(57)【要約】【課題】ベースを任意の方向に移動可能とし、かつ、このベースに保持する物品を水平方向に向けた場合であっても、物品が下方に垂れることを抑制する。【解決手段】フローティングユニット１００は、前面１１ｃの中央部分に物品保持部１２を備える板状のベース１０と、ベース１０を収容し、かつ前方側に物品保持部１２を突出または露出させる開口部２５を備えるケース２０と、ベース１０の後面１１ａの少なくとも三箇所に当接するようにケース２０に設けられ、弾性力によりベース１０を前方に押すことでケース２０との間でベース１０を前後方向に支持する複数の第１プランジャ３０と、ベース１０の側面１１ｂの少なくとも三箇所に当接するようにケース２０に設けられ、弾性力によりベース１０を前後方向Ｄ１と直交する直交方向Ｄ２に支持する複数の第２プランジャ４０と、を備える。【選択図】図１
2017221983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面の中央部分に物品保持部を備える板状のベースと、
前記ベースを収容し、かつ前方側に前記物品保持部を突出または露出させる開口部を備えるケースと、
前記ベースの後面の少なくとも三箇所に当接するように前記ケースに設けられ、弾性力により前記ベースを前方に押すことで前記ケースとの間で前記ベースを前後方向に支持する複数の第１プランジャと、
前記ベースの側面の少なくとも三箇所に当接するように前記ケースに設けられ、弾性力により前記ベースを前記前後方向と直交する直交方向に支持する複数の第２プランジャと、を備えるフローティングユニット。
【請求項２】
前記第１プランジャ及び第２プランジャは、前記ベースの後面または側面に当接する先端部分が曲面で形成される、請求項１に記載のフローティングユニット。
【請求項３】
前記ベースは、前記第１プランジャが当接する部分の少なくとも１箇所に、前記先端部分を係止する溝部を有する、請求項２に記載のフローティングユニット。
【請求項４】
前記第１プランジャ及び第２プランジャは、前記ベースの中央を前後方向に通る基準軸の軸周りにそれぞれ等間隔で配置される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフローティングユニット。
【請求項５】
前記ベースの前面と前記ケースとの間に、複数の球状部材が配置され、
前記ベースの後面と前記ケースとの間に、前記後面から前記ケースまでの間隔より径が小さい補助球状部材が複数配置される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフローティングユニット。
【請求項６】
複数の前記球状部材、及び複数の前記補助球状部材の少なくとも一方に対して、それぞれの配置位置を保持するリテーナを備える、請求項５に記載のフローティングユニット。
【請求項７】
前記ケースは、前記ベースとの相対的な回転を規制する回転規制部を有する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のフローティングユニット。
【請求項８】
前記ベースは、中央部分において前後方向に貫通する貫通孔を備え、
前記ケースは、後方側に前記貫通孔に連通する接続孔を備える、請求項１から請求項６のいずれか１項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】
本発明は、フローティングユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークあるいは測定器具などの物品を保持するベースを、所定の平面に沿って移動可能に支持するフローティングユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のフローティングユニットは、ワークを支持するベースの側部にバネが配置され、ベースを平面に沿った方向に移動可能にしている。これにより、ワークをローダ等により搬送する際、ローダ等の把持爪とワークとの位置ズレが生じているときでも、ベースが平面に沿った方向に移動することによりワークを把持爪で把持することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１００６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したフローティングユニットは、ベースの側部をバネで支持する構成であるため、ワークあるいは測定器具などの物品を水平方向に向けて保持した場合に、物品が下方に垂れてしまうといった問題がある。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明は、ベースを任意の方向に移動可能とし、かつ、このベースに保持する物品を水平方向に向けた場合であっても、物品が下方に垂れることを抑制することが可能なフローティングユニッ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】
