JP2004028313A

JP2004028313A - 蛇腹

Info

Publication number: JP2004028313A
Application number: JP2002189771A
Authority: JP
Inventors: Norio Nagai; 永井　規夫
Original assignee: Nabel Co Ltd
Current assignee: Nabel Co Ltd
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: JP4212308B2

Abstract

【課題】最も縮小した場合における長さを短くすることができるばかりではなく、自重により中途部の垂れ下がりを防止することができる新規な蛇腹を提供する。
【解決手段】山部２ａと谷部２ｂとが交互に形成されてなり伸縮自在となされた蛇腹であって、上記山部２ａは、低い山部２ａと高い山部２ａとからなり、上記高い山部２ａと高い山部２ａとの間には、１又は複数の低い山部２ａが形成されてなり、又は、上記谷部２ｂは、低い谷部２ｂと高い谷部２ｂとからなり、上記低い谷部２ｂと低い谷部２ｂとの間には、１又は複数の高い谷部２ｂが形成されてなることを特徴とする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えば、マシニングセンタ，研削機等或いはレーザ加工機や溶接機等の工作機械に取り付けられる蛇腹に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蛇腹は、例えば写真機やアコーディオン等を構成する部品として使用されていたが、近年では、マシニングセンタ，研削機等或いはレーザ加工機や溶接機等のような工作機械を構成する部品としても使用されるに至っている。例えば、レーザ加工機では、二次元又は三次元方向に駆動するとともにレーザ光を照射するヘッドの左右又は上下には、蛇腹が取り付けられており、こうした蛇腹により上記ヘッドをガイドするガイドレールに塵埃が付着することが防止され、又は該蛇腹内をレーザ光が通過するタイプのレーザ加工機においては、作業者の手指にレーザ光が照射されることを防止している。
【０００３】
ところで、こうした工作機械に取り付けられる蛇腹は、その工作機械の仕様に対応したものが要求され、上記レーザ加工機を例に上げて説明すれば、駆動するヘッドのストローク長さに亘って安定的に伸縮動作されることが要求されるとともに、蛇腹の一端が固定される部位と、蛇腹の他端が固定されるヘッドとが最も近接した位置との間は、該レーザ加工機を小型化する観点から、可能な限り短いことが望ましい。すなわち、工作機械に取り付けられる蛇腹は、上記安定的な伸縮動作以外に、最も縮小された場合における該蛇腹の長さが短いことが要求される。したがって、一定のストローク長さを確保する蛇腹を作成する場合、こうした最も縮小された場合における蛇腹の長さをより短くすることを考慮すれば、山部から谷部までの長さを可能な限り長いものとされた蛇腹を作成することとなる。このように、山部から谷部までの長さを長くすることにより、全体として山部と谷部との数が減少することから、最も縮小された場合における蛇腹の長さは短いものとなるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、山部から谷部までの長さを可能な限り長いものとして作成された蛇腹では、最も縮小された場合における該蛇腹の長さは短くなる一方、山部や谷部の数が減少することから、自重により蛇腹の中途部が下方に垂れ下がる危険性があり、特に、この蛇腹の内側にレーザ光が通過するレーザ加工機では、このレーザ光により蛇腹が焼失する可能性がある。したがって、こうした垂れ下がりを防止するために、単位長さあたりに、該蛇腹の中途部を支持する支持部材をより多く装着する必要性が生じ、結果的に最も縮小された場合における蛇腹の長さを短くすることはできない。