內(nèi)部保持長(zhǎng)構(gòu)件的柔性保護(hù)導(dǎo)管的制作方法

專利名稱：內(nèi)部保持長(zhǎng)構(gòu)件的柔性保護(hù)導(dǎo)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柔性保護(hù)導(dǎo)管(guide)，該保護(hù)導(dǎo)管用于內(nèi)部保持長(zhǎng)的柔性線纜和/或管道，并將其行為引導(dǎo)至給定路徑，同時(shí)對(duì)所述線纜和/或管道進(jìn)行保護(hù)，所述線纜和/或管道將安裝有所述保護(hù)導(dǎo)管的機(jī)器的固定側(cè)連接到所述機(jī)器的移動(dòng)側(cè)，從而在固定側(cè)和移動(dòng)側(cè)之間傳輸電信號(hào)，或者在固定側(cè)和移動(dòng)側(cè)之間傳送物理介質(zhì)。具體而言，本發(fā)明涉及一種柔性長(zhǎng)保護(hù)導(dǎo)管，該柔性長(zhǎng)保護(hù)導(dǎo)管優(yōu)選用于線纜和/或管道被彎曲來實(shí)現(xiàn)安裝有所述保護(hù)導(dǎo)管的機(jī)器的固定側(cè)和所述機(jī)器的移動(dòng)側(cè)之間的連接的應(yīng)用中。
背景技術(shù)：
眾所周知，當(dāng)前可用的各種機(jī)器都設(shè)置有移動(dòng)構(gòu)件，比如直線致動(dòng)器或機(jī)器人，為了實(shí)現(xiàn)致動(dòng)，該移動(dòng)構(gòu)件連接到所述機(jī)器的固定側(cè)上的構(gòu)件(下文中稱為固定構(gòu)件)上。在大多數(shù)這種機(jī)器中，需要經(jīng)由線纜/管道(下文中只稱為線纜)，將比如電力的能量、控制信號(hào)和/或空氣傳送至所述移動(dòng)構(gòu)件。由于線纜連接在固定構(gòu)件和移動(dòng)構(gòu)件之間，因此重要的是，在對(duì)線纜進(jìn)行保護(hù)的情況下，將線纜的移動(dòng)引導(dǎo)到期望路徑。作為保護(hù)和引導(dǎo)這種線纜的機(jī)制，JP-A-H10-047441中公開的線纜保護(hù)導(dǎo)管鏈?zhǔn)枪?。所述線纜保護(hù)導(dǎo)管鏈包括沿著線纜的長(zhǎng)度方向連接的多個(gè)鏈接構(gòu)件。每個(gè)鏈接構(gòu)件包括彼此間隔開的一對(duì)左右鏈板、翼片和底板。所述翼片用來連接于所述鏈板的上邊緣之間。所述底板用來連接于所述鏈板的下邊緣之間。在用戶之間，使用所述鏈的移動(dòng)沖程(stroke)是不同的，因而所述移動(dòng)沖程的范圍為從短移動(dòng)沖程到長(zhǎng)移動(dòng)沖程。有時(shí)，需要將長(zhǎng)鏈用于10米或更長(zhǎng)的移動(dòng)沖程?？紤]到這點(diǎn)，JP-A-H10-047441中公開的線纜保護(hù)導(dǎo)管鏈通過組裝所需數(shù)量個(gè)鏈接構(gòu)件并且將該鏈伸長(zhǎng)到所需長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)所需的移動(dòng)沖程。然而，通過組裝鏈板得到可能的延長(zhǎng)的代價(jià)是這種組裝的線纜保護(hù)導(dǎo)管鏈在組裝鏈板、翼片和底板時(shí)涉及大量工作。此外，在使用這種組裝的線纜保護(hù)導(dǎo)管鏈時(shí)，由于鏈板之間的摩擦，可能會(huì)產(chǎn)生灰塵。此外，在彎曲這種組裝的線纜保護(hù)導(dǎo)管鏈時(shí)，鏈板之間相互會(huì)產(chǎn)生噪聲。而且，由于所述鏈板的相互多邊形作用，這種組裝的線纜保護(hù)導(dǎo)管鏈可以造成振動(dòng)。為了采取措施來克服這些問題，JP-A-2001-514725提出了一種線纜保護(hù)構(gòu)件。所述保護(hù)構(gòu)件由多個(gè)分段構(gòu)造而成，每個(gè)分段通過將合成樹脂注射成型為扁平的單塊結(jié)構(gòu)形成。這些分段經(jīng)由可彎曲的橋接(bridge)相互連接，從而使得所述保護(hù)構(gòu)件是可折疊的。相應(yīng)地，不再需要連接相鄰的鏈板，因而顯著地促進(jìn)了組裝工作。而且，JP-A-2001-514725中的保護(hù)構(gòu)件減少了灰塵的產(chǎn)生、由于彎曲而造成的噪聲的生成以及由于多邊形作用而產(chǎn)生的振動(dòng)，這些都是JP-A-H10-047441公開的線纜保護(hù)導(dǎo)管鏈的問題。然而，在JP-A-2001-514725的可折疊線纜保護(hù)構(gòu)件中，每個(gè)分段通過將合成樹脂注射成型為單塊扁平結(jié)構(gòu)來提供。因此，在比如將所述可折疊的線纜保護(hù)構(gòu)件應(yīng)用于具有長(zhǎng)移動(dòng)沖程的直線致動(dòng)器機(jī)器時(shí)，往往很難制作出具有適于所述長(zhǎng)移動(dòng)沖程的長(zhǎng)度的可折疊線纜保護(hù)構(gòu)件。例如，在用于注射成型的模具的尺寸方面存在物理限制。