(57)【要約】【課題】停止位置に対しリミットスイッチを１個設けるだけで、デフレクターの高速移動と高い位置決め停止精度を可能とする。【解決手段】近距離射程制御部８ａは、遠距離射程位置２ｂから近距離射程位置２ａへ移動する際に、デフレクター２を高速移動して第１リミットスイッチ４ａがオンしたときに駆動を停止した後に逆方向に低速移動させ、第１リミットスイッチ４ａがオフした時に逆方向に低速移動させて再び第１リミットスイッチ４ａがオンした時に駆動を停止させる。遠距離射程制御部８ｂは、近距離射程位置２ａから遠距離射程位置２ｂへを移動する際にデフレクター２を高速移動して第２リミットスイッチがオンしたときに駆動を停止した後に逆方向に低速移動させ、第２リミットスイッチがオフした時に逆方向に低速移動させて再び第２リミットスイッチがオンした時に駆動を停止させる。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デフレクターを放水銃における放水口の前の近距離射程位置と放水口の前から外れた遠距離射程位置との間で移動させて射程距離を切替える切替駆動部と、
前記デフレクターを近距離射程位置に移動した時にオンする第１リミットスイッチと、
前記デフレクターを遠距離射程位置に移動した時にオンする第２リミットスイッチと、
前記遠距離射程位置から近距離射程位置へ前記デフレクターを移動する際に、前記デフレクターを高速移動して前記第１リミットスイッチがオンしたときに駆動を停止した後に逆方向に低速移動させ、前記第１リミットスイッチがオフした時に逆方向に低速移動させて再び前記第１リミットスイッチがオンした時に駆動を停止させる近距離射程制御部と、
前記近距離射程位置から遠距離射程位置へ前記デフレクターを移動する際に、前記デフレクターを高速移動して前記第２リミットスイッチがオンしたときに駆動を停止した後に逆方向に低速移動させ、前記第２リミットスイッチがオフした時に逆方向に低速移動させて再び前記第２リミットスイッチがオンした時に駆動を停止させる遠距離射程制御部と、
を設けたことを特徴とする放水銃の制御装置。
【請求項２】
デフレクターを放水銃における放水口の前の近距離射程位置と放水口の前から外れた遠距離射程位置との間で移動させて射程距離を切替える切替駆動部と、前記デフレクターを近距離射程位置に移動した時にオンする第１リミットスイッチと、前記デフレクターを遠距離射程位置に移動した時にオンする第２リミットスイッチとを備えた放水銃の制御方法に於いて、
前記遠距離射程位置から近距離射程位置へ前記デフレクターを移動する際に、前記デフレクターを高速移動して前記第１リミットスイッチがオンしたときに駆動を停止した後に逆方向に低速移動させ、前記第１リミットスイッチがオフした時に逆方向に低速移動させて再び前記第１リミットスイッチがオンした時に駆動を停止させ、
前記近距離射程位置から遠距離射程位置へ前記デフレクターを移動する際に、前記デフレクターを高速移動して前記第２リミットスイッチがオンしたときに駆動を停止した後に逆方向に低速移動させ、前記第２リミットスイッチがオフした時に逆方向に低速移動させて再び前記第２リミットスイッチがオンした時に駆動を停止させることを特徴とする放水銃の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放水銃の放水口の前にデフレクターを位置させることで放水距離を近距離射程に制御する放水銃の制御装置及び制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、体育館など比較的広い空間を防護区画として消火用水の放水により消火する放水銃においては、放水銃の放水口の前にデフレクターを位置させ、デフレクターに放水した水を当てることで放水距離を近距離とする射程制御を行っている。
【０００３】