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した従来の蛇腹が有する課題を解決するために提案されたものであって、最も縮小した場合における長さを短くすることができるばかりではなく、自重により中途部の垂れ下がりを防止することができる新規な蛇腹を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために提案されたものであり、第１の発明（請求項１記載の発明）は、山部と谷部とが交互に形成されてなり伸縮自在となされた蛇腹であって、上記山部は、低い山部と高い山部とからなり、上記高い山部と高い山部との間には、１又は複数の低い山部が形成されてなり、又は、上記谷部は、低い谷部と高い谷部とからなり、上記低い谷部と低い谷部との間には、１又は複数の高い谷部が形成されてなることを特徴とするものである。
【０００７】
この第１の発明に係る蛇腹では、山部は、低い山部と高い山部とからなり、上記高い山部と高い山部との間には、１又は複数の低い山部が形成されてなり、又は、上記谷部は、低い谷部と高い谷部とからなり、上記低い谷部と低い谷部との間には、１又は複数の高い谷部が形成されてなることから、従来の蛇腹に比べ、最も縮小した場合における長さを短くすることができるばかりではなく、自重により中途部の垂れ下がりを防止することができる。
【０００８】
なお、この第１の発明においては、上記高い山部と高い山部との間には、低い山部が複数形成されていても良く、また、低い谷部と低い谷部との間には、高い谷部が複数形成されているものであっても良い。また、シートを折曲することにより、山部と山部を交互に形成する方法で製造させる所謂折蛇腹においては、該蛇腹の伸縮方向に亘って、各山部の位置は全て同じであるが谷部のみが低い谷部と高い谷部により形成される面（例えば、上面）と、谷部の位置は全て同じであるが山部のみが高い山部と低い山部により形成される面（例えば、側面）とを持つこととなるが、本発明は、こうした折蛇腹ばかりではなく、樹脂やゴム等を素材とし、金型により一体成形されるタイプの蛇腹においては、周回り方向の全ての部位において、他の山部よりも高い山部又は他の谷部よりも低い谷部が形成されたものも含まれる。すなわち、この第１の発明では、製造工程や素材が限定されるものではなく、山部や谷部の関係から構成される態様としては、高い山部と低い山部とが交互に形成された蛇腹（請求項２記載の蛇腹）、高い山部と高い山部との間に複数の低い山部が形成された蛇腹、複数の高い山部と複数の高い山部との間に１又は複数の低い山部が形成された蛇腹、低い谷部と高い谷部とが交互に形成された蛇腹、低い部と低い谷部との間に複数の高い谷部が形成された蛇腹、複数の低い谷部と複数の低い谷部との間に１又は複数の高い谷部が形成された蛇腹に分けることができる。
【０００９】
また、第２の発明（請求項２記載の発明）は、上記第１の発明において、前記高い山部と低い山部又は低い谷部と高い谷部とは、交互に形成されてなることを特徴とするものである。
【００１０】
この第２の発明によれば、最も縮小した場合における長さを最も短くすることができるばかりではなく、自重により中途部の垂れ下がりを一層防止することができる。
【００１１】
また、第３の発明（請求項３記載の発明）は、前記請求項１又は２記載の構成からなる蛇腹本体と、この蛇腹本体の外側であって高い山部と低い山部とが形成されてなる部位に固定され、該蛇腹本体の伸縮方向に長さを有し該蛇腹本体の伸長長さを制限する制限テープと、を備え、この制限テープは、上記高い山部の各頂点に固定されてなるとともに、特定の高い山部に固定された部位からこの特定の高い山部の次に形成された他の高い山部に固定された部位までの長さが、上記蛇腹本体が縮小された際における該特定の高い山部と他の高い山部との間に形成された低い山部までの長さと同じか又はその長さよりも短いものとされてなることを特徴とするものである。