【０００６】
本発明に係るフローティングユニットは、前面の中央部分に物品保持部を備える板状のベースと、ベースを収容し、かつ前方側に物品保持部を突出または露出させる開口部を備えるケースと、ベースの後面の少なくとも三箇所に当接するようにケースに設けられ、弾性力によりベースを前方に押すことでケースとの間でベースを前後方向に支持する複数の第１プランジャと、ベースの側面の少なくとも三箇所に当接するようにケースに設けられ、弾性力によりベースを前後方向と直交する直交方向に支持する複数の第２プランジャと、を備える。
【０００７】
また、第１プランジャ及び第２プランジャは、ベースの後面または側面に当接する先端部分が曲面で形成されてもよい。また、ベースは、第１プランジャが当接する部分の少なくとも１箇所に、先端部分を係止する溝部を有してもよい。また、第１プランジャ及び第２プランジャは、ベースの中央を前後方向に通る基準軸の軸周りにそれぞれ等間隔で配置されてもよい。また、ベースの前面とケースとの間に、複数の球状部材が配置され、ベースの後面とケースとの間に、後面からケースまでの間隔より径が小さい補助球状部材が複数配置されてもよい。また、複数の球状部材、及び複数の補助球状部材の少なくとも一方に対して、それぞれの配置位置を保持するリテーナを備えてもよい。また、ケースは、ベースとの相対的な回転を規制する回転規制部を有してもよい。また、ベースは、中央部分において前後方向に貫通する貫通孔を備え、ケースは、後方側に貫通孔に連通する接続孔を備えてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ベースが直交方向の他に前後方向、及び前後方向に対する傾斜方向にも移動することができる。また、ベースは、後面及び側面を複数の第１プランジャ及び第２プランジャによって支持され、さらに、第１プランジャによってケースに押し付けられるため、ベースに計測器具を装着する場合、計側器具を水平方向に向けた場合でも、計測器具が下方に垂れることを抑制できる。これにより、計測器具とこの計測器具を差し込む孔部とがずれているときでも計測器具を確実に孔部に挿入することができる。
【０００９】
また、第１プランジャ及び第２プランジャの先端部分が曲面で形成されるものでは、ベースに対して第１プランジャ及び第２プランジャのそれぞれが点接触となるため、ベースの支持を確実かつ容易に行うことができ、ベースに与える弾性力を容易に調整することができる。また、ベースに溝部を有するものでは、第１プランジャの先端部分が溝部に係止されることにより、ベースとケースとを容易に位置決めすることができる。また、第１プランジャ及び第２プランジャが、ベースの中央を前後方向に通る基準軸の軸周りにそれぞれ等間隔で配置されるものでは、第１プランジャ及び第２プランジャにより、ベースに対して均等に弾性力を付与することができる。また、ベースの前面とケースとの間に複数の球状部材が配置され、ベースの後面とケースとの間に複数の補助球状部材が配置されるものでは、球状部材及び補助球状部材によってケースに対するベースの移動を滑らかにすることができる。また、複数の球状部材、及び複数の補助球状部材の少なくとも一方の配置位置を保持するリテーナを備えるものでは、複数の球状部材または補助球状部材が偏って配置されることを防止できる。また、ケースが回転規制部を有するものでは、回転規制部によってベースがケースに対して相対的に回転することを抑制できる。また、ベースが、中央部分において前後方向に貫通する貫通孔を備え、ケースが、後方側に貫通孔に連通する接続孔を備えるものでは、貫通孔や接続孔に配線または配管などを配置することができ、配線または配管などが外部に露出することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るフローティングユニットの一例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すフローティングユニットの平面図である。
【図３】図１に示すフローティングユニットの底面図である。
【図４】第１プランジャ及び溝部の一例を示す断面図である。
【図５】第２プランジャの配置の一例を示す断面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、リテーナの一例を示す平面図である。
【図７】フローティングユニットの使用状態を説明する図である。
【図８】図７に続いてフローティングユニットの使用状態を説明する図である。
【図９】フローティングユニットの他の使用状態を説明する図である。
