(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板部を有する筒状の本体、
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。
【請求項２】
底板部を有する筒状の本体、
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。
【請求項３】
底板部を有する筒状の本体、
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。
【請求項４】
端部に傾斜部を有し、前記センターボスを保持するボスホルダ、および
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、
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、
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。
【請求項５】
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、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のフローティングユニット。
【請求項６】
前記第１のバネ部材は略正多角形状に形成され、前記第１のバネ部材の角部に相当する部分が前記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、前記第１のバネ部材の隣接する前記角部に相当する部分の間の中央部が前記センターボスの外面に接触するように配置される、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のフローティングユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】大韓民国特許第１０−０７０６２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【発明の効果】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、この発明のフローティングユニットの内部構造の一例を示す図解図である。
【図２】図２（ａ）は図１に示すフローティングユニットに用いられる本体の平面図であり、図２（ｂ）はその横断面図解図である。
【図３】図３（ａ）は図１に示すフローティングユニットに用いられる下側ボール当て板を示す横断面図解図であり、図３（ｂ）はその平面図である。
【図４】図４（ａ）は図１に示すフローティングユニットに用いられる下側ボールリテーナを示す横断面図解図であり、図４（ｂ）はその平面図である。
【図５】図５（ａ）は図１に示すフローティングユニットに用いられる中間ボール当て板を示す平面図であり、図５（ｂ）はその横断面図解図である。
【図６】図６（ａ）は図１に示すフローティングユニットに用いられる上側ボールリテーナを示す横断面図解図であり、図（ｂ）はその平面図である。
【図７】図７（ａ）は図１に示すフローティングユニットに用いられる上側ボール当て板を示す平面図であり、図７（ｂ）はその横断面図解図である。
【図８】図８（ａ）は図１に示すフローティングユニットに用いられるセンターボスを示す平面図であり、図８（ｂ）はその横断面図解図である。
【図９】図９は図１に示すフローティングユニットに用いられるセンターバネを示す平面図である。
【図１０】図１０（ａ）は図１に示すフローティングユニットに用いられる天板を示す平面図であり、図１０（ｂ）はその横断面図解図である。
【図１１】図１１は図１に示すフローティングユニットに用いられる回転規制ピンを示す側面図である。
【図１２】図１２（ａ）は図１に示すフローティングユニットに用いられるクランプピンを示す平面図であり、図１２（ｂ）はその断面図解図である。
【図１３】図１３（ａ）は図１に示すフローティングユニットに用いられるプラグをし、図１３（ｂ）はその横断面図解図である。
【図１４】図１４は、図１に示すフローティングユニットの変形例を示す図解図である。
【図１５】図１５は、この発明のフローティングユニットの内部構造の他の例を示す図解図である。
【図１６】図１６（ａ）は図１５に示すフローティングユニットに用いられる本体を示す平面図であり、図１６（ｂ）はその横断面図解図である。
【図１７】図１７（ａ）は図１５に示すフローティングユニットに用いられる下側ボール当て板を示す平面図であり、図１７（ｂ）はその横断面図解図である。
【図１８】図１８（ａ）は図１５に示すフローティングユニットに用いられる下側ボールリテーナを示す横断面図であり、図１８（ｂ）はその平面図である。
【図１９】図１９（ａ）は図１４に示すフローティングユニットに用いられる中間ボール当て板を示す上側平面図であり、図１９（ｂ）はその横断面図解図であり、図１９（ｃ）はその下側平面図である。
【図２０】図２０（ａ）は図１５に示すフローティングユニットに用いられるボスホルダの横断面図解図であり、図２０（ｂ）はその平面図である。
【図２１】図２１（ａ）は図１５に示すフローティングユニットに用いられる上側ボールリテーナを示す横断面図解図であり、図２１（ｂ）はその平面図である。
【図２２】図２２は図１５に示すフローティングユニットに用いられるセンターバネを示す平面図である。
【図２３】図２３（ａ）は図１５に示すフローティングユニットに用いられる上側ボール当て板を示す平面図であり、図２３（ｂ）はその横断面図解図である。
【図２４】図２４（ａ）は図１５に示すフローティングユニットに用いられるセンターボスを示す平面図であり、図２４（ｂ）はその断面図解図である。
【図２５】図２５（ａ）は図１５に示すフローティングユニットに用いられる天板を示す平面図であり、図２５（ｂ）はその断面図解図である。
【図２６】図２６は図１５に示すフローティングユニットに用いられるピンを示す平面図である。
【図２７】図２７（ａ）は図１４に示すフローティングユニットに用いられるバネホルダを示す平面図であり、図２７（ｂ）はその横断面図解図である。
【図２８】図２８（ａ）は図１５に示すフローティングユニットに用いられるプラグを示す平面図であり、図２８（ｂ）はその横断面図解図である。
【図２９】図２９は図１５に示すフローティングユニットが基本位置から変位した状態を示す図解図である。
【図３０】図３０は、この発明のフローティングユニットの内部構造のさらに他の例を示す図解図である。
【図３１】図３１（ａ）は図２９に示すフローティングユニットに用いられる本体を示す横断面図解図であり、図３１（ｂ）はその平面図である。
【図３２】図３２（ａ）は図３０に示すフローティングユニットに用いられるアングルガイドを示す横断面図解図であり、図３２（ｂ）はその平面図である。
【図３３】図３３（ａ）は図３０に示すフローティングユニットに用いられるフランジを示す平面図であり、図３３（ｂ）はその横断面図解図である。
【図３４】図３４（ａ）は図３０に示すフローティングユニットに用いられるフランジカバーを示す平面図であり、図３４（ｂ）はその横断面図解図である。
【図３５】図３５は図３０に示すフローティングユニットのセターボスが１°傾いたときの様子を示す図解図である。
【図３６】図３６は、この発明のフローティングユニットの内部構造の別の例を示す図解図である。
【図３７】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。
【図３８】図３８は、図３７に示す従来のフローティングユニットを用いて部品の穴に軸部材を挿入する様子を示す図解図である。
【図３９】図３９は、図３７に示すフローティングユニットの改良例を示す図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【符号の説明】
【００８９】
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
【要約】
【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１【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】
0005981602.tif 000009
【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】
0005981602.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
0005981602.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
0005981602.tif 000031
【図３１】
0005981602.tif 000032
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
0005981602.tif 000036
【図３６】
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【図３７】
0005981602.tif 000038
【図３８】
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【図３９】
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