【００１２】
この第３の発明によれば、制限テープにより最も伸長される長さを規定することができるばかりではなく、この制限テープは、蛇腹本体が縮小された際に、低い山部から該低い山部に隣り合う谷部に亘って制限テープが折り込まれることがないので、この制限テープを固定することにより、最も縮小された際の蛇腹本体の長さが長尺とされてしまうことを防止することができる。
【００１３】
また、第４の発明（請求項４記載の発明）は、前記第３の発明において、前記制限テープは、肉厚方向に弾性を有する素材からなることを特徴とするものである。
【００１４】
この第４の発明によれば、蛇腹本体が伸縮動作する際に、山部から谷部に亘って形成された面が互いに衝突することにより発生する衝突音を十分抑制することがでえきる。すなわち、工作機械などに取り付けられた蛇腹の伸縮動作が高速となればなるほど、この蛇腹の伸縮動作により衝突音が発生するが、こうした衝突音を、上記制限テープにより有効に解消することが可能となる。
【００１５】
なお、この第４の発明においては、上記制限テープの素材は、肉厚方向に弾性力を有するものであることが必要であり、具体的には、ウレタン樹脂を上げることができるが、他の樹脂であっても良い。
【００１６】
また、第５の発明（請求項５記載の発明）は、前記請求項１又は２記載の構成からなる蛇腹本体と、この蛇腹本体が取り付けられる機器に支持される支持部材が該蛇腹本体の外側に装着されてなることを特徴とするものである。
【００１７】
この第５の発明によれば、支持部材は、蛇腹本体の外側に装着されてなることから、蛇腹本体の自重による垂れ下がりの程度に合わせて適当な範囲に適当な数の支持部材を装着することができ、また、こうした支持部材は、工作機械等に蛇腹本体を取り付けた後においても可能となるとともに、交換作業や取付作業等のメンテナンス作業においても極めて使い勝手が良い。なお、こうした蛇腹本体の垂れ下がりを防止する支持部材は、従来、蛇腹本体の内側に溶着されたものが存在するが、このように、蛇腹本体の内側に溶着された支持部材では、蛇腹本体に溶着可能な素材を使用しなければならず、レーザ加工機に取り付けられた場合には、レーザ光の照射によりこの支持部材から有毒ガスが発生する原因となるが、この第５の発明に係る蛇腹によれば、上述した作用効果に加えて、支持部材の素材の選定が制約されることがなく、また、有毒ガスの発生も防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る蛇腹について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
この実施の形態に係る蛇腹１は、本発明を図示しないレーザ加工機に取り付けられる蛇腹に適用したものであり、図１に示すように、山部２ａと谷部２ｂとが交互に形成された蛇腹本体２と、この蛇腹本体２の左側に固定された左側制限テープ３（図４参照）と、蛇腹本体２の右側に固定された右側制限テープ４と、上記蛇腹本体２の外側に装着された支持部材５，５とから構成されている。
【００２０】
上記蛇腹本体２は、合成樹脂からなる表面側シート（符号は省略する。）と裏面側シート（符号は省略する。）とが接着剤により貼付された可撓性シートを、山部と谷部とが交互に形成されるように折曲されてなる所謂折り蛇腹である。本実施の形態においては、この蛇腹本体２は、上部においては、それぞれ同じ高さの山部２ａが、間に谷部２ｂを介して連続しているが、上記谷部２ｂは、低い谷部２ｂと高い谷部２ｂとが交互に形成されている。すなわち、この蛇腹本体２の上部においては、図２に示すように、低い谷部２ｂの隣には、山部２ａが形成され、この山部２ａの隣には上記低い谷部２ｂよりも高い谷部２ｂが形成され、この高い谷部２ｂの隣には、上記山部２ａと同じ高さとなされ山部２ａが形成され、この山部２ａの隣には上記低い２谷部２ｂと同じ位置に形成された低い谷部２ｂが形成されている。