JP4249517B2

JP4249517B2 - 蛇腹

Info

Publication number: JP4249517B2
Application number: JP2003069341A
Authority: JP
Inventors: 規夫永井
Original assignee: Nabel Co Ltd
Current assignee: Nabel Co Ltd
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: JP2004278610A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、多数の山部及び谷部が交互に形成された蛇腹に関し、特に、例えば、レーザ加工装置等の工作機械に組み込まれる蛇腹に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蛇腹は、例えば写真機やアコーディオン等を構成する部品として使用されていたが、近年では、マシニングセンタ，研削機等或いはレーザ加工機や溶接機等のような工作機械を構成する部品としても使用されるに至っている。例えば、レーザ加工機では、二次元又は三次元方向に駆動するとともにレーザ光を照射するヘッドの左右又は上下には蛇腹が取り付けられており、こうした蛇腹により上記ヘッドをガイドするガイドレールに塵埃が付着することが防止され、又は該蛇腹内をレーザ光が通過するタイプのレーザ加工機においては、作業者の手指にレーザ光が照射されることを防止している。また、こうした工作機械に組み込まれる従来の蛇腹の中には、蛇腹本体の伸張長さを規制する制限シート体が固定されているものがある。この蛇腹は、山部と谷部とが交互に形成された蛇腹本体と、この蛇腹本体の（例えば）両側に固定され該蛇腹本体に形成された山部に対応した山部と該蛇腹本体に形成された谷部に対応した谷部とを有し、上記蛇腹本体が縮小された場合には、この制限シート体に形成された谷部は、該蛇腹本体に形成された谷部方向に移動するよう構成されている。こうした制限シート体により、上記蛇腹本体の伸張長さが規制され、収縮された場合には、確実に山部は山部として、また谷部は谷部として維持され、多数回の伸縮動作に耐え長期間安定して使用できる。
【０００３】
ところで、近年、こうした工作機械は、上記ヘッド等の駆動部が極めて高速に駆動されるタイプのものが開発されるに至っており、したがって、こうした高速タイプの工作機械に組み込まれる蛇腹も高速に伸縮動作が繰り返される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまでの蛇腹では、上述した高速タイプの工作機械に組み込み伸縮操作を繰り返すと、上記制限シートに形成された谷部又はこの近傍にピンホールが発生しこれが亀裂となり、やがて破断してしまう事態が発生する。そこで、こうした事態を解消するために、上記制限シートを補強し亀裂の発生を防止する方策が考えられる。しかし、このように、上記制限シートを補強すると、蛇腹本体が最も収縮した場合の厚みが長尺なものとなり、工作機械の構成要素である上記ヘッド等の駆動部のストロークを制約することとなるため採用することはできない。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した従来の蛇腹が有する課題を解決するために提案されたものであって、高速で移動する駆動部を持つ工作機械であっても、制限シート体に亀裂が発生することなく極めて耐久性を向上することができ、且つ、最も縮小した場合における長さを短くすることができる新規な蛇腹を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するために提案されたものであり、第１の発明（請求項１記載の発明）は、シート体が折曲され山部と谷部とが交互に形成された蛇腹本体と、この蛇腹本体の上部又は側部に固定されてなり該蛇腹本体の伸張長さを規制する制限シート体とを備えてなる蛇腹であって、上記制限シート体は、帯状に成形された制限シート体本体と、この制限シート体本体の蛇腹本体側に固定されてなるとともに、該蛇腹本体に形成された山部及びその近傍に固定される固定片とを備え、上記蛇腹本体が縮小された際に、該蛇腹本体の特定の山部に対する固定位置と他の山部に対する固定位置との間は、該蛇腹本体から離間するよう構成されてなることを特徴とするものである。
