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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts, bei dem es sich beispielsweise um ein flexibles Kabel zur Elektrizitätsversorgung oder einen Schlauch zur Fluidversorgung einer bewegbaren Einheit, wie zum Beispiel eines Maschinenwerkzeugs, handelt, wobei die Führung des langen Objekts entsprechend einer Bewegung der bewegbaren Einheit mit dem langen Objekt erfolgt, das in der Vorrichtung aufgenommen ist.
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Stand der Technik
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Eine Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts, das in dem Patentdokument 1 offenbart ist, umfasst Glieder, die miteinander in einer Längsrichtung verbunden sind. Jedes Glied umfasst ein Paar sich gegenüberliegender Gliedabschnitte, ein erstes Kupplungsstück, das die Gliedabschnitt miteinander verbindet, und ein zweites Kupplungsstück, das dem ersten Kupplungsstück entgegengesetzt ist und die Gliedabschnitte miteinander verbindet. Die Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts nimmt ein langes Objekt in einem Aufnahmeraum auf, der durch die Gliedabschnitte, das erste Kupplungsstück und das zweite Kupplungsstück jedes Glieds begrenzt ist.
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Bei einer solchen Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts ist das erste Kupplungsstück lösbar an den Gliedabschnitten befestigt, um das in dem Aufnahmeraum aufgenommene lange Objekt zu warten. Daher sind C-förmige Haken an den Enden des ersten Kupplungsstücks angeformt und die Haken stehen in Eingriff mit Gelenkachsen, die an den Gliedabschnitten vorgesehen sind.
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Dokumente aus dem Stand der Technik
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Patentdokument
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- Patentdokument 1: Japanisches offengelegtes Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2013-36477
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Zusammenfassung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Wenn bei der oben genannten Vorrichtung zur Führung eines langen Objekts die gesamte Führungsvorrichtung durch eine externe Kraft verdreht wird oder wenn das lange Objekt, das in dem Aufnahmeraum aufgenommen ist, sich bewegt und die ersten Kupplungsstücke von dem Aufnahmeraum aus nach außen drückt, könnten sich die ersten Kupplungsstücke möglicherweise von den Gliedabschnitten lösen.
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Entsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts bereitzustellen, die ein Lösen einer Komponente der Führungsvorrichtung von einer anderen Komponente verhindert.
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Mittel zur Lösung des Problems
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Mittel und funktionale Vorteile zum Lösen des vorgenannten Problems werden nun beschrieben.
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Um die vorgenannte Aufgabe zu erreichen und entsprechend eines Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts bereitgestellt. Ein Glied ist gebildet durch ein Paar von Gliedabschnitten, die sich entlang einer ersten Achsen gegenüberliegen, ein erstes Kupplungsstück, das das Paar Gliedabschnitte miteinander verbindet und ein zweites Kupplungsstück, das das Paar der Gliedabschnitte an einer Position gegenüber dem ersten Kupplungsstück verbindet. In einem Zustand, in dem eine Mehrzahl von Gliedern entlang einer zweiten Achse, die orthogonal zu der ersten Achse verläuft, angeordnet sind, sind zwei benachbarte Glieder derart miteinander gekoppelt, dass diese frei rotierbar sind. Die Gliedabschnitte der Glieder, die ersten Kupplungsstücke und die zweiten Kupplungsstücke begrenzen einen Aufnahmeraum, der ein langes Objekt aufnimmt. Die Vorrichtung ist geeignet das lange Objekt entsprechend der Bewegung eines der sich an einer Endposition befindlichen Glieder zu führen. Zumindest eines der beiden ersten Kupplungsstücke und zweiten Kupplungsstücke formen ein Befestigungselement, das lösbar an jedem Paar der Gliedabschnitte befestigt ist und sich entlang der ersten Achse erstreckt. Jedes Paar der Gliedabschnitte umfasst Befestigungsabschnitte, an denen das Befestigungselement befestigbar ist. Jedes Befestigungselement umfasst eine Gelenkachse an einem ersten Ende in Richtung der ersten Achse und einen Haken an einem zweiten Ende in Richtung der ersten Achse, wobei sich die Gelenkachse entlang der zweiten Achse erstreckt. Jedes Paar der Gliedabschnitte umfasst einen ersten Gliedabschnitt. Der Befestigungsabschnitt des ersten Gliedabschnitts umfasst einen Tragabschnitt oder einen Satz aus einem Tragabschnitt und einem Hakengreifabschnitt. Der Tragabschnitt ist geeignet, die Gelenkachse frei rotierbar zu lagern, während eine Bewegung der Gelenkachse entlang einer dritten Achse, die orthogonal sowohl zu der ersten Achse als auch zu der zweiten Achse verläuft, eingeschränkt ist und der Hakengreifabschnitt dazu geeignet ist, mit dem Haken in Eingriff gebracht zu werden. Der Befestigungsabschnitt eines zweiten Gliedabschnitts jedes Paars der Gliedabschnitte umfasst den Hakengreifabschnitt oder den Satz aus dem Tragabschnitt und dem Hakengreifabschnitt.
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Durch diese Ausgestaltung ist die Bewegung der Gelenkachse entlang der dritten Achse durch die Lagerung der Gelenkachse an dem Tragabschnitt und das Kuppeln des Hakens mit dem Hakengreifabschnitt gesperrt. Dadurch wird verhindert, dass eine Komponente oder ein Befestigungselement von einer anderen Komponente oder dem Befestigungsabschnitt durch eine externe Kraft gelöst wird.
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Bei der oben beschriebenen Vorrichtung zur Führung eines langen Objekts umfasst jeder Befestigungsabschnitt bevorzugt einen ersten Verbindungsabschnitt und jedes Befestigungselement bevorzugt einen zweiten Verbindungsabschnitt, der mit dem ersten Verbindungsabschnitt auf der ersten Achse verbunden ist, wenn der Hakten mit dem Hakengreifabschnitt in einem Zustand verbunden ist, in dem die Gelenkachse durch den Tragabschnitt gelagert ist.
