JPH07256584A - ケーブル保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適用対象の強度低下や大型化を可及的に防止
すること。 【構成】 本発明では、基準体１に対して旋回体２が回
転移動した場合、一対の保持壁９，２２を相対的に移動
させ、これら保持壁９，２２に固定されたケーブルプロ
テクタ２４をその湾曲位置が適宜変位する態様でガイド
通路２３の内部を変形させることにより、該ケーブルプ
ロテクタ２４に挿通されたケーブル３０，３１に無理な
曲げ力や引張力が作用しないようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基準体と、この基準体
に対して旋回可能に配設された旋回体との間にケーブル
を敷設保持する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のケーブル保持装置に
おいては、基準体と旋回体との相対回転に伴うケーブル
両端部の保持位置の変位に起因したケーブルの損傷を防
止するために種々のものが提供されている。

【０００３】図１７および図１８（ａ）は、こうしたケ
ーブルの損傷を防止するべく提供されたケーブル保持装
置を例示するもので、産業用ロボットに適用されたケー
ブル保持装置を示したものである。すなわち、このケー
ブル保持装置では、基準体Ｒの上部に旋回体Ｓの内部に
連通する切欠Ｏを形成するとともに、該旋回体Ｓの上部
内壁面にクランパＣを配設し、基端部が基準体Ｒに保持
されたケーブルＫの先端部を上記切欠Ｏを介してクラン
パＣに保持させるようにしている。

【０００４】このようなケーブル保持装置によれば、図
１８（ｂ）に示すように、旋回体Ｓが基準体Ｒに対して
回転移動した場合に、クランパＣよりも下方に延在され
たケーブルＫの直線状部分が適宜切欠Ｏ内を移動するこ
とにより、ケーブル両端部の保持位置の変位が吸収さ
れ、該ケーブルＫに無理な曲げ力や引張力が作用しない
ため、その損傷を防止することが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なケーブル保持装置にあっては、旋回体Ｓの回動駆動手
段Ｍ等の重量物を保持する基準体Ｒに、ケーブルＫが自
由に動くことのできる大きな切欠Ｏを常時開口させてお
かなければならないため強度的に極めて不利であり、長
期使用に際して産業用ロボット等、その適用対象に損傷
を招来する虞れがある。

【０００６】また、ケーブルＫにおけるクランパＣより
も下方に延在する直線状部分の長さも十分に確保しなけ
ればならないため、旋回体Ｓおよび基準体Ｒを可及的に
長く形成する必要があり、この点からも強度上問題とな
るばかりか、産業用ロボット等、その適用対象の大型化
を招来する要因となる。

【０００７】本発明の目的は、上記実情に鑑みて、適用
対象の強度低下や大型化を可及的に防止することのでき
るケーブル保持装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、基準体と、
この基準体に対して旋回可能に配設された旋回体との間
にケーブルを敷設保持する装置において、それぞれ前記
旋回体の旋回中心軸に直交する態様で互いに対向配置さ
れ、一方が前記基準体に設けられているとともに、他方
が前記旋回体に設けられた一対の保持壁と、これら一対
の保持壁間に画成され、前記旋回体の旋回中心軸回りに
円弧を成す態様で延在されたガイド通路と、弾性を有す
る部材によって筒状に構成され、各端部がそれぞれ前記
保持壁に沿い、かつ中間部が湾曲した状態で前記ガイド
通路の内部に配置されており、一端部が前記基準体の保
持壁に固定されているとともに、他端部が前記旋回体の
保持壁に固定され、内部に前記ケーブルが挿通配置され
る収容体とを備えてケーブル保持装置を構成している。

【０００９】収容体としては、無負荷状態において軸心
が直線状に保持される円筒状コイルスプリングによって
構成されているものを適用することが好ましい。

【００１０】また、収容体を通過して旋回体側に配置さ
れるケーブルは、該旋回体における前記ガイド通路より
も内側に設けられた補助ガイド通路に配置する態様で敷
設することが好ましい。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、基準体に対して旋回体が回
転移動した場合、一対の保持壁が相対的に移動され、こ
れら保持壁に固定された収容体がその湾曲位置を適宜変
位させる態様でガイド通路の内部を変形される。

