ストッパ機構
【課題】回転体の暴走を止めたり回転角度の規制をしたりすることができるようにする。
【解決手段】円筒管形状の固定部５の内部に設置され、同軸上の円筒形状の回転体１７の回転を停止させるストッパ機構において、自身の中心点からずれた偏心点を中心に固定部５の外周を回転する円盤形状を有するカム８と、自身の外周の一部を半径方向外側に突出して設置された回転側ストッパ１０を有し、カム８の中心点を中心に回転するストッパリング９と、片側が回転体１７に固着され、他の片側がストッパリング９の半径方向に摺動自在に接続され、回転体１７を回転させたときに、所定の位置からカム８をも連動して回転させる回転体アーム部１１と、初期位置では回転側ストッパ１０とは当接せず、回転体１７が略３６０度回転したときに、カム８の中心点と偏心点との二倍の距離だけ外側に伸びた回転側ストッパ１０と当接する位置に固着された固定側ストッパ２と、を備える。
【解決手段】円筒管形状の固定部５の内部に設置され、同軸上の円筒形状の回転体１７の回転を停止させるストッパ機構において、自身の中心点からずれた偏心点を中心に固定部５の外周を回転する円盤形状を有するカム８と、自身の外周の一部を半径方向外側に突出して設置された回転側ストッパ１０を有し、カム８の中心点を中心に回転するストッパリング９と、片側が回転体１７に固着され、他の片側がストッパリング９の半径方向に摺動自在に接続され、回転体１７を回転させたときに、所定の位置からカム８をも連動して回転させる回転体アーム部１１と、初期位置では回転側ストッパ１０とは当接せず、回転体１７が略３６０度回転したときに、カム８の中心点と偏心点との二倍の距離だけ外側に伸びた回転側ストッパ１０と当接する位置に固着された固定側ストッパ２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はストッパ機構に関し、特に回転体のストッパ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
周囲に置いた部品をハンドにより掴み、組立対象の装置の位置までハンドを回転してこの装置に部品を組み付ける組立ロボットや、ハンドにレ−ザ装置を保持し、周囲に置いた溶接対象の装置の位置までハンドを回転しこの装置を溶接する溶接用ロボット等の産業用ロボットがある。これらの産業用ロボットは、回転体の上に載り回転体を回転することにより産業用ロボット自体を回転させて作業する。 また、人口衛星や航空機等の飛行体を追跡するアンテナ装置がある。このアンテナ装置は、アンテナを回転体に載せ回転体を回転させることによりアンテナを飛行体の方向に向けて飛行体を追跡する。このような回転体は、回転体の暴走や、産業用ロボットやアンテナ装置に接続するケーブルの長さ等による規制のため、回転範囲を規制する必要がある。
【０００３】
回転体の回転範囲を規制する技術の一例が特許文献１に記載されている。 特許文献１に記載された回転軸のメカニカルストッパは図６又は図７に示すように、円筒状をした固定部２１と、固定部２１の側面に設けた軸２４を中心にして回転する二個の突起２５、２６をＬ字形にもつ可動ストッパ２０と、固定部２１の側面に水平方向に設けた二個のストッパ２７、２８と、二個の突起の何れかが二個のストッパの何れかに当接するよう設けられたばね２９と、固定部２１の上部にあり中心を同じくする回転部２３と、回転部２３の下側側面に設けた一個の突出した固定ストッパ２２と、を備えている。そして、回転部２３の回転により固定ストッパ２２が固定部２１の可動ストッパ２０の突起部に当たり、回転部２３の回転を停止するようにしている。
【０００４】
回転部２３の通常の動作は、図６の（Ａ）の状態（初期位置：Ｌの字形が左に４５度程度傾いた状態）から＋方向に進むときには、固定ストッパ２２がＬ字型の可動ストッパ２０の突起２５を押し、この突起２５がストッパ２７でとまる（図６の（Ｂ）の状態）。このまま、＋方向に進むと、固定ストッパ２２がＬ字型の可動ストッパ２０の突起２６に当たり、回転部２３の回転を停止する（図６の（Ｃ）の状態）。従って、初期位置から概ね＋３６０度回転して停止する。 また、回転部２３が図７の（Ａ）の状態（初期位置）から−方向に進むときには、固定ストッパ２２がＬ字型の可動ストッパ２０の突起２６を押し、この突起２６がストッパ２８でとまる（図７の（Ｄ）の状態）。このまま、−方向に進むと、固定ストッパ２２がＬ字型の可動ストッパ２０の突起２５に当たり、回転部２３の回転を停止する（図７の（Ｅ）の状態）。従って、初期位置から概ね−３６０度回転して停止する。
【０００５】
しかし、初期位置で、この図７の（Ａ）のように、突起２６の位置が固定ストッパ２２の回転軌跡の線より下になっている場合がある。これは、固定ストッパ２２、可動ストッパ２０、突起２５，２６及びばね２９等の寸法や取り付け位置の設計ミス、各部品の取り付けの不具合等による。あるいは、振動等による経年変化で固定ストッパ２２可動ストッパ２０の取り付け位置が変化したこと等による。
【０００６】
この場合には、回転部２３が、初期位置から−方向に回転したときに、固定ストッパ２２がＬ字型の可動ストッパ２０の突起２６を押さず突起２６位置を通りすぎてしまう。このとき図７の（Ａ）に示すように固定部２１の側面側から見てバネ２９が軸２４のほぼ真上にあるので、Ｌ字型の可動ストッパ２０を右あるいは左に倒す力がバランスし、Ｌ字型の可動ストッパ２０の状態は次の（１）から（３）のうちのいずれかの状態になる。（１）Ｌ字型の可動ストッパ２０が、この位置にとどまろうとする。（２）バネ２９等にかかる振動などにより可動ストッパ２０は、ストッパ２７の方向に倒れる。（３）バネ２９等にかかる振動などにより可動ストッパ２０は、ストッパ２８の方向に戻る。
【０００７】
回転部２３が、初期位置から−方向に回転したときに、例えば、上記（１）の状態になった場合、すなわち、可動ストッパ２０がその位置にとどまった場合、その後に振動等により可動ストッパ２０がストッパ２７の方向に倒れたときには、回転部２３がそのまま−方向に回転を続けると、図６の（Ｂ）の状態になる。そして、更に回転部が回転をつづけて図７の（Ｄ）の状態になった後に、回転部２３は図７の（Ｅ）の状態で停止する。このときには、回転部２３は初期位置から概ね７２０度回転することになる。このため、上記のような場合には、予定している角度とは大幅に異なる角度を回転することになるので、回転部２３の暴走を止めたり、回転角度の規制をしたりすることができない。
【０００８】
回転部２３が、初期位置から−方向に回転したときに、例えば、上記（２）の状態になった場合、すなわち、可動ストッパ２２がストッパ２７の方向に倒れたときには、回転部２３がそのまま−方向に回転を続けると、図６の（Ｂ）の状態になる。そして、上記（１）の場合と同様に、回転部２３は初期位置から概ね７２０度回転することになる。このため、この場合も、予定している角度とは大幅に異なる角度を回転することになるので、回転部２３の暴走を止めたり、回転角度の規制をしたりすることができない。
【０００９】
回転部２３が初期位置から−方向に回転したときに、例えば、上記（３）の状態になった場合、すなわち、可動ストッパ２２がストッパ２８の方向に倒れたときには、回転部は、上記した通常の動作を行う。このため、回転部に対し暴走の停止や回転角度の規制が行われる。
【００１０】
