ケーブル巻取装置
【課題】固定部材（例えば、固定側フレーム）及び旋回部材（例えば、旋回側フレーム）からのチェーンのずれを修正でき、構造を簡素で、製造コストの小さいケーブル巻取装置を提供する。
【解決手段】ケーブル巻取装置１０は、複数のケーブル保持ユニット５０から構成されるチェーン２０と、チェーン積載面３２が形成されている固定側フレーム３０と、チェーン積載面４２が形成され、固定側フレーム３０に対して旋回可能に支持されている旋回側フレーム４０と、を有している。また、チェーン積載面３２，４２は、マグネット９０，９１を備えているとともに、ケーブル保持ユニット５０には、磁性部材８０，８１が取り付けられている。これにより、チェーン２０が、磁性部材８０，８１とマグネット９０，９１との吸引力によって、チェーン配置面３２，４２に配置される。
【解決手段】ケーブル巻取装置１０は、複数のケーブル保持ユニット５０から構成されるチェーン２０と、チェーン積載面３２が形成されている固定側フレーム３０と、チェーン積載面４２が形成され、固定側フレーム３０に対して旋回可能に支持されている旋回側フレーム４０と、を有している。また、チェーン積載面３２，４２は、マグネット９０，９１を備えているとともに、ケーブル保持ユニット５０には、磁性部材８０，８１が取り付けられている。これにより、チェーン２０が、磁性部材８０，８１とマグネット９０，９１との吸引力によって、チェーン配置面３２，４２に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットや工作機械においては、ロッドや回転体などの可動部が移動するため、この可動部に接続されたケーブルがねじれたり、所定の曲率半径よりも小さく折れ曲がったりしないようにして、ケーブルの断線等を防ぐ必要がある。このようなねじれや折れ曲がりに起因した断線を防ぐために、例えば、ケーブル巻取装置が用いられる。
【０００３】
特許文献１には、固定側フレームと、固定側フレームに旋回可能に支持された旋回側フレームと、ケーブルを収納し、旋回側フレームの旋回により巻き取られ、固定側フレーム及び旋回側フレーム上を移動するチェーンとを有するケーブル巻取装置が開示されている。固定側フレーム及び旋回側フレームは、Ｖ字状の溝が形成されたガイドレールを有し、ケーブルは、この溝に対応する形状の突起部が形成された複数のガイドローラを有している。この溝に突起部が嵌めこまれた状態で、ガイドローラは、ガイドレールに沿って転がる。これによりチェーンは、固定側フレーム及び旋回側フレームからずれたりせずに、固定側フレーム及び旋回側フレーム上を円滑に移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載のケーブル巻取装置のケーブルにおいては、ガイドレールにＶ形状の溝が形成されていることから、このＶ形状の溝を形成するための機械加工が、別途、必要となる。また、Ｖ形状の溝は、ガイドレールの全周に渡って形成されている。このため、溝を形成するための機械加工が、比較的困難である。また、このようなガイド機構を有しているため、ケーブル巻取装置の構造が複雑であり、ケーブル巻取装置の製造コストが高くなるおそれもある。
【０００６】
本発明は、上述の事情の下になされたもので、固定部材（例えば、固定側フレーム）及び旋回部材（例えば、旋回側フレーム）からのチェーンのずれを修正でき、構造が簡素で、製造コストの小さいケーブル巻取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明のケーブル巻取装置は、固定部材と、旋回部材と、チェーンとを備える。固定部材は、円環状に形成された第１チェーン積載面を備え、巻取対象のケーブルの一端部が固定される。旋回部材は、第１チェーン積載面に対向して配置された円環状の第２チェーン積載面を備え、第２チェーン積載面が形成する円環の中心軸を中心に固定部材に対して旋回可能に支持され、巻取対象のケーブルの他端部が固定される。チェーンは、ケーブルをそれぞれ保持する複数の保持部材と、保持部材を一部が開放された円環状に連結する連結部材と、から構成され、その形状に沿って巻取対象のケーブルを支持する。チェーンと、第１チェーン積載面及び第２チェーン積載面と、の一方は磁性を有し、他方は強磁性または一方の磁気と吸引する磁気を有している。そして、チェーンの少なくとも一端部が吸引力により第１チェーン積載面に積載され、折り返されて、少なくとも他端部が吸引力により第２チェーン積載面に積載された上で、旋回部材に固定されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ケーブル巻取装置のチェーンは、このチェーンと第１チェーン積載面及び第２チェーン積載面との吸引力により、第１チェーン積載面及び第２チェーン積載面に積載される。これにより、固定部材及び旋回部材からのチェーンのずれを修正でき、構造が簡素で、製造コストの小さいケーブル巻取装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るケーブル巻取装置の斜視図である。
【図２】（Ａ）は、ケーブル巻取装置の分解斜視図であり、（Ｂ）は、ガイド機構部近傍の拡大図ある。
【図３】（Ａ）は、カバーを取り外したケーブル巻取装置の側面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】（Ａ）は、ケーブル保持ユニットの斜視図であり、（Ｂ）は、ケーブル保持ユニットの斜視図のＹＺ断面図である。
【図５】ケーブル保持ユニットの分解断面図である。
【図６】（Ａ）は、上側プレートの斜視図であり、（Ｂ）は、上側プレートの平面図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】（Ａ）は、下側プレートの斜視図であり、（Ｂ）は、下側プレートの平面図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】（Ａ）は、外側連結部材の斜視図であり、（Ｂ）は、外側連結部材の正面図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】（Ａ）は、内側連結部材の斜視図（その１）であり、（Ｂ）は、内側連結部材の斜視図（その２）である。
【図１０】（Ａ）は、内側連結部材同士の連結を説明するためのＸＹ断面図であり、（Ｂ）は、外側連結部材同士の連結を説明するためのＸＹ断面図であり、
【図１１】チェーンのＸＹ断面図である。
【図１２】（Ａ）は、折り曲げる前のチェーンの正面図であり、（Ｂ）は、折り曲げた後のチェーンの正面図である。
【図１３】（Ａ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための斜視図（その１）であり、（Ｂ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための斜視図（その２）である。
【図１４】（Ａ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための平面図（その１）であり、（Ｂ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための平面図（その２）である。
【図１５】（Ａ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その１）であり、（Ｂ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その２）である。
【図１６】ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その３）である。
【図１７】ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その４）である。
【図１８】（Ａ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その５）であり、（Ｂ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その６）である。
【図１９】ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その７）である。
【図２０】ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その８）である。
【図２１】（Ａ）は、比較例の動作を説明するための側面図であり、（Ｂ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その９）であり、（Ｃ）は、（Ｂ）の部分拡大図である。
【図２２】本発明の実施の形態２に係るケーブル巻取装置のマグネット等の側面図である。
【図２３】本発明の実施の形態３に係るケーブル巻取装置のマグネット等の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係るケーブル巻取装置１０について図１〜２１を用いて説明する。なお、図中のＸＹ平面は水平な面であり、図中のＺ軸の方向は鉛直方向である。
【００１１】
ケーブル巻取装置１０は、例えば、産業用ロボット、工作機械、望遠鏡の観測装置などに用いられる。そして、産業用ロボット等の可動部に接続された電源ケーブル、信号ケーブル等がねじれたり、所定の曲率半径よりも小さく折れ曲がったりしないようにして、ケーブルの断線を防ぐ。ケーブル巻取装置１０は、図１及び図２（Ａ）に示すように、複数のケーブル１１と、ケーブル１１を収納するチェーン２０と、チェーン２０とともにケーブル１１を巻き取る固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０とを有している。チェーン２０は、一部が折り返された状態で、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０それぞれに配置されている。そして、旋回側フレーム４０が旋回することにより、チェーン２０を、固定側フレーム３０から旋回側フレーム４０に送り出して、送り出されたチェーン２０を旋回側フレーム４０が巻き取る。または、旋回側フレーム４０が逆方向に旋回することにより、チェーン２０を、旋回側フレーム４０から固定側フレーム３０に送り出して、送り出されたチェーン２０を固定側フレーム３０が巻き取る。これにより、チェーン２０の一部が、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０の相互間を移動する。
【００１２】
ケーブル１１は、商用電源、制御コントローラ等と接続されることにより、産業用ロボット等に電源を供給したり、制御信号を伝送したりする。ケーブル１１の一端は、固定側フレーム３０の端子ユニット１３の端子に接続されている。そして、ケーブル１１の他端は、旋回側フレーム４０の端子ユニット１４の端子に接続されている。
【００１３】
固定側フレーム３０は、巻き取られたケーブル１１を保持する部材で、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔３０ａが形成された略円筒形状に形成されている。また、固定側フレーム３０は、固定側フレーム３０の下端（−Ｚ側の端部）から径方向に張り出されたフランジ部３１を有している。このフランジ部３１の＋Ｚ側の面は、チェーン２０が積載される円環状のチェーン積載面３２として構成されている。チェーン積載面３２に配置されたチェーン２０は、カバー３３によって覆われている。なお、図１中のＹ軸の方向は、固定側フレーム３０の半径方向であり、Ｘ軸の方向は、Ｙ軸及びＺ軸に直交する方向である。
【００１４】