このような放水銃の射程制御にあっては、モータ駆動により移動されるデフレクターの停止位置にリミットスイッチを配置し、リミットスイッチのオンによるデフレクターの停止位置への到達でモータ駆動を停止させるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２３０６３号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、停止位置をリミットスイッチにより検出してモータ駆動を停止する射程制御にあっては、停止位置にリミットスイッチを設けるだけの単純な方法では、リミットスイッチのオンでモータを停止させると、惰性と停止までの遅れ時間によりオーバーランし、正確に予定した位置に停止させることができない。
【０００６】
このため停止制御に伴うオーバーランを考慮してリミットスイッチの設置位置を調整する方法がとられている。しかし、この方法は調整に手間と時間がかかり、また定期的に停止位置を確認して調整しなおす必要があり、維持管理が大変になる。
【０００７】
またオーバーランを起さないような低速で動作させる方法もあるが、デフレクターの切替えに時間がかかり過ぎる問題がある。
【０００８】
更に、停止位置とその手前の２箇所にリミットスイッチを配置し、最初はデフレクターを高速移動させ、手前のリミットスイッチがオンしたら、高速からオーバーランしないような低速移動に切替え、低速移動中に停止位置のリミットスイッチがオンしたらモータ駆動を停止させ、オーバーランすることなくデフレクターを正確に予定した位置に停止させる方法も考えられる。
【０００９】
しかし、この方法は、停止位置とその手前の２箇所にリミットスイッチを配置する必要があり、位置決め制御に使用するリミットスイッチの数が増加し、その設置スペースを確保する必要から放水銃について構造上の制約で出るなどの問題がある。
【００１０】
本発明は、停止位置に対しリミットスイッチを１個設けるだけで、デフレクターの高速移動と高い位置決め精度での停止を可能とする放水銃の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。即ち、本発明による放水銃の制御装置は、デフレクターを放水銃における放水口の前の近距離射程位置と放水口の前から外れた遠距離射程位置との間で移動させて射程距離を切替える切替え駆動部と、デフレクターを近距離射程位置に移動した時にオンする第１リミットスイッチと、デフレクターを遠距離射程位置に移動した時にオンする第２リミットスイッチと、遠距離射程位置から近距離射程位置へデフレクターを移動する際にデフレクターを高速移動して第１リミットスイッチがオンしたときに駆動を停止した後に逆方向に低速移動させ、第１リミットスイッチがオフした時に逆方向に低速移動させて再び第１リミットスイッチがオンした時に駆動を停止させ近距離射程制御部と、近距離射程位置から遠距離射程位置へデフレクターを移動する際にデフレクターを高速移動して第２リミットスイッチがオンしたときに駆動を停止した後に逆方向に低速移動させ、第２リミットスイッチがオフした時に逆方向に低速移動させて再び第２リミットスイッチがオンした時に駆動を停止させる遠距離射程制御部とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
このように本発明は、停止位置に配置したリミットスイッチに高速から低速への切替え検知と停止検知の機能を兼用させ、停止位置に単一のリミットスイッチを設けるだけ良いことから調整が簡単であり、デフレクターを高速移動して規定の停止位置に正確に止めることができる。
【００１３】
本発明は放水銃の制御方法を提供する。即ち本発明は、デフレクターを放水銃における放水口の前の近距離射程位置と放水口の前から外れた遠距離射程位置との間で移動させて射程距離を切替える切替え駆動部と、デフレクターを近距離射程位置に移動した時にオンする第１リミットスイッチと、デフレクターを遠距離射程位置に移動した時にオンする第２リミットスイッチとを備えた放水銃の制御方法に於いて、
遠距離射程位置から近距離射程位置へデフレクターを移動する際に、デフレクターを高速移動して第１リミットスイッチがオンしたときに駆動を停止した後に逆方向に低速移動させ、第１リミットスイッチがオフした時に逆方向に低速移動させて再びリミットスイッチがオンした時に駆動を停止させ、
