JP2012205464A - ケーブル支持部材 - Google Patents

Abstract

【課題】一方向へは曲がり易く、該一方向とは反対方向へは曲がり難く、反対方向の荷重が掛かった場合でも破壊し難いケーブル支持部材を提供すること。
【解決手段】ケーブル支持部材１は、複数の駒部材２の帯状部２ｂが弾性部材３と一体化され、帯状部２ｂ以外の部位は弾性部材３と分離可能に接触されている。これにより、ケーブル支持部材１に弾性部材３から駒部材２へ向かう荷重が掛かった場合には、バネ性を有する弾性部材３がＵ字状に曲がると複数の駒部材２は弾性部材３の曲げに追従してＵ字状になる。そして、各駒部材２間には、弾性部材３から延びるバネ性を有する干渉部材３ａが介在されている。これにより、ケーブル支持部材１に駒部材２から弾性部材３へ向かう荷重が掛かった場合には、干渉部材３ａが撓んで駒部材２から弾性部材３へ向かう荷重を吸収する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブルと一体化されて該ケーブルを支持するケーブル支持部材に関し、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ケーブルを支持するケーブル支持部材に関する。

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。

しかし、上述したケーブルベアは、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。そこで、ケーブルと一体化されて該ケーブルを支持するケーブル支持部材が提案されている。

例えば特許文献４（特許第４１５７０９６号公報）には、所定長の可撓性材料と、可撓性材料に取付けられた隣接する複数の非連動固形物とを備えたケーブル支持部材が開示されている。非連動固形物は、互いに接触し且つ一つの方向の動きでの可撓性材料の曲げを制限する部分を有し、可撓性材料が反対方向に動いたときに隣接する非連動固形物の部分が互いに分離して可撓性材料が曲がり且つ湾曲した形態をとる。

特開２００５−９６０１８号公報 特開２００６−２２８８４１号公報 特開２００６−１５９３４６号公報 特許第４１５７０９６号公報

従来のケーブル支持部材は、非連動固形物が、互いに接触し且つ一つの方向の動きでの可撓性材料の曲げを制限する部分を有しているため、該制限する方向への過度の荷重，または摺動回数に応じて可撓性材料や非連動固形物が破壊してしまう不具合があった。

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、より多くの摺動回数を動作した場合や通常の曲げ方向とは逆方向に過度の荷重がかかった場合においても構成部材の破断や破壊を防止する機構を有したケーブル支持部材を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明のケーブル支持部材は、複数の駒部材と、前記複数の駒部材の各一面側に配置される弾性を有する材料でなる弾性部材とを備え、前記複数の駒部材は、各一面側の一部が前記弾性部材と一体化され、前記各一面側の他部は前記弾性部材と分離可能に接触され、各駒部材間には、前記弾性部材から延びる干渉部材が介在されていることを特徴としている。

これにより、ケーブル支持部材に通常の曲げ方向に荷重が掛かった場合、具体的には、弾性部材から駒部材へ向かう荷重が掛かった場合には、複数の駒部材の各一面側の一部が弾性部材と一体化され、他部が弾性部材と分離可能に接触されているため、弾性を有する弾性部材がＵ字状に曲がると複数の駒部材は弾性部材の曲げに追従してＵ字状になり弾性部材が曲がった際、局所的に荷重が掛かることを防止する。一方、ケーブル支持部材に通常の曲げ方向とは逆方向に荷重が掛かった場合、具体的には、駒部材から弾性部材へ向かう荷重が掛かった場合には、各駒部材間に弾性部材から延びる干渉部材が介在されているため、弾性部材に掛かる荷重の方向が干渉部材により分散される。このような構成により、干渉部材を挟まず直接駒部材同士が接触するものと比較して弾性部材の破断を防ぐことが可能となりケーブル支持部材の耐久摺動回数を多くすることが可能となる。

また、前記弾性部材と一体化される前記駒部材の一面側の一部のケーブル長方向の幅が、前記弾性部材と分離可能に接触される前記駒部材の一面側の他部のケーブル長方向の幅よりも狭くなるように形成されていることを特徴としている。

これにより、ケーブル支持部材に駒部材から弾性部材へ向かう荷重が掛かった場合には、駒部材の一面側の他部が一部よりも大きな荷重を受けることになり、駒部材の一面側の一部と弾性部材との剥離を防止することができる。

また、前記干渉部材は、帯板状の前記弾性部材の両縁部から前記駒部材に沿って立設された弾性を有する略Ｕ字状断面の突片に形成されていることを特徴としている。

これにより、ケーブル支持部材に駒部材から弾性部材へ向かう荷重が掛かった場合には、略Ｕ字状の突片が内側に撓むことになり、駒部材から弾性部材へ向かう荷重を効果的に吸収することができる。よって、ケーブル支持部材の破壊を防止することができる。

