(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二軸の回転駆動により水を吐き出すノズルの方向が可変である噴水装置であって、
水平方向のうちの第１方向に延在する第１軸に沿って配置されている第１軸部と、
前記第１方向と交差する水平方向のうちの第２方向に延在する第２軸に沿って配置されている第２軸部と、
前記ノズルを前記第２軸に対し回転可能に支持するノズル保持部と、
前記ノズル保持部を前記第１軸に対し回転可能に支持するフレームと、
前記第１軸を回転駆動するための第１軸駆動部と、
前記第２軸を回転駆動するための第２軸駆動部と、
を備え、
前記第１軸駆動部及び前記第２軸駆動部は、前記フレームに対して固定され、前記第１軸駆動部は、前記ノズル保持部を回転駆動させ、前記第２軸駆動部は、交差軸動力伝達機構を介して前記ノズルを回転駆動させる、
噴水装置。
【請求項２】
請求項１記載の噴水装置において、
前記第１軸駆動部と前記第２軸駆動部は、前記ノズル保持部を挟む位置に対向するように配置されており、前記第２軸駆動部における回転軸は、前記第２軸とは異なる方向の回転軸である、
噴水装置。
【請求項３】
請求項１記載の噴水装置において、
前記ノズル保持部は、内側に前記第２軸部の主軸管及び前記ノズルを保持する中空の構造であり、前記第２軸部の主軸管には、前記第２軸駆動部からの動力の回転軸を変換する前記交差軸動力伝達機構が設けられている、
噴水装置。
【請求項４】
請求項１記載の噴水装置において、
前記ノズルは、前記第１軸と前記第２軸の交点に接続されるように配置されており、前記ノズルに水を供給する配管は、回転可能なロータリージョイントによって前記ノズル保持部に接続されている、
噴水装置。
【請求項５】
請求項１記載の噴水装置において、
前記フレームは、前記ノズル保持部を前記第１軸に対して回転可能となるように前記ノズル保持部を両端の方向から支持している、
噴水装置。
【請求項６】
請求項５記載の噴水装置において、
前記第２軸駆動部は、前記ノズル保持部を保持する前記フレームの外側に配置されている、
噴水装置。
【請求項７】
請求項１記載の噴水装置において、
前記第１軸駆動部及び前記第２軸駆動部を駆動制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記第１軸の回転に伴い生じる前記第２軸の回転を補正するように、前記第２軸駆動部における前記第２軸の回転角度を制御する、
噴水装置。
【請求項８】
請求項１記載の噴水装置において、
前記ノズル保持部は、前記ノズルとして、前記第２軸の周りに角度が異なる複数本のノズルを保持しており、前記ノズルは、前記第２軸の周りに３６０°の無限回転が可能である、
噴水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴水技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
噴水装置として、水を吐き出すノズルの動作方向を、一軸の回転で制御する一軸駆動型の装置や、二軸の回転で制御する二軸駆動型の装置が挙げられる。
【０００３】
二軸駆動型の噴水装置に関する先行技術例として、特許第４４２０７８１号公報（特許文献１）が挙げられる。特許文献１には、噴水装置として、以下の旨が記載されている。第１方向に第１軸が配置され、第１軸に直交する第２方向に第２軸が立体交差するように配置されている。第２軸にはノズルが接続されている。第１軸には、第１軸の周りに回転動作させる第１駆動部を有する。第２軸には、第２軸の周りに回転動作させる第２駆動部を有する。第１軸の回転に伴って第２軸が第１軸の周りに回転するように動く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４２０７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のような、従来の二軸駆動型の噴水装置は、例えば第１軸と第２軸との直交点に対し、第２軸上で一方端に第２駆動部が配置されている。この構成では、第１軸の回転に伴って第２軸が動く際に、第２駆動部、第２駆動部に接続されている配線、第２軸に接続されている配管、等の部分も動くことになる。そのため、この構成では、それらの部分を所定範囲内で動かすためのスペースや機構が必要である。即ち、この構成では、直交点を含む領域として比較的大きなスペースを占有する。よって、噴水装置が大型になってしまう。また、配線には、噴水の動作により繰り返し負荷がかかることになり、断線してしまう恐れもある。
【０００６】
また、第１駆動部は、第１軸の回転駆動と共に、第２軸の第２駆動部を含めて回転させるように駆動する必要があるため、比較的大きな駆動力及び駆動電力等を必要とする。
【０００７】
また、特許文献１のような、従来の二軸駆動型の噴水装置は、第１軸と第２軸との直交点から第２軸上で離れた位置、例えば第２駆動部とは反対側の位置に、ノズルが接続されている。そのため、二軸回転制御によるノズル及び噴水の方向は、鑑賞者の視線方向から見た場合に、その視線方向に応じて異なるものとなる。また、そのノズルの方向及び回転角度の範囲は、鉛直方向の軸に対して対称的な形状にはならない。複数台の噴水装置が設置される場合を含め、噴水の方向や形状を揃えることが難しい。即ち、従来技術は、噴水の演出能力の点でも不利である。
【０００８】
本発明の目的は、二軸駆動型の噴水装置に関して、二軸の直交点及びノズルの付近の領域における占有スペースを小さくでき、駆動部からの配線の断線のリスクを低減させながら、噴水装置を小型にすることができる技術を提供することである。本発明の他の目的は、二軸の駆動力等を比較的小さくすることができる技術を提供することである。本発明の他の目的は、ノズルの方向及び回転角度の範囲を広く確保でき、鑑賞者の視線方向から見た場合の噴水の演出能力を高くすることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のうち代表的な実施の形態は、噴水装置であって、以下に示す構成を有することを特徴とする。
【００１０】
一実施の形態の噴水装置は、二軸の回転駆動により水を吐き出すノズルの方向が可変である噴水装置であって、第１方向に延在する第１軸に沿って配置されている第１軸部と、前記第１方向と交差する第２方向に延在する第２軸に沿って配置されている第２軸部と、前記ノズルを前記第２軸に対し回転可能に支持するノズル保持部と、前記ノズル保持部を前記第１軸に対し回転可能に支持するフレームと、前記第１軸を回転駆動するための第１軸駆動部と、前記第２軸を回転駆動するための第２軸駆動部と、を備え、前記第１軸駆動部及び前記第２軸駆動部は、前記フレームに対して固定され、前記第１軸駆動部は、前記ノズル保持部を回転駆動させ、前記第２軸駆動部は、交差軸動力伝達機構を介して前記ノズルを回転駆動させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のうち代表的な実施の形態によれば、二軸駆動型の噴水装置に関して、二軸の直交点及びノズルの付近の領域における占有スペースを小さくでき、駆動部からの配線の断線のリスクを低減させながら、噴水装置を小型にすることができる。本発明のうち代表的な実施の形態によれば、二軸の駆動電力等を比較的小さくすることができる。本発明のうち代表的な実施の形態によれば、ノズルの方向及び回転角度の範囲を広く確保でき、鑑賞者の視線方向から見た場合の噴水の演出能力を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の噴水装置の構成を示す正面から見た斜視図である。
【図２】実施の形態における噴水装置の構成を示す背面から見た斜視図である。
【図３】実施の形態における噴水装置の構成を示す右側面から見た平面図である。
