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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6382072
(24)【登録日】2018年8月10日
(45)【発行日】2018年8月29日
(54)【発明の名称】フリーロックジョイント
(51)【国際特許分類】
F16C 11/10 20060101AFI20180820BHJP
F16C 11/06 20060101ALI20180820BHJP
【ＦＩ】
F16C11/10 F
F16C11/06 R
【請求項の数】5
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2014-224151(P2014-224151)
(22)【出願日】2014年11月4日
(65)【公開番号】特開2016-89923(P2016-89923A)
(43)【公開日】2016年5月23日
【審査請求日】2016年8月19日
【審判番号】不服2017-9200(P2017-9200/J1)
【審判請求日】2017年6月23日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】398042576
【氏名又は名称】三恵工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】特許業務法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】櫻木 喜代治
【合議体】
【審判長】
中村 達之
【審判官】
小関 峰夫
【審判官】
内田 博之
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００６−３０８０７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開昭５５−１４２７１９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
実開昭５８−１２９３２１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
登録実用新案第３１６１７３６（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
F16C 11/00 - 11/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周面の少なくとも一部が球面状のヘッド部及び前記ヘッド部から突き出るように設けられる軸部を備えるボールスタッドと、
一端に前記ヘッド部より小径に形成された開口を有し、前記開口から前記軸部を突出させた状態で前記ヘッド部を回転可能に保持する筒状のソケットと、
前記ソケット内に前記ヘッド部と当接するよう設けられる支持部材と、
前記ソケット内に軸方向にスライド可能に設けられる可動部材と、
前記支持部材と前記可動部材の間に配備されるバネと、
前記可動部材とは別個に設けられ、前記ソケットとのねじ結合により前記ソケットの他端側に装着されるベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記ソケットのねじ込みにより前記可動部材を押し込んでスライドさせる押込部材を備え、
前記支持部材は、前記可動部材のスライドに伴い圧縮する前記バネのバネ圧が作用することにより、前記ソケットに前記ヘッド部を押し当て、
前記可動部材には、コイルバネよりなる前記バネが周囲に配備される押圧部材が設けられ、
前記押圧部材は、前記可動部材のスライドに伴い前記支持部材を押圧するフリーロックジョイント。
一端に前記ヘッド部より小径に形成された開口を有し、前記開口から前記軸部を突出させた状態で前記ヘッド部を回転可能に保持する筒状のソケットと、
前記ソケット内に前記ヘッド部と当接するよう設けられる支持部材と、
前記ソケット内に軸方向にスライド可能に設けられる可動部材と、
前記支持部材と前記可動部材の間に配備されるバネと、
前記可動部材とは別個に設けられ、前記ソケットとのねじ結合により前記ソケットの他端側に装着されるベース部材と、を備え、
前記ベース部材は、前記ソケットのねじ込みにより前記可動部材を押し込んでスライドさせる押込部材を備え、
前記支持部材は、前記可動部材のスライドに伴い圧縮する前記バネのバネ圧が作用することにより、前記ソケットに前記ヘッド部を押し当て、
