(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス源(27)に連結できる回転自在な観察組立体(10)であって、
支持ベース(14)と、
ガス源(27)に連結できる入口孔(26)と、出口孔(28)とを持つガス供給通路(25)を備えたガス供給組立体と、
前記支持ベース(14)に回転自在に連結された観察スクリーン(12)とを有し、該観察スクリーン(12)は、中央部分と、該中央部分から半径方向外方に設けられた外縁部分と、該外縁部分に連結された少なくとも一つの推進通路(19)とを備え、
前記推進通路(19)は、一方の端にガス取入れ孔(47)を備え、該ガス取入れ孔(47)から半径方向に間隔を隔てた反対側の端にガス出口領域(50)を備え、
前記ガス取入れ孔(47)は、該ガス取入れ孔(47)が前記出口孔(28)に隣接したときに、前記ガス供給通路(25)の前記出口孔(28)からガスを受け入れるように配置され、ガスは、前記出口孔(28)から前記ガス取入れ孔(47)に向かう第１の方向に差し向けられ、
前記ガス出口領域(50)は、前記外縁部分から外方に遠ざかり、且つ前記第１の方向に対して所定の角度をなす第２の方向に前記推進通路(19)から出たガスを差し向けるように配置されており、
前記推進通路（19)は、ガスを前記第１の方向から前記第２の方向に方向転換させて前記外縁部分に作用する推進力を発生させ、それにより前記観察スクリーン(12)を前記支持ベース(14)に対して回転させて前記観察スクリーン(12)に接触するデブリを振り落とすことを特徴とする観察組立体。
【請求項２】
前記支持ベース(14)は、支持窓に取付け可能である、請求項１記載の観察組立体。
【請求項３】
前記支持ベース(14)は、外側リング部分(24)と、該外側リング部分（24)から半径方向内方に設けられた内側部分(21)とを有し、該内側部分(21)は、前記観察スクリーン(12)の前記中央部分に連結されたハブ(20)有する、請求項１記載の観察組立体。
【請求項４】
前記推進通路(19)は、少なくともその一部が、前記観察スクリーン(12)の前記外縁部分に連結されたバケット(33)によって構成されている、請求項１記載の観察組立体。
【請求項５】
前記推進通路(19)は、前記ガス取入れ孔(47)と前記ガス出口領域(50)との中間に円弧形部分を有する、請求項１記載の観察組立体。
【請求項６】
前記ガス供給通路(25)が前記支持ベース(14)に一体形成されている、請求項１記載の観察組立体。
【請求項７】
前記推進通路(19)は、前記ガス取入れ孔(47)と前記ガス出口領域(50)との中間に真っ直ぐな部分を有する、請求項１記載の観察組立体。
【請求項８】
前記ガス取入れ孔は、前記ガス出口領域に対して鋭角をなして配置されている、請求項１記載の観察組立体。
【請求項９】
前記ガス取入れ孔(47)は、前記外縁部分が構成する円弧に対して接線方向に向いている、請求項１記載の観察組立体。
【請求項１０】
前記支持ベース(14)がノズルプレート(38)を有し、
前記出口孔(28)が前記ノズルプレート(38)に設けられ、
前記ガス供給通路の一部(36)は、入口部分(36a)から前記ノズルプレートを通って前記出口孔(28)まで延びる、
請求項１記載の観察組立体。
【請求項１１】
前記ノズルプレート(38)は、前記入口部分(36a)が前記観察スクリーン(12)に対して垂直な方向に延びるように形作られている、請求項１０記載の観察組立体。
【請求項１２】
前記支持ベース(14)は、前記ガス供給通路(25)に設けられた、ガスの流れを絞る絞りオリフィス(34)を有する、請求項１記載の観察組立体。
【請求項１３】
前記観察スクリーン(12)の前記外縁部分は、前記支持ベース(14)の一部(24)との間に周囲方向隙間(60)を形成するように該支持ベースの一部から半径方向外方に位置決めされたリップ(64)を有し、前記支持ベース(14)と前記リップ(64)のうちの一方は、デブリバリヤを形成するように前記隙間(60)内に突き出る少なくとも一つのバッフル部材(62)を有する、請求項１記載の観察組立体。
【請求項１４】
前記観察スクリーン(12)の前記外縁部分は、前記支持ベース(14)の一部(24)との間に周囲方向隙間(60)を形成するように該支持ベース(14)から半径方向外方に位置決めされたリップ(64)を有し、前記ガス出口領域(50)は、ガスを前記隙間(60)に差し向けて、ガスバリヤを前記隙間(60)に作り、デブリが前記隙間(60)に入るのを阻止する、請求項１記載の観察組立体。
【請求項１５】