（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、本発明に係るケーブル支持部材を４方向から見た図である。 図１のケーブル支持部材の使用例を示す断面図である。

以下、本発明に係るケーブル支持部材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（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、本発明に係るケーブル支持部材を４方向から見た図である。このケーブル支持部材１は、ケーブル長方向に並べられた樹脂材料でなる直方体状の複数の駒部材２と、ケーブル長方向に並べられた複数の駒部材２の一面２ａ側に配置される弾性（バネ性）を有する金属材料でなる帯板状の弾性部材３とを備えている。

駒部材２の材料としては、例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が挙げられる。そして、耐摩耗性を高めるため、ガラスフィラーを混合してもよく、また、低摩擦とするために、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を混合してもよい。また、樹脂材料以外でもアルミや木材等であってもよい。弾性部材３の材料としては、ステンレスが挙げられ、曲げ応力を高めるためにテンションアニールを施してもよい。

複数の駒部材２は、一部が弾性部材３にモールドされている。すなわち、駒部材２の一面２ａ側の略中央に形成されるケーブル長方向と直角な方向に延びる帯状部２ｂが、弾性部材３に被さって融着され一体化されている。そして、駒部材２の一面２ａ側の帯状部２ｂ以外の部位は、単に、弾性部材３と分離可能に接触されている。帯状部２ｂのケーブル長方向の幅ａは、弾性部材３と分離可能に接触される駒部材２の一面２ａ側の帯状部２ｂ以外の部位、詳しくは帯状部２ｂの中央から後述する干渉部材３ａの中央までの部位のケーブル長方向の幅ｂよりも狭くなるように形成されている。

また、各駒部材２間には、弾性部材３から延びる干渉部材３ａが介在されている。干渉部材３ａは、弾性部材３の両縁部から駒部材２に沿って立設された略Ｕ字状断面（略コの字型状断面）の突片に形成されている。詳しくは、干渉部材３ａは、弾性部材３の帯状部から駒部材２側に垂直に立設された矩形状の壁部３ａａと、該壁部３ａａのケーブル長方向の両端部から弾性部材３の幅方向に突出した矩形状の羽部（壁部）３ａｂとを備えている。干渉部材３ａは、弾性部材３を打抜き加工する際に壁部３ａａと羽部（壁部）３ａｂとが一体的に形成され、その後に先ず壁部３ａａが折曲げ加工され、次に羽部（壁部）３ａｂが折曲げ加工されて最終的な突片に形成される。なお、立設された壁部３ａａにある楕円形状の膨らみ（膨出加工）３ａｃは壁部３ａａの強度を強化する為のものである。

以上のような構成のケーブル支持部材１によれば、複数の駒部材２は、各一面２ａ側の一部である帯状部２ｂが弾性部材３と一体化され、各一面２ａ側の他部である帯状部２ｂ以外の部位は弾性部材３と分離可能に接触されている。これにより、ケーブル支持部材１に弾性部材３から駒部材２へ向かう荷重Paや、図１に示すように、駒部材２と干渉部材３ａが離間する方向へ弾性部材３に荷重が掛かった場合には、弾性を有する弾性部材３がＢａ方向にＵ字状に曲がると複数の駒部材２は弾性部材３の曲げに追従して各一面２ａ側の一部である帯状部２ｂは弾性部材３に接触した状態を維持して各一面２ａ側の他部である帯状部２ｂ以外の部位は弾性部材３から離間して複数の駒部材２が弾性部材３の形状に合わせてＵ字状に配置される。これにより弾性部材３が曲がった際、局所的に荷重が掛かることを防止することができる。

そして、各駒部材２間には、弾性部材３から延びる干渉部材３ａが介在されている。これにより、ケーブル支持部材１に駒部材２から弾性部材３へ向かう荷重Pbや、図１に示すように、駒部材２と干渉部材３ａが接触する方向へ弾性部材３に荷重が掛かった場合には、弾性を有する弾性部材３がＢｂ方向に曲がろうとするが干渉部材３ａと駒部材２が接触して弾性部材３の帯状部に掛かる荷重を干渉部材３aとに分散させる。よって、一方向へは曲がり易く、該一方向とは反対方向へは曲がり難く、反対方向の荷重が掛かった場合でも弾性部材３が破断したり駒部材２が剥離や破損するのを防止して破壊し難いケーブル支持部材１とすることができる。

