KR101504566B1 - 긴 부재들을 내부적으로 유지하기 위한 연성 보호 가이드 - Google Patents

Abstract

보호 가이드(100)는 긴 형상을 가지며, 적어도 하나의 유연한 케이블 및 배관(C)을 포함하는 긴 부재들을 내부적으로 유지한다. 보호 가이드는 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스(110) 및 복수의 유연한 구획 부재(120)를 포함한다. 베이스(110)는 긴 플레이트로 형성된 합성수지로 이루어지며, 길이방향을 구비한다. 구획 부재(120) 또한 합성수지로 이루어지며, 베이스(110)의 양단으로부터 일어나도록 허용되고, 길이방향으로 서로 이격되며, 상기 양단은 길이방향에 직교하는 방향으로 서로 대향된다. 구획 부재(120)는 베이스(110)를 따라 긴 부재를 수용하기 위한 공간(R)을 협력하여 형성한다. 베이스(110)는 길이방향으로 바라볼 때 공간을 향해 내측으로 만곡된 단면을 갖는다.

Description

긴 부재들을 내부적으로 유지하기 위한 연성 보호 가이드{FLEXIBLE PROTECTIVE GUIDE INTERNALLY HOLDING LONG MEMBERS}

본 발명은 길고 유연한 케이블 및/또는 배관을 보호하면서, 그 케이블 및/또는 배관을 내부적으로 유지하고, 주어진 경로에 대하여 그의 거동을 안내하기 위한 연성 보호 가이드에 관한 것이며, 상기 케이블 및/또는 배관은 보호 가이드가 설치되는 기계의 고정 측을 그 기계의 가동 측에 연결하여, 이들 사이에서 전기 신호를 전송하거나 이들 사이에서 물리적 매체를 이송시킨다. 특히, 본 발명은 보호 가이드가 설치되는 기계의 고정 측과 그 기계의 가동 측 간의 연결을 위해 케이블 및/또는 배관이 굴곡(屈曲) 되는 기술분야의 응용에 바람직한 길고 유연한(연성) 보호 가이드에 관한 것이다.

기계의 고정 측의 부재(이하, '고정 부재'로 칭함)에 작동을 위해 연결되는 선형 액츄에이터(actuator) 또는 선형 로봇과 같은 가동 부재가 제공되는, 오늘날 이용가능한 다양한 기계들은 잘 알려져 있다.

이러한 기계들 대부분에서, 전력과 같은 에너지, 제어 신호 및/또는 공기는 케이블 및/또는 배관(이하, '케이블'로만 칭함)을 통해 고정 부재로부터 가동 부재로 전송되도록 요구된다. 케이블은 고정 부재와 가동 부재 사이에서 연결되기 때문에, 케이블을 보호하면서 요구되는 경로에 대한 케이블의 이동을 안내하는 것은 중요하다.

이러한 케이블을 보호하고 안내하기 위한 수단으로서, 일본공개특허공보 평 10-47441호에 제안된 바와 같은 케이블 보호 가이드 체인은 잘 알려져 있다. 상기 케이블 보호 가이드 체인은 케이블의 길이 방향으로 연결된 다수의 링크 부재들을 포함한다. 각 링크 부재는 서로 이격된 한 쌍의 좌우 링크 플레이트, 플랩(flap) 및 바닥 플레이트로 구성된다. 상기 플랩은 좌우 링크 플레이트의 상부 가장자리들 사이를 연결하도록 이용된다. 상기 바닥 플레이트는 좌우 링크 플레이트의 하부 가장자리들 사이를 연결하도록 이용된다. 체인이 사용되는데 있어 이동 스크로크(stroke)는 이용자마다 다르고, 그러므로 그 이동 스트로크는 짧은 이동 스트로크에서 긴 이동 스트로크까지의 범위로 된다. 때때로, 10미터 이상의 이동 스트로크에 대해 이용되도록 긴 체인이 요구된다. 이를 고려하여, 일본공개특허공보 평10-47441호에서 제안된 긴 가이드 체인은 요구되는 개수의 링크 부재들을 조립하고, 요구되는 길이로 체인을 연장함으로써 필요로 되는 이동 스트로크를 달성한다.

그러나 링크 플레이트들을 조립함으로써 연장이 가능한 대신에, 이와 같이 조립된 케이블 보호 가이드 체인은 링크 플레이트, 플랩 및 바닥 플레이트를 조립하는데 많은 작업을 수반한다. 또한, 조립된 케이블 보호 가이드 체인이 사용될 때, 링크 플레이트들 간의 마찰로 인하여 먼지가 발생할 수 있다. 또한, 조립된 케이블 보호 가이드 체인이 굴곡(屈曲) 될 때, 링크 플레이트들에 의해 상호 간에 소음이 발생할 수 있다. 또한, 조립된 케이블 보호 가이드 체인은 링크 플레이트들의 상호 다각형 운동(polygonal action)으로 인해 진동이 발생할 수 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위한 케이블 보호 부재가 일본공개특허공보 제2001-514725호에 제안되어 있다. 상기 보호 부재는 합성수지를 편평한 원-피스(one-piece) 구조로 사출성형함으로써 각각 형성되는 세그먼트(segment)들로 구성된다. 이들 세그먼트는 보호 부재가 접힐 수 있도록 굽어질 수 있는 브리지(bridge)를 통해 상호 연결된다. 따라서, 이는 인접하는 링크 플레이트들을 더 이상 연결할 필요가 없고, 그러므로 조립 작업은 현저히 용이하게 된다. 또한, 일본공개특허공보 제2001-514725호의 보호 부재는 일본공개특허공보 평10-047441호에서 제안된 보호 가이드 체인의 문제점들인 먼지의 발생, 굴곡으로 인한 소음의 발생, 및 다각형 운동으로 인한 진동을 감소시킨다.

