(57)【要約】【課題】スラスト軸受に作用する荷重を軽減でき、荷台に搭載される回転対象物の重量が大きな場合であっても回転駆動に必要な電力を低減することができる回転支持装置を提供する。【解決手段】モータ１５および永久磁石１６は、固定配置される固定ケーシング１４に取り付けられる。スラスト軸受１７は、回転側ユニット１２からのスラスト方向の荷重を支持する。回転対象物１００が搭載される荷台１３は回転軸１９の上端側に取り付けられる。強磁性体２５は、永久磁石１６の下方において磁極面１６ａに対向するように配置されて、回転軸１９とともに回転する第１回転部２３に取り付けられる。第１回転部２３が取り付けられてこれととともに回転する第２回転部２４は、スラスト軸受１７に支持されるとともにモータ１５の出力軸１５ａの回転が伝達されて回転駆動される。【選択図】図１
2007309371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定配置される固定側ユニットと前記固定側ユニットに対して回転可能な回転側ユニットとを有し、前記回転側ユニットに設けられて回転対象物が搭載される荷台を回転自在に支持する回転支持装置であって、
前記固定側ユニットは、
固定配置される固定ケーシングと、
前記固定ケーシングに取り付けられたモータと、
前記固定ケーシングに取り付けられ、永久磁石と当該永久磁石の磁極面に対向するように配置される強磁性体とのうちの一方と、
前記回転側ユニットからのスラスト方向の荷重を支持するスラスト軸受と、
を備え、
前記回転側ユニットは、
回転対象物が搭載される前記荷台と、
前記荷台が上端側に取り付けられた回転軸と、
前記永久磁石と前記強磁性体とのうちの一方に対してその下方に対向配置される、当該永久磁石と当該強磁性体とのうちの他方と、
前記永久磁石と前記強磁性体とのうちの他方が取り付けられ、前記回転軸とともに回転する第１回転部と、
前記スラスト軸受に支持されるとともに前記モータの出力軸の回転が伝達されて回転駆動され、前記第１回転部が取り付けられて当該第１回転部とともに回転する第２回転部と、
を備えていることを特徴とする回転支持装置。
【請求項２】
前記永久磁石は円筒形永久磁石として形成されているとともに円筒軸方向に着磁され、前記強磁性体は中空円板状に形成されて前記永久磁石に対して同心状に対向配置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。
【請求項３】
前記永久磁石は前記固定ケーシングに取り付けられ、前記強磁性体は前記第１回転部に取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転支持装置。
【請求項４】
前記第１回転部と前記第２回転部とに取り付けられるとともに当該第１回転部と当該第２回転部との間隔を変更可能に保持し、前記荷台に搭載される回転対象物の重量に応じて前記永久磁石と前記強磁性体との間の空隙距離を変化させる空隙距離可変機構を前記回転側ユニットがさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回転支持装置。
【請求項５】
前記第１回転部は中心部分に開口形成された開口部を有し、
前記回転軸は前記開口部を貫通するように配置され、
前記空隙距離可変機構は、前記第１回転部と前記第２回転部とに一端側と他端側とがそれぞれ取り付けられたバネ要素と、前記第１回転部と前記回転軸とにリンクアームの一端側と他端側とがそれぞれ取り付けられたリンク機構と、前記リンク機構と前記第２回転部とを連結する連結部と、を有していることを特徴とする請求項４に記載の回転支持装置。
【請求項６】
前記第１回転部は中心部分に開口形成された開口部を有し、
前記回転軸は前記開口部を貫通するように配置され、
前記空隙距離可変機構は、前記第１回転部と前記第２回転部とに一端側と他端側とがそれぞれ取り付けられたバネ要素と、前記第１回転部と前記回転軸とに一端側と他端側とがそれぞれ取り付けられた板バネと、前記板バネと前記第２回転部とを連結する連結部と、を有していることを特徴とする請求項４に記載の回転支持装置。
【請求項７】
前記モータの出力軸と前記第２回転部との間で減速して前記出力軸の回転を伝達する減速駆動手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の回転支持装置。
【請求項８】
前記モータに駆動用電力を供給する太陽電池を電源としてさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の回転支持装置。
【請求項９】
回転対象物が搭載される荷台を回転自在に支持する回転支持方法であって、
固定配置される固定ケーシングにモータを取り付け、
永久磁石と当該永久磁石の磁極面に対向するように配置される強磁性体とのうちの一方を前記固定ケーシングに取り付け、
前記荷台から作用するスラスト方向の荷重を支持するスラスト軸受を前記固定ケーシングに設け、
前記荷台が上端側に取り付けられた回転軸とともに回転する第１回転部に、前記永久磁石と前記強磁性体とのうちの一方の下方に対向配置されるように当該永久磁石と当該強磁性体とのうちの他方を取り付け、
前記第１回転部が取り付けられて当該第１回転部とともに回転する第２回転部を前記スラスト軸受で支持するとともに前記モータの出力軸の回転を伝達して回転駆動することを特徴とする回転支持方法。
【請求項１０】
