(57)【要約】【課題】  ターンテーブルを風等の外乱の影響を受け難くかつ高精度に位置決めてロックできるようにしたターンテーブルのロック方法及びロック機構を提供する。【解決手段】  このターンテーブルのロック方法は、ターンテーブルに取り付けられテーパ穴３を有するホルダ２に対し、テーパ穴に嵌合可能な嵌合形状を有するロックアクチュエータの先端のピン１１を嵌合させることでターンテーブルを所定位置にロックする際に、回転中のターンテーブルを所定位置から離れた位置で停止させ、ロックアクチュエータをホルダに向け移動させ、ピンをホルダのフランジ部４に当接させて予圧を与え、ホルダをロックアクチュエータの位置まで回転させ、予圧によりピンの一部がホルダのテーパ穴に自動的に挿入され、ロックアクチュエータをホルダに向け更に移動させ、ピンがホルダのテーパ穴に嵌合される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターンテーブルに取り付けられ被嵌合穴を有するホルダに対し、前記被嵌合穴に嵌合可能な嵌合形状を有するロックアクチュエータの先端のピンを嵌合させることで前記ターンテーブルを所定位置にロックするロック方法であって、
回転中の前記ターンテーブルを前記所定位置から離れた位置で停止させるステップと、
前記ロックアクチュエータを前記ホルダに向け移動させ、前記ピンを前記ホルダのフランジ部に当接させて予圧を与えるステップと、
前記ホルダを前記ロックアクチュエータの位置まで回転させ、前記予圧により前記ピンの一部が前記ホルダの被嵌合穴に自動的に挿入されるステップと、
前記ロックアクチュエータを前記ホルダに向け更に移動させ、前記ピンが前記ホルダの前記被嵌合穴に嵌合されるステップと、を含むことを特徴とするターンテーブルのロック方法。
【請求項２】
前記ホルダの被嵌合穴と前記ピンの嵌合形状とがテーパ形状を有し、前記ピンが前記被嵌合穴に嵌合したときに自動的に調芯されることを特徴とする請求項１に記載のターンテーブルのロック方法。
【請求項３】
前記予圧及び前記挿入をスプリング力により行い、
前記スプリング力及び／又は前記テーパ形状を変更することでロック力を設定することを特徴とする請求項２に記載のターンテーブルのロック方法。
【請求項４】
被嵌合穴を有するホルダが取り付けられたターンテーブルに対し配置され、前記被嵌合穴に嵌合可能な嵌合形状を有するピンが先端に設けられたロックアクチュエータを備え、前記ピンを前記被嵌合穴に嵌合させることで前記ターンテーブルを所定位置にロックするロック機構であって、
前記ターンテーブルを前記所定位置から離れた位置で停止させたとき、前記ロックアクチュエータを前記ホルダに向け移動させる手段と、
前記ピンを前記ホルダのフランジ部に当接させて予圧を与える予圧手段と、
前記ターンテーブルを回転させ前記ホルダが前記ロックアクチュエータの位置まで回転したとき前記予圧により前記ピンの一部を前記ホルダの被嵌合穴に自動的に挿入する挿入手段と、
前記ロックアクチュエータを前記ホルダに向け更に移動させ前記ピンが前記被嵌合穴に嵌合される嵌合手段と、を備えることを特徴とするターンテーブルのロック機構。
【請求項５】
前記予圧手段及び前記挿入手段はスプリングにより前記予圧及び前記挿入を行うことを特徴とする請求項４に記載のターンテーブルのロック機構。
【請求項６】
前記ホルダの被嵌合穴と前記ピンの嵌合形状とがテーパ形状を有し、前記ピンが前記被嵌合穴に嵌合したときに、自動的に調芯されることを特徴とする請求項４または５に記載のターンテーブルのロック機構。
【請求項７】
請求項４，５または６に記載のターンテーブルのロック機構を備え所定位置でレーダをロックすることを特徴とするレーダ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターンテーブルを所定位置にロックするロック方法及びロック機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ターンテーブル等のギヤボックスにおいて、輸送時等の振動環境下ではギヤに振動を伝達させないように回転部分を固定する機構が必要となる。従来は、人手により回転部分にシアピンを差込み嵌合することで固定するか、または、クランプ等により最終回転部分（出力軸）を固定していた。