그러나 일본공개특허공보 제2001-514725호의 접힐 수 있는 케이블 보호 부재에서, 각 세그먼트는 합성수지를 편평한 구조의 원-피스로 사출성형함으로써 제공된다. 따라서, 상기 접힐 수 있는 케이블 보호 부재는 긴 이동 스트로크를 갖는 선형 액추에이터 기계와 같은 기계가 적용될 때, 긴 이동 스트로크에 적절한 길이를 갖고 제작되는데 빈번한 어려움이 따른다. 예를 들면, 사출성형을 위해 사용되는 금형의 사이즈에서의 물리적 제한이 있다. 또한, 요구되는 이동 스트로크가 사용자에 따라 다르기 때문에, 각각의 요구되는 이동 스트로크에 대해 적절한 복수의 금형을 제공하는 것은 제작 비용의 증가를 초래한다.

본 발명은 종래 기술의 케이블 보호 부재의 문제점들을 고려하여 이루어진 것으로, 링크 플레이트들을 조립함에 따른 번거로운 작업들을 없애고, 먼지, 굴곡 소음 및 굴곡 진동을 감소시키며, 다양한 길이의 이동 스트로크에 용이하게 대처하고, 선형-자세 안내부뿐만 아니라 굴곡-자세 안내부에서 백랙쉬(backlash)를 발생시키지 않고 케이블 및/또는 배관을 부드럽게 유지하고 안내하는 케이블 및/또는 배관용 보호 가이드를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 보호 가이드는 긴 형상을 가지며, 유연항 케이블 및 배관 중 적어도 하나를 포함하는 긴 부재들을 내부적으로 유지한다. 상기 보호 가이드는 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스 및 복수의 연성 구획 부재를 포함한다. 상기 만곡된 스트립-형상의 베이스는 긴 플레이트로 형성된 합성수지로 이루어지며, 길이방향을 갖는다. 상기 복수의 연성 구획 부재 또한 합성수지로 이루어지며, 만곡된 스트립-형상 베이스의 양단으로부터 일어나도록 형성되고 길이방향으로 서로 이격되며, 양단은 길이방향에 직교하는 방향으로 서로 대향된다. 그러므로, 복수의 연성 구획 부재는 만곡된 스트립-형상 베이스를 따라 긴 부재들을 수용하기 위한 공간을 협력하여 형성한다. 상기 만곡된 스트립-형상의 베이스는 길이방향으로 바라볼 때 공간 측을 향해 내측으로 만곡된 단면을 갖는다.

이러한 구성을 갖는 긴 보호 가이드에서, 케이블(및/또는 배관)은 만곡된 스트립-형상의 베이스 및 복수의 연성 구획 부재에 의해 형성된 공간을 통과한다. 보호 가이드의 일단은 보호 가이드를 설치하는 기계의 고정 부재에 연결되고, 타단은 기계의 가동 부재에 고정된다. 케이블(및/또는 배관)은 고정 부재 측으로부터 가동 부재 측으로 전력 또는 제어 신호(및/또는 공기 등)를 전송한다. 보호 가이드는 길이방향으로의 보호 가이드의 일부에서 굴곡부를 형성하면서 가동 부재를 따라 이동한다. 가동 부재의 이동으로, 굴곡부의 위치는 길이방향으로 변화한다.

보호 가이드에서, 굴곡부가 가동 부재의 이동과 함께 그의 위치가 변화하는 동안, 선형 자세에서의 보호 가이드의 새로운 부분은 굴곡 자세로 변화하고, 한편 굴곡자세에 있던 보호 가이드의 일부는 선형 자세로 복귀된다. 보호 가이드가 굴곡 자세로 변환될 때, 곡선 스트립-형상 베이스에서의 만곡은 편평해지는 한편, 굴곡부에 위치된 복수의 연성 구획 부재들 사이에서의 갭(예를 들면, 슬릿) 각각은 원래의 폭보다 조금씩 넓어진다. 선형 자세에서 굴곡 자세로 변환될 때 발생될 수 있는 왜곡(또는 변형)은 스트립-형상의 베이스의 편평해짐과 복수의 연성 구획 부재들 사이에서 갭의 넓어짐에 의해 흡수된다. 그러므로, 케이블을 수용하기 위한 공간은 보호 가이드의 선형 자세 및 굴곡 자세 모두에서 신뢰성 있게 확보된다. 이렇게 하여, 본 발명의 보호 가이드는 선형 자세 안내부에서뿐만 아니라 굴곡 자세 안내부에서 백래쉬를 발생하지 않고 케이블을 부드럽게 안내할 수 있다.

