【手続補正書】
【提出日】平成26年5月12日(2014.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の本体と第２の本体との間で供給ラインを受取り案内するためのラインガイドシステムであって、前記第１の本体及び前記第２の本体は、ラインガイドシステムが第１の回転状態から第２の回転状態になるように移動できるように、回転角度エリアにわたって共通回転軸の回りに互いに対して回転でき、前記ガイドラインシステムは前記供給ラインを案内する案内ラインを有し、前記案内ラインの第１の端部は第１の固定部分で前記第１の本体に固定され、前記案内ラインの第２の端部は第２の固定部分で前記第２の本体に固定され、前記第１の固定部分及び前記第２の固定部分は、前記共通回転軸に関して互いから軸方向に離間する、ラインガイドシステムにおいて、
複数の弾性案内ラインが、供給ラインをそれぞれ受取るために設けられ、該案内ラインの各第１の端部は前記第１の固定部分内に配設され、該案内ラインの各第２の端部は前記第２の固定部分内に配設され、
前記案内ラインは、該ラインガイドシステムが前記第１の回転状態になるように移動すると、第１のコイル様セグメント及び第２のコイル様セグメントをそれぞれ形成するように適合され、前記セグメントはそれぞれ、前記回転軸の周囲に少なくとも部分的に延在し、弧状接続セグメントによって互いに接続され、前記第１のコイル様セグメントは第１の巻回方向に沿って延在し、前記第２のコイル様セグメントは前記第１の巻回方向と反対の第２の巻回方向に沿って延在し、
前記案内ラインは、該ラインガイドシステムが前記第２の回転状態になるように移動すると、前記各弧状接続セグメントがほどけ、それにより、該案内ラインがそれぞれ、前記第１の巻回方向に沿って全体としてコイル様伸張部を有するように適合されることを特徴とする、ラインガイドシステム。
【請求項２】
前記回転角度エリアは、少なくとも−１８５度〜＋１８５度の３７０度である、請求項１に記載のラインガイドシステム。
【請求項３】
前記弧状接続セグメントがほどける遷移点は、１００度〜１５０度の範囲内にある、請求項２に記載のラインガイドシステム。
【請求項４】
前記案内ラインは、３つの空間方向に移動できる案内チェーンである、請求項１から３
のいずれか１項に記載のラインガイドシステム。
【請求項５】
前記第１のコイル様セグメント及び前記第２のコイル様セグメントによって形成される対応するコイル直径はそれぞれ、前記第１の本体及び前記第２の本体が互いに対して回転すると、一定のままである、請求項１から４のいずれか１項に記載のラインガイドシステム。
【請求項６】
前記ラインガイドシステムは、それぞれ、前記第１の本体に接続され、前記第１の巻回方向に沿ってコイル様方式で延在する複数の案内部材を備え、該案内部材は、前記第１の端部に面する前記案内ラインの端部分が、前記第１の回転状態と前記第２の回転状態の両方において前記第１の巻回方向に沿ってコイル様伸張部を有するように適合され配設される、請求項１から５のいずれか１項に記載のラインガイドシステム。
【請求項７】
前記案内部材は、前記第１の回転状態においてそれぞれの案内ラインが前記案内部材の各１つの案内部材上に支持されるように、また、前記案内ラインが、前記第１の回転状態から前記第２の回転状態になるように移動するときに該案内部材から持上げられるように配設される、請求項６に記載のラインガイドシステム。
【請求項８】
前記第１の本体は、前記回転軸の周囲に形成された第１の中空本体及び該第１の中空本体の周囲に形成された第２の中空本体を有し、前記案内ラインのうちの少なくとも１つの案内ラインは、前記第１の中空本体と前記第２の中空本体との間に形成された第１のキャビティの内部に延在する、請求項１から７のいずれか１項に記載のラインガイドシステム。
【請求項９】
前記案内ラインのうちの少なくとも１つの案内ラインは、前記第２の中空本体の外部表面上に延在する、請求項８に記載のラインガイドシステム。
【請求項１０】
前記第１の本体は、前記第２の中空本体の周囲に形成された第３の中空本体を有し、前記案内ラインのうちの少なくとも１つの案内ラインは、前記第２の中空本体と前記第３の中空本体との間に形成された第２のキャビティの内部に延在する、請求項８又は９に記載のラインガイドシステム。
【請求項１１】
前記第１の中空本体及び前記第２の中空本体はそれぞれ、前記第３の中空本体より長い、請求項１０に記載のラインガイドシステム。
【請求項１２】
前記第２の本体は、第１の部分であって、前記第１の中空本体の回りに回転可能であるように前記第１のキャビティの内部に配設され、該第１の部分に対して少なくとも１つの案内ラインの第２の端部が固定される、第１の部分を有し、
前記第２の本体は、第２の部分であって、前記第２の中空本体の回りに回転可能であるように前記第２のキャビティの内部に配設され、該第２の部分に対して少なくとも１つの案内ラインの第２の端部が固定される、第２の部分を有する、請求項８から１１のいずれか１項に記載のラインガイドシステム。
【請求項１３】
前記第１の中空本体を通って延在する前記案内ラインは、媒体を移送するラインを受取り、前記第２の中空本体を通って延在する前記案内ラインは、電気信号を転送するラインを受取る、請求項８から１２のいずれか１項に記載のラインガイドシステム。
【請求項１４】
前記第１の中空本体を通って延在する前記案内ラインは、前記第１の回転状態と前記第２の回転状態の両方において互いに平行に延在し、前記第２の中空本体を通って延在する前記案内ラインは、前記第１の回転状態と前記第２の回転状態の両方において互いに平行
に延在する、請求項８から１３のいずれか１項に記載のラインガイドシステム。
【請求項１５】