【図４】実施の形態における噴水装置の構成を示す正面から見た平面図である。
【図５】実施の形態における噴水装置の構成を示す上面から見た平面図である。
【図６】実施の形態における、第１軸駆動部等の詳細構成を示す正面から見た平面図である。
【図７】実施の形態における、第２軸部等の詳細構成を示す上面から見た平面図である。
【図８】実施の形態における、第１軸の＋４５°回転状態の概略配置を示す右側面から見た平面図である。
【図９】実施の形態における、第２軸の＋４５°回転状態の概略配置を示す正面から見た平面図である。
【図１０】実施の形態における、噴水装置の制御部の機能ブロック構成を示す図である。
【図１１】比較例における、複数台の噴水装置の設置状態や回転角度範囲の例を示す図である。
【図１２】実施の形態における、複数台の噴水装置の設置状態や回転角度範囲の例を示す図である。
【図１３】他の実施の形態の噴水装置の構成を示す正面から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図１３を用いて、本発明の実施の形態の噴水装置について詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１４】
［噴水装置（１）］
図１は、実施の形態の噴水装置の全体の構成を示す、正面から見た斜視図である。実施の形態の噴水装置は、二軸駆動型であり、制御部１００を含む。図１では、噴水装置に接続される要素を含めた噴水システムの構成例も示している。噴水システムは、噴水装置、ポンプ９０、上位システム１１０を含む。制御部１００及びポンプ９０は、上位システム１１０と接続されている。第１軸駆動部１１及び第２軸駆動部２１は、配線を通じて、制御部１００と接続されている。送水口１７は、図示しない送水管を通じて、ポンプ９０と接続されている。
【００１５】
噴水装置は、構成要素として、大別すると、台５０、第１軸部１０、第２軸部２０、吐出しノズル部３０、第１軸駆動部１１、第２軸駆動部２１、箱部（ノズル保持部）４０、接続配管部６０、第１動力伝達機構部７０、第２動力伝達機構部８０、等を有する。
【００１６】
説明上の方向として、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を示す。Ｘ方向及びＹ方向は水平面を構成する方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。Ｘ方向は、噴水装置を正面から見た場合の左右の方向とし、Ｙ方向は、噴水装置を正面から見た場合の奥行き方向とする。
【００１７】
軸として、第１軸Ａ１、第２軸Ａ２、第３軸Ａ３、第４軸Ａ４を有する。第１軸Ａ１は、Ｘ方向に延在し、Ｚ方向では第１の高さの位置にあり、Ｙ方向では装置中心位置にある。第２軸Ａ２は、Ｙ方向に延在し、Ｚ方向では第１の高さの位置にあり、Ｘ方向では装置中心位置にある。第３軸Ａ３は、Ｚ方向に延在し、Ｘ方向及びＹ方向で装置中心位置にある。第４軸Ａ４は、Ｘ方向に延在し、第１軸Ａ１に対してＺ方向で下方の第２の高さの位置にある。
【００１８】
第１軸Ａ１、第２軸Ａ２、及び第３軸Ａ３は直交している。それら三軸の直交点を、直交点Ｃ０とする。第１軸Ａ１は第１の回転軸、第２軸Ａ２は第２の回転軸である。図１ではそれら二軸の回転角度が基準位置にある状態を示す。第１軸Ａ１と第２軸Ａ２は直交軸である。第１軸Ａ１と第４軸Ａ４は平行軸である。第４軸Ａ４も回転軸であり、第１軸Ａ１に対する副軸である。
【００１９】
第１軸Ａ１に沿って第１軸部１０が配置されている。第２軸Ａ２に沿って第２軸部２０が配置されている。第３軸Ａ３に沿って直交点Ｃ０から上に吐出しノズル部３０が配置されている。第４軸Ａ４に沿って第１軸駆動部１１や第１歯車７１が配置されている。
【００２０】
台５０は、第１フレーム５１、第２フレーム５２、第３フレーム５３の組合せで構成されている。台５０は、水面下の設置面に設置される。ノズル３１を除く殆どの部分は、水面下に配置される。第１フレーム５１及び第２フレーム５２は、第１軸部１０をＸ方向の二箇所の位置で支持する。第３フレーム５３は、第１フレーム５１及び第２フレーム５２を固定している。台５０や箱部４０や一部の部品には、水面下での水圧を下げるために穴等が設けられている。
【００２１】
第１フレーム５１は、第４軸Ａ４の位置で第１軸駆動部１１を固定しており、第１軸駆動部１１の出力軸を支持している。第１フレーム５１は、第１軸Ａ１の位置で第１軸部１０の主軸管４１を支持しており、給水部１８及び端部１９を固定している。第２フレーム５２は、第１軸Ａ１の位置で第２軸駆動部２１を固定しており、第２軸駆動部２１の出力軸を支持している。
【００２２】
第１軸部１０は、Ｘ方向に沿って、右から順に、端部１９、給水部１８、第１フレーム５１の一部、第１動力伝達機構部７０の第２歯車７２、第１ロータリージョイント６１の配管６１ｃ、箱部４０、第２駆動軸、第２フレーム５２の一部、第２軸駆動部２０、等が配置されている。
【００２３】
第１軸Ａ１の主軸管４１は、端部１９内から、給水部１８、第１フレーム５１の穴、第２歯車７２を経由して、配管６１ｃまで延在している。主軸管４１は、第１ロータリージョイント６１の配管６１ｃと連通している。主軸管４１内は、給水部１８から配管６１ｃまでの部分が送水管となっている。
【００２４】
第２軸部２０は、Ｙ方向に沿って、背面から前面へ順に、第２ロータリージョイント６２のホルダー２８、第２軸Ａ２の主軸管４２、端部２９、等が配置されている。
【００２５】
第２軸Ａ２の主軸管４２は、ホルダー２８内から、箱部４０の側面の軸受け、ノズル３１の端部、第１歯車８１を経由して、箱部４０の側面の軸受けの端部２９まで延在している。主軸管４２は、第２ロータリージョイント６２のホルダー２８内の配管と連通している。主軸管４２内は、ホルダー２８内からノズル３１の端部までの部分が送水管となっており、ノズル３１内の空洞と連通している。
【００２６】
吐出しノズル部３０は、ノズル３１により構成されている。ノズル３１は第３軸Ａ３に沿って延在している。ノズル３１内は空洞である。直交点Ｃ０の位置で、ノズル３１は、Ｚ方向の下方の端部が、第２軸Ａ２の主軸管４２に固定されて、主軸管４２内の送水管と連通している。ノズル３１は、Ｚ方向の上方の端部が開口部３３となっており、開口部３３から第３軸Ａ３の方向へ水が吐き出される。ノズル３１は、図１の基準位置の状態では鉛直方向に直立している。
【００２７】
箱部４０は、中空の構造の直交点収容部であり、第１フレーム５１と第２フレーム５２との間で、直交点Ｃ０を含む領域に設けられている。箱部４０は、カバー４０ａを含む。箱部４０は、第１ロータリージョイント６１の配管６１ｃ、第２軸部２０の主軸管４２、ノズル３１の端部、第２動力伝達機構部８０、第２軸駆動部２１からの第２駆動軸、等が収容されている。カバー４０ａ内には、第１ロータリージョイント６１の配管６１ｃが収容されている。箱部４０内で、Ｙ方向に延在する主軸管４２における、直交点Ｃ０と端部２９との間の位置に、第２動力伝達機構部８０の第１歯車８１の回転中心軸が固定されている。
【００２８】
箱部（ノズル保持部）４０は、Ｘ方向の右側で、カバー４０ａが、第１軸部１０の主軸管４１に対して固定されており、第１軸Ａ１の回転に伴って一体的に回転する。箱部４０は、Ｘ方向の左側の側面に開口穴を有し、その開口穴で、第２軸駆動部２１からの出力軸である第２駆動軸を貫通させている。その第２駆動軸は第２動力伝達機構部８０と接続されている。
【００２９】
箱部４０は、Ｙ方向で、第２軸部２０の主軸管４２を、側面の軸受けで回転可能に支持しており、第２軸Ａ２の回転の際には回転しない。箱部４０は、背面側の側面で、第２ロータリージョイント６２のホルダー２８を固定しており、背面側の側面の軸受けで主軸管４２を貫通させている。箱部４０の前面側の側面の軸受けでは、主軸管４２の端部２９を回転可能に支持している。カバー４０ａやホルダー２８は取り外し可能になっている。箱部４０のＺ方向の上下の面は開口している。箱部４０の上面からはノズル３１の殆どの部分が出ている。箱部４０の上下の面からは、第１歯車８１が部分的に出ている。
