(57)【要約】【課題】繰り返しの往復移動に耐える、耐久性の高い、ケーブル用のカバーを提供する。【解決手段】略Ｕ字状に布線されて一端が他端に対して繰り返し移動することが意図された少なくとも１本のケーブル類を覆うケーブル用の柔軟なカバーが、ケーブル類の挿通される少なくとも一つのチューブ部を具備しており、ケーブル類とともに略Ｕ字状に湾曲されたときに、湾曲の内周側に位置するカバーの肉厚が外周側に位置する肉厚よりも厚いことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略Ｕ字状に布線されて一端が他端に対して繰り返し移動することが意図された少なくとも１本のケーブル類を覆うケーブル用の柔軟なカバーであって、
前記ケーブル類の挿通される少なくとも一つのチューブ部を具備しており、
前記ケーブル類とともに略Ｕ字状に湾曲されたときに、湾曲の内周側に位置する該カバーの肉厚が外周側に位置する肉厚よりも厚いことを特徴とする、カバー。
【請求項２】
前記チューブ部を複数具備するカバーであって、
前記複数のチューブ部が、前記湾曲の中心軸線に平行に互いに並列に配置されて連結されていることを特徴とする、請求項１に記載のカバー。
【請求項３】
前記複数のチューブ部同士が接触又は近接していることを特徴とする、請求項２に記載のカバー。
【請求項４】
該カバーの直進性を高めるために補強部材を前記湾曲の内周側に具備することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のカバー。
【請求項５】
前記補強部材が、該カバーの縦方向に延びる複数の糸状の補強部材、または該カバーの縦及び横方向に交差して格子状に延びる複数の糸状の補強部材、または多数の穴が形成された膜状の補強部材、または布状の補強部材のいずれかであることを特徴とする、請求項４に記載のカバー。
【請求項６】
前記複数のチューブ部の前記内周側に結合された平たい帯状部を具備するカバーであって、
前記帯状部を介して前記複数のチューブ部が互いに連結されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル類が挿通されるケーブル用のカバーに関するものである。より詳しくは、挿通されたケーブル類とともに略Ｕ字状に布線されて、Ｕ字の湾曲部が繰り返し移動するように用いられる、ケーブル用のカバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、機械加工ライン、半導体製造装置、及び電子部品実装装置等には、ワークを把持して搬送するためのロボット走行装置が組み込まれている。通常、ロボット走行装置の走行台車には、電気ケーブル、光ケーブル、又は油圧若しくは空圧動力供給用の柔軟な流体チューブ等のケーブル類が接続される。走行台車は絶えず往復移動をしてその位置は変化するので、ケーブル類をこの位置の変化に追随させて走行台車とともに無理なく移動させる必要がある。このため、一定長のケーブル類をＵ字形に湾曲させて支持してＵ字の対向する辺の長さを変化させることにより、ケーブル類を走行台車の位置の変化に追随させるケーブル支持装置が用いられている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載されているようなケーブル支持装置は、ケーブル類の垂れ及び膨らみを規制するためにケーブル類を任意の位置で湾曲可能に支持する多関節型のケーブル支持部材と、柔軟なチューブ状のカバーとを具備しており、そのカバーの中にケーブル類とケーブル支持部材とが挿通される。また、カバーは、通常は、ケーブル類の保護、及びケーブル同士が接触する等してカバー内で発生した塵埃の放散の防止、及び複数のケーブル類及びケーブル支持部材の整列を目的として設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６５８２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ケーブル支持装置は、例えば数千万回の走行台車の往復移動にも耐える高い耐久性が求められるものであるので、ケーブル支持部材の耐久性は勿論、カバーの耐久性も高めることが求められている。特に、カバーは、その湾曲部の内外周長の差に起因して内周側に皺が発生するが、耐久試験を行うと、その皺の凹部、凸部それぞれに最初にクラックが発生することが本発明の発明者によって観察されている。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、繰り返しの往復移動に耐える耐久性の高い、ケーブル用のカバーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、略Ｕ字状に布線されて一端が他端に対して繰り返し移動することが意図された少なくとも１本のケーブル類を覆うケーブル用の柔軟なカバーであって、ケーブル類の挿通される少なくとも一つのチューブ部を具備しており、ケーブル類とともに略Ｕ字状に湾曲されたときに、湾曲の内周側に位置する該カバーの肉厚が外周側に位置する肉厚よりも厚いカバーを提供する。