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Mit dieser Ausgestaltung verhindert die Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt und dem zweiten Verbindungsabschnitt, dass das Befestigungselement von dem Befestigungsabschnitt gelöst wird, selbst wenn eine externe Kraft derart aufgebracht wird, dass sich das Paar der Gliedabschnitte voneinander trennt und sich auf der ersten Achse nähern.
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Bei der oben beschriebenen Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts umfasst jeder Befestigungsabschnitt bevorzugt einen Begrenzungsabschnitt, der die Bewegung der Gelenkachse entlang der ersten Achse sperrt, wenn das Befestigungselement mit der Gelenkachse, die durch den Tragabschnitt gelagert wird, rotiert wird.
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Mit dieser Ausgestaltung verhindert der Begrenzungsabschnitt das Abfallen der Gelenkachse von dem Tragabschnitt, wenn das Befestigungselement mit der Gelenkachse, die durch den Tragabschnitt gelagert wird, rotiert wird.
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Bei der oben beschriebenen Vorrichtung zur Führung eines langen Objekts steht bevorzugt jeder Haken mit dem dazu gehörigen Hakengreifabschnitt von einer Innenseite des jeweiligen Glieds in Richtung einer Außenseite des Glieds in Eingriff.
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Gewöhnlich wird eine Kraft in eine Richtung, die ein Paar der Gliedabschnitte nach innen schwenken lässt, aufgebracht, wenn eine Last auf die Glieder angelegt wird. In dieser Hinsicht erhöht die vorgeschlagene Ausgestaltung die Bindung zwischen dem Haken und dem Hakengreifabschnitt, weil der Haken mit dem Verbindungsabschnitt von der Innenseite des Glieds zu der Außenseite in Verbindung steht. Dadurch wird verhindert, dass der Haken sich von dem Hakengreifabschnitt löst, selbst wenn eine Last auf die Glieder aufgebracht wird.
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Bei der oben beschriebenen Vorrichtung zur Führung eines langen Objekts umfasst jeder Befestigungsabschnitt bevorzugt sowohl den Tragabschnitt als auch den Hakengreifabschnitt.
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Durch diese Ausgestaltung kann das Befestigungselement an dem Befestigungsabschnitt des Paars der Gelenkabschnitte ohne Rücksicht auf die Orientierung des Befestigungselements entlang der ersten Achse befestigt werden, weil die Gelenkachse und der Haken des Befestigungselements an einem der beiden Befestigungsabschnitte des Paars der Gliedabschnitte befestigt werden kann.
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Bei der oben beschriebenen Vorrichtung zur Führung eines langen Objekts umfasst jedes Befestigungselement bevorzugt einen Ausschnittsabschnitt an jedem der beiden Enden und jeder Befestigungsabschnitt bevorzugt einen Rasteingriffabschnitt, der geeignet ist, mit dem Ausschnittsabschnitt in Eingriff gebracht zu werden.
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Bei dieser Ausgestaltung erhöht die Verbindung zwischen den Ausschnittsabschnitten und den Rasteingriffsabschnitten die Torsionssteifigkeit der Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts.
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Effekte der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung verhindert das Lösen einer Komponente der Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts von einer anderen Komponente.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1: eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts entsprechend einer Ausführungsvariante;
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2: eine perspektivische Ansicht eines Teils der in der 1 gezeigten der Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts;
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3: eine perspektivische Darstellung eines ersten Kupplungsstücks, das die in der 1 gezeigte Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts ausgestaltet, gesehen von der Seite mit der Gelenkachse;
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4: eine perspektivische Ansicht des in der 3 gezeigten Kupplungsstücks von der Seite mit dem Haken;
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5: eine perspektivische Darstellung des in der 3 gezeigten Kupplungsstücks mit Blick auf die Seite mit den Eingriffsausschnitten;
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6: eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Befestigungsabschnitts, der an einem Gliedabschnitt ausgebildet ist, der die Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts gemäß 1 ausgestaltet;
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7: eine perspektivische Teilansicht der Gelenkachse des ersten Kupplungsstücks gemäß 3, die durch den ersten Tragabschnitt des in der 6 gezeigten Befestigungsabschnitts gelagert ist;
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8: eine Querschnittsansicht der Gelenkachse des in der 3 gezeigten Kupplungsstücks, die durch den Tragabschnitt des in der 6 gezeigten Befestigungsabschnitts gelagert ist;
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9: eine perspektivische Teilansicht des Hakens des in der 3 gezeigten Kupplungsstücks in Eingriff mit dem Eingriffloch des in der 6 gezeigten Befestigungsabschnitts;
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10: eine perspektivische Darstellung des in der 3 gezeigten ersten Kupplungsstücks, das an dem Befestigungsabschnitt des in der 6 gezeigten Gliedabschnitts befestigt ist;
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11: eine perspektivische Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem das in der 3 gezeigte erste Kupplungsstück, das an dem Befestigungsabschnitt des in der 6 gezeigten Gliedabschnitts befestigt ist, rotiert wird; und
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12: eine perspektivische Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem das in der 3 gezeigte erste Kupplungsstück an den in der 6 gezeigten Gliedabschnitten befestigt ist.
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Ausführungsarten der Erfindung
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Eine Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts gemäß einer Ausführungsvariante wird nun im Hinblick auf die Figuren beschrieben.
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Gemäß 1 umfasst eine Vorrichtung 11 zum Führen eines langen Objekts Glieder 13, erste Kupplungsstücke 14 und zweite Kupplungsstücke 15. Die Vorrichtung 11 zur Führung eines langen Objekts ist aus Kunststoff gefertigt. Jedes Glied 13 umfasst ein Paar Gliedabschnitte 12, die sich entlang einer ersten Achse, bei der es sich um eine y-Achse handelt, gegenüberliegen. Die Gliedabschnitte 12 jedes Paars sind miteinander über das dazugehörige erste Kupplungsstück 14 gekoppelt. Die Gliedabschnitte 12 jedes Paars sind mit dem dazugehörigen zweiten Gliedabschnitt 15 an einer dem ersten Kupplungsstück 14, das die Gliedabschnitte 12 miteinander kuppelt, gegenüberliegenden Position miteinander gekoppelt. Die Gliedabschnitte 12, die ersten Kupplungsstücke 14 und die zweiten Kupplungsstücke 15 haben alle eine plattenartige Gestalt. Jedes Glied 13 ist mit dem benachbarten Glied 13 frei rotierbar zueinander gekoppelt und die Glieder 13 können in Serie entlang einer x-Achse, die eine zweite Achse darstellt, senkrecht zu der y-Achse angeordnet werden.