【００１２】

【実施例】以下、一実施例を示す図面に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１および図２は、本発明に係るケ
ーブル保持装置を適用した産業用ロボットの要部を概念
的に示したものである。ここで例示する産業用ロボット
は、図１６に示すように、四輪自動車の製造ライン等で
使用される多関節タイプのタイプのもので、基準体１に
対して回動可能に配設された旋回体２と、この旋回体２
に対して揺動可能に配設された下腕部３と、該下腕部３
の先端部に揺動可能、かつ回動可能に配設された上腕部
４と、該上腕部４の先端部に揺動可能、かつ回動可能に
配設された手首部５とを備えて構成されている。なお、
この実施例で例示する産業用ロボットは、壁面に設置し
たり、天井から吊るした状態で使用することが可能であ
るが、以下においては便宜上、より一般的な使用態様、
つまり基準体１を床面に設置した状態を前提として説明
していく。

【００１３】図１乃至図４に示すように、この産業用ロ
ボットに適用される基準体１は、その軸心が鉛直方向に
沿って配置された円筒状の基部６と、この基部６の上端
開口を閉塞する態様で設けられ、その中心部に装着孔７
を有するとともに、その周縁の一部に挿通孔８を有した
蓋壁部９と、上記基部６の外周面に接する態様で設けら
れた矩形箱状のケーブル出入部１０とを有して構成され
ており、上記蓋壁部９における装着孔７の内部に旋回用
モータ１１を具備している。旋回用モータ１１は、上記
基準体１の基部６よりも十分小さい外径を有し、その駆
動軸１１ａを上記基部６の軸心に合致させるとともに、
この駆動軸１１ａの先端を鉛直上方に向ける態様で上記
基準体１の蓋壁部９に保持されたもので、該駆動軸１１
ａに接続された旋回減速機構１２を介して上述した旋回
体２に連結されている。図２に示すように、この旋回用
モータ１１に接続されたケーブル１３は、上記基準体１
における基部６の開口を介して上記ケーブル出入部１０
に導かれ、さらにこのケーブル出入部１０に形成された
開口を介して基準体１の外部に導出されている。

【００１４】旋回体２は、上記旋回用モータ１１とほぼ
同一の外径を有した略円板状を成し、互いの軸心を合致
させた状態で上記旋回減速機構１２に取り付けられた接
続部２ａと、この接続部２ａの上面中心部から上方に突
設された下腕保持部２ｂとを有して構成されたもので、
上記接続部２ａにカバー１４を備えているとともに、上
記下腕保持部２ｂに揺動用モータ１５を備えている。カ
バー１４は、上記接続部２ａの周囲全周から一旦径外方
向に延在され、上記基準体１における基部６の外周面に
対応する部位から円筒状を成すべく鉛直下方に延在され
ており、該接続部２ａ、上記旋回減速機構１２および上
記基準体１の蓋壁部９を覆う態様で上記旋回体２に取り
付けられている。図には明示していないが、このカバー
１４には、上記接続部２ａの周囲から延在された部分の
適宜箇所に２つの連絡開口を有しており、該開口にそれ
ぞれケーブル敷設用のチューブ１６，１７が取り付けら
れている。揺動用モータ１５は、その駆動軸１５ａを水
平方向に配置する態様で上記下腕保持部２ｂに保持され
ており、該駆動軸１５ａに接続された揺動減速機構１８
を介して上述の下腕部３に連結されている。

【００１５】一方、上記産業用ロボットは、上記基準体
１における蓋壁部９の上面９ａに一対の第１ガイドブラ
ケット２０および一対の第２ガイドブラケット２１を備
えているとともに、上記旋回体２における接続部２ａの
外周面に一対の上壁ブラケット２２を備えている。な
お、これらブラケット２０，２１，２２は、いずれも対
を成すもの相互が対称に構成されているため、以下にお
いてはそれぞれ一方についてのみ説明していく。