【図１０】第２実施形態に係るフローティングユニットの他の例を示す縦断面図である。
【図１１】第３実施形態に係るフローティングユニットの他の例を示す縦断面図である。
【図１２】リテーナの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。なお、図面においては、前後方向Ｄ１を水平方向とし、直交方向Ｄ２を上下方向として記載している。
【００１２】
［第１実施形態］
図１は、第１本実施形態に係るフローティングユニット１００の一例を示す縦断面図である。図２は、フローティングユニット１００の一例を示す平面図である。なお、図１は、図２におけるＡ−Ｏ−Ａ断面に沿った構成を示している。図１及び図２に示すように、フローティングユニット１００は、ベース１０と、ケース２０と、第１プランジャ３０と、第２プランジャ４０と、球状部材５０と、補助球状部材６０と、リテーナ７０及び８０と、回転規制部９０と、を備える（回転規制部９０については図２参照）。
【００１３】
ベース１０は、基部１１及び物品保持部１２を有する。ベース１０は、金属、あるいはプレスチック等の樹脂等により形成される。基部１１は、ベース１０の中央を前後方向Ｄ１に通る基準軸ＡＸを中心とした円形環状に形成される。基部１１は、後面１１ａと、側面１１ｂと、前面１１ｃとを有する。後面１１ａは、基準軸ＡＸの後方に配置され、基準軸ＡＸに垂直な平面である。側面１１ｂは、基準軸ＡＸを中心とする円筒面であり、後面１１ａの外周に接続される。前面１１ｃは、基準軸ＡＸの前方に配置され、基準軸ＡＸに垂直な平面であり、側面１１ｂに接続される。
【００１４】
物品保持部１２は、基部１１の前面１１ｃの中央部分に配置される。物品保持部１２は、例えば、物品として計測装置１０２を保持する場合、治具１０１を介して計測装置１０２を保持する。本実施形態において、計測装置１０２は、例えば、測定対象物Ｗに形成された孔部Ｗｈの孔径を測定する。計測装置１０２は、エアを噴出する噴出口１０４を前方の先端部分１０３に有する。噴出口１０４は、前後方向Ｄ１に直交する直交方向Ｄ２に向けて配置される。また、先端部分１０３の先端外周には、テーパ部１０５が形成される。
【００１５】
計測装置１０２は、例えば先端部分１０３を測定対象物Ｗの孔部Ｗｈに挿入し、噴出口１０４から測定対象物Ｗの内面Ｗａに向けてエアを噴出させ、エアの流量（またはエアを噴出する際の抵抗）を計測することで、孔部Ｗｈの孔径を測定する。なお、噴出口１０４から噴出させるエアは、計測装置１０２の側面外側から供給されてもよいし、後述する貫通孔１３及び接続孔２４を介して後方側から計測装置１０２に供給されてもよい。また、物品保持部１２は、上記した計測装置１０２を保持することに限定するものではなく、例えば、他の棒状のセンサ、または加工対象のワークなど、他の種類の物品を保持させてもよい。
【００１６】
物品保持部１２は、例えば円筒状に形成される。ただし、物品保持部１２の形状は、円筒状に限定するものではなく、物品を保持可能な形状であれば、楕円形状、長円形状、あるいは多角形状であってもよい。物品保持部１２は、後述する貫通孔１３の前方側に治具１０１の一部を挿入することにより、治具１０１を位置決めする。治具１０１は、ボルト等の固定部材１４により、物品保持部１２に固定される。また、計測装置１０２は、ボルト等の固定部材１０２ａにより、治具１０１に固定される。これにより、計測装置１０２は、治具１０１、固定部材１０２ａ及び固定部材１４を介してベース１０と一体に固定される。
【００１７】
また、図２に示すように、物品保持部１２の外周には、平面部１２ａが設けられる。平面部１２ａは、物品保持部１２の外周であって中心Ｏを直交方向Ｄ２に挟む位置（後述する貫通孔１３を直交方向Ｄ２に挟む位置）にそれぞれ設けられる。この２つの平面部１２ａは、互いに平行に配置される。
【００１８】
ベース１０は、前後方向Ｄ１に貫通する貫通孔１３を有する。貫通孔１３は、基準軸ＡＸの軸線方向に基部１１及び物品保持部１２を貫通する。貫通孔１３は、基準軸ＡＸの軸線方向に見た場合に、基部１１の中央部に配置される。貫通孔１３は、断面が円形状に形成されるが、これに限定されず、断面が楕円形状、長円形状、あるいは多角形状に形成されてもよい。また、貫通孔１３は、基準軸ＡＸの軸線方向に沿って、開口面積を変化させてもよい。
【００１９】
ケース２０は、ベース１０を収容する。ケース２０は、ベース１０と同様に、金属、あるいはプラスチックなどの樹脂等に形成される。ケース２０は、後部２１と、側部２２と、前部２３とを有する。
【００２０】
