JP2009159777A - 自立型ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】上下変動を抑制することができる自立型のケーブルを提供すること。
【解決手段】自立型ケーブル１は、上下に配置された、往復移動する可動部４１と固定された固定部４２に、一端側と他端側がそれぞれ連結され、ケーブル幅方向に撓んだ状態と平坦な状態との移行が自在な自立補助部２０を備える。該自立補助部は、ケーブル折り返し点１ａに位置したときは撓んだ状態から平坦な状態に移行し、該ケーブル折り返し点以外に位置したときは平坦な状態から撓んだ状態に移行する。これにより、特に可動部に隣接する自立補助部が撓んだ状態に移行して適度な剛性を持って支えるので、当該ケーブルをケーブルベア内部に収納しなくても、可動部移動時の当該ケーブルの上下変動を抑制することができる。更に、自立補助部はケーブルそのものであるので擦れることは無く、ケーブルベアは不要となるので、ケーブルベアで発生した課題は解消されることになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、上下に配置された、往復移動する可動部と固定された固定部に、一端側と他端側がそれぞれ連結される自立型ケーブルに関し、例えば機械加工ライン、半導体製造装置、電子部品実装装置等に組み込まれたロボット走行装置等に用いられる自立型ケーブルに関する。

機械加工ライン、半導体製造装置、電子部品実装装置には、加工材、ウエハ、基板等のワークを把持して搬送するためのロボット走行装置が組み込まれている。例えば特許文献１（特開２００５−９６０１８号公報）には、ロボット走行装置の軌道の両側に複数の加工機械を配置した機械加工ラインが開示されている。ロボット走行装置は、軌道上を移動する走行台車に、ワークをハンドリングするロボットが搭載されている。このロボットのアームのハンドを動作させることにより、ワークをハンドに把持させ、該ワークを各加工機械に着脱することができる。また、走行台車を軌道に沿って移動させることにより、ワークを各加工機械の間で移動させ、複数の機械加工を該ワークに施すことができる。

このようなロボット走行装置では、軌道の側部にケーブルベア（登録商標）が敷設されている。ケーブルベアは、一列に並べた複数の略矩形のフレームをピンによって回動可能に結合し、上下方向に屈曲可能としたものである。そして、ケーブルベア内部に形成された空間には、信号ラインや電力、油圧、空圧の動力ラインのケーブルやチューブ（以下、単にケーブルという）が収納されている。ケーブルベアは、一端側がＵ字型に折り返され、その先端部が走行台車に連結されている。これにより、ケーブルベアの摺動に合わせたケーブルの配線及び配管ができ、自立不可なケーブルであっても該ケーブルの上下変動を抑えることができる。そして、走行台車の移動を妨げることなく、走行台車及びロボットに必要な制御信号及び動力等を供給することができる。

ところが、ケーブルベアとケーブルとの擦れにより、発塵や振動・騒音が生じる場合がでてきた。そこで、例えば特許文献２（特開２００６−２２８８４１号公報）には、ケーブルを平面的に並べて結束して帯状体とする結束部材と、帯状体を部分的に接触して支持する支持体を備えたケーブルベアが提案されている。このケーブルベアによれば、ケーブルとの擦れが発生せず、発塵を防止することができる。また、例えば特許文献３（特開２００６−１５９３４６号公報）には、ベルト・プーリ機構を備えたケーブルベアが提案されている。このケーブルベアによれば、プーリ駆動機構が可動部と一体に軸方向に移動することがないため、ケーブルベアによる振動・騒音の発生を抑制することができる。

特開２００５−９６０１８号公報 特開２００６−２２８８４１号公報 特開２００６−１５９３４６号公報

上述した従来のケーブルベアは、ケーブル全体を収納可能な容積が必要であるため、摺動させるための動力やスペースが余分に必要である。また、ケーブルベアの重量分の慣性により摺動停止位置の精度が取り難くなる。また、ケーブルベアの分のコストが余分に掛かる。

本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、上下変動を抑制することができる自立型のケーブルを提供することにある。