【０００３】
このシアピンを嵌合する場合、隙間があると回転部分に振動が伝達されるため、隙間をなくす必要がある。例えば、下記特許文献１のように、テーブルの下面に位置決め用のテーパ穴付のブッシュを設け、ベース上に先端にテーパ軸を有するピストン部材を用いて位置決めする。このテーパ軸をブッシュのテーパ穴に対し自動的に嵌合するためには、嵌合部においてテーパ軸をテーパ穴に高精度に位置決めすることが必要となる。また、自動的に実施する場合は、風等の外乱の影響を受け難い位置決め機構が必要である。
【特許文献１】特開２００２−１１６３０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、ターンテーブルを風等の外乱の影響を受け難くかつ高精度に位置決めてロックできるようにしたターンテーブルのロック方法及びロック機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明によるターンテーブルのロック方法は、ターンテーブルに取り付けられ被嵌合穴を有するホルダに対し、前記被嵌合穴に嵌合可能な嵌合形状を有するロックアクチュエータの先端のピンを嵌合させることで前記ターンテーブルを所定位置にロックするロック方法であって、回転中の前記ターンテーブルを前記所定位置から離れた位置で停止させるステップと、前記ロックアクチュエータを前記ホルダに向け移動させ、前記ピンを前記ホルダのフランジ部に当接させて予圧を与えるステップと、前記ホルダを前記ロックアクチュエータの位置まで回転させ、前記予圧により前記ピンの一部が前記ホルダの被嵌合穴に自動的に挿入されるステップと、前記ロックアクチュエータを前記ホルダに向け更に移動させ、前記ピンが前記ホルダの前記被嵌合穴に嵌合されるステップと、を含むことを特徴とする。
【０００６】
このターンテーブルのロック方法によれば、ロックアクチュエータのピンをホルダ側に当てて予圧を与えながらターンテーブルを好ましくは比較的遅く回転させ、ホルダがロックアクチュエータの位置まで回転すると、その予圧によりピンの一部がホルダの被嵌合穴に自動的に挿入される。ピンが一旦挿入されることでターンテーブルが風等の外乱を受けても回転せず外乱の影響を受け難くなり、更にロックアクチュエータがホルダ側に移動し、ピンが被嵌合穴に嵌合することで、ターンテーブルは自動的に位置決めされ、高精度な位置でロックされる。
【０００７】
上記ターンテーブルのロック方法において、前記ホルダの被嵌合穴と前記ピンの嵌合形状とがテーパ形状を有し、前記ピンが前記被嵌合穴に嵌合したときに自動的に調芯されるようにすることが好ましい。ホルダの被嵌合穴とピンの嵌合形状がテーパ形状であるため、互いが嵌合すると、軸芯が合うように調芯され自動的に位置決めされる。また、ロックアクチュエータのピンをホルダ側に当てる回転方向の位置精度は要求されない。
【０００８】
また、前記予圧及び前記挿入をスプリング力により行い、前記スプリング力及び／又は前記テーパ形状を変更することでロック力を設定することができる。
【０００９】
本発明によるターンテーブルのロック機構は、被嵌合穴を有するホルダが取り付けられたターンテーブルと、前記被嵌合穴に嵌合可能な嵌合形状を有するピンが先端に設けられたロックアクチュエータと、を備え、前記ピンを前記被嵌合穴に嵌合させることで前記ターンテーブルを所定位置にロックするロック機構であって、前記ターンテーブルを前記所定位置から離れた位置で停止させたとき、前記ロックアクチュエータを前記ホルダに向け移動させる手段と、前記ピンを前記ホルダのフランジ部に当接させて予圧を与える予圧手段と、前記ターンテーブルを回転させ前記ホルダが前記ロックアクチュエータの位置まで回転したとき前記予圧により前記ピンの一部を前記ホルダの被嵌合穴に自動的に挿入する挿入手段と、前記ロックアクチュエータを前記ホルダに向け更に移動させ前記ピンが前記被嵌合穴に嵌合される嵌合手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このターンテーブルのロック機構によれば、ロックアクチュエータのピンをホルダ側に当てて予圧を与えながらターンテーブルを好ましくは比較的遅く回転させ、ホルダがロックアクチュエータの位置まで回転すると、その予圧によりピンの一部がホルダの被嵌合穴に自動的に挿入される。ピンが一旦挿入されることでターンテーブルが風等の外乱を受けても回転せず外乱の影響を受け難くなり、更にロックアクチュエータがホルダ側に移動し、ピンが被嵌合穴に嵌合することで、ターンテーブルは自動的に位置決めされ、高精度な位置でロックされる。