【特許文献１】特開平５−２８９７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した特許文献１で記載された回転体の回転範囲を規制する技術は、円筒状をした固定部と、固定部の側面に設けた軸を中心にして回転する二個の突起をＬ字形にもつ可動ストッパと、固定部の側面に水平方向に設けた二個のストッパと、二個の突起の何れかが二個のストッパの何れかに当接するよう設けられたばねと、固定部の上部にあり中心を同じくする回転部と、回転部の下側側面に設けた一個の突出した固定ストッパと、を備えている。そして、回転部の回転により固定ストッパが固定部の可動ストッパの突起部に当たり、回転部の回転を停止するようにしている。 しかし、初期位置で突起の位置が固定ストッパの回転軌跡の線より下になっている場合には、回転部が、初期位置から−方向に回転したときに、固定ストッパがＬ字型の可動ストッパの突起を押さず突起の位置を通りすぎてしまう。このときには、回転部は初期位置から概ね７２０度回転することになる。このため、上記のような場合には、予定している角度とは大幅に異なる角度を回転することになるので、回転部の暴走を止めたり、回転角度の規制をしたりすることができない、という問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、上述の課題を解決するストッパ機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のストッパ機構は、円筒管形状の固定部の円筒管内に設置され、当該固定部の中心軸を回転軸として回転する円筒形状の回転体の回転を停止させるストッパ機構において、自身の中心点からずれた偏心点を中心に前記固定部の外周を回転する円盤形状を有するカムと、自身の外周の一部の半径方向外側に突出して設置された回転側ストッパを有し、前記カムの外周を前記カムの中心点を中心に回転するストッパリングと、片側が前記回転体に固着され、他の片側が前記ストッパリングの半径方向に摺動自在に接続され、前記回転体の回転と連動して前記ストッパリングを回転させるとともに、所定の位置から前記カムも連動して回転させる回転体アーム部と、初期位置では前記回転側ストッパとは当接せず、前記回転体が略３６０度回転したときに、前記カムの前記中心点と前記偏心点との偏心距離の二倍の距離だけ外側に伸びた前記回転側ストッパと当接する位置に固着された固定側ストッパと、を備えて構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、偏心点を中心に回転するカムと、カムの中心点を回転する回転側ストッパを有するストッパリングとにより、回転体と連動して回転するストッパリングを所定の位置からカムも連動して回転させる。これにより、カムの偏心距離の二倍の距離だけ回転側ストッパの位置が外側に出てくるので、確実に固定側ストッパに当接させて回転体の回転を停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明のストッパ機構一つの実施の形態を示す斜視図である。
【００１７】
図１に示す実施の形態を、この実施の形態のＡ−Ｂ断面図を示す図２を参照して説明する。 図１及び図２には、本実施の形態のストッパ機構とともに、このストッパ機構により回転を停止する回転体１７も図示している。
【００１８】
本実施の形態は、ベース（基盤）１と、固定側ストッパ２と、回転側ストッパ機構３とにより構成する。
【００１９】
回転側ストッパ機構３は、固定台４と、固定部５と、第１リング６と、第２リング７と、カム８と、ストッパリング９と、回転側ストッパ１０と、回転体アーム部１１と、ピン１２と、第１レバー１３と、第２レバー１４と、第１バネ１５と、第２バネ１６とにより構成する。
【００２０】
直方体形状の固定側ストッパ２と回転側ストッパ機構３とは、平板形状のベース１に固定する。
【００２１】
回転側ストッパ機構３は、その下部に円柱形状の固定台４を有し、この固定台４の底面をベース１に当接して固定する。
【００２２】
固定部５は円筒管形状を有し、円筒管の中心軸を固定台４の円柱の中心軸に一致させて固定台４に固定する。
【００２３】
回転体１７は、固定部５の内側の円筒形状と略同一の直径を有する円筒形状を有し、固定部５の円筒管内に、固定部５の中心軸と一致する中心軸（第１回転軸）周りに回転自在に設置する。回転体１７の上面には、例えば産業用ロボット、アンテナ等の回転対象を設置し、この回転対象を回転体１７の回転に応じて回転する。
【００２４】
回転体アーム部１１は、回転体１７の円筒の側曲面上部の一部に接続され、回転体１７の円筒の半径方向に外側に延び、回転体１７の回転とともに回転する。
【００２５】
カム８は円盤形状をなし、この円盤の中心点からずれた位置（偏心点）を中心点とする小円盤をくり抜いた形状である。この小円盤の半径は固定部５の外側の円筒形状と略同一の半径であって、カム８は、このくり抜いた小円盤部分を固定部５の円筒の外側にはめ込み、固定部５の円筒の外周を回転自在に設置されている。このように、カム８は、カム８の円盤の中心点ではなく、偏心点を中心にして回転するように設置されている。
【００２６】
ピン１２は、カム８の円盤の固定台４と反対側の表面（円盤の上面）に設置し、この円盤の、カム８の回転軸となる第１回転軸からみてカム８の中心軸方向の延長線上の端部近傍に固定する。
【００２７】
ストッパリング９は、カム８の円盤とほぼ同じ厚さのリングであり、カム８の周囲を回転自在に設置される。つまり、ストッパリング９は、カム８の円盤の中心点を回転軸（第２回転軸）として回転する。
【００２８】
回転側ストッパ１０は、ストッパリング９と同じ厚さの直方体であり、ストッパリング９の外周の一部に設置され、ストッパリング９の半径方向外側に延び、ストッパリング９の回転とともに回転する。回転側ストッパ１０の直方体には、ストッパリング９の半径方向に長径を有する長穴が開いている。
【００２９】
なお、回転体アーム部１１は、例えば直方体であり、先端部分を折り曲げて回転側ストッパ１０の長穴に入れる。この折り曲げた先端部分は、長穴の長手方向に摺動可能な状態で回転側ストッパ１０と接続される。
【００３０】
第１リング６は、固定部５の円筒の外周に回転自在に設置したリングであり、固定部５の円筒管の外曲面にはめ込み、カム８の上部に設置する。 第１リング６は、回転体１７の第１回転軸を中心にして回転する。
【００３１】
第２リング７は、固定部５の円筒の外周に回転自在に設置したリングであり、固定部５の円筒管の外曲面にはめ込み、第１リング６の上部に設置する。 第２リング７は、回転体１７の第１回転軸を中心にして回転する。
【００３２】
第１レバー１３は、第１リング６の外周の一部に設置され、第１リング６の半径方向外側に延び、その中腹に穴が開いている。
【００３３】
第２レバー１４は、第２リング７の外周の一部に設置され、第２リング７の半径方向外側に延び、その中腹に穴が開いている。
【００３４】
第１レバー１３と第２レバー１４は、ピン１２を挟んで対峙する。
【００３５】
第１バネ１５は、一端が第２リング７の上側で、固定部５の一部に固定され、他端が第１レバー１３の穴に接続される。
【００３６】
第２バネ１６は、一端が、第１バネ１５が固定された部分と同一の固定部５の部分に固定され、他端が第２レバー１４の穴に接続される。
【００３７】
次に、以上のように構成された本実施の形態のストッパ機構の動作を図１乃至図５を参照して詳細に説明する。
【００３８】
図１は、本発明のストッパ機構の一つの実施の形態を示す斜視図である。 この図は、本発明のストッパ機構の初期位置の状態を示している。
【００３９】
図２は、図１で示す本実施の形態のＡ−Ｂ断面図を示す。
【００４０】
図３は、本発明のストッパ機構の初期位置の一例を説明する図である。 ストッパ機構の初期位置とは、ストッパリング９の回転軸となるカム８の円盤の中心点（第２回転軸）と回転体１７の回転軸となる中心点（第１回転軸）とを結んだ直線（第１の線）の第１回転軸方向に延長した直線上に、固定側ストッパ２の中心線C、回転側ストッパの中心線D及び回転体アーム部１１の中心線Eのそれぞれが重なる位置を言う。そして、回転側ストッパ１０と固定側ストッパ２とをわずかな隙間を持って当たらないように設置する。また、ピン１２は、第１の線の第２回転軸方向に延長した直線上に位置する。
【００４１】
図４は、図１に示す回転体１７がマイナス方向（時計周り）に概ね１８０度回転したときの状態を示す斜視図である。この回転の過程で、回転体１７の回転に連動して回転体アーム部１１で接続されたストッパリング９が回転側ストッパ１０とともに回転する。ストッパリング９は第２回転軸を中心に回転するので、第１回転軸から見たときの回転側ストッパ１０の位置は、初期位置よりも外側に移動しているが、この移動は、回転体アーム部１１の先端部分が回転側ストッパ１０に設けられた長穴を半径方向に摺動することにより吸収されている。したがって、第１回転軸を中心とする回転体１７の回転と連動してストッパリング９が第２回転軸を中心として回転することになる。図４の状態で回転体アーム部１１は、カム８に設置されたピン１２に初めて当接する。つまり、このときまでカム８は回転せずに、ストッパリング９が第２回転軸を中心として回転する。
