(57)【要約】【課題】高さ方向が規制された平面などの限られた空間であっても、移動部材の移動に伴うケーブルの損傷や断線が発生し難いケーブル保持装置、ケーブル保持方法およびプリント装置を提供する。【解決手段】一方の端部において第１の部材に接続されたケーブルを保持するケーブル保持装置であって、上記ケーブルは、所定の面上に、ループ状に形成されたループ部が変形可能に配設され、上記ケーブルの他方の端部側において、上記ケーブルを、上記ループ部が上記所定の面に押し付けられる方向に、軸周りにねじれを加えて上記ケーブルを保持するねじり付与手段を有するようにした。【選択図】図１
2018024120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部において第１の部材に接続されたケーブルを保持するケーブル保持装置であって、
前記ケーブルは、所定の面上に、ループ状に形成されたループ部が変形可能に配設され、
前記ケーブルの他方の端部側において、前記ケーブルを、前記ループ部が前記所定の面に押し付けられる方向に、軸周りにねじれを加えて前記ケーブルを保持するねじり付与手段を備える
ことを特徴とするケーブル保持装置。
【請求項２】
前記ねじり付与手段は、前記第１の部材と相対的に移動可能な第２の部材の壁面において固定することができる固定手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のケーブル保持装置。
【請求項３】
前記壁面は、前記所定の面を含むことを特徴とする請求項２に記載のケーブル保持装置。
【請求項４】
前記固定手段は、前記壁面に形成された凹部に、前記凹部の延在方向に対して所定の角度だけ傾斜する凸部を嵌合して固定されることを特徴とする請求項２または３に記載のケーブル保持装置。
【請求項５】
前記所定の角度は、前記第１の部材と前記第２の部材との相対的な移動に伴って、前記ループ部が前記所定の面から浮き上がらない角度とすることを特徴とする請求項４に記載のケーブル保持装置。
【請求項６】
前記固定手段を複数用いることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載のケーブル保持装置。
【請求項７】
一方の端部において第１の部材に接続されたケーブルを保持するケーブル保持方法であって、
前記ケーブルは、所定の面上に、ループ状に形成されたループ部が変形可能に配設されるとともに、前記ケーブルの他方の端部側において、前記所定の面に前記ループ部が押し付けられる方向に、軸周りにねじりを加えて保持される
ことを特徴とするケーブル保持方法。
【請求項８】
コントローラにより全体の動作が制御されるとともに、ベース部材に移動可能に配設され、実行可能な操作項目が表示可能な操作パネルを備えたプリント装置であって、
前記操作パネルと前記コントローラとを接続するケーブルは、ケーブル保持装置により保持され、
前記ケーブル保持装置は、請求項１から６のいずれか１項に記載のケーブル保持装置である
ことを特徴とするプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力配線などのケーブルを保持するケーブル保持装置およびケーブル保持方法ならびに構成部材が当該ケーブル保持装置により保持されたケーブルにより接続されたプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロボットアームにおいて、電気ケーブル、油圧ホース、エアホースなどの動力配線を、余長を持たせて固定するようにしたケーブル保持装置が開示されている。以下、本明細書において、「電気ケーブル、油圧ホース、エアホースなどの動力配線」を、「ケーブル」と称する。このケーブル保持装置では、アームの関節部分において、弛みを持たせ、かつ、捩りを与えてケーブルをループ状に形成して固定している。これにより、アームの動きに応じてループ半径やループ形状が変化することとなり、アームの動きに伴うケーブルへの負荷が低減されて、ケーブルの損傷や断線の発生を防止するものとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２０２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、装置の小型化が進み、装置内部の空間が狭くなっている。これにより、移動部材に対するケーブルの配線では、例えば、構成部材の壁面上の限られた空間などに、移動部材の移動に追従可能な余長を持たせてケーブルを配線しなければならない。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ケーブルの捩れを解消可能な広い空間を必要とする。このため、高さ方向が規制された平面などの限られた空間において、移動部材の移動に伴う損傷や断線が生じないようにケーブルを配線することが困難であった。
