(57)【要約】【課題】ケーブル布線スペースを省スペース化するとともに、振動及び騒音を抑えることのできる、ケーブルとケーブル支持装置との組立体を提供する。【解決手段】ケーブルとケーブル支持装置との組立体は、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本のケーブルと、ケーブルを支持するためにケーブルに沿って延びる、略Ｕ字状に湾曲可能なケーブル支持装置とを具備しており、ケーブル支持装置は、ケーブルの長手方向に沿って関節接合された複数の駒部材を具備するケーブル支持部材と、ケーブルを規制するために複数の駒部材の少なくとも一部のものに取り付けられた複数の棒状のケーブル保持部材とを具備しており、ケーブルが、ケーブル保持部材に対して、略Ｕ字の湾曲部において外周側に位置するように配置されて、ケーブル支持装置よりも外側に突出している。【選択図】図１
2014207732.tif 000002
【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本のケーブルと、
前記ケーブルを支持するために前記ケーブルに沿って延びる、略Ｕ字状に湾曲可能なケーブル支持装置と、を具備するケーブルとケーブル支持装置との組立体であって、
前記ケーブル支持装置は、前記ケーブルの長手方向に沿って関節接合された複数の駒部材を具備するケーブル支持部材と、前記ケーブルを規制するために前記複数の駒部材の少なくとも一部のものに取り付けられた複数の棒状のケーブル保持部材とを具備しており、
前記ケーブルが、前記ケーブル保持部材に対して、前記略Ｕ字の湾曲部において外周側に位置するように配置されて、前記ケーブル支持装置よりも外側に突出していることを特徴とする、ケーブルとケーブル支持装置との組立体。
【請求項２】
前記ケーブル支持装置が、並列配置された複数の前記ケーブル支持部材を具備する、請求項１に記載のケーブルとケーブル支持装置との組立体であって、
前記複数のケーブル支持部材が、前記複数のケーブル保持部材を介して連結されている、請求項１に記載のケーブルとケーブル支持装置との組立体。
【請求項３】
前記ケーブル保持部材は、前記駒部材に対して回転可能に連結されている、請求項１又は２に記載のケーブルとケーブル支持装置との組立体。
【請求項４】
前記駒部材の前記長手方向の位置が、前記複数のケーブル支持部材の隣り合う２本のケーブル支持部材の間でずれるように前記隣り合う２本のケーブル支持部材が配置されている、請求項２に記載のケーブルとケーブル支持装置との組立体。
【請求項５】
前記ケーブル支持部材が、前記複数の駒部材の中を挿通して前記複数の駒部材に対して前記長手方向に圧縮力を加える弾性部材を具備する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のケーブルとケーブル支持装置との組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湾曲して移動可能なケーブルとケーブル支持装置との組立体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、電子部品実装装置には、加工材、ウエハ、基板等の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。ロボット走行装置は、軌道上を往復移動する移動体である走行台車に、例えばワークをハンドリングするロボットが搭載されている。
【０００３】
このような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、油圧又は空圧動力供給用のチューブ等（以下、「ケーブル」という）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、ケーブルを走行台車の位置の変化に追随させるケーブル支持部材が用いられる。このようなケーブル支持部材として、例えば特許文献１に記載された多関節型のケーブル支持部材が知られている。
【０００４】
特許文献１に記載されたケーブル支持部材は、関節接合された多数の駒部材と、その関節接合を維持するために駒部材の中を挿通して駒部材に圧縮力を加える１本のコイルばねとを具備するものである。このケーブル支持部材は、典型的には、２本一組で使用され、特許文献１の図４の横断面図に示されるように、それら２本の間に複数本のケーブルを配置し、また一体性を高めるため或いは発塵を抑えるためにケーブルと共に一つのケーブル挿通袋に収容されて用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２１７３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１０は、引用文献１の図４に示されるものと同様に配置構成された従来技術によるケーブルとケーブル支持部材との組立体１０１が略Ｕ字状に水平に布線された状態を示す模式的な図である。図１０では、ケーブルの上側の一方の端が走行台車１０２に結合され、下側の他方の端が不動に固定されている。また、組立体１０１の下側は基礎面１０３に接している。
