JP4898552B2

JP4898552B2 - 回転体装置

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Publication number: JP4898552B2
Application number: JP2007135503A
Authority: JP
Inventors: 雅典齊藤; 徹菊田; 克義石田
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2027-05-22
Also published as: JP2008293688A

Description

本発明は、回転体装置に関し、特に、回転体が回転端まで回転したときに回転体の回転を自動停止させるようにした回転体装置に関する。

産業用ロボットにおけるロボット基部と旋回胴、あるいはアンテナ装置の基台とアンテナ装置を搭載する回転体、監視カメラの基台と監視カメラ等はそれぞれ互いに回転自在に連結されており、一方を非回転体としたときに他方の回転体の左右方向の回転量の限度を設定して、回転体が左右の回転端まで回転したときに、回転体を回転駆動する駆動手段の駆動を停止するようにしたものがある。

従来、この種の回転体装置としては、回転側の回転を、固定側に対して所定の位置で停止させる回転機構における回転端リミット構造において、回転側あるいは固定側に、渦巻状で、かつその両端部に浅溝部を有するガイド溝を形成し、そのガイド溝とは反対側となる固定側あるいは回転側に、回転側の回転を停止するためのリミットスイッチを設け、ガイド溝に挿入されるガイド溝側突起部と、そのガイド溝側突起部をガイド溝に追従させて移動自在に支持するとともに、ガイド溝側突起部とは逆方向のリミットスイッチ側に延びたリミットスイッチ側突起部を備えた固定部材とを有したリミットドグを設け、このリミットドグをガイド溝側に付勢する付勢手段を設けて、回転端にて浅溝部でリミットドグのガイド溝側突起部がリミットスイッチ側に押し戻されてリミットスイッチ側突起部がリミットスイッチを押して回転を停止させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−６３８３２号公報

しかしながら、このような従来の回転体装置にあっては、回転側あるいは固定側に、渦巻状で、かつその両端部に浅溝部を有するガイド溝を形成しているため、ガイド溝の加工が非常に複雑なものとなってしまい、回転側または固定側の加工コストが増大してしまった。この結果、回転体装置の製造コストが増大してしまうという問題があった。
また、リミット機構を回転側と固定側の間に位置させているため、このリミット機構の調整や交換および保守が困難となるという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、安価、かつ簡素な構成のリミット機構を設けることができ、製造コストが増大するのを抑制することができるとともに、リミット機構の調整、交換および保守を容易に行うことができる回転体装置を提供することを目的とする。

本発明に係る回転体装置は、非回転体に対して回転自在に設けられた回転体と、前記回転体を回転駆動する駆動手段と、回転体の回転を前記非回転体に対して所定の位置で停止させるようにしたリミット機構とを備えた回転体装置において、前記回転体は、前記非回転体に設けられた固定軸に対して回転自在に支持され、前記リミット機構は、前記固定軸の周囲に回転自在に支持されるとともに前記回転体に固定され、作動時に前記駆動手段の駆動を停止させる第１のリミットスイッチが上面に固定された第１の取付け板と、前記固定軸の周囲に回転自在に支持されるとともに前記第１の取付け板の下方に位置するようにして前記回転体に固定され、作動時に前記駆動手段の駆動を停止させる第２のリミットスイッチが上面に固定された第２の取付け板と、前記固定軸の周囲に回転自在に支持されるとともに前記第１の取付け板の上方に位置するようにして配設され、下面に円周方向に亘って所定長さ延在する第１のレール溝が形成された第１の回転部材と、前記固定軸の周囲に回転自在に支持されるとともに前記第１の取付け板と前記第２の取付け板の間に位置するようにして配設され、下面に円周方向に亘って所定長さ延在する第２のレール溝が形成された第２の回転部材と、前記第１の取付け板上に設けられ、前記第１のレール溝に嵌合する第１のピンと、前記第２の取付け板上に設けられ、前記第２のレール溝に嵌合する第２のピンと、前記第１の回転部材の外周部から突出して設けられ、前記回転体と共に前記第１の取付け板が一方向の所定位置まで回転したときに前記第１のリミットスイッチに接触して前記第１のリミットスイッチを作動させる第１の突出部と、前記第２の回転部材の外周部から突出して設けられ、前記回転体と共に前記第２の取付け板が他方向の所定位置まで回転したときに前記第２のリミットスイッチに接触して前記第２のリミットスイッチを作動させる第２の突出部とを備え、前記回転体が他方向に回転したときに、前記第１の取付け板の回転に伴って前記第１のピンが前記第１のレール溝の円周方向一端部に当接して前記第１の突出部と前記第１のリミットスイッチとを非接触状態に維持して前記第１の取付け板および前記第１の回転部材を一体回転させ、前記回転体が一方向に回転したときに、前記第２の取付け板の回転に伴って前記第２のピンが前記第２のレール溝の円周方向一端部に当接して前記第２の突出部と前記第２のリミットスイッチとを非接触状態に維持して前記第２の取付け板および前記第２の回転部材を一体回転させるようにしたものから構成されている。

