JPH0318072B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はロボツト、工作機械、その他機械設備
等における装置の移動部と固定部、あるいは移動
部相互間に電力、制御信号、ガス、水、油等を供
給するためのケーブルやホース等を、１本若しく
は複数本まとめて支持し、保護案内するケーブル
等の可撓支持体に関するものである。

従来技術及びその問題点 従来より工作機械等において移動部にエネルギ
ーを供給するケーブル等の可撓支持体には、固定
端及び移動端の間において、中空の内枠と包囲片
を交互に組み合わせ、一定範囲で屈曲可能とした
管内にケーブル等を収納して支持案内するように
したものがある。これは、２条の一定巾の溝をも
つ内枠を等間隔で配列し、両端にこの溝に嵌合す
るフランジ部を有する包囲片をかけ渡して一本に
結合したものである。

特開昭57−120791号公報に記載のダクト装置も
上記のものと類似であり、このダクト装置は、断
面が四角管状の形状をしたダクト素子をピンによ
つて連結した構造になつている。

また、自在の動きをするものに対する配線は、
束線あるいはジヤバラの中にケーブル等を収容す
る方法が行われていた。

しかし前者のケーブル等の可撓支持体（前記特
開昭57−120791号のものを含む。）は、水平（又
は垂直）方向の平面的な屈曲は可能であるが、任
意方向の動きには対応出来ない。すなわち、移動
体が直線的な動きをするものには使用できるが、
ロボツト等のように自在の動きをするものには適
用出来ない問題があつた。

一方、三次元的な動きをするものについてみる
と、束線するものは外観上問題があるし、配線を
保護することも困難である。またジヤバラによる
方法は切り継ぎが出来ないこと、一定の半径が定
まらないこと、ケーブル等を支持するだけの強度
がないこと等多くの問題があつた。

この問題を解決する手段として、出願人は既に
球面接触のリンクを利用した特願昭60−75698号
（特公平２−37518号公報）及び特願昭60−86983
号（特公平１−51715号公報）の発明を提案して
いる。

しかしながら、極めて多様な動きに追随し、支
持体が運動する軌跡を安定化させるためには、あ
る部分で固定（静止、一次元）で、ある部分では
一定の屈曲半径で一方向のみに可撓（二次元）で
あり、更にある部分では任意の方向に一定の半径
まで屈曲する可撓支持体が必要となるが、従来の
ものでは充分これに対応できない問題があつた。

問題点を解決するための手段及び作用 この発明は、第１に、リンクの凹球面内面と凸
球面外面を係合させて構成したケーブル等の可撓
支持体において、前記各球面の一部に穴を１ケ所
以上設けて該穴の一方にピンを圧入、他方に遊合
したものであり、その１実施態様として、前記ピ
ンを相隣り合うリンク間のすき間に挿入されるス
ペーサーに設けたものがあり、第２に、リンクの
凹球面内面と凸球面外面を係合させて構成したケ
ーブル等の可撓支持体において、相隣り合うリン
ク間のすき間に挿入されるスペーサーに舌片を設
けてこれをリンクに設けた溝と係合させたもので
ある。

前記のようなピン及びスペーサーの配置の仕方
によつて、固定的、２次元的、ノーバツクベンド
といつた各種の動きを任意の位置で実現できるこ
とになり、スペーサの前記のような舌片により、
リンクの回転を阻止することもできる。

実施例 第１８図及び第１９図により、本発明が適用さ
れる可撓支持体の基本的構成と作用を説明する
と、ケーブル等の可撓支持体５は、中空で凹凸形
状の球面を左右にもつたリンク６を連続的に連成
して構成したものである。この支持体５の両端に
は凸状の球面をもつたフランジ付きの取付具７と
凹状の球面をもつたフランジ付き取付具８とが備
えられている。

