JP5079894B2

JP5079894B2 - 多関節型ケーブル類保護案内装置

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Publication number: JP5079894B2
Application number: JP2011029759A
Authority: JP
Inventors: 庄一郎小宮
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2031-02-15
Also published as: KR20120093759A; KR101764856B1; DE102012100290B4; JP2012170245A; US8662456B2; CN102684132A; DE102012100290A1; US20120205498A1; CN102684132B; TWI474570B; TW201234732A

Description

本発明は、工作機械、電子機器、産業用ロボット、運搬機械などに使用され、これら移動する機械、あるいは機械の移動部に給電、給液、給気等を行う電線ケーブル、光ファイバーケーブル、流体供給ホースなどの可撓性のケーブルやホース等（以下、「ケーブル類」と称する）を保護して誘導案内するケーブル類保護案内装置に関する。

工作機械、土木機械、搬送装置等の移動体へケーブル類を保持することなく露出状態で接続すると、移動に伴ってケーブル類に無理なねじれや引張力が生じてケーブル類を損傷させたり、外観も雑然となるため、これらのケーブル類を支持して誘導案内するケーブル類保護案内装置が使用されている。

そこで、従来のケーブル類保護案内装置として、導体、ガスなどを搬送する導管と一連の非連動動作制限固形物を備えた連続材料ストリップからなる支持部材とを複数のチャンネル内に封入して平行に配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第４１５７０９６号公報（特許請求の範囲、段落［００３１］〜段落［００３４］、図２１）

しかしながら、従来のケーブル類保護案内装置では、支持部材を構成する可撓性材料がステンレス鋼材や板バネであるため、屈曲姿勢を呈する際に正確な屈曲半径を保つことができず、屈曲半径が大きくなり、近接する位置に障害物などに接触したりして所定の空間内に設置することが困難となるという問題があり、特に、可撓性材料としてステンレス鋼材を用いた場合には、長期間の使用により疲労破壊を生じて断裂し、使用不可能になるという問題があった。

そして、支持部材を構成する可撓性材料がステンレス鋼材や板バネであることにより、ステンレス鋼材や板バネは簡単に切り継ぎができないため、支持部材の長さを長く変更する場合に別の新しい支持部材に取り替えなければならず、支持部材の無駄使いが発生するという問題があり、また、屈曲する際に捩れ剛性が低いため、共振を生じて屈曲姿勢や直線姿勢の動作が不安定になるという問題があった。

さらに、ステンレス鋼材や板バネに樹脂からなる駒を１個ずつ射出成形しなければならず、製造時に多大な負担と時間を要することになり、大量に生産ができないという問題があった。

また、従来のケーブル類保護案内装置では、機台側固定端領域もしくは可動側移動端領域においてジャケットコンポネントの端部を開口させた状態で導体または導管および支持部材の端部を露出させてジャケットコンポネントを上下一対の挟持手段で保持しているため、このジャケットコンポネント内で生じがちな導体または導管および支持部材の磨耗粉がジャケットコンポネントの開口した端部から外部に散乱して導体または導管の保護案内環境を汚染するという問題があるばかりでなく、支持部材が長期にわたって繰り返す屈曲動作によって、挟持手段に直に挟まれたジャケットコンポネントが破損したり、あるいは、支持部材がジャケットコンポネントから不意に抜け落ちたりするという不具合を生じて導体または導管を確実に案内誘導することができず、しかも、新旧、太細、異種機能などの導体または導管を交換したり修繕したりする保守メンテナンス時に導体または導管と支持部材を機台側固定端領域もしくは可動側移動端領域から別個に外すことができないため、分解組み立て作業が混乱するという厄介な問題があった。

そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、多関節支持部材やケーブル類の磨耗粉を外部に散乱させずにクリーンなケーブル保護案内環境を確保してケーブル類を機台側固定端領域と可動側移動端領域との間で確実に案内誘導するとともに、機台側固定端領域および可動側移動端領域への設置が簡便な多関節型ケーブル類保護案内装置を提供することである。

請求項１に係る本発明は、多数の合成樹脂製ブロック体を相互に連結して直線姿勢および屈曲姿勢を呈する多関節支持部材と、該多関節支持部材またはケーブル類をそれぞれ別個に挿通収容する複数の管状収容部をベルト幅方向に並列状態で形成してなる可撓性ベルト部材とを備え、前記可撓性ベルト部材の管状収容部内でケーブル類を保護して機台側固定端領域と可動側移動端領域との間を案内する多関節型ケーブル類保護案内装置であって、前記機台側固定端領域および可動側移動端領域に取り付けるコネクターユニットが、前記多関節支持部材の多関節端部とケーブル類のケーブル端部と可撓性ベルト部材の挿通口端部とを一体に保持するとともに前記可撓性ベルト部材の挿通口端部を封止していることにより、前述した課題を解決したものである。

請求項２に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置は、請求項１に記載の構成に加えて、前記コネクターユニットが、前記多関節支持部材とケーブル類とをそれぞれ挿通した可撓性ベルト部材の挿通口端部を挿入装着して弾性変形自在な防塵プロテクタと該防塵プロテクタの上下外周位置に添設する合成樹脂製押圧パッドと前記防塵プロテクタを一対の合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込む一対のクランプ板と該一対のクランプ板に挿着状態で機台側固定端領域もしくは可動側移動端領域に取り付ける取り付け手段とで構成されていることにより、前述した課題を解決したものである。