【００４２】
図５は、図４に示す状態から回転体１７が更にマイナス方向に概ね１８０度回転したときの状態を示す斜視図である。この回転の過程では、回転体アーム部１１がカム８に設置されたピン１２に当接したまま回転するので、カム８が回転体１７の回転に連動して回転するようになる。カム８の第１回転軸を中心とした回転がはじまると、ストッパリング９の第２回転軸を中心とした回転は停止してカム８とともに第１回転軸を中心として回転することになる。そのため、図４の状態で、第１回転軸から見たときの初期位置よりも外側に移動した回転側ストッパ１０の位置は、そのまま保たれた状態で回転して図５に示す状態となる。つまり、初期位置よりも外側に移動した回転側ストッパ１０が固定側ストッパ２に当接して回転体１７の回転を停止させる。
【００４３】
以上のように構成された本実施の形態を詳細に説明する。
【００４４】
最初に、回転体１７を初期位置から−３６０度の位置まで回転し、その後に、逆回転することにより初期位置に戻る場合の説明をする。
【００４５】
図１において、回転体１７を初期位置から概ね−１８０度回転させると、回転体１７の回転に基づいて回転体アーム部１１が第１回転軸を中心に回転する。回転体アーム部１１は、その先端部分が回転側ストッパ１０の長穴に入っているので、前述したように、回転体アーム部１１の回転に連動して回転側ストッパ１０がストッパリング９と共にカム８の周囲を第２回転軸を中心に回転する。このときカム８は回転しないので、図４に示すように、ストッパリング９の回転にともない回転側ストッパ１０の第１回転軸からの距離が、概ね、初期位置のときの距離より第１回転軸と前記第２回転軸との間隔（偏心距離）の二倍分多くなる。この回転位置で回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かる。
【００４６】
回転体１７を、回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かった図４で示す位置から更に−方向に回転させると、回転体アーム部１１がピン１２を引っ掛けたまま第１回転軸を中心に回転しこの回転に応じてカム８も第１回転軸を中心に回転する。このように、回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かった状態になった以降の動作は、回転体アーム部１１の回転に連動してカム８とストッパリング９とが一体となって回転する。カム８の第１回転軸を中心にした回転は、その偏心距離により第２回転軸を固定側ストッパ２に近づける方向に動かすので、ストッパリング９に取り付けられている回転側ストッパ１０は、第１回転軸から偏心距離の二倍の距離の分だけ伸びた状態で固定側ストッパ２に近づく。そして、図５に示すように、回転側ストッパ１０は、初期位置から−３６０度の位置の近傍で固定側ストッパ２に当たり、回転体１７は停止する。ここで−３６０度の位置の近傍とは、−３６０度の位置より約（（（Ｗ＋ｗ）／２）／２Ｌπ）×３６０）度手前である。ここで、Ｗは、回転側ストッパ１０の回転体アーム部１１の回転方向の巾、ｗは、固定側ストッパ２の回転体アーム部１１の回転方向の巾、Ｌは、第１回転軸から固定側ストッパ２までの距離である。ところで、図４で示す位置から−３６０度の近傍まで、回転体アーム部１１がピン１２を引っ掛けたまま回転すると、回転体アーム部１１の回転に応じて第１レバー１３がピン１２に押されて第１リング６とともに回転し、第１レバー１３に接続した第１バネ１５は、固定部５に一端を固定した箇所から第１レバー１３の現在位置まで伸びる。
【００４７】
回転体１７を、回転側ストッパ１０が固定側ストッパ２に当たった位置から回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かった位置まで逆回転させると、回転体アーム部１１の回転に応じて、伸びていた第１バネ１５の付勢により第１レバー１３がピン１２を押して、カム８が第１回転軸を中心に逆回転する。このとき、回転側ストッパ１０の第１回転軸からの距離は偏心距離の二倍分多くなったまま回転する。そして、図４で示す回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かった位置で第１バネ１５が元の長さになり付勢がなくなりカム８の回転が停止する。
【００４８】
回転体１７を、図４で示す回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かった位置から初期位置に更に逆回転させると、回転体１７の回転に基づいて第１回転軸を中心に回転する回転体アーム部１１の回転に連動して回転側ストッパ１０がストッパリング９と共にカム８の周囲を第２回転軸を中心に回転するようになる。このときカム８は回転しないので、図１に示すように、ストッパリング９の回転にともない回転側ストッパ１０の第１回転軸からの距離が、初期位置における距離になり、回転体１７及びストッパ機構が初期位置の状態に戻る。
【００４９】
以上により、回転体１７は初期位置から概ね−３６０度の位置まで回転し、その後逆回転することにより初期位置に戻ることができる。
【００５０】
次ぎに、回転体１７を初期位置から＋３６０度の位置まで回転し、その後に、逆回転することにより初期位置に戻る場合の説明をする。
【００５１】
ところで、図１で示す、本実施の形態のストッパ機構は、上空から見たときに第１の線に対し完全に左右対称である。このため、最初に説明した、“回転体１７を初期位置から−３６０度の位置まで回転し、その後に、逆回転することにより初期位置に戻る場合”を次のように読み替えれば良い。 すなわち、“−”を“＋”に読み替える。“第１リング“を“第２リング“に読み替える。“第１レバー”を“第２レバー”に読み替える。“第１バネ”を“第２バネ”に読み替える。図４を左右対称に読み替える（すなわち、図４を初期位置の第１の線と第１回転軸とを含む面に平行な位置に図４全体が写るように置いた鏡により写した図として読み替える）。図５を左右対称に読み替える（すなわち、図５を初期位置の第１の線と第１回転軸とを含む面に平行な位置に図５全体が写るように置いた鏡により写した図として読み替える）。
【００５２】
これにより、回転体１７は初期位置から概ね＋３６０度の位置まで回転し、その後逆回転することにより初期位置に戻ることができる。
【００５３】
以上の実施の形態においては、カム８の盤面上に設置するピン１２を第１の線の第２回転軸方向に延長した直線上に配置するとして説明したが、初期位置における回転側ストッパと固定側ストッパとの位置関係（隙間の間隔）と、カム８が回転軸とする第１回転軸のカム８の円盤の中心点からの偏心距離との関係において、回転体が初期位置から略３６０度回転したときに、回転側ストッパが固定側ストッパに当接する位置に達するように設定されている限りにおいて、ピン１２をカム８の円盤上に配置する位置は任意に決めてもかまわない。
【００５４】
以上の説明では、第１リング６と第２リング７の二つのリング、第１レバー１３と第２レバー１４の二つのレバー、及び、第１バネ１５と第２バネ１６の二つのバネをそれぞれ使用している。しかし、二つのリング、二つのレバー及び二つのバネをそれぞれ統合して、一つのリング、一つのレバー及び一つのバネとしても良い。
【００５５】
