemenelementes des Kabels gemäß Fig. 1.
Fig. 6 ist ein Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Stellgliedes mit einem Kabel gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist eine teilweise Seitenansicht des elektrischen Stellgliedes gemäß Fig. 7.
Fig. 9 ist eine teilweise Seitenansicht, die einen Befestigungswinkel E des Kabels gemäß Fig. 7 darstellt.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Stellgliedes mit einem Kabel gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 ist eine teilweise Seitenansicht des elektrischen Stellgliedes gemäß Fig. 10.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Stellgliedes mit einem Kabel gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist eine teilweise Seitenansicht des elektrischen Stellgliedes gemäß Fig. 12.
Fig. 14 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Riemenelementes gemäß einer ersten modifizierten Ausführungsform.
Fig. 15 ist ein Schnitt entlang der Linie XV-XV in Fig. 14.
Fig. 16 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Riemenelementes gemäß einer zweiten modifizierten Ausführungsform.
Fig. 17 ist ein Schnitt entlang der Linie XVII-XVII in Fig. 16.
Fig. 18 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Riemenelementes gemäß einer dritten modifizierten Ausführungsform.
Fig. 19 ist ein Schnitt entlang der Linie XIX-XIX in Fig. 18.
Fig. 20 ist eine Teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Riemenelementes gemäß einer vierten modifizierten Ausführungsform.
Fig. 21 ist ein Schnitt entlang der Linie XXI-XXI in Fig. 20.
Fig. 22 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Riemenelementes gemäß einer fünften modifizierten Ausführungsform.
Fig. 23 ist ein Schnitt entlang der Linie XXIII-XXIII in Fig. 22.
Fig. 24 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Riemenelementes gemäß einer sechsten modifizierten Ausführungsform.
Fig. 25 ist ein Schnitt entlang der Linie XXV-XXV in Fig. 24.
Fig. 26 ist eine perspektivische Ansicht eines Stellgliedes mit herkömmlichen Kabeln.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Stellgliedes 12 mit einem Kabel 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das elektrische Stellglied 12 ist zu einer drei-Achsen-Verschiebungsvorrichtung 18 zusammengesetzt, welche drei elektrische Stellglieder 12, 14, 16 in Kombination aufweist. Das elektrische Stellglied 12 hat einen Gleiter (verschiebbares Element) 20, der entlang der Y-Achse verschiebbar ist.
Somit ist das elektrische Stellglied 12 in Richtung des Pfeils X verschiebbar, wenn das elektrische Stellglied 14 verschoben wird. Das elektrische Stellglied 14 weist einen Gleiter auf, der entlang der X-Achse verschiebbar ist. Das elektrische Stellglied 12 ist durch das elektrische Stellglied 16 in Richtung des Pfeils Z verschiebbar. Das elektrische Stellglied 16 weist einen Gleiter auf, der entlang der Z-Achse verschiebbar ist.
Das elektrische Stellglied 12 umfasst einen länglichen Körper (Stellgliedkörper) 22, eine Drehantriebsquelle 24, die mit einem unteren Bereich eines Endes des Körpers 22 verbunden ist, ein nicht dargestelltes erstes Riemenscheibenelement, das mit einer Antriebswelle der Drehantriebsquelle 24 verbunden ist, ein nicht dargestelltes zweites Riemenscheibenelement, das drehbar an dem anderen Ende des Körpers 22 gehalten ist, einen nicht dargestellten Zahnriemen, der über das Paar von ersten und zweiten Riemenscheibenelementen läuft, den Gleiter 20, der in der Axialrichtung verschiebbar ist, wenn der Zahnriemen gedreht wird, und ein bandförmiges Riemenelement 25, dessen eines Ende mit einem Ende des festen Körpers 22 und dessen anderes Ende mit dem beweglichen Gleiter 20 verbunden ist. Der Gleiter 20 ist mit dem Zahnriemen verbunden.
Ein erster Kabelverbindungsabschnitt (festes Ende) 26, der um eine festgelegte Länge vorsteht, ist an einem Ende des Körpers 22 vorgesehen. Eine Einsetzöffnung 28a, in welche ein Ende des Riemenelementes 25 eingesetzt ist, ist in dem ersten Kabelverbindungsabschnitt 26 ausgebildet.
Die Drehantriebsquelle 24 ist mit einem unteren Bereich an einem Ende des Körpers 22 über nicht dargestellte Gewindeelemente verbunden. Die Drehantriebsquelle 24 wird durch eine nicht dargestellte Stromquelle angetrieben. Ihre Drehantriebskraft wird auf das erste Riemenscheibenelement übertragen, welches in dem Körper 22 angeordnet ist.
