DE102017220447A1

DE102017220447A1 - Drehantriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE102017220447A1
Application number: DE102017220447.8A
Authority: DE
Inventors: Yoichi Sekii
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2018-08-23
Also published as: CN108508598A; US10495886B2; US20180239153A1; JP2018137931A

Abstract

Diese Drehantriebsvorrichtung ist angeordnet, um ein Schwungrad zu drehen, das angeordnet ist, um eine optische Komponente zu tragen, die wiederum angeordnet ist, um einfallendes Licht, das von einer Lichtquelle kommt, zu reflektieren oder zu ermöglichen, dass reflektiertes Licht, das durch Reflexion des einfallenden Lichts erhalten wird, durch dieselbe hindurchlaufen kann, und beinhaltet einen Motor mit einem sich drehenden Abschnitt und das Schwungrad, wobei das Schwungrad durch den Motor getragen wird und so angeordnet ist, dass es sich um eine Mittelachse dreht, die sich in einer Vertikalrichtung erstreckt. Das Schwungrad beinhaltet zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt, der von einer oberen Oberfläche des Schwungrads axial nach unten zurückgesetzt ist. Das Schwungrad beinhaltet ferner zumindest ein Gewicht, das in dem zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehantriebsvorrichtung.
Eine bekannte Abtastvorrichtung, die zur Positionserkennung in einer am Kopf montierten Anzeige (Head-Mounted Display, HMD) oder dergleichen verwendet wird, weist üblicherweise eine darin eingebaute optische Komponente, wie beispielsweise einen Spiegel, die angeordnet ist, um einfallendes Licht, das von einer Lichtquelle kommt, zu reflektieren, ein Lichtführungsbauteil, das angeordnet ist, um das einfallende Licht und das reflektierte Licht zu führen, und einen Motor auf, der angeordnet ist, um die Abtastvorrichtung zu drehen. Ein bekannter Motor ist beispielsweise in der JP-A 2000-207823 beschrieben. Der in der JP-A 2000-207823 beschriebene Motor beinhaltet ein Loch, das in einem sich drehenden Bauteil des Motors definiert ist, und ein Gewicht kann zur Gleichgewichtskorrektur in das Loch eingepasst sein. So kann eine hohe Drehgenauigkeit sichergestellt werden.
In dem in der JP-A 2000-207823 beschriebenen Motor jedoch ist das Loch in einem oberen Abschnitt des sich drehenden Bauteils des Motors definiert. Deshalb ist es, wenn der Motor in einer Drehantriebsvorrichtung mit einem Schwungrad verwendet wird, das eine optische Komponente, wie zum Beispiel einen Spiegel, die an dem oberen Abschnitt des sich drehenden Bauteils des Motors eingebaut ist, trägt, schwierig, ein Gleichgewicht des sich drehenden Bauteils anzupassen, nachdem das Schwungrad an dem oberen Abschnitt des sich drehenden Bauteils angebracht wurde.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drehantriebsvorrichtung mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Drehantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1.
Eine Drehantriebsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist angeordnet, um ein Schwungrad zu drehen, das angeordnet ist, um eine optische Komponente zu tragen, die wiederum angeordnet ist, um einfallendes Licht, das von einer Lichtquelle kommt, zu reflektieren oder zu erlauben, dass reflektiertes Licht, das durch Reflexion des einfallenden Lichts erhalten wird, durch dieselbe hindurchläuft, und beinhaltet einen Motor mit einen sich drehenden Abschnitt und das Schwungrad, wobei das Schwungrad durch den Motor getragen wird und angeordnet ist, um sich um eine Mittelachse zu drehen, die sich in einer Vertikalrichtung erstreckt. Das Schwungrad beinhaltet zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt, der von einer oberen Oberfläche des Schwungrads axial nach unten zurückgesetzt ist. Das Schwungrad beinhaltet ferner zumindest ein Gewicht, das in dem zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt angeordnet ist.
Gemäß dem obigen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Schwungrad zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt, der von der oberen Oberfläche desselben axial nach unten zurückgesetzt ist, und beinhaltet ferner zumindest ein Gewicht, das in dem zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt angeordnet ist. Entsprechend ist es in der Drehantriebsvorrichtung, bei der das Schwungrad, das angeordnet ist, um die optische Komponente, wie zum Beispiel einen Spiegel, zu tragen, an einem oberen Abschnitt des Motors eingebaut sein kann, möglich, ein Gleichgewicht während einer Drehung zu korrigieren, nachdem das Schwungrad an dem oberen Abschnitt des Motors angebracht wurde, ohne dass das Schwungrad dabei entfernt werden muss, um eine Drehung des Motors zu stabilisieren.
Die obigen und weitere Elemente, Merkmale, Schritte, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich werden. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer Lichtquelle, eines Rahmens und einer Drehantriebsvorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine vertikale Schnittansicht der Drehantriebsvorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
3 eine perspektivische Ansicht eines Schwungrads gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
4 eine perspektivische Ansicht eines Spiegels gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
5 eine Draufsicht des Schwungrads gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
6 eine Draufsicht eines Schwungrads gemäß einer Modifizierung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels;
7 eine Draufsicht eines Schwungrads gemäß einer Modifizierung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels; und
8 eine perspektivische Ansicht von Schwungrädern gemäß einer Modifizierung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es wird hierbei angenommen, dass eine zu einer Mittelachse eines Motors, der unten beschrieben wird, parallele Richtung durch den Begriff „Axialrichtung“, „Axial-“ oder „axial“ bezeichnet wird, dass zu der Mittelachse des Motors senkrechte Richtungen jeweils durch den Begriff „Radialrichtung“, „Radial-“ oder „radial“ bezeichnet werden und dass eine Richtung entlang eines kreisförmigen Bogens, dessen Mitte auf der Mittelachse des Motors liegt, durch den Begriff „Umfangsrichtung“, „Umfangs-“ oder „umfangsmäßig“ bezeichnet wird. Es wird hierbei außerdem angenommen, dass eine Axialrichtung eine vertikale Richtung ist und dass eine Seite, auf der eine Lichtquelle in Bezug auf den Motor angeordnet ist, als eine Oberseite definiert ist. Die Form jedes Baugliedes oder Abschnittes und relative Positionen unterschiedlicher Bauglieder oder Abschnitte werden basierend auf den obigen Annahmen beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die obigen Definitionen der vertikalen Richtung und der Oberseite die Orientierung einer Drehantriebsvorrichtung gemäß einem beliebigen bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei Verwendung in keiner Weise einschränken sollen. Es wird ebenso angemerkt, dass der Ausdruck „parallel“, wie er hierin verwendet wird, sowohl „parallel“ als auch „im Wesentlichen parallel“ beinhaltet. Es wird ebenso angemerkt, dass der Ausdruck „senkrecht“, wie er hierin verwendet wird, sowohl „senkrecht“ als auch „im Wesentlichen senkrecht“ beinhaltet.
Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Struktur der Drehantriebsvorrichtung
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Lichtquelle 6, eines Rahmens 7 und einer Drehantriebsvorrichtung 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Drehantriebsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, die angeordnet ist, um ein Schwungrad 80 zu drehen, das angeordnet ist, um einen Spiegel 61 zu tragen, der wiederum angeordnet ist, um einfallendes Licht 60, das von der Lichtquelle 6 kommt, in einer Radialrichtung (d. h. einer ersten Radialrichtung D1) zu reflektieren, und der später noch beschrieben werden wird, sowie eine Linse 63, die später noch beschrieben werden wird, und um reflektiertes Licht 62, das durch den Spiegel 61 erhalten wird, der das einfallende Licht 60 reflektiert, durch die Linse 63 zu einem Äußeren der Drehantriebsvorrichtung 1 zu emittieren, während sich das Schwungrad 80 dreht. Der Rahmen 7, in den die Lichtquelle 6 eingebaut ist, ist oberhalb der Drehantriebsvorrichtung 1 angeordnet. Der Rahmen 7 ist an einem Gehäuse oder dergleichen, in dem die Drehantriebsvorrichtung 1 angeordnet ist, befestigt. Das einfallende Licht 60, das sich entlang einer Mittelachse 9 eines Motors 10 nach unten bewegt, wird aus der Lichtquelle 6 emittiert. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Lichtquelle 6 und der Rahmen 7 außerhalb der Drehantriebsvorrichtung 1 angeordnet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass sowohl die Lichtquelle 6 als auch der Rahmen 7 alternativ in der Drehantriebsvorrichtung 1 beinhaltet sein könnten.
Bezug nehmend auf 1 beinhaltet die Drehantriebsvorrichtung 1 den Motor 10 und das Schwungrad 80.
Struktur des Motors
Als Nächstes wird die Struktur des Motors 10 beschrieben. 2 ist eine vertikale Schnittansicht der Drehantriebsvorrichtung 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Bezug nehmend auf 2 beinhaltet der Motor 10 einen stationären Abschnitt 2 mit einem Stator 22 und einen sich drehenden Abschnitt 3 mit einem Rotornabenabschnitt 33 und einem Magneten 34. Der Rotornabenabschnitt 33 weist zumindest einen Abschnitt auf, der oberhalb des Stators 22 angeordnet ist, und ist angeordnet, um sich in einer Ringform um die Mittelachse 9 herum zu erstrecken, die sich in der Vertikalrichtung erstreckt. Der stationäre Abschnitt 2 ist relativ zu dem Gehäuse oder dergleichen, in dem die Drehantriebsvorrichtung 1 angeordnet ist, stationär angeordnet. Der sich drehende Abschnitt 3 wird durch einen Lagerabschnitt 23 getragen, der in Bezug auf den stationären Abschnitt 2 um die Mittelachse 9 drehbar ist.
Sobald elektrische Antriebsströme an Spulen 42 angelegt werden, die in dem stationären Abschnitt 2 beinhaltet sind, wird ein Magnetfluss um jeden einer Mehrzahl von Zähnen 412 herum erzeugt, die Magnetkerne für die Spulen 42 sind. Dann erzeugt eine Wechselwirkung zwischen dem Magnetfluss der Zähne 412 und einem Magnetfluss des Magneten 34, der in dem sich drehenden Abschnitt 3 beinhaltet ist, ein Umfangsdrehmoment zwischen dem stationären Abschnitt 2 und dem sich drehenden Abschnitt 3, so dass der sich drehende Abschnitt 3 in Drehung um die Mittelachse 9 in Bezug auf den stationären Abschnitt 2 versetzt wird. So wird bewirkt, dass sich das Schwungrad 80, das durch den sich drehenden Abschnitt 3 drehfähig gehalten wird, zusammen mit dem sich drehenden Abschnitt 3 um die Mittelsachse 9 dreht.
Als Lagerabschnitt 23 wird beispielsweise ein Fluiddynamiklager, bei dem ein Abschnitt des stationären Abschnitts 2 und ein Abschnitt des sich drehenden Abschnitts 3 gegenüber voneinander mit einem Zwischenraum angeordnet sind, in dem ein Schmieröl zwischen denselben vorliegt und der angeordnet ist, um einen Fluiddynamikdruck in dem Schmieröl zu induzieren, verwendet. Es wird angemerkt, dass ein Lager eines anderen Typs, wie zum Beispiel ein Rollelementlager, alternativ als Lagerabschnitt 23 eingesetzt werden könnte.
Struktur des Schwungrads
Als Nächstes wird die Struktur des Schwungrads 80 beschrieben. Im Folgenden wird Bezug auf die 1 und 2 und geeigneterweise auch die 3 und 4 genommen.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Schwungrads 80 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Das Schwungrad 80 wird durch einen oberen Endabschnitt des sich drehenden Abschnitts 3 des Motors 10 getragen und ist angeordnet, um sich zusammen mit dem sich drehenden Abschnitt 3 um die Mittelachse 9 zu drehen. Das Schwungrad 80 ist an einer oberen Oberfläche des sich drehenden Abschnitts 3 beispielsweise durch Ineingriffnahme, ein Haftmittel oder dergleichen befestigt. Bezug nehmend auf 3 beinhaltet das Schwungrad 80 optische Komponenten 90, einen oberen Trägerabschnitt 81, einen unteren Trägerabschnitt 82, einen äußeren Zylinderabschnitt 83, zurückgesetzte Abschnitte 84, die später beschrieben werden, und Gewichte 85, die später beschrieben werden. Die optischen Komponenten 90 beinhalten den Spiegel, der angeordnet ist, um das einfallende Licht 60, das von der Lichtquelle 6 kommt, zu reflektieren, und die Linse 63, die angeordnet ist, um zu ermöglichen, dass das reflektierte Licht 62, das durch den Spiegel 61 erhalten wird, der das einfallende Licht 60 reflektiert, durch dieselbe hindurchlaufen kann. Ein Harz wird beispielsweise als Material des Schwungrads 80 eingesetzt. Insbesondere ist ein Hauptkörper (d. h. ein Teil des Schwungrads 80, der aus dem oberen Trägerabschnitt 81, dem unteren Trägerabschnitt 82 und dem äußeren Zylinderabschnitt 83 besteht) des Schwungrads 80 aus einem stark wärmebeständigen Harz, wie beispielsweise einem LCP-Harz, einem Polycarbonat-Harz oder einem ABS-Harz hergestellt. Zusätzlich ist der Hauptkörper des Schwungrads 80 so angeordnet, dass er ein spezifisches Gewicht in dem Bereich von beispielsweise etwa 1,2 bis etwa 1,7 aufweist.
4 ist eine perspektivische Ansicht des Spiegels 61 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Bezug nehmend auf 4 liegt der Spiegel 61 in der Form eines flachen rechteckigen Parallelepipeds vor. Mit anderen Worten, der Spiegel 61 liegt in der Form einer rechteckigen Platte vor. In einer Situation, in der der Spiegel 61 an dem Schwungrad 80 befestigt ist, weist der Spiegel 61 zumindest einen Abschnitt auf, der an der Mittelachse 9 angeordnet ist, und ist in einem Winkel von 45° in Bezug auf die Axialrichtung und die erste Radialrichtung D1 geneigt. Zusätzlich ist der Spiegel 61 in einen Zwischenraum axial zwischen dem oberen Trägerabschnitt 81 und dem unteren Trägerabschnitt 82 eingepasst und befestigt. Das einfallende Licht 60 trifft auf einen Mittelabschnitt einer oberen Oberfläche 611, die eine reflektierende Oberfläche ist, des Spiegels 61 auf. Der Mittelabschnitt der oberen Oberfläche 611 bezieht sich auf die gesamte obere Oberfläche 611 mit Ausnahme eines Peripherieabschnitts der oberen Oberfläche 611. Ein vollständig reflektierender Spiegel wird beispielsweise als Spiegel 61 eingesetzt.
