(57)【要約】【課題】カバー外表面に粉塵や液体が溜まることを防止でき、かつ、取り外し可能な孔封止キャップ及び産業用機械を得ること。【解決手段】垂直多関節ロボットのカバーに設けられた孔を封止する孔封止キャップであって、円筒状の筒部１１と、筒部１１の上端１１ａを閉塞する閉塞部１２とを備え、閉塞部１２は、筒部１１よりも薄肉であって、取り外し工具で突き破ることが可能な厚さ寸法であり、閉塞部１２がカバーの表面と面一となるように下端側から孔に圧入される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用機械のカバーに設けられたネジ挿入孔を封止する孔封止キャップであって、
円筒状の筒部と、該筒部の上端を閉塞する閉塞部とを備え、
前記閉塞部は、前記筒部よりも薄肉であって、棒状部材で突き破ることが可能な厚さ寸法であり、
前記閉塞部が前記カバーの表面と面一となるように下端側から前記ネジ挿入孔に圧入されることを特徴とする孔封止キャップ。
【請求項２】
前記閉塞部は、上面まで貫通しない切り込みが下面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の孔封止キャップ。
【請求項３】
前記筒部は、内筒面に段差を有し、該段差よりも上側の筒部上段の内径は、前記段差よりも下側の筒部下段の内径よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の孔封止キャップ。
【請求項４】
前記筒部は、前記ネジ挿入孔の開口縁に形成されたザグリに対応する形状である上筒部と、前記ネジ挿入孔に挿入される下筒部とを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の孔封止キャップ。
【請求項５】
ネジが挿入されるネジ挿入孔がカバーに設けられた産業用機械であって、
請求項１から４のいずれか１項に記載の孔封止キャップを、前記閉塞部が前記カバー表面と面一となるように下端側から前記ネジ挿入孔に圧入し、該ネジ挿入孔を前記孔封止キャップで封止したことを特徴とする産業用機械。
【請求項６】
前記ネジ挿入孔は、内筒面に段を有し、該段よりも上側の孔上段の内径は前記筒部の外径よりも大きく、前記段よりも下側の孔下段の内径は前記筒部の外径よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の産業用機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔に粉塵や液体が溜まることを防止する孔封止キャップ及び産業用機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用機械として広く用いられているロボット装置は、骨格や関節構造、配線などがカバーで覆われているが、一般にはカバーは分割構造であり、関節構造等を収容する空間が形成されるように複数のカバー部品が向かい合わされて、ねじ止めにより固定される。通常、カバーには、固定用のネジが突出しないように孔（凹部）が形成されており、カバー部品同士をねじ止めした際に固定用のネジは孔の中に配置されるようになっている。
【０００３】
ロボット装置は、粉塵や液体が発生する環境下で使用されることもあり、その場合には、固定用のネジが突出しないようにするための孔をキャップで封止することにより、孔の中に粉塵や液体が溜まらないようにしている。
【０００４】
孔を封止するキャップとして、ボルトを締め付けることによってキャップを取り付け、ボルトを緩めることによって取り外す構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、孔を封止するキャップとして、孔にキャップを圧入することで取り付ける構成のものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
さらに、孔を封止するキャップとして、孔の内部に存在するネジの六角穴にキャップを嵌め込むことで取り付け、キャップ中心を押すことでキャップを変形させて取り外しを行う構成のものが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１２８０２号公報
【特許文献２】特開２００７−３２１７６９号公報
【特許文献３】実開平７−３５８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
食品工場や薬品工場などの衛生面が重視される場所でロボット装置などの産業用機械を使用する場合、粉塵や液体が孔に溜まらないだけでなく、カバー表面に付着した粉塵や液体を容易に拭き取れることが求められる。
【０００９】
特許文献１に開示されるような構成のキャップは、キャップ自体にボルトを設置することから、外表面にボルトの凹凸が残るため、キャップの外表面に粉塵や液体が溜まるという問題があった。このため、粉塵や液体が発生する場所で使用される産業用機械へ適用するには不適切である。
【００１０】
特許文献２に開示されるような構成のキャップは、圧入したキャップを取り外すことができないという問題が生じる。
