JP4111967B2

JP4111967B2 - ケーブル類保護案内装置

Info

Publication number: JP4111967B2
Application number: JP2005285262A
Authority: JP
Inventors: 昭彦宇瀧
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2025-09-29
Also published as: ITGE20060089A1; US20070068694A1; DE102006039334B4; JP2007092939A; DE102006039334A1; US7317160B2

Description

本発明は、ケーブル類保護案内装置に係り、更に詳しくは、産業用機械の可動部材に電力や圧縮空気のエネルギーを供給するケーブルやホース等のケーブル類を収容すると共に、可動部の移動中においてもケーブル類を安全にかつ確実に案内保護するのに好適なケーブル類保護案内装置に関するものである。

従来のケーブル類保護案内装置として、側板とは別体の継手要素で側板を相互に連結するエネルギー案内チェーンが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来のケーブル類保護案内装置として、各側板に一体に形成されている連結杆と連結用溝とを側板間で嵌合することにより側板を相互に連結するケーブル類の保護案内ガイドも知られている（例えば、特許文献２参照）。
特表２００４−５２７７０６号特開２００３−２９９２３８号

ところが、特許文献１のようなエネルギー案内チェーンでは、側板と継手要素とを別体で形成していることにより、多大な部品製作負担や組立作業負担を要するという問題があった。
また、特許文献１のようなエネルギー案内チェーンでは、側板と継手要素を別体で形成していることにより、側板の相互切り継ぎに多大な手間がかかるという保守メンテナンス上の厄介な問題があった。
さらに、特許文献１のエネルギー案内チェーンでは、側板間にそれら側板とは別体の継手要素を嵌め合わせて側板を相互に連結しているので、リンク間の屈曲動作の繰り返しにより、側板と連結部材との間に徐々にズレを生じ、このような側板の継ぎ手部における外れによりチェーンが分解して破損する虞れがあるという問題があり、また、このような継ぎ手部における側板と継手要素との外れが生じない場合には、屈曲動作時に継ぎ手部に過度の応力集中が発生することとなり継ぎ手部を早期に破損させるという問題があった。

他方、特許文献２のようなケーブル類の保護案内ガイドでは、側板の側縁の外側に突出して形成されている連結杆が、リンク体相互を屈曲自在に連結するための屈曲部を兼ねており、その連結杆が連結側板相互の屈曲規制時に側板に掛かる荷重を支える構成となっているので、連結杆が破損してガイド寿命を短くするという虞があった。すなわち、特許文献２の保護案内ガイドでは、屈曲規制時に掛かる荷重によって、連結杆からなる屈曲部を破損してガイド寿命が短くなるという問題があった。
さらに、特許文献２の保護案内ガイドでは、側板間の連結杆と連結用溝とを嵌合して側板を相互に連結しているため、リンク体間の屈曲動作の繰り返しにより、側板間の連結杆と連結用溝との間に徐々にズレを生じ、このような側板の継ぎ手部における外れによりガイドが分解して破損する虞れがあるという問題があり、また、このような継ぎ手部における連結杆と連結用溝との外れが生じない場合には、屈曲動作時に連結杆の基端部に過度の応力集中が発生することとなり、側板から突出した連結杆を早期に破損させる虞があるという問題があった。

そこで、本発明は、上述したような課題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、屈曲動作の繰り返しによる側板の継ぎ手部における不用意な外れを回避するとと
もに、屈曲姿勢規制時の屈曲部位に発生しがちな応力集中を分散して繰り返し屈曲疲労に対する優れた耐久性を発揮でき、しかも、部品製作負担や組立作業負担が軽減できるケーブル類保護案内装置を提供することにある。

本請求項１に係る発明は、離間配置された左右一対の側板を長手方向に多数連結するとともに該側板の屈曲内周側及び屈曲外周側にそれぞれ結合アームを所定間隔で横架して、前記側板及び結合アームで囲繞されるケーブル収納空間内にケーブル類を長手方向に沿って収納するケーブル類保護案内装置において、前記側板が、先行する側板に連結される前方側板部と後続する側板に連結される後方側板部と前記前方側板部と後方側板部との間に介在して屈曲自在な継ぎ手部とで一体に構成されているとともに、前記継ぎ手部が薄板状の中央屈曲許容領域と該中央屈曲許容領域側から前方側板部と後方側板部へ向けてそれぞれ板厚を漸増させた基端継続領域とを備えていることによって、上記目的を達成するものである。