請求項３に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置は、請求項２に記載の構成に加えて、前記防塵プロテクタが、前記一対の合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込まれる防塵プロテクタ基端部と該防塵プロテクタ基端部から少なくともケーブル類のケーブル端部毎にそれぞれ突設して個別に挿通させる複数の先細り挿通部とで構成されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

請求項４に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置は、請求項２または請求項３に記載の構成に加えて、前記合成樹脂製押圧パッドが、前記多関節支持部材の多関節端部およびケーブル類のケーブル端部に防塵プロテクタ基端部を介して跨った湾曲状態でそれぞれ配置されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

請求項５に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置は、請求項２乃至請求項４のいずれか１つに記載の構成に加えて、前記防塵プロテクタが、前記合成樹脂製押圧パッドよりも弾性変形自在な材料で成形されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

請求項６に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の構成に加えて、前記可撓性ベルト部材が、合成樹脂材料で成形されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

請求項７に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の構成に加えて、前記多関節支持部材を構成する合成樹脂製ブロック体の前方側面部位に設けた連結ピンが、先行する合成樹脂製ブロック体の後方側面部位に設けた連結ピン穴に軸支されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

請求項８に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置は、請求項７に記載の構成に加えて、前記前方側面部位の連結ピンを後方側面部位の連結ピン穴に向けて上下方向から凹凸嵌合させるテーパ状の切り欠き嵌入部が、前記後方側面部位の連結ピン穴に連続して凹設されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

請求項９に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置は、請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の構成に加えて、前記合成樹脂製ブロック体が、前記合成樹脂製ブロック体同士を直線状態に保持する直線姿勢保持面と前記合成樹脂製ブロック体同士を屈曲状態に保持する屈曲姿勢保持面とを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のことにより、前述した課題をさらに解決したものである。
ここで、本発明で言う「可撓性ベルト部材」なる用語の基本的概念は、直線状態と屈曲状態とを任意かつ柔軟に呈することができる帯状の長尺物を意味する。

そこで、本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置によれば、多数の合成樹脂製ブロック体を相互に連結して直線姿勢および屈曲姿勢を呈する多関節支持部材と、この多関節支持部材またはケーブル類をそれぞれ別個に挿通収容する複数の管状収容部をベルト幅方向に並列状態で形成してなる可撓性ベルト部材とを備えていることにより、複数の管状収容部内で保護されるケーブル類を多関節支持部材で直線姿勢と屈曲姿勢とを呈して機台側固定端領域と可動側移動端領域との間で案内誘導することができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

すなわち、請求項１に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置によれば、多関節支持部材が多数の合成樹脂製ブロック体を相互に連結して構成されていることにより、従来のようなステンレス鋼材や板ばねに駒を１個ずつ射出成形することなく合成樹脂製ブロック体を相互に連結して多関節支持部材が得られるため、従来のようなステンレス鋼材からなる切り継ぎ困難な支持部材を構成する可撓性材料と比較すると使用状況に応じた多関節支持部材の切り継ぎを簡便に達成でき、しかも、従来のような使用状況に応じて様々な長短寸法を保有しなければならなかった支持部材と比較すると部品点数が少なくなるため、部品管理負担を著しく軽減することができる。

そして、可撓性ベルト部材が多関節支持部材またはケーブル類をそれぞれ別個に挿通収容する複数の管状収容部をベルト幅方向に並列状態で形成されていることにより、ケーブル類が多関節支持部材と接触することなく管状収容部内に別個に挿通収容されるため、多関節支持部材に対するケーブル類の磨耗損傷を完全に回避するとともにケーブル類の相互間に生じがちな混線を回避して多数のケーブル類を整然かつ安定して案内誘導することができる。

さらに、機台側固定端領域および可動側移動端領域に取り付けるコネクターユニットが、多関節支持部材の多関節端部とケーブル類のケーブル端部と可撓性ベルト部材の挿通口端部とを一体に保持するとともに可撓性ベルト部材の挿通口端部を封止していることにより、ケーブル類の屈曲移動時に可撓性ベルト部材の個々の管状収容部内に生じた多関節支持部材やケーブル類の磨耗粉を可撓性ベルト部材内に封じ込めて磨耗粉を外部に散乱させることがないため、ケーブル類のクリーンな保護案内環境を確保することができ、また、複数のケーブル類がコネクターユニットと一体化した状態で機台側固定端領域および可動側移動端領域に対して確実に固定されるため、機台側固定端領域および可動側移動端領域への設置が簡便となり、ケーブル類を機台側固定端領域と可動側移動端領域との間で直線姿勢と屈曲姿勢とを柔軟かつ自在に呈しながら案内させることができる。