Der obere Trägerabschnitt 81 ist ein Röhrenabschnitt, der einen oberen vertikalen Zylinderabschnitt 811 und einen horizontalen Zylinderabschnitt 812 aufweist. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispie! sind der obere vertikale Zylinderabschnitt 811, der horizontale Zylinderabschnitt 812, der untere Trägerabschnitt 82 und der äußere Zylinderabschnitt 83 durch einen Harzeinspritzvorgang als ein einzelnes monolithisches Bauteil definiert. Es wird jedoch angemerkt, dass der obere vertikale Zylinderabschnitt 811, der horizontale Zylinderabschnitt 812, der untere Trägerabschnitt 82 und der äußere Zylinderabschnitt 83 alternativ durch separate Bauteile definiert sein könnten. Die zurückgesetzten Abschnitte 84, die später beschrieben werden, werden bei diesem Harzeinspritzvorgang definiert.
Der obere vertikale Zylinderabschnitt 811 ist ein Zylinderabschnitt, der angeordnet ist, um sich von einem radial inneren Endabschnitt des horizontalen Zylinderabschnitts 812 in der Axialrichtung zu erstrecken. Eine Innenumfangsoberfläche des oberen vertikalen Zylinderabschnitts 811 ist angeordnet, um sich parallel zu der Mittelachse 9 des Motors 10 zu erstrecken. Der obere vertikale Zylinderabschnitt 811 ist angeordnet, um einen Lichtweg zu definieren, entlang dessen sich das einfallende Licht 60 in einem Hohlraum 811 radial im Inneren desselben bewegt.
Der horizontale Zylinderabschnitt 812 ist ein Zylinderabschnitt, der angeordnet ist, um sich in einer Radialrichtung (d. h. in der ersten Radialrichtung D1) von einem äußeren Umfangsabschnitt des oberen vertikalen Zylinderabschnitts 811 nach außen zu erstrecken. Ein Hohlraum 814 innerhalb des horizontalen Zylinderabschnitts 812 ist in rechten Winkeln mit dem Hohlraum 813 radial innerhalb des oberen vertikalen Zylinderabschnitts 811 verbunden. Zusätzlich sind der Hohlraum 814 innerhalb des horizontalen Zylinderabschnitts 812, der Spiegel 61 und die Linse 63 angeordnet, um einander bei Betrachtung in der ersten Radialrichtung D1 zumindest teilweise zu überlappen. Der horizontale Zylinderabschnitt 812 ist angeordnet, um einen Lichtweg zu definieren, entlang dessen sich das reflektierte Licht 62 in dem Hohlraum 814 innerhalb desselben bewegt.
Ferner beinhaltet der oberen Trägerabschnitt 81 einen oberen Peripherieträgerabschnitt 815, der so angeordnet ist, dass er sich von einem unteren Endabschnitt des oberen vertikalen Zylinderabschnitts 811 und einem radial inneren Endabschnitt des horizontalen Zylinderabschnitts 812 nach außen erstreckt. Der obere Peripherieträgerabschnitt 815 ist so angeordnet, dass er mit dem Peripherieabschnitt der oberen Oberfläche 611 des Spiegels 61 in der Situation in Kontakt steht, in der der Spiegel 61 an dem Schwungrad 80 befestigt ist. Dies trägt zu einer sichereren Befestigung des Spiegels 61 bei.
Der äußere Zylinderabschnitt 83 ist ein Zylinderbauglied, das so angeordnet ist, dass es sich entlang der Mittelachse 9 radial außerhalb des oberen Trägerabschnitts 81 erstreckt. Eine Außenumfangsoberfläche des äußeren Zylinderabschnitts 83 definiert einen Abschnitt einer Außenumfangsoberfläche des Schwungrads 80. Zusätzlich ist ein Durchgangsloch 800, das so angeordnet ist, dass es in der ersten Radialrichtung D1 durch den äußeren Zylinderabschnitt 83 verläuft, in dem äußeren Zylinderabschnitt 83 an einer Umfangsposition radial außerhalb des horizontalen Zylinderabschnitts 812 definiert. Zusätzlich ist ein radial äußerer Endabschnitt des horizontalen Zylinderabschnitts 812 mit einer Innenumfangsoberfläche eines Abschnitts des äußeren Zylinderabschnitts 83 verbunden, der das Durchgangsloch 800 umgibt. Der äußere Zylinderabschnitt 83 und der obere Trägerabschnitt 81 sind so miteinander verbunden.
Der untere Trägerabschnitt 82 beinhaltet einen unteren vertikalen Zylinderabschnitt 821 und einen Verbindungsabschnitt 822. Der untere vertikale Zylinderabschnitt 821 ist ein Säulenabschnitt, der so angeordnet ist, dass er sich in der Axialrichtung erstreckt, wobei zumindest ein Abschnitt desselben unterhalb des oberen Trägerabschnitts 81 angeordnet ist. Es wird angemerkt, dass der untere vertikale Zylinderabschnitt 821 alternativ so angeordnet sein kann, dass er eine Röhrenstruktur aufweist und einen Hohlraum (nicht gezeigt) aufweist, der radial innerhalb desselben definiert ist. Ferner könnte ein Teil des einfallenden Lichts 60 durch den Spiegel 61 hindurch laufen dürfen und der untere vertikale Zylinderabschnitt 821 könnte so angeordnet sein, dass er einen Lichtweg definiert, entlang dessen sich der Teil des einfallenden Lichts 60, der durch den Spiegel 61 hindurch gelaufen ist, in dem Hohlraum (nicht gezeigt) radial innerhalb desselben bewegt.
Zusätzlich beinhaltet der untere Trägerabschnitt 82 einen unteren Peripherieträgerabschnitt 823, der so angeordnet ist, dass er sich von einem oberen Endabschnitt des unteren vertikalen Zylinderabschnitts 821 nach außen erstreckt. Der untere Peripherieträgerabschnitt 823 ist so angeordnet, dass er mit einem Peripherieabschnitt einer unteren Oberfläche 612 des Spiegels 61 in der Situation in Kontakt steht, in der der Spiegel 61 an dem Schwungrad 80 befestigt ist. Dies trägt zu einer sichereren Befestigung des Spiegels 61 bei.
Der Verbindungsabschnitt 822 ist so angeordnet, dass er sich von einer Innenumfangsoberfläche des äußeren Zylinderabschnitts 83 radial nach innen erstreckt, und ist mit einer Außenumfangsoberfläche des unteren vertikalen Zylinderabschnitts 821 verbunden. So sind der äußere Zylinderabschnitt 83 und der untere Trägerabschnitt 82 miteinander verbunden.
Ein Abschnitt des äußeren Zylinderabschnitts 83 und ein Abschnitt des Verbindungsabschnitts 822 sind von Außenumfangsoberflächen derselben an einer Umfangsposition radial nach innen zurückgesetzt. Jeder dieser zurückgesetzten Abschnitte ist so angeordnet, dass er einen radial äußeren Abschnitt des horizontalen Zylinderabschnitts 812 des oberen Trägerabschnitts 81 in der Situation, in der der Spiegel 61 an dem Schwungrad 80 befestigt ist, axial und radial überlappt. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der äußere Zylinderabschnitt 83 und der radial äußere Abschnitt des horizontalen Zylinderabschnitts 812 in der Umgebung dieser Abschnitte miteinander verbunden, wenn der obere Trägerabschnitt 81, der untere Trägerabschnitt 82 und der äußere Zylinderabschnitt 83 durch den Harzeinspritzvorgang definiert sind.
Ähnlich wie der Spiegel 61 liegt die Linse 63 in der Form einer Platte vor. Die Linse 63 ist in rechten Winkeln zu der ersten Radialrichtung D1 angeordnet, das heißt parallel zu der Mittelachse 9, und bedeckt dabei das Durchgangsloch 800 in einer Situation, in der die Linse 63 in dem Schwungrad 80 befestigt ist. Das reflektierte Licht 62, das dadurch erhalten wird, dass der Spiegel 61 das einfallende Licht 60 in dem Schwungrad 80 reflektiert, verläuft durch einen Mittelabschnitt der Linse 63. Der Mittelabschnitt der Linse 63 bezieht sich auf die gesamte Linse 63 mit Ausnahme eines Peripherieabschnitts der Linse 63.
