JP3115995B2 - ケーブル・ホースの保護案内チェーン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はケーブル、ホース等
の可撓性を有する長尺体を案内支持するためのケーブル
・ホースの保護案内チェーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】ケーブル・ホースの保護案内チェーンは
機械装置等の移動部分に接続したケーブルあるいはホー
ス等が移動体が移動する際に他の機器に接触したりしな
いように保持するとともに、移動時にケーブルあるいは
ホースが折れ曲がったりしないように保護して円滑な動
作がなされるようにする目的で使用される。案内チェー
ンの一般的な構造はケーブル等を収納して保持するリン
ク部材をチェーン状に連接し、リンク部材の連接部分で
チェーンが一定角度以上屈曲しないようにするストッパ
機構を設けたものである。

【０００３】図９はケーブル・ホースの保護案内チェー
ンの従来例を示す。図はリンク部材１０を２つ連接した
状態である。リンク部材１０は正面方向から見て底板１
２により起立片１４ａ、１４ｂを平行に対向して支持し
たコの字状に形成される。起立片１４ａ、１４ｂの上端
間にはフラップ１６が開閉可能にかけ渡して取着され
る。ケーブルはフラップ１６を開いた状態でリンク部材
１０の内部に収納し、フラップ１６を閉じて収納する。

【０００４】リンク部材１０は多数個連接してチェーン
状とするが、リンク部材１０を連接した部分で屈曲可能
となるよう、起立片１４ａ、１４ｂの前部に、連接する
リンク部材の軸を嵌入する軸穴２０を設け、後部に外側
面から突出させて軸穴に嵌入する軸１８を設ける。リン
ク部材１０の屈曲角度を規制するストッパ手段は起立片
１４ａ、１４ｂの前部の内面に設けたストッパ爪２２
と、ストッパ爪２２と係合可能に起立片１４ａ、１４ｂ
の後部の外側面に設けたストッパ溝２２ａとによって構
成される。なお、この従来例では起立片１４ａ、１４ｂ
の後部の外側面にも別のストッパ爪２６を設け、起立片
１４ａ、１４ｂの前部の内側面にストッパ爪２６が係合
するストッパ溝２６ａを設けている。

【０００５】リンク部材１０を連接した状態で、ストッ
パ溝２２ａ、２６ａは軸１８を中心としてストッパ爪２
２、２６が所定角度範囲内でのみ移動可能とするもの
で、ストッパ爪２２、２６がストッパ溝２２ａ、２６ａ
の両端に当接した位置がチェーンの最も屈曲した位置に
なる。こうして、リンク部材１０の内部にケーブル、ホ
ース等を収納して保持し、リンク部材１０の回動角度を
規制することによってケーブル等が過度に屈曲すること
を防止しケーブル等の円滑な移動を可能にしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ケーブ
ル等の保護案内チェーンはリンク部材１０の連接部分に
ストッパ手段を設けてリンク部材１０を連接した際に一
定角度以上屈曲しないようにするものである。ところ
で、このストッパ角度はリンク部材１０であらかじめ決
められているもので、案内チェーンの屈曲角度を変える
にはリンク部材そのものを交換しなければならない。し
たがって、異なる屈曲角度が必要な場合には別の製品が
必要であり、屈曲角度に応じて多品種を用意しなければ
ならないことから製造コストがかかるという問題があっ
た。

【０００７】また、従来の保護案内チェーンは樹脂成形
によって作成したものが広く使用されているが、チェー
ンとして所要の剛性が得られるようにポリアミド系等の
樹脂材にガラス繊維等の強化フィラーを混入した樹脂材
を使用している。ところが、強化フィラーを加えた樹脂
材を用いて案内チェーンを樹脂成形すると、樹脂成形品
の表面に強化フィラーの端部が突出し、あるいは強化フ
ィラーがあることによって樹脂成形品の表面が凹凸面に
なる（図２）。樹脂成形品の表面が凹凸面になるのは、
樹脂成形時に樹脂材が冷却する際、母材が結晶化して収
縮するのに対してフィラーは収縮しないためである。