請求項２に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置によれば、請求項１に記載された多関節型ケーブル類保護案内装置が奏する効果に加えて、コネクターユニットが、多関節支持部材とケーブル類とをそれぞれ挿通した可撓性ベルト部材の挿通口端部を挿入装着して弾性変形自在な防塵プロテクタとこの防塵プロテクタの上下外周位置に添設する合成樹脂製押圧パッドと前記防塵プロテクタを一対の合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込む一対のクランプ板とこれら一対のクランプ板に挿着状態で機台側固定端領域もしくは可動側移動端領域に取り付ける取り付け手段とで構成されていることにより、多関節支持部材とケーブル類とをそれぞれ挿通した可撓性ベルト部材が弾性変形自在の防塵プロテクタと一対の合成樹脂製押圧パッドとを介して一対のクランプ板に弾力的に挟み込まれているため、ケーブル類の屈曲移動時に無理な力が可撓性ベルト部材に作用しても緩衝機構を発揮して可撓性ベルト部材の不用意な破損を防止することができるとともに、多関節支持部材とケーブル類とが防塵プロテクタにより一体化しているため、多関節支持部材およびケーブル類の保守メンテナンス時にコネクターユニットの分解組み立て作業を簡便かつ迅速に達成することができる。

請求項３に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置によれば、請求項２に記載された多関節型ケーブル類保護案内装置が奏する効果に加えて、前記防塵プロテクタが、前記一対の合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込まれる防塵プロテクタ基端部と該防塵プロテクタ基端部から少なくともケーブル類のケーブル端部毎にそれぞれ突設して個別に挿通させる複数の先細り挿通部とで構成されていることにより、防塵プロテクタ基端部が多関節支持部材およびケーブル類の外周形態に応じて弾性変形自在であるため、多関節支持部材およびケーブル類の径や断面形状が相互に異なっていても、防塵プロテクタ基端部が多関節支持部材およびケーブル類のそれぞれに密着して確実に保持することができるとともに、先細り挿通部がケーブル類の外形に密着した状態で開口するように先細り挿通部の切断寸法を調節して切断開口することが可能であるため、ケーブル類の屈曲移動時に可撓性ベルト部材の個々の管状収容部内に生じた多関節支持部材やケーブル類の磨耗粉を可撓性ベルト部材の個々の管状収容部内に完全に封じ込めることができる。

請求項４に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置によれば、請求項２または請求項３に記載された多関節型ケーブル類保護案内装置が奏する効果に加えて、合成樹脂製押圧パッドが、多関節支持部材の多関節端部およびケーブル類のケーブル端部に防塵プロテクタ基端部を介して跨った湾曲状態でそれぞれ配置されていることにより、一対のクランプ板で防塵プロテクタを一対の合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込んだ際に合成樹脂製押圧パッドの両側縁が多関節支持部材の多関節端部およびケーブル類のケーブル端部にそれぞれ跨った湾曲状態で防塵プロテクタ基端部に食い込んで位置決めされるため、ケーブル類の屈曲移動時に多関節支持部材の多関節端部および複数のケーブル類のケーブル端部における相互の横ずれを防止することができる。

請求項５に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置によれば、請求項２乃至請求項４のいずれか１つに記載された多関節型ケーブル類保護案内装置が奏する効果に加えて、防塵プロテクタが合成樹脂製押圧パッドよりも弾性変形自在な材料で成形されていることにより、一対のクランプ板で防塵プロテクタを一対の合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込んだ際に防塵プロテクタが合成樹脂製押圧パッドよりも優先的に弾性変形して多関節支持部材およびケーブル類の外周形態に馴染んで密着し、合成樹脂製押圧パッドの変形代を一対のクランプ板に集中させてクランプ板に対する合成樹脂製押圧パッドの当接面積が増加するため、ケーブル類の屈曲移動時に一対のクランプ板が防塵プロテクタと一対の合成樹脂製押圧パッドとを介して多関節支持部材およびケーブル類を確実に保持することができる。

請求項６に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載された多関節型ケーブル類保護案内装置が奏する効果に加えて、可撓性ベルト部材が合成樹脂材料で成形されていることにより、可撓性ベルト部材を構成する管状収容部の形態が加工成形し易くなるため、ケーブル類の形状に応じた軽量の可撓性ベルト部材を簡便に製作することができるばかりでなく、可撓性ベルト部材として合成樹脂材料が自己潤滑作用を発揮するため、可撓性ベルト部材とケーブル類との間で生じがちな摺接摩耗を低減することができる。

請求項７に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載された多関節型ケーブル類保護案内装置が奏する効果に加えて、多関節支持部材を構成する合成樹脂製ブロック体の前方側面部位に設けた連結ピンが、先行する合成樹脂製ブロック体の後方側面部位に設けた連結ピン穴に軸支されていることにより、後続する合成樹脂製ブロック体の連結ピンが先行する合成樹脂製ブロック体の連結ピン穴へ回転自在に軸支されるため、多関節支持部材の合成樹脂製ブロック体が相互に直線姿勢から屈曲姿勢へ円滑に移行したり屈曲姿勢から直線姿勢へ円滑に移行したりしてケーブル類を円滑に案内誘導することができる。

請求項８に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置によれば、請求項７に記載された多関節型ケーブル類保護案内装置が奏する効果に加えて、前方側面部位の連結ピンを後方側面部位の連結ピン穴に向けて上下方向から凹凸嵌合させるテーパ状の切り欠き嵌入部が、後方側面部位の連結ピン穴に連続して凹設されていることにより、多関節支持部材のブロック体同士の切り継ぎ時に、後続するブロック体の連結ピンが先行するブロック体のテーパ状の切り欠き嵌入部を経由して連結ピン穴に過大な嵌入力を必要とすることなく装着されるため、使用状況に応じた切り継ぎを簡便に達成することができる。