【０００７】
図１０のケーブルとケーブル支持部材との組立体１０１の湾曲部の高さＤは、ケーブルの両端部の上下の間隔Ｓとほぼ等しくなることが、省スペース化という観点から望ましいが、実際には図１０に示されるように、湾曲部の高さＤは端部の上下の間隔Ｓよりも大きくなる。特に、ケーブル支持部材がケーブルとともにケーブル挿通袋に収容されると、ケーブル挿通袋の湾曲部における内外径差に起因してこの現象は顕著になる。また、移動台車１０２の長い移動ストロークに適合させようとすると、前記高さＤが大きくなる傾向があった。
【０００８】
一方、ケーブル支持部材が挿通された挿通袋を用いないと、ケーブルが湾曲部においてバタつく或いは浮くといった現象、及びケーブル支持部材が、両端部においてクランプ金具によって固定されているとはいえ、直線状態であるべき長手方向の中間部において湾曲するといった現象が生じ、その結果振動及び騒音が増大した。従ってこのような現象を防止するためにもケーブル支持部材が挿通された挿通袋の使用が必要であった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ケーブル布線スペースを省スペース化するとともに、振動及び騒音を抑えることのできる、ケーブルとケーブル支持装置との組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の態様によるケーブルとケーブル支持装置との組立体は、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本のケーブルと、ケーブルを支持するためにケーブルに沿って延びる、略Ｕ字状に湾曲可能なケーブル支持装置と、を具備するケーブルとケーブル支持装置との組立体であって、ケーブル支持装置は、ケーブルの長手方向に沿って関節接合された複数の駒部材を具備するケーブル支持部材と、ケーブルを規制するために複数の駒部材の少なくとも一部のものに取り付けられた複数の棒状のケーブル保持部材とを具備しており、ケーブルが、ケーブル保持部材に対して、前記略Ｕ字の湾曲部において外周側に位置するように配置されて、ケーブル支持装置よりも外側に突出していることを特徴とするものである。
【００１１】
このように、ケーブルが、ケーブル保持部材に対して、湾曲部において外周側に位置し且つケーブル支持装置よりも外側に突出するので、前記Ｕ字の一方の辺の側に通常は設けられる基礎面に対してケーブルがケーブル保持部材によって押し付けられ、更に特許文献１の図４の形態に比べケーブル支持装置がケーブル挿通袋からの干渉を受けずにケーブルを押し付ける事ができ、その結果、湾曲部におけるケーブルの高さの増大が抑えられ、またケーブルとケーブル支持装置が一つのケーブル挿通袋に収容されない場合でも、ケーブルのバタつきが防止されるという効果が得られる。
【００１２】
本発明では、ケーブル支持装置が、並列配置された複数のケーブル支持部材を具備してよく、複数のケーブル支持部材が、複数のケーブル保持部材を介して連結されてよい。このように、並列配置された複数のケーブル支持部材が互いに連結されるので、それらケーブル支持部材はケーブル挿通袋に収容されなくとも一体性を保持し、また捻れ難いケーブル支持装置を得ることが可能になる。
【００１３】
本発明では、ケーブル保持部材は、駒部材に対して回転可能に連結されてよい。これにより、ケーブル保持部がコロのように作用するので、ケーブルの傷みや消耗を抑えることが可能になる。
【００１４】
本発明では、駒部材の長手方向の位置が、複数のケーブル支持部材の隣り合う２本のケーブル支持部材の間でずれるように隣り合う２本のケーブル支持部材が配置されてよい。このようにピッチをずらすことによって、ケーブル支持部材の湾曲部が直線部に或はまたその逆に変化するタイミングが複数の支持部材の間でずれるため、支持部材から発する振動及び騒音が低下するという効果が得られる。
【００１５】
本発明では、ケーブル支持部材は、複数の駒部材の中を挿通して複数の駒部材に対して長手方向に圧縮力を加える弾性部材を具備してよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態による、ケーブルとケーブル支持装置との組立体の横断面図である。
【図２】前記組立体のケーブル支持装置のケーブル支持部材の一端側を示す正面図である。