【０００５】
本発明は、高さ方向が規制された平面などの限られた空間であっても、移動部材の移動に伴うケーブルの損傷や断線が発生し難いケーブル保持装置、ケーブル保持方法およびプリント装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によるケーブル保持装置は、一方の端部において第１の部材に接続されたケーブルを保持するケーブル保持装置であって、上記ケーブルは、所定の面上に、ループ状に形成されたループ部が変形可能に配設され、上記ケーブルの他方の端部側において、上記ケーブルを、上記ループ部が上記所定の面に押し付けられる方向に、軸周りにねじれを加えて上記ケーブルを保持するねじり付与手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡単な構成により、高さ方向が規制された平面などの限られた空間であっても、ケーブルの損傷や断線が発生し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明によるケーブル保持装置の概略構成図であり、（ａ）は、スライド装置の移動部材に接続されたケーブルにおいてループ部を第１のループ形状で形成した状態を示す概略構成図であり、（ｂ）は、移動部材が矢印Ｐ方向に移動したときのケーブルを示す説明図である。
【図２】本発明によるケーブル保持装置の概略構成図であり、（ａ）は、スライド装置の移動部材に接続されたケーブルにおいてループ部を第２のループ形状で形成した状態を示す概略構成図であり、（ｂ）は、移動部材が矢印Ｐ方向に移動したときのケーブルを示す説明図である。
【図３】（ａ）は、ケーブルの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ矢視図であり、（ｃ）は、固定部材により固定されたときのケーブルの平面図であり、（ｄ）は、（ｃ）のＢ矢視図である。
【図４】（ａ）は、ケーブルにねじりを加えることなく固定し、移動部材を移動したときのケーブルを示す説明図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ矢視図である。
【図５】（ａ）は、ベース部材におけるケーブルの固定箇所の変形例を示す説明図であり、（ｂ）は、ベース部材に形成された穴部の変形例を示す説明図であり、（ｃ）は、空間を介してケーブルを接続した変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるケーブル保持装置およびケーブル保持方法の一例を詳細に説明するものとする。ここで、図１（ａ）および図２（ａ）には、本発明によるケーブル保持装置によりケーブルが保持されたスライド装置が示されている。このスライド装置１０は、ベース部材１２（第２の部材）の壁面１２ａにおいて移動部材１４（第１の部材）がＸ軸方向に移動可能に構成されている。なお、移動部材１４は、厳密にＸ軸方向にだけ移動する構成ではなく、壁面１２ａにおいてＸ軸方向と所定角度傾斜する方向へも移動可能であってもよい。なお、図１（ａ）に示すスライド装置と図２（ａ）に示すスライド装置とは、互いにループ部２２（後述する。）の形状のみが異なっている。
【００１０】
移動部材１４は、ケーブル１６を介して、例えば、制御部（不図示）に接続されており、この制御部からの信号により移動部材１４に対して種々の制御がなされる。なお、移動部材１４には、制御部の制御により移動部材１４をＸ軸方向に移動可能な移動機構（不図示）を設けるようにしてもよい。また、移動部材１４は、ケーブル１６が固定されるベース部材１２とは異なる所定の部材上に移動可能に配設されるようにしてもよい。さらに、移動部材１４に操作子（不図示）を設け、操作子を介して入力された情報が、ケーブル１６を介して制御部に出力されるようにしてもよい。
【００１１】
ケーブル１６は、一方の端部にコネクタ１８が設けられ、このコネクタ１８が移動部材１４に接続される。また、他方の端部側では、壁面１２ａの所定の位置において固定部材２０（固定手段）により固定される。そして、コネクタ１８と固定部材２０との間には、ケーブル１６をループ状に形成したループ部２２が設けられる。なお、こうしたループ部２２は、移動部材１４の移動に追従してその径や形状が変化可能、つまり、変形可能となっている。即ち、ループ部２２は、ケーブル１６において移動部材１４の移動に追従するための余長となる。
