JPS5976114A - 延長可能な電気ケ−ブル組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、繰り返し往復移動される機構の中で用いら
れるタイプの延長可能な電気ケーブル組ｖ体に関する。

往復移動する部品へ電力を供給するため、今日の技術に
おいては延長可能な電気ケーブル組立体のための多くの
応用例がある。これらの組立体を必要とする幾つかの機
構としては、ロボット、タイプライタ−１およびコンピ
ューターのプリンターがある。

これらの組立体にとって本質的に必要なことは、ケーブ
ルの一端部が電流の連続性全妨害することなく、あるい
は機構への挾み込みを発生させることなく、滑らかに延
長されるとともに引き込まれることが可能であって、一
方前記ケーブルの他端部がほぼ静止状態に保持されるこ
とである。この能力を発揮する普通の装置は巻取りリー
ルもしくはハウジングと、ケーブルのほどきおよび再巻
取りを可能にするバネ部材と？用いている。前記ケーブ
ルの連続的なねじれを防ぐため、これらの装置はさらに
、前記ケーブルの非延長端部と電力源との間に摺動接点
を用いることが必要となる。

本発明は、偏平な可撓性ケーブルと一緒に用いるための
延長可能な電気ケーブル組立体を提供することを目的と
する。ここに開示する組立体は最小数の部品と、静止し
たケーブル支持手段と、好ましくはハウジングと、両端
部に取り付けられたコネクターを有するコイル状の長さ
のケーブルとヲ有している。ここに開示する組立体のう
ち唯一の移動する部分はケーブルの延長可能な端部であ
って、これは延び出るとともに引っ込む。前記支持手段
には移動部品がないので、前記ケーブルの非延長端部は
本質的に固定位置に保持される。

それゆえ、この非延長端部と電源との間に摺動接点を設
ける必要性は排除される。

以下、図面に示す笑施例に基づいて本発明を説明する。

第１．２図を参照すると、延長可能な電気ケーブル組文
体ｌＯが表面１２上へ直接取り付けること、あるいは表
面１２上に取り付はうした支持フレーム１４の中へ取り
付けることを意図されている。前記組立体１０は、中に
少なくとも１本の絶縁を施された電気導体１８全有する
ケーブル１６と、ハウジング４４とから構成されている
。

第１；２，３図を参照すると、前記ケーブルエ６は第１
接続手段２４を持った第１ケーブル端部２２と、中間部
分２６と、第２接続手段３（ｌ待った第２ケーブル端部
２８と全有し゛ている。また、前記ケーブル１６は、絶
縁材料２０により包囲された少なくとも１本の絶縁を施
された電気導体１８を有している。

第３図に示されているように、ケーブル１６はハウジン
グ４４の内部でコイル３２に形成されている。このコイ
ル３２は多数の層３４’に！し、二の場合最も外側の層
３６が前記第１コネクタ一端部を包含し、且つ最も内側
の層３８が横方向折畳み部４０をその中に有している。

その結果、前記第２ケーブル端部２８が前記コイル３２
から外側へ突出するとともに、前記コイル３２に対して
本質的に直角に延在している。

第１．２．７図を参照すると、前記ハウジング４４は円
筒状周壁４６と、中に円筒状の空洞６４全設定する第１
および第２端部壁５４．５６とから構成されている。前
記周壁４６および第２端部壁５６は、前記円筒状の空洞
６４の中へ達する開口５２．５８’を有している。また
、前記ハウジング４４は静止した円筒状ハブ６６を有し
、同ハブ６６は前記２つの端部壁５４．５６間に延在す
るとともに、前記周壁４６の内表面４８から離され、そ
れゆえ前記ハウジング４４の内部に前記コイル３２のた
めの円筒状の部屋６８を形成している。　　・ さてｉ４，５．７図を参照すると、前記ハウジング４４
は前記ハブ６６および前記周壁４６の内表面４８の間に
、さらに互いに離された平行な複数のアーチ形のプレー
ト７２を有している。これらのアーチ形のプレート７２
は前記ケーブルの横方向折畳み部４０全保護する。前記
コイル３２が前記ノーウジング４４の中へ挿入されたと
き、前記横方向折畳み部４０が前記アーチ形プレート７
２間のスペース７４の中へ挿入される。前記コイルの最
も内側の層３８は当該コイルの残りの層３４に向かい渦
巻４２となって延在し、前記最も外側の層３６は本質的
に前記周壁４６の内表面４８に添接する。第１，２図に
示されているように、前記第１ケーブル端部２２は前記
周壁の開口５２全通って芙出し、前記第２ケーブル端部
２８は前記第２端部壁の開口５８を通って突出する。