【００１６】第１ガイドブラケット２０は、図１３乃至
図１５に示すように、上記基準体１における蓋壁部９の
外周よりも曲率半径が僅かに小さい半円弧状を成し、そ
の一端の一部に切欠が形成されているとともに、その他
端部が全長に亘って内方に屈曲した内下方ガイド壁部２
０ａと、この内下方ガイド壁部２０ａの一端から外方に
向けて延在され、半円弧よりも上記切欠の分だけ周長が
短く形成された第１底壁部２０ｂとを有して構成されて
おり、図１、図２および図４に示すように、上記内下方
ガイド壁部２０ａの曲率中心を上記蓋壁部９の軸心に合
致させ、かつこの蓋壁部９に形成された挿通孔８を避け
た位置に第１底壁部２０ｂを介して該蓋壁部９に取り付
けられている。第２ガイドブラケット２１は、図１０乃
至図１２に示すように、上記基準体１における蓋壁部９
の外周に沿った半円弧状を成し、その一端における上記
内下方ガイド壁部２０ａの切欠に対応した部位に切欠が
形成されているとともに、該内下方ガイド壁部２０ａよ
りも高さが大きく形成された外方ガイド壁部２１ａと、
この外方ガイド壁部２１ａの一端から内方に向けて延在
され、上記第１底壁部２０ｂとほぼ同一の周長に形成さ
れた第２底壁部２１ｂとを有して構成されており、図
１、図２および図４に示すように、上記外方ガイド壁部
２１ａを上記蓋壁部９の外周に沿って配置し、かつその
切欠を上記内下方ガイド壁部２０ａの切欠に対向させた
状態で上記第２底壁部２１ｂを介して上記第１底壁部２
０ｂの上面に取り付けられている。

【００１７】上壁ブラケット２２は、図１、図３、図６
乃至図９に示すように、上記第１ガイドブラケット２０
の内下方ガイド壁部２０ａと同一の曲率半径をもった半
円弧状を成す内上方ガイド壁部２２ａと、この内上方ガ
イド壁部２２ａの一端から外方に向けて延在され、上記
第１ガイドブラケット２０の第１底壁部２０ｂとほぼ同
一の形状を有した上方保持壁部２２ｂと、上記内上方ガ
イド壁部２２ａの他端から内方に向けて延在され、その
内端の一部が上記旋回体２における接続部２ａの外周面
とほぼ同一の曲率半径を有した補助ガイド通路構成部２
２ｃと、この補助ガイド通路構成部２２ｃにおける上記
接続部２ａの外周面とほぼ同一の曲率半径を有した部分
から上記内上方ガイド壁部２２ａの延在方向に沿って延
設された取付部２２ｄとを有して構成されており、上記
内上方ガイド壁部２２ａを上記蓋壁部９の取り付けられ
た内下方ガイドへ基部６の延長上に配置する態様で該取
付部２２ｄを介して上記旋回体２の接続部２ａに取り付
けられている。

【００１８】さらに、上記産業用ロボットは、上記第２
ガイドブラケット２１の外方ガイド壁部２１ａと、上記
第１ガイドブラケット２０の内下方ガイド壁部２０ａお
よび上記上壁ブラケット２２の内上方ガイド壁部２２ａ
とによって画成される円弧状の空間（以下、単にガイド
通路２３と称する）内に一対のケーブルプロテクタ２４
を備えている。これらケーブルプロテクタ２４は、それ
ぞれピアノ線（ＳＷＰＡ）等の鋼材をコイル状に巻回す
ることにより、無負荷状態において個々の軸心が直線状
に保持される円筒状に構成されたもので、上記ガイド通
路２３の周長よりも僅かに短い長さを有しており、図５
に示すように、それぞれの中間部を湾曲させた状態で該
ガイド通路２３の内部に配置されている。図１および図
５に示すように、上記ケーブルプロテクタ２４は、それ
ぞれの両端部にクリップ２５を有しており、図４に示す
ように、個々の一端部がそれぞれの開口を上記基準体１
における蓋壁部９に形成された挿通孔８の近傍に配置す
る態様で上記クリップ２５を介して該蓋壁部９の上面９
ａに固定されているとともに、図３に示すように、個々
の他端部が上記クリップ２５を介して上記上壁ブラケッ
ト２２における上方保持壁部２２ｂの端部下面に固定さ
れている。