【０００７】
この第１の発明では、蛇腹本体の上部又は側部に固定された制限シート体は、上記蛇腹本体を構成する山部に固定されてなるとともに、該蛇腹本体が縮小された際に、該蛇腹本体の特定の山部に対する固定位置と他の山部に対する固定位置との間は、該蛇腹本体から離間するよう構成されてなることから、蛇腹本体が縮小された際には、該蛇腹本体に形成された山部と山部との間（谷部側）に、制限シート体の谷部が入り込まない。すなわち、高速で蛇腹本体が縮小された場合、該蛇腹本体に形成された山部から谷部までに形成された面と、この谷部から次の山部までに形成された面とにより制限シート体が押圧されることがない。したがって、この第１の発明によれば、高速で伸縮動作を繰り返す蛇腹本体により制限シート体に亀裂が発生することを有効に防止することができ、耐久性を大きく向上させることができる。また、この第１の発明では、蛇腹本体が縮小された際には、該蛇腹本体に形成された山部と山部との間に入り込まず、蛇腹本体から離間することから、該蛇腹本体が最も縮小された際の長さに影響を与えることがなく、むしろ、従来の蛇腹よりもさらに短くすることが可能となる。したがって、従来の蛇腹本体をさらに補強することもでき、また、上記制限シート体の厚みを厚くするような補強も可能となる。
【０００８】
なお、上記第１の発明を構成する制限シート体は、必ずしも蛇腹本体に形成された全ての山部に固定されている必要はなく、蛇腹本体に形成された特定の山部から、１つ又は複数の山部を間に置いて、例えば３つ目の山部に固定したものであっても良い。また、この第１の発明では、制限シート体（特に、蛇腹本体が縮小された際において）形成される谷部は、蛇腹本体に形成された山部に対応した位置となり、また、該制限シート体に形成された谷部と谷部との間には、必ずしも角部（頂点）を有する山部が形成される必要はなく、該蛇腹本体から円弧状に膨出するように構成されたものであっても良い。さらに、この制限シート体の蛇腹本体に対する固定位置は、該蛇腹本体の上下両面や左右両側の何れかであれば良い。また、この第１の発明を構成する蛇腹本体は、少なくとも山部と谷部とが交互に形成されていれば良く、その正面形状は、ロ字状（筒状）とされたものばかりではなく、所謂門型乃至はコ字状とされたものであっても良い。
【０００９】
さらにこの第１の発明では、制限シート体は、帯状に成形された制限シート体本体と、この制限シート体本体の蛇腹本体側に固定されてなるとともに、該蛇腹本体に形成された山部及びその近傍に固定される固定片とを備えてなることから、多数回の伸縮動作により制限シート体が蛇腹本体から脱落することを有効に防止することができる。
【００１０】
また、第２の発明（請求項２記載の発明）は、上記第１の発明において、前記制限シート体は、前記蛇腹本体を構成する上部及び下部若しくは左側部及び右側部に固定されてなるとともに、該蛇腹本体に形成された山部の全てに固定されてなることを特徴とするものである。
【００１１】
この第２の発明では、前記制限シート体は、前記蛇腹本体を構成する上部及び下部若しくは左側部及び右側部に固定されてなるとともに、該蛇腹本体に形成された山部の全てに固定されてなることから、蛇腹本体の伸張長さを全ての部位において均等に制限することができるとともに、蛇腹本体が縮小された際に上記制限シート体が蛇腹本体から離間する長さを小さくすることができ、さらには、長尺な蛇腹を製造した後に任意の長さに切断した場合であっても、特にその後に加工を施すことなく製品として出荷することができる。
【００１２】