前記観察スクリーン(12)の前記外縁部分はリップ(64)を有し、該リップ(64)は、前記支持ベース(14)の一部(24)との間に周囲方向隙間(60)を形成するように該支持ベース(14)の一部(24)から半径方向外方に位置決めされ、
前記ガス出口領域(50)は、
出口孔(52)と、
円周方向チャンネル(54)とを備え、該円周方向チャンネル(54)は、前記出口孔(52)に連結され、前記出口孔(52)からガスを受け取るように形作られ、
排出ポート(58)を更に備え、該排出ポート(58)は、前記円周方向チャンネル(54)に連結され、前記円周方向チャンネル(54)からガスを受け取り、ガスを前記隙間(60)に差し向けて、前記隙間(60)にガスバリヤを生じさせる、請求項１記載の観察組立体。
【請求項１６】
前記観察スクリーン(12)は、複数の推進通路(19)を有し、
前記各推進通路(19)が、ガス取入れ孔(47)と、該ガス取入れ孔(47)から半径方向に間隔を隔てられたガス出口領域(50)とを備え、
前記各ガス取入れ孔(47)は、これがガス供給通路(25)の出口孔(28)に隣接したときに前記ガス供給通路(25)の前記出口孔(28)から前記第１の方向に移動するガスを受け入れるよう位置決めされている、
請求項１記載の観察組立体。
【請求項１７】
前記複数の推進通路(19)は、同一平面にある、請求項１６記載の観察組立体。
【請求項１８】
前記観察スクリーン(12)は、
前記支持ベース(14)に近接した第１の表面と、該第１の表面と反対側の第２の表面とを備えたリムを有し、前記推進通路(19)が前記リムに形成され、
前記リムにしっかりと支持され、前記第２の表面に隣接して位置決めされた透明な窓ガラス部材を更に有する、
請求項１記載の観察組立体。
【請求項１９】
前記推進通路(19)は、前記リムの前記第２の表面に設けられた溝であり、前記窓ガラス部材が前記推進通路(19)の一部を構成する、請求項１８記載の観察組立体。
【請求項２０】
前記観察スクリーン(12)が第１の平面を定める環状フレーム部分(17)を有し、前記推進通路(19)は、前記第１の方向および第２の方向が第１の平面内にあるように、前記第１の平面に位置し、前記観察スクリーン(12)は前記環状フレーム部分(17)に取り付けられた透明な窓ガラス部分を備え、該透明な窓ガラス部分は、前記第１の平面と平行な第２の平面を構成する、請求項１記載の観察組立体。
【請求項２１】
ガス源(27)に連結できる回転自在な観察組立体(10)であって、
透明な部分を備えた支持窓(16)と、
該支持窓(16)に取り付けられた支持組立体(14,84)と、
前記ガス源(27)に連結できる入口孔（26)と、出口孔(28)とを持つガス供給通路(25)を備えたガス供給組立体と、
前記支持組立体(14,84)に回転自在に連結された観察スクリーン(12)とを有し、該観察スクリーン(12)は、前記支持窓(16)の透明な部分に対して選択的に位置決めされた透明な観察部分と、中央部分と、該中央部分から半径方向外方に設けられた外縁部分と、該外縁部分に連結された少なくとも一つの推進通路(19)を備え、
前記推進通路(19)は、一方の端にガス取入れ孔(47)を備え、該ガス取入れ孔(47)から半径方向に間隔を隔てた反対側の端にガス出口領域(50)を備え、
前記ガス取入れ孔(47)は、該ガス取入れ孔(47)が前記出口孔(28)に隣接したときに、前記ガス供給通路(25)の前記出口孔(28)からガスを受け入れるように配置され、ガスは、前記出口孔から前記ガス取入れ孔に向かう第１の方向に差し向けられ、
前記ガス出口領域(50)は、前記外縁部分から外方に遠ざかり、且つ前記第１の方向に対して所定の角度をなす第２の方向に前記推進通路(19)から出たガスを差し向けるように配置されており、
前記推進通路（19)は、ガスを前記第１の方向から前記第２の方向に方向転換させて前記外縁部分に作用する推進力を発生させ、それにより前記観察スクリーン(12)を前記支持組立体(14,84)に対して回転させて前記観察スクリーン(12)に接触するデブリを振り落とすことを特徴とする観察組立体。
【請求項２２】
前記支持組立体(14,84) は、前記支持窓(16)の前記透明な部分に取り付けられた取付けプレート(84)と、支持ベース(14)とを有し、前記観察スクリーン(12)は前記支持ベース(14)に回転自在に取り付けられている、請求項２１記載の観察組立体。
【請求項２３】
前記ガス供給通路(25)は、前記支持組立体(14,84)に一体形成されている、請求項２１記載の観察組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、視界向上装置に関し、特に、観察窓を通して得られるはっきりとした又はクリアな視認性を維持する回転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