【００１９】上記のように構成された産業用ロボットで
は、図１に示すように、上記揺動用モータ１５のケーブ
ル３０および下腕部３よりも上方に配置された図示して
いないアクチュエータのケーブル３１がそれぞれチュー
ブ１６，１７を介してカバー１４の内部に導入されてい
る。

【００２０】これらカバー１４の内部に導入されたケー
ブル３０，３１は、図３に示すように、上記上壁ブラケ
ット２２の補助ガイド通路２３構成に適宜敷設された
後、該上壁ブラケット２２に固定された端部の開口を介
してそれぞれケーブルプロテクタ２４の内部を挿通され
る。

【００２１】図２および図４に示すように、各ケーブル
プロテクタ２４内を挿通されたケーブル３０，３１は、
上記基準体１の蓋壁部９に固定された開口から突出し、
該蓋壁部９に形成された挿通孔８を介して下方に案内さ
れた後、上記旋回用モータ１１のケーブル１３と同様
に、基部６の開口およびケーブル出入部１０に形成され
た開口を介して基準体１の外部に導出されている。

【００２２】こうして基準体１および旋回体２間にケー
ブル３０，３１が敷設された産業用ロボットにおいて
は、上記旋回用モータ１１を駆動することにより、上記
基準体１に対して旋回体２を回転させた場合、図５に示
すように、これら基準体１および旋回体２の相対回転に
伴って上記ケーブルプロテクタ２４がその湾曲位置を変
化させながら適宜第１ガイドブラケット２０の内下方ガ
イド壁部２０ａ、上壁ブラケット２２の内上方ガイド壁
部２２ａおよび第２ガイドブラケット２１の外方ガイド
壁部２１ａに摺接する態様で上記ガイド通路２３の内部
を移動され、該相対回転に伴う両端部の保持位置の変位
が吸収されるため、これらケーブルプロテクタ２４に挿
通されたケーブル３０，３１に無理な曲げ力や引張力が
作用することはない。

【００２３】しかも、上記ケーブルプロテクタ２４の中
間部が湾曲し、その両端部が旋回用モータ１１の軸心方
向に沿って並設されることになるため、上記基準体１お
よび上記旋回体２の高さを可及的に抑えて構成すること
ができるとともに、上記旋回用モータ１１を保持する基
準体１の蓋壁部９にはケーブル３０，３１を挿通させる
に十分な挿通孔８のみを形成しておけばよいため、該基
準体１の強度を著しく低下させることもない。

【００２４】また、上記ガイド通路２３よりも内方に画
成される空間内に旋回体２と相対的に移動しない補助ガ
イド通路構成部２２ｃを設け、上記ケーブルプロテクタ
２４から旋回体２の上方部へ案内されるケーブル３０，
３１をそれぞれこの補助ガイド通路構成部２２ｃに敷設
するようにしているため、産業用ロボットのスペースを
有効に利用することができるとともに、ケーブルプロテ
クタ２４の外部に配置されるケーブル３０，３１に損傷
を来す虞れもない。

