JP2006075930A - ロボット関節部の防滴構造及びシールリング - Google Patents

Abstract

【課題】 シールリングによるシール力がアップして異物等の侵入をなくし、防滴効果の向上を図る。
【解決手段】 シールリング１０は、本体部１１から径方向中心に向かって傾斜する形態の内向きリップ部１２を有する構成であり、本体部１１は回転軸９に嵌着されており、内向きリップ部１２はハウジング４ａにおける回転軸貫通孔４ｂ周辺外面４ｃに接触させる構成としている。そして、前記ハウジング４ａ内部を外部より相対的に高い気圧状態としている。前記内向きリップ部１２はハウジング４ａの内圧によりハウジング４ａの外面４ｃに圧接するようになる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シールリングとハウジング内外圧力差を併用したロボットの関節部における防滴構造及びシールリングに関する。

従来、ロボットの関節部においては、駆動アクチュエータ例えばサーボモータによって駆動される回転軸がアームなどのハウジングを貫通する構成であり、この貫通部分の防滴構造としては、図５に示すように、シールリングとしていわゆるＶリング２１を使用している。この場合、Ｖリング２１は、回転軸２２が貫通するハウジング２３の貫通孔２３ａをシールするものであり、本体部２１ａと、この本体部２１ａの内周縁部から径方向外側へ傾斜するリップ部２１ｂとから構成されている。

そして、前記本体部２１ａは、前記回転軸２２に嵌着され、リップ部２１ｂ先端部は、ハウジング２３の貫通孔２３ａの周囲外面に接触させている。これにて関節部におけるハウジング２３内外間の防滴を図っている。
なお、本発明と直接関係はないがＶリングに関する技術として特許文献１、２がある。
特開２０００−２８３２９６号公報 実公平７−４４８６０号公報

ところで、防滴構造の強化を図るために、前記Ｖリング２１を用いるのに加えて、ハウジング２３内部を外部よりも相対的に高い空気圧として、ハウジング２３外部から内部への液、空気、異物等の侵入を防止することが考えられているが、ハウジング２３の内圧が相対的に高いことから、Ｖリングのリップ部２１ｂが浮く虞があり、異物等が侵入する不具合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シールリングと、ハウジング内外圧力差付加とにより防滴を図るについて、シールリングによるシール力がアップして異物等の侵入を防止でき、防滴効果が飛躍的に向上するロボット関節部の防滴構造及びシールリングを提供するにある。

請求項１のロボット関節部の防滴構造によれば、ロボットの関節部においてハウジングの回転軸貫通孔部分をシールするシールリングを設けると共に、前記ハウジング内部を外部より相対的に高い気圧状態とすることにより前記ハウジング内への異物等の侵入を防止するロボット関節部の防滴構造であって、前記シールリングを、前記回転軸に嵌着される本体部から径方向中心に向かって傾斜する形態の内向きリップ部を有する構成とし、該内向きリップ部を前記ハウジングにおける前記回転軸貫通孔周辺外面に接触させる構成としたことを特徴とするものであり、これにより、リップの内側に高圧力が作用してハウジング外面に圧接するようになり、シールリングによるシール力がアップして異物等の侵入を防止でき、もって、防滴効果が飛躍的に向上する。

前記シールリングは、前記内向きリップ部の他に、この内向きリップ部の外側において径方向外側に向かって傾斜する形態の外向きリップ部を有する構成としても良い（請求項２のロボット関節部の防滴構造）。このようにすると、内向きリップ部と外向きリップ部とで二重にシールすることができ、しかも、ハウジングの内外の圧力関係がいずれが高い状況でも一方のリップ部の対ハウジング接触圧が強化され、常にシール力がアップする。