此外，由于用戶之間期望的移動(dòng)沖程不同，因此提供多個(gè)適于各個(gè)期望移動(dòng)沖程的模具將帶來制造成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的線纜保護(hù)構(gòu)件的問題作出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于提供一種用于線纜和/或管道的保護(hù)導(dǎo)管，該保護(hù)導(dǎo)管消除了比如組裝鏈板的麻煩工作，減少了灰塵、彎曲噪聲和彎曲振動(dòng)，易于處理具有各種長(zhǎng)度的移動(dòng)沖程，并且不僅在直線姿態(tài)引導(dǎo)部分內(nèi)，而且在彎曲姿態(tài)引導(dǎo)部分內(nèi)都平滑地保持和引導(dǎo)所述線纜和/或管道，而不會(huì)產(chǎn)生引導(dǎo)不順暢(backlash)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的保護(hù)導(dǎo)管具有長(zhǎng)的形狀，并且內(nèi)部保持包括柔性線纜和柔性管道中至少之一的長(zhǎng)構(gòu)件。所述保護(hù)導(dǎo)管包括柔性曲面帶狀基板(base)和多個(gè)柔性分段構(gòu)件。所述曲面帶狀基板由合成樹脂制成并形成為長(zhǎng)板，并且具有長(zhǎng)度方向。所述分段構(gòu)件也由合成樹脂制成，被允許從所述曲面帶狀基板的兩個(gè)端部豎起(uprise)，并且沿著所述長(zhǎng)度方向彼此間隔開，所述兩個(gè)端部沿著與所述長(zhǎng)度方向垂直的方向彼此相對(duì)。因此，所述分段構(gòu)件沿著所述曲面帶狀基板，協(xié)同界定用于容納所述長(zhǎng)構(gòu)件的空間。從所述長(zhǎng)度方向來看，所述曲面帶狀基板具有朝向所述空間向內(nèi)彎曲的截面。在具有這種構(gòu)造的長(zhǎng)保護(hù)導(dǎo)管中，所述線纜(和/或管道)穿過由所述曲面帶狀基板和所述多個(gè)分段構(gòu)件界定的空間。所述保護(hù)導(dǎo)管的一端連接到安裝有所述保護(hù)導(dǎo)管的機(jī)器的固定構(gòu)件，而另一端固定到所述機(jī)器的移動(dòng)構(gòu)件。所述線纜(和/或管道)將電力或控制信號(hào)(和/或空氣等)從所述固定構(gòu)件側(cè)傳輸?shù)剿鲆苿?dòng)構(gòu)件側(cè)。所述保護(hù)導(dǎo)管跟隨所述移動(dòng)構(gòu)件移動(dòng)，同時(shí)沿著所述長(zhǎng)度方向在所述保護(hù)導(dǎo)管的一部分中形成彎曲部分。隨著所述移動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)，所述彎曲部分的位置沿著所述長(zhǎng)度方向變化。在所述保護(hù)導(dǎo)管中，在所述彎曲部分隨著所述移動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)而改變其位置時(shí)，所述保護(hù)導(dǎo)管中的處于直線姿態(tài)的新部分變?yōu)閺澢藨B(tài)，而所述保護(hù)導(dǎo)管中的已經(jīng)處于彎曲姿態(tài)的部分則返回到直線姿態(tài)。在所述保護(hù)導(dǎo)管變?yōu)閺澢藨B(tài)時(shí)，所述曲面帶狀基板中的曲面變平，而沿著所述長(zhǎng)度方向布置于被放置在所述彎曲部分內(nèi)的多個(gè)分段構(gòu)件之間的間隙(例如，狹縫)中的每個(gè)變得逐漸寬于原始寬度。通過使得所述帶狀基板變平以及使得所述多個(gè)分段構(gòu)件之間的間隙變寬，吸收在直線姿態(tài)變?yōu)閺澢藨B(tài)時(shí)將會(huì)造成的變形(或應(yīng)變)。因而，在所述保護(hù)導(dǎo)管的直線姿態(tài)部分和彎曲姿態(tài)部分兩者內(nèi)，都可靠地確保用于容納線纜的空間。按照這種方式，本發(fā)明的保護(hù)導(dǎo)管在直線姿態(tài)引導(dǎo)部分和彎曲姿態(tài)引導(dǎo)部分兩者內(nèi)都能夠平滑地弓I導(dǎo)線纜，而不會(huì)產(chǎn)生弓I導(dǎo)不順暢。此外，由于所述長(zhǎng)的保護(hù)導(dǎo)管由樹脂材料制成，從而具有柔軟性，因此常規(guī)技術(shù)中的例如鏈板組裝工作不再是必需的。而且，不使用在引導(dǎo)線纜時(shí)彼此接觸的鏈板，可以消除比如在引導(dǎo)期間產(chǎn)生灰塵以及造成彎曲噪聲和彎曲振動(dòng)的問題。另外，通過僅僅在長(zhǎng)度方向上的與安裝有所述保護(hù)導(dǎo)管的機(jī)器的移動(dòng)構(gòu)件的沖程相符的位置處切割所述保護(hù)導(dǎo)管，獲得具有期望長(zhǎng)度的保護(hù)導(dǎo)管。因此，本發(fā)明的保護(hù)導(dǎo)管能夠容易地對(duì)要求保護(hù)導(dǎo)管具有各種長(zhǎng)度的應(yīng)用進(jìn)行響應(yīng)，由此提供良好的通用性。


在附圖中
I是例示安裝有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的線纜保護(hù)導(dǎo)管的裝置的示例的透視圖；2是更加具體地例示根據(jù)所述實(shí)施例的線纜保護(hù)導(dǎo)管的大體形狀的部分省略
