JP7356948B2 - Rotating support device - Google Patents
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Description
本発明は、静止対象に対して回転対象を回転可能に支持するとともに、回転の角度範囲を制限する装置に関する。 The present invention relates to a device that rotatably supports a rotating object relative to a stationary object and limits the angular range of rotation.
特許文献1には、静止対象としてのテーブルに、回転対象としての液晶モニタを回転可能に支持する装置が開示されている。この回転支持装置は、テーブルに固定された支持板と、液晶モニタの底板に固定された摩擦係合機構とを備えている。テーブルには円形の挿入穴が形成されている。この挿入穴の周囲部に上記支持板の径方向外側の環状領域が複数のボルトで固定されている。支持板の径方向内側の環状領域は挿入穴の周縁から径方向内方向に張り出している。摩擦係合機構は、その一部が挿入穴に挿入された状態で、支持板の内側環状領域に回転可能かつ回転軸方向に移動不能に摩擦係合している。
特許文献1の回転支持装置では、回転対象は静止対象に対して360°の角度範囲にわたって、回転可能である。回転対象の設置場所によっては、他の対象との干渉を避けるために回転角度範囲を制限することが求められるが、特許文献1ではその要求に答えられない。
In the rotation support device of
特許文献2に開示された回転支持装置は、支柱(静止対象)に、ディスプレイ装置を取り付けるための取付部材(回転対象)を回転可能に支持している。この回転支持装置は、支柱に回転可能に支持された回転筒と、回転筒の上端のフランジに固定された環状のストッパプレートと、支柱の上端部に回転不能に連結された規制リングと、支柱の上端部に螺合され規制リングを軸方向移動不能に押さえるナットと、を備えている。
The rotation support device disclosed in
特許文献2の回転支持装置において、上記規制リングには、径方向外方向に突出する1つの係合突起が形成されている。ストッパプレートには周方向に等間隔をおいて多数の支持穴が形成されており、これら支持穴のうち選択された2つの支持穴に、2本のストッパピンが挿入または螺合により取り付けられている。回転対象が一方向に回転するのに伴い、ストッパピンが支柱の周りを回転すると、一方のストッパピンが規制リングの係合突起に当たり、これにより回転対象はそれ以上の回転を禁じられる。同様に回転対象が他方向に回転すると、他方のストッパピンが規制リングの係合突起に当たり、これにより回転対象はそれ以上の回転を禁じられる。このようにして回転対象の回転角度範囲を制限することができる。回転角度範囲は、ストッパピンの位置を変えることにより、適宜設定することができる。
In the rotation support device of
特許文献2の回転支持装置では、回転角度範囲を制限するためにストッパプレートとストッパピンを別途必要とするため、仮にこの構造を特許文献1の回転支持装置に適用しようとすると、部品点数の増加と構造の複雑化を招く。
The rotation support device of
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、第1対象と第2対象のうちの一方に対して他方を回転可能に支持するために、前記第1対象と前記第2対象との間に配置された回転支持装置において、
前記第1対象に固定された支持板と、前記第2対象に固定され前記支持板に回転可能かつ回転軸方向に移動不能に係合された係合機構と、を備え、前記支持板には周方向に間隔をおいて複数の貫通穴が形成され、前記第1対象には前記貫通穴に対応した位置に複数のネジ穴が形成され、前記貫通穴を貫通し前記ネジ穴に螺合する複数のボルトにより、前記支持板が前記第1対象に固定され、前記複数のボルトのうち、少なくとも1つの選択されたボルトの頭部と前記支持板との間にはスペーサが介在され、これにより、前記選択されたボルトの頭部又は前記スペーサの一部が、他のボルトの頭部より前記支持板から離れた位置にあってストッパとして提供され、前記第2対象には少なくとも1つの係合突起が設けられ、前記係合突起が前記ストッパに当たることにより、前記第1対象に対する前記第2対象の相対的回転の角度範囲が制限されることを特徴とする。
The present invention was made in order to solve the above problem, and in order to rotatably support one of the first object and the second object, the first object and the second object In the rotation support device disposed between
a support plate fixed to the first object; and an engagement mechanism fixed to the second object and engaged to the support plate rotatably and immovably in the rotational axis direction; A plurality of through holes are formed at intervals in the circumferential direction, a plurality of screw holes are formed in the first object at positions corresponding to the through holes, and the first object passes through the through holes and is screwed into the screw holes. The support plate is fixed to the first object by a plurality of bolts, and a spacer is interposed between the head of at least one selected bolt among the plurality of bolts and the support plate. , the head of the selected bolt or a part of the spacer is provided as a stopper at a position farther from the support plate than the heads of other bolts, and the second object has at least one engagement. A protrusion is provided, and the engagement protrusion contacts the stopper, thereby limiting the angular range of relative rotation of the second object with respect to the first object.