第７図に示されているように、前記ノ・ウジング４４は
２つの分割片、すなわちベース・ユニット７８とカバー
・ユニット８０として成形されている。前記ベース・ユ
ニット７８は前記第１端部壁５４と、前記周壁４６と、
前記ハブ６６と、前記アーチ形プレート７２とから構成
され、前記ノ１プロ６および前記アーチ形プレート７２
は前記黒ｌ端部壁５４と一体になっている。好ましい実
施例にお℃１ては、前記周壁４６の上縁８８がカッく一
保持手段５０全有している。前記カッく−・ユニット８
０は前記第２端部壁５６から構成されてイル。また、カ
ッく−・ユニット８０しま、前言己周壁の保持手段５０
と協働する噛みつき嵌合用延長部６０と、連結ノーブ部
分９０と’ｋＷしている。前記噛みつき嵌合用カッく−
の特徴レマ第８図に示されている。前記連結ノ１ブ部分
しま第４，７図に示されている。また、これらの図は、
取付は手段７６のための前記ノ）プロ６を貫通ずる通路
７０も示して〜・る。また、前記カバー会ユニット８０
は、にかわ、もしくは他の取付は手段によって前記ベー
ス・ユニット７８へ取り付けることができる。

前記組立体１０を組豆てる場合、第３図に示すように先
にコイル状にされたケーブル３２７＞”　前記ベース・
ユニット７８の中へ挿入され、前記横方向折畳み部分４
０が前記アーチ形プレート７２により保持される。前記
第２ケーブル端部２８は、前記カッ（−・ユニット８０
がハウジング４４へ取り付けられるときに前記第２端部
壁の開口５８の中へ挿入される。それから、取付は手段
７６を前記開ロア０に通して挿入することができる。

第９図は本発明の他の実施例全示し、こσ〕笑施例はケ
ーブル支持手段９６と、シリンダー１００と、ケーブル
閉じ込め手段９４と、ケーブル保持手段９８とを有して
いる。

ここに開示した前記各組立体は、事実上任意の姿勢で第
１図に示すように表面争直接、あるいは第２図に示すよ
うに表面に取り付けられたブラケットの中へ取り付ける
ことができる。また、ケーブル１６の突出方向の角度も
、第２図に示すようなノ１ウジング位置決め手段６２を
用いることによって制御することが可能である。

ここに開示した発明の取付は手段および取付は姿勢には
融通性があるので、回転、揺動、および直線運動に適す
る延長可能なケーブル全用意することが可能となる。回
転運動は特にロボット技術において望ましいものである
。

ここに開示された前記組立体１ｏの２つ全ロボットの腕
８２の中で用いる例が第６図に示され、この場合一方の
組立体１０はロボットの回動可能な手首８４に電力全供
給するために取り付けられ、第２の組立体１０は符号８
６で示す個所の腕が伸長する間に電力を供給するために
取り付けられている。

ここに開示された本発明に用いられている偏平なリボン
状ケーブルは、偏平なリボン状絶縁材料により包囲され
た少な（とも１本の導体を備えている。当該ケーブルは
大断面軸と小断面軸とを有している。この大断面軸の長
さはケーブル内の導体の数に関連して変化する。また、
小断面軸の長さは、前記導体部材の厚さと、前記導体部
材を包囲する絶縁材料の厚さとに関連して変化する。前
記ケーブルがコイル状に巻かれたとき、前記大断面軸は
前記コイルの軸と平行に延在し、且つ前記小断面軸は前
記コイルに関して放射状に延在する。

