(57)【要約】【課題】給電ケーブルを損傷させることがなく、しかも、所定の湾曲を阻害することなく、その反対向きの湾曲を阻止して、弛みや絡みつきを防止することのできる給電ケーブル及び給電ケーブル用アタッチメントの提供。【解決手段】ケーブル本体５を通電可能な心線４を有する歯付ベルトとする。ケーブル本体５を厚さ方向に挟持しつつ、そのベルト歯７に係止してアタッチメント６を装着する。ケーブル本体５の長手方向に沿って複数のアタッチメント６を装着する。ベルト背面８の側を、給電ケーブル１の直線状態で、隣接するアタッチメント６と接触する大きさに設定する。ベルト歯７の側を、給電ケーブル１の直線状態で、隣接するアタッチメント６と離間する大きさに設定する。給電ケーブル１を相対的に移動する部分の間に介装する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル本体の長手方向に沿って複数を装着され、相対的に移動する部分の間に介装される給電ケーブルを構成するアタッチメントであって、
前記ケーブル本体は、通電可能な心線を有する歯付ベルトとされ、
前記アタッチメントは、前記ケーブル本体を厚さ方向に挟持しつつ、そのベルト歯に係止して装着され、ベルト背面側及びベルト歯側のうちの一方に位置する部位が、給電ケーブルの直線状態で、隣接するアタッチメントと接触する大きさに設定され、ベルト背面側及びベルト歯側のうちの他方に位置する部位が、給電ケーブルの直線状態で、隣接するアタッチメントと離間する大きさに設定されたことを特徴とする給電ケーブル用アタッチメント。
【請求項２】
前記一方に位置する部位は、隣接するアタッチメントに対向する面を外向きに凸の曲面に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の給電ケーブル用アタッチメント。
【請求項３】
前記他方に位置する部位は、前記給電ケーブルを厚さ方向に所定の最小径で湾曲させた湾曲状態で、隣接するアタッチメントと接触する大きさに設定されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の給電ケーブル用アタッチメント。
【請求項４】
前記他方に位置する部位は、隣接するアタッチメントに対向する面を外向きに凸の曲面に設定されたことを特徴とする請求項３に記載の給電ケーブル用アタッチメント。
【請求項５】
前記ケーブル本体としての歯付ベルトに、請求項１〜４のいずれかに記載の給電ケーブル用アタッチメントが装着されたことを特徴とする給電ケーブル。
【請求項６】
前記一方をベルト背面側とされ、給電ケーブルの湾曲部位のベルト歯側に、ケーブル本体のベルト歯と噛み合う歯付プーリが設けられたことを特徴とする請求項５に記載の給電ケーブル。
【請求項７】
前記アタッチメントが、隣接するアタッチメントとの間に一又は複数のベルト歯及び歯底をあけてケーブル本体に装着されたことを特徴とする請求項５又は６に記載の給電ケーブル。
【請求項８】
前記ケーブル本体としての歯付ベルトが、非導電性を有する熱可塑性エラストマーからなるベルト本体と通電可能なスチール心線からなり、前記スチール心線が前記非導電性を有する熱可塑性エラストマーからなるベルト本体に埋設され、前記スチール心線が前記歯付きベルトの歯底部において、前記非導電性を有する熱可塑性エラストマーに完全に覆われることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の給電ケーブル。
【請求項９】
前記非導電性を有する熱可塑性エラストマーがポリウレタン系熱可塑性エラストマーまたはポリエステル系熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項８に記載の給電ケーブル。
【請求項１０】
相対的に移動する部分間に、請求項５〜９のいずれかに記載の給電ケーブルが介装されたことを特徴とする給電システム。
【請求項１１】
固定フレームと、該固定フレームに対して伸縮方向に移動する原動フレームと、該原動フレームの移動に連動して伸縮方向に移動する稼働フレームと、原動フレームの動きをそのストロークを増大させつつ稼働フレームに伝える伝動ベルト及び動滑車とを備え、請求項１０に記載の給電システムにより、固定フレームから原動フレームに給電されることを特徴とする伸縮アーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に移動する部分の間に介装される給電ケーブル、及びこれに装着される給電ケーブル用アタッチメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、伸縮アームなどの移動自在な部分に作業装置を装備した機械設備などでは、電源部を配設した固定フレームと移動自在なスライダーとの間など、相対的に移動する部分の間に可撓性の給電ケーブルを介装して、移動する部分に給電するようになっている。給電ケーブルは、ケーブル保護管の内部に配設され、このケーブル保護管の両端を相対的に移動する部分に取り付けて、給電ケーブルの弛みや絡みつきを防止するようにしている。ただ、ケーブル保護管は、その曲げ伸ばしによって騒音を発生させるおそれがある。