また、弾性部材３と一体化される駒部材２の一面２ａ側の帯状部２ｂのケーブル長方向の幅ａが、弾性部材３と分離可能に接触される駒部材２の一面２ａ側の帯状部２ｂの中央から干渉部材３ａの中央までの部位の幅ｂよりも狭くなるように形成されている。これにより、ケーブル支持部材１に駒部材２から弾性部材３へ向かう荷重が掛かった場合には、駒部材２の一面２ａ側の帯状部２ｂの中央から干渉部材３ａの中央までの部位が帯状部２ｂよりも大きな荷重を受けることになり、駒部材２の一面側２ａの帯状部２ｂと弾性部材３との剥離（破壊）を防止することができる。

ケーブル支持部材１の別実施例として、干渉部材３ａに弾性（バネ性）を持たせるように構成してもよい。すなわち、干渉部材３ａａの羽部３ａｂの曲げ角度を駒部材２側に出るように調節することでバネ性を持たせることができる。そして、曲げ角度を調節することで弾性部材３に干渉部材３ａのバネに抗する大きさの負荷がかからない時は羽部３ａｂの曲げ角度により決められた曲げ半径で弾性部材３を曲げることが可能となる。よって、その曲げ半径をケーブル曲げ半径に合わせることでより弾性部材３にかかる負荷を軽減できる。

また、干渉部材３ａは、ケーブル支持部材１に駒部材２から弾性部材３へ向かう荷重、すなわち駒部材２と干渉部材３ａが接触する方向へ弾性部材３に荷重が掛かった場合には、略Ｕ字状の突片が内側に撓むことになり、駒部材２から弾性部材３へ向かう荷重を効果的に吸収することができる。よって、ケーブル支持部材の破壊を防止することができる。

図２は、ケーブル支持部材１の使用例を示す断面図である。このケーブルユニット１０は、５本のケーブル１１がそれぞれ挿通可能な挿通路を有したケーブル袋に５本のケーブル１１を挿通し、ケーブル袋には５本のケーブル１１の両外側にケーブル支持部材１を挿通可能なケーブル支持部材挿通路が形成されており、ケーブル挿通路にケーブル支持部材１を挿通することにより一体化した平型ケーブルを構成している。なお、ケーブル袋は塩化ビニールや粉塵の発生等が抑えられるフッ素樹脂（PTFEなど）で構成されている。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、ケーブル支持部材１の配置は、複数本のケーブル１１の中央でもよい。また、ケーブル支持部材１の配置本数は、１本もしくは３本以上でもよい。また、ケーブル１１等の並列本数は任意の本数であって良い。また、ケーブル１１と共に油圧、空圧の動力ラインのケーブルを並列させて構成したものも使用可能である。また、筒型等のケーブルユニットであってもケーブル支持部材１の適用は可能である。

また、ケーブル１１はケーブル支持部材１と共にラミネートして構成してもよいし、ケーブル１１を融着して構成し、まとめてケーブル袋に入れたりして構成してもよい。また、ケーブル１１のみラミネートすると共にケーブル支持部材１挿入用の袋部を並列させてラミネートで作成しておき、後にケーブル支持部材１を挿入するようにしてもよい。

このように、複数本のケーブル１１を自立して支持させるためにケーブル支持部材１１はラミネートしたケーブルや袋に入れたケーブル１１の荷重が予め設計された荷重以下であれば複数本のケーブル１１を自立させて支持することが可能となる。掛かる荷重により使用するバネ等を選定することにより許容する荷重を適宜設定することが可能となる。

本発明に係るケーブル支持部材は、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用いられるケーブルに適用が可能である。

１ ケーブル支持部材、２ 駒部材、２ａ 駒部材２の一面、２ｂ 帯状部、３ 弾性部材、３ａ 干渉部材

Claims (3)

1. 複数の駒部材と、
   前記複数の駒部材の各一面側に配置される弾性を有する材料でなる弾性部材とを備え、
   前記複数の駒部材は、各一面側の一部が前記弾性部材と一体化され、前記各一面側の他部は前記弾性部材と分離可能に接触され、各駒部材間には、前記弾性部材から延びる干渉部材が介在されていることを特徴とするケーブル支持部材。
2. 前記弾性部材と一体化される前記駒部材の一面側の一部のケーブル長方向の幅が、前記弾性部材と分離可能に接触される前記駒部材の一面側の他部のケーブル長方向の幅よりも狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル支持部材。
3. 前記干渉部材は、帯板状の前記弾性部材の両縁部から前記駒部材に沿って立設された弾性を有する略Ｕ字状断面の突片に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブル支持部材。

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