【００３０】
なお、箱部４０は上下方向に開口した箱形状とするが、上記ノズル保持部としての機能を有していれば、必ずしも箱形状である必要は無い。箱部４０は、一部が曲面で構成されてもよいし、ノズル３１や第２動力伝達機構部８０に干渉しない範囲で、上下方向が蓋で覆われてもよい。
【００３１】
接続配管部６０は、第１ロータリージョイント６１、第２ロータリージョイント６２、配管６３を有する。接続配管部６０は、第１軸Ａ１の主軸管４１内の送水管と、第２軸Ａ２の主軸管４２内の送水管との間を接続している部分である。第１ロータリージョイント６１と第２ロータリージョイント６２との間が配管６３で接続されている。配管６３は、直線配管を主として、その両端が９０°で折れ曲がる形状を持つ。
【００３２】
第１ロータリージョイント６１は、配管６１ｃを含み、固定部と可動部とから構成される。固定部は、給水部１８及び第１フレーム５１の一部が相当する。可動部は、配管６１ｃと、配管６１ｃに連通している主軸管４１の一部とを含む。固定部内に可動部である主軸管４１の一部が挿入されて支持されている。固定部に対して可動部が第１軸Ａ１で回転可能なように接続されている。配管６１ｃは、９０°折れ曲がる形状を持ち、Ｘ方向右向きの一方端が主軸管４１に固定されており、Ｚ方向下向きの他方端が配管６３の一方端に固定されている。
【００３３】
第２ロータリージョイント６２は、配管６２ｃを含み、固定部と可動部とから構成される。固定部は、配管６２ｃ、ホルダー２８及び箱部４０の一部が相当する。可動部は、配管６２ｃに連通している主軸管４２が相当する。固定部内に可動部である主軸管４２の一部が挿入されて支持されている。固定部に対して可動部が第２軸Ａ２で回転可能なように接続されている。ホルダー２８内に配管６２ｃが収容され固定されている。配管６２ｃは、９０°折れ曲がる形状を持ち、Ｙ方向前面向きの一方端が主軸管４２に固定されており、Ｚ方向下向きの他方端が配管６３の他方端に固定されている。
【００３４】
給水部１８は、送水口１７が設けられており、主軸管４１内の送水管に給水する部分である。給水部１８は、第１ロータリージョイント６１のホルダーでもある。送水口１７は、第１軸Ａ１に対して斜め下向きに設けられている。給水部１８の内部には、主軸管４１が貫通しており、送水口１７と主軸管４１内の送水管とを給水可能なように接続している。給水部１８は、主軸管４１を第１軸Ａ１の回転が可能なように支持している。給水部１８は、主軸管４１の回転に対して送水口１７を回転させずに位置を保持しつつ、送水口１７からの高圧水を主軸管４１内の送水管に流入させる。
【００３５】
ポンプ９０は、高圧水吐出しポンプである。ポンプ９０は、制御部１００からの駆動制御に基づいて、高圧水を、送水管を通じて、給水部１８の送水口１７に送り込む。これにより、その高圧水が、送水口１７から主軸管４１内の送水管に流入する。その高圧水は、主軸管４１内の送水管から、接続配管部６０を経由して、第２軸Ａ２の主軸管４２内の送水管に流入する。その高圧水は、主軸管４２内の送水管からノズル３１内に流入し、開口部３３から吐き出されて噴水となる。
【００３６】
第１軸駆動部１１は、第４軸Ａ４に沿って、第１軸部１０の端部１９のＺ方向の下方、第１フレーム５１の右側に配置されている。第２軸駆動部２１は、第１軸Ａ１に沿って、第２フレーム５２の左側に配置されている。第２軸駆動部２１は、第１軸Ａ１の同軸上、Ｘ方向で端部１９及び第１軸駆動部１１とは反対側の位置、図１では左端に配置されている。第１軸駆動部１１及び第２軸駆動部２１は、所定位置に固定されており、出力軸以外は回転動作を行わない。
【００３７】
第１軸部１０において、第１軸Ａ１から所定半径距離範囲内の位置に第４軸Ａ４があり、その第４軸Ａ４に第１軸駆動部１１が配置されている。これにより、第１軸Ａ１から所定半径距離の領域内に、第１軸駆動部１１や第１歯車７１を含む構成要素が収まっている。また、第１軸Ａ１から所定半径距離の領域内に、第２軸駆動部２１や箱部４０を含む構成要素が収まっている。また、第１軸Ａ１から所定半径距離の領域内に、第２軸部２０、接続配管部６０を含む構成要素が収まっている。
【００３８】
第１軸駆動部１１は、構成要素として、第１駆動モータ１２、カバー１３、浸水センサ１４、配線管１５、軸受け部１６等を有する。
【００３９】
カバー１３は、第１駆動モータ１２の保護のための防水カバーであり、カバー１３内の浸水防止のためにシールされている。カバー１３内には、第１駆動モータ１２が収容されている。カバー１３内の底面には、浸水センサ１４が配置されている。カバー１３のＸ方向の右端部にはＺ方向で下向きの配線管１５が設けられている。配線管１５は、防水のためにシールされている。第１駆動モータ１２の配線及び浸水センサ１４の配線は、配線管１５を通じて、制御部１００と接続されている。カバー１３は、例えば防錆性を有する金属や他の物質で構成される。カバー１３の防水シール機能は、Ｏリングやパッキン等で実現されてもよい。保守の際にはカバー１３が取り外し可能であり、その状態で第１駆動モータ１２や軸受け部１６等も取り外し可能である。
【００４０】
浸水センサ１４は、カバー１３内に浸水した場合に、その浸水を検知し、浸水検知情報を制御部１００へ出力する。制御部１００は、浸水センサ１４からの浸水検知情報を受けた場合、第１駆動モータ１２の動作を安全停止させる。
【００４１】
第１駆動モータ１２は、第１軸Ａ１を回転駆動するためのモータであり、実施の形態では、第４軸Ａ４で出力軸を回転駆動するモータである。第１駆動モータ１２は、出力軸の回転角度を検出する機能等を持つサーボモータで構成されている。この機能は例えばエンコーダで実現される。この機能は、第４軸Ａ４の回転角度の検出を通じて第１軸Ａ１の回転角度を検出する機能である。実施の形態では、第１動力伝達機構部７０を介して第４軸Ａ４から第１軸Ａ１に回転力を伝達する。
【００４２】
第１駆動モータ１２の出力軸は、軸受け部１６と接続されている。軸受け部１６は、第１フレーム５１に固定されている。第１駆動モータ１２の出力軸は、第１駆動軸として、軸受け部１６、第１フレーム５１を介して、第１歯車７１まで延在している。
【００４３】
制御部１００からの駆動制御に基づいて、第１駆動モータ１２は、第４軸Ａ４にある出力軸である第１駆動軸の回転駆動を所定の回転角度範囲内で行う。第１駆動軸の回転運動は、第１動力伝達機構部７０を通じて、第１軸Ａ１の回転運動へ変換され、第１軸Ａ１の主軸管４１が回転する。主軸管４１の第１軸Ａ１の回転に伴い、第１軸部１０の箱部４０、接続配管部６０、第２軸部２０等の部位が一体的に回転するように動く。これにより、第２軸Ａ２の主軸管４２に固定されているノズル３１も、第１軸Ａ１の周りに回転するように動く。即ち、第１軸駆動部１１により、ノズル３１を第１軸Ａ１の所定の回転角度範囲内の任意の角度の位置へ回転させるように動かすことができる。
【００４４】
第１フレーム５１の左横の位置に、第１動力伝達機構部７０を有する。第１動力伝達機構部７０は、第４軸Ａ４の第１駆動軸の回転運動を第１軸Ａ１の主軸管４１の回転運動に変換して伝達する機構部である。第１動力伝達機構部７０は、第１歯車７１、第２歯車７２を有する。第１歯車７１の回転中心軸は、第４軸Ａ４の第１駆動軸に固定されている。第２歯車７２の回転中心軸は、第１軸Ａ１の主軸管４１に固定されている。第１駆動モータ１２による第１駆動軸の回転力は、第１歯車７１から第２歯車７２を通じてトルク変換を伴って第１軸Ａ１の主軸管４１の回転力として伝達される。
【００４５】