또한, 긴 보호 가이드는 합성수지로 이루어지고 이에 따라 유연성을 가지기 때문에, 예를 들어 일반적인 기술에서와 같이 링크 플레이트들을 조립하는 작업은 더이상 필요하지 않다. 또한, 케이블을 안내함에 있어 서로 접촉하게 되는 링크 플레이트들을 사용하지 않는 것은 안내 동안 먼지 발생 및 굴곡 소음과 굴곡 진동의 발생과 같은 문제점을 없앨 수 있다. 또한, 보호 가이드가 설치되는 기계의 가동 부재의 스트로크에 따라 길이방향으로의 위치에서 보호 가이드를 절단하는 것만으로 요구되는 길이의 보호 가이드를 얻게 된다. 그러므로, 본 발명의 보호 가이드는 보호 가이드가 다양한 길이를 갖도록 요구되는 적용에 용이하게 응할 수 있고, 이에 따라 뛰어난 융통성을 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 케이블용 보호 부재를 설치한 장치의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연성 보호 가이드의 개괄적인 형태를 보다 구체적으로 도시한 부분적으로 생략된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연성 보호 가이드의 선형-자세부를 도시한 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 연성 보호 가이드의 굴곡-자세부를 도시한 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 굴곡부를 포함하는 연성 보호 가이드를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 6은 도 5의 A-A선에 따른, 선형 자세에 상응하는 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 5의 B-B선에 따른, 굴곡 자세에 상응하는 단면을 도시한 단면도이다.
도 8은 도 5의 C-C선에 따른, 다른 선형 자세에 상응하는 단면을 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 변형으로서 연성 보호 가이드의 길이방향에 직교하는 평면에 따른 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 변형으로서 연성 보호 가이드의 길이방향에 직교하는 평면에 따른 단면도이다.

이하 본 발명의 실시 예에 따른 합성수지로 이루어진 연성 보호 가이드의 실시 예를 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 연성 보호 가이드(100)를 설치한 선형 로봇이라 불리는 선형 이동 장치(M)를 도시한 사시도이다.

선형 이동 장치(M)는 볼-스크류 구동 액추에이터를 포함한다. 구체적으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 선형 이동 장치(M)는 고정 프레임(M1), 가동 부재(M2), 세팅 프레임(setting frame)(M3) 및 액추에이터(M4)를 포함한다. 고정 프레임(M1)은 기계 측에 제공된다. 가동 부재(M2)는 기계 측에 제공된 가동 프레임이다. 셋팅 프레임(M3)은 고정 프레임(M1)에 연결되고, 구동 모터(MT)를 포함한다. 액추에이터(M4)는 고정 프레임(M1)에 대하여 가동 부재(M2)를 선형으로 이동시키기 위한 볼-스크류 구동 액추에이터이다. 세팅 프레임(M3)에 포함된 구동 모터(MT)의 회전에 따라, 액추에이터(M4)가 구동된다. 이 구동에 응하여, 가동 부재(M2)는 고정 프레임(M1)에 대하여 선형으로 이동된다.

도 1에 도시된 바와 같이, X-Y-Z 좌표계는 고정 프레임(M1)의 길이방향이 Y-축 방향과 일치하도록 설정된다. 가동 부재(M2)는 Y-축 방향을 따라 왕복 가능하게 이동될 수 있다(도 1에서 화살표 L 참조).

도 1에 도시된 바와 같이, X-축 방향으로 서로 대향하는 고정 프레임(M1)의 두 측면 중 하나에는 설치 플레이트(M1A)가 제공된다. 구체적으로, 길이방향으로 볼 때 L자형 단면을 갖는 설치 플레이트(M1A)는 고정 프레임(M1)의 측면들 중 하나에 고정되고, Z-축 방향으로 상향 지향되는 측면을 갖는다. 또한, X-축 방향으로 서로 대향하는 가동 부재(M2)의 두 측면 중 하나에는 캔틸레버(cantilever)(M2A)가 제공된다. 특히, X-축 방향으로 바라볼 때 역 L자형 단면을 갖는 캔틸레버(M2A)는 가동 부재(M2)의 측면 중 하나에 고정된다. 그러므로, 설치 플레이트(M1A) 및 캔틸레버(M2A)는 선형 이동 장치(M)의 측면에서 Z-방향으로 서로 대향한다. 따라서, 가동 부재(M2)가 고정 프레임(M1)에 대하여 Y-축 방향으로 이동할 때, 캔틸레버(M2A) 또한 설치 플레이트(M1A)에 대하여 Y-축 방향으로 이동한다(도 1에서 화살표 L' 참조).

가동 부재(M2)는 전력을 소모하는 부재들과 같은 전기 기계적 부재들 및 액추에이터(M4)의 기능들을 달성하기 위하여 필요로 되는 전기적으로 제어되는 부재들을 포함한다. 따라서, 액추에이터(M4)에는 케이블/배관(C)과 같이 길고 유연한 부재들이 제공되며, 이 케이블/배관은 고정 프레임(M1)에 연결되는 일단과 고정 프레임(M1)으로부터 가동 부재(M2) 측으로 전력을 공급하기 위하여 가동 부재(M2)에 연결되는 타단의 단부들을 갖는 케이블; 고정 프레임(M1)과 가동 부재(M2) 간에 신호를 전달하는 케이블; 및 다른 필요한 배관들을 포함한다. 이하, 케이블/배관(C)은 간단히 케이블(C)로 칭한다. 케이블(C)은 가동 부재(M2)의 이동과 함께 공간적 방식(spatial manner)으로 이동한다. 따라서, 선형 이동 장치(M)는 케이블(C)을 보호하고, 요구되는 경로 내에서 케이블(C)의 이동(거동)을 안내하는 연성 보호 가이드(100)를 포함한다.

구체적으로, 도 1에 도시한 바와 같이 연성 보호 가이드(100)는 긴 형상을 가지며, 단부들(일단과 타단)(100a, 100b)을 갖는다. 연성 보호 가이드(100)는 길이방향으로 직교하는 대략 사각 단면을 가지며, 길이방향으로 바라볼 때 대략 사각 중공이 내측에 형성된다. 이 중공은 케이블(C)이 이동할 수 있는 통로로서 기능을 한다.

연성 보호 가이드(100)는 전체적으로 합성 수지로 이루어진 단일 부재이다. 단부들(100a, 100b) 중 일단(100a)은 고정 프레임(M1)의 설치 플레이트(M1A)의 단부 가까이 소정 위치에 고정되게 부착된다. 한편, 타단(100b)은 가동 부재(M2)의 캔틸레버(M2A)의 단부에 고정되게 부착된다.