3是例示根據(jù)所述實(shí)施例的線纜保護(hù)導(dǎo)管的直線姿態(tài)部分的部分透視圖4是例示根據(jù)所述實(shí)施例的線纜保護(hù)導(dǎo)管的彎曲姿態(tài)部分的部分透視圖5是大體例示根據(jù)所述實(shí)施例的包括彎曲部分的線纜保護(hù)導(dǎo)管的側(cè)視圖6是例示沿著圖5的線A-A截取的與直線姿態(tài)對(duì)應(yīng)的截面的截面7是例示沿著圖5的線B-B截取的與彎曲姿態(tài)對(duì)應(yīng)的截面的截面8是例示沿著圖5的線C-C截取的與另一直線姿態(tài)對(duì)應(yīng)的截面的截面9是沿著與作為本發(fā)明的修改例的線纜保護(hù)導(dǎo)管的長(zhǎng)度方向垂直的平面的截 10是沿著與作為本發(fā)明的另一修改例的線纜保護(hù)導(dǎo)管的長(zhǎng)度方向垂直的平面在
圖
圖的透視圖
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圖
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圖面圖；和
圖的截面圖。
具體實(shí)施例方式下文將參考圖1到圖8描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的由合成樹脂制成的線纜保護(hù)導(dǎo)管的實(shí)施例。圖1是例示安裝有根據(jù)本實(shí)施例的線纜保護(hù)導(dǎo)管100的被稱為直線機(jī)器人的直線移動(dòng)裝置M的透視圖。直線移動(dòng)裝置M中包含由滾珠螺桿驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器。具體而言，如圖1中所示，直線移動(dòng)裝置M包括固定框架Ml、移動(dòng)構(gòu)件M2、設(shè)置框架M3和致動(dòng)器M4。固定框架Ml設(shè)置在機(jī)器側(cè)上，移動(dòng)構(gòu)件M2是設(shè)置在所述機(jī)器側(cè)上的移動(dòng)框架。設(shè)置框架M3與固定框架Ml相連，并且包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)MT。致動(dòng)器M4是由滾柱螺桿驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器，用于使得移動(dòng)構(gòu)件M2相對(duì)于固定框架Ml直線移動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置框架M3中包含的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)MT后，致動(dòng)器M4被驅(qū)動(dòng)。響應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng),相對(duì)于固定框架Ml直線移動(dòng)移動(dòng)構(gòu)件M2。如圖1中所示，設(shè)置X-Y-Z坐標(biāo)系，在該坐標(biāo)系中，固定框架Ml的長(zhǎng)度方向與Y軸方向一致。移動(dòng)構(gòu)件M2被允許沿著Y軸方向往復(fù)移動(dòng)(參見圖1中的箭頭L)。如圖1中所示，在固定框架Ml的沿著X軸方向彼此相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面中，一個(gè)側(cè)面設(shè)置有安裝板M1A。具體而言，將從所述長(zhǎng)度方向來看時(shí)具有L形截面的安裝板MlA固定到所述固定框架Ml的所述側(cè)面中之一上，其中安裝板MlA的側(cè)面被取向?yàn)檠刂鳽軸方向向上。此外，在移動(dòng)構(gòu)件M2的沿著X軸方向彼此相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面中，一個(gè)側(cè)面設(shè)置有懸臂M2A。具體而言，將在沿著X軸方向觀看時(shí)具有倒置的L形截面的懸臂M2A固定到移動(dòng)構(gòu)件M2的側(cè)面中之一上。因此，安裝板MlA和懸臂M2A在直線移動(dòng)裝置M的側(cè)面上沿著Z軸方向彼此相對(duì)。相應(yīng)地，當(dāng)移動(dòng)構(gòu)件M2相對(duì)于固定框架Ml沿著Y軸方向移動(dòng)時(shí)，懸臂M2A也相對(duì)于安裝板MlA沿著Y軸方向移動(dòng)(參見圖1中的箭頭L)。移動(dòng)構(gòu)件M2包括實(shí)現(xiàn)致動(dòng)器M4的功能所需的電氣和機(jī)械元件，比如消耗電力的元件和電控制元件。相應(yīng)地，致動(dòng)器M4設(shè)置有長(zhǎng)的柔性構(gòu)件，比如線纜/管道C，其包括具有端部的線纜，一個(gè)端部連接到固定框架M1，以及另一端部連接到移動(dòng)構(gòu)件M2，從而將電力從固定框架Ml側(cè)供應(yīng)到移動(dòng)構(gòu)件M2側(cè)；用于在固定框架Ml和移動(dòng)構(gòu)件M2之間傳輸信號(hào)的線纜；以及其他必要的管道。在下文中，線纜/管道C簡(jiǎn)稱為線纜C。線纜C隨著移動(dòng)構(gòu)件M2的移動(dòng)而以空間方式移動(dòng)。