(57)【要約】【課題】１つの関節構成にて２方向を超える方向への可動を可能とし、従来の関節構成より、耐圧性向上と、耐久性向上と、保守性向上を可能とする関節構成。【解決手段】関節軸に球形面を使用し、関節部品に曲面を使用する事で、１つの関節構成にて２方向を超える方向への可動を可能とし、関節可動時の荷重を分散し伝達する事により、耐圧性及び耐久性を向上させ、関節構成数減少により保守性を高める。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの関節構造で、２方向を超える方向への可動し、従来の関節構成より耐圧性及び耐久性が向上している点を特徴とする関節。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの関節構成にて、２方向を超える可動と、高耐圧性と、高耐久性を特徴とする関節に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の関節構成は、１つの関節構成で２方以上の可動を実現する場合、関節構成を２つ以上組み合わせるか、球状の関節を使用する必要があったが、上記関節構成では高耐圧及び、高負荷に耐えうるものではなかった。図１は、従来の関節構成を２つ組み合わせた関節構成の立体図である。
【０００３】
図１の関節構成では、関節構成と関節構成との接合部分ｓ１で高圧を支えていたる為、接合部分ｓ１の耐圧性を超える荷重が加わった場合、接合部分の変形が生じる。そのため、関節構成と関節構成を組み合わせた関節構成の耐圧性及び耐久性は、１つの関節構成の耐圧性及び耐久性ではなく、関節構成と関節構成の接合部分の耐圧性及び耐久性になっている。
【０００４】
また、球状の関節を使用した場合も、耐圧性及び耐久性は関節構成部分の、わずかな接触部分の耐圧性及び耐久性となる為、高耐圧性及び高耐久性を有するものではなかったが実用上十分であった。
【０００５】
改善策として、１つの関節構成における可動方向を、２方向を超える構成にし、関節構成と関節構成の接合部分を不要とし、関節構成部品と関節構成部品の接触面積を大きくする事で、耐圧性及び耐久性を高める事ができる。図２はこの関節構成の立体図である。
【特許文献１】特開２００１−９６０７２号公報
【特許文献２】特開平７−３１７７５８号公報
【特許文献３】特開平８−６１３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、１つの関節構成で２方向を超える方向への可動を実現するためには、２つ以上の関節構成を組み合わせる必要があったが、関節構成と関節構成との接合部分に対して、接合部分の耐圧性及び耐久性を超える荷重が加わった場合、接合部分の変形が生じる点、及び、関節構成と関節構成を組み合わせた関節構成の耐圧性及び耐久性は、１つの関節構成の耐圧性及び耐久性ではなく、関節構成と関節構成の接合部分の耐圧性及び耐久性になっている点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
球形面を有する関節軸と、前記関節軸の球形面に接する曲面を有する関節部分と、前記関節軸の球形面に接する曲面と一方の関節部分に接する曲面を有するリングと、リングの曲面と接する曲面を有する関節部分からなる関節。
【０００８】
関節軸球形面ｚ１を中心とし、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向への可動を可能とし、関節上部ｕ１の関節軸球形面ｚ１との内接部分に関節上部曲面ｑ１とし、関節軸球ｚ１の関節上部ｕ１との外接部分を関節軸球形面ｑ２とし、関節リングｕ２の関節軸球ｚ１との内接部分を関節リング上部曲面ｒ１とし、関節リングｕ２の関節下部ｄ１との外接部分を関節リング下部曲面ｒ２とし、関節下部ｄ１の関節リングｕ２との内接部分を関節下部曲面ｑ３とする事により、１つの関節構成にて、従来の関節構成より多方向への可動と、耐圧性の向と、耐久性の向上と、関節構成数減少により保守性を高める事ができる関節構成。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の耐圧性及び耐久性向上型多方向可動関節は、関節軸を球形とし、一方の関節に曲面を有するリング状とし、一方の関節を曲面状とする事により、１つの関節構成にて２方向以上の可動を可能とし、耐圧性の向と、耐久性の向上と、関節構成数減少により保守性を高める事を可能としている。