一方、この蛇腹本体２の側部においては、上記低い谷部２ｂと直交する方向に形成された高い山部２ａが形成され、この高い山部２ａの隣には、谷部２ｂが形成され、この谷部２ｂの隣には、上記高い山部２ａよりも低い山部２ａが形成され、この低い山部２ａの隣には、上記谷部２ｂと同じ位置に形成された谷部２ｂが形成され、この谷部２ｂの隣には、高い山部２ａが形成されている。すなわち、この実施の形態に係る蛇腹本体２では、上述した順序でそれぞれ山部２ａ及び谷部２ｂが形成されている。
【００２１】
また、上記蛇腹本体２の左側部には、図３に示すように、上記左側制限テープ３が固定され、右側部には、右側制限テープ４が固定されている。これら左側制限テープ３及び右側制限テープ４は、それぞれウレタン樹脂からなるテープ本体３ａ，４ａと、ウレタン樹脂からなるとともに、該テープ本体３ａ，４ａの裏面にそれぞれ中央が溶着され、上記蛇腹本体２を構成する高さの高い山部２ａを中心に該山部２ａの頂点から僅かに谷部２ｂ，２ｂ側に貼付された貼付テープ３ｂ，４ｂとから構成されている。また、これら左側制限テープ３や右側制限テープ４は、上記高い山部２ａに貼付された部位からこの高い山部２ａの隣に形成された高い山部２ａに貼付された部位までの長さ（上記貼付テープ３ａ，４ａのピッチ）は、図６に示すように、蛇腹本体２が縮小された場合において、この左側制限テープ３や右側制限テープ４を構成するテープ本体３ａ，４ａが蛇腹本体２に形成された低い山部２ａ側に折曲された際に、該低い山部２ａに当接する長さ、或いはややその長さよりも短い長さとなされ、少なくとも、高い山部２ａの隣に形成された谷部２ｂと低い山部２ａとの間に形成された面にまで臨まない長さとされている。
【００２２】
また、上記支持部材５は、上記蛇腹本体２の中途部に装着されてなるものであり、図４に示すように、上記蛇腹本体２の上部に配設される上側平板６と、上記蛇腹本体２の左側に位置し上記上側平板６に固定された左側平板７と、上記蛇腹本体２の右側に位置し上記上側平板６に固定された右側平板８と、上記上側平板６と平行とされ一端は上記左側平板７に固定され右側は上記右側平板８に固定された下側平板９とから構成されている。
【００２３】
上記上側平板６は、中央に開口６ａが形成されている。この開口６ａは、図示しないレーザ加工機に固定されたガイドレールが挿通される部位であり、この上側平板６には、このガイドレールに支持される突片６ｂ，６ｃが形成され、これらの突片６ｂ，６ｃには、上記ガイドレールと摺接する摺接部材１０，１１がネジ１２，１３を介して固定されている。また、上記上側平板６の左端側には、上記左側平板７の上端側がリベット１４を介して固定されている。図４に示す上側平板６の左端側に形成された２つの開口（符号は省略する。）や、左側平板７の上端側に形成された開口（符号は省略する。）は、それぞれ上記リベットが挿通される挿通孔である。また、上記上側平板６の右端側には、上記右側平板の上端側がリベット１４を介して固定され、上記下側平板９の左側は、上記左側平板７の下端側と、右側は上記右側平板８の下端側と、それぞれリベット１４を介して固定されている。なお、上記上側平板６の右端側、上記右側平板８の上下両端側並びに上記下側平板９の左右両端側に形成された開口（符号は省略する。）は、それぞれ上記リベット１４が挿通される挿通孔である。
【００２４】
