JP4680965B2 - 旋回式ケーブル類保護案内装置 - Google Patents

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Description

本発明は、旋回式ケーブル類保護案内装置に関し、更に詳しくは、ロボット、医療機器、駐車場に設置されるターンテーブルなどの旋回部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などのケーブル類を収容するとともに、旋回部の旋回角度が大きい場合においてもケーブル類を安全にかつ確実に保護案内する旋回式ケーブル類保護案内装置に関するものである。
従来の旋回式ケーブル類保護案内装置として、図6及び図7に示すように、設置面に固設され円形状の壁面322を有する外周側ガイドドラム部材320と、この外周側ガイドドラム部材320と同心円上に且つ旋回可能に設けられた円形状の壁面312を有する内周側ガイドドラム部材310と、外周側ガイドドラム部材320と内周側ガイドドラム部材310との間を接続するケーブル類を保護案内するケーブル類保護案内部材330とを有する旋回式ケーブル類保護案内装置300が知られている。
なお、図7は、図6に示した旋回式ケーブル類保護案内装置300をVII−VII線で切断したときの断面図を示している。
このような従来の旋回式ケーブル類保護案内装置300は、内周側ガイドドラム部材310が往復旋回するに伴い、ケーブル類保護案内部材330が内周側ガイドドラム部材310の壁面312と外周側ガイドドラム部材320の壁面322との間の環状空間で壁面312に巻き付いたり、ほぐれたりして、ケーブル類が絡まったりすることを防止している。
さらにケーブル類保護案内部材330の内周側及び外周側への屈曲を安定させるため所定の中心角を有する円弧状の壁面を有する案内ガイド324が外周側ガイドドラム部材320に垂設されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平5−69381号公報(特に、第2頁第2、3段落、図3参照)
ところが、このような旋回式ケーブル類保護案内装置は、要求される旋回角度が大きくなるにつれてケーブル類保護案内部材の必要長さが長くなり、図8に示すように、例えば、450°旋回させようとした場合、ケーブル類保護案内部材430が内周側ガイドドラム部材410の壁面412に巻き付いた状態でX部において自分自身に接触してしまう位置関係になる。
また、接触しないまでも十分な余裕空間が確保できないと、ケーブル類保護案内部材430から、ケーブル類を外部に引き出せなくなる。
さらに、案内ガイド424を取り付けられる範囲が小さくなり、ケーブル類保護案内部材430の内周側及び外周側への屈曲が不安定となる。
したがって、内周側ガイドドラム部材410の最大旋回角度は、約360°に制限されていた。
なお、図8は、図6に示した旋回式ケーブル類保護案内装置300と対応する部材に対して付した符号を300番台から400番台に書き換えて示している。
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、設置面に固設された外周側ガイドドラム部材と同心円上に且つ旋回可能に設けられた内周側ガイドドラム部材の最大旋回角度を360°より大きくし、内周側ガイドドラム部材への巻き付きを解消した後に中間ガイドドラム部材への巻き付きを解消するようにケーブル類保護案内部材を構成する内周側ケーブル類保護案内部位と外周側ケーブル類保護案内部位と独立して屈曲動作させて多回転の旋回を安定して行える旋回式ケーブル類保護案内装置を提供することにある。
まず、本請求項1に係る発明は、設置面に固設されて円形状の壁面を有する外周側ガイドドラム部材と、該外周側ガイドドラム部材と同心円上に且つ旋回可能に設けられた円形状の壁面を有する内周側ガイドドラム部材と、前記外周側ガイドドラム部材と内周側ガイドドラム部材との間で同心円上に且つ旋回可能に少なくとも1つ配設される円形状の壁面を有する中間ガイドドラム部材と、前記外周側ガイドドラム部材と内周側ガイドドラム部材との間を接続するケーブル類を保護案内するケーブル類保護案内部材とを備えている旋回式ケーブル類保護案内装置において、前記ケーブル類保護案内部材が、前記内周側ガイドドラム部材の旋回角度360°で内周側ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消するように内周側ガイドドラム部材と中間ガイドドラム部材との間で屈曲動作する内周側ケーブル類保護案内部位と該内周側ケーブル類保護案内部位に接続されて内周側ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消した後にさらに旋回角度が増加すると中間ガイドドラム部材が旋回し始めて中間ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消するように中間ガイドドラム部材と外周側ガイドドラム部材との間で内周側ケーブル類保護案内部位と独立して屈曲動作する外周側ケーブル類保護案内部位とで少なくとも構成されていることにより、前述した課題を解決したものである。