前記ケーブルの大断面軸の長さおよび前記ケーブルそれ
自体の長さは、この組立体の多（の用途が変化するに従
って変化されることができる。しかし、前記ケーブルは
その引っ込められた位置もしくは引っ張られた位置にあ
るとき、弾力的な軽い緊張力（ストレスノを加えられ、
そしてさらに弾力的な緊張力を加えられる余裕を持って
いることが本質的に重要なことである。さらに、前記ケ
ー′プルが延長されたとき、この延長されたケーブルの
端部が前記ハウジングへ同がって移動するように前記ケ
ーブル全前記コイルの中へ引っ込める充分なエネルギー
全貯蔵するため、前記コイルの残存層には充分な長さの
ケーブルが存在しなげればならない。

上記エネルギーは前記導体と絶縁材料の両刀に蓄えられ
る。３ミルの厚さの圧延された銅製導体と、これの両側
の２ミルのマイラー（Ｍｙｌａｒ　）層とから構成され
たケーブルを用いる一例においては、研究結果によると
、前記銅製導体が４５％のエネルギーを蓄え、前記絶縁
材料が５５％のエネルギーを蓄えた。

これらの条件を満たすのに必要なケーブルの最小長さは
、所望の延長長さの約２倍である。しかし、最小量のケ
ーブル全使用すると、前記組立体の寿命を縮める。なぜ
なら、コイルの内側の各層が前記ハブ側へ引っ張られる
に従い、コイルの内側の各層には多大なストレスが加え
られるからである。前記ケーブルの材料の弾性限界を越
えないことが重要である。前記コイルに加わるストレス
（緊張力〕は、より長いケーブルを用いるとともに、ケ
ーブルの所望長さが延長されるときに前記ノーウジング
内に残存するケーブルの層の数を増すことによって、解
消される。１１／２インチの内径を持つハウジングは、
ケーブルの嵩が、延長されたケーブル部分の引き込み全
妨害しないように、最大４２インチのケーブルまで収納
することができる。

前記ケーブル支持手段の長さは、前記クープルが自由に
ほどかれたり再度巻がれたりするのを可能にするため、
前記ケーブルの大断面軸の長さに少なくとも等しくしな
ければならない。前記支持手段の各端部の閉じ込め手段
は、前記ケーブルが前記支持手段上で横方向へ移動する
のを防ぐために必要である。前記周壁保持手段の高さは
前記閉じ込め手段間の距離に等しい。前記保持手段内の
前記開口の高さは、前記ケーブルの大断面軸の長さにほ
ぼ等しい。