後部２１は、基部１１の後面１１ａに対向して配置される。後部２１は、基準軸ＡＸを中心とした円板状に形成される。後部２１は、接続孔２４を有する。接続孔２４は、ベース１０がケース２０に収容された状態において、貫通孔１３に連通する。接続孔２４は、基準軸ＡＸの軸線方向に見た場合に、後部２１の中央部に配置される。接続孔２４及び上記の貫通孔１３により、ケース２０の後部２１の後方と、ベース１０の物品保持部１２の前方とが連通された状態となる。このため、貫通孔１３や接続孔２４に計測装置１０２等の配線や、エア供給の配管などを配置することができる。また、これらの配線または配管などが外部に露出することを防止できる。
【００２１】
側部２２は、基部１１の側面１１ｂに対向して配置される。側部２２は、基準軸ＡＸを中心とした筒状に形成される。本実施形態では、側部２２の外周面が八角形状に形成され、８つの平面部分を有する（後述する図３参照）。また、側部２２の内周面は、基部１１の側面１１ｂと一定間隔をあけて囲むように円筒状に形成される。なお、側部２２の外周面及び内周面の形状は、上記した形状に限定するものではなく、他の形状が適用されてもよい。
【００２２】
前部２３は、基部１１の前面１１ｃに対向して配置される。前部２３は、基準軸ＡＸを中心とした円形環状に形成される。前部２３は、ボルト等の固定部材２７により、側部２２の前方端部に着脱可能に固定される。前部２３が側部２２に対して着脱可能に設けられることにより、ケース２０に収容されるベース１０を容易に取り出し可能であり、また、ベース１０をケース２０に容易に収容可能となっている。
【００２３】
前部２３は、中央部分に開口部２５を有する。開口部２５は、物品保持部１２を前方側に突出または露出させる。本実施形態では、開口部２５は、基準軸ＡＸの軸線方向に見て円形に形成され、物品保持部１２の外径よりも大きい内径に形成される。このため、開口部２５は、物品保持部１２を前方側に突出させた状態で配置可能である。また、前部２３の開口部２５の内周面と、物品保持部１２の外周面との間には、所定の隙間を空けた状態が確保される。
【００２４】
ケース２０は、後部２１と前部２３との間の寸法が基部１１の厚さよりも大きくなっている。このため、ケース２０にベース１０を収容した場合、ケース２０の後部２１と基部１１の後面１１ａとの間、及びケース２０の前部２３と基部１１の前面１１ｃとの間には、それぞれ間隔が形成された状態となる。また、ケース２０は、側部２２の内径が基部１１の外径よりも大きくなっている。このため、ケース２０にベース１０を収容した場合、ケース２０の側部２２と基部１１の側面１１ｂとの間は、周方向にわたって間隔が形成された状態となる。
【００２５】
図３は、フローティングユニット１００の底面図を示している。図３に示すように、複数の第１プランジャ３０は、ケース２０の後部２１に取り付けられる。第１プランジャ３０は、ベース１０の後面１１ａに対して三箇所以上に当接するように配置される。本実施形態では、第１プランジャ３０は、基準軸ＡＸの軸線周りに例えば８個配置されるが、これに限定するものではなく、３個以上７個以下、又は９個以上であってもよい。なお、８個の第１プランジャ３０は、基準軸ＡＸの軸線周りに等間隔で配置されているが、これに限定されず、不等間隔で配置されてもよい。
【００２６】
第１プランジャ３０は、先端部分３１と、弾性部３２とを有する。先端部分３１は、後面１１ａの後方に配置される。先端部分３１は、前方側が後面１１ａに当接する。先端部分３１は、曲面状（例えば球面状）で形成される。したがって、先端部分３１は、後面１１ａに対して点接触となる。このため、複数の第１プランジャ３０により、複数点でベース１０の後面１１ａを支持するので、ベース１０を容易かつ確実に支持することができる。
【００２７】
弾性部３２は、外周面にネジ部を有する筒状体の内部に例えばバネなどの弾性部材を収容したものであり、弾性部材によって先端部分３１を弾性的に支持している。また、外周面のネジ部によってケース２０の後部２１のネジ穴にネジ結合している。したがって、弾性部３２を回転させることにより先端部分３１の突出量を調整することができ、複数の第１プランジャ３０に対して先端部分３１の位置を調整することにより、ベース１０の後面１１ａに与える弾性力を容易に調整することができる。
【００２８】
上記のように、複数の第１プランジャ３０は、弾性部３２によって前方に向けて先端部分３１に弾性力を付与することで、この弾性力によりベース１０を前方に押すことが可能である。また、複数の第１プランジャ３０は、基準軸ＡＸの軸線周りに等間隔で８個配置されているため、後面１１ａの全体にわたって、前方に向けて均等に弾性力を付与することができる。
【００２９】
基部１１の後面１１ａには、溝部１６が設けられる（図１参照）。溝部１６は、後面１１ａのうち複数の第１プランジャ３０の先端部分３１が当接可能な位置に形成される。溝部１６は、基準軸ＡＸを中心とした円周方向に沿って溝状に形成される。また、溝部１６は、複数の第１プランジャ３０が基準軸ＡＸを中心とした円形に配置される場合、第１プランジャ３０の配置に対応して形成される。
