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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 zum Beispiel um ein flexibles Kabel zur Zuführung von Elektrizität oder einen Schlauch zur Zuführung eines Fluids zu einer bewegbaren Einheit, wie zum Beispiel einem Maschinenwerkzeug, handelt, wobei die Zuführung mit dem in der Vorrichtung geführten langen Objekt entsprechend einer Bewegung der bewegbaren Einheit erfolgt.
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STAND DER TECHNIK
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Im Allgemeinen umfasst diese Art von Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts Verbindungsstücke, die miteinander in einer Längsrichtung verbunden sind. Jedes Verbindungsstück umfasst ein Paar von gegenüberliegenden Verbindungsabschnitten. Die Verbindungsabschnitte jedes Paars sind miteinander durch einen ersten Arm und einen zweiten Arm, der dem ersten Arm gegenüberliegt, verbunden. Die Verbindungsabschnitte, die ersten Arme und die zweiten Arme definieren einen Aufnahmeraum, in dem ein langes Objekt aufgenommen ist.
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Bei einer Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts umfasst jedes Verbindungsstück einen Frontseitenplattenabschnitt, einen Rückseitenplattenabschnitt und einen flexiblen Kupplungsabschnitt (vgl. z. B. Patentdokument 1). Der Kupplungsabschnitt ist zwischen dem Frontseitenplattenabschnitt und dem Rückseitenplattenabschnitt in einer integrierten Weise durch Benutzung des Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahrens gebildet. Wenn die Vorrichtung zum Führen des langen Objekts gebogen ist, wird jeder Kupplungsabschnitt elastisch verformt, um gebogen zu werden.
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DOKUMENT AUS DEM STAND DER TECHNIK
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Patentdokument
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- Patentdokument 1: japanische Patentveröffentlichungs-Nr. 2007-192367
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Bei der in dem Patentdokument 1 offenbarten Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts ist jeder Kupplungsabschnitt aus einem ermüdungsresistenten Kunststoff gefertigt, um die Haltbarkeit des Kupplungsabschnitts zu erhalten, der wiederholt gebogen wird.
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Jedoch konzentriert sich die Materialbeanspruchung auf den zentralen Abschnitt, wenn der Kupplungsabschnitt wiederholt gebogen wird, weil der Kupplungsabschnitt eine gerade plattenförmige Form aufweist. Aus diesem Grund besteht weiterer Raum zur Verbesserung der Haltbarkeit jedes Kupplungsabschnitts.
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Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts bereitzustellen, das die Haltbarkeit der Kupplungsabschnitte verbessert.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Das Mittel und seine funktionalen Effekte zum Erreichen der oben genannten Aufgabe werden im Folgenden beschrieben.
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Zur Erreichung der oben genannten Aufgabe weist eine Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts eine Mehrzahl von Verbindungsstücken, eine Mehrzahl von Paaren von Verbindungsabschnitten, jedes Paar der Verbindungsabschnitte sind in einem der Verbindungsstücke umfasst und liegen sich in einer ersten Richtung gegenüber, und eine Mehrzahl von Paaren von Armen auf, jedes Paar der Arme koppeln ein Paar der Verbindungsabschnitte aneinander. Die Verbindungsstücke sind in einem Zustand, in dem sie in Reihe hintereinander in einer zweiten Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung verläuft, angeordnet sind, miteinander gekoppelt. Jedes Paar der Verbindungsabschnitte ist an einem äußeren Ende und einem inneren Ende des dazugehörigen Verbindungsstücks mit dem dazugehörigen Paar der Arme miteinander verbunden. Ein langes Objekt ist in einem Aufnahmeraum aufgenommen, der derart geformt ist, dass er durch die Paare der Verbindungsabschnitte und die Paare der Arme umgeben ist und sich in die zweite Richtung erstreckt. Jeder Verbindungsabschnitt umfasst einen ersten Verbindungsformungsabschnitt, einen zweiten Verbindungsformungsabschnitt, der parallel zu dem ersten Verbindungsformungsabschnitt in der zweiten Richtung angeordnet ist, und einen elastisch verformbaren Kupplungsabschnitt, der den ersten Verbindungsformungsabschnitt mit dem zweiten Verbindungsformungsabschnitt koppelt, und jeder Kupplungsabschnitt ist so ausgestaltet, dass er eine längere Ausdehnung aufweist als in einem Fall, in dem der erste Verbindungsformungsabschnitt und der zweite Verbindungsformungsabschnitt linear zueinander in der zweiten Richtung gekoppelt sind.
