放熱機能付き旋回型アーム及び水平多関節型ロボット
【課題】アームの旋回移動を妨げることなくモータなどの発熱体から伝達される熱を効率よく放熱する機能を有する放熱機能付き旋回型アーム、及び該旋回型アームを備える水平多関節型ロボットを提供する。
【解決手段】回転軸としての軸心Ｃ２を中心として旋回移動する熱伝導性の材料からなるアームの筐体２０に伝達される熱を放熱する機能を有する放熱機能付き旋回型アームには、その旋回移動方向に面する側面部２０Ｓに同アームの筐体２０の旋回軌跡と非平行な突条からなる複数の放熱フィン２０Ｆが設けられている。各放熱フィン２０Ｆは、上下方向に対して筐体の長さＨ１よりも短い長さＨ２に形成されており、天板２３と放熱フィン２０Ｆの上端Ｆ２との間にはそれぞれ突条の突出方向と交差する方向に空気を流通させる高さが通路幅Ｈ３の流通路が設けられている。
【解決手段】回転軸としての軸心Ｃ２を中心として旋回移動する熱伝導性の材料からなるアームの筐体２０に伝達される熱を放熱する機能を有する放熱機能付き旋回型アームには、その旋回移動方向に面する側面部２０Ｓに同アームの筐体２０の旋回軌跡と非平行な突条からなる複数の放熱フィン２０Ｆが設けられている。各放熱フィン２０Ｆは、上下方向に対して筐体の長さＨ１よりも短い長さＨ２に形成されており、天板２３と放熱フィン２０Ｆの上端Ｆ２との間にはそれぞれ突条の突出方向と交差する方向に空気を流通させる高さが通路幅Ｈ３の流通路が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回移動されるアームを備える産業用機械などに採用されて発熱体から伝達される熱を放熱する機能を有する放熱機能付き旋回型アーム、及び該旋回型アームを備える水平多関節型ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記産業用機械、中でも産業用ロボットとしては、垂直多関節型ロボット、水平多関節型ロボット（スカラロボット）など、複数のアームが順に回動可能に連結されたロボットが用いられることが少なくない。これらのロボットは、各アームを、連結部を介して支持する他のアーム等の支持部に対して適切な角度に変化させることに基づく旋回移動により、それらロボットの先端部を基台に対して相対移動させている。
【０００３】
一方近年は、生産性向上の要求に対応するために、こうしたロボットには、高い位置決め精度を維持しつつ、その動作の高速化や非稼働時間の短縮化が求められている。そこで、モータの回転速度を上昇させてアームの旋回速度を高速化させるなどの動作性能の向上を図ったり、非稼働時間の短縮化のために単位時間当たりのモータの稼動時間を長くさせてアームの移動が頻繁に行なわれるようにするなどの工夫が図られている。
【０００４】
ところが、モータの回転速度の上昇はモータの発熱量を増加させ、モータの稼動時間の延長は単位時間当たりの発熱量の増加とともに冷却時間の短縮化を招いている。すなわち、モータはその温度が急速に上昇するようになり、その温度上昇が自然な冷却能力を上回ることで、モータの性能や寿命を維持するために予め定められている所定の温度範囲をも超えやすくなる。そして、このように所定の温度範囲を超えた場合、そのままモータの駆動を継続することは好ましくないためにその温度を低下させる必要が生じ、結局、回転速度を低下させたり、停止時間を長くするなど、モータの動作性能、ひいてはアームの旋回速度や移動回数が規制されることとなる。さらに、アームはその温度上昇によりわずかながら膨張するが、その温度上昇がモータ近傍などに局所的に生じると、アームの一部のみにその応力が集中してアーム全体が湾曲するなど予想し難い変形を生じ、位置決め精度を低下させる要因ともなる。
【０００５】
そこで従来は、例えば特許文献１に見られるように、アームの位置決め精度を維持しつつ旋回速度や移動回数に規制が生じることを抑制すべく、モータの温度上昇そのものを抑制するようにした産業用ロボットなども提案されている。この産業用ロボットでは、そのアームに設置された駆動源としてのモータの周囲にアルミパイプを巻回し、そのアルミパイプ内に流通される圧縮空気にてモータが冷却されるようにしている。これによりモータの冷却が効率的かつ確実に行なわれ、モータの温度上昇を要因とするアームの旋回速度や移動回数の規制、及びその予想し難い変形等も抑制されるようになる。
【特許文献１】特開２００８−６５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載のような産業用ロボットでは、連結部（関節部）が回動するアーム間に上記アルミパイプが配管される構造となることから、この連結部を含めた同アームの構造が複雑になるとともに、同連結部の回動がこのパイプにより制約されることにもなりかねない。また、上記モータの冷却を行うためのパイプやこれに圧縮空気を供給する空気回路等が設けられるため、産業用ロボットとしてのメンテナンス負担が増加するとともに、空気回路等を構成する部品数の増加に伴う、同産業用ロボットとしての信頼性
の低下も無視できないものとなる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、アームの旋回移動を妨げることなくモータなどの発熱体から伝達される熱を効率よく放熱する機能を有する放熱機能付き旋回型アーム、及び該旋回型アームを備える水平多関節型ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の放熱機能付き旋回型アームは、回転軸を中心として旋回移動する熱伝導性の材料からなるアームに伝達される熱を放熱する機能を有するものであって、前記アームには、その旋回移動方向に面する側面に同アームの旋回軌跡と非平行な突条からなる複数の放熱フィンが設けられるとともに、該放熱フィンには、前記突条の突出方向と交差する方向に空気を流通させる流通路が設けられていることを要旨とする。
【０００９】
このような構成によれば、アームの旋回移動方向に面する移動方向側面に突条に設けられた放熱フィンの流通路により雰囲気（空気）が同流通路に沿ってアームの長さ方向に流通されるようになる。これにより、放熱フィンがない場合にはアームの表面をすべるように逃げるにすぎない雰囲気（空気）の流れを放熱フィンにより捉えてアームの冷却効率が上げられる。すなわち、モータなどの発熱体の発した熱が伝えられるアームは、その旋回移動によりその放熱フィンに強制的に空気が流通されるようになり放熱量が増加しアームの温度上昇が抑制されるようになる。
【００１０】
また、旋回移動するアームは回転軸（基端側）からの距離（長さ）によって旋回移動方向の面を流れる空気の量が変化するとともに同面には気圧の差も生じるようになるが、放熱フィンの流通路によって空気が相対的に気圧の高いほうから低いほうへ流れるようになる。例えば、旋回方向正面にあっては、移動速度が相対的に速いことにより基端側に対して相対的に気圧の高くなる先端側から同流通路を通って基端方向に空気が流れ、先端よりも空気の流れの少ない基端側の空気の流れを増加させる。また、旋回方向背面にあっても、移動速度が相対的に速いことにより相対的に気圧が低くなる先端側に前記流通路を通って基端方向からの空気が流れこみ、このときも基端側の空気の流れが増加される。これによって、相対的に空気流量の少ないアームの基端部の空気の流れを増加させることによりアーム全体の放熱量を増加させてアーム全体の温度上昇を抑制するとともに、温度上昇される際の上昇率を鈍化させることで熱をアームに拡散させて局所的な温度上昇を抑制するようにしている。これにより、モータの温度が所定の温度範囲を越えて回転速度や動作時間などのいわゆる動作性能の制限が要求されるようなことが抑制されるようになり、アームの高速移動や移動回数に制限の生じることが抑制されるようになる。
【００１１】
さらに、アームの温度上昇が鈍化されることから局所的な温度上昇が抑制され、局所的な温度上昇により生じた局所的な膨張によりアームに予測し難い湾曲やたわみが生じて基端と先端との相対的な位置関係が不定的にずれることなども抑制されるようになりアーム先端の位置決め精度の低下も抑制されるようになる。
【００１２】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記アームの旋回移動方向に面する側面には、同側面を含んで前記複数の放熱フィンを囲むカバーが設けられていることによって、同側面とこのカバーとの間に空間が形成され、前記アームのこの空間から前記回転軸の軸方向への少なくとも一方向には、同空間から突出された状態で前記旋回移動方向に面する側面に連絡される凸部がさらに設けられてなることを要旨とする。
【００１３】
アームの移動方向側面には複数の放熱フィンを囲うカバーによりそのカバーとの間に複数の放熱フィンを含む空間が形成され、その空間よりも回転軸の軸方向には移動方向側面
と連絡している凸部が形成されている。このような構成によれば、アームが旋回したときには凸部により空気への与圧もしくは減圧が生じることになり、その与圧もしくは減圧された空気が同凸部と連絡する移動方向側面を通じて前記空間内に伝達される。これにより、前記空間内の空気が流動するようになり、放熱フィンを通じてのアームからの放熱が促進されるようになる。
【００１４】
またカバーにより、カバーの一端側から流入された空気はカバーの他端側から流出するまで放熱フィンに沿って流れるようになり放熱フィンからの放熱が効率よく行なわれるようになる。さらに、カバーで放熱フィンが囲まれることにより、放熱フィンが直接に空気を切ることにより生じるかぜ切り音などの騒音が減少されるようになる。また、放熱フィンが外部に露出されなくなることからアームの美観が維持されるとともに、放熱フィンによりアーム表面に形成される凹凸へ部材や配線などが引っ掛かってしまうことなども防ぐことができるようになる。さらに、凸部はアームに形成される場合には部品数の減少に貢献し、別途形成されて取り付けられるような場合には軽量化することや空気の流通に応じて適宜変更することができるようにもなりアームにおける凸部の自由度が高められる。
【００１５】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記複数の放熱フィンに設けられた流通路は、それぞれ前記アームの旋回移動方向に面する側面の一辺に沿う態様で設けられていることを要旨とする。
【００１６】
このような構成によれば、アームの旋回方向側面には、アームの基端から先端まで放熱フィンの流通路が直線状に連続形成され、この流通路を通じて空気が素早く流通するようになり基端側の放熱フィンへの空気の流量が増加されるようになる。その結果、アームからの放熱が好適に行われるようになる。
【００１７】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記放熱フィンに設けられた流通路は、それら放熱フィンを構成する各突条の途中を切り欠く態様で設けられていることを要旨とする。
このような構成によれば、アームの移動方向側面には、各放熱フィンの途中の流通路がアームの基端から先端まで空気の流路を形成して、この流路に沿っても空気が流通するようになり基端側への空気の流量が増加されるようになる。その結果、アームからの放熱がより好適に行われるようになる。
【００１８】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記放熱フィンを構成する各突条の途中を切り欠く態様で設けられた流通路は、隣り合う突条毎に前記回転軸の軸方向に対する切り欠き位置が異なることを要旨とする。
【００１９】
このような構成によれば、各放熱フィンに形成された流通路がアーム長さ方向に斜め状や千鳥状に配列されるようになり、空気はこの流通路に沿って流通することでアームの長さ方向へ流れる。これにより、流通路を流通する空気は放熱フィンの放熱も行うようにもなり、アームからの放熱がより好適に行われるようになる。
【００２０】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記放熱フィンを構成する各突条は、前記アームの旋回移動方向に面する側面に一体成形されていることを要旨とする。
このような構成によれば、アームと放熱フィンとの間の熱伝導率を低下させること無くアームの熱が効率よく放熱フィンに伝達されて放熱されるようになる。
【００２１】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記カバーは前記回転軸の軸方向の一端面が前記アームと連結される封鎖部を有しており、前記空間は、前記複数の放熱フィン及びその流通路を含んだ状態で前記封鎖部にてその一端面が封鎖されていることを要旨とする。
【００２２】
このような構成によれば、アームに蓋状にかぶせる簡易なカバーにより空間がその一端部を封鎖された場合であれ、アームの旋回移動により各放熱フィンの各流通路を通じて各放熱フィンの間に空気が流通されるようになり、放熱フィンを通じた放熱がされるようになる。
【００２３】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記封鎖部には前記空間に連通する複数の通気孔が形成されていることを要旨とする。
このような構成によれば、アームに蓋状にかぶせる簡易なカバーにより空間がその一端部を封鎖された場合であれ、封鎖されている部分に形成された空間と連通される通気孔により、空間の空気はその通気孔を通じての流通が可能になる。すなわち、アームの旋回時には各放熱フィンの流通路を通じて各放熱フィンの間に空気が流通されるとともに、アームが旋回されないときには暖められた空気により自然に生じる上昇気流により通気孔を通じた空気の排気がなされるようになり空間内の空気の流通がなされ放熱フィンを通じた放熱が好適になされるようになる。
【００２４】
本発明の水平多関節型ロボットは、複数のアームが回転軸を介して水平連結された水平多関節型ロボットであって、前記複数のアームのうちの少なくとも一つのアームは、上記記載の放熱機能付き旋回型アームを有することを要旨とする。
【００２５】
このような構成によれば、水平多関節型ロボットのアームにおいて、そのアームの旋回移動方向に面する移動方向側面に突条に設けられた放熱フィンの流通路により雰囲気（空気）が同流通路に沿ってアームの長さ方向に流通されるようになる。これにより、放熱フィンがない場合にはアームの表面をすべるように逃げるにすぎない雰囲気（空気）の流れを放熱フィンにより捉えてアームの冷却効率が上げられる。すなわち、モータなどの発熱体の発した熱が伝えられるアームは、その旋回移動によりその放熱フィンに強制的に空気が流通されるようになり放熱量が増加しアームの温度上昇が抑制されるようになる。
【００２６】
また、旋回移動するアームは回転軸からの距離によって旋回移動方向の面を流れる空気の量が変化するとともに気圧の差も生じるようになるが、放熱フィンの流通路によって空気が相対的に気圧の高いほうから低いほうへ流れるような流れが形成されるようになる。例えば、旋回方向正面にあっては、移動速度が相対的に速いことにより相対的に気圧の高くなる先端側から同流通路を通って基端方向に空気が流れ、先端よりも空気の流れの少ない基端側の空気の流れを増加させる。また、旋回方向背面にあっても、移動速度が相対的に速いことにより相対的に気圧が低くなる先端側に前記流通路を通って基端方向からの空気が流れこみ、このときも基端側の空気の流れが増加される。これによって、相対的に空気流量の少ないアームの基端部の空気の流れを増加させることによりアーム全体の放熱量を増加させてアーム全体の温度上昇を抑制するとともに、温度上昇される際の上昇率を鈍化させることで熱をアームに拡散させて局所的な温度上昇を抑制するようにしている。これにより、モータの温度が所定の温度範囲を越えて回転速度や動作時間などのいわゆる動作性能の制限が要求されるようなことが抑制されるようになり、アームの高速移動や移動回数に制限の生じることが抑制されることとなり、水平多関節型ロボットとしての高速移動や移動回数に制限の生じることが抑制されるようになる。
【００２７】
さらに、アームの温度上昇が鈍化されることから局所的な温度上昇が抑制され、局所的な温度上昇により生じた局所的な膨張によりアームに予測し難い湾曲やたわみが生じて基端と先端との相対的な位置関係が不定的にずれることなども抑制されるようになり、水平多関節型ロボットのアーム先端の位置決め精度の低下も抑制されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる放熱機能付き旋回型アームが具体化されたアームを備える水平多関節型ロボットの第１の実施形態を図面に従って説明する。
【００２９】
図１は、水平多関節型ロボット（ロボット）１０についての全体の斜視構造を示す斜視図である。
図１に示すように、ロボット１０は、床面等に設置された基台１１を有し、その上端部に回動可能に設けられた回転軸１２に、第１アーム１３の基端部が連結固定されている。回転軸１２は、その基端が基台１１内に設けられた第１モータＭ１によって正逆回転されることで、基台１１に対して軸心Ｃ１を中心にして回動するようになっている。これにより第１アーム１３は、回転軸１２の軸心Ｃ１を中心にして基台１１に対して水平方向に回動、すなわち水平旋回する。
【００３０】
第１アーム１３の先端部に設けられる支持軸１４は、その先端を第２アーム１５の基端部内に配置させることにより第２アーム１５を回動可能に支持している。第２アーム１５は、その基端部に第２モータＭ２が固定さており、同第２モータＭ２の出力軸がギア等を介して支持軸１４の先端に連結されている。これにより、第２アーム１５は、第２モータＭ２の回動により支持軸１４を正逆回転させることで、その支持軸１４を正逆回転させる反力によって、軸心Ｃ２を中心にして第１アーム１３に対して水平方向に回動、すなわち水平旋回する。
【００３１】
第２アーム１５の先端部には、上下回転軸筒１５Ａが設けられている。上下回転軸筒１５Ａは、上下回転軸１６を回転可能に、かつ、上下方向に移動可能に支持している。上下回転軸１６は、第２アーム１５内に備えられた回転モータＭ３の正逆回転によって自らの軸心Ｃ３を中心にして正逆回転される。また、上下回転軸１６は、第２アーム１５内に備えられた昇降モータＭ４の正逆回転によって、上下方向に昇降移動される。上下回転軸１６の下端部１７には、ツール、例えば被搬送物を把持するハンドや被加工物を加工するハンド等の取り付けが可能になっている。そして、ロボット１０は、下端部１７に取り付けられた各ツールによって、部品を搬送したり、部品を加工したりするようになっている。
