TWI696410B

TWI696410B - 管保持構造

Info

Publication number: TWI696410B
Application number: TW107121904A
Authority: TW
Inventors: 細谷映之; 菊地滋; 山田哲也; 岡嵜祐太
Original assignee: 日商阿奧依股份有限公司
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2020-06-11
Also published as: JP2019007569A; KR102047086B1; TW201906524A; CN109114168B; JP6534424B2; KR20190001504A; CN109114168A

Abstract

本發明提供一種可抑制產生粉塵且減輕振動之管保持構造。管保持構造1具備：由可撓性材料形成之複數根管10；及將該等管10在彎曲狀態下以能夠直線往復移動之方式保持之保持體20。複數根管10具有：將複數根主管10A以沿X軸方向並排狀態接合而形成之主管組11；及將複數根副管10B、10C、10D以沿X軸方向並排而形成之副管組12、13、14。副管組12、13、14層疊於主管組11之兩側且與該主管組11一體接合。保持體20與主管組11之X軸方向之兩側部相接合。

Description

管保持構造

本發明係關於一種管保持構造，該管保持構造具備：由可撓性材料形成之複數根管；及將該等管在彎曲狀態下以能夠直線往復移動之方式保持之保持體。

先前，作為該領域之技術，應用於電子部件安裝裝置、半導體製造裝置以及機械加工裝置等的、具有多關節部件之線纜支架已是眾所週知。例如下述專利文獻1中公開了下列一種構造：將動力供給用線纜、信號供給用線纜和管等部件收容於呈U字狀彎曲之線纜支架內部，在此狀態下追隨與該線纜支架連接之可動部之動作而進行直線往復移動。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2008-243839號公報

[發明所欲解決之問題]

但，在上述構造之中，線纜支架和線纜或管、線纜和管、線纜彼此之間、管彼此之間由於可相對移動，有伴隨往復移動而發生摩擦而產生粉塵之問題。又，近年來伴隨裝置之多樣化和高速化，管和線纜之數量逐步增加，線纜支架所承受之負荷也增加，使位於線纜支架彎曲部之相鄰之多關節部件彼此之間之碰撞變大。由此，亦存在有藉由線纜支架傳遞至可動部之振動變大之問題。

本發明係為解決上述之問題而完成者，其目的在於提供一種可抑制產生粉塵且減輕振動之管保持構造。

[欲解決問題之手段]

本發明之管保持構造，具備：由可撓性材料形成之複數根管；及將該等管在彎曲狀態下以能夠直線往復移動之方式進行保持之保持體，其特徵為，複數根上述管具有：將複數根主管以沿單一方向並排狀態接合而形成之主管組；及將複數根副管以沿上述單一方向並排而形成之副管組，上述副管組與上述主管組層疊且與該主管組一體接合，在上述主管組長度方向之複數個位置，上述保持體與上述主管組之上述單一方向之兩側部相接合。

在本發明之管保持構造之中，主管組和副管組層疊且一體接合，因此，包含主管和副管在內的管彼此之間不會相對移動，可抑製管彼此摩擦而產生粉塵。再者，保持體與主管組之單一方向之兩側部相接合，因此，保持體和管沒有摩擦，可防止由於保持體和管摩擦而產生粉塵。

進而，由於一體接合之主管組和副管組彎曲時產生彎曲反彈力，藉由該彎曲反彈力，可減輕承受在保持體彎曲部之負荷。由此，可緩和發生在彎曲部之碰撞，可減輕振動。

在本發明之管保持構造之中，較佳為上述主管之彎曲剛性比上述副管大。

在本發明之管保持構造之中，較佳為上述副管組為複數個，且層疊於上述主管組之一側或兩側。

又，在本發明之管保持構造之中，較佳為當複數個上述副管組層疊於上述主管組之一側或兩側時，上述副管之彎曲剛性從上述主管組側向外側而變小。

又，在本發明之管保持構造之中，較佳為上述主管組由相同材料且相同尺寸之主管形成。

進而，在本發明之管保持構造之中，較佳為上述保持體具有：沿上述主管組之長度方向延伸，且設置於上述主管組之上述單一方向之兩側之一對能夠彎曲之支撐部件；在上述支撐部件之延伸方向上以預定間隔設置，且架設於該一對支撐部件之間之複數個橫臂部件；及設置於每個上述橫臂部件且將上述主管組之上述單一方向之兩側部把持之一對把持部件。

