JP5981602B1 - Floating unit - Google Patents
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Abstract
【課題】長時間使用しても、保持された部品や軸部材の中心軸の基本位置が変化しにくく、長い寿命を有するフローティングユニットを提供する。【解決手段】フローティングユニット10は、底板部を有する筒状の本体12を含む。本体12の内部には、センターボス56が配置される。さらに、センターボス56を本体12の底板部に対してスライド可能に支持するためのボール40を含み、ボール40を所定の位置関係に配置するために、センターボス56の周囲に配置されるリング状のリテーナ32、44が配置される。センターボス56をリテーナ32、44の中央部において保持する向きに力を加える第1のバネ部材としてのセンターバネ60、およびセンターボス56を本体の底板部の中央部において保持する向きに力を加える第2のバネ部材としての皿バネ82を含む。【選択図】図1The present invention provides a floating unit that has a long service life because a basic position of a central axis of a held component or a shaft member hardly changes even when used for a long time. A floating unit includes a cylindrical main body having a bottom plate portion. A center boss 56 is disposed inside the main body 12. Further, the ball includes a ball 40 for slidably supporting the center boss 56 with respect to the bottom plate portion of the main body 12, and a ring shape disposed around the center boss 56 in order to place the ball 40 in a predetermined positional relationship. The retainers 32 and 44 are arranged. A force is applied in a direction to hold the center boss 56 in the central portion of the bottom plate portion of the main body, and a center spring 60 as a first spring member that applies force in a direction to hold the center boss 56 in the central portion of the retainers 32 and 44. A disc spring 82 as a second spring member is included. [Selection] Figure 1
Description
この発明は、フローティングユニットに関し、特にたとえば、穴が形成された部品の穴に軸部材などを挿入する場合などにおいて、確実に部品の穴に軸部材を挿入するために、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸とのずれを補正することができるフローティングユニットに関する。 The present invention relates to a floating unit, and in particular, for example, when a shaft member or the like is inserted into a hole of a component in which a hole is formed, the central axis of the hole of the component is securely inserted into the hole of the component. It is related with the floating unit which can correct | amend the shift | offset | difference with the central axis of a shaft member.
図37は、従来のフローティングユニットの一例を示す図解図である。このフローティングユニット1は、上部構造体2、下部構造体3、および上部構造体2と下部構造体3との間に配置される多数の弾性体4を含む。弾性体4は、ゴムなどの弾性を有する材料を用いて、上部構造体2から下部構造体3に向かって徐々に直径が小さくなるように形成される。それにより、フローティングユニット1に力が働いていないとき、上部構造体2と下部構造体3との位置関係が一定に保たれる。
FIG. 37 is an illustrative view showing one example of a conventional floating unit. The floating
フローティングユニット1は、産業用ロボットなどに取り付けられ、部品に形成された穴に軸部材を圧入する工程等において用いられる。この場合、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸とが一致していれば、そのまま軸部材を部品の穴に押し込めばよい。しかしながら、実際には、部品5の穴の中心軸と軸部材6の中心軸とが一致するように部品5と軸部材6とを位置決めすることは困難である。そのため、図37に示すように、穴の中心軸と軸部材の中心軸との間に誤差eが生じ、軸部材6の端部が穴の端部の面取り部において部品5に接触する配置となってしまう。したがって、このまま軸部材6を部品5の穴に圧入すると、軸部材に水平分力Rxと垂直分力Rzとが作用し、軸部材6が変形する等の不都合が生じる。
The floating
しかしながら、このフローティングユニット1の下部構造体3において、弾性体4の中心軸に対応する位置に軸部材6を固定して軸部材6を穴に入る向きに力を加えることにより、図38に示すように、弾性体4の変形により、軸部材6の中心軸と部品5の穴の中心軸とが一致する位置に下部構造体3が変位する。この状態で、軸部材6を押し込むことにより、軸部材6が変形することなく、部品5の穴に圧入される。その後、下部構造体3から軸部材6を分離することにより、弾性体4が元の形状に戻ろうとする力により、下部構造体3は元の基本位置に配置される。
However, in the
このようなフローティングユニット1において、図39に示すように、一定間隔で積層される原版7と、原版7を挟むように配置される第1支持体8aおよび第2支持体8bと、多数の原版7の間に充填されるとともに両端部の原版7と第1および第2支持体8a,8bとの間に充填される充填剤9とで構成された弾性体4が提案されている。ここで用いられる充填剤としては、例えば、弾力性に優れたゴム剤や合成樹脂が用いられる。
In such a floating
この弾性体4において、原版7は、その中央部に通孔が形成され、外周面に一定角度(θ)の勾配を有している。このように、複数の原版7の間を充填剤9で充填することにより、弾性体4の製作による加工誤差や各部品の組立時の組立誤差を小さくして、所定の位置に弾性体4の中心軸を配置することができる(特許文献1参照)。
In the
しかしながら、これらのフローティングユニットでは、弾性体が弾力性に優れたゴムや合成樹脂で形成されているため、弾性体の寿命が短く、保持された部品や軸部材の基本位置が変化しやすい。また、弾性体がゴムや合成樹脂で形成されている場合、弾性体の耐荷重性が小さく、軸部材を部品の穴に圧入する回数が多くなると、弾性体が破損しやすくなる。そのため、フローティングユニットの寿命が短く、短時間でフローティングユニットの交換が必要であり、経済的な負担となっている。 However, in these floating units, since the elastic body is formed of rubber or synthetic resin having excellent elasticity, the life of the elastic body is short, and the basic positions of the held parts and shaft members are likely to change. Further, when the elastic body is made of rubber or synthetic resin, the load resistance of the elastic body is small, and if the number of times the shaft member is press-fitted into the hole of the component is increased, the elastic body is easily damaged. Therefore, the lifetime of the floating unit is short, and it is necessary to replace the floating unit in a short time, which is an economical burden.
それゆえに、この発明の主たる目的は、長時間使用しても、保持された部品や軸部材の中心軸の基本位置が変化しにくく、耐荷重性が大きく、長い寿命を有するフローティングユニットを提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a floating unit having a long load life and a long load life, in which the basic position of the central axis of a held component or shaft member is not easily changed even when used for a long time. That is.
この発明は、底板部を有する筒状の本体と、本体の内部に配置されるセンターボスと、底板部の反対側において本体の端部と間隔を隔てて本体の端部を覆うようにしてセンターボスに取り付けられる天板と、センターボスを本体の底板部に対してスライド可能に支持するためのボールと、ボールを所定の位置関係に配置するためにセンターボスの周囲に配置されるリング状のリテーナと、センターボスをリテーナの中央部において保持する位置関係となる向きに力を加える第1のバネ部材と、センターボスを本体の底板部の中央部において保持する向きに力を加える第2のバネ部材を含む、フローティングユニットである。
第1のバネ部材によってセンターボスがリテーナの中央部において保持される位置関係となる向きに力が加えられ、第2のバネ部材によってセンターボスが本体の底板部の中央部において保持される向きに力が加えられる。したがって、センターボスあるいはセンターボスに取り付けられた天板などに穴を有する部品あるいは軸部材を固定し、軸部材を穴に挿入するときに、バネ部材の力に反してスムーズにセンターボスを変位させて、穴の中心軸と軸部材の中心軸とを一致させることができる。しかも、軸部材を穴に挿入した後に、部品あるいは軸部材をフローティングユニットから取り外すことにより、バネ部材の力により、センターボスを基本位置、すなわち本体の底板部の中央部に戻すことができる。ここで、センターボスを基本位置で保持するための力はバネ部材によって与えられるため、ゴムや合成樹脂などに比べて耐久性が高く、長寿命のフローティングユニットとすることができる。また、本体の端部と間隔を隔てて本体の端部を覆うようにしてセンターボスに天板が取り付けられているため、軸部材の挿入時に天板に荷重が加わって本体方向に押し込まれて、天板が本体の端部で受け止められる。そのため、小型でありながら大きい耐荷重性を有するフローティングユニットとすることができる。
The present invention provides a cylindrical main body having a bottom plate portion, a center boss disposed inside the main body, and a center boss on the opposite side of the bottom plate portion so as to cover the end portion of the main body with a space therebetween. A top plate attached to the boss, a ball for slidably supporting the center boss with respect to the bottom plate portion of the main body, and a ring-like shape arranged around the center boss for arranging the ball in a predetermined positional relationship A retainer, a first spring member that applies a force in a direction that holds the center boss at the center of the retainer, and a second spring that applies a force in a direction to hold the center boss at the center of the bottom plate of the main body. A floating unit including a spring member.