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Entsprechend der Ausgestaltung sind in dem Kupplungsabschnitt ein Biegeabschnitt und ein kurvenförmiger Abschnitt ausgebildet. Wenn die in Reihe gekoppelten Verbindungsstücke gebogen und die Kupplungsabschnitte elastisch verformt sind, wird somit die in den Kupplungsabschnitten auftretende Spannung aufgelöst. Daher wird die Konzentration der Spannung auf die Kupplungsabschnitte gesenkt, wodurch die Haltbarkeit der Kupplungsabschnitte verbessert wird.
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Vorzugsweise umfasst jeder Kupplungsabschnitt der Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts zumindest einen kurvenförmigen Abschnitt.
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Durch diese Ausgestaltung, wenn die in Reihe gekoppelten Verbindungsstücke gebogen sind und die Kupplungsabschnitte elastisch verformt sind, wird ermöglicht, die in dem Kupplungsabschnitt auftretende Spannung mit dem kurvenförmigen Abschnitt aufzulösen.
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Vorzugsweise ist bei der Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts zumindest eines der kurvenförmigen Abschnitte gebogen, um einwärts einer Kurve zu ragen, wenn die in Reihe gekoppelten Verbindungsstücke gebogen sind.
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Im Vergleich zu der Form, in der der kurvenförmige Abschnitt gebogen ist, um auswärts der Kurve zu ragen, wenn die in Reihe gekoppelten Verbindungsstücke gebogen sind, ist bei diese Ausgestaltung der Abstand von dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Kupplungsabschnitt und dem ersten Verbindungsformungsabschnitt oder dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Kupplungsabschnitt und dem zweiten Verbindungsformungsabschnitt zum Zentrum des Kreises des Bogens verlängert, wenn die gekoppelten Verbindungsstücke gebogen sind. Daher, entsprechend des Hebelprinzips, wird eine Erhöhung einer Rückstoßkraft durch eine elastische Rückstellkraft des Kupplungsabschnitts 22, die als Widerstandskraft arbeitet, wenn die gekoppelten Verbindungsstücke gebogen sind, im Vergleich zu wenn der kurvenförmige Abschnitt gebogen ist, um auswärts der Kurve zu ragen, wenn die gekuppelten Verbindungsstücke gebogen sind, ermöglicht.
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Bevorzugt umfasst bei der Vorrichtung zum Führen eines langen Objects jeder Kupplungsabschnitt der Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts eine Mehrzahl von kurvenförmigen Abschnitten.
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Wenn die in Reihe gekoppelten Verbindungsstücke gebogen sind und die Kupplungsabschnitte elastisch deformiert sind, wird gemäß dieser Ausgestaltung in den Kupplungsabschnitten auftretende Spannung durch die kurvenförmigen Abschnitte effektiv aufgelöst.
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Vorzugsweise ist bei der Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts eine Form jedes Kupplungsabschnitts symmetrisch zu einer Ebene, die ein Zentrum in der zweiten Richtung umfasst.
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Gemäß dieser Ausgestaltung wird in den Kupplungsabschnitten auftretende Spannung, wenn die gekoppelten Verbindungsstücke rotieren und die Kupplungsabschnitte elastisch verformt werden, in einer ausgeglichenen Weise aufgelöst.
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EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Durch die vorliegende Erfindung wird die Haltbarkeit der Kupplungsabschnitte verbessert.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts gemäß einer Ausführungsvariante.
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2 ist eine perspektivische Darstellung eines Verbindungsabschnitts der Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts der 1 von einer Außenseite aus gesehen.
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3 ist eine perspektivische Darstellung eines Verbindungsabschnitts der Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts der 1 von einer Innenseite aus gesehen.
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4 ist eine Seitenansicht der in Reihe gekoppelten Verbindungsabschnitte in einem linearen Zustand.
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5 ist eine Seitenansicht der in Reihe gekoppelten Verbindungsabschnitte in einem gebogenen Zustand.
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6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils der 4.
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7 ist eine vergrößerte Darstellung eines Hauptteils der 5.
