JP5900784B2 - 電動回転ベッドの駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は電動回転ベッドの駆動装置に関する。

従来の電動回転ベッド駆動装置の概要を図１、図２、図３、図４を使用して説明する。モータ１０はモータベース９に固定されていて、モータ１０の出力軸にはモータ側プーリ１１が一体的に固定されている。ローラ側プーリ１２にはローラ１３が一体的に固定されていて、ローラ側プーリ１２とローラ１３は図示していない軸受けにより回転可能に軸支されている（図示していない軸受けはモータベース９に固定されている）。モータ側プーリ１１とローラ側プーリ１２にベルト１４を嵌合させることでモータ１０の回転力をローラ１３に伝達する仕組みとなっている。また、回転ベース１には軸受２が固定されていて、軸受２には回転軸３が回転可能に軸支されている。また回転軸３には嵌合軸４が嵌合し、回転軸３と嵌合軸４は一体的に回転するようになっている。嵌合軸４は回転板５と一体的に固定されており、回転板５は回転ベッド枠６と一体的に固定されている。回転ベッド枠６にはベッド枠用ローラ８が多数取付けられており、回転ベッド枠６が回転軸３を中心に回転する際に、回転負荷を軽減する役割をしている。ローラ１３は回転板５と接触しており、ローラ１３の回転力を回転板５に伝達する仕組みになっている。

モータ１０をα方向に回転させると、ローラ１３もα方向に回転する。これによりローラ１３の回転力が回転板５に伝わり、回転ベッド枠６が回転軸３を中心にＣＣＷ方向に回転する。逆にモータ１０をβ方向に回転させると、ローラ１３もβ方向に回転する。これによりローラ１３の回転力が回転板５に伝わり、回転ベッド枠６が回転軸３を中心にＣＷ方向に回転する（図３、図４）。

本発明が解決しようとする課題

しかしながら従来の上記方式の場合、回転板５とローラ１３間の摩擦で回転ベッド枠６の回転力を発生しているが、回転板５とローラ１３間に油などの不純物が入ると摩擦係数が変化し、上手くベッドが回転しない事があった。また、ローラ１３を回転板５に当てつける際に、強く当てつけると、異音、回転ムラなどが起きるなど、調整に細心の注意が必要であった。更に、回転ベッド枠６と利用者との重い重量を回転させるには、回転板５とローラ１３の間で高い摩擦力が必要なため、ローラ１３の素材には比較的柔らかいゴムを使用していた。このためローラ１３の磨耗が非常に早く、磨耗が進むとローラ１３と回転板５がうまく当てつかず結果として、ローラ１３が空転してしまう問題が起きた。また、回転軸３とローラ１３は各々回転ベース１とモータベース９という異なる部材に固定されている。そのため、回転ベース１の取付床面とモータベース９の取付床面が同一平面に無い場合、例えば、回転ベース１の取付床面とモータベース９の取付床面が傾いていた場合は、ローラ１３は回転板５に当て付かないため、ローラ１３が空転し、回転ベッド枠６が回転しない問題が発生していた。このため、ローラ１３の高さ調節等が必要となり、設置に多大な時間を要していた。

本考案はこのような事情に鑑み、設置時間が容易で、耐久性があり、回転力を確実に伝達する電動回転ベッド駆動装置を提供する事を目的とする。

課題を解決するための手段

上記課題を解決するために請求項１記載の電動回転ベッドの駆動装置は、回転可能に軸支されたベッドと、前記ベッドの回転中心でベッドと一体的に回転する回転軸と前記回転軸を回転可能に軸支する軸受と、前記回転軸に駆動力を伝えるモータがあり、前記モータで前記回転軸に駆動力を伝達することにより、前記ベッドを回転させる事を特徴とする。

請求項２記載の電動回転ベッドの駆動装置は、請求項１において、前記回転軸にプーリ或いは歯車等の駆動力伝達部材を一体的に取り付け、前記駆動力伝達部材に前記モータからの駆動力を伝達することで、前記ベッド枠を回転させる事を特徴とする。

請求項３記載の電動回転ベッドの駆動装置は、請求項１において、前記回転軸に前記モータを嵌合させて、前記ベッドを回転させる事を特徴とする。

請求項４記載の電動回転ベッドの駆動装置は、請求項３において、床面付近に配置された前記モータと、前記モータを中心として床面側と反対側に配置され、内部にベアリングを少なくとも２個以上有する前記軸受とがあり、前記モータを駆動させることで、前記ベッドを回転させる事特徴とする。

請求項５記載の電動回転ベッドの駆動装置は、請求項１から請求項４において、前記ベッドが前記モータからの駆動力により回転中に、前記モータの電流値或いは回転トルクを監視し、ベッドに異物が挟まる等の異常により、前記電流値或いは回転トルクが一定値以上に上昇した時に前記モータを停止する安全回路を有する事を特徴とする。