【００３０】
図４は、第１プランジャ３０及び溝部１６の一例を拡大して示す図である。図４に示すように、溝部１６は、Ｖ状の断面に形成されるが、Ｕ状または凹状であってもよい。溝部１６は、例えば基準軸ＡＸを中心とした円周方向に形成され、第１プランジャ３０の先端部分３１の一部が入り込む。先端部分３１の一部が溝部１６に入り込むことにより、ベース１０が第１プランジャ３０によって係止される。これにより、ベース１０とケース２０とを容易に基準軸ＡＸを中心に位置決めすることができる。
【００３１】
図５は、第２プランジャ４０の配置の一例を示す断面図である。図５は、図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図を示している。図５に示すように、第２プランジャ４０は、ケース２０の側部２２に取り付けられる。第２プランジャ４０は、ベースの側面１１ｂの三箇所以上に当接するように配置される。本実施形態では、第２プランジャ４０は、基準軸ＡＸの軸線周りに例えば８個配置されるが、これに限定するものではなく、３個以上７個以下、又は９個以上であってもよい。８個の第２プランジャ４０は、基準軸ＡＸの軸線周りに等間隔で配置されている。各第２プランジャ４０は、側部２２の８つの平面部に１つずつ配置されている。このように、上記したケース２０の側部２２は、第２プランジャ４０の個数又は配置に応じた八角形状となっている。
【００３２】
第２プランジャ４０は、先端部分４１と、弾性部４２とを有する。第２プランジャ４０は、側面１１ｂの側方において側面１１ｂを囲むように配置される。先端部分４１は、側面１１ｂに対向する先端部分が側面４１ｂに当接する。先端部分４１は、曲面状（例えば球面状）で形成される。したがって、先端部分４１は、側面１１ｂに対して点接触となる。このため、複数の第２プランジャ４０により、ベース１０を直交方向Ｄ２において容易かつ確実に支持することができる。
【００３３】
弾性部４２は、外周面にネジ部を有する筒状体の内部に例えばバネなどの弾性部材を収容したものであり、弾性部材によって先端部分４１を弾性的に支持している。また、外周面のネジ部によってケース２０の側部２２のネジ穴にネジ結合している。したがって、弾性部４２を回転させることにより先端部分４１の突出量を調整することができ、複数の第２プランジャ４０に対して先端部分４１の位置を調整することにより、ベース１０の側面１１ｂに与える弾性力を容易に調整することができる。
【００３４】
上記のように、複数の第２プランジャ４０は、弾性部４２によって直交方向に向けて先端部分４１に弾性力を付与することで、この弾性力によりベース１０を直交方向Ｄ２に支持する。また、複数の第２プランジャ４０は、基準軸ＡＸの軸線周りに等間隔で８個配置されているため、側面１１ｂの全体にわたって、直交方向Ｄ２に均等に弾性力を付与することができる。また、上記した第１プランジャ３０と第２プランジャ４０とは同一構成のものが使用されてもよい。このように共通部品を用いることにより製造コストを低減することができる。
【００３５】
図１に示すように、球状部材５０及び補助球状部材６０は、ケース２０に対してベース１０が円滑に移動するように、ボールベアリングとして機能する。球状部材５０は、基部１１の前面１１ｃと、ケース２０の前部２３との間に配置される。球状部材５０は、基準軸ＡＸの軸線周りに等間隔で複数配置される。本実施形態では、球状部材５０は、例えば１６個配置されるが、これに限定するものではなく、３個以上１５個以下、又は１７個以上であってもよい。各球状部材５０は、同一の外径のものが用いられる。
【００３６】
ベース１０が第１プランジャ３０によって前方に押される場合、球状部材５０は、基部１１の前面１１ｃと、ケース２０の前部２３との間に挟まれた状態となる。これにより、基部１１の前面１１ｃとケース２０の前部２３との間隔は、球状部材５０の直径に等しい間隔に保持される。
【００３７】
補助球状部材６０は、基部１１の後面１１ａと、ケース２０の後部２１との間に配置される。補助球状部材６０は、基準軸ＡＸの軸線周りに等間隔で複数配置される。本実施形態では、補助球状部材６０は、例えば８個配置されるが、これに限定するものではなく、３個以上７個以下、又は９個以上であってもよい。各補助球状部材６０は、例えば同一径に形成される。また、各補助球状部材６０は、基準軸ＡＸの軸線方向に見た場合に、球状部材５０に重なる位置に配置されるが、この配置に限定するものではなく、他の配置であってもよい。
【００３８】
各補助球状部材６０は、ベース１０が前方に押された状態において、基部１１の後面１１ａとケース２０の後部２１との間隔よりも小さい径に形成される。この場合、基部１１の後面１１ａと補助球状部材６０とは、前後方向Ｄ１に間隔を空けて配置される。したがって、当該前後方向Ｄ１の隙間の分、ベース１０は、前後方向Ｄ１の後方に移動可能であり、又は基準軸ＡＸに対して傾く方向に姿勢を変更することが可能である。