[發明之效果]

根據本發明，可抑制產生粉塵且減輕振動。

以下，茲參考圖面來說明本發明之管保持構造之實施方式。圖1係表示實施方式之管保持構造之立體圖，圖2係表示實施方式之管保持構造之側面圖，圖3係沿圖2之A-A線之剖面圖。

本實施方式之管保持構造1，例如係使用於顯示器面板曝光裝置之中，係將供給曝光裝置之動作所需要之動力和信號等之線纜類、供給冷卻水和氣體等之管類進行彙總保持之構造。如圖1所示，管保持構造1彎曲呈U字狀，係由互相平行且沿Y軸延伸之一對直線部1A、1C和設置於直線部1A、1C之間之彎曲部1B構成。直線部1C之前端安裝於固定台2，成為管保持構造1之固定端。另一方面，直線部1A之前端安裝於移動台3，成為管保持構造1之移動端。另外，雖未圖示，管保持構造1之移動端藉由移動台3而與曝光裝置之可動部相連接。

該管保持構造1主要具備：由可撓性樹脂材料形成之複數根管10；及將該等管10在彎曲狀態下以能夠直線往復移動之方式進行保持之保持體20。

如圖3所示，複數根管10由多種類之管構成，係將該等管10按照每一種類沿單一方向(即X軸方向)並排設置，且沿與上述單一方向垂直之方向(即Z軸方向)層疊而形成之多段式連接管。更具體而言，複數根管10具有：設置於多段式連接管大致中間位置之主管組11；及層疊於該主管組11兩側之三個副管組12、13、14。

主管組11即所謂多連管，係將複數根主管10A沿X軸方向並排狀態下，將相鄰主管10A彼此接合而形成者。作為主管10A彼此之間之接合方式，例如有熔接或粘接等。副管組12、13、14之中，副管組12設置於主管組11之一側(圖3中上側)，副管組13、14設置於主管組11之另一側(圖3中下側)。

副管組12係將複數根副管10B以預定間隔相離開之狀態下沿X軸方向並排而形成者。各個副管10B之外徑比主管10A大，且相對於主管10A以錯開之方式設置，且藉由熔接或粘接等方式在Z軸方向與相鄰之主管10A相接合。

副管組13係將複數根副管10C以預定間隔相離開之狀態下沿X軸方向並排而形成者。各個副管10C之外徑比主管10A小，且相對於主管10A以錯開之方式設置，且藉由熔接或粘接等方式在Z軸方向與相鄰之主管10A相接合。

另一方面，副管組14係將複數根副管10D以預定間隔相離開之狀態下沿X軸方向並排而形成者。各個副管10D相對於與其相鄰之副管10C以錯開之方式設置，且藉由熔接或粘接等方式在Z軸方向與相鄰之副管10C相接合。即、副管組14沒有與主管組11直接接合，而是藉由副管組13與主管組11接合。

對於主管組11及副管組12、13、14，雖可以每一組使用相同種類之管，亦可以使用不同種類之管，但基於下述理由較佳為使用相同種類且相同材料、相同尺寸之管。即、藉由使用相同種類之管，可將彎曲時之彎曲負荷並行均等地保持，且便於生產製造。

又，後面將進行詳細敘述，該多段式連接管之中，僅主管組11與保持體20相接合，並且，在該管保持構造1中沒有設置從下方支持多段式連接管之部件，由此，主管組11為承受負荷最大之部分。因此，為維持主管組11之高強度，較佳為主管組11由相同材料且相同尺寸之主管10A形成。