そして、本請求項2に係る発明は、請求項1に係る旋回式ケーブル類保護案内装置において、前記ケーブル類保護案内部材の屈曲軌道を案内する所定の中心角を有する円弧状の壁面を有する案内ガイドが、前記外周側ガイドドラム部材又は中間ガイドドラム部材の少なくとも1つに垂設されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。
まず、本請求項1に係る発明によれば、設置面に固設されて円形状の壁面を有する外周側ガイドドラム部材と、この外周側ガイドドラム部材と同心円上に且つ旋回可能に設けられた円形状の壁面を有する内周側ガイドドラム部材と、外周側ガイドドラム部材と内周側ガイドドラム部材との間で同心円上に且つ旋回可能に少なくとも1つ配設される円形状の壁面を有する中間ガイドドラム部材と、外周側ガイドドラム部材と内周側ガイドドラム部材との間を接続するケーブル類を保護案内する旋回式ケーブル類保護案内装置において、ケーブル類保護案内部材が、内周側ガイドドラム部材の旋回角度360°で内周側ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消するように内周側ガイドドラム部材と中間ガイドドラム部材との間で屈曲動作する内周側ケーブル類保護案内部位とこの内周側ケーブル類保護案内部位に接続されて内周側ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消した後にさらに旋回角度が増加すると中間ガイドドラム部材が旋回し始めて中間ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消するように中間ガイドドラム部材と外周側ガイドドラム部材との間で内周側ケーブル類保護案内部位と独立して屈曲動作する外周側ケーブル類保護案内部位とで少なくとも構成されていることにより、ケーブル類保護案内部材を少なくとも構成する内周側ケーブル類保護案内部位および外周側ケーブル類保護案内部位が、それぞれ独立して略360°の旋回角度を担うため、ケーブル類保護案内部位の数に対応して最大旋回角度を大きくすることができ、多回転の旋回運動を実現することができる。
そして、複数のケーブル類保護案内部位の屈曲軌道を区画する円形状の壁面を有する少なくとも1つの中間ガイドドラム部材が外周側ドラム部材と内周側ドラム部材との間に垂設されていることにより、請求項1に係る旋回式ケーブル類保護案内装置が奏する効果に加えて、複数のケーブル類保護案内部位の屈曲軌道が干渉することがないため、安定した多回転の旋回運動を実現させることができる。
また、本請求項2に係る旋回式ケーブル類保護案内装置によれば、請求項1に係る旋回式ケーブル類保護案内装置が奏する効果に加えて、請求項1に係る旋回式ケーブル類保護案内装置において、ケーブル類保護案内部材の屈曲軌道を案内する所定の中心角を有する円弧状の壁面を有する案内ガイドが外周側ドラム部材及び中間ガイドドラム部材に垂設されていることにより、案内ガイドを取り付けられる範囲を大きくすることができ、ケーブル類保護案内部材の内周側及び外周側への屈曲が安定するため、多回転の旋回運動を一層安定させることができる。
本発明は、設置面に固設されて円形状の壁面を有する外周側ガイドドラム部材と、この外周側ガイドドラム部材と同心円上に且つ旋回可能に設けられた円形状の壁面を有する内周側ガイドドラム部材と、外周側ガイドドラム部材と内周側ガイドドラム部材との間で同心円上に且つ旋回可能に少なくとも1つ配設される円形状の壁面を有する中間ガイドドラム部材と、外周側ガイドドラム部材と内周側ガイドドラム部材との間を接続するケーブル類を保護案内する旋回式ケーブル類保護案内装置において、ケーブル類保護案内部材が、内周側ガイドドラム部材の旋回角度360°で内周側ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消するように内周側ガイドドラム部材と中間ガイドドラム部材との間で屈曲動作する内周側ケーブル類保護案内部位とこの内周側ケーブル類保護案内部位に接続されて内周側ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消した後にさらに旋回角度が増加すると中間ガイドドラム部材が旋回し始めて中間ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消するように中間ガイドドラム部材と外周側ガイドドラム部材との間で内周側ケーブル類保護案内部位と独立して屈曲動作する外周側ケーブル類保護案内部位とで少なくとも構成されて、内周側ガイドドラム部材の最大旋回角度を大きくし、ケーブル類保護案内部材を構成する内周側ケーブル類保護案内部位と外周側ケーブル類保護案内部位と独立して屈曲動作させて多回転の旋回を安定して行えるものであれば、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。