前記第２の本体は、前記案内ラインの前記第２の端部と前記第１の端部との間に配設された案内部材を有し、該案内部材は、該案内部材を回転させることによって、前記第１のコイル様セグメントが前記第２のコイル様セグメントに合流する該案内ライン内の各部位が変わるように適合される、請求項１から１４のいずれか１項に記載のラインガイドシステム。
【請求項１６】
前記案内部材は案内リングであり、それぞれの案内ラインは、該案内リングに形成された各開口を通過する、請求項１５に記載のラインガイドシステム。
【請求項１７】
前記ラインガイドシステムが前記第２の回転状態になるように移動すると、前記案内リングは、該案内リングと前記案内ラインの前記第２の端部との間に位置する該案内ラインの部分が該案内ラインの前記コイル様配向の一部を形成するように回転され、前記ラインガイドシステムが前記第１の回転状態になるように移動すると、前記案内リングは、該案内リングと前記案内ラインの前記第２の端部との間に位置する該案内ラインの部分が該案内ラインの前記第２のコイル様セグメントを形成するように回転される、請求項１６に記載のラインガイドシステム。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか１項に記載のラインガイドシステムを備える工作機械。
【請求項１９】
第１の本体と第２の本体との間で供給ラインを受取り案内するためのラインガイドシステムを含む工作機械であって、
前記第１の本体及び前記第２の本体は、ラインガイドシステムが第１の回転状態から第２の回転状態になるように移動できるように、回転角度エリアにわたって共通回転軸の回りに互いに対して回転でき、前記ガイドラインシステムは前記供給ラインを案内する案内ラインを有し、前記案内ラインの第１の端部は第１の固定部分で前記第１の本体に固定され、前記案内ラインの第２の端部は第２の固定部分で前記第２の本体に固定され、前記第１の固定部分及び前記第２の固定部分は、前記共通回転軸に関して互いから軸方向に離間する、ラインガイドシステムにおいて、
複数の弾性案内ラインが、供給ラインをそれぞれ受取るために設けられ、該案内ラインの各第１の端部は前記第１の固定部分内に配設され、該案内ラインの各第２の端部は前記第２の固定部分内に配設され、
前記案内ラインは、該ラインガイドシステムが前記第１の回転状態になるように移動すると、第１のコイル様セグメント及び第２のコイル様セグメントをそれぞれ形成するように適合され、前記セグメントはそれぞれ、前記回転軸の周囲に少なくとも部分的に延在し、弧状接続セグメントによって互いに接続され、前記第１のコイル様セグメントは第１の巻回方向に沿って延在し、前記第２のコイル様セグメントは前記第１の巻回方向と反対の第２の巻回方向に沿って延在し、
前記案内ラインは、該ラインガイドシステムが前記第２の回転状態になるように移動すると、前記各弧状接続セグメントがほどけ、それにより、該案内ラインがそれぞれ、前記第１の巻回方向に沿って全体としてコイル様伸張部を有するように適合され、
前記第２の本体上に配設され、かつ、該第２の本体とともに前記第１の本体に対して回転できる作業機器を備える工作機械であって、前記ラインガイドシステムによって案内される前記供給ラインは、前記作業機器に電気信号及び流体を供給する、又は、該作業機器から電気信号及び流体を取り去ることを特徴とする、工作機械。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】供給ラインを受取り案内するためのラインガイドシステム及び工作機械
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角度エリアにわたって共通回転軸の回りに互いに対して回転できる第１の本体と第２の本体との間で供給ラインを受取り案内するためのラインガイドシステムに関する。さらに、本発明は、こうしたラインガイドシステムを有する工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに対して回転できる又は互いに向かって転回できる２つの本体を有する機械、例えば工作機械等では、ラインガイドシステムを使用することによって、第１の本体から第２の本体へ供給ラインを案内することが必要であることが多い。例えば、作業機器（例えば、モータースピンドル）が第２の本体に取付けられる場合、電気信号及び／又は流体を作業機器へまた作業機器から移送する供給ラインは、通常、第１の本体から第２の本体へ案内されなければならない。供給ラインはまた、第１の本体と第２の本体が互いに対して回転するときに回転し、概して、第１の本体及び第２の本体にしっかり接続されるため、第１の本体及び第２の本体は、規定された回転角度エリア内でだけ互いに対して回転できる。作業機器をできる限り柔軟に動作させることができるために、回転角度エリアは、できる限り大きくあるべきである。さらに、ラインガイドシステムは、できる限り多くの数の供給ラインを受取ることができ、また、コンパクトであるように設計されるべきである。スリップリング及び流体回転フィードスルーを使用するラインガイドシステムは、これらの要件を満たす。しかし、通常、それらのシステムは、非常に複雑な構成要素であるため、製造するのに非常に費用がかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
任意の種類の機械で使用するための、特に工作機械で使用するためのラインガイドシステムであって、低コストで製造することができ、その寸法に関してコンパクトであり、複数の供給ラインを受取り案内することができる、ラインガイドシステムを提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載のラインガイドシステムを提供する。さらに、本発明は、請求項１８に記載の工作機械を提供する。本発明の概念の有利な実施形態及び発展形態は、従属請求項に見出すことができる。