【００３２】
次に、第２アーム１５の構造について図２〜図４を参照して説明する。図２は、第２アーム１５の下部構造を示す斜視図であり、図３は、図２の３−３線による断面構造を示す断面図であり、図４は第２アームの筐体の詳細構造を示す図であり、（ａ）は上面構造を示す上面図、（ｂ）は正面構造を示す正面図、（ｃ）は側面構造を示す側面図である。
【００３３】
第２アーム１５は、図２に示すように、その下部に第２アーム１５の水平方向に伸びる高い剛性を備えた筐体２０と、筐体２０を上方から覆い同筐体２０に嵌合し結合される樹脂材料からなるカバー２１とを有している。筐体２０は、図２及び図３に示されように、略長方形の箱状の鋳物として形成されている。筐体２０の底板２２には前後一対の軸穴２２Ａ，２２Ｂが形成されており、軸穴２２Ａには前記支持軸１４の先端が挿通され、同軸穴２２Ｂには前記上下回転軸１６が挿通される。底板２２にて一対の軸穴２２Ａ，２２Ｂの間には、樹脂材料からなる台状の凸部２９が、同底板２２から下方向に突出される態様にて設けられている。凸部２９は、第２アーム１５の長さ方向である基端部から先端部に向かって左側の旋回移動方向（図２にて手前側）に面する左側面２９Ｌを有し、同じく向かって右側の旋回移動方向（図２にて奥側）に面する右側面２９Ｒを有している。
【００３４】
筐体２０は、底板２２に相対向する上面としての天板２３を有している。天板２３には、前記軸穴２２Ａと相対向する位置に前記支持軸１４の先端を回動可能に支持する軸受２３Ａが形成されており、前記軸穴２２Ｂと相対向する位置に前記上下回転軸１６を回動及び上下動可能に支持する図示しない軸受けなどが形成されている。すなわち、筐体２０は、支持軸１４を底板２２の軸穴２２Ａを通じて天板２３の軸受２３Ａで支持することで、
第１アーム１３に対して水平方向に延びるように同第１アーム１３に連結されている。
【００３５】
軸受２３Ａの上部には、第２モータＭ２がその本体２４Ａに固定されているフランジ２４Ｆを介して図示しないボルトなどにより固定されている。すなわち、第２モータＭ２はその本体２４Ａがフランジ２４Ｆを介して筐体２０にも固定されつつ、その出力軸は筐体２０に対して回動可能になっている。第２モータＭ２の本体２４Ａ及びそのフランジ２４Ｆは、金属などの熱伝導率の高い材料から構成されており、第２モータＭ２が駆動により生じた熱量は、フランジ２４Ｆを介して軸受２３Ａ、及び筐体２０に伝達される。そして筐体２０に伝達された熱量は、天板２３の軸受２３Ａ周囲から天板２３の先端部や側面部２０Ｓ、さらには底板２２へと伝達され、すなわち筐体２０全体に拡散される。また天板２３には、第２モータＭ２の他にも回転モータＭ３や昇降モータＭ４、図示しない電気回路もしくは機械構造等の発熱体が備えられており、それらから天板２３に伝達された熱量も天板２３や側面部２０Ｓ、さらには底板２２へと伝達されながら筐体２０の全体に拡散される。筐体２０に伝達された熱量は、それが伝達された各部の表面からの自然な放熱により筐体２０において減少される。しかし自然な放熱では、筐体２０の温度や形状、その周囲を流通する空気の流量などによりその放熱量が制限され、第２モータＭ２などの発熱体から筐体２０に伝達される熱量がその放熱量よりも多い場合には、筐体２０には熱量が蓄積されるようになる。筐体２０の温度が熱量の蓄積に伴って上昇したとき、筐体２０との温度差が小さくなった第２モータＭ２などからは筐体２０への熱量の移動が減少されるようになり、これにより第２モータＭ２などにも熱量が蓄積されそれらの温度も上昇されるようになる。
【００３６】
筐体２０は、第２アーム１５の旋回移動方向に面する側面部２０Ｓを有している。側面部２０Ｓは、第２アーム１５の基端部から先端部に向かって左側の旋回移動方向（図３にて右側）に面する左側面部ＳＬ（図４（ａ）参照）と、第２アーム１５の基端から先端に向かって右側の旋回移動方向（図３にて左側）に面する右側面部ＳＲとを有している。側面部２０Ｓは、図４に示されるように、その全周に軸心Ｃ２の軸方向（上下方向）に延びる突条の放熱フィン２０Ｆが複数形成されている。各放熱フィン２０Ｆは、筐体２０に一体成形された鋳物であって筐体２０に連続的に接合されており（図３参照）、筐体２０からの熱量が断面などにより阻害されること無く効率よく移動されるようになっている。すなわち、側面部２０Ｓは、その表面積を増加させる放熱フィン２０Ｆにより外気との接触機会が増加され、そこに伝達された熱量が効率よく外気に放熱されるようになる。なお本実施形態では、放熱フィン２０Ｆにおいて、その底板２２側の端部を下端Ｆ１とし、天板２３側の端部を上端Ｆ２としている。そして、上下方向（軸心Ｃ２の軸方向）には、放熱フィン２０Ｆの下端Ｆ１は底板２２と略並ぶ位置に形成され、放熱フィン２０Ｆの上端Ｆ２は天板２３の手前（下方）の位置に形成されている。すなわち各放熱フィン２０Ｆは、側面部２０Ｓの上下方向の長さＨ１に対しては上側が通路幅Ｈ３の長さだけ切り欠かれた態様とされることで同放熱フィン２０Ｆに交差する流通路が形成され、その流通路の通路幅Ｈ３だけ側面部２０Ｓの上下方向の長さＨ１よりも短い長さＨ２に形成されている。
【００３７】
筐体２０には、筐体２０内や天板２３上に設けられた第２モータＭ２などや電気回路及び機械構造を外部環境にある飛沫、粉塵から保護するカバー２１が上方から装着される。カバー２１は、可塑性の樹脂材料からなり、筐体２０よりも高い高さの有蓋四角筒状に形成されている。詳述すると、カバー２１は、筐体２０の上方から覆いかぶせたときに筐体２０の天板２３とそこに備えられた第２モータＭ２などを覆うカバー本体２１Ａと、筐体２０の側面部２０Ｓを囲うようにして覆うカバー本体２１Ａに対して拡開形成されたスカート部２５と、カバー本体２１Ａとスカート部２５とを繋ぐ段差面２６とを有している。すなわち、カバー本体２１Ａの下端の当接端２７とスカート部２５との間の段差面２６が、スカート部２５をカバー本体２１Ａに対して拡開させている。カバー本体２１Ａの当接端２７は、筐体２０の天板２３に当接することによりカバー２１を筐体２０に対して所定
の位置に設置させ、スカート部２５が側面部２０Ｓを囲う高さを規定している。
【００３８】
なお本実施形態ではスカート部２５の下端は底板２２、すなわち放熱フィン２０Ｆの下端Ｆ１と同じ高さ位置になるようになっている。また、段差面２６がスカート部２５を拡開させる距離は放熱フィン２０Ｆの側面部２０Ｓからの突出長Ｌと略同じ長さにされており、スカート部２５はその内側に側面部２０Ｓと各放熱フィン２０Ｆとを含んだ通路空間を形成するようになる。さらに、各放熱フィン２０Ｆはその上端Ｆ２が天板２３の手前で通路幅Ｈ３だけ切り欠かれた態様の流通路を有しているので、それら流通路が前記通路空間においてスカート部２５、段差面２６、側面部２０Ｓにより囲まれた態様となる。
【００３９】
また、カバー本体２１Ａには、上端から段差面２６まで延設された凹部２１Ｂが形成されカバー２１の剛性を高くするようにしている。凹部２１Ｂと段差面２６とが交わる位置には接合部２８が形成されているとともに、カバー２１の接合部２８に対応する筐体２０の天板２３の位置には、ネジ受部２０Ｂが形成されている。そして、接合部２８のねじ穴２８Ｈを挿通される図示しないねじがネジ受部２０Ｂに螺合されることで、接合部２８とネジ受部２０Ｂとが固着され、カバー２１が筐体２０に接合されるようになっている。
【００４０】
次に、筐体２０（第２アーム１５）における放熱機能について図５を参照して説明する。図５は第２アーム１５を模式的に示した模式図であり、（ａ）は第２アーム１５の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す筐体２０の左側面部にかかる部分の部分断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す５ｃ−５ｃ線断面構造を示す断面図であり、（ｄ）は（ａ）に示す筐体２０の右側面部にかかる部分の部分断面図である。なお、説明の便宜上、図５においては、カバー２１を簡略化もしくはその一部を省略して描画している。
【００４１】
また図５において、通路空間において２つの放熱フィン２０Ｆの間には上下方向に延びる縦通路が形成されており、図５（ｂ）に示されるように、左側面部ＳＬにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｌ１と示し、そこから離れる順番に縦通路Ｌ２〜Ｌ５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｌ６と示している。同様に、図５（ｄ）に示されるように、右側面部ＳＲにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｒ１と示し、そこから離れるにつれて順番に縦通路Ｒ２〜Ｒ５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｒ６と示している。さらに、左側面部ＳＬにおいて各放熱フィン２０Ｆの各流通路を横方向につなぐ一つの通路を横通路ＬＣと示し、右側面部ＳＲにおいて各放熱フィン２０Ｆの各流通路を横方向につなぐ一つの通路を横通路ＲＣと示す。
【００４２】
図５（ａ）に示されるように、筐体２０が軸心Ｃ２を中心に右旋回されその先端が矢印の方向に移動される場合、その左側面部ＳＬには図５（ｂ）に矢印で示されるような空気の流れが生じ、その右側面部ＳＲには図５（ｄ）に矢印で示されるような空気の流れが生じる。なお、筐体２０が軸心Ｃ２を中心に左旋回されその先端が反矢印の方向に移動される場合、左側面部ＳＬには右旋回時の右側面部ＳＲと同様の空気の流れが生じ、右側面部ＳＲには右旋回時の左側面部ＳＬと同様の空気の流れが生じるだけにすぎず、その説明のほとんどが右旋回の場合と重複するのでここでは左旋回の場合の説明を省略する。
【００４３】
詳述すると、右旋回される左側面部ＳＬは、図５（ｂ）において奥側に移動するが、縦通路Ｌ１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｌ６側の移動速度の方が相対的に速くなる。このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の左側面２９Ｌも同図において奥側に移動するに伴いその左側面２９Ｌの気圧が低下されるようになり、その左側面２９Ｌに同通路空間の空気が流入されるような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｌ１側よりも縦通路Ｌ６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、左側面２９Ｌの気圧は縦通路Ｌ１側よりも縦通路Ｌ６側の方が相対的に低くなる。そして左側面２９Ｌのすぐ上部にある各縦通路Ｌ１〜Ｌ６には上述のように左側面２９Ｌの形成した気圧が伝達されるように
なる。これにより、例えば縦通路Ｌ６の気圧はもっとも低圧となることから空気が横通路ＬＣから流入されるようになり、それに伴い横通路ＬＣの気圧も低下されるようになる。横通路ＬＣには複数の縦通路Ｌ１〜Ｌ６が通じていることから減圧された横通路ＬＣには、減圧されながらも相対的に気圧の高い例えば縦通路Ｌ１から空気が流入されるようになり、これによれば縦通路Ｌ１から横通路ＬＣを通り縦通路Ｌ６への空気の流れが形成される。すなわち例えば、図５（ｂ）に矢印で示されるように、左側面部ＳＬには下方に空気が吸引されることにより相対的に気圧の低い各縦通路Ｌ６〜Ｌ３に、相対的に気圧の高い各縦通路Ｌ１〜Ｌ２に下方から流入される空気が横通路ＬＣを介して流入されるような流れが生じるようになる。なお、各縦通路Ｌ１〜Ｌ６を流れる空気が上向きに流れる（流入する）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、左側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の左側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりする。しかしながら、少なくとも横通路ＬＣには縦通路Ｌ１側から縦通路Ｌ６側への流れが生じるようになる。その結果、左側面部ＳＬにおいては、各放熱フィン２０Ｆの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン２０Ｆから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００４４】
一方、右旋回される右側面部ＳＲは、図５（ｄ）において手前側に移動するが、縦通路Ｒ１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｒ６側の移動速度の方が相対的に速くなる。このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の右側面２９Ｒも同図において手前側に移動されるに伴いその右側面２９Ｒの気圧が昇圧されるようになり、その右側面２９Ｒから同通路空間に空気が押し込まれるような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｒ１側よりも縦通路Ｒ６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、右側面２９Ｒの気圧は縦通路Ｒ１側よりも縦通路Ｒ６側の方が相対的に高くなる。そして右側面２９Ｒのすぐ上部にある各縦通路Ｒ１〜Ｒ６には上述のように右側面２９Ｒの形成した気圧が伝達されるようになる。これにより例えば縦通路Ｒ６の気圧はもっとも高圧となることから空気が横通路ＲＣへ流出されるようになり、それに伴い横通路ＲＣの気圧も上昇されるようになる。横通路ＲＣには複数の縦通路Ｒ１〜Ｒ６が通じていることから昇圧された横通路ＲＣには、昇圧されながらも相対的に気圧の低い例えば縦通路Ｒ１に空気を流出させるようになり、これによれば縦通路Ｒ６から横通路ＲＣを通り縦通路Ｒ１への空気の流れが形成される。すなわち例えば、図５（ｄ）に矢印で示されるように、右側面部ＳＲには下方から空気が流入されることにより相対的に気圧の高い各縦通路Ｒ６〜Ｒ３から相対的に気圧の低い各縦通路Ｒ１〜Ｒ２の下方にその空気が流出されるように横通路ＲＣを介して流入されるような空気の流れが生じるようになる。なお、各縦通路Ｒ１〜Ｒ６を流れる空気が上向きに流れる（流入する）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、右側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の右側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりする。しかしながら、少なくとも横通路ＲＣには縦通路Ｒ６側から縦通路Ｒ１側への流れが生じるようになる。その結果、右側面部ＳＲにおいては、各放熱フィン２０Ｆの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン２０Ｆから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の放熱機能付き旋回型アームによれば以下のような効果を得ることができる。
（１）第２アーム１５の旋回移動方向に面する側面部２０Ｓに突条に設けられた放熱フィン２０Ｆの流通路により雰囲気（空気）が同流通路に沿って第２アーム１５の長さ方向に流通されるようにした。これにより、放熱フィン２０Ｆのない場合には第２アーム１５の表面をすべるように逃げるにすぎない雰囲気（空気）の流れを放熱フィン２０Ｆにより捉えて第２アーム１５の冷却効率が上げられる。すなわち、第２モータＭ２などの発熱体の発した熱が伝えられる第２アーム１５は、その旋回移動によりその放熱フィン２０Ｆに強制的に空気が流通されるようになり放熱量が増加し第２アーム１５の温度上昇が抑制されるようになる。
【００４６】
（２）また、旋回移動する第２アーム１５は回転軸としての軸心Ｃ２（基端側）からの距離（長さ）によって側面部２０Ｓを流れる空気の量が変化するとともに同側面部２０Ｓには気圧の差も生じるようになる。そこで、放熱フィン２０Ｆの流通路によって空気が相対的に気圧の高いほうから低いほうへ流れるようにした。例えば、旋回方向正面（右側面部ＳＲ）にあっては、移動速度が相対的に速いことにより基端側（縦通路Ｒ１１側）に対して相対的に気圧の高くなる先端側（縦通路Ｒ１６側）から同流通路を通って基端方向に空気が流れ、先端よりも空気の流れの少ない基端側の空気の流れを増加させる。また、旋回方向背面（左側面部ＳＬ）にあっても、移動速度が相対的に速いことにより相対的に気圧が低くなる先端側（縦通路Ｌ１６側）に前記流通路を通って基端方向からの空気が流れこみ、このときも基端側（縦通路Ｌ１１側）の空気の流れが増加される。これによって、相対的に空気流量の少ない第２アーム１５の基端部の空気の流れを増加させることにより同アーム全体の放熱量を増加させて同アーム全体の温度上昇を抑制するとともに、温度上昇される際の上昇率を鈍化させることで熱を同第２アーム１５に拡散させて局所的な温度上昇が抑制されるようになる。これにより、第２モータＭ２などの温度が所定の温度範囲を越えて回転速度や動作時間などのいわゆる動作性能の制限が要求されるようなことが抑制されるようになり、第２アーム１５の高速移動や移動回数に制限の生じることが抑制されるようになる。すなわち水平多関節型ロボット１０としての高速移動や移動回数に制限の生じることが抑制されるようにもなる。
【００４７】
（３）さらに、第２アーム１５の温度上昇を鈍化されることにより局所的な温度上昇が抑制されるようにした。これにより、局所的な温度上昇により生じた局所的な膨張により第２アーム１５に予測し難い湾曲やたわみが生じて基端と先端との相対的な位置関係が不定的にずれることなども抑制されるようになり第２アーム１５の先端の位置決め精度の低下も抑制されるようになる。すなわち水平多関節型ロボット１０のアーム先端の位置決め精度の低下も抑制されるようにもなる。
【００４８】