【００１１】
特許文献３に開示されるような構成のキャップは、取り外す際に変形させる必要があるため、孔を完全に封止することができない。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カバー外表面に粉塵や液体が溜まることを防止でき、かつ、取り外し可能な孔封止キャップ及び産業用機械を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、産業用機械のカバーに設けられたネジ挿入孔を封止する孔封止キャップであって、円筒状の筒部と、筒部の上端を閉塞する閉塞部とを備え、閉塞部は、筒部よりも薄肉であって、棒状部材で突き破ることが可能な厚さ寸法であり、閉塞部がカバーの表面と面一となるように下端側からネジ挿入孔に圧入されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、外表面に粉塵や液体が溜まることを防止でき、かつ、孔封止キャップを取り外し可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係る孔封止キャップの実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る孔封止キャップを適用したカバーを使用した垂直多関節ロボットの実施の形態を示す図である。
【図３】図３は、孔の部分でのロボット装置のカバーの断面模式図である。
【図４】図４は、孔封止キャップの取り外し方を示す図である。
【図５】図５は、本発明に係る孔封止キャップの実施の形態２の断面図である。
【図６】図６は、実施の形態２に係る孔封止キャップを孔に圧入した状態でのロボット装置のカバーの断面模式図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係る孔封止キャップの取り外し方を示す図である。
【図８】図８は、本発明に係る孔封止キャップの実施の形態３の断面図である。
【図９】図９は、実施の形態３の孔封止キャップが孔に押し込まれた状態を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態４に係る孔封止キャップを孔に圧入した状態でのロボット装置のカバーの断面模式図である。
【図１１】図１１は、実施の形態４の孔封止キャップが孔に押し込まれた状態を示す図である。
【図１２】図１２は、段まで押し込まれた孔封止キャップの閉塞部を取り外し金具で突き破った状態を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態５に係る孔封止キャップを孔に圧入した状態でのロボット装置のカバーの断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る孔封止キャップ及び産業用機械の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る孔封止キャップの実施の形態１の構成を示す図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は部分断面図である。なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＩｂ−Ｉｂ線に沿った断面を示している。孔封止キャップ１は、筒部１１及び閉塞部１２を有し、筒部１１の上端１１ａ側が閉塞部１２で塞がれた形状となっている。孔封止キャップ１は、弾性体である樹脂（例えば、ゴムやウレタン）や金属（例えばアルミニウム）を材料として形成されている。筒部１１の外周面１１ｂは、下端１１ｃ側ほど小径となるテーパ面となっている。閉塞部１２の部分は、筒部１１の部分に比べて薄くなっており、後述するように棒状部材で突き破ることが可能である。
【００１８】
図２は、実施の形態１に係る孔封止キャップを適用した垂直多関節ロボットの実施の形態を示す図である。実施の形態１に係る垂直多関節ロボット５０は、６軸垂直多関節型のロボットであり、ベース５１、第１アーム５２、第２アーム５３、リスト５４を有する。ベース５１と第１アーム５２との間には第１アーム５２を水平方向に回転させる第１軸（Ｊ１）と、第１アーム５２を垂直方向に回転させる第２軸（Ｊ２）が設けられている。また、第１アーム５２と第２アーム５３との間には第２アーム５３を垂直方向に回転させる第３軸（Ｊ３）が設けられている。第２アーム５３は、長手方向を軸方向として第２アーム５３の先端側を捻るように回転させる第４軸（Ｊ４）を備えており、先端側は二つに分岐している。第２アーム５３は、リスト５４が第５軸（Ｊ５）において回動可能となるように両側から支持している。リスト５４は、エンドエフェクタ（ハンドなど）が装着されるハンドインタフェース（Inter  face：Ｉ／Ｆ）５５を備えており、ハンドＩ／Ｆ５５に装着されたエンドエフェクタは、第５軸（Ｊ５）と直交する第６軸（Ｊ６）を回転軸として捻るように回転可能である。
【００１９】
