(57)【要約】【課題】本発明は、モータと枠体との間に圧電素子を設け、モータ駆動中に圧力素子を励磁して摩擦を減少させることを目的とする。【解決手段】本発明による軸シール構造は、枠体(1)に防水シール(7)を介して設けられた回動軸(4)と、前記枠体(1)に設けられ前記回動軸(4)を回動させるモータ(6)と、前記モータ(6)と防水シール(7)との間に配設された圧電素子(20)と、前記モータ(6)及び圧電素子(20)を駆動するための駆動演算制御部(10)と、からなり、前記モータ(6)駆動時に前記圧電素子(20)を駆動して防水シール(7)の摩擦を減少させる構成である。【選択図】図１
2009095123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷機構(5)を回動するための回動軸(4,4a)と、前記回動軸(4,4a)を回動自在に軸支するための枠体(1)と、前記枠体(1)に設けられ前記回動軸(4,4a)を回動させるためのモータ(6)と、前記枠体(1)と回動軸(4,4a)との間に設けられ輪状をなす防水シール(7)と、前記モータ(6)と防水シール(7)との間に設けられた圧電素子(20)と、前記モータ(6)及び圧電素子(20)に接続された駆動演算制御部(10)と、を備え、
前記駆動演算制御部(10)からの駆動信号(12a)により前記モータ(6)を駆動する場合、前記駆動信号(12a)と連動させて前記駆動演算制御部(10)からの高調波信号(14a)を前記圧電素子(20)に供給し、前記圧電素子(20)の振動によって前記防水シール(7)を振動させ、前記防水シール(7)と回動軸(4,4a)との間の摩擦力を減少させる構成としたことを特徴とする軸シール構造。
【請求項２】
前記負荷機構(5)は、ジンバル機構からなることを特徴とする請求項１記載の軸シール構造。
【請求項３】
前記駆動演算制御部(10)は、ＣＰＵ制御演算部(11)に接続された発振回路(13)、増幅回路(14)及びモータ駆動回路(12)を有し、前記高調波信号(14a)は前記増幅回路(14)から出力され、前記駆動信号(12a)は前記モータ駆動回路(12)から出力されることを特徴とする請求項１又は２記載の軸シール構造。
【請求項４】
前記圧電素子(20)は、輪状に形成されると共に前記回動軸(4,4a)の外周位置に配設され、前記圧電素子(20)は前記枠体(1)に接合していることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の軸シール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸シール構造に関し、特に、モータ駆動と連動して圧電素子を駆動することにより、防水シールの摩擦力を低下させ、負荷機構の回動を容易化するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の軸シール構造としては、特許文献等を特に開示していないが、社内で製作していた構成を図３に示すことができる。
すなわち、図３において符号１で示されるものは基台２上に軸部３を介して往復回動自在に設けられた枠体であり、この枠体１には一対の回動軸４、４ａを介して、例えば、ジンバル機構等からなる負荷機構５が水平方向に対して直交する方向に回転自在に設けられている。
【０００３】
前記枠体１の一方の回動軸４には、前記枠体１に設けられたモータ６が接続され、この枠体１における前記回動軸４の外周には、周知のＯリング等からなる輪状の防水シール７が設けられている。
従って、前記負荷機構５を水中、又は、水が飛散するような状況下で用いる場合でも、防水シール７により前記回動軸４からモータ６側への水の侵入は防止されるように構成されている。尚、前記軸部３は基台７に設けられ前記モータ６と同じ駆動手段６Ａにより回動される構成である。
【０００４】
前記モータ６には、駆動演算制御部１０が接続され、この駆動演算制御部１０は、ＣＰＵ制御演算部１１に接続されたモータ駆動回路１２、発振回路１３及び増幅回路１４から構成され、前記発振回路１３へは周波数制御信号１１ａが供給され、前記増幅回路１４へは出力制御信号１１ｂが供給され、前記モータ駆動回路１２からの駆動信号１２ａは、前記増幅回路１４からの高調波信号１４ａと共に前記モータ６へ供給されている。
【０００５】
従って、前述の構成において、前記負荷機構５をモータ６によって回動させる場合、前記駆動信号１２ａに対して高調波信号１４ａが重畳されているため、駆動信号１２ａによってモータ６が駆動される際に、前記高調波信号１４ａが重畳されているため、駆動信号１２ａが高調波信号１４ａによって変化した信号となり、これによりモータ６の回動軸４の回転状態が変化を伴ったものとなると共に、防水シール７に対する摩擦力の緩和作用が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の軸シール構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、モータへの駆動信号に対して高調波を重畳させる方法では、ある程度の摩擦緩和効果は得られるが、十分な摩擦緩和効果を得ることは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による軸シール構造は、負荷機構を回動するための回動軸と、前記回動軸を回動自在に軸支するための枠体と、前記枠体に設けられ前記回動軸を回動させるためのモータと、前記枠体と回動軸との間に