【００１２】
また、図１（ａ）では、ループ部２２においてコネクタ１８側のケーブルに対して固定部材２０側のケーブルが上方側（紙面の手前側である。）に位置している。これに対して、図２（ａ）では、ループ部２２においてコネクタ側のケーブルに対して固定部材２０側のケーブルが下方側（紙面の奥側である。）に位置している。なお、以下の説明においては、図１（ａ）のように、コネクタ１８側のケーブルに対して固定部材２０側のケーブルが上方側に位置するループ形状を、「第１のループ形状」と称する。また、図２（ａ）のように、コネクタ１８側のケーブルに対して固定部材２０側のケーブルが下方側に位置するループ形状を、「第２のループ形状」と称する。
【００１３】
また、ケーブル１６は、壁面１２ａに固定される際に、軸周りにねじれが加えられて固定される。本実施形態では、ケーブル１６に対するねじれは、固定部材２０を壁面１２ａに固定する際に加えられている。即ち、ケーブル１６は、固定部材２０により、ねじりが付与された状態で壁面１２ａに固定されることとなる。なお、固定部材２０は、１つだけ用いるようにしてもよいし、複数用いるようにしてもよい。固定部材２０を複数用いることで、壁面１２ａにより強固に固定することができるようになる。また、固定部材２０による壁面１２ａ上の固定位置は、例えば、ループ部２２を挟んでコネクタ１８と対向する位置とする。
【００１４】
具体的には、ケーブル１６は、ループ部２２（より詳細にはケーブル１６が交わる交点Ｔ１と対向する点Ｔ２近傍）が壁面１２ａに押し付けられるように、ケーブル１６の軸周りにねじりを加えて固定される。つまり、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、固定部材２０により固定される際に、ケーブル１６が、その軸周りに矢印Ｒ方向にねじりを加えられて固定されることとなる。なお、ケーブル１６に加えられるねじれの方向としては、ループ部２２が第１のループ形状および第２のループ形状のどちらの場合も同じ方向となる。
【００１５】
固定部材２０は、図３（ｂ）のように、穴部１２ｂ（後述する。）に挿入可能な挿入部２０ａと、ケーブル１６の外周に巻き付ける巻付部２０ｂとを有して構成されている。巻付部２０ｂは、ケーブル１６を挿通可能なリング形状に形成されており、挿通されたケーブル１６は、巻付部２０ｂとの摩擦力によってその動きが規制される。また、巻付部２０ｂには、ケーブル１６の挿通する方向と交差する方向（本実施形態では直交する方向）に突出するように挿入部２０ａが配設されている。そして、固定部材２０は、この挿入部２０ａが、壁面１２ａにおいて、壁面１２ａに対して略垂直に穿設された穴部１２ｂの延在方向に対して、所定の角度θだけ傾斜するように、巻付部２０ｂをケーブル１６に取り付けられる。
【００１６】
即ち、固定部材２０は、図３（ｂ）のように、挿入部２０ａの先端部２０ａａが壁面１２ａと対向し、かつ、先端部２０ａａがＹ軸方向における一方側（図３（ｂ）の紙面の右方側、図１（ａ）、図２（ａ）の紙面の下方側）に位置するように取り付けられる。そして、図３（ｄ）のように、挿入部２０ａが穴部１２ｂに挿入されると、図３（ａ）（ｃ）のように、固定部材２０によって、コネクタ１８から固定部材２０までの間において矢印Ｒ方向にねじれが加えられた状態で、ケーブル１６が壁面１２ａに固定される。これにより、ループ部２２の点Ｔ２近傍が壁面１２ａに押し付けられるようになる。なお、点Ｔ２近傍が壁面１２ａを押し付ける力は、矢印Ｒ方向へ加えられるねじれ量によって決定される。そして、このねじれ量は、所定の角度θによって決定される。点Ｔ２近傍が壁面１２ａを押し付ける力によって、ループ部２２におけるケーブル１６の浮き上がりを防止するため、所定の角度θは、移動部材１４の移動によって、ループ部２２のケーブルが浮き上がることのない範囲で決定される。
【００１７】
固定部材２０の挿入部２０ａおよびベース部材１２の穴部１２ｂについては、互いに嵌合可能な形状であればどのような形状であってもよい。即ち、固定部材２０に凸状の構造体（凸部）を設けた際には、ベース部材１２には、当該凸状の構造体と嵌合可能な凹状の構造体（凹部）が形成されるようにする。なお、凸状の構造体としては、挿入部２０ａのようなピン状の構造体が含まれ、この場合、凹状の構造体は、穴部１２ｂのようなピン状の構造体と嵌合可能な穴状の構造体となる。凸状の構造体と凹状の構造体とは、接着材などにより嵌合状態を固定するようにしてもよい。または、凸状の構造体や凹状の構造体にネジ溝（あるいはネジ山）を形成して、凸状の構造体を凹状の構造体に螺合して固定するようにしてもよい。この際には、凸状の構造体は巻付部２０ｂに回転可能に支持される。
