JP2006145246A - 可動構体の防塵・防水試験方法およびその方法に用いられる防塵試験用粉体 - Google Patents

Abstract

【課題】試験対象が構造の複雑な可動構体の場合でも、試験剤の侵入を目視で発見し易くして、防塵性能や防水性能の評価を容易にし、評価に個人差が出るのを防止するとともに、評価しながらの試験対象の短時間での分解を可能にして、侵入した試験剤が蒸発、飛散等して結果が曖昧なものになるのを防止することにある。
【解決手段】可動構体の防塵性能または防水性能の試験を行うに際し、着色した試験剤を使用してその試験を行うことを特徴とする可動構体の防塵・防水試験方法であり、好ましくは、前記試験剤の着色を蛍光剤を用いて行う。
【選択図】図５

Description

この発明は、ロボットの関節部等の可動構体の防塵・防水性能の試験方法およびその方法に用いられる防塵試験用粉体に関するものである。

従来の防塵・防水試験は、例えば非特許文献１のＪＩＳ規格等に記載されている通り、指定された塵や水で行う。
日本規格協会発行のＪＩＳ Ｃ ０９２０「電気機械器具の防水試験及び固形物の侵入に対する保護等級」

しかしながら一般に可動構体は構造が複雑であり、しかも上記従来の試験方法では試験剤として通常、特に着色されていない白いタルク粉や透明な真水を用いるため、試験剤の侵入が発見しづらいことから、可動構体の内部への試験剤の侵入を評価するのが難しく、評価に個人差が出る場合があるという問題があった。また、上記理由から、評価しながらの試験対象の分解に時間がかかるため、結果が曖昧なものになってしまう場合があるという問題があった。

この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、この発明の可動構体の防塵・防水試験方法は、可動構体の防塵性能または防水性能の試験を行うに際し、着色した試験剤を使用してその試験を行うことを特徴とするものである。

また、この発明の可動構体の防塵試験用紛体は、可動構体の防塵性能の試験用の紛体であって、蛍光剤を用いて着色されたものであることを特徴とするものである。

上記可動構体の防塵・防水試験方法によれば、可動構体の防塵性能または防水性能の試験を行うに際し、着色した試験剤を使用してその試験を行うことから、試験対象が構造の複雑な可動構体の場合でも、試験剤の侵入を目視で発見し易くなるため、防塵性能や防水性能を評価するのが容易になり、評価に個人差が出るのを防止することができる。また、上記理由から評価しながらの試験対象の分解が短時間でできるため、侵入した試験剤が蒸発、飛散等して結果が曖昧なものになるのを防止することができる。

なお、この発明の可動構体の防塵・防水試験方法においては、前記試験剤の着色は蛍光剤を用いて行うと好ましい。蛍光剤で着色した試験剤は、暗いところでブラックライト等により紫外線を照射すると、発光して容易に識別可能となるので、僅かに侵入していても目視で容易に発見することができる。

ここで、上記発明の可動構体の防塵・防水試験方法においては、前記防塵性能の試験用の試験剤は、紛体を、蛍光剤を溶かした水に混ぜて着色し、その後に乾燥させて使用状態とすると好ましい。このようにすれば、粉体を蛍光剤で容易に着色することができる。

以下、本発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、この発明の可動構体の防塵・防水試験方法の第１実施例としての、人型ロボットの肘ピッチ関節用ギアユニットの防滴試験方法を用いた防滴試験の状況を示す写真、図２は、その実施例の防滴試験方法で防滴試験を行う上記ギアユニットの構造を示す断面図、図３は、その実施例の防滴試験方法で防滴試験を行う上記ギアユニットを具える作動ユニットの外観を示す写真、図４は、その防滴試験後の上記ギアユニットのサーキュラ・スプラインのブラックライト下での状況を示す写真、図５は、その防滴試験後の上記ギアユニットのアウトプットシャフトとロケーティングシャフトとの合せ面のブラックライト下での状況を示す写真である。

この実施例の防滴試験方法は、図２に示す、人型ロボットの肘ピッチ関節用のギアユニット１の防滴試験に適用するものであり、このギアユニット１は、株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ製の波動歯車装置（商品名ハーモニック・ドライブ）を用いたもので、フレクスプライン１ａと、そのフレクスプライン１ａの内側に嵌め合わされてフレクスプライン１ａの直径方向の二箇所を拡径するウエーブ・ジェネレータ１ｂと、フレクスプライン１ａの外側に配置されてフレクスプライン１ａの拡径部分と噛合するサーキュラ・スプライン１ｃと、ウエーブ・ジェネレータ１ｂに結合されてウエーブ・ジェネレータ１ｂを回転させ、その回転によりフレクスプライン１ａの拡径される二箇所を周方向へ移動させるインプットシャフト１ｄと、ケーシング１ｅにクロスローラベアリング１ｆを介して回転自在に支持されるとともにフレクスプライン１ａとロケーティングシャフト１ｇとを結合されたアウトプットシャフト１ｈとを具えている。