前記永久磁石は円筒形永久磁石として形成されているとともに円筒軸方向に着磁され、前記強磁性体は中空円板状に形成されて前記永久磁石に対して同心状に対向配置されることを特徴とする請求項９に記載の回転支持方法。
【請求項１１】
前記第１回転部と前記第２回転部との間隔を変更可能に保持し、前記荷台に搭載される回転対象物の重量に応じて前記永久磁石と前記強磁性体との間の空隙距離を変化させることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の回転支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転対象物が搭載される荷台を回転自在に支持する回転支持方法、および、固定配置される固定側ユニットとこの固定側ユニットに対して回転可能な回転側ユニットとを有し、その回転側ユニットに設けられて回転対象物が搭載される荷台を回転自在に支持する回転支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定配置される固定側ユニットとこの固定側ユニットに対して回転可能な回転側ユニットとを有し、その回転側ユニットに設けられて回転対象物が搭載される荷台を回転自在に支持する回転支持装置が知られている（非特許文献１参照）。非特許文献１では、このような回転支持装置として、店頭等において商品を展示してＰＲするために用いられるディスプレイ用のターンテーブル装置が開示されている。このようなターンテーブル装置では、荷台（テーブル）が設けられている回転側ユニットからのスラスト方向の荷重は、固定側ユニットにおいてスラスト軸受を介して支持されている。そして、荷台上に搭載される商品等の回転対象物の重量が大きくなると、それに伴いスラスト軸受にかかる荷重も増加することになる。このため、荷台上に搭載される回転対象物の重量の増加に応じて荷台を回転させるモータの負荷トルクも大きくなり、そのモータの駆動に必要な電力も増加することになる。
【０００３】
【非特許文献１】コクヨストアクリエーション株式会社、“店舗用品通販カタログ「ストアグッズ」”、Ｖｏｌ．５、２１１頁、上段２段目右欄、［online］、掲載者等に関する箇所が開示されている頁（４８６頁）、［平成１８年５月８日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：http://www.store-goods.com/d_catalog/book141.html〉
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に記載されたターンテーブル装置のような従来の回転支持装置では、荷台に搭載される商品等の回転対象物の重量は、回転側ユニットを介してスラスト軸受に対して荷重としてそのまま作用することになる。そして、回転対象物の重量が大きくなると、荷台を駆動するためのモータの駆動に必要な電力もその回転対象物の重量に応じて大きくなってしまう。このため、商用電源のコンセントなどを介してターンテーブル装置に対して回転駆動に必要な負荷トルクを確保するための電力の供給を行う必要性が増してしまうことになる。そして、商用電源から電源を供給する場合、商用電源に接続するためにディスプレイ用のターンテーブル装置の配置の自由度が減少したり、また、商用電源に接続している電気配線が露出することで見栄えを悪化させたり通行の邪魔になるなどの問題も招き易くなる。したがって、スラスト軸受に作用する荷重を軽減して回転駆動に必要な電力の削減を図ることが望まれる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、回転対象物が搭載される荷台を回転自在に支持する回転支持装置および回転支持方法に関し、スラスト軸受に作用する荷重を軽減でき、荷台に搭載される回転対象物の重量が大きな場合であっても回転駆動に必要な電力を低減することができる回転支持装置および回転支持方法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及び効果】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る回転支持装置は、固定配置される固定側ユニットと前記固定側ユニットに対して回転可能な回転側ユニットとを有し、前記回転側ユニットに設けられて回転対象物が搭載される荷台を回転自在に支持する回転支持装置に関する。
そして、本発明は、上記目的を達成するための以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る回転支持装置における第１の特徴は、前記固定側ユニットは、固定配置される固定ケーシングと、前記固定ケーシングに取り付けられたモータと、前記固定ケーシングに取り付けられ、永久磁石と当該永久磁石の磁極面に対向するように配置される強磁性体とのうちの一方と、前記回転側ユニットからのスラスト方向の荷重を支持するスラスト軸受と、を備え、前記回転側ユニットは、回転対象物が搭載される前記荷台と、前記荷台が上端側に取り付けられた回転軸と、前記永久磁石と前記強磁性体とのうちの一方に対してその下方に対向配置される、当該永久磁石と当該強磁性体とのうちの他方と、前記永久磁石と前記強磁性体とのうちの他方が取り付けられ、前記回転軸とともに回転する第１回転部と、前記スラスト軸受に支持されるとともに前記モータの出力軸の回転が伝達されて回転駆動され、前記第１回転部が取り付けられて当該第１回転部とともに回転する第２回転部と、を備えていることである。
【０００８】
