(57)【要約】【課題】  フローティング部をマグネット化することにより、ガタを無くし、フローティング部の球を受ける部分を面にすることにより上下左右にフローティングすることができるマグネット式フローティングジョイントを提供する。【解決手段】  連結すべき２部材２，３の一方の連結端を球面体に形成し、かつ他方の連結端を平面に形成するとともに、上記連結端のいずれか一方を磁性体で形成し、かつ連結端のいずれか他方に磁石を内蔵したフローティングジョイント。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結すべき２部材の一方の連結端を球面体に形成し、かつ他方の連結端を平面に形成するとともに、上記連結端のいずれか一方を磁性体で形成し、かつ連結端のいずれか他方に磁石を内蔵したことを特徴とするマグネット式フローティングジョイント。
【請求項２】
上記球面体に半球状の球面体を用いたことを特徴とする請求項１に記載のマグネット式フローティングジョイント。
【請求項３】
上記平面状の連結端に磁石を内蔵したことを特徴とする請求項１または２に記載のマグネット式フローティングジョイント。
【請求項４】
上記平面状の連結端の面積を、上記球面体の回動範囲を含むように設定したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のマグネット式フローティングジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空圧、油圧、電動シリンダ用のマグネット式フローティングジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
エアシリンダや油圧シリンダ等の直線駆動型アクチュエータを用いる場合、そのピストンロッドと被駆動部材との連結を行う場合、同軸関係を維持するために、球関節を持つフローティングジョイントが広く用いられている。
【０００３】
図６は、従来、一般的に用いられているフローティングジョイントを示したもので、このフローティングジョイント１００は、円形断面のケーシング１０１と、関節軸１０２の先端に設けられ、ケーシング１０１内に配置された球体１０３と、ケーシング１０１の他端側に形成された連結ナット１０４と、ケーシング１０１の内部空間に収納された球受けリング１０５と、ケーシング１０１の開口面を塞いだキャップリング１０６と等から構成されている。関節軸１０２はその球体１０３が２つの球受け座１０７に収まることでケーシング１０１に回動自在に連結される。
【０００４】
関節軸１０２の他端部に被駆動部材の端が連結され、ケーシング１０１の連結ナット１０４にはシリンダのピストンロッドの先端部が連結される。ピストンロッドと被駆動部材は、球体１０３と球受け座１０７を関節として、相互に回動自在に連結され、それにより、軸心のズレが吸収されてピストンロッドと被駆動部材の双方に無理な力がかかるのを防止している。しかしながら、この従来技術では軸方向の寸法が大きくなりケーシング１０１のサイズが大きなものとなっていた。
【０００５】
そこで、図７に示すように、球関節の球体を、従来１つであったものを、半径の異なる大小２つの球面体１２１と１２２に分けたものが知られている。
このフローティングジョイント１２０は、ケーシング１２３と、関節軸１２５と、球面体１２１と１２２を受ける大小２枚の球受けリング１２７、１２９が設けられている（特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、上記先行技術によると、２つの球面体１２１と１２２をケーシング１２３に内蔵するため、フローティングジョイント１２０全体が大型化し、小型化を図る上で好ましくなかった。また、機械的な接触でフローティングを行っているため、機械的磨耗によりガタが発生し易い構造となっている。そのためガタを嫌う使用方法には使用できなかった。さらに、機構が複雑化するため、小型化には向いていない。
【０００７】
そこで、図８に示すように、連結すべき二部材２０１，２０２のうちの一方の部材２０１の連結端を磁性材より成る球体２１２によって形成し、連結すべき二部材２０１，２０２のうちの他方の部材２０２の連結端に上記球体２１２の半分以下の球面を受け入れ可能な曲率の湾曲面２２４を形成し、同連結端内に、この湾曲面２２４に上記球体２１２を磁着可能な磁力線を放射する磁石２２２を配設したもの（特許文献２）が知られている。
【特許文献１】特開２０００−３２０５３３
【特許文献２】特開平１１−１８２５２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に示した従来技術では、ケーシングを用いないので、ジョイント自体は小型化を図ることができるが、球体２１２を支持する軸部材２１１が、スリーブ２２１の端部に当たり、それ以上の回動が制限されている。また、フローティング部の球面を受ける面も球で彫りこんでいるため上下左右自由にフローティングすることができない課題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決し、フローティング部をマグネット化することにより、ガタを無くし、フローティング部の球を受ける部分を面にすることにより上下左右にフローティングすることができるマグネット式フローティングジョイントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決し、連結すべき２部材の一方の連結端を球面体に形成し、かつ他方の連結端を平面に形成するとともに、上記連結端のいずれか一方を磁性体で形成し、かつ連結端のいずれか他方に磁石を内蔵したことにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、フローティング部をマグネット化することにより、機械的磨耗によるガタが生じないため動力の伝達を確実に行うことができる。フローティング部を球面と平面で行うため、面の範囲内で球面のスライドが可能となり、フローティングの自由度を広げることができる。フローティング部を球面と平面の2部品で構成することができるので、構成が単純で製造が容易である。フローティング部が切り離しできるため、機器の組付け、メンテナンス等が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図示の実施の形態を、図面を参照しながら、詳細に説明する。
