具体实施方式

以下参照附图对本发明的一个实施方式的机器人用壳体(以下简称壳体)1A、1B、1C、1D以及机器人100进行说明。

如图1所示，本实施方式的壳体1A、1B、1C、1D在机器人100上具备一个以上。在图1所示的机器人100的例子中，使用了四个壳体1A、1B、1C、1D。

第一壳体1A被支撑为相对于设置在地面上的底座110，能够围绕竖直的第一轴线A旋转，并且将第一臂120支撑为能够围绕水平的第二轴线B旋转。

第二壳体1B以能够围绕与第二轴线B平行的第三轴线C旋转的方式支撑在第一臂120的前端，并且将筒状的第二臂130支撑为能够围绕沿着其长度方向的第四轴线D旋转。

第三壳体1C固定在第二臂130的前端，并且将第四壳体1D支撑为能够围绕与第四轴线D正交的第五轴线E旋转。而且，第四壳体1D被支撑为相对于第三壳体1C能够围绕第五轴线E旋转，并且将安装末端执行器的安装凸缘140支撑为能够围绕与第五轴线E正交的第六轴线F旋转。

第一、第二以及第四壳体1A、1B、1D的两端直接固定有促动器150，第三壳体1C的一端直接固定有促动器150，另一端经由第二臂130间接固定有促动器150。促动器150具备后述的减速器151和马达152。第一至第四壳体1A、1B、1C、1D的大小不同但具有大致相同的形状。

如图2和图3所示，本实施方式的壳体1A、1B、1C、1D具备筒状的树脂制的主体部2，所述主体部2的外形具有将角部弄圆的正方形横截面形状。如图4所示，主体部2在长度方向的中央位置弯曲为直角，整体上构成为弯曲为L字状的中空的四方筒状。

主体部2在长度方向的两端具备平板状的金属板(金属部件)3，所述金属板3例如通过嵌入成型而埋入于构成主体部2的树脂中。

如图5所示，金属板3形成为具有圆形的中央孔4的圆环状。在金属板3上沿周向隔开间隔而设置有沿板厚方向贯穿的多个贯穿孔5。

如图6所示，主体部2的两端的两个金属板3以互相正交的位置关系配置。两个金属板3的中央孔4构成两个安装用开口部，所述两个安装用开口部将中空的主体部2的内部空间向外部敞开。

如图6和图7所示，金属板3将板厚方向的一面作为安装面3a，使安装面3a整体露出。在图6所示的例子中，安装面3a配置在壳体1A、1B、1C、1D的外侧。

另外，如图7所示，金属板3的板厚方向的另一表面3b在使贯穿孔5的周围部分露出的状态下，由构成主体部2的树脂覆盖。在贯穿孔5的周围露出的金属板3的表面3b，如图7中的点划线所示，露出得比安装螺钉6的头部6a的外径稍大，以作为插入贯穿孔5的安装螺钉6的接触面而发挥功能。

另外，金属板3的安装面3a配置于从构成主体部2的树脂突出的位置。

如图2和图6所示，主体部2在长度方向的中央的弯曲位置具备一个长方形状的作业用开口部7。

作业用开口部7也通过将环状的金属板(另一金属部件)8埋入于构成主体部2的树脂中，而由金属板8的中央孔构成，并将主体部2的内部空间向外侧敞开。在该金属板8上沿周向隔开间隔而设置有多个螺纹孔(安装孔)9。

作业用开口部7中的“作业”是指将作为机构构成要素的减速器151和马达152安装至金属板3、或者从金属板3拆下、或者更换马达152、或者将用于驱动马达152的线条体的连接器相对于马达152进行装卸、或者更换线条体本身。

作业用开口部7构成得比安装用开口部4稍大，并相对于构成安装用开口部4的两个金属板3分别形成45°角度，而配置在两个安装用开口部4之间的主体部2的壁面。由此，作业用开口部7构成为，能够使从作业用开口部7的外侧经由主体部2的内部而直接或间接地分别安装于两个安装用开口部4的部件穿过的位置以及尺寸。其中，直接或间接安装的部件例如是如图8所示的减速器151和马达152。