Der Gleiter 20 ist so vorgesehen, dass ein Teil des Gleiters 20 von einer Öffnung 30, die in der Seitenfläche des Körpers 22 ausgebildet ist, nach außen vorsteht. Ein zweiter Kabelverbindungsabschnitt (bewegliches Ende) 34 ist durch Gewindeelemente 32 mit der unteren Fläche des Gleiters 20, die nach außen vorsteht, verbunden. Eine Einsetzöffnung 28b, in welche das andere Ende des Riemenelementes 25 eingesetzt ist, ist an der Seitenfläche des zweiten Kabelverbindungsabschnitts 34, der an der Seite des Körpers 22 angeordnet ist, ausgebildet.
Das Riemenelement 25 besteht aus einem Kunststoff- oder Kunstharzmaterial, so dass das Riemenelement 25 flexibel ist. In dem Riemenelement 25 ist die vertikale Dimension A (Höhe oder Breite) groß, während die horizontale Dimension B (Dicke) klein ist (vgl. Fig. 6). Mit anderen Worten ist die Dimension A in Höhenrichtung größer als die Dimension B in Dickenrichtung (A > B).
Dies bedeutet, dass das Riemenelement 25 eine dünne Plattenform aufweist, wobei das Riemenelement 25 in Höhenrichtung breit ist. Dementsprechend ist es möglich, die Steifigkeit des Kabels 10 der Höhenrichtung zu vergrößern. Daher ist es möglich, die Durchbiegung des Kabels 10 in Richtung der Schwerkraft, die durch das Eigengewicht des Kabels 10 bewirkt wird, zu verringern. Wenn das Riemenelement 25 eine dünne plattenförmige Gestalt hat, ist es außerdem möglich, die Flexibilität des Riemenelementes 25 zu verbessern.
Wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, umfasst das Riemenelement 25 Rohre 36, in welche jeweils ein nicht dargestellter Leitungsdraht für ein elektrisches Signal eingesetzt ist oder durch welche jeweils ein Druckfluid, bspw. Luft, zugeführt wird. Die Rohre 36 sind kontinuierlich in einer bandförmigen Gestalt angeordnet, wobei die Rohre 36 parallel in der Höhenrichtung angeordnet sind. Die Vielzahl von Rohren 36 kann wie folgt kontinuierlich parallel angeordnet werden. Die äußeren Umfangsflächen der Rohre 36, an welchen die Rohre 36 aneinander anliegen, können aneinander geklebt oder geschweißt werden. Alternativ kann das gesamt Riemenelement 25, zu dem die Vielzahl von Rohren 36 zusammengefasst ist, integral ausgestaltet sein. Wenn die Rohre 36 parallel in der Höhenrichtung verbunden sind, kann die Dimension A (vgl. Fig. 6) des Riemenelementes 25 in der Höhenrichtung vergrößert werden. Dadurch ist es möglich, die hohe Steifigkeit des Riemenelementes 25 in der Höhenrichtung zu gewährleisten. Außerdem kann die Durchbiegung des Kabels 10 in Richtung der Schwerkraft verringert werden.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, wird ein Ende des Riemenelementes 25 um eine festgelegte Länge in die Einsetzöffnung 28a, die im Wesentlichen parallel zu der Seitenfläche des Körpers 22 in dem ersten Kabelverbindungsabschnitt 26 des Körpers 22 ausgebildet ist, eingesetzt. Das eine Ende des Riemenelementes 25 wird durch einen nicht dargestellten Befestigungsmechanismus angeschlossen.
Das andere Ende des Riemenelementes 25 wird um eine festgelegte Länge in die Einsetzöffnung 28b, die im Wesentlichen parallel zu der Seitenfläche des Körpers 22 an der Seitenfläche des zweiten Kabelverbindungsabschnittes 34, welcher mit dem unteren Bereich des Gleiters 20 verbunden ist, eingesetzt. Das andere Ende des Riemenelementes 25 wird durch einen nicht dargestellten Befestigungsmechanismus angeschlossen. Dies bedeutet, dass das Riemenelement 25 im Wesentlichen parallel in der Axialrichtung des Körpers 22 in einer gekrümmten Form zwischen dem ersten Kabelverbindungsabschnitt 26 und dem zweiten Kabelverbindungsabschnitt 34 angeschlossen ist. Mit anderen Worten verläuft die Seitenfläche des Riemenelementes 25 in der Höhenrichtung im Wesentlichen parallel zu einer bestimmten vertikalen Ebene.
Die Länge des Riemenelementes 25 wird so gewählt, dass das Riemenelement 25, das an dem ersten Kabelverbindungsabschnitt 26 an einem Ende des Körpers 22 angebracht ist, einen gewissen Sicherheitsbereich aufweist, wenn der Gleiter 20 maximal bis zu dem anderen Ende des Körpers 22, der an der der Drehantriebsquelle 24 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, verschoben wird.