このときには、例えば、リングを、固定部５の円筒管の外周曲面に当接させて固定部５にはめ込み、カム８の上部に設置し、第１回転軸を中心にして回転させるようにする。レバーは、リングの外周の一部に設置しリングの半径方向外側に延ばし、その中腹に穴を空け先端を二股にしてピン１２を挟持する。バネは、一端を、リングの上側で、回転体１７を第１回転軸の方向から見たときの第１の線上の固定部５の一部に固定し、他端がレバーの穴に接続するようにする。 また、一つのリング、一つのレバー及び一つのバネに統合する他の例として、次のようにしても良い。例えば、リングを、固定部５の円筒管の外周曲面に当接させて固定部５にはめ込み、カム８の上部に設置し、第１回転軸を中心にして回転させるようにする。レバーは、リングの外周の一部に設置しリングの半径方向外側に延ばし、その中腹に穴を空け先端を細く加工する。バネは、一端を、リングの上側で、回転体１７を第１回転軸の方向から見たときの第１の線上の固定部５の一部に固定し、他端がレバーの穴に接続するようにする。そして、ピン１２の中腹に穴を空け、レバーの先端をこの穴に入れて、ピン１２とレバーを連動して動作させる。 これらにより、回転体１７が初期位置から概ね−３６０度の位置まで回転しその後逆回転したときに使用していた第１リング６、第１レバー１３及び第１バネ１５と、回転体１７が初期位置から概ね＋３６０度の位置まで回転しその後逆回転したときに使用していた、第２リング７、第２レバー１４及び第２バネ１６を、それぞれ一つのリング、一つのレバー、及び一つのバネに統合することができる。
【００５６】
また、以上の説明では、固定台４と固定部５を別のものとして固定部５を固定台４の上に置くようにしたが、固定台４と固定部５を一体的に形成し固定部の下部が固定台になっていても良い。
【００５７】
以上のように、本発明によれば、 図１の初期位置から、概ね＋／−３６０度の位置まで回転することができる。この回転範囲内であれば、回転体１７をどの回転位置からどちらの方向に向かって回転させても、概ね＋／−３６０度の位置で、回転側ストッパ１０が固定側ストッパ２に当たり、回転体１７の回転を止めることができる。このため、回転体１７の暴走を止めたり、回転角度の規制をしたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のストッパ機構一つの実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１で示す本実施の形態のＡ−Ｂ断面図を示す。
【図３】本発明のストッパ機構の初期位置の一例を説明する図である。
【図４】図１に示す本実施の形態の回転体が−方向（時計回り）に概ね１８０度回転したときの状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示す状態にある回転体が、更に−方向に回転し、回転側ストッパが固定側ストッパに当たった時の状態を示す斜視図である。
【図６】回転体の回転範囲を規制する技術の一例を示すメカニカルストッパの＋方向の動作を示す図である。
【図７】回転体の回転範囲を規制する技術の一例を示すメカニカルストッパの−方向の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ ベース
２ 固定側ストッパ
３ 回転側ストッパ機構
４ 固定台
５ 固定部
６ 第１リング
７ 第２リング
８ カム
９ ストッパリング
１０ 回転側ストッパ
１１ 回転体アーム部
１２ ピン
１３ 第１レバー
１４ 第２レバー
１５ 第１バネ
１６ 第２バネ
１７ 回転体
２０ 可動ストッパ
２１ 固定部
２２ 固定ストッパ
２３ 回転部
２４ 軸
２５ 突起
２６ 突起
２７ ストッパ
２８ ストッパ
２９ばね
【技術分野】
【０００１】
本発明はストッパ機構に関し、特に回転体のストッパ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
周囲に置いた部品をハンドにより掴み、組立対象の装置の位置までハンドを回転してこの装置に部品を組み付ける組立ロボットや、ハンドにレ−ザ装置を保持し、周囲に置いた溶接対象の装置の位置までハンドを回転しこの装置を溶接する溶接用ロボット等の産業用ロボットがある。これらの産業用ロボットは、回転体の上に載り回転体を回転することにより産業用ロボット自体を回転させて作業する。 また、人口衛星や航空機等の飛行体を追跡するアンテナ装置がある。このアンテナ装置は、アンテナを回転体に載せ回転体を回転させることによりアンテナを飛行体の方向に向けて飛行体を追跡する。このような回転体は、回転体の暴走や、産業用ロボットやアンテナ装置に接続するケーブルの長さ等による規制のため、回転範囲を規制する必要がある。
【０００３】
回転体の回転範囲を規制する技術の一例が特許文献１に記載されている。 特許文献１に記載された回転軸のメカニカルストッパは図６又は図７に示すように、円筒状をした固定部２１と、固定部２１の側面に設けた軸２４を中心にして回転する二個の突起２５、２６をＬ字形にもつ可動ストッパ２０と、固定部２１の側面に水平方向に設けた二個のストッパ２７、２８と、二個の突起の何れかが二個のストッパの何れかに当接するよう設けられたばね２９と、固定部２１の上部にあり中心を同じくする回転部２３と、回転部２３の下側側面に設けた一個の突出した固定ストッパ２２と、を備えている。そして、回転部２３の回転により固定ストッパ２２が固定部２１の可動ストッパ２０の突起部に当たり、回転部２３の回転を停止するようにしている。
【０００４】
回転部２３の通常の動作は、図６の（Ａ）の状態（初期位置：Ｌの字形が左に４５度程度傾いた状態）から＋方向に進むときには、固定ストッパ２２がＬ字型の可動ストッパ２０の突起２５を押し、この突起２５がストッパ２７でとまる（図６の（Ｂ）の状態）。このまま、＋方向に進むと、固定ストッパ２２がＬ字型の可動ストッパ２０の突起２６に当たり、回転部２３の回転を停止する（図６の（Ｃ）の状態）。従って、初期位置から概ね＋３６０度回転して停止する。 また、回転部２３が図７の（Ａ）の状態（初期位置）から−方向に進むときには、固定ストッパ２２がＬ字型の可動ストッパ２０の突起２６を押し、この突起２６がストッパ２８でとまる（図７の（Ｄ）の状態）。このまま、−方向に進むと、固定ストッパ２２がＬ字型の可動ストッパ２０の突起２５に当たり、回転部２３の回転を停止する（図７の（Ｅ）の状態）。従って、初期位置から概ね−３６０度回転して停止する。
【０００５】
しかし、初期位置で、この図７の（Ａ）のように、突起２６の位置が固定ストッパ２２の回転軌跡の線より下になっている場合がある。これは、固定ストッパ２２、可動ストッパ２０、突起２５，２６及びばね２９等の寸法や取り付け位置の設計ミス、各部品の取り付けの不具合等による。あるいは、振動等による経年変化で固定ストッパ２２可動ストッパ２０の取り付け位置が変化したこと等による。
【０００６】
この場合には、回転部２３が、初期位置から−方向に回転したときに、固定ストッパ２２がＬ字型の可動ストッパ２０の突起２６を押さず突起２６位置を通りすぎてしまう。このとき図７の（Ａ）に示すように固定部２１の側面側から見てバネ２９が軸２４のほぼ真上にあるので、Ｌ字型の可動ストッパ２０を右あるいは左に倒す力がバランスし、Ｌ字型の可動ストッパ２０の状態は次の（１）から（３）のうちのいずれかの状態になる。（１）Ｌ字型の可動ストッパ２０が、この位置にとどまろうとする。（２）バネ２９等にかかる振動などにより可動ストッパ２０は、ストッパ２７の方向に倒れる。（３）バネ２９等にかかる振動などにより可動ストッパ２０は、ストッパ２８の方向に戻る。
【０００７】
回転部２３が、初期位置から−方向に回転したときに、例えば、上記（１）の状態になった場合、すなわち、可動ストッパ２０がその位置にとどまった場合、その後に振動等により可動ストッパ２０がストッパ２７の方向に倒れたときには、回転部２３がそのまま−方向に回転を続けると、図６の（Ｂ）の状態になる。そして、更に回転部が回転をつづけて図７の（Ｄ）の状態になった後に、回転部２３は図７の（Ｅ）の状態で停止する。このときには、回転部２３は初期位置から概ね７２０度回転することになる。このため、上記のような場合には、予定している角度とは大幅に異なる角度を回転することになるので、回転部２３の暴走を止めたり、回転角度の規制をしたりすることができない。
【０００８】