実施の形態では、第１動力伝達機構部７０は、平歯車等で構成されている。第１歯車７１は、第１の径を持つ円板の外周に歯が形成されている。第２歯車７２は、第１の径よりも大きい第２の径を持つ円板の外周に歯が形成されている。第１歯車７１の外周の歯と、第２歯車７２の外周の歯とが嵌合している。第１動力伝達機構部７０は、このような機構に限らず適用可能である。
【００４６】
第２軸駆動部２１は、構成要素として、第２駆動モータ２２、カバー２３、浸水センサ２４、配線管２５、軸受け部２６等を有する。基本的には第１軸駆動部１１と第２軸駆動部２１は同様の構成である。
【００４７】
カバー２３は、浸水防止のためにシールされている。カバー２３内に第２駆動モータ２２や浸水センサ２４が収容されている。カバー２３のＸ方向の左端部には配線管２５が設けられている。第２駆動モータ２２の配線及び浸水センサ２４の配線は、配線管２５を通じて、制御部１００と接続されている。浸水センサ２４は、カバー２３内に浸水した場合に、その浸水を検知し、浸水検知情報を制御部１００へ出力する。制御部１００は、浸水センサ２４からの浸水検知情報を受けた場合、第２駆動モータ２２の動作を安全停止させる。
【００４８】
第２駆動モータ２２は、第２軸Ａ２を回転駆動するためのモータであり、実施の形態では、第１軸Ａ１にある第２駆動軸を回転駆動するモータである。第１軸Ａ１と第２駆動軸との回転方向は同じである。第２駆動モータ２２は、出力軸の回転角度を検出する機能等を持つサーボモータで構成されている。この機能は、第２軸Ａ２の回転角度を検出する機能である。実施の形態では、第２動力伝達機構部８０を介して、第２駆動軸から第２軸Ａ２の主軸管４２に回転力を伝達する。
【００４９】
第２駆動モータ２２の出力軸は、軸受け部２６と接続されている。軸受け部２６は、第２フレーム５２に固定されている。第２駆動モータ２２の出力軸は、第２駆動軸として、軸受け部２６、第２フレーム５２を介して、箱部４０内まで延在している。
【００５０】
制御部１００からの駆動制御に基づいて、第２駆動モータ２２は、第１軸Ａ１にある第２駆動軸の回転駆動を所定の回転角度範囲内で行う。第２駆動軸の回転運動は、第２動力伝達機構部８０を通じて、第２軸Ａ２の主軸管４２の回転運動へ変換される。第２動力伝達機構部８０は、第２駆動軸の回転運動を第２軸Ａ２の回転運動に変換して伝達する機構部である。これにより、第２軸Ａ２の主軸管４２が回転する。主軸管４２の第２軸Ａ２の回転に伴い、主軸管４２に固定されているノズル３１が第２軸Ａ２の周りに回転するように動く。即ち、第２軸駆動部２１により、ノズル３１を第２軸Ａ２の所定の回転角度範囲内の任意の角度の位置へ回転させるように動かすことができる。
【００５１】
［噴水装置（２）］
図２は、図１の噴水装置を背面から見た斜視図である。第１ロータリージョイント６１、第１フレーム５１の穴を通じて、第１軸Ａ１の主軸管４１が回転可能に支持されている。主軸管４１には、第２歯車７２を介して、配管６１ｃ及びカバー４０ａが固定されている。第１歯車７１は、安全上、カバーで覆われている。
【００５２】
第２歯車７２は、所定の回転角度範囲に対応させて、Ｚ方向の上側にある円周部が取り除かれた形状を有する。第１軸Ａ１の回転駆動の際、第２歯車７２は、第１軸Ａ１の主軸管４１を中心に所定角度範囲内で回転する。その際、第２歯車７２は、他の部位に接触せずに可動し、ノズル３１が基準位置から傾いた状態であっても接触しない。
【００５３】
第２軸部２０で、第２ロータリージョイント６２の配管６２ｃは、ホルダー２８の下面を貫通してホルダー２８内に挿入されている。第２軸Ａ２の主軸管４２の直交点Ｃ０に対してノズル３１の下端部３２が固定されている。
【００５４】
第２駆動モータ２２の出力軸は、第２駆動軸として、Ｘ方向で、第２フレーム５２の穴、及び箱部４０の側面の開口穴を介して、箱部４０内に延在している。第２駆動軸の先端に第２歯車８２が固定されている。Ｘ方向の第２歯車８２の延長上の位置に直交点Ｃ０がある。第２駆動軸と主軸管４２とは距離を置き非接触である。
【００５５】
第２動力伝達機構部８０は、第１歯車８１、第２歯車８２を有する。第１歯車８１の回転中心軸は、主軸管４２に固定されている。第２歯車８２の回転中心軸は、第２駆動軸に固定されている。第２駆動モータ２２による出力軸の回転運動は、第２駆動軸、第２歯車８２から第１歯車８１を通じてトルク変換を伴って第２軸Ａ２の主軸管４２の回転運動として伝達される。
【００５６】
実施の形態では、第２動力伝達機構部８０は、交差軸動力伝達機構として、かさ歯車（ベベルギヤ）等で構成されている。第２歯車８２は、外周が円錐面になっており、その円錐面に歯が形成されている。第１歯車８１は、第２軸Ａ２の所定の回転角度範囲に対応させて、扇状の円板の円周部における直交点Ｃ０に向く方の側面が傾斜面となっており、その傾斜面に歯が形成されている。それら第１歯車８１の歯と第２歯車８２の歯とが嵌合している。第２動力伝達機構部８０は、このような機構に限らず適用可能であり、例えば、斜歯歯車（ヘリカルギヤ）、ウォームギヤ等も適用可能である。
【００５７】
第２軸Ａ２の回転駆動の際、第１歯車８１は、箱部４０から一部が出た状態で、第２軸Ａ２の周りに回転するように動く。その際、第１歯車８１は、他の部位に接触せずに可動する。
【００５８】
［噴水装置（３）］
図３は、図１の噴水装置を右側面から見たＹＺ平面図を示す。Ｙ方向の第２軸Ａ２における前面側（図３では左側）に端部２９が配置されており、背面側（図３では右側）に第２ロータリージョイント６２が配置されている。
【００５９】
第１軸Ａ１の回転角度、振り角を、回転角度φで示す。回転角度φの範囲を、φmin≦φ≦φmaxで示す。回転角度φの基準を、鉛直方向の第３軸Ａ３に対応させて、φ＝０°とし、最小値をφmin、最大値をφmaxとする。実施の形態では、φmin＝−７０°、φmax＝＋７０°である。なお、Ｙ方向で背面側に傾く方を、回転角度φの正方向、最大値φmaxとしている。即ち、ノズル３１は、第１軸Ａ１の周りに約１４０°の範囲で可動である。
【００６０】
第１駆動モータ１２の駆動に基づいて、第１軸Ａ１は、回転角度φの範囲内で回転可能である。これにより、ノズル３１は、回転角度φの範囲内で先端が傾くように動く。ノズル３１は、回転角度φの範囲内で、任意の位置に静止可能であり、所定の角速度での回転や往復運動等が可能である。ノズル３１は、回転角度φの状態に対応した方向に水を吐き出す。
【００６１】
なお、変形例として、回転角度φの範囲は、正の振り角の最大値φmaxと負の振り角の最小値φminとの絶対値が異なっていてもよい（｜φmin｜≠｜φmin｜）。例えば、φmin＝−６０°、φmax＝＋８０°、等でもよい。
【００６２】
第２ロータリージョイント６２は、詳しくは、固定部６２ａ、可動部６２ｂを有する。可動部６２ｂは、第２軸Ａ２の主軸管４２を含む部分が相当する。固定部６２ａは、ホルダー２８、及び配管６２ｃを含む部分が相当する。配管６２ｃは、９０°で折れ曲がる形状を持つ。固定部６２ａ内に可動部６２ｂが収容されている。可動部６２ｂは、固定部６２ａに対する第２軸Ａ２の回転が可能なように接続されている。配管６２ｃの一方端は、Ｙ方向前面向きで、主軸管４２に固定されている。配管６２ｃの他方端は、ホルダー２８の外で、Ｚ方向下向きで、配管６３の他方端に固定されている。
【００６３】
［噴水装置（４）］
図４は、図１の噴水装置を正面から見たＸＺ平面図を示す。Ｘ方向で、第１軸Ａ１の右側に端部１９や第１軸駆動部１１が配置されており、左側に第２軸駆動部２１が配置されている。Ｚ方向で、一番下の線は設置面３０１を示し、上の線は水面３０２を示す。噴水装置は、水面３０２より上にノズル３１の先端が出て、水面３０２より下に殆どの部分が収まるように設置されている。
【００６４】