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8A bis 8F sind schematische Ansichten von modifizierten Verbindungsabschnitten einer Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Eine Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts gemäß einer ersten Ausführungsvariante wird im Folgenden in Bezug auf die Figuren beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt, ist eine Vorrichtung zum Führen eines langen Objekts aus einem synthetischen Kunststoff gefertigt und umfasst Verbindungsstücke 13. Jedes Verbindungsstück 13 umfasst zwei Verbindungsabschnitte 12, die sich in einer ersten Richtung Y gegenüberliegen. Die erste Richtung Y entspricht einer Breiterichtung der Vorrichtung 11 zum Führen eines langen Objekts. Die Verbindungsstücke 13 sind miteinander gekoppelt, während sie in Reihe in einer zweiten Richtung X angeordnet sind, die senkrecht zu der ersten Richtung Y verläuft. Die zweite Richtung X entspricht der Richtung der seriellen Anordnung der Vorrichtung 11 zum Führen eines langen Objekts.
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Die Verbindungsabschnitte 12 jedes Verbindungsstücks 13 sind miteinander durch einen ersten Arm 14 und einen zweiten Arm 15 gekoppelt, die gepaart und an dem äußeren Ende und inneren Ende des Verbindungsstücks 13 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Verbindungsabschnitte 12 jedes Verbindungsstücks 13 miteinander durch den entsprechenden ersten Arm 14 und zweiten Arm 15 gekoppelt, die entsprechend an dem äußeren Ende und dem inneren Ende des Verbindungsstücks 13 angeordnet sind. Der erste Arm 14 und der zweite Arm 15 haben jeweils im Wesentlichen eine rechteckige, plattenförmige Form. Eine dritte Richtung Z ist rechtwinklig zu der ersten Richtung Y und der zweiten Richtung X und entspricht der Dickenrichtung der Vorrichtung 11 zum Führen eines langen Objekts.
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Der erste Arm 14 und der zweite Arm 15, die die Verbindungsstücke 12 jedes Paars zueinander koppeln, sind lösbar an den Verbindungsabschnitten 12 befestigt. Die Vorrichtung 11 zum Führen eines langen Objekts umfasst den ersten Arm 14 und den zweiten Arm 15, die gepaart und derart angeordnet sind, dass sie sich in der dritten Richtung Z gegenüberliegen.
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Eine bewegbare Endhalterung 16, die zur Kopplung an einen bewegbaren Körper (nicht gezeigt), der sich wechselseitig in die zweite Richtung X bewegt, vorgesehen ist, ist an eine der Verbindungsstücke 13 gekoppelt, das sich an dem Führungsende der Vorrichtung 11 zum Führen eines langen Objekts befindet. Eine Fixierungs-Endhalterung 17, die zur Befestigung an einem Befestigungsabschnitt (nicht gezeigt) vorgesehen ist, ist an einem der Verbindungsstücke 13 gekoppelt, die sich an dem Schleppende der Vorrichtung 11 zum Führen eines langen Objekts befindet.
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In den Verbindungsstücken 13 ist ein Raum, der von dem Paar der Verbindungsabschnitte 12, den ersten Armen 14 und den zweiten Armen 15 umgeben ist und der sich in die zweite Richtung X erstreckt, als ein Aufnahmeraum SK definiert. Der Aufnahmeraum SK nimmt lange Objekte TK auf, die flexibel biegbar sind. Die Vorrichtung 11 zum Führen eines langen Objekts führt die langen Objekte TK zusammen mit der Hin- und Herbewegung des bewegbaren Körpers, der an die bewegbare Endhalterung 16 gekoppelt ist, während sie die langen Objekte TK, die in dem Aufnahmeraum SK aufgenommen sind, schützt.
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In diesem Fall ist die Vorrichtung 11 zum Führen eines langen Objekts derart angeordnet, dass sie in einem mittleren Teil einen kurvenförmigen Abschnitt W ausbildet. Der kurvenförmige Abschnitt W bewegt sich mit einer Hin- und Herbewegung in der zweiten Richtung X des beweglichen Körpers, der mit der bewegbaren Endhalterung 16 gekoppelt ist.
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Bei den langen Objekten TK kann es sich beispielsweise um elektrische Kabel zur Versorgung des bewegbaren Körpers mit Elektrizität, Lichtwellenleiterkabel zur Signalübermittlung an den bewegbaren Körper, Schläuche zur Versorgung des bewegbaren Körpers mit Gas (z. B. Luft) oder Flüssigkeit (z. B. Wasser oder Öl) und lange bewegliche Elemente handeln, die flexibel biegbar sind.