この構成によると、スラスト軸受に支持される第２回転部にモータの回転が伝達され、この第２回転部が固定ケーシングに対して回転することで、第１回転部および回転軸もともに回転し、回転軸の上端側に設けられた荷台が回転する。これにより、荷台上に搭載された回転対象物が回転することになる。そして、永久磁石と強磁性体とのうちの一方が固定ケーシングに取り付けられており、その下方にて永久磁石と強磁性体とのうちの他方が第１回転部に取り付けられている。さらに、強磁性体は永久磁石の磁極面に対向するように配置されている。このため、永久磁石と強磁性体とのうちの固定側の一方と回転側の他方との間で磁気力が作用して、回転側の他方が上方に吸引されることになる。これにより、荷台に搭載される回転対象物の重量の大部分を永久磁石と強磁性体との間に作用する磁気力で支持することができる。したがって、永久磁石と強磁性体との間の磁気力でスラスト方向の荷重を負担することができるため、スラスト軸受に作用する荷重を軽減でき、荷台に搭載される回転対象物の重量が大きな場合であっても回転駆動に必要な電力を低減することができる。
【０００９】
本発明に係る回転支持装置における第２の特徴は、前記永久磁石は円筒形永久磁石として形成されているとともに円筒軸方向に着磁され、前記強磁性体は中空円板状に形成されて前記永久磁石に対して同心状に対向配置されていることである。
【００１０】
この構成によると、同心状に対向配置される円筒形永久磁石と中空円板状の強磁性体とを用いるため、永久磁石と強磁性体とを回転軸の周囲に配置することができる。これにより、スラスト方向の荷重の大部分を負担する磁気力を回転軸の周囲で効率よく発生させることができ、中空円板状の強磁性体を用いることによる軽量化を図ることができる。
【００１１】
本発明に係る回転支持装置における第３の特徴は、前記永久磁石は前記固定ケーシングに取り付けられ、前記強磁性体は前記第１回転部に取り付けられていることである。
【００１２】
この構成によると、回転支持装置の組み立てに際し、回転側ユニットの大部分を所定の箇所に配設した状態で、強磁性体に対向する位置に永久磁石を容易に配設することができる。このため、回転側ユニットに永久磁石を取り付ける場合に比して、磁性体で構成された他の部材に永久磁石が吸着してしまうことを防止しながら組み立て作業を行うことが容易になる。
【００１３】
本発明に係る回転支持装置における第４の特徴は、前記第１回転部と前記第２回転部とに取り付けられるとともに当該第１回転部と当該第２回転部との間隔を変更可能に保持し、前記荷台に搭載される回転対象物の重量に応じて前記永久磁石と前記強磁性体との間の空隙距離を変化させる空隙距離可変機構を前記回転側ユニットがさらに備えていることである。
【００１４】
この構成によると、回転対象物の重量に応じて永久磁石と強磁性体との間の空隙距離を変化させる空隙距離可変機構を設けることで、荷台に搭載される回転対象物の重量が大きく変化した場合でもその重量変化に応じてスラスト軸受に作用する荷重を効率よく低減することができる。すなわち、荷台に搭載される回転対象物の重量が軽い場合には空隙距離を広げるように変化させて磁気力を小さくし、重量が重い場合には空隙距離を縮めるように変化させて磁気力を増大させ、重量に応じて効率よくスラスト方向の荷重を磁気力で負担することができる。
【００１５】
本発明に係る回転支持装置における第５の特徴は、前記第１回転部は中心部分に開口形成された開口部を有し、前記回転軸は前記開口部を貫通するように配置され、前記空隙距離可変機構は、前記第１回転部と前記第２回転部とに一端側と他端側とがそれぞれ取り付けられたバネ要素と、前記第１回転部と前記回転軸とにリンクアームの一端側と他端側とがそれぞれ取り付けられたリンク機構と、前記リンク機構と前記第２回転部とを連結する連結部と、を有していることである。
【００１６】
この構成によると、リンク機構および連結部によって第１回転部と第２回転部との間隔が変更可能に保持される。そしてさらに、バネ要素により第１回転部と第２回転部との間で作用するバネ力によって荷台上の回転対象物の重量に応じて変化する空隙距離が調整されることになる。したがって、空隙距離可変機構をリンク機構、バネ要素、および連結部という簡易な機械的要素を用いて容易に構成することができる。
【００１７】
本発明に係る回転支持装置における第６の特徴は、前記第１回転部は中心部分に開口形成された開口部を有し、前記回転軸は前記開口部を貫通するように配置され、前記空隙距離可変機構は、前記第１回転部と前記第２回転部とに一端側と他端側とがそれぞれ取り付けられたバネ要素と、前記第１回転部と前記回転軸とに一端側と他端側とがそれぞれ取り付けられた板バネと、前記板バネと前記第２回転部とを連結する連結部と、を有していることである。
【００１８】
この構成によると、板バネおよび連結部によって第１回転部と第２回転部との間隔が変更可能に保持される。そしてさらに、バネ要素により第１回転部と第２回転部との間で作用するバネ力によって荷台上の回転対象物の重量に応じて変化する空隙距離が調整されることになる。したがって、空隙距離可変機構を板バネ、バネ要素、および連結部という簡易な機械的要素を用いて容易に構成することができる。
【００１９】
本発明に係る回転支持装置における第７の特徴は、前記モータの出力軸と前記第２回転部との間で減速して前記出力軸の回転を伝達する減速駆動手段をさらに備えていることである。
【００２０】