Hat die Länge des Riemenelementes 25 einen solchen Sicherheitsbereich, wenn der Gleiter 20 zu dem anderen Ende des Körpers 22, das am weitesten von dem ersten Kabelverbindungsabschnitt 26 entfernt ist, verschoben wird, wird ein Widerstand gegen die Verschiebung des Gleiters 20 vermieden.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist, werden beide Enden des Riemenelementes 25 zwischen ersten und zweiten Befestigungselementen 38, 40, die in dem ersten Kabelverbindungsabschnitt 26 und dem zweiten Kabelverbindungsabschnitt 34 vorgesehen sind, angeordnet und gehalten, wenn das Riemenelement 25 mit dem ersten Kabelverbindungsabschnitt 26 und dem zweiten Kabelverbindungsabschnitt 34 verbunden ist. Bei dieser Anordnung ist die Innenwandfläche der ersten und zweiten Befestigungselemente 38, 40, die dem Riemenelement 25a zugewandt sind, so ausgebildet, dass der obere Bereich des Riemenelementes 25a relativ zu der vertikalen Ebene um einen festgelegten Winkel C zu der Seite des Körpers 22 des elektrischen Stellgliedes geneigt ist.
Die Neigungswinkel der Innenwandfläche der ersten und zweiten Befestigungselemente 38, 40 sind im Wesentlichen identisch, so dass die Innenwandflächen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Beide Enden des Kabels 10a sind über nicht dargestellte Gewindeelemente zwischen den ersten und zweiten Befestigungselementen 38, 40 gehalten.
Als Folge hiervon wirkt, wie in Fig. 3 gezeigt, das Biegemoment auf das Kabel 10a in einer Richtung, in welcher das Riemenelement 25a um die Stützpunkte des Befestigungsabschnitts 41a des ersten Kabelverbindungsabschnitts 26 (vgl. Fig. 1) und des Befestigungsabschnitts 41b des zweiten Kabelverbindungsabschnitts 34 zu dem Körper 22 geneigt ist. Dementsprechend ist es möglich, die Durchbiegung des Riemenelementes 25a in der Richtung der Schwerkraft, die im Wesentlichen in der Nähe der Mitte des Riemenelementes 25a erzeugt wird, im Vergleich zu dem Riemenelement 25, das mit den Einsetzöffnungen 28a, 28b (vgl. Fig. 2) verbunden ist und im Wesentlichen parallel zu der Höhenrichtung des Körpers 22 angebracht ist, zu verringern.
Wenn das Riemenelement 25a, das um eine festgelegte Länge länger ist als das Riemenelement 25 (vgl. Fig. 2), an dem Körper 22 und dem Gleiter 20 angebracht wird, so dass das Riemenelement 25a im Wesentlichen horizontal verläuft, reicht die Steifigkeit in Höhenrichtung des Riemenelementes 25a aufgrund der Länge des Riemenelementes 25a nicht aus. Somit wird die Durchbiegung des Kabels 10a in Richtung der Schwerkraft erhöht. Als Folge hiervon kann sich das untere Ende 42 der Durchbiegung des Kabels 10 in Richtung der Schwerkraft über ein unteres Niveau 43 der ersten und zweiten Kabelverbindungsabschnitte 26, 34 des elektrischen Stellgliedes 12 hinaus nach unten erstrecken (vgl. Fig. 3).
Wenn in dieser Situation das Riemenelement 25a um einen festgelegten Winkel D um die Stützpunkte der Befestigungsabschnitte 41a, 41b des ersten Kabelverbindungsabschnitts 26 und des zweiten Kabelverbindungsabschnitts 34 nach oben geneigt wird, kann das untere Ende 42 der Durchbiegung des Kabels 10a in Richtung der Schwerkraft, die im Wesentlichen in der Nähe des Zentrums des Kabels 10a erzeugt wird, nach oben verschoben werden, und es ist möglich, jegliche Verschiebung über das untere Niveau 43 der ersten und zweiten Kabelverbindungsabschnitte 26, 34 des elektrischen Stellgliedes 12 hinaus zu vermeiden.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist, werden die Neigungswinkel der Innenwandflächen der ersten und zweiten Befestigungselemente 38, 40, zwischen denen das Riemenelement 25 angeordnet ist, geändert, wobei die Innenwandflächen der ersten und zweiten Befestigungselemente 38, 40 im Wesentlichen parallel zueinander gehalten werden. Die Befestigungswinkel des Kabels 10a, das mit dem ersten Kabelverbindungsabschnitt 26 (vgl. Fig. 1) und dem zweiten Kabelverbindungsabschnitt 34 verbunden ist, können auf beliebige Neigungswinkel eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, die Position des unteren Endes 42 der Durchbiegung des Kabels 10a (vgl. Fig. 3) in der Höhenrichtung bequem einzustellen.
Das elektrische Stellglied 12, an dem das Kabel 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden seine Betriebs-, Funktions- und Wirkungsweise erläutert.