이렇게 하여, 도 1에 도시한 바와 같이, 연성 보호 가이드(100)의 단부들(100a, 100b)은 설치 플레이트(M1A) 및 캔틸레버(M2A)에 각각 고정된다. 상기 단부들(100a, 100b) 이외의 연성 보호 가이드(100) 일부는 트렁크(trunk)(100c)에 상응한다. 트렁크(100c)의 일부분은 설치 플레이트(M1A)의 상면에 위치된다. 구체적으로, 연성 보호 가이드(100)는 Y-Z 평면을 따라 U자형 굴곡부(100X)(트렁크(100c)의 일부)를 형성하도록 굴곡되어 선형 이동 장치(M)에 설치된다. 따라서, 가동 부재(M2)가 고정 프레임(M1)에 대하여 이동될 때, 설치 플레이트(M1A) 상에서 U자형 굴곡부(100X)의 위치를 변경시키면서 이동될 수 있다(도 1에서 쇄선 참조).

연성 보호 가이드(100)는 소정 강성(rigidity)을 갖는다. 따라서, 선형 이동 장치(M)에 설치되기 전에, 연성 보호 가이드(100)는 자체적으로 그대로 있는 상태에서 실질적으로 그 선형 형상을 유지한다. 그러므로, 연성 보호 가이드(100)는 설치 플레이트(M1A)에 위치되지 않고 실질적으로 그의 선형 형상을 유지할 수 있지만, 설비에서 다른 기계들이나 부재들로부터의 보호를 위하여 연성 보호 가이드(100)는 설치 플레이트(M1A)에 위치된다.

케이블(C)은 가동 부재(M2)로의 연결을 위해 고정 프레임(M1) 측으로부터 연성 보호 가이드(100)를 통해 통과한다.

도 2 내지 도 8을 참조해 보면, 이하 연성 보호 가이드(100)의 구성 및 작용효과에 대하여 구체적으로 설명한다.

연성 보호 가이드(100)가 선형 이동 장치(M)에 설치되어 있는 상태에서, U자형 굴곡부(100X)의 위치는 가동 부재(M2)의 이동과 함께 Y-Z 평면을 따라 Y-축 방향으로 이동되도록 확보된다. 이러한 이동을 가능하게 하기 위하여, 연성 보호 가이드(100)는 아래에 설명한 바와 같이 구성된다. 연성 보호 가이드(100)는 요구되는 길이를 갖는 긴 부재로서 구성된다. 연성 보호 가이드(100)는 그의 길이방향에 직교하는 단면(선형 이동 장치(M)에 설치되는 상태에서 X-Z 평면을 따르는 단면)을 갖는다. 상기 단면은 그의 긴 측들이 대향하는 상부 및 하부 만곡된 면들을 형성하는 대략 사각 형상을 갖는다.

연성 보호 가이드(100)는 합성 수지로 이루어진 유연한(연성) 단일 부재이며, 대략 사각 단면을 갖는 그의 내부 공간은 케이블(C)을 수용하기 위한 수용 공간(R)으로서 기능을 하는 것이 바람직하다. 공간(R)을 형성하기 위하여, 연성 보호 가이드(100)는 케이블(C)의 길이방향으로 연장하는 만곡된 스트립-형상 베이스(curved strip-shaped base)(110)(이하, 간단히 베이스(110)로 칭함) 및 일체로 연결된 대략 U자형 복수의 벽 부분(구획 부재로서 기능을 함)(120)으로 구성된다. 각 U자형 벽 부분(120)은 베이스(110)의 양측 단부로부터 기립(uprise)하는 측벽(121) 및 상기 측벽(121)의 측부 가장자리를 연결하는 만곡된 천장(curved ceiling)(122)으로 구성된다.

도 2, 도 4 및 도 5로부터 잘 알 수 있는 바와 같이, Z-축 방향에서 베이스(110)와 각 천장(122) 간의 관계는 U자형 굴곡부(100X)를 통과하기 전 및 후에 연성 보호 가이드(100)의 길이방향으로 서로 바뀐다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 연성 보호 가이드(100)가 선형 상태에 있을 때, 복수의 벽 부분(구획 부재)(120)은 베이스9110)의 길이방향을 따라 고정된 피치(P1)로 배열되고, 슬릿(S)에 상응하는 고정된 공간(L1)에 의해 서로 이격된다. 슬릿(S)은 연성 보호 가이드(100)의 제작 과정에서 컷트(cut) 처리공정으로 형성된다. 피치(P1) 및 공간(L1)은 연성 보호 가이드(100)의 길이방향으로의 위치에 따라 적절히 변경될 수 있다. 그러나 본 실시 예에서, 피치(P1) 및 공간(L1)은 연성 보호 가이드(100)가 길이방향으로 위치될 수 있는 어디에나 고정되게 설정된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 베이스(110) 및 복수의 벽 부분(120)은 U자형 굴곡부(100X) 또한 통과하도록 확보되는 공간(R)을 형성한다.

만곡된 스트립-형상 베이스(110)는 만곡되고, 대향 면(122)(천장(122))을 향하여 베이스(110)로부터 돌출하는 만곡부(110A)를 포함한다. 유사하게, 천장(122)은 베이스(110)로부터 떨어지는 방향으로 만곡되는 만곡부(122A)를 포함한다. 상기 만곡부들(110A, 122A)의 만곡 정도는 본 실시 예에서는 동일하게 되도록 확보된다. 따라서, 도 6에 도시한 바와 같이, 공간(R)은 X-Z 평면에 따른 평면에서 바라볼 때 엄격한 사각 형상을 갖지 않는다. 대신에, 공간(R)의 단면에서, 벽, 즉 Z방향으로 서로 대향하는 베이스(110) 및 천장(122)은 서로 실질적으로 평행하면서 동일 방향으로 만곡된다. 만곡부(110A, 122A)의 만곡 정도는 연성 보호 가이드가 사용되는 하의 조건에 따라 서로 다르게 될 수 있음을 알 수 있다.