請求項９に係る本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置によれば、請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載された多関節型ケーブル類保護案内装置が奏する効果に加えて、合成樹脂製ブロック体が合成樹脂製ブロック体同士を直線状態に保持する直線姿勢保持面と合成樹脂製ブロック体同士を屈曲状態に保持する屈曲姿勢保持面とを備えていることにより、直線姿勢保持面および屈曲姿勢保持面が多関節支持部材に要求される直線姿勢と屈曲姿勢に位置決め保持するため、たとえ、障害物などが近接した設置空間であっても、屈曲姿勢や直線姿勢を伴うケーブル類を確実に保護して案内誘導することができる。

本発明の実施例である多関節型ケーブル類保護案内装置の概要図。本発明で用いた多関節支持部材の組み立て分解図。図２の多関節支持部材の屈曲状態を示す斜視図。図２に示す合成樹脂製ブロック体の前方斜め上部からみた斜視図。図２に示す合成樹脂製ブロック体の後方斜め上部からみた斜視図。図２に示す多関節支持部材の直線状態を示す側面図。図２に示す多関節支持部材の屈曲状態を示す側面図。本発明で用いたコネクターユニットの分解図。本発明で用いたコネクターユニットの一部組み立て図。本発明におけるクランプ板の挟み込み前の状態を示す断面図。本発明におけるクランプ板の挟み込み後の状態を示す断面図。

本発明は、多数の合成樹脂製ブロック体を相互に連結して直線姿勢および屈曲姿勢を呈する多関節支持部材とこの多関節支持部材またはケーブル類をそれぞれ別個に挿通収容する複数の管状収容部をベルト幅方向に並列状態で形成してなる可撓性ベルト部材とを備え、機台側固定端領域および可動側移動端領域に取り付けるコネクターユニットが多関節支持部材の多関節端部とケーブル類のケーブル端部と可撓性ベルト部材の挿通口端部とを一体に保持するとともに可撓性ベルト部材の挿通口端部を封止して、多関節支持部材やケーブル類の磨耗粉を外部に散乱させずクリーンなケーブル保護案内環境を確保してケーブル類を機台側固定端領域と可動側移動端領域との間で確実に案内誘導するとともに機台側固定端領域および可動側移動端領域への設置が簡便なものであれば、その具体的な実施の形態は、如何なるものであっても、何ら構わない。

例えば、本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置で用いる可撓性ベルト部材の素材については、複数の管状収容部などを形成することのできる合成樹脂材料であれば良く、例えば、伸縮層の表裏両面にフッ素樹脂層を積層したものを用いた場合には、伸縮層が可撓性ベルト部材の伸縮性を発揮するとともにフッ素樹脂層が可撓性ベルト部材の摺動性を発揮することが可能である。
ここで、可撓性ベルト部材のフッ素樹脂層には、低摩耗性を備えている点でＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を用いるのが好適であり、伸縮層には、ポリウレタン樹脂を用いるのが好適である。

そして、上述した可撓性ベルト部材の具体的な形態については、ベルト幅方向にわたって均等に区分された円形断面を有する複数の管状収容部からなるもの、ベルト幅方向にわたって均等に区分された矩形断面を有する複数の管状収容部からなるもの、ベルト幅方向にわたって均等に区分された上下対称の波型断面を有する複数の管状収容部からなるものの、いずれであっても何ら差支えない。

さらに、可撓性ベルト部材における管状収容部の設置数については、多関節支持部材またはケーブル類をそれぞれ挿通収容する少なくとも複数であれば良く、可撓性ベルト部材における管状収容部がケーブル類毎に挿入可能な設置数であれば、ケーブル類の相互接触を回避することができるので、より好ましい。

そして、本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置に用いる多関節支持部材の具体的な形態については、相互に凹凸嵌合して屈曲自在に連結する多数の合成樹脂製ブロック体で構成されるものであれば良く、さらに、合成樹脂製ブロック体の具体的な形態については、合成樹脂製ブロック体の前方側面部位に設けた連結ピンが先行する合成樹脂製ブロック体の後方側面部位に設けた連結ピン穴に凹凸嵌合して屈曲自在に連結されるもの、あるいは、合成樹脂製ブロック体の後方側面部位に設けた連結ピンが後続する合成樹脂製ブロック体の前方側面部位に設けた連結ピン穴に凹凸嵌合して屈曲自在に連結されるものの何れであっても良いが、特には前者が好ましい。

そして、前述した合成樹脂製ブロック体の具体的な素材については、前方側面部位の連結ピン、後方側面部位の連結ピン穴、直線状態に保持する直線姿勢保持面、屈曲状態に保持する屈曲姿勢保持面、連結ピンを凹凸嵌合させる切り欠き嵌入部などの形態を保持可能な合成樹脂材料であれば良く、例えば、ガラス繊維強化ポリアミド６６樹脂、ポリアセタール樹脂、ＡＢＳ樹脂が好ましく、特に、ガラス繊維強化ポリアミド６６樹脂を用いた場合には、多関節支持部材の剛性と耐摩耗性が向上するため、長期間の繰り返し使用にも充分に耐え、長寿命を達成することが可能である。