旋回側フレーム４０は、旋回することにより、ケーブル１１を巻き取ったり、送り出したりする部材で、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔４０ａが形成された略円筒形状に形成されている。また、旋回側フレーム４０は、旋回側フレーム４０の上端（＋Ｚ側の端部）から径方向に張り出されたフランジ部４１を有している。フランジ部４１の−Ｚ側の面は、チェーン２０が積載される円環状のチェーン積載面４２として構成されている。また、チェーン積載面４２に配置されたチェーン２０は、カバー４３によって覆われている。また、旋回側フレーム４０は、モータの出力軸等に接続されるアーム４４を有している。このアーム４４は、固定側フレーム３０の貫通孔３０ａを通過して、−Ｚ側に突出している。
【００１５】
また、旋回側フレーム４０は、複数のガイド機構部１５を介して、固定側フレーム３０に旋回可能に取り付けられている。ガイド機構部１５は、例えば、図２（Ｂ）に示すように、固定側フレーム３０に形成された溝１５ａと、旋回側フレーム４０に形成された溝１５ｂと、これらの溝１５ａ、１５ｂに介在された複数の転動体１５ｃとを有する。このガイド機構部１５は、固定側フレーム３０の貫通孔３０ａ及び旋回側フレーム４０の貫通孔４０ａの内周面に等間隔に形成されている。これらのガイド機構部１５により、旋回側フレーム４０は、固定側フレーム３０に対して、旋回軸Ａ回りに円滑に旋回する。
【００１６】
チェーン２０は、図３（Ａ）に示すように、複数のケーブル保持ユニット５０が相互に連結されることにより構成されている。チェーン２０は、ケーブル１１を収納した状態で、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２に積載され、所定の曲率半径Ｒ１を維持しつつ、＋Ｚ側に折り返される。そして、折り返されたチェーン２０は、旋回側フレーム４０はチェーン積載面４２に積載される。
【００１７】
チェーン２０が積載されたチェーン積載面３２，４２の両端には、図３（Ｂ）に示すように、マグネットアーム９２，９３を介して、マグネット９０，９１が配置されている。マグネット９０，９１は、略直方体に形成されており、マグネット９０，９１の吸引面９０ａ，９１ａは、互いに向かい合うように形成されているとともに、チェーン積載面３２，４２に対してＹＺ面で傾斜するように配置されている。例えば、吸引面９０ａ，９１ａの傾斜角度は、４５度である。
【００１８】
ケーブル保持ユニット５０は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、ケーブル保持部材５１と、上側プレート５２と、下側プレート５３と、外側連結部材６０と、内側連結部材７０と、磁性部材８０，８１とを有している。
【００１９】
ケーブル保持部材５１は、平板形状に形成されている。ケーブル保持部材５１は、図５に示すように、Ｘ軸方向に貫通する保持孔５１ａが形成されている。この保持孔５１ａは、ケーブル１１を保持する。また、保持孔５１ａは、半円と長方体とを組み合わせた形状に形成されている。また、保持孔５１ａは、６箇所に形成されている。ケーブル保持部材５１の＋Ｚ側の面には、＋Ｚ方向に突出する凸部５１ｂが形成されている。また、ケーブル保持部材５１の−Ｚ側の面には、−Ｚ方向に突出する凸部５１ｃが形成されている。
【００２０】
上側プレート５２は、図６に示すように、平板形状に形成されている。上側プレート５２の＋Ｙ側及び−Ｙ側には突出部５２ａが形成されている。この突出部５２ａには、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔５２ｂが、２箇所ずつ形成されている。また、上側プレート５２の＋Ｘ側及び−Ｙ側の側面５２ｃは、Ｚ軸方向に傾斜する傾斜面として構成されている。側面５２ｃの傾斜角度θ１は、例えば、１２度である。上側プレート５２の側面５２ｃが、傾斜面として構成されていることにより、上側プレート５２のＸＺ断面における断面形状は、略台形となる。また、上側プレート５２の下側の面（−Ｚ側の面）には、凹部５２ｄが形成されている。
【００２１】
下側プレート５３は、図７に示すように、平板形状に形成されている。下側プレート５３の＋Ｙ側及び−Ｙ側には突出部５３ａが形成されている。この突出部５３ａには、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔５３ｂが、２箇所ずつ形成されている。また、上側プレート５３の＋Ｘ側及び−Ｙ側の側面５３ｃは、Ｙ軸方向に傾斜する傾斜面として構成されている。側面５３ｃの傾斜角度θ２は、例えば、３度である。上側プレート５３の側面５３ｃが、傾斜面として構成されていることにより、上側プレート５３のＸＹ断面における断面形状は、略台形となる。また、上側プレート５２の上側の面（＋Ｚ側の面）には、凹部５３ｄが形成されている。
【００２２】
外側連結部材６０は、図８に示すように、略Ｔ字形状に形成された部材である。外側連結部材６０には、−Ｘ方向に突出する突出部６１と、＋Ｘ方向に突出する突出部６２とが形成されている。突出部６１は、突出部６２に対して、＋Ｙ方向にオフセットされている。突出部６１には、Ｙ軸方向に貫通する貫通孔６１ａが形成されていた位置に形成されている。また、突出部６２には、Ｙ軸方向に貫通し、座ぐり穴６２ｂが形成された貫通孔６２ａが形成されている。この貫通孔６２ａには、Ｙ軸方向に沿って溝６２ｃが形成されている。また、外側連結部材６０の上面（＋Ｚ側の面）及び下面（−Ｚ側の面）には、ボルト孔６０ａ，６０ｂが形成されているとともに、外側連結部材６０の−Ｙ側の面には、ボルト孔６０ｃが形成されている。
【００２３】
内側連結部材７０は、図９に示すように、外側連結部材６０と同等の形状に形成されており、−Ｘ方向に突出する突出部７１と、＋Ｘ方向に突出する突出部７２とが形成されている。突出部７１は、突出部７２に対して、−Ｙ方向にオフセットされている。突出部７１には、Ｙ軸方向に貫通する貫通孔７１ａが形成されていた位置に形成されている。また、突出部７２には、Ｙ軸方向に貫通し、座ぐり穴７２ｂが形成された貫通孔７２ａが形成されている。なお、内側連結部材７０は、Ｘ軸方向における長さＷ２が、外側連結部材６０のＸ軸方向における長さＷ１よりも小さく形成されている。
【００２４】
磁性部材８０は、図４及び図５に示すように、例えば、強磁性体である金属板からなる。この金属板は、ＹＺ断面がＶ字型となるように、プレス成形、板曲げ（板金加工）、機械加工等により形成される。また、磁性部材８０の吸引面８０ａには、樹脂シート８２が貼り付けられる。樹脂シート８２は、例えば、フッ素樹脂からなる。磁性部材８０は、吸引面８０ａがＸＹ平面に対して傾斜するように配置されている。例えば、吸引面８０ａの傾斜角度は、マグネット９０の吸引面９０ａの傾斜角度と同じ４５度である。
【００２５】
磁性部材８１は、磁性部材８０と同様に、例えば、強磁性体である金属板からなる。この金属板は、ＹＺ断面がＶ字型となるように、プレス成形、板曲げ（板金加工）、機械加工等により形成される。また、磁性部材８１の吸引面８１ａには、樹脂シート８３が貼り付けられる。樹脂シート８３は、例えば、フッ素樹脂からなる。磁性部材８１は、吸引面８１ａがＸＹ面に対して傾斜するように配置されている。例えば、吸引面８１ａの傾斜角度は、マグネット９１の吸引面９１ａの傾斜角度と同じ４５度である。
【００２６】
ケーブル保持ユニット５０を組み立てる場合は、図５を参照するとわかるように、ケーブル保持部材５１の凸部５１ｂが、上側プレート５２の凹部５２ｄに嵌め込まれるとともに、ケーブル保持部材５１の凸部５１ｃが、下側プレート５３の凹部５３ｄに嵌め込まれる。そして、外側連結部材６０及び内側連結部材７０が、上側プレート５２と下側プレート５３との間に配置された状態で、ボルト５４が、上側プレート５２の貫通孔５２ｂを介して、外側連結部材６０のボルト孔６０ａ及び内側連結部材７０のボルト孔７０ａに＋Ｚ側から挿入される。同様に、ボルト５５が、下側プレート５３の貫通孔５３ｂを介して、外側連結部材６０のボルト孔６０ｂ及び内側連結部材７０のボルト孔７０ｂに−Ｚ側から挿入される。そして、ボルト５４，５５が締め付けられることにより、上側プレート５２及び下側プレート５３が、外側連結部材６０及び内側連結部材７０に固定される。
【００２７】
次に、ボルト８４が外側連結部材６０のボルト孔６０ｃにねじ込まれることによって、磁性部材８０が、外側連結部材６０に固定される。また、ボルト８５が内側連結部材７０のボルト孔７０ｃにねじ込まれることによって、磁性部材８１が、内側連結部材７０に固定される。磁性部材８０，８１が取り付けられることにより、ケーブル保持ユニット５０は完成する。
【００２８】
チェーン２０を組み立てる場合は、図１０（Ａ）に示すように、ケーブル保持ユニット５０の内側連結部材７０同士を、リンクボールユニット２１とボルト２９によって連結させる。リンクボールユニット２１は、軸部２２ａが形成されたボール部２２と、ボール部２２を支持するホルダ部２３と、を有している。ボール部２２は、ホルダ部２３に揺動可能に支持されている。ホルダ部２３は、内側連結部材７０の突出部７１に形成された貫通孔７１ａに嵌め込まれる。また、ボール部２２の軸部２２ａは、ホルダ部２３が嵌め込まれた内側連結部材７０とは別の内側連結部材７０の突出部７２に形成された貫通孔７２ａに挿入される。ボール部２２の軸部２２ａの外周面には、雄ねじが形成されており、この軸部２２ａには、ボルト２９が嵌め込まれる。ボルト２９は、内側連結部材７０の突出部７２に形成された座ぐり穴７２ｂに配置される。これにより、内側連結部材７０同士の連結が完了する。
【００２９】
また、図１０（Ｂ）に示すように、ケーブル保持ユニット５０の外側連結部材６０同士も、リンクボールユニット２１とボルト２９によって連結させる。詳しくは、リンクボールユニット２１のホルダ部２３が、外側連結部材６０の突出部６１に形成された貫通孔６１ａに嵌め込まれ、ボール部２２の軸部２２ａは、別の外側連結部材６０の突出部６２に形成された貫通孔６２ａに挿入される。そして、この軸部２２ａにボルト２９が嵌め込まれることにより、外側連結部材６０同士の連結が完了する。
【００３０】
内側連結部材７０同士、外側連結部材６０同士が連結されることにより、図１１に示すように、ケーブル保持ユニット５０同士が連結される。そして、ケーブル保持ユニット５０同士が連結されることにより、チェーン２０の組み立てが完了する。
【００３１】
このように組み立てられたチェーン２０は、内側連結部材７０のＸ軸方向の長さＷ２が、外側連結部材６０のＸ軸方向の長さＷ１よりも小さく形成されていることから、所定の曲率半径Ｒ２の円周に沿って形成される。このとき、下側プレート５３の側面５３ｃが傾斜面として構成されていることから、下側プレート５３同士が干渉せずに、曲率半径Ｒ２の円周に沿って形成される。この曲率半径Ｒ２は、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２の曲率半径や、旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２の曲率半径と同等である。
【００３２】
また、チェーン２０は、リンクボールユニット２１を有していることから、＋Ｚ側に折り曲げ可能に形成されている。詳しくは、チェーン２０は、図１２に示すように、リンクボールユニット２１のボール部２２の軸部２２ａ回りに外側連結部材６０を回転させていくことにより、チェーン２０を折り曲げることができる。このとき、リンクボールユニット２１同士の間のピッチＰが、Ｘ軸方向における下側プレート５３の長さＬ２と同等であるため、チェーン２０は、−Ｚ側への折り曲げができないように形成されている。そして、Ｘ軸方向における上側プレート５２の長さＬ１が、ピッチＰよりも小さいため、チェーン２０は、＋Ｚ側に折り曲げ可能に形成されている。このとき、上側プレート５２の側面５２ｃ同士が接触することにより、所定の曲率半径よりも折れ曲がることはない。さらに、上側プレート５２の側面５２ｃが傾斜面として構成されていることから、上側プレート５２の角部が、隣の上側プレート５２に接触しにくくなっている。
【００３３】