前記可動部材には、コイルバネよりなる前記バネが周囲に配備される押圧部材が設けられ、
前記押圧部材は、前記可動部材のスライドに伴い前記支持部材を押圧するフリーロックジョイント。
【請求項2】
前記ソケットは、他端に貫通孔を有する底面部を有し、前記押込部材は前記貫通孔に挿通されている請求項１に記載のフリーロックジョイント。
【請求項3】
前記押込部材は、外周面に雄ネジが形成されており、
前記貫通孔は、内周面に前記雄ネジと螺合する雌ネジが形成されている請求項２に記載のフリーロックジョイント。
前記貫通孔は、内周面に前記雄ネジと螺合する雌ネジが形成されている請求項２に記載のフリーロックジョイント。
【請求項4】
前記ソケットの外周面には、平面視六角形状の把持部が外周面から突き出るようにして設けられている請求項１〜３のいずれかに記載のフリーロックジョイント。
【請求項5】
前記支持部材には、前記ヘッド部の外周面の球面に沿ってへこむ窪み部が形成されている請求項１〜４のいずれかに記載のフリーロックジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば照明やテレビ、カメラなどの機器を机や台、床上に位置調整可能に設置したり、各種の部材同士を角度調整可能に接続したりするのに用いられるフリーロックジョイントに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば照明やテレビ、カメラなどの機器を机や台、床上に置いて使用する場合、その設置位置を調整する必要があり、その調整機構としては種々のタイプが提案されているが、ボールジョイントを用いたものが提案されている。
【0003】
例えば特許文献１には、ボールジョイントを用いた位置調整機構を有するプロジェクタが開示されている。この特許文献１では、台などの上に２つの支持板を介して機器を置いて使用する場合の機器の位置調整を目的としており、各支持板から伸びる脚部が開脚することにより機器の位置調整が可能である。各脚部の先端部には、機器内部に固定部を介して回転可能に固定された球状のボールジョイントが接続されている。固定部の固定レバーには調整レバーが連結されており、この調整レバーを操作することにより固定レバーが作動する。固定レバーは、ボールジョイント上部に配置されているボール押さえと協働し、固定レバーが作動することにより支持ピンを中心としてボール押えが回転し、ボール押えにより固定部内に収納されたボールジョイントが固定されることで、ボールジョイントが回転不能となり、機器の位置が固定されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００８−１６０５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上述した特許文献１のような位置調整機構では、ボールジョイントが機器内に固定されているため、その機器専用としてしか利用することができない。また、ボールジョイントを回転不能に固定するのに、調整レバー、固定レバー、ボール押さえなどであるため、構造が複雑で製造コストがかかるという問題点がある。
【0006】
本発明は、上記した課題に着目してなされたもので、構造が簡単でかつ機器を容易に位置調整可能に設置できるフリーロックジョイントを提供することを目的とする。また、各種の部材同士も角度調整可能に接続できるフリーロック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】
【0007】
本発明の前記目的は、外周面の少なくとも一部が球面状のヘッド部及び前記ヘッド部から突き出るように設けられる軸部を備えるボールスタッドと、一端に前記ヘッド部より小径に形成された開口を有し、前記開口から前記軸部を突出させた状態で前記ヘッド部を回転可能に保持する筒状のソケットと、前記ソケット内に前記ヘッド部と当接するよう設けられる支持部材と、前記ソケット内に軸方向にスライド可能に設けられる可動部材と、前記支持部材と前記可動部材の間に配備されるバネと、前記ソケットとのねじ結合により前記ソケットの他端側に装着されるベース部材と、を備え、前記ベース部材は、前記ソケットのねじ込みにより前記可動部材を押し込んでスライドさせる押込部材を備え、前記支持部材は、前記可動部材のスライドに伴い圧縮する前記バネのバネ圧が作用することにより、前記ソケットに前記ヘッド部を押し当てるフリーロックジョイントにより達成される。
【0008】