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Verbindungsstücke 16 sind mit einem der Glieder 13 an dem Vorderende (nachfolgend als vorderes Endglied 13 bezeichnet) frei rotierbar gekoppelt. Die Verbindungsstücke 16 sind mit einem bewegbaren Körper (nicht gezeigt) gekoppelt, der sich entlang der x-Achse in einer Maschine, wie zum Beispiel einem Maschinenwerkzeug, hin- und herbewegt. Befestigungsteile 17, die der Befestigung an einem Befestigungsabschnitt (nicht gezeigt) einer Maschine dienen, sind frei rotierbar mit einem der Glieder 13 gekoppelt, das sich an einem Schleppende (nachfolgend als Schleppendglied 13 bezeichnet) befindet.
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Lange Objekte TK, die flexibel biegbar sind, sind in einem Aufnahmeraum SK aufgenommen, der durch Paare der Gliedabschnitte 12, den ersten Kupplungsstücken 14 und den zweiten Kupplungsstücken 15 der Glieder 13 begrenzt ist. Dadurch sind die langen Objekte TK durch die Vorrichtung 11 zur Führung eines langen Objekts geschützt. Die Vorrichtung 11 zur Führung des langen Objekts führt das in dem Aufnahmeraum SK aufgenommene lange Objekt TK entsprechend der Bewegung des vorderen Endglieds 13, das die Hin- und Herbewegung des bewegbaren Körpers (nicht gezeigt nachführt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts derart angeordnet, dass ein bogenförmiger Abschnitt W, wie in der 1 gezeigt, in einem mittleren Abschnitt gebildet ist. Der bogenförmige Abschnitt W bewegt sich entsprechend der Bewegung des vorderen Endglieds 13 entlang der x-Achse. Die langen Objekte TK umfassen zum Beispiel ein elektrisches Kabel zur Versorgung des bewegbaren Körpers mit Elektrizität, ein optisches Faserkabel zum Übermitteln von Signalen an den bewegbaren Körper, einen Schlauch zur Versorgung des bewegbaren Körpers mit einem Gas zum Beispiel Luft oder einer Flüssigkeit (zum Beispiel Wasser oder Öl) und ein langes Gelenkelement, das flexibel biegbar ist.
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Wie in der 2 gezeigt ist in der Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts jedes erste Kupplungsstück 14 lösbar mit dem dazugehörigen Paar der Gliedabschnitte 12 verbunden, die eines der Glieder 13 bilden. Jedes zweite Kupplungsstück 15 ist integral mit dem dazugehörigen Paar der Gliedabschnitte 12 ausgebildet, die eines der Glieder 13 bilden. Daher stellt jedes erste Kupplungsstück 14 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Befestigungselement dar.
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Die Gliedabschnitte 12 erstrecken sich entlang der x-Achse und sind im Wesentlichen aus einem rechteckigen Plattenmaterial mit abgerundeten Enden in Richtung der x-Achse gebildet. Ein erstes Ende jedes Gliedabschnitts 12 umfasst ein Verbindungsloch 20. Ein Verbindungsvorsprung 26 ist an einer äußeren Oberfläche eines zweiten Endes jedes Gliedabschnitts 12 angeordnet, das sich gegenüber dem ersten Ende befindet. Der Verbindungsvorsprung 26 ist rotierbar in dem dazugehörigen Verbindungsloch 20 des anderen Gliedabschnitts 12 eingepasst, der sich entlang der x-Achse benachbart befindet.
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Wie in der 2 gezeigt ist ein sektorieller innerer Rücksprung 21, der sich benachbart zu dem Verbindungsloch 20 befindet, auf der inneren Oberfläche des ersten Endes jedes Gliedabschnitts 12 ausgebildet. Ein rechteckiger parallelepiped-förmiger innerer Vorsprung 22 ist auf einer inneren Oberfläche jedes Gliedabschnitts 12 an einer derartigen Position ausgebildet, dass der innere Vorsprung 22 und der innere Rücksprung 21 das Verbindungsloch 20 einfassen. Das Verbindungsloch 20, der innere Rücksprung 21 und der innere Vorsprung 22 sind entlang der x-Achse angeordnet.
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Ein sektorieller äußerer Rücksprung 23 ist an einer äußeren Oberfläche des zweiten Endes jedes Gliedabschnitts 12 ausgebildet. Ein rechteckiger parallelepiped-förmiger äußerer Vorsprung 24 ist an der äußeren Oberfläche jedes Gliedabschnitts 12 an einer derartigen Position ausgebildet, dass der äußere Vorsprung 24 und der äußere Rücksprung 23 den Verbindungsvorsprung 26 einfassen. Der äußere Rücksprung 23, der Verbindungsvorsprung 26 und der äußere Vorsprung 24 sind entlang der x-Achse ausgebildet.
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In einem Zustand, in dem die Verbindungslöcher 20 und die Verbindungsvorsprünge 26 an den Gliedabschnitten 12 der beiden Glieder 13, die benachbart zueinander entlang der x-Achse sind, miteinander in Eingriff stehen, sind die äußeren Vorsprünge 24 in den inneren Rücksprüngen 21 aufgenommen und die inneren Vorsprünge 22 in den äußeren Rücksprüngen 23 aufgenommen. Die inneren Vorsprünge 22 und die äußeren Vorsprünge 24 sind in den äußeren Rücksprüngen 23 und den inneren Rücksprüngen 21 in der Umfangsrichtung des Verbindungslochs 20 in einem vorgegebenen Winkelbereich (zum Beispiel 15°) entsprechend rotierbar.