【０００８】
このようにカバーの肉厚を形成することにより、当該肉厚部分のカバーが厚みにより変形しにくくなり挿通されたケーブル類とともに湾曲させられたときの内周側に発生する皺の凹凸の差が、肉厚を均一に形成した場合に比較して格段に減少し、その結果Ｕ字曲げ状態での繰り返し往復移動における耐久性が高まるという効果が得られる。
【０００９】
本発明では、カバーが、チューブ部を複数具備し、複数のチューブ部が、湾曲の中心軸線に平行に互いに並列に配置されて連結されていてよい。
【００１０】
本発明では、複数のチューブ部同士が接触又は近接していてよい。チューブ部同士が離れていると湾曲の内周側に位置する該カバーに長手方向の皺が生じる。更に湾曲の内周側に位置する該カバーが重力により内側方向へ変形して皺が生じる。チューブ部が近接するほど、カバーは、皺が生じにくく、往復移動時の安定性及び耐久性を高める傾向を有する。
【００１１】
カバーが直進性を有さず、歪んだ状態で可動すると、湾曲の内周側に位置する該カバーに皺が生じる。そこで本発明では、カバーの直進性を高めるために補強部材を湾曲の内周側に具備してよい。
【００１２】
本発明では、補強部材は、カバーの縦方向に延びる複数の糸状の補強部材、または該カバーの縦及び横方向に交差して格子状に延びる複数の糸状の補強部材、または多数の穴が形成された膜状の補強部材、または布状の補強部材のいずれかであってよい。
【００１３】
本発明では、カバーが複数のチューブ部の内周側に結合された平たい帯状部を具備してよく、帯状部を介して複数のチューブ部が互いに連結されていてよい。これにより、カバーの耐久性をさらに高めることが可能になると共に、製造方法の選択肢が広がることにより経済性の高いカバーを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第１の実施形態のカバーを構成要素として含むケーブル支持装置のＵ字状に湾曲した状態を示す斜視図である。
【図２】図２は、ケーブル支持装置に用いられるケーブル支持部材の湾曲した状態の正面図である。
【図３】図３は、ケーブル類が挿通された状態の、第１の実施形態のカバーの横断面図である。
【図４】図４は、ケーブル支持部材が挿通された状態の、第２の実施形態のカバーの横断面図である。
【図５】図５は、ケーブル支持部材が挿通された状態の、第３の実施形態のカバーの横断面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態のカバーを高周波溶着法によって製造する場合の上部電極及び支持棒（下部電極）の配置を示す斜視図である。
【図７】図７は、第２の実施形態のカバーを高周波溶着法によって製造する場合の上部電極及び支持棒（下部電極）等の配置を示す側面図である。
【図８】図８は、高周波溶着法で用いられる整列治具とそれによって整列された支持棒及びチューブ部を示す斜視図である。
【図９】図９は、第２の実施形態のカバーの変更例の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施形態によるケーブル用のカバーについて添付の図面を参照して説明する。
【００１６】
図１〜３を参照して説明するケーブル用のカバー２０は、ケーブル類１３の一端が接続されて繰り返し往復移動あるいは揺動運動をする移動体（図示せず）の位置の変化に追随するように、そのカバー２０に挿通されたケーブル類１３とともに、略Ｕ字状に布線されることが意図されたものである。
また、本明細書における用語の「ケーブル類」は、可撓性のある索状のものを意味しており、従って、電気ケーブル、光ケーブル、及び油圧又は空圧動力供給用の柔軟な流体チューブだけでなく、後述するケーブル支持部材も「ケーブル類」に含まれる。
【００１７】
第１の実施形態のカバー２０は、ケーブル支持装置１０の構成要素として用いられるものであるので、関連するケーブル支持部材１１を含めて、図１〜図３を参照して説明する。