また、第３の発明（請求項３記載の発明）は、上記第１又は第２の発明の何れかであって、前記蛇腹本体は、表面シートと、裏面シートと、これら表面シートと裏面シートとの間であって該蛇腹本体の上部，左側部及び右側部のそれぞれに対応する位置に配設されてなるとともに各山部及び谷部で折曲された薄板状の芯材と、上記表面シートと裏面シートとの間であって上記上部の左側と上記左側部との間並びに上記上部の右側と上記右側部との間にそれぞれ配設され上記芯材の肉厚よりも薄い補強用シートと、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１３】
この第３の発明では、上記上部の左側と上記左側部との間並びに上記上部の右側と上記右側部との間には、それぞれ芯材の肉厚よりも薄い補強用シートが配設され、これらの部位には、芯材は配設されていないことから、高速で伸縮動作した際に、蛇腹本体の各角部が、上記折曲された芯材の角部により蛇腹本体にピンホールが形成されてしまうことを防止することができる。また、上記蛇腹本体の各角部は、この蛇腹本体が伸縮された際には、該蛇腹本体の上部，左側部及び右側部の２倍の厚みとなるが、各角部に上記芯材が配設されていないことから、この第３の発明によれば、より一層蛇腹本体の縮小長さを短いものとすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る蛇腹について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
この実施の形態に係る蛇腹１は、図１及び図２にそれぞれ示すように、工作機械（符号は省略する。）を構成するとともに、図中、左右方向に高速で駆動する駆動ヘッドＨに一端が固定され、他端は、一方又は他方の固定部材Ｆ１，Ｆ２に固定されている。また、この蛇腹１は、蛇腹本体２と、左側制限シート体３及び右側制限シート体４とから構成されている。
【００１７】
上記蛇腹本体２は、図３に示す積層シート体５を折曲するとともに、端部で接着することにより、正面形状が略正方形状の筒状に成形されたものである。この積層シート５は、図３中、左端と右端は互いに接着される部位であり互いに同じ角度で傾斜されている。また、この積層シート体５は、蛇腹本体２の表面（外側面）を形成する表面シート６と、この表面シート６と同一の形状に成形されてなるとともに蛇腹本体２の裏面（内側面）を形成する裏面シート７と、この表面シート６と裏面シート７とにより挟まれた状態で接着されてなる第１乃至第５の芯材８・・・１２と、第１乃至第４の補強シート１３・・・１６とから構成されている。上記表面シート６と裏面シート７とは、それぞれ可撓性シートであり、ナイロン樹脂の表面にアルミニウムがコーティングされてなるものである。また、上記第１乃至第５の芯材８・・・１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）により薄板状で且つそれぞれ長方形状に成形されてなるものであり、山部及び谷部に対応した位置にミシン目８ａ・・・１２ａが形成されている。そして、上記第１の芯材８は、この積層シート体５の中央に位置してなり、図１及び図２に示すように、筒状に成形された際には、蛇腹本体２の上部に位置する部位である。また、上記第２の芯材９は、上記第１の芯材８の左側にやや間隔を空けて接着されてなるものであり、筒状に成形された際には、蛇腹本体２の左側部に位置する部位である。また、上記第３の芯材１０は、上記第１の芯材８の右側にやや間隔を空けて位置してなるものであり、筒状に成形された際には、蛇腹本体２の右側部に位置する部位である。また、上記第４の芯材１１は、上記第２の芯材９の左側にやや間隔を空けて接着されてなるものであり、直角三角形状に成形され、筒状に成形された際には、蛇腹本体２の下部に位置する部位である。また、上記第５の芯材１２は、上記第３の芯材１０の右側に接着されてなるものであって、上記第４の芯材１１と同一形状に成形されてなり、該第４の芯材１２とともに蛇腹本体２の下部に位置する部位である。
【００１８】