この構成により、回転体上に第２の取付け板、第２の回転部材、第１の取付け板および第１の回転部材からなる四層構造のリミット機構を設け、回転体と共に第１の取付け板が一方向の所定位置まで回転したときに第１の回転部材の第１の突出部に第１のリミットスイッチを接触させて第１のリミットスイッチを作動させることにより、駆動手段の駆動を停止して回転体を停止させることができる。

このように回転体が一方向に回転したときには、第２の取付け板の回転に伴って第２のピンが第２のレール溝の円周方向一端部に当接して第２の突出部と第２のリミットスイッチとを非接触状態に維持して第２の取付け板および第２の回転部材を一体回転させるので、第２のリミットスイッチを作動させないようにすることができる。

一方、回転体と共に第２の取付け板が他方向の所定位置まで回転したときに第２の回転部材の第２の突出部に第２のリミットスイッチを接触させて第２のリミットスイッチを作動させることにより、駆動手段の駆動を停止して回転体を停止させることができる。

このように回転体が他方向に回転したときには、第１の取付け板の回転に伴って第１のピンが第１のレール溝の円周方向一端部に当接して第１の突出部と第１のリミットスイッチとを非接触状態に維持して第１の取付け板および第１の回転部材を一体回転させるので、第１のリミットスイッチを作動させないようにすることができる。

この結果、安価、かつ簡単な構成の四層構造のリミット機構によって回転体の回転を簡単に規制することができ、回転体装置の製造コストが増大するのを抑制することができる。

また、回転体側にリミット機構を設けたので、リミット機構の調整、交換および保守を容易に行うことができる。また、第１のリミットスイッチを第１の回転部材の外方に位置するようにして第１の取付け板に設けるとともに、第２のリミットスイッチを第２の回転部材の外方に位置するようにして第２の取付け板に設けたので、リミット機構の高さを低くすることができ、回転体装置の高さを低くすることができる。

また、本発明に係る回転体装置は、固定軸に一端部が固定された第１の軸部材および第２の軸部材を備え、前記第１の取付け板に円周方向に亘って所定長延在する複数の第１の貫通孔を形成するとともに、前記第２の取付け板に円周方向に亘って所定長延在する１つの第２の貫通孔を形成し、前記第１の軸部材の他端部を第１の貫通孔の一方および前記第２の貫通孔に挿通するとともに前記第２の軸部材の他端部を前記第１の貫通孔の他方に挿通し、前記第１の回転部材と前記第２の軸部材の間に第１のスプリングを縮設するとともに、前記第２の回転部材と前記第１の軸部材の間に第２のスプリングを縮設し、前記第１のピンが前記第１のレール溝の円周方向一端部に当接して前記第１の取付け板および前記第１の回転部材が一体回転したときに、前記第１のスプリングを伸長させるとともに、前記第２のピンが前記第２のレール溝の円周方向一端部に当接して第２の取付け板および前記第２の回転部材が一体回転したときに、前記第２のスプリングを伸長させるようにしたものから構成されている。

この構成により、第１のピンが第１のレール溝の円周方向一端部に当接して第１の取付け板および第１の回転部材が一体回転したときに、第１のスプリングを伸長させるとともに、第２のピンが第２のレール溝の円周方向一端部に当接して第２の取付け板および第２の回転部材が一体回転したときに、第２のスプリングを伸長させるようにしたので、第１の回転部材および第２の回転部材の回転を許容することができるとともに、第１のスプリングおよび第２のスプリングによって第１の回転部材および第２の回転部材をホームポジョンに容易に復帰させることができる。

また、本発明に係る回転体装置は、前記第１の回転部材が前記固定軸の軸方向に移動するのを規制して前記第１の回転部材を前記固定軸に回転自在に支持する第１の軸受部材と、前記第２の回転部材が前記固定軸の軸方向に移動するのを規制して前記第２の回転部材を前記固定軸に回転自在に支持する第２の軸受部材とを有するものから構成されている。

この構成により、第１の軸受部材および第２の軸受部材によって第１の回転部材および第２の回転部材をそれぞれ固定軸に回転自在に支持しているので、第１の回転部材および第２の回転部材を滑らかに回転させることができる。

本発明は、安価、かつ簡素な構成のリミット機構を設けることができ、製造コストが増大するのを抑制することができるとともに、リミット機構の調整、交換および保守を容易に行うことができる回転体装置を提供することができる。