ベース５１や第１アーム５２、第２アーム５３、リスト５４は、カバー部品同士をねじ止め固定したカバー６０によって覆われている。カバー６０のねじ止め箇所には、固定用のネジが突出しないようにするための孔３（凹部）が形成されている。本実施形態にかかる孔封止キャップ１は、孔３を封止するために用いられている。
【００２０】
図３は、孔の部分でのロボット装置のカバーの断面模式図である。孔封止キャップ１は、ねじ４０が配置される孔３に下端１１ｃ側から圧入されて孔３内に取り付けられている。圧入の際に孔３よりも大きい治具を用いることで、孔封止キャップ１は、筒部１１の上端１１ａがカバー６０の表面と面一となるように設置されている。このため、カバー６０の表面には、粉塵や液体が溜まるような段差が存在しない。筒部１１の外周面１１ｂがテーパ面となっているため、孔封止キャップ１は下端１１ｃの径よりも大きい孔３に対して容易に圧入できる。なお、孔封止キャップ１を金属で形成する場合、孔３に圧入した際にカバー６０に傷をつけないようにするために、カバー６０よりも柔らかい金属（カバー６０の材料よりも弾性係数が小さい金属）を材料とすると良い。カバー６０が樹脂製である場合には、孔封止キャップ１は、金属製ではなく樹脂製とすると良い。
【００２１】
孔封止キャップ１の直径は、孔３の直径よりも大きくなっている。孔封止キャップ１の直径については後段で説明する。
【００２２】
図４は、孔封止キャップの取り外し方を示す図である。孔封止キャップ１を取り外す際には、鉤状の取り外し工具６（棒状部材）を用いる。取り外し工具６で、閉塞部１２を突き破り、筒部１１の下端１１ｃよりも奥まで孔３に取り外し工具６を挿入する。取り外し工具６を孔３から引き抜く際に、取り外し工具６は筒部１１の下端１１ｃに係合する。筒部１１の下端１１ｃに係合した取り外し工具６を孔３から抜き取ると、孔封止キャップ１も孔３から取り外される。
【００２３】
ここで、孔封止キャップ１の直径について説明する。取り外し工具６で、閉塞部１２を突き破るためには、孔封止キャップ１と孔３との間に生じる摩擦力が、閉塞部１２を突き破るのに必要な力よりも小さくなければならない。すなわち、閉塞部１２を突き破る際に、孔封止キャップ１が孔３の奥側へ押し込まれないようにしなければならない。このため、孔封止キャップ１の直径ｘは、下記式（１）を満たすように値を決める。
【００２４】
Ｆｐ  ＜  μ・ｋ・（ｘ−Ｄ）・・・（１）
【００２５】
上記式（１）において、Ｆｐは、閉塞部１２を突き破るのに必要な力であり、μは、孔封止キャップ１の側面と孔３の内面との間の摩擦係数である。Ｄは、孔３の直径であり、ｋは、孔封止キャップ１の弾性係数である。
【００２６】
ここでは孔封止キャップ１の径方向の中央に閉塞部１２が設けられている構成を例としたが、閉塞部１２は、孔封止キャップ１の径方向の中央と完全に一致していなくても良い。
【００２７】
このように、実施の形態１に係る孔封止キャップは、カバー外表面に粉塵や液体が溜まることを防止でき、かつ、取り外し可能である。
【００２８】
実施の形態２．
図５は、本発明に係る孔封止キャップの実施の形態２の断面図である。実施の形態２にかかる孔封止キャップ１は、概ね実施の形態１と同様であるが、閉塞部１２の下面には上面まで貫通しない切り込みであるハーフカット１２ａが形成されている。
【００２９】
図６は、実施の形態２に係る孔封止キャップを孔に圧入した状態でのロボット装置のカバーの断面模式図である。ねじ４０が配置される孔３に孔封止キャップ１を圧入した状態では、閉塞部１２の下面に設けられているハーフカット１２ａはカバー６０の表面側に露出していないため、ハーフカット１２ａに粉塵や液体が溜まることはない。
【００３０】
図７は、実施の形態２に係る孔封止キャップの取り外し方を示す図である。閉塞部１２を取り外し金具６で突き破る際には、取り外し金具６で閉塞部１２を下に押すと、ハーフカット１２ａの部分に応力集中するため、ハーフカット１２ａが設けられていない場合と比較して弱い力で閉塞部１２を突き破ることができる。したがって、孔封止キャップ１が孔３内に押し込まれてしまうことを防止できる。
【００３１】
この他については実施の形態１と同様である。
【００３２】
このように、実施の形態２に係る孔封止キャップは、外表面に粉塵や液体が溜まることを防止でき、かつ、取り外し可能である。
【００３３】
実施の形態３．
図８は、本発明に係る孔封止キャップの実施の形態３の断面図である。実施の形態３にかかる孔封止キャップ１は、概ね実施の形態１と同様であるが、筒部１１の内面に段差１１ｄが形成されている。段差１１ｄよりも下側の筒部下部１１ｅの内径は、段差１１ｄよりも上側の筒部上部１１ｆの内径よりも大きくなっている。
【００３４】