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Eine dritte Achse, die orthogonal zu der x-Achse und der y-Achse orientiert ist, wird nachfolgend als z-Achse bezeichnet. Ein Befestigungsabschnitt 25 zur Befestigung des ersten Kupplungsstücks 14 ist an dem Zentralabschnitt an der Seitenkante jedes Gliedabschnitts 12 gegenüber zu dem zweiten Kupplungsstück 15 in Richtung der z-Achse ausgebildet.
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Die Ausgestaltung des ersten Kupplungsstücks 14 wird nun beschrieben.
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Wie in der 3 gezeigt, umfasst das erste Kupplungsstück 14 einen im Wesentlichen rechteckigen Hauptkörperabschnitt 30, der sich entlang der y-Achse erstreckt. Der Hauptkörperabschnitt 30 umfasst in Richtung der y-Achse ein erstes Ende und ein zweites Ende. Das erste Kupplungsstück 14 umfasst weiter einen Gelenkabschnitt 31, der an dem ersten Ende des Hauptkörperabschnitts 30 angeordnet ist, und einen Haken 32, der an dem zweiten Ende des Hauptkörperabschnitts 30 angeordnet ist.
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Ein Ausschnittsabschnitt 33, der durch Ausbringen eines Teils des Hauptkörperabschnitts 30 in einer L-Form ausgebildet ist, ist an jedem der beiden Ecken des ersten Endes und jedem der beiden Ecken des zweiten Endes in dem Hauptkörperabschnitt 30 ausgebildet. Somit weist jede der vier Ecken des Hauptkörperabschnitts 30 einen Ausschnittsabschnitt 33 auf.
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An den zwei Ausschnittsabschnitten 33 in der Nähe des Gelenkabschnitts 31 sind geneigte Oberflächen 33a ausgebildet, welche gegenüber der z-Achse geneigt sind. Die geneigten Oberflächen 33a sind ausgehend von der Außenseite (Oberseite in 3) des Hauptkörperabschnitts 30 nach innen in Richtung der Innenseite (Unterseite in 3) des Hauptkörperabschnitts 30 geneigt.
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Der Gelenkabschnitt 31 umfasst einen Aufnahmeabschnitt 34 und ein Paar Gelenkachsen 35. Der Aufnahmeabschnitt 34 ist ein rechteckiges Parallelepiped und ist im Zentrum des ersten Endes des Hauptkörperabschnitts 30 vorgesehen. Das Paar Gelenkachsen 35 ist an den Seitenflächen des Aufnahmeabschnitts 34 ausgebildet, um in entgegengesetzte Richtungen der x-Achse hervorzustehen. Die Gelenkachsen 35 sind im Wesentlichen säulenförmig und die Achse jeder Gelenkachse 35 erstreckt sich entlang der x-Achse. Das Paar Gelenkachsen 35 steht von einer Distalendeoberfläche 34a des Aufnahmeabschnitts 34 entlang der y-Achse nach außen vor.
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Ein Gelenkrücksprung 36 ist aus der äußeren Umfangsoberfläche jeder Gelenkachse 35 entlang der z-Achse ausgeschnitten. Zudem ist ein Zentralrücksprung 37 durch die innere Oberflächen des Paars Gelenkachsen 35 in Richtung der x-Achse und der Distalendeoberfläche 34a des Aufnahmeabschnitts 34 ausgebildet. Der Zentralrücksprung 37 ist tiefer als der Gelenkrücksprung 36 und die Breite des Zentralrücksprungs 37 entlang der x-Achse ist breiter als diejenige des Gelenkrücksprungs 36.
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Wie in 4 gezeigt, umfasst der Haken 32 einen erweiterten Abschnitt 32a, einen hängenden Abschnitt 32b und eine Klaue 32c sowie eine im Wesentlichen invertierte L-förmige Platte. Der verlängerte Abschnitt 32a erstreckt sich von dem Zentralabschnitt des zweiten Endes des Hauptkörperabschnitts 30 in Richtung der y-Achse nach außen. Der hängende Abschnitt 32b erstreckt sich von dem Distalende des verlängerten Abschnitts 32a in Richtung der Innenseite des Hauptkörperabschnitts 30 entlang der z-Achse (nach unten in 4). Die Klaue 32c ragt von dem Distalende des hängenden Abschnitts 32b entlang der y-Achse nach außen.
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Ein Beispiel eines zweiten Verbindungsabschnitts umfasst Eingriffsausschnitte 40. Wie in der 5 gezeigt, sind die Eingriffsausschnitte 40 in der inneren Oberfläche (untere Oberfläche in der 5) des Hauptkörperabschnitts 30 in der Nähe des Gelenkabschnitts 31 und in der Nähe des Hakens 32 ausgebildet. Zwei Ausnahmerücksprünge 41 sind an beiden Seiten des Eingriffsausschnitts 40, der in der Nähe des Hakens 32 angeordnet ist, ausgebildet. Die Ausnahmerücksprünge 41 sind kleiner als der Eingriffsausschnitt 40.
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In diesem Fall sind die Ausnahmerücksprünge 41 derart ausgebildet, dass diese sich von der inneren Oberfläche (untere Oberfläche in 5) des Hauptkörperabschnitts 30 zu der Endoberfläche des zweiten Endes erstrecken, an dem der Haken vorgesehen ist. Die Ausnahmerücksprünge 41 sind derart angeordnet, dass diese zu den Gelenkrücksprüngen 36 des Gelenkabschnitts 31 entlang der y-Achse korrespondieren.
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Die Ausgestaltung der Befestigungsabschnitte 25, die an den Gliedabschnitten 12 angeordnet sind, wird im Folgenden beschrieben.
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Wie in den 2 und 6 gezeigt, umfasst jeder Befestigungsabschnitt 25 einen Befestigungsrücksprung 50, der sich an einer Position auf der Innenseite des Glieds 13 entlang der y-Achse und gegenüber dem zweiten Kupplungsstück 15 entlang der z-Achse öffnet. Eine Bodenoberfläche 51 des Befestigungsrücksprungs 50 hat eine im Wesentlichen rechteckige Form und wird durch eine Ebene orthogonal zu der z-Achse festgelegt.