図１は本発明のマグネット式フローティングジョイントの基本構成を示す概念図、図２は図１のマグネット式フローティングジョイントの動作説明を示す図である。
【００１３】
図１において、１はワーク取付ベース、２はワーク取付ベース１の下面に装着され、少なくとも連結端の接触部が磁性材料で成形された球受け座である。球受け座２は、内部に永久磁石（図示せず）が内蔵され、表面に、平面状に形成した所定の面積の座部２ａが形成されている。座部２ａは永久磁石によって磁化されて座部２ａ表面が磁石として機能する。３は少なくとも表面が鉄等の磁性材料で構成され、連結端を球面体に形成された球面ロッドである。球面ロッド３は磁性材料で形成した球面体４と、この球面体４に取り付けられたねじ軸５とで構成されている。球面ロッド３は、球面体４を座部２ａの磁気作用によって球受け座２に配置され、かつねじ軸５を介してシリンダ等の作用部に連結されている。
【００１４】
上記構成によると、ワーク取付ベース１に配設したワークに負荷を与える場合に、シリンダ等を作動して球面ロッド３を作動すると、球面ロッド３は、球受け座２の座部２ａに当接して、座部２ａに内蔵した磁石により吸引される。球面ロッド３は磁石の吸引作用によって球受け座２の座部２ａに接触しているので、図２に示すように、球受け座２との位置関係が座部２ａの範囲内Ｌ１で、ずれた場合にも、球受け座２の座部２ａの範囲内Ｌ１でスライドして接続位置を保つことができる。球面ロッド３は、ねじ軸５を１８０度以上に回動することができるので、座部２ａに対して、広範囲の回動位置を保つことができる。
【００１５】
図３は、図１の変形例で、この場合、球面ロッド１３は、少なくとも表面が磁性材料で形成された半球状の球体１４と、この球体１４に取り付けられたねじ軸１５とで構成されている。この球面ロッド１３では、軸方向の長さを短縮することができるので、より小型化を図ることができる。また、球面ロッド１３が当接する座部１１ａとしてワーク取付ベース１１を用いることで、より軸方向の長さを短縮することができる。この場合も、球面ロッド１３は、図４に示すように、座部１１ａの範囲内Ｌ２でスライドすることが可能なので、フローティングの自由度が広がる効果がある。フローティング部品を２品にすることができるため、構成の単純化および資源の節約となる。ケーシングを用いないので、小型化を図れ、スペースの縮小を図ることができる。
【００１６】
図５は、ワークに負荷を与える装置にマグネット式フローティングジョイントを適用した実施の形態を示す斜視図である。
２１はワーク取付ベースで、ワーク取付ベース２１の上にワークが載置されている。２２はワーク取付ベース２１の下面に装着された磁性材料で成形された球受け座である。球受け座２２は、内部に永久磁石（図示せず）が内蔵され、表面を平面に形成した所定の面積の座部２２ａが形成されている。２３は磁石によって吸引される磁性材料を用いた球面ロッドである。この球面ロッド２３は、磁性材料で形成され、球受け座２２の座部２２ａに当接したフローティングジョイントである。球面ロッド２３は、ねじ軸２５を介してシリンダ２４等の出力軸２６に連結されている。シリンダ２４は装置本体２７の下面に取り付けられており、この装置本体２７から上方に延出したアーム部２８に球面ロッド２３の下部側がガイドされている。
【００１７】
この実施例においては、シリンダ２４の作動により出力軸２６および、ねじ軸２５を介して球面ロッド２３を押し上げ、球面ロッド２３が当接する座部２２ａを押圧する。こうして、ワーク取付ベース２１に載置されたワークに負荷を与えることができる。このとき、球面ロッド２３は座部２２ａに吸着されているので、座部２２ａから外れることなく、駆動力の伝達を行うことができる。また、球面ロッド２３は座部２２ａの範囲内で、スライドすることが可能なので、座部２２ａの位置に誤差を生じてもこれに追従することができる。座部２２ａと球面ロッド２３は磁石によって吸着されているので、フローティング部の切り離しが容易で、メンテナンス作業を簡単に行うことができる。また、フローティング部の切り離しができるため、機器の組付けを容易に行うことができる。
【００１８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、球受け座２と球面ロッド３、球面ロッド１３と座部１１ａ、球受け座２２と球面ロッド２３は、少なくとも、いずれか一方に磁石を内蔵して、いずれか他方に、磁石に吸着される材料を用いれば良い。また、磁石に吸着される材料としては鉄等の強磁性体をはじめ、他の磁性材料を用いることもできる。また、磁石は永久磁石に限らず、電磁石を用いても良い。等、その他、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜、変更して実施し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態によるマグネット式フローティングジョイントを示す概念図である。
【図２】図１のマグネット式フローティングジョイントの動作を説明する概念図である。
【図３】本発明の実施の形態によるマグネット式フローティングジョイントの変形例を示す概念図である。
【図４】図３のマグネット式フローティングジョイントの動作を説明する概念図である。
【図５】本発明のマグネット式フローティングジョイントの実施例を示す概念斜視図である。
【図６】従来のマグネット式フローティングジョイントを示す概念断面図である。
【図７】従来のマグネット式フローティングジョイントを示す概念断面図である。
【図８】従来のマグネット式フローティングジョイントを示す概念断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１，１１，２１  ワーク取付ベース
２，２２  球受け座
２ａ，１１ａ，２２ａ  座部
３，１３，２３  球面ロッド
４，１４  球体
５，１５，２５  ねじ軸
２４  シリンダ
【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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