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Die Struktur jedes Verbindungsabschnitts 12 wird nun im Detail beschrieben.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst jeder Verbindungsabschnitt 12 einen plattenförmigen ersten Verbindungsformungsabschnitt 20, einen plattenförmigen zweiten Verbindungsformungsabschnitt 21 und einen flexibel verformbaren Kupplungsabschnitt 22. Der zweite Verbindungsformungsabschnitt 21 ist parallel zu dem ersten Verbindungsformungsabschnitt 20 in der zweiten Richtung X angeordnet. Der Kupplungsabschnitt 22 verbindet den ersten Verbindungsformungsabschnitt 20 und den zweiten Verbindungsformungsabschnitt 21, sodass der erste Verbindungsformungsabschnitt 20 und der zweite Verbindungsformungsabschnitt 21 relativ zueinander in der dritten Richtung Z versetzt sind. Ein erstes Ende (das obere Ende in 2) des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 in der dritten Richtung Z umfasst einen Befestigungsrücksprung 23, an den der entsprechende erste Arm 14 (vgl. 1) lösbar befestigt ist.
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Der erste Verbindungsformungsabschnitt 20 umfasst eine erste Einbuchtungsfläche 25 auf einer Außenseitenfläche 24 an einer Position in der Nähe des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 ausgehend von dem Befestigungsrücksprung 23. Die erste Einbuchtungsfläche 25 ist nach innen versetzt und hat eine im Wesentlichen sektorielle Form. Eine erste Stufenfläche 26 ist zwischen der Außenseitenfläche 24 und der ersten Einbuchtungsfläche 25 gebildet. Die erste Einbuchtungsfläche 25 ist in 2 an der Oberseite des Kupplungsabschnitts 22 angeordnet. Die erste Stufenfläche 26 ist in einem mittleren Abschnitt in der dritten Richtung Z stumpfwinklig geknickt geformt.
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Von den Enden des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 in der zweiten Richtung X umfasst dasjenige Ende, das sich auf der zu dem zweiten Verbindungsformungsabschnitt 21 gegenüberliegenden Seite befindet, eine erste Kontaktfläche 27, die eine zu der ersten Stufenfläche 26 korrespondierende Form hat. Von den Enden des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 in der zweiten Richtung X umfasst das andere Ende, das sich in der Nähe des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 befindet, eine zweite Kontaktfläche 28. Das Ende der ersten Einbuchtungsfläche 25, das in der Nähe des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 ist, umfasst einen im Wesentlichen rechteckigen, plattenförmigen ersten Kupplungsvorsprung 29, der nach außen vorspringt. Die Distalendefläche 29a des ersten Kupplungsvorsprungs 29 ist relativ zu der Außenseitenfläche 24 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 ein wenig nach innen angeordnet.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst die innere Seitenfläche 30 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 einen im Wesentlichen sektoriellen ersten Rücksprung 31, der auf der gegenüberliegenden Seite des Befestigungsrücksprungs 23 von dem zweiten Verbindungsformungsabschnitt 21 angeordnet ist. Von den Seitenflächen des ersten Rücksprungs 31 in der zweiten Richtung X umfasst die Seitenfläche, die in der Nähe des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 ist, eine erste Druckaufnahmefläche 32. Von den Seitenflächen des ersten Rücksprungs 31 in der zweiten Richtung X umfasst die Seitenfläche, die auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 ist, eine zweite Druckaufnahmefläche 33.
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Die innere Seitenfläche 30 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 umfasst zwischen dem ersten Rücksprung 31 und dem Kupplungsabschnitt 22 eine zweite Einbuchtungsfläche 34, die nach außen zurückgesetzt ist. Die zweite Einbuchtungsfläche 34 umfasst einen ringförmigen Vorsprung 35, der benachbart zu dem Kupplungsabschnitt 22 in der zweiten Richtung X angeordnet ist. Die zweite Einbuchtungsfläche 34 umfasst ein erstes Verriegelungsloch 36, das sich in der Nähe des Befestigungsrücksprungs 23 befindet und sich bis zu dem Befestigungsrücksprung 23 erstreckt. Die zweite Einbuchtungsfläche 34 umfasst eine dritte Einbuchtungsfläche 37, die auf der gegenüberliegenden Seite zum Befestigungsrücksprung 23 ist und weiter nach außen zurückgesetzt ist als die zweite Einbuchtungsfläche 34. Von den Enden der dritten Einbuchtungsfläche 37 in der dritten Richtung Z ist das Ende, das sich auf der zum Befestigungsrücksprung 23 gegenüberliegenden Seite befindet, mit einem ersten sich nach innen erstreckenden Verriegelungsabschnitt 38 versehen.