만곡부(110A, 122A)는 X-축 방향을 따라 각각 베이스(110) 및 천장(122)에 걸쳐 제공되거나, X-축 방향에서 베이스(110)와 천장(122)의 각 중심들에서와 같이 부분적으로 제공될 수 있다.

내부 공간(R)의 단면의 사이즈는 베이스(11)와 천장(122)의 사이즈 및 측벽(121)의 사이즈에 따른다. 반대로, 단면의 사이즈는 연성 보호 가이드를 통과하도록 요구되는 케이블(C)의 개수, 사이즈, 타입 등에 따라 설정될 수 있다. 베이스(110)와 천장(122) 각각의 만곡부(110A, 122A)의 만곡의 정도(예를 들면, 곡률 중심의 위치 및 곡률 반경으로서 표현됨)는 본 실시 예에서 동일하도록 되도록 결정되어, 공간(R)은 충분히 큰 사이즈를 가질 수 있다.

연성 보호 가이드(100)를 제작하기 위해 이용되는 재료는 케이블/배관과 같이 길고 유연한 부재들을 유지할 수 있고, 기계적 강도와 성형 정확성에서 뛰어난 합성수지로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 이용될 수 있는 재료로는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같이 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아크릴계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 및 폴리스티렌계 수지를 포함한다.

연성 보호 가이드(100)를 제작하는데 있어서, 앞서 언급한 수지 재료는 먼저 압출 기계 또는 인발 기계를 이용하여 처리된다. 압출 또는 인발 과정을 통해, 만곡된 스트립-형상 베이스(curved strip-shaped base)(110)가 복수의 벽 부분들과 연속적으로 일체화되는 단일의 관형 부재가 준비된다. 이 경우에서, 공정 기계에서 이용되는 형틀(die)은 그 형틀이 각 만곡부(110A, 122A)와 함께 베이스(110) 및 천장(122)을 형성할 수 있도록 형성된다.

이와 같이 하여 준비된 관형 부재는 도 3에 도시한 바와 같이 슬릿(S)이 소정 피치(P1)로 형성되고 각 피치(P1)에서 소정 공간(L1)이 형성되도록 슬라이서(slicer)를 이용하여 처리된다. 각 슬릿(S)은 각 벽 부분(120)의 높이에 걸쳐 형성되고, 베이스(110)에 다다르는 깊이 또는 데드 엔드(dead end)를 갖는다. 도 5에 도시한 바와 같이, 각 슬릿(S)의 데드 엔드는 라운드부(R)(부호 R 참조)를 갖는다.

이렇게 하여 구성된 연성 보호 가이드(100)에서, 가동 부재(M2)가 고정 프레임(M1)에 대하여 Y-축 방향으로 선형 이동할 때, 끝단(타단)(100b) 또한 Y-축 방향으로 이동한다. 이러한 이동으로, 연성 보호 가이드(100)의 굴곡부(100X)의 위치는 Y-축 방향으로 변화한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 연성 보호 가이드(100)에서, 그의 선형-자세부는 X-Z 평면을 따라 실질적으로 대략 사각 단면을 가지며, 그의 긴 양측은 만곡된다. 그러나 굴곡부(100X)가 이동하고 선형-자세부에 다다름에 따라, 굴곡부(100X) 부근에서의 몇몇 슬릿(S)은 그때까지 유지된 공간(L1)보다 넓게 개방되기 시작한다. 그런 다음, 굴곡부(100X)에 도달함에 따라, 슬릿(S)은 소정 공간(L2(＞L1))만큼 넓게 개방된다. 그러므로, 슬릿(S)이 넓어짐에 따라, 굴곡부(100X)의 굴곡에 의해 발생되는 왜곡(또는 변형)은 탄성 변형에 의해 흡수된다. 이 경우에서, 도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이, 길이방향으로 직교하는 굴곡부(100X)의 단면, 즉 X-Z 평면에 따른 단면은 보다 사각 형상을 나타내도록 편평해진다.

다시 말해서, 도 7에서 실선으로 나타낸 바와 같이, 베이스(110) 및 천장(122)(만곡부(110A, 122A))은 도 6에 도시한 바와 같은 선형-자세부에서의 단면에 비하여 편평해진다. 이렇게 하여, 슬릿(S)이 넓어지고, 상부 및 하부 만곡부(110A, 122A)가 편평해짐에 따라, 연성 보호 가이드(100)의 구성요소들은 굴곡에 의해 발생되는 그들의 왜곡을 분산시킬 수 있다. 이와 동시에, 연성 보호 가이드(100)는 그의 자세를 선형에서 굴곡으로 부드럽게 변환할 수 있다. 이러한 부드러운 굴곡은 연성 보호 가이드(100)에서 가능하기 때문에, 내부 공간(R)에 수용되는 케이블(C)은 공간(R)(경로)DML 이동과 함께 조화롭게 안내되면서, 연성 보호 가이드(100)에 의해 보호된다. 그러므로, 가동 부재(M2) 또한 부드러운 방식으로 이동될 수 있다.