また、この場合、ハウジングに、内向きリップ部と外向きリップ部とこれらが接触する前記ハウジング外面とで形成される空間部にグリス等の潤滑剤を封入することができてシール性が向上する。
さらにまた、ハウジングに、内向きリップ部と外向きリップ部とこれらが接触する前記ハウジング外面とで形成される空間部を前記ハウジング内部及び外部より相対的に負圧とするための通気路を形成しても良い（請求項３のロボット関節部の防滴構造）。このようにすると、前記空間部を前記通気路を介して負圧状態とすることができて、内向きリップ部及び外向きリップ部の両方ともハウジング外面に密着させることができ、ハウジング内部及び外部のいずれに対してもシール性がアップする。

請求項４のシールリングによれば、回転軸に嵌着される本体部と、この本体部から径方向中心に向かって傾斜する形態に形成された内向きリップ部とを有する構成であるから、気圧の内外差がある部分でのシール強化を図ることができる。
この場合、前記内向きリップ部の他に、この内向きリップ部の外側において径方向外側に向かって傾斜する形態の外向きリップ部を有する構成としても良く（請求項５のシールリング）、このようにすると、気圧の内外差がある部分でのシール強化を図ることができることに加え、二重シールによるシール性の強化も図ることができる。

以下、本発明の第１の実施例につき図１及び図２を参照して説明する。図２には多関節型（６軸）ロボット１を示している。このロボット１は、ベース２上に、この場合６軸のアームを有し、そのアームの先端に、図示しないハンド等のツールを取り付けて構成される。
具体的には、前記ベース２上には、第１関節Ｊ１を介して第１のアーム３が回転可能に連結されている。この第１のアーム３には、第２関節Ｊ２を介して上方に延びる第２のアーム４の下端部が回転可能に連結され、さらに、この第２のアーム４の先端部には、第３関節Ｊ３を介して第３のアーム５が回転可能に連結されている。

この第３のアーム５の先端には第４関節Ｊ４を介して第４のアーム６が回転可能に連結され、この第４のアーム６の先端には第５関節Ｊ５を介して第５のアーム７が回転可能に連結され、この第５のアーム７には第６関節Ｊ６を介して第６のアーム８が回転可能に連結されている。なお、各関節Ｊ１〜Ｊ６においては、図示しない例えばサーボモータにより各アーム３〜８を回転駆動するようになっている。

さて、上記関節Ｊ２、Ｊ３においては、本発明に係る防滴構造が図１に示すように施されている。すなわち、例えば関節Ｊ２部分においては、アーム駆動のための回転軸９が第２のアーム４のハウジング４ａの回転軸貫通孔４ｂを貫通している。
そして、前記回転軸９にはシールリング１０が嵌着され、これにより前記回転軸貫通孔４ｂをシールしている。前記シールリング１０は例えば樹脂製であって、平板状の本体部１１と内向きリップ部１２とを一体に有して構成されている。なお、シールリング１０はゴム製であっても良い。

前記本体部１１は平面的に見ると円形板状をなして、中心部に嵌合孔１１ａが形成されている。また内向きリップ部１２は前記本体部１１の外周縁部から径方向中心に向かって傾斜する形態に形成されている。
上記シールリング１０は、その本体部１１の嵌合孔１１ａがハウジング４ａ外部において回転軸９外周に嵌着されている。そして、内向きリップ部１２先端がハウジング４ａにおける前記回転軸貫通孔４ｂ周辺外面４ｃに接触している。

さらに、前記回転軸９には、シールリング１０を押えるための押さえ１３が取り付けられており、この押さえ１３は回転軸９と一体回転するように取り付けられていて、シールリング１０の軸方向移動（ハウジング４ａから離れる方向の移動）を阻止している。
そして、この場合、前記ハウジング４ａ内部は外部より相対的に高い気圧状態となるようにエアが供給されている。なおハウジング４ａ外部は大気圧状態である。

上記構成においては、ハウジング４ａ内部における高い圧力が回転軸貫通孔４ｂを通して内向きリップ部１２内側に作用し、該内向きリップ部１２をハウジング４ａ外面４ｃに圧接させる。この結果、シールリング１０によるシール力がアップして、ハウジング４ａ内部から外部への異物等（気体や液体或いは固形物など）の侵入を防止でき、防滴効果が飛躍的に向上する。