以下、本発明に係る回転体装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図２３は本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１、図２において、非回転体としての基台１には固定軸２が設けられており、この固定軸２には軸受４を介して回転体３が回転自在に支持されている。固定軸２の上部にはフランジ部５が設けられており、このフランジ部５は図１に示すように減速歯車機構６の図示しない内側非回転部に取付けられている。また、減速歯車機構６の外側回転部には取付け足６ａを介して回転板７が回転自在に設けられている。すなわち、減速歯車機構６は公知のカップ型ハーモニックドライブから構成されている。なお、図２においては減速歯車機構６を図示省略している。

この減速歯車機構６は回転体３上に固定された図示しないモータにタイミングベルト１０を介して接続された小径の回転軸８を備えており、この回転軸８の周囲に設けられた減速歯車によってモータの回転が減速されて回転板７に伝達されるようになっている。なお、本実施の形態では、モータ、タイミングベルト１０および減速歯車機構６が駆動手段を構成している。

回転板７に周囲には４つの軸部材９の一端部が取付けられており、この軸部材９の他端部は回転体３に取付けられている。したがって、回転板７の回転が軸部材９を介して回転体３に伝達されることにより、回転体３が固定軸２に対して回転する。

また、図３〜図５および図９〜図１２に示すように、固定軸２の周囲には四角形状の第１の取付け板１１が回転自在に設けられており、この第１の取付け板１１は連結軸１２を介して回転体３に取付けられている。

また、第１の取付け板１１の放射方向外端部の上面には接触端子１３ａを有する第１のリミットスイッチ１３が設けられており、この第１のリミットスイッチ１３はモータを駆動する制御回路に接続されている。この制御回路はＣＰＵ等を備えており、第１のリミットスイッチ１３が作動すると、モータの駆動を停止するようになっている。

また、固定軸２の周囲には、図３、図４、図６および図９〜図１２に示すように円板状の第２の取付け板１４が回転自在に設けられており、この第２の取付け板１４は第１の取付け板１１の下方に位置するとともに連結軸１５を介して回転体３に取付けられている。

また、第２の取付け板１４の放射方向外端部の上面には接触端子１６ａを有する第２のリミットスイッチ１６が設けられており、この第２のリミットスイッチ１６はモータを駆動する上述した制御回路に接続され、この制御回路は第２のリミットスイッチ１６が作動すると、モータの駆動を停止するようになっている。

また、第１の取付け板１１の上方には図７に示す第１の回転部材１７が設けられており、この第１の回転部材１７は固定軸２の周囲に第１の軸受部材としての第１のブッシュ１８を介して回転自在に設けられている。

この第１のブッシュ１８は第１の回転部材１７を固定軸２に回転自在に支持するとともに、環状フランジ１８ａに第１の回転部材１７を載置するように構成されており、第１の回転部材１７が固定軸２に対して軸方向下方に移動するのを規制している。

なお、第１のブッシュ１８に第１の回転部材１７の上面に当接する環状フランジを設け、第１の回転部材１７が固定軸２の軸方向上方に移動するのを規制するようにしても良い。

また、第１の取付け板１１と第２の取付け板１４の間には図８に示す第２の回転部材１９が設けられており、この第２の回転部材１９は固定軸２の周囲に第２の軸受部材としての第２のブッシュ２０を介して回転自在に設けられている。

この第２のブッシュ２０は第２の回転部材１９を固定軸２に回転自在に支持するとともに、環状フランジ２０ａに第２の回転部材１９を載置するように構成されており、第２の回転部材１９が固定軸２に対して軸方向下方に移動するのを規制している。

なお、第２のブッシュ２０に第２の回転部材１９の上面に当接する環状フランジを設け、第２の回転部材１９が固定軸２の軸方向上方に移動するのを規制するようにしても良い。

また、図７に示すように、第１の回転部材１７には第１の貫通孔２１ａ、２１ｂが形成されており、この第１の貫通孔２１ａ、２１ｂは第１の回転部材１７の円周方向に沿って延在している。

また、第１の貫通孔２１ａの円周方向長さは第１の貫通孔２１ｂの円周方向長さに対して長く形成されている。本実施の形態では、第１の貫通孔２１ａが延在する角度は約１００°に設定されており、第１の貫通孔２１ｂが延在する角度は約６０°に設定されている。

また、図８に示すように、第２の回転部材１９には第２の貫通孔２２ａが形成されており、この第２の貫通孔２２ａは第２の回転部材１９の円周方向に沿って延在している。

本実施の形態では、第２の貫通孔２２ａが延在する角度は約６０°に設定されている。

また、第１の貫通孔２１ａおよび第２の貫通孔２２ａには第１の軸部材２３が挿通されており、この第１の軸部材２３の一端部は固定軸２のフランジ部５に取付けられているとともに、第１の軸部材２３の他端部は自由端となっている。

