JP2008154207A - ロータリジョイント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固定部3に対して回転部2が軸を中心に回転可能に保持され、固定部と回転部間で光信号伝送を行うロータリジョイント1であって、回転部2は、同軸に配置された1又は2以上の光透過性の中空円筒状部材101と、この中空円筒状部材の一方の端部に発光素子11及び/又は受光素子14を備え、固定部3は、回転部の中空円筒状部材の一方の端部に配置された発光素子11に対向して受光素子12を、回転部の中空円筒状部材の一方の端部に配置された受光素子14に対向して発光素子13を配置する。
【選択図】 図1
Description
図5(a)に、本実施形態の変形例1であるロータリジョイント1の立体構造図、図5(b),(c)に、変形例1であるロータリジョイント1の断面図を示す。
変形例2であるロータリジョイント1は、本実施形態及び変形例1における中空円筒状部材の片方又は両方の端面を、一方向へ向かって傾斜させ、中空円筒状部材の側面に配置した発光素子又は受光素子との光送受信を可能とさせる構成とする。
変形例3であるロータリジョイント1は、本実施形態及び変形例1,2における中空円筒状部材の内壁を光反射性物質(光反射性膜)で被覆し、この光反射性物質による光の反射により中空円筒状部材の端部に配置した発光素子又は受光素子との光送受信を可能とする構成である。
変形例4であるロータリジョイント1は、本実施形態及び変形例1〜2における中空円筒状部材の内部に別部材である円筒状部材を更に備え、この円筒状部材による光の伝送により円筒状部材の両端部に配置した発光素子又は受光素子との光送受信を可能とする構成である。
変形例5であるロータリジョイント1は、本実施形態及び変形例1〜4における中空円筒状部材の外壁に導電リングを更に備え、この導電リングと導電ブラシを接触させて信号を伝送する構成である。
変形例5であるロータリジョイント1は、第9の中空円筒状部材109の外壁に沿って軸方向に1又は2以上の同心円の導電リング25を備え、この導電リング25と導電ブラシ24を接触させて信号を伝送する。一方、変形例6であるロータリジョイント1は、第9の中空円筒状部材109の外壁から軸に対して垂直方向に1又は2以上の同心円の導電リング25を備え、この導電リング25と導電ブラシ24を接触させて信号を伝送する構成である。
本実施形態の変形例5であるロータリジョイント1では、図10(a)に示すように、導電リング25からの配線が導電ブラシ24に接触しないように、導電リング25からの配線を第9の中空円筒状部材109の内部に敷設した。そしてこの配線を再度引き出すために、図12(a)に示すような第9の中空円筒状部材109の回転部側に軸方向に沿ってスリット部30を設ける構成とした。
図14(a)に、本実施形態の変形例8であるロータリジョイント1の構造図、図14(b)に、変形例8であるロータリジョイント1の断面図を示す。
図15は、本実施形態の変形例9であるロータリジョイント1の構成を示す構成図である。
図16に、本実施形態の変形例10であるロータリジョイント1の構成図を示す。
図18に、本実施形態の変形例11であるロータリジョイント1の構成図を示す。
図19に、本実施形態の変形例12であるロータリジョイント1の構成図を示す。
本実施形態の変形例5であるロータリジョイント1では、図10(a)に示すように、導電リング25からの配線が導電ブラシ24に接触しないように、導電リング25からの配線を第9の中空円筒状部材109の内部に敷設した。そしてこの配線を再度引き出すために、図12(a)に示すような第9の中空円筒状部材109の回転部側に軸方向に沿ってスリット部30を設ける構成とした。
本実施形態の変形例13であるロータリジョイント1では、回転部2側の軸方向に沿ってスリット部30、及び円周方向におけるスリット部30の位置に直角の位置でありかつ軸方向におけるスリット部30の位置より固定部3側に貫通孔31を設けられた第13の中空円筒状部材114を備える構成とした。
2…回転部
3…固定部
11…発光素子
12…受光素子
21…回転部基板
22…基板固定部材
23…固定部基板
24…導電ブラシ
25…導電リング
26…第1の光分散部材
27…第2の光分散部材
28…第1の光反射部材
29…第2の光反射部材
101…第1の中空円筒状部材
102…第2の中空円筒状部材
105…第5の中空円筒状部材
106…第6の中空円筒状部材
107…第7の中空円筒状部材
108…第8の中空円筒状部材
109…第9の中空円筒状部材
110…円筒状部材
111…第10の中空円筒状部材
112…第11の中空円筒状部材
113…第12の中空円筒状部材
114…第13の中空円筒状部材
115…第14の中空円筒状部材
