JPH0752078A - 有線式移動体に対する配線構造とそのためのケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 騒音の発生が少なく、断線の危険の少いケー
ブルベアにかわる構造を実現する。 【構成】 接続ケーブルを多芯の平型にする。ガイドフ
レームに収容し、テフロンシースを介装しておく。ある
いは絶縁体に潤滑補助剤をいれてもよい。 【作用】 しなかやに屈曲して移動に追従し、騒音の発
生も低く、断線の危険も少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一定の軌道上を移動可能
な工作機械の移動部や産業ロボット等の移動体に対する
動力供給ラインや信号線等のケーブル接続構造とそれに
好適に用いられるフラットケーブル関する。

【０００２】

【従来の技術】一定の軌道上を移動可能な工作機械の移
動部や産業ロボット等の移動体に対し、その移動を妨げ
ないように動力供給ラインや信号線等を接続しておくた
めに、ケーブルベヤが利用される。図８は特開平２−３
０３７７７号公報に記載されている接続構造を示すもの
であり、産業用ロボットＲがレールＬに沿って図中左右
方向に移動可能となっている。この産業用ロボットＲの
接続ボックスＢと地上側に固定されているコントローラ
Ｃの間に動力供給ラインや信号線が接続されており、こ
のロボットＲはコントローラＣによって制御されるとと
もに動力供給ラインから電力や油圧、空圧等の供給を受
けて移動等の動作を行なう。動力供給ラインや信号線は
ケーブルベア２に収容されており、動力供給ラインや信
号線等がロボットＲの移動に追従する一方、その移動を
妨げないようになっている。なお図中３はケーブルベア
２を支承するローラである。ケーブルベア２の一例が図
９に示されている。ケーブルベア２は複数のフレーム２
ａがピン２ｂで屈曲可能に接続されており、フレーム２
ａ中に動力供給ラインや信号線１ａ〜１ｄが収容されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このケーブルベアによ
ると下記の点が問題となる。 (1) 産業用ロボットＲが走行してケーブルベアのフレー
ム２ａ，２ａが屈曲するときに、フレーム２ａ同士ある
いはフレーム２ａとケーブル１ａ〜１ｄあるいはケーブ
ル１ａ〜１ｄ同士がこすれ合ったり振動したりして騒音
が発生する。 (2) フレーム２ａ内でケーブル１ａ〜１ｄが移動したり
振動する。これが繰返されているうちにケーブル１ａ〜
１ｄが断線することがある。 (3) フレーム２ａの断面形状がケーブル１ａ〜１ｄの断
面形状以上である必要があり、構成全体が大型化する。 本発明は、ケーブルベアのもつ上記問題点を解決するも
のである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる発明
は、図１に模式的に示されているように、複数のケーブ
ルが一体的かつ平状に固着され、一端を固定設備側に接
続し、他端を移動体側に接続して用いられるフラットケ
ーブルに関するものであり、このフラットケーブルは任
意の中間部で折り返して一端側の上部に他端側を積重ね
た姿勢で安定する幅Ｗと厚みＴを有し、その姿勢で前記
他端に外力を加えた際に前記積重ねられた一端側と他端
側の接触面で発生する摩擦力以上の外力を折り返し部に
向けて作用させたときに座屈しない強度を有している。
特に、個々のケーブルの絶縁帯断面輪郭が略四角形であ
り、しかも各ケーブルの絶縁帯の一面が相互に溶着され
てフラットケーブルとなっていることが好ましい。

【０００５】あるいは個々のケーブルの少なくとも一部
が中空のフレキシブルなチューブであり、そのチューブ
が他のケーブルと同一平面内に配置された状態で他のケ
ーブルに接続されているものであってもよい。なおこの
明細書でいうケーブルは電線に限られるものでなく、油
圧用チューブ空油用チューブ、ガス用チューブ等のチュ
ーブ類、あるいは電線を通す為の絶縁性フレキシブルチ
ューブ等、長尺物であって移動体の移動に追従しながら
移動体と固定設備の間を接続しているものを総称するも
のとする。また請求項４の発明は、複数のケーブルに接
続された状態で一定の軌道上を移動する有線式移動体に
対する配線構造に関しており、前記複数のケーブルを並
列配置するとともに一体的かつ平状に固着したフラット
ケーブルを形成し、このフラットケーブルを中間点で折
り返して前記フラットケーブルの一端を前記有線式移動
体に接続し、もう一端を固定設備に接続したことを特徴
としている。