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Ein zweiter Verriegelungsabschnitt 40 ist angeordnet, um sich an dem ersten Ende (dem oberen Ende in 2) des zweiten Verbindungsformungsabschnitt 21 in die dritte Richtung Z zu erstecken. Der zweite Verriegelungsabschnitt 40 ist an dem ersten Verbindungsloch 36 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 des benachbarten Verbindungsstücks 13 (vgl. 1) gesichert. Die äußere Seitenfläche 41 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 umfasst in einem Bereich von einem zentralen Abschnitt zu dem zweiten Verriegelungsabschnitt 40 in der dritten Richtung Z eine vierte Einbuchtungsfläche 42, die nach innen zurückgesetzt ist.
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Ein kreisförmiger Einsteckausschnittabschnitt 43 ist an der vierten Einbuchtungsfläche 42 angeordnet und benachbart zu dem Kupplungsabschnitt 22 in der zweiten Richtung X gelegen. Der Vorsprung 35 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 des benachbarten Verbindungsstücks 13 (vgl. 1) ist in den Einsteckausschnittabschnitt 43 eingefügt. Die vierte Einbuchtungsfläche 42 umfasst ein zweites Verriegelungsloch 40 in der dritten Richtung Z. Der erste Verriegelungsabschnitt 38 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 des benachbarten Verbindungsstücks 13 (vgl. 1) ist in das zweite Verriegelungsloch 44 eingerastet.
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Die äußere Seitenfläche 41 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 umfasst eine im Wesentlichen sektorielle fünfte Einbuchtungsfläche 45, die nach innen zurückgesetzt ist. Die fünfte Einbuchtungsfläche 45 ist auf der gegenüberliegenden Seite der vierten Einbuchtungsfläche 42 von dem ersten Verbindungsformungsabschnitt 20 angeordnet. Eine zweite Stufenfläche 46 ist zwischen der äußeren Seitenfläche 41 und der fünften Einbuchtungsfläche 45 ausgebildet. Die zweite Stufenfläche 46 biegt sich in einem in der dritten Richtung Z zentralen Abschnitt mit einem stumpfen Winkel.
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Von den Enden des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 in der zweiten Richtung X umfasst dasjenige in der Nähe des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 eine dritte Kontaktfläche 47, die eine Form hat, die zu der zweiten Stufenfläche 46 korrespondiert. Von den Enden des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 in der zweiten Richtung X umfasst das andere Ende, welches sich auf der zu dem ersten Verbindungsformungsabschnitt 20 gegenüberliegenden Seite befindet, eine vierte Kontaktfläche 48. Von den Enden der fünften Einbuchtungsfläche 45 in der zweiten Richtung X ist diejenige, die sich auf der gegenüberliegenden Seite zu dem ersten Verbindungsformungsabschnitt 20 befindet, mit einem im Wesentlichen rechteckigen, plattenförmigen zweiten sich nach außen erstreckenden Kupplungsvorsprung 49 versehen. Die Distalendefläche 49a des zweiten Kupplungsvorsprungs 49 ist relativ zu der äußeren Seitenfläche 41 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 geringfügig weiter nach innen angeordnet.
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Von den Enden der inneren Seitenfläche 50 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 in der zweiten Richtung X umfasst dasjenige, das sich in der Nähe des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 befindet, einen im Wesentlichen sektoriellen zweiten Ausschnittsabschnitt 51. Der zweite Ausschnittsabschnitt 51 ist in der 3 auf der unteren Seite des Kupplungsabschnitts 22 angeordnet. Von den Seitenflächen des zweiten Ausschnittsabschnitts 51 in der zweiten Richtung X weist dasjenige, das sich auf der gegenüberliegenden Seite zu dem ersten Verbindungsformungsabschnitt 20 befindet, eine dritte Druckaufnahmefläche 52 auf. Von den Seitenflächen des zweiten Ausschnittsabschnitts 51 in der zweiten Richtung X umfasst dasjenige, das sich in der Nähe des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 befindet, eine vierte Druckaufnahmefläche 53. Von den Enden der inneren Seitenfläche 50 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 in der zweiten Richtung X ist dasjenige, das sich auf der gegenüberliegenden Seite zu dem zweiten Verriegelungsabschnitt 40 befindet, mit einem sich nach innen erstreckenden Befestigungsvorsprung 54 versehen. Der zweite Arm 15 (vgl. 1) ist lösbar an dem Befestigungsvorsprung 54 befestigt.