第２軸Ａ２の回転角度、振り角を、回転角度θで示す。回転角度θの範囲を、θmin≦θ≦θmaxで示す。回転角度θの基準を、鉛直方向の第３軸Ａ３に対応させて、θ＝０°とし、最小値をθmin、最大値をθmaxとする。実施の形態では、θmin＝−７０°、θmax＝＋７０°である。なお、Ｘ方向で右側に傾く方を、回転角度θの正方向、最大値θmaxとしている。即ち、ノズル３１は、第２軸Ａ２の周りに約１４０°の範囲で可動である。
【００６５】
第２駆動モータ２２の駆動に基づいて、第２軸Ａ２は、回転角度θの範囲内で回転可能である。これにより、ノズル３１は、回転角度θの範囲内で先端が傾くように動く。ノズル３１は、回転角度θの範囲内で動作可能である。
【００６６】
なお、変形例として、回転角度θの範囲は、基準位置のθ＝０°に対して、正の振り角の最大値θmaxと負の振り角の最小値θminとの絶対値が異なっていてもよい（｜θmin｜≠｜θmin｜）。例えば、θmin＝−６０°、θmax＝＋８０°、等でもよい。
【００６７】
［噴水装置（５）］
図５は、図１の噴水装置を上面から見たＸＹ平面図を示す。接続配管部６０において、第１軸Ａ１の第１ロータリージョイント６１と、第２軸Ａ２の第２ロータリージョイント６２との間は、図５で斜め上方向に延在する配管６３によって接続されており、送水管として連通している。
【００６８】
第２軸駆動部２１では、第１軸駆動部１１の軸受け部１６と同様に、軸受け部２６等を有する。第２駆動モータ２２の出力軸５０１は、軸受け部２６の軸受け５０２に挿入されている。出力軸５０１は、第２フレーム５２の穴を貫通し、第２駆動軸５０３として、箱部４０内の第２歯車８２まで延在している。
【００６９】
［詳細（１）］
図６は、噴水装置の第１軸駆動部１１等の詳細構成を示す、正面から見たＸＺ平面図である。図６では、第１フレーム５１の付近における、第１軸駆動部１１、第１動力伝達機構部７０、給水部１８、第１ロータリージョイント６１等の拡大構成を示している。
【００７０】
第４軸Ａ４において、第１軸駆動部１１の第１駆動モータ１２は、プレート６０５を介して軸受け部１６に対して固定されている。プレート６０５は、カバー１３を固定している。保守の際にはプレート６０５におけるネジ止め等を解除することによりカバー１３や第１駆動モータ１２や軸受け部１６が取り外し可能である。
【００７１】
軸受け部１６は、軸受け６０２を含み、外周は防水のためにシールされている。第１駆動モータ１２の出力軸６０１は、第１駆動軸として、軸受け部１６の軸受け６０２に挿入されている。軸受け部１６は、第１フレーム５１の穴に固定されている。出力軸６０１である第１駆動軸は、第１フレーム５１の穴及び軸受け６０２を貫通し、第１フレーム５１の左側に出て、その第１駆動軸に第１歯車７１が固定されている。出力軸６０１の回転は、軸受け６０２を通じて第１歯車７１へ伝達される。
【００７２】
第１軸Ａ１の主軸管４１内に送水管６０３がある。主軸管４１の右端は、第１フレーム５１の穴を介して、ホルダーである給水部１８内に挿入されて、第１軸Ａ１の回転が可能なように支持されている。主軸管４１の左端は、第２歯車７２を介して、配管６１ｃに固定されている。
【００７３】
第１ロータリージョイント６１は、詳しくは、固定部６１ａ、可動部６１ｂを有する。固定部６１ａは、第１フレーム５１の一部、及び給水部１８を含む部分が相当する。可動部６１ｂは、主軸管４１の一部、及び配管６１ｃを含む部分が相当する。固定部６１ａ内に可動部６１ｂの一部が収容されている。可動部６１ｂは、固定部６１ａに対して第１軸Ａ１の回転が可能になっている。
【００７４】
［詳細（２）］
図７は、噴水装置の第２軸部２０等の詳細構成を示す、上面から見たＸＹ平面図である。図７では、箱部４０、第２動力伝達機構部８０、第２軸部２０、ノズル３１、第２ロータリージョイント６２等の付近の拡大構成を示す。
【００７５】
第２ロータリージョイント６２の固定部６２ａは、ホルダー２８や配管６２ｃを含み、箱部４０の背面側の側面に固定されている。第２ロータリージョイント６２の可動部６２ｂは、主軸管４２を含み、ホルダー２８内に収容されて、第２軸Ａ２の回転が可能なように接続されている。主軸管４２は、箱部４０の背面側の側面の軸受けを貫通し、箱部４０の前面側の側面の軸受けで端部２９が回転可能に支持されている。配管６２ｃは、主軸管４２内の送水管７０１と連通しており、更に送水管７０１はノズル３１の端部と連通している。
【００７６】
第１軸Ａ１における第２駆動軸５０３の先端に第２歯車８２が設けられている。第２歯車８２の外周の歯と、第１歯車８１の内側の円周部の歯とが嵌合している。第２歯車８２の回転に伴い、第１歯車８１は、第２軸Ａ２の周りに回転するように動く。第１歯車８１の回転に伴い、可動部６２ｂである主軸管４２が第２軸Ａ２で回転する。主軸管４２の回転に伴い、ノズル３１が第２軸Ａ２の周りに回転するように動く。
【００７７】
［噴水装置＿構成点］
実施の形態の噴水装置は、以下のような構成点を有する。
【００７８】
（１）  噴水装置は、回転軸である第１軸Ａ１及び第２軸Ａ２と、ノズル３１が延在する第３軸Ａ３と、を有し、第１軸Ａ１、第２軸Ａ２、及び第３軸Ａ３は直交して配置されており、それらの直交点Ｃ０にノズル３１が接続されている。第１軸駆動部１１は、第１軸Ａ１の付近の所定半径距離範囲内にある第４軸Ａ４に配置されており、第２軸駆動部２１は、第１軸Ａ１の同軸上に配置されている。噴水装置は、第１軸駆動部１１及び第２軸駆動部２１の両方が、第１軸Ａ１の同軸上で所定半径距離範囲内に配置されており、第２軸Ａ２の同軸上の位置には配置されていない。噴水装置は、第１軸Ａ１の同軸上、所定半径距離範囲内に、殆どの構成要素が配置されている。
【００７９】
第１軸駆動部１１及び第２軸駆動部２１に接続されている配線は、第１軸Ａ１の両端から出るように配置されており、直交点Ｃ０の付近には配置されていない。また、第１軸Ａ１の主軸管４１と第２軸Ａ２の主軸管４２とを接続する接続配管部６０を有する。接続配管部６０は、直交点Ｃ０から離れた位置に配置されている。接続配管部６０は、第１軸Ａ１の回転に伴って第１軸Ａ１の周りに回転するように動く。
【００８０】
二軸及びノズル３１の直交点Ｃ０の付近を含む領域に有する箱部４０では、駆動モータ、配線、配管等が配置されておらず、直交点Ｃ０の付近に配置されている物体が少ない。二軸の回転動作に伴って物体が動く際の軌跡の領域も小さい。よって、直交点Ｃ０の付近における占有スペースが小さい。また、駆動モータの配線が断線することも無い。
【００８１】
（２）  第２軸駆動部２１は、第２軸Ａ２ではなく第１軸Ａ１の同軸上の位置に設けられている。第１軸駆動部１１は、第１軸Ａ１の回転と共に、第１軸Ａ１に固定されている第２軸部２０等を一体的に動かす。第１軸駆動部１１は、第１軸Ａ１の回転駆動の際に、第２軸駆動部２１を動かす必要が無いので、駆動力及び駆動電力等が小さくて済む。
【００８２】
（３）  噴水装置は、二軸の直交点Ｃ０の位置にノズル３１が接続されるように配置されている。噴水装置では、所定の回転角度の範囲内で二軸を独立に回転駆動可能であり、所定範囲内でノズル３１を所望の方向に可変できる。この二軸回転駆動により、ノズル３１の先端位置を所望の軌跡で動かすことができる。
【００８３】
これにより、直交点Ｃ０から離れた位置にノズル３１が接続されている従来の構成と比べて、占有スペースが小さい。また、それと共に、ノズル３１の方向及び回転角度の範囲、噴水形状等を、鑑賞者の視線方向から見た場合に、視線方向に応じて同じにすることができ、鉛直方向の軸に対して対称的な形状にすることができる。この噴水装置は、ノズル３１の方向及び回転角度の範囲を広く確保できる。また、複数台の噴水装置が設置される場合にも、各噴水の方向等を揃えることも容易であり、設置の自由度が高い。この噴水装置は、設置の向きに依らずにノズル３１及び噴水の方向を自在に制御できる。この噴水装置では、噴水の方向や形状の自由度が高く、噴水の演出能力が高い。
【００８４】
［接続配管部］