【００１８】
さらに、ケーブル１６は、ねじりが加えられた状態で接着材などにより、壁面１２ａの固定位置に直接固定するようにしてもよい。また、巻付部２０ｂと、壁面１２ａと当接可能な当接面を備えた当接部とにより構成されるねじり付与部材（ねじり付与手段）を構成するようにしてもよい。このねじり付与部材は、当接面が壁面１２ａと所定の角度θをなすようにケーブル１６に取り付けられ、当接面と壁面１２ａとが当接して固着する。なお、当接面と壁面１２ａとの固着方法としては、例えば、接着材を用いてもよいし、当接面と壁面１２ａとを固着可能な固着手段を用いてもよい。こうした固着手段は、当接面（あるいは壁面１２ａ）を吸着可能な吸盤あるいはマグネットなどを用いることができる。
【００１９】
以上の構成において、スライド装置１０で移動部材１４が矢印Ｐ方向に移動すると、図１（ｂ）および図２（ｂ）のように、ケーブル１６におけるループ部２２の径が小さくなる。ここで、ループ部２２では、ループ状に形成することで、ループ部２２の内周側には圧縮力が生じ、外周側には拡張力が生じている。このため、ループ部２２の径が小さくなると、ループ部２２の内周側にはより高い圧縮力が生じるとともに、外周側ではより高い拡張力が生じる。しかしながら、このとき、ケーブル１６の剛性（例えば、保護被覆に用いられた絶縁材料の剛性）によって、ループ部２２の径を大きくするよう、ループ部２２の中心から外周側に向かう方向の第１の力（図１（ｂ）および図２（ｂ）において破線で示す。）が発生する。
【００２０】
ところで、ケーブル１６は、コネクタ１８と固定部材２０とによって固定されているため、壁面１２ａ上（つまり、ＸＹ平面である）でのケーブル１６の移動は、コネクタ１８と固定部材２０とによって規制される。一方、ケーブル１６は、ループ部２２を形成する際に交点Ｔ１において単にケーブル１６が重なっているだけである。このため、発生した第１の力によってケーブル１６が変形する際に、ケーブル１６のＸＹ平面における移動はコネクタ１８、固定部材２０により規制されるとともに、コネクタ１８および固定部材２０により規制された力の一部がＺ軸方向へ向かう。
【００２１】
ここで、固定部材２０に固定する際にケーブル１６にねじりを加えることなく固定した場合には、移動部材１４を矢印Ｐ方向に移動すると、Ｚ軸方向に生じた力によって、ループ部２２においてケーブル１６が壁面１２ａから容易に浮き上がってしまう。具体的には、図４（ａ）（ｂ）のように、第１のループ形状を備えたスライド装置１０では、固定部材２０側のケーブルが浮き上がる。また、第２のループ形状を備えたスライド装置１０では、コネクタ１８側のケーブルが浮き上がる。限られた空間では、浮き上がったケーブル１６は他部材に接触してしまう。そして、移動部材１４の移動が繰り返されると、ケーブル１６が頻繁に他部材と接触することとなり、接触部分が損傷してしまう。
【００２２】
なお、こうしたケーブル１６の浮き上がりを解消するために、例えば、ループ部２２を壁面１２ａに押し付ける押付部材（不図示）を設け、これにより、ケーブル１６のＺ軸方向への移動を規制することができる。しかしながら、この場合には、移動部材１４の移動によるループ部２２の変形によって、ケーブル１６と押付部材との間で摩擦が生じ、移動部材１４の移動に滑らかさが失われてしまう。また、移動部材１４を移動するための移動機構に当該摩擦に起因する負荷がかかり、移動機構の寿命が短くなってしまう。
【００２３】
これに対して、スライド装置１０では、Ｚ軸方向へのケーブル１６の移動を規制する部材が設けられていないが、ケーブル１６は矢印Ｒ方向にねじりが加えられて固定され、ループ部２２（点Ｔ２近傍）が壁面１２ａに押し付けられている。これにより、ループ部２２におけるケーブル１６のＺ軸方向が規制された状態となっている。つまり、移動部材１４が矢印Ｐ方向に移動すると、Ｚ軸方向に生じた力によって、ループ部２２においてケーブル１６が壁面１２ａから浮き上がる力が生じるが、この力は、ループ部２２が壁面１２ａに押し付けられる力によって相殺される。このため、ループ部２２が壁面１２ａから容易に浮き上がらなくなる。従って、押付部材などの新たな部材を設ける必要はなく、部品点数が多くなることによるコスト高を回避することができる。また、移動部材１４の移動は滑らかとなり、移動機構への不要な負荷が生じなくなる。
【００２４】