因此，直線移動(dòng)裝置M包括線纜保護(hù)導(dǎo)管100，該線纜保護(hù)導(dǎo)管100保護(hù)線纜C，并且引導(dǎo)線纜C在期望路徑內(nèi)的移動(dòng)(行為)。具體而言，如圖1中所示，線纜保護(hù)導(dǎo)管100具有長(zhǎng)的形狀，并且具有端部IOOa和100b。線纜保護(hù)導(dǎo)管100具有與長(zhǎng)度方向垂直的基本上為矩形的截面，其中在內(nèi)部形成從所述長(zhǎng)度方向觀看基本近似于矩形的中空部。所述中空部充當(dāng)允許線纜C移動(dòng)通過的路徑。線纜保護(hù)導(dǎo)管100是完全由合成樹脂制成的單塊構(gòu)件。在端部IOOa和IOOb中，端部IOOa固定附著到固定框架Ml的安裝板MlA的靠近安裝板MlA的末端部分的預(yù)定位置上。另一方面，端部IOOb固定附著到移動(dòng)構(gòu)件M2的懸臂M2A的末端部分上。按照這種方式，如圖1中所示，將線纜保護(hù)導(dǎo)管100的端部IOOa和IOOb分別固定到安裝板MlA和懸臂M2A上。線纜保護(hù)導(dǎo)管100中的除了端部IOOa和IOOb之外的部分對(duì)應(yīng)于主體100c。主體IOOc的一部分被放置在安裝板MlA的上表面上。具體而言，將長(zhǎng)的線纜保護(hù)導(dǎo)管100安裝到直線移動(dòng)裝置M上，該長(zhǎng)的線纜保護(hù)導(dǎo)管100被彎曲從而沿著Y-Z平面形成U形彎曲部分100X (主體IOOc的一部分)。相應(yīng)地，當(dāng)相對(duì)于固定框架Ml平移移動(dòng)構(gòu)件M2時(shí)，允許線纜保護(hù)導(dǎo)管100移動(dòng)，從而改變U形彎曲部分100X在安裝板MlA上的位置(參見圖1中的劃-點(diǎn)-點(diǎn)線)。線纜保護(hù)導(dǎo)管100被設(shè)計(jì)為賦予給定剛度。因此，在安裝到直線移動(dòng)裝置M上之前，線纜保護(hù)導(dǎo)管100在自然放置的狀態(tài)下保持其基本上呈直線的形狀。因而，事實(shí)是，線纜保護(hù)導(dǎo)管100能夠保持其基本上呈直線的形狀，而無(wú)需放置到安裝板MlA上，但是為了保護(hù)其免受工廠內(nèi)的其它機(jī)器或構(gòu)件的影響，將線纜保護(hù)導(dǎo)管100放置到安裝板MlA上。線纜C從固定框架Ml側(cè)穿過線纜保護(hù)導(dǎo)管100的中空部，以便連接到移動(dòng)構(gòu)件M2。下文將參考圖2到圖8詳細(xì)描述線纜保護(hù)導(dǎo)管100的構(gòu)造和優(yōu)點(diǎn)。在線纜保護(hù)導(dǎo)管100安裝在直線移動(dòng)裝置M上的狀態(tài)下，確保隨著移動(dòng)構(gòu)件M2的移動(dòng)，U形彎曲部分100X沿著Y-Z平面在Y軸方向上移動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)移動(dòng)，如下所述構(gòu)造線纜保護(hù)導(dǎo)管100。線纜保護(hù)導(dǎo)管100被構(gòu)造為具有期望長(zhǎng)度的長(zhǎng)構(gòu)件。線纜保護(hù)導(dǎo)管100具有與它的長(zhǎng)度方向垂直的截面(在安裝在直線移動(dòng)裝置M的狀態(tài)下的沿著X-Z平面的截面)。所述截面具有基本上為矩形的形狀，其中它的長(zhǎng)邊由相對(duì)的上曲面和下曲面界定。優(yōu)選地，線纜保護(hù)導(dǎo)管100是由合成樹脂制成的單塊構(gòu)件，并且它的具有基本上為矩形的界面的內(nèi)部空間充當(dāng)用于容納線纜C的容納空間R。為了形成空間R，線纜保護(hù)導(dǎo)管100包括沿著線纜C的長(zhǎng)度方向延伸的曲面帶狀基板110 (下文中簡(jiǎn)稱為基板110)以及多個(gè)一體連接的基本上為U形的壁部分(充當(dāng)分段構(gòu)件)120。每個(gè)U形壁部分120包括從基板110的兩側(cè)豎起的側(cè)壁121以及用于連接側(cè)壁121的側(cè)邊緣的曲面頂板122。如從圖2、圖4和圖5中將理解的，在經(jīng)過U形彎曲部分100X之前和之后，在線纜保護(hù)導(dǎo)管100的長(zhǎng)度方向上，基板110和每個(gè)頂板122在Z軸方向上的關(guān)系相反。如圖2和圖3中所示，當(dāng)線纜保護(hù)導(dǎo)管100處于直線狀態(tài)時(shí)，多個(gè)壁部分(分段構(gòu)件)120沿著基板110的長(zhǎng)度方向以固定間距Pl布置，并且以與狹縫S對(duì)應(yīng)的固定空隙LI彼此間隔開。狹縫S在制造線纜保護(hù)導(dǎo)管100時(shí)的切割過程中形成。間距Pl和空隙LI可以根據(jù)線纜保護(hù)導(dǎo)管100在長(zhǎng)度方向上的位置合適地改變。然而，在本實(shí)施例中，無(wú)論線纜保護(hù)導(dǎo)航100被放置在長(zhǎng)度方向上的什么位置，間距Pl和空隙L被固定設(shè)置。如圖2中所示，基板110和多個(gè)壁部分120形成空間R，該空間R確保U形彎曲部分100X同樣通過。曲面帶狀基板110包括曲面部分110A，該曲面部分IlOA從基板110突出，并且朝向相對(duì)表面122 (頂板122)彎曲。類似地，頂板122包括曲面部分122A，該曲面部分122A沿著遠(yuǎn)離基板110的方向彎曲。曲面部分IIOA和122A的彎曲度在本實(shí)施例中確保是相同的。相應(yīng)地，如圖6中所示，從沿著X-Z平面的截面來看，空間R不具有嚴(yán)格的矩形形狀。取而代之，在空間R的截面中，沿著Z軸方向彼此相對(duì)的壁部(S卩，基板110和頂板122)沿著相同的方向彎曲，同時(shí)是基本上彼此平行。應(yīng)該明白的是，取決于使用線纜保護(hù)導(dǎo)管100時(shí)的條件，曲面部分IlOA和122A的彎曲度可以不同。