観察窓を通して得られるクリアな視認性を維持する必要性は、特に輸送業界、機械工作業界、陸上ビークル業界及び窓を通して得られるクリアな視認性が必要な他の多くの分野において認識されている。
通常、回転窓の視認性は、例えば水及び他のデブリが窓に当たると損なわれる。機械工作業界では、加工物が見えるようにする窓を、機械加工作業中に生じる液状切削潤滑油、金属屑及びデブリが無い状態に維持する必要がある。しかしながら、窓は、金属屑が窓に掻き傷をつけるので視認性を向上させるどころか損なう傾向がある。さらに、潤滑油又は他の液体は、「湿潤」作用を高めるような配合になっていて、その結果実質的に窓を覆うことになるので、窓の視認性を失わせる。
【０００３】
輸送及び陸上ビークル業界では、水及びデブリを窓、例えばフロントガラスから除去するのに往復動ワイパーが用いられている。フロントガラス用ワイパーは、窓、特に船の窓のクリアな視界を維持して窓に付着して集まる水の問題を解決するに足るほどには迅速に往復動しない。
特に機械工作業界及び輸送業界では上述の問題のうち幾つかを解決するために回転窓が用いられている。回転窓は、窓に接触する物体に遠心力を及ぼしてこれを回転窓から即座に振り落とす。
従来型回転窓は、電気モータで駆動されている。電気駆動式回転窓は幾つかの欠点を有している。一般に回転窓が用いられる高湿環境では、構成部品、例えばモータ極が腐食する場合があり、それによりモータが故障するのでモータの交換をする必要がある。もしモータが使用中に故障すると、モータ又は回転窓全体を交換しなければならない。もし回転窓が機械加工組立体に取り付けられている場合、機械加工組立体は代表的には、交換が終わるまで或る期間にわたって使用が中止される。
【０００４】
空気駆動式窓は、上述の問題のうち幾つかを解決するために用いられている。既存の空気駆動式窓は、空気を浅いカップ又は他の特徴的な部分に差し向け、かかる部分が空気を受けて窓を回転させることによって風速計のように駆動されている。しかしながら、既存の空気駆動式窓は、幾つかの欠点を有している。一つの問題は、浅い溝に出入りする空気が想到大きな騒音を発生し、この騒音により、使用者が手仕事、例えばビークルの操縦又は機械加工の仕上げに集中できなくなる場合がある。
従来型空気駆動式窓に関するもう一つの問題は、これらが効率的ではないということである。空気は、溝の種々の表面から反射して溝に出入りする空気の流れを妨害し、それにより回転窓に対する空気の総推進力を減少させる場合がある。空気はいったん溝を出ると、回転窓と回転窓が取り付けられている固定窓との間の領域中に閉じ込められたままになる。閉じ込められた空気は、回転窓と摩擦を起こし、窓の回転速度及び効率を減少させる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガス、例えば空気によって駆動される回転観察組立体に関する。例示の実施形態では、窓は、一端に入口孔を備え、反対側の端に出口孔を備えたガス供給通路を有する支持ベースを含む。入口孔は、ガス源、例えば空気圧縮機に連結できる。出口孔は、空気流を出口孔から遠ざかる選択された方向に差し向けるよう寸法決めされている。回転窓は、中央に取り付けられたハブを備えた支持ベースに回転自在に取り付けられている。回転窓は、ハブから半径方向外方に配置された外縁部分を有している。外縁部分は、複数の推進通路を有し、各推進通路は、ガス供給通路の出口孔から空気を受け入れるガス取入れ孔を有している。空気は、ガス取入れ孔から推進通路を通って出口領域に至り、出口領域は空気を外縁部分から遠ざかる別の方向に差し向ける。推進通路によるこの空気の方向転換により、窓の外縁部分に作用する遠心力が生じ、それにより回転窓を回転させる。回転窓が回転すると、遠心回転窓に接触しているデブリが振り落とされる。
【０００６】
例示の実施形態では、推進通路は、回転窓の外縁部分内に形成されている複数の互いに間隔を置いて設けられたバケットで構成され、各推進通路は、２つのバケットの間の空間によって形成されている。且つ推進通路の出口領域は好ましくは、ガス取入れ孔から半径方向外方に配置され、空気を、回転窓と支持ベースとの間に形成された円周方向隙間中へ差し向けるよう形作られている。空気は、円周方向隙間を通過して回転窓から遠ざかり、かくして空気によって生じて回転窓に作用する遠心力を最小限に抑える。流出中の空気は又、デブリか円周方向隙間に入り込むのを防止する。