また、第１の貫通孔２１ｂには第２の軸部材２４が挿通されており、この第２の軸部材２４の一端部は固定軸２のフランジ部５に取付けられているとともに、第２の軸部材２４の他端部は自由端となっている。

また、図７、図１４、図１５に示すように、第１の回転部材１７の下面には第１のレール溝２５が形成されており、この第１のレール溝２５は第１の回転部材１７の円周方向に亘って所定長さ、例えば、３５０°の角度で延在している。この第１のレール溝２５には第１のピン２７が摺動自在に嵌合しており、この第１のピン２７は第１の取付け板１１の上面に設けられている。なお、図１４、図１５では第１のレール溝２５を分かりやすく説明するために、第１のレール溝２５を実線で示している。

また、第１の回転部材１７の外周部には第１の突出部１７ａが突出しており、この第１の突出部１７ａは第１のリミットスイッチ１３の接触端子１３ａに接触するようになっている。また、第１の突出部１７ａ以外の第１の回転部材１７の外周面は第１のリミットスイッチ１３の接触端子１３ａには接触しない。

本実施の形態では、回転体３と共に第１の取付け板１１が一方向（時計回転方向）の所定位置まで回転したときに第１の回転部材１７の第１の突出部１７ａが第１のリミットスイッチ１３の接触端子１３ａに接触して第１のリミットスイッチ１３を作動させるようになっている。

また、回転体３が他方向（反時計回転方向）に回転したときに、第１の取付け板１１の回転に伴って第１のピン２７が第１のレール溝２５の円周方向一端部に当接して第１の突出部１７ａと第１のリミットスイッチ１３の接触端子１３ａとを非接触状態に維持して第１の取付け板１１および第１の回転部材１７を一体回転させるようになっている。

また、図８、図１６、図１７に示すように、第２の回転部材１９の下面には第２のレール溝２６が形成されており、この第２のレール溝２６は第２の回転部材１９の円周方向に亘って所定長さ、例えば、３５０°の角度で延在している。この第２のレール溝２６には第２のピン２８が摺動自在に嵌合しており、この第２のピン２８は第２の取付け板１４の上面に設けられている。なお、図１６、図１７では第２のレール溝２６を分かりやすく説明するために、第２のレール溝２６を実線で示している。

なお、回転体３が中立位置にあるときには、第１のレール溝２５および第２のレール溝２６の位相がずれるように第１のレール溝２５および第２のレール溝２６が第１の回転部材１７および第２の回転部材１９にそれぞれ形成されている。

また、第２の回転部材１９の外周部には第２の突出部１９ａが突出しており、この第２の突出部１９ａは第２のリミットスイッチ１６の接触端子１６ａに接触するようになっている。また、第２の突出部１９ａ以外の第２の回転部材１９の外周面は第２のリミットスイッチ１６の接触端子１６ａに接触しない。

本実施の形態では、回転体３と共に第２の取付け板１４が他方向（反時計回転方向）の所定位置まで回転したときに第２の回転部材１９の第２の突出部１９ａが第２のリミットスイッチ１６の接触端子１６ａに接触して第２のリミットスイッチ１６を作動させるようになっている。

また、回転体３が一方向（時計回転方向）に回転したときに、第２の取付け板１４の回転に伴って第２のピン２８が第２のレール溝２６の円周方向一端部に当接して第２の突出部１９ａと第２のリミットスイッチ１６の接触端子１６ａとを非接触状態に維持して第２の取付け板１４および第２の回転部材１９を一体回転させるようになっている。

一方、第１の取付け板１１の上面には固定軸２９が突出して設けられており、この固定軸２９と第２の軸部材２４との間には第１のスプリング３０が縮設されている。この第１のスプリング３０は第１のピン２７が第１のレール溝２５の円周方向一端部に当接して第１の取付け板１１および第１の回転部材１７が一体回転したときに伸長するようになっており、したがって、第１の回転部材１７を第１の回転部材１７の回転方向と反対方向に付勢するようになっている。

また、第２の取付け板１４の上面には固定軸３１が突出して設けられており、この固定軸３１と第１の軸部材２３との間には第２のスプリング３２が縮設されている。この第２のスプリング３２は第２のピン２８が第２のレール溝２６の円周方向一端部に当接して第２の取付け板１４および第２の回転部材１９が一体回転したときに伸長するようになっており、したがって、第２の回転部材１９を第２の回転部材１９の回転方向と反対方向に付勢するようになっている。

このように本実施の形態では、第２の取付け板１４、第２の回転部材１９、第１の取付け板１１および第１の回転部材１７が固定軸２の周囲に四層構造で回転自在に設けられており、これら第２の取付け板１４、第２の回転部材１９、第１の取付け板１１および第１の回転部材１７がリミット機構を構成している。また、本実施の形態では、基台１、固定軸２、回転体３、減速歯車機構６、タイミングベルト１０およびモータが回転体装置を構成している。