（４）第２アームの側面部２０Ｓには複数の放熱フィン２０Ｆを囲うカバー２１によりそのカバー２１との間に複数の放熱フィン２０Ｆを含む通路空間を形成し、その通路空間よりも軸心Ｃ２の軸方向には筐体２０の底板２２に設けられ側面部２０Ｓと連絡している凸部２９を形成した。これにより、第２アーム１５が旋回したときには凸部２９により空気への与圧もしくは減圧が生じることになり、その与圧もしくは減圧された空気が同凸部２９と連絡する側面部２０Ｓを通じて通路空間内に伝達される。これにより、通路空間内の空気が流動するようになり、放熱フィン２０Ｆを通じての第２アーム１５からの放熱が促進されるようになる。
【００４９】
（５）またカバー２１により、カバー２１の一端側から流入された空気はカバー２１の他端側から流出するまで放熱フィン２０Ｆに沿って流れるようにした。これにより放熱フィン２０Ｆからの放熱が効率よく行なわれるようになる。
【００５０】
さらにカバー２１で放熱フィン２０Ｆが囲まれることにより、放熱フィン２０Ｆが直接に空気を切ることにより生じるかぜ切り音などの騒音が減少されるようになる。
また、放熱フィン２０Ｆが外部に露出されなくなることからアームの美観が維持されるとともに、放熱フィンによりアーム表面に形成される凹凸へ部材や配線などが引っ掛かることなども防ぐことができるようになる。
【００５１】
（６）別途形成された凸部２９を筐体２０に取り付けるようにした。これにより凸部２９の軽量化が容易に図られるとともに、空気の流通に応じて適宜変更することができるようにもなり、第２アーム１５に設けられる凸部２９の形状などの自由度が高められる。
【００５２】
（７）第２アーム１５の側面部２０Ｓには、第２アーム１５の基端側から先端側まで放熱フィン２０Ｆの流通路が直線状に連続形成される横通路を形成した。これにより、この流通路からなる横通路を通じて側面部２０Ｓを横方向に空気が素早く流通するようになり基端側の放熱フィン２０Ｆへの空気の流量が増加されるようになる。その結果、第２アーム１５からの放熱が好適に行われるようになる。
【００５３】
（８）筐体２０の側面部２０Ｓに放熱フィン２０Ｆを一体成形した。これにより、第２アーム１５（筐体２０）と放熱フィン２０Ｆとの間の熱伝導率を低下させること無く第２アーム１５の熱が効率よく放熱フィン２０Ｆに伝達されて放熱されるようになる。
【００５４】
（９）通路空間はその上部がカバー２１の段差面２６により封鎖された。これによれば、第２アーム１５に蓋状にかぶせる簡易なカバー２１により通路空間がその上部を段差面２６に封鎖された場合であれ、第２アーム１５の旋回移動により各放熱フィン２０Ｆの各流通路を通じて各放熱フィン２０Ｆの間に空気が流通されるようになり、放熱フィン２０Ｆを通じた放熱がされるようになる。
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる放熱機能付き旋回型アームが具体化されたアームを備える水平多関節型ロボットの第２の実施形態を図６に従って説明する。なお、本実施形態は、第２アーム１５にてカバー２１の段差面２６に通路空間と連通する通気孔３２が形成された点が第１の実施形態と相違するのみで、その他の構造は第１の実施形態と同様である。そこでここでは、カバー２１に通気孔３２が形成されている場合における筐体２０の放熱機能について主に説明する。なお、説明の便宜上、第１の実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
図６は、第２アーム１５を模式的に示した模式図であり、（ａ）は第２アーム１５の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す筐体２０の左側面部にかかる部分の部分断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す６ｃ−６ｃ線断面構造を示す断面図であり、（ｄ）は（ａ）に示す筐体２０の右側面部にかかる部分の部分断面図である。なお、説明の便宜上、図６においては、カバー２１を簡略化もしくはその一部を省略して描画している。
【００５６】
図６においても、通路空間において２つの放熱フィン２０Ｆの間には上下方向（軸心Ｃ２の軸方向）に延びる縦通路が形成されており、図６（ｂ）に示されるように、左側面部ＳＬにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｌ１と示し、そこから離れる順番に縦通路Ｌ２〜Ｌ５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｌ６と示している。同様に、図６（ｄ）に示されるように、右側面部ＳＲにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｒ１と示し、そこから離れるにつれて順番に縦通路Ｒ２〜Ｒ５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｒ６と示している。さらに、左側面部ＳＬにおいて各放熱フィン２０Ｆの各流通路を横方向につなぐ一つの通路を横通路ＬＣと示し、右側面部ＳＲにおいて各放熱フィン２０Ｆの各流通路を横方向につなぐ一つの通路を横通路ＲＣと示す。
【００５７】
図６（ａ）に示されるように、筐体２０が軸心Ｃ２を中心に右旋回されその先端が矢印の方向に移動される場合、その左側面部ＳＬには図６（ｂ）に矢印で示されるような空気の流れが生じ、その右側面部ＳＲには図６（ｄ）に矢印で示されるような空気の流れが生じる。なお、筐体２０が軸心Ｃ２を中心に左旋回されその先端が反矢印の方向に移動される場合、左側面部ＳＬには右旋回時の右側面部ＳＲと同様の空気の流れが生じ、右側面部ＳＲには右旋回時の左側面部ＳＬと同様の空気の流れが生じるだけにすぎず、その説明のほとんどが右旋回の場合と重複するのでここでは左旋回の場合の説明を省略する。
【００５８】
詳述すると、右旋回される左側面部ＳＬは、図６（ｂ）において奥側に移動するが、縦通路Ｌ１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｌ６側の移動速度の方が相対的に速くなる。
このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の左側面２９Ｌも同図において奥側に移動するに伴いその左側面２９Ｌの気圧が低下されるようになり、その左側面２９Ｌに同通路空間の空気が流入していくような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｌ１側よりも縦通路Ｌ６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、左側面２９Ｌの気圧は縦通路Ｌ１側よりも縦通路Ｌ６側の方が相対的に低くなる。そして左側面２９Ｌのすぐ上部にある各縦通路Ｌ１〜Ｌ６には上述のように左側面２９Ｌの形成した気圧が伝達されるようになる。これにより、例えば縦通路Ｌ６の気圧は空気が下方に流出されもっとも低圧となることから空気が横通路ＬＣから流入されるようになり、それに伴い横通路ＬＣの気圧も低下されるようになる。横通路ＬＣは複数の通気孔３２と通じていることから減圧された横通路ＬＣには、それら通気孔３２から空気が流入されるようになり、これによれば通気孔３２から横通路ＬＣを通り縦通路Ｌ６への空気の流れが形成される。このとき例えば、縦通路Ｌ６側の気圧は相対的に低く縦通路Ｌ１側の気圧は相対的に高いことから、図６（ｂ）に矢印で示されるように、通気孔３２から横通路ＬＣに流入された空気は縦通路Ｌ６により多く供給されるようになり横通路ＬＣには縦通路Ｌ１側から縦通路Ｌ６側への空気の流れが生じるようになる。なお、各縦通路Ｌ１〜Ｌ６を流れる空気が上向きに流れる（流入する）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、通気孔３２の数や大きさ、左側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の左側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりする。しかしながら、少なくとも横通路ＬＣには縦通路Ｌ１側から縦通路Ｌ６側への流れが生じるようになる。その結果、左側面部ＳＬにおいては、各放熱フィン２０Ｆの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン２０Ｆから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００５９】
一方、右旋回される右側面部ＳＲは、図６（ｄ）において手前側に移動するが、縦通路Ｒ１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｒ６側の移動速度の方が相対的に速くなる。このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の右側面２９Ｒも同図において手前側に移動するに伴いその右側面２９Ｒの気圧が昇圧されるようになり、右側面２９Ｒから同通路空間に空気が押し込まれるような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｒ１側よりも縦通路Ｒ６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、右側面２９Ｒの気圧は縦通路Ｒ１側よりも縦通路Ｒ６側の方が相対的に高くなる。そして右側面２９Ｒのすぐ上部にある各縦通路Ｒ１〜Ｒ６には上述のように右側面２９Ｒの形成した気圧が伝達されるようになる。これにより、例えば縦通路Ｒ６の気圧は空気が下方から流入されもっとも高圧となることから空気が横通路ＲＣへ流出されるようになり、それに伴い横通路ＲＣの気圧も上昇されるようになる。横通路ＲＣは複数の通気孔３２と通じていることから横通路ＲＣにて昇圧された空気は、それら通気孔３２が流出されるようになり、これによれば縦通路Ｒ６から横通路ＲＣを通り通気孔３２への空気の流れが形成される。このとき例えば、縦通路Ｒ６側の気圧は相対的に高く縦通路Ｒ１側の気圧は相対的に低いことから、図６（ｄ）に矢印で示されるように、縦通路Ｒ６からの空気は横通路ＲＣを通り縦通路Ｒ１側に移動され各通気孔３２に分散されて流出されるようになり横通路ＲＣには縦通路Ｒ６側から縦通路Ｒ１側への空気の流れが生じるようになる。なお、各縦通路Ｒ１〜Ｒ６を流れる空気が上向きに流れる（流入する）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、通気孔３２の数や大きさ、右側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の右側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりする。しかしながら、少なくとも横通路ＲＣには縦通路Ｒ６側から縦通路Ｒ１側への流れが生じるようになる。その結果、右側面部ＳＲにおいては、各放熱フィン２０Ｆの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン２０Ｆから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態の放熱機能付き旋回型アームによれば上述した（１）〜（９）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（１０）通路空間の上部を封鎖するカバー２１の段差面２６に通気孔３２を形成した。これにより、第２アーム１５に蓋状にかぶせる簡易なカバー２１により形成された通路空
間がその上部を段差面２６に封鎖された場合であれ、通気孔３２を形成することによって、空気が上下方向に流通するようにもなる。すなわち、第２アーム１５が旋回移動されない場合には暖められた空気により自然に生じる上昇気流により、放熱フィン２０Ｆを通じた放熱がされるようになる。
（第３の実施形態）
以下、本発明にかかる放熱機能付き旋回型アームが具体化されたアームを備える水平多関節型ロボットの第３の実施形態を図７に従って説明する。なお、本実施形態は、流通路を構成する放熱フィンに形成される流通路が同放熱フィンの上下方向（軸心Ｃ２の軸方向）の途中にも形成される点が第１の実施形態と相違するのみで、その他の構造は第１の実施形態と同様である。そこでここでは、そのような放熱フィンが形成されている場合における筐体２０の放熱機能について主に説明する。なお、説明の便宜上、第１の実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
【００６１】
図７は、第２アーム１５を模式的に示した模式図であり、（ａ）は第２アーム１５の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す筐体３６の左側面部にかかる部分の部分断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す７ｃ−７ｃ線断面構造を示す断面図であり、（ｄ）は（ａ）に示す筐体３６の右側面部にかかる部分の部分断面図である。なお、説明の便宜上、図７においては、カバー２１を簡略化もしくはその一部を省略して描画している。
【００６２】
筐体３６は、第２アーム１５の基端部から先端部に向かって左側の旋回移動方向（図７（ａ）にて左側）に面する左側面部ＳＬと、第２アーム１５の基端から先端に向かって右側の旋回移動方向（７（ａ）にて右側）に面する右側面部ＳＲとを有している。左側面部ＳＬには、図７（ｂ）に示されるように、上下方向（軸心Ｃ２の軸方向）に延びる突条の放熱フィン３５Ｆａと放熱フィン３５Ｆｂとが交互にそれぞれ複数形成されており、右側面部ＳＲにも、図７（ｄ）に示されるように、上下方向に延びる突条の放熱フィン３５Ｆａと放熱フィン３５Ｆｂとがそれぞれ交互に複数形成されている。各放熱フィン３５Ｆａ及び各放熱フィン３５Ｆｂは、筐体３６に一体成形された鋳物であって筐体３６に連続的に接合されており、筐体３６からの熱量が断面などにより阻害されること無く効率よく移動されるようになっている。すなわち、筐体３６は、その表面積を増加させる各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂにより外気との接触機会が増加され、そこに伝達された熱量が効率よく外気に放熱されるようになる。
【００６３】
なお本実施形態では、放熱フィン３５Ｆａと放熱フィン３５Ｆｂとはそれぞれ、その突条がその突条に交差する流通部により切り欠かれ複数の凸部に分割されるようなかたちに構成されている。詳述すると、放熱フィン３５Ｆａは、その下端から高さＨ１１の第１凸部Ｆ１１と、第１凸部Ｆ１１に第１流通部を間に介して連続する高さＨ１２の第２凸部Ｆ１２と、第２凸部Ｆ１２と筐体３６の天板との間に形成される第２流通部とから構成される。また、放熱フィン３５Ｆｂは、その下端から高さＨ１５の第３凸部Ｆ１３と、第３凸部Ｆ１３に第３流通部を間に介して連続する高さＨ１６の第４凸部Ｆ１４と、第４凸部Ｆ１４に第４流通部を間に介して連続する高さＨ１７の第５凸部Ｆ１５とから構成される。
【００６４】
そして、上下方向に垂直な横方向に隣接する放熱フィン３５Ｆａと放熱フィン３５Ｆｂとの間において、放熱フィン３５Ｆａに形成された第１及び第２流通部と放熱フィン３５Ｆｂに形成された第３及び第４流通部とが同横方向に同じ位置に配置されないようになっている。すなわち、放熱フィン３５Ｆａの第１流通部は、放熱フィン３５Ｆｂの第３流通部や第４流通部と横方向に同じ位置にならようにその位置が高さＨ１１などにより調整されている。また、放熱フィン３５Ｆａの第２流通部は、放熱フィン３５Ｆｂの第３流通部や第４流通部と横方向に同じ位置にならようにさらにその位置が高さＨ１２などにより調整されている。同様に放熱フィン３５Ｆｂの第３流通部は、放熱フィン３５Ｆａの第１流通部や第２流通部と横方向に同じ位置にならようにその位置が高さＨ１５などにより調整
されている。また、放熱フィン３５Ｆｂの第４流通部は、放熱フィン３５Ｆａの第１流通部や第２流通部と横方向に同じ位置にならようにさらにその位置が高さＨ１６などにより調整されている。すなわち、放熱フィン３５Ｆａの第１流通路の横方向には放熱フィン３５Ｆｂの第４凸部Ｆ１４が配置され、第２流通路の横方向には第５凸部Ｆ１５が配置される。また、放熱フィン３５Ｆｂの第３流通路の横方向には放熱フィン３５Ｆａの第１凸部Ｆ１１が配置され、第４流通路の横方向には第２凸部Ｆ１２が配置される。これにより、筐体３６の横方向に対して、例えば第１流通路と第３流通路とが千鳥状に配置され、例えば第２流通路と第４流通路とが千鳥状に配置されている。
【００６５】
次に、筐体３６（第２アーム１５）における放熱機能について説明する。
図７において、通路空間において放熱フィン３５Ｆａと放熱フィン３５Ｆｂとの間には上下方向に延びる縦通路が形成されており、図７（ｂ）に示されるように、左側面部ＳＬにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｌ１１と示し、そこから離れる順番に縦通路Ｌ１２〜Ｌ１５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｌ１６と示している。同様に、図７（ｄ）に示されるように、右側面部ＳＲにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｒ１１と示し、そこから離れるにつれて順番に縦通路Ｒ１２〜Ｒ１５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｒ１６と示している。さらに、本実施形態では、左側面部ＳＬにおいて横方向に交互に並ぶ放熱フィン３５Ｆａの第１流通路と第２流通路、及び放熱フィン３５Ｆｂの第３流通路と第４流通路とが上下方向の配置位置がずらされつつも横通路を構成している。同様に、右側面部ＳＲにおいても横方向に交互に並ぶ放熱フィン３５Ｆａの第１流通路と第２流通路、及び放熱フィン３５Ｆｂの第３流通路と第４流通路とが上下方向の配置位置がずらされつつも横通路を構成している。
【００６６】