在图8的情况下，马达152需要确定作业用开口部7的尺寸和位置，以在更换马达等维修作业时，也能够穿过作业用开口部7。在希望将减速器151自身收纳在主体部2内而不使其露出的情况下，需要将作业用开口部7设置为减速器151能够穿过的尺寸。然而，作业用开口部7的尺寸越大，越难以确保主体部2的强度。因此，优选地，作业用开口部7是单一的，并且能够接近两个金属板3中的任何一个。另外，不仅使减速器151和马达152穿过，只要确保了安装螺栓、长条的T型扳手或在作业时人手能够进入的尺寸，还能够确保操作性。

作业用开口部7通常在不使用时由后述的盖体10进行封堵。

另外，可以将不影响确保主体部2的强度的尺寸的开口部与作业用开口部7分开设置。该开口部例如只要是安装螺栓、作为安装螺栓的紧固工具的L扳手或T扳手、或者人手能够进入程度的大小即可。作为开口部的盖，例如可以采用具备卡扣配合结构的树脂制的盖或橡胶等利用了弹性变形的弹性体的盖。

另外，本实施方式的壳体1A、1B、1C、1D具备能够封堵作业用开口部7的盖体10。在盖体10上沿周向隔开间隔而设置有沿板厚方向贯穿的多个贯穿孔。作业用开口部7能够通过使螺钉贯穿盖体10的贯穿孔并将螺钉紧固至金属板8的螺纹孔9而封堵。

以下对如此构成的本实施方式的壳体1A、1B、1C、1D以及机器人100的作用进行说明。

如图8所示，为了使用本实施方式的壳体1A、1B、1C、1D构成机器人100，例如，使输出轴固定于底座110的减速器151的输入轴与具有一方的安装用开口部4的金属板3的安装面3a紧贴。然后，经由作业用开口部7，将从主体部2的内部穿过金属板3的贯穿孔5的安装螺钉6紧固至减速器151的螺纹孔。

另外，使输出轴固定于第一臂120的减速器151的输入轴与具有另一方的安装用开口部4的金属板3的安装面3a紧贴。然后，经由作业用开口部7，将从主体部2的内部穿过金属板3的贯穿孔5的安装螺钉6紧固至减速器151的螺纹孔。

在图8至图10所示的例子中，向第一轴的减速器151输入驱动力的马达152配置在主体部2内，并且固定于第一轴的减速器151的输入轴。另外，向第二轴的减速器151输入驱动力的马达152也配置在主体部2内，并且固定于第二轴的减速器151的输入轴。

由此，构成了使第一壳体1A围绕竖直的第一轴线A相对于底座110旋转的第一轴，以及使第一臂120围绕水平的第二轴线B相对于第一壳体1A旋转的第二轴。

另外，在图8至图10所示的例子中，各减速器151上设置有沿其中心轴线贯穿的中央孔151a。另外，马达152偏心地设置在与中央孔151a不重合的位置。由此，能够将包括通向马达152的电源电缆的线条体经由减速器151的中央孔151a，从底座110侧向第一壳体1A的内部空间以及第一臂120内进行布线。

组装对于第二至第四壳体1B、1C、1D，也能够通过以同样的方式组装，而简易地构成图1所示的机器人100。

在图8中，为减速器151与马达152直接结合的结构，也可以在主体部2上设置马达152的安装接口。还可以将该马达安装用的金属板埋入于主体部2的树脂中。

这样，根据本实施方式的壳体1A、1B、1C、1D，由于与由铝合金等金属构成的情况相比，整体基本由树脂构成，因此能够大幅度地实现轻量化。

另外，由于将高精度构成的金属板3通过嵌入成型而制造，因此两个金属板3的安装面3a无需机械加工而能够高精度配置。由此，不需要机械加工，从而能够削减生产成本。

尤其是，由于使金属板3的安装面3a从构成主体部2的树脂突出，因此具有如下优点：在将金属板3的安装面3a安装于减速器151时，树脂不会成为阻碍。

并且，在该情况下，通过使安装螺钉6贯穿设置于金属板3的贯穿孔5而紧固至减速器151的螺纹孔，能够将安装螺钉6的头部6a按压至金属板3的与安装面3a相反的一侧的表面3b即接触面。