図９は、実施の形態３の孔封止キャップが孔に押し込まれた状態を示す図である。筒部下部１１ｅが形成されていることにより、ねじ４０が配置される孔３の奥まで（ねじ４０に当接するまで）孔封止キャップ１が押し込まれた状態においても、段差１１ｄの下方に取り外し金具６を配置するスペースが確保されている。したがって、閉塞部１２を取り外し金具６で突き破る際に孔封止キャップ１が孔３に押し込まれてしまったとしても、段差１１ｄに取り外し金具６の鉤部を引っ掛けて取り外すことができる。よって、孔防止キャップ１と孔３の内面との間の摩擦力は、孔封止キャップ１が自重で孔３の奥に入り込んだり、孔３から脱落したりすることを防止できる大きさであれば良く、必ずしも上記式（１）を満たさなくてもよい。したがって、孔封止キャップ１は、孔３の内面との接触面積を増やすために筒部１１の厚さを大きくする必要がなくなり、小型化、軽量化を図ることができる。
【００３５】
この他については実施の形態１と同様である。
【００３６】
このように、実施の形態３に係る孔封止キャップは、外表面に粉塵や液体が溜まることを防止でき、かつ、取り外し可能である。
【００３７】
実施の形態４．
図１０は、実施の形態４に係る孔封止キャップを孔に圧入した状態でのロボット装置のカバーの断面模式図である。実施の形態４に係るロボット装置は、カバー６０のねじ４０が配置される孔３に段３ａが形成されており、段３ａよりも上側は孔上段３ｂとなっていて、段３ａよりも下側は孔下段３ｃとなっている。孔上段３ｂの内径は孔下段３ｃの内径よりも大きくなっている。また、孔下段３ｃの内径は、筒部１１の内径よりも大きくなっている。孔封止キャップ１は、実施の形態１と同様であり、閉塞部１２及び筒部１１を有する。
【００３８】
図１１は、実施の形態４の孔封止キャップが孔に押し込まれた状態を示す図である。閉塞部１２を取り外し金具６で突き破る際に孔封止キャップ１がカバー６０の孔３に押し込まれてしまったとしても、孔封止キャップ１は段３ａで止まり、孔下段３ｃまでは押し込まれない。
【００３９】
図１２は、段まで押し込まれた孔封止キャップの閉塞部を取り外し金具で突き破った状態を示す図である。段３ａで止まった孔封止キャップ１は、閉塞部１２を突き破ってから下端１１ｃに取り外し金具６の鉤部を引っ掛けることでカバー６０の孔３から取り外すことができる。よって、孔防止キャップ１と孔３の内面との間の摩擦力は、孔封止キャップ１が自重で孔３の奥に入り込んだり、孔３から脱落したりすることを防止できる大きさであれば良く、必ずしも上記式（１）を満たさなくてもよい。したがって、孔３の内面との接触面積の小さい孔封止キャップ１を使用することが可能となる。
【００４０】
実施の形態５．
図１３は、実施の形態５に係る孔封止キャップを孔に圧入した状態でのロボット装置のカバーの断面模式図である。実施の形態５に係るロボット装置は、カバー６０のねじ４０が配置される孔３の開口部にザグリ３ｅが形成されている。実施の形態５に係る孔封止キャップ１の筒部１１は、ザグリ３ｅに対応する形状の上筒部１１ｇと、孔３に圧入される下筒部１１ｈとを有している。
【００４１】
孔封止キャップ１は、上筒部１１ｇよりも大きい治具を用いて孔３に圧入される。孔封止キャップ１の寸法精度を高くすることで、孔封止キャップ１をロボット装置のカバー６０の表面に対して面一に配置することができる。
【００４２】
取り外し金具６で閉塞部１２を突き破る際には、上筒部１１ｇが設けられていることにより、孔封止キャップ１が孔３内に押し込まれることは防止される。よって、孔防止キャップ１と孔３の内面との間の摩擦力は、孔封止キャップ１が自重で孔３の奥に入り込んだり、孔３から脱落したりすることを防止できる大きさであれば良く、必ずしも上記式（１）を満たさなくてもよい。したがって、孔３の内面との接触面積の小さい孔封止キャップ１を使用することが可能となる。
【００４３】
バリ取りなどを目的としてロボット装置のカバー等の機械部品の孔にザグリを施すことは一般的に行われる加工である。実施の形態５では、孔封止キャップ１が孔３内に押し込まれることをザグリを利用して防止するため、孔３に段３ａを設ける実施の形態４と比較して、ロボット装置のカバーの加工を容易にできる。
【００４４】
上記各実施の形態では、産業用機械の例としてロボット装置を挙げたが、各実施の形態にかかる孔封止キャップは、ロボット装置以外の産業用機械（例えば、工作機械。）に対しても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる孔封止キャップ及び産業用機械は、外表面に粉塵や液体が溜まることを防止でき、かつ、取り外し可能である点で有用であり、特に、食品産業や医薬品産業の工場での使用に適している。
【符号の説明】
【００４６】
１  孔封止キャップ、３  孔、３ａ  段、３ｂ  孔上段、３ｃ  孔下段、３ｅ  ザグリ、６  取り外し工具、１１  筒部、１１ａ  上端、１１ｂ  外周面、１１ｃ  下端、１１ｄ  段差、１１ｅ  筒部下部、１１ｆ  筒部上部、１１ｇ  上筒部、１１ｈ  下筒部、１２  閉塞部、１２ａ  ハーフカット、４０  ねじ、５０  垂直多関節ロボット、５１  ベース、５２  第１アーム、５３  第２アーム、５４  リスト、５５  ハンドＩ／Ｆ、６０  カバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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