前記ハウジングの寸法および使用されろケーブルの長さ
を変えることにより、前記組立体は多種の用途に用いる
ことができる。作用空間が割増しされている場合、大き
な大断面軸を有するケーブルを用いる代りに、多数の導
体全用意するため前記組立体を団体にして設置すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、延長可能な電気ケーブルの三次元図であって
、ケーブルがハウジングから延長されている状態と、表
面に直接取り付けられている状態とを示している。 第２図は第１図と同様の図であるが、取り付けのための
他の手段を示している。 第３図は、ハウジングを取り外された状態の延長可能な
電気ケーブルの三次元図である。 第４図は、第１図の４−４線に沿う断面図であって、ハ
ウジングと取付は手段の内部構造を示している。 第５図は、第４図の５−５線に沿う断面図である。 第６図は、本発明の一用途を示す概略的な三次元図であ
る。 第７図は、第１図に示す好ましい実施例の組立体のため
のハウジングの分解三次元図である。 第８図は拡大破断図であって、第２端部壁全周壁に連結
するために用いられる噛みつき嵌合の特徴を示している
。 第９図は他の実施例の三次元図である。 １０・・・延長可能な電気ケーブル組立体１２・・・衣
　　　　面　１４・・・支持フレーム１６・・・ケ　−
　ブ　ル　１８７・・導　　　　　体２０・・・絶縁材
料２２・・・第１端部２４・・・第１接続手段　２６・
・・中　間　部　分２８・・・第　２　端　部　３０・
・・第２接続手段３２・・・コ　　　イ　　　ル　　３
４・・・層３６・・・最　　　外　　　層　　３８・・
・最　　　内　　　層４０・・・横方向折畳み部　４４
・・・ハウ　ジンク４６・・・周　　　　　壁　５２・
・・開　　　　　口５４　、５６・・・端部壁５８・・
・開　　口６０・・・延　　長　　部　６４・・・空　
　　　　洞６６・・・ハ　　　　　プ　６８・・・都　
　　　　屋７０・・・通　　　　　路　７２・・・プ　
し　−　ドア４・・・ス　ペ　−　ス　７８・・・ベー
ス・ユニット８０・・・カバー・ユニット　８２・・・
腕８４・・・手　　　　首　９０・・・連結ノヘブ部分
９４・・・閉じ込め手段　９６・・・叉入持　手　段１
００・・・シリンダー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　少なくとも１本の絶縁を施された電気導体（
   工８）を中に有するケーブル（１６）と、支持手段（９
   ６）とを備えるタイプの延長可能な電気ケーブル組文体
   であって、前記ケ〒プル（１６）は前記支持手段１９６
   ）の周りでコイル（３２）に巻かれ、前記ケーブル（１
   ６）は、第１接続手段（２４）　’ｒ待った第１端部（
   ２２）と、中間部分（２６）と、第２接続手段（３０）
   ’を待った第２端部（２８）とを有し、前記第１端部（
   ２２）は前記コイル（３２）の外端部に位置し、前記第
   ２端部（２８）は前記コイル（３２）の内端部に位置し
   、前記ケーブル（１６）は、百該ケーブル（１６）の第
   １端部（２２）が前記支持手段（９６）から移動し、そ
   れに伴なって当該ケーブルの前記中間部分（２６）が前
   記コイル（３２）から引き出されるときに延長可能であ
   る延長可能な電気ケーブル組立体において、 前記ケーブル（１６）は偏平なリボン状ケーブルであっ
   て、偏平なリボン状絶縁材料（２０）により絶縁された
   少な（とも１本の導体（１８）を備え、前記ケーブル（
   １６）は大断面軸と小断面軸とを有し、前記ケーブル（
   １６）はコイル状に巻かれたとき、前記ケーブルの小断
   面軸が前記コイル（３２）に関して放射状に延在すると
   ともに、前記大断面軸が前記コイル（３２）の軸と平行
   に延在し、前記支持手段（９６）は静止シリンダー（１
   ００）から構成され、このシリンダーは、少なくとも前
   記ケーブルの大断面軸の長さに等しい幅と、当該シリン
   ダー（１００Ｊ　　の上で前記ケーブルが横方向へ移動
   するのを防止する閉じ込め手段（９４）と、前記ケーブ
   ル（１６）のほどき全防止する保持手段（９８）と’ｔ
   ＷＬ、前記コイル（３２）は前記シリンダー（１００）
   の周囲に複数の層を有し、最も外側の層が前記第１ケー
   ブル端部（２２）を有し、第エコネクター（２４）が前
   記保持手段（９８）により保持され、前記コイル（３２
   ）の最も内側の層が前記シリンダー（１００）　　に向
   かって渦巻状に延在し、また前記コイル（３２）は前記