【００２５】なお、上記実施例では、多関節形産業用ロ
ボットの基準体と旋回体との間にケーブルを敷設保持す
る場合に適用されるケーブル保持装置を例示している
が、相対回転する部位間にケーブルを保持するものであ
れば、直交座標形、円筒座標形、極座標形等、その他の
形式のロボットやロボット以外の機械設備にも適用する
ことができる。また、収容体として鋼材製のコイルスプ
リングによって構成されたケーブルプロテクタを例示し
ているが、弾性を有する筒状体であれば、必ずしもコイ
ル状である必要はなく、また樹脂等の材質を利用して収
容体を構成しても構わない。さらに、上記実施例では、
基準体および旋回体の両者から突設した壁によってガイ
ド通路を構成するようにしているが、ガイド通路は必ず
しも壁によって構成する必要はなく、またガイド通路の
構成要素は、基準体および旋回体の何れか一方に保持さ
せるようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るケー
ブル保持装置によれば、基準体に対して旋回体が回転移
動した場合、湾曲した収容体がガイド通路の内部を適宜
変形することによってケーブル両端部の保持位置の変位
が吸収され、その内部に挿通されたケーブルに無理な曲
げ力や引張力が作用しないため、基準体にケーブルが自
由に動くことのできる大きな切欠を常時開口させたり、
該基準体および旋回体を長く形成することなくケーブル
の損傷を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るケーブル保持装置を適用した産業
用ロボットを概念的に示す要部断面背面図である。

【図２】本発明に係るケーブル保持装置を適用した産業
用ロボットを概念的に示す要部断面側面図である。

【図３】図１における III−III 線断面図である。

【図４】図１における IV−IV 線断面図である。

【図５】図３における V−V 線断面図である。

【図６】図１に示した実施例のケーブル保持装置に適用
される保持壁の一方を概念的に示した平面図である。

【図７】図６における VII−VII 線断面図である。

【図８】図６における VIII−VIII 線断面図である。

【図９】図６における IX−IX 線断面図である。

【図１０】図１に示した実施例のケーブル保持装置に適
用される保持壁の他方を構成する要素を概念的に示した
平面図である。

【図１１】図１０における XI−XI 線断面図である。

【図１２】図１０における矢視 XII 図である。

【図１３】図１に示した実施例のケーブル保持装置に適
用される保持壁の他方を構成する要素を概念的に示した
平面図である。

【図１４】図１３における XIV−XIV 線断面図である。

【図１５】図１３における矢視 XV 図である。

【図１６】本発明に係るケーブル保持装置を適用した産
業用ロボットの全体を概念的に示す側面図である。

【図１７】従来のケーブル保持装置を適用した産業用ロ
ボットの要部を概念的に示す断面側面図である。

【図１８】図１７における XVIII−XVIII 線断面図であ
り、（ａ）は通常状態を示すもの、（ｂ）は旋回状態を
示すものである。

【符号の説明】

１…基準体 ２…旋回体 ９…蓋壁部 ２２…上壁ブラケット ２２ｂ…上方保持壁部 ２２ｃ…補助ガイド通路構成部 ２３…ガイド通路 ２４…ケーブルプロテクタ ３０，３１…ケーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準体と、この基準体に対して旋回可能
   に配設された旋回体との間にケーブルを敷設保持する装
   置において、 それぞれ前記旋回体の旋回中心軸に直交する態様で互い
   に対向配置され、一方が前記基準体に設けられていると
   ともに、他方が前記旋回体に設けられた一対の保持壁
   と、 これら一対の保持壁間に画成され、前記旋回体の旋回中
   心軸回りに円弧を成す態様で延在されたガイド通路と、 弾性を有する部材によって筒状に構成され、各端部がそ
   れぞれ前記保持壁に沿い、かつ中間部が湾曲した状態で
   前記ガイド通路の内部に配置されており、一端部が前記
   基準体の保持壁に固定されているとともに、他端部が前
   記旋回体の保持壁に固定され、内部に前記ケーブルが挿
   通配置される収容体とを備えることを特徴とするケーブ
   ル保持装置。
2. 【請求項２】 前記収容体は、無負荷状態において軸心
   が直線状に保持される円筒状コイルスプリングによって
   構成されていることを特徴とする請求項１記載のケーブ
   ル保持装置。
3. 【請求項３】 前記旋回体における前記ガイド通路より
   も内側に位置する部位に、前記収容体を通過したケーブ
   ルが配置される補助ガイド通路を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載のケーブル保持装置。