(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮支柱に支持されたホルダ部と、このホルダ部に旋回可能に支持された旋回部と、この旋回部に支持された俯仰部とを備えた旋回俯仰装置において、
外筒と内筒からなる二重構造に形成されたパイプをそれぞれ同心状に組み合わせて油圧によって伸縮する多段の上記伸縮支柱を構成し、上記各パイプの内筒の下端部には、軸線上に、油通路が形成されたリングが装着され、上記最下部の内筒のリングの油通路から上記パイプの内筒に油圧を供給するとともに、上記最上段のパイプほど上記リングに形成した油通路の断面積を小さく形成し、
上記ホルダ部の上部に軸方向に配設された旋回シャフトにギヤボックスを回転自在に配置し、このギヤボックスに俯仰シャフトが回転自在に支持され、上記旋回シャフトとともに旋回する上記旋回部の旋回角度を任意の角度に調整する旋回角度調整機構を設け、かつ上記俯仰シャフトと共に回転角度を変える上記俯仰部の俯仰角度を任意の角度に調整する俯仰角度調整機構を設けたことを特徴とする旋回俯仰装置。
【請求項２】
上記旋回部の旋回シャフトに旋回角カムを装着し、該旋回角カムの旋回位置を検出する検出スイッチを設け、上記旋回角カムの回動位置を制御して上記旋回部の旋回位置を設定したことを特徴とする請求項１に記載の旋回俯仰装置。
【請求項３】
上記俯仰部の俯仰シャフトに俯仰角カムを装着し、該俯仰角カムの俯仰位置を検出する検出スイッチを設け、上記俯仰角カムの回動位置を制御して上記俯仰部の俯仰位置を設定したことを特徴とする請求項１に記載の旋回俯仰装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載されて河川等の監視用に用いられる照明装置等に適用される旋回俯仰装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般に、河川等の監視用に用いられている投光器は、ランプが台座の上に固定されており、操作員によって手動で方位を変えたり、角度を変えるようにしている。また、写真等を現場で撮る場合には、カメラを三脚に取り付け、あるいは、手でもって作業を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、広範囲の監視を行うためには、その都度、操作員の手によって、操作を行わなければならず、操作が困難であり、かつ照明範囲が限られ死角が生じていた。また、カメラを三脚に取り付け、あるいは、手でもって行うには、カメラを水平方向に旋回させたり、上下方向に動かしながら撮る場合には、カメラがぶれやすくなり、作業が困難になっていた。
【０００４】
本発明は上記課題を解決し、操作性にすぐれ、あらゆる場所で広範囲の照明または撮影を行うことができる旋回俯仰装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、伸縮支柱に支持されたホルダ部と、このホルダ部に旋回可能に支持された旋回部と、この旋回部に支持された俯仰部とを備えた旋回俯仰装置において、外筒と内筒からなる二重構造に形成されたパイプをそれぞれ同心状に組み合わせて油圧によって伸縮する多段の上記伸縮支柱を構成し、上記各パイプの内筒の下端部には、軸線上に、油通路が形成されたリングが装着され、上記最下部の内筒のリングの油通路から上記パイプの内筒に油圧を供給するとともに、上記最上段のパイプほど上記リングに形成した油通路の断面積を小さく形成し、上記ホルダ部の上部に軸方向に配設された旋回シャフトにギヤボックスを回転自在に配置し、このギヤボックスに俯仰シャフトが回転自在に支持され、上記旋回シャフトとともに旋回する上記旋回部の旋回角度を任意の角度に調整する旋回角度調整機構を設け、かつ上記俯仰シャフトと共に回転角度を変える上記俯仰部の俯仰角度を任意の角度に調整する俯仰角度調整機構を設けたことにある。
また、本発明は、上記旋回部の旋回シャフトに旋回角カムを装着し、該旋回角カムの旋回位置を検出する検出スイッチを設け、上記旋回角カムの回動位置を制御して上記旋回部の旋回位置を設定したことにある。
さらに、本発明は、上記俯仰部の俯仰シャフトに俯仰角カムを装着し、該俯仰角カムの俯仰位置を検出する検出スイッチを設け、上記俯仰角カムの回動位置を制御して上記俯仰部の俯仰位置を設定したことにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、照明装置に適用した本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００７】
図１は投光器を装着した旋回俯仰装置の支柱を延ばした状態を示す正面図、図２は支柱を短縮させた状態の側面図、図３は図１のギヤケースの内部を示す断面図、図４は図３の平面図、図５は旋回部を示す斜視図、図６は俯仰部を示す斜視図である。
図１ないし図４において、旋回俯仰装置１は、伸縮支柱２の上端に設けられたホルダ部Ａとしての旋回ホルダ３を介して旋回俯仰装置本体４が支持されている。旋回俯仰装置本体４は、旋回部Ｂと俯仰部Ｃで構成され、旋回部Ｂには、旋回角度調整機構１００が、俯仰部Ｃには、俯仰角度調整機構２００が設けられている。
この実施の形態では、俯仰部Ｃに、２灯式の投光器５が装備されている。