上記目的達成のため、本発明の自立型ケーブルでは、上下に配置された、往復移動する可動部と固定された固定部に、一端側と他端側がそれぞれ連結される自立型ケーブルであって、ケーブル幅方向に撓んだ状態と平坦な状態との移行が自在な自立補助部を備え、該自立補助部は、ケーブル折り返し点に位置したときは撓んだ状態から平坦な状態に移行し、該ケーブル折り返し点以外に位置したときは平坦な状態から撓んだ状態に移行することを特徴としている。

これにより、特に可動部に隣接する自立補助部が撓んだ状態に移行して適度な剛性を持って支えるので、当該ケーブルをケーブルベア内部に収納しなくても、可動部移動時の当該ケーブルの上下変動を抑制することができる。更に、自立補助部はケーブルそのものであるので擦れることは無く、ケーブルベアは不要となるので、ケーブルベアで発生した課題は解消されることになる。

前記自立補助部は、ケーブル両外側に係止される弾性部材により形成されることを特徴としている。これにより、ケーブル幅方向に平坦な状態と撓んだ状態との移行を確実に行うことができる。そして、前記弾性部材は、ケーブル長方向に所定間隔で複数係止されていることを特徴としている。これにより、自立補助部を簡易に形成することができる。
また、前記自立補助部は、前記可動部に撓んだ状態で取り付けられることにより形成されることを特徴としている。これにより、少なくとも可動部に隣接する自立補助部を撓んだ状態に維持することが可能となるため、適度な剛性を持って支えて可動部移動時の当該ケーブルの上下変動を確実に抑制することができる。

以下、本発明に係る自立型ケーブルの実施形態について説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明に係る第１の実施形態の自立型ケーブルを備えたロボット走行装置等の軌道の側部を示す平面図、図２は、図１に示す自立型ケーブルを示す平面図、図３（Ａ）、（Ｂ）は、図２に示す自立型ケーブルのＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。
図１に示すロボット走行装置等の軌道の側部には、可動部４１と固定部４２が上下にそれぞれ所定間隔で配置されている。可動部４１は、水平な移動面４３に沿って図示矢印ａ方向に往復移動、即ち実線で示す位置と点線で示す位置との間で往復移動するようになっている。固定部４２は、移動面４３に平行な基準面４４上に固定されている。そして、自立型ケーブル１の一端側が可動部４１に連結され、他端側がＵ字型に折り返され、その先端部が固定部４２に連結されている。この自立型ケーブル１におけるＵ字型のケーブル折り返し点１ａの位置は、可動部４１の図示矢印ａ方向の往復移動に追従して変化する。

図２に示す自立型ケーブル１の図示下端が図１に示す可動部４１に連結される可動連結端部１Ｍであり、図示上端が図１に示す固定部４２に連結される固定連結端部１Ｆである。この自立型ケーブル１は、例えば１３本のケーブルユニット１０を並列させて融着し、可動連結端部１Ｍから固定連結端部１Ｆに向かって所定間隔で、ケーブルユニット１０のケーブル幅方向の両外側に引張バネ２１の両端を係止して自立補助部２０を形成した自立型平型ケーブルである。

ケーブルユニット１０は、複数本の同軸ケーブル等を筒状の束に纏めた信号ラインや電力の動力ラインのケーブルである。尚、ケーブルユニット１０と共に油圧、空圧の動力ラインのケーブルを並列させて融着し、可動連結端部から固定連結端部に向かって所定間隔で、ケーブルユニット１０のケーブル幅方向の両外側に引張バネの両端を係止して自立補助部を形成した自立型複合平型ケーブルとしても良い。また、ケーブルユニット１０等の並列本数は任意の本数であって良い。

自立補助部２０は、ケーブル幅方向に撓んだ状態と平坦な状態との移行が自在となっている。即ち、自立補助部２０は、ケーブルユニット１０のケーブル幅方向の両外側に係止されている引張バネ２１の引張力により図３（Ａ）に示すように断面が円弧状に撓んだ状態となったり、引張バネ２１の引張力に抗する外力により図３（Ｂ）に示すように断面が直線状の平坦な状態となったりする。具体的には、自立補助部２０は、図１に示すケーブル折り返し点１ａに位置したときは該折り返しにより発生するケーブル幅方向の外力により撓んだ状態から平坦な状態に移行し、該ケーブル折り返し点１ａ以外に位置したときは上記外力が消失するので平坦な状態から撓んだ状態に移行するようになっている。