図１のケーブル支持装置１０は、Ｕ字状に湾曲した状態で示されており、装置の一端側に分解及び部分破断図を含んでいる。このケーブル支持装置１０は、移動体（図示せず）の位置の変化に追随するように任意の位置でＵ字状に湾曲可能な多関節型の２本のケーブル支持部材１１（図では１本のみが示される）と、複数の例えば電気ケーブル１２等のケーブル類１３を挿通して覆う本実施形態のカバー２０と、両端部においてそれらを挟持して共に固定するプレート状の一対の固定金具１４とを備えている。
なお、第１の実施形態のカバー２０は、図１では、５本のチューブ状の部分２１（以下「チューブ部」と呼ぶ）を備えるものとして表現されているが、これらチューブ部２１の本数は、本発明にとっては本質的ではないので図によって変化し、例えば図３ではカバー２０は８本のチューブ部２１を備えるものとして表現される。
【００１８】
ケーブル支持部材１１は、そのＵ字状に湾曲した状態を示す図２からわかるように、互いに関節接合された一連の駒部材１５と、これら駒部材１５の関節接合を維持するために駒部材１５に圧縮力を加える圧縮コイルスプリング１６とを具備している。
【００１９】
駒部材１５は、略逆Ｓ字状に湾曲した関節面を左右の端面に有し、さらに、前記スプリング１６を挿通するための、長手方向の貫通穴（図示せず）も有している。
【００２０】
ケーブル支持部材１１は、駒部材１５が隣の駒部材１５に対してある角度だけ回転することができるので、図２に示すように半径ＲでＵ字状に湾曲することが可能であり、またＵ字の対向する辺の長さを変化させて湾曲部の位置を任意の位置に移動することも可能である。
【００２１】
次に、第１の実施形態のカバー２０について以下により詳しく説明する。
このカバー２０は、柔軟な合成樹脂材料から形成されていて、ケーブル類１３を挿通する複数の、但し一体に形成された、チューブ部２１を具備している。第１の実施形態のカバー２０は、図３では８本のチューブ部２１を有するものとして示されている。８本のチューブ部２１は、ケーブル支持部材１１等のケーブル類１３がそれぞれ１本ずつ挿通される、両外側で平行に延びる２本の略円形横断面形状の第１チューブ部２１ａと、この２本の第１チューブ部２１ａの間に並列配置された、電気ケーブル１２等のケーブル類１３が挿通される６本の長円形又は楕円形横断面形状の第２チューブ部２１ｂとから構成されている。これら第２チューブ部２１ｂはその長円形の端部で隣接する第２チューブ部２１ｂあるいは第１チューブ部２１ａと結合されている。また、一つの第２チューブ部２１ｂの内腔に挿通されるケーブル類１３の本数は、１本に限定されることはなく複数本の場合もあり、さらには、何も挿通されない第２チューブ部２１ｂが生じることもある。
【００２２】
また、本実施形態のカバー２０は、均一な肉厚を有することなく、図３の横断面図に示されるように、湾曲されたときの曲げの中立軸Ｎより下側の肉厚ｔ１が上側の肉厚ｔ２よりも大であるように形作られている。また、カバー２０は、ケーブル類１３と共にＵ字状に湾曲されたときの内周側が図３の下側に、及び外周側が図３の上側に位置するように用いられる。従って、本実施形態のカバー２０は、湾曲されたときの内周側の肉厚ｔ１が外周側の肉厚ｔ２よりも大であるように形作られている。
【００２３】
本実施形態によるカバー２０がこのような特徴を有することにより、挿通されたケーブル類１３とともに湾曲させられたときの内周側に発生する皺の凹凸の差が、肉厚を均一に形成した場合に比較して格段に減少することが本発明の発明者によって見出された。また、そのように皺の凹凸の差の小さい本実施形態によるカバー２０が、肉厚を均一に形成したものに比較してクラックが発生し難く、従って顕著に高い耐久性を有することが、走行台車の往復繰り返し移動を模擬した繰り返し試験によって確認された。
【００２４】
第１の実施形態によるカバー２０は、様々な合成樹脂を材料として製造することができ、例えばポリ塩化ビニルを材料として溶融押出成形することにより、あるいはＥＰＴＦＥを母材とした２枚のシートを、チューブ部２１の内腔を残して接合することにより製造することができる。また、ポリオレフィンあるいはポリウレタンを材料としてもよい。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施形態によるケーブル用のカバー１２０について図４を参照して説明する。このカバー１２０は、その横断面形状が第１の実施形態によるカバー２０と異なっているが、ケーブル支持装置１０における役割あるいはケーブル類１３との関係は第１の実施形態のカバー２０に同様であるので、異なっている断面形状を主に説明する。
【００２６】