【００１０】
関節上部u１に加わる荷重は、関節上部曲面ｑ１から関節軸球形面ｑ２へ伝わり、関節軸球体ｚ１から関節軸z２へ伝わり、関節軸z２から関節下部d１に伝える事が可能である。
【００１１】
関節上部u１に加わる荷重は、関節上部曲面ｑ１から関節軸球形面ｑ２へ伝わり、関節軸球体ｚ１から関節リング上部曲面へ伝わり、関節リング下部曲面ｒ２から関節下部ｄ１に伝える事が可能である。
【００１２】
関節上部u１に加わる荷重は、関節リングｕ２の関節リング下部曲面ｒ２から関節下部曲面ｑ３へ伝わり、関節下部ｄ１に伝える事が可能である。
【００１３】
上記荷重伝達手段により、１つの関節構成にて、従来の関節構成より多方向への可動が可能となり、荷重を分散し伝達することにより、耐圧性の向上と、耐久性の向上と、関節構成数減少により保守性が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
１つの関節構成にて２方向以上の可動を可能にし、耐圧性及び耐久性を高めるために、関節可動部分と関節軸の接触部分を球形面にする事により、最小部品点数にて実現した。
【実施例１】
【００１５】
図２は、本発明装置の外観の立体図である。
図３は、本発明装置の外観の前面図である。
図４は、本発明装置の外観の側面図である。
【実施例２】
【００１６】
本発明装置が、可動する場合、図１４のｚ１を中心とし、稼働する。図５は、本発明装置が、図２のｘ方向へ可動する場合、図１４のｚ１を中心とした可動時の前面図である。
【実施例３】
【００１７】
図６は、本発明装置が、図２のｙ方向へ可動する場合、図１４のｚ１を中心とした可動時の側面図である。
【実施例４】
【００１８】
図７は、本発明装置が、図２のｚ方向へ可動する場合、図１４のｚ１を中心とした可動時の上面図である。
【実施例５】
【００１９】
本発明装置に用いる半径の数式を下記に示す。
【００２０】
【数１】
2010025298.tif 000003
【数２】
2010025298.tif 000004
【００２１】
上記の数式において、示したように、ｑ１は関節上部曲面、ｑ２は関節軸球形面、ｑ３は関節下部曲面、ｒ１関節リング上部曲面、ｒ２は関節リング下部曲面、ｒは半径である。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
従来の関節構成より耐圧性及び耐久性が高められた事によって、関節構成に対して、より高い圧力が加わる用途に適用でき、関節構成数減少により保守性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】は、従来の関節構成を2つ以上組み合わせた関節構成の立体図である。
【図２】は、本発明装置の外観の立体図である。（実施例１）
【図３】は、本発明装置の外観の前面図である。（実施例１）
【図４】は、本発明装置の外観の側面図である。（実施例１）
【図５】は、本発明装置が、ｘ方向へ可動時の前面図である。（実施例２）
【図６】は、本発明装置が、ｙ方向へ可動時の側面図である。（実施例３）
【図７】は、本発明装置が、ｚ方向へ可動時の上面図である。（実施例４）
【図８】は、本発明装置の関節上部の前面図である。
【図９】は、本発明装置の関節上部の側面図である。
【図１０】は、本発明装置の関節リングの立体図である。
【図１１】は、本発明装置の関節下部の立体図である。
【図１２】は、本発明装置の関節下部の前面である。
【図１３】は、本発明装置の関節下部の側面図である。
【図１４】は、本発明装置の軸部品の立体図である。
【符号の説明】
【００２４】
ｓ１  接合部分
ｕ１  関節上部
ｕ２  関節リング
ｄ１  関節下部
ｚ１  関節軸球体
ｚ２  関節軸軸体
ｑ１  関節上部曲面
ｑ２  関節軸球形面
ｑ３  関節下部曲面
ｒ１  関節リング上部曲面
ｒ２  関節リング下部曲面
【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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【図１４】
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