この構成によると、減速駆動手段によってモータの回転が第２回転部に対して減速して伝達され、第１回転部を介して第２回転部とともに回転する回転軸および荷台が低速で回転することになる。このため、低トルク高速回転の出力のモータを用いて荷台を低速で回転させることができるため、モータの小型化を図ることができる。とくに、ディスプレイ用途の場合には荷台を低速で回転させるため、本発明の構成が有効となる。
【００２１】
本発明に係る回転支持装置における第８の特徴は、前記モータに駆動用電力を供給する太陽電池を電源としてさらに備えていることである。
【００２２】
本発明の第１の特徴を備えることで、本発明の回転支持装置は、永久磁石と強磁性体との間の磁気力でスラスト方向の荷重を負担してスラスト軸受に作用する荷重を軽減でき、荷台に搭載される回転対象物の重量が大きな場合であっても回転駆動に必要な電力を低減することができる。そしてさらに、モータ駆動用の電源として太陽電池を用いることで、回転支持装置自身に独立電源を設けることができ、商用電源と接続するための電気配線も不要となる。このため、自然光や、天井灯・スポットライトなどの照明があれば、商用電源に接続するためにディスプレイ用の回転支持装置の配置の自由度が減少する問題や、電気配線が露出することで見栄えを悪化させたり通行の邪魔になるなどの問題もそもそも生じないことになる。
【００２３】
前述の目的を達成するための本発明に係る回転支持装置は、回転対象物が搭載される荷台を回転自在に支持する回転支持方法に関する。
そして、本発明は、上記目的を達成するための以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
【００２４】
前述の目的を達成するための本発明に係る回転支持方法における第１の特徴は、固定配置される固定ケーシングにモータを取り付け、永久磁石と当該永久磁石の磁極面に対向するように配置される強磁性体とのうちの一方を前記固定ケーシングに取り付け、前記荷台から作用するスラスト方向の荷重を支持するスラスト軸受を前記固定ケーシングに設け、前記荷台が上端側に取り付けられた回転軸とともに回転する第１回転部に、前記永久磁石と前記強磁性体とのうちの一方の下方に対向配置されるように当該永久磁石と当該強磁性体とのうちの他方を取り付け、前記第１回転部が取り付けられて当該第１回転部とともに回転する第２回転部を前記スラスト軸受で支持するとともに前記モータの出力軸の回転を伝達して回転駆動することである。
【００２５】
この構成によると、スラスト軸受に支持される第２回転部にモータの回転が伝達され、この第２回転部が固定ケーシングに対して回転することで、第１回転部および回転軸もともに回転し、回転軸の上端側に設けられた荷台が回転する。これにより、荷台上に搭載された回転対象物が回転することになる。そして、永久磁石と強磁性体とのうちの一方が固定ケーシングに取り付けられ、その下方にて永久磁石と強磁性体とのうちの他方が第１回転部に取り付けられる。さらに、強磁性体は永久磁石の磁極面に対向するように配置される。このため、永久磁石と強磁性体とのうちの固定側の一方と回転側の他方との間で磁気力が作用して、回転側の他方が上方に吸引されることになる。これにより、荷台に搭載される回転対象物の重量の大部分を永久磁石と強磁性体との間に作用する磁気力で支持することができる。したがって、永久磁石と強磁性体との間の磁気力でスラスト方向の荷重を負担することができるため、スラスト軸受に作用する荷重を軽減でき、荷台に搭載される回転対象物の重量が大きな場合であっても回転駆動に必要な電力を低減することができる。
【００２６】
本発明に係る回転支持方法における第２の特徴は、前記永久磁石は円筒形永久磁石として形成されているとともに円筒軸方向に着磁され、前記強磁性体は中空円板状に形成されて前記永久磁石に対して同心状に対向配置されることである。
【００２７】
この構成によると、同心状に対向配置される円筒形永久磁石と中空円板状の強磁性体とを用いるため、永久磁石と強磁性体とを回転軸の周囲に配置することができる。これにより、スラスト方向の荷重を負担する磁気力を回転軸の周囲で効率よく発生させることができ、中空円板状の強磁性体を用いることにより軽量化を図ることができる。
【００２８】
本発明に係る回転支持方法における第３の特徴は、さらに、前記第１回転部と前記第２回転部との間隔を変更可能に保持し、前記荷台に搭載される回転対象物の重量に応じて前記永久磁石と前記強磁性体との間の空隙距離を変化させることである。
【００２９】
この構成によると、回転対象物の重量に応じて永久磁石と強磁性体との間の空隙距離を変化させることで、荷台に搭載される回転対象物の重量が大きく変化した場合でもその重量変化に応じてスラスト軸受に作用する荷重を効率よく低減することができる。すなわち、荷台に搭載される回転対象物の重量が軽い場合には空隙距離を広げるように変化させて磁気力を小さくし、重量が重い場合には空隙距離を縮めるように変化させて磁気力を増大させ、重量に応じて効率よくスラスト方向の荷重を磁気力で負担することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明の実施形態に係る回転支持装置および回転支持方法は、回転対象物が搭載される荷台を回転自在に支持する場合に広く適用することができるものであり、例えば、商品のディスプレイ用途に用いることができるが、その用途に限らず、より広範な用途に対して適用でき、多くの異なる環境および各種の目的に適用することができる。
【００３１】