設けられ輪状をなす防水シールと、前記モータと防水シールとの間に設けられた圧電素子と、前記モータ及び圧電素子に接続された駆動演算制御部と、を備え、前記駆動演算制御部からの駆動信号により前記モータを駆動する場合、前記駆動信号と連動させて前記駆動演算制御部からの高調波信号を前記圧電素子に供給し、前記圧電素子の振動によって前記防水シールを振動させ、前記防水シールと回動軸との間の摩擦力を減少させる構成であり、また、前記負荷機構は、ジンバル機構からなる構成であり、また、前記駆動演算制御部は、ＣＰＵ制御演算部に接続された発振回路、増幅回路及びモータ駆動回路を有し、前記高調波信号は前記増幅回路から出力され、前記駆動信号は前記モータ駆動回路から出力される構成であり、また、前記圧電素子は、輪状に形成されると共に前記回動軸の外周位置に配設され、前記圧電素子は前記枠体に接合している構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による軸シール構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、モータと枠体との間に圧電素子を設け、モータへ供給する駆動信号と、圧電素子へ供給する高調波信号とを各々独立して制御しているため、駆動信号と連動させて圧電素子の励磁を強弱させることができ、防水シールに対する摩擦力の緩和を効率よく達成し、従来に比べると、より小型のモータで負荷機構を回動させることができ、装置全体の小型化に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、モータ駆動と連動して圧電素子を駆動することにより、防水シールの摩擦力を低下させ、負荷機構の回動を容易化するようにした軸シール構造を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１０】
以下、図面と共に本発明による軸シール構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については同一符号を付して説明する。
図１において符号１で示されるものは基台２上に軸部３を介して往復回動自在に設けられた枠体であり、この枠体１には一対の回動軸４、４ａを介して、例えば、ジンバル機構等からなる負荷機構５が水平方向に対して直交する方向に回転自在に設けられている。
【００１１】
前記枠体１の一方の回動軸４には、前記枠体１に設けられたモータ６が接続され、この枠体１における前記回動軸４の外周には、周知のＯリング等からなる輪状の防水シール７が設けられている。
前記モータ６と枠体１の間で、かつ、前記回動軸４の外周位置には、輪状でかつ板状をなす周知の圧電素子２０が配設され、この圧電素子２０は前記枠体１とモータ６によって挟持されていると共に、前記モータ６と枠体１に接合している。
【００１２】
従って、前記負荷機構５を水中、又は、水が飛散するような状況下で用いる場合でも、防水シール７により前記回動軸４からモータ６側への水の侵入は防止されるように構成されている。
尚、前記軸部３は基台２に設けられ前記モータ６と同じ駆動手段６Ａにより回動される構成である。
【００１３】
前記モータ６には、駆動演算制御部１０が接続され、この駆動演算制御部１０は、ＣＰＵ制御演算部１１に接続されたモータ駆動回路１２、発振回路１３及び増幅回路１４から構成され、前記発振回路１３へは周波数制御信号１１ａが、前記増幅回路１４へは出力制御信号１１ｂが、各々前記ＣＰＵ制御演算部１１から供給されている。
【００１４】
前記モータ駆動回路１２からの駆動信号１２ａは、前記モータ６へ直接供給されていると共に、前記増幅回路１４からの高調波信号１４ａは前記駆動信号１２ａと連動して前記圧電素子２０へ直接供給されるように構成されている。
従って、前記駆動信号１２ａに連動させて、前記増幅回路１４を介して前記高調波信号１４ａの内容（周波数）を変更することにより、高調波信号１４ａを変化させ、圧電素子２０を励磁して振動させ、前記枠体１を介して防水シール７を振動させ、防水シール７と回動軸４との間の摩擦力をより低下させ、モータ６が回動軸４を回転させる時の負荷を軽減させることができる。
【００１５】
従って、前述のように、圧電素子２０の励磁によって防水シール７の摩擦を軽減させることができるため、モータ６の駆動トルクを従来よりもより小さくすることができ、従来よりも小型で安価なモータ６で負荷機構５を回動させることができる。そのため、装置全体の小型化及び低消費電力化を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による軸シール構造を示す構成図である。
【図２】図１の要部を示す拡大図である。
【図３】従来の軸シール構造を示す構成図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    枠体
２    基台
３    軸部
４、４ａ    回動軸
５    負荷機構
６    モータ
７    防水シール
１０    駆動演算制御部
１１    ＣＰＵ制御演算部
１１ａ    周波数制御信号
１１ｂ    出力制御信号
１２    モータ駆動回路
１２ａ    駆動信号
１３    発振回路
１４    増幅回路
１４ａ    高調波信号
２０    圧電素子
【図１】
2009095123.tif 000003
【図２】
2009095123.tif 000004
【図３】
2009095123.tif 000005