그런데, 도 5에서 파선(Lx)(도 5에서 부분적으로 이점 쇄선으로 그려져야 하는)은 연성 보호 가이드(100)의 길이방향 위치들에 따라 선형 자세에서 만곡 자세로 진행함에 따라 만곡부(110A)의 상단 위치(TP)(도 7 참조)가 그의 Z-축 높이에서 어떻게 변화하는지를 보여준다.

상기 연성 보호 가이드(100)는 여러 작용 효과를 행한다.

무엇보다도, 연성 보호 가이드(100)는 종래 기술에서와 같이 작업장에서 조립 부재들을 조립함으로써 연성 보호 가이드를 준비할 필요성을 생략할 수 있다. 본 발명에 따른 연성 보호 가이드(100)에서, 만곡된 스트립-형상 베이스(110) 및 복수의 벽 부분(120)은 단일의 부재로서 형성된다. 따라서, 앞서 언급한 바와 같이 조립 작업량은 생략되며, 그러므로 이에 따라 작업 효율은 증진된다.

슬릿(S)은 그의 길이방향으로 연성 보호 가이드(100)에 걸쳐 균등한 피치(P1)로 형성된다. 그러므로, 연성 보호 가이드(100)는 수용된 케이블(C)의 길이에 일치하도록 어떤 슬릿(S)에서 절단될 수 있다. 다시 말해서, 연성 보호 가이드(100)는 적용에 따라 절단될 수 있다. 그러므로, 사전에 여러 타입의 연성 보호 가이드(100)를 준비할 필요가 없게 된다. 따라서, 작업장에서 단순한 작업만으로 요구되는 길이의 연성 보호 가이드(100)가 제공될 수 있다. 이렇게 하여, 뛰어난 범용 특성을 갖는 연성 보호 가이드(100)가 제공될 수 있다.

또한, 연성 보호 가이드(100)는 압출이나 인발을 이용하여 형성되기 때문에, 만곡된 스트립-형상 베이스(110)는 길이방향으로 고도의 분자배향을 갖는다. 이렇게 하여, 연성 보호 가이드(100)는 길이방향으로 높은 피로강도를 가지며, 이에 따라 뛰어난 내구성도 갖게 된다.

또한, 압출이나 인발을 행함에 있어, 연성 보호 가이드(100)의 베이스(110) 및/또는 벽 부분(120)에서 두께 및 사이즈가 변경될 수 있다. 또한, 연성 보호 가이드(100)를 형성하기 위한 재료는 적절히 선택될 수 있다. 이렇게 하여, 케이블(C)의 보호와 함께 케이블을 안내함에 있어, 수용되도록 요구되는 케이블(C)의 타입이나 개수에 따라 최적 모드의 경로, 즉 공간(R)이 얻어진다.

또한, 연성 보호 가이드(100)를 제작하는데 합성 수지 재료의 이용은 압출이나 인발을 이용하여 연속적인 처리공정을 가능하게 하고, 케이블(C)을 수용하기 위한 공간(R)에서 안정적인 모드를 확보한다.

또한, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 베이스(110)는 연성 보호 가이드(100)가 그의 선형 자세를 유지하기까지 만곡부(110A)를 갖는다. 따라서, 약간의 예각 단면을 갖는 공간(SP)은 만곡부(100A)의 각 끝단에서의 기립부(uprising portion)와 각 측벽(121) 사이에 형성된다. 따라서, 케이블(C)의 적어도 일부는 좁은 공간(SP) 각각에 수용된다. 예각 공간(SP)은 그 형상, 벽 두께 등으로 인해 높은 강성을 갖는다. 높은 강성은 길이방향에서 케이블(C)을 지지하는 역할을 한다. 그러므로, 연성 보호 가이드(100)의 선형-자세부에서 케이블(C)을 안내함에 있어, 케이블(C)의 선형 자세는 신뢰 있게 유지된다.

전술한 바와 같이, 본 실시 예에 있어, 만곡된 스트립-형상 베이스(110) 및 벽 부분(120)의 형상 및 사이즈는 공간(R)이 케이블(C)을 수용하기 위해 충분히 확보될 수 있도록 설정된다. 이는 본 실시 예에 대한 독특한 구조와 함께 상승 작용하게 된다. 특히, 연성 보호 가이드(100)(즉, 케이블(C))는 공간(R)에서, 케이블(C)이 선형 자세를 유지하는 부분; 케이블(C)의 자세가 선형에서 굴곡으로 변환되는 부분; 케이블(C)의 자세가 다시 굴곡에서 선형으로 변환되는 부분; 및 케이블(C)의 자세가 다시 선형으로 복귀되는 부분을 지속하여 갖게 된다. 본 실시 예에서, 굴곡 자세를 포함하는 부분들은 슬릿(S)이 굴곡에 의해 발생되는 왜곡(또는 변형)을 흡수하도록 하는 효과 및 만곡부(110A, 122A)를 편평하게 하는 효과를 행한다.

전술한 바와 같이, 연성 보호 가이드(100)는 공간(R)에서 케이블(C)이 선형 자세를 유지하는 부분 또는 케이블(C)이 굴곡 자세를 유지하는 부분을 갖는다. 이들 부분 사이에서, 만곡부들이 편평해지는 변화 이외에는, 공간(R)의 형상 및 사이즈에서의 현저한 변화는 없다. 그러므로, 본 실시 예는 내측에 완전히 확보되는 공간(R)(경로)을 갖고 연성 보호 가이드(100)의 선형 자세 및 굴곡 자세 모두를 수용할 수 있는 적절한 모델을 제공한다. 따라서, 상기 모델에서의 공간(R)은 케이블(C)의 이동을 수반하는 백래쉬(backlash)를 억제할 수 있다.