図７（ａ）に示されるように、筐体３６が軸心Ｃ２を中心に右旋回されその先端が矢印の方向に移動される場合、その左側面部ＳＬには図７（ｂ）に矢印で示されるような空気の流れが生じ、その右側面部ＳＲには図７（ｄ）に矢印で示されるような空気の流れが生じる。なお、筐体３６が軸心Ｃ２を中心に左旋回されその先端が反矢印の方向に移動される場合、左側面部ＳＬには右旋回時の右側面部ＳＲと同様の空気の流れが生じ、右側面部ＳＲには右旋回時の左側面部ＳＬと同様の空気の流れが生じるだけにすぎず、その説明のほとんどが右旋回の場合と重複するのでここでは左旋回の場合の説明を省略する。
【００６７】
詳述すると、右旋回される左側面部ＳＬは、図７（ｂ）において奥側に移動するが、縦通路Ｌ１１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｌ１６側の移動速度の方が相対的に速くなる。このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の左側面２９Ｌも同図において奥側に移動するとともに、その左側面２９Ｌの気圧が低くなるに伴い空気がその左側面２９Ｌに流入していくような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｌ１１側よりも縦通路Ｌ１６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、左側面２９Ｌの気圧は縦通路Ｌ１１側よりも縦通路Ｌ１６側の方が相対的に低くなる。そして左側面２９Ｌのすぐ上部にある各縦通路Ｌ１１〜Ｌ１６には上述のように左側面２９Ｌの形成した気圧が伝達されるようになる。すなわち各縦通路Ｌ１６〜Ｌ１２の気圧は、それよりも軸心Ｃ２側に隣接する各縦通路Ｌ１５〜Ｌ１１の気圧よりも低くなることから、第１〜第４流通路により構成された横通路には図７（ｂ）にて示される左向き矢印のような筐体３６の先端方向への空気の流れが生じるようになる。
【００６８】
すなわち縦通路Ｌ１６は縦通路Ｌ１５よりも気圧が低いことから縦通路Ｌ１５の空気が第３流通路と第４流通路とを通り流入され、このとき空気は縦通路Ｌ１５に面した放熱フィン３５Ｆｂの第３凸部Ｆ１３、第４凸部Ｆ１４及び第５凸部Ｆ１５にも接触して熱を奪うようになる。それとともに縦通路Ｌ１６の空気は下方に流出され、このときも各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。
【００６９】
また、同様に各縦通路Ｌ１５〜Ｌ１２にはそれぞれ各縦通路Ｌ１４〜Ｌ１１から空気が流入され、それらの空気の流通に伴い各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。なお、各縦通路Ｌ１５〜Ｌ１３はそこに流入された空気が下方から流出され、各縦通路Ｌ１２、Ｌ１１には各縦通路Ｌ１６〜Ｌ１３にて流出される空気を補うための空気が下方から流入され、これら空気の流出入によっても各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。
【００７０】
すなわち、筐体３６の左側面部ＳＬの横方向には、横通路を先端方向に向かい各第１流通路〜第４流通路を蛇行しながら流れる空気の流れが形成される。例えば、図７（ｂ）に矢印で示されるように、左側面部ＳＬには相対的に気圧の低い各縦通路Ｌ１６〜Ｌ１３に相対的に気圧の高い各縦通路Ｌ１１〜Ｌ１２からの空気が横通路を介して流入されるような空気の流れが生じる。なお、各縦通路Ｌ１１〜Ｌ１６を流れる空気が上向きに流れる（流入する）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、左側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の左側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりするが、少なくとも横通路には縦通路Ｌ１１側から縦通路Ｌ１６側への流れが生じる。その結果、左側面部ＳＬにおいては、各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００７１】
一方、右旋回される右側面部ＳＲは、図７（ｄ）において手前側に移動するが、縦通路Ｒ１１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｒ１６側の移動速度の方が相対的に速くなる。このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の右側面２９Ｒも同図において手前側に移動するとともに、その右側面２９Ｒの気圧が高くなるに伴い空気がその右側面２９Ｒから押し出されるような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｒ１１側よりも縦通路Ｒ１６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、右側面２９Ｒの気圧は縦通路Ｒ１１側よりも縦通路Ｒ１６側の方が相対的に高くなる。そして右側面２９Ｒのすぐ上部にある各縦通路Ｒ１１〜Ｒ１６には上述のように右側面２９Ｒの形成した気圧が伝達されるようになる。すなわち各縦通路Ｒ１６〜Ｒ１２の気圧は、それよりも軸心Ｃ２側に隣接する各縦通路Ｒ１５〜Ｒ１１の気圧よりも高くなることから、第１〜第４流通路により構成された横通路には図７（ｄ）にて示される左向き矢印のような筐体３６の先端方向への空気の流れが生じるようになる。
【００７２】
すなわち縦通路Ｒ１６は縦通路Ｒ１５よりも気圧が高いことから縦通路Ｒ１６の空気が第３流通路と第４流通路とを通り縦通路Ｒ１５に流出され、このとき空気は縦通路Ｒ１６に面した放熱フィン３５Ｆｂの第３凸部Ｆ１３、第４凸部Ｆ１４及び第５凸部Ｆ１５にも接触して熱を奪うようになる。それとともに流出される空気を補うべく縦通路Ｒ１６には下方から空気が流入され、このときも各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。
【００７３】
また、同様に各縦通路Ｒ１５〜Ｒ１２からはそれぞれ各縦通路Ｒ１４〜Ｒ１１に空気が流入され、それらの空気の流通に伴い各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。なお、各縦通路Ｒ１５〜Ｒ１３には空気が下方から流入され、各縦通路Ｒ１２、Ｒ１１では各縦通路Ｒ１６〜Ｒ１３から供給される空気が下方に流出され、これら空気の流出入によっても各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。
【００７４】
すなわち、筐体３６の右側面部ＳＲの横方向には、横通路を先端方向に向かい各第１流通路〜第４流通路を蛇行しながら流れる空気の流れが形成される。例えば、図７（ｄ）に矢印で示されるように、右側面部ＳＲには相対的に気圧の高い各縦通路Ｒ１６〜Ｒ１３から相対的に気圧の低い各縦通路Ｒ１１〜Ｒ１２へ横通路を介して空気が流入されるような流れが生じる。なお、各縦通路Ｒ１１〜Ｒ１６を流れる空気が上向きに流れる（流入する
）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、右側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の右側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりするが、少なくとも横通路には縦通路Ｒ１６側から縦通路Ｒ１１側への流れが生じる。その結果、右側面部ＳＲにおいては、各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態の放熱機能付き旋回型アームによれば上述した（１）〜（１０）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（１１）第２アーム１５の左側面部ＳＬと右側面部ＳＲに第１流通路と第３流通路、及び第２流通路と第４流通路とをそれぞれ千鳥状に形成した。これにより、千鳥状の流通路の配列によりジグザグとなる横通路が第２アーム１５の基端から先端まで形成され、この流路に沿っても空気が流通するようになり基端側への空気の流量が増加されるようになる。その結果、第２アーム１５からの放熱がより好適に行われるようになる。
【００７６】
尚、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、凸部２９を樹脂材料から形成したが、これに限らず、アルミニウムなどの金属や炭素繊維などその他の部材により形成されても、これらの部材が組み合わされて形成されてもよい。また筐体と同一の部材により構成されてもよい。これにより、台形部を形成する部材の選択自由度がたかめられる。
【００７７】
・上記各実施形態では、凸部２９を筐体２０（３６）の底板２２に取り付けられたが、これに限らず、筐体に一体形成されてもよい。これにより部品点数を増加させないようにすることができる。
【００７８】
・上記各実施形態では、カバー２１を樹脂材料から形成したが、これに限らず、アルミニウムなどの金属や炭素繊維などその他の部材により形成されても、これらの部材が組み合わされて形成されてもよい。このようなカバー形成部材の選択自由度がアームの構成の自由度を高め、自ずとロボットの構成の自由度も高められる。
【００７９】
・上記各実施形態では、側面部２０Ｓがカバー２１に囲まれたが、これに限らず、筐体の側面部の全てがカバーによって覆われず、例えば、図８及び図９に示されるように、カバーから側面部の一部が露出されてもよい。図８はカバーのみが短縮された場合であり、図９はカバーに併せて放熱フィン４１Ｆも短縮された場合の図である。その場合には、カバーから露出された図８の露出部４０や図９の露出部４２が上記各実施形態における凸部２９の機能を発揮するようになるので、凸部２９を省略することができるようにもなる。
【００８０】
・上記第各実施形態では、放熱フィン２０Ｆ（３５Ｆａ，３５Ｆｂ）の下端Ｆ１を底板２２と略並ぶ位置に形成したが、これに限らず、放熱フィンの下端を底板よりも上方に設けてもよい。このような場合には、側面部の底板に近い部分には放熱フィンが形成されなくなるが、その部分を流通路として機能させることもできるようになる。
【００８１】
・上記第各実施形態では、放熱フィン２０Ｆ（３５Ｆａ，３５Ｆｂ）を軸心Ｃ２の軸方向に突条に形成したが、これに限らず、放熱フィンはアームの旋回移動方向の面において同アームの旋回軌跡と非平行である方向に延びる突条に形成されてれもよい。すなわち、例えば図１０に示すように、放熱フィン４４Ｆは軸方向に対して傾斜角を有してもよい。またそれぞれの放熱フィンの傾斜角や向きが異なってもよい。これにより、アームに形成される放熱フィンの形状の自由度が高められるようになる。
【００８２】
・また、放熱フィンの形状は、上下方向に矩形状であることに限られず、湾曲していた
り、波打つような形であってもよい。これによっても、アームに形成される放熱フィンの形状の自由度が高められるようになる。
【００８３】
・上記各実施形態では、放熱フィン２０Ｆ（３５Ｆａ，３５Ｆｂ）を筐体２０（３６）の側面部２０Ｓなどに形成したが、これに限らず、放熱フィンを一体形成せずに、筐体の側面部に別途取り付けるようにしてもよい。これにより、アームに設けられる放熱フィンの選択自由度が高められるとともに、既存のアームにもこのような放熱機能を付加することができるようにもなる。
【００８４】
・上記第３の実施形態では、第１流通路と第３流通路、及び第２流通路と第４流通路とは千鳥状に配置されたが、これに限らず、第１流通路と第３流通路、又は第２流通路と第４流通路とが直線状に配置されてもよい。そのようにすれば、各放熱フィンの途中に流通路による直線的な横通路が形成されてアームの基端から先端まで空気の流路が形成されて、この流路に沿って素早く空気が流通するようになり基端側への空気の流量が増加されるようになる。これによってもアームからの放熱がより好適に行われるようになる。
【００８５】
・上記各実施形態では、凸部２９は通路空間の下方に設けられたが、これに限らず、凸部は通路空間の上方に設けられてもよい。例えば、カバーのカバー本体を凸部としてもちいることもできる。これにより、凸部の構成の自由度が高められるようになる。
【００８６】
・上記各実施形態では、カバー本体２１Ａとスカート部２５とが段差面２６によりつながれるかたちで一体として形成されていたが、これに限らず、スカート部はカバー本体と分離されていてもよい。このときスカート部は単独で筐体に取り付けられるようにすればよい。これにより筐体の側面部を囲うスカート部の構成の自由度が高められる。
【００８７】
・上記各実施形態では、第２アーム１５にはカバー２１が設けられたが、これに限らず、アームの旋回移動方向に面する側面部の放熱フィンの流通路により雰囲気（空気）が同流通路に沿って流通されるのであれば、カバーが設けられなくてもよい。カバーが設けられない場合であれ、アームの表面を流れる雰囲気（空気）が放熱フィンにより捉えられてアームの冷却効率が上げられるとともに、放熱フィンの流通路にも空気が流れるようになる。これにより、アームの長さ方向への空気の流通が生じ、空気の流通量の少ない基端側の空気流量が増加されるようになり、アーム全体の放熱効率が高められる。アーム全体の放熱効率の向上により、モータなどの発熱体の発した熱がアームからその旋回移動により効率よく放熱されるようになりアームの温度上昇が抑制されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明にかかる放熱機能付きアームを具体化したアームを有する水平多関節型ロボットの第１の実施形態の斜視構造を示す斜視図。
【図２】同実施形態のアームの下方からの斜視構造を示す斜視図。
【図３】同実施形態のアームの断面構造を示す断面図。
【図４】同実施形態のアームの放熱構造を模式的に示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図。
【図５】同実施形態のアームの放熱機能を説明する図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）の５ｃ−５ｃ線断面図、（ｄ）は背面図。
【図６】第２の実施形態のアームの放熱構造及びその機能を説明する図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）の６ｃ−６ｃ線断面図、（ｄ）は背面図。
【図７】第３の実施形態のアームの放熱構造及びその機能を説明する図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）の７ｃ−７ｃ線断面図、（ｄ）は背面図。
【図８】その他の実施形態のアームの放熱構造の正面構造を示す模式図。
【図９】その他の実施形態のアームの放熱構造の正面構造を示す模式図。
【図１０】その他の実施形態のアームの放熱構造の正面構造を示す模式図。
【符号の説明】
【００８９】
１０…水平多関節型ロボット、１１…基台、１２…回転軸、１３…第１アーム、１４…支持軸、１５…第２アーム、１５Ａ…上下回転軸筒、１６…上下回転軸、１７…下端部、２０…筐体、２０Ｂ…ネジ受部、２０Ｆ…放熱フィン、２０Ｓ…側面部、２１…カバー、２１Ａ…カバー本体、２１Ｂ…凹部、２２…底板、２２Ａ，２２Ｂ…軸穴、２３…天板、２３Ａ…軸受、２４Ａ…本体、２４Ｆ…フランジ、２５…スカート部、２６…封鎖部としての段差面、２７…当接端、２８…接合部、２８Ｈ…ねじ穴、２９…凸部、２９Ｌ…左側面、２９Ｒ…右側面、３２…通気孔、３５Ｆａ，３５Ｆｂ…放熱フィン、３６…筐体、４０，４２…露出部、４１Ｆ，４４Ｆ…放熱フィン、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…軸心、Ｆ１…下端、Ｆ２…上端、Ｌ１〜Ｌ６，Ｌ１１〜Ｌ１６，Ｒ１〜Ｒ６，Ｒ１１〜Ｒ１６…縦通路、ＬＣ…横通路、Ｍ１…第１モータ、Ｍ２…第２モータ、Ｍ３…回転モータ、Ｍ４…昇降モータ、ＲＣ…横通路、ＳＬ…左側面部、ＳＲ…右側面部、Ｆ１１…第１凸部、Ｆ１２…第２凸部、Ｆ１３…第３凸部、Ｆ１４…第４凸部、Ｆ１５…第５凸部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回移動されるアームを備える産業用機械などに採用されて発熱体から伝達される熱を放熱する機能を有する放熱機能付き旋回型アーム、及び該旋回型アームを備える水平多関節型ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記産業用機械、中でも産業用ロボットとしては、垂直多関節型ロボット、水平多関節型ロボット（スカラロボット）など、複数のアームが順に回動可能に連結されたロボットが用いられることが少なくない。これらのロボットは、各アームを、連結部を介して支持する他のアーム等の支持部に対して適切な角度に変化させることに基づく旋回移動により、それらロボットの先端部を基台に対して相対移動させている。
【０００３】
一方近年は、生産性向上の要求に対応するために、こうしたロボットには、高い位置決め精度を維持しつつ、その動作の高速化や非稼働時間の短縮化が求められている。そこで、モータの回転速度を上昇させてアームの旋回速度を高速化させるなどの動作性能の向上を図ったり、非稼働時間の短縮化のために単位時間当たりのモータの稼動時間を長くさせてアームの移動が頻繁に行なわれるようにするなどの工夫が図られている。
【０００４】
ところが、モータの回転速度の上昇はモータの発熱量を増加させ、モータの稼動時間の延長は単位時間当たりの発熱量の増加とともに冷却時間の短縮化を招いている。すなわち、モータはその温度が急速に上昇するようになり、その温度上昇が自然な冷却能力を上回ることで、モータの性能や寿命を維持するために予め定められている所定の温度範囲をも超えやすくなる。そして、このように所定の温度範囲を超えた場合、そのままモータの駆動を継続することは好ましくないためにその温度を低下させる必要が生じ、結局、回転速度を低下させたり、停止時間を長くするなど、モータの動作性能、ひいてはアームの旋回速度や移動回数が規制されることとなる。さらに、アームはその温度上昇によりわずかながら膨張するが、その温度上昇がモータ近傍などに局所的に生じると、アームの一部のみにその応力が集中してアーム全体が湾曲するなど予想し難い変形を生じ、位置決め精度を低下させる要因ともなる。
【０００５】
