(57)【要約】【課題】組み付けが容易であり、かじり等の発生がなく、しかも、配置場所を選ばないコンパクトな流体供給装置を提供する。【解決手段】流体供給装置であるエアー供給装置２０は、ワーク位置決め装置に圧縮空気を供給するための装置であって、回転ドラム６を回転可能に支持する支持軸１２の軸部に回動自在に嵌入するエアー供給ハウジング２１を有している。このエアー供給ハウジング２１は、圧縮空気１９を支持軸１２の貫通穴１２ｃを通して供給するエアー供給継手２６を備え、イケール３に対してフローティング状態で支持されており、従って、エアー供給ハウジング２１を組み付けに際して、嵌入する支持軸１２に対して軸心位置調整を必要としない。また、エアー供給ハウジング２１は、コンパクトな形状を有しており、占有スペースが少なく、他の装置への組み込みが容易である。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と、
上記支持部材に回転自在に支持され、内部に流体を通過させる通路を有する回転軸部材と、
上記回転軸部材に相対回転自在に嵌合し、上記回転軸部材に対して上記流体を供給する流体供給部を設けた流体供給部材と、
を備えた流体供給装置であって、
上記流体供給部材は、上記支持部材に対して上記回転軸部材の軸方向および径方向に取り付け隙間を有して支持されていることを特徴とする流体供給装置。
【請求項２】
上記流体は、エアーであることを特徴とする請求項１記載の流体供給装置。
【請求項３】
上記流体供給部材は、黄銅合金で形成し、且つ、回転軸部材は、上記黄銅合金とは異なる金属で形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の流体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアー等の流体を回転軸部材を介して他の装置に供給するための流体供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、流体、例えば、エアーを利用するエアー供給装置としては、エアー供給通路を有するエアー供給回転軸と、エアー供給口を有し、エアー供給回転軸に相対回転摺動可能に嵌合するエアー供給部材とを備えたエアー供給装置が知られている。このようなエアー供給装置においては、エアー供給部材は、エアー供給回転軸に嵌合させた状態で装着される。そして、エアー供給回転軸を介してエアーを供給するエアー供給装置に類似するものとしては、例えば、特開２００２−２４２６０３号公報に開示された回転シリンダがある。
【０００３】
また、上述のエアー供給装置に対して、特開平１０−５８２１４号公報に開示された工作機械用エアーチャックに適用されたエアー供給装置は、回転軸に対してエアー供給部材である管状ブロックがボールベアリングを介して相対回転可能に支持される構造となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２４２６０３号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平１０−５８２１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のエアー供給用回転軸を介してエアーを供給するエアー供給装置では、エアー供給部材がエアー供給回転軸に対して回転摺動可能な状態に正確に位置調整して固定する必要があり、組み付け調整に長い時間を要していた。また、エアー供給部材は、エアー供給回転軸に対して回転摺動状態で嵌合していることから組み付け状態によっては、運転中にかじりが発生する虞もあった。例えば、このエアー供給装置を組立生産ラインに用いられるエアー機器に適用した場合、運転中に、一旦、かじりが発生したとすると、ラインを止めて、エアー供給回転軸、および、エアー供給部材を組み替える必要がある。さらに、その組み替えには上述したように組み付け調整時間を要し、長時間にわたってラインを止めることになり、多大な損失を被る虞がある。
【０００７】