【０００８】
上記伸縮支柱２は、油圧によって伸縮する多段のパイプ６で構成されており、最上段のパイプ６に上記旋回ホルダ３がホルダ部Ａとして設置されている。
ホルダ部Ａに設置された上記旋回俯仰装置本体４の旋回部Ｂと俯仰部Ｃを図３に従って説明する。
まず、上記旋回俯仰装置本体４の旋回部Ｂを図３に従って説明すると、旋回ホルダ３の上部にはスラスト軸受７を介してギヤボックス８が配置されており、このギヤボックス８は、旋回ホルダ３の上端に、軸方向に沿って配設された旋回シャフト９に軸受１０を介して回転自在に支持されている。旋回シャフト９には、旋回用ウォームホイール１１が装着されており、この旋回用ウォームホイール１１は、旋回用モータ１２によって駆動される旋回用ウォーム１３に噛合している。
旋回用ウォームホイール１１は、回転を上記ギヤボックス８に伝達して、上記旋回俯仰装置本体４を回転駆動するものである。
【０００９】
次に、上記旋回俯仰装置本体４の俯仰部Ｃを図３に従って説明すると、上記ギヤボックス８には、軸受１４を介して俯仰シャフト１５が回転自在に支持されており、この俯仰シャフト１５の両端には、上記ギヤボックス８の外側に位置する俯仰フランジ１６がそれぞれ設けられている。上記俯仰シャフト１５には、俯仰用ウォームホイール１７が装着されており、この俯仰用ウォームホイール１７には、俯仰用モータ１８によって駆動される俯仰用ウォーム１９が噛合している。この俯仰部Ｃに設けられた俯仰角度調整機構２００を説明すると、この俯仰シャフト１５には、図７に示すように、外周面に切欠部２０１を形成した俯仰角カム２０が所定数（図示例では２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの４個）装着されており、この俯仰角カム２０に近接してマイクロスイッチ２１が所定数（図示例では２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの４個）それぞれ配置されている。
すなわち、俯仰シャフト１５の回転角度に応じて俯仰角カム２０のいずれかによってマイクロスイッチ２１が作動することによって俯仰用モータ１８の作動を停止させるものである。
【００１０】
一方、旋回部Ｂに設けられた旋回角度調整機構１００を図５に従って説明すると、上記旋回シャフト９の先端にはプーリ２２が装着されており、このプーリ２２の回転をベルト２３を介してプーリ２４に伝達し、このプーリ２４の回転軸２５に支持された旋回角カム２６を回転させている。この旋回角カム２６は外周面に切欠部２６１を形成したもので、図示例では回転軸２５に４個（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ）装着されており、各旋回角カム２６によって、作動するマイクロスイッチ２７が所定数（図示例では２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの４個）それぞれ配置されている。
【００１１】
上記旋回用ウォーム１３を支持したウォームシャフト２８には、図８に示すように、クランクハンドル連結部２９が設けられており、非常時にクランクハンドル３０を用いて手動によってウォームシャフト２８を回転できるようにしている。
一方、上記俯仰シャフト１５の両端部は、ギヤボックス８に形成された穴３１に俯仰軸受３２を介して支持されており、ギヤボックス８の外側に配設される俯仰フランジ１６を支持している。この左右の俯仰フランジ１６には、投光器支持ステー３３を装着した略Ｌ字形の支持枠３４がそれぞれ組み付けられており、この支持枠に３４に投光器支持ステー３３を介して投光器５が取り付けられている。
なお、俯仰用ウォーム１９を支持したウォームシャフト３５には、図６に示すようにクランクハンドル連結部３６が設けられており、非常時に、旋回用ウォームシャフト２８と同様に、図示しないクランクハンドルを用いて手動によってウォームシャフト３５を回転できるようにしている。
【００１２】
ギヤボックス８は、例えば、片側約１７０゜の範囲内で回転駆動するものである。また、支持枠に３４に取り付けられた投光器５は、俯仰用モータ１８の作動によって一定角度の範囲内で俯仰する。
さらに、旋回用モータ１２および俯仰用モータ１８の電源には、例えば、１２Ｖのバッテリーを使用する。
【００１３】
投光器５には、例えば、高輝度ランプが装着されており、この実施の形態では、左右の投光器５に、それぞれ１０００Ｗのメタルハライドランプを使用している。これによって、従来の投光器に比べて数段の明るさを得ることができる。投光器５には、脱着式の集光，拡散レンズを使用して広範囲の照明を可能にしている。
【００１４】
上記伸縮支柱２の構造を、図９に従って説明する。
