JPH11132223A - 支持要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】球体に作用する力を該球体と球面座との接触に
よって支持し、且つ球体と一体化した軸の首振りを許容
し得る支持要素の小型化をはかる。 【解決手段】ボール１に雌ネジ６ａを形成すると共に軸
２に雄ネジ６ｂを形成し両者を締結し得るようにする。
第２のケーシング部材３のボス３ｂにボール１の中心か
ら先端側の半球部分を受け入れる球面座８ａを形成する
と共に外周に雄ネジ９ａを形成する。第１のケーシング
部材４に軸２を貫通させる貫通孔10を形成すると共にボ
ール１の中心よりも軸側の半球部分を受け入れる球面座
８ｂを形成し、更に、雄ネジ９ａに螺合する雌ネジ９ｂ
を形成する。第１のケーシング部材４の貫通孔10に軸２
を貫通してボール１に締結する。次に、第２のケーシン
グ部材３の雄ネジ９ａに第１のケーシング部材４の雌ネ
ジ９ｂを締結して支持要素Ａを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、球体と球面とを接
触させて力を支持することによって力の作用方向が変化
しても安定して支持し得る支持要素に関し、特に、全体
を小型化させた支持要素に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばクレーン等の重機に採用されてい
るアウトリガーは、接地面の如何に関わらず、作用する
荷重を安定した状態で支持すると共に地面に伝達するこ
とが要求される。このようなアウトリガーでは、ロッド
の先端にボールを用いたピボット軸受を構成している。

【０００３】上記軸受の要部の構成を図により説明す
る。図３、図４に於いて、ロッド51の先端にはネック部
となる軸52と一体的に構成されたボール53が固着されて
いる。このボール53は球面54を形成した複数の部材55ａ
〜55ｃからなるケーシング55に嵌合されており、これに
より、ロッド51の首振り角度の自由度を得ている。

【０００４】ところで、ロッド51、軸52、ボール53が互
いに一体化されるため、ケーシング55は、下部ケーシン
グ部材55ａはボール53の半球部を受け入れるように形成
することが可能であるが、上部ケーシング部材55ｂ、55
ｃは２分割されてボール53を両側面から挟みこんで夫々
下部ケーシング部材55ａに複数のボルト56によって固定
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の軸受では、
上部ケーシング部材を分割して形成せざるを得ず、下部
ケーシング部材55ａに対する上部ケーシング部材55ｂ、
55ｃの結合を複数のボルト56によることが必須である。
このため、ケーシング55には必然的にボルト56を螺合す
るために必要な肉厚が要求され、ケーシング55の平面視
の直径はボール53の直径に比較して大きなものとなると
いう問題がある。

【０００６】本発明の目的は、球体と球面からなる支持
要素であって小型化を実現した支持要素を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る支持要素は、球体と球面とを接触させて
力を支持し得るように構成した支持要素であって、軸の
端部にネジ結合された球体と、軸心に一致させて前記球
体の中心よりも先端側の半球部分を受け入れる球面を形
成すると共に外周面にネジを形成したボスを有する第２
のケーシング部材と、軸心に一致させて前記ボスに形成
されたネジに螺合するネジを形成すると共に前記球体を
結合した軸を貫通させる孔と球体の中心よりも軸側の部
分を受け入れる球面を形成した第１のケーシング部材と
を有し、前記第１のケーシング部材に形成された孔を貫
通させた軸の端部に球体をネジ結合すると共に該球体を
第２のケーシング部材の球面に嵌合させて第１のケーシ
ング部材のネジを第２のケーシング部材のボスに形成さ
れたネジに締結して構成したものである。

【０００８】上記支持要素では、球体（以下「ボール」
という）と軸とをネジ結合させるように構成したので、
両者を結合させる以前に第１のケーシング部材を嵌合さ
せておくことが出来る。即ち、第１のケーシング部材を
複数に分割することなく、ボールの中心よりも軸側の部
分を受け入れる球面を形成した一体部材として形成する
ことが出来る。

【０００９】このため、ケーシングを第２のケーシング
部材と第１のケーシング部材の２部材によって構成する
ことが可能となり、両ケーシング部材をネジ結合するこ
とが出来る。従って、締結用のボルトが不要であり、こ
のボルトに相当させた肉厚分を薄くすることが出来る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、上記支持要素の好ましい実
施形態について図を用いて説明する。図１は支持要素の
断面図、図２は図１のII−II矢視図である。