近距離射程位置から遠距離射程位置へデフレクターを移動する際に、デフレクターを高速移動して第２リミットスイッチがオンしたときに駆動を停止した後に逆方向に低速移動させ、第２リミットスイッチがオフした時に逆方向に低速移動させて再び第２リミットスイッチがオンした時に駆動を停止させることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の射程制御が適用される放水銃の説明図である。図１（Ａ）において、放水銃１は、下部から立ち上がって横方向に屈曲して先端に放水口１ａを開口している。この放水銃１には、遠距離射程と近距離射程を切り替えるデフレクター２が、デフレクター回転軸３により装着されている。
【００１５】
デフレクター２は図１（Ａ）のように、デフレクター２が放水口１ａの前に位置するデフレクター近距離射程位置２ａと、デフレクター２が放水口１ａから下側に外れた位置となるデフレクター遠距離射程位置２ｂとの間で切り替えられる。
【００１６】
デフレクター遠距離射程位置２ｂの場合には、放水銃１の放水口１ａの前にデフレクター２が位置しないことから、放水銃１から放出された水はそのまま防護区画に放水され、例えば４０ｍの放水距離が得られる。
【００１７】
これに対し、デフレクター２を放水口１ａの前部に位置させるデフレクター近距離射程位置２ａに切り替えると、放水口１ａから放出された水はデフレクター２に当たって分散され、放水距離は例えば１０ｍまでといった近距離射程となる。
【００１８】
図２は本発明におけるデフレクターの切替駆動部の説明図である。図２において、デフレクター２の切替駆動部は、後の説明で明らかにする制御装置からの制御信号Ｅ３により駆動されるモータ９を備えており、モータ９の回転をギアボックス１０を介してパワーシリンダ１１に伝達している。
【００１９】
パワーシリンダ１１は右側をシリンダ回転軸１２により放水銃１側に連結しており、左側をデフレクター連結軸１３によりデフレクター２に連結している。パワーシリンダ１１はモータ９の回転方向に応じて軸方向に伸び縮みする。
【００２０】
即ち、モータ９の回転をギアボックス１０により減速して、パワーシリンダ１１のシリンダ回転軸１２側に内蔵したシャフトに伝達し、このスクリューシャフトに対しパワーシリンダ１１のデフレクター連結軸１３側に設けているスクリュー穴を備えたスライダにスクリューシャフトを嵌め合わせ、スクリューシャフトの回転方向に応じてスライダ側が左右に移動し、パワーシリンダ１１を伸び縮みさせることができる。
【００２１】
図２のデフレクター２は、デフレクター遠距離射程位置２ｂにあり、この状態でモータ９によりパワーシリンダ１１を縮める方向に駆動すると、シリンダ回転軸１２を中心にデフレクター２は右回りに回動し、実線で示しているデフレクター遠距離射程位置２こから点線で示すデフレクター近距離射程位置２ａに移動させることができる。
【００２２】
逆に、デフレクター近距離射程位置２ａからデフレクター遠距離射程位置２ｂに切り替える場合には、モータ９を逆方向に回転駆動し、パワーシリンダ１１を延ばすことで、シリンダ回転軸１２を中心にデフレクター２が左回りに回動し、デフレクター遠距離射程位置２ｂに切り替えることができる。
【００２３】
図３は本発明による放水銃制御の実施形態を近距離射程制御側のリミットスイッチについて示した説明図である。図３において、放水銃１のデフレクター２にはデフレクター回転軸３と一体に回転するカム円板５ａが設けられており、カム円板５ａにはカム突起６ａが設けられている。
【００２４】
このカム円板５ａに対応して放水銃１側に固定されてリミットスイッチ（第１リミットスイッチ）４ａが設けられている。カム突起６ａは、デフレクター２が図示のデフレクター遠距離射程位置２ｂにあるときはリミットスイッチ４ａから離れてリミットスイッチ４ａをオフとしている。
【００２５】
またデフレクター２をデフレクター近距離射程位置２ａに移動させたとき、カム突起６ａがリミットスイッチ４ａのスイッチレバーを押し上げてオンするようにしている。即ち、デフレクター２が左回りに回動してカム突起６ａがリミットスイッチ４ａをオンする位置が、デフレクター近距離射程位置２ａを与える停止位置となる。