また、本請求項２に係る発明は、請求項１記載の構成に加えて、前記側板を相互に係合させて連結する凹凸係合機構が、先行する側板の後方側板部と該後方側板部に後続して連結される側板の前方側板部との間に設けられていることによって、上記目的を達成するものである。

本請求項１に係る発明のケーブル類保護案内装置によれば、離間配置された左右一対の側板を長手方向に多数連結するとともにこれらの側板の屈曲内周側及び屈曲外周側にそれぞれ結合アームを所定間隔で横架したことによって、側板及び結合アームで囲繞されるケーブル収納空間内にケーブル類を長手方向に沿って収納することができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

すなわち、前記側板が、先行する側板に連結される前方側板部と後続する側板に連結される後方側板部とこれらの前方側板部と後方側板部との間に介在した継ぎ手部とで一体に構成されていることにより、部品点数を増加させることなく、部品製作負担や組立作業負担を軽減することができるとともに、屈曲動作の繰り返しによって生じがちな側板の継ぎ手部における不用意な外れを回避することができる。

そして、前記継ぎ手部が、薄板状の中央屈曲許容領域とこの中央屈曲許容領域側から前方側板部と後方側板部へ向けてそれぞれ板厚を漸増させた基端継続領域とを備えていることにより、薄板状の中央屈曲許容領域が円滑な繰り返し屈曲動作を実現するとともに、基端継続領域が屈曲姿勢規制時に発生しがちな応力集中を分散して繰り返し屈曲疲労に対する優れた耐久性と長寿命を発揮することができる。

さらに、本請求項２に係る発明のケーブル類保護案内装置によれば、本請求項１記載のケーブル類保護案内装置が奏する効果に加えて、前記先行する側板の後方側板部とこの後方側板部に後続して連結される側板の前方側板部との間に係合する凹凸係合機構が設けられていることにより、隣接する側板が凹凸係合機構を介して相互に着脱自在となるため、側板の切り継ぎ時における保守メンテナンスを簡便に達成することができる。

本発明は、離間配置された左右一対の側板が長手方向に多数連結されているとともにこれらの側板の屈曲内周側及び屈曲外周側にそれぞれ結合アームが所定間隔で横架されて、前記側板及び結合アームで囲繞されるケーブル収納空間内にケーブル類を長手方向に沿って収納するケーブル類保護案内装置において、前記側板が先行する側板に連結される前方側板部と後続する側板に連結される後方側板部と前記前方側板部と後方側板部との間に介在して屈曲自在な継ぎ手部とで一体に構成されているとともに、前記継ぎ手部が薄板状の中央屈曲許容領域と該中央屈曲許容領域側から前方側板部と後方側板部へ向けてそれぞれ板厚を漸増させた基端継続領域とを備えて、屈曲動作の繰り返しによる側板の継ぎ手部における不用意な外れを回避するとともに、屈曲姿勢規制時の屈曲部位に発生しがちな応力集中を分散して繰り返し屈曲疲労に対する優れた耐久性を発揮して、部品製作負担や組立作業負担を軽減するものであれば、その具体的な実施の態様は如何なるものであっても何ら構わない。

すなわち、本発明の継ぎ手部における中央屈曲許容領域については、屈曲自在となるものであれば如何なる寸法形態であっても良く、また、本発明の継ぎ手部における基端継続領域については、中央屈曲許容領域側から前方側板部と後方側板部へ向けて板厚を漸増させたものであって、屈曲姿勢規制時の屈曲部位に発生しがちな応力集中を分散して繰り返し屈曲疲労に対する優れた耐久性を発揮するものであれば如何なる寸法形態であっても良く、例えば、そのいずれの基端継続領域も、銀杏葉状、ラッパ状などの側断面形状を備えていれば足りる。
したがって、前述した継ぎ手部の側断面は、例えば、鼓状に括れた継ぎ手形状を呈することになる。

本発明で使用する側板は、屈曲自在な継ぎ手部や所定の係合強度を確保できる凹凸係合機構を形成できる樹脂であれば、如何なるエンジニアリングプラスチック樹脂で成形されても良く、例えば、成形加工が容易なポリアミド６樹脂、ポリアミド１２樹脂、ポリアミド４６樹脂、ポリアミド６６樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂などを採用するのが好ましい。