そこで、エアー供給回転軸とエアー供給部材との間にブッシュを介在させるか、或いは、特許文献２に開示の工作機械用エアーチャックに適用されているエアー供給装置のようにボールベアリングを介在させる等の方法を採用することが考えられる。しかしながら、エアー供給装置の占有スペ−スが大きくなるなどにより、既存の生産設備に対して互換性がなくなるといった不具合が生じると共に、エアー供給装置の製作コストが嵩むことも避けられない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、組み付けが容易であり、かじり等の発生がなく、しかも、配置場所を選ばないコンパクトな流体供給装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の流体供給装置は、支持部材と、上記支持部材に回転自在に支持され、内部に流体を通過させる通路を有する回転軸部材と、上記回転軸部材に相対回転自在に嵌合し、上記回転軸部材に対して上記流体を供給する流体供給部を設けた流体供給部材とを備えた流体供給装置であって、上記流体供給部材は、上記支持部材に対して上記回転軸部材の軸方向および径方向に取り付け隙間を有して支持されていることを特徴としている。
【００１０】
この請求項１記載の流体供給装置によれば、流体供給部材が支持部材に対して回転軸部材の軸方向および径方向に所定の隙間のある状態で支持されていることから、流体供給部材の組み付け時に流体供給部材の支持部材への装着が容易である。また、取り付け隙間があることから、流体供給部材が支持部材に対して僅かでも動くことができ、精度を厳密に保つことができなくても回転軸部材が動いた場合に、かじり等が発生することがない。
【００１１】
また、本発明の請求項２記載の流体供給装置は、請求項１記載の流体供給装置において、上記流体は、エアーであることを特徴としている。
【００１２】
この請求項２記載の流体供給装置によれば、流体としてエアーを利用するエアー機器に、この流体供給装置を使用することができる。
【００１３】
本発明の請求項３記載の流体供給装置は、請求項１又は請求項２記載の流体供給装置において、上記流体供給部材は、黄銅合金で形成し、且つ、回転軸部材は、上記黄銅合金とは異なる金属で形成したことを特徴としている。
【００１４】
すなわち、この請求項３記載の流体供給装置によれば、回転軸部材と流体供給部材との間でのかじり発生が確実に防止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるエアー供給装置を適用したワーク位置決め装置の構成を示す図である。図２は、図１のＡ矢視図である。
【００１６】
本実施形態のワーク位置決め装置１０は、機器（ワーク）の組み立てラインに設置され、このライン上の所定の位置にワークを位置決めするための装置であって、位置決めのためにエアー供給装置より供給される圧縮空気によって位置決め用のピンを突出、吸引制御するエアーシリンダが装備されている。
【００１７】
すなわち、図１，２に示すように本実施形態のワーク位置決め装置１０は、ベース１と、ベース１に対向して固定される支持ブラケット２および支持部材であるイケール３と、支持ブラケット２側に固定支持される軸受けブロック４と、イケール３側に固定支持される軸受けブロック５と、軸受けブロック４，５に両端の支持軸１１，１２を介して回転自在に支持される回転ドラム６と、回転ドラム６の上部に取り付けられているエアーシリンダ８と、軸受けブロック４側に支持される駆動モータ１３および減速ギヤボックス１４と、イケール３の外側に装着される流体供給装置としてのエアー供給装置２０とを有してなる。
【００１８】
エアーシリンダ８は、エアー供給装置２０より圧縮空気１９が供給されると、図２に示すようにワーク位置決め用の位置決めピン９がＳ方向に突出し、ワークが所定位置に位置決めされる。圧縮空気１９の供給を停止し、図示しない排気バルブを開放すると、バネの付勢力で位置決めピン９は、エアーシリンダ８内に没入し、ワークは、その位置決め位置から解放される。
【００１９】
回転ドラム６は、駆動モータ１３により回転支持部材としての支持軸１１，１２の軸心Ｃ０  中心にＰ方向に回転可能である。位置決めピン９が没入位置にあるとき、回転ドラム６を反時計回りに回転駆動すると組み立てラインは、他の組み立て装置による組み立てが可能な状態にセットされる。
【００２０】
エアー供給装置２０は、圧縮空気１９を支持軸１２を通して、上記エアーシリンダ８内に圧縮空気１９を供給する装置であり、以下、図３〜６を参照してその構造を説明する。
【００２１】