そこで従来は、例えば特許文献１に見られるように、アームの位置決め精度を維持しつつ旋回速度や移動回数に規制が生じることを抑制すべく、モータの温度上昇そのものを抑制するようにした産業用ロボットなども提案されている。この産業用ロボットでは、そのアームに設置された駆動源としてのモータの周囲にアルミパイプを巻回し、そのアルミパイプ内に流通される圧縮空気にてモータが冷却されるようにしている。これによりモータの冷却が効率的かつ確実に行なわれ、モータの温度上昇を要因とするアームの旋回速度や移動回数の規制、及びその予想し難い変形等も抑制されるようになる。
【特許文献１】特開２００８−６５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載のような産業用ロボットでは、連結部（関節部）が回動するアーム間に上記アルミパイプが配管される構造となることから、この連結部を含めた同アームの構造が複雑になるとともに、同連結部の回動がこのパイプにより制約されることにもなりかねない。また、上記モータの冷却を行うためのパイプやこれに圧縮空気を供給する空気回路等が設けられるため、産業用ロボットとしてのメンテナンス負担が増加するとともに、空気回路等を構成する部品数の増加に伴う、同産業用ロボットとしての信頼性
の低下も無視できないものとなる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、アームの旋回移動を妨げることなくモータなどの発熱体から伝達される熱を効率よく放熱する機能を有する放熱機能付き旋回型アーム、及び該旋回型アームを備える水平多関節型ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の放熱機能付き旋回型アームは、回転軸を中心として旋回移動する熱伝導性の材料からなるアームに伝達される熱を放熱する機能を有するものであって、前記アームには、その旋回移動方向に面する側面に同アームの旋回軌跡と非平行な突条からなる複数の放熱フィンが設けられるとともに、該放熱フィンには、前記突条の突出方向と交差する方向に空気を流通させる流通路が設けられていることを要旨とする。
【０００９】
このような構成によれば、アームの旋回移動方向に面する移動方向側面に突条に設けられた放熱フィンの流通路により雰囲気（空気）が同流通路に沿ってアームの長さ方向に流通されるようになる。これにより、放熱フィンがない場合にはアームの表面をすべるように逃げるにすぎない雰囲気（空気）の流れを放熱フィンにより捉えてアームの冷却効率が上げられる。すなわち、モータなどの発熱体の発した熱が伝えられるアームは、その旋回移動によりその放熱フィンに強制的に空気が流通されるようになり放熱量が増加しアームの温度上昇が抑制されるようになる。
【００１０】
また、旋回移動するアームは回転軸（基端側）からの距離（長さ）によって旋回移動方向の面を流れる空気の量が変化するとともに同面には気圧の差も生じるようになるが、放熱フィンの流通路によって空気が相対的に気圧の高いほうから低いほうへ流れるようになる。例えば、旋回方向正面にあっては、移動速度が相対的に速いことにより基端側に対して相対的に気圧の高くなる先端側から同流通路を通って基端方向に空気が流れ、先端よりも空気の流れの少ない基端側の空気の流れを増加させる。また、旋回方向背面にあっても、移動速度が相対的に速いことにより相対的に気圧が低くなる先端側に前記流通路を通って基端方向からの空気が流れこみ、このときも基端側の空気の流れが増加される。これによって、相対的に空気流量の少ないアームの基端部の空気の流れを増加させることによりアーム全体の放熱量を増加させてアーム全体の温度上昇を抑制するとともに、温度上昇される際の上昇率を鈍化させることで熱をアームに拡散させて局所的な温度上昇を抑制するようにしている。これにより、モータの温度が所定の温度範囲を越えて回転速度や動作時間などのいわゆる動作性能の制限が要求されるようなことが抑制されるようになり、アームの高速移動や移動回数に制限の生じることが抑制されるようになる。
【００１１】
さらに、アームの温度上昇が鈍化されることから局所的な温度上昇が抑制され、局所的な温度上昇により生じた局所的な膨張によりアームに予測し難い湾曲やたわみが生じて基端と先端との相対的な位置関係が不定的にずれることなども抑制されるようになりアーム先端の位置決め精度の低下も抑制されるようになる。
【００１２】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記アームの旋回移動方向に面する側面には、同側面を含んで前記複数の放熱フィンを囲むカバーが設けられていることによって、同側面とこのカバーとの間に空間が形成され、前記アームのこの空間から前記回転軸の軸方向への少なくとも一方向には、同空間から突出された状態で前記旋回移動方向に面する側面に連絡される凸部がさらに設けられてなることを要旨とする。
【００１３】
アームの移動方向側面には複数の放熱フィンを囲うカバーによりそのカバーとの間に複数の放熱フィンを含む空間が形成され、その空間よりも回転軸の軸方向には移動方向側面
と連絡している凸部が形成されている。このような構成によれば、アームが旋回したときには凸部により空気への与圧もしくは減圧が生じることになり、その与圧もしくは減圧された空気が同凸部と連絡する移動方向側面を通じて前記空間内に伝達される。これにより、前記空間内の空気が流動するようになり、放熱フィンを通じてのアームからの放熱が促進されるようになる。
【００１４】
またカバーにより、カバーの一端側から流入された空気はカバーの他端側から流出するまで放熱フィンに沿って流れるようになり放熱フィンからの放熱が効率よく行なわれるようになる。さらに、カバーで放熱フィンが囲まれることにより、放熱フィンが直接に空気を切ることにより生じるかぜ切り音などの騒音が減少されるようになる。また、放熱フィンが外部に露出されなくなることからアームの美観が維持されるとともに、放熱フィンによりアーム表面に形成される凹凸へ部材や配線などが引っ掛かってしまうことなども防ぐことができるようになる。さらに、凸部はアームに形成される場合には部品数の減少に貢献し、別途形成されて取り付けられるような場合には軽量化することや空気の流通に応じて適宜変更することができるようにもなりアームにおける凸部の自由度が高められる。
【００１５】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記複数の放熱フィンに設けられた流通路は、それぞれ前記アームの旋回移動方向に面する側面の一辺に沿う態様で設けられていることを要旨とする。
【００１６】
このような構成によれば、アームの旋回方向側面には、アームの基端から先端まで放熱フィンの流通路が直線状に連続形成され、この流通路を通じて空気が素早く流通するようになり基端側の放熱フィンへの空気の流量が増加されるようになる。その結果、アームからの放熱が好適に行われるようになる。
【００１７】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記放熱フィンに設けられた流通路は、それら放熱フィンを構成する各突条の途中を切り欠く態様で設けられていることを要旨とする。
このような構成によれば、アームの移動方向側面には、各放熱フィンの途中の流通路がアームの基端から先端まで空気の流路を形成して、この流路に沿っても空気が流通するようになり基端側への空気の流量が増加されるようになる。その結果、アームからの放熱がより好適に行われるようになる。
【００１８】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記放熱フィンを構成する各突条の途中を切り欠く態様で設けられた流通路は、隣り合う突条毎に前記回転軸の軸方向に対する切り欠き位置が異なることを要旨とする。
【００１９】
このような構成によれば、各放熱フィンに形成された流通路がアーム長さ方向に斜め状や千鳥状に配列されるようになり、空気はこの流通路に沿って流通することでアームの長さ方向へ流れる。これにより、流通路を流通する空気は放熱フィンの放熱も行うようにもなり、アームからの放熱がより好適に行われるようになる。
【００２０】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記放熱フィンを構成する各突条は、前記アームの旋回移動方向に面する側面に一体成形されていることを要旨とする。
このような構成によれば、アームと放熱フィンとの間の熱伝導率を低下させること無くアームの熱が効率よく放熱フィンに伝達されて放熱されるようになる。
【００２１】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記カバーは前記回転軸の軸方向の一端面が前記アームと連結される封鎖部を有しており、前記空間は、前記複数の放熱フィン及びその流通路を含んだ状態で前記封鎖部にてその一端面が封鎖されていることを要旨とする。
【００２２】
このような構成によれば、アームに蓋状にかぶせる簡易なカバーにより空間がその一端部を封鎖された場合であれ、アームの旋回移動により各放熱フィンの各流通路を通じて各放熱フィンの間に空気が流通されるようになり、放熱フィンを通じた放熱がされるようになる。
【００２３】
この放熱機能付き旋回型アームは、前記封鎖部には前記空間に連通する複数の通気孔が形成されていることを要旨とする。
このような構成によれば、アームに蓋状にかぶせる簡易なカバーにより空間がその一端部を封鎖された場合であれ、封鎖されている部分に形成された空間と連通される通気孔により、空間の空気はその通気孔を通じての流通が可能になる。すなわち、アームの旋回時には各放熱フィンの流通路を通じて各放熱フィンの間に空気が流通されるとともに、アームが旋回されないときには暖められた空気により自然に生じる上昇気流により通気孔を通じた空気の排気がなされるようになり空間内の空気の流通がなされ放熱フィンを通じた放熱が好適になされるようになる。
【００２４】
本発明の水平多関節型ロボットは、複数のアームが回転軸を介して水平連結された水平多関節型ロボットであって、前記複数のアームのうちの少なくとも一つのアームは、上記記載の放熱機能付き旋回型アームを有することを要旨とする。
【００２５】
このような構成によれば、水平多関節型ロボットのアームにおいて、そのアームの旋回移動方向に面する移動方向側面に突条に設けられた放熱フィンの流通路により雰囲気（空気）が同流通路に沿ってアームの長さ方向に流通されるようになる。これにより、放熱フィンがない場合にはアームの表面をすべるように逃げるにすぎない雰囲気（空気）の流れを放熱フィンにより捉えてアームの冷却効率が上げられる。すなわち、モータなどの発熱体の発した熱が伝えられるアームは、その旋回移動によりその放熱フィンに強制的に空気が流通されるようになり放熱量が増加しアームの温度上昇が抑制されるようになる。
【００２６】
また、旋回移動するアームは回転軸からの距離によって旋回移動方向の面を流れる空気の量が変化するとともに気圧の差も生じるようになるが、放熱フィンの流通路によって空気が相対的に気圧の高いほうから低いほうへ流れるような流れが形成されるようになる。例えば、旋回方向正面にあっては、移動速度が相対的に速いことにより相対的に気圧の高くなる先端側から同流通路を通って基端方向に空気が流れ、先端よりも空気の流れの少ない基端側の空気の流れを増加させる。また、旋回方向背面にあっても、移動速度が相対的に速いことにより相対的に気圧が低くなる先端側に前記流通路を通って基端方向からの空気が流れこみ、このときも基端側の空気の流れが増加される。これによって、相対的に空気流量の少ないアームの基端部の空気の流れを増加させることによりアーム全体の放熱量を増加させてアーム全体の温度上昇を抑制するとともに、温度上昇される際の上昇率を鈍化させることで熱をアームに拡散させて局所的な温度上昇を抑制するようにしている。これにより、モータの温度が所定の温度範囲を越えて回転速度や動作時間などのいわゆる動作性能の制限が要求されるようなことが抑制されるようになり、アームの高速移動や移動回数に制限の生じることが抑制されることとなり、水平多関節型ロボットとしての高速移動や移動回数に制限の生じることが抑制されるようになる。
【００２７】
さらに、アームの温度上昇が鈍化されることから局所的な温度上昇が抑制され、局所的な温度上昇により生じた局所的な膨張によりアームに予測し難い湾曲やたわみが生じて基端と先端との相対的な位置関係が不定的にずれることなども抑制されるようになり、水平多関節型ロボットのアーム先端の位置決め精度の低下も抑制されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる放熱機能付き旋回型アームが具体化されたアームを備える水平多関節型ロボットの第１の実施形態を図面に従って説明する。
【００２９】
図１は、水平多関節型ロボット（ロボット）１０についての全体の斜視構造を示す斜視図である。
図１に示すように、ロボット１０は、床面等に設置された基台１１を有し、その上端部に回動可能に設けられた回転軸１２に、第１アーム１３の基端部が連結固定されている。回転軸１２は、その基端が基台１１内に設けられた第１モータＭ１によって正逆回転されることで、基台１１に対して軸心Ｃ１を中心にして回動するようになっている。これにより第１アーム１３は、回転軸１２の軸心Ｃ１を中心にして基台１１に対して水平方向に回動、すなわち水平旋回する。
【００３０】
第１アーム１３の先端部に設けられる支持軸１４は、その先端を第２アーム１５の基端部内に配置させることにより第２アーム１５を回動可能に支持している。第２アーム１５は、その基端部に第２モータＭ２が固定さており、同第２モータＭ２の出力軸がギア等を介して支持軸１４の先端に連結されている。これにより、第２アーム１５は、第２モータＭ２の回動により支持軸１４を正逆回転させることで、その支持軸１４を正逆回転させる反力によって、軸心Ｃ２を中心にして第１アーム１３に対して水平方向に回動、すなわち水平旋回する。
【００３１】
第２アーム１５の先端部には、上下回転軸筒１５Ａが設けられている。上下回転軸筒１５Ａは、上下回転軸１６を回転可能に、かつ、上下方向に移動可能に支持している。上下回転軸１６は、第２アーム１５内に備えられた回転モータＭ３の正逆回転によって自らの軸心Ｃ３を中心にして正逆回転される。また、上下回転軸１６は、第２アーム１５内に備えられた昇降モータＭ４の正逆回転によって、上下方向に昇降移動される。上下回転軸１６の下端部１７には、ツール、例えば被搬送物を把持するハンドや被加工物を加工するハンド等の取り付けが可能になっている。そして、ロボット１０は、下端部１７に取り付けられた各ツールによって、部品を搬送したり、部品を加工したりするようになっている。
【００３２】
次に、第２アーム１５の構造について図２〜図４を参照して説明する。図２は、第２アーム１５の下部構造を示す斜視図であり、図３は、図２の３−３線による断面構造を示す断面図であり、図４は第２アームの筐体の詳細構造を示す図であり、（ａ）は上面構造を示す上面図、（ｂ）は正面構造を示す正面図、（ｃ）は側面構造を示す側面図である。
【００３３】
第２アーム１５は、図２に示すように、その下部に第２アーム１５の水平方向に伸びる高い剛性を備えた筐体２０と、筐体２０を上方から覆い同筐体２０に嵌合し結合される樹脂材料からなるカバー２１とを有している。筐体２０は、図２及び図３に示されように、略長方形の箱状の鋳物として形成されている。筐体２０の底板２２には前後一対の軸穴２２Ａ，２２Ｂが形成されており、軸穴２２Ａには前記支持軸１４の先端が挿通され、同軸穴２２Ｂには前記上下回転軸１６が挿通される。底板２２にて一対の軸穴２２Ａ，２２Ｂの間には、樹脂材料からなる台状の凸部２９が、同底板２２から下方向に突出される態様にて設けられている。凸部２９は、第２アーム１５の長さ方向である基端部から先端部に向かって左側の旋回移動方向（図２にて手前側）に面する左側面２９Ｌを有し、同じく向かって右側の旋回移動方向（図２にて奥側）に面する右側面２９Ｒを有している。
【００３４】
筐体２０は、底板２２に相対向する上面としての天板２３を有している。天板２３には、前記軸穴２２Ａと相対向する位置に前記支持軸１４の先端を回動可能に支持する軸受２３Ａが形成されており、前記軸穴２２Ｂと相対向する位置に前記上下回転軸１６を回動及び上下動可能に支持する図示しない軸受けなどが形成されている。すなわち、筐体２０は、支持軸１４を底板２２の軸穴２２Ａを通じて天板２３の軸受２３Ａで支持することで、
第１アーム１３に対して水平方向に延びるように同第１アーム１３に連結されている。
【００３５】
軸受２３Ａの上部には、第２モータＭ２がその本体２４Ａに固定されているフランジ２４Ｆを介して図示しないボルトなどにより固定されている。すなわち、第２モータＭ２はその本体２４Ａがフランジ２４Ｆを介して筐体２０にも固定されつつ、その出力軸は筐体２０に対して回動可能になっている。第２モータＭ２の本体２４Ａ及びそのフランジ２４Ｆは、金属などの熱伝導率の高い材料から構成されており、第２モータＭ２が駆動により生じた熱量は、フランジ２４Ｆを介して軸受２３Ａ、及び筐体２０に伝達される。そして筐体２０に伝達された熱量は、天板２３の軸受２３Ａ周囲から天板２３の先端部や側面部２０Ｓ、さらには底板２２へと伝達され、すなわち筐体２０全体に拡散される。また天板２３には、第２モータＭ２の他にも回転モータＭ３や昇降モータＭ４、図示しない電気回路もしくは機械構造等の発熱体が備えられており、それらから天板２３に伝達された熱量も天板２３や側面部２０Ｓ、さらには底板２２へと伝達されながら筐体２０の全体に拡散される。筐体２０に伝達された熱量は、それが伝達された各部の表面からの自然な放熱により筐体２０において減少される。しかし自然な放熱では、筐体２０の温度や形状、その周囲を流通する空気の流量などによりその放熱量が制限され、第２モータＭ２などの発熱体から筐体２０に伝達される熱量がその放熱量よりも多い場合には、筐体２０には熱量が蓄積されるようになる。筐体２０の温度が熱量の蓄積に伴って上昇したとき、筐体２０との温度差が小さくなった第２モータＭ２などからは筐体２０への熱量の移動が減少されるようになり、これにより第２モータＭ２などにも熱量が蓄積されそれらの温度も上昇されるようになる。
【００３６】