【０００８】このように、樹脂成形品の表面からフィラ
ーが突出し、あるいは樹脂成形品の表面が凹凸面になる
と、案内チェーンに収納されたケーブルあるいはホース
が動作時に案内チェーンと擦れて損傷を受けるという問
題がある。案内チェーンはケーブルあるいはホースとい
った長尺体を保護するためのものであるが、実際に数百
万回といった多数回にわたって動かすとケーブル等の外
面と案内チェーンとが擦れて保護すべきケーブルあるい
はホースが損傷を受けるということが問題になる。近年
は案内チェーンを取り付けるロボット等の性能向上によ
りケーブル等の移動速度が速くなったことから、案内チ
ェーンの剛性向上が求められ、これは強化フィラーの添
加量を増やすことによって補えるが、その反面案内チェ
ーンがケーブル等の収納体を損傷しやすくするという問
題がある。

【０００９】このようにケーブル・ホースの保護案内チ
ェーンでは案内チェーンの剛性をより高めることがで
き、かつ、ケーブル、ホース等の収納体に損傷を与えな
い製品が求められるが、通常の樹脂成形方法ではこれら
は相反する条件となるため十分に満足できる製品が提供
されていない現状にある。なお、ケーブル・ホースの保
護案内チェーンではリンク部材を相互に連接する部位に
ついての剛性を向上させることも必要とされ、またフラ
ップの支持部の剛性を向上させることも求められてい
る。

【００１０】本発明はこれらの問題を解消すべくなされ
たものであり、屈曲角度が異なる案内チェーンが容易に
提供でき、これによって案内チェーンの製造コストの低
減化を図るとともに、案内チェーンとして十分な剛性を
有する保護案内チェーンを提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、対向して配置し
た一対の起立片の下端間を底板により連結して正面形状
をコの字状に形成し、各々の起立片の前部に軸穴を設け
るとともに、起立片の後部に外側面から突出させて軸を
設けたリンク部材を、連接するリンク部材間で前記軸穴
に前記軸を嵌入することにより屈曲可能に多数個連接す
るとともに、連接部分にストッパ機構を設けてリンク部
材の屈曲角度を規制したケーブル・ホースの保護案内チ
ェーンにおいて、前記軸にストッパ爪を設けるとともに
前記軸穴に前記ストッパ爪の可動範囲を規制するストッ
パ穴部を設け、前記起立片で前記軸穴を形成した部位
に、前記軸穴および前記ストッパ穴部を閉止するキャッ
プを脱着可能としたことを特徴とする。

【００１２】また、前記キャップに前記ストッパ穴部内
に嵌入して、前記ストッパ爪の可動範囲を規制するスト
ッパ片を設けたことを特徴とする。また、前記ストッパ
爪は前記軸と同一面内で軸の外周から外側に爪状に延設
され、前記軸穴に前記軸を嵌入する軸穴に連通して前記
ストッパ爪を移動可能とする扇形状のストッパ穴部が設
けられたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて説明する。本発明に係るケーブル・ホースの保護
案内チェーンは、射出成形等により樹脂成形して成るリ
ンク部材を連接して成るもので、案内チェーンとして十
分な剛性を有するとともに、案内チェーン内に収納した
ケーブルあるいはホースを損傷することなく使用できる
よう円滑な表面を有する樹脂成形品として提供するもの
である。本発明でも従来製品と同様に樹脂の母材に強化
フィラーを添加した樹脂材を用いて樹脂成形するが、本
発明方法で特徴とするのは樹脂成形品の表面にフィラー
を突出させたり、フィラーによって樹脂成形品の表面が
凹凸面になることを防止して樹脂成形する点にある。

【００１４】フィラーを加えた樹脂材を用いて樹脂成形
品の表面からフィラーを突出させないようにする方法と
して、本発明では案内チェーンの製造に従来使用されて
いる脂肪族ポリアミドと樹脂成形時の樹脂の収縮を補完
する作用をなす別種の樹脂材をブレンドした複合材料を
使用することを特徴とする。本実施形態では脂肪族ポリ
アミドに加える別種の樹脂材として芳香族ポリアミドを
使用することにより、表面平滑性の良い樹脂成形品を得
ることができた。なお、ここで使用した芳香族ポリアミ
ドは脂肪族ポリアミドの収縮を補完する樹脂材として使
用したもので、これと同等の作用を有する樹脂材であれ
ば同様に使用することができる。