【０００５】
本発明の一実施の形態によれば、第１の本体と第２の本体との間で供給ラインを受取り案内するためのラインガイドシステムであって、前記第１の本体及び前記第２の本体は、ラインガイドシステムが第１の回転状態から第２の回転状態になるように移動できるように、回転角度エリアにわたって共通回転軸の回りに互いに対して回転できる、ラインガイドシステムが提供される。前記ラインガイドシステムは、前記供給ラインをそれぞれ受取るための複数の可動案内ラインを有し、該案内ラインの各第１の端部は前記第１の固定部分内に配設され、該案内ラインの各第２の端部は前記第２の固定部分内に配設される。前記第１の固定部分及び前記第２の固定部分は、前記共通回転軸に関して互いから軸方向に離間する。
前記案内ラインは、該ラインガイドシステムの前記第１の回転状態において、第１のコイル様セグメント及び第２のコイル様セグメントをそれぞれ形成するように適合され、前記セグメントはそれぞれ、前記回転軸の周囲に少なくとも部分的に延在し、弧状接続セグメントによって互いに接続される。前記第１のコイル様セグメントは第１の巻回方向に沿
って延在し、前記第２のコイル様セグメントは前記第１の巻回方向と反対の第２の巻回方向に沿って延在する。
前記案内ラインは、該ラインガイドシステムが前記第２の回転状態になるように移動すると、前記各弧状接続セグメントがほどけ、それにより、該案内ラインがそれぞれ、前記第１の巻回方向に沿って全体としてコイル様伸張部を有するように適合される。
【０００６】
本発明によれば、用語「コイル様セグメント（ｃｏｉｌ−ｌｉｋｅ  ｓｅｇｍｅｎｔ）」は、任意の長さの（仮想的な）コイル様伸張部のセグメントを特に含む。本発明の意味でのコイル様は、必ずしも一定のピッチを含むのではなく、一定の巻回方向を含むだけである。
【０００７】
換言すれば、互いに対して隣接しかつオフセットして延在する複数の案内ラインは、回転軸の周囲に配設され、それぞれ、全体としてコイル様伸張部を有する（第２の回転状態）又は実際にコイル様伸張部を有する（第１の回転状態）。そのため、各コイル様伸張部は、回転軸の周囲に周方向に沿って互いに「入れ子になる（ｎｅｓｔｅｄ）」。好ましくは、案内ラインは、各回転状態と無関係に、回転軸に沿って伸張部全体にわたって回転軸からそれぞれ均等に離間する。すなわち、案内ラインは、ラインガイドシステムが第１の回転状態から第２の回転状態になるように移動すると、回転軸に対して一定距離に離間したままである、また、その逆も同様である。或いは、案内ラインの対応する部分は回転軸から均等に離間することができるが、案内ラインの個々の部分はそれぞれ、回転軸から変動する距離に離間することができる。
【０００８】
複数の案内ラインが使用されることから、多数の供給ラインを第１の本体と第２の本体との間で案内することができる。ラインガイドシステムが第１の回転状態から移動するときに、全ての案内ラインが（必ずではないが好ましくは同期方式で）ほどける又は各弧状接続セグメントを生成することから、案内ラインは、互いに干渉しない。さらに、これは、軸の特定の部分に関して案内ラインの長さを最大にすることを可能にする（弧状接続セグメントの形成によって、案内ラインの更なる部分が回転軸の周囲で円周表面上に収容されることができ、それにより、案内ラインの長さを増加することができる）。これは、次に、第１の本体と第２の本体がそれにわたって互いに対して回転できる回転角度エリアを最大にすることを可能にする。さらに、特定の回転角度について必要とされるライン長が最小にされる。ここで、弧状接続セグメントは、規定された再現性のある方式で形成され、規定された再現性のある方式でほどける。すなわち、弧状接続セグメントがその中でそれぞれ形成され、ほどける、第１の本体と第２の本体が互いに向かって相互転回する回転角度エリア、及び、形成される弧の形状は、第１の回転状態と第２の回転状態との間での交替がどれほど頻繁に既に行われたかに無関係に、一定のままである（又は、摩耗のため、僅かに変化するだけである）。これは、変動する回転角度エリア及び変動する形状においてランダムな影響が変化するため、弧状接続セグメントが形成されないことを特に意味する。これに関連して、弧状接続セグメントが「ほどけること（ｕｎｒａｖｅｌｉｎｇ）」は、案内ライン内の巻線の経路が、どこでも同じピッチを有することを必ずしも意味するのではなく、弧状パーシャルピース（ｐａｒｔｉａｌ  ｐｉｅｃｅ）の湾曲が、非常に小さいため、弧状接続セグメント内で変わるのが、案内ラインの巻回方向ではなく、案内ラインの巻線のピッチに過ぎないことも意味する場合がある。
【０００９】
本発明の一実施の形態によれば、回転角度エリアは少なくとも３７０度である。この場合、例えば、第１の本体及び第２の本体は、初期位置から始めて、正の回転方向及び負の回転方向に、−１８５度位置又は＋１８５度位置になるように互いに対して回転できる。こうして、３６０度の揺動範囲が完全にカバーされ、各回転端位置（−１８５度／＋１８５度）で、５度の更なる揺動エリアの「移動経路（ｔｒａｖｅｌ  ｐａｔｈ）」が保証される。
【００１０】
本発明の一実施の形態によれば、３７０度の最大回転角度エリアの場合、弧状接続セグメントがほどける遷移点は、１００度〜１５０度の角度エリア、特に１１５度〜１３５度のエリア内にあり、それが、軸長及び回転角度が予め決定されると、必要とされる案内ライン長を最小にすることを可能にし、それにより、次に、軸の一部分に沿って巻付く案内ラインの数を最大にすることができる。
【００１１】
好ましくは、前記案内ラインは、３つの空間方向に移動／屈曲／捻転できる案内チェーン又は案内チューブである。これは、回転軸の回りに、歪のないコイルのように案内ラインを案内することを可能にする。