図１は、本発明の一実施の形態に係る回転支持装置を例示する模式図である。この図１に示す回転支持装置１は、店頭等における商品などのディスプレイ用のターンテーブル装置として用いることができる。そして、この回転支持装置１は、固定配置される固定側ユニット１１とこの固定側ユニット１１に対して回転可能な回転側ユニット１２とを有して構成されており、回転側ユニット１２に設けられた荷台１３を回転自在に支持するようになっている。荷台１３には、図２に示すように、商品等の回転対象物１００が搭載される。
【００３２】
回転支持装置１の固定側ユニット１１は、図１に示すように、固定ケーシング１４、モータ１５、永久磁石１６、スラスト軸受１７、太陽電池１８、ギヤ２６などを備えて構成されている。固定ケーシング１４は、下部ケーシング１４ａとこの下部ケーシング１４ａに対して上方から組み合わされる上部ケーシング１４ｂとを有して構成されており、店舗等の所定箇所において固定配置されることになる。なお、図１では、固定ケーシング１４の内部の状態を図示した模式図を示している。
【００３３】
モータ１５は、固定ケーシング１４の内部に配置されており、下部ケーシング１４ａに取り付けられている。図１では、モータ１５が２個設けられている場合を例示しているが、１個または３個以上設けられるものであってもよい。また、モータ１５の出力軸１５ａにはギヤ２６が取り付けられており、ギヤ２６は出力軸１５ａとともに回転するようになっている。このモータ１５は、固定ケーシング１４の外周部に取り付けられたパネル状の複数枚の太陽電池１８から、図示しない制御回路を介して、電力が供給されるようになっている。すなわち、回転支持装置１では、モータ１５に駆動用電力を供給する太陽電池１８が電源として備えられている。
【００３４】
永久磁石１６は、円筒形（リング形）永久磁石として形成されており、その円筒軸方向に着磁されている。この永久磁石１６は、上部ケーシング１４ｂの内側に取り付けられることで固定ケーシング１４内に配置されている。なお、上部ケーシング１４ｂは、永久磁石１６が発生する磁束が固定ケーシング１４の外部に漏れて外部機器（図示せず）に磁気的な影響を及ぼしてしまうことを抑制するため、鉄等の強磁性体などの磁束を通し易い材料で形成されている。
【００３５】
スラスト軸受１７は、固定ケーシング１４内に配設されており、後述する回転側ユニット１２の第２回転円板２４を上下方向に挟むように配置されており、回転側ユニット１２からのスラスト方向の荷重を支持するようになっている。
【００３６】
回転支持装置１の回転側ユニット１２は、図１に示すように、荷台１３、回転軸１９、リンク機構２０、連結部２１、バネ要素２２、第１回転円板（第１回転部）２３、第２回転円板（第２回転部）２４、強磁性体２５などを備えて構成されている。荷台１３はテーブル状に形成されており、この荷台１３には、図２に示すように、店頭等において展示される商品等の回転対象物が搭載される。
【００３７】
回転軸１９は、固定ケーシング１４の中心部から上方に突設するように配置されており、上部ケーシング１４ｂの中心部に形成された貫通孔を貫通するように配設されるとともに、上部ケーシング１４ｂに対してラジアル軸受２７により回転自在に支持されている。そして、この回転軸１９の上端側には荷台１３が取り付けられている。また、回転軸１９には、その軸方向における中央よりやや下方位置に円板部１９ａが設けられており、この円板部１９ａにて後述のリンク機構２０に連結されている。
【００３８】
第１回転円板２３は、ドーナツ状の中空円板として形成されており、中心部分に開口形成された開口部が設けられている。この第１回転円板２３の開口部には、回転軸１９が貫通するように配置されている。そして、第１回転円板２３は、後述するリンク機構２０を介して回転軸１９に連結されており、回転軸１９とともに回転するようになっている。
【００３９】
強磁性体２５は、中空円板状に形成された鉄製の部材として構成されており、第１回転円板２３の上面（上部ケーシング１４ｂに対向配置される面）に取り付けられている。そして、この強磁性体２５は、永久磁石１６の下方において永久磁石１６の磁極面１６ａに対向するように配置されており、永久磁石１６に対して同心状に対向配置されている。
【００４０】
第２回転円板２４は、回転軸１９の下端側が貫通可能な開口部が中心部分に形成された中空円板として形成されており、前述したように、下部ケーシング１４ａに配設されたスラスト軸受１７によって支持されている。この第２回転円板２４の外周には外歯２４ａが形成されており、この外歯２４ａを介してモータ１５の出力軸１５ａに取り付けられたギヤ２６と噛合している。これにより、第２回転円板２４は、モータ１５の出力軸１５ａの回転が伝達されて回転駆動されるようになっている。なお、外歯２４ａはギヤ２６よりも歯数が多くなるように形成されており、この外歯２４ａとギヤ２６とが、モータ１５の出力軸１５ａと第２回転円板２４との間で減速して出力軸１５ａの回転を伝達する本実施形態の減速駆動手段を構成している。また、第２回転円板２４は、第１回転円板２３がリンク機構２０および連結部２１を介して取り付けられており、第１回転円板２３とともに回転するようになっている。
【００４１】