A force is applied by the first spring member in a direction in which the center boss is held in the central portion of the retainer, and a direction in which the center boss is held in the central portion of the bottom plate portion of the main body by the second spring member. Power is applied. Therefore, when a part or shaft member having a hole is fixed to the center boss or a top plate attached to the center boss and the shaft member is inserted into the hole, the center boss is smoothly displaced against the force of the spring member. Thus, the center axis of the hole can coincide with the center axis of the shaft member. In addition, by inserting the shaft member into the hole and then removing the component or the shaft member from the floating unit, the center boss can be returned to the basic position, that is, the center portion of the bottom plate portion of the main body by the force of the spring member. Here, since the force for holding the center boss in the basic position is given by the spring member, the floating unit has higher durability and longer life than rubber or synthetic resin. In addition, since the top plate is attached to the center boss so as to cover the end portion of the main body with a gap from the end portion of the main body, a load is applied to the top plate when the shaft member is inserted and the top plate is pushed toward the main body. The top plate is received at the end of the main body. Therefore, it can be set as the floating unit which is small but has a large load resistance.
このようなフローティングユニットにおいて、第1のバネ部材は略正多角形状に形成され、第1のバネ部材の角部に相当する部分がリテーナの内周面に形成された溝に嵌め込まれるとともに、第1のバネ部材の隣接する角部に相当する部分の間の中央部がセンターボスの外面に接触するように配置される構成とすることができる。
第1のバネ部材を略正多角形状に形成し、隣接する角部に相当する部分の間の中央部をセンターボスの外面に接触させることにより、センターボスとリテーナとの位置関係を一定の状態に保つことができ、部品の穴に軸部材を挿入するときに、センターボスの変位をスムーズに行うことができる。
In such a floating unit, the first spring member is formed in a substantially regular polygonal shape, and a portion corresponding to a corner portion of the first spring member is fitted in a groove formed in the inner peripheral surface of the retainer, and the first It can be set as the structure arrange | positioned so that the center part between the parts corresponded to the corner | angular part which 1 spring member adjoins may contact the outer surface of a center boss | hub.
The first spring member is formed in a substantially regular polygonal shape, and the center portion between the portions corresponding to the adjacent corner portions is brought into contact with the outer surface of the center boss so that the positional relationship between the center boss and the retainer is constant. The center boss can be smoothly displaced when the shaft member is inserted into the hole of the component.
また、本体の底板部の中央部に貫通孔が形成されるとともに、センターボスの底面にその周囲部分から中央部に向かって凹むように傾斜部が形成され、本体の底板部に形成された貫通孔側からセンターボスの底面に押し付けられるクランプピンを有し、第2のバネ部材がクランプピンをセンターボス側に付勢する構成とすることができる。
センターボスの底面の中央部に向かって凹むように傾斜部を形成し、第2のバネ部材によってクランプピンをセンターボスの傾斜面に押し付けることにより、クランプピンはセンターボスの底面の中央部で安定した状態となる。そのため、部品の穴への軸部材の挿入などによりセンターボスが本体の底面の中央部からずれた場合でも、部品や軸部材などをフローティングユニットから取り外すことにより、センターボスを本体の底面の中央部に戻すことができる。
In addition, a through hole is formed in the center portion of the bottom plate portion of the main body, and an inclined portion is formed in the bottom surface of the center boss so as to be recessed from the peripheral portion toward the central portion, and the through hole formed in the bottom plate portion of the main body. A clamp pin pressed against the bottom surface of the center boss from the hole side can be provided, and the second spring member can urge the clamp pin toward the center boss side.
By forming an inclined part so as to dent toward the center part of the bottom surface of the center boss, and pressing the clamp pin against the inclined surface of the center boss by the second spring member, the clamp pin is stabilized at the center part of the bottom surface of the center boss. It will be in the state. Therefore, even if the center boss is displaced from the center of the bottom surface of the main body due to insertion of the shaft member into the hole of the component, the center boss can be removed from the floating unit by removing the component or shaft member from the floating unit. Can be returned to.
さらに、本体内でセンターボスを変位させるために、センターボスの周囲においてボール当て板を介して上段および下段に配置されるボールを含み、ボール当て板の上下面に互いに直交する溝を形成することにより、上段のボールと下段のボールとが互いに直交する向きに変位するようにしてもよい。
センターボスの周囲において、ボール当て板を介して2段にボールを配置し、ボール当て板の両側においてボールが互いに直交する向きに変位することにより、センターボスは、2段のボールの変位量に応じて、基本位置からみて放射状のあらゆる向きに変位することができる。しかも、このような構成とすることにより、部品の穴に軸部材を挿入する際に、天板が回転することを防止することができる。
Furthermore, in order to displace the center boss within the main body, the ball including the balls arranged in the upper and lower stages through the ball contact plate around the center boss and forming grooves perpendicular to each other on the upper and lower surfaces of the ball contact plate Thus, the upper ball and the lower ball may be displaced in directions orthogonal to each other.
Around the center boss, balls are arranged in two stages via a ball contact plate, and the balls are displaced in directions orthogonal to each other on both sides of the ball contact plate. Accordingly, it can be displaced in any radial direction as viewed from the basic position. In addition, such a configuration can prevent the top plate from rotating when the shaft member is inserted into the hole of the component.
さらに、端部に傾斜部を有し、センターボスを保持するボスホルダと、ボスホルダの傾斜部に接する傾斜部を有するとともに、センターボスおよびボスホルダと対向して配置されるバネホルダとを有し、センターボスの底面の中央部およびそれに対向するバネホルダの中央部に半球状の窪み部が形成され、センターボスの半球状の窪み部とバネホルダの半球状の窪み部との間に半球状の両端部を有するピンが配置され、バネホルダによって保持される第2のバネ部材によってピンを介して付勢力がセンターボスに与えられる構成とすることができる。
センターボスの底面に形成された半球状の窪み部とバネホルダに形成された半球状の窪み部に半球状の両端部を有するピンが配置され、第2のバネ部材によってピンを介してセンターボス側に付勢力が与えられるときの基本位置において、センターボスが変位すると、窪み部内でピンの両端部が半球状の窪み部の形状に沿って変位してピンが傾斜する。そして、部品の穴に軸部材を挿入した後には、第2のバネ部材の付勢力によりセンターボス、バネホルダおよびピンが基本位置に戻る。ここで、センターボスおよびバネホルダに形成された半球状の窪み部にピンの半球状の両端部が嵌まり込むとともに、対向して配置されるボスホルダとバネホルダとが傾斜部で接しているため、センターボスに形成された傾斜部にクランプピンを付勢しただけの場合に比べて、フローティングユニットを横向きに配置しても、センターボスが基本位置から外れにくい。そのため、センターボスおよびバネホルダに形成された半球状の窪み部にピンに形成された半球状の両端部を嵌め込むとともに傾斜部で接するようにボスホルダとバネホルダとが接する構成とすることにより、横向き配置に適したフローティングユニットとすることができる。
The center boss further includes a boss holder having an inclined portion at the end and holding the center boss, an inclined portion in contact with the inclined portion of the boss holder, and a spring holder disposed opposite to the center boss and the boss holder. A hemispherical recess is formed at the center of the bottom surface of the spring and at the center of the spring holder opposite to the center, and the hemispherical recess between the hemispherical recess of the center boss and the hemispherical recess of the spring holder is provided. A pin can be arranged, and a biasing force can be applied to the center boss through the pin by the second spring member held by the spring holder.