【００２６】
制御装置７は、放水銃１に設けているデフレクター２の近距離射程制御と遠距離射程制御を行う。このため制御装置７に対しては、放水銃１側に設けている近距離射程用のリミットスイッチ４ａ、図４で明らかにする遠距離射程用のリミットスイッチ（第２リミットスイッチ）４ｂからの検出信号Ｅ２を入力し、更に図２に示した切替駆動部のモータ９に対する制御信号Ｅ３を出力している。
【００２７】
制御装置７には近距離射程制御部８ａと遠距離射程制御部８ｂが設けられる。近距離射程制御部８ａ及び遠距離射程制御部８ｂは、例えばＭＰＵのプログラム制御による機能として実現される。
【００２８】
図４は本発明による放水銃制御の実施形態を遠距離射程側のリミットスイッチについて示した説明図である。図４において、デフレクター２は近距離射程位置２ａに切り替えられた状態であり、デフレクター２にはデフレクター回転軸３を中心としたカム円板５ｂが設けられており、カム円板５ｂにはカム突起６ｂが設けられている。
【００２９】
なお、カム円板５ｂは図３のカム円板５ａと同じものであってもよく、カム突起６ａ，６ｂの設けられている位置が異なっていることから、それぞれが見える位置で断面を取って表わしている。
【００３０】
カム円板５ｂに対しては、遠距離射程位置を検出するリミットスイッチ４ｂが設けられている。リミットスイッチ４ｂは、デフレクター２が図示のデフレクター近距離射程位置２ａにあるときにカム突起６ｂから外れてオフしており、デフレクター２をデフレクター遠距離射程位置２ｂに回動させると、カム突起６ｂがリミットスイッチ４ｂのスイッチレバーを押し上げ、デフレクター遠距離射程位置２ｂに達したときにリミットスイッチ４ｂをオンさせる。このリミットスイッチ４ｂからは検出信号Ｅ２が出力されている。
【００３１】
再び図３を参照するに、制御装置７に設けた近距離射程制御部８ａは、デフレクター２をデフレクター遠距離射程位置２ｂからデフレクター近距離射程位置２ａに移動して停止させる制御を行う。この場合には、図３のリミットスイッチ４ａからの検出信号Ｅ１が用いられる。
【００３２】
制御装置７の遠距離射程制御部８ｂは、図４のように、デフレクター２をデフレクター近距離射程位置２ａから遠距離射程位置２ｂに切り替える制御を行う。この場合には、図４のリミットスイッチ４ｂからの検出信号Ｅ２が用いられる。
【００３３】
図５は本発明による近距離射程制御のタイムチャートであり、図５（Ａ）にデフレクターの位置を示し、図５（Ｂ）にリミットスイッチ４ａのオン，オフを示している。
【００３４】
図５において、近距離射程制御の制御はデフレクター２が遠距離射程位置２ｂにあるときに行われる。時刻ｔ１で制御を開始すると、切替駆動部のモータ９に対し高速駆動の制御信号Ｅ３を出力し、デフレクター２を近距離射程位置２ａに向けて高速移動させる。
【００３５】
この高速移動中に時刻ｔ２でデフレクター２が近距離射程位置２ａに達すると、リミットスイッチ４ａの検出信号Ｅ１がオフからオンに切り替わる。リミットスイッチ４ａがオンしたならば、モータ９の駆動を停止させる。このモータ９の停止制御により、制御による時間遅れと慣性によりデフレクター２は、近距離射程位置２ａを超えてオーバーランして停止する。
【００３６】
続いて時刻ｔ３でモータ９を逆方向に低速回転させ、デフレクター２を遠距離射程位置２ｂ側に低速移動させる。この逆方向への低速移動により、デフレクター２が近距離射程位置２ａに戻ると、時刻ｔ４でリミットスイッチ４ａがオフとなる。このリミットスイッチ４ａの時刻ｔ４でのオフによりモータ駆動を停止すると、制御の時間遅れと慣性によりデフレクター２は若干オーバーランして停止する。
【００３７】
続いて時刻ｔ５でモータ９を近距離射程位置２ａに向けて低速駆動し、デフレクター２を近距離射程位置２ａに向けて再び低速移動させる。この低速移動中にデフレクター２が近距離射程位置２ａに達すると、リミットスイッチ４ａが再びオンし、このときモータ９の駆動を停止すれば、オーバーランなしで近距離射程位置２ａに正確に停止する。
