JPH0369034B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば産業用ロボツトなどの可動部
と固定部とにコネクタを介して取付けられる配線
用フレキシブルチユーブが、他の設備機器との干
渉を避けるため逆Ｕ字状に配管された状態におい
て、フレキシブルチユーブが倒れて周囲の機器と
接触するのを防止する可撓性連結部材に関する。

［従来の技術］ 従来、産業用ロボツト等の可動部に動力用エア
や圧力油を供給したり、あるいは電気や制御信号
等を送つたりするフレキシブルチユーブは、可動
部の移動量に対しある程度余裕をもつた長さでＵ
字状に配管されるが、余裕の程度が少ないと可動
部の移動に伴いフレキシブルチユーブのＵ字状の
曲がり部が大きく変形してフレキシブルチユーブ
を痛めてしまう。このため、通常、Ｕ字状の曲が
り部が大きく変形しないよう十分に余裕をもつた
長さで配管される。

また、機器のコンパクト化によつて、Ｕ字状に
配管されたフレキシブルチユーブに機器の一部が
当たる場合は、フレキシブルチユーブをたち上げ
て逆Ｕ字状に配管することがおこなわれる。この
とき逆Ｕ字状に配管されたフレキシブルチユーブ
が倒れて機器に当たるのを防止するため通常フレ
キシブルチユーブはワイヤで吊される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、現実にはワイヤで吊つていて
も、フレキシブルチユーブは、可動部の移動によ
つてワイヤが緩んだときに逆Ｕ字状のフレキシブ
ルチユーブがなす平面と直交する横方向に倒れた
り、ワイヤで引張つられたときには起き上がつた
りし、このくりかえしによつて傷んでしまうとい
う事があつた。

本発明の可撓性連結部材は、たとえば可撓性チ
ユーブを機器間に逆Ｕ字状に配管してもその姿勢
を好適に保持することを目的とする。

なお、こうした機能を有する可撓性連結部材に
関する提案として、実開昭55−90873号又は特開
昭49−113224号が知られている。

前者は、四角形断面の可撓性チユーブ内に、い
ずれかの面の縁部に沿つて細い帯板またはワイヤ
を２本配設・固定し、これらによつて可撓性チユ
ーブの長さが変わらない様にすることで、チユー
ブが意図しない方向へ曲がるのを防止した技術を
開示している。

後者は、同じく四角形断面の可撓性チユーブ内
に、いずれかの面の中央部分に沿つて幅広の帯板
を配設・固定し、これによつて可撓性チユーブの
長さが変わらない様にすることで、チユーブが意
図しない方向へ曲がるのを防止した技術を開示し
ている。

つまり、これら従来技術は、チユーブのある壁
面の伸縮を禁止したことによつて横方向への倒れ
を防止するというものであつた。

これら従来技術は、確かに、四角形断面の可撓
性チユーブに対しての有効な対策ではある。しか
し、この対策を構じた場合には、常に最初から決
まつている一方向へのみしか可撓性チユーブを湾
曲できないことになり、これら可撓性チユーブを
機器間へ最初に配置する場合の制限となつてい
た。

そこで、本発明は、機器間へ配置した場合の最
初の湾曲方向に対する制限がなく、しかも一旦特
定の方向へ湾曲させた後はそれ以外の方向へ湾曲
し難い可撓性連結部材の提供を目的として完成さ
れた。

発明の構成 かかる目的を達成する本発明の構成について以
下説明する。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の可撓性連結部材は、円筒形状の伸縮自
在な可撓性チユーブの中心軸上に一方向にだけ湾
曲可能な帯状板を挿入した伸縮自在な可撓性連結
部材であつて、 前記帯状板は、少なくとも一部に前記伸縮自在
な可撓性チユーブの内径とほぼ同一の広幅部分を
有すると共に、前記伸縮自在な可撓性チユーブに
は固定されずにその軸周方向に回転自在に挿入さ
れ、 該帯状板は、前記伸縮自在な可撓性チユーブが
任意の方向へ湾曲される場合は、その伸縮性を妨
げることなく可撓性チユーブと一体的に湾曲され
る一方で、一旦湾曲された後は、該湾曲方向と直
交する方向への湾曲に抵抗する曲げ剛性を有する
ことを特徴とする。

帯状板は長手方向の面に沿つて曲がり易く幅方
向の面に対して曲がりにくいものでよい。帯状板
は可撓性チユーブ全長に亘り挿入されても、ある
いは一部分にだけ挿入されてもどちらでもよい。
とくに、可撓性チユーブの端部にコネクタが設け
られ帯状板は可撓性チユーブの中間部分にだけ挿
入されるとき、可撓性チユーブを逆Ｕ字状に配管
するとコネクタ付近で折れ曲がり易くなるが、こ
れを防止するため可撓性チユーブは端部を網目状
のワイヤで補強した構成や、可撓性チユーブの中
で帯状板の位置がずれたりしないように可撓性チ
ユーブ内にリング型のストツパを設けた構成等を
とることもできる。