【０００３】
これに対し、図１５に示すように、特許文献１は、給電ケーブル１０１の外周部に、その長手方向に沿って複数の規制駒１０２を固定して、ケーブル保護管を省略する技術を開示している。規制駒１０２は、外周突起部１０３の長さが内周突起部１０４の長さよりも長く、隣接する外周突起部１０３が密着することにより、給電ケーブル１０１の直線状態を維持し、隣接する内周突起部１０４が密着することにより、給電ケーブル１０１の湾曲状態を維持し、給電ケーブル１０１を全体として二つ折りに構成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１８９７２号公報（段落０００３、０００４、００３９、００４６、００４７、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１の給電ケーブルは、単に、複数のケーブルを並列させてテープ等で一体にしたものであり、これに規制駒を十分な強度で固定するのは難しく、規制駒が、隣接する規制駒と密着した際に押されてずれを生じやすい。このような規制駒のずれを阻止するように強固に固定しようとすると、それによって給電ケーブルを損傷するおそれがあり、また、各規制駒自体が給電ケーブルの湾曲を阻害するおそれがある。
【０００６】
本発明は、給電ケーブルを損傷させることがなく、しかも、所定の湾曲を阻害することなく、その反対向きの湾曲を阻止して、弛みや絡みつきを防止することのできる給電ケーブル及び給電ケーブル用アタッチメントの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るアタッチメントは、ケーブル本体の長手方向に沿って複数を装着して、相対的に移動する部分の間に介装される給電ケーブルを構成するものであり、そのケーブル本体を通電可能な心線を有する歯付ベルトとしたものである。さらに、アタッチメントは、ケーブル本体を厚さ方向に挟持しつつ、そのベルト歯に係止して装着し、ベルト背面側及びベルト歯側のうちの一方に位置する部位を、給電ケーブルの直線状態で、隣接するアタッチメントと接触する大きさに設定し、ベルト背面側及びベルト歯側のうちの他方に位置する部位を、給電ケーブルの直線状態で、隣接するアタッチメントと離間する大きさに設定したものである。
【０００８】
上記構成によれば、ケーブル本体を通電可能な心線を有する歯付ベルトとした上で、このケーブル本体を厚さ方向に挟持しつつ、そのベルト歯に係止してアタッチメントを装着するので、ケーブル本体を損傷させることなく、かつ湾曲を阻害することなく、アタッチメントをそのずれを阻止可能に強固に装着することができる。
【０００９】
さらに、給電ケーブルの直線状態で、アタッチメントが、ベルト背面側又はベルト歯側の一方で、隣接するアタッチメントと接触し、他方で、隣接するアタッチメントと離間するので、その他方の側を内側とする湾曲を許容しつつ、その反対向きの湾曲を阻止することができる。これにより、給電ケーブルを湾曲部位とその両側の直線部位とからなる二つ折り状態に構成し、その湾曲部位の位置を変化させながら、給電ケーブルの両端の相対的な移動に追随させることができ、給電ケーブルの不意の弛みや絡みつきを防止すると共に、省スペース化を図ることができる。
【００１０】
また、ベルト背面側又はベルト歯側の前記一方に位置する部位のうち、隣接するアタッチメントに対向する面を外向きに凸の曲面に設定するようにしてもよい。
【００１１】
この構成によると、アタッチメントの接触面を外向きに凸の曲面に設定するので、隣接するアタッチメント同士を点接触させることができる。これにより、アタッチメント同士の接触によって阻害されることなく、給電ケーブルをベルト幅方向に撓ませて、給電ケーブルの両端の給電点及び受電点の位置をベルト幅方向にずらすことができ、レイアウトの自由度を高めることができる。
【００１２】
また、アタッチメントのうち、ベルト背面側又はベルト歯側の前記他方に位置する部位を、給電ケーブルを厚さ方向に所定の最小径で湾曲させた湾曲状態で、隣接するアタッチメントと接触する大きさに設定するようにしてもよい。
【００１３】