【００１５】実施形態では脂肪族ポリアミドと芳香族ポ
リアミドの複合材料に強化フィラーとしてガラス繊維フ
ィラーを混入した樹脂材を使用してリンク部材を得た。
図１は本実施形態の方法によって樹脂成形して得たリン
ク部材の表面近傍部分の構成を示す断面図、図２は比較
例として従来品の表面近傍部分の構成を示す断面図であ
る。図２でＡ線は金型面（型転写面）を示す。金型に樹
脂を充填した後、従来品の場合は樹脂２が脂肪族ポリア
ミドのみであることから、樹脂成形品が冷える際に樹脂
２が収縮し金型面から若干樹脂面が収縮するのに対しフ
ィラー４は収縮せずに残るため、樹脂成形品の表面はフ
ィラー４が突出した部位が突起状となった凹凸面にな
る。この突起部分は前述したように案内チェーン内に収
納したケーブル、ホースと擦れる部分であり、硬いフィ
ラー４の突起がケーブル等を損傷する原因になる。

【００１６】これに対して、図１に示す樹脂成形品の場
合は脂肪族ポリアミド樹脂２ａと芳香族ポリアミド樹脂
２ｂの複合材料を使用したことにより、樹脂成形品が冷
える際に脂肪族ポリアミド樹脂２ａが収縮しても芳香族
ポリアミド樹脂２ｂが収縮しないことから脂肪族ポリア
ミド樹脂２ａの収縮した部位を芳香族ポリアミド樹脂２
ｂが補完し、金型面Ａから樹脂面が収縮することなく樹
脂成形される。これによって、フィラー４は樹脂材に埋
没して樹脂成形され、樹脂成形品の表面からフィラー４
が突出することを防止する。このように樹脂成形品の表
面が円滑面に成形することにより、案内チェーン内に収
納されたケーブルあるいはホース等とリンク部材の表面
が擦れて損傷するといった問題を効果的に回避すること
が可能になる。

【００１７】本実施形態の樹脂材を用いて樹脂成形した
製品は表面が光沢面になり、通常の脂肪族ポリアミド樹
脂にフィラーを混入させた樹脂成形品とは明らかに外観
が異なるとともに、従来品では表面が凹凸により若干ざ
らつく感じを受けるのに対して、本実施形態の樹脂成形
品では表面がきわめて滑らかになる。

【００１８】本実施形態の製造方法によれば、樹脂材に
混入するフィラーの分量を従来品より増大させてもケー
ブル等への損傷を少なくすることができる。実際、本実
施形態の方法で従来品へフィラーを増加混入して成形し
た案内チェーンと従来品の案内チェーンとでケーブルの
損傷の程度を試験したところ、本実施形態の保護案内チ
ェーンを使用することにより少なくとも数倍以上の耐久
性が得られている。このように、本実施形態の製造方法
によればフィラーを増量してリンク部材すなわち案内チ
ェーンの剛性を向上させることができ、かつ案内チェー
ンの表面を平滑にしてケーブル等の収納体を損傷させな
いという大きな効果を得ることが可能になる。

【００１９】上述したように本実施形態では脂肪族ポリ
アミドと芳香族ポリアミドをブレンドした樹脂材を母材
に使用しているが、これら２種の樹脂はともに結晶性高
分子であり相溶性を有すること、融点近傍で共晶しない
という特性を有している。芳香族ポリアミドは脂肪族ポ
リアミドのみを用いて樹脂成形する従来法にくらべ、結
晶化速度を遅らせる作用があり、脂肪族ポリアミドが結
晶化して収縮する際でもほとんど収縮せずに結晶化し、
樹脂成形時の射出圧力を十分に伝える作用をなす。これ
によって、金型面までの樹脂充填が向上し、金型表面を
鏡面にしておけば、金型転写性が良いため、樹脂成形品
の表面を凹凸のない平坦面にする作用をなす。