Das einfallende Licht 60, das aus der Lichtquelle 6 emittiert wird, gelangt von oberhalb einer oberen Oberfläche des Schwungrads 80 in das oben beschriebene Schwungrad 80 und bewegt sich entlang der Mittelachse 9 in dem Hohlraum 813 radial innerhalb des oberen vertikalen Zylinderabschnitts 811 nach unten. Das einfallende Licht 60 wird dann durch den Spiegel 61 reflektiert und bewegt sich weiter in der ersten Radialrichtung D1 in dem Hohlraum 814 innerhalb des horizontalen Zylinderabschnitts 812 nach außen und wird durch die Linse 63 aus der Drehantriebsvorrichtung 1 heraus emittiert.
Der Spiegel 61 des Schwungrads 80 ist so angeordnet, dass er das einfallende Licht 60 von der Lichtquelle 6 reflektiert und das reflektierte Licht 62 zu dem Äußeren der Drehantriebsvorrichtung 1 emittiert, während sich dieser zusammen mit dem sich drehenden Abschnitt 3 des Motors 10 um die Mittelachse 9 dreht. Deshalb dreht die erste Radialrichtung D1, die eine Richtung ist, in der das reflektierte Licht 62 emittiert wird, sich auch zusammen mit dem sich drehenden Abschnitt 3. So kann ein breiter Bereich mit Licht bestrahlt werden. Es wird angemerkt, dass die Außenumfangsoberfläche des Schwungrads 80 ein Reflexionsvermögen aufweist, das niedriger ist als dasjenige einer Oberfläche des Spiegels 61. Dies trägt zu einem Verhindern einer diffusen Reflexion des einfallenden Lichts 60 von der Lichtquelle 6 bei.
Es wird angemerkt, dass die Drehantriebsvorrichtung 1 ferner zusätzlich zu dem Schwungrad 80, das so angeordnet ist, dass es das reflektierte Licht 62 in der ersten Radialrichtung D1 zu dem Äußeren emittiert, ein weiteres Schwungrad (nicht gezeigt) beinhalten kann, das so angeordnet ist, dass es reflektiertes Licht in einer zweiten Radialrichtung, die sich von der ersten Radialrichtung D1 unterscheidet, zu dem Äußeren emittiert, und das beispielsweise unterhalb des Motors 10 angeordnet ist. In diesem Fall wird ein Halbspiegel, dessen Durchlässigkeit und Reflexionsvermögen im Wesentlichen gleich sind, als Spiegel 61 verwendet. Dann wird eine Hälfte des einfallenden Lichts 60, das auf den Spiegel 61 in dem Schwungrad 80 auftrifft, in der ersten Radialrichtung D1 reflektiert und so zu dem Äußeren emittiert. Zusätzlich läuft eine verbleibende Hälfte des einfallenden Lichts 60, das auf den Spiegel 61 auftrifft, durch den Spiegel 61 und bewegt sich in dem Hohlraum (nicht gezeigt) radial innerhalb des unteren vertikalen Zylinderabschnitts 821 weiter nach unten. Ferner ist ein Durchgangsloch (nicht gezeigt), das in der Axialrichtung durch den Motor 10 verläuft, um die Mittelachse 9 herum in dem Motor 10 definiert. So durchläuft ein Teil des einfallenden Lichts 60, das durch den Spiegel 61 verläuft, das Durchgangsloch und erreicht das andere Schwungrad, das unterhalb des Motors 10 angeordnet ist. In diesem anderen Schwungrad wird dieser Teil des einfallenden Lichts 60 in der zweiten Radialrichtung reflektiert und so zu dem Äußeren emittiert. Es wird angemerkt, dass die Drehantriebsvorrichtung 1 ferner zusätzlich zu dem Schwungrad 80, das angeordnet ist, um das reflektierte Licht 62 in der ersten Radialrichtung D1 zu dem Äußeren zu reflektieren, ein weiteres Schwungrad beinhaltet, das so angeordnet ist, dass es reflektiertes Licht in einer zweiten Radialrichtung, die sich von der ersten Radialrichtung D1 unterscheidet, zu dem Äußeren emittiert, und das beispielsweise oberhalb des Schwungrads 80 angeordnet ist, wie bei einer Modifizierung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels (siehe 8), was später beschrieben wird. Es wird ebenso angemerkt, dass zwei Spiegel (nicht gezeigt), die so angeordnet sind, dass sie das einfallende Licht 60 in voneinander unterschiedlichen Richtungen reflektieren, alternativ in das einzelne Schwungrad 80 eingebaut sein könnte
Wenn Licht in den beiden unterschiedlichen Richtungen, d. h. der ersten Radialrichtung D1 und der zweiten Radialrichtung, emittiert wird, wie oben beschrieben wurde, brauchen Lichtstrahlen, die in den beiden unterschiedlichen Richtungen emittiert werden, unterschiedliche Zeiten zum Erreichen eines Objekts, das mit Licht bestrahlt werden soll, während sich der Motor 10 dreht, und dies macht es möglich, die dreidimensionale Position des Objekts in einem Raum präzise zu erkennen. Es wird angemerkt, dass das andere Schwungrad alternativ in einer anderen Drehantriebsvorrichtung (nicht gezeigt) als der Drehantriebsvorrichtung 1, die das Schwungrad 8 beinhaltet, angeordnet sein könnte.
Strukturen zurückgesetzter Abschnitte und Gewichte
Als Nächstes werden die Strukturen der zurückgesetzten Abschnitte 84 und die Gewichte 85 beschrieben. Im Folgenden wird Bezug auf die 1 bis 4 und geeigneterweise auch auf 5 genommen.
5 ist eine Draufsicht des Schwungrads 80 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Bezug nehmend auf die 2, 3 und 5 beinhaltet das Schwungrad 80 zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt 84, der von der oberen Oberfläche desselben axial nach unten zurückgesetzt ist. Das Schwungrad 80 beinhaltet ferner die Gewichte 85, die in den zurückgesetzten Abschnitten 84 angeordnet sind. Jedes Gewicht 85 ist beispielsweise aus einem stark wärmebeständigen Material hergestellt, wie zum Beispiel einem UV-aushärtenden Acrylhaftmittel oder dergleichen. Zusätzlich ist das Gewicht 85 so angeordnet, dass es ein spezifisches Gewicht von beispielsweise 2,2 oder mehr aufweist, was mehr ist als das spezifische Gewicht des Hauptkörpers des Schwungrads 80. Dies ermöglicht es, dass ein Schwerpunkt einer Kombination des Schwungrads 80 und des sich drehenden Abschnitts 3 des Motors, die zusammen einen sich drehenden Teil der Drehantriebsvorrichtung 1 bilden, in einer Situation ohne Weiteres an der Mittelachse 9 positioniert werden kann, in der das Schwungrad 80 an dem oberen Endabschnitt des sich drehenden Abschnitts 3 des Motors 10 eingebaut ist. Folglich kann ein Gleichgewicht des sich drehenden Teils während der Drehung korrigiert werden. Zusätzlich macht eine Bereitstellung der zurückgesetzten Abschnitte 84 es leichter, die Gewichte 85 zu positionieren, und trägt außerdem zu dem Verhindern einer Bewegung und einer Verschiebung jedes Gewichts 85 bei. Es wird angemerkt, dass jedes Gewicht 85 aus einem UV-aushärtenden Haftmittel hergestellt sein könnte oder alternativ durch einen Metallkörper definiert sein könnte, der beispielsweise aus Eisen, Blei oder Wolfram hergestellt ist. Es wird außerdem angemerkt, dass jedes Gewicht 85 alternativ durch einen tonartigen Haftkörper definiert sein könnte. Ferner könnte jedes Gewicht 85 so angeordnet sein, dass es eine Form aufweist, die im Wesentlichen die gleiche wie die jedes zurückgesetzten Abschnitts 84 ist. Es wird angemerkt, dass jedes Gewicht 85 alternativ so angeordnet sein könnte, dass es ein spezifisches Gewicht von weniger als 2,2 aufweist. Es wird außerdem angemerkt, dass jedes Gewicht 85 so angeordnet sein könnte, dass es ein spezifisches Gewicht aufweist, das größer ist als ein spezifisches Gewicht des gesamten Schwungrads 80, einschließlich der optischen Komponenten 90.
Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine untere Oberfläche 840 jedes zurückgesetzten Abschnitts 84 an einer Ebene angeordnet, die höher ist als diejenige eines oberen Endabschnitts des Rotornabenabschnitts 33 des Motors 10 und niedriger ist diejenige eines unteren Endabschnitts des horizontalen Zylinderabschnitts 812 des Schwungrads 80. Wenn die Tiefe des zurückgesetzten Abschnitts 84 groß ist, wie oben beschrieben wurde, kann das Gewicht 85 an einer niedrigeren Position angeordnet sein. Dies trägt zu einer weiteren Stabilisierung des Gleichgewichts des sich drehenden Teils der Drehantriebsvorrichtung 1 während der Drehung bei. Es wird angemerkt, dass die untere Oberfläche 840 jedes zurückgesetzten Abschnitts 84 alternativ an einer Ebene angeordnet sein könnte, die höher ist als diejenige des unteren Endabschnitts des horizontalen Zylinderabschnitts 812. Wenn die Tiefe des zurückgesetzten Abschnitts 84 klein ist, wie oben beschrieben wurde, wird die Anordnung des Gewichts 85 in dem zurückgesetzten Abschnitt 84 leichter gemacht. Ferner kann der zurückgesetzte Abschnitt 84 ohne weiteres bei einem Vorgang der Herstellung des Schwungrads 80 definiert werden.
Zusätzlich ist Bezug nehmend auf 5 in einer Draufsicht des Schwungrads 80 jeder zurückgesetzte Abschnitt 84 an einer Position angeordnet, die sich von derjenigen des Lichtwegs, entlang dessen sich das reflektierte Licht 62 in dem Schwungrad 80 bewegt, unterscheidet. Dies verhindert, dass die Bewegung des reflektierten Lichts 62 durch einen zurückgesetzten Abschnitt 84 oder das Gewicht 85, das in einem zurückgesetzten Abschnitt 84 angeordnet ist, blockiert wird. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jeder zurückgesetzte Abschnitt 84 von einer oberen Oberfläche des Verbindungsabschnitts 822 axial nach unten zurückgesetzt. Es wird jedoch angemerkt, dass beispielsweise jeder zurückgesetzte Abschnitt 84 alternativ von einer oberen Oberfläche des äußeren Zylinderabschnitts 83 axial nach unten zurückgesetzt sein könnte.
Wie oben beschrieben wurde, wird bei einer Herstellung der Drehantriebsvorrichtung 1 das Schwungrad 80, das den Spiegel 61 und die Linse 63 trägt, die optischen Komponenten 90 sind, an einem oberen Abschnitt des Motors 10 angebracht und danach werden die Gewichte 85 in die zurückgesetzten Abschnitte 84, die in dem Schwungrad 80 definiert sind, angesichts des Gleichgewichts des Schwungrads 80 und des sich drehenden Abschnitts 3 des Motors 10, die zusammen den sich drehenden Teil der Drehantriebsvorrichtung 1 definieren, während der Drehung eingeführt und angeordnet. Dies ermöglicht es, dass das Gleichgewicht korrigiert werden kann, ohne dass das Schwungrad 80, sobald es angebracht ist, entfernt werden muss. Nach der Anordnung in einem entsprechenden der zurückgesetzten Abschnitte 84 wird jedes Gewicht 85 durch Haftung an zumindest einem Abschnitt des zurückgesetzten Abschnitts 84 befestigt. Das Gewicht 85 kann so in dem zurückgesetzten Abschnitt 84 sicher befestigt werden und eine Bewegung oder Verschiebung desselben kann unterdrückt werden.
Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel fällt, wenn jedes Gewicht 85 in dem entsprechenden zurückgesetzten Abschnitt 84 angeordnet ist, das Gewicht 85 durch Schwerkraft nach unten zu einem unteren Abschnitt des zurückgesetzten Abschnitts 84 und kommt dabei in Kontakt mit der unteren Oberfläche 840 des zurückgesetzten Abschnitts 84. Dann wird das Gewicht 85 an der unteren Oberfläche 840 befestigt. Es wird jedoch angemerkt, dass das Gewicht 85 alternativ durch Haftung an einer axialen Mitte des zurückgesetzten Abschnitts 84 an einer Seitenoberfläche 850 des zurückgesetzten Abschnitts 84 befestigt werden könnte. Es wird ebenso angemerkt, dass, bevor das Gewicht 85 in dem zurückgesetzten Abschnitt 84 angeordnet wird, ein weiteres Bauteil (nicht gezeigt) mit einem spezifischen Gewicht, das kleiner ist als dasjenige des Gewichts 85, zuerst in dem zurückgesetzten Abschnitt 84 angeordnet werden könnte. Die Axialposition des Gewichts 85 in dem zurückgesetzten Abschnitt 84 kann ohne weiteres durch Anordnen des weiteren Bauteils (nicht gezeigt) in dem zurückgesetzten Abschnitt 84 und darauffolgendes Anordnen des Gewichts 85 auf demselben verändert werden. Dies ermöglicht es, dass das Gleichgewicht des sich drehenden Teils der Drehantriebsvorrichtung 1 während der Drehung an einer erwünschten Axialposition korrigiert werden kann.
Als Nächstes werden die Anzahl zurückgesetzter Abschnitte 84 und eine Beziehung zwischen den zurückgesetzten Abschnitten 84 beschrieben. Bezug nehmend auf 5 ist bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl zurückgesetzter Abschnitte 84 vorgesehen. Zusätzlich sind die zurückgesetzten Abschnitte 84 in einer Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen angeordnet. Dies macht es einfach, eine geeignete Masse jedes der Gewichte 85, die in den zurückgesetzten Abschnitten 84 angeordnet sind, gemäß einer erforderlichen Menge an Gleichgewichtskorrektur einzustellen. Zusätzlich kann eine unregelmäßige Drehung des Schwungrads 80, die durch die zurückgesetzten Abschnitte 84 bewirkt wird, verglichen mit dem Fall reduziert werden, in dem die zurückgesetzten Abschnitte 84 in unregelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Gewichte 85 in zumindest zweien der zurückgesetzten Abschnitte 84 angeordnet. Das Gewicht 85, das in jedem der zumindest zwei der zurückgesetzten Abschnitte 84 angeordnet ist, kann mit einer unterschiedlichen Masse angeordnet sein. Dies ermöglicht es, dass der Schwerpunkt der Kombination des Schwungrads 80 und des sich drehenden Abschnitts 3 des Motors 10, die zusammen den sich drehenden Teil der Drehantriebsvorrichtung 1 definieren, ohne Weiteres an der Mittelachse 9 positioniert werden kann. Folglich kann das Gleichgewicht des sich drehenden Teils während der Drehung korrigiert werden. Es wird angemerkt, dass das Gewicht 85, das in jedem der zumindest zwei der zurückgesetzten Abschnitte 84 angeordnet ist, alternativ mit gleicher Masse angeordnet sein kann. In dem Fall, in dem die Gewichte 85 mit der gleichen Masse angeordnet sind, können die Gewichte 85 wirksam mit den zurückgesetzten Abschnitten 84 angeordnet sein, indem eine Mehrzahl von Gewichten 85 mit der gleichen Masse zuvor vorbereitet wird.