即，在安装螺钉6的头部6a与减速器151之间存在树脂的情况下，会发生即使反复紧固螺栓也无法完全紧固的现象，无法赋予足够的轴向力，因此有可能因机器人100进行反复动作而导致安装螺钉6松动。与此相对，在本实施方式中，由于仅将金属板3配置于安装螺钉6的头部6a与减速器151之间，因此具有如下优点：能够用充分的紧固力进行紧固，能够可靠地防止安装螺钉6的松动。

但是，也需要充分注意，金属板3自身不会因负载而从主体部2的树脂部件剥离。如图7所示，考虑到该情况，优选地，在金属板3的侧面，在从安装面3a沿厚度方向隔开间隔的位置设置有向径向突出的凸部11的结构。

通过如此方式，金属板3的横截面形状构成为在长度方向上带有凹凸的形状，因此凸部11能够卡在主体部2，使得如果不破坏主体部2的树脂部件，则金属板3不会剥离。另外，例示了在金属板3上设置有凸部11的结构，取而代之，还可以在金属板3的侧面，在厚度方向的中途位置设置向径向凹陷的凹部。

另外，根据本实施方式的壳体1A、1B、1C、1D，作业用开口部7配置在两个安装用开口部4的中央位置，减速器151等向任何一个安装用开口部4的安装作业以及线条体的布线作业等，均能够经由作业用开口部7容易地进行。通过将作业用开口部7共用化，能够减少开口部的数量而提高壳体1A、1B、1C、1D的强度。

此外，在本实施方式中，例示了作为主体部2弯曲为L字状的四方筒状。取而代之，还可以采用构成为圆筒状等其他任意的横截面形状的筒状的主体部2。另外，取代弯曲为L字状的筒状的主体部2，还可以采用直筒状的主体部2。

另外，在本实施方式中，各安装用开口部4的金属板3具备供安装螺钉6贯穿的贯穿孔5。取而代之，如图11所示，在安装于减速器151等的安装面的部件上设置有贯穿孔的情况下，还可以在金属板3上设置紧固安装螺钉13的螺纹孔12。在该情况下，金属板3的与安装面3a相反的一侧的表面3b中的接触面也可以不露出。

另外，在本实施方式中，各安装用开口部4的金属板3的安装面3a配置在主体部2的外侧。取而代之，如图12所示，在减速器151等部件配置于主体部2内的情况下，安装面3a也可以设置为向主体部2的内侧露出的状态。

另外，金属板3配置为比主体部2的侧壁更朝向径向内方的内凸缘状，取而代之，还可以配置为比主体部2的侧壁更朝向径向外方的外凸缘状。

另外，如图13所示，还可以将连接两个安装用开口部4的金属板3的加强用金属部件14埋入于构成主体部2的树脂中。加强用金属部件14具有沿着主体部2的侧壁的形状，其可以通过螺栓或焊接等与金属板3接合，也可以与金属板3一体构成。

通过具备加强用金属部件14，能够提高壳体1A、1B、1C、1D的刚性，并且能够降低负载作用时的应力。加强用金属部件14可以设置多个，也可以具备加强筋。加强用金属部件14还可以与金属板3一起通过嵌入成型而整体或部分地埋入于构成主体部2的树脂内。例如，加强筋的一部分可以从树脂中露出。

另外，如图14所示，在作业用开口部7配置有金属板8时，加强用金属部件14还可以连接两个安装用开口部4的金属板3以及作业用开口部7的金属板8。由此，能够进一步提高壳体1A、1B、1C、1D的刚性。另外，如图15所示，通过在构成主体部2的树脂内配置加强用金属部件14，能够降低成型后的树脂的翘曲。

另外，在本实施方式中，作为金属部件例示了，具备构成安装用开口部4的中央孔4以及在中央孔4的周围的多个贯穿孔5的环板状的部件即金属板3，取而代之，还可以将多个具有单一的贯穿孔5的垫圈状的金属部件配置于中央孔4的周围而埋入于构成主体部2的树脂中。该垫圈状的金属部件还可以与金属板3同样地具备凹凸形状。金属板8也可以设置为相同的结构。