回転部２３が、初期位置から−方向に回転したときに、例えば、上記（２）の状態になった場合、すなわち、可動ストッパ２２がストッパ２７の方向に倒れたときには、回転部２３がそのまま−方向に回転を続けると、図６の（Ｂ）の状態になる。そして、上記（１）の場合と同様に、回転部２３は初期位置から概ね７２０度回転することになる。このため、この場合も、予定している角度とは大幅に異なる角度を回転することになるので、回転部２３の暴走を止めたり、回転角度の規制をしたりすることができない。
【０００９】
回転部２３が初期位置から−方向に回転したときに、例えば、上記（３）の状態になった場合、すなわち、可動ストッパ２２がストッパ２８の方向に倒れたときには、回転部は、上記した通常の動作を行う。このため、回転部に対し暴走の停止や回転角度の規制が行われる。
【００１０】
【特許文献１】特開平５−２８９７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した特許文献１で記載された回転体の回転範囲を規制する技術は、円筒状をした固定部と、固定部の側面に設けた軸を中心にして回転する二個の突起をＬ字形にもつ可動ストッパと、固定部の側面に水平方向に設けた二個のストッパと、二個の突起の何れかが二個のストッパの何れかに当接するよう設けられたばねと、固定部の上部にあり中心を同じくする回転部と、回転部の下側側面に設けた一個の突出した固定ストッパと、を備えている。そして、回転部の回転により固定ストッパが固定部の可動ストッパの突起部に当たり、回転部の回転を停止するようにしている。 しかし、初期位置で突起の位置が固定ストッパの回転軌跡の線より下になっている場合には、回転部が、初期位置から−方向に回転したときに、固定ストッパがＬ字型の可動ストッパの突起を押さず突起の位置を通りすぎてしまう。このときには、回転部は初期位置から概ね７２０度回転することになる。このため、上記のような場合には、予定している角度とは大幅に異なる角度を回転することになるので、回転部の暴走を止めたり、回転角度の規制をしたりすることができない、という問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、上述の課題を解決するストッパ機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のストッパ機構は、円筒管形状の固定部の円筒管内に設置され、当該固定部の中心軸を回転軸として回転する円筒形状の回転体の回転を停止させるストッパ機構において、自身の中心点からずれた偏心点を中心に前記固定部の外周を回転する円盤形状を有するカムと、自身の外周の一部の半径方向外側に突出して設置された回転側ストッパを有し、前記カムの外周を前記カムの中心点を中心に回転するストッパリングと、片側が前記回転体に固着され、他の片側が前記ストッパリングの半径方向に摺動自在に接続され、前記回転体の回転と連動して前記ストッパリングを回転させるとともに、所定の位置から前記カムも連動して回転させる回転体アーム部と、初期位置では前記回転側ストッパとは当接せず、前記回転体が略３６０度回転したときに、前記カムの前記中心点と前記偏心点との偏心距離の二倍の距離だけ外側に伸びた前記回転側ストッパと当接する位置に固着された固定側ストッパと、を備えて構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、偏心点を中心に回転するカムと、カムの中心点を回転する回転側ストッパを有するストッパリングとにより、回転体と連動して回転するストッパリングを所定の位置からカムも連動して回転させる。これにより、カムの偏心距離の二倍の距離だけ回転側ストッパの位置が外側に出てくるので、確実に固定側ストッパに当接させて回転体の回転を停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明のストッパ機構一つの実施の形態を示す斜視図である。
【００１７】
図１に示す実施の形態を、この実施の形態のＡ−Ｂ断面図を示す図２を参照して説明する。 図１及び図２には、本実施の形態のストッパ機構とともに、このストッパ機構により回転を停止する回転体１７も図示している。
【００１８】
本実施の形態は、ベース（基盤）１と、固定側ストッパ２と、回転側ストッパ機構３とにより構成する。
【００１９】
回転側ストッパ機構３は、固定台４と、固定部５と、第１リング６と、第２リング７と、カム８と、ストッパリング９と、回転側ストッパ１０と、回転体アーム部１１と、ピン１２と、第１レバー１３と、第２レバー１４と、第１バネ１５と、第２バネ１６とにより構成する。
【００２０】
直方体形状の固定側ストッパ２と回転側ストッパ機構３とは、平板形状のベース１に固定する。
【００２１】
回転側ストッパ機構３は、その下部に円柱形状の固定台４を有し、この固定台４の底面をベース１に当接して固定する。
【００２２】
固定部５は円筒管形状を有し、円筒管の中心軸を固定台４の円柱の中心軸に一致させて固定台４に固定する。
【００２３】
回転体１７は、固定部５の内側の円筒形状と略同一の直径を有する円筒形状を有し、固定部５の円筒管内に、固定部５の中心軸と一致する中心軸（第１回転軸）周りに回転自在に設置する。回転体１７の上面には、例えば産業用ロボット、アンテナ等の回転対象を設置し、この回転対象を回転体１７の回転に応じて回転する。
【００２４】
回転体アーム部１１は、回転体１７の円筒の側曲面上部の一部に接続され、回転体１７の円筒の半径方向に外側に延び、回転体１７の回転とともに回転する。
【００２５】
カム８は円盤形状をなし、この円盤の中心点からずれた位置（偏心点）を中心点とする小円盤をくり抜いた形状である。この小円盤の半径は固定部５の外側の円筒形状と略同一の半径であって、カム８は、このくり抜いた小円盤部分を固定部５の円筒の外側にはめ込み、固定部５の円筒の外周を回転自在に設置されている。このように、カム８は、カム８の円盤の中心点ではなく、偏心点を中心にして回転するように設置されている。
【００２６】
ピン１２は、カム８の円盤の固定台４と反対側の表面（円盤の上面）に設置し、この円盤の、カム８の回転軸となる第１回転軸からみてカム８の中心軸方向の延長線上の端部近傍に固定する。
【００２７】
ストッパリング９は、カム８の円盤とほぼ同じ厚さのリングであり、カム８の周囲を回転自在に設置される。つまり、ストッパリング９は、カム８の円盤の中心点を回転軸（第２回転軸）として回転する。
【００２８】
回転側ストッパ１０は、ストッパリング９と同じ厚さの直方体であり、ストッパリング９の外周の一部に設置され、ストッパリング９の半径方向外側に延び、ストッパリング９の回転とともに回転する。回転側ストッパ１０の直方体には、ストッパリング９の半径方向に長径を有する長穴が開いている。
【００２９】
なお、回転体アーム部１１は、例えば直方体であり、先端部分を折り曲げて回転側ストッパ１０の長穴に入れる。この折り曲げた先端部分は、長穴の長手方向に摺動可能な状態で回転側ストッパ１０と接続される。
【００３０】
第１リング６は、固定部５の円筒の外周に回転自在に設置したリングであり、固定部５の円筒管の外曲面にはめ込み、カム８の上部に設置する。 第１リング６は、回転体１７の第１回転軸を中心にして回転する。
【００３１】
第２リング７は、固定部５の円筒の外周に回転自在に設置したリングであり、固定部５の円筒管の外曲面にはめ込み、第１リング６の上部に設置する。 第２リング７は、回転体１７の第１回転軸を中心にして回転する。
【００３２】
第１レバー１３は、第１リング６の外周の一部に設置され、第１リング６の半径方向外側に延び、その中腹に穴が開いている。
【００３３】
第２レバー１４は、第２リング７の外周の一部に設置され、第２リング７の半径方向外側に延び、その中腹に穴が開いている。
【００３４】
第１レバー１３と第２レバー１４は、ピン１２を挟んで対峙する。
【００３５】
第１バネ１５は、一端が第２リング７の上側で、固定部５の一部に固定され、他端が第１レバー１３の穴に接続される。
【００３６】
第２バネ１６は、一端が、第１バネ１５が固定された部分と同一の固定部５の部分に固定され、他端が第２レバー１４の穴に接続される。
【００３７】