【図３】Ｕ字状に曲げられた前記ケーブル支持部材を示す正面図である。
【図４】前記ケーブル支持部材の駒部材の正面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図５】前記組立体のケーブル支持装置の模式的な平面図である。
【図６】第２の実施形態による、ケーブルとケーブル支持装置との組立体の横断面図である。
【図７】第２の実施形態の変更例による、ケーブルとケーブル支持装置との組立体の横断面図である。
【図８】第２の実施形態の別の変更例による、ケーブルとケーブル支持装置との組立体の横断面図である。
【図９】第２の実施形態の更に別の変更例による、ケーブルとケーブル支持装置との組立体の横断面図である。
【図１０】従来技術によるケーブルとケーブル支持部材との組立体が略Ｕ字状に水平に布線された状態を示す模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施形態によるケーブル２とケーブル支持装置３との組立体１について説明する。
なお、本明細書における用語の「ケーブル」は、電気ケーブルや光ケーブルだけでなく、油圧又は空圧動力供給用の柔軟な流体チューブ等も含む「ケーブル類」を意味する用語として用いられている。
【００１８】
図１は、第１の実施形態による、ケーブル２とケーブル支持装置３との組立体（以下、単に「組立体」と略称する）１の直線状に延びる部分における横断面図である。図１の組立体１は、ケーブル支持装置３と、複数本、この例では１２本のケーブル２を具備する。ケーブル２は、本実施形態では、横方向（図１の紙面に垂直）に往復直線移動をする移動体（図示せず）に接続されてこの移動体の位置の変化に追随するように、略横Ｕ字状或いは略横Ｊ字状に布線されて、ケーブル２のＵ字の上辺と下辺の長さを変化させることにより、移動体の位置の変化に追随することが意図されている。
【００１９】
ケーブル支持装置３は、ケーブル２を動的に支持するためにケーブル２に沿って延びてケーブル２とともに移動可能であるように、やはり略Ｕ字状に任意の位置で湾曲可能な多関節型のケーブル支持部材３１を２本と、ケーブル支持部材３１の長手方向に略直交して延びてケーブルの位置を規制する複数本の棒状のケーブル保持部材３５を具備している。
【００２０】
図には示されていないが、組立体１は、その両端部において、複数のケーブル２と、ケーブル支持装置３のケーブル支持部材３１とを互いに固定するためのバンド状のクランプ金具も具備している。
【００２１】
ケーブル支持部材３１は、その一端側の一部を示す図２、及びＵ字状に湾曲した状態を示す図３からわかるように、互いに関節接合された一連の駒部材３２と、これら駒部材３２の関節接合を維持するために駒部材３２に圧縮力を加えるコイルばね３３とを具備している。
【００２２】
駒部材３２は、図４の（ａ）の正面図及び（ｂ）の側面図に示されるように、その右側の端面に、下部の比較的小さな或いはきつい凸状湾曲部と上部の比較的大きな或いは緩い凹状湾曲部とが滑らかに接続されて形成された第１関節面３２ａ、及び左側の端面に、前記第１関節面３２ａに対応する或いはそれを補完する形状の第２関節面３２ｂを有し、さらに、前記ばね３３を挿通するための、長手方向の貫通穴３２ｃと、ケーブル保持部材３５を取り付けるための円形の保持部材取付穴３２ｄを前記貫通穴３２ｃに直交する方向に有している。
【００２３】
また、駒部材３２は、ばね３３と組み合わせられたとき、図２のＢｂの方向への回転を容易に可能にするが、反対側のＢａの方向への回転に対しては大きな抵抗を示すように形作られている。この性質は、第１関節面３２ａ及び第２関節面３２ｂの形状及びそれらとばね３３の中心軸線との位置関係を適切に設定すること等により得られる。
【００２４】
前記ばね３３は、駒部材３２に圧縮力を加えるためにその両端部に圧着固定されたスリーブ部材３４を有している。スリーブ部材３４がばね３３に圧着固定されるとき、ばね３３は、整列された多数の駒部材３２に挿通されてそれらに圧縮力を加えるために伸張される。
【００２５】
ケーブル支持部材３１は、駒部材３２が隣の駒部材３２に対してある角度だけ回転することができるので、図３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。
【００２６】
ケーブル保持部材３５は、本実施形態では、合成樹脂製の円柱棒状のものであって、その両端部が２本の支持部材３１の駒部材３２に設けられた保持部材取付穴３２ｄに挿入されて、２本の支持部材３１を互いに連結するように形成されている。ケーブル保持部材３５は、それが駒部材３２から抜け落ちないようにその両端部の外径が保持部材取付穴３２ｄの内径よりも大であるように形成されるとともに、前記取付穴３２ｄへの挿入を可能にするために、軸方向のスリット３５ａを両端部に有している。また、２本のケーブル支持部材３１の間隔を一定に保つために、ケーブル保持部材３５の、左右二つの駒部材３２より内側の部分の外径は前記取付穴３２ｄの内径より大きく設定されている。