A pin having hemispherical ends is arranged in a hemispherical recess formed on the bottom surface of the center boss and a hemispherical recess formed on the spring holder, and the center boss side is interposed by the second spring member via the pin. When the center boss is displaced at the basic position when the urging force is applied to the pin, both ends of the pin are displaced along the shape of the hemispherical depression within the depression and the pin is inclined. Then, after inserting the shaft member into the hole of the component, the center boss, the spring holder, and the pin are returned to the basic position by the biasing force of the second spring member. Here, since the hemispherical both ends of the pin are fitted in the hemispherical depressions formed in the center boss and the spring holder, and the boss holder and the spring holder which are arranged to face each other are in contact with each other at the inclined portion. Compared to the case where the clamp pin is only urged to the inclined portion formed on the boss, the center boss is not easily detached from the basic position even if the floating unit is disposed sideways. Therefore, the hemispherical recesses formed on the center boss and the spring holder are fitted with the hemispherical ends formed on the pin, and the boss holder and the spring holder are in contact with each other so as to be in contact with the inclined portion. Floating unit suitable for
さらに、本体の底板部外面側の中央部において球面の一部の形状で突出するアングルガイドが形成され、アングルガイドに対応する凹部を有しアングルガイドと凹部とが接した状態で本体を支持するフランジを含み、アングルガイドの周囲において本体とフランジとの間に隙間が形成された状態で本体と底板部との間に配置される第3のバネ部材を含む構成とすることができる。
上述の各構成に加えて、本体の底面に球面の一部の形状で突出するアングルガイドが形成され、底板部にアングルガイドに対応する凹部を形成することにより、フランジに対して本体を傾けることができる。ここで、アングルガイドの周囲において本体とフランジとの間に隙間が形成された状態でフランジと本体との間に第3のバネ部材を配置することにより、本体の底板部とフランジとが平行な基本位置でフランジ上に本体を配置することができる。しかも、第3のバネ部材により、フランジに対して本体が傾いても、本体を基本位置に戻すことができる。したがって、例えば、部品の穴の中心軸に対して、角度をもって軸部材が挿入されたとしても、フローティングユニットの本体が傾くことにより、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸とを合わせることができる。
In addition, an angle guide that protrudes in the shape of a part of a spherical surface is formed in the central portion on the outer surface side of the bottom plate portion of the main body, and has a concave portion corresponding to the angle guide and supports the main body in a state where the angle guide and the concave portion are in contact with each other. A third spring member may be included that includes a flange and is disposed between the main body and the bottom plate in a state where a gap is formed between the main body and the flange around the angle guide.
In addition to the above-described components, an angle guide that protrudes as a part of a spherical surface is formed on the bottom surface of the main body, and the concave portion corresponding to the angle guide is formed on the bottom plate portion, thereby tilting the main body with respect to the flange. Can do. Here, by arranging a third spring member between the flange and the main body in a state where a gap is formed between the main body and the flange around the angle guide, the bottom plate portion of the main body and the flange are parallel to each other. The body can be placed on the flange in the basic position. Moreover, the main body can be returned to the basic position by the third spring member even if the main body is inclined with respect to the flange. Therefore, for example, even if the shaft member is inserted at an angle with respect to the center axis of the hole of the component, the center axis of the hole of the component matches the center axis of the shaft member by tilting the main body of the floating unit. Can do.
この発明によれば、センターボスを基本位置に保持し、基本位置から変位したセンターボスを基本位置に戻すために、バネ部材が用いられている。さらに、天板に加わる荷重が大きくても、天板が本体に受け止められる。そのため、ゴムや合成樹脂に比べて、優れた耐久性を有し、長時間使用しても、保持された部品や軸部材の中心軸の基本位置が変化しにくく、長い寿命を有するとともに、小型であっても耐荷重性に優れたフローティングユニットを得ることができる。 According to the present invention, the spring member is used to hold the center boss at the basic position and return the center boss displaced from the basic position to the basic position. Furthermore, even if the load applied to the top plate is large, the top plate is received by the main body. Therefore, it has superior durability compared to rubber and synthetic resin, and even if it is used for a long time, the basic position of the central axis of the held parts and shaft members is not easily changed, and it has a long life and is compact. Even so, a floating unit with excellent load resistance can be obtained.
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。 The above-described object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments for carrying out the invention with reference to the drawings.
図1は、この発明のフローティングユニットの一例を示す図解図である。フローティングユニット10は、本体12を含む。本体12は、図2(a)および図2(b)に示すように、円板状の底板部12aと円筒状の筒状部12bとを含む。筒状部12bは、底板部12aの一方面側において、底板部12aに直交する向きに延びるように形成される。筒状部12bは、底板部12aの外周縁部12cの内側に形成される。
FIG. 1 is an illustrative view showing one example of a floating unit of the present invention. The floating
底板部12aの中央部には、円形の貫通孔14が形成される。貫通孔14は、底板部12aの外側から筒状部12bの内側に向かって、徐々に直径が小さくなる段差状に形成される。ここで、貫通孔14は、底板部12aの最外部に形成される大径部14a、大径部14aより小さい直径を有する中径部14bおよび最も小さい直径を有する小径部14cを含む段差状に形成される。中径部14bの側面には、雌ネジ部16が形成される。