上記構成のフリーロックジョイントにおいて、前記可動部材には、コイルバネよりなる前記バネが周囲に配備される押圧部材が設けられ、前記押圧部材は、前記可動部材のスライドに伴い前記支持部材を押圧することが好ましい。
【0009】
また、前記ソケットは、他端に貫通孔を有する底面部を有し、前記押込部材は前記貫通孔に挿通されていることが好ましい。
【0010】
また、前記押込部材は、外周面に雄ネジが形成されており、前記貫通孔は、内周面に前記雄ネジと螺合する雌ネジが形成されていることが好ましい。
【0011】
また、前記ソケットの外周面には、平面視六角形状の把持部が外周面から突き出るようにして設けられていることが好ましい。
【0012】
また、前記支持部材には、前記ヘッド部の外周面の球面に沿ってへこむ窪み部が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明のフリーロックジョイントによると、構造が簡単であり、容易に機器の位置調整が可能であり、また、各種の部材同士も容易に任意の方向で固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態に係るフリーロックジョイントの側面図である。
【図5】フリーロックジョイントを用いて機器を設置した状態の側面図である。
【図6】ボールスタッドの側面図である。
【図9】ソケットを構成する胴体部の側面図である。
【図13】ソケットを構成する蓋部の側面図である。
【図17】支持部材の側面図である。
【図21】可動部材の側面図である。
【図24】ベース部材の側面図である。
【図28】フリーロックジョイントの動作を示す断面図である。
【図29】フリーロックジョイントの動作を示す断面図である。
【図30】フリーロックジョイントの動作を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実態形態について添付図面を参照して説明する。図１〜図３は、本発明の一実施形態に係るフリーロックジョイント１の外観構成を示し、図４は、フリーロックジョイント１の内部構成を示している。
【0016】
このフリーロックジョイント１は、図５に示すように、例えば照明やテレビ、カメラなどの機器Ｍを、机や台、床上に位置調整可能に設置したり、各種の部材Ｓ同士を角度調整可能に接続したりするのに用いられるものである。
【0017】
フリーロックジョイント１は、図１〜図４に示すように、ボールスタッド２と、筒状のソケット３と、ソケット３内にボールスタッド２のヘッド部２０と当接するよう設けられる支持部材４と、ソケット３内に軸方向にスライド可能に設けられる可動部材５と、ソケット３内で支持部材４と可動部材５との間に配備されるバネ６と、ソケット３の他端（図示では下端）側に装着されるベース部材７とを備えている。さらに、フリーロックジョイント１はダストカバー８を備えている。
【0018】
ボールスタッド２は、図６〜図８に示すように、鉄や鋼鉄の他、非鉄金属などの金属材料により形成されており、略球形状のヘッド部２０と、ヘッド部２０から突き出るように設けられる軸部２１とを備えている。軸部２１は、機器や各種の部材が装着される部分であり、本実施形態では丸棒状に形成され、先端部分（ヘッド部２０とは反対側の部分）が外周面に雄ネジが形成されたボルト部２２となっている。また、軸部２１のボルト部２２及びヘッド部２０の間にはフランジ２３が設けられている。
【0019】
ヘッド部２０は、外周面の少なくとも一部が断面視で円弧状に湾曲する球面状に形成されており、この球面状の部分がソケット３内で滑らかに転動することで、回転可能となっている。また、ヘッド部２０は、軸部２１が接続される側と反対側の頭頂部が平坦面に形成されている。
【0020】
ソケット３は、図１〜図４に示すように、軸方向一端（図示では上端）に開口３０が形成された略円筒状の部材であり、鉄や鋼鉄の他、非鉄金属などの金属材料により形成されている。ソケット３の一端側の内周面には、内側に向かって突き出る突出部３１が設けられており、ソケット３の開口３０の径は、ボールスタッド２のヘッド部２０の径よりも小さく、突出部３１によりヘッド部２０がソケット３の外部に抜け出るのが防止されている。ボールスタッド２のヘッド部２０は、ソケット３内に回転可能に保持されており、ソケット３（突出部３１）と支持部材４とで挟まれた状態で転動するように構成されている。また、ボールスタッド２の軸部２１は、ソケット３の一端側の開口３０から外部に突出している。ソケット３の突出部３１の表面は、ボールスタッド２のヘッド部２０の外周面の球面に沿った湾曲面に形成されており、これにより、ヘッド部２０がソケット３内で滑らかに回転可能となっている。