【００１１】図に於いて、支持要素Ａは、ボール１を軸
２の端部にネジ結合させて構成すると共に該ボール１を
第２のケーシング部材３にネジ結合した第１のケーシン
グ部材４に形成された球面に受け入れて支持し得るよう
に構成されており、軸２の首振りの自由度を有し、且つ
各ケーシング部材３、４の平面視の直径を小さくしたも
のである。

【００１２】ボール１は予め設定された直径を持って形
成されており、結合する軸２の径と略等しい径を持った
平面１ａが形成され、該平面１ａの軸心５に一致させて
所定深さの雌ネジ６ａが形成されている。この雌ネジ６
ａは作用する力に応じて予め設定された仕様（例えば、
ネジ径、梯形ネジ、台形ネジ等の形状、ピッチ、リード
等）を有している。

【００１３】軸２は力を伝達する部材である例えば油圧
シリンダー等のロッド７等に一体化され、該ロッド７を
介して作用する力をボール１に伝達する機能を有するも
のである。このため、軸２の一方側の端部はロッド７に
一体化されており、先端側にはボール１に形成した雌ネ
ジ６ａに螺合する雄ネジ６ｂが形成されている。

【００１４】軸２と雄ネジ６ｂとの間にはネック部２ａ
が形成されており、該ネック部２ａによって雄ネジ６ｂ
がボール１に形成した雌ネジ６ａに全長にわたって螺合
すると共に、軸２の端面２ｂがボール１の平面１ａに圧
接し得るように構成されている。

【００１５】第２のケーシング部材３は、図示しない例
えば接地面或いは他の推力伝達部材等と当接或いは固定
され、ボール１を介して伝達された力を前記接地面或い
は推力伝達部材に伝達する機能を有するものである。第
２のケーシング部材３は、接地面或いは推力伝達部材と
接続されるフランジ３ａと、ボス３ｂとを有して構成さ
れている。

【００１６】フランジ３ａは力の伝達先の形状に応じた
形状を持って形成される。即ち、支持要素Ａが重機のア
ウトリガーに用いられるような場合、フランジ３ａは接
地圧力を小さくし得るように面積を大きくすることが好
ましい。また支持要素Ａが力を推力伝達部材に用いられ
るような場合、フランジ３ａには該推力伝達部材に取り
付けるためのボルト穴等を形成しておくことが好まし
い。

【００１７】ボス３ｂの内部には軸心５に一致させてボ
ール１の中心から先端側の半球部分を受け入れる球面座
８ａが形成されており、外周には予め想定された支持要
素Ａに作用する力に応じて設定された仕様を持った雄ネ
ジ９ａが形成されている。

【００１８】第１のケーシング部材４は、第２のケーシ
ング部材３と共にボール１を受け入れて該ボール１を介
して伝達された力を支持し、且つ軸２の首振りを許容す
る機能を有するものである。

【００１９】このため、第１のケーシング部材４は円筒
状に形成されており、円筒状の部分であって軸心５と一
致させて、軸２を貫通させると共に該軸２を予め設定さ
れた角度範囲で首振りを許容し得るように形成された貫
通孔10と、貫通孔10と連続して形成されボール１の中心
から軸２側の半球部分を受け入れる球面座８ｂと、球面
座８ｂと連続して第２のケーシング部材３のボス３ｂに
形成した雄ネジ９ａと螺合する雌ネジ９ｂと、が夫々形
成されている。

【００２０】次に、上記各部材１〜４によって支持要素
Ａを構成する手順について説明する。先ず、第１のケー
シング部材４の貫通孔10に軸２を貫通させ、この軸２に
形成した雄ネジ６ｂにボール１に形成した雌ネジ６ａを
螺合して強固に締結する。この状態では、第１のケーシ
ング部材４は貫通孔10に軸２を貫通させて単に引っ掛け
られているのみである。

【００２１】上記の如くしてボール１と軸２を締結した
後、両ネジ６ａ、６ｂに跨がって例えばホローセットボ
ルト11或いはテーパピン、ストレートピン、ロールピン
等を配置し、これにより、ネジ６ａ、６ｂの緩みを防止
してボール１と軸２とを一体化すると共に、軸２に回転
力が作用したとき、この回転力をボール１に伝達し得る
ように構成する。

【００２２】次に、ボール１を第２のケーシング部材３
のボス３ｂの内部に形成した球面座８ａに接触させると
共に軸２を軸心５に略一致させ、この状態を維持して第
１のケーシング部材４に形成した雌ネジ９ｂをボス３ｂ
に形成した雄ネジ９ａに螺合して強固に締結する。