A circular through
本体12の内部において、小径部14cを中心として対向する両側には、後述の下側ボール当て板を固定するための固定用ピンを挿入するためのピン用穴18が形成される。また、筒状部12bの開放側における内周面に、雌ネジ部20が形成される。さらに、底板部12aの反対側の筒状部12bの端面には、その円周に沿って等間隔で例えば4つの穴22が形成される。また、筒状部12bの外周面の外側に配置された底板部12aの外周縁部12cには、その円周に沿って、筒状部12bと平行に、例えば4つの貫通孔24が形成される。
Inside the
筒状部12bの内側底面には、平板状の下側ボール当て板26が配置される。下側ボール当て板26は、図3(a)および図3(b)に示すように、その外径が筒状部12bの内径に対応して筒状部12bの内側に嵌まり込むように形成され、その内径が貫通孔14の小径部14cの直径より小さいリング状に形成される。さらに、底板部12aのピン用穴18に対応する位置にピン用穴28が形成され、図1に示すように、ピン用穴18,28を連結するようにピン30を嵌め込むことにより、下側ボール当て板26が筒状部12bの内部の底面に固定される。
A flat lower
下側ボール当て板26上には、下側ボールリテーナ32が配置される。下側ボールリテーナ32は、図4(a)および図4(b)に示すように、略平板状でかつリング状に形成される。下側ボールリテーナ32には、その平面を貫通するようにして周方向に等間隔で並ぶ複数の貫通孔34が形成される。下側ボールリテーナ32の外径は筒状部12bの内径より小さく形成され、下側ボールリテーナ32の内径は後述のセンターボスの最大外径より大きく形成される。さらに、下側ボールリテーナ32の内周面には、連続する円形の溝36が形成される。また、下側ボールリテーナ32の一方面には、並んで形成された複数の貫通孔34の内側に、円形の線状の円形突起38が形成される。この円形突起38が下側ボール当て板26上に載置されることにより、下側ボールリテーナ32の高さが調整されるとともに、下側ボール当て板26上で下側ボールリテーナ32が動くときの抵抗を小さくすることができる。
A
下側ボールリテーナ32は、円形突起38が下側ボール当て板26側に配置されるようにして、下側ボール当て板26上に載置される。そして、図1に示すように、複数の貫通孔34にボール40が嵌め込まれる。このとき、ボール40の上下端は、下側ボールリテーナ32の上下に露出している。それにより、下側ボールリテーナ32およびボール40は、下側ボール当て板26上でスライド移動可能に配置される。
The
下側ボールリテーナ32およびボール40の上には、中間ボール当て板42が配置される。中間ボール当て板42は、図5(a)および図5(b)に示すように、リング状の鍔状部42aと、鍔状部42aの内側において鍔状部42aの一方面側に突出する円形の筒状部42bとを含む。鍔状部42aの外径は、下側ボールリテーナ32の外径より小さく形成される。そして、下側ボールリテーナ32に保持されたボール40上に、中間ボール当て板42が載置され、筒状部42bは下側ボールリテーナ32の反対側に向かって延びるように配置される。
An intermediate
中間ボール当て板42上には、上側ボールリテーナ44が配置される。上側ボールリテーナ44は、図6(a)および図6(b)に示すように、略平板状でかつリング状に形成される。上側ボールリテーナ44には、その平面を貫通するようにして周方向に等間隔で並ぶ複数の貫通孔46が形成される。上側ボールリテーナ44の外径は筒状部12bの内径より小さく形成され、上側ボールリテーナ44の内径は中間ボール当て板42の筒状部42bの外径より大きく形成される。さらに、上側ボールリテーナ44の内周面には、連続する円形の溝48が形成される。また、上側ボールリテーナ44の一方面には、並んで形成された複数の貫通孔46の内側に、円形の線状の円形突起50が形成される。この円形突起50が中間ボール当て板42上に載置されることにより、上側ボールリテーナ44の高さが調整されるとともに、中間ボール当て板42上で上側ボールリテーナ44が動くときの抵抗を小さくすることができる。
An
上側ボールリテーナ44は、円形突起50が中間ボール当て板42側に配置されるようにして、中間ボール当て板42上に載置される。そして、図1に示すように、複数の貫通孔46にボール40が嵌め込まれる。このとき、ボール40の上下端は、上側ボールリテーナ44の上下に露出している。それにより、上側ボールリテーナ44およびボール40は、中間ボール当て板42上でスライド移動可能に配置される。
The
上側ボールリテーナ44に保持されたボール40上には、上側ボール当て板52が配置される。上側ボール当て板52は、図7(a)および図7(b)に示すように、板状でかつリング状に形成される。上側ボール当て板52の外径は本体12の筒状部12bに形成された雌ネジ部20部分の内径に合わせて形成され、雌ネジ部20に螺入可能な雄ネジ部52aが形成される。また、上側ボール当て板52の内径は、下側ボールリテーナ26および上側ボールリテーナ44がスライド移動したときでも、上側ボールリテーナ44に保持されたボール40を覆う大きさに形成される。さらに、上側ボール当て板52の一方面には、リングの中間の貫通孔の両側に、2つの工具用穴54が形成される。これらの工具用穴54は、上側ボール当て板52を本体12の雌ネジ部20に螺入するときに、工具の突起部を挿入するためのものである。
On the
中間ボール当て板42の筒状部42b内には、センターボス56が配置される。センターボス56は、図8(a)および図8(b)に示すように、有底筒状に形成され、センターボス56の内周面には雌ネジ部56aが形成される。また、雌ネジ部56aの開口部の近傍には、後述の天板との間の位置決めを行うためのピン用穴56bが形成される。さらに、センターボス56の長さ方向において、ピン用穴56b形成側と反対側の側面の直径が他の側面部分より大きい大径部56cが形成される。センターボス56の大径部56c側端面には、外側から中央部に向かって徐々に凹むように傾斜する傾斜部58が形成される。そして、傾斜部58の中央部には、センターボス56の中心線に沿って、小さい直径を有する穴58aが形成される。
A
センターボス56は、図1に示すように、大径部56c以外の部分が中間ボール当て板42の筒状部42b内に嵌め込まれる。したがって、センターボス56の大径部56cは中間ボール当て板42の底面に接触し、大径部56cの側面が下側ボールリテーナ32の溝36と間隔を隔てて対向する。また、中間ボール当て板42の筒状部42bの外側面は、上側ボールリテーナ44の溝48と間隔を隔てて対向する。
As shown in FIG. 1, the
下側ボールリテーナ32の溝36および上側ボールリテーナ44の溝48には、第1のバネ部材としてのセンターバネ60が嵌め込まれる。センターバネ60は、図9に示すように、バネ性を有する線材を用いて、例えば、略正四角形状に形成される。略正四角形状というのは、全体を見たときに正四角形状に近い形状を示し、図9に示すように、4つの角部が曲線状に形成されたものを含む。また、正四角形状の角部を結ぶ部分は、直線状であってもよいし、多少内側に湾曲していてもよい。
A
センターバネ60は、4つの曲線状の角部に相当する部分が下側ボールリテーナ32の溝36および上側ボールリテーナ44の溝48に嵌め込まれる。そして、センターバネ60の隣接する角部に相当する部分を結ぶ部分の中央部が、中間ボール当て板42の筒状部42bの外面に接触するとともに、センターボス56の大径部56cの外面に接触するように配置される。
In the
このような構成を採用することにより、センターボス56を下側ボールリテーナ32および上側ボールリテーナ44の中心位置に安定させることができる。つまり、センターボス56を中心にした円形となるように下側ボールリテーナ32および上側ボールリテーナ44を配置することができ、これらのボールリテーナ32、44に保持されるボール40もセンターボス56を中心とした円形状に配置される。したがって、センターボス56が変位するとき、スムーズに動くことができる。なお、センターボス56を中心とした円形となるようにボールリテーナ32、44を配置することができる形状であれば、略正三角形状や略正五角形状などのような他の略正多角形状であってもよい。
By adopting such a configuration, the
センターボス56には、天板62が取り付けられる。天板62は、図10(a)および図10(b)に示すように、中央部が厚く、その周囲部分が薄い円板状に形成される。天板62の中央部には、直径が変化する貫通孔64が形成される。天板62の一方面側では、ボルトの頭部が隠れる直径および深さの空間部64aが形成され、天板62の他方面側では、センターボス56の頭部が嵌まり込む直径の空間部64bが形成され、天板62の厚み方向の中間部では、ボルトの雄ネジ部が挿通できる直径の空間部64cが形成される。また、空間部64bにセンターボス56の頭部を嵌め込んだときに、センターボス56のピン用穴56bに対応する位置において、天板62の厚み方向に向かってピン用穴66が形成される。
A
また、天板62の他方面側には、回転規制用穴68が形成される。回転規制用穴68は、後述の回転規制ピンの細軸部の直径より大きい直径となるように形成される。回転規制用穴68は、天板62の外周部に沿って、等間隔で複数個所に形成される。さらに、天板62の一方面から他方面に貫通するように、ネジ孔70が形成される。ネジ孔70は、天板62の外周部に沿って、等間隔で複数個所に形成される。
A
天板62は、図1に示すように、センターボス56に取り付けられる。このとき、本体12の筒状部12bに形成された穴22のうちの対向する2つに回転規制ピン72が取り付けられる。また、本体12の筒状部12bに形成された穴22のうちの別の対向する2つには磁石が取り付けられる。回転規制ピン72は、図11に示すように、大径部72aおよび小径部72bを含む段差状に形成される。そして、回転規制ピン72の大径部72aが本体12の穴22に嵌め込まれ、小径部72bが天板62の回転規制用穴68の範囲内で可動な状態となる。また、磁石が取り付けられた穴22に対応する位置にある回転規制用穴68には、穴22に取り付けられた磁石と引き付け合う磁石が取り付けられる。したがって、天板62に力が加わったときに、回転規制ピン72が可動な範囲で天板62は回転可能であるが、天板62に力が加わっていないときには、対向する磁石が引き付け合うことにより所定の位置で安定する。また、センターボス56の頭部に天板62の貫通孔64の空間部64bが嵌め込まれ、ボルト74を貫通孔64からセンターボス56の雌ネジ部56aに螺入することにより,センターボス56に天板62が固定される。このとき、センターボス56のピン用穴56bと天板62のピン用穴66とにわたってピン76を嵌め込むことにより、センターボス56と天板62とが正確な位置で固定される。
The
本体12の貫通孔14には、クランプピン78が嵌め込まれる。クランプピン78は、図12(a)および図12(b)に示すように、平面視円形の部品であり、大径部78a、中径部78bおよび小径部78cを含む。小径部78cにおいては、その中心軸方向において半球状の突出部80が形成される。クランクピン78の中径部78bの直径は、リング状の下側ボール当て板26の貫通孔に嵌まり込む大きさに形成される。また、クランクピン78の大径部78aの直径は本体12の貫通孔14の小径部14cに嵌まり込む大きさに形成される。
A