また、端部に設けられたコネクタが回転自在で
ある構成等もとることができる。このとき、コネ
クタの取付位置によらず任意の方向に可撓性チユ
ーブを逆Ｕ字状に配管できる。

［作用］ ここで、帯状板における一方向にだけ湾曲可能
な性質とは、曲げ剛性によるものである。つま
り、帯状板の曲げ剛性Ｅ１（Ｅはヤング率、１は
断面二次モーメント）が板厚方向とこれに直交す
る方向では大幅に相違することに起因して生じる
ものである。

本発明の可撓性連結部材は、上述の従来例にお
いて採用された様な可撓性チユーブの伸縮を阻止
する構成によるのではなく、この帯状板の曲げ剛
性に関する性質を利用したものである。

例えば機器間等に配置した状態で可撓性チユー
ブを逆Ｕ字状に湾曲させると、内部に挿入された
帯状板は、可撓性チユーブの湾曲に追従して曲げ
剛性の小さい方向と湾曲方向とが一致する様に軸
周方向に回転した後、可撓性チユーブと一体的に
湾曲される。こうして湾曲されると、帯状板は、
可撓性チユーブ内での相対的な回転位置関係が定
まつた状態となり、可撓性チユーブに固定されて
いないにも拘らず、軸周方向への回転は規制され
た状態となる。特に、少なくとも一部に形成され
た広幅部分は可撓性チユーブの内壁と接触して一
種の桁材の如く作用する。従つて、一旦湾曲され
た後は、帯状板が湾曲方向と直交する方向へ湾曲
されようとしても、その方向は内部の帯状板の曲
げ剛性が大きい方向であるから、容易に湾曲する
ことができない。この結果、機器間で逆Ｕ字状に
湾曲配設された可撓性チユーブの自重による横倒
れを防止することができる。

しかも、帯状板が可撓性チユーブ内で軸周方向
回転自在に挿入されていることから、最初はどの
方向へも可撓性チユーブを湾曲させることがで
き、機器間に可撓性連結部材を配設する際の湾曲
方向の制限等が一切ない。

［実施例］ 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らか
にするために、以下本発明の可撓性連結部材の好
適な実施例について説明する。

第１図は実施例の可撓性連結部材のコネクタ付
近の外観を表す。第２図はコネクタの一部破断面
を表す。

図示するように、外周に六角の係合面を形成し
たフランジ部１の一端に可動体の電気制御ボツク
ス（図示せず）に接続するための被接続体接続部
２を突設した一方のニツプル分割体３と、同じく
外周に六角の係合面を形成したフランジ部４の一
端にチユーブ接続部５を突設した他方のニツプル
分割体６との接合面の間には、両ニツプル分割体
３，６を回転自在に取付けるための凹部７と凸部
８とからなる差込み部が形成される。ニツプル分
割体６の凸部８には、ニツプル分割体３の凹部７
の口元に形成されたネジ部９と螺合するナツト１
０が、断面Ｌ字状のナイロン製滑動部材１５を介
して回転自在に、且つ凸部８の軸周に形成された
環状溝１１に嵌つて係止されるナイロン製滑動部
材１２をよつて軸方向移動不能に取付けられる。
また、凹部７と凸部８との間には、凸部８先端部
周囲に嵌められたＯリング１３が金属摩耗防止部
材としての断面Ｌ字状ナイロン滑動部材１４を介
して設けられる。したがつて、両ニツプル分割体
３，６の相対回転時に凹部７と凸部８とが、直
接、金属接触しないので、相対回転は滑らかにな
り摩耗による金属粉の発生を防ぐと共に金属粉や
塵埃等が両ニツプル分割体３，６の内部に侵入す
ることをふせぐ。また、ニツプル分割体６のチユ
ーブ接続部５には、チユーブ挿入孔１６が段付形
成されている。このチユーブ挿入孔１６に挿入さ
れる可撓性コンジツトチユーブ１９は、金属製の
フレキシブルチユーブ１７の外周にビニール１８
が被覆されたものであり、その端部２７にターミ
ナルキヤツプのインナ２０、アウタ２１が覆われ
ている。この可撓性コンジツトチユーブ１９の先
端が挿通されるインナーカラー２３を備える締め
付けナツト２２は、チユーブ接続部５に形成され
たネジ部と螺合することによつて気密性を保持し
た状態で可撓性コンジツトチユーブ１９をチユー
ブ挿入孔１６に確実に取り付ける。また、可撓性
コンジツトチユーブ１９の曲げ強度を高めるため
に、インナーカラー２３にはネツトチユーブ３０
が設けられ、ネツトチユーブ３０から突出したス
チールワイヤ２９によつて可撓性コンジツトチユ
ーブ１９は綾掛けされる。このネツトチユーブ３
０はスチールワイヤ２９先端部を、第３図、第４
図に示すように、ロー材３１によりパイプ３３に
ロー付けした構造、あるいは第５図、第６図に示
すように、カシメ３２等によつてパイプ３３に取
付けた構造を有し、インナーカラー２３の段付部
に嵌められ段付リング３４で圧入されて取り付け
られる。