Die Drehantriebsquelle 24 wird durch Verwendung der nicht dargestellten Stromquelle angetrieben. Wenn die Drehantriebsquelle 24 gedreht wird, wird das nicht dargestellte erste Riemenscheibenelement, das an einem Ende des Körpers 22 vorgesehen ist, durch die Antriebswelle gedreht.
Das nicht dargestellte zweite Riemenelement, das an dem anderen Ende des Körpers 22 vorgesehen und über den Zahnriemen angeschlossen ist, wird durch die Drehung des ersten Riemenscheibenelementes mitgedreht. Dadurch wird der mit dem nicht dargestellten Zahnriemen verbundene Gleiter 20 in Axialrichtung des Körpers 22 verschoben.
Bei dieser Anordnung ist das andere Ende des Riemenelementes 25 mit Hilfe des zweiten Kabelverbindungsabschnitts 34 an dem Gleiter 20 angebracht. Dadurch wird das andere Ende des Riemenelementes 25 verschoben, wobei es dem Gleiter 20 folgt. Als Folge hiervon wird das Riemenelement 25 aus dem Kunststoffmaterial im Wesentlichen entlang der horizontalen Ebene zwischen dem Körper 22, an dem ein Ende des Riemenelementes 25 angebracht ist, und dem Gleiter 20, an dem das andere Ende angebracht ist, gebogen. Dies bedeutet, dass das Riemenelement 25 im Wesentlichen in der horizontalen Ebene flexibel ist, wenn der Gleiter 20 und der zweite Kabelverbindungsabschnitt 34 in integrierter Weise verschoben werden. Das Riemenelement 25 ist in Höhenrichtung breit und in Dickenrichtung dünn. Dadurch wird die Durchbiegung des Riemenelementes 25 in Richtung der Schwerkraft verringert. Als Folge hiervon erstreckt sich das untere Ende 42 der Durchbiegung des Riemenelementes 25 in Richtung der Schwerkraft nicht nach unten über das untere Niveau der ersten und zweiten Kabelverbindungsabschnitte 26, 34 des elektrischen Stellgliedes 12 hinaus (vgl. Fig. 2).
Bei der ersten Ausführungsform ist, wie oben beschrieben wurde, das Riemenelement 25, das zwischen dem Körper 22 und dem Gleiter 20 vorgesehen ist, in Höhenrichtung breit und in Dickenrichtung dünn. Dementsprechend wird die Steifigkeit des Kabels 10 selbst in der Höhenrichtung erhöht, und es ist möglich, die Durchbiegung des Kabels 10 in Richtung der Schwerkraft zu unterdrücken. Dadurch ist es möglich, das Kabel 10 im Wesentlichen in der horizontalen Richtung flexibel zu gestalten. Dadurch kann das Kabel 10 bevorzugt verwendet werden, auch wenn eine Begrenzung des Raumes in Höhenrichtung des Kabels 10 des elektrischen Stellgliedes 12 vorgegeben ist.
Das Kabel 10 wird nicht so weit gebogen, dass es sich nach unten über das untere Niveau der ersten und zweiten Kabelverbindungsabschnitte 26, 34 des elektrischen Stellgliedes 12 hinaus erstreckt. Daher berührt das Kabel 10 bspw. die Bodenfläche oder eine andere Vorrichtung, die unter dem elektrischen Stellglied 12 angebracht ist, nicht. Es ist möglich, einen Widerstand beim Verschieben des Kabels 10 zu vermeiden.
Hinsichtlich der Haltbarkeit wird eine Beeinträchtigung des Kabels 10 verhindert, da das Kabel 10 die Bodenfläche oder eine andere Vorrichtung (bspw. das elektrische Stellglied 14), die unter dem elektrischen Stellglied 12 angebracht ist, nicht berührt.
Es ist möglich, die Durchbiegung des Kabels 10 in Richtung der Schwerkraft zu verhindern. Dadurch ist es möglich, den Installationsraum in der Höhenrichtung der Vorrichtung, bspw. dem elektrischen Stellglied 12, an dem das Kabel 10 vorgesehen ist, zu reduzieren und Raum einzusparen.
Als nächstes wird mit Bezug auf Fig. 7 ein elektrisches Stellglied 62 mit einem Kabel 60 gemäß einer zweiten Ausführungsform erläutert. Bei den nachfolgenden Ausführungsformen werden diejenigen Elemente, die denen des Kabels 10 gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Auf ihre erneute detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Das Kabel 60 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Kabel 10 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die Enden des Kabels 25 im Wesentlichen senkrecht zu der Achse des Körpers 22 an dem Körper 22 bzw. dem Gleiter 20 angebracht sind (vgl. Fig. 8).