もう一つの実施形態では、回転窓の支持ベースは、固定観察窓の一方の側部に固定的に取り付けられた取付けプレートに着脱自在に取り付けられている。回転窓が使用されていないとき、支持ベース及び回転窓を単一ユニットとして取付けプレートから取り外すことができる。カバーが設けられ、このカバーは、取付けプレート及び取付けプレートが取り付けられている観察窓を一時的に覆ってこれらを保護するために回転窓及び支持ベースに代えて取付けプレートに着脱自在に取り付けられる。
【０００７】
本発明の上記特徴及び他の特徴は、以下の詳細な説明及び添付の図面を参照すると明らかになろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、ガス駆動式回転自在な観察組立体に関し、このガス駆動式回転自在な観察組立体は、これが取り付けられている固定窓の一部を通して得られるクリアな視認性を維持するためのものである。この組立体は、空気又は別のガスで効率的に駆動され、それと同時にデブリが組立体を汚染するのを実質的に防止する。
本発明の例示の実施形態にしたがって構成された回転観察組立体１０が、例示の目的で図面に示されている。図１で最もよく分かるように、回転観察組立体１０は、使用者１５から遠ざかる方向に向いた内面に設けられている固定窓１６に固定された支持ベース１４を有しており、したがって、窓は回転観察組立体１０と使用者との間に位置するようになっている。
【０００９】
支持ベース１４は、支持ベース１４に対して回転する空気駆動式観察スクリーン又は回転窓１２を回転自在に支持している。回転窓１２は、回転窓の外周部を構成する環状フレーム１７内に形成されていて、供給ホース１８から支持ベースの一部を通って流れる圧縮空気又は他のガスを受け入れるようになった複数の推進通路１９を有している。推進通路１９は、推進通路を通って流れる圧縮空気により回転窓１２が高速で支持ベース１４に対して回転するような形状及び寸法に設定されている。回転中の回転窓に接触する物体は、遠心力によってスクリーンから振り落とされる。したがって、制御盤を操作しながら固定窓１６及び回転窓１２から観察している図１に示す使用者１５に、回転観察組立体１０を通して与えられる視界がクリアであって妨害を受けないものになっている。
【００１０】
図２で最もよく分かるように、支持ベース１４は環状ベースリング２４及びベース中央部分２１を有しており、これらは各々、窓１６に付着され又は他の方法で固定されている。ベース中央部分２１は、ベースリング２４に連結された外側部分２３を有し、ベース中央部分はハブハウジング部分２２まで半径方向内方に延びている。ハブハウジング部分２２は、回転窓が支持ベース１４に対して回転できるようにした状態でベース中央部分２１を回転窓１２の中央部分に連結するハブ組立体２０を保持している。
ベース中央部分２１の外側部分２３は、空気を供給ホースから回転窓１２に差し向けて回転窓を回転させる空気供給通路２５を有している。空気供給通路２５は、半径方向外方端のところにホースコネクタ２６を有すると共に半径方向内方端のところに空気出口孔２８を有している。ホースコネクタ２６は供給ホース１８に結合しており、この供給ホースは圧縮空気を提供する圧縮機２７（図２に概略的に示している）に連結されている。この例示の実施形態は圧縮空気、例えば機械工場で通常利用されている圧縮空気を使用しているが、変形例では、回転窓１２を駆動するために他の圧縮ガスを使用してもよい。
【００１１】
制御弁２９が、圧縮機２７からホース１８を通って空気供給通路２５内への空気の流量を調節する。制御弁２９が開かれていると、空気は空気供給通路２５内に入って出口孔２８を通って出るようになっている。制御弁２９は、回転窓１２への空気流の特性を変えて回転窓の回転速度及びトルクを制御するために使用できる。
出口孔２８は、回転窓が回転して各推進通路が出口孔を通り過ぎる際に空気供給通路２５からの空気を回転窓の推進通路１９内へ差し向けるよう配置されている。空気が各推進通路１９を通過すると、空気は回転窓を矢印４１で示す反時計回りに駆動する。これについては、以下に詳細に説明する。
空気供給通路２５及び推進通路１９の詳細が図３に示されている。空気供給通路２５は、ベース中央部分２１を通ってホースコネクタ２６からホースハウジング部分２２の方へ半径方向内方に延びる半径方向部分３１を有している。半径方向部分３１は、ベースリング２４及び回転窓の環状フレーム１７の半径方向内側の位置で軸方向部分３２に連結されている。軸方向部分は、回転窓１２に向かって軸方向に延びている。したがって、空気供給通路２５は、半径方向部分３１と軸方向部分３２との間に９０°の屈曲部を有している。
【００１２】