チェーン２０には、複数のケーブル１１が収納される。チェーン２０に収納されたケーブル１１の両端は、図１に示すように、固定側フレーム３０の端子ユニット１３の端子と、旋回側フレーム４０の端子ユニット１４の端子とに、それぞれ接続される。そして、図３（Ａ）に示すように、一部が折り曲げられた状態で、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２及び旋回側フレーム４０はチェーン積載面４２に積載される。このとき、図３（Ｂ）に示すように、ケーブル保持ユニット５０に形成された磁性部材８０が、チェーン積載面３２，４２のマグネット９０に吸引する。また、ケーブル保持ユニット５０に形成された磁性部材８１が、チェーン積載面３２，４２のマグネット９１に吸引する。これらの磁性部材８０とマグネット９０との吸引力と、磁性部材８１とマグネット９１との吸引力とにより、チェーン２０は、チェーン積載面３２，４２に沿って積載される。また、チェーン２０の両端部は、端子ユニット１３，１４近傍で、チェーン積載面３２，４２上に固定される。
【００３４】
上述のように構成されたケーブル巻取装置１０の動作について、図１３〜図２１を用いて説明する。
【００３５】
ケーブル巻取装置１０を用いる場合は、例えば、図１３及び図１４に示すように、ＣＣＤカメラ等の観測部１０１が可動部として構成された超高性能大型天体望遠鏡の観測ユニット１００に取り付けられる。固定側フレーム３０の端子ユニット１３の端子には、電源の供給や信号の伝送を行うケーブル１００ａが接続される。また、旋回側フレーム４０の端子ユニット１４の端子には、観測部１０１のケーブル１００ｂが接続される。これにより、ケーブル１００ａ，１００ｂ、ケーブル巻取装置１０のケーブル１１を介して、観測部１０１に対して、電源の供給や、制御信号の送信をすることが可能になる。また、旋回側フレーム４０のアーム４４には、例えば、モータユニットの出力軸等が接続される。これにより、アーム４４は、モータユニットの出力軸の回転とともに回転する。
【００３６】
観測対象天体を追尾する場合、地球の自転に伴って、天体望遠鏡の鏡筒を鉛直軸回りに旋回すると共に図１４に示すように観測部１０１を光学軸（旋回軸Ａにほぼ一致する）回りに回転する。観測部１０１の回転にほぼ同期して、図１３に示すように、旋回側フレーム４０のアーム４４を旋回軸Ａの回りに回転する。ここでは、理解を容易するため、図１３におけるＣ１方向に回転すると仮定する。旋回側フレーム４０のアーム４４が回転すると、旋回側フレーム４０も、図１３，図１４に示すように、旋回軸Ａ回りにＣ１方向に旋回する。
【００３７】
先ず、モータユニットの出力軸が所定の方向に回転すると、図１３（Ａ）に示すように、この出力軸とともに旋回側フレーム４０のアーム４４が、旋回軸Ａ回りに回転する。アーム４４は、例えば、図１３におけるＣ１方向に回転する。旋回側フレーム４０のアーム４４が回転すると、旋回側フレーム４０も、旋回軸Ａ回りにＣ１方向に旋回する。
【００３８】
旋回側フレーム４０が、旋回軸Ａ回りに旋回すると、旋回側フレーム４０のフランジ部４１に形成されたチェーン積載面４２も旋回軸Ａ回りに旋回する。そうすると、旋回側フレーム４０の端子に接続されたケーブル１１の端部が、図１４（Ａ）に示すように、Ｃ１方向に引っ張られる。同時に、チェーン積載面４２上で固定されたチェーン２０の端部も、ケーブル１１とともにＣ１方向に引っ張られる。
【００３９】
チェーン２０の端部がＣ１方向に引っ張られると、図１５に示すように、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２上に積載されていたチェーン２０の−Ｘ側のケーブル保持ユニット５０が、＋Ｚ側に引っ張られる。
【００４０】
ケーブル保持ユニット５０が、＋Ｚ側に引っ張られると、図１６に示すように、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力に抗して、ケーブル保持ユニット５０が、チェーン積載面３２から＋Ｚ側に移動する。さらに、チェーン２０の端部がＣ１方向に引っ張られていくと、チェーン積載面３２から離れたケーブル保持ユニット５０が、旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２に近づいていく。そして、図１７に示すように、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力によって、ケーブル保持ユニット５０は、旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２に積載される。
【００４１】
ケーブル保持ユニット５０が、次々と、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２から旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２に移動していくことにより、図１５に示すように、チェーン２０の折り返し部分が、＋Ｘ方向に移動していく。
【００４２】
以上により、ケーブル１１は、図１３（Ｂ）及び図１４（Ｂ）に示すように、チェーン２０とともに、固定側フレーム３０から引き出され、旋回側フレーム４０に巻き取られる。
【００４３】
次に、モータユニットの出力軸が所定の方向とは逆方向に回転すると、アーム４４は、例えば、図１２におけるＣ２方向に回転する。旋回側フレーム４０のアーム４４が回転すると、旋回側フレーム４０も、旋回軸Ａ回りにＣ２方向に旋回する。
【００４４】
旋回側フレーム４０が、旋回軸Ａ回りに旋回すると、旋回側フレーム４０のフランジ部４１に形成されたチェーン積載面４２も旋回軸Ａ回りに旋回する。そうすると、旋回側フレーム４０の端子に接続されたケーブル１１の端部が、Ｃ２方向に押される。同時に、チェーン積載面４２上で固定されたチェーン２０の端部も、ケーブル１１とともにＣ２方向に押される。
【００４５】
チェーン２０の端部がＣ２方向に押されると、図１８に示すように、旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２上に配置されていたチェーン２０の−Ｘ側のケーブル保持ユニット５０が、−Ｚ側に押し出される。
【００４６】
ケーブル保持ユニット５０が、−Ｚ側に押し出されると、図１９に示すように、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力の吸引力に抗して、ケーブル保持ユニット５０が、チェーン積載面４２から−Ｚ側に移動する。さらに、チェーン２０の端部がＣ２方向に引っ張られていくと、チェーン積載面４２から離れたケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２に近づいていく。そして、図２０に示すように、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力によって、ケーブル保持ユニット５０は、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２に配置される。
【００４７】
ケーブル保持ユニット５０が、次々と、旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２から固定側フレーム３０のチェーン積載面３２に移動していくことにより、図１８に示すように、チェーン２０の折り返し部分が、−Ｘ方向に移動していく。
【００４８】
以上により、ケーブル１１は、チェーン２０とともに、旋回側フレーム４０から押し出され、固定側フレーム３０に巻き取られる。
【００４９】
以上、説明したように、本発明の実施の形態に係るケーブル巻取装置１０のチェーン２０は、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力によって、チェーン積載面３２，４２に積載されている。これにより、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０からのチェーン２０のずれを修正でき、チェーン２０の構造が簡素になり、製造コストを小さくできる。また、チェーン２０を、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０に配置するための特別な機械加工等を不要とすることができる。
【００５０】
例えば、チェーンが、ガイドレール及びガイドローラから構成されるガイド機構部を介して、固定側フレーム及び旋回側フレームのチェーン積載面に配置されている場合、ガイドレール及びガイドローラに対して、Ｖ形状の溝を形成する等、特別な機械加工をしなければならない。
【００５１】
これに対して、チェーン２０は、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力によって、チェーン積載面３２，４２に積載されているため、Ｖ形状の溝を形成する等、特別な機械加工を不要とすることができる。また、このような機械加工を不要とし、磁性部材８０，８１をチェーン２０に取り付けるとともに、マグネット９０，９１をチェーン積載面３２，４２に取り付けるだけでよいため、全体として歩留まりを向上させることができる。ひいては、ケーブル巻取装置の製造コストを小さくすることが可能になる。
【００５２】
また、チェーン２０が、磁性部材８０，８１とマグネット９０，９１との吸引力によって、チェーン積載面３２，４２に積載されているため、ガイド機構部を介して配置されているチェーンよりも、重量を軽くすることができるとともに、コンパクトにすることができる。ひいては、チェーン２０の軽量化、コンパクト化に伴って、旋回側フレーム４０を小さなトルクで旋回させることが可能になり、旋回側フレーム４０のアーム４４に接続されるモータユニットを小さい出力のものにすることができる。
【００５３】
また、磁性部材８０，８１、マグネット９０，９１は、それらの吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａがＺ軸方向に対して傾斜して配置されているとともに、吸引面９０ａ，９１ａは、互いに対向している。このため、チェーン２０の巻き取りに伴って、チェーン２０のケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０から旋回側フレーム４０に移動した場合や、旋回側フレーム４０から固定側フレーム３０に移動した場合に、ケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０や旋回側フレーム４０の半径方向等にずれることなく、チェーン積載面３２，４２に積載される。
【００５４】
例えば、図２１（Ａ）に示すように、磁性部材８０，８１、マグネット９０，９１は、それらの吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａが水平に配置されている場合、ケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０の半径方向等にずれていると、そのずれが生じたまま、ケーブル保持ユニット５０が、チェーン積載面３２に積載されてしまう。そして、このずれが累積することにより、チェーン２０が、チェーン積載面３２から脱落してしまうおそれがある。特に、ケーブル１１の巻取りを繰り返すことにより、ずれが累積して、チェーン２０が、チェーン積載面３２から脱落するおそれが大きくなる。
【００５５】
これに対して、本発明の実施の形態においては、磁性部材８０，８１、マグネット９０，９１は、それらの吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａがＺ軸方向に対して傾斜して配置されているため、図２１（Ｂ）に示すように、ケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０や旋回側フレーム４０の半径方向等にずれていても、傾斜している吸引面９０ａ，９１ａに案内されて、半径方向等のずれを修正しつつ、チェーン積載面３２，４２に積載される。具体的には、図２１（Ｃ）に示すように、吸引面８０ａに貼り付けられた樹脂シート８２の＋Ｙ側の端部８６が、吸引面９０ａの−Ｙ側の端部９６よりも＋Ｙ側にある場合は、ケーブル保持ユニット５０が、傾斜している吸引面９０ａに案内されて、＋Ｙ方向に移動して、ずれを修正しつつ、チェーン積載面３２に積載される。ひいては、ずれの累積により、チェーン２０が、チェーン積載面３２，４２から脱落してしまうおそれもない。