尚、図３は、エアー供給装置まわりの縦断面図である。図４は、エアー供給装置の分解斜視図である。図５（Ａ）〜（Ｃ）は、エアー供給装置の供給ハウジングの形状を示す図であって、図５（Ａ）が縦断面図、図５（Ｂ）が図５（Ａ）のＢ矢視図、図５（Ｃ）がエアー供給溝部拡大断面図である。図６（Ａ），（Ｂ）は、エアー供給装置のハウジングカバーの形状を示す図であって、図６（Ａ）が縦断面図、図６（Ｂ）が図６（Ａ）のＣ矢視図である。
【００２２】
エアー供給装置２０は、図３に示すように主に一端部が回転ドラム６に固定支持され、中央部位がイケール３に回転可能に支持される支持軸１２と、支持軸１２に相対回転可能に嵌合する流体供給部材としてのエアー供給ハウジング２１と、イケール３に固定され、エアー供給ハウジング２１をフローティング状態で支持するハウジングカバー２２と、当て板２３と、密閉，防塵用のカバープレート２４と、流体供給部である２つのエアー供給継手２６と、１つのエアー供給継手２７とを有して構成される。
【００２３】
支持軸１２は、後述するエアー供給ハウジング２１の素材とは異なる金属で形成され、図４に示すように端部に設けられるフランジ部１２ｂとイケール３の挿通穴３ａを挿通して外方に突出する軸部１２ａと有している。この軸部１２ａには、貫通するエアー通路となる貫通穴１２ｃと、突出する軸部１２ａの外周に設けられる３列のＯリング溝１２ｅと、貫通穴１２ｃのフランジ側端部にエアー供給継手２７を螺着するための接続ねじ部１２ｄとが設けられる。
【００２４】
支持軸１２のフランジ部１２ｂは、回転ドラムの側面部にボルト３１をねじ部１２ｆに螺着することにより固定される。また、軸部１２ａの中央部は、イケール１３にボルト３２により固定支持されている軸受け板５に組み込まれたボールベアリング１３を介して回転自在に支持されている。３列のＯリング溝１２ｅには、３本のＯリング２５が嵌入される。また、接続ねじ部１２ｄには、エアー供給継手２７が螺着され、その継手２７には、エアーシリンダ８側に連結されるエアーチューブ２８が接続される。
【００２５】
エアー供給ハウジング２１は、黄銅合金材料で形成され、外周部２１ａと、外周部２１ａのイケール側端にフランジ部２１ｂと、支持軸１２の軸部１２ａに対して回転自在に嵌入する内周部２１ｃとを有しており、さらに、フランジ部２１ｂの一部に回転規制用の切り欠き２１ｆと、上記内周部２１ｃに沿った２列の流体供給部となる内周溝部２１ｄと、該内周溝２１ｄの側方にそれぞれ外周部２１ａから貫通する２つの継手螺着用接続ねじ部２１ｅと、反イケール側端面上にボルト螺着用ねじ穴２１ｇとが設けられる。
【００２６】
ハウジングカバー２２には、開口部２２ａと、イケール側端面にリング状内周凹部２２ｂと、該凹部に貫通する回転止めボルト３４の螺着用のねじ穴２２ｃと、ボルト挿通穴２２ｄとが設けられている。内周凹部２２ｂには、エアー供給ハウジング２１のフランジ部２１ｂが挿入されるが、フランジ部２１ｂと凹部２２ｂの間には、軸方向および径方向にそれぞれ所定の隙間が設けられており、エアー供給ハウジング２１がフローティング状態で支持される。具体的には、フランジ部２１ｆの外径をＤ２  とし、厚みをｔ１  とし、また、凹部２２ｂの内径をＤ４  とし、軸方向深さｔ２  とすると、支持軸１２の軸部１２ａの径が３５ｍｍであるとき、Ｄ２  とＤ４  の差、および、ｔ１  とｔ２  の差をそれぞれ１ｍｍに設定している。但し、エアー供給ハウジング２１の外周部２１ａの径Ｄ１  とハウジングカバー２２の開口部２２ａの径Ｄ３  との隙間は、径方向隙間より大きくなっている。
【００２７】
エアー供給ハウジング２１等の組み付けは、まず、当て板２３を挿入し、イケール３の面に当て付けた状態でハウジング２１の内周部２１ｃを支持軸１２の軸部１２ａに反イケール側から嵌入させて取り付ける。そして、ハウジングカバー２２をハウジング２１の外周部２１ａを挿通させ、内周凹部２２ｂにハウジング２１のフランジ部２１ｂを嵌め込む。ハウジングカバー２２は、当て板２３に当接させた状態で４本のボルト３３をボルト挿通穴２２ｄを挿通させ、イケール３側のねじ部に螺着して固定される。固定状態でナット３５を装着した状態の回転止めボルト３４をハウジングカバー２２のねじ穴２２ｃに螺合させ、その先端部をエアー供給ハウジング２１の回転規制切り欠き部２１ｆに係合させた状態でナット３５により回転止めボルト３４をロックする。さらに、エアー供給ハウジング２１の端面部にカバープレート２４を当て、ボルト３６をボルト挿通穴２４ａを挿通させてねじ部２１ｇに螺着してカバープレート２４を固定する。さらに、エアー供給ハウジング２１の接続ねじ部２１ｅに２つのエアー供給継手２６を螺着する。該エアー供給継手２６には、外部の圧縮空気供給源からのエアーチューブが接続される。