Wenn beide Enden des Riemenelementes 25 in den im Wesentlichen senkrecht zu der Achse des Körpers 22 verlaufenden Richtungen angebracht sind, wird der mittlere Bereich des Riemenelementes 25, der zwischen dem Körper 22 und dem Gleiter 20 angeordnet ist, in dem Raum zwischen der Einsetzöffnung 28a des ersten Kabelverbindungsabschnitts 26 und der Einsetzöffnung 28b des zweiten Kabelverbindungsabschnitts 34 gehalten. Dadurch ist es möglich, den Teil des Riemenelementes 25, der sich nach außen über beide Enden in Axialrichtung des Körpers 22 erstreckt, im Vergleich mit dem Kabel 20 gemäß Fig. 1 klein zu halten.
Wie in Fig. 9 dargestellt ist, ist das Kabel 60a relativ zu den Befestigungsabschnitten 41a, 41b des ersten Kabelverbindungsabschnitts 26 und des zweiten Kabelverbindungsabschnitts 34 um einen festgelegten Winkel E schräg nach oben angebracht. Dadurch wirkt das Biegemoment in einer Richtung, in welcher das Riemenelement 25 um die Stützpunkte der Befestigungsabschnitte 41a, 41b des Körpers 22 und des Gleiters 20 zu dem Körper 22 geneigt ist. Dadurch ist es möglich, die Durchbiegung des Riemenelementes 25 in der Richtung der Schwerkraft, die im Wesentlichen in der Nähe des Zentrums des Riemenelementes 25 erzeugt wird, im Vergleich zu denn Riemenelement 25, das im Wesentlichen horizontal an den Befestigungsabschnitten 41a, 41b angebracht ist, zu reduzieren (vgl. Fig. 8).
Wenn das Riemenelement 25a, das um eine festgelegte Länge länger ist als das Riemenelement 25, an dem Körper 22 und dem Gleiter 20 so angebracht wird, dass das Riemenelement 25 im Wesentlichen horizontal verläuft, reicht aufgrund der Länge des Riemenelementes 25a die Steifigkeit in Höhenrichtung des Riemenelementes 25a nicht aus. Aus diesem Grund wird die Durchbiegung des Kabels 60a in Richtung der Schwerkraft erhöht. Das untere Ende 42 der Durchbiegung des Kabels 60a in Richtung der Schwerkraft kann sich nach unten über das untere Niveau 43 des ersten Kabelverbindungsabschnitts 26 und des zweiten Kabelverbindungsabschnitts 34 des elektrischen Stellgliedes 62 hinaus erstrecken.
In dieser Situation wird das Kabel 60a um einen festgelegten Winkel E relativ zu den Befestigungsabschnitten 41a, 41b des ersten Kabelverbindungsabschnitts 26 und des zweiten Kabelverbindungsabschnitts 34 nach oben geneigt.
Als Folge hiervon kann das untere Ende 42 der Durchbiegung des Kabels 60a, die im Wesentlichen in der Nähe des Zentrums des Kabels 60a erzeugt wird, nach oben verschoben werden, und es ist möglich, eine Verschiebung über das untere Niveau 43 des ersten Kabelverbindungsabschnitts 26 und des zweiten Kabelverbindungsabschnitts 34 des elektrischen Stellgliedes 62 hinaus zu vermeiden.
Als nächstes wird mit Bezug auf Fig. 10 ein elektrisches Stellglied 102 mit einem Kabel 100 gemäß einer dritten Ausführungsform erläutert.
Das Kabel 100 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Kabel 10 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass ein Führungsmechanismus 104 zum Abstützen der unteren Fläche des Riemenelementes 25vorgesehen ist, wenn das Riemenelement 25 gemäß der Verschiebung des Gleiters 20 gebogen wird.
Wie in Fig. 11 dargestellt ist, ist der Führungsmechanismus 104, der die Durchbiegung des Riemenelementes 25 in Richtung der Schwerkraft verhindert, an einer Position vorgesehen, um die untere Fläche des Riemenelementes 25 abzustützen. Der Führungsmechanismus 104 umfasst einen im Wesentlichen dreieckigen Führungsstab (Führungselement) 108. Bei dem Führungsmechanismus 104 liegt die obere Fläche des Führungsstabes 108 im Wesentlichen bündig zu der unteren Fläche des ersten Kabelverbindungsabschnitts 26.
Wenn das Riemenelement 25 durch die Verschiebungswirkung des Gleiters 20 um den Haltepunkt an einem Ende, das an dem Körper 22 angebracht, ist, gebogen und verschoben wird, wird dadurch die untere Fläche des Riemenelementes 25 in geeigneter Weise durch die obere Fläche des Führungsstabes 108 gehalten. Dementsprechend wird das Riemenelement 25 daran gehindert, sich von der oberen Fläche des Führungsstabes 108 nach unten zu biegen.
Somit wird das Riemenelement 25 durch die obere Fläche des Führungsstabes 108 abgestützt. Dementsprechend wird das untere Ende 42 der Durchbiegung des Riemenelements 25 in Richtung der Schwerkraft an einer Verschiebung über das untere Niveau des ersten Kabelverbindungsabschnitts 26 und des zweiten Kabelverbindungsabschnitts 34 des elektrischen Stellgliedes 102 hinaus gehindert.