上記伸縮支柱２を構成する各パイプ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）は、それぞれ同心状に組み合わされた外筒３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄと、内筒３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄからなる二重構造に形成されており、内筒３８ｂ，３８ｃ，３８ｄの下端部には、それぞれ中摺動リング３９ｂ，３９ｃ，３９ｄが装着されている。これら中摺動リング３９ｂ，３９ｃ，３９ｄの軸線上には、油通路４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが形成されており、内筒３８ａの最下部に設けられた底部リング４１に形成された油路４１ａから油通路４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを通して最も内側のパイプ６の内筒３８ｄ内に油圧が供給されるものである。油通路４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、最上段のパイプ６ｄほど通路の断面積を小さく形成されており、最上段のパイプ６ｄほど油圧が働くように形成されている。
内筒３８ａ，３８ｂ，３８ｃの上端には、中キャップ４２ａ，４２ｂ，４２ｃがそれぞれ装着され、最も内側の内筒３８ｄには、外筒３７ｄとの間にかけてフランジ４３が装着されて開口部が塞がれている。
外筒３７ａ，３７ｂ，３７ｃの上端には、それぞれ外キャップ４４ａ，４４ｂ，４４ｃが装着されている。上記フランジ４３には、旋回ホルダ３に組み付けられる柱頭部４５が装着されている。
【００１５】
上記伸縮支柱２の動作は、底部リング４１に形成された油路４２を通してパイプ６ｄに油圧が作用すると、パイプ６ｄは、内筒３８ｄに油圧が作用することにより、内筒３８ｃの内面を摺動して伸長する。内筒３８ｄの下端の中摺動リング３９ｄがパイプ６ｃの中キャップ４２ｃに当たり、パイプ６ｃを吊り上げる。順次、この動作を行い、内筒３８ｂ，３８ａが伸長し、最後に、内筒３８ａの中キャップ４２ａに、内筒３８ｂの中摺動リング３９ｂが当たり伸長が停止される。この伸縮支柱２によれば、内筒３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄに油圧を作用させることによってパイプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの伸縮を行うことができるので、少ない油量によってパイプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの伸縮を行うことができる。内筒３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ内にのみ油が入るので油が外部に漏れにくく、周囲を汚染させる虞がない。パイプ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが二重構造なので、外部の衝撃に対して丈夫である。
【００１６】
上記構成による本発明の旋回俯仰装置の作動を説明する。
操作スイッチを押して旋回用モータ１２を作動すると、旋回用ウォーム１３が駆動して旋回用ウォームホイール１１を作動させる。旋回用ウォームホイール１１の回転は、ギヤボックス８に伝えられ、ギヤボックス８を回転させる。このとき、旋回用ウォームホイール１１の回転は、ベルト２３を介してプーリ２４に伝達され、プーリ２４の回転軸２５に支持された旋回角カム２６を回転させる。そして、旋回角カム２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄのいずれかの切欠部２６１にいずれかのマイクロスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄが係合して作動する。こうして、あらかじめ回転角度と作動するマイクロスイッチ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを設定しておくことにより、４段階の旋回角度を得ることができる。
【００１７】
つぎに、操作スイッチを押して、俯仰用モータ１８を作動すると、俯仰用ウォーム１９が回転して、俯仰用ウォームホイール１７を回転させる。俯仰用ウォームホイール１７の回転は、俯仰シャフト１５に伝わり、投光器５を俯仰させる。、投光器５の俯仰角度は、俯仰シャフト１５の回転によって俯仰角カム２０を回動させ、俯仰角カム２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄのいずれかの切欠部２０１にいずれかのマイクロスイッチ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが係合して作動し、俯仰用モータ１８を停止させる。こうして、４段階の角度でマイクロスイッチ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを作動させることによって、投光器５を４段階の角度で制御することができる。
【００１８】
旋回用モータ１２の回転方向を切り換えることにより、投光器５は、左まわり、または右まわりで回転する。また、俯仰用モータ１８の回転方向を切り換えることにより、投光器５は、上向き、または下向きに角度を変える。
こうして、投光器５を高所に配置して任意の方向から適当な角度で照明することができる。
また、投光器５に代えてカメラを設置することにより、カメラの旋回あるいは上下方向の角度を任意に調整することができる。