【００１１】
上記ターンテーブルのロック機構において前記予圧手段及び前記挿入手段はスプリングにより前記予圧及び前記挿入を行うことが好ましい。
【００１２】
また、前記ホルダの被嵌合穴と前記ピンの嵌合形状とがテーパ形状を有し、前記ピンが前記被嵌合穴に嵌合したときに、自動的に調芯されるように構成することが好ましい。
【００１３】
本発明によるレーダ駆動装置は、上述のターンテーブルのロック機構を備え所定位置でレーダをロックすることを特徴とする。これにより、レーダを高精度な位置に位置決めてロック可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のターンテーブルのロック方法及びロック機構によれば、ターンテーブルを風等の外乱の影響を受け難くかつ高精度に位置決めてロックできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態においてターンテーブルと固定台との相対的位置関係を概略的に示す平面図である。図２は図１のターンテーブルに対し配置される本実施の形態によるロック機構のロックアクチュエータを示す縦方向の側断面図である。図３は図２のロックアクチュエータの中央部分を示す側断面図である。図４は図２のロックアクチュエータを方向Ａから部分的に見た図である。
【００１６】
図１、図２に示すように、ターンテーブル１は、固定台９に対し回転中心ｐを中心にしてモータ等の回転手段（図示省略）により回転可能に配置されている。ターンテーブル１の側面にはターンテーブル１を所定位置に位置決めるためのホルダ２が取り付けられており、ホルダ２のフランジ部４の平面がターンテーブル１の下面１ａと同一平面を構成するようになっている。ホルダ２は、図２のように、下向きに径が大きくなるようなテーパ状のテーパ穴３を有し、ターンテーブル１とともに回転したとき、ホルダ２のテーパ穴３の中心軸が図１のような円軌跡Ｃを描いて回転する。
【００１７】
図２に示すように、ターンテーブル１に取り付けられたホルダ２の下方には、ターンテーブル１のロック機構を構成するロックアクチュエータ１０が配置されている。
【００１８】
図２，図３のロックアクチュエータ１０は、先端側がホルダ２のテーパ穴３と嵌合可能なテーパ形状を有するピン１１と、ピン１１の先端上面でホルダ２のフランジ部４の平面とスライドし摺動抵抗を低減するスライドブッシュ１２と、ピン１１の軸中心に上下動可能に配置された丸棒１３と、ピン１１の下端側に位置しピン１１を図の上方に移動させるように配置されたスプリング１４と、ピン１１を内周側で上下動可能に保持するとともに固定台９に取り付け固定される架台１５と、を備える。
【００１９】
ロックアクチュエータ１０は、ピン１１の上下動駆動のためのモータ２０と、モータ２０のブレーキ２１と、ハンドル２３によりピン１１の手動操作が可能な手動操作部２２と、を備える。
【００２０】
モータ２０が回転し、そのトルクが歯車伝達機構１９を介して伝達されてトルクリミッタ１８が回転すると、軸１７の台形ねじ１７ａにより軸１７が上下動するようになっている。軸１７が上下動すると、中間部１６及びスプリング１４を介してピン１１が上下動する。この台形ねじ１７ａを用いることでピン１１のロック後の非可逆性を達成できる。
【００２１】
モータ２０の回転でピン１１が上方に移動しホルダ２のフランジ部４に当たると、スプリング１４によりピン１１からフランジ部４に対し予圧が加わり、更に、ピン１１がホルダ２のテーパ穴３に位置すると、スプリング１４の開放力でピン１１がテーパ穴３に自動的に挿入されるようになっている。
【００２２】
手動操作部２２は、ハンドル２３を押し込むことでブレーキ２１を解放し、回転させるとギア伝達機構２４及びトルクリミッタ１８を介して軸１７が上下動することでピン１１が上下動する。ブレーキ２１は、通常、ブレーキ作動状態であり、ハンドル２３を押し込こまないとブレーキ力でギアが回転できないようになっている。