【0021】
ソケット３は、本実施形態では、両端が開口する円筒状の胴体部３２（図９〜図１２に示す）と、胴体部３２に固定される蓋部３３（図１３〜図１６に示す）とから構成されている。胴体部３２は、一端（図示では上端）側に上記開口３０及び上記突出部３１を有するとともに、一端側の外周面に凹状の溝部３６が一周にわたって形成されている。この溝部３６は、後述するダストカバー８を固定するためのものである。また、胴体部３２の他端（図示では下端）側の外周面には、把持部３４が外周面から突き出るように一周にわたって設けられている。把持部３４は、所定の肉厚を有しかつ平面視六角形状の板状の部材よりなり、例えばスパナなどの専用工具で把持部３４を掴むことでソケット３を容易に回転させることができる。また、胴体部３２の他端側の内周面には、蓋部３３のフランジ３７が突き当たるよう拡径した段部３５が設けられている。
【0022】
蓋部３３は、一端（図示では上端）にフランジ３７が設けられた有底円筒状の部材である。蓋部３３の底面部３８の中央位置には、底面部３８を貫通する貫通孔３９が形成されている。貫通孔３９は、本実施形態では、内周面に雌ネジが形成されたボルト孔となっている。
【0023】
ソケット３の組み立てに際しては、胴体部３２の他端側の開口から蓋部３３を挿入することで、蓋部３３のフランジ３７を胴体部３２の段部３５に当接させ、この状態で、胴体部３２の他端を蓋部３３のフランジ３７にかしめる。これにより、胴体部３２と蓋部３３とが分離不能かつ一体回転可能に連結される。
【0024】
支持部材４は、ソケット３内の蓋部３３のフランジ３４上に載置されている。支持部材４は、図１７〜図２０に示すように、所定の厚みを有する板状の部材よりなり、本実施形態では円盤状である。支持部材４は、鉄や鋼鉄の他、非鉄金属などの金属材料により形成されている。支持部材４の一方面（図示では上面）の中央位置には、ボールスタッド２のヘッド部２０の外周面の球面に沿ってへこむ窪み部４０が形成されている。これにより、ボールスタッド２のヘッド部２０が支持部材４上でソケット３の突出部３１と挟持された状態で滑らかに回転可能となっている。また、支持部材４の他方面（図示では下面）の中央位置には、後述するバネ６の位置決めのための円形の突起からなる隆起部４１が形成されている。
【0025】
可動部材５は、ソケット３内の蓋部３３の底面部３８上に載置されている。可動部材５は、図２１〜図２３に示すように、所定の厚みを有する板状の部材よりなり、本実施形態では円盤状である。可動部材５は、鉄や鋼鉄の他、非鉄金属などの金属材料により形成されている。可動部材５には、円柱状の押圧部材９が可動部材５の一方面（図示では上面）に直立した姿勢で設けられている。押圧部材９は、常時は、先端（図示では上端）が上方に配置された支持部材４に接触しない長さに設定されている。そして、可動部材５の上方へのスライドに伴い、押圧部材９は支持部材４に接触して押圧するようになっている。
【0026】
バネ６は、図４に示すように、支持部材４と可動部材５との間に配備されている。本実施形態では、バネ６はコイルバネで構成されており、押圧部材９の周囲に配備されている。バネ６は、自然長さの状態で支持部材４と可動部材５との間に配備されており、可動部材５の上方へのスライドに伴い圧縮して、バネ６の復帰しようとするバネ圧が支持部材４に作用する。これにより、支持部材４がソケット３の突出部３１側に向けて付勢されるので、支持部材４によって、ボールスタッド２のヘッド部２０はソケット３の突出部３１に押し当てられる。
【0027】
ベース部材７は、ソケット３とのねじ結合によりソケット３の他端側に装着され、図２４〜図２７に示すように、平面視円形状の底壁部７０と、底壁部７０の周縁に立設される周壁部７１とを備えている。周壁部７１は、内側にソケット３の他端側の蓋部３３を挿入できるように、内径が蓋部３３の外径よりも若干大きく形成されている。底壁部７０の一方面（図示では上面）の中心位置には、円柱状の押込部材１０が直立した姿勢で設けられており、ベース部材７はソケット３に、押込部材１０が貫通孔３９に挿通された状態で装着されている。押込部材１０は、本実施形態では、貫通孔３９の内周面の雌ネジと螺合する雄ネジが外周面に形成されている。ベース部材７は、図５に示すように、機器Ｍを机や台、床上に設置するのに机や台、床上に設置された基礎土台Ａ（もしくは固定板）や、各種の部材Ｓに固定される。
【0028】