この構成によると、給電ケーブルを所定の最小径まで湾曲させると、前記他方に位置する部位が隣接するアタッチメントと接触するので、その湾曲部位の最小径を制限することができ、過度の湾曲による給電ケーブルの損傷を防止すると共に、給電ケーブルの不意の弛みや絡みつきを防止することができる。
【００１４】
また、ベルト背面側又はベルト歯側の前記他方に位置する部位のうち、隣接するアタッチメントに対向する面を外向きに凸の曲面に設定するようにしてもよい。
【００１５】
この構成によると、給電ケーブルの湾曲部位においても、隣接するアタッチメント同士を点接触させて、給電ケーブルをベルト幅方向に撓ませることができ、レイアウトの自由度をより高めることができる。
【００１６】
また、本発明は、ケーブル本体としての歯付ベルトに、上記の給電ケーブル用アタッチメントを装着して構成した給電ケーブルを提供する。
【００１７】
この構成によると、上記の給電ケーブル用アタッチメントの構成を採用することによる効果と同じ効果を奏することができる。
【００１８】
また、前記一方をベルト背面側とし、給電ケーブルの湾曲部位のベルト歯側に、ケーブル本体のベルト歯と噛み合う歯付プーリを設けるようにしてもよい。
【００１９】
この構成によると、歯付プーリによって給電ケーブルの湾曲部位の最小径を制限することができ、過度の湾曲による給電ケーブルの損傷を防止すると共に、給電ケーブルの不意の弛みや絡みつきを防止することができる。
【００２０】
また、アタッチメントを、隣接するアタッチメントとの間に一又は複数のベルト歯及び歯底をあけてケーブル本体に装着するようにしてもよい。
【００２１】
この構成によると、一又は複数のベルト歯及び歯底を飛ばしてアタッチメントを装着するので、アタッチメントの数を減らして、その装着を容易にすることができる。
【００２２】
また、ケーブル本体としての歯付ベルトを、非導電性を有する熱可塑性エラストマーからなるベルト本体と通電可能なスチール心線とで構成するものとして、そのスチール心線を、非導電性を有する熱可塑性エラストマーからなるベルト本体に埋設し、さらに、そのスチール心線を、歯付きベルトの歯底部において、非導電性を有する熱可塑性エラストマーで完全に覆うようにしてもよい。
【００２３】
この構成によると、屈曲疲労性の良いスチール心線を採用するので、給電ケーブル自体の湾曲径を小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。さらに、ベルト本体を柔軟性、機械的物性に優れた非導電性を有する熱可塑性エラストマーとするので屈曲疲労性、耐久性に優れた給電ケーブルとすることができる。また、スチール心線を歯付きベルトの歯底部においても非導電性を有する熱可塑性エラストマーで完全に覆うことにより、スチール心線間の短絡を防止し、スチール心線の錆の発生を防止し、心線露出部への応力集中によるスチール心線折れ等を防止することができる。
【００２４】
特に、非導電性を有する熱可塑性エラストマーをポリウレタン系熱可塑性エラストマーまたはポリエステル系熱可塑性エラストマーとすれば好適である。
【００２５】
また、本発明は、相対的に移動する部分間に、上記の給電ケーブルを介装して構成した給電システムを提供する。
【００２６】
この構成によると、上記の給電ケーブル用アタッチメント又は給電ケーブルの構成を採用することによる効果と同じ効果を奏することができる。
【００２７】
また、本発明は、固定フレームと、該固定フレームに対して伸縮方向に移動する原動フレームと、該原動フレームの移動に連動して伸縮方向に移動する稼働フレームと、原動フレームの動きをそのストロークを増大させつつ稼働フレームに伝える伝動ベルト及び動滑車とを備え、上記の給電システムにより、固定フレームから原動フレームに給電されることを特徴とする伸縮アームを提供する。
【００２８】
この構成によると、上記の給電ケーブル用アタッチメント、給電ケーブル又は給電システムの構成を採用することによる効果と同じ効果を奏することができ、特に、給電システムの省スペース化を図って、伸縮アームの全体の省スペース化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上のとおり、本発明によると、給電ケーブルの湾曲を一方向に制限するためのアタッチメントを装着するケーブル本体として、歯付ベルトを採用している。これにより、アタッチメントの装着によるケーブル本体の損傷を防止すると共に、各アタッチメントによって給電ケーブルの両方向の湾曲が阻害されるのを防止することができる。
【００３０】