【００１２】
案内ラインが案内チェーンとして設計される場合、チェーンリンクは、供給ラインを強過ぎる屈曲から保護するために案内チェーンの最小屈曲半径が３つ全ての方向で不足する可能性がないように、本発明の一実施の形態によって設計される。
【００１３】
弧状接続セグメント（遷移点）の形成又はほどけによって、前記第１のコイル様セグメント及び前記第２のコイル様セグメントによって形成される対応するコイル直径はそれぞれ、前記第１の本体及び前記第２の本体が互いに対して回転すると、一定のままであることを達成することが可能である。これは、次に、コイル様セグメントが、相互回転する場合に半径方向に拡張しないため、ラインガイドシステムをコンパクトに維持することを可能にする。
【００１４】
本発明の一実施の形態によれば、それぞれ、前記第１の本体に接続され、前記第１の巻回方向に沿ってコイル様方式で延在する複数の案内部材を備え、該案内部材は、前記第１の端部に面する前記案内ラインの端部分が、前記第１の回転状態と前記第２の回転状態の両方において前記第１の巻回方向に沿ってコイル様伸張部を有するように、設計され、案内ラインと動作可能な接続状態にある（すなわち、案内部材が案内ラインを案内する）。そのため、案内部材は、目下の回転状態に無関係に、それぞれの案内ラインの少なくとも一部が、第１の巻回方向に沿ってコイル様伸張部を有することを保証する。これはまた、弧状接続セグメントが接続する部位が、任意の方式ではなく、規定された方式で、かつ、回転軸に沿う制限されたエリア内だけで形成されることを保証することを可能にする。
【００１５】
前記案内部材は、例えば、前記第１の回転状態においてそれぞれの案内ラインが該案内部材の各１つの案内部材上に支持されるように、また、前記案内ラインが第１の回転状態から前記第２の回転状態になるように移動するときに該案内部材から持上げられるように配設することができる。この実施の形態では、案内部材は、案内ラインが互いの上に載る可能性がないことを保証する。互いの上に載ることは、相互干渉（例えば、捕捉されること）をもたらす可能性がある。さらに、案内ラインが重い重量を有する場合、１つの案内ライン上に載る１つ又は複数の更なる案内ラインによって圧搾事象が起こることが防止される。
【００１６】
前記第１の本体は、前記回転軸の周囲に形成された第１の中空本体を有することができ、案内ラインの１つの案内ラインは、第１の中空本体の外部表面上に延在することができる。
【００１７】
さらに、前記第１の本体は、該第１の中空本体の周囲に形成された第２の中空本体を有することができる。前記案内ラインのうちの少なくとも１つの案内ラインは、前記第２の中空本体の外部表面上に延在することができる。それにより、案内ラインは、案内ラインの数を増加できるように、２つの異なるコイル半径に割当てることができる。
【００１８】
前記案内ラインのうちの少なくとも１つの案内ラインは、前記第１の中空本体と前記第２の中空本体との間に形成された第１のキャビティの内部に延在することができる。こうしたキャビティの形成は、案内ラインの更なる案内を保証する。特に、第１の本体と第２の本体が互いに対して回転するときに、こうして、第１のキャビティの内部に延在するコイル様セグメントの半径が増加も減少もしないことが可能である。
【００１９】
さらに、前記第１の本体は、前記第２の中空本体の周囲に形成された第３の中空本体を有し、前記案内ラインのうちの少なくとも１つの案内ラインは、前記第２の中空本体と前記第３の中空本体との間に形成された第２のキャビティの内部に延在する。それにより、案内ラインは、案内ラインの数を増加できるように、異なるコイル半径を有する２つの異なるキャビティに割当てることができる。
【００２０】
前記第１の中空本体及び前記第２の中空本体はそれぞれ、第３の中空本体より長くなるように設計することができる。これは、例えば案内ラインが第２の中空本体の内部に延在するときの利点であり、第２の中空本体の長さは、第１のキャビティの内部に延在する案内ラインの長さより短くなければならない。
【００２１】
本発明の一実施の形態によれば、第２の本体は、第１の部分であって、前記第１の中空本体の回りに回転可能であるように前記第１のキャビティの一端の内部に又は該第１のキャビティの一端に配置され、該第１の部分に対して少なくとも１つの案内ラインの第２の端部が固定される、第１の部分を有することができる。さらに、第２の本体は、第２の部分であって、前記第２の中空本体の回りに回転可能であるように前記第２のキャビティの一端の内部に又は該第２のキャビティの一端に配置され、該第２の部分に対して少なくとも１つの案内ラインの第２の端部が固定される、第２の部分を有することができる。或る作業機器、例えばモータースピンドルを、第２の本体にしっかりと接続することができる。第２の本体の第１の部分及び第２の部分はともに、互いにしっかりと接続することができる。
【００２２】
本発明の一実施の形態によれば、前記第１の中空本体を通って延在する前記案内ラインは、媒体を移送するラインを受取り、前記第２の中空本体を通って延在する前記案内ラインは、電気信号を転送するラインを受取る。これは、電気ラインを案内する案内ラインが最大の数の供給ラインを受取る場合に特に意味をなす。すなわち、この場合、電気ラインを案内する案内ラインは、通常、流体ラインを案内する案内ラインに比べて、捻転するのが容易でなく、したがって、直径が大きい中空本体の周囲に電気ラインを案内する案内ラインを捻転させることがより容易である。
【００２３】
前記第１の中空本体を通って延在する前記案内ラインは、前記第１の回転状態と前記第２の回転状態の両方において平行に延在することができ、前記第２の中空本体を通って延在する前記案内ラインは、第１の回転状態と第２の回転状態の両方において平行に延在することができる。そのため、案内ラインが互いに干渉しないため、案内ラインを最大限に混乱がない方式で案内することが可能である。