【００２８】
組み付け状態のエアー供給ハウジング２１は、支持軸１２に回転自在に嵌入した状態で回転止めボルト３４により回転が規制され、イケール３に対しては、ハウジングカバーの凹部２２ｂとエアー供給ハウジングのフランジ部２１ｂの間の隙間分のあるフローティング状態で支持される。したがって、エアー供給ハウジング２１は、組み付けに際して支持軸１２に嵌入させるだけでよく、心合わせ、および、軸傾斜の調整を行うことなしに取り付けることができる。なお、その取り付け状態でエアー供給ハウジング２１は、支持軸１２からの抜け出しがハウジングカバー２２により防止される。尚、取り付け状態でエアー供給ハウジング２１の２つのエアー供給溝である内周溝部２１ｄは、その両側方がＯリング２５によりシールされた状態に保持される。
【００２９】
上述した構成を有する本実施形態のエアー供給装置２０が装着されたワーク位置決め装置１０においては、圧縮空気１９がエアー供給継手２６を介して供給されると、支持軸１２，エアー供給継手２７，エアーチューブ２８を通してエアーシリンダ８に供給される。供給された圧縮空気１９によりエアーシリンダ８の位置決めピン９が突出位置に移動し、ワークの位置決めがなされる。エアー供給継手２６からの圧縮空気を遮断し、図示しないエアーシリンダ８の排気バルブを開放すると、位置決めピン９は、没入し、ワークが解放される。また、駆動モータ１３を回転駆動すると、回転ドラム６が支持軸１１，１２を中心に回動する。
【００３０】
上述したように本実施形態のワーク位置決め装置１０に適用されたエアー供給装置２０によれば、圧縮空気を供給するためのエアー供給ハウジング２１に別部品のブッシュやボールベアリング等を用いる必要がなく、構造が簡単であり、製作コストの低減が可能である。さらには、取り付けのためのスペースが小さく、従来のエアー供給装置と入れ替えが容易である。また、エアー供給ハウジング２１がイケール３に対してフローティング支持されていることからその取り付けに際して支持軸１２への嵌入時の心合わせ調整、および、軸方向の傾き調整が不要であり、組み付けの所要時間が短い。さらに、エアー供給ハウジング２１が黄銅合金で形成され、かつ、自動的に支持軸１２とエアー供給ハウジング２１とが調心されることから支持軸１２の回転によるかじり発生が極めて減少する。従って、かじりの発生に伴うラインの停止頻度が少なくなり、生産性が向上する。万一、エアー供給ハウジング２１の交換が必要となった場合であっても、上述のように組み立て時の心合わせ、傾き調整が不要であることから、組み換え時間が短く、ラインをストップさせる時間が短縮できる。
【００３１】
尚、上述の実施形態においては、供給される流体としてエアーを適用するものであったが、流体としてエアーの他にガス，オイル等を供給する流体供給装置に対して同様の構成を適用すれば、同様の効果を得ることが可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のエアー供給装置によれば、構成が簡単であり、製作コストの低減が実現でき、取り付けスペースも少なく、また、回転軸部材と流体供給部材との間でのかじり発生が少なくなり、装置を適用する生産ライン等の不意な停止も防止して生産性が向上するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】エアー供給装置を適用したワーク位置決め装置の構成を示す説明図
【図２】図１のＡ矢視図
【図３】図１のワーク位置決め装置に適用されるエアー供給装置まわりの縦断面図
【図４】エアー供給装置の分解斜視図
【図５】エアー供給装置のエアー供給ハウジングの説明図
【図６】エアー供給装置のハウジングカバーの説明図
【符号の説明】
３  …イケール（支持部材）
１２  …支持軸（回転軸部材）
１２ｃ…貫通穴（流体を通すための通路）
１９  …圧縮空気，エアー（流体）
２１  …エアー供給ハウジング（流体供給部材）
２１ｄ…内周溝部（流体供給部）
【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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