【０００６】

【作用】図１に模式的に示されているフラットケーブル
によると、移動体が図中右方に動いて他端に外力が作用
する場合、フラットケーブルは座屈しない強度を有して
いるために、他端側の全体が一端側の上方を図中右側に
スライドしてゆき、折り返し点の位置を変えることによ
って他端の位置も変わる。このときフラットケーブルは
他端側が一端側の上方に積み重なった姿勢で安定してお
り、途中で座屈して折れ曲がることがない。このため、
フラットケーブル自体がケーブルベアの機能を営むこと
になり、ケーブルベアを不要とできる。なお姿勢が安定
し、かつ座屈しない強度を有するフラットケーブルは現
在のところ実現されておらず、本発明者らによって始め
て開発されたものである。

【０００７】また図２の模式的に示されているフラット
ケーブル、すなわち個々のケーブルの絶縁帯断面輪郭が
略四角形であり、各ケーブルの絶縁体の一面が相互に溶
着されたフラットケーブルによると、個々のケーブルが
強固に一体化されて容易に分離せず、しかも他端側が一
端側の上をスムースにスライドしてゆくことができ、極
めて好ましい。さらに、図３に例示されているように、
個々のケーブルの少なくとも一部が中空のフレキシブル
チューブであると、そのチューブによってエアやガスや
油圧等を移動体に供給したり、あるいはその中を電線を
通して大電力を供給したりすることができ、多様な需要
に応じることが可能となる。またこうしたフラットケー
ブルで移動体と固定設備間を接続しておくと、フラット
ケーブルは移動体の移動に追従すると同時にその移動を
妨げることがなく、ケーブルベアを用いなくともよくな
る。

【０００８】

【実施例】次に本発明の一実施例について説明する。図
４は全体構成を示すものであり、産業用ロボットＲが台
車ごと紙面左右方向に所定距離内で移動可能となってい
る。産業用ロボットＲには複数の電動モータが収容され
ており、そのモータの回転によって紙面左右方向に走行
し、アームを旋回させる。

【０００９】産業用ロボットＲの走行経路の側方にガイ
ドフレーム１１が平行に配置されている。ガイドフレー
ム１１は断面長方形の内部空間を有し、側方に溝１２が
形成されている。産業用ロボットＲにはフランジを介し
てターミナルボックスＢが取付けられており、フランジ
が溝１２を通り抜け、ターミナルボックスＢがガイドフ
レーム１１内で移動可能となっている。ガイドフレーム
１１の一端には地上側に固定された電源装置内蔵のコン
トローラＣが配置されている。このコントローラＣとタ
ーミナルボックスＢ間は多芯のフラットケーブルＦで接
続されている。このフラットケーブルＦはコントローラ
ＣとターミナルボックスＢとの間の中間点で折り返して
配置されており、産業用ロボットＲの走行に追従してそ
の折り返し位置を変化させながらターミナルボックスＢ
に接続されている側がコントローラＣに接続されている
側の上をスライドする。

【００１０】図５に良く示されているように、この実施
例の場合は２本のフラットケーブル２２，２４が用いら
れている。フラットケーブル２２と２４の間にはシート
状のテフロンシース２３ａが介装されている。フラット
ケーブル２２とガイドフレーム１１の内面との間にもお
なじテフロンシース２３ｂが介装されている。さらにフ
ラットケーブル２４の内側同士にも同じテフロンシース
２３ｃが介装されており、ガイドフレーム１１とフラッ
トケーブル２２、フラットケーブル２２とフラットケー
ブル２４並びに上下のフラットケーブル２４同士が滑ら
かに摺動する構成となっている。このフラットケーブル
２２，２４はガイドフレーム１１内に収容されているこ
ともあって、ロボットＲが左進することにも右進するこ
とにもよく追従する。フラットケーブル２２，２４は小
さな曲率半径に曲げることができることからガイドフレ
ーム１１の高さを著しく低くすることができる。