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Ein Beispiel eines Hakengreifabschnitts umfasst ein Eingriffsloch 52. Wie in den 6 und 9 gezeigt, ist das Eingriffsloch 52 an einem Zentralabschnitt der Bodenoberfläche 51 des Befestigungsrücksprungs 50 ausgebildet. Das Eingriffsloch 52 ist dazu geeignet, mit dem Haken 32 des ersten Kupplungsstücks 14 in Eingriff gebracht zu werden. Das Eingriffsloch 52 erstreckt sich in Richtung der y-Achse des Glieds 13 nach außen und öffnet sich in der äußeren Oberfläche des Gliedabschnitts 12.
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Wie in der 9 gezeigt, ist in einem Zustand, in dem der Haken 32 mit dem Eingriffsloch 52 in Eingriff steht, die Bewegung des Hakens 32 entlang der z-Achse gesperrt und die Klaue 32c des Hakens 32 auf einer Außenseite des Gliedabschnitts 12 durch das Eingriffsloch 52 freigelegt. In diesem Fall greift der Haken 32 von der Innenseite des Glieds 13 in Richtung der Außenseite entlang der y-Achse in das Eingriffsloch 52 ein.
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Der Befestigungsrücksprung 50 umfasst eine Außenwand 53. Ein Paar Öffnungen 54 ist an der inneren Oberfläche der äußeren Wand 53 ausgebildet, um auf beiden Seiten des Eingriffslochs 52 angeordnet zu sein. Die Breite der Öffnungen 54 in Richtung der x-Achse ist kleiner als die Breite der Gelenkachsen 35 (vergleiche 3) des ersten Kupplungsstücks 14 in Richtung der x-Achse. Wie aus den 6, 7 und 8 ersichtlich, ist die innere Oberfläche der äußeren Wand 53 (die innere Oberfläche des Verbindungsrücksprungs 50) durch zwei Oberflächen aufgebaut, die entlang der z-Achse geteilt sind. Im Wesentlichen die Hälfte der Oberfläche in der Nähe des Eingriffslochs 52 bildet eine Fläche 53a, die sich parallel zu der z-Achse erstreckt, und im Wesentlichen die Hälfte der Oberfläche entfernt von dem Eingriffsloch 52 entlang der z-Achse bildet eine geneigte Oberfläche 53b, die relativ zu der z-Achse nach außen geneigt ist.
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Ein Beispiel eines Begrenzungsabschnitts umfasst ein Paar Begrenzungsvorsprünge 55. Wie in den 6, 7 und 8 gezeigt, sind die Begrenzungsvorsprünge 55 auf beiden Seiten des Eingriffslochs 52 entlang der x-Achse auf der Bodenoberfläche 51 des Befestigungsrücksprungs 50 angeordnet. Die Begrenzungsvorsprünge 55 sind auf eine Größe festgelegt, die es erlaubt, die Begrenzungsvorsprünge 55 in den Gelenkrücksprüngen 36 (vgl. 3) und den Ausnahmerücksprüngen 41 (vgl. 4) des ersten Kupplungsstücks 14 aufzunehmen.
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Ein Beispiel eines ersten Verbindungsabschnitts umfasst einen Eingriffsvorsprung 56. Der Eingriffsvorsprung 56 ist auf der Bodenoberfläche 51 des Befestigungsrücksprungs 50 an einer Position gegenüber zu der äußeren Wand 53 angeordnet. Das Eingriffsloch 52 öffnet sich zwischen dem Eingriffsvorsprung 56 und der äußeren Wand 53. Der Eingriffsvorsprung 56 ist größer als die Begrenzungsvorsprünge 55. Der Eingriffsvorsprung 56 kann in einem verbundenen Zustand in dem Eingriffsausschnitt 40 des ersten Kupplungsstücks 14 aufgenommen werden und ist auf eine Größe festgelegt, die dem Eingriffsvorsprung 56 erlaubt, in dem Zentralrücksprung 37 des ersten Kupplungsstücks 14 aufgenommen zu werden.
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Abschnitte auf der Bodenoberfläche 51 des Befestigungsrücksprungs 50 zwischen dem Paar der Begrenzungsvorsprünge 55 und den Öffnungen 54 legen Wellenaufnahmeoberflächen 57 fest, die geeignet sind, das Paar der Gelenkachsen 35 des ersten Kupplungsstücks 14 frei rotierbar zu lagern. Hierzu sind die Wellenaufnahmeoberflächen 57 auf beiden Seiten des Eingriffslochs 52 entlang der x-Achse angeordnet.
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Rechteckige platten-förmige Begrenzungswände 58 sind auf der äußeren Wand 53 angeordnet, um den Wellenaufnahmeoberflächen 57 des Befestigungsrücksprungs 50 gegenüber zu liegen. Die Begrenzungswände 58 sperren eine Bewegung der Gelenkachsen 35, die durch die Wellenaufnahmeoberflächen 57 gelagert sind, nach der Seite gegenüber dem Eingriffsloch 52 in Richtung der z-Achse. Eine Lücke 59, die die gleiche Breite wie die Breite des Eingriffslochs 52 in Richtung der x-Achse aufweist, ist zwischen dem Paar der Begrenzungswände 58 ausgebildet.
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Zwei innere Ecken, die am Rand der Öffnung des Befestigungsrücksprungs 50 auf beiden Seitenwänden des Befestigungsrücksprungs 50 in Richtung der x-Achse angeordnet sind, bilden Verbindungsabschnitte 60, die geeignet sind, mit den Ausschnittsabschnitten 33 des ersten Kupplungsstücks 14 in Eingriff zu stehen.
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In der vorliegenden Ausführungsvariante bilden die äußere Wand 53, die Wellenaufnahmeoberflächen 57 und die Begrenzungswände 58 einen Tragabschnitt fest. Der Tragabschnitt ist geeignet, das Paar der Gelenkachsen 35 des ersten Kupplungsstücks 14 frei rotierbar aufzunehmen und zu lagern während die Bewegung entlang der z-Achse gesperrt ist. Daher weist jeder Befestigungsabschnitt 25 sowohl den Tragabschnitt als auch das Eingriffsloch 52 (den Hakengreifabschnitt) auf.