また、上記第１乃至第４の補強シート１３・・・１６は、それぞれ上記表面シート６と同じ素材からなるものであるとともに上記第１乃至第５の芯材８・・・１２と同じ長さに成形され、且つ、該第１乃至第５の芯材８・・・１２よりも薄く可撓性を有するものである。そして、上記第１の補強シート１３は、上記表面シート６の下側であって上記第１の芯材８の左端近傍から第２の芯材９の右端近傍に亘って接着されたものである。また、上記第２の補強シート１４は、上記第１の芯材８の右端近傍から第３の芯材１０の左近傍に亘って接着されたものである。また、上記第３の補強シート１５は、上記第３の芯材１０の右端近傍から第５の芯材１２の左近傍に亘って接着されたものである。また、上記第４の補強シート１６は、上記第２の芯材９の左端近傍から第４の芯材１１の右近傍に亘って接着されたものである。なお、上記第１の補強シート１３が接着された部位は、この積層シート体５が筒状に成形された蛇腹本体２の上部の左側の角部に位置する部位であり、上記第２の補強シート１４が接着された部位は、該蛇腹本体２の上部の右側の角部に位置する部位である。また、上記第３の補強シート１５が接着された部位は、該蛇腹本体２の底部の右側の角部に位置する部位であり、上記第４の補強シート１６が位置する部位は、蛇腹本体２の底部の左側の角部に位置する部位である。なお、上記表面シート６と裏面シート７の上下両端から上記第１乃至第５の芯材８・・・１２の上下両端までの部位は、この積層シート体５が筒状に成形された後に切り取られる部位である。
【００１９】
そして、上記蛇腹本体２は、上述した積層シート体５を構成する第１乃至第５の芯材８・・・１２に形成された各ミシン目８ａ・・・１２ａの部位において、図２に示すように、上部，（図示しない）左側部及び右側部並びに（図示しない）下部において、それぞれ山部２ａ及び谷部２ｂが交互に形成されるように折曲されてなるものであり、前述したように、この蛇腹本体２の左側には、図１に示すように、左側制限シート体３が固定され、該蛇腹本体２の右側には、右側制限シート体４が固定されている。
【００２０】
上記左側制限シート体３及び右側制限シート体４は、それぞれ同一の構成からなるものであって、図４に示すように、制限シート体本体２０，２１と、この制限シート体２０，２１に固定された多数の固定片２２，２３とから構成されている。そして、上記制限シート体本体２０，２１は、上記蛇腹本体２の長さと同じ長さであって、該蛇腹本体２を構成する左側部や右側部の幅よりもやや短い幅に（帯状に）成形されており、本実施の形態においては、図５に示すように、第１乃至第３のシート２４・・・２６が積層されてなるものである。上記第１のシート２４は、最も外側に位置してなるものであって、難燃性の繊維であるアラミド繊維の外側面にアルミニウムが蒸着されてなるものであり、上記第２のシート２５は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなり、一端から他端に亘って図示しないミシン目が多数形成されている。また、上記第３のシート２６は、上記蛇腹本体２に対向してなるものであり、前記積層シート体５を構成する表面シート６や裏面シート７と同様の素材からなる。
【００２１】
そして、上記制限シート体本体２０，２１は、上記蛇腹本体２に形成された山部２ａに対応した位置には、谷部２０ａ，２１ａが形成され、該蛇腹本体２に形成された谷部２ｂに対応した位置には、山部２０ｂ，２１ｂが形成されている。なお、これら谷部２０ａ，２１ａ及び山部２０ｂ，２１ｂの形成位置は、上記第２のシート２５に形成された図示しないミシン目に対応している。すなわち、上記制限シート体本体２０，２１には、蛇腹本体２に形成された山部２ａ及び谷部２ｂに対応した谷部２０ａ，２１ａ及び山部２０ｂ，２１ｂが交互に形成されている。そして、このように構成された制限シート体本体２０，２１の裏面（蛇腹本体２側の面）であって、上記各谷部２０ａ，２１ａに対応した位置には、それぞれ上記固定片２２，２３が固定されている。これらの固定片２２，２３は、上記制限シート体本体２０，２１の幅と同じ長さであって、該制限シート体本体２０，２１に形成された谷部２０ａ，２１ａから該谷部２０ａ，２１ａの隣に位置する次ぎの谷部２０ａ，２１ａまでの幅と略同じ幅に成形されたものである。そしてこれらの固定片２２，２３は、中心位置にて上記各制限シート体本体２０，２１に形成された各谷部２０ａ，２１ａに縫合されている。すなわち、これらの固定片２２，２３の中心は、上記制限シート体本体２０，２１に形成された谷部２０ａ，２１ａ及び上記蛇腹本体２に形成された山部２ａに対応している。