【００１１】この実施例で用いられているフラットケー
ブル２４の断面図が図６に示されている。図中３０と３
４は動力線であり、合せて１６本の線からなっている。
３１，３２，３３はそれぞれシールド３１ａ，３２ａ，
３３ａが施された信号線であり、合せて６４線からなっ
ている。すなわちこのフラットケーブル２４は８０本の
線が５グループに分割されて平型のケーブルに纏められ
ている。なお５グループはしなやかで絶縁性が高く、し
かも難燃性のポリ塩化ビニル製のシース３５で平型状に
纏められている。このフラットケーブル２４は５本のケ
ーブル３０，３１，３２，３３，３４を押出し成形ダイ
に送り込みながら、それらのケーブルのまわりにビニル
製シース３５を押し出し成形することで生産されてい
る。

【００１２】なお図６のフラットケーブルは一例であ
り、例えば図７のように複数の丸型ケーブル３７ａ〜ｄ
が一平面内に配置された状態で丸型ケーブル３７ａ〜３
７ｄ間を絶縁性の接着剤３６で平型に纏められていても
良い。

【００１３】さらに図２は、別のフラットケーブルの一
例を示している。このケーブルは５本の単位ケーブル４
０，４１，４２，４３，４４が平型に纏められている。
４０と４４は動力線であり、同一のものである。また４
１〜４３は信号線であり、やはり同一のケーブルであ
る。動力線４０はモータ駆動電力用の４本のケーブル４
１ａとブレーキ電流用の４本のケーブル４１ｂとを備え
ており、そのまわりが絶縁性の塩化ビニルシース４１ｃ
で被覆されている。信号線４１〜４３は、それぞれ３本
のツイストペア線４２ａとシールドされたツイストペア
線４２ｂを備え、そのまわりにシールド層４２ｃが配置
され、さらにこの外部が塩化ビニルシース４２ｄで被覆
されている。各塩化ビニルシースの断面輪郭はほぼ四角
形であり、隣り合う面が相互に溶着されて全体として平
型に纏められている。図２ではケーブル４３と４４を溶
着する様子を示しており、隣り合う面４３ａと４４ａを
左右から力Ｇを作用させて密着した状態でその隙間に上
方からシンナー系の塩化ビニル用の揮発性溶剤５０を滴
下する。溶剤５０は面４３ａ，４４ａ間を毛細管現象に
よってしみわたり、塩化ビニルを溶かして面４３ａと４
４ａを溶着し、その後揮発する。このようにして生産さ
れたフラットケーブルは図６に示す一体形成されたもの
にくらべてフレキシブルにその長さ、単位ケーブルの数
の変化に対応できるので、安価に生産される。そのう
え、広い面積で溶着されているために容易にケーブル間
で分離することがない。

【００１４】しかもこの場合、シース４１ｃ，４２ｄ等
の塩化ビニルシース中にパラフィンを主体とする潤滑補
助剤が含まれているために、シース表面の摩擦係数が小
さくされている。このためこのケーブルによると、図５
で例示したケースで必要とされていたテフロンシースを
用いる必要がない。

【００１５】さらに、図３は別のフラットケーブルの一
例を示している。図中６０は金属箔が蛇腹状に曲げられ
た中実のフレキシブルチューブの回りに塩化ビニル層が
コートされて絶縁化された絶縁チューブであり、このチ
ューブ内には単芯の電線６１や多芯の電線６２，６３等
が挿入可能となっている。すなわちこのチューブ６０を
用いると、必要に応じて選択された電線をこの中に通す
ことが可能となる。また図中６５はエア用のチューブ、
６６は油圧用のチューブ、６９はガス用のチューブを示
している。これらのチューブ６０，６５，６６，６９は
同一平面内に配置されており、かつ相互に接着剤６８で
接着されている。しかもこの実施例の場合、さらにこの
外部に熱収縮性のチューブ６７が施されて、全体として
強く一体化されている。