主管10A、副管10B、10C、10D可為多層構造亦可為單層構造。又，作為主管10A、副管10B、10C、10D之材料，在考慮管彼此之間更好地接合、彎曲狀態下可確保往復移動、以及確保使用彎曲半徑等觀點之時，要求其具有適合熔接或粘接、具有耐彎曲疲勞性、具有一定程度之柔軟性。因此，當主管10A、副管10B、10C、10D為多層構造時，較佳為至少每個外層為熱可塑性聚氨酯或軟質氯乙烯等形成。另一方面，當主管10A、副管10B、10C、10D為單層構造時，較佳為材料之蕭氏A硬度為60至98之程度。

又，將上述構成之多段式連接管彎曲呈U字狀時，在外側發生拉伸應力，在內側發生壓縮應力。為減輕應力負荷，在作為多段式連接管整體彎曲半徑(即、拉伸應力發生側和壓縮應力發生側之邊界)之位置設置具有高彎曲剛性之管為較佳。由此，在本實施方式之中，相比副管10B、10C、10D，主管10A之彎曲剛性大，並且，以從主管組11側朝向外側(圖3中，主管組11之上方或下方)彎曲剛性變小之方式而配置副管組12、13、14。具體而言，如圖3所示，在主管組11下側層疊有副管組13和副管組14時，設置在與主管組11最遠位置之副管10D之彎曲剛性，比設置在與主管組11相近位置之副管10C要小。

又，在將主管10A、副管10B、10C、10D作為用於供給冷卻水和氣體而使用時，若為相同材料且相同構造，則外徑越大，管之厚度將越厚。因此，將外徑大之管設置於多段式連接管之中間位置，藉此可容易地降低向多段式連接管整體施加之應力負荷。

另一方面，在將副管10B、10C、10D作為內部插入有線纜而使用時，由於不需要耐壓性，因此，相比用於供給冷卻水和氣體之管，能夠使用材料柔軟、厚度薄之管，換而言之，即對於管之彎曲剛性之要求會變低。由此，如圖3所示副管10B一樣，即使外徑大亦可將副管10B設置於多段式連接管之外側(即拉伸應力發生側)。

如圖1所示，保持體20具有：沿主管組11之長度方向延伸，且設置於主管組11之X軸方向(圖3中左右方向)之兩側之一對能夠彎曲之支撐部件21L、21R；在支撐部件21L、21R之延伸方向上以預定間隔設置，且架設於該一對支撐部件21L、21R之間之複數個橫臂部件22；及設置於每個橫臂部件22且將主管組11之X軸方向之兩側部把持之一對把持部件23L、23R。

如圖3所示，支撐部件21L和支撐部件21R、把持部件23L和把持部件23R分別相對於多段式連接管呈左右對稱，且構造亦相同，因此，在下述說明之中僅舉出左側之支撐部件21L和把持部件23L之例進行說明。

支撐部件21L係將複數個塊狀部件24串聯連接起來且以能夠彎曲之方式形成者。支撐部件21L之一端延伸至管保持構造1之移動端，且與安裝在該移動端之移動端支架20A相連接。支撐部件21L之另一端延伸至管保持構造1之固定端，且與安裝在該固定端之固定端支架20B相連接。

塊狀部件24相當於使用在鏈條等上的多關節部件。相鄰塊狀部件24彼此之間之連接方式已為眾所周知，在此處省略其詳細說明，僅對塊狀部件24之構造進行說明。

塊狀部件24具備：外側伸長部24a，其設置於支撐部件21L之外側(即、彎曲時之拉伸應力發生側)，且具有將相鄰塊狀部件24分割之分割縫隙；內側壓縮部24b，其設置於支撐部件21L之內側(即、彎曲時之壓縮應力發生側)，且具有將相鄰塊狀部件24分割之分割縫隙；及中間部24c，其設置於外側伸長部24a和內側壓縮部24b之間。再者，外側伸長部24a、內側壓縮部24b和中間部24c分別與沿Z軸方向延伸之連接棒24d相連接而成為一體化。