【００３８】
このような本発明の近距離射程制御にあっては、実質的なデフレクター２の近距離射程位置２ａまでの切替制御時間はデフレクター２を高速移動している時刻ｔ１〜ｔ２の時間であり、その後の時刻ｔ２〜ｔ６の近距離射程位置２ａに対する位置決め調整制御にあっては、デフレクター２はほぼ近距離射程位置２ａに置かれた状態で調整的な動きがあるに過ぎず、デフレクター２の近距離射程制御の機能は時刻ｔ２の時点で実質的に実現されている。したがって本発明の射程制御にあっては、高速切替えと停止精度が両立できる。
【００３９】
図６は本発明による遠距離射程制御のタイムチャートであり、図６（Ａ）がデフレクター２の位置であり、図６（Ｂ）がリミットスイッチ４ｂのオン，オフである。この遠距離射程制御にあっては、制御開始時刻ｔ１はデフレクター２は近距離射程位置にあることから、遠距離射程位置２ｂに向けてモータ９による高速移動を行わせる。
【００４０】
時刻ｔ２でデフレクター２が遠距離射程位置２ｂに達すると、リミットスイッチ４ｂがオンすることから、これによりモータを停止させる。モータ停止による制御遅れと慣性により、デフレクター２は遠距離射程位置２ｂを超えてオーバーランした後に停止することから、時刻ｔ３でモータ９を逆方向に低速駆動し、デフレクター２を近距離射程位置２ａに戻すように低速移動させる。
【００４１】
この低速移動中に遠距離射程位置２ｂにデフレクター２が戻ると、時刻ｔ４でリミットスイッチ４ｂがオフとなることから、これによりモータ９の駆動を停止する。モータ駆動の停止制御により、デフレクター２は若干カーバーランした後に停止することから、時刻ｔ５でモータを再び遠距離射程位置２ｂに向かうように低速駆動してデフレクター２を低速移動させる。
【００４２】
この低速移動中にデフレクター２が遠距離射程位置２ｂに達すると、時刻ｔ６でリミットスイッチ４ｂがオンし、これによりモータ９の駆動を停止することで、デフレクター２をオーバーランすることなく遠距離射程位置２ｂに正確に位置決めすることができる。
【００４３】
この場合にも、遠距離射程位置２ｂへの切替時間は時刻ｔ１〜ｔ２の時間であり、その後の時刻ｔ２〜ｔ６は遠距離射程位置２ｂにおいてデフレクター２の位置を正しい停止位置に調整するための動きであり、実質的な切替移動時間からは除外して考えることができる。
【００４４】
図７は本発明による射程制御処理のフローチャートである。図７において、ステップＳ１で目標射程が遠距離か否かチェックする。目標射程が遠距離であった場合にはステップＳ２に進み、遠距離射程位置のリミットスイッチ４ｂがオンか否かチェックし、オンでなければステップＳ３に進み、デフレクター２を遠距離射程位置側に高速制御する。
【００４５】
この高速制御中にステップＳ２でリミットスイッチ４ｂがオンすると、ステップＳ４に進み、モータを停止する。このモータ停止によりデフレクター２は遠距離射程位置をオーバーランして停止することから、ステップＳ５でデフレクター２を近距離射程位置側に低速制御する。
【００４６】
この低速制御中にステップＳ６でリミットスイッチ４ｂがオフした場合には、ステップＳ７でモータ停止した後に、ステップＳ８でデフレクター遠距離射程側に低速制御する。この低速制御中にステップＳ９で遠距離射程側のリミットスイッチ４ｂがオンすると、ステップＳ１０でモータを停止し、これによってデフレクター２は遠距離射程位置に位置決め停止する。
【００４７】
一方、ステップＳ１で目標射程が近距離であった場合には、ステップＳ１１に進み、近距離射程用のリミットスイッチ４ａのオンオフをチェックする。リミットスイッチ４ａがオフであれば、ステップＳ１２に進み、デフレクター２を近距離射程側に高速制御する。
【００４８】
この高速制御中にステップＳ１１でリミットスイッチ４ａがオンすると、ステップＳ１３でモータ停止を行った後、ステップＳ１４で近距離射程位置をオーバーランしたデフレクター２を遠距離射程側に戻すように低速制御する。
【００４９】