さらに、前述した多関節支持部材は、可撓性ベルト部材の左右両端に配列された管状収容部に挿通収容することにより、直線姿勢および屈曲姿勢を呈する際に多関節支持部材が可撓性ベルト部材に捩れや撓みを発生させることなく可撓性ベルト部材をベルト幅方向で左右バランス良く保持することが可能になるが、必要に応じて、可撓性ベルト部材の中央に配列された管状収容部に挿通収容しても良い。

そして、本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置で用いるコネクターユニットの具体的な実施態様については、防塵プロテクタ、合成樹脂製押圧パッド、一対のクランプ板、取り付け手段とでそれぞれ構成され、多関節支持部材の多関節端部とケーブル類のケーブル端部と可撓性ベルト部材の挿通口端部を一体に機台側固定端領域もしくは可動側移動端領域に取り付けるものであれば良く、たとえば、合成樹脂製押圧パッドの設置数については、案内誘導するケーブル類の数などに応じて適宜定めると良い。

さらに、防塵プロテクタの具体的形態については、一対の合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込まれる防塵プロテクタ基端部と該防塵プロテクタ基端部から少なくともケーブル類のケーブル端部毎にそれぞれ突設して個別に挿通させる複数の先細り挿通部とで構成されているものであれば良く、特に、先細り挿通部の具体的形態については、この先細り挿通部をケーブル類の径などの大小に応じてその外周に一致した位置、すなわち、密着した状態で開口するように切断可能な先細りのテーパー状を呈していると、ケーブル類の屈曲移動時に可撓性ベルト部材の個々の管状収容部内に生じたケーブル類などの磨耗粉を完全に封じ込めることができるのでより好ましい。

また、合成樹脂製押圧パッドの具体的形態については、多関節支持部材の多関節端部およびケーブル類のケーブル端部に防塵プロテクタ基端部を介して跨った湾曲状態でそれぞれ配置して、一対のクランプ板で防塵プロテクタとともに挟み込んだ際に合成樹脂製押圧パッドの両側縁が多関節支持部材の多関節端部およびケーブル類のケーブル端部にそれぞれ跨った湾曲状態で防塵プロテクタ基端部に食い込んで位置決めされるものであれば良く、たとえば、合成樹脂ゴムなどからなり、その湾曲断面形状が複数の円弧部分から形成されるもの、もしくは、複数の円弧部分と直線部分から形成されるものなどの何れであっても良い。

加えて、本発明の多関節型ケーブル類保護案内装置で用いる防塵プロテクタと合成樹脂製押圧パッドについては、防塵プロテクタが合成樹脂製押圧パッドよりも弾性変形自在な材料で成形されている方が、一対のクランプ板で防塵プロテクタを一対の合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込んだ際に防塵プロテクタが合成樹脂製押圧パッドよりも優先的に弾性変形して多関節支持部材およびケーブル類の外周形態に馴染んで密着し、合成樹脂製押圧パッドの変形代を一対のクランプ板に集中させてクランプ板に対する合成樹脂製押圧パッドの当接面積を増加させるので、より好ましい。

また、コネクターユニットの一部を構成する一対のクランプ板の具体的な形態については、防塵プロテクタを一対の合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込むものであれば如何なるものであっても構わず、たとえば、防塵プロテクタを合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込む板面が、平板状のもの、あるいは、多関節支持部材およびケーブル類の装着数に応じた凹凸した波板状のもののいずれであっても良く、波板状の挟み込む板面を備えたクランプ板であれば、多関節支持部材およびケーブル類をそれぞれ位置決めした状態で横ずれすることなく確実に固定することができる。

以下、本発明の一実施例である多関節型ケーブル類保護案内装置を図１乃至図１１に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施例である多関節型ケーブル類保護案内装置１００の概要図であり、図２は、本発明で用いた多関節支持部材の組み立て分解図であり、図３は、図２の多関節支持部材の屈曲状態を示す斜視図であり、図４は、図２に示す合成樹脂製ブロック体の前方斜め上部からみた斜視図であり、図５は、図２に示す合成樹脂製ブロック体の後方斜め上部からみた斜視図であり、図６は、図２に示す多関節支持部材の直線状態を示す側面図であり、図７は、図２に示す多関節支持部材の屈曲状態を示す側面図であり、図８は、本発明で用いたコネクターユニットの分解図であり、図９は、本発明で用いたコネクターユニットの一部組み立て図であり、図１０は、本発明におけるクランプ板の挟み込み前の状態を示す断面図であり、図１１は、本発明におけるクランプ板の挟み込み後の状態を示す断面図である。

まず、図１に示すように、本発明の実施例である多関節型ケーブル類保護案内装置１００は、工作機械、電子機器、産業用ロボット、運搬機械などに使用され、これら移動する機械、あるいは、機械の移動部に給電、給液、給気等を行う電線ケーブル、光ファイバーケーブル、流体供給ホースなどの可撓性のケーブルやホース等（以下、「ケーブル類Ｃ」と称する。）を保護して誘導案内するものである。

本発明の実施例である多関節型ケーブル類保護案内装置１００は、図１に示すように、多数の合成樹脂製ブロック体１１１を相互に連結して直線姿勢および屈曲姿勢を呈する多関節支持部材１１０と、この多関節支持部材１１０またはケーブル類Ｃをそれぞれ挿通収容する複数の管状収容部１２１をベルト幅方向に並列状態で形成してなる可撓性ベルト部材１２０と、多関節支持部材１１０の多関節端部とケーブル類Ｃのケーブル端部と可撓性ベルト部材１２０の挿通口端部とを一体に保持するとともに可撓性ベルト部材１２０の挿通口端部を封止するコネクターユニット１３０とで構成され、コネクターユニット１３０を機台側固定端領域および可動側移動端領域にそれぞれ取り付けることにより、可撓性ベルト部材１２０の管状収容部１２１内でケーブル類Ｃを保護して機台側固定端領域と可動側移動端領域との間を誘導案内するようになっている。