また、回転側ユニット１２には、リンク機構２０、連結部２１、およびバネ要素２２で構成される空隙距離可変機構が備えられている。連結部２１は、第２回転円板２４の上面側に突設された支柱として形成されており、リンク機構２０の略中央部分を遊嵌状態で支持している。この連結部２１により、リンク機構２０と第２回転円板２４とが連結されている。リンク機構２０は、その略中央部分が連結部２１の上端側に対して回動自在に支持されたリンクアームとして形成されている。そして、このリンク機構２０は、そのリンクアームの一端側２０ａが第１回転円板２３の下面側に対して自在継手部を介して取り付けられ、そのリンクアームの他端側２０ｂが回転軸１９の円板部１９ａに対して自在継手部を介して取り付けられている。バネ要素２２は、コイルバネとして形成されている。そして、このバネ要素２２は、第１回転円板２３と第２回転円板２４との間に配置されるとともに、その一端側（上端側）が第１回転円板２３の下面側に取り付けられ、その他端側（下端側）が第２回転円板２４の上面側に取り付けられている。なお、回転軸１９の軸部分はバネ要素２２の中心を貫通するように配置されており、円板部１９ａはバネ要素２２と干渉することのないような位置、形状等に適宜調整して形成されている。
【００４２】
次に、上述した回転支持装置１の作動について説明する。図１は荷台１３に回転対象物が何も搭載されていない状態を示しており、図２は荷台１３に回転対象物１００が搭載されている状態を示している。まず、回転支持装置１が、店頭等における所定の箇所に図１に示す状態で配置される。そして、荷台１３上に図２に示すように回転対象物１００が搭載され、この回転対象物１００による負荷（回転対象物１００の重量）が回転側ユニット１２に対して作用することになる。
【００４３】
荷台１３上に回転対象物１００が搭載されると、回転側ユニット１２に対して作用したその負荷により、荷台１３とともに回転軸１９が下方に変位する。回転軸１９が変位すると、これと同時にリンク機構２０が連結部２１の上端側に支持されて揺動し、リンク機構２０における第１回転円板２３に連結された一端側２０ａは上方に変位して、回転軸１０に連結された他端側２０ｂは下方に変位することになる。このリンク機構２０の揺動動作に伴い、第１回転円板２３が第２回転円板２４に対して離間して上方に変位し、永久磁石１６と強磁性体２５とが接近してそれらの間の空隙距離が縮まることになる。すなわち、永久磁石１６と強磁性体２５との間の空隙距離が、図１に示すｄ１から図２に示すｄ２（ｄ２＜ｄ１）へと変化することになる。このように永久磁石１６と強磁性体２５との間の空隙距離が縮まることで、永久磁石１６と強磁性体２５との間に作用する磁気力が増大するため、強磁性体２５がより強く永久磁石１６に吸引されることになり、荷台１３に搭載される回転対象物１００の重量のより多くの部分を永久磁石１６と強磁性体２５との間で作用する磁気力で支持することができる。これにより、スラスト軸受１７に作用する荷重が大幅に軽減されることになる。
【００４４】
また、リンク機構２０が揺動して第１回転円板２３と第２回転円板２４との間隔が広がるに伴い、バネ要素２２が長く伸びることによるバネ力が永久磁石１６と強磁性体２５との接近を抑制する方向に作用することになる。このバネ力によって、永久磁石１６と強磁性体２５との間の空隙距離が縮まりすぎることがないように適宜調整されることになる。
【００４５】
このように、回転支持装置１において、リンク機構２０、連結部２１、およびバネ要素２２を備えてなる空隙距離可変機構は、第１回転円板２３と第２回転円板２４とに取り付けられるとともに第１回転円板２３と第２回転円板２４との間隔を変更可能に保持し、荷台１３に搭載される回転対象物の重量に応じて永久磁石１６と強磁性体２５との間の空隙距離を変化させるように構成されている。
【００４６】
上述のように回転支持装置１の荷台１３上に回転対象物１００が搭載されてこれによって作用するスラスト方向の荷重の大部分が永久磁石１６と強磁性体２５との間で作用する磁気力で支持されている状態で、図示しない電源スイッチが操作されると、太陽電池１８からモータ１５に電力が供給されてモータ１５が回転することになる。これにより、モータ１５の出力軸１５ａの回転がギヤ２６および外歯２４ａの噛合を介して減速して第２回転円板２４に伝達される。そして、第２回転円板２４とともに第１回転円板２３、回転軸１９、および荷台１３が回転駆動され、荷台１３上の回転対象物１００も回転することになる。
【００４７】
ここで、コイルバネとして形成されているバネ要素２２としては、例えば、荷台１３上に回転対象物が搭載されることで生じる負荷重量とその負荷が生じる前後における永久磁石１６および強磁性体２５間の空隙距離の変化量との比の値に概ね等しくなるようなバネ定数を有するものを選択することができる。すなわち、負荷重量を０．５ｋｇとし、負荷時（回転対象物が荷台１３上に搭載されているとき）と無負荷時（回転対象物が荷台１３上に搭載されていないとき）との空隙距離の変化量を１ｍｍに設定するときであれば、バネ要素２２としてバネ定数０．５ｋｇ／ｍｍのものを選択することができる。
【００４８】
また、図３は、永久磁石と強磁性体との寸法設計の考え方について例示的に説明する図である。この図３は、永久磁石として、外径３６ｍｍ、内径１８ｍｍ、高さ８ｍｍのリング形フェライト磁石を用い、強磁性体として、厚さ１ｍｍの円板形強磁性体（鉄板）を用いる場合を例にとって、強磁性体の外径寸法を１０ｍｍから３５ｍｍまで５ｍｍごとに変更したときの磁気力による吸引力と空隙距離（永久磁石と強磁性体との空隙距離）との関係を示したものである。なお、吸引力については、強磁性体の外径が２０ｍｍのときの吸引力の大きさを１．０として無次元化して示している。前述のように、負荷重量が０．５ｋｇで負荷前後の空隙距離の変化量が１．０ｍｍでバネ要素のバネ定数を０．５ｋｇ／ｍｍに設定する場合であれば、例えば、図３に示す外径寸法のうち負荷時に空隙距離が１ｍｍで無負荷時に空隙距離が２ｍｍとなることを条件として４．９Ｎ（＝０．５ｋｇ×９．８ｍ／ｓ／ｓ）の吸引力が生じることとなる外径寸法を選択して、強磁性体の外径寸法を設計すればよいことになる。
