JP4769849B2 - 移送用球体支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転自在に支持した球体によって物体を移動可能に支持する物体の移送用球体支持装置に関する。

この種の装置は、多数の小さい副球を介して凹球面上に大きい主球を回転自在に支持し、その主球により物体を移送可能に支持するようになっている。例えば、下面の平らな物体を幾つかの主球に支持させると、主球が回転自在であることから物体を小さい力で任意の方向に移動させることができる。
従来の移送用球体支持装置により物体を支持して移送しているとき、物体の移動を停止させる、あるいは減速させるには、移送用球体支持装置とは別の装置、例えば、ストッパ、プッシャー、ガイド等により移動方向に抵抗する方向の力を与えている。

前記移送中の物体が、例えばストッパで止められるとき、移送速度が大きいと衝撃が大きくなることによる不都合を回避するために、緩衝部を設けるとか、移送速度を犠牲にして低く押さえる等の手段がとられる。このような場合に、移送用球体支持装置の側で物体に制動力を与えることができれば、ある程度移送速度を早くしてもストッパ作用前に速度を低下させて衝撃を小さくできるから、移送速度の向上に有利である。
また、移送用球体支持装置は、ローラと異なり方向性を持たないため、幾つかの主球が移送物を支持している状態で、主球による支持面が少しでも傾いていると、あるいは傾くと、その傾きの方向に移動を始めてしまうから、予期しない方向の、意図しない移動が起こる恐れがある。例えば、移送中の移送物を一時的に保持したい場合には、厳密に水平を維持しなければ、移送物は保持されることなく、意図しない移動を始めてしまう。このような場合に移送用球体支持装置の側で移動を抑制することができれば、移送物を移送用球体支持装置の上に載荷したままで移送する場合などに有利である。
本発明は、移送用球体支持装置で移送中の物体に、移送用球体支持装置の側から制動作用を与えることができる装置を提供することを課題とする。

本発明の移送用球体支持装置は、上面に凹球面を有する凹球面部材と、前記凹球面に接触した状態で配置され、前記凹球面の開口周縁に位置するものは、上部が前記凹球面の開口よりも上方に突出している多数の副球と、これら多数の副球を介して前記凹球面に回転自在に支持され、上部が前記凹球面よりも上方に突出している主球と、この主球の前記凹球面からの飛び出しを防止するように前記凹球面部材の上方に配置された蓋部材と、この蓋部材と前記凹球面部材の上面との間に昇降可能に設けられた加圧部材と、この加圧部材を少なくとも下降駆動する駆動手段とを、具備している。前記加圧部材が降下時に、前記凹球面の開口より突出している前記副球の上部に接触して押圧する環状の副球接触部を、前記加圧部材が有している。

更に、前記移送用球体支持装置において、前記駆動手段が、流体圧シリンダ、又は電磁石を用いたものである構成とするのがよい。流体圧シリンダを用いる場合は、流体圧力により制動力を調節しやすい利点があり、電磁石を用いる場合は、装置が大きくならない利点がある。

請求項１記載の発明は、移送中の物体に移送用球体支持装置側から制動力を与えて減速又は停止させ、或いは停止位置に保持することができる効果を奏する。
請求項２記載の発明は、液体圧シリンダを用いる場合は、液体圧力により制動力を調整しやすい利点があり、電磁石を用いる場合は,装置が大きくならない利点がある。

本発明の参考例の球体支持装置を、図１を用いて説明する。この移送用球体支持装置１は、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、凹球面部材２、主球３、副球４、蓋部材５、蓋部材駆動手段６等で構成されている。凹球面部材２は、短円柱状部材の上端面に凹球面１０を形成されたものである。その凹球面１０に多数の小径の副球４を一層に並べ、その上に大きい径の主球３を載置してある。従って、主球３は、凹球面に副球４を介して支持され、回転自在である。蓋部材５は、板状のものに主球３の上部が突出するように円孔１１を設けてある。