如圖3所示，在連接棒24d之中，在位於外側伸長部24a和中間部24c之間部分之大致中央處形成有貫穿該連接棒24d厚度之貫穿孔24e，在位於中間部24c和內側壓縮部24b之間部分之大致中央處形成有貫穿該連接棒24d厚度之貫穿孔24f。貫穿孔24e、24f係將塊狀部件24和橫臂部件22或把持部件23L固定在一起時插入螺絲用者。此外，塊狀部件24較佳為由金屬材料或硬樹脂材料形成。

橫臂部件22由剖面矩形之棒狀部件構成，在其左右兩端部分別形成有沿該橫臂部件22長度方向延伸之螺絲孔。該橫臂部件22藉由插通形成於連接棒24d之貫穿孔24e且與該橫臂部件22之螺絲孔螺合之螺絲25，而與塊狀部件24固定。此外，橫臂部件22可由金屬材料形成，亦可由硬樹脂材料形成。

另一方面，把持部件23L構成為具有把持部26a、橫臂連接部26b和條帶連接部26c，該把持部26a呈朝主管組11側凹陷之C字狀，該橫臂連接部26b與把持部26a一體形成且與橫臂部件22連接，該條帶連接部26c與塊狀部件24連接。

把持部26a由可熔接之樹脂材料構成，且形成為具有C字狀之凹部。位於主管組11左端之主管10A，以設置於把持部26a之凹部之狀態下藉由熔接而與該把持部26a接合。此外，在此處，亦可取代熔接而藉由粘接而將主管10A和把持部26a接合。

橫臂連接部26b以與橫臂部件22相抵接之方式而沿Z軸方向延伸設置，在其內部設有沿該橫臂連接部26b延伸方向延伸之螺絲孔。與其相對應，在橫臂部件22之與橫臂連接部26b相抵接之位置，設有貫穿該橫臂部件22厚度之貫穿孔22a。把持部件23L藉由插通形成於橫臂部件22之貫穿孔22a且與橫臂連接部26b之螺絲孔螺合之螺絲27，而與橫臂部件22固定。

另一方面，條帶連接部26c沿X軸方向延伸設置，其前端到達形成於連接棒24d之貫穿孔24f。在條帶連接部26c內部形成有沿該條帶連接部26c延伸方向延伸之螺絲孔。把持部件23L藉由插通形成於連接棒24d之貫穿孔24f且與條帶連接部26c之螺絲孔螺合之螺絲28，而與塊狀部件24固定。此外，把持部件23L較佳為由金屬材料或硬樹脂材料形成。

在具有上述構造的管保持構造1之中，主管組11在其左右兩側部藉由把持部件23L、23R而保持於保持體20。再者，與主管組11層疊且一體化之副管組12、13、14不直接與保持體20相接合，藉由主管組11而保持於保持體20。即、由主管組11和副管組12、13、14構成之多段式連接管，僅藉由把持部件23L、23R而與保持體20相接合且被該保持體20保持。

又，主管組11係將複數根主管10A以沿X軸方向並排之狀態下藉由熔接而接合，副管組12、13、14係將複數根副管10B、10C、10D以沿X軸方向並排而形成，由此，例如可將該等主管和副管中一部分作為內部插入電纜、信號纜而使用，其他一部分作為供給冷卻水和氣體而使用。再者，副管組12、13、14與主管組11層疊，由此，可不受X軸方向之容許設置幅度之限制，亦不受Y軸方向之設置長度之限制，可應對管和線纜之增加。