このような自立補助部２０を設けることにより、撓んだ状態の自立補助部２０は剛性が高くなるので、可動部４１の移動時の自立型ケーブル１の上下変動を抑制することができる。但し、自立補助部２０の剛性が高過ぎると、可動部４１が移動したときに該自立補助部２０が上方に撓み易くなり、逆に自立補助部２０の剛性が低過ぎると、可動部４１が移動したときに該自立補助部２０が下方に撓み易くなる。そこで、可動部４１が移動したときに自立補助部２０の上下変動を抑制可能、即ち略水平に保持可能な自立補助部２０の剛性を最適値に調整する必要がある。上述したように、可動連結端部１Ｍから固定連結端部１Ｆに向かって所定間隔で、ケーブルユニット１０のケーブル幅方向の両外側に引張バネ２１の両端を係止して自立補助部２０を形成しているので、引張バネ２１のバネ径、バネ長さ、線径、バネ定数等を適宜選択することにより、自立補助部２０の剛性を最適値に調整することができる。

図４は、本発明に係る第２の実施形態の自立型ケーブルを備えたロボット走行装置等の軌道の側部を示す平面図、図５は、図４に示す自立型ケーブルを示す平面図、図６（Ａ）、（Ｂ）は、図５に示す自立型ケーブルのＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。
図４に示すロボット走行装置等の軌道の側部にも、図１に示すロボット走行装置等の軌道の側部と同様に可動部５１と固定部５２が上下にそれぞれ所定間隔で配置されている。可動部５１は、水平な移動面５３に沿って図示矢印ａ方向に往復移動、即ち実線で示す位置と点線で示す位置との間で往復移動するようになっている。固定部５２は、移動面５３に平行な基準面５４上に固定されている。そして、自立型ケーブル２の一端側が固定冶具３１を介して可動部５１に連結され、他端側がＵ字型に折り返され、その先端部が固定部５２に連結されている。この自立型ケーブル２におけるＵ字型のケーブル折り返し点２ａの位置は、可動部５１の図示矢印ａ方向の往復移動に追従して変化する。

図５に示す自立型ケーブル２の図示下端が固定冶具３１に固定されて図４に示す可動部５１に連結される可動連結端部２Ｍであり、図示上端が図４に示す固定部５２に連結される固定連結端部２Ｆである。この自立型ケーブル２も、図１に示す自立型ケーブル１と同様の例えば１３本のケーブルユニット１０を並列させて融着しているが、可動連結端部２Ｍに固定冶具３１を固定して自立補助部３０を形成した点で図１に示す自立型ケーブル１と異なる自立型平型ケーブルである。

ケーブルユニット１０は、複数本の同軸ケーブル等を筒状の束に纏めた信号ラインや電力の動力ラインのケーブルである。尚、ケーブルユニット１０と共に油圧、空圧の動力ラインのケーブルを並列させて融着し、可動連結端部に固定冶具を固定して自立補助部を形成した自立型複合平型ケーブルとしても良い。また、ケーブルユニット１０等の並列本数は任意の本数であって良い。

自立補助部３０も、ケーブル幅方向に撓んだ状態と平坦な状態との移行が自在となっている。即ち、自立補助部３０は、図６（Ａ）に示す固定冶具３１を構成する上冶具３１ａと下冶具３１ｂで形成される円弧状の隙間３１ｃにケーブルの可動連結端部２Ｍが挟持されることにより断面が円弧状に撓んだ状態となったり、該円弧状態が外力により矯正されて図６（Ｂ）に示すように断面が直線状の平坦な状態となったりする。具体的には、自立補助部３０は、図４に示すケーブル折り返し点２ａに位置したときは該折り返しにより発生するケーブル幅方向の外力により撓んだ状態から平坦な状態に移行し、該ケーブル折り返し点２ａ以外で可動部５１からケーブル折り返し点２ａに至る間では、上記外力が消失するので平坦な状態から撓んだ状態に移行するようになっている。