蓋部材駆動手段６は、主球３の制動手段としてエアシリンダ（流体圧シリンダ）１２を設けたものである。そのエアシリンダ１２は、シリンダ部１３が上端を蓋部材５に結合しており、下方に伸延する途中部分が凹球面部材２を包囲しており、下端にロッドカバー１４を設けてある。そしてピストン１５は、凹球面部材２で形成され、下端部に前記ロッドカバー１４を貫通したロッド部１６を設けてある。ロッド部１６の下部には基盤１７に取付けて固定するための雄ねじ部１８を設けてある。ピストン１５とロッドカバー１４との間に形成される圧力室１９には、ロッド部１６を通って設けられた流体通路２０を介して圧力流体を給排できるようになっている。図中２１、２２はＯリング、２３は復帰ばねである。なお、蓋部材５は、本来は主球３や副球４が凹球面部材２側から飛び出すのを防ぐことを主目的として設けられており、凹球面部材２に固定されていたものであるが、この実施形態では別に制動機能を付加するために、下部をシリンダ部１３に形成して、上下に変位可能としてある。

この移送用球体支持装置１は、圧力室１９に圧縮空気を供給していない時は、図１（ａ）に示すように、蓋部材５及びシリンダ部１３が復帰ばね２３の作用で持ち上げられており、蓋部材５の円孔１１内縁と主球３との間に微小間隙２４が形成され、制動されていない主球３で物体２５を支持した状態である。この状態は、物体２５を任意の方向へ小さい力で移動させることができる、従来の移送用球体支持装置と同じ状態である。なお、蓋部材５及びシリンダ部１３の上昇位置は適当な制限手段で微小間隙２４を調整できるようにしてあるものとする。圧縮空気が供給されると、シリンダ部１３及び蓋部材５が復帰ばね２３に抗して下降し、図１（ｂ）に示すように、蓋部材５の円孔１１内縁が主球３に上から押付けられ、主球３に制動作用を与える。従って、主球３の回転が低下し、そして停止するから、主球３に支持されて移送されていた物体２５は移動速度が低下し、そして停止する。この物体２５の減速及び停止動作は供給する圧縮空気の制御によって任意に制御できる。

本発明の１実施形態の移送用球体支持装置１ａを、図２を用いて説明する。この移送用球体支持装置１ａは、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、凹球面部材２ａ、主球３、副球４、蓋部材５ａ、副球の転動拘束手段３０等で構成されている。凹球面部材２ａは、短円柱状部材の上端面に凹球面１０を形成され、下端に基盤等に対する取付用の外方に突出したフランジ部３１を設けたものである。その凹球面１０に多数の小径の副球４を一層に並べ、その上に大きい径の主球３を載置してある。従って、主球３は、凹球面１０に副球４を介して支持され、回転自在である。蓋部材５ａは、円板状のものの中央部に主球３の上部が突出するように円孔１１を設けたものである。この蓋部材５は、前記主球３が円孔１１から突出し、円孔１１の内縁が主球３に微小な隙間２４を介して近接した状態に、前記凹球面部材２ａに、例えば、４本の円形断面のピンからなる脚状部３２によって間隔を置いて固定されている。

副球の転動拘束手段３０は、加圧部材３３、とその駆動手段３４によって構成されている。加圧部材３３は、主球３表面と凹球面１０との間の副球収容間隙の開放側、つまり上側位置に設けられ、前記脚状部３２を案内部として昇降可能とされ、下降時に椀状をなす副球群の上縁部に接触する環状の接触部３５を有するものであり、例えば、中心孔３６を有する円形の鋼板で形成されている。駆動手段３４は、加圧部材３３を下方へのみ、又は下方と上方へ押圧駆動する電磁線輪である。なお、下方へのみ駆動するものとした場合には復帰ばね３７を設ける。