以上において説明したように、本発明によるケーブル保持装置を備えたスライド装置１０では、一方の端部が移動部材１４に接続されたケーブル１６を、他方の端部側において軸周りに所定の方向でねじりを加えて壁面１２ａに固定するようにした。なお、所定の方向とは、ループ部２２、より詳細には、ケーブル１６が交差する交点Ｔ１と対向する点Ｔ２が、壁面１２ａに押し付けられる方向とする。これにより、ケーブル１６は、移動部材１４の移動に伴ってループ部２２が変形しても、壁面１２ａから容易に浮き上がらなくなる。このため、ケーブル１６は、壁面１２ａ上の高さ方向が規制されるような限られた空間であっても、他部材を干渉し難くなって、ケーブル１６に損傷や断線を生じ難くなる。
【００２５】
なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（５）に示すように変形するようにしてもよい。
【００２６】
（１）本発明によるケーブル保持装置を適用可能な装置は、スライド装置に限定されるものでななく、産業用ロボットのアームなど電気、油圧、空気圧あるいはそれらの複合により駆動する種々の装置に対して適用可能である。
【００２７】
（２）ケーブル１６は、図５（ａ）のように、ループ部２２からコネクタ１８までの領域αが、ループ部２２から固定部材２０までの領域βと、所定の角度をなすように固定されるようにしてもよい。
【００２８】
（３）ベース部材１２に形成された穴部１２ｂは、図５（ｂ）のように、壁面１２ａに対して傾斜して形成するようにしてもよい。このとき、固定部材２０の挿入部２０ａは、例えば、壁面１２ａに対して略垂直となるようにケーブル１６に取り付けられる。具体的には、穴部１２ｂは、先端部１２ｂａが開口部１２ｂｂよりもＹ軸方向における他方側（図５（ｂ）の紙面の左方側、図１（ａ）、図２（ａ）の紙面の上方側）に位置するように形成される。
【００２９】
（４）移動部材１４は、ベース部材１２の壁面１２ａ以外の所定の部材の壁面に配設されるようにしてもよい。また、移動部材１４は、ベース部材１２に対して相対的に移動可能な構成としてもよい。こうした場合、固定部材２０が固定されるベース部材１２の壁面１２ａと移動部材１４が配設される所定の部材の壁面とは、所定の平面上に位置する。なお、壁面１２ａと所定の部材の壁面とは、厳密に所定の平面上に位置するものではなく、壁面１２ａよりも所定の範囲で一方側あるいは他方側に位置するようにしてもよい。
【００３０】
また、図５（ｃ）のように、移動部材１４が配設された部材とベース部材１２との間に空間が形成されるようにしてもよい。このとき、ループ部２２が形成される位置には、ループ部２２を押し付けることが可能な壁面などの所定の面が存在することが好ましい。これにより、所定の面上に配設されたループ部２２は、ケーブル１６に加えられたねじれによって、当該所定の面に押し付けることが可能となる。なお、所定の面については、例えば、壁面１２ａと移動部材が配設された部材の壁面とが位置する所定の平面上に位置する。
【００３１】
（５）スライド装置１０は、例えば、プリンタや複写機などのプリント機能を備えたプリント装置、ファクシミリまたはイメージスキャナに搭載される。あるいは、少なくともスキャン機能およびプリント機能を備えたプリント装置（複合機）に搭載される。具体的には、移動可能に配設された操作パネル（移動部材１４に相当する。）が、ケーブル１６を介して装置全体の動作を制御するコントローラ（制御部に相当する。）に接続される。このとき、ケーブル１６は、ループ部２２が設けられて固定部材２０により、操作パネルが移動自在に配設されたベース部材１２にねじりを加えられて固定される。これにより、ユーザーによって操作パネルが移動されると、当該移動に追従してケーブル１６におけるループ部２２が変形する。このとき、ケーブル１６では、ループ部２２の点Ｔ２近傍においてベース部材１２に押し付けられているので、操作パネルの移動に伴ってケーブル１６が浮き上がることはない。そして、実行可能な操作項目が表示可能な操作パネルにおいて、ユーザーが所定の項目を選択する。選択された所定の項目は、ケーブル１６を介してコントローラに入力され、コントローラにおいて当該項目に基づく制御が実行される。
【符号の説明】
【００３２】
１２  ベース部材（第２の部材）
１２ｂ  穴部
１４  移動部材（第１の部材）
１６  ケーブル
１８  コネクタ
２０  固定部材（固定手段）
２０ａ  挿入部
２２  ループ部
【図１】
2018024120.tif 000003
【図２】
2018024120.tif 000004
【図３】
2018024120.tif 000005
【図４】
2018024120.tif 000006
【図５】
2018024120.tif 000007