曲面部分IIOA和122A可以沿著X軸方向分別設(shè)置在整個(gè)基板110和頂板122上，或者可以部分設(shè)置在比如基板110和頂板122在X軸方向上的對(duì)應(yīng)中心處。內(nèi)部空間R的截面的尺寸取決于基板110和頂板122的尺寸以及側(cè)壁121的尺寸。相反，截面的尺寸可以根據(jù)期望通過線纜保護(hù)導(dǎo)管的線纜C的數(shù)目、尺寸、類型等設(shè)置。在本實(shí)施例中，基板Iio和頂板122的各自曲面部分IlOA和122A的彎曲度(例如，由曲率中心的位置和曲率半徑表示)被確定為是相同的，從而空間R將具有足夠大的尺寸。用于制造線纜保護(hù)導(dǎo)管100的材料可能必須是合成樹脂，該合成樹脂能夠保持比如線纜/管道的長(zhǎng)的柔性構(gòu)件，并且具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和模制精確度。例如，可以使用的材料包括比如聚乙烯或聚丙烯的聚烯烴類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚酯類樹脂、聚丙烯酸類樹脂、聚縮醛類樹脂、聚氯乙烯類樹脂和聚苯乙烯類樹脂。在制造線纜保護(hù)導(dǎo)管100時(shí)，首先使用擠壓機(jī)或拉伸機(jī)，對(duì)如上所述的樹脂材料進(jìn)行處理。通過所述擠壓或拉伸處理，制備單塊管狀構(gòu)件，在該管狀構(gòu)件中，曲面帶狀基板100與多個(gè)連續(xù)的壁部分120集成在一起。在這種情況下，加工機(jī)中使用的模具被形成為使得該模具能夠分別形成基板110、頂板122以及曲面部分IlOA和122A。使用切片機(jī)處理按照這種方式制備的管狀構(gòu)件，從而如圖3中所示，以預(yù)定間距Pl形成狹縫S，其中在每個(gè)間距Pl中形成預(yù)定空隙LI。每個(gè)狹縫S被形成為貫穿每個(gè)壁部分120的高度，并且具有抵達(dá)基板110的深度或死端(dead end)。如圖5中所示，每個(gè)狹縫S的死端具有被圓化的部分R (參見附圖標(biāo)記R)。在按照這種方式構(gòu)造的線纜保護(hù)導(dǎo)管100中，當(dāng)移動(dòng)構(gòu)件M2相對(duì)于固定框架Ml沿著Y軸方向直線移動(dòng)時(shí)，端部IOOb也沿著Y軸方向移動(dòng)。隨著這個(gè)移動(dòng)，線纜保護(hù)導(dǎo)管100的彎曲部分100X的位置沿著Y軸方向改變。如圖6中所示，在線纜保護(hù)導(dǎo)管100中，它的直線姿態(tài)部分沿著X-Z平面具有基本上為矩形的截面，其中該截面的兩個(gè)長(zhǎng)邊是彎曲的。然而，隨著彎曲部分100X移動(dòng)并且接近直線姿態(tài)部分，彎曲部分100X附近的幾個(gè)狹縫S開始張開得比直到此時(shí)一致維持的空隙LI更寬。隨后，在彎曲部分100X抵達(dá)時(shí)，狹縫S張開得與預(yù)定空隙L2 (>L1) —樣寬。因此，由于狹縫S增寬，通過彈性形變吸收由于彎曲部分100X的彎曲造成的變形(或應(yīng)變)。在這種情況下，如圖4和圖7中所示，彎曲部分100X的與長(zhǎng)度方向垂直的截面，即沿著X-Z平面的截面，變平，從而示出更為矩形的形狀。換言之，與圖6中所示的直線姿態(tài)部分中截面相比，如圖7中的實(shí)線所示，基板110和頂板122 (曲面部分IlOA和122A)變平。按照這種方式，由于狹縫S增寬以及上下曲面部分IlOA和122A變平，線纜保護(hù)導(dǎo)管100的組件能夠分散它們由于彎曲而導(dǎo)致的變形(或應(yīng)變)。與此同時(shí)，線纜保護(hù)導(dǎo)管100能夠使它的姿態(tài)從直線平滑地變?yōu)閺澢Ｓ捎谠诰€纜保護(hù)導(dǎo)管100中實(shí)現(xiàn)這種平滑彎曲，因而在通過線纜保護(hù)導(dǎo)管100對(duì)容納于內(nèi)部空間R內(nèi)的線纜C提供保護(hù)的同時(shí)，與空間R (路徑)的移動(dòng)相協(xié)調(diào)地引導(dǎo)所述線纜C。因而，移動(dòng)構(gòu)件M2也能夠按照平滑的方式移動(dòng)。此外，在圖5中，虛線Lx (其在圖5中應(yīng)該以雙點(diǎn)鏈線部分繪制出)示出了在沿著線纜保護(hù)導(dǎo)管100的長(zhǎng)度方向位置從直線姿態(tài)行進(jìn)到彎曲姿態(tài)時(shí)，曲面部分IlOA的頂部位置TP (參見圖7)在它的Z軸高度上如何變化。線纜保護(hù)導(dǎo)管100具有各種優(yōu)點(diǎn)。首先，線纜保護(hù)導(dǎo)管100可以消除如常規(guī)技術(shù)中那樣通過組裝構(gòu)件在工作現(xiàn)場(chǎng)制備線纜保護(hù)導(dǎo)管的必要性。