另外，在本实施方式中，对整体由树脂构成的主体部2进行了说明，取而代之，还可以采用将铝等金属制的薄壁部件的表面利用树脂包覆的主体部。通过并用金属，能够提高主体部2的刚性，并且通过并用金属与树脂，能够减少金属的使用量，而实现轻量化。另外，通过由树脂构成外表面，能够构成具有比较柔软的表面的壳体1A、1B、1C、1D。

另外，本实施方式的机器人用壳体1A、1B、1C、1D还可以通过注塑成型法一体成型。

另外，在本实施方式中，作为盖体10，可以采用具有卡扣配合结构的盖体。在该情况下，通过将盖体10的卡扣配合结构以能够开闭作业用开口部7的方式安装于主体部2，从而能够通过将卡扣配合结构与作业用开口部7嵌合来封闭主体部2。

另外，作为构成主体部2的树脂，优选具有即使沿竖直方向配置并接触火10秒钟，火焰持续时间也为10秒以下，并且不能燃烧127mm以上的阻燃性的树脂。并且，优选地，将试样片((125±5)×(13±0.5)×t)mm直接安装于夹具，利用20mm火焰进行两次10秒钟的接触火焰，各试样片的燃烧时间为10秒以下，五个试样片的总燃烧时间为50秒以下，各试样片的燃烧+无焰燃烧时间为30秒以下，不存在燃烧至夹具的燃烧，并且没有点燃配置于试样片的下方的棉。根据该结构，具有如下优点：即使壳体1A、1B、1C、1D由于某种原因而过热，也能够保证自熄性。另外，即使阻燃性的性能不满足上述记载的条件，是稍微低级别的树脂，也能够满足作为壳体1A、1B、1C、1D的功能，这是不言而喻的。

另外，作为树脂自身，除了使用上述阻燃性的树脂的情况之外，即使树脂自身的阻燃性较低，也可以将阻燃性比树脂高的涂料涂敷于树脂的整个外表面。

另外，作为树脂，能够采用热固性或热塑性的任意的树脂。

另外，作为树脂，还可以采用玻璃纤维加强树脂以及碳纤维加强树脂等任意的纤维加强树脂。在玻璃纤维加强树脂中，由于纤维是无色透明的，因此通过在母材材料中混入颜色，也能够削减涂装费用。在碳纤维加强树脂中，由于碳纤维是黑色的，因此即使在母材材料中混入颜色，也能看见黑色，因此优选在外表面涂覆前面所述的阻燃性高的涂料。

另外，在本实施方式中，主体部2的两个部位的各自与金属板3的安装面3a平行的截面的截面轮廓形状为四边形，并且在四边形的角部带有圆角，但不限于此，截面轮廓形状还可以形成为圆状。通过形成为圆形，能够使角部R变大，并且能够进一步期待缓和与人接触时的接触力的效果。

另外，在本实施方式中，还可以采用如图16所示的第二壳体1B的变形例。在该情况下，如图17所示，第二壳体1B与图6的第二壳体1B的不同之处在于，两个金属板3以安装面3a互相平行的方式配置。并且，作业用开口部7设置在位于由两个金属板3夹持的空间内的树脂制的主体部2的表面上。两个金属板3的安装面3a朝向主体部2的内部侧露出。

在图16的实施例中，也存在如下情况：两个金属板3的安装面3a中的一方作为使第二臂130旋转的促动器150的安装面，另一方作为直接安装第一臂120的安装面。在该情况下，优选地，直接安装第一臂120的安装面朝向外侧露出。

由此，减速器151等经过作业用开口部7而收纳在主体部2内，并且在与一方的金属板3的安装面3a接触的状态下，从主体部2的外侧以表面3b为接触面用螺栓进行固定。另一方的金属板3的安装面3a上安装有连杆部件等。另外，还可以将与金属板3和金属板8互相连接的加强用金属部件14埋入于构成主体部2的树脂中。