以下、本発明の実施例1である旋回式ケーブル類保護案内装置100を図1乃至図4に基づいて説明する。
ここで、図1は、本発明の実施例1である旋回式ケーブル類保護案内装置100の旋回角度が0°であるときの正面図であり、図2は、図1に示す旋回式ケーブル類保護案内装置100のII−II線に沿った断面図であり、図3は、内周側ガイドドラム部材の旋回角度が360°であるときの正面図であり、図4は、内周側ガイドドラム部材の旋回角度が720°であるときの正面図である。
まず、本発明の実施例1である旋回式ケーブル類保護案内装置100は、設置面に固設され円形状の壁面122を有する外周側ガイドドラム部材120と、この外周側ガイドドラム部材120と同心円上に且つ旋回可能に設けられた円形状の壁面112を有する内周側ガイドドラム部材110と、外周側ガイドドラム部材120と内周側ガイドドラム部材110との間を接続するケーブル類を保護案内するケーブル類保護案内部材130とを有している。
そして、このケーブル類保護案内部材130は、各々独立して外周側及び内周側に屈曲可能な第1のケーブル類保護案内部位となる外周側ケーブル類保護案内部位132と第2のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位134を具備している。
そして、第1のケーブル類保護案内部位となる外周側ケーブル類保護案内部位132と第2のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位134の屈曲軌道を区画する円形状の壁面142を有する中間ガイドドラム部材140が、外周側ガイドドラム部材120と内周側ガイドドラム部材110との間にこれらの部材と同心円上に配設されている。
さらに、外周側ガイドドラム部材120の内周縁部に沿って所定の中心角を有する円弧状の壁面を有する案内ガイド124が垂設されており、中間ガイドドラム部材140の内周縁部に沿って所定の中心角を有する円弧状の壁面を有する案内ガイド144が垂設されている。
これらの案内ガイド124、144の円弧状の壁面の中心角は、第1のケーブル類保護案内部位となる外周側ケーブル類保護案内部位132と第2のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位134の屈曲軌道を確実に案内するために、180°以上とすることが好ましい。
次に、旋回式ケーブル類保護案内装置100の旋回動作について説明する。
まず、内周側ガイドドラム部材110の旋回角度が0°のとき、図1に示すように、第2のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位134の一方端側が、内周側ガイドドラム部材110の壁面112の外側に巻き付いているとともに、他方端側が、壁面112から離れるように逆方向に屈曲し、中間ガイドドラム部材140の壁面142の内側に摺接している。
また、第1のケーブル類保護案内部位となる外周側ケーブル類保護案内部位132の一方端側が、中間ガイドドラム部材140の壁面142の外側に巻き付いているとともに、他方端側が、壁面142から離れるように逆方向に屈曲し、外周側ガイドドラム部材120の壁面122の内側に摺接している。
そして、内周側ガイドドラム部材110の旋回角度の増加にともない第2のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位134の内周側ガイドドラム部材110の壁面112の外側に巻き付いている部分が減っていき、中間ガイドドラム部材140の壁面142の内側に摺接している部分が増加していく。
そして、内周側ガイドドラム部材110の旋回角度が360°となったとき、すなわち、内周側ガイドドラム部材110が1回転したとき、図3に示すように、第2のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位134の壁面112の外側への巻き付きが解消される。
さらに、旋回角度が増加すると中間ガイドドラム部材140が旋回し始め、第1のケーブル類保護案内部位となる外周側ケーブル類保護案内部位132の中間ガイドドラム部材140の壁面142の外側に巻き付いている部分が減っていき、外周側ガイドドラム部材120の壁面122の内側に摺接している部分が増加していく。
そして、旋回角度が720°となったとき、図4に示すように、第1のケーブル類保護案内部位となる外周側ケーブル類保護案内部位132の壁面142の外側への巻き付きが解消される。
次に、本発明の実施例2である旋回式ケーブル類保護案内装置200を図5に基づいて説明する。
図5は、本発明の実施例2である旋回式ケーブル類保護案内装置200の旋回角度が0°であるときの正面図である。
本発明の実施例2である旋回式ケーブル類保護案内装置200は、設置面に固設され円形状の壁面222を有する外周側ガイドドラム部材220と、この外周側ガイドドラム部材220と同心円上に且つ旋回可能に設けられた円形状の壁面212を有する内周側ガイドドラム部材210と、外周側ガイドドラム部材220と内周側ガイドドラム部材210との間を接続するケーブル類を保護案内するケーブル類保護案内部材230とを有している。