そして、上述した多関節支持部材１１０は、図２乃至図５に示すような相互に凹凸嵌合して屈曲自在に連結する多数の合成樹脂製ブロック体１１１のみで構成されている。
これにより、従来のようなステンレス鋼材や板ばねに駒を１個ずつ射出成形することなく合成樹脂製ブロック体１１１を相互に連結して多関節支持部材１１０が得られるとともに、従来のような使用状況に応じて様々な長短寸法を保有しなければならなかった支持部材と比較すると、多関節支持部材１１０を構成する部品点数を少なくしている。

次に、多関節支持部材１１０は、図１に示すように、可撓性ベルト部材１２０のベルト幅方向の左右両端に配列された管状収容部１２１にそれぞれ１条ずつ挿通収容されている。
これにより、直線姿勢および屈曲姿勢を呈する際に多関節支持部材１１０は、可撓性ベルト部材１２０をベルト幅方向の左右両端で捩れや撓みを発生させることなく可撓性ベルト部材１２０を左右バランス良く保持する。

また、図２および図３に示すように、合成樹脂製ブロック体１１１の前方側面部位に設けた連結ピン１１１ａは、先行する合成樹脂製ブロック体１１１の後方側面部位に設けた連結ピン穴１１１ｂに凹凸嵌合して屈曲自在に連結されている。
これにより、後続する合成樹脂製ブロック体１１１の連結ピン１１１ａは、先行する合成樹脂製ブロック体１１１の連結ピン穴１１１ｂへ回転自在に軸支される。

さらに、図４および図５に示すように、前方側面部位の連結ピン１１１ａを後方側面部位の連結ピン穴１１１ｂに向けて上下方向から凹凸嵌合させるテーパ状の切り欠き嵌入部１１１ｃは、後方側面部位の連結ピン穴１１１ｂに連続して凹設されている。
これにより、多関節支持部材１１０の合成樹脂製ブロック体１１１、１１１同士の切り継ぎ時に、後続する合成樹脂製ブロック体１１１の連結ピン１１１ａは、先行する合成樹脂製ブロック体１１１のテーパ状の切り欠き嵌入部１１１ｃを経由して連結ピン穴１１１ｂに過大な嵌入力を必要とすることなく装着される。

しかも、合成樹脂製ブロック体１１１は、図６および図７に示すように、合成樹脂製ブロック体１１１、１１１同士を直線状態に保持する直線姿勢保持面１１１ｄと合成樹脂製ブロック体１１１、１１１同士を屈曲状態に保持する屈曲姿勢保持面１１１ｅとを備えている。
これにより、直線姿勢保持面１１１ｄおよび屈曲姿勢保持面１１１ｅは、多関節支持部材１１０に要求される直線姿勢と屈曲姿勢に位置決め保持される。

なお、上述した合成樹脂製ブロック体１１１は、図２乃至図５に概略的に示しているが、長手方向に沿って外周の四隅を面取りした略矩形断面を有している。
これにより、合成樹脂製ブロック体１１１が可撓性ベルト部材１２０の管状収容部１２１内で上下左右に相対的に変位しても、合成樹脂製ブロック体１１１の外周の四隅が管状収容部１２１内に引っかかることも無く、これらの合成樹脂製ブロック体１１１で多数連結された多関節支持部材１１０は、可撓性ベルト部材１２０の管状収容部１２１内で屈曲姿勢と直線姿勢とを円滑に呈するようになっている。

そして、本実施例の多関節型ケーブル類保護案内装置１００に用いた多関節支持部材１１０を構成する全ての合成樹脂製ブロック体１１１は、ガラス繊維強化ポリアミド６６樹脂で成形されている。
これにより、合成樹脂製ブロック体１１１を構成する前方側面部位の連結ピン１１１ａ、後方側面部位の連結ピン穴１１１ｂ、連結ピンを凹凸嵌合させるテーパ状の切り欠き嵌入部１１１ｃ、直線状態に保持する直線姿勢保持面１１１ｄ、屈曲状態に保持する屈曲姿勢保持面１１１ｅ、などの形態が加工成形し易くなるとともに、使用状況に応じて切り継ぎ可能な軽量の合成樹脂製ブロック体１１１が簡便に製作可能になり、ガラス繊維強化ポリアミド６６樹脂の自己潤滑作用を発揮して、連結ピン１１１ａと連結ピン穴１１１ｂとの軸支部分を円滑に回動させ、屈曲姿勢と直線姿勢との間の移行に要する動力を大幅に軽減している。

そして、上述した可撓性ベルト部材１２０は、図示していないが、ポリウレタン樹脂層の表裏両面にフッ素樹脂層を積層した２枚のシートを用い、これらシートの間にケーブル類Ｃをそれぞれ挿通するベルト幅方向にわたって均等に区分された上下対称の波型断面を呈する３つの管状収容部１２１を表裏に膨出させて一体成形したものである。
これにより、ポリウレタン樹脂層が、可撓性ベルト部材１２０の伸縮性を発揮するとともにフッ素樹脂層の自己潤滑作用が可撓性ベルト部材１２０の摺動性を発揮してケーブル類Ｃを抵抗なく保護している。