この低速制御中にステップＳ１５でリミットスイッチ４ａのオフが判別されると、ステップＳ１６でモータ停止を行った後に、ステップＳ１７でデフレクター２を再び近距離射程位置側に低速制御する。この低速制御中にステップＳ１８でリミットスイッチ４ａが再びオンすると、ステップＳ１９でモータを停止し、デフレクター２を近距離射程位置に位置決め停止させる。
【００５０】
なお上記の実施形態にあっては、デフレクターの切替駆動部としてモータ回転をパワーシリンダの伸び縮みに変換して切替制御する駆動機構を例に取るものであったが、このデフレクターの切替機構は実施形態に限定されず、適宜のギア機構やリンク機構を用いた切替機構であってもよい。
【００５１】
また上記の実施形態にあっては、デフレクター２側にカム円板５ａ，５ｂとカム突起６ａ，６ｂを設け、リミットスイッチ４ａ，４ｂは放水銃１側に固定しているが、逆にリミットスイッチ４ａ，４ｂをデフレクター２側に固定し、カム突起６ａ，６ｂを備えたカム円板５ａ，５ｂを放水銃１側に固定するようにしてもよい。
【００５２】
また、カム構造でなくとも近遠射程でリミットスイッチがオンできる構造であれば良い。更に、ステップＳ５とステップＳ８、ステップＳ１４とステップＳ１７の低速制御のスピードは異なっていても良い。
【００５３】
更に、デフレクター２の放水銃１の放水口１ａの前部に位置するプレートの形状は、放水口１ａから放水された加圧水を当てて規定の近距離範囲に散布させる形状であれば、適宜のプレート形状とすることができる。
【００５４】
更に、放水銃１としては、銃の立ち上がり部分に旋回機構を備え、水平回りに放水機構を制御させる水平旋回機構が通常設けられている。更に本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、放水銃における遠距離射程位置と近距離射程位置の各停止位置にそれぞれ単一のリミットスイッチを設け、停止位置に向けてデフレクターを高速移動させ、停止位置への到達でリミットスイッチがオンしたときに高速移動を停止し、そのとき生じたオーバーランにつき、逆方向にリミットスイッチがオフに戻るまで低速移動させ、リミットスイッチがオフしたならば再び停止位置に向けて低速移動して、リミットスイッチがオンしたときに移動を停止させることで、停止位置に単一のリミットスイッチを設けるだけで高速から低速への切替えと停止位置の検知の機能を兼用させ、これによって停止位置に設けるリミットスイッチを１つとして調整を簡単にし、またリミットスイッチが１つであってもデフレクターの高速移動を可能とし、且つ停止位置に対する高精度の位置決め停止を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される放水銃の説明図
【図２】本発明におけるデフレクターの切替駆動部の説明図
【図３】本発明による放水銃制御の実施形態を近距離射程制御側のリミットスイッチについて示した説明図
【図４】本発明による放水銃制御の実施形態を遠距離射程制御側のリミットスイッチについて示した説明図
【図５】本発明による近距離射程制御のタイムチャート
【図６】本発明による遠距離射程制御のタイムチャート
【図７】本発明による射程制御処理のフローチャート
【符号の説明】
１：放水銃
１ａ：放水口
２：デフレクター
２ａ：デフレクター近距離射程位置
２ｂ：デフレクター遠距離射程位置
３：デフレクター回転軸
４ａ，４ｂ：リミットスイッチ
５ａ，５ｂ：カム円板
６ａ，６ｂ：カム突起
７：制御装置
８ａ：近距離射程制御部
８ｂ：遠距離射程制御部
９：モータ
１０：ギアボックス
１１：パワーシリンダ
１２：シリンダ回転軸
１３：デフレクター連結軸
【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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【手続補正書】
【提出日】平成15年3月27日(2003.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
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