発明の効果

本発明によれば、電動回転ベッドの回転軸を駆動する事により、電動回転ベッドの駆動装置の作動不良を抑え信頼性を上げると共に設置時間の短縮化することがでる。

従来例、実施例１に係る電動回転ベッド外観の斜視図である。 従来例の電動回転ベッドの縦断面図である 従来例の電動回転ベッドのＹ‐Ｙ断面図である 従来例の電動回転ベッドのＸ‐Ｘ断面図の拡大図である 実施例１に係る操作スイッチの図である 実施例１に係る制御系のブロック図である 実施例１に係る電動回転ベッドの縦断面図である 実施例１に係る電動回転ベッドのＹ‐Ｙ断面図である 実施例１に係る電動回転ベッドの動作を示すフローチャートである 実施例１でモータと軸受の位置を変更した場合の駆動主要部縦断面図である 実施例１での駆動主要部の拡大縦断面図である

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１に係る電動回転ベッド外観の斜視図で、図７、図８はそれぞれ縦断面図、Ｙ−Ｙ断面図である。

図５〜図９において実施例１を説明する。

床面固定部材４１は図示していない床面に固定されており、床面固定部材４１には固定部材４６が固定されている。更に固定部材４６の他端には軸受固定板４８が固定されていて、軸受固定板４８には軸受４４と軸受用ローラ４７固定されている。軸受用ローラ４７は回転板４０からの加重を受けると同時に、軸受用ローラ４７が回転することで回転板４０をスムースに回転する役割をしている。回転軸４３は軸受４４に回転可能に軸支されていて、一端にはモータ４２が嵌合し、他端には嵌合軸４５が嵌合している。また、モータ４２は図示していない回転止めにより、回転方向を規制されるように固定されている。これにより、モータ４２が回転すると回転軸４３が回転するようになっている。嵌合軸４５と回転板４０は一体的に固定されている。回転板４０の上にはマットレス７が乗っかっている。また回転ベッド枠６にはローラ８が固定されており、回転ベッド枠６が回転軸４３を中心に回転する時、ローラ８が床面（図示せず）に対して回転することで、回転ベッド枠６の回転をスムースにする役割をしている。

次に実施例１の動作フローチャート（図９）に沿って説明する。使用者がベッドコントローラ５１（図５）のＣＷボタン１１１を押す（Ｓ２０１）とモータ４２がＣＷ方向に回転し、回転軸４３がＣＷ回転する。これにより回転軸４３に嵌合している嵌合軸４５がＣＷ回転し、回転板４０を介して回転ベッド枠６がＣＷ回転する。またＣＷボタン１１１を押した後、制御回路２０１（図６）に内蔵されたタイマーにより３０分後（Ｓ２０２〜Ｓ２０６）にモータ４２の停止制御（Ｓ２０７）をし、モータ４２を停止（Ｓ２０８）させる。同様にＣＣＷボタン１１２を押す（Ｓ２０１）と回転ベッド枠６がＣＣＷ回転し、制御回路２０１に内蔵されたタイマーにより３０分後（Ｓ２０２〜Ｓ２０６）にモータ４２の停止制御（Ｓ２０７）をし、モータ４２を停止（Ｓ２０８）させる。

また、回転ベッド枠６が回転中に異物等が挟まり（Ｓ２０４）、モータ４２の電流値が一定以上上昇すると（Ｓ２０９）、制御回路２０１において回転ベッド枠に異常が発生したと認識し、モータ４２の停止制御（Ｓ２０７）をし、モータ４２を停止（Ｓ２０８）させる。

以上述べたように上記実施例２によれば、モータ４２の駆動力をダイレクトに回転軸４５に伝達できるため、回転不良を起さない。また、実施例１のようにプーリとベルトを使用していないので、回転ベッド枠６の回転方向の遊び量を少なくできる。また、部品点数も少なくでき、コストを抑えることができる。そして、床面固定部材４１上に駆動装置を集約していることで、床面の平面性に依存せず安定した回転力を回転ベッド枠６に伝達することができる。更に設置時の微妙な調整も不要となり、設置時間の短縮化ができる。

実施例１及び図７、図１０、図１１を用いて、軸受４４の取付位置の違いによって軸受けに加わる力の違いについて説明する。

図１０が実施例１と異なる点は軸受４４が床面固定部材４１に固定されており、モータ４２は軸受４４と回転板４０の間に位置している点と、軸受４４の内部を詳細に記した点である。床面固定部材４１に軸受４４が固定されているため、図１２では軸受４４を固定する軸受固定部材４８及び固定部材４６が不要なため無くなっている。また、軸受４４の内部には２個のベアリング４４Ａ、４４Ｂが内蔵されていて、ベアリグ４４Ａ、４４Ｂが回転軸４３を回転可能に軸支している。それ以外について、モータ４２、軸受４４、回転軸４３、嵌合軸４５、回転板４０の各々の関係は実施例１と同様である。

