JP5593654B2 - ロボット関節部 - Google Patents
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- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
- F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
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Description
(1)一対の連結板間に軸部材が取り付けられた基部アームに対し、スイングアームの連結部がロボット関節用軸受ユニットに回動自在に支持され、前記スイングアームがワイヤで駆動されるロボット関節部であって、
前記一対の連結板と前記連結部との間には、隙間が形成され、
前記ロボット関節用軸受ユニットは、前記軸部材に対しスイングアームを揺動及び回動自在に支持する転がり軸受を並列に2個配設され、
前記転がり軸受の外周側にはトレランスリングが設けられ、
前記スイングアームには前記ワイヤを取り付ける切り欠きが設けられ、
前記切り欠きは前記スイングアームの回動中心に対し90°以上270°以下の領域に形成され、
前記トレランスリングは、前記2個の転がり軸受にまたがって設けられており、
前記切り欠きは、前記トレランスリングの軸方向幅内に配置され、
前記転がり軸受には、それぞれ外輪の軸方向両側の溝部にシールド板が取り付けられ、
前記シールド板及び前記溝部には、フッ素コーティングが施され、
前記シールド板の先端と該シールド板の先端に対向するストレートな内輪肩部との間にラビリンスが形成され、
前記ラビリンスの隙間は0.05mm〜0.15mmの範囲内であることを特徴とするロボット関節部。
(2)前記ロボット関節用軸受ユニットは前記転がり軸受を内嵌するスリーブを備え、前記トレランスリングが前記スリーブと前記スイングアームとの間に設けられ、
前記スイングアームには、前記転がり軸受の内輪の材料及び外輪の材料よりも線膨張係数の大きな材料が適用されており、前記軸部材には、前記スリーブの材料よりも線膨張係数の大きな材料が適用されていることを特徴とする(1)に記載のロボット関節部。
図1は本発明に係るロボット関節部用軸受ユニットを搭載したロボットフィンガーの概略を示す斜視図、図2(a)は軸受ユニットを概観を示すロボット関節部の断面図であり(b)は軸受ユニットを含めて切り欠いたロボット関節部の断面図、図3は転がり軸受の断面図、図4はトレランスリングの外観斜視図である。
次に本発明の軸受ユニットを用いた潤滑油漏れ及び耐水浸入性試験について説明する。
軸受ユニットとして、内径5mm、外径8mm、幅2.5mmの深溝玉軸受(軸受名番:SMR85(ステンレス製))を2つ並列に配設し、各軸受の外輪両端にステンレス製のシールド板を取り付けて構成した。このように構成した軸受ユニットをシールド板のフッ素コーティングの有無、取付溝のフッ素コーティングの有無、ラビリンスの大小を変更して表1の実施例1〜実施例8の測定を行なった。測定は、雰囲気温度25℃の条件下で、周波数100kHzの超音波で揺動させた3000mlのDI水中に該軸受ユニット4個を3分間漬けて、3分後の軸受内の水分量及び軸受からの潤滑剤漏れを測定した。表1中、ラビリンス極小とは、ラビリンス隙間Tが0<T≦0.05mmを示し、ラビリンス小とは、ラビリンス隙間Tが0.05<T<0.5mmを示し、ラビリンス大とは、ラビリンス隙間Tが0.5mm≦T<1.0mmを示している。
潤滑剤漏れにおける◎は潤滑剤が漏れない状態、○は潤滑剤が軸受から滲み出るがユニット寿命に影響を及ぼさない状態、×は潤滑剤が漏れてユニット寿命に影響を及ぼす状態を示している。また、水浸入性における◎は空気中の水分も浸入しない状態、○は空気中の水分が浸入するがユニット寿命に影響を及ぼさない状態、×は水分が浸入する状態を示している。
実施例1、3、5、7と実施例2、4、6、8を比較するとラビリンス隙間TをT<0.5mmとすることにより、水浸入性に効果があることが分かる。また、実施例1と5、実施例2と6、実施例3と7、実施例4と8をそれぞれ比べると、シールド板にフッ素コーティングをすることにより潤滑油漏れと水浸入性の両方に効果があることが分かる。さらに、実施例1と3、実施例2と4、実施例5と7、実施例6と8をそれぞれ比べると、取付溝にフッ素コーティングをすることにより潤滑油漏れに効果があることが分かる。
例えば、本実施形態の軸受ユニットにおいては、軸受43を内嵌するスリーブ42を設け、スリーブ42の外周にトレランスリング44を設けたが、必ずしもスリーブ42を設ける必要はなく、軸受43の外周にトレランスリング44を設けてもよい。これにより剛性を高くすることができる。
また、軸受43として深溝玉軸受を例示したが、これに限らずアンギュラ玉軸受など使用状況に応じて任意の軸受を選択することができる。
2 第1アーム(基部アーム)
3 第2アーム(スイングアーム、基部アーム)
4 第3アーム(スイングアーム)
5 第1関節部(ロボット関節部)
6 第2関節部(ロボット関節部)
10 ロボット関節部
16、16a、16b ワイヤ
20 スイングアーム
23 切り欠き
30 基部アーム
40 軸受ユニット(ロボット関節部用軸受ユニット)
41 軸部材
42 スリーブ
43 軸受(転がり軸受)
43a 外輪
43b 内輪
43e 取付溝(溝部)
43f シールド板
43g ラビリンス
44 トレランスリング
Claims (2)
- 一対の連結板間に軸部材が取り付けられた基部アームに対し、スイングアームの連結部がロボット関節用軸受ユニットに回動自在に支持され、前記スイングアームがワイヤで駆動されるロボット関節部であって、
前記一対の連結板と前記連結部との間には、隙間が形成され、
前記ロボット関節用軸受ユニットは、前記軸部材に対しスイングアームを揺動及び回動自在に支持する転がり軸受を並列に2個配設され、
前記転がり軸受の外周側にはトレランスリングが設けられ、
前記スイングアームには前記ワイヤを取り付ける切り欠きが設けられ、
前記切り欠きは前記スイングアームの回動中心に対し90°以上270°以下の領域に形成され、
前記トレランスリングは、前記2個の転がり軸受にまたがって設けられており、
前記切り欠きは、前記トレランスリングの軸方向幅内に配置され、
前記転がり軸受には、それぞれ外輪の軸方向両側の溝部にシールド板が取り付けられ、
前記シールド板及び前記溝部には、フッ素コーティングが施され、
前記シールド板の先端と該シールド板の先端に対向するストレートな内輪肩部との間にラビリンスが形成され、
前記ラビリンスの隙間は0.05mm〜0.15mmの範囲内であることを特徴とするロボット関節部。 - 前記ロボット関節用軸受ユニットは前記転がり軸受を内嵌するスリーブを備え、前記トレランスリングが前記スリーブと前記スイングアームとの間に設けられ、
前記スイングアームには、前記転がり軸受の内輪の材料及び外輪の材料よりも線膨張係数の大きな材料が適用されており、前記軸部材には、前記スリーブの材料よりも線膨張係数の大きな材料が適用されていることを特徴とする請求項1に記載のロボット関節部。
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