クランクピン78を本体12の貫通孔14に嵌め込むと、下側ボール当て板26の貫通孔を通して、突出部80の先端がセンターボス56の傾斜部58の中心の穴58aに嵌まる。さらに、クランクピン78をセンターボス56側に押し付けるために、第2のバネ部材としての皿バネ82がクランクピン78の大径部78aの底面に接するように配置され、プラグ84によって貫通孔14が塞がれる。ここで、皿バネ82によってクランクピン78がセンターボス56側に押し付けられるが、下側ボール当て板26と本体12にクランクピン78の嵌め合いのための孔を設けておくことにより、皿バネ82によって与えられる力がクランクピン78を介してセンターボス56に伝えることができる。
When the
プラグ84は、図13(a)および図13(b)に示すように、塞がった大径部84aと、大径部84aの一方面側に形成される小径部84bとを含む。プラグ84の大径部84aは本体12の貫通孔14の大径部14aに対応する大きさに形成され、プラグ84の小径部84bは本体12の貫通孔14の中径部14cに対応する大きさに形成される。プラグ84の小径部84bには、本体12の中径部14bに形成された雌ネジ部20に合うように、雄ネジ部86が形成される。さらに、プラグ84の小径部84bの内側には空洞部88が形成され、プラグ88を本体12に取り付けたときに、空洞部88に皿バネ82が収納される。また、プラグ84の外側面には、プラグ84の雄ネジ部86を本体12の雌ネジ部16に螺入するための工具の突起部を挿入するために、2つの工具用穴90が形成される。
As shown in FIGS. 13A and 13B, the
このフローティングユニット10では、センターボス56の傾斜部58をクランクピン78の突出部80で押し付けることにより、傾斜部58の最も深い位置、すなわち傾斜部58の中心部に突出部80が位置しているときに安定した状態となり、その位置が基本位置となる。したがって、クランクピン78および皿バネ82によってセンターボスが本体12の中心に配置される。
In this floating
このフローティングユニット10を使用する場合、例えば、外周縁部12cに形成された貫通孔24等を用いて、フローティングユニット10が産業用ロボットに取り付けられる。そして、天板62に形成されたネジ孔70を用いて、穴を有する部品または軸部材を保持するための保持具が天板62に取り付けられる。このとき、部品の穴または軸部材が天板62の中心部で保持されるように、保持具が取り付けられる。ここで、部品の穴に軸部材を挿入するときに、図36に示すように、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸とがずれていると、ボールリテーナ32,44に保持されたボール40が回転することにより、クランクピン78の突出部80からセンターボス56の中心位置が変位し、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸とが合わせられる。この状態で軸部材を部品の穴に挿入することにより、軸部材が曲がったりすることなく、部品に軸部材を挿入することができる。なお、部品の穴への軸部材の挿入時に、天板62に荷重がかかる場合、皿バネ82が圧縮されて天板62の下面が本体12の筒状部12bに当たり、天板62の変位が筒状部12bで受け止められる。そのため、小型のフローティングユニット10であっても、大きい耐荷重性を得ることができる。
When this floating
部品への軸部材の挿入が終了すると、次の部品または軸部材を保持するために、保持具から部品または軸部材が取り除かれる。このとき、上述のように、皿バネ82の力によってセンターボス56の傾斜部58がクランクピン78の上を移動して、センターボス56は基本位置に戻って安定する。したがって、連続的に部品に軸部材を挿入しても、部品または軸部材を取り替える間にセンターボス56を基本位置に戻すことができる。
When the insertion of the shaft member into the part is finished, the part or the shaft member is removed from the holder in order to hold the next part or the shaft member. At this time, as described above, the
さらに、このフローティングユニット10では、ゴムや合成樹脂などの劣化しやすい材料が用いられていないため、長時間使用しても破損する可能性が小さい。そのため、このフローティングユニット10を用いることにより、経済性にも優れた製造工程を構築することができる。また、天板62が本体12の筒状部12bで受け止められることにより、小型でありながら、耐荷重性の大きいフローティングユニット10を得ることができる。
Further, since the floating
なお、上述の例では、上側ボール当て板52に雄ネジ部52aが形成され、この雄ネジ部52aを本体12の雌ネジ部20に螺入することによって上側ボール当て板52を本体12に取り付けているが、図14に示すように、Cリング92を用いて上側ボール当て板52を本体12に取り付けてもよい。Cリング92は金属などでC字状に形成され、Cリング92を閉じることによりその直径が小さくなり、Cリング92に加えた力を取り除くことにより、元の直径に戻るバネ性を有するものである。この場合、上側ボール当て板52には雄ネジ部は形成されず、上側ボール当て板52の一方面側の外周部に段差部52bが形成される。段差部52bは、上側ボール当て板52の外周部の全面に形成されてもよいし、Cリング92が当接される部分にのみ形成されてもよい。図14は、Cリング92が当接される部分にのみ段差部52bが形成された例を示している。
In the above-described example, the upper
上側ボール当て板52が所定の位置に配置され、上側ボール当て板52の位置決めをするためのCリング92の位置に対応して、本体12の内周面に溝94が形成される。この溝94の上側壁は、溝94の深さ方向に沿って傾斜するように形成される。つまり、溝94の開口部側の溝幅が大きく、溝94の奥に向かうにしたがって溝幅が小さくなるように、溝94の上側壁が傾斜して形成される。
The upper
上側ボールリテーナ44に保持されたボール40上に、段差部52bが形成されていない上側ボール当て板52の面が配置され、上側ボール当て板52の段差部52bに当接されるようにして、Cリング92が溝94に嵌め込まれる。このとき、Cリング92は、その直径を小さくした状態で溝94の開口部に配置される。そして、Cリング92に加えられていた力を取り除くことにより、Cリング92の直径が大きくなり、Cリング92の外周部が溝94内に入っていく。溝94の溝幅は奥に向かうにしたがって小さくなっているため、Cリング92の厚みと溝94の溝幅とが一致した時点でCリング92の広がりは停止し、上側ボール当て板52は所定の位置に固定される。
On the
上側ボール当て板52を本体12に螺入する場合、組立作業者によって上側ボール当て板52の締め付け具合が微妙に異なり、特性の異なるフローティングユニットが作製される可能性がある。それに対して、溝幅が変化する溝にCリング92を入れて上側ボール当て板52を固定する場合、組立作業者が変わっても、Cリング92はほぼ一定の位置で停止するため、上側ボール当て板52の位置も安定する。そのため、組立作業者が変わっても、一定の特性を有するフローティングユニットを得ることができる。なお、図14では、クランクピン78として、皿バネ82上に配置されたバネホルダとその上面に形成された凹部に配置されたボールとで構成されているが、その作用効果は図12に示すクランクピン78と同様である。
When the upper
なお、部品の穴が横向きに形成され、そこに軸部材を横方向から挿入する場合、すなわちフローティングユニット10を横向きで使用する場合、センターボス56や天板62の重量のため、センターボス56の斜面部58の中央部に皿バネ82でクランクピン78の中央部に圧力を与えるだけでは、センターボス56や天板62を基本位置に保てない場合がある。そのため、図15に示すようなフローティングユニット100が考えられる。
In addition, when the hole of a part is formed sideways and a shaft member is inserted there from the side, that is, when the floating
このフローティングユニット100の本体102は、図16(a)および16(b)に示すように、図2(a)および図2(b)と同様に、底板部104aおよび筒状部104bを含み、筒状部104bの外側において、底板部104に貫通孔106が形成される。筒状部104bの内側には、底板部104aの中央部に貫通孔108が形成される。内側の貫通孔108は、底板部104aの厚み方向に溝110で分割され、その外側部分の側面に雌ネジ部112が形成される。さらに、筒状部104bと貫通孔108との間において、2つのネジ用孔114が形成される。ネジ用孔114は、貫通孔108を挟んで対向する位置に形成される。ネジ孔114においては、外側部分の直径はボルトの頭部が隠れるような大きさに形成され、内側部分の直径はボルトの雄ネジ部が通過するような大きさに形成される。また、底板部104aの反対側における筒状部104bの内側側面には、雌ネジ部116が形成される。
As shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b), the
筒状部104bの内側には、下側ボール当て板118が配置される。下側ボール当て板118は、図17(a)および図17(b)に示すように、板状でかつリング状に形成される。下側ボール当て板118の外径は、筒状部104bの内径に対応する大きさに形成され、下側ボール当て板118の内径は、本体102の貫通孔108の内径に対応する大きさに形成される。下側ボール当て板118の一方主面には、リング状の対向する両端部近傍において、互いに平行な2つの溝120が形成される。溝120の中央部において、下側ボール当て板118の他方面側から溝120に向かって雌ネジ部122が形成される。さらに、2つの溝120の中間部において、互いに対向する2つのネジ孔124が形成される。下側ボール当て板118は、本体102の筒状部104bの内側に嵌め込まれ、底板部104aのネジ用孔114を通して、ボルト126が下側ボール当て板118の雌ネジ部122に螺入される。なお、ボルト126は、底板部104aのネジ用孔114を通して下側ボール当て板118の雌ネジ部124に螺入されてもよい。
A lower
下側ボール当て板118上には、下側ボールリテーナ128が配置される。下側ボールリテーナ128は、図18(a)および図18(b)に示すように、板状でかつリング状に形成される。下側ボールリテーナ128には、リングの中心部に対して互いに対向する位置に、それぞれ3つの貫通孔130が形成される。それぞれの位置において、3つの貫通孔130は直線状に並べて形成される。対向する位置に形成された貫通孔130の間隔は、下側ボール当て板118の2つの溝120の間隔に等しくなるように形成される。
A
下側ボールリテーナ128は、直線状に配列された貫通孔130が下側ボール当て板118の溝110に対応した位置に配置され、貫通孔130にボール132が嵌め込まれる。したがって、下側ボールリテーナ128およびボール132は、溝110に沿って直線状に変位することができる。
In the
ボール132上には、中間ボール当て板134が配置される。中間ボール当て板134は、図19(a)、図19(b)および図19(c)に示すように、板状でかつリング状に形成される。中間ボール当て板134は、その一方面において、リングの中心部に対して互いに平行な2つの溝136が形成される。2つの溝136は、下側ボールリテーナ128の貫通孔130に沿って直線状に形成される。したがって、下側ボールリテーナ128に保持されたボール132上に中間ボール当て板134の一方面の溝136を配置することにより、中間ボール当て板134は、下側ボール当て板118の溝120と平行に変位することができる。