【００２７】
このように、ケーブル保持部材３５は、駒部材３２に対して、ケーブル保持部材３５の縦軸線３５AX方向ではほぼ固定されている。また、本実施形態では、ケーブル保持部材３５は、前記縦軸線３５AX周りに回転可能であるように前記取付穴挿入部分の外径が設定されている。
【００２８】
また、ケーブル保持部材取付穴３２ｄは全ての駒部材３２に設けられているが、全ての駒部材３２にケーブル保持部材３５が取り付けられるわけではなく、本実施形態では、ケーブル支持装置３の模式的な平面図である図５に示されるように、ケーブル保持部材３５は、駒部材５個おきに１本設けられている。
【００２９】
このようにケーブル支持部材３１の駒部材３２に取り付けられたケーブル保持部材３５を介して、２本のケーブル支持部材３１は互いに連結される。このため、クランプ金具（図示せず）によって固定された両端部以外の部分でも２本のケーブル支持部材３１の間隔は一定に維持され、また特にケーブルの移動ストロークが長いと発生しやすくなるケーブル支持装置３自体の捩れが抑えられ、また、特許文献１記載の図４の形態より横振れを抑制する効果が高められる。
【００３０】
次に、組立体１のケーブル２とケーブル支持装置３との位置関係について説明する。
本実施形態の組立体１は、ケーブル２が略Ｕ字状に布線されたときにケーブル保持部材３５よりも外側に位置するように、即ち、湾曲部においては、ケーブル保持部材３５よりも外周側に位置するように形成されている。
【００３１】
また、本組立体１は、図１に示されるように、ケーブル２の上端（外端）がケーブル支持装置３の頂上部よりも上側（外側）に突出するように構成されている。このため、例えばケーブル２が横Ｕ字状に布線されたときの下辺側に通常は設けられている基礎面（図示せず）に対しては、ケーブル支持装置３ではなくケーブル２が接触する。またこのとき、ケーブル２は、湾曲したケーブル支持部材３１の反発力に基づく力を、ケーブル保持部材３５を介して受けて基礎面に押し付けられ、ケーブル支持部材と基礎面の接触による騒音、振動が発生する事無く、特許文献１の図４の形態に比べケーブル及びケーブル支持装置の湾曲部の高さを抑えることが出来る。
【００３２】
次に本発明の第２の実施形態による組立体１について以下に説明する。
この組立体１は、その横断面図である図６に示されるように、ケーブル支持装置３のケーブル保持部材３５が、２本のケーブル支持部材３１の間だけでなく、それらよりも図の水平方向外側に突出して延びること、及び外径を拡大するために被せられた中央部の第１スリーブ部３５ａ及び端部側の第２スリーブ部３５ｂと、端部に固定された端板３５ｃとを有することにおいて第１の実施形態のものと異なっている。
【００３３】
第１スリーブ部３５ａ及び第２スリーブ部３５ｂは、複数のケーブル２が、ケーブル支持部材３１により分断されることなく横に効率的に配置可能となるように、或いは２本のケーブル支持部材３１の間隔を一定に保つために設けられている。端板３５ｃは、図６では表現されないが円形の板であって、スリーブ部３５ａ、ｂの外径より大きな径を有している。端板３５ｃにより、ケーブル２の横方向の位置が規制される。
【００３４】
この第２の実施形態においても、ケーブル２は、それが略Ｕ字状に布線されたときにケーブル保持部材３５よりも外側に位置するように、即ち、湾曲部においては、ケーブル保持部材３５よりも外周側に位置するように配置される。また、図６に示されるように、ケーブル２の上端（外端）は端板３５ｃよりも上側（外側）に突出している。
【００３５】
次に、第２の実施形態の組立体の変更例について以下に説明する。
前述の実施形態では、ケーブル支持装置３はケーブル支持部材３１を２本具備していたが、ケーブル支持部材３１の本数は２に限定されることはなく、１以上の任意の整数であってよい。図７は、第２の実施形態の変更例の組立体１を示しており、ここでは、ケーブル支持装置３が１本のケーブル支持部材３１を具備している。なお、ケーブル支持部材３１が１本のみのものは、軽量かつコンパクトなケーブル支持部材が要求される場合等への利用に適している。
【００３６】
図８及び図９は、第２の実施形態の更なる変更例の組立体１をそれぞれ示しており、どちらの場合も、ケーブル支持装置３が３本のケーブル支持部材３１を有している。ただし、図９に示される組立体１では、ケーブル２が３段に積層される。
【００３７】
その他の実施形態