上記構成によれば、ストッパと係合突起の協働により第1対象と第2対象との間の相対的回転の角度範囲を制限することができ、ストッパの位置を変えることにより、回転角度範囲を変更することができる。しかも、支持板を第1対象に固定するための複数のボルトのうちの選択されたボルトの頭部、又はこの頭部と支持板との間に介在されたスペーサを、ストッパとして用いるので、部品点数の増加、構成の複雑化を抑制することができる。選択されたボルトは、スペーサを介して第1対象のネジ穴にねじ込み締め付けることができるので、他のボルトと同様に支持板を第1対象に強固に固定することができる。 According to the above configuration, the angular range of relative rotation between the first object and the second object can be limited by the cooperation of the stopper and the engagement protrusion, and by changing the position of the stopper, the rotation angular range can be changed. Moreover, since the head of a bolt selected from a plurality of bolts for fixing the support plate to the first object or the spacer interposed between the head and the support plate is used as a stopper, the parts It is possible to suppress the increase in the number of points and the complexity of the configuration. Since the selected bolt can be screwed into the screw hole of the first object via the spacer and tightened, the support plate can be firmly fixed to the first object in the same way as other bolts.
好ましくは、前記第1対象は、挿入穴が形成された取付板を有し、前記支持板の径方向外側の環状領域が前記挿入穴の周囲において前記複数のボルトにより前記取付板に固定され、前記支持板の径方向内側の環状領域が上記挿入穴の周縁から径方向内方向に突出しており、前記係合機構は、その一部が前記挿入穴に挿入された状態で前記支持板の径方向内側の環状領域に係合され、さらに規制部材を備え、前記規制部材は、前記第2対象と前記係合機構との間に配置されるとともに、前記規制部材を貫通する複数の第2ボルトにより、前記係合機構と一緒に前記第2対象に固定され、前記規制部材には、前記係合突起が前記回転軸と直交する方向に突出して形成されている。
上記構成によれば、係合突起を比較的簡単な構成で第2対象に設けることができる。
Preferably, the first object has a mounting plate in which an insertion hole is formed, and a radially outer annular region of the support plate is fixed to the mounting plate by the plurality of bolts around the insertion hole, A radially inner annular region of the support plate protrudes radially inward from the periphery of the insertion hole, and the engagement mechanism is configured such that when a portion thereof is inserted into the insertion hole, the engagement mechanism A plurality of second bolts are engaged with the annular region on the inner side of the direction and further include a regulating member, the regulating member being disposed between the second object and the engagement mechanism and penetrating the regulating member. The regulating member is fixed to the second object together with the engagement mechanism, and the engagement protrusion is formed on the regulating member to protrude in a direction perpendicular to the rotation axis.
According to the above configuration, the engaging protrusion can be provided on the second object with a relatively simple configuration.
好ましくは、前記規制部材は、規制リングからなり前記第2対象の取付面に接しており、前記選択されたボルトの前記頭部は、前記ストッパとして、前記第2対象の前記取付面に近接して配置されている。
上記構成によれば、回転支持装置の回転軸方向の寸法を抑制することができ、ひいては第1対象の取付板と第2対象の取付面との間の間隔を抑制することができる。
Preferably, the regulating member is a regulating ring and is in contact with the mounting surface of the second object, and the head of the selected bolt is close to the mounting surface of the second object as the stopper. It is arranged as follows.