【００４９】
なお、本実施形態の回転支持方法は、本実施形態の回転支持装置１を構築して作動させることによって実施することができる（図１参照）。すなわち、まず、固定配置される固定ケーシング１４の下部ケーシング１４ａにモータ１５を取り付け、荷台１３から作用するスラスト方向の荷重を支持することとなるスラスト軸受１７をこの下部ケーシング１４ａに設ける。次いで、回転軸１９とともに回転する第１回転円板２３に、永久磁石１６の下方に対向配置されることとなるように強磁性体２５を取り付ける。また、バネ要素２２を第２回転円板２４に取り付け、さらに、連結部２１およびリンク機構２０を介して回転軸１９および第１回転円板２３を第２回転円板２４に取り付け、この第２回転円板２３をギヤ２６と噛合させた状態でスラスト軸受１７に支持されるように配設する。そして、上部ケーシング１４ａに対して永久磁石１６をその磁極面１６ａが強磁性体２５と対向配置されるように取り付け、上部ケーシング１４ｂの中心部から回転軸１９の上端側が突出する状態となるように、上部ケーシング１４ｂを下部ケーシング１４ａに対して取り付ける。最後に、回転軸１９の上端側には荷台１３を取り付け、この荷台１３上に回転対象物１００を搭載し、モータ１５に電力を供給して荷台１３を回転駆動することで、本実施形態の回転支持方法が実施されることになる。
【００５０】
また、本実施形態の回転支持方法では、回転支持装置１に関して説明したのと同様に、永久磁石１６が円筒形永久磁石として形成されているとともに円筒軸方向に着磁され、強磁性体２５は中空円板状に形成されて永久磁石１６に対して同心状に対向配置されている。また、この回転支持方法では、第１回転円板２３と第２回転円板２４との間隔が変更可能に保持され、荷台１３に搭載される回転対象物１００の重量に応じて永久磁石１６と強磁性体２５と間の空隙距離が変化させられることになる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の回転支持装置１および回転支持方法によると、スラスト軸受１７に支持される第２回転円板２４にモータ１５の回転が伝達され、この第２回転円板２４が固定ケーシング１４に対して回転することで、第１回転円板２３および回転軸１９とともに回転し、回転軸１９の上端側に設けられた荷台１３が回転する。これにより、荷台１３上に搭載された回転対象物１００が回転することになる。そして、永久磁石１６が固定ケーシング１４に取り付けられており、その下方にて強磁性体２５が第１回転円板２３に取り付けられている。さらに、強磁性体２５は永久磁石１６の磁極面１６ａに対向するように配置されている。このため、永久磁石１６と強磁性体２５との間で磁気力が作用して、強磁性体２５が上方に吸引されることになる。これにより、荷台１３に搭載される回転対象物１００の重量の大部分を永久磁石１６と強磁性体２５との間に作用する磁気力で支持することができる。したがって、永久磁石１６と強磁性体２５との間の磁気力でスラスト方向の荷重を負担することができるため、スラスト軸受１７に作用する荷重を軽減でき、荷台１３に搭載される回転対象物１００の重量が大きな場合であっても回転駆動に必要な電力を低減することができる。
【００５２】
また、本実施形態の回転支持装置１および回転支持方法によると、同心状に対向配置される円筒形永久磁石１６と中空円板状の強磁性体２５とを用いるため、永久磁石１６と強磁性体２５とを回転軸１９の周囲に配置することができる。これにより、スラスト方向の荷重の大部分を負担する磁気力を回転軸１９の周囲で効率よく発生させることができ、中空円板状の強磁性体２５を用いることによる軽量化を図ることができる。
【００５３】
また、本実施形態の回転支持装置１および回転支持方法によると、回転対象物１００の重量に応じて永久磁石１６と強磁性体２５との間の空隙距離を変化させることで、荷台１３に搭載される回転対象物１００の重量が大きく変化した場合でもその重量変化に応じてスラスト軸受１７に作用する荷重を効率よく低減することができる。すなわち、荷台１３に搭載される回転対象物１００の重量が軽い場合には空隙距離を広げるように変化させて磁気力を小さくし、重量が重い場合には空隙距離を縮めるように変化させて磁気力を増大させ、重量に応じて効率よくスラスト方向の荷重を磁気力で負担することができる。
【００５４】
また、回転支持装置１によると、この回転支持装置１の組み立てに際し、回転側ユニット１２の大部分を所定の箇所に配設した状態で、強磁性体２５に対向する位置に永久磁石１６を容易に配設することができる。このため、回転側ユニット１２に永久磁石１６を取り付ける場合に比して、磁性体で構成された他の部材に永久磁石１６が吸着してしまうことを防止しながら組み立て作業を行うことが容易になる。
【００５５】
また、回転支持装置１によると、リンク機構２０および連結部２１によって第１回転円板２３と第２回転円板２４との間隔が変更可能に保持される。そしてさらに、バネ要素２２により第１回転円板２３と第２回転円板２４との間で作用するバネ力によって荷台１３上の回転対象物１００の重量に応じて変化する空隙距離が調整されることになる。したがって、空隙距離可変機構をリンク機構２０、バネ要素２２、および連結部２１という簡易な機械的要素を用いて容易に構成することができる。
【００５６】