次に、図１８〜図２３に基づいて回転体装置の作動について説明する。なお、本実施の形態では、回転体装置の作動状態を解り易くするために、第１の取付け板１１および第１の回転部材１７と、第２の取付け板１４および第２の回転部材１９とを別々に図示して説明することにする。

ここで、図１８、図２０、図２２は回転体３、第１の取付け板１１および第１の回転部材１７を上面から見たときの作動状態を示しており、図１９、図２１、図２３は回転体３、第２の取付け板１４および第２の回転部材１９を上面から見たときの作動状態を示している。

また、図２０、図２１は回転体３が反時計回転方向に回転したときの回転体３のそれぞれの角度における第１の取付け板１１と第２の取付け板１４の状態を示しており、図２２、図２３は回転体３が時計回転方向に回転したときの回転体３のそれぞれの角度における第１の取付け板１１と第２の取付け板１４の状態を示している。

まず、回転体３が中立位置にあるときには、図１８に示すように、第１の回転部材１７の第１の突出部１７ａは右斜め上方に位置するとともに第１のリミットスイッチ１３が下方に位置しており、図１９に示すように第２の回転部材１９の第２の突出部１９ａは左斜め上方に位置するとともに第２のリミットスイッチ１６が下方に位置している。

この中立位置から回転体３が反時計回転方向に回転すると、図２０（ａ）に示すように、第１の取付け板１１が回転体３と共に回転する。なお、図２０（ａ）は回転体３が中立位置から１４０°回転した状態を示している。

このとき、第１の取付け板１１が反時計回転方向に回転するのに伴って第１のピン２７が第１の回転部材１７の第１のレール溝２５に沿って移動するため、第１の回転部材１７は回転しない。

また、回転体３が中立位置から回転体３が反時計回転方向に回転すると、図２１（ａ）に示すように、第２の取付け板１４も回転体３と共に回転する。なお、図２１（ａ）は回転体３が中立位置から１４０°回転した状態を示している。

このとき、第２の取付け板１４が回転するのに伴って第２のピン２８が第２の回転部材１９の第２のレール溝２６に沿って移動するため、第２の回転部材１９は回転しない。

回転体３がさらに反時計回転方向に回転して１９０°の位置まで回転すると、図２０（ｂ）に示すように、第１のピン２７が第１の回転部材１７の第１のレール溝２５の円周方向一端部に当接するため、第１の回転部材１７が第１の取付け板１１と共に反時計回転方向に回転する。このとき、第１の回転部材１７が第１の貫通孔２１ａ、２１ｂを介して第１の軸部材２３および第２の軸部材２４に沿って回転し、固定軸２９が第２の軸部材２４から円周方向に離隔するため、第１のスプリング３０が伸長する。

また、このときに第１の突出部１７ａと第１のリミットスイッチ１３の接触端子１３ａが非接触状態に維持されたままとなるため、第１の突出部１７ａが第１のリミットスイッチ１３の接触端子１３ａに接触することがなく、第１のリミットスイッチ１３が作動しない。

一方、回転体３が反時計回転方向に回転して１９０°の位置まで回転すると、図２１（ｂ）に示すように、第２のピン２８が第２の回転部材１９の第２のレール溝２６に沿って移動し、第２のレール溝２６の円周方向他端部に向かって移動した状態となり、第２のレール溝２６の円周方向他端部には当接しないため、第２の回転部材１９が回転しない。

このため、第２の取付け板１４の回転に伴って第２のリミットスイッチ１６の接触端子１６ａが第２の回転部材１９の第２の突出部１９ａに接触して第２のリミットスイッチ１６が作動する。このため、モータの駆動が停止されて回転体３の反時計回転方向への回転が停止される。

この状態からモータを駆動することにより、図２０（ｂ）の状態から回転体３を時計回転方向に回転させて中立位置に向かって戻すと、第１のスプリング３０によって第１の回転部材１７が引っ張られて第２の軸部材２４と第１の回転部材１７の貫通穴２１ｂの円周方向他端部に当接することによって図２０（ａ）に示されるホームポジョン位置に戻される。

一方、回転体３が図１８、図１９に示すように中立位置から時計回転方向に回転されると、図２２（ａ）に示すように、第１の取付け板１１が回転体３と共に時計回転方向に回転する。なお、図２２（ａ）は回転体３が中立位置から−１４０°回転した状態を示している。

このとき、第１の取付け板１１が回転するのに伴って第１のピン２７が第１の回転部材１７の第１のレール溝２５に沿って移動するため、第１の回転部材１７は回転しない。

また、中立位置から回転体３が反時計回転方向に回転すると、図２３（ａ）に示すように、第２の取付け板１４も回転体３と共に回転する。なお、図２３（ａ）は回転体３が中立位置から−１４０°回転した状態を示している。