   ケーブル（１６）内の横方向折畳み部（４０）　’に有
   し、それにより前記第２ケーブル端部（２８）および第
   ２コネクター（３０）が前記コイル（３２）に対して本
   質的に直角に延在するとともに、前記閉じ込め手段（９
   ４）　ｆｆｉ越えて延在し、前記ケーブル（１６）はコ
   イル状に巻かれた結果として弾力的に軽（ストレスを加
   えられた状態となり、前記ケーブル（１６ンはさらに弾
   力的なストレスを加えられる余裕があり、それにより、 前記ケーブルの前記第１端部（２２）が前記保持手段（
   ９８）から離れるように移動するとき、前記ケーブルの
   中間部分（２６）が前記コイル（３２）から引き出され
   、前記コイル内の層（３４）の数が減少されるとともに
   、残存層が前記シリンダー（１００）　　に同かつてよ
   り近（に引きつげられ、これに伴なって前記各層の直径
   が減少し、前記残存層はエネルギー全蓄積するようにさ
   らに弾力的にストレス金加えられ、前記エネルギーは解
   放されると、前記ケーブルの第１端部（２２）および前
   記シリンダー（１００）が互いにより近くに移動するよ
   う、前記ケーブル（１６）が前記シリンダー（１００）
   　　上へ引き込まれるようにするこ゛とを特徴・とする
   延長可能な電気ケーブル組立体。 （２）前記閉じ込め手段（９４）が、前記コイル（３２
   ）の谷側で前記支持手段（９６）から半径方向に突出す
   る少な（とも１本の腕から構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の延長可能な電気ケーブ
   ル組立体。 （３）　　前記閉じ込め手段（９４）が、前記コイル（
   ３２）の各側で前記支持手段（９６）から半径方向に突
   出する円形の端部壁（５４，５６）から構成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の延長可能
   な電気ケーブル組立体。 （４）前記保持手段（９８）が中空のシリンダー（１０
   ０）から構成され、このシリンダーは前記支持手段（９
   ６）を包囲する開口を中に有するとともに、前記閉じ込
   め手段（９４）へ取り付けられることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項または第３項記載の延長可能な電気ケ
   ーブル組立体。 （５）少な（とも１本の絶縁を施された電気導体（１８
   Ｊ　’に中に持つケーブル（１６）と、ハウジング（４
   ４）とを備えるタイプの延長可能な電気ケーブル組重体
   であって、前記ケーブル（１６）は前記ハウジング（４
   ４）の中でコイル（３２）に巻かれ、前記ケーブルは、
   第１接続手段（２４）　’に持つ第１端部（２２）と、
   中間部分（２６）と、第２接続手段（３０）を持つ第２
   端部（２８）とを有し、前記第１端部（２２）は前記コ
   イル（３２）の外端部に位置し、前記第２端部（２８）
   は前記コイル（３２）の内端部に位置し、前記ケーブル
   （１６）は、当該ケーブルの第１端部（２２）が前記ハ
   ウジング（４４）から離れるように移動し、それに伴な
   って当該ケーブルの中間部分（２６）が前記コイル（３
   ２）から引き出されるときに延長可能である延長可能な
   電気ケーブル組立体において、 前記ケーブル（１６）は偏平なリボン状ケーブルであっ
   て、偏平な絶縁材料（２０）により絶縁された少なくと
   も１本の導体（１８）ｋ　備え、前記ケーブルは大断面
   軸と小断面軸とヲ有し、前記ケーブル（１６）がコイル
   状に巻かれると、当該ケーブルの小断面軸が前記コイル
   （３２）に関して放射状に延在し、且つ前記大断面軸が
   前記コイル（３２）の軸と平行に延在し、 前記ハウジング（４４）は静止した円筒状の周壁（４６
   ）と、中に円筒状の空洞（６４）　ｋ設定する第１およ
   びＭ２静止端部壁（５４，５６）とを有し、前記周壁（
   ４６）の高さは前記ケーブル（１６）の大断面軸の長さ
   にほぼ等しく、また前記ハウジング（４４）は静止した
   内側の円筒状ハブＣ６６）　’ｋ　！し、このハブは前
   記２つの端部壁（５４，５り間に延在するとともに、前
   記周壁の内表面（４８）から離され、それにより前記ケ
   ーブルのための円筒状の部屋（６８）　’に形成し、前
   記ハウジングの周壁（４６）および前記第２端部壁（５
   ６）の各々は前記部屋の中へ達する開口（５２，５８）