【００２３】
図２〜図４のように、中間部１６の内部に、ピン１１の軸中心に配置された丸棒１３の上下動によりオンオフするロックオンスイッチ２６を設け、更に、中間部１６の下部で横方向に配置された横棒１６ａに連結されたカム２９の上下動によりオンオフする荷重オンスイッチ２７とロックオフスイッチ２８とを設け、これらの３種類のリミットスイッチによるシーケンス制御でロック・アンロックを行うようになっている。
【００２４】
次に、図１乃至図４のターンテーブルのロック機構の動作について図５，図６を参照して説明する。
【００２５】
図５はロックアクチュエータのピンがホルダのフランジ部に当接し予圧を与えている状態を示す図（ａ）、ピンがホルダのテーパ穴に部分的に入り込んだ状態を示す図（ｂ）及びピンがホルダのテーパ穴に完全に入り込んだ状態を示す図（ｃ）である。図６はロック機構の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２６】
まず、回転中のターンテーブル１の回転を止めると（Ｓ０１）、ターンテーブル１が例えば図１の破線で示す位置で停止するが、この回転方向の位置決め精度は必要としない。
【００２７】
次に、モータ２０の作動によりロックアクチュエータ１０を作動させて（Ｓ０２）、ピン１１を上昇させ、図５（ａ）のように、ホルダ２のフランジ部４に当てスプリング１４の作用によりピン１１からフランジ部４に対し予圧を与える（Ｓ０３）。
【００２８】
上記ステップＳ０３においてピン１１がホルダ２のフランジ部４に当たり、ピン１１の先端から若干突き出ていた丸棒１３が下方に移動することでロックオンスイッチ２６がオンとなり、更に、ロックアクチュエータ１０が上昇方向に作動すると、図３，図４の横棒１６ａとともにカム２９が上昇し、図４の荷重オンスイッチ２７がオンし、モータ２０が停止する。
【００２９】
次に、ターンテーブル１を比較的ゆっくりと図１の矢印方向Ｒに回転させる（Ｓ０４）。この回転により、ロックアクチュエータ１０のピン１１の先端上面とホルダ２のフランジ部４の平面との間で滑りが発生するが、ピン１１の先端上面のスライドブッシュ１２により摺動抵抗を低減した状態でスライドできる。
【００３０】
そして、ホルダ２が図１の実線のようにロックアクチュエータ位置まで回転すると、スプリング１４による予圧により、図５（ｂ）のように、ピン１１が若干上昇しピン１１の先端の一部がホルダ２のテーパ穴３内に自動的に入り込み挿入される（Ｓ０５）。
【００３１】
上述のようにピン１１をスプリングで押し付けているため、低速度で動かしていれば、位置決めしなくてもピン１１がホルダ２のテーパ穴３に自動で入り込み、ピン１１が一旦テーパ穴３に挿入されると、作動途中でピン１１によるロックが外れることがないので、ターンテーブル１が風等の外乱を受けても、ホルダ２のテーパ穴３の入口径とピン２側のテーパ先端径の差の範囲内でしか回転しないため大きく回転しない。
【００３２】
上記ステップＳ０５でピン１１の当接による予圧が解放され、ピン１１の一部がテーパ穴３に入り込んだことによりロックオンスイッチ２６がオフとなり、モータ２０が再作動することで、ロックアクチュエータ１０によりピン１１が更に上昇し、ホルダ２のテーパ穴３へと更に挿入され、図５（ｃ）のように、ピン１１がテーパ穴３に嵌合する（Ｓ０６）。このようにピン１１のテーパ形状の先端がホルダ２のテーパ穴３に嵌合することで、ガタも排除し、ホルダ２の位置が自動調芯され自動的に調整される。その結果、ターンテーブル１が自動的に位置決めされ、高精度な位置でロックされる（Ｓ０７）。このように、本実施の形態のロック機構によれば、ターンテーブル１の高精度な位置決めが可能となり、ロックのために高精度な位置決め機構は必要ない。
【００３３】
以上のように、常時回転しているターンテーブル１を所定の高精度な位置でロックさせたい場合、図１乃至図５の本実施の形態により、スライドブッシュ１２によるスライド機構及びスプリング力を利用した自動挿入機能及びテーパ形状による自動調芯機能により実現できる。また、自動挿入機能はスプリング力を利用したシンプルな機構で実現できるため故障が発生し難い。
【００３４】