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Der Ablauf zur Befestigung jedes ersten Kupplungsstücks 14 an den Befestigungsabschnitten 25 des zugehörigen Glieds 13 wird im Folgenden beschrieben.
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Wenn das erste Kupplungsstück 14 an den Befestigungsabschnitten 25 befestigt wird, wird das erste Kupplungsstück 14 aufrecht entlang der z-Achse, wie in 10 gezeigt, angeordnet. In diesem Zustand wird das erste Kupplungsstück 14 entlang der y-Achse derart bewegt, dass die Gelenkachsen 35 in den Befestigungsrücksprung 50 von der Innenseite des Glieds 13 in Richtung der Außenseite des Glieds 13 eingeführt werden. Dadurch passieren die Beschränkungsvorsprünge 55 die Gelenkrücksprünge 36 der Gelenkachsen 35 und der Eingriffsvorsprung 56 passiert den Zentralrücksprung 37, sodass die Gelenkachsen 35 durch die Wellenaufnahmeoberflächen 57 gelagert werden und der Aufnahmeabschnitt 34 in die Lücke 59 eingeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt kontaktieren die Gelenkachsen 35 die Fläche 53a der äußeren Wand 53 (vgl. 8).
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Wie in der 11 gezeigt, wird anschließend das erste Kupplungsstück 14 in Richtung der Innenseite des Glieds 13 um die Gelenkachsen 35 rotiert. Die Rotation des ersten Kupplungsstücks 14 verursacht eine Rotation der äußeren Kanten der Gelenkrücksprünge 26 der Gelenkachsen 35 und deren Eintritt in den Raum zwischen den Begrenzungsvorsprüngen 55 und der äußeren Wand 53. Dadurch stoßen die äußeren Kanten des Gelenkrücksprung 36 der Gelenkachsen 35 gegen die Begrenzungsvorsprünge 55 und die Begrenzungsvorsprünge 55 sperren die Bewegung der Gelenkachsen 35, wenn die Gelenkachsen 35 zur Bewegung in Richtung der Innenseite des Glieds 13 in Richtung der y-Achse auf den Wellenaufnahmeoberflächen 57 oder in eine Richtung entgegengesetzt zu der Eintrittsrichtung gleiten. Dadurch werden die Gelenkachsen 35 auf den Wellenaufnahmeoberflächen 57 rotiert.
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Das erste Kupplungsstück 14 wird weiter in Richtung der Innenwand des Glieds 13 um die Gelenkachsen 35 rotiert. Die Klaue 32c des Hakens 32 des ersten Kupplungsstücks 14 stößt gegen die geneigte Oberfläche 53b der äußeren Wand 53. Wenn das erste Kupplungsstück 14 weiter um die Gelenkachsen 35 in Richtung der Innenwand des Glieds 13 rotiert wird, biegt sich der hängende Abschnitt 32b des Hakens 32 in Richtung der Innenseite des Glieds 13 und die Klaue 32c des Hakens 32 gleitet auf der geneigten Oberfläche 53b in Richtung der Ebene 53a.
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Wie in den 9 und 12 gezeigt, wird die ursprüngliche Form des hängenden Abschnitts 32b des Hakens 32, der in Richtung der Innenseite des Glieds gebogen wurde, durch die elastischen Rückstellkräfte des hängenden Abschnitts 32b wiederhergestellt und die Klaue 32c steht mit dem Eingriffsloch 52 in Eingriff.
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Der Eingriff der Klaue 32c des Hakens 32 mit dem Eingriffsloch 52 sperrt die Rotation des ersten Kupplungsstücks 14. Hierdurch wird die Befestigung des ersten Kupplungsstücks 14 an die Befestigungsabschnitte 25 des Glieds 13 abgeschlossen. Zu diesem Zeitpunkt stehen die Ausschnittsabschnitte 33 des ersten Kupplungsstücks 14 mit den Rastverbindungsabschnitten 60 der Befestigungsabschnitte 25 in Eingriff.
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Wie in den 7 und 9 gezeigt, ist des Weiteren der Eingriffsvorsprung 56 jedes der Befestigungsabschnitte 25 in den dazugehörigen Eingriffsausschnitt 40 des ersten Kupplungsstücks 14 eingeführt und die Begrenzungsvorsprünge 55 des Befestigungsabschnitts 25 sind in die Ausnahmerücksprünge 41 des ersten Kupplungsstücks 14 integriert. In diesem Fall sperrt die Verbindung zwischen jedem Eingriffsausschnitt 40 und dem dazugehörigen Eingriffsvorsprung 56 die Bewegung des ersten Kupplungsstücks 14 entlang der y-Achse. Die Eingriffsoberfläche jedes Eingriffsausschnitts 40 und die Eingriffsoberfläche jedes Eingriffsvorsprungs 56 sind geneigt.
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In dem Zustand, in dem das erste Kupplungsstück 14 an den Befestigungsabschnitten 25 des Glieds 13 befestigt ist, sind die Gelenkachsen 35 gegen eine Bewegung in eine Trennrichtung entlang der z-Achse durch die Begrenzungswände 58 gesperrt und der Haken 32 ist durch den Eingriff zwischen der Klaue 32c und dem Eingriffsloch 52 gegen eine Bewegung in die Trennrichtung entlang der z-Achse gesperrt.
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In einem Zustand, in dem das erste Kupplungsstück 14 an dem Befestigungsabschnitt 25 des Glieds 13 befestigt ist, ist die Bewegung des Hauptkörperabschnitts 30 des Weiteren entlang der y-Achse durch den Eingriff zwischen den Eingriffsausschnitten 40 und den Eingriffsvorsprüngen 56 beschränkt und die Bewegung des Hauptkörperabschnitts 30 entlang der x-Achse durch den Eingriff zwischen den Ausschnittsabschnitten 33 mit den Rastverbindungsabschnitten 60 beschränkt. Daher ist in einem Zustand, in dem das erste Kupplungsstück 14 an dem Befestigungsabschnitt 25 des Glieds 13 befestigt ist, ein sich Lösen des ersten Kupplungsstücks 14 von dem Befestigungsabschnitt 25 verhindert, selbst wenn eine äußere Kraft auf die Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts aufgebracht wird.