Zusätzlich ist bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel die untere Oberfläche 840 jedes der zurückgesetzten Abschnitte 84 an der gleichen Axialposition angeordnet. Wenn jeder der zurückgesetzten Abschnitte 84 mit der gleichen Tiefe angeordnet ist, können die Gewichte 85 wirksam mit den zurückgesetzten Abschnitten 84 angeordnet sein. Es wird jedoch angemerkt, dass die untere Oberfläche 840 jedes der zurückgesetzten Abschnitte 84 alternativ an einer unterschiedlichen Axialposition angeordnet sein könnte. In diesem Fall ist es möglich, die zurückgesetzten Abschnitte 84 zu definieren, während eine ausreichende Flexibilität beim Entwerfen der Form des Schwungrads 80 sichergestellt wird. Zusätzlich ist es möglich, die Gewichte 85 an unterschiedlichen Axialpositionen in den zurückgesetzten Abschnitten 84 anzuordnen. Dies macht es möglich, die axiale Masseverteilung des Schwungrads 80 und des sich drehenden Abschnitts 3 des Motors 10, die zusammen den sich drehenden Teil der Drehantriebsvorrichtung 1 definieren, auch zu korrigieren. So kann das Gleichgewicht des sich drehenden Teils der Drehantriebsvorrichtung 1 während der Drehung passender korrigiert werden.
Es wird auch angemerkt, dass in dem Fall, in dem die untere Oberfläche 840 jedes der zurückgesetzten Abschnitte 84 an der gleichen Axialposition angeordnet ist, die Gewichte 85 durch Haftung in zumindest zweien der zurückgesetzten Abschnitte 84 an unterschiedlichen Axialpositionen befestigt sein könnten. Dies ermöglicht es, dass die Gewichte 85 an unterschiedlichen Axialpositionen in den zumindest zwei zurückgesetzten Abschnitten 84 angeordnet sein können. Dies macht es möglich, die axiale Masseverteilung des Schwungrads 80 und des sich drehenden Abschnitts 3 des Motors 10, die zusammen den sich drehenden Teil der Drehantriebsvorrichtung 1 definieren, auch zu korrigieren. So kann das Gleichgewicht des sich drehenden Teils der Drehantriebsvorrichtung 1 während der Drehung passender korrigiert werden.
Ferner wird nun eine Positionsbeziehung zwischen den zurückgesetzten Abschnitten 84 beschrieben. Bezug nehmend auf 5 sind bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel zumindest drei zurückgesetzte Abschnitten 84, mit einem ersten zurückgesetzten Abschnitt 841, einem zweiten zurückgesetzten Abschnitt 842 und einem dritten zurückgesetzten Abschnitt 843, vorgesehen. In 5 sind die Gewichte 85 beispielsweise in dem ersten zurückgesetzten Abschnitt 841 und dem dritten zurückgesetzten Abschnitt 843 angeordnet. Es wird jedoch angemerkt, dass die Anzahl der zurückgesetzten Abschnitte 84, die Anzahl der zurückgesetzten Abschnitte 84, in denen die Gewichte 85 angeordnet sind, und die Positionen der zurückgesetzten Abschnitte 84, in denen die Gewichte 85 angeordnet sind, nicht auf diejenigen des Beispiels von 5 eingeschränkt sind. Beispielsweise könnten in zwei oder mehr der zurückgesetzten Abschnitte 84 keine Gewichte 85 angeordnet sein.
Hier ist eine Horizontalebene, die senkrecht zu der Mittelachse 9 ist, als eine xy-Ebene definiert. Zusätzlich ist eine Richtung, in der sich das reflektierte Licht 62 in dem Schwungrad 80 bewegt, als eine x-Richtung definiert und eine Richtung senkrecht zu der Richtung, in der sich das reflektierte Licht 62 bewegt, ist als eine y-Richtung definiert. Ferner ist ein Schnittpunkt des Spiegels 61, der eine der optischen Komponenten 90 ist, mit der Mittelachse 9 als eine Mitte der xy-Ebene definiert. Bezug nehmend auf 5 kreuzt bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Draufsicht des Schwungrads 80 eine erste gerade Linie 91, die den ersten zurückgesetzten Abschnitt 841 und den zweiten zurückgesetzten Abschnitt 842 verbindet, den Lichtweg, entlang dessen sich die reflektierte Licht 62 in dem Schwungrad 80 bewegt. Dies bedeutet, dass der erste zurückgesetzte Abschnitt 841 und der zweite zurückgesetzte Abschnitt 842 gegenüber voneinander mit einer x-Achse zwischen sich angeordnet sind. Mit anderen Worten, der erste zurückgesetzte Abschnitt 841 und der zweite zurückgesetzte Abschnitt 842 sind an einer negativen bzw. positiven Position in der y-Richtung in Bezug auf die x-Achse angeordnet.
Zusätzlich kreuzt bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Draufsicht des Schwungrads 80 sowohl eine zweite gerade Linie 92, die den ersten zurückgesetzten Abschnitt 841 und den dritten zurückgesetzten Abschnitt 843 verbindet, als auch eine dritte gerade Linie 93, die den zweiten zurückgesetzten Abschnitt 842 und den dritten zurückgesetzten Abschnitt 843 verbindet, den Lichtweg, entlang dessen sich das reflektierte Licht 62 bewegt, nicht. Dies bedeutet, dass unter Bezugnahme auf den Schnittpunkt des Spiegels 61 mit der Mittelachse 9 (d. h. der Mitte der xy-Ebene) sowohl der erste zurückgesetzte Abschnitt 841 als auch der zweite zurückgesetzte Abschnitt 842 an einer positiven Position in der x-Richtung angeordnet ist und der dritte zurückgesetzte Abschnitt 843 an einer negativen Position in der x-Richtung angeordnet ist.
Wie oben beschrieben wurde, ist bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf den Schnittpunkt des Spiegels 61 mit der Mittelachse 9 (d. h. der Mitte der xy-Ebene) zumindest einer der zurückgesetzten Abschnitte 84 an einer positiven Position in der x-Richtung angeordnet und ist zumindest einer der zurückgesetzten Abschnitte 84 an einer negativen Position in der x-Richtung angeordnet. Zusätzlich ist unter Bezugnahme auf den Schnittpunkt des Spiegels 61 mit der Mittelachse 9 (d. h. der Mitte der xy-Ebene) zumindest einer der zurückgesetzten Abschnitte 84 an einer positiven Position in der y-Richtung angeordnet und ist zumindest einer der zurückgesetzten Abschnitte 84 an einer negativen Position in der y-Richtung angeordnet. So kann selbst in dem Fall, in dem der Schwerpunkt der Kombination des Schwungrads 80 und des sich drehenden Abschnitts 3 des Motors 10, die zusammen den sich drehenden Teil der Drehantriebsvorrichtung 1 definieren, von der Mittelachse 9 in der x-Richtung oder in der y-Richtung verschoben ist, der Schwerpunkt durch Anordnen des oder der Gewichte 85 in einem oder mehreren der zuvor erwähnten zurückgesetzten Abschnitte 84 auf der Mittelachse 9 angepasst werden. Folglich kann das Gleichgewicht des sich drehenden Teils der Drehantriebsvorrichtung 1 während der Drehung sicher korrigiert werden.