なお、手動操作でロックアクチュエータ１０の作動を解除する場合、図３の手動操作部２２のハンドル２３を押し込むことで、ブレーキ部材２１ａを下方に押し下げてブレーキ２１を解放しモータ２０を回転可能にした後に、ハンドル２３を回転させることにより、ギア伝達機構２４、トルクリミッタ１８及び軸１７を介してピン１１を駆動できる。
【００３５】
また、ピン１１及びホルダ２のテーパ穴３のテーパ形状及び／又はスプリング１４のスプリング力を変更することで、ロックアクチュエータ１０によるロック力を自由に設定することが可能である。
【００３６】
また、ロックアクチュエータ１０の駆動部にはトルクリミッタ１８を設け、スイッチの故障等が発生してもターンテーブル１側に過負荷が作用しない。また、図２のように、ロックアクチュエータ１０は、架台１５の内部に組み込むことが可能であり、悪環境下においてもカバー等の保護を必要としない。
【００３７】
次に、図１乃至図５のターンテーブルのロック機構の応用例を図７により説明する。図７は図１乃至図５のターンテーブルのロック機構を適用したレーダ駆動装置を示す図である。
【００３８】
図７のように、作業車５０の荷台にレーダ５２を有するレーダ装置５１が搭載され、レーダ５２は図の実線位置から２点鎖線の位置に開くようにして旋回可能である。レーダ装置５１のターンテーブル５３は作業車５０の固定部に回動自在に支承されている。ターンテーブル５３に図１乃至図５のロック機構を備えることで、レーダ５２の回転軸を高精度に位置決めすることができる。
【００３９】
比較的大型の地上装置においてはターンテーブルの高精度な位置決めを行うことが非常に困難であり、これは、装置が大型化するほど、ギヤのバックラッシュ等の機械的ガタが増大すること、また、高価で高精度なセンサー等を必要とするためであったのに対し、本実施の形態のロック機構によれば、スプリングによる自動挿入及びテーパ形状による自動調芯の２つの機能を有するピン挿入型ロック機構により、システム側で高精度な位置制御が実施できない場合であっても、特定の位置において高精度な位置決めが実施可能になる。
【００４０】
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本発明によるロック方法・ロック機構は他の装置に適用でき、ターンテーブを備える割り出し版等の工作機械であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施の形態においてターンテーブルと固定台との相対的位置関係を概略的に示す平面図である。
【図２】図１のターンテーブルに対し配置される本実施の形態によるロック機構のロックアクチュエータを示す縦方向の側断面図である。
【図３】図２のロックアクチュエータの中央部分を示す側断面図である。
【図４】図２のロックアクチュエータを方向Ａから部分的に見た図である。
【図５】図２のロックアクチュエータのピンがホルダのフランジ部に当接し予圧を与えている状態を示す図（ａ）、ピンがホルダのテーパ穴に部分的に入り込んだ状態を示す図（ｂ）、及びピンがホルダのテーパ穴に完全に入り込んだ状態を示す図（ｃ）である。
【図６】図１乃至図５のロック機構の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図１乃至図５のターンテーブルのロック機構を適用したレーダ駆動装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ ターンテーブル
２ ホルダ
３ テーパ穴
４ フランジ部
９ 固定台
１０ ロックアクチュエータ
１１ ピン
１２ スライドブッシュ
１３ 丸棒
１４ スプリング
１５ 架台
１６ 中間部
１６ａ 横棒
１８ トルクリミッタ
２０ モータ
２１ ブレーキ
２２ 手動操作部
２６ ロックオンスイッチ
２７ 荷重オンスイッチ
２８ ロックオフスイッチ
２９ カム
５０ 作業車
５１ レーダ
５１ レーダ装置
５２ レーダ
５３ ターンテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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