An intermediate
さらに、中間ボール当て板134の他方面側には、一方面側に形成された溝136と直交する向きに延びる2つの溝138が形成される。これらの溝138は、リングの中心部に対して互いに平行となるように配置される。2つの溝138の間隔は、反対面の溝136の間隔と同じとなるように形成される。
Furthermore, two
中間ボール当て板134の他方面の溝138上には、下側ボールリテーナ128が配置される。下側ボールリテーナ128の貫通孔130は、中間ボール当て板134の他方面の溝138と平行に配置され、貫通孔130にはボール132が嵌め込まれる。したがって、中間ボール当て板134の両面において、ボール132は互いに直交する向きに変位する。
A
中間ボール当て板134上で下側ボールリテーナ128に保持されたボール132上には、ボスホルダ140が配置される。ボスホルダ140は、図20(a)および図20(b)に示すように、筒状部142を含み、筒状部142の一方側端部では外周側から内周側に向かって徐々に低くなる傾斜部142aが形成される。また、筒状部142の他方側端部には、互いに平行となるように筒状部142の内側にせり出して形成される平行部142bが形成される。つまり、筒状部142の他方側端部では、対向する2つの円弧状部142cと対向する2つの平行部142bとで囲まれた貫通孔が形成される。なお、平行部142bと円弧状部142cとの間に小さい円形の一部の形状の欠損部144が形成されているが、この欠損部144はボスホルダ140の作製工程において形成されるものであり、フローティングユニット100の動作に影響を与えるものではない。
A
さらに、筒状部142の外周面に鍔状部146が突出するように形成される。鍔状部146は、筒状部146の長手方向の中間部に形成され、筒状部142を介して対向する位置に互いに平行な2つの溝148が形成される。これらの溝148の間隔は、中間ボール当て板134の他方面に形成された溝138の間隔と同じとなるように形成される。したがって、ボスホルダ140は、中間ボール当て板134の他方面の溝138に沿って変位する。
Further, the
つまり、中間ボール当て板134の両側において互いに直交する向きにボール132が変位するため、ボスホルダ140は本体102の底板部104aの中心位置に対してどちらの位置にも変位することができる。なお、図15において、中間ボール当て板134の上側のボール132が点線で示されているが、これは中間ボール当て板134の下側のボール132と直交する向きに並んでいることを示している。
That is, since the
ボスホルダ140の鍔状部146上には、上側ボールリテーナ150が配置される。上側ボールリテーナ150は、図21(a)および図21(b)に示すように、リング状の平面部に均等な間隔で複数の貫通孔150aが形成され、その内周面に溝152が形成されたものである。上側ボールリテーナ150の貫通孔150aには、ボール154が嵌め込まれる。また、上側ボールリテーナ150の溝152には、図22に示すような、略正四角形状のセンターバネ156の角部に相当する部分が嵌め込まれ、これらの角部に相当する部分の間の中央部がボスホルダ140の筒状部142の側面に当接される。それにより、ボスホルダ140を中心とした円形状に上側ボールリテーナ150が配置される。
An
上側ボールリテーナ150で保持されたボール154上には、上側ボール当て板158が配置される。上側ボール当て板158は、図23(a)および図23(b)に示すように、板状でかつリング状に形成される。上側ボール当て板158の外径は、本体102の雌ネジ部116に対応する大きさに形成され、この外周部に雄ネジ部160が形成される。そして、上側ボール当て板158の雄ネジ部160が本体102の雌ネジ部116に螺入される。上側ボール当て板158の内径は、ボスホルダ140の筒状部142の外径より大きく形成される。また、上側ボール当て板158の一方面側には、2つの工具用穴161が形成される。
An upper
ボスホルダ140の内部には、センターボス162が嵌め込まれる。センターボス162は、図24(a)および図24(b)に示すように、円柱状の基体164を含み、その一方端に2つの平面部164aが形成される。これらの平面部164aは、互いに平行な位置に形成される。基体164の直径はボスホルダ140の筒状部142の内径に対応した大きさに形成され、2つの平面部164a間の間隔はボスホルダ140の平行部142b間の間隔に対応した間隔となるように形成される。したがって、平面部164a形成部は、ボスホルダ140の平行部142b形成部から突出するように配置することができる。ただし、基体164の平面部164a形成部分における段差部がボスホルダ140の平行部142b形成部に当たるところで、センターボス162の突出は止まる。
A
センターボス162の平面部164a形成部側の端面には、平面部164a間に並んで2つのネジ孔166が形成される。さらに、ネジ孔166形成部の反対側端部に円形の凹部168が形成され、凹部168の底面に半球状の窪み部168aが形成される。
Two screw holes 166 are formed on the end surface of the
センターボス162上には、天板170が取り付けられる。天板170は、図25(a)および図25(b)に示すように、本体102の筒状部104bの外径より若干大きい直径を有する円形に形成される。天板170の一方面には、複数のネジ孔172が形成される。また、天板170をセンターボス162に取り付けたときに、センターボス162のネジ孔166に対応する位置に2つのネジ用孔174が形成される。
A
天板170の他方面側には、その中央部に、センターボス162の一方端側が嵌まり込む凹部176が形成されるとともに、その周囲にも天板170の円周に沿って凹部178が形成される。なお、図25(a)には、点線で凹部176が示されているが、円弧状部と直線部との間の半円状の膨らみ部分は、天板170の作製工程において形成されるものであり、フローティングユニット100の機能に関係するものではない。天板170は、ボルト180を用いてセンターボス162の端部に取り付けられるが、このとき、天板170に凹部178が形成されていることにより、本体102の筒状部104bと天板170の下面との間に隙間が設けられる。
On the other surface side of the
センターボス162の窪み部168aには、ピン182の一端側が嵌め込まれる。ピン182は、図26に示すように、長尺で両端に半球状の端部を有し、長手方向の中央部に帯状部182aが形成されたものである。ピン182の直径は、センターボス162の凹部168の内径より小さくなるように形成される。ピン182の端部の半径は、センターボス162の窪み部168aの半径に対応したものであり、窪み部168aの内部に沿ってピン182の端部が変位可能となる。したがって、長尺状のピン182はセンターボス162に対して、一定の角度の範囲内で可動となる。
One end of the
ピン182の長手方向の他端側には、バネホルダ184が配置される。バネホルダ184は、図27(a)および図27(b)に示すように、円柱状に形成され、その一方端側の直径が他の部分の直径より小さくなるように形成される。つまり、バネホルダ184の一端側の周面には、傾斜部184aが形成される。傾斜部184aの斜度は、ボスホルダ140の傾斜部142aの斜度に対応するように形成され、ボスホルダ140の傾斜部142aとバネホルダ184の傾斜部184aとが接するように配置される。バネホルダ184の直径は、下側ボール当て板118の内径に対応する大きさに形成され、下側ボール当て板118の内側に配置される。
A
バネホルダ184の一方側端面には、円形の凹部186が形成され、凹部186の中央部に半球状の窪み部186aが形成される。凹部186の内径はセンターボス162の凹部168の内径と同じ大きさに形成され、窪み部186aの半径はピン182の端部の半径に対応する大きさとなるように形成される。この窪み部186aにピン182の他端側が嵌め込まれる。
A
さらに、バネホルダ184の他方側端面には、円形の凹部188が形成される。凹部188には図15に示すように、皿バネ190が収納されるが、凹部188の内径は皿バネ190の大きさに合わせて設定される。なお、凹部188の中央部には、窪み部186aと貫通する貫通孔188aが形成され、皿バネ190によってピン182がセンターボス162側に押圧される。
Further, a
本体102の貫通孔108の端部内側面に形成された雌ネジ部112には、プラグ192が取り付けられる。プラグ192は、図28(a)および図28(b)に示すように、略円板状に形成され、その直径は本体102の雌ネジ部112の内径に対応した大きさに形成される。そして、プラグ192の外周面に雄ネジ部192aが形成され、本体102の雌ネジ部112に螺入される。プラグ192の中央部には、皿バネ190を嵌め込むための凹部194が形成される。さらに、プラグ192には、一方面から他方面に貫通する2つの工具用孔196が形成される。プラグ192を本体102に取り付けることにより、皿バネ190をピン182に押し付けることができる。
A
このフローティングユニット100では、ピン182の半球状の端部がセンターボス162の窪み部168aおよびバネホルダ184の窪み部186aに嵌まり込み、皿バネ190でピン182を押圧している。さらに、ボスホルダ140の筒状部142の傾斜部142aとバネホルダ184の傾斜部184aとが接するように配置されている。このような構成を採用することにより、図1に示すフローティングユニット10に比べて、天板170の中心位置と本体102の底板部104aの中心位置とが一致した状態、すなわち基本位置の維持力を大きくすることができる。そのため、フローティングユニット100を横向きに取り付けても、天板170が基本位置からずれにくい。したがって、横付けされたフローティングユニット100に保持された部品や軸部材を用いて、部品の穴に軸部材を挿入する場合でも、部品や軸部材が基本位置から落ちたりすることがなく、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸とを一致させることができる。
In the floating
軸部材の挿入時に天板170が基本位置からずれると、図29に示すように、センターボス162はバネホルダ184に対してずれるように変位する。それにより、ピン182は傾き、ボスホルダ140の傾斜部142aがバネホルダ184の傾斜部184aに沿って天板170側に移動する。ボスホルダ140の変位により、バネホルダ184に皿バネ190方向の力が加わり、皿バネ190が圧縮される。それによって、ボスホルダ140と一体化した本体102等が天板170側に変位する。そして、ボスホルダ140の側面が上側ボール当て板158などに当接されるとともに、天板170の凹部178の底面が本体102の筒状部104aの端部に当接される。したがって、所定の範囲以上に天板170が基本位置からずれることはない。そして、天板170から部品の穴に軸部材を挿通し、次の部品または軸部材を保持するまでの間に、天板170は基本位置に戻る。
If the
このように、横向きにして使用することができるフローティングユニット100についても、ゴムや合成樹脂などを用いた部材は使用されていない。そのため、部品の劣化が少なく、長時間の使用に耐えることができる。また、天板170に加わった荷重が本体102の筒状部104aで受け止められるため、小型でありながら大きい耐荷重性を有するフローティングユニット100を得ることができる。なお、このフローティングユニット100では、中間ボール当て板134の両側において互いに直交する向きにボール132が変位する構成を採用することにより、天板170が回転しない構成とすることができる。したがって、特に、天板170が無回転の状態で部品の穴に軸部材を挿入する場合に都合がよい。