第２の実施形態によるカバー１２０は、６本のチューブ部２１と、これら６本のチューブ部２１の図４の下側に結合された平たい帯状部２２を具備している。６本のチューブ部２１は、ケーブル支持部材１１等のケーブル類１３が挿通される両外側の２本の略円形横断面形状の第１チューブ部２１ａと、この２本の第１チューブ部２１ａの間に並列配置された、電気ケーブル１２等のケーブル類１３（図示せず）が挿通される４本の長円形横断面形状の第２チューブ部２１ｂとから構成されている。これら第１チューブ部２１ａと第２チューブ部２１ｂ及び第２チューブ部２１ｂ同士は、互いに近接して配置されているが直接的には結合されず、帯状部２２を介して互いに連結されている。なお、前述の「近接して配置されている」とは、本明細書では「最大で１０ｍｍ以下の間隙をもって配置されている」に同等である。また、各チューブ部２１は互いに接触していても勿論よい。
【００２７】
第２の実施形態のカバー１２０も、図４に示されるように、湾曲したときに内周側に位置する側、即ち曲げの中立軸Ｎより下側の肉厚ｔ１が、外周側、即ち曲げの中立軸Ｎより上側の肉厚ｔ２よりも大であるようにその断面形が形作られている。
【００２８】
第２の実施形態によるカバー１２０は、ポリ塩化ビニルを材料として、一体に溶融押出成形することにより、あるいはそれぞれ溶融押出成形された別個の６本のチューブ部２１と１枚の帯状部２２とを例えば高周波溶着によって接合することにより製造することができる。後者の場合、接合前の各チューブ部２１はほぼ均一な肉厚を有し、帯状部２２も均一な肉厚を有していたものである。したがって、溶着された帯状部２２を有する側のカバー１２０の肉厚ｔ１は、必然的にチューブ部２１単独の他方の側の肉厚ｔ２に比べて厚くなる。
【００２９】
このように、別個のチューブ部２１と帯状部２２とを溶着することによってカバー１２０を形成すると、一体に押出成形をした場合に比べて、チューブ部の本数、肉厚、形状等に関して多様なタイプを経済的に製造できるという利点が得られる。
【００３０】
また、例えば軟質ポリ塩化ビニルを材料とする肉厚０．６ｍｍのチューブ部２１と肉厚１ｍｍの帯状部２２を高周波溶着によって接合して作られたカバー１２０は、第１の実施形態によるカバー２０よりもさらに湾曲部の内周側に発生する皺の凹凸が減少し、また耐久性も高まることが本発明の発明者によって確認された。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施形態によるケーブル用のカバー２２０について図５を参照して説明する。このカバー２２０は、その横断面形状は第２の実施形態によるカバー１２０と同様である。但し、この第３の実施形態によるカバー２２０は、カバー２２０の直進性を高めるために、帯状部２２内に補強部材２３として、カバー２２０の縦軸線方向に延びる複数の補強糸２３が内包されている。
【００３２】
ところで、ケーブル支持装置１０は、通常は、一端が不動で、他端が移動体に接続されて移動体と共に所定のストロークで往復直線運動をし、一端と他端との間の湾曲部は他端の移動につれてその発生位置が移動するように構成されているが、前記ストロークが長くなるにつれて特に幅方向での曲がりが増大するまたは直進性が低下する傾向を有する。これに対して、カバー２２０の伸び剛性を高めることにより、直進性が改善されることが本発明の発明者によって確認されている。このため、第３の実施形態では補強糸２３はカバー２２０の材料よりも大きな縦弾性係数を有するアラミド糸から形成されている。
【００３３】
第３の実施形態では、補強部材２３としてカバー２２０の長手方向に延びる複数のアラミド糸が用いられているが、補強部材２３の材料は勿論アラミド樹脂に限定されることはなく、カバー２２０の材料よりも大きな縦弾性係数を有する金属を含めた様々な材料から選択可能である。また、補強部材２３の形態は、縦方向にだけ延びる糸状のものに限定されることはなく、カバーとの一体性を高めるために例えば、縦及び横方向に交差して格子状に延びる糸、あるいは多数の穴が形成された薄膜、あるいは布等であってもよい。
【００３４】
次に、図６〜８を参照して、第２の実施形態のカバー１２０の製造方法についてより詳しく以下に説明する。
ここでは、第２の実施形態によるカバー１２０が、ポリ塩化ビニルを材料としてそれぞれ溶融押出成形された別個の４本のチューブ部２１と１枚の帯状部２２とを高周波溶着によって接合することにより製造された場合について説明する。
【００３５】