【００２２】
したがって、上述した実施の形態に係る蛇腹１によれば、図１に示す駆動ヘッドＨが左右方向に駆動することにより伸縮される。このとき、この蛇腹１が伸張された場合においては、上記制限シート体３，４を構成する制限シート体本体２０，２１も伸張させられ、各山部２０ｂ，２１ｂ及び谷部２０ａ，２１ａが水平とされた場合には、それ以上蛇腹本体２は伸張されない。一方、このように蛇腹１が伸張された状態から、再び縮小される場合には、上記制限シート体本体２０，２１も縮小させられるが、このとき、該制限シート体本体２０，２１に形成された各山部２０ｂ，２１ｂは、上記蛇腹本体２（の各谷部２ｂ）から徐々に離間する方向に移動し、従来の蛇腹を構成する制限シート体本体のように、蛇腹本体２の谷部２ｂ側に移動しない。したがって、こうした構成に係る蛇腹１によれば、上記駆動ヘッドＨが高速で駆動し、これに伴って蛇腹１が高速で伸縮動作を繰り返しても、制限シート体３，４（を構成する制限シート体本体２０，２１）に亀裂が発生することを有効に防止することができ、耐久性を大きく向上させることができる。また、この蛇腹１では、蛇腹本体２が縮小された際には、制限シート体本体２０ａ，２１ａは、該蛇腹本体２に形成された山部２ａと山部２ａとの間に入り込まず、該蛇腹本体２から離間することから、該蛇腹本体２が最も縮小された際の長さに影響を与えることがなく、むしろ、従来の蛇腹よりもさらに短くすることが可能となる。
【００２３】
また、この蛇腹１では、前記制限シート体３，４は、蛇腹本体２を構成する左側部及び右側部にそれぞれ固定されてなるとともに、各固定片２２，２３を介して該蛇腹本体２に形成された山部２ａの全てに固定されてなることから、蛇腹本体２の伸張長さを全ての部位において均等に制限することができるとともに、蛇腹本体２が縮小された際に上記制限シート体３，４が蛇腹本体２から離間する長さを小さくすることができ、さらには、長尺な蛇腹１を製造した後に任意の長さに切断した場合であっても、特にその後に加工を施すことなく製品として出荷することができる。
【００２４】
しかも、この蛇腹１では、蛇腹本体２の各角部には、第１乃至第５の芯材８・・・１２が配設されておらず、代わりに上記第１乃至第４の補強シート１３・・・１６が接着されていることから、これら各角部において蛇腹本体２にピンホールが形成されるおそれがないばかりではなく、芯材の厚みによりにより蛇腹本体２が最も縮小された際における長さをより短いものとすることができる。
【００２５】
なお、上述した実施の形態では、本発明を構成する蛇腹本体の形状を筒状としたが、門型乃至はコ字状に成形されたものであっても良い。また、本発明を構成する制限シート体は、上述したように、蛇腹本体２の左側部と右側部とに固定したものばかりではなく、上部及び下部に固定されたものであっても良い。さらに、上記実施の形態に係る蛇腹１では、蛇腹本体２に形成された山部２ａの全てに制限シート体３，４を固定したが、全ての山部２ａに固定するのではなく、例えば、１つ置き又は２つ置きに固定したものであっても良い。
【００２６】
【発明の効果】
上記実施の形態の説明からも明らかなように、第１の発明（請求項１記載の発明）では、蛇腹本体の上部又は側部に固定された制限シート体は、上記蛇腹本体を構成する山部に固定されてなるとともに、該蛇腹本体が縮小された際に、該蛇腹本体の特定の山部に対する固定位置と他の山部に対する固定位置との間は、該蛇腹本体から離間するよう構成されてなることから、蛇腹本体が縮小された際には、該蛇腹本体に形成された山部と山部との間（谷部側）に、制限シート体の谷部が入り込まない。すなわち、高速で蛇腹本体が縮小された場合、該蛇腹本体に形成された山部から谷部までに形成された面と、この谷部から次の山部までに形成された面とにより制限シート体が押圧されることがない。