さらに、可撓性ベルト部材１２０は、合成樹脂材料で成形されている。
これにより、可撓性ベルト部材１２０を構成する管状収容部１２１の形態が、加工成形し易くなっている。

そこで、本発明の実施例である多関節型ケーブル類保護案内装置１００が最も特徴とするコネクターユニット１３０の具体的な形態について、図８乃至図１１に基づき、詳しく説明する。

すなわち、上述したコネクターユニット１３０は、多関節支持部材１１０とケーブル類Ｃとをそれぞれ挿通した可撓性ベルト部材１２０の挿通口端部を挿入装着して弾性変形自在な防塵プロテクタ１３１と、この防塵プロテクタ１３１の上下外周位置に添設する合成樹脂製押圧パッド１３２と、防塵プロテクタ１３１を一対の合成樹脂製押圧パッド１３２、１３２を介して挟み込む一対のクランプ板１３３、１３３と、これら一対のクランプ板１３３、１３３に挿着状態で機台側固定端領域もしくは可動側移動端領域に取り付ける６角ボルトなどからなる取り付け手段１３４とで構成されている。
これにより、多関節支持部材１１０とケーブル類Ｃとをそれぞれ挿通した可撓性ベルト部材１２０が、弾性変形自在の防塵プロテクタ１３１と一対の合成樹脂製押圧パッド１３２、１３２とを介して一対のクランプ板１３３，１３３に弾力的に挟み込まれるようになっている。

そして、前述した防塵プロテクタ１３１は、一対の合成樹脂製押圧パッド１３２、１３２を介して挟み込まれる防塵プロテクタ基端部１３１ａとこの防塵プロテクタ基端部１３１ａから少なくともケーブル類Ｃのケーブル端部毎にそれぞれ突設して個別に挿通させる６本の先細り挿通部１３１ｂとで構成されている。
これにより、防塵プロテクタ基端部１３１ａを多関節支持部材１１０およびケーブル類Ｃの外周形態に応じて弾性変形自在とし、先細り挿通部１３１ｂをケーブル類Ｃの外周径に密着した状態で開口するように先細り挿通部１３１ｂの切断寸法を調節して切断開口させることが可能となる。

また、合成樹脂製押圧パッド１３２は、多関節支持部材１１０の多関節端部およびケーブル類Ｃのケーブル端部に防塵プロテクタ基端部１３１ａを介して跨った湾曲状態でそれぞれ配置されている。
これにより、一対のクランプ板１３３，１３３で防塵プロテクタ１３１を一対の合成樹脂製押圧パッド１３２，１３２を介して挟み込んだ際に、合成樹脂製押圧パッド１３２の両側縁１３２ａ、１３２ａが、多関節支持部材１１０の多関節端部およびケーブル類Ｃのケーブル端部にそれぞれ跨った湾曲状態で防塵プロテクタ基端部１３１ａに食い込んで位置決めされる。

さらに、前述した防塵プロテクタ１３１は、合成樹脂製押圧パッド１３２よりも弾性変形自在な材料で成形されている。
これにより、一対のクランプ板１３３，１３３で防塵プロテクタ１３１を一対の合成樹脂製押圧パッド１３２，１３２を介して挟み込んだ際に、防塵プロテクタ１３１が合成樹脂製押圧パッド１３２よりも優先的に弾性変形して多関節支持部材１１０およびケーブル類Ｃの外周形態に馴染んで密着し、合成樹脂製押圧パッド１３２の変形代を一対のクランプ板１３３，１３３に集中させてクランプ板１３３に対する合成樹脂製押圧パッド１３２の当接面積を増加させている。

このようにして得られた本発明の第１実施例の多関節型ケーブル類保護案内装置１００は、機台側固定端領域および可動側移動端領域に取り付けるコネクターユニット１３０が多関節支持部材１１０の多関節端部とケーブル類Ｃのケーブル端部と可撓性ベルト部材１２０の挿通口端部とを一体に保持するとともに可撓性ベルト部材１２０の挿通口端部を封止していることにより、ケーブル類Ｃのクリーンな保護案内環境を確保することができ、また、機台側固定端領域および可動側移動端領域への設置が簡便となってケーブル類Ｃを機台側固定端領域と可動側移動端領域との間で直線姿勢と屈曲姿勢とを柔軟かつ自在に呈しながら案内させることができる。

そして、コネクターユニット１３０が、多関節支持部材１１０とケーブル類Ｃとをそれぞれ挿通した可撓性ベルト部材１２０の挿通口端部を挿入装着して弾性変形自在な防塵プロテクタ１３１とこの防塵プロテクタ１３１の上下外周位置に添設する合成樹脂製押圧パッド１３２，１３２と前記防塵プロテクタ１３１を一対の合成樹脂製押圧パッド１３２，１３２を介して挟み込む一対のクランプ板１３３，１３３とこれら一対のクランプ板１３３，１３３に挿着状態で機台側固定端領域もしくは可動側移動端領域に取り付ける取り付け手段１３４とで構成されていることにより、ケーブル類Ｃの屈曲移動時に無理な力が可撓性ベルト部材１２０に作用しても緩衝機構を発揮して可撓性ベルト部材１２０の不用意な破損を防止することができるとともに、多関節支持部材１１０およびケーブル類Ｃの保守メンテナンス時にコネクターユニット１３０の分解組み立て作業を簡便かつ迅速に達成することができる。