【００２４】
全ての実施の形態において、案内ラインは、案内ラインの混乱がない案内を保証するために、互いから均等に離間することができる。
【００２５】
前記第２の本体は、前記案内ラインの前記第２の端部と前記第１の端部との間に配設された案内部材を有することができ、該案内部材は、該案内部材を回転させることによって、第１のコイル様セグメントが第２のコイル様セグメントに合流する案内ラインの各部位が変わるように設計される。そのため、先に述べたように、案内ラインの制御された案内が保証される。
【００２６】
例えば、前記案内部材は案内リングとすることができ、案内リングは、それぞれの案内ラインが、該案内リングに形成された複数の開口の各１つの開口を通過して延在するように配置される。案内リングは、例えば第２のキャビティの内部に配設され、回転軸又は第１の中空本体の周囲に同心に延在することができる。これは、案内リングによって、案内ラインの一部を支持することを可能にし、それは、供給ラインによって案内ラインが最大限に満たされ、その結果生じる案内ラインの重量が重くなる場合に案内ラインの荷重を軽減する。
【００２７】
案内リングは、第２の本体に（例えば、第２の本体の第２の部分に）接続することができ、それにより、前記ラインガイドシステムが前記第２の回転状態になるように移動すると、前記案内リングは、該案内リングと前記案内ラインの前記第２の端部との間に位置する該案内ラインの部分が該案内ラインのコイル様配向（ｃｏｉｌ−ｌｉｋｅ  ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）の一部を形成するように共回転され、前記ラインガイドシステムが前記第１の回転状態になるように移動すると、前記案内リングは、該案内リングと前記案内ラインの前記第２の端部との間に位置する該案内ラインの部分が該案内ラインの前記第２のコイル様セグメントを形成するように回転される。
【００２８】
さらに、本発明は、本発明によるラインガイドシステムを備える工作機械を提供する。
【００２９】
第１の本体と第２の本体との間で供給ラインを受取り案内するためのラインガイドシステムを含む工作機械であって、
前記第１の本体及び前記第２の本体は、ラインガイドシステムが第１の回転状態から第２の回転状態になるように移動できるように、回転角度エリアにわたって共通回転軸の回りに互いに対して回転でき、前記ガイドラインシステムは前記供給ラインを案内する案内ラインを有し、前記案内ラインの第１の端部は第１の固定部分で前記第１の本体に固定され、前記案内ラインの第２の端部は第２の固定部分で前記第２の本体に固定され、前記第１の固定部分及び前記第２の固定部分は、前記共通回転軸に関して互いから軸方向に離間する、ラインガイドシステムにおいて、
複数の弾性案内ラインが、供給ラインをそれぞれ受取るために設けられ、該案内ラインの各第１の端部は前記第１の固定部分内に配設され、該案内ラインの各第２の端部は前記第２の固定部分内に配設され、
前記案内ラインは、該ラインガイドシステムが前記第１の回転状態になるように移動すると、第１のコイル様セグメント及び第２のコイル様セグメントをそれぞれ形成するように適合され、前記セグメントはそれぞれ、前記回転軸の周囲に少なくとも部分的に延在し、弧状接続セグメントによって互いに接続され、前記第１のコイル様セグメントは第１の巻回方向に沿って延在し、前記第２のコイル様セグメントは前記第１の巻回方向と反対の第２の巻回方向に沿って延在し、
前記案内ラインは、該ラインガイドシステムが前記第２の回転状態になるように移動すると、前記各弧状接続セグメントがほどけ、それにより、該案内ラインがそれぞれ、前記第１の巻回方向に沿って全体としてコイル様伸張部を有するように適合され、
前記工作機械は、前記第２の本体上に配設され、かつ、該第２の本体とともに前記第１の本体に対して回転可能である作業機器を有することができ、それにより、前記ラインガイドシステムによって案内される前記供給ラインは、前記作業機器に電気信号及び流体を供給する、又は、該作業機器から電気信号及び流体を取り去ることを特徴とする。
【００３０】
さらに、本発明は、上記の実施の形態又は以下の実施形態のうちの１つによるラインガイドシステムを備える工作機械を提供する。
【００３１】
以下で、本発明は、例示的な実施形態において、図を参照してより詳細に述べられる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態によるラインガイドシステムの斜視図である。
【図２】種々の回転状態にある、図１に示すラインガイドシステムの図である。
【図３】図１のラインガイドシステムの案内ライン固定部分の一部の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるラインガイドシステムの斜視図である。
【図５】図４に示すラインガイドシステムの種々の回転状態の斜視図である。
【図６】図４に示すラインガイドシステムの別の斜視図である。
【図７】図４のラインガイドシステムの供給ライン固定部分の一部の断面図である。
【図８】図１及び図４に示すラインガイドシステムの組合せであるラインガイドシステムの断面図である。
【図９】図８に示すラインガイドシステムの斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態による図１、図４、及び図８に示すラインガイドシステムによって達成されうる回転角度エリアの略図である。
【００３３】