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Des Weiteren erhöht der Eingriff zwischen den Ausschnittsabschnitten 33 des ersten Kupplungsstücks 14 und den Verbindungsabschnitten 60 der Befestigungsabschnitte 25 die Torsionssteifigkeit der Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts. Hieraus resultiert, dass die Vorrichtung 11 zur Führung des langen Objekts Verformungen widersteht, selbst wenn Torsionskräfte auf die Vorrichtung 11 zur Führung des langen Objekts aufgebracht werden, was verhindert, dass das erste Kupplungsstück 14 von dem Befestigungsabschnitt 25 gelöst wird.
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Wenn das erste Kupplungsstück 14 von dem Befestigungsabschnitt 25 des Glieds 13 gelöst werden soll, wird die Klaue 32c von dem Eingriffsloch 52, das sich in die Außenfläche des dazugehörigen Gliedabschnitts 12 öffnet, in Richtung der Innenseite des Glieds 13 mit einem Werkzeug, wie zum Beispiel einem Schraubenzieher, gepresst. Hierdurch wird der hängende Abschnitt 32b des Hakens 32 in Richtung der Innenseite des Glieds 13 elastisch verformt, wodurch die Klaue 32c von dem Eingriffsloch 52 gelöst wird.
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In diesem Zustand wird das erste Kupplungsstück 14 um die Gelenkachsen 35 rotiert und, wie in 10 gezeigt, in eine aufrechte Position gebracht. Das erste Kupplungsstück 14 kann von dem Befestigungsabschnitt 25 durch eine nachfolgende Bewegung des ersten Kupplungsstücks 14 gelöst werden, durch die die Gelenkachsen 35 von dem Befestigungsrücksprung 50 in Richtung der Innenseite des Glieds 13 bewegt werden.
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Im Allgemeinen wird das erste Kupplungsstück 14 mit den Gelenkachsen 35, die durch die Wellenaufnahmeoberflächen 57 des Befestigungsrücksprungs 50 gelagert werden, rotiert, um das ersten Kupplungsstück 14 als Klappe zum selektiven Öffnen oder Schließen des Aufnahmeraums SK zu verwenden. Das erste Kupplungsstück 14 wird um die Gelenkachsen 35 rotiert, wenn das lange Objekt TK in oder aus dem Aufnahmeraum SK befestigt oder entfernt wird oder wenn das lange Objekt TK, das in dem Aufnahmeraum SK aufgenommen ist, gewartet wird.
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Die vorliegende Ausführungsvariante, wie oben beschrieben, erzielt die folgenden Vorteile.
- (1) Neben jedem Paar der gegenüberliegenden Gliedabschnitte 12 der Vorrichtung 11 zur Führung des langen Objekts, lagert der Tragabschnitt des Befestigungsabschnitts 25 des ersten Gliedabschnitts 12 die Gelenkachsen 35 des ersten Kupplungsstücks 14 frei rotierbar, während die Bewegung der Gelenkachsen 35 entlang der z-Achse gesperrt ist und das Eingriffsloch 52 des Befestigungsabschnitts 25 des zweiten Gliedabschnitts 12 steht in Eingriff mit der Klaue 32c des Hakens 32 des ersten Kupplungsstücks 14. Daher werden die Gelenkachsen 35 nicht von dem Befestigungsabschnitt 25 gelöst werden, es sei denn, die Klaue 32c des Hakens 32 wird von dem Eingriffsloch 52 gelöst. Daher wird ein Lösen des ersten Kupplungsstücks 14 von dem Befestigungsabschnitt 25 verhindert, selbst wenn eine externe Kraft auf die Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts aufgebracht wird.
- (2) Jeder Befestigungsabschnitt 25 der Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts umfasst den Eingriffsvorsprung 56. Das erste Kupplungsstück 14 umfasst die Eingriffsausschnitte 40, die mit den Eingriffsvorsprüngen 56 in Eingriff stehen, wenn die Klaue 32c des Hakens 32 mit dem Eingriffsloch 52 in einem Zustand in Eingriff stehen, in dem die Gelenkachsen 35 durch den Tragabschnitt gelagert werden. Dadurch verhindert der Eingriff zwischen den Eingriffsvorsprüngen 56 und den Eingriffsausschnitten 40 ein Lösen des ersten Kupplungsstücks 14 von dem Befestigungsabschnitt 25, selbst wenn eine externe Kraft derart auf die Vorrichtung 11 zur Führung des langen Objekts aufgebracht wird, dass das Paar der Gliedabschnitte 12 sich weg voneinander und in Richtung zueinander entlang der y-Achse bewegen.
- (3) Jeder Befestigungsabschnitt 25 der Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts umfasst die Begrenzungsvorsprünge 55, die die Gelenkachsen 35 an einer Bewegung entlang der y-Achse sperren, wenn das erste Kupplungsstück 14 mit den Gelenkachsen 35, die durch den Tragabschnitt gelagert werden, rotiert wird. Dadurch verhindern die Begrenzungsvorsprünge 55 das Abfallen der Gelenkachsen 35 von dem Tragabschnitt, wenn das erste Kupplungsstück 14 mit den Gelenkachsen 35, die durch den Tragabschnitt des Befestigungsabschnitts 25 gelagert werden, rotiert wird.
- (4) Im Allgemeinen ist jedes Paar der Gliedabschnitte 12 geeignet, nach innen zu schwenken, wenn eine Last auf die Glieder 13 aufgebracht wird. In dieser Hinsicht steht die Klaue 32c des Hakens 32 der Vorrichtung 11 zur Führung des langen Objekts gemäß der vorliegenden Ausführungsvariante von der Innenseite des Glieds 13 in Richtung der Außenseite in Eingriff mit dem Eingriffsloch 52. Dadurch wird eine Eingriffskraft zwischen der Klaue 32c des Hakens 32 und dem Eingriffsloch 52 erhöht, wenn jedes Paar der Gliedabschnitte 12 nach innen schwenkt. Daraus resultiert, dass ein Lösen der Klaue 32c des Hakens 32 von dem Eingriffsloch 52 verhindert wird, selbst wenn eine Last auf jedes Glied 13 aufgebracht wird.