Als nächstes wird mit Bezug auf Fig. 12 ein elektrisches Stellglied 152 mit einem Kabel 150 gemäß einer vierten Ausführungsform erläutert.
Das Kabel 150 gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Kabel 10 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die Abwärtsbiegung des Kabels 150 durch Aufhängen eines im Wesentlichen zentralen Bereiches des Riemenelementes 25 mit Hilfe eines Hängeelementes 156, bspw. einem Draht, der bspw. mit dem Dach 154 (vgl. Fig. 13) verbunden ist, verhindert wird.
Wie in Fig. 13 dargestellt ist, wird der im Wesentlichen zentrale Bereich des Riemenelementes 25 mit Hilfe des Hängeelementes 126, dessen eines Ende mit dem Dach 154 oder einer Position, die höher liegt als das Kabel 150, verbunden ist, aufgehängt. Das Kabel 150 wird durch das Hängeelement 156 so aufgehängt, dass das Kabel 150 relativ zu dem Befestigungsabschnitt 41a, 41b des ersten Kabelverbindungsabschnitts 26 und des Kabelverbindungsabschnitts 34 im Wesentlichen horizontal verläuft. Die Länge des Hängeelementes 156 wird so gewählt, dass sie mit einer gewissen Sicherheit ausgestattet ist, so dass kein Widerstand gegen die Verschiebung ausgeübt wird, wenn das Kabel 150 bei der Verschiebung des Gleiters 20 gebogen wird.
Als Folge hiervon ist der im Wesentlichen zentrale Bereich des Riemenelementes 25 immer durch das Hängeelement 156 aufgehängt, so dass das Riemenelement 25 im Wesentlichen horizontal zu dem Körper 22 verläuft. Dementsprechend wird das Kabel 150 daran gehindert, sich nach unten durchzubiegen und sich nach unten über das untere Niveau 43 des ersten Kabelverbindungsabschnitts 26 und des zweiten Kabelverbindungsabschnitts 34 des elektrischen Stellgliedes 152 zu verschieben. Die Durchbiegung des Kabels 150 kann beliebig eingestellt werden, indem die Länge und die Zahl des oder der Hängeelemente 156 und die Position des Daches 154 oder dgl. zum Aufhängen des einen Endes des Hängeelementes 156 entsprechend angepasst wird.
Nachfolgend wird eine Erläuterung des Querschnitts von Riemenelementen 25b bis 25g gemäß ersten bis sechsten modifizierten Ausführungsformen gegeben.
Wie in Fig. 14 und 15 dargestellt ist, ist dann, wenn die Zahl der Rohre 36 des Riemenelementes 25b gemäß der ersten modifizierten Ausführungsform gleich 1 ist, das Rohr 36 an einem im Wesentlichen zentralen Bereich des Riemenelementes 25b in der Höhenrichtung angeordnet. Das Rohr 36 und Wandflächen 44a, 44b, die sich in der vertikalen Richtung erstrecken, sind integral ausgebildet.
Wenn der oben beschriebene Aufbau gewählt wird, kann das Riemenelement 25b mit Hilfe der Wandflächen 44a, 44b, die sich in Höhenrichtung des Riemenelementes 25b erstrecken, in Höhenrichtung breit gemacht werden, auch wenn die Zahl des oder der Rohre 36 gering ist. Dementsprechend ist es möglich, die hohe Steifigkeit des Riemenelementes 25b in Höhenrichtung zu gewährleisten. Außerdem ist es möglich, die Durchbiegung in Richtung der Schwerkraft, die in dem Riemenelement 25b erzeugt wird, zu verringern.
Wie in den Fig. 16 und 17 dargestellt ist, sind dann, wenn das Riemenelement 25c gemäß der zweiten modifizierten Ausführungsform durch ein Paar von Rohren 36 gebildet wird, die Rohre 36a, 36b an dem in Höhenrichtung oberen und dem unteren Ende des Riemenelementes 25c vorgesehen, so dass die Rohre 36a, 36b voneinander um einen festgelegten Abstand getrennt sind. Das Rohr 36a, das an dem oberen Ende des Riemenelementes 25c vorgesehen ist, und das Rohr 36b, das an dem unteren Ende vorgesehen ist, sind miteinander durch einen Wandabschnitt 26 mit festgelegter Länge und Dicke integral verbunden.
Wenn der oben geschriebene Aufbau gewählt wird, kann das Riemenelement 25c mit Hilfe des Wandabschnitts 46 in Höhenrichtung breit gemacht werden, auch wenn das Paar von Rohren 36a, 36b verwendet wird. Dementsprechend ist es möglich, die hohe Steifigkeit des Riemenelementes 25c in Höhenrichtung zu gewährleisten und die Durchbiegung in Richtung der Schwerkraft, die in dem Riemenelement 25c erzeugt wird, zu verringern.