Claims (15)
- 固定部に対して回転部が軸を中心に回転自在に保持され、前記固定部と前記回転部との間で光信号伝送を行うロータリジョイントであって、
前記回転部は、
光透過性を有する中空円筒状部材を前記軸と同軸に配置して当該回転部に固定し、
前記中空円筒状部材の一方の端部に発光素子及び/又は受光素子を設けて当該回転部に固定し、
前記固定部は、
前記回転部に固定された中空円筒状部材の他方の端部側において、前記一方の端部に設けられた前記発光素子及び/又は前記受光素子と対になるように、受光素子及び/又は発光素子を前記他方の端部に近接させて当該固定部に固定した
ことを特徴とするロータリジョイント。 - 固定部に対して回転部が軸を中心に回転自在に保持され、前記固定部と前記回転部との間で光信号伝送を行うロータリジョイントであって、
前記回転部は、
光透過性を有する中空円筒状部材とその外周方向に更に設けた1つ以上の中空円筒状部材とを前記軸と同軸にそれぞれ配置して当該回転部に固定し、
中空円筒状部材毎に、該中空円筒状部材の一方の端部に発光素子及び/又は受光素子を設けて当該回転部に固定し、
前記固定部は、
前記回転部に固定された複数の中空円筒状部材の他方の端部側において、中空円筒状部材毎に、前記一方の端部に設けられた前記発光素子及び/又は前記受光素子と対になるよう受光素子及び/又は発光素子を前記他方の端部に近接させて当該固定部に固定した
ことを特徴とするロータリジョイント。 - 前記中空円筒状部材は、
少なくとも片方の端部が、前記軸に直交する面を当該中空円筒状部材の外周側から前記軸方向へ当該中空円筒状部材の中心部に向かってすり鉢状の傾斜面を形成するように成型され、
前記回転部に固定される前記中空円筒状部材の端部が前記すり鉢状に成型された場合は、前記回転部における発光素子及び/又は受光素子を、該素子と前記固定部側における前記中空円筒状部材の端部との間の光信号伝送が、前記すり鉢状の傾斜面の光反射により光路が設けられる位置に設けて前記回転部に固定し、
前記固定部に固定される前記中空円筒状部材の端部が前記すり鉢状に成型された場合は、前記固定部における受光素子及び/又は発光素子を、該素子と前記回転部側における前記中空円筒状部材の端部との間の光信号伝送が、前記すり鉢状の傾斜面の光反射により光路が設けられる位置であって前記固定部側の端部に近接した位置に前記固定部に固定した
ことを特徴とする請求項1に記載のロータリジョイント。 - 前記中空円筒状部材は、
少なくとも片方の端部が、前記軸に直交する面を一方向へ傾斜させて傾斜面を有して成型され、
前記回転部に固定される前記中空円筒状部材の端部が前記傾斜面を有して成型された場合は、前記回転部における発光素子及び/又は受光素子を、該素子と前記固定部側における前記中空円筒状部材の端部との間の光信号伝送が、前記傾斜面の光反射により光路が設けられる位置に設けて前記回転部に固定し、
前記固定部に固定される前記中空円筒状部材の端部が前記傾斜面を有して成型された場合は、前記固定部における受光素子及び/又は発光素子を、該素子と前記回転部側における前記中空円筒状部材の端部との間の光信号伝送が、前記傾斜面の光反射により光路が設けられる位置であって前記固定部側の端部に近接した位置に前記固定部に固定した
ことを特徴とする請求項1に記載のロータリジョイント。 - 前記軸に最も近く設けられた前記中空円筒状部材は、その内壁が光反射性膜により被覆され、
前記回転部は、
前記中空円筒状部材の一方の端部に発光素子又は受光素子のいずれかを更に設けて当該回転部に固定し、
前記固定部は、
前記回転部に固定された中空円筒状部材の他方の端部側において、前記一方の端部に設けられた前記発光素子又は前記受光素子のいずれかと対になるように、受光素子又は発光素子のいずれかを更に前記他方の端部に近接させて当該固定部に固定した
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のロータリジョイント。 - 前記回転部は、
前記軸に最も近く設けられた前記中空円筒状部材の内側に、光透過性を有する円筒状部材を前記軸と同軸に更に配置して当該回転部に固定し、
前記円筒状部材の一方の端部に発光素子又は受光素子のいずれかを更に設けて当該回転部に固定し、
前記固定部は、
前記回転部に固定された円筒状部材の他方の端部側において、前記一方の端部に設けられた前記発光素子又は前記受光素子のいずれかと対になるように、受光素子又は発光素子のいずれかを更に前記他方の端部に近接させて当該固定部に固定した
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のロータリジョイント。 - 前記中空円筒状部材は、前記回転部側の前記軸方向に沿ってスリット部を設けると共に外周側に導電リングを固定して備え、