高周波溶着は、高周波ウェルダ（図示せず）を用いて行われ、前記高周波ウェルダは、上部電極３１と下部電極３２との間に誘電体からなるワークを挟持して高周波電界を発生させて溶着を行うものである。上部電極３１は、図６に示されるような、帯状部２２の幅以上の幅と、帯状部２２の全長の約１／４程度で例えば約２０ｃｍの長さを有する矩形プレート状のものである。なお、図６では、後述する整列治具３３の作図が省略されている。
【００３６】
この製造方法においては、各溶着部を上部電極３１との間で挟んで加圧するための下部電極でもある支持棒３２がチューブ部２１の本数と同数用いられる。支持棒３２はチューブ部２１に挿通される。図７では、支持棒３２として、チューブ部２１の内腔に挿入可能な大きさの横断面を有する金属製の角棒が用いられている。ただし、支持棒３２は、その上面が平面であることが好ましいが、矩形以外の断面形の部材を用いることも可能である。
【００３７】
支持棒３２は、チューブ部２１の全長よりも十分長く形成されていて、溶着時にはチューブ部２１から突出した両端部分が一対の、図８に示されるような、整列治具３３によって保持される。整列治具３３は、支持棒３２を所定の間隔で整列させて保持するために支持棒３２が嵌合する溝を有している。また、整列治具３３は、支持棒３２が下部電極として機能するように金属から形成されて、図示しない電気ケーブルが接続される。なお、ワークが載置される高周波ウェルダの下部ステージ３４を下部電極として働かせてもよい。
【００３８】
次に、この製造方法の工程について以下に説明する。
最初に、それぞれのチューブ部２１に支持棒３２を挿通しておく。
次に、チューブ部付き支持棒３２を所定の間隔で整列させるために、複数の支持棒３２の両端部に整列治具３３を装着して、整列治具３３とともに高周波ウェルダの下部ステージ３４上に配置する。
次に、帯状部２２をチューブ部２１の上に載置する。
次に、帯状部２２と支持棒３２及び整列治具３３により整列された複数のチューブ部２１とからなるワークを、上部電極３１の端が帯状部２２の長手方向の一方の端にほぼ揃うように位置決めする。
次に、上部電極３１を下方に降ろしてワークに圧力を加える間に高周波電界を所定時間発生させることにより、４本のチューブ部２１と帯状部２２とを溶着する。この溶着工程においては、全長の約１／４が溶着される、というのも、上部電極３１の長さが帯状部２２の全長の約１／４だからである。
次に、溶着部に隣接する未溶着部を溶着するために、ワークの位置を長手方向にずらす位置決め工程と、前述の溶着工程を、未溶着部が存在しなくなるまで繰り返す。
【００３９】
（その他の実施形態）
カバーのチューブ部２１の断面形状は様々な形状が可能であり、例えば図９に示される第２の実施形態のカバー１２０の変更例のように、チューブ部２１が、４角が丸められた略矩形の内腔と、上側の二つの角は丸められているが帯状部２２にほぼ垂直に交わる側壁を有する略矩形の外形とを有していてもよい。
【００４０】
前述の各実施形態では、チューブ部２１は複数備えられていたが、チューブ部２１が１本のカバー２０の実施形態も本発明において可能である。
【００４１】
補強部材が、帯状部を有さない第１の実施形態のカバーのチューブ部に内包された第１の実施形態の変更例も本発明において可能である。
【００４２】
第２及び第３の実施形態においてチューブ部と帯状部を接合する場合の接合方法は高周波溶着に限られることはなく、様々な溶着方法、例えば超音波溶着、熱溶着、あるいは溶剤溶着が適用されてもよい。
【００４３】
前述の各実施形態のカバーにはケーブル支持部材１１が挿通されていたが、カバーは、ケーブル支持部材１１が挿通されずに用いられることもあり得る。
【符号の説明】
【００４４】
１０    ケーブル支持装置
１１    ケーブル支持部材
１２    電気ケーブル等
１３    ケーブル類
２０    カバー
２１ａ    第１チューブ部
２１ｂ    第２チューブ部
２１    チューブ部
２２    帯状部
２３    補強部材
Ｎ    中立軸
【図１】
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【図２】
2014073025.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014073025.tif 000008
【図７】
2014073025.tif 000009
【図８】
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【図９】
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