Thus, the member using rubber | gum or a synthetic resin is not used also about the floating
さらに、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸とが交差するような場合においても、部品の穴に軸部材を挿入することができるフローティングユニットの例について説明する。このようなフローティングユニット200は、図30に示すように、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸との間の平行なずれを調整する部分、すなわち平行調整部202の構成は、図1に示すフローティングユニット10と同様の構成を採用することができる。
Further, an example of a floating unit in which the shaft member can be inserted into the hole of the component even when the central axis of the hole of the component intersects with the central axis of the shaft member will be described. As shown in FIG. 30, such a floating
図29に示すフローティングユニット200の平行調整部202では、図1に示すフローティングユニット10と比べて、例えば、天板のネジ孔や回転規制ピン用穴などが記載されておらず、本体に取り付けられる回転規制ピンなども記載されていないが、図1に示されているフローティングユニット10と同じ構成であってもよい。もちろん、平行調整部202の構成は、図14に示すような構成を有するものであってもよい。
In the
なお、このフローティングユニット200に用いられる本体204は、図31(a)および図31(b)に示すように、底板部204a、筒状部204b、外周縁部204cを含み、外周縁部204cに貫通孔が形成されておらず、筒状部204bの側面から突出する外周縁部204cの突出量は小さい。また、底板部204aには、外周縁部204cに沿って、複数のバネ用穴206が形成される。また、プラグを取り付けるための大径部の底板部表面側に、大径部より大きい直径の側面を有するアングルガイド取付部208が形成される。
The
アングルガイド取付部208には、アングルガイド210が嵌め込まれる。アングルガイド210は、図32(a)および図32(b)に示すように、外形が円形であり、その一方面が平らに形成されるとともに、その他方面が球面の一部の形状となる突出部210aを有するように形成されたものである。そして、アングルガイド210の一方面側が本体204側となるようにして、アングルガイド取付部208にアングルガイド210が嵌め込まれる。
An
アングルガイド210が取り付けられた底板部204aには、フランジ212が配置される。フランジ212は、図33(a)および図33(b)に示すように、本体204の外周縁部204cの直径より大きい外径を有する円形となるように形成される。フランジ212の一方面の中央部には、アングルガイド210の多方面側の突出部210aに対応した曲面を有する凹部212aが形成される。
A
さらに、凹部212aの周囲には、底板部204aに形成されたバネ用穴206に対応する位置に、複数のバネ用穴214が形成される。また、筒状部204bの側面から突出する外周縁部204cの外周側において、フランジ212にはネジ孔216と貫通孔218とが凹部212aを中心とした円周上に並んで交互に形成される。フランジ212は、その凹部212aとアングルガイド210の突出部210aとが合わさるようにして配置される。このとき、底板部204aのバネ用穴206とフランジ212のバネ用穴214とが対向するように配置され、両方のバネ用穴206、214が反発するように、第3のバネ部材としてのコイルバネ220が収納される。
Furthermore, a plurality of spring holes 214 are formed around the
さらに、フランジ212と重なるようにして、図34(a)および図34(b)に示すようなリング状のフランジカバー222が配置される。フランジカバー222の外径は、フランジ212の外径と同様に形成される。フランジカバー222は、本体204の外周縁部204cを覆うようにして、フランジ212に取り付けられる。フランジカバー222は、外周縁部204cの側面および筒状部204bの側面の一部を覆うように形成される。したがって、フランジカバー222の断面形状は、内周側に突出した突起部222aを有するL字状となる。断面L字状でリング状のフランジカバー222の突起部222aの内周面は、筒状部204bの外周面と隙間を介して配置され、突起部222a以外の内面は本体204の外周縁部204cと隙間を介して配置される。また、フランジカバー222の突起部222aの内径は、外周縁部204cの外径より小さく形成される。したがって、筒状部204bと突起部222aとの位置関係に関係なく、外周縁部204cがフランジカバー222の突起部222aを通りぬけることはない。
Further, a ring-shaped
フランジカバー222には、フランジ212のネジ孔216および貫通孔218に対応する位置に、それぞれネジ用孔224および貫通孔226が形成される。ネジ用孔224には段差が設けられ、ボルトの頭部が隠れる部分と雄ネジ部が挿通される部分とて構成される。このネジ用孔224を通してボルトをフランジ212のネジ孔216に螺入することにより、フランジ212とフランジカバー222とが固定される。このとき、コイルバネ220の力により、本体204とフランジ212とが離れる向きに力が働くが、フランジ222の突起部222aと外周縁部204cとが引っかかるため、本体204とフランジ212とが分離することはない。
In the
このフローティングユニット200では、上述のように、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸とが平行にずれている場合に、これらの中心軸を一致させることができる。さらに、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸とが交差している場合、部品の穴に軸部材を挿入しようとすると、図35に示すように、フランジ212の凹部212a内でアングルガイド210が回動し、一方のコイルバネ220が縮むとともに、その反対側のコイルバネ220が伸びる。それにより、本体204の中心軸が傾き、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸とを平行に調整することができる。したがって、このフローティングユニット200を用いれば、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸との平行方向のずれだけでなく、角度的なずれも調整することができる。
In the floating
なお、上述の各実施例では、第2のバネ部材として、センターボスの軸方向に力を加えるバネ部材が用いられているが、図36(a)および図36(b)に示すように、第1のバネ部材と同様の構成とすることができる。すなわち、フローティングユニット250は、底板部252aと筒状部252bとを含む本体252を含む。底板部252a上には下側ボール当て板254が配置され、下側ボール当て板254上には、下側ボールリテーナ256が配置され、下側ボールリテーナ256に形成された貫通孔にボール258が保持される。
In each of the above-described embodiments, a spring member that applies a force in the axial direction of the center boss is used as the second spring member, but as shown in FIGS. 36 (a) and 36 (b), It can be set as the structure similar to a 1st spring member. That is, the floating
下側ボールリテーナ256の内部にはセンターボス260が配置され、センターボス260から外周側に向かって突出する中間ボール当て板262が下側ボールリテーナ256に保持されたボール258上に配置される。さらに、中間ボール当て板262上には上側ボールリテーナ264が配置され、上側ボールリテーナ264に形成された貫通孔にボール258が保持される。上側ボールリテーナ264に保持されたボール258上には、上側ボール当て板266が配置される。
A
下側ボールリテーナ256および上側ボールリテーナ264の内周面には溝268が形成され、図36(b)に示すように、略正四角形状の第1のセンターバネ270の角部に相当する部分が溝268に嵌め込まれる。そして、第1のセンターバネ270の隣接する角部に相当する部分間の中間部が、センターボス260の側面に当接するように配置される。それにより、センターボス260は、下側ボールリテーナ256および上側ボールリテーナ264の中央部で安定して保持される。
さらに、図36(a)に示すように、下側ボールリテーナ256および上側ボールリテーナ264に対応する位置において、本体252の内面に溝272が形成される。溝272には、図36(b)に示すように、第1のセンターバネ270より大きい略正四角形状の第2のセンターバネ274の角部に相当する部分が嵌め込まれる。そして、第2のセンターバネ274の隣接する角部に相当する部分間の中間部が、下側ボールリテーナ256および上側ボールリテーナ264の外側面に当接される。それにより、センターボス260は、本体252の底板部252aの中央部で安定して保持される。
Further, as shown in FIG. 36A, a
このようなフローティングユニット250においても、部品の穴の中心軸と軸部材の中心軸とを一致させて、部品の穴に軸部材を挿入することができ、挿入後には、センターボス260を基本位置に戻すことができる。しかも、センターボス260に荷重が加わっても、下側ボール当て板254を介して本体252の底板部22aで受け止められるため、耐荷重性の大きいフローティングユニット250を得ることができる。
Also in such a floating
上述のいずれのフローティングユニットについても、ゴムや合成樹脂などの劣化しやすい材料で形成された部品が使用されていない。そのため、部品の破損が少なく、フローティングユニットを長時間使用することができるとともに、大きい耐荷重性を得ることができる。 For any of the above-described floating units, parts formed of a material that easily deteriorates such as rubber and synthetic resin are not used. Therefore, there is little damage of components, the floating unit can be used for a long time, and a large load resistance can be obtained.
