JP2018141522A - ターンテーブル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、天板の回転ムラやガタツキを抑え、さらに耐久性を向上させることのできるターンテーブルを提供する。
【解決手段】本発明に係るターンテーブル１０は、ベース２０と、前記ベースに対して回転自在に支持される天板３０と、前記ベースに配置され、前記天板を回転駆動させる駆動手段６０と、を具えたターンテーブルであって、前記天板には、内向きに突設する歯列５１を有する環状のギアリング５０が、前記天板の回転中心と同心に装着されており、前記駆動手段は、周面に前記ギアリングの前記歯列と噛合する歯列６４が突設された原動車６３を有し、前記ギアリングの前記歯列と、前記原動車の前記歯列は、一方が複数の円弧歯形５２を含んでおり、他方が前記円弧歯形と噛合する複数の円弧歯底６７を有する歯形６５である。
【選択図】図２

Description

本発明は、荷役用パレット等を載置して回転するターンテーブルに関するものである。

ベース上に回転可能に天板を配置し、駆動手段によって天板を回転させることで天板に載置された荷役用パレットの向きを変えることのできる荷役用ターンテーブルが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

荷役用ターンテーブルは、ベース上に配備された支持リングと、天板下面に設けられた天板リングとを回転支持手段によって回転自在に支持して構成される（たとえば特許文献１参照）。ベースには駆動手段が配備され、駆動手段は水平面内で回動可能なスプロケットを具える。そして、天板リングの内面に前記スプロケットと噛合するローラーチェーンが周設されている。スプロケットを回転させることで、ローラーチェーンが従動し、天板リングが天板と一体に回転する。

特開２００１−２０６５３７号公報

ローラーチェーンは、ローラーがスプロケットの歯底に順に嵌まることで従動する。従って、これら動きを円滑に行なうには、ローラーチェーンは、ローラー間の距離が均一且つローラーどうしが水平になるよう天板リングへ装着する必要がある。ローラーチェーンは、天板リングの内面に溶接により装着されるが、ローラーチェーンには遊びがあるから、ローラーチェーンを精度良く天板リングに溶接する作業は非常に手間が掛かる。また、ローラーチェーンの水平度がずれると、スプロケットが上手く噛合しない。これらの結果、スプロケットとローラーチェーンの噛み合いが悪くなり、回転ムラや騒音の発生などに繋がる。

また、スプロケットに比べてローラーチェーンの寿命は短い。このため、経年使用によって先にローラーチェーンが傷むが、この際、天板リングから溶接されたローラーチェーンのみを取り外して交換することは困難であるから、天板リングごと交換しなければならず、メンテナンス費用が嵩む問題もある。

本発明の目的は、天板の回転ムラやガタツキを抑え、さらに耐久性を向上させることのできるターンテーブルを提供することである。

本発明に係るターンテーブルは、
ベースと、
前記ベースに対して回転自在に支持される天板と、
前記ベースに配置され、前記天板を回転駆動させる駆動手段と、
を具えたターンテーブルであって、
前記天板には、内向きに突設する歯列を有する環状のギアリングが、前記天板の回転中心と同心に装着されており、
前記駆動手段は、周面に前記ギアリングの前記歯列と噛合する歯列が突設された原動車を有し、
前記ギアリングの前記歯列と、前記原動車の前記歯列は、一方が複数の円弧歯形を含んでおり、他方が前記円弧歯形と噛合する複数の円弧歯底を有する歯形である。

前記ギアリングの前記歯列は、前記原動車の前記歯列よりも薄く構成することが望ましい。

本発明のターンテーブルによれば、駆動手段側の原動車と、天板側のギアリングについて、一方の歯列を円弧歯形、他方の歯列を円弧歯形と噛合する円弧歯底から構成したことで、歯列に比べて寿命の短いローラーチェーンは不要にできる。従って、ターンテーブルの耐久性を高め長寿命化を達成できる。