Wie in den Fig. 18 und 19 dargestellt ist, werden die beiden Rohre 36a, 36b, die das Riemenelement 25d gemäß der dritten modifizierten Ausführungsform bilden, durch Haltejoche (Halteelemente) 48 gehalten, wobei sie voneinander um einen festgelegten Abstand in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung getrennt sind. Das Haltejoch 48 besteht aus einem Material mit einer solchen Festigkeit, dass der Abstand zwischen den Rohren 36a, 36b sich nicht ändert. Die Haltejoche 48 werden angebracht, wobei sie voneinander um festgelegte Abstände in Längsrichtung der Rohre 36a, 36b getrennt sind. Der Flexibilitätsgrad der Rohre 36a, 36b kann eingestellt werden, indem der Abstand zwischen den Haltejochen 48 und die Zahl der Haltejoche 48 angepasst wird.
Wenn der oben beschriebene Aufbau gewählt wird, kann das Riemenelement 25d mit einer großen Dimension in Höhenrichtung ausgestaltet werden, auch wenn die Zahl der Rohre 36a, 36b klein ist. Dementsprechend ist es möglich, bei dem Riemenelement 25d mit bandförmiger Gestalt eine im Wesentlichen gleichmäßig hohe Steifigkeit in Höhenrichtung zu gewährleisten. Es ist möglich, die Durchbiegung in Richtung der Schwerkraft, die in dem Riemenelement 25d erzeugt wird, zu verringern.
Bei diesem Aufbau liegen die Rohre 36a, 36b frei. Dadurch können Wartungsarbeiten leicht durchgeführt werden.
Wie in den Fig. 20 und 21 dargestellt ist, ist an dem Riemenelement 25e gemäß der vierten Ausführungsform ein Aufnahmeabschnitt 52 ausgebildet, der eine Vielzahl von Rohren 36a, 36b hält, welche um festgelegte Längen von den Seitenflächen eines dünnen plattenförmigen Plattenelementes 50a, bspw. aus Kunststoff, vorstehen. Der Aufnahmeabschnitt 52 hat an dem oberen Bereich eine Langnut 52 zur Aufnahme der Vielzahl von Rohren 36a, 36b parallel in Höhenrichtung. Die Tiefe der Langnut 53 ist so gewählt, dass sie eine der Zahl der aufzunehmenden Rohre 36a, 36b entsprechende Tiefe hat. Die Zahl der Rohre 36a, 36b ist nicht begrenzt. Es können ein oder mehrere Rohre vorgesehen sein.
Wenn der oben beschriebene Aufbau gewählt wird, wird die Steifigkeit des Riemenelementes 25e in Höhenrichtung durch den Bereich des dünnen plattenförmigen Elementes 50a gewährleistet. Auch wenn die Zahl der Rohre 36a, 36b gering ist, ist es daher möglich, die hohe Steifigkeit des Riemenelements 25e in Höhenrichtung zu gewährleisten. Es ist möglich, die Durchbiegung in Richtung der Schwerkraft, die in dem Riemenelement 25e erzeugt wird, zu verringern.
Es ist einfach, Wartungsarbeiten durchzuführen, da die Rohre 36a, 36b frei liegen.
Wie in den Fig. 22 und 23 dargestellt ist, sind bei dem Riemenelement 25f gemäß der fünften Ausführungsform eine Vielzahl von Rohren 36a, 36b parallel an den oberen Bereichen der Seitenfläche einer dünnen plattenförmigen Verstärkungsplatte 51 bspw. aus Kunststoff angeordnet. Die Verstärkungsplatte 51 und die Vielzahl von Rohren 36a, 36b werden durch ein Abdeckelement 54 abgedeckt. Die Zahl der Rohre 36a, 36b ist nicht begrenzt. Es können ein oder mehrere Rohre vorgesehen sein.
Wenn der oben beschriebene Aufbau gewählt wird, wird die Steifigkeit des Riemenelementes 25f in Höhenrichtung durch den Bereich der dünnen Verstärkungsplatte 51 gewährleistet. Dementsprechend ist es möglich, die Durchbiegung in Richtung der Schwerkraft, die in dem Riemenelement 25f erzeugt wird, zu verringern. Das Riemenelement 25f weist außerdem hervorragende Eigenschaffen bspw. hinsichtlich Wasserdichtigkeit und chemischem Widerstand auf, da die Rohre 36a, 36b nicht freiliegen.
Wie in den Fig. 24 und 25 dargestellt ist, sind bei dem Riemenelement 25g gemäß der sechsten modifizierten Ausführungsform Hängeelemente 56, die jeweils einen Draht oder dgl. aufweisen, an der unteren Fläche eines dünnen plattenförmigen Elementes 50b, das bspw. aus Kunststoff besteht, vorgesehen. Eine Vielzahl von Rohren 36a, 36b, die durch Schweißen oder dgl. integral miteinander verbunden sind, hängen mit Hilfe der Hängeelemente 56 unter dem Plattenelement 50b. Die Hängeelemente 56 verbinden das Plattenelement 50b mit den Rohren 36a, 36b, wobei die Hängeelemente 56 voneinander um festgelegte Abstände getrennt sind.
Wenn der oben beschriebene Aufbau gewählt wird, wird die Steifigkeit des Riemenelementes 25g in Höhenrichtung durch das dünne Plattenelement 50b gewährleistet. Dadurch ist es möglich, die Durchbiegung in Richtung der Schwerkraft, die in dem Riemenelement 25g erzeugt wird, zu verringern. Es ist einfach Wartungsarbeiten durchzuführen, da die Rohre 36a, 36b freiliegen.