このような自立補助部３０を設けることにより、撓んだ状態の自立補助部３０は剛性が高くなるので、可動部５１の移動時の自立型ケーブル２の上下変動を抑制することができる。但し、図１に示す自立型ケーブル１と同様の理由により、可動部５１が移動したときに自立補助部３０の上下変動を抑制可能、即ち略水平に保持可能な自立補助部３０の剛性を最適値に調整する必要がある。上述したように、可動連結端部２Ｍを固定冶具３１に固定して自立補助部３０を形成しているので、固定冶具３１を構成する上冶具３１ａと下冶具３１ｂで形成される円弧状の隙間３１ｃの曲率半径を適宜選択することにより、自立補助部３０の剛性を最適値に調整することができる。
尚、第１の実施形態の自立型ケーブル１と第２の実施形態の自立型ケーブル２の組み合わせ、即ち引張バネ２１と固定冶具３１により自立補助部を形成するようにしても良い。

次に、第１及び第２の実施形態の自立型ケーブル並びにそれらを組み合わせた自立型ケーブルと、比較のために自立補助部が形成されていない従来のケーブルを、移動試験装置に組み込んで移動繰り返し試験を行った。
図７は、移動試験装置を示す平面図である。この移動試験装置６０は、上下にそれぞれ所定間隔で配置された可動部６１と固定部６２を備えている。可動部６１は、水平な移動面６３に沿って図示矢印ａ方向に往復移動するようになっている。固定部６２は、移動面６３に平行な基準面６４上に固定されている。尚、移動面６３及び基準面６４には、断面が円弧状の自立補助部２０、３０の両側下端が接触している。そして、後述する自立型ケーブル１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃもしくはケーブル９の一端側が可動部６１に連結され、他端側がＵ字型に折り返され、その先端部が固定部６２に連結されている。尚、移動面６３及び基準面６４には、自立型ケーブル１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃの断面円弧状の自立補助部２０、３０の両側下端が接触している。

移動試験装置６０の移動繰り返し試験は、以下の条件とした。
可動部６１のストローク：１０００ｍｍ、１７００ｍｍ、２０００ｍｍ
可動部６１の移動速度：１５００ｍｍ／ｓｅｃ
可動部６１の移動速度到達時間：５０ｍｓ
可動部６１（移動面６３）と固定部６２（基準面６４）との間隔：２００ｍｍ
このような移動試験装置６０に組み込まれる本実施形態の実施例である自立型ケーブル１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び従来の比較例であるケーブル９を以下説明する。

［実施例］
２種類のケーブルユニット１０Ａ、１０Ｂをケーブルユニット１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｂ、１０Ｂの順になるように並列させ融着して１３連平型ケーブルとした。
そして、該１３連平型ケーブルの可動連結端部から１００ｍｍ間隔で１５００ｍｍまでのケーブル幅方向の両外側のケーブルユニット１０Ａ、１０Ｂに、詳細は後述する引張バネ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの両端をそれぞれ係止して、４種類の自立型ケーブル１Ａ、１Ｂ、１Ｃを製作した。

また、該１３連平型ケーブルの可動連結端部を詳細は後述する固定冶具３１に固定して、自立型ケーブル２Ａを製作した。
更に、該１３連平型ケーブルの可動連結端部から１００ｍｍ間隔で１５００ｍｍまでのケーブル幅方向の両外側のケーブルユニット１０Ａと１０Ｂに、上記引張バネ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの両端を係止すると共に、可動連結端部を上記固定冶具３１に固定して、４種類の自立型ケーブル３Ａ、３Ｂ、３Ｃを製作した。

ケーブルユニット１０Ａ、１０Ｂのケーブル長は、２０００ｍｍであり、ケーブル重量は、１１５０ｇ／ｍである。
ケーブルユニット１０Ａの構成を説明する。錫めっき軟銅線からなる導体素線を撚って外径２．０９ｍｍとした導体（ＡＷＧ１５）の周囲に、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）の絶縁体を０．３ｍｍ厚さで被覆して形成した外径２．６９ｍｍの第１単純線を３本、ポリエステル介在と撚り合わせ、撚り合せ外径５．８ｍｍとした第１ケーブルコアを形成する。
この第１ケーブルコアの周囲に、多孔質ポリテトラフルオロエチレンからなるテープ（厚さ０．１ｍｍ）を押さえテープとして巻回し、さらにこの押さえテープの周囲にウレタンポリ塩化ビニルからなるシースを０．８５ｍｍ厚さで押出し被覆し、全体として外径７．７ｍｍのケーブルユニット１０Ａを製作した。