さらにこのギアユニット１は、ケーシング１ｅにサーキュラ・スプライン１ｃと一緒に結合されてインプットシャフト１ｄをベアリング１ｉを介して回転自在に支持するキャップ１ｊと、インプットシャフト１ｄに結合されたプーリ１ｋと、そのプーリ１ｋとロケーティングシャフト１ｇとの間に介装されたラジアルタイプオイルシール１ｌとを具えており、これにより、インプットシャフト１ｄへの入力回転をフレクスプライン１ａとサーキュラ・スプライン１ｃとの間の僅かな歯数差による大減速比で減速して、アウトプットシャフト１ｈから出力する。

図３に示す作動ユニット２は、支持ブロック２ａ上に二枚の支持板２ｂを立設し、それらの支持板２ｂに上記ギアユニット１と防滴仕様の電動モータ３とを固定し、電動モータ３の出力軸に結合したプーリ３ａとギアユニット１のプーリ１ｋとにタイミングベルト４を掛け渡して構成したものである。

この実施例の防滴試験方法は、ＩＥＣ規格ＩＰＸ４（防まつ形）に準拠したもので、図１に示すように、水槽内に作動ユニット２を配置し、水分の漏れ（浸入）の有無を確認するために、シャワーノズル５から、試験剤としての、蛍光液を混合した水を散布する。具体的には以下のようにして行う。

１．作動ユニット２は２台用意し、１台は水槽内へ、もう１台は水槽外へ配置して、常に試験環境と通常環境とで比較して観察しながら試験を行う。
２．作動ユニット２を水槽内に配置する際には、検証したい部位が上向きになるようにセットする。
３．試験液は、水と例えばＬ−ＤＴタイプ（栄進化学株式会社製の蛍光漏洩検査用水性蛍光添加剤、黄緑色蛍光）の蛍光剤とを例えば水１に対し蛍光剤１／２０００の割合で混合した蛍光液を用い、各面に５分間散布する。
４．電動モータ３によりギアユニット１を無負荷で回転作動させた状態で試験を行う。回転方向は、正転、逆転を繰り返す。

試験結果の評価は、作動ユニット２を試験槽外へ取り出し、作動ユニット２の外面の簡易清掃（水分のふき取り）を行った後、外部から試験液が浸入しないように注意しながらギアユニット１を分解し、内部への試験液の浸入を検査する。検査は、各部品にブラックライト（紫外光）を照射して目視で蛍光液の浸入の有無を確認する。

実際に上記実施例の防滴試験方法で防滴試験を行った結果、図４および図５に示すように上記ギアユニット１の、サーキュラ・スプライン１ｃのスプライン部分および、アウトプットシャフト１ｈとロケーティングシャフト１ｇとの合せ面に、ブラックライト下で蛍光液の浸入が明確に見られた。なおこれは、サーキュラ・スプライン１ｃの合せ面は水密構造になっていない点および、アウトプットシャフト１ｈとロケーティングシャフト１ｇとの間にはクロスローラベアリング１ｆを挟むための隙間がある点から予想された結果であり、ギアユニット１の防滴性をより高めるには、液の浸入経路Ｐ１，Ｐ２（図２参照）に液体ガスケット等を用いれば良い。

従ってこの実施例の試験方法によれば、試験液に着色しているので、試験対象が構造の複雑な可動構体である上記ギアユニット１の場合でも試験液の浸入を目視で発見し易くなり、特にこの実施例では蛍光剤を水に混ぜた試験液を用いるので、ブラックライト下で目視での発見がより容易になるため、防水性能を評価するのが容易になり、評価に個人差が出るのを防止することができる。また、上記理由から評価しながらのギアユニット１の分解が短時間でできるため、浸入した試験液が蒸発等して結果が曖昧なものになるのを防止することができる。

次に、この発明の可動構体の防塵・防水試験方法の第２実施例としての、上記人型ロボットの肘ピッチ関節用ギアユニットの防塵試験方法について説明すると、この実施例の防塵試験の対象は、上記第１実施例におけると同じ構成の作動ユニット２である。

この実施例の防塵試験方法は、ＩＥＣ規格ＩＰ５Ｘ（防じん形）に準拠したもので、試験槽内に作動ユニット２を配置し、粉塵の侵入を確認するために、その試験槽内でブロワにより、試験剤および本願発明の防塵試験用紛体の一実施例としての、蛍光液を付着させた試験粉を攪拌する。具体的には以下のようにして行う。