そして、このケーブル類保護案内部材230は、各々独立して外周側及び内周側に屈曲可能な第1のケーブル類保護案内部位となる外周側ケーブル類保護案内部位232と第2のケーブル類保護案内部位234と第3のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位236とを具備している。
そして、第1のケーブル類保護案内部位となる外周側ケーブル類保護案内部位232と第2のケーブル類保護案内部位234の屈曲軌道を区画する円形状の壁面242を有する第1の中間ガイドドラム部材240と、第2のケーブル類保護案内部位234と第3のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位236の屈曲軌道を区画する円形状の壁面252を有する第2の中間ガイドドラム部材250とが、外周側ガイドドラム部材220と内周側ガイドドラム部材210との間にこれらの部材と同心円上に配設されている。
さらに、外周側ガイドドラム部材220の内周縁部に沿って所定の中心角を有する円弧状の壁面を有する案内ガイド224が垂設されており、第1の中間ガイドドラム部材240の内周縁部に沿って所定の中心角を有する円弧状の壁面を有する案内ガイド244が垂設されており、第2の中間ガイドドラム部材250の内周縁部に沿って所定の中心角を有する円弧状の壁面を有する案内ガイド254が垂設されている。
これらの案内ガイド224、244、254の円弧状の壁面の中心角は、第1のケーブル類保護案内部位となる外周側ケーブル類保護案内部位232と第2のケーブル類保護案内部位234と第3のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位236の屈曲軌道を確実に案内するためにそれぞれ180°以上とすることが好ましい。
次に、旋回式ケーブル類保護案内装置200の旋回動作について説明する。
旋回角度が0°のとき、図5に示すように、第3のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位236の一方端側が、内周側ガイドドラム部材210の壁面212の外側に巻き付いているとともに、他方端側が、壁面212から離れるように逆方向に屈曲し、第2の中間ガイドドラム部材250の壁面252の内側に摺接している。
また、第2のケーブル類保護案内部位234の一方端側が、第2の中間ガイドドラム部材250の壁面252の外側に巻き付いているとともに、他方端側が、壁面252から離れるように逆方向に屈曲し、第1の中間ガイドドラム部材240の壁面242の内側に摺接している。
さらに、第1のケーブル類保護案内部位となる外周側ケーブル類保護案内部位232の一方端側が、第1の中間ガイドドラム部材240の壁面242の外側に巻き付いているとともに、外周側ケーブル類保護案内部位232の他方端側が、壁面242から離れるように逆方向に屈曲し、外周側ガイドドラム部材220の壁面222の内側に摺接している。
そして、内周側ガイドドラム210の旋回角度の増加にともない第3のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位236の内周側ガイドドラム部材210の壁面212の外側に巻き付いている部分が減っていき、第2の中間ガイドドラム部材250の壁面252の内側に摺接している部分が増加していく。
そして、内周側ガイドドラム部材210の旋回角度が360°となったとき、すなわち、内周側ガイドドラム部材210が1回転したとき、第3のケーブル類保護案内部位となる内周側ケーブル類保護案内部位236の壁面212の外側への巻き付きが解消される。
さらに、内周側ガイドドラム部材210の旋回角度が増加すると第2の中間ガイドドラム部材250が旋回し始め、第2のケーブル類保護案内部位234の第2の中間ガイドドラム部材250の壁面252の外側に巻き付いている部分が減っていき、第1の中間ガイドドラム部材240の壁面242の内側に摺接している部分が増加していく。
そして、前述した内周側ガイドドラム部材210の旋回角度が720°となったとき、すなわち、内周側ガイドドラム部材210が2回転したとき、第2のケーブル類保護案内部位234の壁面252の外側への巻き付きが解消される。
さらに、内周側ガイドドラム部材210の旋回角度が増加すると第1の中間ガイドドラム部材240が旋回し始め、第1のケーブル類保護案内部位232の第1の中間ガイドドラム部材240の壁面242の外側に巻き付いている部分が減っていき、外周側ガイドドラム部材220の壁面222の内側に摺接している部分が増加していく。
そして、前述した内周側ガイドドラム部材210の旋回角度が1080°となったとき、すなわち、内周側ガイドドラム部材210が3回転したとき、第1のケーブル類保護案内部位となる外周側ケーブル類保護案内部位232の壁面242の外側への巻き付きが解消される。