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Wenn zwei Verbindungsabschnitte 12, die in der zweiten Richtung X benachbart sind, miteinander gekoppelt werden, wird der zweite Verriegelungsabschnitt 40 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 von einem der beiden Verbindungsabschnitte 12 zuerst in das erste Verriegelungsloch 36 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 des anderen Verbindungsabschnitts 12 eingeführt. Danach wird das zweite Verriegelungsloch 44 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 in einen der Verbindungsabschnitte 12 an den ersten Verriegelungsabschnitt 38 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 in dem anderen Verbindungsabschnitt 12 gesichert. Dadurch wird der zweite Verbindungsformungsabschnitt 21 in einem der beiden Verbindungsabschnitte 12 mit dem ersten Verbindungsformungsabschnitt 20 in dem anderen Verbindungsabschnitt 12 gekoppelt.
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Zu dieser Zeit wird der erste Kupplungsvorsprung 29 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 eines der beiden Verbindungsabschnitte 12 in den ersten Rücksprung 31 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 des anderen Verbindungsabschnitts 12 eingeführt. Des Weiteren wird der zweite Kupplungsvorsprung 59 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 eines der Verbindungsabschnitte 12 beweglich in den zweiten Ausschnittsabschnitt 51 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 des anderen Verbindungsabschnitts 12 eingeführt. Weiterhin wird zu dieser Zeit der Vorsprung 35 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 eines der Verbindungsabschnitte 12 beweglich in den Einsteckausschnittsabschnitt 43 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 des anderen Verbindungsabschnitts 12 eingeführt.
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In dieser Weise werden die Verbindungsabschnitte 23 sequentiell in Reihe gekoppelt. Die in Reihe gekoppelten Verbindungsstücke 12 ändern ihre Form zwischen einem linearen Zustand und einem gebogenen Zustand. In dem linearen Zustand, wie in 4 gezeigt, erstrecken sich die Verbindungsabschnitte 12 linear in die zweite Richtung X. In dem gebogenen Zustand, wie in 5 gezeigt, sind die Verbindungsstücke 12 in einem vorbestimmten Bogen gekrümmt.
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Wenn die in Reihe gekoppelten Verbindungsstücke 12 in dem linearen Zustand sind, wie in 4 gezeigt, steht die erste Stufenfläche 26 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 jedes Verbindungsabschnitts 12 in Kontakt mit der Kontaktfläche 27 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 des benachbarten Verbindungsabschnitts 12. In diesem Fall ist die zweite Stufenfläche 46 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 jedes Verbindungsabschnitts 12 getrennt von der dritten Kontaktfläche 47 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 des benachbarten Verbindungsschnitts 12.
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Wenn sich die in Reihe gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 in dem gekrümmten Zustand befinden, wie in 5 gezeigt, ist die erste Stufenfläche 26 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 jedes Verbindungsabschnitts 12 getrennt von der ersten Kontaktfläche 27 des ersten Verbindungsformungsabschnitts 20 des benachbarten Verbindungsabschnitts 12. In diesem Fall befindet sich die zweite Stufenfläche 46 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 jedes Verbindungsabschnitts 12 in Kontakt mit der dritten Kontaktfläche 47 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 des benachbarten Verbindungsabschnitts 12. Der Kupplungsabschnitt 22 jedes Verbindungsabschnitts 12 ist geneigt.
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Wie in den 2 und 6 gezeigt, hat jeder Kupplungsabschnitt 22 eine Form, die durch Biegen eines bandförmigen Plattenelements gestaltet wird. Ein Ende des Kupplungsabschnitts 22 ist in der zweiten Richtung X mit dem ersten Verbindungsformungsabschnitt 20 und das andere Ende mit dem zweiten Verbindungsformungsabschnitt 21 verbunden. Ein Abschnitt des Kupplungsabschnitts 22, der mit dem ersten Verbindungsformungsabschnitt 20 verbunden ist, bildet einen ersten Verbindungsabschnitt 61. Ein Abschnitt des Kupplungsabschnitts 22, der mit dem zweiten Verbindungsformungsabschnitt 21 verbunden ist, bildet einen zweiten Verbindungsabschnitt 62.
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Wie in der 6 gezeigt, umfasst der Kupplungsabschnitt 22 einen ersten gebogenen Abschnitt 63, einen zweiten gebogenen Abschnitt 64 und einen dritten gebogenen Abschnitt 65. Der erste gebogene Abschnitt 63 ist in einem zentralen Abschnitt in der zweiten Richtung X angeordnet und derart gebogen, dass dieser eine U-Form aufweist. Der zweite gebogene Abschnitt 64 ist zwischen dem ersten gebogenen Abschnitt 63 und dem ersten Verbindungsabschnitt 61 angeordnet. Der dritte gebogene Abschnitt 65 ist zwischen dem ersten gebogenen Abschnitt 63 und dem zweiten Verbindungsabschnitt 62 angeordnet. Daher ist der erste Kupplungsabschnitt 22 derart ausgestaltet, dass dieser eine längere Ausdehnung hat, als in einem Fall, in dem der erste Verbindungsformungsabschnitt 20 und der zweite Verbindungsformungsabschnitt 21 linear in der zweiten Richtung X gekoppelt sind.