在根據(jù)本實(shí)施例的線纜保護(hù)導(dǎo)管100中，將曲面帶狀基板110和多個(gè)壁部分120形成為單塊構(gòu)件。因此，消除了如上所述的組裝工作負(fù)擔(dān)，并且由此相應(yīng)地提高了工作效率。在整個(gè)線纜保護(hù)導(dǎo)管100內(nèi)，沿著線纜保護(hù)導(dǎo)管100的長(zhǎng)度方向，以均勻的間距Pl形成狹縫S。因此，可以在任何狹縫S處切斷所述線纜保護(hù)導(dǎo)管100，以便匹配所容納的線纜C的長(zhǎng)度。換言之，只須根據(jù)應(yīng)用切斷線纜保護(hù)導(dǎo)管100。因此，沒有必要預(yù)先制備各種類型的線纜保護(hù)導(dǎo)管。相應(yīng)地，現(xiàn)場(chǎng)僅僅利用簡(jiǎn)單的工作負(fù)荷就可以提供具有期望長(zhǎng)度的線纜保護(hù)導(dǎo)管100。按照這種方式，可以提供具有良好的通用特性的線纜保護(hù)導(dǎo)管100。此外，由于使用擠壓或拉伸來形成線纜保護(hù)導(dǎo)管100，因而曲面帶狀基板110在長(zhǎng)度方向上具有高的分子定向度。按照這種方式，線纜保護(hù)導(dǎo)管100在長(zhǎng)度方向上具有高的疲勞強(qiáng)度，并且由此相應(yīng)地具有優(yōu)異的耐久性。此外，在執(zhí)行擠壓或拉伸時(shí)，可以改變線纜保護(hù)導(dǎo)管100中的基板110和/或壁部分120的厚度和尺寸。此外，可以合適地選擇形成線纜保護(hù)導(dǎo)管100的材料。按照這種方式，在為線纜C提供保護(hù)的情況下對(duì)線纜C進(jìn)行引導(dǎo)時(shí)，獲得與期望容納的線纜C的類型和數(shù)量相符的最佳路徑(即，空間R)模式。此外，在制造保護(hù)導(dǎo)管100時(shí)使用合成樹脂材料實(shí)現(xiàn)了采用擠壓或拉伸進(jìn)行連續(xù)處理，同時(shí)確保用于容納線纜C的空間R中的穩(wěn)定模式。此外，如圖6和圖8中所示，只要線纜保護(hù)導(dǎo)管100保持其直線姿態(tài)，基板100就具有曲面部分110A。相應(yīng)地，在曲面部分IlOA的每一端部處的豎起部分與每個(gè)側(cè)壁121之間形成具有略微成銳角的截面的空間SP。因此，在每個(gè)狹窄的空間SP內(nèi)容納線纜C的至少一部分。所述銳角空間SP由于其形狀、壁厚等原因而具有高剛度。所述高剛度用來在長(zhǎng)度方向上支撐線纜C。因此，當(dāng)在線纜保護(hù)導(dǎo)管100的直線姿態(tài)部分中引導(dǎo)線纜C時(shí)，可靠地維持線纜C的直線姿態(tài)。如上所述，在本實(shí)施例中，曲面帶狀基板110和壁部分120的形狀和尺寸被設(shè)置為使得充分地確保用于容納線纜C的空間R。這與本實(shí)施例所特有的結(jié)構(gòu)協(xié)同作用。具體而言，線纜保護(hù)導(dǎo)管100 (S卩，線纜C)在空間R內(nèi)總是具有線纜C保持直線姿態(tài)的部分；線纜C的姿態(tài)從直線變?yōu)閺澢牟糠郑痪€纜C保持彎曲姿態(tài)的部分；線纜C的姿態(tài)再次從彎曲變?yōu)橹本€的部分；以及線纜C的姿態(tài)再次返回到直線的部分。在本實(shí)施例中，涉及彎曲姿態(tài)的部分提供允許狹縫S吸收由于彎曲造成的變形(或應(yīng)變)的效果，以及使得曲面部分IlOA和122A變平的效果。如上所述，線纜保護(hù)導(dǎo)管100在空間R內(nèi)具有線纜C保持直線姿態(tài)的部分或者線纜C保持彎曲姿態(tài)的部分。在這些部分之間，除了存在曲面部分變平的變化之外，在空間R的形狀和尺寸上沒有太過顯著的變化。因此，本實(shí)施例提供了一種合適的模型，該模型能夠在充分確保內(nèi)部的空間R (路徑)的情況下，接受線纜保護(hù)導(dǎo)管100的直線姿態(tài)以及線纜保護(hù)導(dǎo)管100的彎曲姿態(tài)兩者。相應(yīng)地，所述模型中的空間R能夠抑制伴隨線纜C的移動(dòng)而產(chǎn)生的引導(dǎo)不順暢(backlash)。具體而言，如上所述，U形彎曲部分100X的位置隨著移動(dòng)構(gòu)件M2的移動(dòng)而發(fā)生變化。因此，無(wú)論彎曲部分100X所處的位置在何處，線纜保護(hù)導(dǎo)管100總是能夠包圍線纜C，·并且弓I導(dǎo)線纜c的彎曲部分的移動(dòng)。此外，當(dāng)在空間R內(nèi)容納多條線纜C時(shí)，線纜保護(hù)導(dǎo)管100的直線姿態(tài)部分中的曲面部分IlOA和122A可以行使其在空間R內(nèi)固定所述多條線纜的容納位置的功能。具體而言，曲面部分IlOA和122A的傾斜行使了防止空間R內(nèi)容納的多條線纜C沿著X-Z平面內(nèi)的方向自發(fā)移動(dòng)(橫越線纜C的移動(dòng))的功能。更具體而言，在直線移動(dòng)裝置M的操作期間，線纜C沿著X-Z平面的位置總是保持其初始容納到空間R內(nèi)的樣子。由此，抑制了多條線纜C的相互干擾或者避免遭受接觸摩擦。因此，實(shí)現(xiàn)了具有平滑、穩(wěn)定的移動(dòng)的線纜保護(hù)導(dǎo)管。