接続配管部６０について補足する。ロータリージョイントは、固定部の送水管と可動部の送水管とを回転可能に接続し、両者間で送水するための機構部である。固定部と可動部との間はベアリングや回転用シール等で接続されている。
【００８５】
図８及び図９を用いて、第１軸Ａ１及び第２軸Ａ２の回転に伴う接続配管部６０の動き、状態について補足する。
【００８６】
図８は、噴水装置の第１軸Ａ１の＋４５°回転状態の概略配置を示す、右側面から見たＹＺ平面図である。図８では、第１軸駆動部１１により、図３の基準状態（φ＝０°）から、第１軸Ａ１を例えば＋４５°回転させた場合（φ＝＋４５°）の接続配管部６０やノズル３１等の状態を示す。第２軸Ａ２では回転しておらず、基準位置（θ＝０°）の状態である。ノズル３１、第２軸部２０、箱部４０、及び接続配管部６０等は、図３の状態から全体的に＋４５°で傾いた配置となっている。第１ロータリージョイント６１の可動部、配管６３、及び第２ロータリージョイント６２等も＋４５°で傾いた配置となっている。第１軸駆動部１１、第２軸駆動部２１、第１ロータリージョイント６１の固定部、送水口１７、等の位置及び向きは変わっていない。
【００８７】
図９は、噴水装置の第２軸Ａ２の＋４５°回転状態の概略配置を示す、正面から見たＸＺ平面図である。図９では、第２軸駆動部２１により、図４の基準状態（θ＝０°）から、第２軸Ａ２を例えば＋４５°で回転させた場合（θ＝＋４５°）の接続配管部６０やノズル３１等の状態を示す。第１軸Ａ１では回転しておらず、基準位置（φ＝０°）の状態である。
【００８８】
第２駆動軸及び第２歯車８２は、第１軸Ａ１の周りに＋４５°で回転している。第１歯車８１、及び第２ロータリージョイント６２の可動部である主軸管４２は、図４の状態から、第２軸Ａ２の周りに＋４５°で回転している。第２軸Ａ２の＋４５°回転により、ノズル３１は、第２軸Ａ２の周りに＋４５°で傾いた配置となっている。この際、接続配管部６０における第１ロータリージョイント６１、配管６３、第２ロータリージョイント６２の固定部、等の位置及び向きは図４の状態から変わっていない。
【００８９】
上記のように、第１軸Ａ１の回転や第２軸Ａ２の回転の際、接続配管部６０等を含め、各部が衝突せずに動作し、所定の角度範囲内での回転が実現される。
【００９０】
［二軸回転駆動＿補正制御］
噴水装置は、制御部１００から第１軸駆動部１１及び第２軸駆動部２１を駆動制御することにより、第１軸Ａ１及び第２軸Ａ２の二軸で独立の回転駆動を実現する。これにより、ノズル３１の向き及び先端位置を所定の範囲内で自在に制御でき、所望の噴水演出を実現できる。前述のように、第１軸Ａ１と第２軸Ａ２は、第２動力伝達機構部８０を通じて接続されている。第１軸Ａ１の回転の際には、第１軸駆動部１１から第１動力伝達機構部７０を通じて第１軸Ａ１の主軸管４１を回転させる。これにより、箱部４０、第２軸部２０等も回転し、ノズル３１が第１軸Ａ１の周りに回転するように動く。
【００９１】
ここで、前述のように、第２動力伝達機構部８０を介して第１軸Ａ１の第２駆動軸と第２軸Ａ２の主軸管４２とが接続されている。このことから、第１軸Ａ１の回転に伴い、第２動力伝達機構部８０を介して第２軸Ａ２の主軸管４２にも回転力が伝達され、第２軸Ａ２の主軸管４２を回転させる作用が働く。これにより、ノズル３１が第２軸Ａ２の周りにも回転するように動くことになる。
【００９２】
一方、第２軸Ａ２の回転駆動の際には、第２軸駆動部２１から第２動力伝達機構部８０を通じて第２軸Ａ２の主軸管４２を回転させる。この際には、第１軸Ａ１は第２軸Ａ２に伴って回転することはない。
【００９３】
そのため、実施の形態の噴水装置では、第１軸Ａ１のみを回転させる場合には、第１軸Ａ１の回転に伴って第２軸Ａ２が回転せずに回転角度状態を保持するように、制御部１００からの駆動制御で補正をかける。第２軸Ａ２のみを回転させる場合には、そのような補正は不要である。
【００９４】
［制御部］
図１０は、図１の噴水装置における制御部１００の機能ブロック構成を示す。図１０を用いて、上記補正制御を含む、制御部１００の第１軸Ａ１及び第２軸Ａ２の回転駆動制御について説明する。制御部１００は、スイング噴水制御システムに相当する。
【００９５】
上位システム１１０は、制御部１００等に上位の動作指令を与えるシステムである。上位システム１１０は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を含む構成を有する。上位システム１１０は、ユーザインタフェースを備え、ユーザによる入出力操作が可能である。ユーザは、上位システム１１０を操作して、噴水演出に関する情報入力等を行う。上位システム１１０は、その情報に基づいて、制御部１００やポンプ９０へ上位の動作指令を与える。制御部１００への上位の動作指令として、第１軸Ａ１への動作指令である第１軸動作指令信号２０１と、第２軸Ａ２への動作指令である第２軸動作指令信号２０２とを含む。
【００９６】
なお、上位システム１１０からポンプ９０への動作指令の例としては、高圧水の送水のオン／オフ、流量制御指令等がある。これにより、送水口１７から給水される高圧水の流量及び圧力が調整可能となっている。また、噴水システムとして照明装置が接続されている形態も可能であり、その場合、上位システム１１０から照明装置の照明のオン／オフや明るさ等が制御可能である。
【００９７】
制御部１００は、回路基板等で実現され、ＣＰＵ等によるソフトウェアプログラム処理、あるいはＡＳＩＣ等のハードウェア回路による処理等を実行する。制御部１００は、ユーザ設定可能であるプログラムや関数に基づいて、二軸の回転駆動の制御を行う。制御部１００は、二軸独立の回転駆動の実現のために、上記補正制御として、二軸の回転角度の補正を行う機能を有する。制御部１００は、第１駆動モータ１２及び第２駆動モータ２２を駆動制御することにより、第１軸Ａ１の回転角度φ及び第２軸Ａ２の回転角度θを独立に制御し、これによりノズル３１を所望の方向、先端位置及び動作軌跡等に制御する。
【００９８】
制御部１００は、上記機能に関する処理部として、第１変換部１０１、第２変換部１０２、補正変換部１０３を有する。
【００９９】
制御部１００は、上位システム１１０からの動作指令に基づいて、第１軸Ａ１の回転角度φから変換により第２軸Ａ２の回転角度θの補正値を得るように補正制御を行う。制御部１００は、第１軸Ａ１の回転に伴い第２軸Ａ２を回転させずに回転角度θを保持させる場合には、第２軸Ａ２の駆動に補正をかける。
【０１００】
第１変換部１０１は、上位システム１１０からの第１軸動作指令信号２０１を入力し、その第１軸動作指令信号２０１を入力値として所定の関数に当てはめ、その関数の出力値として、第１軸Ａ１の指令角度に変換する。第１軸Ａ１の指令角度は、第１軸Ａ１の回転角度φの指令値である。第１変換部１０１は、その第１軸Ａ１の指令角度に基づいて、第１駆動モータ動作指令値２０３を生成する。第１変換部１０１は、第１駆動モータ動作指令値２０３を出力する。
【０１０１】
第２変換部１０２は、上位システム１１０からの第２軸動作指令信号２０２を入力し、その第２軸動作指令信号２０２を入力値として所定の関数に当てはめ、その関数の出力値として、第２軸Ａ２の指令角度に変換する。第２軸Ａ２の指令角度は、第２軸Ａ２の回転角度θの指令値である。第２変換部１０２は、その第２軸Ａ２の指令角度に基づいて、第２駆動モータ上位動作指令角度２０４を生成する。第２駆動モータ上位動作指令角度２０４は、第２駆動モータ２２に関する上位動作指令角度であり、第２軸動作指令信号２０２のみで考えた場合の、第２軸Ａ２の回転角度θの位置を示す。第２変換部１０２は、第２駆動モータ上位動作指令角度２０４を出力する。
【０１０２】