原動車とギアリングの歯列は、ローラーチェーンの装着に比べて加工精度にすぐれ、また、ローラーチェーンを溶接するよりも効率よく形成することができる。歯列の加工精度が高いことから、これらを噛合させて動力伝達させることで、ローラーチェーンを介在させる場合に比べて遊びを小さくすることができ、天板回転時のがたつきや回転ムラ、停止時のがたつきを抑えることができる。

原動車とギアリングの歯列は、レーザー加工によって形成することが望ましい。レーザー加工により歯列を形成することで、切削加工を必要とせずに、高精度な歯列を極めて短時間にて低コストで加工できる。また、原動車とギアリングの材質をＳ４５Ｃ等の炭素鋼や合金鋼とすることで、レーザー加工の際にこれらの切断面に自己焼入れがなされ、歯列の表面硬度や耐摩耗性、耐疲労特性を高めることができる効果もある。さらに、歯列の歯の大きさも、歯車においてモジュールと称される規格値の制約条件を受けないので歯列の加工に際して設計の自由度も増す。

直径の大きいギアリングの歯列を、原動車の歯列よりも薄く構成することにより、ギアリングの取付平行度が多少狂っても、歯列どうしを確実に噛み合わせることができる利点を有する。

図１は、本発明の一実施形態に係るターンテーブルの分解斜視図である。 図２は、駆動手段近傍の拡大平面図である。 図３は、駆動手段近傍の拡大側面図であって、一部を断面して示している。 図４は、原動車とギアリングとの噛合状態を示す拡大図である。 図５は、ギアリングの平面図である。

以下、本発明に係るターンテーブル１０の一実施形態について図面を参照しながら説明を行なう。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係るターンテーブル１０は、概略構成として、床面に載置されるベース２０と物品が載置可能な天板３０を具え、天板３０は、ベース２０に対して回転支持手段４０によって回転自在に支持されている。また、天板３０には下面側には、環状の天板リング３１を介して後述する環状のギアリング５０が天板３０の回転中心と同心に装着されており、図１乃至図３に示す駆動手段６０によって天板３０はギアリング５０と一体回転可能となっている。

ベース２０は、たとえば、２列のフレーム２１，２１に環状の支持リング２２を取り付けて構成することができる。一方のフレーム２１には、駆動手段６０を装着する取付プレート２３が設けられている。

回転支持手段４０は、支持リング２２の上面に配備されている。たとえば、回転支持手段４０は転がり軸受であって、図３に示すようにベース側の外輪４２と天板側の内輪４３の間に鋼球等の転動体４４を複数収容して構成される。転動体４４により、外輪４２に対して内輪４３は回転自在となっている。

天板３０は、上面が荷役用パレット等の物品の載置面となる円盤状の金属板等の板体を採用できる。天板３０の上面には、載置された物品の滑り止めの加工、たとえば凹凸の形成やラバーの装着を行なうことができる。

駆動手段６０は、モーターなどの駆動源と減速機構（何れも図示せず）を内装したケーシング６１の先端から上向きに回転軸６２を突出して形成することができる。回転軸６２には、原動車が嵌められている。図示の実施形態では、原動車は歯車６３である。

歯車６３は、図１乃至図４に示すように、外周に向けて複数の歯形６５が刻設されてなる歯列６４を有する円形状板体から構成することができる。図示の実施形態では、図２及び図４に示すように、歯形６５は、歯先６６が歯先円に沿った形状であり、歯底６７が円弧状である。

歯車６３の歯列６４は、レーザー加工により形成することが望ましく、歯列６４は、噛合するギアリング５０に合わせた歯間ピッチに形成する。歯列６４の歯の大きさも、歯車においてモジュールと称される規格値の制約条件を受けないので歯列６４の加工に際して設計の自由度を大きくすることができる。また、歯列６４をレーザー加工により行なうことで、切削加工を必要とせずに、高精度な歯列６４を極めて短時間にて低コストで加工できる。さらに、歯車６３の材質をＳ４５Ｃ等の炭素鋼や合金鋼とすることで、レーザー加工の際に、歯車６３の切断面に自己焼入れがなされ、歯列６４の表面硬度や耐摩耗性、耐疲労特性を高めることができる効果もある。