回転体３がさらに反時計回転方向に回転して−１９０°の位置まで回転すると、図２２（ｂ）に示すように、第１のピン２７が第１の回転部材１７の第１のレール溝２５の円周方向他端部に向かって移動した状態となり、第１のレール溝２５の円周方向他端部には当接しないため、第１の回転部材１７が回転しない。

このため、第１の取付け板１１の回転に伴って第１のリミットスイッチ１３の接触端子１３ａが第１の回転部材１７の第１の突出部１７ａに接触して第１のリミットスイッチ１３が作動する。このため、モータの駆動が停止されて回転体３の時計回転方向への回転が停止される。

回転体３が時計回転方向に回転して−１９０°の位置まで回転すると、図２３（ｂ）に示すように、第２のピン２８が第２の回転部材１９の第２のレール溝２６の円周方向一端部に当接するため、第２の回転部材１９が第２の取付け板１４と共に時計回転方向に回転する。

このとき、第２の回転部材１９が第２の貫通孔２２ａを介して第１の軸部材２３に沿って回転し、固定軸３１が第１の軸部材２３から円周方向に離隔するため、第２のスプリング３２が伸長する。

また、このときに第２の突出部１９ａと第２のリミットスイッチ１６の接触端子１６ａが非接触状態に維持されたままとなるため、第２の突出部１９ａが第２のリミットスイッチ１６の接触端子１６ａに接触することがなく、第２のリミットスイッチ１６が作動しない。

この状態から回転体３を反時計回転方向に回転させて中立位置に戻すと、第２のスプリング３２によって第２の回転部材１９が引っ張られて第１の軸部材２３と第２の回転部材１９の貫通孔２２ａの円周方向他端部に当接することによって図２３（ａ）に示されるホームポジョン位置に戻される。

すなわち、本実施の形態では、回転体３が時計回転方向に回転すると、第１のリミットスイッチ１３が作動することにより、回転体３が時計回転方向の所定位置（中立位置から−１９０°の位置）で回転規制され、回転体３が反時計回転方向に回転すると、第２のリミットスイッチ１６が作動することにより、回転体３が反時計回転方向の所定位置（中立位置から１９０°の位置）で回転規制される。

このように本実施の形態では、回転体３の回転を基台１に対して所定の位置で停止させるようにしたリミット機構を設け、このリミット機構を、固定軸２の周囲に回転自在に支持されるとともに回転体３に固定され、作動時にモータの駆動を停止させる第１のリミットスイッチ１３が上面に固定された第１の取付け板１１と、固定軸２の周囲に回転自在に支持されるとともに第１の取付け板１１の下方に位置するようにして回転体３に固定され、作動時にモータの駆動を停止させる第２のリミットスイッチ１６が上面に固定された第２の取付け板１４と、固定軸２の周囲に回転自在に支持されるとともに第１の取付け板１１の上方に位置するようにして配設され、下面に円周方向に亘って所定長さ延在する第１のレール溝２５が形成された第１の回転部材１７と、固定軸２の周囲に回転自在に支持されるとともに第１の取付け板１１と第２の取付け板１４の間に位置するようにして配設され、下面に円周方向に亘って所定長さ延在する第２のレール溝２６が形成された第２の回転部材１９と、第１の取付け板１１上に設けられ、第１のレール溝２５に嵌合する第１のピン２７と、第２の取付け板１４上に設けられ、第２のレール溝２６に嵌合する第２のピン２８と、第１の回転部材１７の外周部から突出して設けられ、回転体３と共に第１の取付け板１１が時計回転方向の所定位置まで回転したときに第１のリミットスイッチ１３の接触端子１３ａに接触して第１のリミットスイッチ１３を作動させる第１の突出部１７ａと、第２の回転部材１９の外周部から突出して設けられ、回転体３と共に第２の取付け板１４が反時計回転方向の所定位置まで回転したときに第２のリミットスイッチ１６の接触端子１６ａに接触して第２のリミットスイッチ１６を作動させる第２の突出部１９ａとを備え、回転体３が反時計回転方向に回転したときに、第１の取付け板１１の回転に伴って第１のピン２７を第１のレール溝２５の円周方向一端部に当接させて第１の突出部１７ａと第１のリミットスイッチ１３の接触端子１３ａとを非接触状態に維持して第１の取付け板１１および第１の回転部材１７を一体回転させ、回転体３が時計回転方向に回転したときに、第２の取付け板１４の回転に伴って第２のピン２８を第２のレール溝２６の一端部に当接させて第２の突出部１９ａと第２のリミットスイッチ１６の接触端子１６ａとを非接触状態に維持して第２の取付け板１４および第２の回転部材１９を一体回転させるようにしたものから構成した。