１．作動ユニット２は２台用意し、１台は試験槽内へ、もう１台は試験槽外へ配置して、常に試験環境と通常環境とで比較して観察しながら試験を行う。試験装置は、例えばＪＩＳ Ｃ ０９２０対応品とする。
２．作動ユニット２を試験槽内に配置する際には、検証したい部位が上向きにならないようにセットする（試験中その部位に試験粉が堆積しないようにするため）。
３．試験粉は、水と例えばＬ−ＤＴタイプ（栄進化学株式会社製の蛍光漏洩検査用水性蛍光添加剤、黄緑色蛍光）の蛍光剤とを例えば水１に対し蛍光剤１／２０００の割合で混合した蛍光液に、例えばタルク４種（ＪＩＳ Ｚ ８９０１）を混ぜて着色し、そのタルクを乾燥させ、規定粒度に粉砕したもの２ｋｇ／ｍ^３を用いる。
４．試験槽内に規定量の上記試験粉を入れ、攪拌用ポンプ（ブロワ）にて撹拌する。電動モータ３によりギアユニット１を無負荷で回転作動させた状態で試験を行う。回転方向は、正転、逆転を繰り返す。
５．試験時間は、連続８時間（ＪＩＳ Ｃ ０９２０のカテゴリ２に準拠）とする。

試験結果の評価は、試験後一定時間放置して試験槽内の試験粉が落下するの待った後、作動ユニット２を試験槽外へ取り出し、毛先の柔らかい筆等で作動ユニット２の外面に付着した試験粉をていねいに払い落とした後、外部から試験粉が侵入しないように注意しながらギアユニット１を分解し、内部への試験粉の侵入を検査する。検査は、各部品にブラックライト（紫外光）を照射して目視で試験粉の侵入の有無を確認する。

この実施例の試験方法によっても、先の実施例と同様、試験粉に着色しているので、試験対象が構造の複雑な可動構体である上記ギアユニット１の場合でも試験粉の侵入を目視で発見し易くなり、特にこの実施例では蛍光剤を水に混ぜた蛍光液で着色した試験粉を用いるので、ブラックライト下で目視での発見がより容易になるため、防塵性能を評価するのが容易になり、またカラー写真で記録として残すこともできるので、評価に個人差が出るのを防止することができる。さらに、上記理由から、評価しながらのギアユニット１の分解が短時間でできるため、侵入した試験粉が飛散等して結果が曖昧なものになるのを防止することができる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、試験剤は蛍光色でなく通常の有彩色の塗料で着色しても良い。また試験対象や試験条件は所要に応じて適宜変更することができる。

かくしてこの発明の可動構体の防塵・防水試験方法によれば、試験対象が構造の複雑な可動構体の場合でも、試験剤の侵入を目視で発見し易くなるため、防塵性能や防水性能を評価するのが容易になり、評価に個人差が出るのを防止することができる。また、上記理由から評価しながらの試験対象の分解が短時間でできるため、侵入した試験剤が蒸発、飛散等して結果が曖昧なものになるのを防止することができる。

この発明の可動構体の防塵・防水試験方法の第１実施例としての、人型ロボットの肘ピッチ関節用ギアユニットの防滴試験方法を用いた防滴試験の状況を示す写真である。 上記実施例の防滴試験方法で防滴試験を行う上記ギアユニットの構造を示す断面図である。 上記実施例の防滴試験方法で防滴試験を行う上記ギアユニットを具える作動ユニットの外観を示す写真である。 上記防滴試験後の上記ギアユニットのサーキュラ・スプラインのブラックライト下での状況を示す写真である。 上記防滴試験後の上記ギアユニットのアウトプットシャフトとロケーティングシャフトとの合せ面のブラックライト下での状況を示す写真である。

符号の説明

１ ギアユニット
１ａ フレクスプライン
１ｂ ウエーブ・ジェネレータ
１ｃ サーキュラ・スプライン
１ｄ インプットシャフト
１ｅ ケーシング
１ｆ クロスローラベアリング
１ｇ ロケーティングシャフト
１ｈ アウトプットシャフト
１ｉ ベアリング
１ｊ キャップ
１ｋ プーリ
１ｌ ラジアルタイプオイルシール
２ 作動ユニット
２ａ 支持ブロック
２ｂ 支持板
３ 電動モータ
３ａ プーリ
４ タイミングベルト
５ シャワーノズル

Claims (4)

1. 可動構体の防塵性能または防水性能の試験を行うに際し、着色した試験剤を使用してその試験を行うことを特徴とする、可動構体の防塵・防水試験方法。
2. 前記試験剤の着色は蛍光剤を用いて行うことを特徴とする、請求項１記載の可動構体の防塵・防水試験方法。
3. 前記防塵性能の試験用の試験剤は、紛体を、蛍光剤を溶かした水に混ぜて着色し、その後に乾燥させて使用状態とすることを特徴とする、請求項２記載の可動構体の防塵・防水試験方法。
4. 可動構体の防塵性能の試験用の紛体であって、蛍光剤を用いて着色されたものであることを特徴とする、可動構体の防塵試験用紛体。