さらに、防塵プロテクタ１３１が、一対の合成樹脂製押圧パッド１３２，１３２を介して挟み込まれる防塵プロテクタ基端部１３１ａとこの防塵プロテクタ基端部１３１ａから少なくともケーブル類Ｃのケーブル端部毎にそれぞれ突設して個別に挿通させる６本の先細り挿通部１３１ｂとで構成されていることにより、多関節支持部材１１０およびケーブル類Ｃの径や断面形状が相互に異なっていても、防塵プロテクタ基端部１３１ａが多関節支持部材１１０およびケーブル類Ｃのそれぞれに密着して確実に保持することができるとともに、ケーブル類Ｃの屈曲移動時に可撓性ベルト部材１２０の個々の管状収容部１２１内に生じた多関節支持部材１１０やケーブル類Ｃの磨耗粉を可撓性ベルト部材１２０の個々の管状収容部１２１内に完全に封じ込めることができるなど、その効果は甚大である。

１００・・・多関節型ケーブル類保護案内装置
１１０・・・多関節支持部材
１１１・・・合成樹脂製ブロック体
１１１ａ・・・連結ピン
１１１ｂ・・・連結ピン穴
１１１ｃ・・・テーパ状の切り欠き嵌入部
１１１ｄ・・・直線姿勢保持面
１１１ｅ・・・屈曲姿勢保持面
１２０・・・可撓性ベルト部材
１２１・・・管状収容部
１３０・・・コネクターユニット
１３１・・・防塵プロテクタ
１３１ａ・・・防塵プロテクタ基端部
１３１ｂ・・・先細り挿通部
１３２・・・合成樹脂製押圧パッド
１３３・・・クランプ板
１３４・・・取り付け手段
Ｃ・・・ケーブル類

Claims

多数の合成樹脂製ブロック体を相互に連結して直線姿勢および屈曲姿勢を呈する多関節支持部材と、該多関節支持部材またはケーブル類をそれぞれ別個に挿通収容する複数の管状収容部をベルト幅方向に並列状態で形成してなる可撓性ベルト部材とを備え、前記可撓性ベルト部材の管状収容部内でケーブル類を保護して機台側固定端領域と可動側移動端領域との間を案内する多関節型ケーブル類保護案内装置であって、
前記機台側固定端領域および可動側移動端領域に取り付けるコネクターユニットが、前記多関節支持部材の多関節端部とケーブル類のケーブル端部と可撓性ベルト部材の挿通口端部とを一体に保持するとともに前記可撓性ベルト部材の挿通口端部を封止していることを特徴とする多関節型ケーブル類保護案内装置。
前記コネクターユニットが、前記多関節支持部材とケーブル類とをそれぞれ挿通した可撓性ベルト部材の挿通口端部を挿入装着して弾性変形自在な防塵プロテクタと該防塵プロテクタの上下外周位置に添設する合成樹脂製押圧パッドと前記防塵プロテクタを一対の合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込む一対のクランプ板と該一対のクランプ板に挿着状態で機台側固定端領域もしくは可動側移動端領域に取り付ける取り付け手段とで構成されていることを特徴とする請求項１記載の多関節型ケーブル類保護案内装置。
前記防塵プロテクタが、前記一対の合成樹脂製押圧パッドを介して挟み込まれる防塵プロテクタ基端部と該防塵プロテクタ基端部から少なくともケーブル類のケーブル端部毎にそれぞれ突設して個別に挿通させる複数の先細り挿通部とで構成されていることを特徴とする請求項２記載の多関節型ケーブル類保護案内装置。
前記合成樹脂製押圧パッドが、前記多関節支持部材の多関節端部およびケーブル類のケーブル端部に防塵プロテクタ基端部を介して跨った湾曲状態でそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の多関節型ケーブル類保護案内装置。
前記防塵プロテクタが、前記合成樹脂製押圧パッドよりも弾性変形自在な材料で成形されていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１つに記載の多関節型ケーブル類保護案内装置。
前記可撓性ベルト部材が、合成樹脂材料で成形されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の多関節型ケーブル類保護案内装置。
前記多関節支持部材を構成する合成樹脂製ブロック体の前方側面部位に設けた連結ピンが、先行する合成樹脂製ブロック体の後方側面部位に設けた連結ピン穴に軸支されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の多関節型ケーブル類保護案内装置。
前記前方側面部位の連結ピンを後方側面部位の連結ピン穴に向けて上下方向から凹凸嵌合させるテーパ状の切り欠き嵌入部が、前記後方側面部位の連結ピン穴に連続して凹設されていることを特徴とする請求項７に記載の多関節型ケーブル類保護案内装置。
前記合成樹脂製ブロック体が、前記合成樹脂製ブロック体同士を直線状態に保持する直線姿勢保持面と前記合成樹脂製ブロック体同士を屈曲状態に保持する屈曲姿勢保持面とを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の多関節型ケーブル類保護案内装置。