駆動手段６０は、ベース２０に対して揺動支持機構７０によって僅かに揺動可能に支持する構成とすることができる。たとえば、揺動支持機構７０は、ベース２０の取付プレート２３にボルト等により装着された取付部材７１と、取付部材７１に形成された揺動支持孔７２に支持ピン７３を介して水平面内で揺動可能に支持された揺動フランジ７４を具える。揺動フランジ７４には、駆動手段６０が取り付けられ、駆動手段６０は、支持ピン７３を中心とした揺動が許容される。

また、駆動手段６０は、付勢手段によってギアリング５０に向けて付勢されている。付勢手段は、たとえば、取付部材７１と揺動フランジ７４との間に配備されたバネ７５である。バネ７５は、取付部材７１から揺動フランジ７４に向けて突設された調整軸７６に嵌まっており、バネ７５の基端側がバネ押えワッシャ７７に保持されると共に、調整ナット７８を回転させることでその付勢強さを調整可能としている。調整軸７６は揺動フランジ７４との間に遊びεを有し、バネ７５の先端が揺動フランジ７４に当接することで、駆動手段６０は、歯列６４がギアリング５０に押し付けられる。

ギアリング５０は、図１乃至図５に示すように、上記歯車６３の歯列６４と噛合する内周に向けて歯列５１が周設された環状の部材である。ギアリング５０の歯列５１も、たとえばレーザー加工により形成することが望ましい。歯列５１の歯の大きさも、歯車においてモジュールと称される規格値の制約条件を受けないので歯列５１の加工に際して設計の自由度を大きくすることができる。また、レーザー加工により歯列６４を形成することで、切削加工を必要とせずに、高精度な歯列５１を極めて短時間にて低コストで加工できる。さらに、ギアリング５０の材質をＳ４５Ｃ等の炭素鋼や合金鋼とすることで、レーザー加工の際に、ギアリング５０の切断面に自己焼入れがなされ、歯列５１の表面硬度や耐摩耗性、耐疲労特性を高めることができる効果もある。

ギアリング５０の歯列５１を構成する各歯形５２は、図示の実施形態では、図２、図４及び図５に示すように、歯先５３が円弧状に形成され、歯底５４は歯底円に沿う形状であって、上記した歯車６３の歯形６５と噛合可能となっている。

なお、ギアリング５０は、図５に示すように複数に分割されたギアピース５５を連結することで構成することができる。これにより、材料歩留りを高めることができ、また、構成されたギアリング５０の平面度を高めることができる。ギアリング５０を分割したギアピース５５により形成する場合、分割角度が１２０°となる３ピース構造とすることが望ましい。分割角度を９０°とする４ピース構造に比べて、３ピース構造とすることで、円精度を高めることができる。

望ましくは、ギアリング５０は、図３に示すように、歯車６３よりも薄く形成する。これにより、直径の大きいギアリング５０の取付平行度が多少狂っても、歯列５１を歯車６３の歯列６４と確実に噛み合わせることができ、摩擦や衝突を抑えて歯列５１、６４の消耗や騒音発生を低減できる。

上記構成のターンテーブル１０は、駆動手段６０のモーターの回転により駆動する。

モーターを駆動すると、減速機構を介して回転軸６２が回転し、この回転と一体に歯車６３が回転する。そして、歯車６３の歯列６４がギアリング５０の歯列５１と順次噛合しつつ、ギアリング５０を回転させる。ギアリング５０は、天板３０と一体回転可能に接合されており、天板３０は、ベース２０に対して回転支持手段４０によって回転自在に取り付けられているから、ギアリング５０と共に天板２０は水平面内で回転する。

