JP5996896B2

JP5996896B2 - 停止位置決め装置

Info

Publication number: JP5996896B2
Application number: JP2012063049A
Authority: JP
Inventors: 将也表; 勇冴永井
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2032-03-21
Also published as: JP2013198301A

Description

本発明は、モータで回転駆動される被駆動部材を停止位置で停止させる停止位置決め装置に関する。

従来、モータで駆動される被駆動部材を予め定められた停止位置で停止させるには、モータに停止位置決め装置としての機能を組み込んだステッピングモータが利用されることが多い。

特開平７−８１５３号公報

ステッピングモータを利用すれば被駆動部材を停止させたい位置で停止させることができるのであるが、ステッピングモータは一般的に高価であり、経済性に悖るところがあり予算が限られる場合や、ステッピングモータの仕様によっては停止位置を設定することができない位置に被駆動部材の停止位置を設定する必要がある場合もあり、ステッピングモータの利用を断念せざるを得ないことがある。

また、停止位置決め機能のないＤＣモータ等を利用することになるが、オペレータが直接モータのオンオフをコントロールしてオペレータが停止させたい位置へ被駆動部材を回転させる場合、正確には被駆動部材を停止位置へ停止することは難しい。

そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低コストで且つ簡単な構成で被駆動部材を停止位置で停止させることが可能な停止位置決め装置を提供することである。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、モータに連結されて上記モータに回転駆動される被駆動部材の停止位置決め装置において、上記被駆動部材に対向する定位置に設置されている位置決め磁石と、上記被駆動部材に取り付けられており、上記位置決め磁石と対向すると互いに吸引しあう少なくとも一つ以上の停止用磁石と、上記モータと上記被駆動部材との間に介装される少なくとも二つ以上の歯車を備えた歯車機構とを備え、上記停止用磁石は、上記位置決め磁石に対向可能な上記被駆動部材の円周上であって、上記被駆動部材を停止させる位置で上記位置決め磁石と対向する位置に取り付けられており、上記歯車機構には、上記モータの回転駆動が停止した状態で上記被駆動部材の回転が許容されるようバックラッシが設けられており、上記被駆動部材を停止位置の近傍へ回転させると、上記位置決め磁石と上記停止用磁石との吸引によって上記被駆動部材が上記停止位置に位置決めされることを特徴とする。

このように構成された停止位置決め装置にあっては、オペレータがモータへ電力供給しておおよそ停止位置まで被駆動部材を回転させると、被駆動部材に取り付けた停止用磁石が位置決め磁石と吸引し合って被駆動部材を停止位置へ位置決めすることができる。

このように停止位置決め装置によれば、高価なステッピングモータを使用せずとも、正確に被駆動部材を予め決めておいた停止位置へ位置決めすることができるので、低コストで且つ簡単な構成で被駆動部材を停止位置で停止させることができるのである。

一実施の形態における停止位置決め装置の側面図である。一実施の形態における停止位置決め装置の停止用磁石を取り付けた被駆動部材の背面図である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態における停止位置決め装置１は、図１に示すように、基本的には、モータＭに連結されて当該モータＭに回転駆動される被駆動部材Ｗに対向する定位置に設置される位置決め磁石２と、被駆動部材Ｗに取り付けられて位置決め磁石２と対向すると互いに吸引しあう六個の停止用磁石３とを備えて構成されている。

以下、各部について詳しく説明するが、球を連続的に打ち出すことができる射出装置に停止位置決め装置１を適用した場合について説明する。被駆動部材Ｗは、図１および図２に示すように、この場合、円盤状であって、六個の孔Ｈが周方向に等間隔をもって設けられている。この孔Ｈには、図示しない球が装填され、射出装置Ｆによって、この球を打ち出すことができるようになっている。この球を打ち出す射出装置Ｆは、ボディＢと、孔Ｈに装填された球を打ち出す打撃部ｄを備えており、孔Ｈを打撃部ｄに正対させて、この打撃部ｄを孔Ｈに向けて前進させることで、球を孔Ｈから打ち出すことができる。したがって、被駆動部材Ｗの停止位置は、各孔Ｈを打撃部ｄに正対させる位置に設定されている。