軸方向部分３２は好ましくは、通過するガスの流量を絞って使用圧力の状態にする絞りオリフィス３４を有している。一実施形態では、絞りオリフィス３４は、選択されたサイズの固定オリフィスである。変形例では、絞りオリフィス３４は、保守又は交換のため軸方向部分３２から容易に取り外すことができるリング３５内に収納される。例えば、リング３５に代えて異なるサイズの絞りオリフィス３４を備えたリングを使用して空気供給通路２５を通って流れるガスの圧力を調節してもよい。したがって、絞りオリフィス３４は、回転窓１２への空気流の特性を変えて回転窓の回転速度及びトルクを制御するよう設計変更できる。
空気流に対するかかる特性変更により、回転窓１２のトルクに対して実質的に比例関係が成り立つことになる。一例を挙げると、もし回転窓１２への空気流を２倍にすると、トルクは２倍になる。したがって、回転窓１２のトルクは、回転窓に対する空気流を選択的に制御することにより容易に制御され又は定められる。
【００１３】
空気供給通路２５の軸方向部分３２は、一端が湾曲ノズル部分３６の入口部分３６aに連結されている。湾曲ノズル部分３６は、絞りオリフィス３４の下流側に位置していて、空気を推進通路１９内へ差し向ける出口孔２８に連結されている。ノズル部分３６の湾曲形状は、軸方向部分３２を通って軸方向に流れている空気の向きを変えて環状フレーム１７の移動方向４１と一層厳密に一致した方向に流れるようにする。図３で最もよく分かるように、例示の実施形態のノズル部分３６は、回転窓の環状フレーム１７に隣接してベース中央部分２１に連結されたノズルプレート３８内に形成されている。この実施形態の好ましい特徴では、ノズル部分３６は、ノズルプレート３８の下面４０に切削加工により設けられた溝によって形成される。ノズルプレート３８は、ベース中央部分２１に取り付けられていて、下面４０がベース中央部分の対応の取付け面４２と気密シールを形成している。したがって、ノズル部分３６はかくして、溝の壁及び取付け面４２によって構成されている。
【００１４】
ノズルプレート３８は、ベース中央部分に設けられた孔４６にねじ込まれた取付けネジ４４によってベース中央部分２１に着脱自在に取り付けられている。変形例では、他の手段を用いてノズルプレート３８をベース中央部分２１に着脱自在に固定してもよい。着脱自在なノズルプレート３８を用いると、絞りオリフィス３４が設けられたリング３５に容易に接近しやすくなって、オリフィスをクリーニングし又はリングを交換することができる。また、着脱自在なノズルプレート３８に代えて、ノズル部分３６及び異なる形状又はサイズの出口孔２８を備えた別のノズルプレートを用いることは容易である。したがって、推進通路１９への空気流の特性は、ノズルプレート３８を交換することによって容易に変えられる。
【００１５】
例示の実施形態では、ノズルチャンネル３６及び出口孔２８は、推進通路が出口孔を通り過ぎる際に空気を推進通路１９に向かう選択された方向に差し向けるような形状になっている。ノズルチャンネル３６及び出口孔２８は、推進通路１９への移行を滑らかにするために、これらを通る空気を鋭角に差し向け、より好ましくは、回転窓の環状フレーム１７に対して実質的に接線方向に差し向けるよう構成されている。このようにすると、推進通路１９に入る空気流は、環状フレーム１７の移動方向４１と厳密に一致して空気が回転窓１２に主として移動方向にモーメントを与え、それにより回転窓の回転速度が最大限になるようになる。図示していない変形例では、空気流は、２、３又は４以上の出口孔２８によって推進通路１９に供給され、これら出口孔は各々、別個の推進通路１９と整列する。追加の出口孔２８が、単一のノズルプレート３８内に、２、３又は４以上のノズルチャンネル３６を設けることによって形成できる。変形例として、別個のノズルプレート３８を用いてもよく、各ノズルプレートは別個の空気供給通路２５に結合される。追加の出口孔２８により、回転窓に与えられる空気流が増量し、それにより上述の比例関係に従って窓のトルクを増大させることができる。
【００１６】
図３で最もよく分かるように、回転窓１２は、支持ベースのベースリング２４の形状に一致した形状の環状フレーム１７を有している。環状フレーム１７は、ベースリング２４から遠ざかる方向に向いた支持面３９を有している。環状フレーム１２は、支持面３９上に透明な又は実質的に透明な窓ガラス４３を支持している。窓ガラス４３は、固定窓１６と平行に環状フレーム１７を横切って延び、ベース中央部分２１に連結されているハブ組立体２０に連結されている。したがって、窓ガラス４３及び環状フレーム１７は、ハブ組立体２０を通る軸線の回りに支持ベース１４に対して回転する。