【００５６】
また、本発明の実施の形態の磁性部材８０，８１の吸引面８０ａ，８１ａには、フッ素樹脂からなる樹脂シート８３，８４が貼り付けられている。このため、磁性部材８０，８１の吸引面８０ａ，８１ａと、マグネット９０，９１の吸引面９０ａ，９１ａとの間の摩擦係数が小さくなる。これにより、磁性部材８０，８１が、マグネット９０，９１に対して、滑りやすくなり、ケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０や旋回側フレーム４０の半径方向等にずれていても、傾斜している吸引面９０ａ，９１ａに案内されやすくなる。また、ずれの累積により、チェーン２０が、チェーン積載面３２，４２から脱落してしまうおそれもなくなる。
【００５７】
また、本発明の実施の形態においては、磁性部材８０，８１が、ケーブル保持ユニット５０に取り付けられるとともに、マグネット９０，９１が、チェーン積載面３２，４２に取り付けられている。したがって、チェーン積載面３２，４２上を移動するケーブル保持ユニット５０に、マグネット９０，９１よりも軽い磁性部材８０，８１が取り付けられる。このため、ケーブル保持ユニット５０が、チェーン積載面３２，４２からずれにくくなる。また、ずれの累積により、チェーン２０が、チェーン積載面３２，４２から脱落してしまうおそれもなくなる。
【００５８】
また、本発明の実施の形態においては、上側プレート５２のＸ軸方向における長さＬ１が、リンクボールユニット２１同士の間のピッチＰよりも小さい。また、下側プレート５３のＸ軸方向における長さＬ２が、ピッチＰと同等である。したがって、チェーン２０は、＋Ｚ側にのみ折れ曲がり、−Ｚ側には折れ曲がらない。これにより、ケーブル保持ユニット５０が、チェーン積載面３２，４２からずれにくくなる。また、ずれの累積により、チェーン２０が、チェーン積載面３２，４２から脱落してしまうおそれもなくなる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態等によって限定されるものではない。
【００６０】
例えば、本発明の実施の形態においては、チェーン２０のケーブル保持ユニット５０には、磁性部材８０，８１が取り付けられており、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０のチェーン積載面３２，４２には、マグネット９０，９１が取り付けられている。しかしながら、これに限らず、ケーブル保持ユニット５０に、マグネットが取り付けられ、チェーン積載面３２，４２に、磁性部材が取り付けられていてもよい。また、ケーブル保持ユニット５０とチェーン積載面３２，４２とに、マグネットが取り付けられていてもよい。
【００６１】
また、本発明の実施の形態においては、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０のチェーン積載面３２，４２には、マグネット９０，９１が取り付けられているが、これに限らず、チェーン積載面３２，４２に、マグネット９０，９１が埋め込まれていてもよいし、チェーン積載面３２，４２自体を、強磁性体として構成してもよい。
【００６２】
また、本発明の実施の形態において、樹脂シート８３，８４は、磁性部材８０，８１の吸引面８０ａ，８１ａに貼り付けられているが、マグネット９０，９１の吸引面９０ａ，９１ａに貼り付けられていてもよい。または、すべての吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａに貼り付けられていてもよい。
【００６３】
また、本発明の実施の形態において、樹脂シート８３，８４は、フッ素樹脂からなっているが、これに限らず、吸引面８０ａ，８１ａと吸引面９０ａ，９１ａとの間の摩擦係数を小さくできる別の素材で形成してもよい。
【００６４】
また、本発明の実施の形態において、旋回側フレーム４０は、ガイド機構部１５を介して、旋回可能に固定側フレーム３０に支持されているが、これに限らず、ベアリングを介して、旋回可能に固定側フレーム３０に支持されていてもよい。
【００６５】
また、本発明の実施の形態において、磁性部材８０，８１、マグネット９０，９１は、それぞれ２つずつ配置されているが、これに限らず、１つずつでもよいし、３つずつ以上でもよい。
【００６６】
また、本発明の実施の形態において、チェーン積載面３２，４２は、円環状に形成されているが、これに限らず、一部が開いていてもよい。また、このような一部が開いている場合でも、本発明においては、円環状とする。
【００６７】
実施の形態２．
また、本発明の実施の形態においては、磁性部材８０，８１の吸引面８０ａ，８１ａの傾斜角度、マグネット９０，９１の吸引面９０ａ，９１ａの傾斜角度は、それぞれ４５度である。しかしながら、これに限らず、図２２に示すように、吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａの傾斜角度は、５５度であってもよいし、異なる角度であってもよい。このように、４５度とは異なる角度であっても、本発明の実施の形態２に係るケーブル巻取装置は、ずれを修正でき、チェーン２０の構造が簡素になり、製造コストを小さくできる。この場合、例えば、吸引面９０ａに垂直な直線９４と、吸引面９１ａに垂直な直線９５とは、Ｚ軸方向にチェーン積載面３２，４２を掃引した空間（チェーン積載面３２，４２の上方又は下方の空間）で交わることが好ましい。さらには、吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａの傾斜角度は、４５度であることが好ましい。また、吸引面８０ａ，９０ａの傾斜角度が、４５度であり、吸引面８１ａ，９１ａの傾斜角度が、５５度であるなど、吸引面８０ａ，９０ａの傾斜角度と、吸引面８１ａ，９１ａの傾斜角度とが、異なる角度であってもよい。この場合においても、本発明の実施の形態２に係るケーブル巻取装置は、ずれを修正でき、チェーン２０の構造が簡素になり、製造コストを小さくできる。
【００６８】
実施の形態３．
また、本発明の実施の形態においては、磁性部材９０，９１の吸引面９０ａ，９１ａは、互いに対向している。しかしながら、これに限らず、図２３に示すように、吸引面９０ａ，９１ａではなく、磁性部材８０，８１の吸引面８０ａ，８１ａが、互いに対向するように形成されていてもよい。この場合においても、本発明の実施の形態３に係るケーブル巻取装置は、ずれを修正できるとともに、チェーン２０の構造が簡素になり、製造コストを小さくできる。
【００６９】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００７０】
１０ ケーブル巻取装置
１１ ケーブル
１３、１４ 端子ユニット
１５ ガイド機構部
１５ａ、１５ｂ 溝
１５ｃ 転動体
２０ チェーン
２１ リンクボールユニット
２２ ボール部
２２ａ 軸部
２３ ホルダ部
２９ ボルト
３０ 固定側フレーム（固定部材）
３０ａ、４０ａ 貫通孔
３１、４１ フランジ部
３２ チェーン積載面
３３、４３ カバー
４０ 旋回側フレーム（旋回部材）
４２ チェーン積載面
４４ アーム
５０ ケーブル保持ユニット
５１ ケーブル保持部材（保持部材）
５１ａ 保持孔
５１ｂ、５１ｃ 凸部
５２ 上側プレート（第１プレート）
５２ａ 突出部
５２ｂ 貫通孔
５２ｃ 側面
５２ｄ 凹部
５３ 下側プレート（第２プレート）
５３ａ 突出部
５３ｂ 貫通孔
５３ｃ 側面
５３ｄ 凹部
５４、５５ ボルト
６０ 外側連結部材（連結部材）
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ ボルト孔
６１、６２ 突出部
６１ａ、６２ａ 貫通孔
６２ｂ 座ぐり穴
６２ｃ 溝
７０ 内側連結部材（連結部材）
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ ボルト孔
７１、７２ 突出部
７１ａ、７２ａ 貫通孔
７２ｂ 座ぐり穴
７２ｃ 溝
８０、８１ 磁性部材（第１磁性部材）
８０ａ、８１ａ 吸引面
８２、８３ 樹脂シート
８４、８５ ボルト
８６、９６ 端部
９０、９１ マグネット（第２磁性部材）
９０ａ、９１ａ 吸引面
９２、９３ マグネットアーム
９４、９５ 直線
１００ 観測ユニット
１００ａ、１００ｂ ケーブル
１０１ 観測部
Ａ 旋回軸
Ｒ１、Ｒ２ 曲率半径
θ１、θ２ 角度
Ｗ１、Ｗ２、Ｌ１、Ｌ２ 長さ
Ｐ ピッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットや工作機械においては、ロッドや回転体などの可動部が移動するため、この可動部に接続されたケーブルがねじれたり、所定の曲率半径よりも小さく折れ曲がったりしないようにして、ケーブルの断線等を防ぐ必要がある。このようなねじれや折れ曲がりに起因した断線を防ぐために、例えば、ケーブル巻取装置が用いられる。
【０００３】
特許文献１には、固定側フレームと、固定側フレームに旋回可能に支持された旋回側フレームと、ケーブルを収納し、旋回側フレームの旋回により巻き取られ、固定側フレーム及び旋回側フレーム上を移動するチェーンとを有するケーブル巻取装置が開示されている。固定側フレーム及び旋回側フレームは、Ｖ字状の溝が形成されたガイドレールを有し、ケーブルは、この溝に対応する形状の突起部が形成された複数のガイドローラを有している。この溝に突起部が嵌めこまれた状態で、ガイドローラは、ガイドレールに沿って転がる。これによりチェーンは、固定側フレーム及び旋回側フレームからずれたりせずに、固定側フレーム及び旋回側フレーム上を円滑に移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載のケーブル巻取装置のケーブルにおいては、ガイドレールにＶ形状の溝が形成されていることから、このＶ形状の溝を形成するための機械加工が、別途、必要となる。また、Ｖ形状の溝は、ガイドレールの全周に渡って形成されている。このため、溝を形成するための機械加工が、比較的困難である。また、このようなガイド機構を有しているため、ケーブル巻取装置の構造が複雑であり、ケーブル巻取装置の製造コストが高くなるおそれもある。
【０００６】
本発明は、上述の事情の下になされたもので、固定部材（例えば、固定側フレーム）及び旋回部材（例えば、旋回側フレーム）からのチェーンのずれを修正でき、構造が簡素で、製造コストの小さいケーブル巻取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明のケーブル巻取装置は、固定部材と、旋回部材と、チェーンとを備える。固定部材は、円環状に形成された第１チェーン積載面を備え、巻取対象のケーブルの一端部が固定される。旋回部材は、第１チェーン積載面に対向して配置された円環状の第２チェーン積載面を備え、第２チェーン積載面が形成する円環の中心軸を中心に固定部材に対して旋回可能に支持され、巻取対象のケーブルの他端部が固定される。チェーンは、ケーブルをそれぞれ保持する複数の保持部材と、保持部材を一部が開放された円環状に連結する連結部材と、から構成され、その形状に沿って巻取対象のケーブルを支持する。チェーンと、第１チェーン積載面及び第２チェーン積載面と、の一方は磁性を有し、他方は強磁性または一方の磁気と吸引する磁気を有している。そして、チェーンの少なくとも一端部が吸引力により第１チェーン積載面に積載され、折り返されて、少なくとも他端部が吸引力により第２チェーン積載面に積載された上で、旋回部材に固定されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ケーブル巻取装置のチェーンは、このチェーンと第１チェーン積載面及び第２チェーン積載面との吸引力により、第１チェーン積載面及び第２チェーン積載面に積載される。これにより、固定部材及び旋回部材からのチェーンのずれを修正でき、構造が簡素で、製造コストの小さいケーブル巻取装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るケーブル巻取装置の斜視図である。