ケーブルユニット１０Ｂの構成を説明する。錫めっき軟銅線からなる導体素線を撚って外径０．５８ｍｍとした導体（ＡＷＧ２５）の周囲に、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）の絶縁体を０．２ｍｍ厚さで被覆して形成した外径０．９８ｍｍの第２単純線を作成し、この第２単純線と、これと同径（０．９８ｍｍ）のポリエステル介在からなるポリエステル線とを２ヶ撚りして、撚り外径１．９６ｍｍの２ケ撚り電線を形成し、この２ケ撚り電線を３対、ポリエステル介在からなるポリエステル線（外径０．９８ｍｍ）の周囲に撚り合わせて、撚り合せ外径５．９ｍｍとした第２ケーブルコアを形成する。
この第２ケーブルコアの周囲に、多孔質ポリテトラフルオロエチレンからなるテープ（厚さ０．１ｍｍ）を押さえテープとして巻回し、さらにこの押さえテープの周囲にウレタンポリ塩化ビニルからなるシースを０．８ｍｍ厚さで押出し被覆し、全体として外径７．７ｍｍのケーブルユニット１０Ｂを製作した。

このようにして作成したケーブルユニット１０Ａ及びケーブルユニット１０Ｂを、上記したように、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｂ、１０Ｂのように配置して平型ケーブルを作成し、その平型ケーブルの幅は、１００．１ｍｍ乃至１００．５ｍｍとされ、その厚さは、７．７ｍｍ乃至８．５ｍｍとされている。

引張バネ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの構成を説明する。引張バネ２１Ａは、軽荷重タイプであり、バネ径６ｍｍ、バネ長さ５０ｍｍ、線径０．６ｍｍ、バネ定数０．１３である。引張バネ２１Ｂは、軽中荷重タイプであり、バネ径６ｍｍ、バネ長さ５０ｍｍ、線径０．７ｍｍ、バネ定数０．２７である。引張バネ２１Ｃは、軽中荷重タイプであり、バネ径６ｍｍ、バネ長さ６０ｍｍ、線径０．７ｍｍ、バネ定数０．２３である。
固定冶具３１の構成を説明する。固定冶具３１を構成する上冶具３１ａの円弧の曲率半径は６８．５ｍｍ、弦の長さは１２２．１７ｍｍであり、下冶具３１ｂの円弧の曲率半径は６０ｍｍ、弦の長さは１０３．９２ｍｍである。

［比較例］
１種類のケーブルユニット１０Ａを並列させ融着して６連平型ケーブルとし、２種類のケーブルユニット１０Ａ、１０Ｂを並列させ融着して７連平型ケーブルとし、更に６連平型ケーブルと７連平型ケーブルを融着してケーブルユニット１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｂ、１０Ｂの順になるように並列させ融着して１３連平型ケーブル９を製作した。

図８は、可動部６１のストロークが１０００ｍｍのときの移動繰り返し試験の結果を示す図である。試験結果は、可動部６１の移動中における実施例の自立型ケーブル１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び比較例のケーブル９の上方への最大撓み量（＋で示す）及び下方への最大撓み量（−で示す）、及び可動部６１が図７の左端から右端に移動するときの途中位置（可動部６１の最右端位置を基点として図示左方向に３００ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍの位置）における最大撓み量を示している。