図では、同一の又は対応する、エリア、構成要素、又は構成要素組立体は、同じ参照数字で指定される。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態によるラインガイドシステム１を示す。ラインガイドシステム１は、ラインガイドシステム１が第１の回転状態Ｖ１から第２の回転状態Ｖ２になるように（図２参照）移動できるように、回転角度エリアにわたって共通回転軸Ｄの回りに互いに対して回転できる第１の本体２及び第２の本体３を有する。ラインガイドシステムは、供給ライン３１がその中でそれぞれ案内される複数の弾性案内ライン４を有する。案内ライン４の第１の端部５は第１の固定部分６で第１の本体２に固定される。案内ライン４の第２の端部７は第２の固定部分８で第２の本体３に固定される。第１の固定部分６は、回転軸Ｄに関して第２の固定部分８に対して軸方向に離間する。
【００３５】
第２の本体３が第１の本体２に対して回転軸Ｄの回りに回転すると、第１の本体２の外側表面に沿う案内ライン４の伸張部の幾何学的形状は、第１の固定部分６から第２の固定部分８に向かって変化する。図２は、第１の本体２に対する第２の本体３の種々の回転状態及び案内ライン４の伸張部の対応する幾何学的形状を示す。
【００３６】
図１に示す回転状態は、図２ｃ）に示す回転状態、「初期位置状態（ｉｎｉｔｉａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）」と呼ばれるものに対応する。初期位置状態では、案内ライン４はそれぞれ、（第１の本体２の外側表面に沿って）回転軸Ｄの周囲にそれぞれ延在し、また、弧状接続セグメント１１によって互いに接続される、第１のコイル様セグメント９及び第２のコイル様セグメント１０を有する。第１のコイル様セグメント９は第１の巻回方向１２に沿って延在し、第２のコイル様セグメント１０は、巻回方向に関する中心軸Ｄの周囲に、第１の巻回方向１２と反対の第２の巻回方向１３に沿って延在する。
【００３７】
第２の本体３が、図２ｃ）に示す初期位置状態から始めて回転軸Ｄの回りに時計方向に回転すると、図２ｄ）に示す回転状態（「端位置状態（ｅｎｄ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）」）がもたらされる。この回転状態では、案内ライン４の第２のコイル様セグメント１０の各長さは、図２ｃ）に示す回転状態の第２のコイル様セグメント１０の対応する長さと比較して増大される。さらに、弧状接続セグメント１１の部位は、図２ｃ）に示す回転状態と比較して第１の固定部分６に近くなる。逆に、これは、案内ライン１０の第１のコイル様セグメント９の長さがそれぞれ、相応して減少することを意味する。
【００３８】
一方、第２の本体３が、図２ｃ）に示す初期位置状態から始めて第１の本体２に対して回転軸Ｄの回りに反時計方向に回転すると、図２ｂ）に示す回転状態がもたらされ、その状態では、弧状接続セグメント１１（その位置は第１のコイル様セグメント９の上側端に対応する）が依然として存在するが、「鋭角的（ｓｈａｒｐ）」でないように形成される。さらに、第２のコイル様セグメント１０は、弧状接続セグメント１１から始めて、案内ライン４が第１の本体２の外側表面に沿って回転軸Ｄにほぼ平行に第２の固定部分８に向かって今や延在するという意味で「ほどけている（ｕｎｒａｖｅｌｉｎｇ）」。
【００３９】
第２の本体３が、図２ｂ）に示す初期位置状態から回転軸Ｄの回りに反時計方向に回転し続けると、図２ａ）に示す回転状態がもたらされ、その状態では、弧状接続セグメント１１が同様に今やほどけており、それにより、案内ライン４はそれぞれ、第１の巻回方向１２に沿って第１の固定部分６から第２の固定部分８まで全体としてコイル様伸張部を有する。図２ａ）に示す回転状態は、第２の回転状態Ｖ２と呼ばれうる。その理由は、この回転状態では、第２のコイル様セグメント１０が存在しないからである。図２ｃ）及び図２ｄ）に示す回転状態は、第１の回転状態Ｖ１と呼ばれうる。その理由は、これらの回転状態では、第２のコイル様セグメント１０が存在し、図２ｄ）に示す回転状態が、第２の回転状態に特有の特徴を、図２ｃ）に示す回転状態より一層明瞭に表すからである。図２ｂ）に示す回転状態は、遷移点を示す中間状態であり、遷移点は、この例では約１２０度であり、また、遷移点において、弧状セグメントがほどけることによって巻回方向が変わる。
【００４０】
各回転状態による案内ライン４の幾何学的伸張部の変化は、案内ライン４が柔軟な構造を持つため、問題なく可能である。例えば、案内ライン４は、３つの空間方向に移動できる案内チェーン（例えば、Ｔｒｉｆｅｘ（商標）Ｒ  ｇｕｉｄｉｎｇ  ｃｈａｉｎｓ）とすることができる。
【００４１】
図２ａ）〜図２ｄ）に述べる各回転状態における案内ライン４の振舞いに基づいて、第１のコイル様セグメント９及び第２のコイル様セグメント１０によって形成される対応する各直径を一定に維持することが可能である。これは、次に、第１及び第２の本体２、３が互いに対して回転するときに、ラインガイドシステム１の半径方向寸法が変わらないという利点を提供する。
【００４２】
図１及び図２を見てわかるように、複数の案内部材１４が第１の本体２の外側表面に取付けられ、それらの案内部材１４は、第１の巻回方向１２に沿ってコイル様方式でそれぞれ延在する。案内部材１４は、案内ライン４の第１の端部５に面する案内ライン４の端部分が、第１の回転状態Ｖ１と第２の回転状態Ｖ２の両方において第１の巻回方向１２に沿ってコイル様伸張部を有するように、案内ライン４の間に配置される。そのため、案内部材１４は、案内ライン４の下側部分が、常に第１の巻回方向１２に沿って延在し、決して第２の巻回方向１３に沿って延在しないことを保証する。それと対照的に、第２の端部７に面する案内ライン４の端部分は、各回転状態に応じて第１の巻回方向と第２の巻回方向の両方に沿って延在することができる。図２ｄ）を見てわかるように、第２の固定部分８に面する案内部材１４の端部は、弧状接続セグメント１１が第１の固定部分６に向かって最大限に移動できる位置をそれぞれマーク付けする。