筐体２０は、第２アーム１５の旋回移動方向に面する側面部２０Ｓを有している。側面部２０Ｓは、第２アーム１５の基端部から先端部に向かって左側の旋回移動方向（図３にて右側）に面する左側面部ＳＬ（図４（ａ）参照）と、第２アーム１５の基端から先端に向かって右側の旋回移動方向（図３にて左側）に面する右側面部ＳＲとを有している。側面部２０Ｓは、図４に示されるように、その全周に軸心Ｃ２の軸方向（上下方向）に延びる突条の放熱フィン２０Ｆが複数形成されている。各放熱フィン２０Ｆは、筐体２０に一体成形された鋳物であって筐体２０に連続的に接合されており（図３参照）、筐体２０からの熱量が断面などにより阻害されること無く効率よく移動されるようになっている。すなわち、側面部２０Ｓは、その表面積を増加させる放熱フィン２０Ｆにより外気との接触機会が増加され、そこに伝達された熱量が効率よく外気に放熱されるようになる。なお本実施形態では、放熱フィン２０Ｆにおいて、その底板２２側の端部を下端Ｆ１とし、天板２３側の端部を上端Ｆ２としている。そして、上下方向（軸心Ｃ２の軸方向）には、放熱フィン２０Ｆの下端Ｆ１は底板２２と略並ぶ位置に形成され、放熱フィン２０Ｆの上端Ｆ２は天板２３の手前（下方）の位置に形成されている。すなわち各放熱フィン２０Ｆは、側面部２０Ｓの上下方向の長さＨ１に対しては上側が通路幅Ｈ３の長さだけ切り欠かれた態様とされることで同放熱フィン２０Ｆに交差する流通路が形成され、その流通路の通路幅Ｈ３だけ側面部２０Ｓの上下方向の長さＨ１よりも短い長さＨ２に形成されている。
【００３７】
筐体２０には、筐体２０内や天板２３上に設けられた第２モータＭ２などや電気回路及び機械構造を外部環境にある飛沫、粉塵から保護するカバー２１が上方から装着される。カバー２１は、可塑性の樹脂材料からなり、筐体２０よりも高い高さの有蓋四角筒状に形成されている。詳述すると、カバー２１は、筐体２０の上方から覆いかぶせたときに筐体２０の天板２３とそこに備えられた第２モータＭ２などを覆うカバー本体２１Ａと、筐体２０の側面部２０Ｓを囲うようにして覆うカバー本体２１Ａに対して拡開形成されたスカート部２５と、カバー本体２１Ａとスカート部２５とを繋ぐ段差面２６とを有している。すなわち、カバー本体２１Ａの下端の当接端２７とスカート部２５との間の段差面２６が、スカート部２５をカバー本体２１Ａに対して拡開させている。カバー本体２１Ａの当接端２７は、筐体２０の天板２３に当接することによりカバー２１を筐体２０に対して所定
の位置に設置させ、スカート部２５が側面部２０Ｓを囲う高さを規定している。
【００３８】
なお本実施形態ではスカート部２５の下端は底板２２、すなわち放熱フィン２０Ｆの下端Ｆ１と同じ高さ位置になるようになっている。また、段差面２６がスカート部２５を拡開させる距離は放熱フィン２０Ｆの側面部２０Ｓからの突出長Ｌと略同じ長さにされており、スカート部２５はその内側に側面部２０Ｓと各放熱フィン２０Ｆとを含んだ通路空間を形成するようになる。さらに、各放熱フィン２０Ｆはその上端Ｆ２が天板２３の手前で通路幅Ｈ３だけ切り欠かれた態様の流通路を有しているので、それら流通路が前記通路空間においてスカート部２５、段差面２６、側面部２０Ｓにより囲まれた態様となる。
【００３９】
また、カバー本体２１Ａには、上端から段差面２６まで延設された凹部２１Ｂが形成されカバー２１の剛性を高くするようにしている。凹部２１Ｂと段差面２６とが交わる位置には接合部２８が形成されているとともに、カバー２１の接合部２８に対応する筐体２０の天板２３の位置には、ネジ受部２０Ｂが形成されている。そして、接合部２８のねじ穴２８Ｈを挿通される図示しないねじがネジ受部２０Ｂに螺合されることで、接合部２８とネジ受部２０Ｂとが固着され、カバー２１が筐体２０に接合されるようになっている。
【００４０】
次に、筐体２０（第２アーム１５）における放熱機能について図５を参照して説明する。図５は第２アーム１５を模式的に示した模式図であり、（ａ）は第２アーム１５の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す筐体２０の左側面部にかかる部分の部分断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す５ｃ−５ｃ線断面構造を示す断面図であり、（ｄ）は（ａ）に示す筐体２０の右側面部にかかる部分の部分断面図である。なお、説明の便宜上、図５においては、カバー２１を簡略化もしくはその一部を省略して描画している。
【００４１】
また図５において、通路空間において２つの放熱フィン２０Ｆの間には上下方向に延びる縦通路が形成されており、図５（ｂ）に示されるように、左側面部ＳＬにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｌ１と示し、そこから離れる順番に縦通路Ｌ２〜Ｌ５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｌ６と示している。同様に、図５（ｄ）に示されるように、右側面部ＳＲにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｒ１と示し、そこから離れるにつれて順番に縦通路Ｒ２〜Ｒ５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｒ６と示している。さらに、左側面部ＳＬにおいて各放熱フィン２０Ｆの各流通路を横方向につなぐ一つの通路を横通路ＬＣと示し、右側面部ＳＲにおいて各放熱フィン２０Ｆの各流通路を横方向につなぐ一つの通路を横通路ＲＣと示す。
【００４２】
図５（ａ）に示されるように、筐体２０が軸心Ｃ２を中心に右旋回されその先端が矢印の方向に移動される場合、その左側面部ＳＬには図５（ｂ）に矢印で示されるような空気の流れが生じ、その右側面部ＳＲには図５（ｄ）に矢印で示されるような空気の流れが生じる。なお、筐体２０が軸心Ｃ２を中心に左旋回されその先端が反矢印の方向に移動される場合、左側面部ＳＬには右旋回時の右側面部ＳＲと同様の空気の流れが生じ、右側面部ＳＲには右旋回時の左側面部ＳＬと同様の空気の流れが生じるだけにすぎず、その説明のほとんどが右旋回の場合と重複するのでここでは左旋回の場合の説明を省略する。
【００４３】
詳述すると、右旋回される左側面部ＳＬは、図５（ｂ）において奥側に移動するが、縦通路Ｌ１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｌ６側の移動速度の方が相対的に速くなる。このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の左側面２９Ｌも同図において奥側に移動するに伴いその左側面２９Ｌの気圧が低下されるようになり、その左側面２９Ｌに同通路空間の空気が流入されるような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｌ１側よりも縦通路Ｌ６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、左側面２９Ｌの気圧は縦通路Ｌ１側よりも縦通路Ｌ６側の方が相対的に低くなる。そして左側面２９Ｌのすぐ上部にある各縦通路Ｌ１〜Ｌ６には上述のように左側面２９Ｌの形成した気圧が伝達されるように
なる。これにより、例えば縦通路Ｌ６の気圧はもっとも低圧となることから空気が横通路ＬＣから流入されるようになり、それに伴い横通路ＬＣの気圧も低下されるようになる。横通路ＬＣには複数の縦通路Ｌ１〜Ｌ６が通じていることから減圧された横通路ＬＣには、減圧されながらも相対的に気圧の高い例えば縦通路Ｌ１から空気が流入されるようになり、これによれば縦通路Ｌ１から横通路ＬＣを通り縦通路Ｌ６への空気の流れが形成される。すなわち例えば、図５（ｂ）に矢印で示されるように、左側面部ＳＬには下方に空気が吸引されることにより相対的に気圧の低い各縦通路Ｌ６〜Ｌ３に、相対的に気圧の高い各縦通路Ｌ１〜Ｌ２に下方から流入される空気が横通路ＬＣを介して流入されるような流れが生じるようになる。なお、各縦通路Ｌ１〜Ｌ６を流れる空気が上向きに流れる（流入する）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、左側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の左側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりする。しかしながら、少なくとも横通路ＬＣには縦通路Ｌ１側から縦通路Ｌ６側への流れが生じるようになる。その結果、左側面部ＳＬにおいては、各放熱フィン２０Ｆの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン２０Ｆから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００４４】
一方、右旋回される右側面部ＳＲは、図５（ｄ）において手前側に移動するが、縦通路Ｒ１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｒ６側の移動速度の方が相対的に速くなる。このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の右側面２９Ｒも同図において手前側に移動されるに伴いその右側面２９Ｒの気圧が昇圧されるようになり、その右側面２９Ｒから同通路空間に空気が押し込まれるような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｒ１側よりも縦通路Ｒ６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、右側面２９Ｒの気圧は縦通路Ｒ１側よりも縦通路Ｒ６側の方が相対的に高くなる。そして右側面２９Ｒのすぐ上部にある各縦通路Ｒ１〜Ｒ６には上述のように右側面２９Ｒの形成した気圧が伝達されるようになる。これにより例えば縦通路Ｒ６の気圧はもっとも高圧となることから空気が横通路ＲＣへ流出されるようになり、それに伴い横通路ＲＣの気圧も上昇されるようになる。横通路ＲＣには複数の縦通路Ｒ１〜Ｒ６が通じていることから昇圧された横通路ＲＣには、昇圧されながらも相対的に気圧の低い例えば縦通路Ｒ１に空気を流出させるようになり、これによれば縦通路Ｒ６から横通路ＲＣを通り縦通路Ｒ１への空気の流れが形成される。すなわち例えば、図５（ｄ）に矢印で示されるように、右側面部ＳＲには下方から空気が流入されることにより相対的に気圧の高い各縦通路Ｒ６〜Ｒ３から相対的に気圧の低い各縦通路Ｒ１〜Ｒ２の下方にその空気が流出されるように横通路ＲＣを介して流入されるような空気の流れが生じるようになる。なお、各縦通路Ｒ１〜Ｒ６を流れる空気が上向きに流れる（流入する）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、右側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の右側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりする。しかしながら、少なくとも横通路ＲＣには縦通路Ｒ６側から縦通路Ｒ１側への流れが生じるようになる。その結果、右側面部ＳＲにおいては、各放熱フィン２０Ｆの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン２０Ｆから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の放熱機能付き旋回型アームによれば以下のような効果を得ることができる。
（１）第２アーム１５の旋回移動方向に面する側面部２０Ｓに突条に設けられた放熱フィン２０Ｆの流通路により雰囲気（空気）が同流通路に沿って第２アーム１５の長さ方向に流通されるようにした。これにより、放熱フィン２０Ｆのない場合には第２アーム１５の表面をすべるように逃げるにすぎない雰囲気（空気）の流れを放熱フィン２０Ｆにより捉えて第２アーム１５の冷却効率が上げられる。すなわち、第２モータＭ２などの発熱体の発した熱が伝えられる第２アーム１５は、その旋回移動によりその放熱フィン２０Ｆに強制的に空気が流通されるようになり放熱量が増加し第２アーム１５の温度上昇が抑制されるようになる。
【００４６】
（２）また、旋回移動する第２アーム１５は回転軸としての軸心Ｃ２（基端側）からの距離（長さ）によって側面部２０Ｓを流れる空気の量が変化するとともに同側面部２０Ｓには気圧の差も生じるようになる。そこで、放熱フィン２０Ｆの流通路によって空気が相対的に気圧の高いほうから低いほうへ流れるようにした。例えば、旋回方向正面（右側面部ＳＲ）にあっては、移動速度が相対的に速いことにより基端側（縦通路Ｒ１１側）に対して相対的に気圧の高くなる先端側（縦通路Ｒ１６側）から同流通路を通って基端方向に空気が流れ、先端よりも空気の流れの少ない基端側の空気の流れを増加させる。また、旋回方向背面（左側面部ＳＬ）にあっても、移動速度が相対的に速いことにより相対的に気圧が低くなる先端側（縦通路Ｌ１６側）に前記流通路を通って基端方向からの空気が流れこみ、このときも基端側（縦通路Ｌ１１側）の空気の流れが増加される。これによって、相対的に空気流量の少ない第２アーム１５の基端部の空気の流れを増加させることにより同アーム全体の放熱量を増加させて同アーム全体の温度上昇を抑制するとともに、温度上昇される際の上昇率を鈍化させることで熱を同第２アーム１５に拡散させて局所的な温度上昇が抑制されるようになる。これにより、第２モータＭ２などの温度が所定の温度範囲を越えて回転速度や動作時間などのいわゆる動作性能の制限が要求されるようなことが抑制されるようになり、第２アーム１５の高速移動や移動回数に制限の生じることが抑制されるようになる。すなわち水平多関節型ロボット１０としての高速移動や移動回数に制限の生じることが抑制されるようにもなる。
【００４７】
（３）さらに、第２アーム１５の温度上昇を鈍化されることにより局所的な温度上昇が抑制されるようにした。これにより、局所的な温度上昇により生じた局所的な膨張により第２アーム１５に予測し難い湾曲やたわみが生じて基端と先端との相対的な位置関係が不定的にずれることなども抑制されるようになり第２アーム１５の先端の位置決め精度の低下も抑制されるようになる。すなわち水平多関節型ロボット１０のアーム先端の位置決め精度の低下も抑制されるようにもなる。
【００４８】
（４）第２アームの側面部２０Ｓには複数の放熱フィン２０Ｆを囲うカバー２１によりそのカバー２１との間に複数の放熱フィン２０Ｆを含む通路空間を形成し、その通路空間よりも軸心Ｃ２の軸方向には筐体２０の底板２２に設けられ側面部２０Ｓと連絡している凸部２９を形成した。これにより、第２アーム１５が旋回したときには凸部２９により空気への与圧もしくは減圧が生じることになり、その与圧もしくは減圧された空気が同凸部２９と連絡する側面部２０Ｓを通じて通路空間内に伝達される。これにより、通路空間内の空気が流動するようになり、放熱フィン２０Ｆを通じての第２アーム１５からの放熱が促進されるようになる。
【００４９】
（５）またカバー２１により、カバー２１の一端側から流入された空気はカバー２１の他端側から流出するまで放熱フィン２０Ｆに沿って流れるようにした。これにより放熱フィン２０Ｆからの放熱が効率よく行なわれるようになる。
【００５０】
さらにカバー２１で放熱フィン２０Ｆが囲まれることにより、放熱フィン２０Ｆが直接に空気を切ることにより生じるかぜ切り音などの騒音が減少されるようになる。
また、放熱フィン２０Ｆが外部に露出されなくなることからアームの美観が維持されるとともに、放熱フィンによりアーム表面に形成される凹凸へ部材や配線などが引っ掛かることなども防ぐことができるようになる。
【００５１】
（６）別途形成された凸部２９を筐体２０に取り付けるようにした。これにより凸部２９の軽量化が容易に図られるとともに、空気の流通に応じて適宜変更することができるようにもなり、第２アーム１５に設けられる凸部２９の形状などの自由度が高められる。
【００５２】
（７）第２アーム１５の側面部２０Ｓには、第２アーム１５の基端側から先端側まで放熱フィン２０Ｆの流通路が直線状に連続形成される横通路を形成した。これにより、この流通路からなる横通路を通じて側面部２０Ｓを横方向に空気が素早く流通するようになり基端側の放熱フィン２０Ｆへの空気の流量が増加されるようになる。その結果、第２アーム１５からの放熱が好適に行われるようになる。
【００５３】
（８）筐体２０の側面部２０Ｓに放熱フィン２０Ｆを一体成形した。これにより、第２アーム１５（筐体２０）と放熱フィン２０Ｆとの間の熱伝導率を低下させること無く第２アーム１５の熱が効率よく放熱フィン２０Ｆに伝達されて放熱されるようになる。
【００５４】
（９）通路空間はその上部がカバー２１の段差面２６により封鎖された。これによれば、第２アーム１５に蓋状にかぶせる簡易なカバー２１により通路空間がその上部を段差面２６に封鎖された場合であれ、第２アーム１５の旋回移動により各放熱フィン２０Ｆの各流通路を通じて各放熱フィン２０Ｆの間に空気が流通されるようになり、放熱フィン２０Ｆを通じた放熱がされるようになる。
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる放熱機能付き旋回型アームが具体化されたアームを備える水平多関節型ロボットの第２の実施形態を図６に従って説明する。なお、本実施形態は、第２アーム１５にてカバー２１の段差面２６に通路空間と連通する通気孔３２が形成された点が第１の実施形態と相違するのみで、その他の構造は第１の実施形態と同様である。そこでここでは、カバー２１に通気孔３２が形成されている場合における筐体２０の放熱機能について主に説明する。なお、説明の便宜上、第１の実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
図６は、第２アーム１５を模式的に示した模式図であり、（ａ）は第２アーム１５の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す筐体２０の左側面部にかかる部分の部分断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す６ｃ−６ｃ線断面構造を示す断面図であり、（ｄ）は（ａ）に示す筐体２０の右側面部にかかる部分の部分断面図である。なお、説明の便宜上、図６においては、カバー２１を簡略化もしくはその一部を省略して描画している。