此外，沿著曲面帶狀基板100的長(zhǎng)度方向，按照均勻間距布置具有相同形狀的多個(gè)壁部分120。這個(gè)構(gòu)造允許線纜保護(hù)導(dǎo)管100更加有效地行使它的使狹縫S的寬度增寬以及使曲面部分IlOA和122A變平的功能。結(jié)果是，隨著移動(dòng)構(gòu)件M2的移動(dòng)，U形彎曲部分100X的位置沿著Y軸方向移動(dòng)，同時(shí)可靠地維持專有的彎曲部分100X的U形形狀。因而，按照穩(wěn)定的方式保護(hù)和引導(dǎo)線纜C。此外，多個(gè)壁部分120由狹縫S相互間隔開。多個(gè)狹縫S中的每個(gè)的基板部分，即死端，抵達(dá)曲面帶狀基板110。這個(gè)構(gòu)造極大地增強(qiáng)了吸收由于彎曲部分100X中的彎曲造成的變形(或應(yīng)變)的效果。因此，彎曲部分100X可以只具有較小的曲率半徑。由此，可以使得線纜保護(hù)導(dǎo)管100所占用的空間變得更小。此外，由于每個(gè)狹縫S的死端具有被圓化的部分R，因此施加到每個(gè)狹縫S的基板部分(死端)的變形(或應(yīng)變)將被有效而均勻地分散到周邊。因而，增強(qiáng)了線纜保護(hù)導(dǎo)管100的耐久性。至此描述了本實(shí)施例的線纜保護(hù)導(dǎo)管100的構(gòu)造和功能。相應(yīng)地，將獲得如下闡述的不同于常規(guī)技術(shù)的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的有利效果。用于提供常規(guī)鏈板結(jié)構(gòu)的組裝工作不再是必需的。線纜保護(hù)導(dǎo)管100能夠避免產(chǎn)生灰塵，而在常規(guī)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)鏈板之間的插銷在插銷孔內(nèi)滑動(dòng)從導(dǎo)致摩擦損傷時(shí)，將產(chǎn)生灰塵。此外，線纜保護(hù)導(dǎo)管100能夠防止出現(xiàn)常規(guī)結(jié)構(gòu)中由于止動(dòng)構(gòu)件之間的碰撞而產(chǎn)生的間歇彎曲噪聲，所述致動(dòng)構(gòu)件用于在鏈板彎曲時(shí)限定鏈板之間的彎曲角。此外，線纜保護(hù)導(dǎo)管100能夠防止出現(xiàn)常規(guī)結(jié)構(gòu)中伴隨鏈板之間的多邊形作用將會(huì)產(chǎn)生的間歇彎曲振動(dòng)。當(dāng)與常規(guī)技術(shù)中的具有橋接結(jié)構(gòu)的通過橋接構(gòu)件使各段相互連接的可折疊線纜保護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行比較時(shí)，本實(shí)施例的線纜保護(hù)導(dǎo)管100也是有利的。具體而言，不管空間R需要具有多大的長(zhǎng)度，都可以使用一體化且連續(xù)的模制，將線纜保護(hù)導(dǎo)管100制造為單塊組件。相應(yīng)地，比如組裝分段的工作不再是必需的。例如，在將線纜保護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件用于直線致動(dòng)器機(jī)器中時(shí)，線纜保護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件要求具有大的長(zhǎng)度，以便跟隨致動(dòng)器軸的沖程。根據(jù)本實(shí)施例，也可以制造這種長(zhǎng)的線纜保護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件。本發(fā)明的長(zhǎng)的柔性線纜保護(hù)導(dǎo)管用作用于容納線纜(和/或管道)的線纜保護(hù)導(dǎo)管，該線纜(和/或管道)連接在安裝有所述線纜保護(hù)導(dǎo)管的機(jī)器的固定構(gòu)件和移動(dòng)構(gòu)件之間。當(dāng)在沿著它的長(zhǎng)度方向彎曲的情況下使用時(shí)，所述線纜保護(hù)導(dǎo)管尤其能夠發(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn)。只要按照這種方式使用所述線纜保護(hù)導(dǎo)管，在安裝有所述線纜保護(hù)導(dǎo)管的機(jī)器方面不存在特別的限制。例如，可以將所述線纜保護(hù)導(dǎo)管安裝在比如工作機(jī)、生產(chǎn)機(jī)、動(dòng)力傳送機(jī)、測(cè)量機(jī)、物流機(jī)和機(jī)器人上。本發(fā)明的線纜保護(hù)導(dǎo)管不必限于具有上述結(jié)構(gòu)的線纜保護(hù)導(dǎo)管上。例如，所述線纜保護(hù)導(dǎo)管可以具有如圖9或圖10所示的截面結(jié)構(gòu)。在圖9中示出的線纜保護(hù)導(dǎo)管100A中，基板110和頂板122在它們的兩側(cè)在X軸方向上分別設(shè)置有小的未彎曲或扁平部分IlOB和122B。在圖10中示出的線纜保護(hù)導(dǎo)管100B中，僅僅基板110具有曲面部分110A，而頂板122被設(shè)置為扁平壁。當(dāng)線纜保護(hù)導(dǎo)管100A或100B處于彎曲姿態(tài)時(shí)，從長(zhǎng)度方向來看的截面可能稍微變形(或應(yīng)變)。