- (5) Jeder Befestigungsabschnitt 25 der Vorrichtung 11 zum Führen eines langen Objekts umfasst sowohl den Tragabschnitt als auch das Eingriffsloch 52. Daher können die Gelenkachsen 35 des ersten Kupplungsstücks 14 und der Haken 32 an jedem der Befestigungsabschnitte 25 des Paars der Gliedabschnitte 12 befestigt werden. Dadurch kann das erste Kupplungsstück 14 an dem Befestigungsabschnitt 25 unabhängig von der Orientierung des ersten Kupplungsstücks 14 befestigt werden.
- (6) Der Hauptkörperabschnitt 30 des ersten Kupplungsstücks 14 der Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts umfasst Ausschnittsabschnitte 33 an vier Ecken. Die Befestigungsabschnitte 25 umfassen die Rastverbindungsabschnitte 60, die geeignet sind, mit den Ausschnittsabschnitten in Eingriff zu stehen. Daher stehen die Ausschnittsabschnitte 33 mit den Rastverbindungsabschnitten 60 in Eingriff, sodass die Torsionssteifigkeit der Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts erhöht ist, wenn das erste Kupplungsstück 14 an dem Befestigungsabschnitt 25 befestigt ist. Dadurch wird die Torsionskraft durch die Verbindungsabschnitte zwischen den Ausschnittsabschnitten 33 und den Rastverbindungsabschnitten 60 aufgenommen, selbst wenn eine Torsionskraft auf die Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts aufgebracht wird. Dies verhindert eine Verformung der Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts.
- (7) Jeder Ausschnittsabschnitt 33 des ersten Kupplungsstücks 14 der Vorrichtung 11 zum Führen des langen Objekts umfasst die geneigten Oberflächen 33a. Dadurch werden die Ausschnittsabschnitte 33 daran gehindert, in die Rasteingriffsabschnitte einzugreifen, wenn das erste Kupplungsstück 14 um die Gelenkachsen 35 rotiert wird.
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Modifikationen
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Die oben beschriebene Ausführungsvariante könnte wie folgt modifiziert werden.
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Die Ausschnittsabschnitte 33 müssen nicht notwendigerweise an dem Hauptkörperabschnitt 30 des ersten Kupplungsstücks 14 angeordnet sein. Die Breite des Hauptkörperabschnitts 30 des ersten Kupplungsstücks 14 in Richtung der x-Achse ist in diesem Fall bevorzugt derart ausgestaltet, dass der Hauptkörperabschnitt 30 in dem Befestigungsrücksprung 50 des Befestigungsabschnitts 25 aufgenommen werden kann.
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Der Befestigungsabschnitt 25 eines der beiden Gliedabschnitte 12 des Paars der Gliedabschnitte 12 könnte nur den Tragabschnitt umfassen und der Befestigungsabschnitt 25 des jeweils anderen Gliedabschnitts 12 des Paars der Gliedabschnitte 12 könnte nur das Eingriffsloch 52 umfassen.
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Die Klaue 32c des Hakens 32 könnte ausgestaltet sein, um von der Außenseite des Glieds 13 (des Gliedabschnitts 12) aus mit dem Eingriffsloch 52 in Eingriff zu stehen.
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Zumindest einer der zwei Begrenzungsvorsprünge 55 des Befestigungsabschnitts 25 könnte weggelassen werden.
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Die Eingriffsvorsprünge 56 des Befestigungsabschnitts 25 und die Eingriffsausschnitte 40 des ersten Kupplungsstücks 14 könnten weggelassen werden.
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Jeder Befestigungsabschnitt 25 könnte einen Rücksprung als ersten Verbindungsabschnitt anstatt des Eingriffsvorsprungs 56 aufweisen und das erste Kupplungsstück 14 könnte Vorsprünge als zweiten Verbindungsabschnitt für den Eingriff mit den oben genannten Rücksprüngen anstatt den Eingriffsausschnitten 40 aufweisen.
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Das zweite Kupplungsstück 15 könnte dazu eingerichtet sein, von dem Paar der Gliedabschnitte 12, die das Glied 13 ausgestalten, lösbar zu sein. Dies bedeutet, dass das zweite Kupplungsstück 15 zusätzlich zu dem ersten Kupplungsstück 14 das Befestigungselement sein könnte. In diesem Fall sind die Befestigungsabschnitte zur lösbaren Befestigung des zweiten Kupplungsstücks 15 an einer Position des Glieds 13 gegenüber zu dem ersten Kupplungsstück 14 vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Vorrichtung zum Führen einer lagen Objekts
- 12
- Gliedabschnitt
- 13
- Glied
- 14
- ein Beispiel eines Befestigungselements, bei dem es sich um ein erstes Kupplungsstück handelt
- 15
- zweites Kupplungsstück
- 25
- Befestigungsabschnitt
- 32
- Haken
- 33
- Ausschnittsabschnitt
- 35
- Gelenkachse
- 40
- ein Beispiel eines zweiten Verbindungsabschnitts, bei dem es sich um ein Eingriffsausschnitt handelt
- 52
- ein Beispiel eines Hakengreifabschnitts, bei dem es sich um ein Eingriffloch handelt
- 53
- äußere Wand, die einen Tragabschnitt bildet
- 55
- ein Beispiel eines Begrenzungsabschnitts, bei dem es sich um einen Begrenzungsvorsprung handelt
- 56
- ein Beispiel eines ersten Verbindungsabschnitts, bei dem es sich um ein Eingriffsvorsprung handelt
- 57
- Wellenaufnahmeoberfläche, die einen Tragabschnitt ausgestaltet
- 58
- Begrenzungswand, die einen Tragabschnitt ausgestaltet
- 60
- Rastverbindungsabschnitt
- SK
- Aufnahmeraum
- TK
- langes Objekt
- X
- zweite Achse
- Y
- erste Achse
- Z
- dritte Achse