このように回転体３上に第２の取付け板１４、第２の回転部材１９、第１の取付け板１１および第１の回転部材１７からなる四層構造のリミット機構によって回転体３の回転を簡単に規制することができ、回転体装置の製造コストが増大するのを抑制することができる。

また、本実施の形態では、回転体３の上側にリミット機構を設けたので、リミット機構の調整、交換および保守を容易に行うことができる。また、第１のリミットスイッチ１３を第１の回転部材１７の放射方向外端部に位置するように第１の取付け板１１に設けるとともに、第２のリミットスイッチ１６を第２の回転部材１９の放射方向外端部に位置するように第２の取付け板に設けたので、リミット機構の高さを低くすることができ、回転体装置の高さを低くすることができる。

また、本実施の形態では、固定軸２のフランジ部５に一端部が固定された第１の軸部材２３および第２の軸部材２４を備え、第１の取付け板１１に円周方向に亘って所定長延在する複数の第１の貫通孔２１ａ、２１ｂを形成するとともに、第２の取付け板１４に円周方向に亘って所定長延在する第２の貫通孔２２ａを形成し、第１の軸部材２３の他端部を第１の貫通孔２１ａおよび第２の貫通孔２２ａに挿通するとともに第２の軸部材２４の他端部を第１の貫通孔２１ｂに挿通し、第１の回転部材１７と第２の軸部材２４の間に第１のスプリング３０を縮設するとともに、第２の回転部材１９と第１の軸部材２３の間に第２のスプリング３２を縮設し、第１のピン２７が第１のレール溝２５の円周方向一端部に当接して第１の取付け板１１および第１の回転部材１７が一体回転したときに、第１のスプリング３０を伸長させるとともに、第２のピン２８が第２のレール溝２６の円周方向一端部に当接して第２の取付け板１４および第２の回転部材１９が一体回転したときに、第２のスプリング３２を伸長させるようにした。

このため、第１の回転部材１７および第２の回転部材１９の回転を許容することができるとともに、第１のスプリング３０および第２のスプリング３２によって第１の回転部材１７および第２の回転部材１９をホームポジョンに容易に復帰させることができる。

また、本実施の形態では、第１の回転部材１７が固定軸２の軸方向に移動するのを規制して第１の回転部材１７を固定軸２に回転自在に支持する第１のブッシュ１８と、第２の回転部材１９が固定軸２の軸方向に移動するのを規制して第２の回転部材１９を固定軸２に回転自在に支持する第２のブッシュ２０とを設けたので、第１の回転部材１７および第２の回転部材１９を滑らかに回転させることができる。

また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上のように、本発明に係る回転体装置は、安価、かつ簡素な構成のリミット機構を設けることができ、製造コストが増大するのを抑制することができるとともにリミット機構の調整、交換および保守を容易に行うことができるという効果を有し、回転体が回転端まで回転したときに回転体の回転を自動停止させるようにした回転体装置等として有用である。

本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、回転体装置の正面図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、回転体装置の側面図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、リミット機構の正面図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、回転体装置の側面図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、第１の取付け板の上面図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、第２の取付け板の上面図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、第１の回転部材の上面図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、第２の回転部材の上面図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、リミット機構の斜視図である。図９とは別の方向から見たリミット機構の斜視図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、リミット機構の正面図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、リミット機構の側面図である。図１２とは別の方向から見たリミット機構の側面図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、第１のレール溝を分かり易く図示したリミット機構の斜視図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、第１の取付け板が図１４と異なる位置に回転したときに第１のレール溝を分かり易く図示したリミット機構の斜視図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、第２のレール溝を分かり易く図示したリミット機構の斜視図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、第２の取付け板が図１６と異なる位置に回転したときに第２のレール溝を分かり易く図示したリミット機構の斜視図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、回転体が中立位置にあるときの第１の取付け板の状態を示す図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、回転体が中立位置にあるときの第２の取付け板の状態を示す図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、（ａ）は回転体が中立位置から１４０°回転したときの第１の取付け板の状態を示す図、（ｂ）は回転体が回転端である１９０°まで回転したときの第１の取付け板の状態を示す図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、（ａ）は回転体が中立位置から１４０°回転したときの第２の取付け板の状態を示す図、（ｂ）は回転体が回転端である１９０°まで回転したときの第２の取付け板の状態を示す図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、（ａ）は回転体が中立位置から−１４０°回転したときの第１の取付け板の状態を示す図、（ｂ）は回転体が回転端である−１９０°まで回転したときの第１の取付け板の状態を示す図である。本発明に係る回転体装置の一実施の形態を示す図であり、（ａ）は回転体が中立位置から−１４０°回転したときの第２の取付け板の状態を示す図、（ｂ）は回転体が回転端である−１９０°まで回転したときの第２の取付け板の状態を示す図である。