一方、可撓性コンジツトチユーブ１９の内部に
は、全長に亘り第７図に示す合成樹脂製の帯状板
３５が回転自在に挿通されている。帯状板３５の
端部は被接続体接続部２の内壁と凸部８の内壁と
の間で形成される段付３５に接し、これによつて
長手方向の移動は制限される。この帯状板３５は
弾性材でできており、長手方向の面に沿つて曲が
り易いが幅方向の面に対しては曲がりにくくなつ
ている。これによつて、可撓性コンジツトチユー
ブ１９の湾曲方向を一方向に規定している。この
ように、ユニバーサルコネクタ２８を回転自在に
構成し、しかも帯状板３５を可撓性コンジツトチ
ユーブ１９内で回転自在に構成すると、可撓性コ
ンジツトチユーブ１９を任意の方向に折り曲げて
も、帯状板３５は回転モーメントを受けて可撓性
コンジツトチユーブ１９の曲がりによつて形成さ
れる平面と常に直角方向に面を揃える。

このように回転自在なユニバーサルコネクタ２
８を備えて構成された可撓性コンジツトチユーブ
１９を、第８図に示すように、機器間たとえば産
業用ロボツトの本体とアーム先端との間に逆Ｕ字
状に配管し可動部であるアームを任意の方向に移
動すると、可撓性コンジツトチユーブ１９は大き
く曲がりこれを倒そうとする自重による力が作用
するが、帯状部３５は逆Ｕ字状に形成される平面
と直角方向に面を揃えるため可撓性コンジツトチ
ユーブ１９の横方向の曲がりを阻止する。

したがつて、可撓性コンジツトチユーブ１９を
任意の方向に移動しても倒れることなく逆Ｕ字状
姿勢を保持できる。

尚、帯状板は厚さ、幅が均一な合成樹脂製の板
に限らず、第９図に示すように、中間部の厚みが
段階的に薄くなつているものや、第１０図に示す
ように、中間部の幅が徐々に狭くなつているもの
等であつても良い。前者のとき、帯状板の軽量化
および材料の節約を図ることができる他、可撓性
コンジツトチユーブ１９内の面積を有効に利用で
きる。後者のとき、前者と同様な効果を得ること
ができる上、曲がり易い箇所に応じて幅を決定し
て効果的に補強できる。

また、帯状板は可撓性コンジツトチユーブ１９
を二つの室に仕切ることができ、それぞれの室に
電源ラインおよび信号ラインを設ければそれぞれ
の干渉を低く抑えることができる。加えて、二つ
の室を密に仕切れば信号ラインと動力用エアある
いは動力用エアと圧力油の組合せを実現すること
ができる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明の可撓性連結部材
によれば、帯状板により可撓性チユーブの折れ曲
がりを一方向に限定できるという優れた効果を奏
する。この結果、たとえば可撓性チユーブを機器
間に逆Ｕ字状に配管し機器間の距離を変化させて
も倒れることなく逆Ｕ字状の姿勢を保持すること
ができる。

しかも、帯状板が可撓性チユーブ内で軸周方向
回転自在に挿入されていることから、最初はどの
方向へも可撓性チユーブを湾曲させることがで
き、機器間に可撓性連結部材を配設する際の湾曲
方向の制限等が一切ない。従つて、円筒形状の伸
縮可能な可撓性チユーブ本来の方向性のない性質
を十分に生かすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は可撓性コンジツトチユーブのユニバー
サルコネクタ付近の形状を表す正面図、第２図は
ユニバーサルコネクタの構造を表す部分断面図、
第３図はロー付けタイプのネツトチユーブを表す
外観図、第４図はこのネツトチユーブの構造を表
す断面図、第５図はカシメタイプのネツトチユー
ブの構造を表す外観図、第６図はこのネツトチユ
ーブの構造を表す断面図、第７図は帯状板の形状
を表す外観図、第８図は可撓性コンジツトチユー
ブを機器に配管した状態を示す説明図、第９図は
他の実施例の帯状板の形状を表す外観図、第１０
図は他の実施例の帯状板の形状を表す外観図であ
る。 １９……可撓性コンジツトチユーブ、２８……
ユニバーサルコネクタ、３５……帯状板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒形状の伸縮自在な可撓性チユーブの中心
   軸上に一方向にだけ湾曲可能な帯状板を挿入した
   伸縮自在な可撓性連結部材であつて、 前記帯状板は、少なくとも一部に前記伸縮自在
   な可撓性チユーブの内径とほぼ同一の広幅部分を
   有すると共に、前記伸縮自在な可撓性チユーブに
   は固定されずにその軸周方向に回転自在に挿入さ
   れ、 該帯状板は、前記伸縮自在な可撓性チユーブが
   任意の方向へ湾曲される場合は、その伸縮性を妨
   げることなく可撓性チユーブと一体的に湾曲され
   る一方で、一旦湾曲された後は、該湾曲方向と直
   交する方向への湾曲に抵抗する曲げ剛性を有する
   ことを特徴とする可撓性連結部材。 ２ 可撓性チユーブの両端に回転自在なユニバー
   サルコネクタを備えた特許請求の範囲第１項記載
   の可撓性連結部材。