然而，用于將多個(gè)壁部分120彼此間隔開的狹縫S和基板110的曲面部分IlOA有效地行使它們的功能，由此在直線姿態(tài)和彎曲姿態(tài)兩者中可靠地引導(dǎo)線纜C。本發(fā)明可以在不背離本發(fā)明的精神的情況下，以若干其它形式具體實(shí)現(xiàn)。至此為止描述的實(shí)施例和修改例意在僅僅是例示性的，而不是限制性的，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍由所述權(quán)利要求限定，而不是由在所述權(quán)利要求之前的描述所限定。因此，權(quán)利要求意在包括落在權(quán)利要求的邊界內(nèi)的所有變化或這些邊界的等價(jià)物。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)部保持長(zhǎng)構(gòu)件的柔性保護(hù)導(dǎo)管，所述長(zhǎng)構(gòu)件包括柔性線纜和柔性管道中的至少之一，所述保護(hù)導(dǎo)管包括 柔性曲面帶狀基板，所述柔性曲面基板由合成樹脂制成，并且被形成為具有長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)板的形狀；以及 多個(gè)柔性分段構(gòu)件，所述多個(gè)柔性分段構(gòu)件由合成樹脂制成，并且沿著所述曲面帶狀基板的長(zhǎng)度方向彼此間隔開，所述分段構(gòu)件從所述曲面帶狀基板的兩側(cè)豎起，并且沿著所述曲面帶狀基板協(xié)同界定用于容納所述長(zhǎng)構(gòu)件的空間，所述曲面帶狀基板的兩側(cè)沿著與所述長(zhǎng)度方向垂直的方向彼此相對(duì)，其中 從所述長(zhǎng)度方向來看，所述曲面帶狀基板具有截面，所述截面朝向所述空間向內(nèi)彎曲。
2.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)導(dǎo)管，其中，所述曲面帶狀基板的截面從所述曲面帶狀基板的兩個(gè)端部左右對(duì)稱地彎曲。
3.如權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)導(dǎo)管，其中，所述多個(gè)分段構(gòu)件中的每個(gè)具有從所述曲面帶狀基板的兩個(gè)端部豎起的側(cè)壁，以及一體地連接到所述側(cè)壁的兩個(gè)端部從而與所述曲面帶狀基板相對(duì)的頂板，所述側(cè)壁的兩個(gè)端部沿著與所述長(zhǎng)度方向垂直的方向彼此相對(duì)。
4.如權(quán)利要求3所述的保護(hù)導(dǎo)管，其中，從所述長(zhǎng)度方向來看，所述頂板被彎曲為遠(yuǎn)離所述空間。
5.如權(quán)利要求4所述的保護(hù)導(dǎo)管，其中，所述曲面帶狀基板以及構(gòu)成所述多個(gè)分段構(gòu)件中的每個(gè)的側(cè)壁和頂板由相同的樹脂材料一體形成。
6.如權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)導(dǎo)管，其中，通過制備單塊管狀構(gòu)件并且沿著與所述長(zhǎng)度方向垂直的方向?yàn)樗鰡螇K管狀構(gòu)件提供切口，形成所述多個(gè)分段構(gòu)件，所述單塊管狀構(gòu)件包括所述曲面帶狀基板和所述空間。
7.如權(quán)利要求6所述的保護(hù)導(dǎo)管，其中，沿著所述長(zhǎng)度方向，按照均勻的間隔設(shè)置所述切口，從而使得所述多個(gè)分段構(gòu)件的長(zhǎng)度在所述長(zhǎng)度方向上相同。
8.如權(quán)利要求6或7所述的保護(hù)導(dǎo)管，其中，沿著所述長(zhǎng)度方向?qū)⑺龆鄠€(gè)分段構(gòu)件彼此間隔開的多個(gè)切口中的每個(gè)具有抵達(dá)所述曲面帶狀基板的死端，所述死端朝向所述曲面帶狀基板圓化。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有長(zhǎng)形狀且內(nèi)部保持長(zhǎng)構(gòu)件的保護(hù)導(dǎo)管(100)，所述長(zhǎng)構(gòu)件包括柔性線纜和管道(C)中的至少之一。所述保護(hù)導(dǎo)管包括柔性曲面帶狀基板(110)和多個(gè)柔性分段構(gòu)件(120)?；?110)由合成樹脂制成并形成為長(zhǎng)板，并且具有長(zhǎng)度方向。分段構(gòu)件(120)也由合成樹脂制成，并且被允許從基板(110)的兩個(gè)端部豎起，并沿著長(zhǎng)度方向彼此間隔開，所述兩個(gè)端部沿著與長(zhǎng)度方向垂直的方向彼此相對(duì)。分段構(gòu)件(120)沿著基板(110)協(xié)同界定用于容納所述長(zhǎng)構(gòu)件的空間(R)。從長(zhǎng)度方向來看，基板(110)具有朝向所述空間向內(nèi)彎曲的截面。
文檔編號(hào)F16G13/16GK103016619SQ20121034530
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者開保津晃一, 坂野亙, 東野剛 申請(qǐng)人:電裝波動(dòng)株式會(huì)社, 株式會(huì)社椿本鏈條