(57)【要約】【課題】装置を小型化できるとともに、駆動伝達トルクの調整が容易で、かつ長期に亘る一定の駆動伝達トルクによる安定した動作が期待できるカメラヘッド駆動装置を提供することを課題とする。【解決手段】歯車２１に設定値を超える回転トルクがが加わると、クラッチ板２２が拡径方向に弾性変形し、クラッチ板２２の切り込み部２２ｄが一時的に開いて、クラッチ板２２に形成された辺２２ｓと回転軸１１に形成された係合部１２との係合が一時的に解かれ、回転軸１１の回転駆動トルクが歯車２１に対して開放される。【選択図】    図１
2008025729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
係合部を有する回転軸を備えた正逆回転可能なモータと、
前記モータの回転軸に嵌合され、両側面に凹陥部を有する歯車と、
前記歯車の両凹陥部に収納され、前記回転軸の係合部と係合して前記回転軸の回転力を前記歯車に伝達可能であり、前記歯車に設定値を超える回転トルクが加わったとき拡径方向に弾性変形して前記回転軸の係合部との係合が解除される一対のクラッチ板と、
前記歯車の回転トルクを受けて姿勢制御されるカメラヘッドと
を具備したことを特徴とするカメラヘッド駆動装置。
【請求項２】
前記回転軸の係合部に、平坦面部を設け、前記クラッチ板に、前記回転軸の平坦面部に係合する辺部を有し、前記回転軸が貫通する孔部と、該孔部を開放する切り込み部とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のカメラヘッド駆動装置。
【請求項３】
前記歯車の凹陥部に、係合ピンを設け、前記クラッチ板に、前記係合ピンが貫通する係合孔を設けたことを特徴とする請求項２に記載のカメラヘッド駆動装置。
【請求項４】
前記歯車の凹陥部に収納する前記クラッチ板の枚数により、前記モータの伝達トルクを調整可能にしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のカメラヘッド駆動装置。
【請求項５】
前記回転軸は、少なくとも一つの平坦面部を有する非円形状とした係合部を有する請求項１または請求項２に記載のカメラヘッド駆動装置。
【請求項６】
前記カメラヘッドは、前記歯車の回転トルクを受けて、前記カメラヘッドの光軸に対し旋回することを特徴とする請求項１記載のカメラヘッド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水道管、下水管、ガス管などを検査する自走式の管内検査カメラシステムに適用して好適なカメラヘッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道管、下水管、ガス管などを検査する自走式管内検査カメラシステムに適用されるカメラヘッド駆動装置（例えば首振り機構）においては、遠隔操作に伴うモータの回転駆動によりカメラヘッドを、例えば光軸に対して旋回可能にしている。このカメラヘッドの旋回駆動により、検査対象管内の側周壁を含む管内画像の撮影による管内検査を可能にしている。
【０００３】
この種、自走式管内検査カメラシステムのカメラヘッド駆動装置に於いては、カメラヘッドの旋回動作を妨げる使用上の障害に対して、旋回駆動用モータを過負荷による損壊から回避するための手段が必要とされる。そこで、従来では、旋回駆動用モータの回転駆動力をカメラヘッドの旋回機構に伝達する駆動伝達機構に、回転軸の軸方向に摩擦板を押し付けてモータの駆動伝達トルクを制御するクラッチ機構が設けられていた。
【特許文献１】特開平１０−１９７９２５号公報
【特許文献２】特開２００２−２７６６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記したような摩擦を利用したクラッチ機構は、摩擦板（クラッチ板）を軸方向に押し付ける構造であることから、クラッチ機構全体の構造が大型化するとともに、駆動伝達トルクの調整が難しく、また、摩擦板の経年変化、摩擦板への不純物付着等により、モータの駆動伝達トルクが変化し、長期に亘る一定の駆動伝達トルクによる安定した動作が期待できないという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、管内検査カメラシステムに適用されるカメラヘッド駆動装置に於いて、小型化が図れるとともに、駆動伝達トルクの調整が容易で、かつ長期に亘る一定の駆動伝達トルクによる安定した動作が期待できるカメラヘッド駆動装置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】