【００３９】
例えば、ベース１０が後方に押圧された場合、第１プランジャ３０の弾性部３２が収縮することによりベース１０が後方に移動する。このとき、補助球状部材６０は、基部１１の後面１１ａとケース２０の後部２１との間に挟持される。これにより、ベース１０が後方に移動するのを補助球状部材６０によって規制する。この状態では、基部１１の後面１１ａとケース２０の後部２１との間隔が、補助球状部材６０の直径に等しい間隔に保持される。なお、上記した球状部材５０及び補助球状部材６０は、同一の球状体を用いてもよい。これにより製造コストを低減できる。また、上記した球状部材５０及び補助球状部材６０を配置するかは任意であり、球状部材５０及び補助球状部材６０の一方または双方がなくてもよい。
【００４０】
図６（Ａ）は、リテーナ７０の一例を示し、図６（Ｂ）は、リテーナ８０の一例を示している。リテーナ７０は、基部１１の前面１１ｃと、ケース２０の前部２３との間に配置される（図１参照）。リテーナ７０は、各球状部材５０の配置位置を保持する。リテーナ７０は、図６（Ａ）に示すように、円形環状かつ板状に形成される。リテーナ７０は、中央開口部７１と、保持開口部７２とを有している。中央開口部７１は、基準軸ＡＸを中心とする円形に形成される。中央開口部７１は、物品保持部１２の外径より大きな内径に形成される。中央開口部７１は、物品保持部１２を前後方向Ｄ１に貫通した状態で配置される。
【００４１】
複数の保持開口部７２は、それぞれ球状部材５０を保持する。各保持開口部７２は、基準軸ＡＸの軸線方向に見て円形に形成される。各保持開口部７２の内径は、球状部材５０の外径より大きく形成され、球状部材５０の転動を許容している。複数の保持開口部７２は、球状部材５０の配置位置に対応するように、基準軸ＡＸの軸線周りに等間隔で複数形成される。保持開口部７２は、球状部材５０を保持することにより、複数の球状部材５０が直交方向Ｄ２に偏って配置されることを抑制する。
【００４２】
リテーナ８０は、基部１１の後面１１ａと、ケース２０の後部２１との間に配置される（図１参照）。リテーナ８０は、各補助球状部材６０の配置位置を保持する。リテーナ８０は、図６（Ｂ）に示すように、円形環状かつ板状に形成される。リテーナ８０は、中央開口部８１と、保持開口部８２と、外周切り欠き部８３と、を有している。中央開口部８１は、基準軸ＡＸを中心とする円形に形成される。中央開口部８１は、ベース１０の貫通孔１３の内径またはケース２０の接続孔２４の内径より大きな内径に形成される。また、中央開口部８１は、貫通孔１３と接続孔２４とを連通する（図１参照）。
【００４３】
複数の保持開口部８２は、それぞれ補助球状部材６０を保持する。各保持開口部８２は、基準軸ＡＸの軸線方向に見て円形に形成される。各保持開口部８２の内径は、補助球状部材６０の外径より大きく形成され、補助球状部材６０の転動を許容している。複数の保持開口部８２は、補助球状部材６０の配置位置に対応するように、基準軸ＡＸの軸線周りに等間隔で複数形成される。保持開口部８２は、補助球状部材６０を保持することにより、複数の補助球状部材６０が直交方向Ｄ２に偏って配置されることを抑制する。
【００４４】
外周切り欠き部８３は、基準軸ＡＸの軸線方向に見た場合に、リテーナ８０の外周から内側に切り欠いて形成される。各外周切り欠き部８３は、第１プランジャ３０を前後方向Ｄ１に貫通な大きさに形成される。本実施形態では、外周切り欠き部８３は、基準軸ＡＸの軸線周りに８箇所に設けられる。８個の外周切り欠き部８３は、基準軸ＡＸの軸線方向に見た場合に、第１プランジャ３０に重なる位置に配置される。外周切り欠き部８３が設けられることにより、第１プランジャ３０の先端部分３１がリテーナ８０を貫通して基部１１の後面１１ａに当接可能となる。
【００４５】
図２に示すように、回転規制部９０は、ケース２０に対するベース１０の相対的な回転を規制する。回転規制部９０は、２枚の規制板９１を有する。２つの規制板９１は、ケース２０の前部２３のうち、開口部２５を直交方向Ｄ２に挟む位置にそれぞれ設けられる。各規制板９１は、例えば矩形の板状に形成され、ボルト等の固定部材によって前部２３に固定されている。
【００４６】
各規制板９１は、側面同士が平行に対向するように配置される。側面は、物品保持部１２の平面部１２ａに近接して対向するように配置される。この配置により、ケース２０に対してベース１０が相対的に回転しようとする場合、平面部１２ａと側面とが当接し、両者の相対的な回転が規制される。なお、回転規制部９０を設けるか否かは任意であり、回転規制部９０を設けなくてもよい。
【００４７】