【００１９】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、例えば、旋回角カム２６、および俯仰角カム２０の数および相互間の角度を、適宜設定することにより、任意の旋回角度あるいは俯仰角度を得ることができる。また、マイクロスイッチと係合させるものであれば、切り欠き部に限らず突起を設けても良い。さらに、旋回角度、あるいは俯仰角度を調整できるものであれば、カムおよびマイクロスイッチ以外の調整機構でも良い。等、その他、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることは言うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による旋回俯仰装置によれば、以下のような効果を奏する。
伸縮支柱に支持されたホルダ部と、このホルダ部に旋回可能に支持された旋回部と、この旋回部に支持された俯仰部とを備えた旋回俯仰装置において、外筒と内筒からなる二重構造に形成されたパイプをそれぞれ同心状に組み合わせて油圧によって伸縮する多段の上記伸縮支柱を構成し、上記各パイプの内筒の下端部には、軸線上に、油通路が形成されたリングが装着され、上記最下部の内筒のリングの油通路から上記パイプの内筒に油圧を供給するとともに、上記最上段のパイプほど上記リングに形成した油通路の断面積を小さく形成し、上記ホルダ部の上部に軸方向に配設された旋回シャフトにギヤボックスを回転自在に配置し、このギヤボックスに俯仰シャフトが回転自在に支持され、上記旋回シャフトとともに旋回する上記旋回部の旋回角度を任意の角度に調整する旋回角度調整機構を設け、かつ上記俯仰シャフトと共に回転角度を変える上記俯仰部の俯仰角度を任意の角度に調整する俯仰角度調整機構を設けたので、投光器あるいはカメラ等を据え付けることにより、高所に配置して任意の方向から適当な角度で照明あるいは撮影等を行うことができる。
上記旋回部の旋回シャフトに旋回角カムを装着し、該旋回角カムの旋回位置を検出する検出スイッチを設け、上記旋回角カムの回動位置を制御して上記旋回部の旋回位置を設定したので、任意の旋回角度で、照明あるいは撮影等を行うことができる。
上記俯仰部の俯仰シャフトに俯仰角カムを装着し、該俯仰角カムの俯仰位置を検出する検出スイッチを設け、上記俯仰角カムの回動位置を制御して上記俯仰部の俯仰位置を設定したので、任意の俯仰角度で、照明あるいは撮影等を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る旋回俯仰装置の実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１の旋回俯仰装置の伸縮支柱を短縮した状態を示す側面図である。
【図３】図１の旋回俯仰装置の構造を示す断面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図３の旋回部を示す斜視図である。
【図６】図３の俯仰部を示す斜視図である。
【図７】俯仰角カムとマイクロスイッチを示す概念図である。
【図８】本発明の旋回俯仰装置の応用例を示す斜視図である。
【図９】本発明の旋回俯仰装置の伸縮支柱の構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  旋回俯仰装置
２  伸縮支柱
３  旋回ホルダ
４  旋回俯仰装置本体
５  投光器
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ  パイプ
７  スラスト軸受
８  ギヤボックス
９  旋回シャフト
１０  軸受
１１  旋回用ウォームホイール
１２  旋回用モータ
１３  旋回用ウォーム
１４  軸受
１５  俯仰シャフト
１６  俯仰フランジ
１７  俯仰用ウォームホイール
１８  俯仰用モータ
１９  俯仰用ウォーム
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  俯仰角カム
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ  マイクロスイッチ
２５  回転軸
２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ  旋回角カム
２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ  マイクロスイッチ
２８，３５  ウォームシャフト
２９，３６  クランクハンドル連結部
３４  支持枠
１００  旋回角度調整機構
２００  俯仰角度調整機構
Ａ    ホルダ部
Ｂ    旋回部
Ｃ    俯仰部
【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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【図８】
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【図９】
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