ケーブル支持装置３が複数本のケーブル支持部材３１を具備している場合、隣り合う２本の支持部材３１の間において、駒部材３２の位置を長手方向で例えば半ピッチ程度ずらした実施形態も本発明において可能である。その実施形態では、隣り合う２本の支持部材３１は、その両端部においてクランプ金具で固定されるときに例えば半ピッチ程度ずらした状態で固定される。また、ケーブル保持部材３５の変形を避けるために、駒部材３２に設けられた保持部材取付穴３２ｄは、丸穴ではなく、ケーブル支持部材３１の長手方向に長くされた長丸穴にされる。これにより、駒部材３２のピッチが左右でずれた状態を維持しつつ、ケーブル保持部材３５をケーブル支持部材３１に対して垂直に取り付けることが可能になる。
このようにピッチをずらすことによって、湾曲部が直線部に或はまたその逆に変化するタイミングが左右２本の支持部材３１の間でずれるため、支持部材３１から発する振動及び騒音が低下するという効果が得られる。
【００３８】
前述の各実施形態においては、ケーブル保持部材３５は、ケーブル支持部材３１に対して、ケーブル保持部材３５の縦軸線３５AX周りに回転可能に取り付けられていたが、ケーブル保持部材３５が、ケーブル支持部材３１に対して回転不能に取り付けられる実施形態も本発明において可能である。また、ケーブル保持部材３５の形状も、円柱形に限られることはなく任意の形状が本発明において可能である。
【００３９】
前述の各実施形態においては、複数のケーブル２及び支持部材３１を収容するケーブル挿通袋は用いられなかったが、ケーブル２のみがケーブル挿通袋に収容されてケーブル支持装置３がケーブル挿通袋に収容されない実施形態も本発明において可能である。
【００４０】
前述の各実施形態は、ケーブルが、水平に略横Ｕ字状に布線されるものとして説明されたが、本発明においてはケーブルの布線の方向は鉛直方向又は斜め方向であってもよい。
【００４１】
前述の各実施形態における支持部材３１は、コイルばね３３を有し、そのばね３３によって一連の駒部材３２の関節面に圧縮力を作用させることによって支持部材３１のケーブル支持性と可撓性を両立させる多関節型のものであったが、ケーブル支持部材は、ケーブルが滑らかにＵ字状を描くようにケーブルを支持できるものであればよく、例えばリンク部材がピンで結合されたチェーン状のタイプ、または一連の駒部材が１本の帯状の薄板金属ばねに結合されたタイプ等の他の多関節型であってもよい。
【００４２】
次に、横Ｕ字状に布線された、本発明による組立体１の湾曲部の高さが実際にどのような値になるかを調べた結果を、特許文献１の図４に示される従来技術によるものと同様のタイプ（以下、「従来タイプ」という）と比較して表１及び表２に示す。表１は、本発明の図７に示される第２の実施形態の変更例の測定結果であり、表２は本発明の図１に示される第１の実施形態の測定結果である。実験は、Ｕ字の下辺側の端部が不動に固定され、Ｕ字の上辺側の端部が所定のストローク及び速度で移動するときの湾曲部の高さＤを撮影した動画から測定することにより行われた。このときの固定高さ（ケーブルの両端部の上下の間隔）Ｓは１２０ｍｍで一定であり、またＵ字の下辺側には基礎面が設けられている。
【００４３】
表１は、図７の第２の実施形態の変更例及び従来タイプの形態の、ストロークが１０００ｍｍ一定で、移動速度を変えたときの湾曲部の高さＤを示している。
【表１】
2014207732.tif 000003
【００４４】
表２は、図１の第１の実施形態及び従来タイプの形態の、ストロークが２０００ｍｍ一定で、移動速度を変えたときの湾曲部の高さＤを示している。
【表２】
2014207732.tif 000004
【００４５】
このように、本発明による組立体１によると、湾曲部の高さＤは、固定高さＳに比べると増大するものの、その増大量、即ち（Ｄ−Ｓ）は、従来タイプのものの３３％〜５７％に抑えられた。
【符号の説明】
【００４６】
１    ケーブルとケーブル支持装置との組立体
２    ケーブル
３    ケーブル支持装置
３１    ケーブル支持部材
３２    駒部材
３３    ばね
３５    ケーブル保持部材
【図１】
2014207732.tif 000005
【図２】
2014207732.tif 000006
【図３】
2014207732.tif 000007
【図４】
2014207732.tif 000008
【図５】
2014207732.tif 000009
【図６】
2014207732.tif 000010
【図７】
2014207732.tif 000011
【図８】
2014207732.tif 000012
【図９】
2014207732.tif 000013
【図１０】
2014207732.tif 000014