특히, 전술한 바와 같이, U자형 굴곡부(100X)의 위치는 가동 부재(M2)의 이동과 함께 변화한다. 그러므로, 굴곡부(100X)가 위치될 수 있는 어디든지, 연성 보호 가이드(100)는 케이블(C)을 변함없이 동봉할 수 있고, 케이블(C)의 굴곡부들의 이동을 안내할 수 있다.

또한, 복수의 케이블(C)이 공간(R)에 수용될 때, 연성 보호 가이드(100)의 선형-자세부의 만곡부(110A, 122A)는 공간(R)에서 복수의 케이블의 수용된 부분들을 고정하는 그의 기능을 행할 수 있다. 특히, 만곡부(110A, 122A)의 경사는 공간(R)에 수용된 복수의 케이블(C)이 X-Z 평면을 따르는 방향으로 자발적으로 이동(케이블(C)을 교차하는 이동)하는 것을 방지하는 기능을 행한다. 보다 구체적으로, 선형 이동 장치(M)의 동작 동안, X-Z 평면을 따르는 케이블(C)의 위치들은 그 케이블이 공간(R)에 초기 수용되는 바와 같은 위치를 유지한다. 이러한 이유로, 복수의 케이블(C)은 서로 간섭되거나, 접촉 마찰하게 되는 것이 억제된다. 그러므로, 부드럽고 안정적인 이동의 케이블 안내가 실현된다.

또한, 동일한 형상을 갖는 복수의 벽 부분(120)은 만곡된 스트립-형상 베이스(110)의 길이방향을 따라 균등한 피치로 배열된다. 이러한 구성은 연성 보호 가이드(100)가 슬릿(S)의 폭을 넓히며, 만곡부(100A, 122A)를 편평하게 하는 그의 기능을 보다 효과적으로 행하도록 한다. 그 결과, 가동 부재(M2)의 이동으로, U자형 굴곡부(100X)의 위치는 Y-축 방향으로 이동하면서, 유일한 굴곡부(100X)의 U자 형상은 신뢰성 있게 유지된다. 그러므로, 케이블(C)은 안정된 방식으로 보호되고 안내된다.

또한, 복수의 벽 부분(120)은 슬릿(S)에 의해 서로 이격된다. 복수의 슬릿(S) 각각의 베이스부, 즉 데드 엔드는 만곡된 스트립-형상 베이스(110)에 다다른다. 이러한 구성은 굴곡부(100X)에서 굴곡에 의해 발생되는 왜곡(또는 변형)을 흡수하는 효과를 더욱더 향상시킨다. 그러므로, 굴곡부(100X)는 보다 작은 곡률 반경만을 가질 수 있다. 이러한 이유로, 연성 보호 가이드(100)에 의해 차지되는 공간은 보다 작게 이루어진다.

또한, 각 슬릿(S)의 데드 엔드는 라운드부(R)를 갖기 때문에, 각 슬릿(S)의 베이스부(데드 엔드)에 가해지는 왜곡(또는 변형)은 주연으로 충분하고 균등하게 분산된다. 그러므로, 연성 보호 가이드(100)의 내구성은 향상된다.

본 실시 예의 연성 보호 가이드(100)는 지금까지 설명한 바와 같이 구성되고 기능들을 한다. 따라서, 종래 기술의 안내 구조들의 작용 효과들과 다른 작용 효과들을 아래에서 설명한다.

일반적인 링크-플레이트 구조를 제공하기 위한 조립 작업은 더 이상 불필요하다. 연성 보호 가이드(100)는 링크 플레이드들 사이의 핀이 마찰 손상을 발생하는 핀 홀에서 미끄럼 이동할 때 일반적인 기술에서 발생되었던 먼지의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 연성 보호 가이드(100)는 링크 플레이트들이 굴곡될 때 이들 링크 플레이트 간의 굴곡 각도를 제한하는 스토퍼 부재들 사이에서의 충돌로 인하여 일반적인 구조에서 발생되었던 간헐적인 굴곡 소음의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 연성 보호 가이드(100)는 링크 플레이트들 간의 다각형 작용을 수반하는 일반적인 구조에서 발생되었던 간헐적인 굴곡 진동의 발생을 방지할 수 있다.

본 실시 예의 연성 보호 가이드(100)는 세그먼트들이 브리지를 통해 서로 연결되는 일반적인 기술의 브리지 구조를 갖는 접힘가능한 케이블 보호 구조 부재와 비교해보더라도 작용효과가 있다. 특히, 공간(R)이 요구될 수 있는 어떠한 길이이더라도, 연성 보호 가이드(100)는 일체이고 연속적인 성형을 이용하여 단일 구성요소로서 제작된다. 따라서, 예를 들면 세그먼트들을 조립하는 작업은 더 이상 필요하지 않다. 예를 들어 케이블 보호 구조 부재가 선형 액추에이터 기계에서 이용될 때 액추에이터 샤프트의 스트로크를 따르기 위하여 긴 길이를 갖도록 요구된다. 이러한 긴 케이블 보호 구조 부재 또한 본 실시 예에 따라 제작될 수 있다.

본 발명의 길고 유연한 연성 보호 가이드는 연성 보호 가이드를 설치한 기계의 고정 부재와 가동 부재 간을 연결하는 케이블(및/또는 배관)을 수용하기 위한 연성 보호 가이드로서 이용된다. 연성 보호 가이드는 그의 길이방향으로 굴곡되어 이용될 때 특히 그의 작용효과를 실행한다. 이러한 방식으로 연성 보호 가이드가 이용되는 한, 연성 보호 가이드가 설치되는 기계에 어떠한 특정 제한은 없다. 예를 들면, 연성 보호 가이드는 공작 기계들, 생산 기계들, 전력 전송 기계들, 측정 기계들, 운반 기계들 및 로봇들과 같은 기계들에 설치될 수 있다.