【０００６】
本発明は、管内検査カメラシステムに適用されるカメラヘッド駆動装置に於いて、係合部を有する回転軸を備えた正逆回転可能なモータと、前記モータの回転軸に嵌合され、両側面に凹陥部を有する歯車と、前記歯車の両凹陥部に収納され、前記回転軸の係合部と係合して前記回転軸の回転力を前記歯車に伝達可能であり、前記歯車に設定値を超える回転トルクが加わったとき拡径方向に弾性変形して前記回転軸の係合部との係合が解除される一対のクラッチ板と、前記歯車に歯合し前記歯車の回転トルクを受けて姿勢制御されるカメラヘッドとを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のカメラヘッド駆動装置によれば、装置の小型化が図れるとともに、駆動伝達トルクの調整が容易で、長期に亘る一定の駆動伝達トルクによる安定した動作が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
本発明の実施形態に係るカメラヘッド駆動装置の構成を図１乃至図３に示す。図１はカメラヘッド駆動装置に設けられるクラッチ機構の構成を示す分解斜視図、図２は同側断面図、図３はカメラヘッドを旋回駆動するカメラヘッド駆動装置の構成を示す側断面図である。
【０００９】
カメラヘッド駆動装置に設けられるクラッチ機構は、図１および図２に示すように、モータ１０と、歯車２１と、クラッチ板２２，２２とを有して構成される。
【００１０】
モータ１０は、係合部１２を有する回転軸１１を備えている。ここでは、上記係合部１２を、断面Ｄ形状に面取りした平坦面部により形成している。このモータ１０は、モータ取付金具１５に取り付けられ、図３に示すように、カメラヘッド駆動装置１の筐体内に固定されて、図示しない駆動回路により、正逆回転駆動制御される。
【００１１】
上記モータ１０の回転軸１１には、歯車２１が嵌合されるとともに、この歯車２１を挟んで、一対のクラッチ板２２，２２、およびワッシャ２３，２３が嵌合される。このモータ１０の回転軸１１に嵌合された歯車２１と一対のクラッチ板２２，２２、およびワッシャ２３，２３は、それぞれガード部材２４により軸方向に対して位置規制される。
【００１２】
歯車２１は、図１および図２に示すように、貫通孔（軸孔）２１ａと、凹陥部２１ｈと、係合ピン２１ｐとを有して構成される。貫通孔２１ａはモータ１０の回転軸１１に嵌合される。この嵌合により歯車２１がモータ１０の回転軸１１に回転自在に支持される。凹陥部２１ｈは、歯車２１の両側面に形成され、その凹陥底部に係合ピン２１ｐが立設されている。
【００１３】
クラッチ板２２は、回転軸１１の係合部１２に係合する辺２２ｓを形成した貫通孔（軸孔）２２ａと、この貫通孔２２ａの一部をクラッチ板２２の外周に開放してクラッチ板２２を拡径方向に弾性変形可能にする切り込み部２２ｄと、前記歯車２１の係合ピン２１ｐが緩挿される係合孔２２ｈとを有して構成される。この係合孔２２ｈに係合ピン２１ｐが緩挿され、クラッチ板２２が係合ピン２１ｐを介して歯車２１と一体に回転する。
【００１４】
このクラッチ板２２は、歯車２１の両側に形成された各凹陥部２１ｈに収納され、回転軸１１の係合部１２に係合して、回転軸１１の回転力を歯車２１に伝達する。歯車２１に収納されたクラッチ板２２は、歯車２１に、設定値を超える回転トルクが加わったとき、拡径方向に弾性変形して、回転軸１１の係合部との係合を解除する。すなわち、歯車２１に、設定値を超える回転トルクが加わると、回転軸１１の回転力により、クラッチ板２２の切り込み部２２ｄが開いて、回転軸１１に形成した係合部１２と、クラッチ板２２に形成した辺２２ｓとの係合が解かれ、回転軸１１の回転駆動トルクを歯車２１から開放する（回転駆動トルクを逃がす）。なお、図１に於いては、歯車２１の各凹陥部２１ｈに収納するクラッチ板２２を１枚のみ示しているが、図２に於いては、歯車２１の各凹陥部２１ｈに、２枚のクラッチ板２２を収納した例を示している。
【００１５】