【図２】（Ａ）は、ケーブル巻取装置の分解斜視図であり、（Ｂ）は、ガイド機構部近傍の拡大図ある。
【図３】（Ａ）は、カバーを取り外したケーブル巻取装置の側面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】（Ａ）は、ケーブル保持ユニットの斜視図であり、（Ｂ）は、ケーブル保持ユニットの斜視図のＹＺ断面図である。
【図５】ケーブル保持ユニットの分解断面図である。
【図６】（Ａ）は、上側プレートの斜視図であり、（Ｂ）は、上側プレートの平面図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】（Ａ）は、下側プレートの斜視図であり、（Ｂ）は、下側プレートの平面図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】（Ａ）は、外側連結部材の斜視図であり、（Ｂ）は、外側連結部材の正面図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】（Ａ）は、内側連結部材の斜視図（その１）であり、（Ｂ）は、内側連結部材の斜視図（その２）である。
【図１０】（Ａ）は、内側連結部材同士の連結を説明するためのＸＹ断面図であり、（Ｂ）は、外側連結部材同士の連結を説明するためのＸＹ断面図であり、
【図１１】チェーンのＸＹ断面図である。
【図１２】（Ａ）は、折り曲げる前のチェーンの正面図であり、（Ｂ）は、折り曲げた後のチェーンの正面図である。
【図１３】（Ａ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための斜視図（その１）であり、（Ｂ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための斜視図（その２）である。
【図１４】（Ａ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための平面図（その１）であり、（Ｂ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための平面図（その２）である。
【図１５】（Ａ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その１）であり、（Ｂ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その２）である。
【図１６】ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その３）である。
【図１７】ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その４）である。
【図１８】（Ａ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その５）であり、（Ｂ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その６）である。
【図１９】ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その７）である。
【図２０】ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その８）である。
【図２１】（Ａ）は、比較例の動作を説明するための側面図であり、（Ｂ）は、ケーブル巻取装置の動作を説明するための側面図（その９）であり、（Ｃ）は、（Ｂ）の部分拡大図である。
【図２２】本発明の実施の形態２に係るケーブル巻取装置のマグネット等の側面図である。
【図２３】本発明の実施の形態３に係るケーブル巻取装置のマグネット等の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係るケーブル巻取装置１０について図１〜２１を用いて説明する。なお、図中のＸＹ平面は水平な面であり、図中のＺ軸の方向は鉛直方向である。
【００１１】
ケーブル巻取装置１０は、例えば、産業用ロボット、工作機械、望遠鏡の観測装置などに用いられる。そして、産業用ロボット等の可動部に接続された電源ケーブル、信号ケーブル等がねじれたり、所定の曲率半径よりも小さく折れ曲がったりしないようにして、ケーブルの断線を防ぐ。ケーブル巻取装置１０は、図１及び図２（Ａ）に示すように、複数のケーブル１１と、ケーブル１１を収納するチェーン２０と、チェーン２０とともにケーブル１１を巻き取る固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０とを有している。チェーン２０は、一部が折り返された状態で、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０それぞれに配置されている。そして、旋回側フレーム４０が旋回することにより、チェーン２０を、固定側フレーム３０から旋回側フレーム４０に送り出して、送り出されたチェーン２０を旋回側フレーム４０が巻き取る。または、旋回側フレーム４０が逆方向に旋回することにより、チェーン２０を、旋回側フレーム４０から固定側フレーム３０に送り出して、送り出されたチェーン２０を固定側フレーム３０が巻き取る。これにより、チェーン２０の一部が、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０の相互間を移動する。
【００１２】
ケーブル１１は、商用電源、制御コントローラ等と接続されることにより、産業用ロボット等に電源を供給したり、制御信号を伝送したりする。ケーブル１１の一端は、固定側フレーム３０の端子ユニット１３の端子に接続されている。そして、ケーブル１１の他端は、旋回側フレーム４０の端子ユニット１４の端子に接続されている。
【００１３】
固定側フレーム３０は、巻き取られたケーブル１１を保持する部材で、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔３０ａが形成された略円筒形状に形成されている。また、固定側フレーム３０は、固定側フレーム３０の下端（−Ｚ側の端部）から径方向に張り出されたフランジ部３１を有している。このフランジ部３１の＋Ｚ側の面は、チェーン２０が積載される円環状のチェーン積載面３２として構成されている。チェーン積載面３２に配置されたチェーン２０は、カバー３３によって覆われている。なお、図１中のＹ軸の方向は、固定側フレーム３０の半径方向であり、Ｘ軸の方向は、Ｙ軸及びＺ軸に直交する方向である。
【００１４】
旋回側フレーム４０は、旋回することにより、ケーブル１１を巻き取ったり、送り出したりする部材で、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔４０ａが形成された略円筒形状に形成されている。また、旋回側フレーム４０は、旋回側フレーム４０の上端（＋Ｚ側の端部）から径方向に張り出されたフランジ部４１を有している。フランジ部４１の−Ｚ側の面は、チェーン２０が積載される円環状のチェーン積載面４２として構成されている。また、チェーン積載面４２に配置されたチェーン２０は、カバー４３によって覆われている。また、旋回側フレーム４０は、モータの出力軸等に接続されるアーム４４を有している。このアーム４４は、固定側フレーム３０の貫通孔３０ａを通過して、−Ｚ側に突出している。
【００１５】
また、旋回側フレーム４０は、複数のガイド機構部１５を介して、固定側フレーム３０に旋回可能に取り付けられている。ガイド機構部１５は、例えば、図２（Ｂ）に示すように、固定側フレーム３０に形成された溝１５ａと、旋回側フレーム４０に形成された溝１５ｂと、これらの溝１５ａ、１５ｂに介在された複数の転動体１５ｃとを有する。このガイド機構部１５は、固定側フレーム３０の貫通孔３０ａ及び旋回側フレーム４０の貫通孔４０ａの内周面に等間隔に形成されている。これらのガイド機構部１５により、旋回側フレーム４０は、固定側フレーム３０に対して、旋回軸Ａ回りに円滑に旋回する。
【００１６】
チェーン２０は、図３（Ａ）に示すように、複数のケーブル保持ユニット５０が相互に連結されることにより構成されている。チェーン２０は、ケーブル１１を収納した状態で、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２に積載され、所定の曲率半径Ｒ１を維持しつつ、＋Ｚ側に折り返される。そして、折り返されたチェーン２０は、旋回側フレーム４０はチェーン積載面４２に積載される。
【００１７】
チェーン２０が積載されたチェーン積載面３２，４２の両端には、図３（Ｂ）に示すように、マグネットアーム９２，９３を介して、マグネット９０，９１が配置されている。マグネット９０，９１は、略直方体に形成されており、マグネット９０，９１の吸引面９０ａ，９１ａは、互いに向かい合うように形成されているとともに、チェーン積載面３２，４２に対してＹＺ面で傾斜するように配置されている。例えば、吸引面９０ａ，９１ａの傾斜角度は、４５度である。
【００１８】
ケーブル保持ユニット５０は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、ケーブル保持部材５１と、上側プレート５２と、下側プレート５３と、外側連結部材６０と、内側連結部材７０と、磁性部材８０，８１とを有している。
【００１９】
ケーブル保持部材５１は、平板形状に形成されている。ケーブル保持部材５１は、図５に示すように、Ｘ軸方向に貫通する保持孔５１ａが形成されている。この保持孔５１ａは、ケーブル１１を保持する。また、保持孔５１ａは、半円と長方体とを組み合わせた形状に形成されている。また、保持孔５１ａは、６箇所に形成されている。ケーブル保持部材５１の＋Ｚ側の面には、＋Ｚ方向に突出する凸部５１ｂが形成されている。また、ケーブル保持部材５１の−Ｚ側の面には、−Ｚ方向に突出する凸部５１ｃが形成されている。
【００２０】
上側プレート５２は、図６に示すように、平板形状に形成されている。上側プレート５２の＋Ｙ側及び−Ｙ側には突出部５２ａが形成されている。この突出部５２ａには、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔５２ｂが、２箇所ずつ形成されている。また、上側プレート５２の＋Ｘ側及び−Ｙ側の側面５２ｃは、Ｚ軸方向に傾斜する傾斜面として構成されている。側面５２ｃの傾斜角度θ１は、例えば、１２度である。上側プレート５２の側面５２ｃが、傾斜面として構成されていることにより、上側プレート５２のＸＺ断面における断面形状は、略台形となる。また、上側プレート５２の下側の面（−Ｚ側の面）には、凹部５２ｄが形成されている。
【００２１】
下側プレート５３は、図７に示すように、平板形状に形成されている。下側プレート５３の＋Ｙ側及び−Ｙ側には突出部５３ａが形成されている。この突出部５３ａには、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔５３ｂが、２箇所ずつ形成されている。また、上側プレート５３の＋Ｘ側及び−Ｙ側の側面５３ｃは、Ｙ軸方向に傾斜する傾斜面として構成されている。側面５３ｃの傾斜角度θ２は、例えば、３度である。上側プレート５３の側面５３ｃが、傾斜面として構成されていることにより、上側プレート５３のＸＹ断面における断面形状は、略台形となる。また、上側プレート５２の上側の面（＋Ｚ側の面）には、凹部５３ｄが形成されている。
【００２２】