次に、図７から図９を参照して、上記のように構成されたフローティングユニット１００の使用態様を説明する。なお、図７から図９は、フローティングユニット１００を模式的に示すものであり、一部の構成、例えば球状部材５０や補助球状部材６０等の構成を省略している。測定対象物Ｗの孔部Ｗｈの孔径を計測する場合、本実施形態に係るフローティングユニット１００のベース１０に計測装置１０２を装着した状態で、計測装置１０２を測定対象物Ｗの孔部Ｗｈに挿入することにより行う。なお、測定対象物Ｗは、治具等により所定位置に保持された状態である。
【００４８】
図７は、計測装置１０２の先端部分１０３が測定対象物Ｗに達した状態を示す図である。図７に示すように、計測装置１０２を孔部Ｗｈに挿入する際、計測装置１０２と孔部Ｗｈとの位置ズレが生じていることがある。この場合、計測装置１０２を孔部Ｗｈに挿入すると、先ず、先端部分１０３のテーパ部１０５が測定対象物Ｗの端面Ｗｂに当接する。さらに、計測装置１０２を挿入すると、テーパ部１０５によって先端部分１０３には測定対象物Ｗの端面Ｗｂから直交方向Ｄ２の力を受ける。
【００４９】
図８は、ベース１０がケース２０に対して直交方向Ｄ２に移動した状態を示す図である。図８に示すように、先端部分１０３に直交方向Ｄ２の力が作用することにより、計測装置１０２及びベース１０が一体となって、ケース２０に対して直交方向Ｄ２に移動する。その毛結果、計測装置１０２の先端部分１０３は、孔部Ｗｈの内面Ｗａに沿って挿入される。なお、ベース１０が直交方向Ｄ２に移動する際、移動方向にある第２プランジャ４０については弾性部４２が弾性力に抗して収縮し、反対側の第２プランジャ４０については弾性部４２が弾性力によって伸長する。
【００５０】
なお、計測装置１０２を後方に移動させて、先端部分１０３を孔部Ｗｈから抜くと、第２プランジャ４０の弾性部４２の弾性力により、ベース１０は元の位置に復帰する。これにより、ベース１０と一体の計測装置１０２も元の位置に復帰する。
【００５１】
図９は、ベース１０がケース２０に対して基準軸ＡＸの軸線方向に対して角度θ傾くように移動した状態を示す図である。図９に示すように、計測装置１０２の先端部分１０３を孔部Ｗｈに挿入する際、計測装置１０２に対して測定対象物Ｗが傾いて配置されていることがある。この場合、先端部分１０３を孔部Ｗｈに挿入すると、先端部分１０３の側面が測定対象物Ｗの内面Ｗａに当接する。
【００５２】
さらに先端部分１０３を挿入すると、先端部分１０３が内面Ｗａに沿って傾く方向に力を受ける。この力を受けて、ベース１０が、ケース２０に対して傾くように移動することにより、先端部分１０３は傾いた状態で孔部Ｗｈに沿って挿入される。なお、ベース１０が基準軸ＡＸの軸線方向に対して傾く際、第１プランジャ３０の一部については弾性部３２が弾性力に抗して収縮する。また、計測装置１０２を後方に移動させて、先端部分１０３を孔部Ｗｈから抜くと、第１プランジャ３０の弾性部３２の弾性力により、ベース１０及び計測装置１０２は元の位置に復帰する。
【００５３】
また、図示して説明しないが、計測装置１０２の先端部分１０３を孔部Ｗｈに挿入した際、挿入先の奥に部材が存在する場合がある。この場合、奥の部材に先端部分１０３が当たった後に挿入を続けると、ベース１０がケース２０に対して後方に移動する。これにより、計測装置１０２を孔部Ｗｈに所定量以上挿入した場合であっても計測装置１０２の破損を抑制できる。なお、逃げ代（ベース１０がケース２０に対して後方に移動する量）は、例えば１ｍｍ程度に設定されるが、逃げ代は任意に設定可能である。また、上記した図７から図９は、計測装置１０２を水平方向に移動させる例を示しているが、計測装置１０２を上下方向に移動させて測定対象物Ｗの孔部Ｗｈに挿入する場合についても上記と同様である。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係るフローティングユニット１００よれば、ベース１０に装着した計測装置１０２を直交方向Ｄ２、または前後方向Ｄ１、傾斜方向に移動させることができる。これにより、計測装置１０２と孔部Ｗｈとがずれているときでも、計測装置１０２等の向き変えることにより容易かつ確実に計測装置１０２を孔部Ｗｈに挿入することができる。また、ベース１０は、複数の第１プランジャ３０及び第２プランジャ４０により支持され、さらに、第１プランジャ３０によってケース２０に押し付けられるので、計測装置１０２を水平方向に向けて保持する場合でも計測装置１０２が下方に垂れるのを抑制できる。また、ベース１０及びケース２０に貫通孔１３及び接続孔２４を備えるので、フローティングユニット１００を軽量化できる。
【００５５】
［第２実施形態］