したがって、この第１の発明によれば、高速で伸縮動作を繰り返す蛇腹本体により制限シート体に亀裂が発生することを有効に防止することができ、耐久性を大きく向上させることができる。また、この第１の発明では、蛇腹本体が縮小された際には、該蛇腹本体に形成された山部と山部との間に入り込まず、蛇腹本体から離間することから、該蛇腹本体が最も縮小された際の長さに影響を与えることがなく、むしろ、従来の蛇腹よりもさらに短くすることが可能となる。したがって、従来の蛇腹本体をさらに補強することもでき、また、上記制限シート体の厚みを厚くするような補強も可能となる。さらに、この第１の発明では、上記制限シート体は、帯状に成形された制限シート体本体と、この制限シート体本体の蛇腹本体側に固定されてなるとともに、該蛇腹本体に形成された山部及びその近傍に固定される固定片とを備えてなることから、多数回の伸縮動作により制限シート体が蛇腹本体から脱落することを有効に防止することができる。
【００２７】
また、第２の発明（請求項２記載の発明）では、前記制限シート体は、前記蛇腹本体を構成する上面及び下面若しくは左側面及び右側面に固定されてなるとともに、該蛇腹本体に形成された山部の全てに固定されてなることから、蛇腹本体の伸張長さを全ての部位において均等に制限することができ、さらには、長尺な蛇腹を製造した後に任意の長さに切断した場合であっても、特にその後に加工を施すことなく製品として出荷することができる。
【００２８】
また、第３の発明（請求項３記載の発明）では、上記表面シートと裏面シートとの間であって上記上部の左側と上記左側部との間並びに上記上部の右側と上記右側部との間にそれぞれ補強用シートが配設され、これらの補強用シートは、芯材の肉厚よりも薄いものであることから、高速で伸縮動作した際に、蛇腹本体が、上記折曲された芯材の角部によりピンホールが形成されてしまうことを防止することができる。また、この第３の発明によれば、より一層蛇腹本体の伸縮長さを短いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る蛇腹が工作機械に取り付けられた状態を示す平面図である。
【図２】図１に示す工作機械及び蛇腹の斜視図である。
【図３】シート体の構成を示す模式図である。
【図４】図２に示す蛇腹の分解斜視図である。
【図５】蛇腹の一部を拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
１蛇腹
２蛇腹本体
２ａ山部
２ｂ谷部
３左側制限シート体
４右側制限シート体
５シート体
６表面シート
７裏面シート
８・・・１２第１乃至第５の芯材
１３・・・１６第１乃至第４の補強シート
２０制限シート体本体
２１制限シート体本体
２２固定片
２３固定片
Ｈ駆動ヘッド

Claims

シート体が折曲され山部と谷部とが交互に形成された蛇腹本体と、この蛇腹本体の上部又は側部に固定されてなり該蛇腹本体の伸張長さを規制する制限シート体とを備えてなる蛇腹であって、
上記制限シート体は、帯状に成形された制限シート体本体と、この制限シート体本体の蛇腹本体側に固定されてなるとともに、該蛇腹本体に形成された山部及びその近傍に固定される固定片とを備え、
上記蛇腹本体が縮小された際に、該蛇腹本体の特定の山部に対する固定位置と他の山部に対する固定位置との間は、該蛇腹本体から離間するよう構成されてなることを特徴とする蛇腹。
前記制限シート体は、前記蛇腹本体を構成する上部及び下部若しくは左側部及び右側部に固定されてなるとともに、該蛇腹本体に形成された山部の全てに固定されてなることを特徴とする請求項１記載の蛇腹。
前記蛇腹本体は、表面シートと、裏面シートと、これら表面シートと裏面シートとの間であって該蛇腹本体の上部，左側部及び右側部のそれぞれに対応する位置に配設されてなるとともに各山部及び谷部で折曲された薄板状の芯材と、上記表面シートと裏面シートとの間であって上記上部の左側と上記左側部との間並びに上記上部の右側と上記右側部との間にそれぞれ配設され上記芯材の肉厚よりも薄い補強用シートと、を備えてなることを特徴とする請求項１又は２記載の何れかの蛇腹。