この移送用球体支持装置１ａは、駆動手段３４により加圧部材３３が上方へ押圧駆動されている状態では、図２（ａ）に示すように、蓋部材５ａの円孔１１内縁と主球３との間に微小間隙２４が形成され、制動されていない主球３で物体２５を支持した状態である。この状態は、物体２５を任意の方向へ小さい力で移動させることができる、従来の移送用球体支持装置と同じ状態である。駆動手段３４により加圧部材３３が下方へ押圧駆動されている状態になると、図２（ｂ）に示すように、副球４の群の上縁部が加圧部材３３により押圧されるから、副球４は自在に循環することができなくなる。つまり主球３が転がる状態、すなわち移送物を移送できる状態は、副球４が主球３の転がり方向にそって凹球面１０上を転動しながら自在に循環している状態であり、この自在に循環している状態を加圧部材３３の押圧力により拘束する。従って、各副球４の転動が拘束されると、主球３の転がりに対して制動力が作用する。加圧部材３３の昇降駆動は駆動手段３４によって任意に操作できるから、物体を支持して移送中の主球３を任意に制動できる。

前記参考例において説明した、蓋部材５の駆動手段６は、加圧部材３３の駆動手段としても適用でき、また、加圧部材３３の駆動手段３４は、蓋部材５の駆動手段としても適用できる。流体圧シリンダはエアシリンダとして示したが油圧シリンダとしても差支えない。また、流体圧力や電磁作用力のほかに、特定の移送用球体支持装置に所定の制動機能を持たせて使用するようなときは、駆動手段にねじを使用してもよい。

前述した実施形態から理解されるようにように、副球４の転動を拘束することによって主球３を制動することにより、移送中の物体を減速させあるいは停止させ、また停止状態に保持することができる移送用球体支持装置となる。

本発明の参考例の異なる状態を示し、（ａ）は主球の自由回転状態の縦断面図、（ｂ）は主球の制動状態の縦断面図である。 本発明の１実施形態の異なる状態を示し、（ａ）は主球の自由回転状態の縦断面図、（ｂ）は主球の制動状態の縦断面図である。

符号の説明

１、１ａ 移送用球体支持装置
２、２ａ 凹球面部材
３ 主球
４ 副球
５、５ａ 蓋部材
６ 蓋部材駆動手段
１０ 凹球面
１１ 円孔
１２ エアシリンダ（流体圧シリンダ）
１３ シリンダ部
１４ ロッドカバー
１５ ピストン
１６ ロッド部
１７ 基盤
１８ 雄ねじ部
１９ 圧力室
２０ 流体通路
２１、２２ Ｏリング
２３ 復帰ばね
２４ 微小間隙
２５ 物体
３１ フランジ部
３２ 脚部
３３ 加圧部材
３４ 駆動手段
３５ 接触部
３６ 中心穴
３７ 復帰ばね

Claims (2)

1. 上面に凹球面を有する凹球面部材と、
   前記凹球面に接触した状態で配置され、前記凹球面の開口周縁に位置するものは、上部が前記凹球面の開口よりも上方に突出している多数の副球と、
   これら多数の副球を介して前記凹球面に回転自在に支持され、上部が前記凹球面よりも上方に突出している主球と、
   この主球の前記凹球面からの飛び出しを防止するように前記凹球面部材の上方に配置された蓋部材と、
   この蓋部材と前記凹球面部材の上面との間に昇降可能に設けられた加圧部材と
   この加圧部材を少なくとも下降駆動する駆動手段とを、
   具備し、前記加圧部材が降下時に、前記凹球面の開口より突出している前記副球の上部に接触して押圧する環状の副球接触部を、前記加圧部材が有する
   移送用球体支持装置。
2. 請求項１記載の移送用球体支持装置において、前記駆動手段が、液体圧シリンダ、又は電磁石を用いたものであることを特徴とする移送用球体支持装置。

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