外側連結部材６０は、図８に示すように、略Ｔ字形状に形成された部材である。外側連結部材６０には、−Ｘ方向に突出する突出部６１と、＋Ｘ方向に突出する突出部６２とが形成されている。突出部６１は、突出部６２に対して、＋Ｙ方向にオフセットされている。突出部６１には、Ｙ軸方向に貫通する貫通孔６１ａが形成されていた位置に形成されている。また、突出部６２には、Ｙ軸方向に貫通し、座ぐり穴６２ｂが形成された貫通孔６２ａが形成されている。この貫通孔６２ａには、Ｙ軸方向に沿って溝６２ｃが形成されている。また、外側連結部材６０の上面（＋Ｚ側の面）及び下面（−Ｚ側の面）には、ボルト孔６０ａ，６０ｂが形成されているとともに、外側連結部材６０の−Ｙ側の面には、ボルト孔６０ｃが形成されている。
【００２３】
内側連結部材７０は、図９に示すように、外側連結部材６０と同等の形状に形成されており、−Ｘ方向に突出する突出部７１と、＋Ｘ方向に突出する突出部７２とが形成されている。突出部７１は、突出部７２に対して、−Ｙ方向にオフセットされている。突出部７１には、Ｙ軸方向に貫通する貫通孔７１ａが形成されていた位置に形成されている。また、突出部７２には、Ｙ軸方向に貫通し、座ぐり穴７２ｂが形成された貫通孔７２ａが形成されている。なお、内側連結部材７０は、Ｘ軸方向における長さＷ２が、外側連結部材６０のＸ軸方向における長さＷ１よりも小さく形成されている。
【００２４】
磁性部材８０は、図４及び図５に示すように、例えば、強磁性体である金属板からなる。この金属板は、ＹＺ断面がＶ字型となるように、プレス成形、板曲げ（板金加工）、機械加工等により形成される。また、磁性部材８０の吸引面８０ａには、樹脂シート８２が貼り付けられる。樹脂シート８２は、例えば、フッ素樹脂からなる。磁性部材８０は、吸引面８０ａがＸＹ平面に対して傾斜するように配置されている。例えば、吸引面８０ａの傾斜角度は、マグネット９０の吸引面９０ａの傾斜角度と同じ４５度である。
【００２５】
磁性部材８１は、磁性部材８０と同様に、例えば、強磁性体である金属板からなる。この金属板は、ＹＺ断面がＶ字型となるように、プレス成形、板曲げ（板金加工）、機械加工等により形成される。また、磁性部材８１の吸引面８１ａには、樹脂シート８３が貼り付けられる。樹脂シート８３は、例えば、フッ素樹脂からなる。磁性部材８１は、吸引面８１ａがＸＹ面に対して傾斜するように配置されている。例えば、吸引面８１ａの傾斜角度は、マグネット９１の吸引面９１ａの傾斜角度と同じ４５度である。
【００２６】
ケーブル保持ユニット５０を組み立てる場合は、図５を参照するとわかるように、ケーブル保持部材５１の凸部５１ｂが、上側プレート５２の凹部５２ｄに嵌め込まれるとともに、ケーブル保持部材５１の凸部５１ｃが、下側プレート５３の凹部５３ｄに嵌め込まれる。そして、外側連結部材６０及び内側連結部材７０が、上側プレート５２と下側プレート５３との間に配置された状態で、ボルト５４が、上側プレート５２の貫通孔５２ｂを介して、外側連結部材６０のボルト孔６０ａ及び内側連結部材７０のボルト孔７０ａに＋Ｚ側から挿入される。同様に、ボルト５５が、下側プレート５３の貫通孔５３ｂを介して、外側連結部材６０のボルト孔６０ｂ及び内側連結部材７０のボルト孔７０ｂに−Ｚ側から挿入される。そして、ボルト５４，５５が締め付けられることにより、上側プレート５２及び下側プレート５３が、外側連結部材６０及び内側連結部材７０に固定される。
【００２７】
次に、ボルト８４が外側連結部材６０のボルト孔６０ｃにねじ込まれることによって、磁性部材８０が、外側連結部材６０に固定される。また、ボルト８５が内側連結部材７０のボルト孔７０ｃにねじ込まれることによって、磁性部材８１が、内側連結部材７０に固定される。磁性部材８０，８１が取り付けられることにより、ケーブル保持ユニット５０は完成する。
【００２８】
チェーン２０を組み立てる場合は、図１０（Ａ）に示すように、ケーブル保持ユニット５０の内側連結部材７０同士を、リンクボールユニット２１とボルト２９によって連結させる。リンクボールユニット２１は、軸部２２ａが形成されたボール部２２と、ボール部２２を支持するホルダ部２３と、を有している。ボール部２２は、ホルダ部２３に揺動可能に支持されている。ホルダ部２３は、内側連結部材７０の突出部７１に形成された貫通孔７１ａに嵌め込まれる。また、ボール部２２の軸部２２ａは、ホルダ部２３が嵌め込まれた内側連結部材７０とは別の内側連結部材７０の突出部７２に形成された貫通孔７２ａに挿入される。ボール部２２の軸部２２ａの外周面には、雄ねじが形成されており、この軸部２２ａには、ボルト２９が嵌め込まれる。ボルト２９は、内側連結部材７０の突出部７２に形成された座ぐり穴７２ｂに配置される。これにより、内側連結部材７０同士の連結が完了する。
【００２９】
また、図１０（Ｂ）に示すように、ケーブル保持ユニット５０の外側連結部材６０同士も、リンクボールユニット２１とボルト２９によって連結させる。詳しくは、リンクボールユニット２１のホルダ部２３が、外側連結部材６０の突出部６１に形成された貫通孔６１ａに嵌め込まれ、ボール部２２の軸部２２ａは、別の外側連結部材６０の突出部６２に形成された貫通孔６２ａに挿入される。そして、この軸部２２ａにボルト２９が嵌め込まれることにより、外側連結部材６０同士の連結が完了する。
【００３０】
内側連結部材７０同士、外側連結部材６０同士が連結されることにより、図１１に示すように、ケーブル保持ユニット５０同士が連結される。そして、ケーブル保持ユニット５０同士が連結されることにより、チェーン２０の組み立てが完了する。
【００３１】
このように組み立てられたチェーン２０は、内側連結部材７０のＸ軸方向の長さＷ２が、外側連結部材６０のＸ軸方向の長さＷ１よりも小さく形成されていることから、所定の曲率半径Ｒ２の円周に沿って形成される。このとき、下側プレート５３の側面５３ｃが傾斜面として構成されていることから、下側プレート５３同士が干渉せずに、曲率半径Ｒ２の円周に沿って形成される。この曲率半径Ｒ２は、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２の曲率半径や、旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２の曲率半径と同等である。
【００３２】
また、チェーン２０は、リンクボールユニット２１を有していることから、＋Ｚ側に折り曲げ可能に形成されている。詳しくは、チェーン２０は、図１２に示すように、リンクボールユニット２１のボール部２２の軸部２２ａ回りに外側連結部材６０を回転させていくことにより、チェーン２０を折り曲げることができる。このとき、リンクボールユニット２１同士の間のピッチＰが、Ｘ軸方向における下側プレート５３の長さＬ２と同等であるため、チェーン２０は、−Ｚ側への折り曲げができないように形成されている。そして、Ｘ軸方向における上側プレート５２の長さＬ１が、ピッチＰよりも小さいため、チェーン２０は、＋Ｚ側に折り曲げ可能に形成されている。このとき、上側プレート５２の側面５２ｃ同士が接触することにより、所定の曲率半径よりも折れ曲がることはない。さらに、上側プレート５２の側面５２ｃが傾斜面として構成されていることから、上側プレート５２の角部が、隣の上側プレート５２に接触しにくくなっている。
【００３３】
チェーン２０には、複数のケーブル１１が収納される。チェーン２０に収納されたケーブル１１の両端は、図１に示すように、固定側フレーム３０の端子ユニット１３の端子と、旋回側フレーム４０の端子ユニット１４の端子とに、それぞれ接続される。そして、図３（Ａ）に示すように、一部が折り曲げられた状態で、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２及び旋回側フレーム４０はチェーン積載面４２に積載される。このとき、図３（Ｂ）に示すように、ケーブル保持ユニット５０に形成された磁性部材８０が、チェーン積載面３２，４２のマグネット９０に吸引する。また、ケーブル保持ユニット５０に形成された磁性部材８１が、チェーン積載面３２，４２のマグネット９１に吸引する。これらの磁性部材８０とマグネット９０との吸引力と、磁性部材８１とマグネット９１との吸引力とにより、チェーン２０は、チェーン積載面３２，４２に沿って積載される。また、チェーン２０の両端部は、端子ユニット１３，１４近傍で、チェーン積載面３２，４２上に固定される。
【００３４】
上述のように構成されたケーブル巻取装置１０の動作について、図１３〜図２１を用いて説明する。
【００３５】
ケーブル巻取装置１０を用いる場合は、例えば、図１３及び図１４に示すように、ＣＣＤカメラ等の観測部１０１が可動部として構成された超高性能大型天体望遠鏡の観測ユニット１００に取り付けられる。固定側フレーム３０の端子ユニット１３の端子には、電源の供給や信号の伝送を行うケーブル１００ａが接続される。また、旋回側フレーム４０の端子ユニット１４の端子には、観測部１０１のケーブル１００ｂが接続される。これにより、ケーブル１００ａ，１００ｂ、ケーブル巻取装置１０のケーブル１１を介して、観測部１０１に対して、電源の供給や、制御信号の送信をすることが可能になる。また、旋回側フレーム４０のアーム４４には、例えば、モータユニットの出力軸等が接続される。これにより、アーム４４は、モータユニットの出力軸の回転とともに回転する。
【００３６】
観測対象天体を追尾する場合、地球の自転に伴って、天体望遠鏡の鏡筒を鉛直軸回りに旋回すると共に図１４に示すように観測部１０１を光学軸（旋回軸Ａにほぼ一致する）回りに回転する。観測部１０１の回転にほぼ同期して、図１３に示すように、旋回側フレーム４０のアーム４４を旋回軸Ａの回りに回転する。ここでは、理解を容易するため、図１３におけるＣ１方向に回転すると仮定する。旋回側フレーム４０のアーム４４が回転すると、旋回側フレーム４０も、図１３，図１４に示すように、旋回軸Ａ回りにＣ１方向に旋回する。
【００３７】
先ず、モータユニットの出力軸が所定の方向に回転すると、図１３（Ａ）に示すように、この出力軸とともに旋回側フレーム４０のアーム４４が、旋回軸Ａ回りに回転する。アーム４４は、例えば、図１３におけるＣ１方向に回転する。旋回側フレーム４０のアーム４４が回転すると、旋回側フレーム４０も、旋回軸Ａ回りにＣ１方向に旋回する。
【００３８】
旋回側フレーム４０が、旋回軸Ａ回りに旋回すると、旋回側フレーム４０のフランジ部４１に形成されたチェーン積載面４２も旋回軸Ａ回りに旋回する。そうすると、旋回側フレーム４０の端子に接続されたケーブル１１の端部が、図１４（Ａ）に示すように、Ｃ１方向に引っ張られる。同時に、チェーン積載面４２上で固定されたチェーン２０の端部も、ケーブル１１とともにＣ１方向に引っ張られる。
【００３９】
チェーン２０の端部がＣ１方向に引っ張られると、図１５に示すように、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２上に積載されていたチェーン２０の−Ｘ側のケーブル保持ユニット５０が、＋Ｚ側に引っ張られる。
【００４０】
ケーブル保持ユニット５０が、＋Ｚ側に引っ張られると、図１６に示すように、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力に抗して、ケーブル保持ユニット５０が、チェーン積載面３２から＋Ｚ側に移動する。さらに、チェーン２０の端部がＣ１方向に引っ張られていくと、チェーン積載面３２から離れたケーブル保持ユニット５０が、旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２に近づいていく。そして、図１７に示すように、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力によって、ケーブル保持ユニット５０は、旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２に積載される。
【００４１】