本発明では、ギアリング５０又は歯車６３の一方の歯先（本実施形態では歯先５３）を円弧状とし、他方の歯底（歯底５７）も円弧状としている。これにより、通常のインボリュート歯形に比べて、歯形５３，６５どうしの噛合をスムーズに行なうことができ、騒音の発生を可及的に抑制できる効果がある。

なお、歯車６０は、バネ７５によってギアリング５０に向けて付勢されているから、ギアリング５０の歯列５１と歯車６３の歯列６４の噛み合いも一定強さに保持でき、回転ムラや騒音の発生を可及的に抑えることができる。

本発明のターンテーブル１０によれば、駆動側の原動車６３及び従動側のギアリング５０に共に歯列６４，５１を構成したことで、従来のように天板側の内面にローラーチェーンを溶接する場合に比べて製造が容易である。また、歯列５１，６４は、ローラーチェーンよりも寿命が長いためターンテーブル１０の耐久性の向上、また、メンテナンス性の向上を達成できる。

また、歯列５１，６４の加工精度を高めることができるから、これらを噛合させて動力伝達させることで、ローラーチェーンを介在させる場合に比べて遊びを小さくすることができ、天板３０の回転時のがたつきや回転ムラ、停止時のがたつきを抑えることができる。加えて、歯列５１，６４の噛み合いにより駆動できるようにしたことで、ローラーチェーンに比べて高負荷にも耐え得る強度を具備できる。

さらに、ギアリング５０は、ローラーチェーンの溶接に比べて水平度を出しやすいから、ギアリング５０に形成された歯列５１は、歯車６３の回転面に対して平行調整が容易である。従って、歯車６３の歯列６４をギアリング５０の歯列５１と上手く噛み合わせることができ、回転ムラや騒音の発生を可及的に抑えることができる。

なお、歯列５１，６４どうしが噛み合ったときに生ずる騒音をより低減させるために、たとえば歯車６３の歯形６５の先端をＭＣナイロン（登録商標）などの樹脂で構成することもできる。

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

たとえば、上記実施形態では、ギアリング５０の歯先５３を円弧状とし、歯車６３の歯底５７を円弧状としているが、ギアリング５０の歯底５４を円弧状とし、歯車６３の歯先６６を円弧状に形成しても構わない。

また、ターンテーブル１０は、荷役用として利用することができるし、人や物品を載せて回転させつつ、写真撮影、物品の展示などに利用することもできる。

１０ ターンテーブル
２０ ベース
３０ 天板
４０ 回転支持手段
５０ ギアリング
５１ 歯列（ギアリング）
５２ 歯形（ギアリング）
５３ 歯先（ギアリング）
５４ 歯底（ギアリング）
６０ 駆動手段
６３ 歯車（原動車）
６４ 歯列（歯車）
６５ 歯形（歯車）
６６ 歯先（歯車）
６７ 歯底（歯車）

Claims (3)

1. ベースと、
   前記ベースに対して回転自在に支持される天板と、
   前記ベースに配置され、前記天板を回転駆動させる駆動手段と、
   を具えたターンテーブルであって、
   前記天板には、内向きに突設する歯列を有する環状のギアリングが、前記天板の回転中心と同心に装着されており、
   前記駆動手段は、周面に前記ギアリングの前記歯列と噛合する歯列が突設された原動車を有し、
   前記ギアリングの前記歯列と、前記原動車の前記歯列は、一方が複数の円弧歯形を含んでおり、他方が前記円弧歯形と噛合する複数の円弧歯底を有する歯形である、
   ことを特徴とするターンテーブル。
2. 前記ギアリングの前記歯列は、前記原動車の前記歯列よりも薄く構成される、
   請求項１に記載のターンテーブル。
3. 前記原動車の前記歯列と、前記ギアリングの前記歯列は、レーザー加工により形成される、
   請求項１又は請求項２に記載のターンテーブル。

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