再者，構成主管組11之複數根主管10A互相接合，並且，副管組12、13、14與主管組11一體接合，由此，該等管彼此不會產生相對移動。因此，可抑制由於管彼此摩擦而產生粉塵。再者，保持體20之把持部件23L、23R與主管組11之X軸方向之兩側部相接合，由此，保持體20與主管10A或副管10B、10C、10D不會摩擦，可防止由於保持體與管摩擦而產生粉塵。

進而，由於一體接合之主管組11和副管組12、13、14彎曲時產生彎曲反彈力，藉由該彎曲反彈力，可抑制保持體20之直線部之下垂，且可減輕承受於保持體20彎曲部之負荷。因此，可緩和發生於彎曲部之塊狀部件24彼此之間之碰撞，可減輕保持體20之振動。其結果，可減小朝向與保持體20連接之可動部傳遞之振動。

此外，在本實施方式之中，為減輕向主管組11和把持部件23L、23R接合部施加之負荷，更進一步地使支撐部件21L、21R之彎曲部更加圓滑地可動，較佳為多段式連接管之彎曲半徑和支撐部件21L、21R之彎曲半徑相一致。

以下，藉由實施例對本發明進行說明，但本發明並非限定於實施例所記載範圍之內。

在實施例之中，針對具有實施方式相關之管保持構造1之模型，按照圖4所示條件(各數值之單位為mm)在直線往復移動時進行了振動測定。在本實施例之中，使用了小野測器股份有限公司製造之FFT Analyzer“DS-3204”振動測定儀和小野測器股份有限公司製造之TRIAXIAL ACCELEROMETER “NP-3578N10”加速度傳感器。又，主管組11使用了24根阿奧依股份有限公司製造之聚氨酯管(Φ10)，副管組12使用了11根阿奧依股份有限公司製造之聚氨酯管(Φ12)，副管組13使用了21根阿奧依股份有限公司製造之聚氨酯管(Φ6)，副管組14使用了20根阿奧依股份有限公司製造之聚氨酯管(Φ6)。再者，副管組12之各個副管之中插入了日星電氣股份有限公司製造之HIFLON氟素樹脂絕緣線纜。另一方面，對於保持體20，使用了將椿本鏈條股份有限公司製造之TKQ型線纜支架“TKQ25H58E122R170C-115L”改造為與上述保持體20相同構造之改造品。

又，為進行比較，對具有下述構造之現有產品進行了與實施例相同條件之振動測定。具體而言，使用IGUS股份有限公司製造之ENERGY CHAIN“E6.52.275.075.0-72”，在其內部收容了：將20根阿奧依股份有限公司製造之平管(Φ10)並排接合之產品、40根平管(Φ6)並排接合之產品、以及GORE股份有限公司製造之HIGH FLEX FLAT CABLE。

圖5和圖6係表示實施例和比較例的結果。如圖5和圖6所示，不論“Back→Front”還是“Front→Back”，與比較例相比，皆證明有實施例之振動得以減輕之效果。特別是“Back→Front” 情況下，減輕振動之效果更大。

以上，係已詳述本發明之實施方式，但本發明並非限定於上述之實施方式，只要不脫離本發明之申請專利範圍之精神範圍，皆可進行各種設計變更。例如，在上述實施方式之中，對在主管組11一側層疊一層副管組(副管組12)而在另一側層疊兩層副管組(副管組13、14)之例進行了說明，根據需要亦可適當地增加或減少副管組之層數。又，副管組亦可僅層疊在主管組11之一側。

又，在上述實施方式之中，對於主管組11和把持部件23L、23R之接合方式採用了熔接或粘接，亦可考慮採用螺栓接合或嵌合之方式。在重視抑制產生粉塵之情況時，希望採用熔接或粘接，在重視便於分解和組裝之情況時，希望採用螺栓接合或嵌合。再者，採用螺栓接合或嵌合時，把持部件23L、23R之材料較佳為金屬或硬樹脂。另一方面，採用熔接或粘接時，把持部件23L、23R之材料較佳為與主管10A外層材料相同。