【００２０】案内チェーンを樹脂成形する際に使用する
樹脂材としては、上記樹脂材に限らず、上述した性質を
有する２種あるいは２種以上の樹脂材を複合して使用す
ることにより、フィラーを混入した樹脂材を用いても、
樹脂成形品の表面を平坦面とし、フィラーが樹脂成形品
の表面から突出したり、フィラーによって樹脂成形品の
表面が凹凸面に樹脂成形されることを防止することが可
能である。

【００２１】また、上記実施形態ではフィラーとしてガ
ラス繊維フィラー材を使用したが、ガラス繊維フィラー
に限らず、ミネラル繊維フィラー等の他の強化フィラー
材を使用することも可能である。また、フィラーの形状
も上述した針状に形成したフィラーの他に、四角形状、
球状のもの等が使用できる。ミネラル繊維フィラーはガ
ラス繊維フィラーにくらべてケーブル等を損傷する作用
が小さく、四角形状等のフィラーも針状のフィラーにく
らべてケーブル等に対する損傷作用が抑えられるが、本
実施形態の製造方法によれば樹脂成形品の表面からフィ
ラーを突出させずに樹脂成形できるから、ガラス繊維フ
ィラーのように樹脂成形品の剛性をより高められる強化
フィラー材を使用するのがよい。

【００２２】図３〜８は本発明に係る案内チェーンの製
造方法によって製造した案内チェーンの実施形態を示
す。図３はリンク部材１０を連接した斜視図で、説明
上、２つのリンク部材を連接した状態を示している。リ
ンク部材１０の全体形状は図９に示す従来例と同様で、
底板１２により起立片１４ａ、１４ｂの下端を連結して
正面形状がコの字形に形成する。起立片１４ａ、１４ｂ
の上端間にはフラップ１６が開閉可能にかけ渡して取着
する。図３では説明上、一方のフラップ１６を開いた状
態を示す。フラップ１６は左右の起立片１４ａ、１４ｂ
のどちら側にも開くことが可能である。

【００２３】図４はリンク部材１０の本体のみの斜視図
を示す。リンク部材１０の本体は起立片１４ａ、１４ｂ
の前部に外側面からリング状に突出する軸１８を設け、
起立片１４ａ、１４ｂの後部にこのリンク部材１０に連
接するリンク部材１０の軸が嵌入する軸穴２０を設け
る。なお、本明細書で起立片１４ａ、１４ｂの前方、後
方という場合の位置関係は説明上の表現で、リンク部材
１０を使用する際にとくに前後方向が規制されるもので
はない。軸１８と軸穴２０はリンク部材１０を連接する
際に、隣接するリンク部材１０の軸が軸穴に嵌入して連
繋される部位であり、軸１８が軸穴２０内に摺接して嵌
入する寸法に規定されている。

【００２４】軸１８にはリング状に形成した軸部の外側
にストッパ爪３０が設けられる。このストッパ爪３０は
軸穴２０に連通するストッパ穴部３２内に挿入され、リ
ンク部材１０を連接した際にストッパ穴部３２との関係
でリンク部材１０の屈曲角度を規定する。軸穴２０に連
通するストッパ穴部３２はストッパ爪３０を挿入可能に
軸穴２０の内径よりも大径に形成し、リンク部材１０を
屈曲可能とするため所定範囲にわたって扇形状に形成す
る。

【００２５】リンク部材１０を任意個数連接した後、起
立片１４ａ、１４ｂの外側面にキャップ３４を装着す
る。このキャップ３４は図３に示すように、軸穴２０部
分を封着して軸穴２０に軸１８を装着した部位が外部に
露出しないように保護するためのものである。また、こ
のキャップ３４は軸穴２０に連通して設けたストッパ穴
部３２にちょうど嵌入するストッパ片を設けておくこと
により、キャップ３４を装着した際にストッパ穴部３２
にストッパ片が嵌入し、ストッパ穴部３２内でのストッ
パ爪３０の可動範囲を規制することによってリンク部材
１０の屈曲角度を規制することができる。