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Der erste gebogene Abschnitt 63 ist gebogen, um einwärts der Kurve zu ragen, wenn die in Reihe gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 (die Verbindungsstücke 13) in dem in der 5 gezeigten gebogenen Zustand sind. Der zweite gebogene Abschnitt 64 und der dritte gebogene Abschnitt 65 sind gebogen, um sich im Wesentlichen aus der Kurve zu erstrecken, wenn sich die in Reihe gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 (die Verbindungsstücke 13) in dem in der 5 gezeigten gebogenen Zustand befinden.
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Wenn sich die in Reihe gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 (die Verbindungsstücke 13) in dem linearen Zustand befinden, hat der Kupplungsabschnitt 22 eine Form, die symmetrisch zu einer Ebene S ist, die sich im Zentrum des Kupplungsabschnitts 22 in der zweiten Richtung X befindet und rechtwinklig zu der zweiten Richtung X ist.
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Der Betrieb der Vorrichtung 11 zur Führung eines langen Objekts wird im Folgenden beschrieben.
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Die Vorrichtung 11 zur Führung eines langen Objekts wird in einer solchen Weise verwendet, dass das an die bewegbare Endhalterung gekoppelte Führungsende sich in der zweiten Richtung X hin- und herbewegt. Die Vorrichtung 11 zur Führung eines langen Objekts wird in der Weise benutzt, dass die Verbindungsabschnitte 12 (die Verbindungsstücke 13), die in der zweiten Richtung X gekoppelt sind, wiederholt ihre Form zwischen dem in der 4 gezeigten linearen Zustand und dem in der 5 gezeigten gebogenen Zustand ändern.
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Jeder Kupplungsabschnitt 22 umfasst den ersten bis dritten gebogenen Abschnitt 63 bis 65 wie in der 6 gezeigt. Wenn die in Reihe gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 die Form von dem linearen Zustand zu dem gebogenen Zustand ändern, wird daher insbesondere der erste gebogene Abschnitt 63 elastisch verformt, um, wie in der 7 gezeigt, in der zweiten Richtung X sich auszudehnen. Dadurch wird die in dem Kupplungsabschnitt 22 entstehende Spannung aufgelöst. Daher wird die Konzentration der Spannung auf den Kupplungsabschnitt 22 verringert, wodurch die Haltbarkeit des Kupplungsabschnitts 22 erhöht wird.
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Wenn der erste gebogene Abschnitt 63 elastisch verformt wird, um in der zweiten Richtung X ausgedehnt zu werden, zieht der Kupplungsabschnitt 22 den ersten Verbindungsformungsabschnitt 20 und den zweiten Verbindungsformungsabschnitt 21, die mit den zwei Enden des Kupplungsabschnitts 22 verbunden sind, mit seiner eigenen elastischen Rückstellkraft. Die elastische Rückstellkraft des Kupplungsabschnitts 22 arbeitet als Widerstandskraft (Rückstoßkraft), wenn die gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 die Form von dem linearen Zustand zu dem gebogenen Zustand ändern.
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Wenn die gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 die Form von dem linearen Zustand zu dem gebogenen Zustand ändern, wird daher der Aufprall reduziert, der entsteht, wenn die zweite Stufenfläche 46 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 jedes Verbindungsabschnitts 12 die dritte Kontaktfläche 47 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 des benachbarten Verbindungsabschnitts 12 kontaktiert. Dadurch wird das Auftreten eines Aufprallgeräusch reduziert, das durch diese Kontakte verursacht wird.
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Gemäß der oben dargestellten Ausführungsvariante werden die folgenden Vorteile erreicht.
- (1) Bei der Vorrichtung 11 zur Führung eines langen Objekts umfasst der Kupplungsabschnitt 22 jedes Verbindungsabschnitts die ersten bis dritten gebogenen Abschnitte 63 bis 65. Wenn die in Reihe gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 (die Verbindungsstücke 13) die Form zwischen dem linearen Zustand und dem gebogenen Zustand ändern und jeder Kupplungsabschnitt 22 elastisch verformt wird, erlauben daher der erste bis dritte gebogene Abschnitt 63 bis 65 die in den Kupplungsabschnitten 22 auftretenden Spannungen zu verringern. Dadurch wird die Konzentration der Spannung an dem Kupplungsabschnitt 22 verringert, wodurch die Haltbarkeit des Kupplungsabschnitts 22 verbessert wird.