前記固定部は、前記導電リングに摺動接触するように導電ブラシを備え、
前記回転部は、前記導電リングからの引き出し線を前記中空円筒状部材の中空部分を通して前記スリット部から外周側に引き出すように構成した
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のロータリジョイント。 - 前記回転部又は前記固定部は、更に、
環状に形成された光透過性部材の外周表面のうち前記発光素子側の所定範囲を除く部分を、前記光透過性部材側に光反射性を有した光反射性膜で被覆すると共に、前記光透過性部材の内周表面を、前記光透過性部材側に光反射性を有した光反射性膜で所定の間隔をもって被覆した第1の光分散部材を、
前記軸と同軸であって、前記発光素子と前記中空円筒状部材の端部との間の光路上に、前記中空円筒状部材の外周部に近接して設けた
ことを特徴とする請求項3、又は5乃至7のいずれか1項に記載のロータリジョイント。 - 前記回転部又は前記固定部は、更に、
前記発光素子又は前記中空円筒状部材により入射された入射光が全反射する角度になるように、外周部と内周部側の切り込み部とを形成した光透過性を有する第2の光分散部材を、
前記軸と同軸であって、前記発光素子と前記中空円筒状部材の端部との間の光路上に、前記中空円筒状部材の外周部に近接して設けた
ことを特徴とする請求項3、又は5乃至8のいずれか1項に記載のロータリジョイント。 - 前記中空円筒状部材は、
少なくとも一方の端部を、前記軸に直交する面を当該中空円筒状部材の外周側から前記軸方向へ当該中空円筒状部材の一方の端部に向かって突起状の傾斜面を形成するように成型し、
前記発光素子及び/又は前記受光素子を、該素子と前記中空円筒状部材の一方の端部との間の光信号伝送が、前記突起状の傾斜面の光反射により光路が設けられる位置に設けて前記回転部又は前記固定部に固定した
ことを特徴とする請求項1、又は5乃至7のいずれか1項に記載のロータリジョイント。 - 前記中空円筒状部材は、
少なくとも一方の端部を、前記軸に直交する面を当該中空円筒状部材の外周側から前記軸方向へ当該中空円筒状部材の一方の端部に向かって突起状の傾斜面を形成すると共に、前記軸に直交する面を当該中空円筒状部材の外周側から前記軸方向へ当該中空円筒状部材の中心部に向かってすり鉢状の傾斜面とを形成するように成型し、
前記発光素子及び/又は前記受光素子を、該素子と前記中空円筒状部材の端部との間の光信号伝送が、前記突起状の傾斜面及び前記すり鉢状の傾斜面の光反射により光路が設けられる位置に設けて前記回転部又は前記固定部に固定した
ことを特徴とする請求項1、又は5乃至7のいずれか1項に記載のロータリジョイント。 - 前記回転部又は前記固定部は、更に、
前記発光素子と前記中空円筒状部材の端部との間の光信号伝送が光反射により光路が設けられるように、光反射性処理を施すか、又は光反射性膜により被覆した傾斜面を有する光反射部材を備える
ことを特徴とする請求項3乃至7、10、又は11のいずれか1項に記載のロータリジョイント。 - 前記中空円筒状部材は、
前記回転部側の前記軸方向に沿ってスリット部と、円周方向における前記スリット部の位置と一致しない位置であり且つ前記軸方向における前記スリット部の位置より前記固定部側に貫通孔とを設けると共に、前記貫通孔の外周側に導電リングを固定して備え、
前記固定部は、
前記導電リングに摺動接触するように導電ブラシを備え、
前記回転部は、
前記導電リングからの引き出し線を前記貫通孔から前記中空円筒状部材の中空部分を通して前記スリット部から外周側に引き出すように構成した
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のロータリジョイント。 - 前記中空円筒状部材は、
前記回転部側の前記軸方向に沿ってスリット部と、円周方向における前記スリット部の位置に対して略直角の位置であり且つ前記軸方向における前記スリット部の位置より前記固定部側に貫通孔とを設けると共に、前記貫通孔の外周側に導電リングを固定して備え、
前記固定部は、
前記導電リングに摺動接触するように導電ブラシを備え、
前記回転部は、
前記導電リングからの引き出し線を前記貫通孔から前記中空円筒状部材の中空部分を通して前記スリット部から外周側に引き出すように構成した
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のロータリジョイント。 - 前記中空円筒部材は、
前記軸方向における前記スリット部と前記貫通孔との間に、前記発光素子により発光された信号光を拡散させる光拡散部材を備えた
ことを特徴とする請求項13又は14記載のロータリジョイント。
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