このシールリング１０によれば、気圧の内外差がある部分でのシール強化を図ることができる。
図３は本発明の第２の実施例を示しており、この第２の実施例におけるシールリング１４は、前記内向きリップ部１２の他に、該内向きリップ部１２の外側において径方向外側に向かって傾斜する形態の外向きリップ部１５を形成している。

これによれば、内向きリップ部１２と外向きリップ部１５とで二重にシールすることができ、しかも、ハウジング４ａの内外の圧力関係がいずれが高い状況でも一方のリップ部のハウジング接触圧が強化され、常にシール力がアップする。
この場合、内向きリップ部１２と外向きリップ部１５とハウジング４ａの外面４ｃの間に空間部Ｋが形成されることから、この空間部Ｋをグリス等の潤滑剤の充填部として利用でき、シール性がさらに強化される。

このシールリング１４によれば、気圧の内外差がある部分でのシール強化を図ることができることに加え、二重シールによるシール性の強化も図ることができる。
また、図４は本発明の第３の実施例を示している。すなわち、ハウジング４ａに、内向きリップ部１２と外向きリップ部１５とこれらが接触する前記ハウジング４ａの外面４ｃとで形成される空間部Ｋを前記ハウジング４ａ内部及び外部より相対的に負圧とするための通気路１６を形成し、この通気路１６に配管１７ａを介して真空引きポンプ１７を接続している。このポンプ１７の駆動により、前記空間部Ｋがハウジング４ａ内部に対しても、また外部に対しても負圧状態とされる。

この実施例によれば、前記空間部Ｋを前記通気路１６を介して負圧状態とすることができて、内向きリップ部１２及び外向きリップ部１５の両方ともハウジング４ａの外面４ｃに密着させることができ、ハウジング４ａ内部及び外部のいずれに対してもシール性を大幅にアップさせることができ、もって、防滴効果がさらに向上する。
なお、本発明のシールリングはロボット以外にも防滴構造一般に適用して実施できるものである。

本発明の第１の実施例を示す関節部分の防滴構造の断面図 ロボット全体の外観斜視図 本発明の第２の実施例を示す図１相当図 本発明の第３の実施例を示す図１相当図 従来例を示す図１相当図

符号の説明

図面中、１はロボット、２はベース、３〜８は第１ないし第６のアーム、Ｊ１〜Ｊ６は関節、９は回転軸、１０はシールリング、１１は本体部、１２は内向きリップ部、１４はシールリング、１５は外向きリップ部、１６は通気路を示す。

Claims (5)

1. ロボットの関節部においてハウジングの回転軸貫通孔部分をシールするシールリングを設けると共に、前記ハウジング内部を外部より相対的に高い気圧状態とすることにより前記ハウジング内への異物等の侵入を防止するロボット関節部の防滴構造であって、
   前記シールリングを、前記回転軸に嵌着される本体部から径方向中心に向かって傾斜する形態の内向きリップ部を有する構成とし、該内向きリップ部を前記ハウジングにおける前記回転軸貫通孔周辺外面に接触させる構成としたことを特徴とするロボット関節部の防滴構造。
2. 請求項１に記載のロボット関節部の防滴構造において、
   前記シールリングは、前記内向きリップ部の他に、この内向きリップ部の外側において径方向外側に向かって傾斜する形態の外向きリップ部を有することを特徴とするロボット関節部の防滴構造。
3. 請求項２に記載のロボット関節部の防滴構造において、
   ハウジングには、内向きリップ部と外向きリップ部とこれらが接触する前記ハウジング外面とで形成される空間部を前記ハウジング内部及び外部より相対的に負圧とするための通気路が形成されていることを特徴とするロボット関節部の防滴構造。
4. 回転軸に嵌着される本体部と、
   この本体部から径方向中心に向かって傾斜する形態に形成された内向きリップ部と
   を有することを特徴とするシールリング。
5. 請求項４に記載のシールリングにおいて、
   前記内向きリップ部の他に、この内向きリップ部の外側において径方向外側に向かって傾斜する形態の外向きリップ部を有することを特徴とするシールリング。
   
   

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