According to the above configuration, it is possible to suppress the dimension of the rotation support device in the direction of the rotation axis, and in turn, it is possible to suppress the distance between the mounting plate of the first object and the mounting surface of the second object.
好ましくは、前記スペーサは環状をなし、前記スペーサに前記選択されたボルトが挿通されている。
上記構成によれば、スペーサを安定して保持することができる。
Preferably, the spacer has an annular shape, and the selected bolt is inserted through the spacer.
According to the above configuration, the spacer can be stably held.
好ましくは、前記係合機構は、前記支持板の両面に接する一対の摩擦板と、前記一対の摩擦板を前記支持板に押し付ける皿バネとを含む。
上記構成によれば、回転される対象を所望の角度を安定して維持することができる。
Preferably, the engagement mechanism includes a pair of friction plates that are in contact with both sides of the support plate, and a disc spring that presses the pair of friction plates against the support plate.
According to the above configuration, it is possible to stably maintain the desired angle of the rotated object.
本発明の回転支持装置によれば、部品点数の増加と構成の複雑化を抑制しながら、回転角度範囲を制限することができる。 According to the rotation support device of the present invention, the rotation angle range can be limited while suppressing an increase in the number of parts and complication of the configuration.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1~図3に示す例では、工作機械に固定された支持台1(静止対象、第1対象)に対して扁平な操作ボックス2(回転対象、第2対象)を、本発明に係る回転支持装置5を用いて、垂直の回転軸を中心に回転可能に支持している。
回転支持装置5は、支持台1の水平な上板1a(取付板)と、操作ボックス2の水平な底板2a(取付板)との間に設置されている。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the example shown in FIGS. 1 to 3, a flat operation box 2 (rotating object, second object) is rotated according to the present invention with respect to a support base 1 (stationary object, first object) fixed to a machine tool. Using a
The
(回転支持装置5の概略構成)
図3~図5に示すように、回転支持装置5は、円形リング状をなして支持台1の上板1aの上面に固定される支持板10と、支持板10に摩擦係合された摩擦係合機構20(係合機構)と、摩擦係合機構20と操作ボックス2の底板2aの下面(取付面)との間に配置された円形の規制リング30(規制部材)と、を備えている。摩擦係合機構20と規制リング30は、操作ボックス2の底板2aに固定されている。
(Schematic configuration of rotation support device 5)
As shown in FIGS. 3 to 5, the
(摩擦係合機構20の構造)
摩擦係合機構20は、支持板10の径方向内側の環状領域を挟むようにして配置された上下一対の摩擦板21,22と、これら摩擦板21,22に重ねられた上下一対の押さえ板23,24と、上側の押さえ板23に重ねられた受板25と、5本(複数本)のかしめピン26と、かしめピン26にそれぞれ装着された皿バネ27とを備えている。
(Structure of frictional engagement mechanism 20)
The
摩擦板21,22と押さえ板23,24と受板25は、内径と外径が等しい円形リング状をなし、水平に配置されている。上側の押さえ板23には、5つの貫通穴23aと5つのネジ穴23bが周方向に交互に等間隔をなして形成されている。摩擦板21,22と下側の押さえ板24と受板25には、上側の押さえ板23の貫通穴23aとネジ穴23bに対応した位置に、それぞれ貫通穴21a,22a,24a,25aが形成されている。