そして、本発明で形成する直線姿勢保持面や屈曲姿勢規制面については、側板の継ぎ手部を除く、側板の屈曲外周側または屈曲内周側の部位であれば、いずれの部位に設けても良く、側板の端面または側面であっても構わない。
たとえば、直線姿勢保持面が側板の継ぎ手部より屈曲外周側の部位に形成されていると
ともに、屈曲姿勢規制面が側板の継ぎ手部より屈曲内周側の部位に形成されている場合には、屈曲姿勢規制時に屈曲部位となる継ぎ手部に発生しがちな負荷を回避して優れた耐久性を発揮できるとともに、直線連結状態と屈曲連結状態とを確実に保持できるので、その取り扱い上より好ましい。
また、直線姿勢保持面が継ぎ手部より屈曲外周側の部位及び継ぎ手部より屈曲内周側の部位にそれぞれ形成されているとともに、屈曲姿勢規制面が継ぎ手部より屈曲外周側の部位及び継ぎ手部より屈曲内周側の部位にそれぞれ形成されている場合には、屈曲姿勢規制時に屈曲部位となる継ぎ手部に発生しがちな負荷を回避して優れた耐久性を発揮できるとともに、屈曲姿勢規制時及び直線姿勢保持時に生じる側板相互の面接触負荷が屈曲外周側と屈曲内周側とに二分されて分散するため、直線連結状態と屈曲連結状態とを耐久的かつ確実に保持できるので、その取り扱い上さらに好ましい。

そして、本発明のケーブル類保護案内装置において先行する側板の後方側板部と該後方側板部に後続して連結される側板の前方側板部との間に設けられる凹凸係合機構の具体的形態については、例えば、側板の前方側板部における前端面もしくは側面に配置した係合突起若しくは被係合孔と、この係合突起若しくは被係合孔に対向する側板の後方側板部における後端面もしくは側面に配置した被係合部若しくは係合突起とで構成されて相互に凹凸係合するものなど、如何なる凹凸係合形態であっても差し支えない。

以下、本発明の一実施例であるケーブル類保護案内装置１００を図１乃至図９を用いて説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施例であるケーブル類保護案内装置１００の全体図であり、図２は、図１のケーブル類保護案内装置１００における直線連結状態の斜視図であり、図３は、図１のケーブル類保護案内装置１００における屈曲連結状態の斜視図であり、図４乃至図７は、ケーブル類保護案内装置１００に用いた側板の斜視図であって、図４は、図２の矢印Ｄで示す側板の斜視図であり、図５は、図４のＥ方向から見た側板の斜視図であり、図６は、図４のＦ方向から見た側板の斜視図であり、図７は、図４のＧ方向から見た側板の斜視図であり、図８は、図１のケーブル類保護案内装置１００に用いた側板の側面図であり、図９は、図８のＡに示す継ぎ手部の拡大図である。

本発明の一実施例であるケーブル類保護案内装置１００は、例えば、半導体製造装置、創薬試験装置、車両用ドア開閉装置などの可動部と静止部とを接続し、電気信号の伝達や供給を行う電気ケーブルや圧力液体や圧力気体を供給するホースのようなケーブル類Ｃを保護案内するために使用されるもので、可動部と静止部（図示しない）とを接続するために長尺状に多数連結され、可動部と静止部との間の相対的な遠隔移動状況に応じて直線姿勢、あるいは、屈曲姿勢を呈することができ、図１乃至図３に示すように、離間配置された左右一対の側板１１０，１１０が長手方向に多数連結されているとともに、これらの側板１１０，１１０の屈曲内周側及び屈曲外周側にそれぞれ結合アーム１２０が多数連結される側板１１０，１１０の１つ置きの配置間隔で横架されてなり、これらの左右一対の側板１１０，１１０と屈曲内周側及び屈曲外周側に横架状態で配置された結合アーム１２０，１２０とで囲繞される矩形状断面を呈したケーブル収納空間内にケーブル類Ｃが長手方向に沿って収納されるように構成されている。
なお、図１では、前述した可動部および静止部を図示していない。また、本実施例では、結合アーム１２０を、多数連結される側板１１０，１１０に対して１つ置きの配置間隔で横架させているが、例えば、多数連結される側板１１０，１１０のそれぞれに１対１で対応させて横架させても良い。

本実施例で用いた側板１１０，１１０は、ポリアミド樹脂を用いて成型加工され、離間配置する左右一対で左右対称となるものであって、すなわち、これらの側板１１０は、図
３に示すように、先行する側板１１０’に連結される前方側板部１１１と後続する側板１１０に連結される後方側板部１１２と前記前方側板部１１１と後方側板部１１２との間に介在して屈曲自在な継ぎ手部１１３とで一体に構成されている。