【００２６】図５はリンク部材１０の側面図である。軸
１８と軸１８の外側にストッパ爪３０を設けたこと、軸
穴２０および軸穴２０に連通してストッパ穴部３２を設
けた様子を示す。３６はキャップ３４を装着するための
嵌合溝、３８ａ、３８ｂ、３８ｃはキャップ３４を係止
するための係止溝である。図６(a) 、(b) にキャップ３
４の正面図と背面図を示す。キャップ３４は起立片１４
ａ、１４ｂに装着する左右で対称形となり形状が異なっ
ている。図示例は図５の起立片に装着するキャップであ
る。

【００２７】図６(a) で４２は起立片に嵌着したキャッ
プ３４を取り外すための取り外し用孔である。図６(b)
で３６ａは起立片の嵌合溝３６に嵌入する突縁部、３９
ａ、３９ｂ、３９ｃは起立片の係止溝３８ａ、３８ｂ、
３８ｃに係止する係止片である。４０ａ、４０ｂは前述
したストッパ穴部３２に嵌入するストッパ片である。こ
の例ではストッパ穴部３２の周方向の両端に各々ストッ
パ片４０ａ、４０ｂを設けている。図５では、キャップ
３４を起立片に装着した際のストッパ片４０ａ、４０ｂ
の位置を破線で示す。図のようにストッパ片４０ａ、４
０ｂをストッパ穴部３２内に嵌入することにより、スト
ッパ爪３０はストッパ片４０ａ、４０ｂによって規制さ
れた範囲内でのみ移動可能となり、これによってリンク
部材１０の屈曲角度が規定されることになる。

【００２８】キャップ３４は図５に示すリンク部材１０
の本体とは別部品で形成するから、リンク部材１０との
互換性を維持してストッパ片４０ａ、４０ｂの設置位置
を変えた部品を作成することによって簡単にリンク部材
１０が屈曲できる範囲を変えることができる。実施形態
のリンク部材１０は軸穴２０とストッパ穴部３２を従来
のリンク部材にくらべてかなり大きく設定しているが、
これはリンク部材１０の可動範囲を大きく設定し、製品
によって必要とされる可動範囲をキャップ３４によって
規定できるようにするためである。

【００２９】また、本実施形態のリンク部材１０のよう
に軸１８の径寸法を従来よりも大きく設定することによ
り、リンク部材１０の連接部分の強度を向上させること
ができ、案内チェーン全体としての剛性を高めることが
できるという利点もある。また、本実施形態ではキャッ
プ３４にストッパ片４０ａ、４０ｂを設け、起立片１４
ａ、１４ｂに設けたストッパ爪３０がストッパ片４０
ａ、４０ｂの側面に当接することになるから、ストッパ
爪３０がストッパ部材に衝突する際の衝突音を小さくで
きるという利点もある。従来のリンク部材ではリンク部
材の本体にストッパ部材を設けていることから本体に共
鳴して衝突音が大きくなるという問題があった。

【００３０】図３で３４ａは案内チェーンの最端部のリ
ンク部材１０に装着するキャップを示す。案内チェーン
を機器に取り付ける最端部では取り付け金具を用いてリ
ンク部材１０を機器に固定するが、本実施形態では案内
チェーンの最端部に取り付けるキャップ３４ａの形状を
軸穴２０から起立片１４ａ、１４ｂの内側に円筒状の取
付軸４４が延出する形態とすることにより、取り付け金
具が汎用的に使用できるという利点もある。既存のリン
ク部材の場合は、起立片１４ａ、１４ｂの内外面にスト
ッパ部材が突出して形成されている等の理由から、取り
付け方向や取り付け方法によって数種類の取り付け金具
が実用であってが、本実施形態の保護案内チェーンでは
移動側と固定側でそれぞれ１種類ずつの２種類の取り付
け金具ですませることができる。

【００３１】図７はフラップ１６を閉じた状態でのリン
ク部材１０の連接状態の平面図、図８はリンク部材１０
の断面図である。フラップ１６の平面形状は適宜デザイ
ン可能で、実施形態のように隣接するフラップ１６の間
に所定間隔を設定してもよいし、フラップ１６の間に間
隔をおかないようにすることもできる。また、実施形態
では底板１２はリンク部材１０を連接した状態で底板１
２の縁部が若干重なりあうように設定し、リンク部材１
０が屈曲した場合でも隣接した底板１２の間に隙間が生
じないようにしている。この底板１２のデザインも適宜
設定することができる。