The
摩擦板21,22間に支持板10の内側環状領域を挟んだ状態で、かしめピン26を、皿バネ27に通し、摩擦板21と22と押さえ板23,24と受板25の貫通穴21a,22a,23a,24a,25aに通し、その先端を潰すことにより、摩擦係合機構20と支持板10を含むアッセンブリA(図3参照)が構成されている。かしめピン26には摩擦板21,22間において筒状のカラー28が外装されており、これらカラー28が支持板10の内周縁に接することにより、支持板10は摩擦係合機構20と同心をなす状態を維持されている。
With the inner annular region of the
皿バネ27は、かしめピン26の頭部26aと下側の押さえ板24との間に介在されており、これら皿バネ27の力で摩擦板21,22が支持板10の内側環状領域の両面に押し付けられている。これにより支持板10と摩擦係合機構20との間には、相対回転する際に摩擦トルクが発生するようになっている。
The
(支持板10の支持台1への固定)
アッセンブリAの支持板10は、複数のボルト、例えば2本の長尺ボルト41(選択されたボルト)と4本の短尺ボルト42(他のボルト)により、支持台1の上板1aに載った状態で水平に固定されている。詳述すると、支持台1の上板1aには円形の挿入穴1bが形成されており、この挿入穴1bの周囲には周方向に等間隔をなして6つ(複数)のネジ穴1cが形成されている。一方、支持板10の径方向外側の環状領域には、上記ネジ穴1cに対応した位置に貫通穴11が形成されている。上記ボルト41,42を貫通穴11に通しネジ穴1cにねじ込んで締め付けることにより、支持板10が上板1aに固定されている。この固定状態で、支持板10の径方向内側の環状領域は、上板1aの挿入穴1bの周縁から径方向内側に張り出し、摩擦係合機構20の一部が挿入穴1bに挿入されている。
(Fixing the
The
ボルト41,42の頭部41a,42aは、六角穴付きで円形をなしている。2本の長尺ボルト41の頭部41aと支持板10との間には、環状のスペーサ45が介在されている。すなわち、長尺ボルト41は、スペーサ45と支持板10の貫通穴11に挿通されて支持台1のネジ穴1cにねじ込まれている。その結果、長尺ボルト41の頭部41aは短尺ボルト42の頭部42aより高い位置にある。
The
(規制リング30の形状)
規制リング30は、摩擦係合機構20の摩擦板21,22、押さえ板23,24、受板25と内径、外径が等しい円形リング部と、この円形リング部の外周縁に形成されて径方向外側に水平に突出する少なくとも1つ例えば2つの係合突起31,32と、を有している。これら係合突起31,32は周方向の幅が異なり、180°対向位置からずれて配置されている。
規制リング30の円形リング部には、5つの貫通穴33と5つの受穴34が交互に等間隔をなして形成されている。
(Shape of regulation ring 30)
The
Five through
(摩擦係合機構20と規制リング30の操作ボックス2への固定)
操作ボックス2の底板2aには円形の穴2bが形成されており、この穴2bの周囲には5つの貫通穴2cと5つの覗き穴2dが周方向に交互に等間隔をなして形成されている。規制リング30の受穴34と底板2dの覗き穴2dを摩擦係合機構20のかしめピン26に位置合わせした状態で、5本のボルト50(第2ボルト)を、底板2aの貫通穴2c、規制リング30の貫通穴33、受板25の残り5つの貫通穴25aに通し、上側の押さえ板23のネジ穴23bにねじ込むことにより、摩擦係合機構20と規制リング30が操作ボックス2に一緒に固定される。その結果、操作ボックス2が摩擦係合機構20と支持板10の摩擦係合を介して、支持台1に回転可能かつ軸方向移動不能に支持されている。
(Fixing the
A
上記摩擦係合機構20と規制リング30の底板2aへの固定状態において、規制リング30は底板2aの下面2x(取付面)に接している。長尺ボルト41の頭部41aは、この底板2aの下面2xに近接しており、規制リング30とほぼ同一高さにある。
When the
(回転支持装置5の作用)
上記構成をなす回転支持装置5において、操作ボックス2は、摩擦係合機構20と支持板10との間で生じる摩擦トルクに抗して回転させることにより、角度調節することができる。また、摩擦係合機構20と支持板10の摩擦係合により、操作ボックス2を所望位置で維持することもできる。
(Function of rotation support device 5)
In the
操作ボックス2の回転角度範囲は、2本の長尺ボルト41と規制リング30により、制限することができる。前述したように、長尺ボルト41の頭部41aは、短尺ボルト42の頭部42aより高い位置(支持板10から離れた位置)にあり、規制リング30の係合突起31,32の回転軌跡と干渉する位置にあるため、ストッパとしての役割を有する。すなわち、操作ボックス2の回転の際、係合突起31,32が長尺ボルト41の頭部41aに当たることにより、規制リング30の回転角度範囲、ひいては操作ボックス2の回転角度範囲が制限される。
The rotation angle range of the