ここで、回転ベッド枠６に外部から外力Ｆが加わった場合、全外力Ｆは回転板４０、嵌合軸４５を介して回転軸４３に加わる。回転軸４３に加わる力は全てベアリング４４Ａと４４Ｂで受けることとなる。外力Ｆにより軸受４４に回転モーメントが発生し、ベアリング４４Ｂとベアリング４４Ａは回転軸４３より各々Ｎｂ、Ｎａという力を受ける。ここで、回転板４０とベアリング４４Ｂのｙ方向の距離をＬ１、ベアリング４４Ａとベアリング４４Ｂのｙ方向の距離をＬ２とすると、モーメントのつりあいより、
Ｆ×（Ｌ１＋Ｌ２）＝Ｌ２×Ｎｂ
Ｆ×Ｌ１＝Ｌ２×Ｎａ
以上より
Ｎｂ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ２×Ｆ ・・・▲１▼
Ｎａ＝Ｌ１／Ｌ２×Ｆ ・・・▲２▼

図１１においては、実施例１の軸受４４の内部を詳細に記している図である。軸受４４の内部には２個のベアリング４４Ａ、４４Ｂが内蔵していて、ベアリグ４４Ａ、４４Ｂが回転軸４３を回転可能に軸支している。それ以外は実施例１と同様である。

ここで、図７のように回転ベッド枠６に外部から外力Ｆが加わった場合、図１０と同様に全外力Ｆは回転板４０、嵌合軸４５を介して回転軸４３に加わる。回転軸４３に加わる力は全てベアリング４４Ａと４４Ｂで受けることとなる。外力Ｆにより軸受４４に回転モーメントが発生し、ベアリング４４Ｂとベアリング４４Ａは回転軸４３より各々Ｎｂ´、Ｎａ´と言う力を受ける。ここで、回転板４０とベアリング４４Ｂのｙ方向の距離をＬ１´、ベアリング４４Ａとベアリング４４Ｂのｙ方向の距離をＬ２（図１０と同一の軸受４４を使用する場合はベアリング４４Ａとベアリング４４Ｂの距離は同一）とすると、モーメントのつりあいより、
Ｆ×（Ｌ１´＋Ｌ２）＝Ｌ２×Ｎｂ
Ｆ×Ｌ１´＝Ｌ２×Ｎａ
以上より
Ｎｂ´＝（Ｌ１´＋Ｌ２）／Ｌ２×Ｆ ・・・▲１▼´
Ｎａ´＝Ｌ１´／Ｌ２×Ｆ ・・・▲２▼´

ここで、Ｌ１＞Ｌ１´なので、▲１▼と▲１▼´、▲２▼と▲２▼´を比較すると
Ｎａ＞Ｎａ´
Ｎｂ＞Ｎｂ´
となり、図１０のように軸受４４とモータ４２の位置関係より図１１のような軸受４４とモータ４２の位置関係の方がベアリング４４Ａ、ベアリング４４Ｂに加わる力を少なくできるため、結果として許容加重の少ないベアリングを使用できるので、ベアリング４４Ａ、４４Ｂの大きさも小さくでき、少スペースで回転ベッドの駆動機構を実現できる。

本発明は、回転ベッド以外にもターンテーブルなどに利用することができる。

１ 回転ベース
２ 軸受
３ 回転軸
４ 嵌合軸
５ 回転板
６ 回転ベッド枠
７ マット
８ ベッド枠用ローラ
９ モータベース
１０ モータ
１１ モータ側プーリ
１２ ローラ側プーリ
１３ ローラ
１４ ベルト
４０ 回転板
４１ 床面固定部材
４２ モータ
４３ 回転軸
４４ 軸受
４４Ａ ベアリング
４４Ｂ ベアリング
４５ 嵌合軸
４６ 固定部材
４７ 軸受用ローラ
４８ 軸受固定部材

Claims (1)

1. 回転可能に軸支されたベッドと、前記ベッドの回転中心でベッドと一体的に回転する回転軸と、前記回転軸を回転可能に軸支する軸受と、前記回転軸と同一軸上で回転し、前記回転軸に駆動力を伝えるモータと、前記回転軸と一体的に回転する回転板と、前記軸受を固定する軸受固定板と、前記軸受固定板を固定する固定部材と、前記固定部材を固定し、床面に固定できる床面固定部材とがあり、前記モータが前記軸受固定板と前記床面固定部材の間に位置し、前記軸受が前記回転板とモーターとの間に位置する事を特徴とする電動回転ベッド駆動装置。

Images