Claims

1. Kabelstruktur mit:
einem festen Ende (26), das an einem Stellgliedkörper (22) angebracht ist,
einem beweglichen Ende (34), das an einem in einer Axialrichtung des Stellgliedkörpers (22) verschiebbaren Element (20) angebracht ist, und
einem Riemenelement (25), das zwischen dem festen Ende (26) und dem beweglichen Ende (34) vorgesehen ist,
wobei das Riemenelement (25) in einer horizontalen Ebene flexibel ist, wenn das verschiebbare Element (20) zusammen mit dem beweglichen Element (34) verschoben wird.

2. Kabelstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenelement (25) Befestigungsabschnitte (41a, 41b) aufweist, an denen das feste Ende (26) bzw. das bewegliche Ende (34) angebracht sind, und dass jeder der Befestigungsabschnitte (41a, 41b) einen Mechanismus zur Verhinderung der Durchbiegung an einem Zwischenbereich des Riemenelementes (25), die durch das Eigengewicht des Riemenelementes (25) bewirkt wird, aufweist.

3. Kabelstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenfläche des Riemenelementes (25) parallel zu einer vertikalen Ebene verläuft.

4. Kabelstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dimension (A) einer Seitenfläche des Riemenelementes (25), die parallel zu der vertikalen Ebene verläuft, größer ist als eine Dimension (B) einer anderen Seitenfläche des Riemenelementes (25), die senkrecht zu der vertikalen Ebene verläuft.

5. Kabelstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellgliedkörper (22) einen Führungsmechanismus (104) aufweist, um die Durchbiegung an einem Zwischenbereich des Riemenelementes (25), die durch das Eigengewicht des Riemenelementes (25) bewirkt wird, zu verringern.

6. Kabelstruktur nach Anspruch 5, dadurcln gekennzeichnet, dass der Führungsmechanismus (104) ein Führungselement (108) mit einer Ebene aufweist, die mit einer unteren Fläche des festen Endes (26) fluchtet.

7. Kabelstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenelement (25) ein Element (156) zum Aufhängen eines Zwischenbereiches des Riemenelementes (25) zwischen dem festen Ende (26) und dem beweglichen Ende (34) aufweist.

8. Kabelstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenelement (25) ein Rohr (36) aufweist, das in einer Axialrichtung des Riemenelementes (25) vorgesehen und in dem ein Durchgang ausgebildet ist.

9. Kabelstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenelement (25b) ein Rohr (36) mit einem darin ausgebildeten Durchgang und plattenförmige Wandflächen (44a, 44b) aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie sich von dlem Rohr (36) in Richtungen senkrecht zu der Achse des Riemenelementes (25b) erstrecken.

10. Kabelstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenelement (25c) ein Paar von Rohren (36a, 36b), die voneinander in Richtung senkrecht zu der Achse des Riemenelementes (25c) beabstandet sind und eine plattenförmige Wand (46) aufweist, die das Paar von Rohren (36a, 36b) verbindet.

11. Kabelstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenelement (25d) eine Vielzahl von Rohren (36a, 36b), in denen jeweils ein Durchgang ausgebildet ist, und ein Halteelement (48) aufweist, welches die Vielzahl von Rohren (36a, 36b) hält, wobei sie voneinander um einen festgelegten Abstand in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Riemenelementes (25d) getrennt sind.

12. Kabelstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenelement (25e) ein Plattenelement (50a), Rohre (36a, 36b), die entlang einer Seite des Plattenelementes (50a) ausgebildet sind und jeweils einen Durchgang aufweisen, und einen Abschnitt (52) aufweist, in welchem die Rohre (36a, 36b) aufgenommen sind.

13. Kabelstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenelement (25f) eine Platte (51), Rohre (36a, 36b), die an einer Seite der Platte (51) angeordnet sind und jeweils einen Durchgang aufweisen, und ein Abdeckelement (54) aufweist, welches die Platte (51) und die Rohre (36a, 36b) abdeckt.

14. Kabelstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemenelement (25g) ein Plattenelement (50b) und Rohre (36a, 36b) aufweist, welche über Hängeelemente (56) von einem Ende des Plattenelementes (50) hängen und jeweils einen Durchgang aufweisen.