短尺ボルト42と長尺ボルト41の位置を入れ替えることにより、長尺ボルト41の位置を自由に変更することができ、これにより、規制リング30の回転角度範囲を変更することができる。
By exchanging the positions of the
上述したように、支持板10を支持台1に固定するためのボルト41の頭部41aを利用して回転角度範囲を制限するので、別途にストッパやストッパを支持する部材を必要とせず、備品点数の増加、構成の複雑化を回避することができる。
長尺ボルト41はその頭部41aが第1支持板10から離れていても、スペーサ45を介して強い締め付け力で第1支持板10を支持台1に固定することができる。
As described above, since the rotation angle range is limited using the
Even if the
本実施形態では、規制リング30が操作ボックス2の底板2aの下面2xに接し、長尺ボルト41の頭部41aが底板2aの下面2xに近接しているので、回転支持装置5の回転軸方向の寸法は、規制板30の厚み分が増加するだけで済み、この軸方向寸法の増大を抑えることができ、ひいては支持台1の上板1aと操作ボックス2の底板2aとの間隔が広がるのを抑制することができる。
In this embodiment, the
本実施形態の回転角度範囲の制限について、図7を参照しながら簡単に説明する。2本の長尺ボルト41が全周を、約120°の角度範囲と240°の角度範囲に区切っており、係合突起31,32が約240°の角度範囲に配置されている。この場合、規制リング30ひいては操作ボックス2の回転は30°の角度範囲に制限される。より具体的に説明すると、係合突起32の一方の端縁(反時計回り側の端縁)が一方の長尺ボルト41に当たった回動位置から、規制リング30が時計回りに30°回転すると、係合突起31の一方の端縁(時計回り側の端縁)が他方の長尺ボルト41の頭部41aに当たり、それ以上の回転が禁じられる。逆回転も同様である。2本の長尺ボルト41の配置を変えることにより、または1本の長尺ボルト41を用いることにより(この場合、1本の長尺ボルトと5本の短尺ボルト42で支持板10を固定する)、回転角度範囲は60°、90°、120°、150°に変更することができる。
The restriction of the rotation angle range in this embodiment will be briefly explained with reference to FIG. 7. The two
本発明は、上記実施形態に制約されず、その要旨を逸脱しない範囲において各種の変形例を採用することができる。
前記実施形態とは逆に、係合機構が固定される第2対象が静止し、支持板が固定される第1対象が回転してもよい。
支持板を第1対象に固定するボルトのうち、頭部がストッパとなるボルトを他のボルトより長くしたが、全てのボルトを同じ長さにしてもよい。
前記実施形態では、頭部がストッパとなる選択されたボルトは2本であったが、1本であってもよい。前記実施形態では、規制リングに2つの係合突起が形成されているが、係合突起は1つでもよい。
選択されたボルトの頭部の代わりに、スペーサをストッパとして用いてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist thereof.
Contrary to the embodiment described above, the second object to which the engagement mechanism is fixed may be stationary, and the first object to which the support plate is fixed may be rotated.
Among the bolts that fix the support plate to the first object, the bolt whose head serves as a stopper is longer than the other bolts, but all the bolts may have the same length.
In the embodiment described above, two bolts were selected whose heads serve as stoppers, but the number of bolts selected may be one. In the embodiment described above, two engaging protrusions are formed on the regulating ring, but the number of engaging protrusions may be one.
Instead of the head of the selected bolt, a spacer may be used as a stop.
本発明は、静止対象に回転対象を回転可能に支持する装置に適用することができる。 The present invention can be applied to a device that rotatably supports a rotating object on a stationary object.