【００３２】図８では底板１２上に仕切り板４６を設置
した状態を示す。仕切り板４６はケーブルの種類ごとに
区分けして保持するといった場合に使用する。底板１２
の上面に仕切り板４６を係止する溝を設け、仕切り板４
６の下端を溝内に係止し、フラップ１６の内面に設けた
溝に仕切り板４６の上端を係止して、仕切り板４６が移
動したりしないよう底板１２とフラップ１６によって仕
切り板４６を支持する構成としている。

【００３３】樹脂成形の際には成形時のパーティングラ
インがケーブル等を収納するリンク部材１０の内面に現
れないようにし、これによってケーブル等が損傷されな
いように設計した。また、各部材のコーナー部分をアー
ル状とし、ケーブル等へ損傷を与えない設計とした。こ
れによって、ケーブルあるいはホースといった収納体の
損傷をさらに防止できるようにした。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係るケーブル・ホースの保護案
内チェーンは、リンク部材を連接する部位を閉止するキ
ャップをリンク部材本体とは別部品によって構成したこ
とにより、連接部分に外部からダストがはいり込んだり
することを防止し、円滑なチェーンの動作を可能にす
る。また、キャップにストッパ片を設けてリンク部材の
屈曲角度を規制するよう構成したことにより、キャップ
の交換だけで屈曲角度が異なる案内チェーンを提供する
ことが可能になる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】案内チェーンの樹脂成形品の表面近傍部分の構
成を示す断面図である。

【図２】案内チェーンの従来例で表面近傍部分の構成を
示す断面図である。

【図３】本発明に係る案内チェーンの一実施形態の斜視
図である。

【図４】リンク部材の本体の斜視図である。

【図５】リンク部材の本体の側面図である。

【図６】キャップの正面図および背面図である。

【図７】案内チェーンの平面図である。

【図８】案内チェーンの断面図である。

【図９】案内チェーンの従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ リンク部材 １２ 底板 １４ａ、１４ｂ 起立片 １６ フラップ １８ 軸 ２０ 軸穴 ３０ ストッパ爪 ３２ ストッパ穴部 ３４ キャップ ３６ 嵌合溝 ３６ａ 突縁 ３８ａ、３８ｂ、３８ｃ 係止溝 ３９ａ、３９ｂ、３９ｃ 係止片 ４０ａ、４０ｂ ストッパ片 ４４ 取付軸 ４６ 仕切り板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16G 13/16 H02G 11/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向して配置した一対の起立片の下端間
   を底板により連結して正面形状をコの字状に形成し、各
   々の起立片の前部に軸穴を設けるとともに、起立片の後
   部に外側面から突出させて軸を設けたリンク部材を、連
   接するリンク部材間で前記軸穴に前記軸を嵌入すること
   により屈曲可能に多数個連接するとともに、連接部分に
   ストッパ機構を設けてリンク部材の屈曲角度を規制した
   ケーブル・ホースの保護案内チェーンにおいて、 前記軸にストッパ爪を設けるとともに前記軸穴に前記ス
   トッパ爪の可動範囲を規制するストッパ穴部を設け、 前記起立片で前記軸穴を形成した部位に、前記軸穴およ
   び前記ストッパ穴部を閉止するキャップを脱着可能とし
   たことを特徴とするケーブル・ホースの保護案内チェー
   ン。
2. 【請求項２】 前記キャップに前記ストッパ穴部内に嵌
   入して、前記ストッパ爪の可動範囲を規制するストッパ
   片を設けたことを特徴とする請求項１記載のケーブル・
   ホースの保護案内チェーン。
3. 【請求項３】 前記ストッパ爪は前記軸と同一面内で軸
   の外周から外側に爪状に延設され、前記軸穴に前記軸を
   嵌入する軸穴に連通して前記ストッパ爪を移動可能とす
   る扇形状のストッパ穴部が設けられたことを特徴とする
   請求項１または２記載のケーブル・ホースの保護案内チ
   ェーン。