1‧‧‧管保持構造1A‧‧‧直線部1B‧‧‧彎曲部1C‧‧‧直線部2‧‧‧固定台3‧‧‧移動台10‧‧‧管10A‧‧‧主管10B‧‧‧副管10C‧‧‧副管10D‧‧‧副管11‧‧‧主管組12‧‧‧副管組13‧‧‧副管組14‧‧‧副管組20‧‧‧保持體20A‧‧‧移動端支架20B‧‧‧固定端支架21L‧‧‧支撐部件21R‧‧‧支撐部件22‧‧‧橫臂部件22a‧‧‧貫穿孔23L‧‧‧把持部件23R‧‧‧把持部件24‧‧‧塊狀部件24a‧‧‧外側伸長部24b‧‧‧內側壓縮部24c‧‧‧中間部24d‧‧‧連接棒24e‧‧‧貫穿孔24f‧‧‧貫穿孔25‧‧‧螺絲26a‧‧‧把持部26b‧‧‧橫臂連接部26c‧‧‧條帶連接部27‧‧‧螺絲28‧‧‧螺絲

圖1係表示實施方式之管保持構造之立體圖。圖2係表示實施方式之管保持構造之側面圖。圖3係沿圖2之A-A線之剖面圖。圖4係表示實施例和比較例之模型之圖。圖5係表示實施例和比較例之結果(Back→Front)之圖。圖6係表示實施例和比較例之結果(Front→Back)之圖。

1‧‧‧管保持構造

10‧‧‧管

10A‧‧‧主管

10B‧‧‧副管

10C‧‧‧副管

10D‧‧‧副管

11‧‧‧主管組

12‧‧‧副管組

13‧‧‧副管組

14‧‧‧副管組

20‧‧‧保持體

21L‧‧‧支撐部件

21R‧‧‧支撐部件

22‧‧‧橫臂部件

22a‧‧‧貫穿孔

23L‧‧‧把持部件

23R‧‧‧把持部件

24‧‧‧塊狀部件

24a‧‧‧外側伸長部

24b‧‧‧內側壓縮部

24c‧‧‧中間部

24d‧‧‧連接棒

24e‧‧‧貫穿孔

24f‧‧‧貫穿孔

25‧‧‧螺絲

26a‧‧‧把持部

26b‧‧‧橫臂連接部

26c‧‧‧條帶連接部

27‧‧‧螺絲

28‧‧‧螺絲

Claims

一種管保持構造，具備：由可撓性材料形成之複數根管；及將該等管在彎曲狀態下以能夠直線往復移動之方式進行保持之保持體，其特徵為，複數根上述管具有：將複數根主管以沿單一方向並排狀態接合而形成之主管組；及將複數根副管以沿上述單一方向並排而形成之副管組，上述副管組與上述主管組層疊且與該主管組一體接合，在上述主管組長度方向之複數個位置，上述保持體藉由與上述主管組之上述單一方向之兩側部接合，與上述主管組一體化，在上述管保持構造中沒有設置從管彎曲時之壓縮應力發生側支持上述主管組及上述副管組之部件。
如請求項1之管保持構造，其中，上述主管之彎曲剛性比上述副管大。
如請求項1或2之管保持構造，其中，上述副管組為複數個，且層疊於上述主管組之一側或兩側。
如請求項3之管保持構造，其中，當複數個上述副管組層疊於上述主管組之一側或兩側時，上述副管之彎曲剛性從上述主管組側向外側而變小。
如請求項1或2之管保持構造，其中，上述主管組由相同材料且相同尺寸之主管形成。
如請求項1或2之管保持構造，其中，上述保持體具有：沿上述主管組之長度方向延伸，且設置於上述主管組之上述單一方向之兩側之一對能夠彎曲之支撐部件；在上述支撐部件之延伸方向上以預定間隔設置，且架設於該一對支撐部件之間之複數個橫臂部件；及設置於每個上述橫臂部件且將上述主管組之上述單一方向之兩側部把持之一對把持部件。