そして、図４乃至図７に示すように、前記先行する側板１１０’の後方側板部１１２’とこの後方側板部１１２’に後続して連結される側板１１０の前方側板部１１１との間には、相互に係合する屈曲外周側の凹凸係合機構Ｓａと屈曲内周側の凹凸係合機構Ｓｂと継ぎ手部１１３の近傍に採用した凹凸係合機構Ｓｃとがそれぞれ設けられ、これらの凹凸係合機構Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃを介して隣接する側板１１０，１１０が相互に着脱自在となっており、側板１１０，１１０の切り継ぎ時における保守メンテナンスを簡便に達成できるようになっている。

すなわち、本発明の実施例で屈曲外周側に採用した凹凸係合機構Ｓａは、鉤状の係合フックからなる係合突起１１４ａとこの係合フックからなる係合突起１１４ａに着脱自在に係合する窓状の被係合孔１１５ａとで構成され、他方、屈曲内周側に採用した凹凸係合機構Ｓｂは、鉤状の係合フックからなる係合突起１１４ｂとこの係合フックからなる係合突起１１４ｂを着脱自在に係合する窓状の被係合孔１１５ｂとで構成されている。
しかも、側板１１０の継ぎ手部１１３の近傍に採用した凹凸係合機構Ｓｃは、円柱状の係合ピンからなる係合突起１１４ｃとこの係合ピンからなる係合突起１１４ｃを着脱自在に係合する窓状の被係合孔１１５ｃとで構成されている。

さらに、前記側板１１０の継ぎ手部１１３より屈曲外周側に位置する前方側板部１１１の段違いにオフセットされた側面と後続する側板１１０’の前方側板部１１１’の前端との間、及び、側板１１０の継ぎ手部１１３より屈曲内周側に位置する側板１１０の後方側板部１１２の段違いにオフセットされた側面と後続する側板１１０’の後方側板部１１２’の前端との間には、側板１１０の直線連結状態を保持する２組の直線姿勢保持面、すなわち、屈曲外周側の直線姿勢保持面Ｘａ、及び、屈曲内周側の直線姿勢保持面Ｘｂがそれぞれ形成されている。

また、前記側板１１０の継ぎ手部１１３より屈曲内周側に位置する後方側板部１１２の段違いにオフセットされた側面と後続する側板１１０’の後方側板部１１２‘の前端との間、及び、側板１１０の継ぎ手部１１３より屈曲外周側に位置する前方側板部１１１の段違いにオフセットされた側面と後続する側板１１０’の後方側板部１１２’の段違いにオフセットされた側面との間には、側板の屈曲連結状態を規制する２組の屈曲姿勢規制面、すなわち、屈曲内周側の屈曲姿勢規制面Ｙｂ、及び、屈曲外周側の屈曲姿勢規制面Ｙａがそれぞれ形成されている。

そこで、本実施例のケーブル類保護案内装置１００が最も特徴とする継ぎ手部１１３の具体的形態について、図８乃至図９に基づいて以下に詳しく説明する。
すなわち、前述した継ぎ手部１１３は、薄板状の中央屈曲許容領域１１３ａとこの中央屈曲許容領域１１３ａ側から前方側板部１１１と後方側板部１１２へ向けてそれぞれ板厚を漸増させた基端継続領域１１３ｂ，１１３ｂとを備えて、全体として鼓状に括れた側断面を有している。

そして、中央屈曲許容領域１１３ａが円滑な繰り返し屈曲動作を実現するとともに、基端継続領域１１３ｂ，１１３ｂが屈曲姿勢規制時に発生しがちな応力集中を分散して繰り返し屈曲疲労に対する優れた耐久性と長寿命を発揮するようになっている。

なお、本実施例の基端継続領域１１３ｂ，１１３ｂは、前方側板部１１１と後方側板部１１２へ向けて角部を形成することなく、その側断面が板厚を滑らかに漸増させて応力集
中を分散するようになっていれば良く、そのいずれの基端継続領域１１３ｂも、銀杏葉状、ラッパ状などの側断面形状を備えていれば足りる。