推進通路１９は、複数のバケット（ガス受け部）３３（これらは「ベーン」と呼ばれることもある）相互間の空間によって構成される弧状通路であり、これらバケット３３は環状フレーム１７の回りに配置されており、バケットは環状フレームの上面３９を構成するようになっている。バケット３３は好ましくは切削加工によって環状フレーム１７に直接形成されてバケットと環状フレームとの間のガス漏れの恐れを最小限に抑えている。窓ガラス４３を定位置に配置すると、窓ガラスの下面４５は環状フレームの上面３９に密封自在に取り付けられ、推進通路１９の各々上に延びて窓ガラスが各推進通路の一方の壁を構成するようになっている。図示の実施形態は、実質的に一平面にあるバケット３３及び推進通路１９を有している。変形例では、環状フレーム１７は、一平面に位置した複数のバケット３３を有し、複数のバケットは別の面に位置し、したがってバケット及びこれらの間の推進通路が互いに異なる平面内に積み重ねられるようになっている。一例を挙げると、バケット３３を環状フレームの両側に形成してもよい。この変形例はまた、空気又は他のガスをバケットの各組によって構成された推進通路１９の各組に差し向ける１又は２以上の出口孔２８を有する。この積重ね状態のバケット及び推進通路の構成により、上述の比例関係に従って回転窓１２に増大したトルクが与えられることになる。
【００１７】
各推進通路１９は、出口孔２８と整列して各推進通路が出口孔を通り過ぎる際に空気を受け入れるよう位置決めされた空気入口部分４８を構成する空気取入れ孔４７を有している。例示の実施形態では、入口部分４８は全体として真っ直ぐであり、環状フレーム１７に対して実質的に接線方向に延びていて推進通路３０に流入する空気が環状フレームの移動方向４１と実質的に整列するようにする。各推進通路１９はさらに、入口部分４８から半径方向外方に延びる弧状中間部分４９をさらに有している。
中間部分４９は好ましくは、これを通って流れる空気を約１８０°向きを変える全体として半円形の形状を有している。したがって、中間部分４９を出る空気は、環状フレーム１７に対して実質的に接線方向であるが、移動方向２９と逆の方向で推進通路１９から流出する。このようにすると、空気流は、環状フレーム１７に対して移動方向４１において相当大きなモーメントを付与し、それにより回転窓の回転速度が最大限になると共にこの速度を達成するのに必要な空気流が最小限に抑えられる。例えば、本発明の一実施形態では、回転観察組立体１０は、回転窓１２が約２０００ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍの間の速度で回転し、毎時約３０立法フィート（０．８５ｍ3 ）の空気流を必要とするよう設計されている。
【００１８】
各推進通路１９の中間部分４９は、空気出口領域５０で終わっており、この空気出口領域は、空気流を環状フレーム１７から遠ざけるよう差し向ける。図示の実施形態では、空気出口領域５０は、空気流を推進通路１９から円周方向チャンネル部分５４内へ半径方向外方に差し向ける出口孔５２を有している。一連の円周方向チャンネル部分５４が好ましくは図２及び図３に示すように端と端とを突き合わせて連結されていて、環状フレーム１７の周囲全体に延びる単一の周囲チャンネル５６を形成している。周囲チャンネル５６の回りに間隔をおいて、環状フレーム１７を通って軸方向に延びる排出ポート５８が設けられている。排出ポートは、空気流を周囲チャンネル５６から送り出して環状フレームから遠ざけるよう形作られている。
【００１９】
図面に示す推進通路１９は空気を空気取入れ孔４７から排出ポート５８に半径方向外方に差し向け、それにより遠心力の作用を利用するが、推進通路はまた、空気を逆方向又は他の経路に沿って差し向けてもよい。一変形例では、空気取入れ孔４７は、排出ポート５８から半径方向外方に位置決めされており、したがって推進通路は推進通路１９から見て半径方向外方に配置された出口孔２８から空気を受け入れるようになっている。したがって、空気は推進通路を通って半径方向内方に流れて環状フレーム１７に設けられた排出ポート５８に流れる。すると、排出ポート５８は、流れを環状フレーム１７から遠ざける。
図４で最もよく分かるように、例示の実施形態の排出ポート５８は、空気を支持ベース１４のベースリング２４に向かって差し向けると共に環状フレーム１７から遠ざけるような寸法及び形状になっている。空気は、排出ポート５８を通って隙間領域６０に入り、この隙間領域６０は環状フレーム１７とベースリング２４との間に形成されている。空気は、隙間領域６０を通り、環状フレーム１７から遠ざかるよう流れる。好ましい実施形態では、隙間領域６０は、環状フレーム１７とベースリング２４との間の最小隙間を構成している。
【００２０】