次に、以上のように構成された本実施の形態のストッパ機構の動作を図１乃至図５を参照して詳細に説明する。
【００３８】
図１は、本発明のストッパ機構の一つの実施の形態を示す斜視図である。 この図は、本発明のストッパ機構の初期位置の状態を示している。
【００３９】
図２は、図１で示す本実施の形態のＡ−Ｂ断面図を示す。
【００４０】
図３は、本発明のストッパ機構の初期位置の一例を説明する図である。 ストッパ機構の初期位置とは、ストッパリング９の回転軸となるカム８の円盤の中心点（第２回転軸）と回転体１７の回転軸となる中心点（第１回転軸）とを結んだ直線（第１の線）の第１回転軸方向に延長した直線上に、固定側ストッパ２の中心線C、回転側ストッパの中心線D及び回転体アーム部１１の中心線Eのそれぞれが重なる位置を言う。そして、回転側ストッパ１０と固定側ストッパ２とをわずかな隙間を持って当たらないように設置する。また、ピン１２は、第１の線の第２回転軸方向に延長した直線上に位置する。
【００４１】
図４は、図１に示す回転体１７がマイナス方向（時計周り）に概ね１８０度回転したときの状態を示す斜視図である。この回転の過程で、回転体１７の回転に連動して回転体アーム部１１で接続されたストッパリング９が回転側ストッパ１０とともに回転する。ストッパリング９は第２回転軸を中心に回転するので、第１回転軸から見たときの回転側ストッパ１０の位置は、初期位置よりも外側に移動しているが、この移動は、回転体アーム部１１の先端部分が回転側ストッパ１０に設けられた長穴を半径方向に摺動することにより吸収されている。したがって、第１回転軸を中心とする回転体１７の回転と連動してストッパリング９が第２回転軸を中心として回転することになる。図４の状態で回転体アーム部１１は、カム８に設置されたピン１２に初めて当接する。つまり、このときまでカム８は回転せずに、ストッパリング９が第２回転軸を中心として回転する。
【００４２】
図５は、図４に示す状態から回転体１７が更にマイナス方向に概ね１８０度回転したときの状態を示す斜視図である。この回転の過程では、回転体アーム部１１がカム８に設置されたピン１２に当接したまま回転するので、カム８が回転体１７の回転に連動して回転するようになる。カム８の第１回転軸を中心とした回転がはじまると、ストッパリング９の第２回転軸を中心とした回転は停止してカム８とともに第１回転軸を中心として回転することになる。そのため、図４の状態で、第１回転軸から見たときの初期位置よりも外側に移動した回転側ストッパ１０の位置は、そのまま保たれた状態で回転して図５に示す状態となる。つまり、初期位置よりも外側に移動した回転側ストッパ１０が固定側ストッパ２に当接して回転体１７の回転を停止させる。
【００４３】
以上のように構成された本実施の形態を詳細に説明する。
【００４４】
最初に、回転体１７を初期位置から−３６０度の位置まで回転し、その後に、逆回転することにより初期位置に戻る場合の説明をする。
【００４５】
図１において、回転体１７を初期位置から概ね−１８０度回転させると、回転体１７の回転に基づいて回転体アーム部１１が第１回転軸を中心に回転する。回転体アーム部１１は、その先端部分が回転側ストッパ１０の長穴に入っているので、前述したように、回転体アーム部１１の回転に連動して回転側ストッパ１０がストッパリング９と共にカム８の周囲を第２回転軸を中心に回転する。このときカム８は回転しないので、図４に示すように、ストッパリング９の回転にともない回転側ストッパ１０の第１回転軸からの距離が、概ね、初期位置のときの距離より第１回転軸と前記第２回転軸との間隔（偏心距離）の二倍分多くなる。この回転位置で回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かる。
【００４６】
回転体１７を、回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かった図４で示す位置から更に−方向に回転させると、回転体アーム部１１がピン１２を引っ掛けたまま第１回転軸を中心に回転しこの回転に応じてカム８も第１回転軸を中心に回転する。このように、回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かった状態になった以降の動作は、回転体アーム部１１の回転に連動してカム８とストッパリング９とが一体となって回転する。カム８の第１回転軸を中心にした回転は、その偏心距離により第２回転軸を固定側ストッパ２に近づける方向に動かすので、ストッパリング９に取り付けられている回転側ストッパ１０は、第１回転軸から偏心距離の二倍の距離の分だけ伸びた状態で固定側ストッパ２に近づく。そして、図５に示すように、回転側ストッパ１０は、初期位置から−３６０度の位置の近傍で固定側ストッパ２に当たり、回転体１７は停止する。ここで−３６０度の位置の近傍とは、−３６０度の位置より約（（（Ｗ＋ｗ）／２）／２Ｌπ）×３６０）度手前である。ここで、Ｗは、回転側ストッパ１０の回転体アーム部１１の回転方向の巾、ｗは、固定側ストッパ２の回転体アーム部１１の回転方向の巾、Ｌは、第１回転軸から固定側ストッパ２までの距離である。ところで、図４で示す位置から−３６０度の近傍まで、回転体アーム部１１がピン１２を引っ掛けたまま回転すると、回転体アーム部１１の回転に応じて第１レバー１３がピン１２に押されて第１リング６とともに回転し、第１レバー１３に接続した第１バネ１５は、固定部５に一端を固定した箇所から第１レバー１３の現在位置まで伸びる。
【００４７】
回転体１７を、回転側ストッパ１０が固定側ストッパ２に当たった位置から回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かった位置まで逆回転させると、回転体アーム部１１の回転に応じて、伸びていた第１バネ１５の付勢により第１レバー１３がピン１２を押して、カム８が第１回転軸を中心に逆回転する。このとき、回転側ストッパ１０の第１回転軸からの距離は偏心距離の二倍分多くなったまま回転する。そして、図４で示す回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かった位置で第１バネ１５が元の長さになり付勢がなくなりカム８の回転が停止する。
【００４８】
回転体１７を、図４で示す回転体アーム部１１がピン１２に引っ掛かった位置から初期位置に更に逆回転させると、回転体１７の回転に基づいて第１回転軸を中心に回転する回転体アーム部１１の回転に連動して回転側ストッパ１０がストッパリング９と共にカム８の周囲を第２回転軸を中心に回転するようになる。このときカム８は回転しないので、図１に示すように、ストッパリング９の回転にともない回転側ストッパ１０の第１回転軸からの距離が、初期位置における距離になり、回転体１７及びストッパ機構が初期位置の状態に戻る。
【００４９】
以上により、回転体１７は初期位置から概ね−３６０度の位置まで回転し、その後逆回転することにより初期位置に戻ることができる。
【００５０】
次ぎに、回転体１７を初期位置から＋３６０度の位置まで回転し、その後に、逆回転することにより初期位置に戻る場合の説明をする。
【００５１】
ところで、図１で示す、本実施の形態のストッパ機構は、上空から見たときに第１の線に対し完全に左右対称である。このため、最初に説明した、“回転体１７を初期位置から−３６０度の位置まで回転し、その後に、逆回転することにより初期位置に戻る場合”を次のように読み替えれば良い。 すなわち、“−”を“＋”に読み替える。“第１リング“を“第２リング“に読み替える。“第１レバー”を“第２レバー”に読み替える。“第１バネ”を“第２バネ”に読み替える。図４を左右対称に読み替える（すなわち、図４を初期位置の第１の線と第１回転軸とを含む面に平行な位置に図４全体が写るように置いた鏡により写した図として読み替える）。図５を左右対称に読み替える（すなわち、図５を初期位置の第１の線と第１回転軸とを含む面に平行な位置に図５全体が写るように置いた鏡により写した図として読み替える）。
【００５２】
これにより、回転体１７は初期位置から概ね＋３６０度の位置まで回転し、その後逆回転することにより初期位置に戻ることができる。