リンク６はオフセツト形状で一方の円筒状大径
部９に凹球面１０の内面と、他方に凸球面１１の
外面をもつ小径の突出部１２をもち、長手方向に
は上記各球面よりも小径の円筒孔１３を備えてい
る。各リンクは相隣り合うリンクに凹凸球面部で
挿入されて係合されている。可撓支持体５が屈曲
するとき、各リンクは相隣り合う凹凸球面部が遊
合しているので、互いに滑らかに摺動しθ度だけ
回転する。θ度だけ回転すると互いに外径部の接
点１４あるいは内径部の接点１５に両方共あるい
は何れか一方で接触しストツパ機構が作用する。
またリンク６の内面はケーブル、ホース等４に損
傷を与えないように滑らかに仕上げられ、角部は
面取りが施されている。可撓体の移動につれて各
リンク６がθ度まで回転すると隣のリンク６が順
次回転し、一定の屈曲半径を形成する。また各リ
ンク６は球面部において任意の方向にθ度だけ回
転可能であるから一定の屈曲半径を保持しつつ三
次元に屈曲できるものである。

尚、リンク６を結結するときは凹球面部を70℃
〜100℃の湯水の中に漬し局部的に膨張させ、相
手側の凸球面部を挿入すると簡単にできる。

ところで、第１図は本発明によるリンク単体３
６とリンク間を結合するピン３０の形状を示す。
リンク単体３６は一方に凹球面１０の内部と他方
に凸球面１１の外部とを持つことは先の出願と同
様で、本発明ではリンク間の係合部となる屈曲中
心線上に、上、下、左、右対称の丸穴３１，３２
が円周方向に各１ケ以上設けられている（本図で
は４ケ所）。

第２図、第３図は連成したリンク３６にピン３
０を挿入した場合を示す。

ピン３０と大径部９とはタイトに圧入され、小
径部１２とはルースに遊合されている。

ピン３０の丈は、小径部１２の内面より突出し
ないような長さである。

ピン３０を４ケ所で各リンク間に係合させれ
ば、リンク３６は屈曲不能となり、固着されるの
で、自立性を持たせることができる。

又、左右対称にピン３０を２ケ所又は１ケ所係
合させれば、一方向のみ屈曲可能となり２次元に
動く可撓支持体ができる。このとき、屈曲中心上
にピンを挿入しているので屈曲は滑らかである。
又リンクの引張荷重も増す。もちろんピン３０を
挿入しなければ３次元的可撓である。

なお、相隣り合うリンクが最大限屈曲したとき
でも第２図に示すようなすき間Ｗが残るようにし
ておけば指や物をはさみ込むことがない。

第４図、第５図はリンク３６が左右一対のピン
３０′をもつ円弧状のスペーサー３３，３４で
（円周上の一部が切欠いてある）結合された実施
例を示す。

スペーサー３３は直線状にリンクを固着する場
合に使用するもので、その全体図を第８図に示
す。

スペーサー３４は一定の半径でリンクを固着す
る場合に使用し、側面はテーパー状になつてい
る。

第６図、第７図は、第９図に全体図を示した半
円弧状で左右一対にピン３０′を持つたスペーサ
ー３５でリンク３６を結合した実施例を示す。

このスペーサー３５を挿入すると、リンクは一
方向にのみ屈曲し逆方向には曲がらないいわゆる
“ノーバツクベンド”の構造をもつ可撓支持体と
なる。

大径部９の穴３１にピン３０′が挿入されてい
るので、このスペーサー３５はリンクの屈曲時は
それと共に移動し、小径部１２の球外面１１上に
沿つて動く。

これは、ストツパーの役目とピンの役目の両機
能をもつたスペーサーであり、リンクに挿入しや
すく、自立性、規制を持たせない位置で任意に設
置できる。

スペーサー３５と小径部外球面１１とは遊合で
あり、ピン３０′で各リンク間を連結するので可
撓支持体強度も増す。

第８図、第９図のスペーサーの巾を変えたりテ
ーパー状にすればいろいろの屈曲半径を維持でき
る構造となる。

第１０図、第１１図には、第１２図、第１３図
のスペーサー３７，３８を係合した図を示す。

リンクの両側面には、第１図に示したピン３０
が係合され、リンク単体にはスペーサーの舌片３
９が圧入し固着される溝３６′が外表面上に１ケ
所（若しくは複数個）設けられている。スペーサ
ー３７，３８はいずれも一方にそれに適合する舌
片３９を持ち、この舌片３９とリンク単体３６と
圧入或いはスナツプ結合で固着される。