【００４３】
図２ａ）〜２ｄ）を見てわかるように、案内部材１４は、異なる回転状態において異なるピッチを形成する。すなわち、初期位置状態に近い回転状態では、各案内ライン４は、案内部材１４の各上側表面上で支持され、一方、初期位置状態から遠く離れた回転状態では、案内部材１４の上側表面から持上げられる。案内部材１４は、互いの上に又は非常に小さな部分でも案内ライン４が載らないようにさせる。載ることは、案内ライン４の自重
が重いために、圧搾又は相互干渉をもたらしうる。
【００４４】
ラインガイドシステム１は、第１の本体３５の下側端で第１の本体２に接続された分配リング３５を有する。供給ライン３１に接続されるライン端子３６が分配リング３５に設けられる。分配リング３５は、締結具３７（例えば、ネジ）によって第１の本体２に接続される。第１の固定部分６は、ボア３８を有し、ボア３８によって、締結具が到達することができる。そのため、分配リング２５を第１の本体２に反対側から固定することは必要でない。
【００４５】
図４は、本発明のラインガイドシステムの考えられる別の実施形態を示す。図４に示すラインガイドシステム１’は、その構造及び動作原理に関して図１及び図２に示すラインガイドシステム１に実質的に対応する。さらに、しかし、第２の本体３は、第１の固定部分６と第２の固定部分８との間に配設された案内部材１５を有する。案内部材１５は、第１の本体２の、それぞれ回転軸Ｄ及び外側表面の周囲に同心に延在する緩い案内リングとして設計される。案内リング１５は、開口１６を有し、案内ライン４の１つの案内ライン４が、各開口１６を通過する。更なる案内部材１７が、（案内リング１５の下側表面上の）それぞれの開口１６の端のうちの１つの端に配設される。緩く回転可能な案内リングに固定された案内部材１７は、案内リング１５の下側表面から下に垂直に突出し、案内ライン４に面する表面上に凹状バルジ１８を有することができる。案内リング１５に沿う開口１６の長さは、非常に大きい（例えば、案内ライン４の直径の２倍）ため、開口１６の内部で案内ライン４が比較的自由に移動できるように設計される。縦開口１６、案内部材１７、及びそれらの凹状表面１８の組合せは、案内ライン４が、第１の回転状態と第２の回転状態との間でうまく前後に移動できることを可能にする。第２の本体３は、第２の固定部分８に更なる案内部材１９を有し、更なる案内部材１９は、案内部材４の第２の端部７を両側で囲み、回転軸Ｄの周囲に周方向に沿って案内部材４のある程度の余裕を可能にする。案内部材１９はそれぞれ、案内ライン４がピッタリ合うことができる、案内ライン４に向かって方向付けられた凸状伸張部を有する。第１の回転状態では、案内ライン４は、１つの各案内部材１９にピッタリ合い、第２の回転状態では、他の各案内部材１９にピッタリ合う。したがって、案内ライン４が第２の固定部分８において非常に強く回転又は屈曲することを防止することが可能である。
【００４６】
さらに、図４は、供給ライン２０であって、案内ライン４の下側端５を出て、回転軸Ｄに平行に配置されかつ第１の本体２に接続されたライン受取り要素２１に入る、供給ライン２０を示す。
【００４７】
図５は、図２と同様にラインガイドシステム１’の種々の回転状態を示す。
【００４８】
図４に示す回転状態は、図５ｂ）に示す回転状態、「初期位置状態」に対応する。初期位置状態では、案内ライン４はそれぞれ、（第１の本体２の外側表面に沿って）ある巻回方向に沿って回転軸Ｄの周囲にそれぞれ延在し、また、弧状接続セグメント１１によって互いに接続される、第１のコイル様セグメント９及び第２のコイル様セグメント１０を有する。第１のコイル様セグメント９は第１の巻回方向１２に沿って延在し、第２のコイル様セグメント１０は、第１の巻回方向１２と正反対の（符号に関わる）第２の巻回方向１３に沿って延在する。
【００４９】
第２の本体３が、図５ｂ）に示す初期位置状態から始めて回転軸Ｄの回りに反時計方向に回転すると、図５ａ）に示す回転状態（「端位置状態」）がもたらされる。この回転状態では、案内ライン４の第２のコイル様セグメント１０の各長さは、図５ｂ）に示す回転状態の第２のコイル様セグメント１０の対応する長さと比較して増加する。さらに、弧状接続セグメント１１の部位は、図５ｂ）に示す回転状態と比較して第２の固定部分８に近
く位置する。逆に、これは、案内ライン４の第１のコイル様セグメント９の長さがそれぞれ、相応して短縮したことを意味する。図５ａ）に示す回転状態では、弧状接続セグメント１１は、２つの接続セグメント１１１及び１１２に「分離し（ｓｐｌｉｔ）」、第１の接続セグメント１１１は対応する案内部材１４の上側端に位置し、第２の接続セグメント１１２は案内部材１５の各開口１６に位置する。この回転状態では、対応する案内部材１９は、案内部材１５と第２の固定部分８との間の案内ライン４が、第２の固定部分８に向かって非常に強く膨らまないようにさせる。
【００５０】
一方、第２の本体３が、図５ｂ）に示す初期位置状態から始めて回転軸Ｄの回りに時計方向に回転すると、図５ｃ）に示す回転状態がもたらされ、その状態では、弧状接続セグメント１１（その位置は第１のコイル様セグメントの上側端に対応する）が依然として存在する、しかし、「鋭角（sharply）」でなく形成される。さらに、第２のコイル様セグ
メント１０は、第１の本体２の外側表面に沿って弧状接続セグメント１１から始めて、案内ライン４が回転軸Ｄにほぼ平行に第２の固定部分８に向かって今や延在するという意味で約１３０度の遷移点で「ほどけている（ｕｎｒａｖｅｌ）」。
【００５１】