Beispielhafte Modifizierungen
Während bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschrieben bevorzugten Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist.
6 ist eine Draufsicht eines Schwungrads 80B gemäß einer Modifizierung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Bei der in 6 dargestellten Modifizierung ist eine Mehrzahl zurückgesetzter Abschnitte 84B in unregelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Dies macht es möglich, die zurückgesetzten Abschnitte 84B an Positionen entfernt von einem Lichtführungsabschnitt bei der Herstellung des Schwungrads 80B anzuordnen, und zwar selbst in dem Fall, in dem eine große Anzahl zurückgesetzter Abschnitte 84B vorgesehen ist, wie bei der vorliegenden Modifizierung. Dies trägt dazu bei, dass eine Blockierung einer Bewegung reflektierten Lichts 62B durch einen zurückgesetzten Abschnitt 84B oder ein Gewicht 85B, das in einem zurückgesetzten Abschnitt 84B angeordnet ist, ohne Weiteres verhindert werden kann.
7 ist eine Draufsicht eines Schwungrads 80C gemäß einer weiteren Modifizierung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Bei der in 7 dargestellten Modifizierung ist ein zurückgesetzter Abschnitt 84C in der Form eines Kreisbogens, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt, mit einer Mittelachse 9C als Mitte zurückgesetzt. Zusätzlich ist ein Gewicht 85C in zumindest einem Abschnitt des zurückgesetzten Abschnitts 84C an einer Umfangsposition angeordnet. Dies ermöglicht es, dass ein Schwerpunkt einer Kombination des Schwungrads 80C und eines sich drehenden Abschnitts (nicht gezeigt) eines Motors, die zusammen einen sich drehenden Teil definieren, auf die Mittelachse 9C angepasst werden kann, und ermöglicht eine Korrektur eines Gleichgewichts des sich drehenden Teils während der Drehung. Zusätzlich kann das Gewicht 85C an einer beliebigen wünschenswerten Position in dem zurückgesetzten Abschnitt 84C in der Form eines Kreisbogens angeordnet sein. Entsprechend kann die Position des Schwerpunkts der Kombination des Schwungrads 80C und des sich drehenden Abschnitts des Motors in einer ausgereifteren Art und Weise korrigiert werden. Es wird angemerkt, dass der zurückgesetzte Abschnitt 84C alternativ in der Form eines Kreisrings zurückgesetzt sein könnte, der sich in der Umfangsrichtung mit der Mittelachse 9C als Mitte vollständig außen herum erstreckt. Es wird ebenso angemerkt, dass eine Mehrzahl zurückgesetzter Abschnitte 84C, die jeweils in der Form eines Kreisbogens vorliegen und voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet sind, alternativ vorgesehen sein könnte.
8 ist eine perspektivische Ansicht von Schwungrädern 80D gemäß wiederum einer weiteren Modifizierung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Bei der in 8 dargestellten Modifizierung beinhalten die Schwungräder 80D ein erstes Schwungrad 801D und ein zweites Schwungrad 802D. Das erste Schwungrad 801D ist so angeordnet, dass es eine Struktur aufweist, die äquivalent zu derjenigen des Schwungrads 80 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist. Das zweite Schwungrad 802D ist so angeordnet, dass es eine Struktur aufweist, die äquivalent zu derjenigen des Schwungrads 80 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, mit Ausnahme eines zurückgesetzten Abschnitts 84D und eines Durchgangslochs 86D ist, was später beschrieben wird. Zusätzlich ist das zweite Schwungrad 802D axial oberhalb des ersten Schwungrads 801D angeordnet und ist beispielsweise durch Ineingriffnahme, ein Haftmittel oder dergleichen an einer oberen Oberfläche des ersten Schwungrads 801D befestigt. Das zweite Schwungrad 802D wird indirekt durch einen Motor (nicht gezeigt) getragen und ist so angeordnet, dass es sich um eine Mittelachse (nicht gezeigt) zusammen mit einem sich drehenden Abschnitt (nicht gezeigt) des Motors und dem ersten Schwungrad 801D dreht. Ein Halbspiegel, dessen Durchlässigkeit und Reflexionsvermögen im Wesentlichen gleich sind, ist beispielsweise in das zweite Schwungrad 802D eingebaut. Eine Hälfte des einfallenden Lichts, das von oberhalb einer oberen Oberfläche des zweiten Schwungrads 802D in das zweite Schwungrad 802D eintritt, wird durch den Halbspiegel in dem zweiten Schwungrad 802D in einer zweiten Radialrichtung reflektiert und zu einem Äußeren emittiert. Zusätzlich läuft eine verbleibende Hälfte des einfallenden Lichts durch den Halbspiegel, bewegt sich weiter nach unten und wird durch einen Spiegel (nicht gezeigt), der in dem ersten Schwungrad 801D eingebaut ist, in der ersten Radialrichtung reflektiert und zu dem Äußeren emittiert.
Bezug nehmend auf 8 beinhaltet das zweite Schwungrad 802D das Durchgangsloch 86D, das so angeordnet ist, dass es in der Axialrichtung durch das zweite Schwungrad 802D hindurch verläuft. Zusätzlich sind das Durchgangsloch 86D und ein zurückgesetzter Abschnitt 84D des ersten Schwungrads 801D so angeordnet, dass sie einander in einer Situation axial überlappen, in der das zweite Schwungrad 802D axial oberhalb des ersten Schwungrads 801D an dem ersten Schwungrad 801D befestigt ist. Es wird angemerkt, dass die Anzahl von Durchgangslöchern 86D, die in dem zweiten Schwungrad 802D vorgesehen sind, gleich der Anzahl zurückgesetzter Abschnitte 84D des ersten Schwungrads 801D ist und jedes der Durchgangslöcher 86D so angeordnet ist, dass es einen separaten der zurückgesetzten Abschnitte 84D axial überlappt. Wenn eine Drehantriebsvorrichtung 1 hergestellt wird, werden die Schwungräder 80D an dem Motor angebracht und danach werden eines oder mehrere Gewichte 85D im Hinblick auf ein Gleichgewicht der Schwungräder 80D und des sich drehenden Abschnitts (nicht gezeigt) des Motors, die zusammen einen sich drehenden Teil definieren, während der Drehung in eines oder mehrere der Durchgangslöcher 86D eingeführt. Das eingeführte Gewicht 85D verläuft durch das Durchgangsloch 86D und fällt durch die Schwerkraft zu einem unteren Abschnitt des entsprechenden zurückgesetzten Abschnitts 84D des ersten Schwungrads 801 D herunter und häuft sich an einer unteren Oberfläche 840D des zurückgesetzten Abschnitts 84D an. So kann das Gewicht 85D an einer unteren Position angeordnet sein, die einen Schwerpunkt eines sich drehenden Teils, der das Gewicht 85D beinhaltet, absenkt, was zu einem stabileren Gleichgewicht während der Drehung führt.
Ferner ist bei dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel jedes Gewicht nach Anordnung in dem zurückgesetzten Abschnitt durch Haftung an zumindest einem Abschnitt des entsprechenden zurückgesetzter Abschnitts befestigt. Es wird jedoch angemerkt, dass tonartiges Blei oder ein Material mit einer Hafteigenschaft beispielsweise als Gewicht eingesetzt werden könnte, und dass in diesem Fall das Gewicht ohne Verwendung eines separaten Haftmittels in dem entsprechenden zurückgesetzten Abschnitt befestigt werden kann.