以下、上述した蛇腹１の伸縮動作について詳細に説明する。先ず、図３に示す状態は、最も伸長される前段階における蛇腹１の平断面図であり、この図３に示す状態からさらに蛇腹本体２が伸長されると、図５に示すように、上記左側制限テープ３，４を構成するテープ本体３ａ，４ａが直線状となされ、これ以上蛇腹本体２が伸長しない状態となる。なお、図示しないレーザ加工機を構成するヘッドは、設計上このように各テープ本体３ａ，４ａが直線状となるまで蛇腹本体２が伸長されるようにはなされていないが、レーザ加工機の誤動作により、または、所定の長さよりも短い長さの蛇腹１が取り付けられた場合には、図５に示す状態となり、さらに伸長された場合には、上記左側制限テープ３及び右側制限テープ４は破断されることとなるが、蛇腹本体２まで破断される可能性を抑制することができる。そして、上述のように、伸長された蛇腹本体２が、上記ヘッドの駆動により除々に縮小され、最も縮小された場合には、図６に示すように、高い山部２ａと高い山部２ａが互いに接近するとともに、低い山部２ａと低い山部２ａも互いに接近するが、その位置は、異なることから、同じ位置に山部や谷部が形成された従来の蛇腹に比べ、最も縮小された際の蛇腹１の長さ（伸縮方向の長さ）は、短いものとすることができる。
【００２５】
また、このように蛇腹本体２が最も縮小された際には、上記左側制限テープ３及び右側制限テープ４を構成するテープ本体３ａ，４ａは、図６に示すように、内側に折曲されても、低い山部２ａの頂点よりも谷部２ｂ側に臨むことがないので、制限テープ３，４を固定することにより、蛇腹本体２を最も縮小させた際における該蛇腹本体２の長さが大幅に長くなることを有効に防止することができる。特に、この実施の形態に係る蛇腹１では、上記左側制限テープ３及び右側制限テープ４は、それぞれ肉厚方向に弾性を有する素材としてウレタン樹脂からなるので、この蛇腹１が高速で伸縮された場合であっても、山部２ａから谷部２ｂまでの面が衝突することにより発生する騒音を有効に低減することが可能となる。
【００２６】
さらに、上述した実施の形態に係る蛇腹１では、蛇腹本体２の外側に上述した支持部材５，５が装着されてなることから、蛇腹本体２を確実に支持し、より一層蛇腹本体２の垂れ下がりを防止することができるばかりではなく、該支持部材５，５は、蛇腹本体２の外側に装着されてなるので、蛇腹本体２の自重による垂れ下がりの程度に合わせて適当な範囲に適当な数の支持部材５，５を装着することができ、また、こうした支持部材５，５は、レーザ加工機に蛇腹本体２を取り付けた後においても可能となるとともに、交換作業や取付作業等のメンテナンス作業においても極めて使い勝手が良い。なお、こうした支持部材５，５が装着された蛇腹１によれば、レーザ光が照射される可能性も極めて低く、このため、有毒ガスが発生する原因となることも避けることができ、したがって、支持部材５，５の素材の選定が制約されることもない。
【００２７】
なお、上記実施の形態では、本発明を所謂折り蛇腹に適用したものを図示して説明したが、本発明は、こうした折り蛇腹ではなく、合成樹脂やゴム等を素材とし、金型により上記山部２ａや谷部２ｂを一体成形したタイプの蛇腹に適用したものであっても良い。
【００２８】
さらに、上記実施の形態に係る蛇腹１では、高い山部２ａと低い山部２ａとを交互に形成したが、高い山部２ａと高い山部２ａとの間に低い山部２ａが複数形され、或いは、低い谷部２ｂと低い谷部２ｂとの間に複数の高い谷部２ｂが形成されたものであっても良い。
【００２９】
【発明の効果】
前述した本発明の一実施の形態の説明からも明らかなように、本発明（請求項１記載の発明）では、山部は、低い山部と高い山部とからなり、上記高い山部と高い山部との間には、１又は複数の低い山部が形成されてなり、又は、上記谷部は、低い谷部と高い谷部とからなり、上記低い谷部と低い谷部との間には、１又は複数の高い谷部が形成されてなることから、従来の蛇腹に比べ、最も縮小した場合における蛇腹の伸縮方向の長さを短くすることができるばかりではなく、自重により中途部の垂れ下がりを防止することができる。
【００３０】
また、第２の発明（請求項２記載の発明）によれば、最も縮小した場合における長さを最も短くすることができるばかりではなく、自重により中途部の垂れ下がりを一層防止することができる。