モータＭは、この例では、上記ボディＢ内に収容固定されており、ＤＣモータやＡＣモータ、誘導モータ、同期モータ等、各種のモータを使用することができる。また、この場合、図１に示すように、モータＭと被駆動部材Ｗとの間には、二つの歯車５，６を備えた歯車機構である減速機４を介装しており、歯車５をモータＭのシャフトＳに連結し、歯車５に歯合する歯車６のシャフト７を被駆動部材Ｗに連結している。したがって、モータＭを駆動すると、減速機４を介してモータＭの回転動力を被駆動部材Ｗへ伝達して、被駆動部材Ｗを回転駆動することができるようになっている。なお、減速機４もボディＢ内に収容固定されている。

また、詳しく図示しないが、減速機４における歯車５と歯車６との間には隙間ができるように設定されていて、バックラッシが設けられている。したがって、モータＭが停止状態とされても、被駆動部材Ｗはバックラッシが設けられることで上記歯車５，６間の隙間に見合って回転することができるようになっている。なお、歯車機構に設けられる歯車は二つ以上であればよく、その場合、少なくともかみ合う歯車同士のうち一部にバックラッシを設ければよい。

位置決め磁石２は、被駆動部材Ｗの一端面に対向する定位置に設定されている。具体的には、射出装置ＦのボディＢに保持されており、被駆動部材Ｗに対して常に定位置で対向するようになっている。また、位置決め磁石２は、円形であって、たとえば、Ｓ極を被駆動部材Ｗの一端面に向けて設置される。位置決め磁石２は、被駆動部材Ｗに対向する位置で、以下に説明する停止用磁石３と吸引し合って、被駆動部材Ｗを停止位置へ位置決めできる位置に設置すればよいので、射出装置ＦのボディＢ以外へ設けてもよいし、モータＭのステータへ位置決め磁石２を固定する部材に取り付けてもよい。

他方、停止用磁石３は、被駆動部材Ｗに設けた孔Ｈのそれぞれを上述の打撃部ｄに正対させるため、孔Ｈの数だけ設けられている。つまり、この場合、被駆動部材Ｗを六つの停止位置で停止させるようになっている。停止用磁石３は、円形であって位置決め磁石２と同一径とされていて、被駆動部材ＷにＳ極を向けて取り付けられている。

また、停止用磁石３は、被駆動部材ＷがモータＭによって回転する際に、位置決め磁石２に対向する円周上に取り付けられていて、停止用磁石３のＮ極が位置決め磁石２側に隙間をあけて対向するようになっている。そして、停止用磁石３が位置決め磁石２に対向すると、これらが互いに吸引し合って被駆動部材Ｗを停止位置へ位置決めてそのままの状態を保持するようになっている。このように停止位置へ被駆動部材Ｗを位置決め磁石２と停止用磁石３で位置決めた際に、孔Ｈを打撃部ｄに正対させるようになっている。つまり、停止用磁石３は、被駆動部材Ｗの位置決め磁石２に対向可能な円周上であって、被駆動部材Ｗを停止させる位置で位置決め磁石２と対向する位置に取り付けられている。位置決め磁石２と停止用磁石３は、対向しても両者の間には隙間が設けてあるので、モータＭへ電力供給して被駆動部材Ｗへトルクを与えると、被駆動部材Ｗを回転させることができる。なお、モータＭは、位置決め磁石２と停止用磁石３の吸引力による被駆動部材Ｗを停止位置に保持する保持力を超えるトルクを出力することができるようになっている。また、位置決め磁石２と停止用磁石３は、吸引し合えばよいので、位置決め磁石２のＮ極と停止用磁石３のＳ極とを対向させるようにしてもよいのは当然である。