隙間領域６０内への空気流量は、流れている空気が回転窓１２の周りの隙間領域全体を満たすようなものである。したがって、隙間領域６０内の空気は、隙間領域から且つ回転観察組立体から遠ざかって実質的に均一に流れる。隙間領域６０から流出する空気のこの流れにより、空気バリヤが形成され、この空気バリヤは、液体又は固体デブリが隙間領域に入り込んで窓ガラス４３と組立体が取り付けられている固定窓１６との間の空間を汚すのを防止するので有利である。この機能は、回転窓１２が、潤滑油、屑又は他のデブリが容易に隙間領域６０に入り込んで環状フレーム１７をベースリング２４に結合する恐れがあるような機械加工又は工作機械エンクロージャで用いられる場合に特に重要である。
ベースリング２４から隙間領域６０内へ半径方向外方に延びるバッフル部材又はフランジ６２によって、デブリが隙間領域６０に入り込むのが一段と防止される。例示の実施形態では、環状フレーム１７は、バッフル部材６２の半径方向外方に間隔を置いて位置していて、バッフル部材に近接してベースリング２４に向かって軸方向に延びてラビリンスシールを形成するリップ６４を有している。ラビリンスシールは実質的に、デブリが隙間領域６０に入り込んで支持ベール１４に対する回転窓１２の回転を妨害するのを実質的に阻止する。回転観察組立体が使用されておらず、従って空気バリヤが形成されていない時、バッフル部材６２はデブリが隙間領域６０に入り込むのを防止する。したがって、バッフル部材６２は、デブリが隙間領域６０に入り込むのを防止する重要な補助手段となっている。もし何等かの理由で液体が隙間領域６０に入り込んでしまっても、この液体を重力の作用で排出してベースリング及び環状フレーム１７から遠ざけることができるようにする排出孔６５がベースリング２４に設けられている。
【００２１】
図４に示すように、環状フレーム１７の周囲は、ベースリング２４から遠ざかるよう突出していて半径方向内方に延びて窓ガラス４３の外縁部に設けられた傾斜面６８に係合するリテーナ部分６６を有している。リテーナ部分６６は、接着剤と協働して窓ガラス４３を環状フレーム１７に緊密に固定して推進通路１９を通る空気が環状フレームと窓ガラスとの間で漏れないようにしている。リテーナ部分６６は、観察に利用できる窓ガラス４３の領域を最大限にするために目で見てできるだけ障害とならないような寸法に設定されている。
窓ガラス４３及び環状フレーム１７は、ハブ組立体２０によってベースリング２４に対して共に回転自在に支持されている。ハブ組立体２０は、ネジ付き取付けシャフト７２によってベース中央部分２１のハブハウジング部分２２に取付けられたハブ本体７０を有している。ハブ本体７０は、窓ガラス４３の内側部分７６の下に突出したハブリム７４を有している。ハブキャップ７８が、ハブ本体７０に螺着されていて、窓ガラス４３の内側部分７６をハブリム７４とハブキャップ７８との間にクランプしている。ハブキャップ７８の下縁部は、窓ガラス４３を封止してデブリがハブ組立体２０に入らないようにするＯリング８０を有している。
【００２２】
ハブ本体７０内に設けられた玉軸受８１により、ハグハウジング２２に対するハブキャップ７８、窓ガラス４３及びハブリム７４の回転動作が滑らかになる。他の実施形態では、観察組立体１２と支持ベース２１との間に低摩擦回転連結部を構成する他の手段を用いてもよい。
支持ベース１４は、これと実質的に同一の広がりを有する接着パッド８２によって窓１６に取り付けられている。したがって、接着パッド８２は、窓１６とベースリング２４とベース中央部分２１との間にサンドイッチされている。好ましい接着パッド８２は、アクリル系強力接着剤からなる両面接着テープである。この固定方法の主要な利点は、回転観察組立体１０の取付けのために孔を窓１６に設けることが必要でないということである。かくして、窓１６の構造的健全性は変わらない。これは、例えばエンクロージャ内部のフライス盤がエンクロージャの壁１６に向かって物体、例えば冷却剤、油、金属屑片及び破片を常時飛び散らすような機械工作及び機械加工用途で特に重要である。
【００２３】
図５Ａ及び図５Ｂに示す本発明の変形例では、支持ベース１４は、取付けプレート８４に着脱自在に取り付けられており、この取付けプレート８４は、支持ベースと実質的に同一の広がりを有していて、接着パッド８２によって窓１６に固定的に取り付けられている。支持ベース１４は、ベースリング２４及びベース中央部分２１を貫通する複数本の従来型ネジ締結具８６によって取付けプレート８４に取外し自在に取り付けられている。したがって、回転観察組立体１０を、締結具８６を取り外すと取付けプレート８４から容易且つ迅速に取り外すことができる。すると、例えば取り外した回転観察組立体１０に対して定期的な保守を行う場合、取り外した回転観察組立体を新しい組立体に容易に交換できる。