【００５３】
以上の実施の形態においては、カム８の盤面上に設置するピン１２を第１の線の第２回転軸方向に延長した直線上に配置するとして説明したが、初期位置における回転側ストッパと固定側ストッパとの位置関係（隙間の間隔）と、カム８が回転軸とする第１回転軸のカム８の円盤の中心点からの偏心距離との関係において、回転体が初期位置から略３６０度回転したときに、回転側ストッパが固定側ストッパに当接する位置に達するように設定されている限りにおいて、ピン１２をカム８の円盤上に配置する位置は任意に決めてもかまわない。
【００５４】
以上の説明では、第１リング６と第２リング７の二つのリング、第１レバー１３と第２レバー１４の二つのレバー、及び、第１バネ１５と第２バネ１６の二つのバネをそれぞれ使用している。しかし、二つのリング、二つのレバー及び二つのバネをそれぞれ統合して、一つのリング、一つのレバー及び一つのバネとしても良い。
【００５５】
このときには、例えば、リングを、固定部５の円筒管の外周曲面に当接させて固定部５にはめ込み、カム８の上部に設置し、第１回転軸を中心にして回転させるようにする。レバーは、リングの外周の一部に設置しリングの半径方向外側に延ばし、その中腹に穴を空け先端を二股にしてピン１２を挟持する。バネは、一端を、リングの上側で、回転体１７を第１回転軸の方向から見たときの第１の線上の固定部５の一部に固定し、他端がレバーの穴に接続するようにする。 また、一つのリング、一つのレバー及び一つのバネに統合する他の例として、次のようにしても良い。例えば、リングを、固定部５の円筒管の外周曲面に当接させて固定部５にはめ込み、カム８の上部に設置し、第１回転軸を中心にして回転させるようにする。レバーは、リングの外周の一部に設置しリングの半径方向外側に延ばし、その中腹に穴を空け先端を細く加工する。バネは、一端を、リングの上側で、回転体１７を第１回転軸の方向から見たときの第１の線上の固定部５の一部に固定し、他端がレバーの穴に接続するようにする。そして、ピン１２の中腹に穴を空け、レバーの先端をこの穴に入れて、ピン１２とレバーを連動して動作させる。 これらにより、回転体１７が初期位置から概ね−３６０度の位置まで回転しその後逆回転したときに使用していた第１リング６、第１レバー１３及び第１バネ１５と、回転体１７が初期位置から概ね＋３６０度の位置まで回転しその後逆回転したときに使用していた、第２リング７、第２レバー１４及び第２バネ１６を、それぞれ一つのリング、一つのレバー、及び一つのバネに統合することができる。
【００５６】
また、以上の説明では、固定台４と固定部５を別のものとして固定部５を固定台４の上に置くようにしたが、固定台４と固定部５を一体的に形成し固定部の下部が固定台になっていても良い。
【００５７】
以上のように、本発明によれば、 図１の初期位置から、概ね＋／−３６０度の位置まで回転することができる。この回転範囲内であれば、回転体１７をどの回転位置からどちらの方向に向かって回転させても、概ね＋／−３６０度の位置で、回転側ストッパ１０が固定側ストッパ２に当たり、回転体１７の回転を止めることができる。このため、回転体１７の暴走を止めたり、回転角度の規制をしたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のストッパ機構一つの実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１で示す本実施の形態のＡ−Ｂ断面図を示す。
【図３】本発明のストッパ機構の初期位置の一例を説明する図である。
【図４】図１に示す本実施の形態の回転体が−方向（時計回り）に概ね１８０度回転したときの状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示す状態にある回転体が、更に−方向に回転し、回転側ストッパが固定側ストッパに当たった時の状態を示す斜視図である。
【図６】回転体の回転範囲を規制する技術の一例を示すメカニカルストッパの＋方向の動作を示す図である。
【図７】回転体の回転範囲を規制する技術の一例を示すメカニカルストッパの−方向の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ ベース
２ 固定側ストッパ
３ 回転側ストッパ機構
４ 固定台
５ 固定部
６ 第１リング
７ 第２リング
８ カム
９ ストッパリング
１０ 回転側ストッパ
１１ 回転体アーム部
１２ ピン
１３ 第１レバー
１４ 第２レバー
１５ 第１バネ
１６ 第２バネ
１７ 回転体
２０ 可動ストッパ
２１ 固定部
２２ 固定ストッパ
２３ 回転部
２４ 軸
２５ 突起
２６ 突起
２７ ストッパ
２８ ストッパ
２９ばね
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒管形状の固定部の円筒管内に設置され、当該固定部の中心軸を回転軸として回転する円筒形状の回転体の回転を停止させるストッパ機構において、
自身の中心点からずれた偏心点を中心に前記固定部の外周を回転する円盤形状を有するカムと、
自身の外周の一部の半径方向外側に突出して設置された回転側ストッパを有し、前記カムの外周を前記カムの中心点を中心に回転するストッパリングと、
片側が前記回転体に固着され、他の片側が前記ストッパリングの半径方向に摺動自在に接続され、前記回転体の回転と連動して前記ストッパリングを回転させるとともに、所定の位置から前記カムも連動して回転させる回転体アーム部と、
初期位置では前記回転側ストッパとは当接せず、前記回転体が略３６０度回転したときに、前記カムの前記中心点と前記偏心点との偏心距離の二倍の距離だけ外側に伸びた前記回転側ストッパと当接する位置に固着された固定側ストッパと、
を備えたことを特徴とするストッパ機構。
【請求項２】
前記カムは、当該円盤の半径方向外側の位置に当該円盤面から突出して配置されたピンを有し、当該ピンは前記回転体アーム部と当接した以降は前記回転体の回転と連動して前記カムを回転させることを特徴とする請求項１記載のストッパ機構。
【請求項３】
前記初期位置における前記回転側ストッパと前記固定側ストッパの位置と、前記カムの前記中心点と前記偏心点との位置と、前記ピンの前記カムの円盤上における配置位置とは、前記回転体が前記初期位置から＋方向又は−方向に略３６０度回転したときに、前記回転側ストッパが前記固定側ストッパに当接する位置に達するように設定されていることを特徴とする請求項２記載のストッパ機構。
【請求項４】
前記回転体が＋方向又は−方向に略３６０度回転して前記回転側ストッパが前記固定側ストッパに当接した以降、前記回転体を逆方向に回転させた際に、前記回転体アーム部が前記ピンと最初に当接した位置に前記カムを当該逆方向に回転させる付勢手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかの請求項に記載のストッパ機構。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記固定部の外周円に接して回転自在なリングに固着したレバー部と、前記固定部と前記レバー部とに接続された付勢部とを有し、当該付勢部は、前記ピンが前記レバー部と当接して回動して前記リングを回転させると前記回動に応じて付勢力を有し、前記ピンの回動力がなくなると前記付勢力により当該リングを逆方向に回転させて前記レバー部で前記ピンを押し戻すことを特徴とする請求項４記載のストッパ機構。
【請求項６】
前記付勢手段は、前記回転体が＋方向に回転したときに機能するものと、前記回転体が−方向に回転したときに機能するものとの二つがあり、二つの前記レバー部は前記初期位置で前記ピンを互いに挟んで対峙することを特徴とする請求項５記載のストッパ機構。
【請求項７】
前記レバー部は、先端が二股になり前記ピンを挟持し、前記ピンと一体で回動することを特徴とする請求項５記載のストッパ機構。
【請求項８】
前記ピンは穴部を有し、前記レバー部の先端が前記穴部に挿入されて前記ピンと一体で回動することを特徴とする請求項５記載のストッパ機構。
【請求項９】