第２の本体３が、図５ｃ）に示す初期位置状態から始めて回転軸Ｄの回りに時計方向に更に回転すると、図５ｄ）に示す回転状態がもたらされ、その状態では、弧状接続セグメント１１が同様に今やほどけており、それにより、案内ライン４はそれぞれ、第１の巻回方向１２に沿って第１の固定部分６から第２の固定部分８まで全体としてコイル様伸張部を有する。
【００５２】
図５ｄ）に示す回転状態は、第２の回転状態Ｖ２と呼ばれうる。その理由は、この回転状態では、第２のコイル様セグメント１０がもはや存在しないからである。図５ａ）及び図５ｂ）に示す回転状態は、第１の回転状態Ｖ１と呼ばれうる。その理由は、これらの回転状態では、第２のコイル様セグメント１０が存在し、図５ａ）に示す回転状態が、第２の回転状態に特有の特徴を、図５ｂ）に示す回転状態より一層明瞭に表すからである。図５ｃ）に示す回転状態は中間状態である。
【００５３】
ラインガイドシステム１’が第２の回転状態Ｖ２になるように移動すると、案内リング１５は、案内リング１５と案内ライン４の第２の端部７との間に位置する案内ライン４の部分が、第１の方向１２に沿って案内ラインのコイル様配向の一部を形成するように回転し、ラインガイドシステム１’が第１の回転状態Ｖ１になるように移動すると、案内リング１５は、案内リング１５と案内ライン４の第２の端部７との間に位置する案内ライン４の部分が、第２の方向１３に沿って案内ライン４の第２のコイル様セグメントを形成するように回転することが、図５ａ）及び図５ｄ）を見てわかる。
【００５４】
本発明の一実施形態によれば、ラインガイドシステム１及びラインガイドシステム１’は、組合されて、図８及び図９に示される組合せ式ラインガイドシステム１’’を形成することができる。そのために、図６に示すように、ラインガイドシステム１は、ラインガイドシステム１’の第１の本体２（中空本体２３）の内部に挿入されうる。ラインガイドシステム１及びラインガイドシステム１’がそれぞれ、別個に完全に予め組立てることができるため、ラインガイドシステム１は、ラインガイドシステム１’の第１の本体２の内部に挿入されなければならないだけである。したがって、この複雑な構成要素の組立て時間は、かなり短縮することができ、コストが節約される。
【００５５】
この実施形態では、第１の本体２は、回転軸Ｄの周囲に形成された第１の中空本体２２及び第１の中空本体２２の周囲に形成された第２の中空本体２３を有することができる。案内ライン４の少なくとも１つの案内ライン４は、第１の中空本体２２と第２の中空本体２３との間に形成された第１のキャビティ２４の内部に延在する。第１の本体２は、この
実施形態では、第２の中空本体２３の周囲に形成された第３の中空本体２５を有する。案内ライン４の少なくとも１つの案内ライン４は、第２の中空本体２３と第３の中空本体２５との間に形成された第２のキャビティ２６の内部に延在する。第１の中空本体２２の内部に、作業スピンドルの入力シャフトが、必要である場合、案内されることができ、入力シャフトは、ヘッド２９の側でデバイス１’’に搭載される。この実施形態では、第１及び第２の中空本体２２、２３の長さＬ１は、第３の中空本体２５の長さＬ２より長い。
【００５６】
この実施形態では、第２の本体３は、第１のキャビティ２４の上側端に配設され、第１の中空本体２２（リング状部材）の回りに回転可能であるように配設された第１の部分２７を有する。第１のキャビティ２４の内部に延在する案内ライン４の第２の端部７は、第１の部分２７に固定される。さらに、第２の本体３は、第２の部分２８を有し、第２の部分２８は、第２の中空本体２３の回りに回転可能であるように第２のキャビティ２６の上側端に配設され、第２の部分２８に対して、第２のキャビティ２６を通して延在する案内ライン４の第２の端部が固定される。第２の本体３の第２の部分２８はまた、リング状部材である。
【００５７】
第１の中空本体２４を通して延在する案内ラインは媒体を移送するラインを受取ることができ、第２の中空本体２６を通して延在する案内ライン４は電気信号を転送するラインを受取ることができる。これは、電気信号を転送する案内ラインが多数のケーブルを受取らなければならないときに特に有利である。その理由は、これらの案内ライン４の捻転は、媒体を移送する案内ラインの捻転ほどには容易でないからである。第２のキャビティ２６が、第１のキャビティ２４に比べて回転軸Ｄから半径方向に更に離間するため、電気信号を転送するための供給ラインを受取る案内ライン４は、非常に強く捻転される必要がない。
【００５８】
図９は、組立てられた状態の、外側から見た図８に示すラインガイドシステム１’’を示す。この実施形態では、第１のキャビティ２４を通って案内される案内ラインの数は４である。さらに、第２のキャビティ２６を通って案内される案内ラインの数は２である。
【００５９】
したがって、ラインガイドシステム１の第２の固定部分８の上側端の平面図を示す図３ａ）において、４つの案内ライン４の端部を見ることができる。流体を移送するための案内ライン４の内部に配設された供給ライン３１を見ることができる。図３ｂ）は、第１のキャビティ２４の内部に延在する供給ライン３１の下側端が固定される第１の固定部分６（固定リング）の一部の平面図を示す。図３ｂ）に相応して、図７ａ）及び図７ｂ）は、第２のキャビティ２６の内部に延在する案内ライン４（その中に供給ライン２０が延在する）が固定されるガイドシステム１’の第１の固定部分６及び第２の固定部分８の一部を示す。
【００６０】
ラインガイドシステム１’’の中空本体２２の内部３３’’の中に、入力シャフトを設けることができる。これは、第１の本体２が中空形状として形成される場合、ラインガイドシステム１／１’の第１の本体２の内部３３／３３’に同様に当てはまる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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