図８から明らかなように、比較例のケーブル９では、最大撓み量が＋８０ｍｍ〜０ｍｍに達し、更に移動途中においても最大撓み量が＋５０ｍｍ、＋７５ｍｍ、＋７５ｍｍに達している。これに対し、実施例の自立型ケーブル１Ａでは、最大撓み量が＋６０ｍｍ〜０ｍｍと良好であり、移動途中において最大撓み量が＋３０ｍｍ、＋６０ｍｍ、＋５０ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル１Ｂでは、最大撓み量が＋２０ｍｍ〜０ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が０ｍｍ、０ｍｍ、０ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル１Ｃでは、最大撓み量が＋４０ｍｍ〜０ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が＋１０ｍｍ、＋４０ｍｍ、＋４０ｍｍと良好である。以上の結果から、今回の実施例では軽中荷重タイプ、バネ径６ｍｍ、バネ長さ５０ｍｍ、線径０．７ｍｍ、バネ定数０．２７を使用した自立型ケーブル１Ｂが自立補助部の剛性を最適値により近く調整することができ、上下変動を抑制することができることが分かる。

また、実施例の自立型ケーブル２Ａでは、最大撓み量が＋７５ｍｍ〜０ｍｍ、移動途中においては最大撓み量が＋３０ｍｍ、＋７０ｍｍ、＋７０ｍｍとなり、比較例のケーブル９よりは良好であった。実施例の自立型ケーブル３Ａでは、最大撓み量が＋３０ｍｍ〜０ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が＋１０ｍｍ、＋２５ｍｍ、＋３０ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル３Ｂでは、最大撓み量が０ｍｍ〜０ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が０ｍｍ、０ｍｍ、０ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル３Ｃでは、最大撓み量が＋４０ｍｍ〜０ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が＋１０ｍｍ、＋３０ｍｍ、＋４０ｍｍと良好である。以上の結果から、今回の実施例では軽中荷重タイプ、バネ径６ｍｍ、バネ長さ５０ｍｍ、線径０．７ｍｍ、バネ定数０．２７と固定冶具３１を使用した自立型ケーブル３Ｂが自立補助部の剛性を最適値に調整することができ、上下変動を完全に抑制することができることが分かる。

図９は、可動部６１のストロークが１７００ｍｍのときの移動繰り返し試験の結果を示す図である。試験結果は、可動部６１の移動中における実施例の自立型ケーブル１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び比較例のケーブル９の上方への最大撓み量（＋で示す）及び下方への最大撓み量（−で示す）、及び可動部６１が図７の左端から右端に移動するときの途中位置（可動部６１の最右端位置を基点として図示左方向に３００ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍの位置）における最大撓み量を示している。

図９から明らかなように、比較例のケーブル９では、最大撓み量が＋８０ｍｍ〜−１３０ｍｍに達し、更に移動途中においても最大撓み量が−８０ｍｍ、−８５ｍｍ、−６０ｍｍに達している。これに対し、実施例の自立型ケーブル１Ａでは、最大撓み量が＋３０ｍｍ〜−５ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が−５ｍｍ、０ｍｍ、０ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル１Ｂでは、最大撓み量が＋２０ｍｍ〜−１０ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が−１０ｍｍ、−５ｍｍ、０ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル１Ｃでは、最大撓み量が＋６０ｍｍ〜−１５ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が−１０ｍｍ、０ｍｍ、０ｍｍと良好である。以上の結果から、今回の実施例では軽荷重タイプ、バネ径６ｍｍ、バネ長さ５０ｍｍ、線径０．６ｍｍ、バネ定数０．１３を使用した自立型ケーブル１Ａ、又は軽中荷重タイプ、バネ径６ｍｍ、バネ長さ５０ｍｍ、線径０．７ｍｍ、バネ定数０．２７を使用した自立型ケーブル１Ｂが自立補助部の剛性を最適値に近く調整することができ、上下変動を抑制することができることが分かる。

また、実施例の自立型ケーブル２Ａでは、最大撓み量が＋７５ｍｍ〜−７５ｍｍ、移動途中においては最大撓み量が−２５ｍｍ、−３０ｍｍ、−２５ｍｍとなり、比較例のケーブル９よりは良好であった。実施例の自立型ケーブル３Ａでは、最大撓み量が＋２５ｍｍ〜−５ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が０ｍｍ、０ｍｍ、０ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル３Ｂでは、最大撓み量が＋５ｍｍ〜−５ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が−５ｍｍ、−５ｍｍ、０ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル３Ｃでは、最大撓み量が＋３０ｍｍ〜０ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が０ｍｍ、０ｍｍ、０ｍｍと良好である。以上の結果から、今回の実施例では軽荷重タイプ、バネ径６ｍｍ、バネ長さ５０ｍｍ、線径０．６ｍｍ、バネ定数０．１３と固定冶具３１を使用した自立型ケーブル３Ａ、又は軽中荷重タイプ、バネ径６ｍｍ、バネ長さ５０ｍｍ、線径０．７ｍｍ、バネ定数０．２７と固定冶具３１を使用した自立型ケーブル３Ｂが自立補助部の剛性を最適値により近く調整することができ、上下変動をより抑制することができることが分かる。