前述した実施例1では、ケーブル類保護案内部材130が、各々独立して外周側及び内周側に屈曲可能な2つのケーブル類保護案内部位132、134を具備することにより、2回転の旋回を可能にし、実施例2では、ケーブル類保護案内部材230が、各々独立して外周側及び内周側に屈曲可能な3つのケーブル類保護案内部位232、234、236を具備することにより、3回転の旋回を可能にしているが、ケーブル類保護案内部材230が、さらに多くの各々独立して外周側及び内周側に屈曲可能なケーブル類保護案内部位を具備することによって、3回転を超える旋回を可能とすることができる。
なお、前述した実施例1及び実施例2における説明においては、内周側ガイドドラム部材から、外周側に位置する中間ガイドドラム部材へと順次旋回するように説明しているが、各ガイドドラム部材の旋回順序は定まっているわけではなく、各ガイドドラム部材が適宜適当な旋回角度で旋回運動を行い、最終的に所望の旋回運動が達成される。
本発明の実施例1である旋回式ケーブル類保護案内装置の旋回角度が0°であるときの正面図。 図1に示した旋回式ケーブル類保護案内装置のII−II線における断面図。 本発明の実施例1における旋回角度が360°であるときの正面図。 本発明の実施例1における旋回角度が720°であるときの正面図。 本発明の実施例2における旋回角度が0°であるときの正面図。 従来の旋回式ケーブル類保護案内装置の正面図。 図6に示した旋回式ケーブル類保護案内装置のVII−VII線における断面図。 従来の旋回式ケーブル類保護案内装置の別の実施態様の正面図。
100、300、400 ・・・ 旋回式ケーブル類保護案内装置
110、310、410 ・・・ 内周側ガイドドラム部材
112、312、412 ・・・(内周側ガイドドラム部材の)壁面
120、320、420 ・・・ 外周側ガイドドラム部材
122、322、422 ・・・(外周側ガイドドラム部材の)壁面
124、324、424 ・・・(外周側ガイドドラム部材の)案内ガイド
130、330、430 ・・・ ケーブル類保護案内部材
132 ・・・ 第1のケーブル類保護案内部位
134 ・・・ 第2のケーブル類保護案内部位
140 ・・・ 中間ガイドドラム部材
142 ・・・(中間ガイドドラム部材の)壁面
144 ・・・(中間ガイドドラム部材の)案内ガイド
200 ・・・ 旋回式ケーブル類保護案内装置
210 ・・・ 内周側ガイドドラム部材
212 ・・・(内周側ガイドドラム部材の)壁面
220 ・・・ 外周側ガイドドラム部材
222 ・・・(外周側ガイドドラム部材の)壁面
224 ・・・(外周側ガイドドラム部材の)案内ガイド
230 ・・・ ケーブル類保護案内部材
232 ・・・ 第1のケーブル類保護案内部位
234 ・・・ 第2のケーブル類保護案内部位
236 ・・・ 第3のケーブル類保護案内部位
240 ・・・ 第1の中間ガイドドラム部材
242 ・・・(第1の中間ガイドドラム部材の)壁面
244 ・・・(第1の中間ガイドドラム部材の)案内ガイド
250 ・・・ 第2の中間ガイドドラム部材
252 ・・・(第2の中間ガイドドラム部材の)壁面
254 ・・・(第2の中間ガイドドラム部材の)案内ガイド

Claims (2)

  1. 設置面に固設されて円形状の壁面を有する外周側ガイドドラム部材と、該外周側ガイドドラム部材と同心円上に且つ旋回可能に設けられた円形状の壁面を有する内周側ガイドドラム部材と、前記外周側ガイドドラム部材と内周側ガイドドラム部材との間で同心円上に且つ旋回可能に少なくとも1つ配設される円形状の壁面を有する中間ガイドドラム部材と、前記外周側ガイドドラム部材と内周側ガイドドラム部材との間を接続するケーブル類を保護案内するケーブル類保護案内部材とを備えている旋回式ケーブル類保護案内装置において、
    前記ケーブル類保護案内部材が、前記内周側ガイドドラム部材の旋回角度360°で内周側ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消するように内周側ガイドドラム部材と中間ガイドドラム部材との間で屈曲動作する内周側ケーブル類保護案内部位と該内周側ケーブル類保護案内部位に接続されて内周側ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消した後にさらに旋回角度が増加すると中間ガイドドラム部材が旋回し始めて中間ガイドドラム部材の壁面への巻き付きを解消するように中間ガイドドラム部材と外周側ガイドドラム部材との間で内周側ケーブル類保護案内部位と独立して屈曲動作する外周側ケーブル類保護案内部位とで少なくとも構成されていることを特徴とする旋回式ケーブル類保護案内装置。
  2. 前記ケーブル類保護案内部材の屈曲軌道を案内する所定の中心角を有する円弧状の壁面を有する案内ガイドが、前記外周側ガイドドラム部材又は中間ガイドドラム部材の少なくとも1つに垂設されていることを特徴とする請求項1記載の旋回式ケーブル類保護案内装置。
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