このように構成された停止位置決め装置１にあっては、オペレータがモータＭへ電力供給して孔Ｈがおおよそ打撃部ｄに正対する位置まで被駆動部材Ｗを回転させると、被駆動部材Ｗに取り付けた停止用磁石３が位置決め磁石２と吸引し合って孔Ｈを打撃部ｄへ正対させる位置、つまり、被駆動部材Ｗの停止位置へ位置決めすることができる。

このように停止位置決め装置１によれば、高価なステッピングモータを使用せずとも、正確に被駆動部材Ｗを予め決めておいた停止位置へ位置決めすることができる。つまり、本発明の停止位置決め装置１によれば、低コストで且つ簡単な構成で被駆動部材Ｗを停止位置で停止させることができるのである。

また、停止位置は、任意に決定することができ、決定した停止位置に位置決めできるように、位置決め磁石２と停止用磁石３の位置を決定して設置すればよいので、ステッピングモータでは実現できない停止位置へでも被駆動部材Ｗを停止させることが可能である。したがって、この本実施の形態を例にとれば、隣り合う孔Ｈ間の間隔が異なるような場合であっても、停止用磁石３の設置位置を調整することで、被駆動部材Ｗを正確に位置決めすることができる。

さらに、位置決め磁石２と停止用磁石３とは、円形で同一径とされているので、互いに吸引し合うとこれらの中心が一致して対向する位置に被駆動部材Ｗを停止させて位置決めるので、被駆動部材Ｗをより正確に停止位置に位置決めて停止させることができる。

そしてさらに、この場合、歯車機構としての減速機４にバックラッシを設けており、モータＭの回転が停止した状態でも被駆動部材Ｗの回転が許容されるので、被駆動部材Ｗを停止位置の近傍へ回転させるだけで、後は、位置決め磁石２と停止用磁石３との吸引によって被駆動部材Ｗを停止位置へ位置決めすることができ、オペレータが被駆動部材Ｗを停止位置へ停止させる際に、オペレータへ高度な操作や技術を要求しない。なお、モータＭ自体に停止状態で回転方向への自由な回転を許容する回転方向の遊びがある場合には、歯車機構を用いずとも同様の効果を得ることができる。

なお、上記したところでは、球の射出装置Ｆに停止位置決め装置１を適用した場合を例に本発明を説明したが、これに限られず、停止位置決め装置１は、モータＭで回転駆動される被駆動部材Ｗの停止位置への位置決めに使用することができる。したがって、たとえば、停止位置決め装置１を適用することでモータＭをステッピングモータの代用として使用することでき、位置決め機構を備えていないモータを使用している機器に位置決め機能を追加したい場合にも停止位置決め装置１を使用することができる。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

１停止位置決め装置
２位置決め磁石
３停止用磁石
４歯車機構としての減速機
５，６歯車
Ｍモータ
Ｗ被駆動部材

Claims

モータに連結されて上記モータに回転駆動される被駆動部材の停止位置決め装置において、
上記被駆動部材に対向する定位置に設置されている位置決め磁石と、
上記被駆動部材に取り付けられており、上記位置決め磁石と対向すると互いに吸引しあう少なくとも一つ以上の停止用磁石と、
上記モータと上記被駆動部材との間に介装される少なくとも二つ以上の歯車を備えた歯車機構とを備え、
上記停止用磁石は、上記位置決め磁石に対向可能な上記被駆動部材の円周上であって、上記被駆動部材を停止させる位置で上記位置決め磁石と対向する位置に取り付けられており、
上記歯車機構には、上記モータの回転駆動が停止した状態で上記被駆動部材の回転が許容されるようバックラッシが設けられており、
上記被駆動部材を停止位置の近傍へ回転させると、上記位置決め磁石と上記停止用磁石との吸引によって上記被駆動部材が上記停止位置に位置決めされる
ことを特徴とする停止位置決め装置。
上記位置決め磁石と上記停止用磁石は、ともに円形であって同一径とされる
ことを特徴とする請求項１に記載の停止位置決め装置。