【００１６】このように、本発明は電線のみならず、チ
ューブ類についても適用できる。また熱収縮性チューブ
６７は必ずしも必要とされず、チューブ類を接着剤で接
着しておくだけでもよい。あるいは接着剤を用いずに、
熱収縮性チューブ６７のみで平型に纏めておいてもよ
い。

【００１７】さて図２、図３、図６、図７で例示した各
フラットケーブルはいずれも図１に示す特性を備えてい
る。すなわちその幅Ｗと厚みＴの関係が中間部で折り返
して一端側の上部に他端側を積み重ねた姿勢で安定して
いる関係におかれており、またその姿勢で接触面で生じ
る摩擦力以上の力を他端に作用させても他端側で座屈す
ることのない強度を備えており、他端側は一端側の上部
をスムースにスライドしてゆく。

【００１８】

【発明の効果】本発明によると、複数のケーブルを纏め
て平状のフラットケーブルとし、 ・中間部で折り返して一端側の上部に他端側を積み重ね
た姿勢で安定し、 ・しかも他端に外力を加えると、他端側で座屈すること
なく、他端側が一端側の上部を滑らかにスライドする フラットケーブルを作り出したために、フラットケーブ
ル自体がケーブルベアの機能を合わせ持つことになり、
ケーブルベアを廃止することができる。従って、ケーブ
ルを引張った状態で移動する移動体に対する接続構造が
簡単化される他、騒音の発生と断線の危険性を軽減する
ことができる。またコスト面でも極めて有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフラットケーブルを模式的に示す図

【図２】フラットケーブルの一例を示す図

【図３】フラットケーブルの他の例を示す図

【図４】実施例の全体図

【図５】図２のII−II線断面を示す図

【図６】フラットケーブルの一つの断面図

【図７】フラットケーブルの他の断面図

【図８】従来例の全体図

【図９】ケーブルベアの一例斜視図

【符号の説明】

Ｒ：産業用ロボット １１：ガイドフレーム ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ：テフロンシース ２２，２４：フラットケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤井 英康 愛知県岡崎市矢作町字赤池29番地 株式会 社電気の友社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のケーブルが一体的かつ平状に固着
   され、一端を固定設備側に接続し、他端を移動体側に接
   続して用いられるフラットケーブルであり、 任意の中間部で折り返して一端側の上部に他端側を積重
   ねた姿勢で安定する幅と厚みを有し、 その姿勢で前記他端に外力を加えた際に前記積重ねられ
   た一端側と他端側の接触面で発生する摩擦力以上の外力
   を折り返し部に向けて作用させたときに座屈しない強度
   を有しているフラットケーブル。
2. 【請求項２】 個々のケーブルの絶縁帯断面輪郭が略四
   角形であり、各ケーブルの絶縁帯の一面が相互に溶着さ
   れてフラットケーブルとなっていることを特徴とする請
   求項１に記載のフラットケーブル。
3. 【請求項３】 個々のケーブルの少なくとも一部が中空
   のフレキシブルなチューブであり、そのチューブが他の
   ケーブルと同一平面内に配置された状態で他のケーブル
   に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のフ
   ラットケーブル。
4. 【請求項４】 複数のケーブルに接続された状態で一定
   の軌道上を移動する有線式移動体に対する配線構造であ
   り、 前記複数のケーブルを並列配置するとともに一体的かつ
   平状に固着したフラットケーブルを形成し、このフラッ
   トケーブルを中間点で折り返して前記フラットケーブル
   の一端を前記有線式移動体に接続し、もう一端を固定設
   備に接続したことを特徴とする有線式移動体に対する配
   線構造。