본 발명의 연성 보호 가이드는 앞서 설명한 바와 같은 구조를 갖는 보호 가이드에 제한될 필요는 없다. 예를 들면, 연성 보호 가이드는 도 9 또는 도 10에 도시한 바와 같은 단면 구조를 구비할 수 있다. 도 9에 도시한 연성 보호 가이드(100A)에서, 작은 비-만곡(non-curved) 또는 편평한 부분들(110B, 122B)을 갖는 양측에 베이스(110) 및 천장(122)이 각각 X-축 방향으로 제공된다. 도 10에 도시한 연성 보호 가이드(100B)에서, 베이스(110)만 만곡부(110A)를 갖는 반면, 천장(122)은 편평한 벽으로서 제공된다. 연성 보호 가이드(100A 또는 100B)가 굴곡 자세에 있을 때, 길이방향으로 바라볼 때의 단면은 약간 비틀릴 수(또는 변형될 수) 있다. 그러나 복수의 벽 부분(12)을 서로 이격시키는 슬릿(S) 및 베이스(110)의 만곡부(110A)는 그들의 기능을 효과적으로 실행하고, 이에 따라 선형 자세 및 굴곡 자세 모두에서 케이블(C)을 신뢰성 있게 안내한다.

본 발명은 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 여러 다른 형태로 실시될 수도 있다. 지금까지 기재된 실시 예 및 변형 예는, 따라서, 단지 설명을 위한 것이며 제한을 위한 것이 아닐 것이다. 왜냐하면, 본 발명의 범위는, 청구항에 앞서있는 상세한 설명에 의해서가 아니라, 첨부된 청구항에 의해서 규정되기 때문이다. 본 청구항의 범위 및 경계 내에 해당하는 모든 변형 예 또는 이러한 범위 및 경계의 균등 예는, 따라서 본 청구항에 포함될 것이다.

Claims (9)

1. 유연한 케이블 및 유연한 배관 중 적어도 하나를 포함하는 긴 부재들을 내부적으로 유지하는 연성 보호 가이드로서,
   상기 연성 보호 가이드는,
   합성수지로 이루어지고, 길이 방향을 갖는 긴 플레이트의 형상으로 형성된 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스(flexible curved strip-shaped base); 및
   상기 합성수지로 이루어지고, 상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스와 일체로 형성되는 복수의 연성 구획 부재를 포함하고,
   상기 복수의 연성 구획 부재는 상기 길이 방향으로 서로 이격되고, 상기 만곡된 스트립-형상의 베이스의 양측 단부로부터 기립하고, 상기 만곡된 스트립-형상의 베이스와 협력하여 공간을 형성하고,
   상기 긴 부재들은 상기 공간에 수용되고,
   상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스의 상기 양측 단부는 상기 길이 방향에 직교하는 방향으로 서로 대향되고,
   상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스는 상기 길이 방향에 대해 수직으로 가로지르는 단면을 구비하고, 상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스는 상기 단면에 있어서 상기 공간을 향해 돌출하도록 만곡되는
   긴 부재들을 내부적으로 유지하기 위한 연성 보호 가이드.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스의 상기 단면은 상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스의 상기 양측 단부으로부터 양 방향으로 대칭하여 만곡되는
   긴 부재들을 내부적으로 유지하기 위한 연성 보호 가이드.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 복수의 연성 구획 부재의 각각은 상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스의 상기 양측 단부로부터 기립하는 측벽, 및 상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스에 대향되도록 상기 측벽의 양단에 일체로 연결된 천장을 구비하고,
   상기 측벽의 양단은 상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스를 사이에 두고 서로 대향되는
   긴 부재들을 내부적으로 유지하기 위한 연성 보호 가이드.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 천장은 길이 방향으로 바라볼 때 상기 공간으로부터 멀어지도록 만곡되는
   긴 부재들을 내부적으로 유지하기 위한 연성 보호 가이드.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스 및 상기 복수의 연성 구획 부재의 각각을 형성하는 상기 측벽과 천장은 동일 수지 재료로 일체로 형성되는
   긴 부재들을 내부적으로 유지하기 위한 연성 보호 가이드.
   
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 복수의 연성 구획 부재는 상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스와 상기 공간을 포함하는 단일의 관형 부재를 준비하며, 상기 복수의 연성 구획 부재를 형성하기 위하여 길이 방향에 직교하는 방향을 따라 컷트를 갖는 상기 관형 부재를 제공함으로써 형성되는
   긴 부재들을 내부적으로 유지하기 위한 연성 보호 가이드.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 컷트는 길이 방향으로 상기 복수의 연성 구획 부재의 길이가 균등하도록 상기 길이 방향으로 균등한 간격으로 제공되는
   긴 부재들을 내부적으로 유지하기 위한 연성 보호 가이드.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 복수의 연성 구획 부재를 길이 방향으로 서로 이격시키는 상기 복수의 컷트는 상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스에 다다르는 데드엔드(dead end)를 구비하며, 상기 데드엔드는 상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스를 향해 라운드(round)지는
   긴 부재들을 내부적으로 유지하기 위한 연성 보호 가이드.
   
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 복수의 연성 구획 부재를 길이 방향으로 서로 이격시키는 상기 복수의 컷트는 상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스에 다다르는 데드엔드(dead end)를 구비하며, 상기 데드엔드는 상기 만곡된 스트립-형상의 연성 베이스를 향해 라운드(round)지는
   긴 부재들을 내부적으로 유지하기 위한 연성 보호 가이드.

Images