さらに、アタッチメントが給電ケーブルの湾曲を一方向に制限することにより、給電ケーブルを全体として二つ折りに構成することができ、その折り返し部としての湾曲部位の位置を変化させながら、給電ケーブルの両端の相対的な移動に追随させることができる。これにより、給電ケーブルの不意の弛みや絡みつきを防止すると共に、省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る給電ケーブルの側面図
【図２】アタッチメントの平面図
【図３】アタッチメントの側面図
【図４】図２のＡ−Ａ断面図
【図５】アタッチメント本体の平面図
【図６】アタッチメント本体の側面図
【図７】アタッチメント本体の正面図
【図８】図７のＢ−Ｂ断面図
【図９】ケーブル本体の側面図
【図１０】ベルト背面側におけるアタッチメントの点接触を示す図（直線状態）
【図１１】ベルト背面側におけるアタッチメントの点接触を示す図（撓み状態）
【図１２】伸縮アームの模式図
【図１３】別形態の給電ケーブルの側面図
【図１４】さらに別形態の給電ケーブルの側面図
【図１５】従来の給電ケーブルの側面図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に係る給電ケーブル及び給電ケーブル用アタッチメントを実施するための形態について、図面を用いて説明する。
【００３３】
図１に示すように、給電ケーブル１は、相対的に移動する部分２、３の間に介装して給電するためのものであり、通電可能な心線４を有する歯付ベルトからなるケーブル本体５に、その長手方向に沿って複数のアタッチメント６を装着してなり、このアタッチメント６で、ベルト歯７の側を内側とする湾曲を許容しつつ、ベルト背面８の側を内側とする湾曲を規制することにより、例えば二つ折りに構成されて、その折り返し部としての湾曲部位９の位置を変化させながら、両端の相対的な移動に追随可能としたものである。
【００３４】
図１〜図８に示すように、アタッチメント６は、コ形のアタッチメント本体１０とその先端に取り付けられる蓋部１１とからなり、アタッチメント本体１０をケーブル本体５の歯底部分を挟むように側方から挿入して、その先端に蓋部１１を取り付けることにより、ケーブル本体５を厚さ方向に挟持しつつ、ベルト歯７に係止して装着される。
【００３５】
アタッチメント６のうち、ベルト背面８の側に位置させる部位１２は、隣接するアタッチメント６に対向する面１３を外向きに凸の曲面に設定された板状とされ、その中央の長さをケーブル本体５の歯ピッチに等しく設定されて、給電ケーブル１の直線状態で、隣接するアタッチメント６と接触するようになっている。
【００３６】
アタッチメント６のうち、ベルト歯７の側に位置させる部位１４は、ケーブル本体５のベルト歯７と噛み合う断面形状とされ、隣接するアタッチメント６に対向する面１５を外向きに凸の曲面に設定されている。部位１４の中央の長さは、ケーブル本体５の歯ピッチよりも短く設定されて、給電ケーブル１の直線状態で、隣接するアタッチメント６と離間し、ベルト歯７の側を内側とする湾曲を可能とすると共に、隣接するアタッチメント６と接触することにより、その湾曲の最小径を制限するようになっている。
【００３７】
蓋部１１は、アタッチメント本体１０の先端を連結してケーブル本体５からの抜け出しを阻止する板状とされ、その板面に形成された係止穴１６に、ケーブル本体５の先端の爪部１７を係止するようになっている。
【００３８】
図９に示すように、アタッチメント６を装着するケーブル本体５は、その心線４として、例えば高い機械特性を有すると共に通電可能なスチール心線などを有する歯付ベルトとされ、これを単独で用いると、弛みや絡みつきを生じる柔軟なものであり、アタッチメント６を装着することにより、所定の二つ折り状態に構成される。
【００３９】
上記構成によれば、ケーブル本体５として柔軟な歯付ベルトを採用し、そのベルト歯７を利用するので、ケーブル本体５を損傷することなく、かつ湾曲を阻害することなく、複数のアタッチメント６を装着することができる。
【００４０】
アタッチメント６により、ベルト歯７の側を内側とする最小径での湾曲を許容しつつ、ベルト背面８の側を内側とする湾曲を規制して、給電ケーブル１を例えば二つ折りに構成することができ、その折り返し部としての湾曲部位９の位置を変化させながら、部分２、３の相対的な移動に追随させることができる。
【００４１】
図１０及び図１１に示すように、アタッチメント６の部位１２、１４のうち、隣接するアタッチメント６に対向する面１３、１５を外向きに凸の曲面に設定するので、隣接するアタッチメント６同士を点接触させることができ、給電ケーブル１のベルト幅方向への湾曲を許容して、レイアウトの自由度を高めることができる。
【００４２】