10 フローティングユニット
12 本体
26 下側ボール当て板
32 下側ボールリテーナ
40 ボール
42 中間ボール当て板
44 上側ボールリテーナ
52 上側ボール当て板
56 センターボス
60 センターバネ
62 天板
78 クランクピン
82 皿バネ
84 プラグ
100 フローティングユニット
102 本体
118 下側ボール当て板
128 下側ボールリテーナ
132 ボール
134 中間ボール当て板
140 ボスホルダ
150 上側ボールリテーナ
154 ボール
156 センターバネ
158 上側ボール当て板
162 センターボス
170 天板
182 ピン
184 バネホルダ
190 皿バネ
192 プラグ
200 フローティングユニット
202 平行調整部
204 本体
210 アングルガイド
212 フランジ
220 コイルバネ
222 フランジカバー
250 フローティングユニット
252 本体
254 下側ボール当て板
256 下側ボールリテーナ
258 ボール
260 センターボス
262 中間ボール当て板
264 上側ボールリテーナ
266 上側ボール当て板
270 第1のセンターバネ
274 第2のセンターバネ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記本体の内部に配置されるセンターボス、
前記底板部の反対側において前記本体の端部と間隔を隔てて前記本体の端部を覆うようにして前記センターボスに取り付けられる天板、
前記センターボスを前記本体の底板部に対してスライド可能に支持するためのボール、
前記ボールを所定の位置関係に配置するために前記センターボスの周囲に配置されるリング状のリテーナ、
前記センターボスを前記リテーナの中央部において保持する位置関係となる向きに力を加える第1のバネ部材、および
前記センターボスを前記本体の前記底板部の中央部において保持する向きに力を加える第2のバネ部材を含み、
前記本体の底板部外面側の中央部において球面の一部の形状で突出するアングルガイドが形成され、前記アングルガイドに対応する凹部を有し前記アングルガイドと前記凹部とが接した状態で前記本体を支持するフランジを含み、前記アングルガイドの周囲において前記本体と前記フランジとの間に隙間が形成された状態で前記本体と前記フランジとの間に配置される第3のバネ部材を含む、フローティングユニット。 A cylindrical body having a bottom plate,
A center boss disposed inside the body,
A top plate attached to the center boss so as to cover the end of the main body at an interval from the end of the main body on the opposite side of the bottom plate,
A ball for slidably supporting the center boss with respect to the bottom plate of the main body;
A ring-shaped retainer disposed around the center boss for arranging the balls in a predetermined positional relationship;
A first spring member that applies a force in a direction that holds the center boss in a central portion of the retainer; and a first spring member that applies a force in a direction to hold the center boss in the central portion of the bottom plate portion of the main body. the second spring member only contains,
An angle guide that protrudes in the shape of a part of a spherical surface is formed at a central portion on the outer surface side of the bottom plate portion of the main body, and has a concave portion corresponding to the angle guide, and the main body in a state where the angle guide and the concave portion are in contact with each other. includes a flange for supporting the said angle guide of the third spring member including a gap between the body and the flange at the periphery is disposed between said body and said flange in a state of being formed, Floating unit.
前記本体の内部に配置されるセンターボス、A center boss disposed inside the body,
前記底板部の反対側において前記本体の端部と間隔を隔てて前記本体の端部を覆うようにして前記センターボスに取り付けられる天板、A top plate attached to the center boss so as to cover the end of the main body at an interval from the end of the main body on the opposite side of the bottom plate,
前記センターボスを前記本体の底板部に対してスライド可能に支持するためのボール、A ball for slidably supporting the center boss with respect to the bottom plate of the main body;
前記ボールを所定の位置関係に配置するために前記センターボスの周囲に配置されるリング状のリテーナ、A ring-shaped retainer disposed around the center boss for arranging the balls in a predetermined positional relationship;
前記センターボスを前記リテーナの中央部において保持する位置関係となる向きに力を加える第1のバネ部材、およびA first spring member that applies a force in an orientation that holds the center boss at a central portion of the retainer; and
前記センターボスを前記本体の前記底板部の中央部において保持する向きに力を加える第2のバネ部材を含み、Including a second spring member that applies a force in a direction to hold the center boss at a central portion of the bottom plate portion of the main body;
前記本体の底板部の中央部に貫通孔が形成されるとともに、前記センターボスの底板部にその周囲部分から中央部に向かって凹むように傾斜部が形成され、前記本体の底面に形成された貫通孔側から前記センターボスの前記傾斜部に押し付けられるクランプピンを有し、前記第2のバネ部材が前記クランプピンを前記センターボス側に付勢する、フローティングユニット。A through hole is formed at the center of the bottom plate portion of the main body, and an inclined portion is formed in the bottom plate portion of the center boss so as to be recessed from the peripheral portion toward the center portion, and is formed on the bottom surface of the main body. A floating unit having a clamp pin pressed against the inclined portion of the center boss from the through-hole side, and the second spring member biases the clamp pin toward the center boss.
前記本体の内部に配置されるセンターボス、A center boss disposed inside the body,
前記底板部の反対側において前記本体の端部と間隔を隔てて前記本体の端部を覆うようにして前記センターボスに取り付けられる天板、A top plate attached to the center boss so as to cover the end of the main body at an interval from the end of the main body on the opposite side of the bottom plate,
前記センターボスを前記本体の底板部に対してスライド可能に支持するためのボール、A ball for slidably supporting the center boss with respect to the bottom plate of the main body;
前記ボールを所定の位置関係に配置するために前記センターボスの周囲に配置されるリング状のリテーナ、A ring-shaped retainer disposed around the center boss for arranging the balls in a predetermined positional relationship;
前記センターボスを前記リテーナの中央部において保持する位置関係となる向きに力を加える第1のバネ部材、およびA first spring member that applies a force in an orientation that holds the center boss at a central portion of the retainer; and
前記センターボスを前記本体の前記底板部の中央部において保持する向きに力を加える第2のバネ部材を含み、Including a second spring member that applies a force in a direction to hold the center boss at a central portion of the bottom plate portion of the main body;
前記本体内で前記センターボスを変位させるために、前記センターボスの周囲においてボール当て板を介して上段および下段に配置されるボールを含み、前記ボール当て板の上下面に互いに直交する溝を形成することにより、上段の前記ボールと下段の前記ボールとが互いに直交する向きに変位するようにした、フローティングユニット。In order to displace the center boss within the main body, balls disposed on the upper stage and the lower stage are formed around the center boss via ball contact plates, and grooves perpendicular to each other are formed on the upper and lower surfaces of the ball contact plate Accordingly, the floating unit is configured such that the upper ball and the lower ball are displaced in directions orthogonal to each other.
前記ボスホルダの前記傾斜部に接する傾斜部を有するとともに、前記センターボスおよび前記ボスホルダと対向して配置されるバネホルダを有し、Having an inclined part in contact with the inclined part of the boss holder, and having a spring holder arranged to face the center boss and the boss holder,
前記センターボスの底面の中央部およびそれに対向する前記バネホルダの中央部に半球状の窪み部が形成され、A hemispherical depression is formed at the center of the bottom surface of the center boss and the center of the spring holder opposite to the center.
前記センターボスの半球状の窪み部と前記バネホルダの半球状の窪み部との間に半球状の両端部を有するピンが配置され、前記バネホルダによって保持される前記第2のバネ部材によって前記ピンを介して付勢力が前記センターボスに与えられる、請求項3に記載のフローティングユニット。A pin having hemispherical ends is disposed between the hemispherical recess of the center boss and the hemispherical recess of the spring holder, and the pin is held by the second spring member held by the spring holder. The floating unit according to claim 3, wherein a biasing force is applied to the center boss through the center unit.
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