補正変換部１０３は、第１駆動モータ動作指令値２０３を入力し、また、第２駆動モータ上位動作指令角度２０４を上位動作指令角度更新として入力する。補正変換部１０３は、それらの入力値を用いて、動作指令の補正値を生成する変換を行う。補正変換部１０３は、第２軸Ａ２の上位動作指令角度に、所定の補正演算を行って、第２軸Ａ２の動作指令角度を決定する。
【０１０３】
具体的には、補正変換部１０３は、第２駆動モータ上位動作指令角度２０４から、第１駆動モータ動作指令値２０３によって第２軸Ａ２が第２動力伝達機構部８０の第１歯車８１で動かされる角度量を減算する。後者の角度量をＫ１とする。即ち、［第２駆動モータ上位動作指令角度２０４］−［角度量Ｋ１］。これにより、補正変換部１０３は、第２駆動モータ２２に関する動作指令値の補正値を得て、第２駆動モータ動作指令値２０５として出力する。
【０１０４】
制御部１００は、第２駆動モータ上位動作指令角度２０４について、同一タイミングで、第１軸動作指令信号２０１に変化が無い場合には、補正が不要であるため、その第２駆動モータ上位動作指令角度２０４をそのまま第２駆動モータ動作指令値２０５として出力する。制御部１００は、同一タイミングで、第１軸動作指令信号２０１に変化が有る場合には、補正が必要なので、上記補正変換部１０３からの補正値を、第２駆動モータ動作指令値２０５として出力する。
【０１０５】
第１駆動モータ動作指令値２０３は、第１軸Ａ１への動作指令である第１軸駆動制御信号２０６として出力されて、第１軸駆動部１１の第１駆動モータ１２に入力される。第１駆動モータ１２により、第４軸Ａ４の回転駆動が行われ、第１動力伝達機構部７０を通じて、第１軸Ａ１の回転動作が行われ、指令された回転角度φの状態にされる。
【０１０６】
第２駆動モータ動作指令値２０５は、第２軸Ａ２への動作指令である第２軸駆動制御信号２０７として出力されて、第２軸駆動部２１の第２駆動モータ２２に入力される。第２駆動モータ２２により、第２駆動軸の回転駆動が行われ、第２動力伝達機構部８０を通じて、第２軸Ａ２の回転動作が行われ、指令された回転角度θの状態にされる。
【０１０７】
噴水演出に合わせて、上記二軸独立の回転駆動制御が行われる。これにより、ノズル３１の先端は、所定領域内において所定軌跡で動き、ノズル３１の先端から吐き出される水により噴水演出が実現される。なお、第１軸Ａ１及び第２軸Ａ２の両方を同時に回転させる場合には、上記補正制御の応用で実現できるので、説明を省略する。
【０１０８】
［噴水演出能力］
図１１及び図１２を用いて、噴水装置を用いた噴水演出能力等について説明する。
【０１０９】
図１１は、比較例の二軸駆動型の噴水装置における、複数台の噴水装置の設置状態や回転角度範囲の例を示す図である。図１１では、鑑賞者の視線方向から噴水装置及び噴水を見た場合の概略的な構成を示す。
【０１１０】
比較例の噴水装置では、第１軸及び第２軸が直交し、それらの直交点Ｅ０、もしくは、その直交点から第２軸上で離れた位置に、更に直交する向きでノズルが接続されている。
【０１１１】
図１１の（Ａ）は、比較例の同じ構成を持つ２台の噴水装置が、異なる向きで配置されている状態を示すＸＹ平面図である。噴水装置の筐体を概略的に矩形で示す。左側の第１の噴水装置は、第１軸が第１の向きであるＹ方向に延在するように配置されている。第２軸は、第１軸に直交してＸ方向で配置されている。第１軸と第２軸との直交点Ｅ０、もしくは第２軸上で直交点Ｅ０から離れた位置の点Ｅ１に、ノズルがＺ方向の向きで接続されている。右側の第２の噴水装置は、第１の噴水装置の向きに対して４５°傾いた向きで配置されている。
【０１１２】
鑑賞者の視線方向をＹ方向とする。２台の噴水装置を同じように動作させる、即ち同じ動作指令を与えるとする。例えば、第１軸を所定角度範囲内で回転させるとする。ノズルが直交点Ｅ０から離れた位置の点Ｅ１にある構成の場合、視線方向から見た第１軸の最大仰角範囲は、鉛直方向の軸に対して左右対称形状にはならない。また、２台の噴水装置を視線方向から見た場合、ノズル先端の動作範囲及び軌跡は、２台の噴水装置で異なるものになる。
【０１１３】
図１１の（Ｂ）は、図１１の（Ａ）の２台の噴水装置を視線方向から見たＸＺ平面を示す。左側の噴水装置の第１軸の回転角度の範囲は、直交点Ｅ０の場合には、範囲１１０１であり、直交点Ｅ０から離れた位置の点Ｅ１の場合には、範囲１１０２である。範囲１１０２では、Ｚ方向の軸に対して左右非対称形状になっている。また、右側の噴水装置の回転角度の範囲は、直交点Ｅ０の場合には、範囲１１０３であり、直交点Ｅ０から離れた位置の点Ｅ１の場合には、範囲１１０４である。範囲１１０４では、Ｚ方向の軸に対して左右非対称形状になっている。範囲１１０１に対して範囲１１０３は狭まって見える。範囲１１０２に対し範囲１１０４は狭まって見える。第２軸の回転動作についても同様であり、鑑賞者の視線方向から見ると、２台の噴水装置で回転角度及びノズル先端の動作範囲は、異なるものになる。
【０１１４】
複数台の噴水装置を有する噴水システムで、噴水装置の配置の向きが異なる場合において、ある鑑賞者の視線方向から噴水を見た場合に、複数の噴水の位置や軌跡が異なる。即ち、そのままでは、複数の噴水の位置や軌跡を揃える噴水演出を実現することはできない。それらを揃える噴水演出を実現したい場合には、例えば上位システムから各々の噴水装置に対して個別に異なる駆動制御を行うように複雑な指令が必要となる。
【０１１５】
一方、図１２は、実施の形態の噴水装置における、複数台の噴水装置の設置状態や回転角度範囲の例を示す。
【０１１６】
図１２の（Ａ）は、実施の形態の噴水装置を上面から見た概略を示すＸＺ平面図である。２台の同じ噴水装置を配置した例を示す。噴水装置の外形を概略的に矩形で示す。左側の噴水装置は、第１軸Ａ１がＹ方向となる向きで配置されている。右側の噴水装置は、第１軸Ａ１が左側の噴水装置の第１軸Ａ１のＹ方向に対して４５°傾いた向きで配置されている。
【０１１７】
実施の形態の噴水装置は、第１軸と第２軸との直交点Ｃ０にノズル３１が接続されている。よって、いずれの鑑賞者の視線方向から噴水装置の噴水を見た場合にも、第１軸Ａ１の回転角度φの最大仰角範囲を、左右対称形状にすることができる。
【０１１８】
範囲１２０１は、左側の噴水装置の上面における、第１軸Ａ１の回転角度φの可動の範囲、及び第２軸Ａ２の回転角度θの可動の範囲を合わせた、ノズル３１の先端の可動の範囲である円を示す。同様に、範囲１２０２は、右側の噴水装置の上面における、ノズル３１の先端の可動の範囲である円を示す。
【０１１９】
図１２の（Ｂ）は、図１２の（Ａ）の２台の噴水装置を視線方向であるＹ方向から見たＸＺ平面図を示す。いずれの噴水装置でも、ノズル３１の先端の動作範囲は、Ｚ方向の軸に対して左右対称形状となっている。左側の第１の噴水装置における視線方向から見た第１軸Ａ１の回転角度φの範囲を範囲１２１１で示す。右側の第２の噴水装置における視線方向から見た第１軸Ａ１の回転角度φの範囲を範囲１２１２で示す。範囲１２１１に対して範囲１２１２は狭まっている。
【０１２０】
また、範囲１２１３は、第２の噴水装置で、制御部１００から第１軸Ａ１及び第２軸Ａ２の二軸を適切に制御することにより、視線方向から見た場合にとり得る回転角度φの範囲を示す。この範囲１２１３は、範囲１２１２よりも広く、範囲１２１１と同じ見え方にすることができる。
【０１２１】
実施の形態の噴水装置は、二軸独立の回転駆動制御により、複数台の噴水装置が異なる向きで配置されている場合にも、鑑賞者の視線方向から見て複数台の噴水装置で回転角度範囲等を同じにすること、対称形状にすることが容易である。鑑賞者の視線方向から噴水を見た場合に、複数の噴水の位置や軌跡を揃えた噴水演出を実現することも容易である。即ち、実施の形態によれば、噴水演出力が高い噴水装置を提供できる。
【０１２２】
［実施の形態の効果等］