Es wird angemerkt, dass die detaillierte Form eines beliebigen Bauteils von der Form desselben, wie dieses in den beiliegenden Zeichnungen der vorliegenden Anmeldung dargestellt ist, unterschiedlich sein könnte. Es wird außerdem angemerkt, dass Merkmale der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und der Modifizierungen derselben geeignet kombiniert werden können, solange dabei kein Konflikt entsteht.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise auf Drehantriebsvorrichtungen anwendbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2000207823 A [0002, 0003]

Claims

Drehantriebsvorrichtung (1), die angeordnet ist, um ein Schwungrad (80) zu drehen, das angeordnet ist, um eine optische Komponente (90) zu tragen, die wiederum angeordnet ist, um einfallendes Licht, das von einer Lichtquelle (6) kommt, zu reflektieren oder zu ermöglichen, dass reflektiertes Licht, das durch Reflexion des einfallenden Lichts erhalten wird, durch dieselbe hindurchläuft, wobei die Drehantriebsvorrichtung folgende Merkmale aufweist: einen Motor (10), der einen sich drehenden Abschnitt (3) aufweist; und das Schwungrad (80), wobei das Schwungrad durch den Motor getragen wird und angeordnet ist, um sich um eine Mittelachse (9) zu drehen, die sich in einer Vertikalrichtung erstreckt; wobei das Schwungrad folgende Merkmale aufweist: zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt (84), der von einer oberen Oberfläche des Schwungrads axial nach unten zurückgesetzt ist; und zumindest ein Gewicht (85), das in dem zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt angeordnet ist.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, bei der: das Schwungrad eine Mehrzahl der zurückgesetzten Abschnitte aufweist; und die Mehrzahl zurückgesetzter Abschnitte in regelmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet ist.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, bei der: das Schwungrad eine Mehrzahl der zurückgesetzten Abschnitte aufweist; und die Mehrzahl zurückgesetzter Abschnitte in unregelmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet ist.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der in einer Draufsicht der zumindest eine zurückgesetzte Abschnitt (84) an einer Position angeordnet ist, die sich von derjenigen eines Lichtwegs unterscheidet, entlang dessen sich das reflektierte Licht (62) in dem Schwungrad bewegt.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2 oder 4, bei der: die optische Komponente (90) ein Spiegel (61) ist, der angeordnet ist, um das einfallende Licht (62) zu reflektieren; der zumindest eine zurückgesetzte Abschnitt einen ersten zurückgesetzten Abschnitt (841), einen zweiten zurückgesetzten Abschnitt (842) und einen dritten zurückgesetzten Abschnitt (843) aufweist; in einer Draufsicht eine erste gerade Linie (91), die den ersten zurückgesetzten Abschnitt (841) und den zweiten zurückgesetzten Abschnitt (842) verbindet, so angeordnet ist, dass sie einen Lichtweg kreuzt, entlang dessen sich das reflektierte Licht (62) in dem Schwungrad (80) bewegt; und in der Draufsicht sowohl eine zweite gerade Linie (92), die den ersten zurückgesetzten Abschnitt (841) und den dritten zurückgesetzten Abschnitt (843) verbindet, als auch eine dritte gerade Linie (93), die den zweiten zurückgesetzten Abschnitt (842) und den dritten zurückgesetzten Abschnitt (843) verbindet, so angeordnet ist, dass sie den Lichtweg nicht kreuzt.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das zumindest eine Gewicht (85) durch Haftung an zumindest einem Abschnitt eines entsprechenden des zumindest einen zurückgesetzten Abschnitts befestigt ist.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 und 4 bis 6, bei der: das zumindest eine Gewicht (85) in zumindest zweien der zurückgesetzten Abschnitte angeordnet ist; und das Gewicht, das in jedem der zumindest zwei zurückgesetzten Abschnitte angeordnet ist, mit einer unterschiedlichen Masse angeordnet ist.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 und 4 bis 6, bei der: das zumindest eine Gewicht (85) in zumindest zweien der zurückgesetzten Abschnitte angeordnet ist; und das Gewicht, das in jedem der zumindest zwei zurückgesetzten Abschnitte angeordnet ist, mit einer gleichen Masse angeordnet ist.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 und 4 bis 8, bei der eine untere Oberfläche jedes der Mehrzahl zurückgesetzter Abschnitte an einer gleichen Axialposition angeordnet ist.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 und 4 bis 8, bei der eine untere Oberfläche jedes der Mehrzahl zurückgesetzter Abschnitte an einer unterschiedlichen Axialposition angeordnet ist.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der: der sich drehende Abschnitt (3) einen Rotornabenabschnitt (33) aufweist, bei dem zumindest ein Abschnitt desselben oberhalb eines Stators (22) des Motors angeordnet ist, und der so angeordnet ist, dass er sich in einer Ringform um die Mittelachse herum erstreckt; das Schwungrad (80) ferner einen röhrenförmigen horizontalen Zylinderabschnitt aufweist, der so angeordnet ist, dass er sich in einer Radialrichtung erstreckt und einen Lichtweg definiert, entlang dessen sich das reflektierte Licht (62) im Inneren desselben bewegt; und eine untere Oberfläche des zumindest einen zurückgesetzten Abschnitts auf einer Ebene angeordnet ist, die höher ist als diejenige eines oberen Endabschnitts des Rotornabenabschnitts und niedriger als diejenige eines unteren Endabschnitts des horizontalen Zylinderabschnitts.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der: das Schwungrad (80) ferner einen röhrenförmigen horizontalen Zylinderabschnitt aufweist, der so angeordnet ist, dass er sich in einer Radialrichtung erstreckt und einen Lichtweg definiert, entlang dessen sich das reflektierte Licht im Inneren desselben bewegt; und eine untere Oberfläche des zumindest einen zurückgesetzten Abschnitts auf einer Ebene angeordnet ist, die höher ist als diejenige eines unteren Endabschnitts des horizontalen Zylinderabschnitts.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, bei der das zumindest eine Gewicht (85) durch Haftung in zumindest zweien der zurückgesetzten Abschnitte an unterschiedlichen Axialpositionen befestigt ist.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der: das Schwungrad ferner ein weiteres Bauteil mit einem spezifischen Gewicht aufweist, das kleiner ist als dasjenige des zumindest einen Gewichts in dem zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt (84); und das zumindest eine Gewicht (85) an dem anderen Bauteil in dem zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt angeordnet ist.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, die folgende Merkmale aufweist: ein erstes Schwungrad (801D), das das Schwungrad ist; und ein zweites Schwungrad (802D), das axial oberhalb des ersten Schwungrads angeordnet ist, indirekt durch den Motor getragen wird und so angeordnet ist, dass es sich um die Mittelachse (9) dreht; wobei: das zweite Schwungrad ein Durchgangsloch (86D) aufweist, das so angeordnet ist, dass es in einer Axialrichtung durch das zweite Schwungrad hindurch verläuft; und das Durchgangsloch und ein entsprechender des zumindest einen zurückgesetzten Abschnitts so angeordnet sind, dass sie einander axial überlappen.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der der zumindest eine zurückgesetzte Abschnitt in einer Form eines Kreisrings oder eines Kreisbogens, der sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, mit der Mittelachse (9) als Mitte zurückgesetzt ist.
Drehantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der das zumindest eine Gewicht (85) so angeordnet ist, dass es ein spezifisches Gewicht aufweist, das höher ist als ein spezifisches Gewicht des Schwungrads.