ケーブル保持ユニット５０が、次々と、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２から旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２に移動していくことにより、図１５に示すように、チェーン２０の折り返し部分が、＋Ｘ方向に移動していく。
【００４２】
以上により、ケーブル１１は、図１３（Ｂ）及び図１４（Ｂ）に示すように、チェーン２０とともに、固定側フレーム３０から引き出され、旋回側フレーム４０に巻き取られる。
【００４３】
次に、モータユニットの出力軸が所定の方向とは逆方向に回転すると、アーム４４は、例えば、図１２におけるＣ２方向に回転する。旋回側フレーム４０のアーム４４が回転すると、旋回側フレーム４０も、旋回軸Ａ回りにＣ２方向に旋回する。
【００４４】
旋回側フレーム４０が、旋回軸Ａ回りに旋回すると、旋回側フレーム４０のフランジ部４１に形成されたチェーン積載面４２も旋回軸Ａ回りに旋回する。そうすると、旋回側フレーム４０の端子に接続されたケーブル１１の端部が、Ｃ２方向に押される。同時に、チェーン積載面４２上で固定されたチェーン２０の端部も、ケーブル１１とともにＣ２方向に押される。
【００４５】
チェーン２０の端部がＣ２方向に押されると、図１８に示すように、旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２上に配置されていたチェーン２０の−Ｘ側のケーブル保持ユニット５０が、−Ｚ側に押し出される。
【００４６】
ケーブル保持ユニット５０が、−Ｚ側に押し出されると、図１９に示すように、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力の吸引力に抗して、ケーブル保持ユニット５０が、チェーン積載面４２から−Ｚ側に移動する。さらに、チェーン２０の端部がＣ２方向に引っ張られていくと、チェーン積載面４２から離れたケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２に近づいていく。そして、図２０に示すように、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力によって、ケーブル保持ユニット５０は、固定側フレーム３０のチェーン積載面３２に配置される。
【００４７】
ケーブル保持ユニット５０が、次々と、旋回側フレーム４０のチェーン積載面４２から固定側フレーム３０のチェーン積載面３２に移動していくことにより、図１８に示すように、チェーン２０の折り返し部分が、−Ｘ方向に移動していく。
【００４８】
以上により、ケーブル１１は、チェーン２０とともに、旋回側フレーム４０から押し出され、固定側フレーム３０に巻き取られる。
【００４９】
以上、説明したように、本発明の実施の形態に係るケーブル巻取装置１０のチェーン２０は、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力によって、チェーン積載面３２，４２に積載されている。これにより、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０からのチェーン２０のずれを修正でき、チェーン２０の構造が簡素になり、製造コストを小さくできる。また、チェーン２０を、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０に配置するための特別な機械加工等を不要とすることができる。
【００５０】
例えば、チェーンが、ガイドレール及びガイドローラから構成されるガイド機構部を介して、固定側フレーム及び旋回側フレームのチェーン積載面に配置されている場合、ガイドレール及びガイドローラに対して、Ｖ形状の溝を形成する等、特別な機械加工をしなければならない。
【００５１】
これに対して、チェーン２０は、磁性部材８０とマグネット９０との吸引力、及び磁性部材８１とマグネット９１との吸引力によって、チェーン積載面３２，４２に積載されているため、Ｖ形状の溝を形成する等、特別な機械加工を不要とすることができる。また、このような機械加工を不要とし、磁性部材８０，８１をチェーン２０に取り付けるとともに、マグネット９０，９１をチェーン積載面３２，４２に取り付けるだけでよいため、全体として歩留まりを向上させることができる。ひいては、ケーブル巻取装置の製造コストを小さくすることが可能になる。
【００５２】
また、チェーン２０が、磁性部材８０，８１とマグネット９０，９１との吸引力によって、チェーン積載面３２，４２に積載されているため、ガイド機構部を介して配置されているチェーンよりも、重量を軽くすることができるとともに、コンパクトにすることができる。ひいては、チェーン２０の軽量化、コンパクト化に伴って、旋回側フレーム４０を小さなトルクで旋回させることが可能になり、旋回側フレーム４０のアーム４４に接続されるモータユニットを小さい出力のものにすることができる。
【００５３】
また、磁性部材８０，８１、マグネット９０，９１は、それらの吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａがＺ軸方向に対して傾斜して配置されているとともに、吸引面９０ａ，９１ａは、互いに対向している。このため、チェーン２０の巻き取りに伴って、チェーン２０のケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０から旋回側フレーム４０に移動した場合や、旋回側フレーム４０から固定側フレーム３０に移動した場合に、ケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０や旋回側フレーム４０の半径方向等にずれることなく、チェーン積載面３２，４２に積載される。
【００５４】
例えば、図２１（Ａ）に示すように、磁性部材８０，８１、マグネット９０，９１は、それらの吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａが水平に配置されている場合、ケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０の半径方向等にずれていると、そのずれが生じたまま、ケーブル保持ユニット５０が、チェーン積載面３２に積載されてしまう。そして、このずれが累積することにより、チェーン２０が、チェーン積載面３２から脱落してしまうおそれがある。特に、ケーブル１１の巻取りを繰り返すことにより、ずれが累積して、チェーン２０が、チェーン積載面３２から脱落するおそれが大きくなる。
【００５５】
これに対して、本発明の実施の形態においては、磁性部材８０，８１、マグネット９０，９１は、それらの吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａがＺ軸方向に対して傾斜して配置されているため、図２１（Ｂ）に示すように、ケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０や旋回側フレーム４０の半径方向等にずれていても、傾斜している吸引面９０ａ，９１ａに案内されて、半径方向等のずれを修正しつつ、チェーン積載面３２，４２に積載される。具体的には、図２１（Ｃ）に示すように、吸引面８０ａに貼り付けられた樹脂シート８２の＋Ｙ側の端部８６が、吸引面９０ａの−Ｙ側の端部９６よりも＋Ｙ側にある場合は、ケーブル保持ユニット５０が、傾斜している吸引面９０ａに案内されて、＋Ｙ方向に移動して、ずれを修正しつつ、チェーン積載面３２に積載される。ひいては、ずれの累積により、チェーン２０が、チェーン積載面３２，４２から脱落してしまうおそれもない。
【００５６】
また、本発明の実施の形態の磁性部材８０，８１の吸引面８０ａ，８１ａには、フッ素樹脂からなる樹脂シート８３，８４が貼り付けられている。このため、磁性部材８０，８１の吸引面８０ａ，８１ａと、マグネット９０，９１の吸引面９０ａ，９１ａとの間の摩擦係数が小さくなる。これにより、磁性部材８０，８１が、マグネット９０，９１に対して、滑りやすくなり、ケーブル保持ユニット５０が、固定側フレーム３０や旋回側フレーム４０の半径方向等にずれていても、傾斜している吸引面９０ａ，９１ａに案内されやすくなる。また、ずれの累積により、チェーン２０が、チェーン積載面３２，４２から脱落してしまうおそれもなくなる。
【００５７】
また、本発明の実施の形態においては、磁性部材８０，８１が、ケーブル保持ユニット５０に取り付けられるとともに、マグネット９０，９１が、チェーン積載面３２，４２に取り付けられている。したがって、チェーン積載面３２，４２上を移動するケーブル保持ユニット５０に、マグネット９０，９１よりも軽い磁性部材８０，８１が取り付けられる。このため、ケーブル保持ユニット５０が、チェーン積載面３２，４２からずれにくくなる。また、ずれの累積により、チェーン２０が、チェーン積載面３２，４２から脱落してしまうおそれもなくなる。
【００５８】
また、本発明の実施の形態においては、上側プレート５２のＸ軸方向における長さＬ１が、リンクボールユニット２１同士の間のピッチＰよりも小さい。また、下側プレート５３のＸ軸方向における長さＬ２が、ピッチＰと同等である。したがって、チェーン２０は、＋Ｚ側にのみ折れ曲がり、−Ｚ側には折れ曲がらない。これにより、ケーブル保持ユニット５０が、チェーン積載面３２，４２からずれにくくなる。また、ずれの累積により、チェーン２０が、チェーン積載面３２，４２から脱落してしまうおそれもなくなる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態等によって限定されるものではない。
【００６０】
例えば、本発明の実施の形態においては、チェーン２０のケーブル保持ユニット５０には、磁性部材８０，８１が取り付けられており、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０のチェーン積載面３２，４２には、マグネット９０，９１が取り付けられている。しかしながら、これに限らず、ケーブル保持ユニット５０に、マグネットが取り付けられ、チェーン積載面３２，４２に、磁性部材が取り付けられていてもよい。また、ケーブル保持ユニット５０とチェーン積載面３２，４２とに、マグネットが取り付けられていてもよい。
【００６１】
また、本発明の実施の形態においては、固定側フレーム３０及び旋回側フレーム４０のチェーン積載面３２，４２には、マグネット９０，９１が取り付けられているが、これに限らず、チェーン積載面３２，４２に、マグネット９０，９１が埋め込まれていてもよいし、チェーン積載面３２，４２自体を、強磁性体として構成してもよい。
【００６２】
また、本発明の実施の形態において、樹脂シート８３，８４は、磁性部材８０，８１の吸引面８０ａ，８１ａに貼り付けられているが、マグネット９０，９１の吸引面９０ａ，９１ａに貼り付けられていてもよい。または、すべての吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａに貼り付けられていてもよい。
【００６３】
また、本発明の実施の形態において、樹脂シート８３，８４は、フッ素樹脂からなっているが、これに限らず、吸引面８０ａ，８１ａと吸引面９０ａ，９１ａとの間の摩擦係数を小さくできる別の素材で形成してもよい。
【００６４】
また、本発明の実施の形態において、旋回側フレーム４０は、ガイド機構部１５を介して、旋回可能に固定側フレーム３０に支持されているが、これに限らず、ベアリングを介して、旋回可能に固定側フレーム３０に支持されていてもよい。
【００６５】
また、本発明の実施の形態において、磁性部材８０，８１、マグネット９０，９１は、それぞれ２つずつ配置されているが、これに限らず、１つずつでもよいし、３つずつ以上でもよい。
【００６６】
また、本発明の実施の形態において、チェーン積載面３２，４２は、円環状に形成されているが、これに限らず、一部が開いていてもよい。また、このような一部が開いている場合でも、本発明においては、円環状とする。
【００６７】
実施の形態２．