【００５６】
図６においても、通路空間において２つの放熱フィン２０Ｆの間には上下方向（軸心Ｃ２の軸方向）に延びる縦通路が形成されており、図６（ｂ）に示されるように、左側面部ＳＬにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｌ１と示し、そこから離れる順番に縦通路Ｌ２〜Ｌ５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｌ６と示している。同様に、図６（ｄ）に示されるように、右側面部ＳＲにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｒ１と示し、そこから離れるにつれて順番に縦通路Ｒ２〜Ｒ５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｒ６と示している。さらに、左側面部ＳＬにおいて各放熱フィン２０Ｆの各流通路を横方向につなぐ一つの通路を横通路ＬＣと示し、右側面部ＳＲにおいて各放熱フィン２０Ｆの各流通路を横方向につなぐ一つの通路を横通路ＲＣと示す。
【００５７】
図６（ａ）に示されるように、筐体２０が軸心Ｃ２を中心に右旋回されその先端が矢印の方向に移動される場合、その左側面部ＳＬには図６（ｂ）に矢印で示されるような空気の流れが生じ、その右側面部ＳＲには図６（ｄ）に矢印で示されるような空気の流れが生じる。なお、筐体２０が軸心Ｃ２を中心に左旋回されその先端が反矢印の方向に移動される場合、左側面部ＳＬには右旋回時の右側面部ＳＲと同様の空気の流れが生じ、右側面部ＳＲには右旋回時の左側面部ＳＬと同様の空気の流れが生じるだけにすぎず、その説明のほとんどが右旋回の場合と重複するのでここでは左旋回の場合の説明を省略する。
【００５８】
詳述すると、右旋回される左側面部ＳＬは、図６（ｂ）において奥側に移動するが、縦通路Ｌ１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｌ６側の移動速度の方が相対的に速くなる。
このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の左側面２９Ｌも同図において奥側に移動するに伴いその左側面２９Ｌの気圧が低下されるようになり、その左側面２９Ｌに同通路空間の空気が流入していくような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｌ１側よりも縦通路Ｌ６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、左側面２９Ｌの気圧は縦通路Ｌ１側よりも縦通路Ｌ６側の方が相対的に低くなる。そして左側面２９Ｌのすぐ上部にある各縦通路Ｌ１〜Ｌ６には上述のように左側面２９Ｌの形成した気圧が伝達されるようになる。これにより、例えば縦通路Ｌ６の気圧は空気が下方に流出されもっとも低圧となることから空気が横通路ＬＣから流入されるようになり、それに伴い横通路ＬＣの気圧も低下されるようになる。横通路ＬＣは複数の通気孔３２と通じていることから減圧された横通路ＬＣには、それら通気孔３２から空気が流入されるようになり、これによれば通気孔３２から横通路ＬＣを通り縦通路Ｌ６への空気の流れが形成される。このとき例えば、縦通路Ｌ６側の気圧は相対的に低く縦通路Ｌ１側の気圧は相対的に高いことから、図６（ｂ）に矢印で示されるように、通気孔３２から横通路ＬＣに流入された空気は縦通路Ｌ６により多く供給されるようになり横通路ＬＣには縦通路Ｌ１側から縦通路Ｌ６側への空気の流れが生じるようになる。なお、各縦通路Ｌ１〜Ｌ６を流れる空気が上向きに流れる（流入する）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、通気孔３２の数や大きさ、左側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の左側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりする。しかしながら、少なくとも横通路ＬＣには縦通路Ｌ１側から縦通路Ｌ６側への流れが生じるようになる。その結果、左側面部ＳＬにおいては、各放熱フィン２０Ｆの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン２０Ｆから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００５９】
一方、右旋回される右側面部ＳＲは、図６（ｄ）において手前側に移動するが、縦通路Ｒ１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｒ６側の移動速度の方が相対的に速くなる。このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の右側面２９Ｒも同図において手前側に移動するに伴いその右側面２９Ｒの気圧が昇圧されるようになり、右側面２９Ｒから同通路空間に空気が押し込まれるような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｒ１側よりも縦通路Ｒ６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、右側面２９Ｒの気圧は縦通路Ｒ１側よりも縦通路Ｒ６側の方が相対的に高くなる。そして右側面２９Ｒのすぐ上部にある各縦通路Ｒ１〜Ｒ６には上述のように右側面２９Ｒの形成した気圧が伝達されるようになる。これにより、例えば縦通路Ｒ６の気圧は空気が下方から流入されもっとも高圧となることから空気が横通路ＲＣへ流出されるようになり、それに伴い横通路ＲＣの気圧も上昇されるようになる。横通路ＲＣは複数の通気孔３２と通じていることから横通路ＲＣにて昇圧された空気は、それら通気孔３２が流出されるようになり、これによれば縦通路Ｒ６から横通路ＲＣを通り通気孔３２への空気の流れが形成される。このとき例えば、縦通路Ｒ６側の気圧は相対的に高く縦通路Ｒ１側の気圧は相対的に低いことから、図６（ｄ）に矢印で示されるように、縦通路Ｒ６からの空気は横通路ＲＣを通り縦通路Ｒ１側に移動され各通気孔３２に分散されて流出されるようになり横通路ＲＣには縦通路Ｒ６側から縦通路Ｒ１側への空気の流れが生じるようになる。なお、各縦通路Ｒ１〜Ｒ６を流れる空気が上向きに流れる（流入する）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、通気孔３２の数や大きさ、右側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の右側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりする。しかしながら、少なくとも横通路ＲＣには縦通路Ｒ６側から縦通路Ｒ１側への流れが生じるようになる。その結果、右側面部ＳＲにおいては、各放熱フィン２０Ｆの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン２０Ｆから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態の放熱機能付き旋回型アームによれば上述した（１）〜（９）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（１０）通路空間の上部を封鎖するカバー２１の段差面２６に通気孔３２を形成した。これにより、第２アーム１５に蓋状にかぶせる簡易なカバー２１により形成された通路空
間がその上部を段差面２６に封鎖された場合であれ、通気孔３２を形成することによって、空気が上下方向に流通するようにもなる。すなわち、第２アーム１５が旋回移動されない場合には暖められた空気により自然に生じる上昇気流により、放熱フィン２０Ｆを通じた放熱がされるようになる。
（第３の実施形態）
以下、本発明にかかる放熱機能付き旋回型アームが具体化されたアームを備える水平多関節型ロボットの第３の実施形態を図７に従って説明する。なお、本実施形態は、流通路を構成する放熱フィンに形成される流通路が同放熱フィンの上下方向（軸心Ｃ２の軸方向）の途中にも形成される点が第１の実施形態と相違するのみで、その他の構造は第１の実施形態と同様である。そこでここでは、そのような放熱フィンが形成されている場合における筐体２０の放熱機能について主に説明する。なお、説明の便宜上、第１の実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
【００６１】
図７は、第２アーム１５を模式的に示した模式図であり、（ａ）は第２アーム１５の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す筐体３６の左側面部にかかる部分の部分断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す７ｃ−７ｃ線断面構造を示す断面図であり、（ｄ）は（ａ）に示す筐体３６の右側面部にかかる部分の部分断面図である。なお、説明の便宜上、図７においては、カバー２１を簡略化もしくはその一部を省略して描画している。
【００６２】
筐体３６は、第２アーム１５の基端部から先端部に向かって左側の旋回移動方向（図７（ａ）にて左側）に面する左側面部ＳＬと、第２アーム１５の基端から先端に向かって右側の旋回移動方向（７（ａ）にて右側）に面する右側面部ＳＲとを有している。左側面部ＳＬには、図７（ｂ）に示されるように、上下方向（軸心Ｃ２の軸方向）に延びる突条の放熱フィン３５Ｆａと放熱フィン３５Ｆｂとが交互にそれぞれ複数形成されており、右側面部ＳＲにも、図７（ｄ）に示されるように、上下方向に延びる突条の放熱フィン３５Ｆａと放熱フィン３５Ｆｂとがそれぞれ交互に複数形成されている。各放熱フィン３５Ｆａ及び各放熱フィン３５Ｆｂは、筐体３６に一体成形された鋳物であって筐体３６に連続的に接合されており、筐体３６からの熱量が断面などにより阻害されること無く効率よく移動されるようになっている。すなわち、筐体３６は、その表面積を増加させる各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂにより外気との接触機会が増加され、そこに伝達された熱量が効率よく外気に放熱されるようになる。
【００６３】
なお本実施形態では、放熱フィン３５Ｆａと放熱フィン３５Ｆｂとはそれぞれ、その突条がその突条に交差する流通部により切り欠かれ複数の凸部に分割されるようなかたちに構成されている。詳述すると、放熱フィン３５Ｆａは、その下端から高さＨ１１の第１凸部Ｆ１１と、第１凸部Ｆ１１に第１流通部を間に介して連続する高さＨ１２の第２凸部Ｆ１２と、第２凸部Ｆ１２と筐体３６の天板との間に形成される第２流通部とから構成される。また、放熱フィン３５Ｆｂは、その下端から高さＨ１５の第３凸部Ｆ１３と、第３凸部Ｆ１３に第３流通部を間に介して連続する高さＨ１６の第４凸部Ｆ１４と、第４凸部Ｆ１４に第４流通部を間に介して連続する高さＨ１７の第５凸部Ｆ１５とから構成される。
【００６４】
そして、上下方向に垂直な横方向に隣接する放熱フィン３５Ｆａと放熱フィン３５Ｆｂとの間において、放熱フィン３５Ｆａに形成された第１及び第２流通部と放熱フィン３５Ｆｂに形成された第３及び第４流通部とが同横方向に同じ位置に配置されないようになっている。すなわち、放熱フィン３５Ｆａの第１流通部は、放熱フィン３５Ｆｂの第３流通部や第４流通部と横方向に同じ位置にならようにその位置が高さＨ１１などにより調整されている。また、放熱フィン３５Ｆａの第２流通部は、放熱フィン３５Ｆｂの第３流通部や第４流通部と横方向に同じ位置にならようにさらにその位置が高さＨ１２などにより調整されている。同様に放熱フィン３５Ｆｂの第３流通部は、放熱フィン３５Ｆａの第１流通部や第２流通部と横方向に同じ位置にならようにその位置が高さＨ１５などにより調整
されている。また、放熱フィン３５Ｆｂの第４流通部は、放熱フィン３５Ｆａの第１流通部や第２流通部と横方向に同じ位置にならようにさらにその位置が高さＨ１６などにより調整されている。すなわち、放熱フィン３５Ｆａの第１流通路の横方向には放熱フィン３５Ｆｂの第４凸部Ｆ１４が配置され、第２流通路の横方向には第５凸部Ｆ１５が配置される。また、放熱フィン３５Ｆｂの第３流通路の横方向には放熱フィン３５Ｆａの第１凸部Ｆ１１が配置され、第４流通路の横方向には第２凸部Ｆ１２が配置される。これにより、筐体３６の横方向に対して、例えば第１流通路と第３流通路とが千鳥状に配置され、例えば第２流通路と第４流通路とが千鳥状に配置されている。
【００６５】
次に、筐体３６（第２アーム１５）における放熱機能について説明する。
図７において、通路空間において放熱フィン３５Ｆａと放熱フィン３５Ｆｂとの間には上下方向に延びる縦通路が形成されており、図７（ｂ）に示されるように、左側面部ＳＬにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｌ１１と示し、そこから離れる順番に縦通路Ｌ１２〜Ｌ１５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｌ１６と示している。同様に、図７（ｄ）に示されるように、右側面部ＳＲにおいて軸心Ｃ２に近いものを縦通路Ｒ１１と示し、そこから離れるにつれて順番に縦通路Ｒ１２〜Ｒ１５と示し、最も軸心Ｃ２から離れたものを縦通路Ｒ１６と示している。さらに、本実施形態では、左側面部ＳＬにおいて横方向に交互に並ぶ放熱フィン３５Ｆａの第１流通路と第２流通路、及び放熱フィン３５Ｆｂの第３流通路と第４流通路とが上下方向の配置位置がずらされつつも横通路を構成している。同様に、右側面部ＳＲにおいても横方向に交互に並ぶ放熱フィン３５Ｆａの第１流通路と第２流通路、及び放熱フィン３５Ｆｂの第３流通路と第４流通路とが上下方向の配置位置がずらされつつも横通路を構成している。
【００６６】
図７（ａ）に示されるように、筐体３６が軸心Ｃ２を中心に右旋回されその先端が矢印の方向に移動される場合、その左側面部ＳＬには図７（ｂ）に矢印で示されるような空気の流れが生じ、その右側面部ＳＲには図７（ｄ）に矢印で示されるような空気の流れが生じる。なお、筐体３６が軸心Ｃ２を中心に左旋回されその先端が反矢印の方向に移動される場合、左側面部ＳＬには右旋回時の右側面部ＳＲと同様の空気の流れが生じ、右側面部ＳＲには右旋回時の左側面部ＳＬと同様の空気の流れが生じるだけにすぎず、その説明のほとんどが右旋回の場合と重複するのでここでは左旋回の場合の説明を省略する。
【００６７】
詳述すると、右旋回される左側面部ＳＬは、図７（ｂ）において奥側に移動するが、縦通路Ｌ１１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｌ１６側の移動速度の方が相対的に速くなる。このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の左側面２９Ｌも同図において奥側に移動するとともに、その左側面２９Ｌの気圧が低くなるに伴い空気がその左側面２９Ｌに流入していくような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｌ１１側よりも縦通路Ｌ１６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、左側面２９Ｌの気圧は縦通路Ｌ１１側よりも縦通路Ｌ１６側の方が相対的に低くなる。そして左側面２９Ｌのすぐ上部にある各縦通路Ｌ１１〜Ｌ１６には上述のように左側面２９Ｌの形成した気圧が伝達されるようになる。すなわち各縦通路Ｌ１６〜Ｌ１２の気圧は、それよりも軸心Ｃ２側に隣接する各縦通路Ｌ１５〜Ｌ１１の気圧よりも低くなることから、第１〜第４流通路により構成された横通路には図７（ｂ）にて示される左向き矢印のような筐体３６の先端方向への空気の流れが生じるようになる。
【００６８】
すなわち縦通路Ｌ１６は縦通路Ｌ１５よりも気圧が低いことから縦通路Ｌ１５の空気が第３流通路と第４流通路とを通り流入され、このとき空気は縦通路Ｌ１５に面した放熱フィン３５Ｆｂの第３凸部Ｆ１３、第４凸部Ｆ１４及び第５凸部Ｆ１５にも接触して熱を奪うようになる。それとともに縦通路Ｌ１６の空気は下方に流出され、このときも各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。
【００６９】
また、同様に各縦通路Ｌ１５〜Ｌ１２にはそれぞれ各縦通路Ｌ１４〜Ｌ１１から空気が流入され、それらの空気の流通に伴い各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。なお、各縦通路Ｌ１５〜Ｌ１３はそこに流入された空気が下方から流出され、各縦通路Ｌ１２、Ｌ１１には各縦通路Ｌ１６〜Ｌ１３にて流出される空気を補うための空気が下方から流入され、これら空気の流出入によっても各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。
【００７０】
すなわち、筐体３６の左側面部ＳＬの横方向には、横通路を先端方向に向かい各第１流通路〜第４流通路を蛇行しながら流れる空気の流れが形成される。例えば、図７（ｂ）に矢印で示されるように、左側面部ＳＬには相対的に気圧の低い各縦通路Ｌ１６〜Ｌ１３に相対的に気圧の高い各縦通路Ｌ１１〜Ｌ１２からの空気が横通路を介して流入されるような空気の流れが生じる。なお、各縦通路Ｌ１１〜Ｌ１６を流れる空気が上向きに流れる（流入する）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、左側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の左側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりするが、少なくとも横通路には縦通路Ｌ１１側から縦通路Ｌ１６側への流れが生じる。その結果、左側面部ＳＬにおいては、各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００７１】