このようにして本実施例のケーブル類保護案内装置１００は、図２に示すような直線姿勢保持時に、屈曲内周側の屈曲姿勢規制面Ｙｂ、及び、屈曲外周側の屈曲姿勢規制面Ｙａがそれぞれ相互に拡開した状態で屈曲外周側の直線姿勢保持面Ｘａ、及び、屈曲内周側の直線姿勢保持面Ｘｂがそれぞれ相互に当接して継ぎ手部１１３に負荷をかけることなく直線姿勢を確実に保持するとともに、図３に示されているような屈曲姿勢規制時に、屈曲外周側の直線姿勢保持面Ｘａ、及び、屈曲内周側の直線姿勢保持面Ｘｂがそれぞれ相互に拡開した状態で屈曲内周側の屈曲姿勢規制面Ｙｂ、及び、屈曲外周側の屈曲姿勢規制面Ｙａがそれぞれ相互に当接して継ぎ手部１１３に負荷をかけることなく屈曲姿勢を確実に保持するようになっている。
なお、本実施例における屈曲内周側の屈曲姿勢規制面Ｙｂ、及び、屈曲外周側の屈曲姿勢規制面Ｙａの形成する最大拡開角度α（図示しない）は、屈曲姿勢を連続して構成する側板１１０の数と屈曲半径に応じて所望の角度に定めることができる。

したがって、本実施例のケーブル類保護案内装置１００は、部品点数を増加させることなく、部品製作負担や組立作業負担を軽減することができるとともに、屈曲動作の繰り返しによって生じがちな継ぎ手部１１３における不用意な外れを回避することができ、隣接する側板１１０が屈曲外周側と屈曲内周側に設けた３組の凹凸係合機構Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃを介して相互に着脱自在となるため、側板１１０の切り継ぎ時における保守メンテナンスを簡便に達成することができる。

しかも、屈曲姿勢規制時に屈曲部位となる継ぎ手部１１３の中央屈曲許容領域１１３ａが円滑な繰り返し屈曲動作を実現するとともに、その基端継続領域１１３ｂ，１１３ｂに発生しがちな応力集中を分散して繰り返し屈曲疲労に対する優れた耐久性を発揮することができるとともに、屈曲姿勢規制時及び直線姿勢保持時に生じる側板相互の面接触負荷が屈曲外周側と屈曲内周側とに二分されて分散するため、直線連結状態と屈曲連結状態とを耐久的かつ確実に保持することができるなど、その効果は甚大である。

本発明の一実施例であるケーブル類保護案内装置の全体図。図１のケーブル類保護案内装置における直線連結状態の斜視図。図１のケーブル類保護案内装置における屈曲連結状態の斜視図。図２の矢印Ｄで示す側板の斜視図。図４のＥ方向から見た側板の斜視図。図４のＦ方向から見た側板の斜視図。図４のＧ方向から見た側板の斜視図。図１のケーブル類保護案内装置に用いた側板の側面図。図８のＡに示す継ぎ手部の拡大図。

符号の説明

１００・・・ケーブル類保護案内装置
１１０・・・側板
１１１・・・前方側板部
１１２・・・後方側板部
１１３・・・継ぎ手部
１１３ａ・・・中央屈曲許容領域
１１３ｂ・・・基端継続領域
１１４ａ・・・屈曲外周側の係合突起
１１４ｂ・・・屈曲内周側の係合突起
１１５ａ・・・屈曲外周側の被係合孔
１１５ｂ・・・屈曲内周側の被係合孔
１１４ｃ・・・係合突起
１１５ｃ・・・被係合孔
１２０・・・結合アーム
Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ・・・凹凸係合機構
Ｘａ・・・屈曲外周側の直線姿勢保持面
Ｙａ・・・屈曲外周側の屈曲姿勢規制面
Ｘｂ・・・屈曲内周側の直線姿勢保持面
Ｙｂ・・・屈曲内周側の屈曲姿勢規制面
Ｃ・・・ケーブル類
α ・・・屈曲姿勢規制面の最大拡開角度

Claims

離間配置された左右一対の側板を長手方向に多数連結するとともに該側板の屈曲内周側及び屈曲外周側にそれぞれ結合アームを所定間隔で横架して、前記側板及び結合アームで囲繞されるケーブル収納空間内にケーブル類を長手方向に沿って収納するケーブル類保護案内装置において、
前記側板が、先行する側板に連結される前方側板部と後続する側板に連結される後方側板部と前記前方側板部と後方側板部との間に介在して屈曲自在な継ぎ手部とで一体に構成されているとともに、前記継ぎ手部が薄板状の中央屈曲許容領域と該中央屈曲許容領域側から前方側板部と後方側板部へ向けてそれぞれ板厚を漸増させた基端継続領域とを備えていることを特徴とするケーブル類保護案内装置。
前記側板を相互に係合させて連結する凹凸係合機構が、先行する側板の後方側板部と該後方側板部に後続して連結される側板の前方側板部との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル類保護案内装置。