- (2) Bei der Vorrichtung 11 zur Führung des langen Objekts ist der erste gebogene Abschnitt 63 des Kupplungsabschnitts 22 jedes Verbindungsabschnitts 12 in eine U-Form gebogen, um einwärts der Kurve zu ragen, wenn die in Reihe gekoppelten Verbindungsabschnitt 12 (die Verbindungstücke 13) in einem gebogenen Zustand sind. Dies verlängert die Distanz von dem ersten Verbindungsabschnitt 61 oder dem zweiten Verbindungsabschnitt 62 des Kupplungsabschnitts 22 zum Zentrum des Rings des Bogens, wenn die gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 (die Verbindungsstücke 13) gebogen sind, im Vergleich zu der Form, in der der erste gebogene Abschnitt 63 in eine U-Form gebogen ist, um aus der Kurve zu ragen, wenn der gekoppelte Verbindungsabschnitt 12 (die Verbindungsstücke 13) in dem gebogenen Zustand sind. Entsprechend den Hebelprinzipien wird dadurch die elastische Rückstellkraft des Kupplungsabschnitts 22, die als Widerstandskraft wirkt, wenn die gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 (die Verbindungsstücke 13) gebogen sind, im Vergleich zu der Form, in der der erste gebogene Abschnitt 63 in eine U-Form gebogen ist, um aus der Kurve zu ragen, wenn die gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 (die Verbindungsstücke 13) in dem gebogenen Zustand sind, erhöht. Wenn die in Reihe gekoppelten Verbindungsabschnitte 12 (die Verbindungsstücke 13) die Form von dem linearen Zustand zu dem gebogenen Zustand ändern, wird dadurch der Aufprall verringert, der entsteht, wenn die zweite Stufenfläche 46 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 jedes Verbindungsabschnitts 12 die dritte Kontaktfläche 47 des zweiten Verbindungsformungsabschnitts 21 des benachbarten Verbindungsabschnitts 12 kontaktiert. Dadurch wird das Auftreten von diesen Kontakten erzeugten Kontaktgeräuschen reduziert.
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MODIFIZIERUNGEN
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Die oben dargestellte Ausführungsvariante könnte in der nachfolgenden Weise modifiziert werden.
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Wie in der 8A gezeigt, könnten die Kupplungsabschnitte 22 in eine V-Form gebogen werden. Mit anderen Worten könnten die Kupplungsabschnitte 22 einen Biegeabschnitt aufweisen.
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Wie in der 8B gezeigt, könnten die Kupplungsabschnitte 22 zu einer U-Form gebogen werden. Mit anderen Worten kann der Kupplungsabschnitt 22 einen gebogenen Abschnitt aufweisen.
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Wie in der 8C gezeigt, kann der Kupplungsabschnitt 22 eine Form haben, die durch eine Umkehrung der Orientierungen der ersten bis dritten gebogenen Abschnitte 63 bis 65 erhalten wird.
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Wie in der 8D gezeigt, kann der Kupplungsabschnitt 22 eine sinuskurvenartige Form haben.
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Wie in der 8E gezeigt, kann der Kupplungsabschnitt 22 in eine Zickzack-Form gebogen sein.
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Wie in der 8F gezeigt, kann der Kupplungsabschnitt 22 eine Form haben, die einen gebogenen Abschnitt und einen Biegeabschnitt umfasst. In diesem Fall kann die Anzahl und Orientierung der gebogenen Abschnitte und der Biegeabschnitte beliebig gewählt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Vorrichtung zur Führung eines langen Objekts,
- 12
- Verbindungsabschnitt,
- 13
- Verbindungsstück,
- 14
- erster Arm,
- 15
- zweiter Arm,
- 20
- erster Verbindungsformungsabschnitt,
- 21
- zweiter Verbindungsformungsabschnitt,
- 22
- Kupplungsabschnitt,
- 63
- erster gebogener Abschnitt,
- 64
- zweiter gebogener Abschnitt,
- 65
- dritter gebogener Abschnitt,
- SK
- Aufnahmeraum,
- TK
- langes Objekt,
- X
- zweite Richtung,
- Y
- erste Richtung,
- Z
- dritte Richtung