以上説明したように、実施の形態の二軸駆動型の噴水装置によれば、二軸の直交点Ｃ０及びノズル３１の付近の領域における占有スペースを小さくでき、噴水装置を小型にすることができる。直交点Ｃ０の付近における従来の駆動部、配線、配管等を削減することができる。第２軸駆動部２１が第２フレーム５２に対して固定されており、第２軸駆動部２１における配線が動くことが無く、断線のリスクも低減される。また、実施の形態によれば、二軸の駆動力等を比較的小さくすることができる。また、実施の形態によれば、ノズル３１の方向及び回転角度の範囲を広く確保でき、鑑賞者の視線方向から見た場合の噴水の演出能力を高くすることができる。
【０１２３】
実施の形態の噴水装置では、第１軸駆動部１１及び第２軸駆動部２１を、第１軸Ａ１の同軸上の所定半径距離範囲内に配置している。即ち、駆動部を含む噴水装置の主な構成要素を第１軸Ａ１に沿って配置しており、第２軸Ａ２の延在方向に配置される構成要素を少なくしている。これにより、第２軸Ａ２の延在方向における噴水装置の幅を従来よりも狭くし、噴水装置を小型にすることができ、噴水装置の設置スペースを小さくすることができる。複数台の噴水装置を並べて配置する場合にも、より小さいスペースで配置することができる。
【０１２４】
また、実施の形態では、第２軸Ａ２の同軸上には第２軸駆動部２１が配置されておらず、第１軸駆動部１１及び第２軸駆動部２１は位置が固定されており、第１軸Ａ１の回転に伴う回転は行われない。比較例では、第２軸の同軸上に第２軸駆動部が配置されており、第１軸の回転に伴う回転が行われる。第２軸部２０の重量は、比較例に対して軽くなっている。そのため、第１軸駆動部１１からの第１軸Ａ１の回転駆動の際には、第１軸部１０と共に第２軸部２０を回転させるために必要な駆動力を小さくすることができ、比較例よりも安定した駆動が可能であり、駆動電力等も低減できる。
【０１２５】
実施の形態では、直交点Ｃ０の付近には軸駆動部の配線等が配置されていないので、第１軸Ａ１や第２軸Ａ２の回転に伴って直交点Ｃ０の付近で配線等が動くことも無く、安定した回転駆動が可能である。
【０１２６】
実施の形態では、直交点Ｃ０の周りにおける回転動作する部位の数が少なく体積が小さいので、より低い水位、即ち設置面と水面との距離が短い場合にも、設置が容易である。
【０１２７】
実施の形態では、制御部１００のプログラム及び関数に基づいて、二軸を独立で自在に回転制御でき、ノズル３１を所定範囲内で自在に動かすことができる。これにより、ノズル３１の先端を、円、楕円、八の字等の軌跡で変則的に動かすことも可能であり、多様な噴水演出が可能である。
【０１２８】
［他の実施の形態］
図１３は、他の実施の形態の噴水装置の構成として、正面から見たＸＺ平面図を示す。他の実施の形態の噴水装置における基本的な構成は上述の実施の形態（図４）に示す構成と同様であるので、図４と異なる部分について説明する。
【０１２９】
この噴水装置は、複数本のノズル３１ｂを有する。図１３の構成では、ノズル３１ｂを、第２軸Ａ２の主軸管４２の直交点Ｃ０に対して１２０°の間隔で三本備えている。それぞれのノズル３１ｂが第２軸Ａ２に対して回転可能とするために、ノズル３１ｂの長さに対して箱部４０ｂ（ノズル保持部）のＸ軸方向の寸法を、図４の箱部４０に比べて大きくなるようにしている。箱部４０ｂと同様に、接続配管部６０ｂの配管６３ｂや第３フレーム５３ｂについても、図４の接続配管部６０の配管６３や第３フレーム５３に比べてＸ軸方向の寸法が大きい。
【０１３０】
第２動力伝達機構部８０における第１歯車８１ｂは、図４の第１歯車８１とは異なり、円状のかさ歯車としており、回転角度の制限無く３６０°の無限回転を可能としている。このような構造とすることにより、ノズル３１ｂは箱部４０ｂの内側において制限無く回転することができる。この噴水装置では、上述の実施の形態と同様に、軸駆動部の駆動モータがフレームの外側に配置されており駆動モータ自体が回転することは無いので、３本のノズル３１ｂは、第２軸Ａ２の周りを３６０°の無限回転することが可能となる。
【０１３１】
また、水面がノズル３１ｂの先端と直交点Ｃ０との中間位置よりも上方となるようにすれば、ノズル３１ｂが複数本同時に水面から出ることは無く、演出上の利点となる。
【０１３２】
なお、この実施の形態ではノズル３１ｂを３本としたが、９０°間隔で４本設けてもよいし、他の本数としてもよい。
【０１３３】
［変形例］
実施の形態の噴水装置の変形例として、以下が挙げられる。
【０１３４】
（１）  前述の実施の形態では、第１軸駆動部１１を第４軸Ａ４に設ける形態としたが、これに限らず可能である。前述の実施の形態では、第４軸Ａ４に第１軸駆動部１１を配置することにより、噴水装置のＸ方向の幅を小さくすることができる。また、保守の際には、第１フレーム５１から第１軸駆動部１１を取り外し可能であり、例えばカバー１３内に浸水した場合等にも、第１駆動モータ１２や軸受け部１６を保守可能である。それに対し、変形例として、第１軸Ａ１の長さを延長し、第１軸Ａ１の同軸上の位置、例えば端部１９やその延長上の位置に、第１軸駆動部１１を配置してもよい。この変形例の場合、噴水装置のＸ方向の幅はより大きくなるが、第４軸Ａ４が不要で、Ｚ方向の高さを小さくすることができる。また、第１動力伝達機構部７０等が削減できる。第１軸部１０を支持するフレームの数については３以上に増やされてもよい。
【０１３５】
（２）  前述の実施の形態では、第１軸駆動部１１が配置される第４軸Ａ４の位置を、第１軸Ａ１の端部１９のＺ方向の下方の位置としたが、これに限らず、第１軸Ａ１の付近の所定半径距離範囲内の位置であれば可能である。例えば、第１軸Ａ１に対してＹ方向の前面側や背面側の位置としてもよい。この変形例では、その第４軸Ａ４の位置に沿って、第１軸駆動部１１、第１フレーム５１の穴、第１歯車７１等が配置される。この場合、噴水装置のＹ方向の幅が大きくなる代わりに、Ｚ方向の高さを小さくすることができる。
【０１３６】
（３）  前述の実施の形態では、箱部４０において、直交点Ｃ０に対してＹ方向で前面側の位置に、第２動力伝達機構部８０の構成要素である第１歯車８１が配置されている。これに限らず、変形例として、直交点Ｃ０に対してＹ方向で背面側の位置に、第１歯車８１等が配置されてもよい。
【０１３７】
以上、本発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【０１３８】
１０…第１軸部、１１…第１軸駆動部、１２…第１駆動モータ、１３，２３…カバー、１４，２４…浸水センサ、１５，２５…配線管、１６，２６…軸受け部、１７…送水口、１８…給水部、１９…端部、２０…第２軸部、２１…第２軸駆動部、２２…第２駆動モータ、２８…ホルダー、２９…端部、３０…吐出しノズル部、３１，３１ｂ…ノズル、４０，４０ｂ…箱部、４１…主軸管、４２…主軸管、５０…台、５１…第１フレーム、５２…第２フレーム、５３，５３ｂ…第３フレーム、６０，６０ｂ…接続配管部、６１…第１ロータリージョイント、６２…第２ロータリージョイント、６３，６３ｂ…配管、７０…第１動力伝達機構部、７１…第１歯車、７２…第２歯車、８０…第２動力伝達機構部、８１，８１ｂ…第１歯車、８２…第２歯車、９０…ポンプ、１００…制御部、１１０…上位システム。
【図１】
0006591869.tif 000002
【図２】
0006591869.tif 000003
【図３】
0006591869.tif 000004
【図４】
0006591869.tif 000005
【図５】
0006591869.tif 000006
【図６】
0006591869.tif 000007
【図７】
0006591869.tif 000008
【図８】
0006591869.tif 000009
【図９】
0006591869.tif 000010
【図１０】
0006591869.tif 000011
【図１１】
0006591869.tif 000012
【図１２】
0006591869.tif 000013
【図１３】
0006591869.tif 000014