1 支持台(第1対象、静止対象)
1a 上板(取付板)
1b 挿入穴
1c ネジ穴
2 操作ボックス(第2対象、回転対象)
2x 底板の下面(取付面)
5 回転支持装置
10 支持板
11 貫通穴
20 摩擦係合機構(係合機構)
21,22 摩擦板
27 皿バネ
30 規制リング(規制部材)
31、32 係合突起
41 長尺ボルト(選択されたボルト)
41a 頭部(ストッパ)
42 短尺ボルト(他のボルト)
42a 頭部
45 スペーサ
50 ボルト(第2ボルト)
1 Support stand (first object, stationary object)
1a Upper plate (mounting plate)
1b Insertion hole
2x Lower surface of bottom plate (mounting surface)
5
21, 22
31, 32
41a Head (stopper)
42 Short bolt (other bolt)
Claims (5)
前記第1対象に固定された支持板と、前記第2対象に固定され前記支持板に回転可能かつ回転軸方向に移動不能に係合された係合機構と、を備え、
前記支持板には周方向に間隔をおいて複数の貫通穴が形成され、前記第1対象には前記貫通穴に対応した位置に複数のネジ穴が形成され、前記貫通穴を貫通し前記ネジ穴に螺合する複数のボルトにより、前記支持板が前記第1対象に固定され、
前記複数のボルトのうち、少なくとも1つの選択されたボルトの頭部と前記支持板との間にはスペーサが介在され、これにより、前記選択されたボルトの頭部又は前記スペーサの一部が、他のボルトの頭部より前記支持板から離れた位置にあってストッパとして提供され、
前記第2対象には少なくとも1つの係合突起が設けられ、前記係合突起が前記ストッパに当たることにより、前記第1対象に対する前記第2対象の相対的回転の角度範囲が制限されることを特徴とする回転支持装置。 A rotation support device disposed between the first object and the second object to rotatably support one of the first object and the second object,
comprising a support plate fixed to the first object, and an engagement mechanism fixed to the second object and engaged to the support plate rotatably and immovably in the rotation axis direction,
A plurality of through holes are formed in the support plate at intervals in the circumferential direction, a plurality of screw holes are formed in the first object at positions corresponding to the through holes, and the screws pass through the through holes. The support plate is fixed to the first object by a plurality of bolts threaded into the holes,
A spacer is interposed between the head of at least one selected bolt among the plurality of bolts and the support plate, so that the head of the selected bolt or a part of the spacer provided as a stopper at a position farther from the support plate than the heads of other bolts;
The second object is provided with at least one engagement protrusion, and the engagement protrusion comes into contact with the stopper, thereby limiting the angular range of relative rotation of the second object with respect to the first object. Rotating support device.
前記支持板の径方向外側の環状領域が前記挿入穴の周囲において前記複数のボルトにより前記取付板に固定され、前記支持板の径方向内側の環状領域が上記挿入穴の周縁から径方向内方向に突出しており、
前記係合機構は、その一部が前記挿入穴に挿入された状態で前記支持板の径方向内側の環状領域に係合され、
さらに規制部材を備え、前記規制部材は、前記第2対象と前記係合機構との間に配置されるとともに、前記規制部材を貫通する複数の第2ボルトにより、前記係合機構と一緒に前記第2対象に固定され、
前記規制部材には、前記係合突起が前記回転軸と直交する方向に突出して形成されていることを特徴とする請求項1に記載の回転支持装置。 The first object has a mounting plate in which an insertion hole is formed,
A radially outer annular region of the support plate is fixed to the mounting plate by the plurality of bolts around the insertion hole, and a radially inner annular region of the support plate is fixed radially inward from the periphery of the insertion hole. It is prominent in
The engagement mechanism is engaged with a radially inner annular region of the support plate with a portion thereof inserted into the insertion hole,
Furthermore, a regulating member is provided, and the regulating member is disposed between the second object and the engaging mechanism, and is connected to the engaging mechanism together with the engaging mechanism by a plurality of second bolts passing through the regulating member. fixed on the second target,
The rotation support device according to claim 1, wherein the engagement protrusion is formed on the restriction member so as to protrude in a direction perpendicular to the rotation axis.
前記選択されたボルトの前記頭部は、前記ストッパとして、前記第2対象の前記取付面に近接して配置されていることを特徴とする請求項2に記載の回転支持装置。 The regulating member is made of a regulating ring and is in contact with the mounting surface of the second object,
The rotation support device according to claim 2, wherein the head of the selected bolt is disposed as the stopper in close proximity to the mounting surface of the second object.
5. The engagement mechanism includes a pair of friction plates that are in contact with both surfaces of the support plate, and a disc spring that presses the pair of friction plates against the support plate. rotation support device.
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