円筒管形状の固定部の円筒管内に設置され、当該固定部の中心軸を回転軸として回転する円筒形状の回転体の回転を停止させるストッパ機構において、
前記固定部の外周に設置され、円盤形状を有し、当該円盤の中心とは異なる偏心点を中心とした前記固定部の外周円に接して回転自在な円形状のくり抜き部と、
当該円盤の中心点と前記偏心点を結ぶ直線上の当該円盤の中心点側で半径方向外側の当該円盤面から突出して配置されたピンを有するカムと、
前記カムの外周に設置され、当該外周円に接して回転自在なストッパリングと、
前記ストッパリングの外周の一部に前記ストッパリングの半径方向外側に突出して設置された回転側ストッパと、
片側が前記回転体に固着され、他の片側が前記ストッパリングの半径方向に摺動自在に前記回転側ストッパと接続され、前記回転体の回転と連動して前記ストッパリングを回転させ、前記ピンと当接した以降は、前記回転体の回転と連動して前記カムを回転させる回転体アーム部と、
前記回転側ストッパと当接することにより前記回転体の回転を止める固定側ストッパと
を備え、
前記カムの円盤の中心点と前記偏心点を結ぶ直線上の当該円盤の偏心点側に前記回転側ストッパが位置する状態を初期位置として、前記回転側ストッパが回動自在な状態で、前記固定側ストッパが前記回転側ストッパと対向する位置で基盤に固着されていることを特徴とするストッパ機構。
【請求項１０】
前記初期位置における前記回転側ストッパと前記固定側ストッパの位置、及び前記カムの円盤の中心点と前記偏心点との位置は、前記回転体が前記初期位置から略３６０度回転したときに、前記回転側ストッパが前記固定側ストッパに当接するように設定されていることを特徴とする請求項９記載のストッパ機構。
【請求項１１】
前記回転体が略３６０度回転して前記回転側ストッパが前記固定側ストッパに当接した以降、前記回転体を逆方向に回転させた際に、前記回転体アーム部が前記ピンと最初に当接した位置に前記カムを当該逆方向に回転させる付勢手段を有することを特徴とする請求項９又は請求項１０記載のストッパ機構。
【請求項１】
円筒管形状の固定部の円筒管内に設置され、当該固定部の中心軸を回転軸として回転する円筒形状の回転体の回転を停止させるストッパ機構において、
自身の中心点からずれた偏心点を中心に前記固定部の外周を回転する円盤形状を有するカムと、
自身の外周の一部の半径方向外側に突出して設置された回転側ストッパを有し、前記カムの外周を前記カムの中心点を中心に回転するストッパリングと、
片側が前記回転体に固着され、他の片側が前記ストッパリングの半径方向に摺動自在に接続され、前記回転体の回転と連動して前記ストッパリングを回転させるとともに、所定の位置から前記カムも連動して回転させる回転体アーム部と、
初期位置では前記回転側ストッパとは当接せず、前記回転体が略３６０度回転したときに、前記カムの前記中心点と前記偏心点との偏心距離の二倍の距離だけ外側に伸びた前記回転側ストッパと当接する位置に固着された固定側ストッパと、
を備えたことを特徴とするストッパ機構。
【請求項２】
前記カムは、当該円盤の半径方向外側の位置に当該円盤面から突出して配置されたピンを有し、当該ピンは前記回転体アーム部と当接した以降は前記回転体の回転と連動して前記カムを回転させることを特徴とする請求項１記載のストッパ機構。
【請求項３】
前記初期位置における前記回転側ストッパと前記固定側ストッパの位置と、前記カムの前記中心点と前記偏心点との位置と、前記ピンの前記カムの円盤上における配置位置とは、前記回転体が前記初期位置から＋方向又は−方向に略３６０度回転したときに、前記回転側ストッパが前記固定側ストッパに当接する位置に達するように設定されていることを特徴とする請求項２記載のストッパ機構。
【請求項４】
前記回転体が＋方向又は−方向に略３６０度回転して前記回転側ストッパが前記固定側ストッパに当接した以降、前記回転体を逆方向に回転させた際に、前記回転体アーム部が前記ピンと最初に当接した位置に前記カムを当該逆方向に回転させる付勢手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかの請求項に記載のストッパ機構。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記固定部の外周円に接して回転自在なリングに固着したレバー部と、前記固定部と前記レバー部とに接続された付勢部とを有し、当該付勢部は、前記ピンが前記レバー部と当接して回動して前記リングを回転させると前記回動に応じて付勢力を有し、前記ピンの回動力がなくなると前記付勢力により当該リングを逆方向に回転させて前記レバー部で前記ピンを押し戻すことを特徴とする請求項４記載のストッパ機構。
【請求項６】
前記付勢手段は、前記回転体が＋方向に回転したときに機能するものと、前記回転体が−方向に回転したときに機能するものとの二つがあり、二つの前記レバー部は前記初期位置で前記ピンを互いに挟んで対峙することを特徴とする請求項５記載のストッパ機構。
【請求項７】
前記レバー部は、先端が二股になり前記ピンを挟持し、前記ピンと一体で回動することを特徴とする請求項５記載のストッパ機構。
【請求項８】
前記ピンは穴部を有し、前記レバー部の先端が前記穴部に挿入されて前記ピンと一体で回動することを特徴とする請求項５記載のストッパ機構。
【請求項９】
円筒管形状の固定部の円筒管内に設置され、当該固定部の中心軸を回転軸として回転する円筒形状の回転体の回転を停止させるストッパ機構において、
前記固定部の外周に設置され、円盤形状を有し、当該円盤の中心とは異なる偏心点を中心とした前記固定部の外周円に接して回転自在な円形状のくり抜き部と、
当該円盤の中心点と前記偏心点を結ぶ直線上の当該円盤の中心点側で半径方向外側の当該円盤面から突出して配置されたピンを有するカムと、
前記カムの外周に設置され、当該外周円に接して回転自在なストッパリングと、
前記ストッパリングの外周の一部に前記ストッパリングの半径方向外側に突出して設置された回転側ストッパと、
片側が前記回転体に固着され、他の片側が前記ストッパリングの半径方向に摺動自在に前記回転側ストッパと接続され、前記回転体の回転と連動して前記ストッパリングを回転させ、前記ピンと当接した以降は、前記回転体の回転と連動して前記カムを回転させる回転体アーム部と、
前記回転側ストッパと当接することにより前記回転体の回転を止める固定側ストッパと
を備え、
前記カムの円盤の中心点と前記偏心点を結ぶ直線上の当該円盤の偏心点側に前記回転側ストッパが位置する状態を初期位置として、前記回転側ストッパが回動自在な状態で、前記固定側ストッパが前記回転側ストッパと対向する位置で基盤に固着されていることを特徴とするストッパ機構。
【請求項１０】
前記初期位置における前記回転側ストッパと前記固定側ストッパの位置、及び前記カムの円盤の中心点と前記偏心点との位置は、前記回転体が前記初期位置から略３６０度回転したときに、前記回転側ストッパが前記固定側ストッパに当接するように設定されていることを特徴とする請求項９記載のストッパ機構。
【請求項１１】
前記回転体が略３６０度回転して前記回転側ストッパが前記固定側ストッパに当接した以降、前記回転体を逆方向に回転させた際に、前記回転体アーム部が前記ピンと最初に当接した位置に前記カムを当該逆方向に回転させる付勢手段を有することを特徴とする請求項９又は請求項１０記載のストッパ機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２９５６（Ｐ２０１０−２９５６Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５８７５５（Ｐ２００８−１５８７５５）
【出願日】平成２０年６月１８日（２００８．６．１８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１８日（２００８．６．１８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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