図１０は、可動部６１のストロークが２０００ｍｍのときの移動繰り返し試験の結果を示す図である。試験結果は、可動部６１の移動中における実施例の自立型ケーブル１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び比較例のケーブル９の上方への最大撓み量（＋で示す）及び下方への最大撓み量（−で示す）、及び可動部６１が図７の左端から右端に移動するときの途中位置（可動部６１の最右端位置を基点として図示左方向に３００ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍの位置）における最大撓み量を示している。

図１０から明らかなように、比較例のケーブル９では、可動部６１が移動不可能（以下、ＮＧという）で最大撓み量が測定不可能であった。これに対し、実施例の自立型ケーブル１Ａでは、最大撓み量が＋３０ｍｍ〜−２５ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が−２０ｍｍ、−２５ｍｍ、−２５ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル１Ｂでは、最大撓み量が＋１５ｍｍ〜−４０ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が−３０ｍｍ、−３５ｍｍ、−４０ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル１Ｃでは、最大撓み量が＋３０ｍｍ〜−２５ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が−２５ｍｍ、−２５ｍｍ、−２５ｍｍと良好である。以上の結果から、今回の実施例では軽荷重タイプ、バネ径６ｍｍ、バネ長さ５０ｍｍ、線径０．６ｍｍ、バネ定数０．１３を使用した自立型ケーブル１Ａ、軽中荷重タイプ、バネ径６ｍｍ、バネ長さ５０ｍｍ、線径０．７ｍｍ、バネ定数０．２７を使用した自立型ケーブル１Ｂ、又は軽中荷重タイプ、バネ径６ｍｍ、バネ長さ６０ｍｍ、線径０．７ｍｍ、バネ定数０．２３を使用した自立型ケーブル１Ｃが自立補助部の剛性を最適値に近く調整することができ、上下変動を抑制することができることが分かる。

また、実施例の自立型ケーブル２Ａでは、可動部６１が移動不可能（以下、ＮＧという）で最大撓み量が測定不可能であり、比較例のケーブル９と同等であった。これに対し、実施例の自立型ケーブル３Ａでは、最大撓み量が＋３０ｍｍ〜−１０ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が−１０ｍｍ、−１０ｍｍ、−５ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル３Ｂでは、最大撓み量が＋１５ｍｍ〜−３０ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が−２５ｍｍ、−２５ｍｍ、−３０ｍｍと良好である。また、自立型ケーブル３Ｃでは、最大撓み量が＋３０ｍｍ〜−２５ｍｍと良好であり、更に移動途中においても最大撓み量が−２５ｍｍ、−２５ｍｍ、−２５ｍｍと良好である。以上の結果から、今回の実施例では軽荷重タイプ、バネ径６ｍｍ、バネ長さ５０ｍｍ、線径０．６ｍｍ、バネ定数０．１３と固定冶具３１を使用した自立型ケーブル３Ａが自立補助部の剛性を最適値により近く調整することができ、上下変動をより抑制することができることが分かる。

以上のように本実施形態の自立型ケーブル１、２（１との組み合わせを含む）によれば、自立補助部２０、３０が、ケーブル折り返し点１ａ、２ａに位置したときは撓んだ状態から平坦な状態に移行し、該ケーブル折り返し点１ａ、２ａ以外で可動部４１、５１からケーブル折り返し点１ａ、２ａに至る間では、平坦な状態から撓んだ状態に移行するので、特に可動部４１、５１に隣接する自立補助部２０、３０が撓んだ状態に移行して適度な剛性を持って支えており、当該ケーブル１、２（１との組み合わせを含む）をケーブルベア内部に収納しなくても、可動部４１、５１移動時の当該ケーブル１、２（１との組み合わせを含む）の上下変動を抑制することができる。更に、自立補助部２０、３０はケーブル１、２（１との組み合わせを含む）そのものであるので擦れることは無く、ケーブルベアは不要となるので、ケーブルベアで発生した課題は解消されることになる。特に、図８〜図１０から明らかなように、可動部６１のストロークが１０００ｍｍ、１７００ｍｍ、２０００ｍｍと長くなるに従って、引張バネと固定冶具を組合わせた自立型ケーブルが当該ケーブルの上下変動を最も抑制することができて効果的である。