二次元屈曲のとき、以上の説明ではピン３０が
必要であるけれども、リンク間回り止めを施せ
ば、ピン３０はなくてもよい。

この実施例を第１４〜１７図に示す。

スペーサー３７′，３８′は円周上の両側に舌片
３９′，３９″をもつている。舌片３９′はリンク
本体とタイトにフイツト（スナツプ結合等）さ
れ、リンクに固着される。一方、舌片３９″は相
手リンクの凹球面内面１０を屈曲角θ°（第１９図
参照）迄可動するに足りる長さをもちこれは相手
リンクに切り欠かれた溝３６″と係合し、滑らか
に動くことができる。このような構成であればリ
ンク間は個々に回転できなくなり、このようなス
ペーサー３８′を用いれば二次元的にのみ屈曲可
能となる。

なお、スペーサー３８，３８′は180°以上の周
囲を持つようにすればはずれにくい。

以上のとおり、本発明は基本となるリンクを共
通化して、それに係合するピン或いはスペーサー
をいろいろ変えることにより、あらゆる動きに対
し、安定的に追随する可撓支持体を提供するもの
である。

すなわち、全体としての可撓支持体として一次
元、二次元、三次元の屈曲可能な構成を任意の位
置で自由に選定でき、現物合わせにも柔軟に対応
できる。

なお、図示したリンクの形状は一具体例にすぎ
ず、各種の変形があることは先の出願に記載して
いるとおりである。

発明の効果 特許請求の範囲第１項の発明によれば、係合
させるピンの数に応じて、リンクを屈曲不能に
したり、２次元にのみ屈曲する可撓支持体を得
ることができ、リンクを屈曲させる場合は、ピ
ンが屈曲中心となるので、屈曲は滑らかであ
り、引張荷重も増す効果がある。

特許請求の範囲第２項の実施態様では、スペ
ーサーの形状により、リンクを屈曲不能にした
り、一定の半径で曲げて固定したり、ノーバツ
クベンドにしたりすることができる効果があ
る。

そして、特許請求の範囲第３項の発明によれ
ば、舌片の数、スペーサーの形状により、リン
クを屈曲不能にしたり、ノーバツクベンドにし
たり、且つ、ピンを使用しないで２次元にのみ
屈曲するリンクを得ることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はリンク単体とピンの斜視図、第２，３
図は第１実施例の正面図と断面図、第４，５図は
第２実施例の正面図と断面図、第６，７図は第３
実施例の正面図と断面図、第８，９図はスペーサ
の異なる実施例の斜視図、第１０，１１図は第４
実施例の平面図と一部断面の正面図、第１２，１
３図は舌片つきスペーサの異なる実施例の斜視
図、第１４，１５図は第５実施例の平面図と一部
断面の正面図、第１６，１７図は２つの舌片をも
つスペーサの異なる実施例の斜視図である。第１
８，１９図は本発明の基本となる先願の発明の全
体説明図と部分拡大断面図である。 ３０，３０′……ピン、３１，３２……穴、３
３，３４，３５……スペーサー、３６……リン
ク、３７，３８，３７′，３８′……スペーサ、３
９，３９′，３９″……舌片、３６′，３６″……
溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リンクの凹球面内面と凸球面外面を係合させ
   て構成したケーブル等の可撓支持体において、前
   記各球面の一部に穴を１ケ所以上設けて該穴の一
   方にピンを圧入、他方に遊合した、ケーブル等の
   可撓支持体。 ２ 前記ピンは相隣り合うリンクのすき間に挿入
   されるスペーサーに設けたものである、特許請求
   の範囲第１項記載のケーブル等の可撓支持体。 ３ リンクの凹球面内面と凸球面外面を係合させ
   て構成したケーブル等の可撓支持体において、相
   隣り合うリンク間のすき間に挿入されるスペーサ
   ーが長手方向の舌片を有し、該舌片をリンクに設
   けた溝と係合させたことを特徴とするケーブル等
   の可撓支持体。