【００２３】上記の如くして第１のケーシング部材４を
第２のケーシング部材３に締結した後、両ネジ９ａ、９
ｂに跨がってホローセットボルト12を配置し、これによ
り、第２のケーシング部材３と第１のケーシング部材４
を強固に一体化する。

【００２４】上記の如く構成された支持要素Ａでは、例
えばロッド７、軸２を介してボール１に矢印ａ方向の力
が作用した場合、この力は第２のケーシング部材３に形
成された球面座８ａを介してボール１から該第２のケー
シング部材３に伝達され、第２のケーシング部材３のフ
ランジ３ａに当接された接地面或いは推力伝達部材に支
持される。またロッド７に矢印ｂ方向の力が作用した場
合、この力は第１のケーシング部材４に形成された球面
座８ｂを介して該第１のケーシング部材４に伝達され、
更に、ネジ９ａ、９ｂを介して第２のケーシング部材３
に伝達される。

【００２５】ロッド７に矢印ａ、ｂ方向の力が作用した
状態で、該ロッド７に軸心５に対して傾斜（首振り）さ
せる方向に力が作用した場合、この力に応じてボール１
は各ケーシング部材３、４に形成された球面座８ａ、８
ｂに接触しつつ摺動し、該ボール１の支持に何ら影響を
与えることなく、ロッド７は首振りが許容される。

【００２６】更に、ロッド７に回転力が作用した場合、
この回転力はホローセットボルト11をかいして軸２から
ボール１に伝達され、該ボール１が球面座８ａ、８ｂに
接触しつつ回転することで、ボール１に支持に対し何ら
影響を与えることがない。

【００２７】上記の如く構成された支持要素Ａに於い
て、第２のケーシング部材３のフランジ３ａに接続する
機構には何ら制限がない。即ち、前記フランジ３ａに例
えば既設管の内部に推進して該管の内面を検査する検査
装置のような装置を取り付けた場合、ロッド７に作用す
る矢印方向の推力を前記検査装置に伝達することが可能
であり、検査装置が既設管に沿って移動する際に、推進
方向がロッド７の軸心に対して傾斜するように変化した
場合であっても、この変化に対応することが可能であ
る。

【００２８】また２個の支持要素Ａのフランジ３ａを対
向させて互いに取り付けることで、首振りの自由度を２
箇所持った継ぎ手を構成することも可能である。このよ
うな継ぎ手は、直進性を保証されない通路内に該通路の
内寸法と略等しい外径を持った物体を通路によって拘束
しつつ推進するような装置に用いて有利である。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
支持要素では、球体と軸をネジ結合させることによっ
て、第１のケーシング部材を１材で形成することが出来
る。このため、第２のケーシング部材に形成したボスの
外周に作用する力に対応して設定された仕様のネジを形
成するすると共に第１のケーシング部材に前記ネジに螺
合するネジを形成して両者をネジ結合することが出来
る。従って、従来の第１のケーシング部材を複数のボル
トによって取り付けていた構造に比較して小型化をはか
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】支持要素の断面図である。

【図２】図１のII−II矢視図である。

【図３】従来のボール軸受の断面図である。

【図４】図３のIV−IV矢視図である。

【符号の説明】

Ａ 支持要素 １ ボール １ａ 平面 ２ 軸 ２ａ ネック部 ２ｂ 端面 ３ 第２のケーシング部材 ３ａ フランジ ３ｂ ボス ４ 第１のケーシング部材 ５ 軸心 ６ａ、９ｂ 雌ネジ ６ｂ、９ａ 雄ネジ ７ ロッド ８ａ、８ｂ 球面座 10 貫通孔 11、12 ホローセットボルト1

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 球体と球面とを接触させて力を支持し得
   るように構成した支持要素であって、軸の端部にネジ結
   合された球体と、軸心に一致させて前記球体の中心より
   も先端側の半球部分を受け入れる球面を形成すると共に
   外周面にネジを形成したボスを有する第２のケーシング
   部材と、軸心に一致させて前記ボスに形成されたネジに
   螺合するネジを形成すると共に前記球体を結合した軸を
   貫通させる孔と球体の中心よりも軸側の部分を受け入れ
   る球面を形成した第１のケーシング部材とを有し、前記
   第１のケーシング部材に形成された孔を貫通させた軸の
   端部に球体をネジ結合すると共に該球体を第２のケーシ
   ング部材の球面に嵌合させて第１のケーシング部材のネ
   ジを第２のケーシング部材のボスに形成されたネジに締
   結したことを特徴とする支持要素。