【００３１】
また、第３の発明（請求項３記載の発明）によれば、制限テープにより最も伸長される長さを規定することができるばかりではなく、この制限テープは、蛇腹本体が縮小された際に、低い山部から該低い山部に隣り合う谷部に亘って制限テープが折り込まれることがないので、この制限テープを固定することにより、最も縮小された際の蛇腹本体の長さが長尺とされてしまうことを防止することができる。
【００３２】
また、第４の発明（請求項４記載の発明）によれば、蛇腹本体が伸縮動作する際に、山部から谷部に亘って形成された面が互いに衝突することにより発生する衝突音を十分抑制することがでえきる。すなわち、工作機械などに取り付けられた蛇腹の伸縮動作が高速となればなるほど、この蛇腹の伸縮動作により衝突音が発生するが、こうした衝突音を、上記制限テープにより有効に解消することが可能となる。
【００３３】
また、第５の発明（請求項５記載の発明）では、支持部材は、蛇腹本体の外側に装着されてなることから、蛇腹本体の自重による垂れ下がりの程度に合わせて適当な範囲に適当な数の支持部材を装着することができ、また、こうした支持部材は、工作機械等に蛇腹本体を取り付けた後においても可能となるとともに、交換作業や取付作業等のメンテナンス作業においても極めて使い勝手が良い。なお、こうした蛇腹本体の垂れ下がりを防止する支持部材は、従来、蛇腹本体の内側に溶着されたものが存在するが、このように、蛇腹本体の内側に溶着された支持部材では、蛇腹本体に溶着可能な素材を使用しなければならず、レーザ加工機に取り付けられた場合には、レーザ光の照射によりこの支持部材から有毒ガスが発生する原因となるが、この第５の発明に係る蛇腹によれば、上述した作用効果に加えて、支持部材の素材の選定が制約されることがなく、また、有毒ガスの発生も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る蛇腹の斜視図である。
【図２】図１に示す蛇腹の側面図である。
【図３】蛇腹本体が最も伸張される前段階における状態を示す平断面図である。
【図４】支持部材を示す分解斜視図である。
【図５】図３に示す状態からさらに蛇腹本体が伸張された後の状態を示す平断面図である。
【図６】蛇腹本体が最も縮小された状態を示す平断面図である。
【符号の説明】
１　　蛇腹
２　　蛇腹本体
２ａ　　山部
２ｂ　　谷部
３　　左側制限テープ
４　　右側制限テープ
５　　支持部材

Claims

山部と谷部とが交互に形成されてなり伸縮自在となされた蛇腹であって、
上記山部は、低い山部と高い山部とからなり、上記高い山部と高い山部との間には、１又は複数の低い山部が形成されてなり、又は、
上記谷部は、低い谷部と高い谷部とからなり、上記低い谷部と低い谷部との間には、１又は複数の高い谷部が形成されてなることを特徴とする蛇腹。
前記高い山部と低い山部又は低い谷部と高い谷部とは、交互に形成されてなることを特徴とする請求項１記載の蛇腹。
前記請求項１又は２記載の構成からなる蛇腹本体と、
この蛇腹本体の外側であって高い山部と低い山部とが形成されてなる部位に固定され、該蛇腹本体の伸縮方向に長さを有し該蛇腹本体の伸長長さを制限する制限テープと、を備え、
この制限テープは、上記高い山部の各頂点に固定されてなるとともに、特定の高い山部に固定された部位からこの特定の高い山部の次に形成された他の高い山部に固定された部位までの長さが、上記蛇腹本体が縮小された際における該特定の高い山部と他の高い山部との間に形成された低い山部までの長さと同じか又はその長さよりも短いものとされてなることを特徴とする蛇腹。
前記制限テープは、肉厚方向に弾性を有する素材からなることを特徴とする請求項３記載の蛇腹。
前記請求項１又は２記載の構成からなる蛇腹本体と、この蛇腹本体が取り付けられる機器に支持される支持部材が該蛇腹本体の外側に装着されてなることを特徴とする蛇腹。