ダストカバー８は、弾性変形可能なゴム材又は軟質の合成樹脂材などによって構成され、ソケット３の上部及びソケット３内に収容されるボールスタッド２のヘッド部２０を覆っている。ダストカバー８は、図１及び図４に示すように、軸方向の中央位置が膨らんだ略円筒状に形成されており、一端（図示では上端）がボールスタッド２の軸部２１の外周面に固定されるとともに、他端（図示では下端）がソケット３の胴体部３２の外周面に形成された溝部３６に金属製のサークリップ８０を介して固定されている。このダストカバー８により、ソケット３内に水や塵、異物が浸入するのが防止される。
【0029】
本実施形態のフリーロックジョイント１は、図４に示すように、ソケット３がベース部材７にねじ込まれていない常時においては、バネ６のバネ圧が支持部材４にさほど作用しておらず、ボールスタッド２のヘッド部２０はソケット３内で自由に回転可能である。よって、図２８に示すように、ボールスタッド２の軸部２１の向きを上下・左右・斜めのあらゆる方向に変えることができるので、軸部２１に取り付けられた機器Ｍの位置及び向きを自由に調整できる。また、フリーロックジョイント１により部材Ｓ同士を任意の調整した角度で接続することができる。
【0030】
そして、調整後は、図２９に示すように、ソケット３をベース部材７にねじ込むと、ベース部材７の押込部材１０により可動部材５が押し込まれてソケット３内を上方にスライドする。これにより、バネ６が圧縮され、バネ６の圧縮により生じるバネ圧が支持部材４に作用する。その結果、ボールスタッド２のヘッド部２０が支持部材４によりソケット３の突出部３１に押し当てられるので、ヘッド部２０はソケット３内で回転することが抑制される。ソケット３のねじ込み量を大きくすると、ボールスタッド２のヘッド部２０を挟持する支持部材４及びソケット３の突出部３１の間の締め付け力が強くなり、ヘッド部２０が支持部材４によりソケット３の突出部３１により強く押し当てられる。よって、最終的には、ボールスタッド２のヘッド部２０がソケット３内で回転するのが規制されるので、機器Ｍや部材Ｓを調整した位置や角度などで保持することができる。このとき、図３０に示すように、可動部材５の押圧部材９が支持部材４を押圧することで、ボールスタッド２のヘッド部２０がソケット３の突出部３１にかなり強く当接する状態となり、機器Ｍや部材Ｓを調整した位置や角度などでより強く保持（固定）することができる。
【0031】
一方で、ソケット３のねじ込み量を小さくすると、ボールスタッド２のヘッド部２０を挟持する支持部材４及びソケット３の突出部３１の間の締め付け力が弱くなるので、ソケット３のねじ込み量を加減することにより、締め付け力を調整することができる。
【0032】
以上のように、本実施形態のフリーロックジョイント１によると、ある特定の機器専用としてしか利用することができないということはなく、様々な機器Ｍを位置調整可能に設置したり、各種の部材Ｓを角度調整可能に接続することができる。また、ソケット３のベース部材７へのねじ込みにより、調整後の機器Ｍや部材Ｓをその位置で保持できるので、調整が容易であり、また、構造が簡単であるので、製造コストも安価である。
【0033】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、可動部材５に押圧部材９が設けられているが、押圧部材９は支持部材４に設けられていてもよい。また、バネ６のバネ圧が強ければ、必ずしも押圧部材９を設ける必要はない。なお、押圧部材９を設けない場合には、バネ６は必ずしもコイルバネを用いる必要はなく、板バネなどを用いることもできる。
【0034】
また、上記実施形態では、ソケット３（蓋部３３）の貫通孔３９に雌ネジを形成し、ベース部材７の押込部材１０に雄ネジを形成して、ソケット３及びベース部材７をねじ結合しているが、例えば、ソケット３（蓋部３３）の外周面に雄ネジを形成し、ベース部材７の周壁部７１の内周面に雌ネジを形成して、ソケット３及びベース部材７をねじ結合してもよい。なお、この場合には、ソケット３（蓋部３３）に底面部３８を必ずしも設ける必要はない。
【0035】
また、上記実施形態では、ベース部材７を机や台、床上に設置された基礎土台Ａ（もしくは固定板）に固定しているが、ベース部材７の形状を大きくすることで、ベース部材７自体を机や台、床上に設置する基礎土台としてもよい。
【符号の説明】
【0036】
１ フリーロックジョイント２ ボールスタッド
３ ソケット
４ 支持部材
５ 可動部材
６ バネ
７ ベース部材
９ 押圧部材
１０ 押込部材
３４ 把持部
３８ 底面部
３９ 貫通孔
４０ 窪み部