このクラッチ板２２を用いたクラッチ機構の駆動伝達トルクは、モータ１０の回転軸１１に係合して歯車２１の凹陥部２１ｈに収納されるクラッチ板２２の枚数により調整可能であり、歯車２１の凹陥部２１ｈに収納されるクラッチ板２２の枚数を増減することで、所望する任意の駆動伝達トルクを設定できる。図２に示す例では、歯車２１の両側面に形成された各凹陥部２１ｈに、それぞれ２枚のクラッチ板２２，２２を設けて、モータ１０の正転、逆転に対して、それぞれ同じ駆動伝達係数に設定している。
【００１６】
上記クラッチ板２２，２２を収納した歯車２１は、図３に示すように、カメラヘッド２を図示矢印方向に旋回可能に支持するカメラヘッド回転支持機構３２に設けられた主歯車３１に歯合される。この主歯車３１の回転に伴い、カメラヘッド２に収納された管内撮影用のカメラ３が、カメラ３の光軸に対し、図示矢印で示す方向に旋回して、検査対象管内の側周壁を含む管内を撮影可能に姿勢制御される。
【００１７】
上記構成に於いて、通常動作時は、図示しない駆動回路によりモータ１０が正転若しくは逆転駆動制御されることにより、回転軸１１の回転が、回転軸１１に係合されたクラッチ板２２を介して、歯車２１に伝達される。この際は、クラッチ板２２に形成された辺２２ｓが回転軸１１に形成された係合部１２に係合されて、回転軸１１の回転がクラッチ板２２，２２を介し、歯車２１に伝達される。さらに歯車２１の回転が歯車２１に歯合された主歯車３１に伝達され、この主歯車３１の回転に伴って、カメラ３を収納したカメラヘッド２が旋回駆動される。
【００１８】
このカメラヘッド２の旋回駆動時に於いて、カメラヘッド２が、例えば障害物に接触する等、カメラヘッド２の旋回動作を妨げる事象が発生して、歯車２１に設定値を超える回転トルクが加わると、歯車２１の凹陥部２１ｈに収納されたクラッチ板２２が拡径方向に弾性変形し、クラッチ板２２の切り込み部２２ｄが一時的に開いて、クラッチ板２２に形成された辺２２ｓと、回転軸１１に形成された係合部１２との係合が一時的に解除され、回転軸１１の回転駆動トルクが歯車２１に対して開放される。
【００１９】
これにより、カメラヘッド２の旋回動作を妨げる事象発生に伴う、カメラヘッド２への過度の旋回駆動力の伝達に対して、カメラヘッド２、カメラヘッド回転支持機構３２、およびモータ１０の損傷を確実に回避できるとともに、クラッチ板２２を歯車２１の凹陥部２１ｈに収納した構造であることから、装置を小型化できる。さらに摩擦を利用したクラッチ機構を用いた構成に比し、駆動伝達トルクの調整が容易で、かつ長期に亘る一定の駆動伝達トルクによる安定した動作を維持することができる。
【００２０】
なお、上記図１および図２に示したクラッチ機構は、上記図３に示したカメラヘッド旋回駆動部の駆動制御にのみでなく、例えばカメラヘッドの左右方向、若しくは上下方向の首振り機構等、他の駆動機構に適用可能である。また、上記したクラッチ機構の構成も図１および図２に示した構成に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、回転軸１１の一部両側に平行する一対の平坦面を形成して、所謂ダブルＤタイプの非円形状の係合部を形成し、クラッチ板２２に、上記非円形状の係合部に係合する一対の辺を設けた構成としてもよい。また、歯車２１の凹陥部２１ｈに設けた係合ピン２１ｐと、この係合ピン２１ｐが緩挿される、クラッチ板２２に設けた係合孔２２ｈとに代わり、例えば歯車２１の凹陥部２１ｈに突状部を設け、クラッチ板２２に、上記突状部に係合する溝部を設けて、歯車２１に対するクラッチ板２２の回転を制止する構造とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るカメラヘッド駆動装置に設けられるクラッチ機構の構成を示す分解斜視図。
【図２】上記実施形態に係るカメラヘッド駆動装置に設けられるクラッチ機構の構成を示す側断面図。
【図３】上記実施形態に係るカメラヘッド駆動装置のカメラヘッド旋回機構を示す分解斜視図。
【符号の説明】
【００２２】
１…カメラヘッド駆動装置、２…カメラヘッド、３…管内撮影用のカメラ、１０…モータ、１１…回転軸、１２…係合部、１５…モータ取付金具、２１…歯車、２１ａ…貫通孔（軸孔）、２１ｈ…凹陥部、２１ｐ…係合ピン、２２…クラッチ板、２２ａ…貫通孔（軸孔）、２２ｓ…係合部に係合する辺、２２ｄ…切り込み部、２２ｈ…係合孔、２３…ワッシャ、２４…ガード部材、３１…主歯車、３２…カメラヘッド回転支持機構。
【図１】
2008025729.tif 000003
【図２】
2008025729.tif 000004
【図３】
2008025729.tif 000005