尚、本発明の範囲は上述した実施形態や実施例に限定されることはなく、特許請求の範囲の記載に反しない限り、他の様々な実施形態に適用可能である。
例えば、上記実施例では、図１、４、７において、４１、５１、６１を可動部及び４２、５２、６２を固定部としたが、４１、５１、６１を固定部及び４２、５２、６２を可動部とした場合、あるいは４１、５１、６１及び４２、５２、６２を可動部とした場合にも、本発明は適用できることは言うまでもないことである。
更に、上記実施形態では、引張バネ２１もしくは固定冶具３１により自立補助部２０、３０を形成したが、ケーブル幅方向に撓んだ状態と平坦な状態との移行が自在となればこれに限定されるものではない。例えばゴム等の弾性部材をバンド状に成形してケーブルユニット１０のケーブル幅方向の両外側に融着して自立補助部を形成しても良い。また、該バンド状部材をケーブルユニット１０を形成する際に一体成形して自立補助部を形成しても良い。また、ゴム等で成る円筒体もしくはケーブル幅方向の断面が円弧状の筒体でケーブルユニット１０を覆って自立補助部を形成しても良い。
更に、自立補助部２０、３０はケーブル幅方向の断面が円弧状としたが、これに限定されるものではなく、剛性が高まる形状であれば例えば逆Ｖ字状、逆Ｕ字状、波状であっても良い。
また、上述した各実施形態の自立型ケーブル１、２（１との組み合わせを含む）は平型としたが、これに限定されるものでは無く、筒型等のケーブルであっても適用可能である。

本発明に係る自立型ケーブルは、例えば機械加工ライン、半導体製造装置、電子部品実装装置等に組み込まれたロボット走行装置等に適用が可能である。

本発明に係る第１の実施形態の自立型ケーブルを備えたロボット走行装置等の軌道の側部を示す平面図である。 図１に示す自立型ケーブルを示す平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図２に示す自立型ケーブルのＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係る第２の実施形態の自立型ケーブルを備えたロボット走行装置等の軌道の側部を示す平面図である。 図４に示す自立型ケーブルを示す平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図５に示す自立型ケーブルのＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。 移動試験装置を示す平面図である。 移動繰り返し試験の第１の結果を示す図である。 移動繰り返し試験の第２の結果を示す図である。 移動繰り返し試験の第３の結果を示す図である。

符号の説明

１、２、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 自立型ケーブル、
１ａ、２ａ ケーブル折り返し点、１０ ケーブルユニット、２０、３０ 自立補助部、２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ 引張バネ、３１ 固定冶具、６０ 移動試験装置、
４１、５１、６１ 可動部、４２、５２、６２ 固定部、４３、５３、６３ 移動面、
４４、５４、６４ 基準面

Claims (4)

1. 上下に配置された、往復移動する可動部と固定された固定部に、一端側と他端側がそれぞれ連結される自立型ケーブルであって、
   ケーブル幅方向に撓んだ状態と平坦な状態との移行が自在な自立補助部を備え、
   該自立補助部は、ケーブル折り返し点に位置したときは撓んだ状態から平坦な状態に移行し、該ケーブル折り返し点以外に位置したときは平坦な状態から撓んだ状態に移行することを特徴とする自立型ケーブル。
2. 前記自立補助部は、ケーブル両外側に係止される弾性部材により形成されることを特徴とする請求項１に記載の自立型ケーブル。
3. 前記弾性部材は、ケーブル長方向に所定間隔で複数係止されていることを特徴とする請求項２に記載の自立型ケーブル。
4. 前記自立補助部は、前記可動部に撓んだ状態で取り付けられることにより形成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の自立型ケーブル。

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