一方、右旋回される右側面部ＳＲは、図７（ｄ）において手前側に移動するが、縦通路Ｒ１１側よりも軸心Ｃ２から離れる縦通路Ｒ１６側の移動速度の方が相対的に速くなる。このとき通路空間の下方に突出された凸部２９の右側面２９Ｒも同図において手前側に移動するとともに、その右側面２９Ｒの気圧が高くなるに伴い空気がその右側面２９Ｒから押し出されるような流れを生じるようになる。なおこのとき、縦通路Ｒ１１側よりも縦通路Ｒ１６側の移動速度の方が相対的に速くなるため、右側面２９Ｒの気圧は縦通路Ｒ１１側よりも縦通路Ｒ１６側の方が相対的に高くなる。そして右側面２９Ｒのすぐ上部にある各縦通路Ｒ１１〜Ｒ１６には上述のように右側面２９Ｒの形成した気圧が伝達されるようになる。すなわち各縦通路Ｒ１６〜Ｒ１２の気圧は、それよりも軸心Ｃ２側に隣接する各縦通路Ｒ１５〜Ｒ１１の気圧よりも高くなることから、第１〜第４流通路により構成された横通路には図７（ｄ）にて示される左向き矢印のような筐体３６の先端方向への空気の流れが生じるようになる。
【００７２】
すなわち縦通路Ｒ１６は縦通路Ｒ１５よりも気圧が高いことから縦通路Ｒ１６の空気が第３流通路と第４流通路とを通り縦通路Ｒ１５に流出され、このとき空気は縦通路Ｒ１６に面した放熱フィン３５Ｆｂの第３凸部Ｆ１３、第４凸部Ｆ１４及び第５凸部Ｆ１５にも接触して熱を奪うようになる。それとともに流出される空気を補うべく縦通路Ｒ１６には下方から空気が流入され、このときも各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。
【００７３】
また、同様に各縦通路Ｒ１５〜Ｒ１２からはそれぞれ各縦通路Ｒ１４〜Ｒ１１に空気が流入され、それらの空気の流通に伴い各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。なお、各縦通路Ｒ１５〜Ｒ１３には空気が下方から流入され、各縦通路Ｒ１２、Ｒ１１では各縦通路Ｒ１６〜Ｒ１３から供給される空気が下方に流出され、これら空気の流出入によっても各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱が奪われる。
【００７４】
すなわち、筐体３６の右側面部ＳＲの横方向には、横通路を先端方向に向かい各第１流通路〜第４流通路を蛇行しながら流れる空気の流れが形成される。例えば、図７（ｄ）に矢印で示されるように、右側面部ＳＲには相対的に気圧の高い各縦通路Ｒ１６〜Ｒ１３から相対的に気圧の低い各縦通路Ｒ１１〜Ｒ１２へ横通路を介して空気が流入されるような流れが生じる。なお、各縦通路Ｒ１１〜Ｒ１６を流れる空気が上向きに流れる（流入する
）のか、下向きに流れる（流出する）のかは、右側面部の広さ、各放熱フィンの高さ、長さ、幅、アームの旋回速度、凸部の右側面の形状や突出長さなどにより変更されたり変化したりするが、少なくとも横通路には縦通路Ｒ１６側から縦通路Ｒ１１側への流れが生じる。その結果、右側面部ＳＲにおいては、各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂの周りに生じるこのような空気の流れが各放熱フィン３５Ｆａ，３５Ｆｂから熱を効率よく放熱させるようになる。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態の放熱機能付き旋回型アームによれば上述した（１）〜（１０）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（１１）第２アーム１５の左側面部ＳＬと右側面部ＳＲに第１流通路と第３流通路、及び第２流通路と第４流通路とをそれぞれ千鳥状に形成した。これにより、千鳥状の流通路の配列によりジグザグとなる横通路が第２アーム１５の基端から先端まで形成され、この流路に沿っても空気が流通するようになり基端側への空気の流量が増加されるようになる。その結果、第２アーム１５からの放熱がより好適に行われるようになる。
【００７６】
尚、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、凸部２９を樹脂材料から形成したが、これに限らず、アルミニウムなどの金属や炭素繊維などその他の部材により形成されても、これらの部材が組み合わされて形成されてもよい。また筐体と同一の部材により構成されてもよい。これにより、台形部を形成する部材の選択自由度がたかめられる。
【００７７】
・上記各実施形態では、凸部２９を筐体２０（３６）の底板２２に取り付けられたが、これに限らず、筐体に一体形成されてもよい。これにより部品点数を増加させないようにすることができる。
【００７８】
・上記各実施形態では、カバー２１を樹脂材料から形成したが、これに限らず、アルミニウムなどの金属や炭素繊維などその他の部材により形成されても、これらの部材が組み合わされて形成されてもよい。このようなカバー形成部材の選択自由度がアームの構成の自由度を高め、自ずとロボットの構成の自由度も高められる。
【００７９】
・上記各実施形態では、側面部２０Ｓがカバー２１に囲まれたが、これに限らず、筐体の側面部の全てがカバーによって覆われず、例えば、図８及び図９に示されるように、カバーから側面部の一部が露出されてもよい。図８はカバーのみが短縮された場合であり、図９はカバーに併せて放熱フィン４１Ｆも短縮された場合の図である。その場合には、カバーから露出された図８の露出部４０や図９の露出部４２が上記各実施形態における凸部２９の機能を発揮するようになるので、凸部２９を省略することができるようにもなる。
【００８０】
・上記第各実施形態では、放熱フィン２０Ｆ（３５Ｆａ，３５Ｆｂ）の下端Ｆ１を底板２２と略並ぶ位置に形成したが、これに限らず、放熱フィンの下端を底板よりも上方に設けてもよい。このような場合には、側面部の底板に近い部分には放熱フィンが形成されなくなるが、その部分を流通路として機能させることもできるようになる。
【００８１】
・上記第各実施形態では、放熱フィン２０Ｆ（３５Ｆａ，３５Ｆｂ）を軸心Ｃ２の軸方向に突条に形成したが、これに限らず、放熱フィンはアームの旋回移動方向の面において同アームの旋回軌跡と非平行である方向に延びる突条に形成されてれもよい。すなわち、例えば図１０に示すように、放熱フィン４４Ｆは軸方向に対して傾斜角を有してもよい。またそれぞれの放熱フィンの傾斜角や向きが異なってもよい。これにより、アームに形成される放熱フィンの形状の自由度が高められるようになる。
【００８２】
・また、放熱フィンの形状は、上下方向に矩形状であることに限られず、湾曲していた
り、波打つような形であってもよい。これによっても、アームに形成される放熱フィンの形状の自由度が高められるようになる。
【００８３】
・上記各実施形態では、放熱フィン２０Ｆ（３５Ｆａ，３５Ｆｂ）を筐体２０（３６）の側面部２０Ｓなどに形成したが、これに限らず、放熱フィンを一体形成せずに、筐体の側面部に別途取り付けるようにしてもよい。これにより、アームに設けられる放熱フィンの選択自由度が高められるとともに、既存のアームにもこのような放熱機能を付加することができるようにもなる。
【００８４】
・上記第３の実施形態では、第１流通路と第３流通路、及び第２流通路と第４流通路とは千鳥状に配置されたが、これに限らず、第１流通路と第３流通路、又は第２流通路と第４流通路とが直線状に配置されてもよい。そのようにすれば、各放熱フィンの途中に流通路による直線的な横通路が形成されてアームの基端から先端まで空気の流路が形成されて、この流路に沿って素早く空気が流通するようになり基端側への空気の流量が増加されるようになる。これによってもアームからの放熱がより好適に行われるようになる。
【００８５】
・上記各実施形態では、凸部２９は通路空間の下方に設けられたが、これに限らず、凸部は通路空間の上方に設けられてもよい。例えば、カバーのカバー本体を凸部としてもちいることもできる。これにより、凸部の構成の自由度が高められるようになる。
【００８６】
・上記各実施形態では、カバー本体２１Ａとスカート部２５とが段差面２６によりつながれるかたちで一体として形成されていたが、これに限らず、スカート部はカバー本体と分離されていてもよい。このときスカート部は単独で筐体に取り付けられるようにすればよい。これにより筐体の側面部を囲うスカート部の構成の自由度が高められる。
【００８７】
・上記各実施形態では、第２アーム１５にはカバー２１が設けられたが、これに限らず、アームの旋回移動方向に面する側面部の放熱フィンの流通路により雰囲気（空気）が同流通路に沿って流通されるのであれば、カバーが設けられなくてもよい。カバーが設けられない場合であれ、アームの表面を流れる雰囲気（空気）が放熱フィンにより捉えられてアームの冷却効率が上げられるとともに、放熱フィンの流通路にも空気が流れるようになる。これにより、アームの長さ方向への空気の流通が生じ、空気の流通量の少ない基端側の空気流量が増加されるようになり、アーム全体の放熱効率が高められる。アーム全体の放熱効率の向上により、モータなどの発熱体の発した熱がアームからその旋回移動により効率よく放熱されるようになりアームの温度上昇が抑制されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明にかかる放熱機能付きアームを具体化したアームを有する水平多関節型ロボットの第１の実施形態の斜視構造を示す斜視図。
【図２】同実施形態のアームの下方からの斜視構造を示す斜視図。
【図３】同実施形態のアームの断面構造を示す断面図。
【図４】同実施形態のアームの放熱構造を模式的に示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図。
【図５】同実施形態のアームの放熱機能を説明する図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）の５ｃ−５ｃ線断面図、（ｄ）は背面図。
【図６】第２の実施形態のアームの放熱構造及びその機能を説明する図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）の６ｃ−６ｃ線断面図、（ｄ）は背面図。
【図７】第３の実施形態のアームの放熱構造及びその機能を説明する図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）の７ｃ−７ｃ線断面図、（ｄ）は背面図。
【図８】その他の実施形態のアームの放熱構造の正面構造を示す模式図。
【図９】その他の実施形態のアームの放熱構造の正面構造を示す模式図。
【図１０】その他の実施形態のアームの放熱構造の正面構造を示す模式図。
【符号の説明】
【００８９】
１０…水平多関節型ロボット、１１…基台、１２…回転軸、１３…第１アーム、１４…支持軸、１５…第２アーム、１５Ａ…上下回転軸筒、１６…上下回転軸、１７…下端部、２０…筐体、２０Ｂ…ネジ受部、２０Ｆ…放熱フィン、２０Ｓ…側面部、２１…カバー、２１Ａ…カバー本体、２１Ｂ…凹部、２２…底板、２２Ａ，２２Ｂ…軸穴、２３…天板、２３Ａ…軸受、２４Ａ…本体、２４Ｆ…フランジ、２５…スカート部、２６…封鎖部としての段差面、２７…当接端、２８…接合部、２８Ｈ…ねじ穴、２９…凸部、２９Ｌ…左側面、２９Ｒ…右側面、３２…通気孔、３５Ｆａ，３５Ｆｂ…放熱フィン、３６…筐体、４０，４２…露出部、４１Ｆ，４４Ｆ…放熱フィン、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…軸心、Ｆ１…下端、Ｆ２…上端、Ｌ１〜Ｌ６，Ｌ１１〜Ｌ１６，Ｒ１〜Ｒ６，Ｒ１１〜Ｒ１６…縦通路、ＬＣ…横通路、Ｍ１…第１モータ、Ｍ２…第２モータ、Ｍ３…回転モータ、Ｍ４…昇降モータ、ＲＣ…横通路、ＳＬ…左側面部、ＳＲ…右側面部、Ｆ１１…第１凸部、Ｆ１２…第２凸部、Ｆ１３…第３凸部、Ｆ１４…第４凸部、Ｆ１５…第５凸部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心として旋回移動する熱伝導性の材料からなるアームに伝達される熱を放熱する機能を有する放熱機能付き旋回型アームであって、
前記アームには、その旋回移動方向に面する側面に同アームの旋回軌跡と非平行な突条からなる複数の放熱フィンが設けられるとともに、該放熱フィンには、前記突条の突出方向と交差する方向に空気を流通させる流通路が設けられている
ことを特徴とする放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項２】
前記アームの旋回移動方向に面する側面には、同側面を含んで前記複数の放熱フィンを囲むカバーが設けられていることによって、同側面とこのカバーとの間に空間が形成され、前記アームのこの空間から前記回転軸の軸方向への少なくとも一方向には、同空間から突出された状態で前記旋回移動方向に面する側面に連絡される凸部がさらに設けられた
請求項１に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項３】
前記複数の放熱フィンに設けられた流通路は、それぞれ前記アームの旋回移動方向に面する側面の一辺に沿う態様で設けられている
請求項１又は２に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項４】
前記放熱フィンに設けられた流通路は、それら放熱フィンを構成する各突条の途中を切り欠く態様で設けられている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項５】
前記放熱フィンを構成する各突条の途中を切り欠く態様で設けられた流通路は、隣り合う突条毎に前記回転軸の軸方向に対する切り欠き位置が異なる
請求項４に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項６】
前記放熱フィンを構成する各突条は、前記アームの旋回移動方向に面する側面に一体成形されている
請求項１〜５のいずれか一項に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項７】
前記カバーは前記回転軸の軸方向の一端面が前記アームと連結される封鎖部を有しており、
前記空間は、前記複数の放熱フィン及びその流通路を含んだ状態で前記封鎖部にてその一端面が封鎖されている
請求項２〜６のいずれか一項に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項８】
前記封鎖部には前記空間に連通する複数の通気孔が形成されている
請求項７に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項９】
複数のアームが回転軸を介して水平連結された水平多関節型ロボットであって、
前記複数のアームのうちの少なくとも一つのアームは、請求項１〜８のいずれか一項に記載の放熱機能付き旋回型アームである
ことを特徴とする水平多関節型ロボット。
【請求項１】
回転軸を中心として旋回移動する熱伝導性の材料からなるアームに伝達される熱を放熱する機能を有する放熱機能付き旋回型アームであって、
前記アームには、その旋回移動方向に面する側面に同アームの旋回軌跡と非平行な突条からなる複数の放熱フィンが設けられるとともに、該放熱フィンには、前記突条の突出方向と交差する方向に空気を流通させる流通路が設けられている
ことを特徴とする放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項２】
前記アームの旋回移動方向に面する側面には、同側面を含んで前記複数の放熱フィンを囲むカバーが設けられていることによって、同側面とこのカバーとの間に空間が形成され、前記アームのこの空間から前記回転軸の軸方向への少なくとも一方向には、同空間から突出された状態で前記旋回移動方向に面する側面に連絡される凸部がさらに設けられた
請求項１に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項３】
前記複数の放熱フィンに設けられた流通路は、それぞれ前記アームの旋回移動方向に面する側面の一辺に沿う態様で設けられている
請求項１又は２に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項４】
前記放熱フィンに設けられた流通路は、それら放熱フィンを構成する各突条の途中を切り欠く態様で設けられている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項５】
前記放熱フィンを構成する各突条の途中を切り欠く態様で設けられた流通路は、隣り合う突条毎に前記回転軸の軸方向に対する切り欠き位置が異なる
請求項４に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項６】
前記放熱フィンを構成する各突条は、前記アームの旋回移動方向に面する側面に一体成形されている
請求項１〜５のいずれか一項に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項７】
前記カバーは前記回転軸の軸方向の一端面が前記アームと連結される封鎖部を有しており、
前記空間は、前記複数の放熱フィン及びその流通路を含んだ状態で前記封鎖部にてその一端面が封鎖されている
請求項２〜６のいずれか一項に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項８】
前記封鎖部には前記空間に連通する複数の通気孔が形成されている
請求項７に記載の放熱機能付き旋回型アーム。
【請求項９】
複数のアームが回転軸を介して水平連結された水平多関節型ロボットであって、
前記複数のアームのうちの少なくとも一つのアームは、請求項１〜８のいずれか一項に記載の放熱機能付き旋回型アームである
ことを特徴とする水平多関節型ロボット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１４２９０４（Ｐ２０１０−１４２９０４Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２２５７８（Ｐ２００８−３２２５７８）
【出願日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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