また、回転支持装置１によると、ギヤ２６と外歯２４ａとで構成される減速駆動手段によってモータ１５の回転が第２回転円板２４に対して減速して伝達され、第１回転円板２３を介して第２回転円板２４とともに回転する回転軸１９および荷台１３が低速で回転することになる。このため、低トルク高速回転の出力のモータ１５を用いて荷台１３を低速で回転させることができるため、モータ１５の小型化を図ることができる。とくに、ディスプレイ用途の場合には荷台１３を低速で回転させるため、本実施形態の構成が有効となる。
【００５７】
また、回転支持装置１によると、この回転支持装置１は、永久磁石１６と強磁性体２５との間の磁気力でスラスト方向の荷重を負担してスラスト軸受１７に作用する荷重を軽減でき、荷台１３に搭載される回転対象物１００の重量が大きな場合であっても回転駆動に必要な電力を低減することができる。そしてさらに、モータ駆動用の電源として太陽電池１８を用いることで、回転支持装置１自身に独立電源を設けることができ、商用電源と接続するための電気配線も不要となる。このため、自然光や、天井灯・スポットライトなどの照明があれば、商用電源に接続するためにディスプレイ用の回転支持装置１の配置の自由度が減少する問題や、電気配線が露出することで見栄えを悪化させたり通行の邪魔になるなどの問題もそもそも生じないことになる。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、次のように変更して実施してもよい。
【００５９】
（１）本実施形態においては、永久磁石が固定ケーシングに取り付けられて強磁性体が第１回転部に取り付けられている場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、永久磁石が第１回転部に取り付けられて強磁性体が固定ケーシングに取り付けられているものであってもよい。
【００６０】
（２）本実施形態においては、永久磁石としてリング形永久磁石を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、直方体状の永久磁石を同心円上に複数個配置するものであってもよい。また、永久磁石の磁極面に対向配置される強磁性体は、本実施形態で説明したような中空円板状でなくてもよく、例えば、中空部分の無い円板のような軸対象形状のものであってもよい。
【００６１】
（３）本実施形態においては、バネ要素、リンク機構、および連結部で構成された空隙距離可変機構を備えているものを例にとって説明したが、空隙距離可変機構については必ずしも無くてもよい。また、異なる構成要素で構成された空隙距離可変機構を備えるものであってもよい。図４は、変形例に係る回転支持装置２を示した模式図である。例えば、この図４に示すように、本実施形態のリンク機構２０が備えられておらず板バネ２８が備えられている空隙距離可変機構であってもよい。なお、図４において、本実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を割愛する。この図４に示すように、板バネ２８は、その略中央部分が連結部２１の上端側に対して回動自在に連結されている。そして、この板バネ２８は、その一端側２０ａが第１回転円板２３の下面側に対して自在継手部を介して取り付けられ、その他端側２０ｂが回転軸１９の円板部１９ａに対して自在継手部を介して取り付けられている。この回転支持装置２によると、板バネ２８および連結部２１によって第１回転円板２３と第２回転円板２４との間隔が変更可能に保持される。そしてさらに、バネ要素２２により第１回転円板２３と第２回転円板２４との間で作用するバネ力によって荷台１３上の回転対象物の重量に応じて変化する空隙距離が調整されることになる。したがって、空隙距離可変機構を板バネ２８、バネ要素２２、および連結部２１という簡易な機械的要素を用いて容易に構成することができる。
【００６２】
（４）本実施形態では、モータの出力軸に取り付けられるギヤと第２回転部の外周に形成される外歯とで構成される減速駆動手段を例にとって説明したが、必ずしもこの通りでなくてもよく、また、減速駆動手段が備えられていないものであってもよい。減速駆動手段としては、例えば、プーリとベルトとで構成されるものなどを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る回転支持装置を例示する模式図である。
【図２】図１に示す回転支持装置における荷台上に回転対象物が搭載された状態を示す模式図である。
【図３】図１に示す回転支持装置における永久磁石と強磁性体との寸法設計の考え方について例示的に説明する図である。
【図４】変形例に係る回転支持装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６４】
１        回転支持装置
１１      固定側ユニット
１２      回転側ユニット
１３      荷台
１４      固定ケーシング
１５      モータ
１６      永久磁石
１６ａ    磁極面
１７      スラスト軸受
１９      回転軸
２３      第１回転円板（第１回転部）
２４      第２回転円板（第２回転部）
２５      強磁性体
１００    回転対象物
【図１】
2007309371.tif 000003
【図２】
2007309371.tif 000004
【図３】
2007309371.tif 000005
【図４】
2007309371.tif 000006