上記した第１実施形態では、ベース１０及びケース２０は、貫通孔１３及び接続孔２４を備えているが、これに限定するものではない。図１０は、第２実施形態に係るフローティングユニットの一例を示す断面図である。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。図１０に示すフローティングユニット１００Ａは、ベース１０Ａ及びケース２０Ａに貫通孔及び接続孔が設けられない。図１０に示すように、ベース１０Ａの物品保持部１２は、治具１０１の一部を差し込む凹部１７を備えている。なお、このフローティングユニット１００Ａに計測装置１０２を装着する場合、計測装置へのエアの供給は、計測装置１０２の外側から行われる。
【００５６】
このように、フローティングユニット１００Ａにおいても、第１実施形態と同様に計測装置１０２を水平方向に向けて保持する場合でも計測装置１０２が下方に垂れるのを抑制できる。また、ベース１０Ａ及びケース２０Ａに貫通孔及び接続孔が形成されないため、フローティングユニット１００Ａの剛性を向上できる。
【００５７】
［第３実施形態］
図１１は、第３実施形態に係るフローティングユニット１００Ｂの一例を示す断面図である。以下の説明において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。図１１に示すように、フローティングユニット１００Ｂは、ラビリンスシール部１１０と、リテーナ８０Ｂと、係合ピン８５と、を備えている。
【００５８】
ラビリンスシール部１１０は、ケース２０の前部２３において、開口部２５に沿って一周にわたって形成される。ラビリンスシール部１１０は、物品保持部１２の前方側の外周に形成される突出部と、治具１０１の後方側に形成される突出部と、で形成される環状の凹部１１１に、ケース２０の開口部２５から前方に延びる環状の突出片１１２が入り込むことにより構成される。ラビリンスシール部１１０により、異物がケース２０内に入り込むのを抑制する。また、凹部１１１に突出片１１２が入り込む構成のため、ベース１０がケース２０に対して移動するのを阻害しない。なお、ラビリンスシール部１１０を設けるか否かは任意であり、ラビリンスシール部１１０がなくてもよい。
【００５９】
係合ピン８５は、ベース１０の基部１１に、後方に突出した状態で設けられる。係合ピン８５は、基準軸ＡＸの軸線方向と平行に配置される。係合ピン８５は、後述するリテーナ８０Ｂの内周切り欠き部８４に挿入可能に配置される。
【００６０】
図１２は、リテーナ８０Ｂの一例を示す図である。図１２に示すように、リテーナ８０Ｂは、中央開口部８１と、保持開口部８２と、外周切り欠き部８３と、内周切り欠き部８４と、を有している。中央開口部８１、保持開口部８２、及び、外周切り欠き部８３については、上記実施形態と同様の構成であるため、説明を省略する。内周切り欠き部８４は、中央開口部８１に沿って基準軸ＡＸの軸線周りに等間隔で８箇所に設けられる。８個の内周切り欠き部８４のいずれかに係合ピン８５が挿入される。
【００６１】
このように、フローティングユニット１００Ｂによれば、第１実施形態と同様に計測装置１０２を水平方向に向けて保持する場合でも計測装置１０２が下方に垂れるのを抑制できる。また、係合ピン８５と第１プランジャ３０とによりリテーナ８０Ｂの回転が規制されるため、ベース１０の回転が規制される。なお、このような回転規制を行う構成を設けるか否かは任意であり、例えば、係合ピン８５は設けなくてもよい。
【００６２】
以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上記した実施形態では、物品保持部１２がケース２０の開口部２５から前方に突出した状態を示しているが、この形態に限定されない。例えば、物品保持部１２が開口部２５から突出せずに、露出した形態であってもよい。この形態であっても、開口部２５を介して治具が物品保持部１２に取り付けられ、この治具を介して計測装置１０２等が取り付けられる点は上記した実施形態と同様である。
【符号の説明】
【００６３】
Ｄ１・・・前後方向
Ｄ２・・・直交方向
ＡＸ・・・基準軸
１０、１０Ａ・・・ベース
１１・・・基部
１１ａ・・・後面
１１ｂ・・・側面
１１ｃ・・・前面
１２・・・物品保持部
１３・・・貫通孔
１６・・・溝部
２０、２０Ａ・・・ケース
２４・・・接続孔
２５・・・開口部
３０・・・第１プランジャ
３１・・・先端部分
４０・・・第２プランジャ
４１・・・先端部分
５０・・・球状部材
６０・・・補助球状部材
７０、８０、８０Ｂ・・・リテーナ
７５・・・係合ピン
９０・・・回転規制部
１００、１００Ａ、１００Ｂ・・・フローティングユニット
１０２・・・計測装置
【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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