また、本発明の実施の形態においては、磁性部材８０，８１の吸引面８０ａ，８１ａの傾斜角度、マグネット９０，９１の吸引面９０ａ，９１ａの傾斜角度は、それぞれ４５度である。しかしながら、これに限らず、図２２に示すように、吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａの傾斜角度は、５５度であってもよいし、異なる角度であってもよい。このように、４５度とは異なる角度であっても、本発明の実施の形態２に係るケーブル巻取装置は、ずれを修正でき、チェーン２０の構造が簡素になり、製造コストを小さくできる。この場合、例えば、吸引面９０ａに垂直な直線９４と、吸引面９１ａに垂直な直線９５とは、Ｚ軸方向にチェーン積載面３２，４２を掃引した空間（チェーン積載面３２，４２の上方又は下方の空間）で交わることが好ましい。さらには、吸引面８０ａ，８１ａ，９０ａ，９１ａの傾斜角度は、４５度であることが好ましい。また、吸引面８０ａ，９０ａの傾斜角度が、４５度であり、吸引面８１ａ，９１ａの傾斜角度が、５５度であるなど、吸引面８０ａ，９０ａの傾斜角度と、吸引面８１ａ，９１ａの傾斜角度とが、異なる角度であってもよい。この場合においても、本発明の実施の形態２に係るケーブル巻取装置は、ずれを修正でき、チェーン２０の構造が簡素になり、製造コストを小さくできる。
【００６８】
実施の形態３．
また、本発明の実施の形態においては、磁性部材９０，９１の吸引面９０ａ，９１ａは、互いに対向している。しかしながら、これに限らず、図２３に示すように、吸引面９０ａ，９１ａではなく、磁性部材８０，８１の吸引面８０ａ，８１ａが、互いに対向するように形成されていてもよい。この場合においても、本発明の実施の形態３に係るケーブル巻取装置は、ずれを修正できるとともに、チェーン２０の構造が簡素になり、製造コストを小さくできる。
【００６９】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００７０】
１０ ケーブル巻取装置
１１ ケーブル
１３、１４ 端子ユニット
１５ ガイド機構部
１５ａ、１５ｂ 溝
１５ｃ 転動体
２０ チェーン
２１ リンクボールユニット
２２ ボール部
２２ａ 軸部
２３ ホルダ部
２９ ボルト
３０ 固定側フレーム（固定部材）
３０ａ、４０ａ 貫通孔
３１、４１ フランジ部
３２ チェーン積載面
３３、４３ カバー
４０ 旋回側フレーム（旋回部材）
４２ チェーン積載面
４４ アーム
５０ ケーブル保持ユニット
５１ ケーブル保持部材（保持部材）
５１ａ 保持孔
５１ｂ、５１ｃ 凸部
５２ 上側プレート（第１プレート）
５２ａ 突出部
５２ｂ 貫通孔
５２ｃ 側面
５２ｄ 凹部
５３ 下側プレート（第２プレート）
５３ａ 突出部
５３ｂ 貫通孔
５３ｃ 側面
５３ｄ 凹部
５４、５５ ボルト
６０ 外側連結部材（連結部材）
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ ボルト孔
６１、６２ 突出部
６１ａ、６２ａ 貫通孔
６２ｂ 座ぐり穴
６２ｃ 溝
７０ 内側連結部材（連結部材）
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ ボルト孔
７１、７２ 突出部
７１ａ、７２ａ 貫通孔
７２ｂ 座ぐり穴
７２ｃ 溝
８０、８１ 磁性部材（第１磁性部材）
８０ａ、８１ａ 吸引面
８２、８３ 樹脂シート
８４、８５ ボルト
８６、９６ 端部
９０、９１ マグネット（第２磁性部材）
９０ａ、９１ａ 吸引面
９２、９３ マグネットアーム
９４、９５ 直線
１００ 観測ユニット
１００ａ、１００ｂ ケーブル
１０１ 観測部
Ａ 旋回軸
Ｒ１、Ｒ２ 曲率半径
θ１、θ２ 角度
Ｗ１、Ｗ２、Ｌ１、Ｌ２ 長さ
Ｐ ピッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状に形成された第１チェーン積載面を備え、巻取対象のケーブルの一端部が固定される固定部材と、
前記第１チェーン積載面に対向して配置された円環状の第２チェーン積載面を備え、前記第２チェーン積載面が形成する円環の中心軸を中心に前記固定部材に対して旋回可能に支持され、巻取対象の前記ケーブルの他端部が固定される旋回部材と、
前記ケーブルをそれぞれ保持する複数の保持部材と、前記保持部材を一部が開放された円環状に連結する連結部材と、から構成され、その形状に沿って巻取対象の前記ケーブルを支持するチェーンと、
を備え、
前記チェーンと、前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面と、の一方は磁気を有し、他方は強磁性または前記一方の磁気と吸引する磁気を有し、
前記チェーンの少なくとも一端部が吸引力により前記第１チェーン積載面に積載され、折り返されて、少なくとも他端部が吸引力により前記第２チェーン積載面に積載された上で、前記旋回部材に固定されているケーブル巻取装置。
【請求項２】
前記チェーンは、第１磁性部材を備え、
前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面は、前記第１磁性部材と吸引する第２磁性部材を備える請求項１に記載のケーブル巻取装置。
【請求項３】
前記第１磁性部材には、第１吸引面が形成され、
前記第２磁性部材には、前記第１吸引面に吸引される第２吸引面が形成され、
前記第１吸引面及び前記第２吸引面は、前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面に対して傾斜する傾斜面として構成されている請求項２に記載のケーブル巻取装置。
【請求項４】
前記第２吸引面は、複数の面から構成されるとともに、円環状に形成された前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面の内周及び外周に沿って形成され、
前記第１吸引面は、複数の面から構成されるとともに、前記チェーンが、前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面に積載された場合に、前記第２吸引面に吸引するように、前記チェーンの長手方向に沿って形成されている請求項３に記載のケーブル巻取装置。
【請求項５】
前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面の内周に沿って形成された前記第１吸引面と、外周に沿って形成された前記第１吸引面とは、それぞれの面に垂直な方向が、前記第２チェーン積載面が形成する前記円環の中心軸方向に前記円環を掃引した空間で交わるように形成されている請求項４に記載のケーブル巻取装置。
【請求項６】
前記第１吸引面と前記第２吸引面との少なくともいずれか一方には、前記第１吸引面と前記第２吸引面との間の摩擦係数を低減させる摩擦係数低減部材が取り付けられている請求項３乃至５のいずれか一項に記載のケーブル巻取装置。
【請求項７】
前記第１磁性部材は、着磁された強磁性体から構成され、
前記第２磁性部材は、マグネットから構成されている請求項２乃至６のいずれか一項に記載のケーブル巻取装置。
【請求項８】
前記チェーンは、前記保持部材に固定され、前記チェーンの折り返される内側に配置される第１プレートを有し、
前記チェーンの長さ方向における前記第１プレートの寸法は、前記連結部材同士のピッチよりも小さい請求項１乃至７のいずれか一項に記載のケーブル巻取装置。
【請求項９】
前記チェーンは、前記保持部材に固定され、前記チェーンの折り返される外側に配置される第２プレートを有し、
前記チェーンの長さ方向における前記第２プレートの寸法は、前記連結部材同士のピッチと同等である請求項１乃至８のいずれか一項のケーブル巻取装置。
【請求項１】
円環状に形成された第１チェーン積載面を備え、巻取対象のケーブルの一端部が固定される固定部材と、
前記第１チェーン積載面に対向して配置された円環状の第２チェーン積載面を備え、前記第２チェーン積載面が形成する円環の中心軸を中心に前記固定部材に対して旋回可能に支持され、巻取対象の前記ケーブルの他端部が固定される旋回部材と、
前記ケーブルをそれぞれ保持する複数の保持部材と、前記保持部材を一部が開放された円環状に連結する連結部材と、から構成され、その形状に沿って巻取対象の前記ケーブルを支持するチェーンと、
を備え、
前記チェーンと、前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面と、の一方は磁気を有し、他方は強磁性または前記一方の磁気と吸引する磁気を有し、
前記チェーンの少なくとも一端部が吸引力により前記第１チェーン積載面に積載され、折り返されて、少なくとも他端部が吸引力により前記第２チェーン積載面に積載された上で、前記旋回部材に固定されているケーブル巻取装置。
【請求項２】
前記チェーンは、第１磁性部材を備え、
前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面は、前記第１磁性部材と吸引する第２磁性部材を備える請求項１に記載のケーブル巻取装置。
【請求項３】
前記第１磁性部材には、第１吸引面が形成され、
前記第２磁性部材には、前記第１吸引面に吸引される第２吸引面が形成され、
前記第１吸引面及び前記第２吸引面は、前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面に対して傾斜する傾斜面として構成されている請求項２に記載のケーブル巻取装置。
【請求項４】
前記第２吸引面は、複数の面から構成されるとともに、円環状に形成された前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面の内周及び外周に沿って形成され、
前記第１吸引面は、複数の面から構成されるとともに、前記チェーンが、前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面に積載された場合に、前記第２吸引面に吸引するように、前記チェーンの長手方向に沿って形成されている請求項３に記載のケーブル巻取装置。
【請求項５】
前記第１チェーン積載面及び前記第２チェーン積載面の内周に沿って形成された前記第１吸引面と、外周に沿って形成された前記第１吸引面とは、それぞれの面に垂直な方向が、前記第２チェーン積載面が形成する前記円環の中心軸方向に前記円環を掃引した空間で交わるように形成されている請求項４に記載のケーブル巻取装置。
【請求項６】
前記第１吸引面と前記第２吸引面との少なくともいずれか一方には、前記第１吸引面と前記第２吸引面との間の摩擦係数を低減させる摩擦係数低減部材が取り付けられている請求項３乃至５のいずれか一項に記載のケーブル巻取装置。
【請求項７】
前記第１磁性部材は、着磁された強磁性体から構成され、
前記第２磁性部材は、マグネットから構成されている請求項２乃至６のいずれか一項に記載のケーブル巻取装置。
【請求項８】
前記チェーンは、前記保持部材に固定され、前記チェーンの折り返される内側に配置される第１プレートを有し、
前記チェーンの長さ方向における前記第１プレートの寸法は、前記連結部材同士のピッチよりも小さい請求項１乃至７のいずれか一項に記載のケーブル巻取装置。
【請求項９】
前記チェーンは、前記保持部材に固定され、前記チェーンの折り返される外側に配置される第２プレートを有し、
前記チェーンの長さ方向における前記第２プレートの寸法は、前記連結部材同士のピッチと同等である請求項１乃至８のいずれか一項のケーブル巻取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１３−４３７６５（Ｐ２０１３−４３７６５Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４１８７（Ｐ２０１１−１８４１８７）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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