   　’ｆｒ有し、前記コイル（３２）は前記ハブの周囲に
   複数の層（３４）　を！し、最も外側の層（３６）は前
   記周壁の内表面（４８）に当接し、前記第１ケーブル端
   部（２２）および第１コネクター（２４）は前記周壁の
   、開口（５２）　ｅ通って突出し、前記コイルの最も内
   側の層（３８）は渦巻（４２）となって延在するととも
   に、前記ケーブル（１６）内の横方向折畳み部（４０）
   　’ｒ　Ｗし、その結果前記第２ケーブル端部（２８）
   および第２コネクター（３０）が前記第２端部壁（５６
   ）内の開口（５８）　を通って突出するとともに、前記
   第２端部壁（５６）の近（に保持され、前記ケーブル（
   １６〕内の折畳み部（４０）は前記ノｈブ（６６）の近
   （に位置し、 前記ケーブル（１６）はコイル状に巻かれた結果として
   弾力的な軽いストレス全加えられ、且つ前記ケーブル（
   １６）はさらに弾力的なストレスを加えられる余裕があ
   り、それにより、 前記ケーブルの第１端部（２２）が前記ノ１ウジング（
   ４４）から遠（へ移動するとき、前記グープルの中間部
   分（２６）の一部が前記コイル（３２）から引き比され
   、前記コイル（３２）内の層（３４）の数が減少される
   とともに、残存層が前記ノーズ（６６）に向かってより
   近（に引っ張られ、これに伴なって前記各層（３４）の
   直径が減少し、前記残存層はエネルギー全蓄積するよう
   にさらに弾力的なストレスを加えられ、前記エネルギー
   は解放されると、前記ケーブルの第１端部（２２）およ
   び前記ノーウジング（４４）が互いにより近くに移動す
   るよう、前記ケーブル（１６）が前記ノーウジング（４
   ４）の中へ引き込まれるようにすることを特徴とする延
   長可能な電気ケーブル組立体。 （６）前記周壁の開口（５２）が前記周壁（４６）に対
   して斜めの角度に位置することを特徴とする特許請求の
   範囲第５項記載の延長可能な電気ケーブル組重体。 （７）前記周壁の開口（５２）の縁が丸みをつげられて
   いること全特徴とする特許請求の範囲第６項記載の延長
   可能な電気ケープ、７し組立体。 （８）前記端部壁（５６ン内の開口（５８）が、前記／
   ％ウジング（４４）の半径に前記ノ１ブ（６６）の半径
   を加えた距離にほぼ等しい距離の間で、且つ前記ハブ（
   ６６）に交差しないよう前言己ノーフ。 （６６）の近（で、前記部屋（６８）　’に横切るよう
   に延在すること全特徴とする特許請求の範囲第５項また
   は第６項記載の延長可能な電気ケーブル組立体。 （９）前記ハウジング（４４）がさらに前言己ケーフ。 ル（１６）内の横方向折畳み部（４０）のための保護手
   段（７２リ　を備えられ、この保護手段（７２’）は一
   方の端部壁（５４）と一体であるとともに、前記ハブ（
   ６６）、および前記周壁（４６）の内表面（４８）の間
   に設置されていることを特徴とする特許請求の範囲第５
   項記載の延長可肖ヒな電気ケーブル組立体。 （１０）前記保護手段（７２リ　が、前記ケーブルの横
   方向折畳み部（４０）　’に受は入れるよう互いに離さ
   れた２つのアーチ形プレート（７２）から構成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の延長可
   能な電気ケーブル組立体。 （１υ前記ハウジング（４４）が取付手段（７６）　’
   ｒ以って表面上に取り付けられることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項、第５項、または第９項記載の延長可
   能な電気ケーブル組豆体。 （１２）前記取付手段（７６２が前記表面に着設された
   支持フレーム金偏えて℃・ること全特徴とする特許請求
   の範囲第１１項記載の延長司能な電気ケーブル組ｖ体。 （１３）前記ハブ（６６）が、前記取付手段（７６）を
   挿入するための通路（７０）　’に包含していること全
   特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の延長可能な電
   気ケーブル組立体。 （１４）少な（とも前記１つの端部壁（５４，５６）が
   、前記ケーブル（１６）の角度方向を制御するためのハ
   ウジング位置決め手段（６２）　’ｒ包含し　′ている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の延長可
   能な電気ケーブル組立体。