また、アタッチメント６の素材として導電材を用いることにより、静電気の帯電によるノイズ発生を防止すると共に、外部からの電磁ノイズをカットすることができる。
【００４３】
給電ケーブル１を用いた給電システムを採用することにより、その省スペース化を図ることができ、例えば、図１２に模式図を示す伸縮アーム１８の省スペース化を図ることができる。
【００４４】
伸縮アーム１８は、固定フレーム１９と、固定フレーム１９に対してガイド２０に沿って伸縮方向に移動する原動フレーム２１と、原動フレーム２１の移動に連動してガイド２２に沿って伸縮方向に移動する第１稼働フレーム２３と、原動フレーム２１のストローク（Ｌ）の動きをストローク（２Ｌ）に増大させつつ第１稼働フレーム２３に伝える第１伝動ベルト２４及び第１動滑車２５と、第１稼働フレーム２３の移動に連動してガイド２６に沿って伸縮方向に移動する第２稼働フレーム２７と、第１稼働フレーム２３のストローク（２Ｌ）の動きをストローク（３Ｌ）に増大させつつ第２稼働フレーム２７に伝える第２伝動ベルト２８及び第２動滑車２９と、を備え、給電ケーブル１により、固定フレーム１９から原動フレーム２１に給電するようになっている。
【００４５】
図１２において、第１伝動ベルト２４及び第２伝動ベルト２８のうちの実線で示すものは、伸縮アーム１８が伸びる際に機能するベルトであり、破線で示すものは、伸縮アーム１８が縮む際に機能するベルトである。なお、給電ケーブル１により、固定フレーム１９から原動フレーム２１に給電する他、第１稼働フレーム２３及び第２稼働フレーム２７へは、第１伝動ベルト２４及び第２伝動ベルト２８を介して給電することができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、図１３に示すように、アタッチメント６の部位１４によって湾曲部位９の径を制限する代わりに、内側の狭いアタッチメント３０を用いて、給電ケーブル１の湾曲部位９に、ケーブル本体５のベルト歯７と噛み合う歯付プーリ３１を設けることもできる。この場合、アタッチメント３０のベルト歯側の部位をケーブル本体５の側縁部のみを覆うように設定することにより、歯付きプーリ３１とアタッチメント３０のベルト歯側の部位とが干渉するのを回避して、ケーブル本体５のベルト歯７と歯付プーリ３１とを噛み合わせるのがよい。
【００４７】
また、図１４に示すように、ケーブル本体５の全ての歯底にアタッチメント６を装着する代わりに、一つ置きの歯底に、歯ピッチの２倍の長さのアタッチメント３２を装着することもできる。この場合、アタッチメント３２のベルト歯側の部位をケーブル本体５の側縁部のみを覆うように設定することにより、歯付きプーリ３１とアタッチメント３２のベルト歯側の部位とが干渉するのを回避して、ケーブル本体５のベルト歯７と歯付プーリ３１とを噛み合わせるのがよい。なお、この形態では、アタッチメント３２の浮き上がり（ａ）を生じるので、干渉するものがない場合や、その干渉に伴う騒音を許容される場合に採用するのがよい。
【００４８】
また、ケーブル本体５のベルト歯７の側を内側とする湾曲を許容しつつ、ベルト背面８の側を内側とする湾曲を規制する代わりに、ベルト歯７の側を内側とする湾曲を規制しつつ、ベルト背面８の側を内側とする湾曲を許容するようにしてもよい。また、コ形のアタッチメント本体１０の先端に蓋部１１を取り付ける代わりに、ケーブル本体５を表裏から挟んで一体化してもよく、ケーブル本体５の全幅ではなく、一部に止着するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１      給電ケーブル
２、３  相対的に移動する部分
４      心線
５      ケーブル本体
６      アタッチメント
７      ベルト歯
８      ベルト背面
９      湾曲部位
１０    アタッチメント本体
１１    蓋部
１２    部位（ベルト背面側）
１３    面（凸曲面）
１４    部位（ベルト歯側）
１５    面（凸曲面）
１６    係止穴
１７    爪部
１８    伸縮アーム
１９    固定フレーム
２０    ガイド
２１    原動フレーム
２２    ガイド
２３    第１稼働フレーム
２４    第１伝動ベルト
２５    第１動滑車
２６    ガイド
２７    第２稼働フレーム
２８    第２伝動ベルト
２９    第２動滑車
３０    アタッチメント
３１    歯付プーリ
３２    アタッチメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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