符号の説明

１基台（非回転体）
２固定軸
３回転体
６減速歯車機構（駆動手段）
１０タイミングベルト（駆動手段）
１１第１の取付け板
１３第１のリミットスイッチ
１４第２の取付け板
１６第２のリミットスイッチ
１７第１の回転部材
１７ａ第１の突出部
１８第１のブッシュ（第１の軸受部材）
１９第２の回転部材
１９ａ第２の突出部
２０第２のブッシュ（第２の軸受部材）
２１ａ、２１ｂ第１の貫通孔
２２ａ第２の貫通孔
２３第１の軸部材
２４第２の軸部材
２５第１のレール溝
２６第２のレール溝
２７第１のピン
２８第２のピン
３０第１のスプリング
３２第２のスプリング

Claims

非回転体に対して回転自在に設けられた回転体と、前記回転体を回転駆動する駆動手段と、回転体の回転を前記非回転体に対して所定の位置で停止させるようにしたリミット機構とを備えた回転体装置において、
前記回転体は、前記非回転体に設けられた固定軸に対して回転自在に支持され、
前記リミット機構は、
前記固定軸の周囲に回転自在に支持されるとともに前記回転体に固定され、作動時に前記駆動手段の駆動を停止させる第１のリミットスイッチが上面に固定された第１の取付け板と、
前記固定軸の周囲に回転自在に支持されるとともに前記第１の取付け板の下方に位置するようにして前記回転体に固定され、作動時に前記駆動手段の駆動を停止させる第２のリミットスイッチが上面に固定された第２の取付け板と、
前記固定軸の周囲に回転自在に支持されるとともに前記第１の取付け板の上方に位置するようにして配設され、下面に円周方向に亘って所定長さ延在する第１のレール溝が形成された第１の回転部材と、
前記固定軸の周囲に回転自在に支持されるとともに前記第１の取付け板と前記第２の取付け板の間に位置するようにして配設され、下面に円周方向に亘って所定長さ延在する第２のレール溝が形成された第２の回転部材と、
前記第１の取付け板上に設けられ、前記第１のレール溝に嵌合する第１のピンと、
前記第２の取付け板上に設けられ、前記第２のレール溝に嵌合する第２のピンと、
前記第１の回転部材の外周部から突出して設けられ、前記回転体と共に前記第１の取付け板が一方向の所定位置まで回転したときに前記第１のリミットスイッチに接触して前記第１のリミットスイッチを作動させる第１の突出部と、
前記第２の回転部材の外周部から突出して設けられ、前記回転体と共に前記第２の取付け板が他方向の所定位置まで回転したときに前記第２のリミットスイッチに接触して前記第２のリミットスイッチを作動させる第２の突出部とを備え、
前記回転体が他方向に回転したときに、前記第１の取付け板の回転に伴って前記第１のピンが前記第１のレール溝の円周方向一端部に当接して前記第１の突出部と前記第１のリミットスイッチとを非接触状態に維持して前記第１の取付け板および前記第１の回転部材を一体回転させ、
前記回転体が一方向に回転したときに、前記第２の取付け板の回転に伴って前記第２のピンが前記第２のレール溝の円周方向一端部に当接して前記第２の突出部と前記第２のリミットスイッチとを非接触状態に維持して前記第２の取付け板および前記第２の回転部材を一体回転させるようにしたことを特徴とする回転体装置。
固定軸に一端部が固定された第１の軸部材および第２の軸部材を備え、
前記第１の取付け板に円周方向に亘って所定長さ延在する複数の第１の貫通孔を形成するとともに、前記第２の取付け板に円周方向に亘って所定長延在する１つの第２の貫通孔を形成し、前記第１の軸部材の他端部を第１の貫通孔の一方および前記第２の貫通孔に挿通するとともに前記第２の軸部材の他端部を前記第１の貫通孔の他方に挿通し、
前記第１の回転部材と前記第２の軸部材の間に第１のスプリングを縮設するとともに、前記第２の回転部材と前記第１の軸部材の間に第２のスプリングを縮設し、
前記第１のピンが前記第１のレール溝の円周方向一端部に当接して前記第１の取付け板および前記第１の回転部材が一体回転したときに、前記第１のスプリングを伸長させるとともに、前記第２のピンが前記第２のレール溝の円周方向一端部に当接して第２の取付け板および前記第２の回転部材が一体回転したときに、前記第２のスプリングを伸長させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回転体装置。
前記第１の回転部材が前記固定軸の軸方向に移動するのを規制して前記第１の回転部材を前記固定軸に回転自在に支持する第１の軸受部材と、前記第２の回転部材が前記固定軸の軸方向に移動するのを規制して前記第２の回転部材を前記固定軸に回転自在に支持する第２の軸受部材とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転体装置。