図５Ｂで最もよく分かるように、回転観察組立体１０を取り外してもすぐには別の組立体に交換できない場合、カバー９４が取付けプレート８４に着脱自在に取付け可能である。カバー９４は、窓１６及び取付けプレート８４を、回転自在な観察組立体１０を取り外した時の損傷及び汚染から保護する。図示の実施形態では、カバー９４は従来型ネジ締結具８６によって取付けプレート８４に取り付けられている。ただし、他の実施形態では他の公知の取付け装置を用いてもよい。
【００２４】
回転自在な観察組立体１０と取付けプレート８４との間の着脱自在な取付けの利点は、回転自在な観察組立体を、接着剤による結合を壊す必要なく容易且つ迅速に取り外すことができるということである。また、着脱自在であるという特徴は、これにより回転自在な観察組立体１０を保管でき又は種々の取付けプレート８４まで移動させることができるので有利である。例えば、工作機械を包囲しているエンクロージャは、幾つかの窓１６を有する場合があり、これら窓のうち１つだけがいつでも機械加工作業にとって最適な視界を提供する。本発明により、複数の比較的安価な取付けプレート８４を各窓１６に設けることができ、この場合、単一の回転観察組立体１０を選択された機械加工作業を最もよく見ることができる窓に取付けプレート８４のうちの選択された一つに取付けることができる。機械加工作業のタイプが変わって別の窓１６が最適の視界をもたらすことになるような場合、回転観察組立体１０を適当な取付けプレート８４に容易に移動できる。
【００２５】
さらに、窓１６が過酷な条件にさらされているが、回転観察組立体１０を使用する必要がない間、回転観察組立体を取り外して遠くの場所で保管し、過酷な条件に対する暴露を最小限に抑えるようにすることができる。回転窓組立体１０の取外しにあたり、着脱自在なカバー９４を取付けプレート８４に取り付けて窓１６及び取付けプレートを過酷な条件から保護する。
回転観察組立体１０を既存の固定窓１６に取り付けた状態で示したが、観察組立体は、一体の不透明な材料、例えば工作機械を納めている金属ハウジングに観察ポートを提供する窓組立体に使用できる。かかる用途では、回転観察組立体１０は、金属ハウジング内に形成された孔に嵌め込まれた安全ガラスから成るパネルに固定される。したがって、窓組立体は、回転観察組立体１０によって利用性が向上した観察スペースが得られる。
【００２６】
別の例では、回転観察組立体１０は、ハウジングの窓に用いられ、この窓を通して、ハウジング内部に位置決めされたカメラ又は他の観察装置がハウジングの外部の活動状態をモニターする。ハウジングの外部の環境としては、例えば雨、雪又は化学的汚染状態のような悪条件が含まれる。したがって、回転観察組立体１０は、ハウジングの外部の条件とは無関係に、窓についてクリアな視界を提供する。
上述したことから、本発明の特定の実施形態を例示の目的で説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の設計変更例を想到できることは理解されよう。したがって、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項以外によっては限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】使用者が見るための観察窓に取り付けられた状態の本発明の実施形態による回転観察組立体を示す後方等角図である。
【図２】回転窓が支持ベースを示すよう部分的に切り欠かれている図１の回転観察組立体の拡大正面図である。
【図３】図１の回転観察組立体の拡大部分等角図である。
【図４】本発明の回転窓と支持ベースと中央ハブの相互連結状態を示す図２の４−４線矢視拡大断面図である。
【図５Ａ】回転観察組立体の変形例の横断面図であり、回転観察組立体が取付けプレートに着脱自在に取り付けられた状態で示されている図である。
【図５Ｂ】回転観察組立体の着脱自在なカバーが定位置に取り付けられた状態の図５Ａの取付けプレートの横断面図である。
【符号の説明】
１０  回転観察組立体
１２  空気駆動式回転窓組立体
１４  支持ベース
１６  固定窓
１７  環状フレーム
１８  空気供給ホース
１９  推進通路
２０  ハブ組立体
２１  ベース中央部分
２２  ハブハウジング部分
２５  空気供給通路
２８  空気出口孔
３３  バケット
４７  空気取入れ孔
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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