(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プールの中に浮く昇降床と、
昇降床を昇降させる昇降装置と、
この昇降床に回動可能に結合するアッパーアームと、
プール底部に回動可能に結合するロワーアームと、
アッパーアームとロワーアームを回動可能に結合する回動軸と、
アッパーアームとロワーアームにそれぞれ固定される一対のディスクの対向面に回動軸と同心的に形成されて互いに噛み合う歯車と、
これらの歯車の係合および解除を行うべく歯車を軸方向へ変位させるアクチュエータと、
を備えたプール昇降床の支持装置において、
前記各歯車の歯をそれぞれの回転方向に対して傾斜して昇降床の上昇方向の回転に対して互いに摺動する傾斜歯面と、
同じく回転方向に対してほぼ直交して昇降床の降下方向の回転を規制する垂直歯面とから構成し、
かつ歯車を噛み合い方向に弾性的に付勢する付勢手段を備え、
前記アクチュエータはエアシリンダであり、エアシリンダは回動軸の軸方向延長上に配設され、エアシリンダから歯車軸方向に延設されたロッドの先端に回動軸の一端を結合し、ロッドを前方に摺動させることで、前記歯車を軸方向に変位させることを特徴とするプール昇降床の支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイミングプールの深さを変えたり、スイミングプールを他の目的に利用するためにプール内に設ける昇降床の支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スイミングプールには床面の高さを変えることにより、例えば幼児用、子供用、大人用という具合に同一の水位で異なる深さが得られるようにしたものがある。また、最近では、機械力で昇降する昇降床も開発されており、さらに床をプール周囲の床面と同じ高さまで上昇させて、周囲の床面と一体の広い平面を構成することにより、プール以外の目的に利用できるようにした昇降床も知られている。
【０００３】
このような昇降床は、例えばステンレス製の枠組の上にプラスチック製の床材をすのこ状に並べ、床材の下方に発泡プラスチックの浮力材を取り付けて、昇降床の重量と昇降床に作用する浮力とがつり合うようにしておき、昇降床の四隅をねじ棒やローラチェーンを用いた機械式の昇降装置で支持している。
【０００４】
昇降床を昇降させる場合は、昇降装置を同期的に駆動して昇降床を水平に保ったままゆっくりと上下に動かせば、水がすのこ状の床材の間から上下に流通し、昇降床を大きな抵抗を受けずに昇降させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような昇降床が水中で一定の高さに設置されるとき、安全性の面から、特に下降方向に対しては昇降床の高さが確実に固定されることが必要となる。
【０００６】
これに対して、昇降床の上昇方向に対しては、昇降床の高さの正確な調節のためには、比較的容易に昇降床の高さを変位させ得ることが要求される。
【０００７】
さらに、昇降床を水の外に出して通常の床面として利用する場合には、主として荷重が均等に作用する水中での使用時と比べて、衝撃荷重や集中荷重による大きな荷重負担を考慮しなければならない。
【０００８】
しかしながら、昇降装置により昇降床の枠組の四隅のみを支持する構造では、十分な支持力を得ることは難しく、昇降床自体の剛性も不足がちになる。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、昇降床とプール底部との間に介装して昇降床を任意の高さに確実に支持することができると同時に、昇降床の高さの調節を安全かつ容易に行い得る支持装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プールの中に浮く昇降床と、昇降床を昇降させる昇降装置と、この昇降床に回動可能に結合するアッパーアームと、プール底部に回動可能に結合するロワーアームと、アッパーアームとロワーアームを回動可能に結合する回動軸と、アッパーアームとロワーアームにそれぞれ固定される一対のディスクの対向面に回動軸と同心的に形成されて互いに噛み合う歯車と、これらの歯車の係合および解除を行うべく歯車を軸方向へ変位させるアクチュエータとを備えたプール昇降床の支持装置において、前記各歯車の歯をそれぞれの回転方向に対して傾斜して昇降床の上昇方向の回転に対して互いに摺動する傾斜歯面と、同じく回転方向に対してほぼ直交して昇降床の降下方向の回転を規制する垂直歯面とから構成し、かつ歯車を噛み合い方向に弾性的に付勢する付勢手段を備え、前記アクチュエータはエアシリンダであり、エアシリンダは回動軸の軸方向延長上に配設され、エアシリンダから歯車軸方向に延設されたロッドの先端に回動軸の一端を結合し、ロッドを前方に摺動させることで、前記歯車を軸方向に変位させる。
【００１１】
【作用】
本発明では、昇降床を上昇または下降させる時は、アクチュエータであるエアシリンダの駆動により、アッパーアームとロワーアームにそれぞれ固着されたディスクの歯車の噛み合いを解くと、これらアーム間の相対回転が自由になり、アームは昇降床の昇降に追随して任意に伸縮する。
【００１２】
また、昇降床が望みの高さに昇降した後、エアシリンダを逆方向へ駆動すると、ディスクの歯車が再び噛み合い、相対回転を規制されたアームにより昇降床はその位置で堅固に支持される。
【００１３】
この場合、ディスク上の歯車の垂直歯面の噛み合いにより、昇降床が下降する向きのアーム間の相対回転は完全に禁止されている一方で、昇降床が上昇する向きのアーム間の相対回転は完全に規制される訳ではなく、弾性付勢力に抗して歯車の傾斜歯面が互いに乗り上げるように摺動することにより、昇降装置が駆動された場合にはエアシリンダを駆動しなくとも昇降床を上昇させることは可能である。
【００１４】
したがって、この支持装置を昇降床とプール底部との間に適当な間隔で配置することにより、昇降床は確実に支持され、特に下降方向への変位は完全に規制され、昇降床の支持力が強まり、昇降床自体の剛性も増す。
【００１５】
さらに、ディスクの歯車の噛み合わせを解かなくても、昇降床の上昇方向の高さの調節は容易に行え、この場合、ディスクの歯車は噛み合ったままなので、特に昇降床の下降方向への支持が崩れることはなく安全性が確保され、また、昇降床の揺れも防止される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１および図２において、１はスイミングプール内に支持装置３により水平に支持された昇降床、２はスイミングプールの底部である。
【００１８】
支持装置３は、昇降床１に回転自由に結合するアッパーアーム４と、底部２に回転自由に結合するロワーアーム５とを回動軸６を介して回動可能に連結し、アッパーアーム４とロワーアーム５の相対回転を回動軸６と同心的に設けた一対のディスク７Ａ、７Ｂに形成された歯車１０Ａ、１０Ｂの噛み合わせにより規制する。
【００１９】
ここで円形のディスク７Ａはアッパーアーム４側に固着され、これに相対してロワーアーム５側には同形のディスク７Ｂが固着され、これらディスク７Ａと７Ｂの中心には回動軸６が貫通する。
【００２０】
ディスク７Ａと７Ｂの対向面の外周付近には、図３、図４に示されるように、回転中心に対して放射状に歯車１０が形成される。ディスク７Ａと７Ｂはこれらの歯車が噛み合うように相対して配置され、これらの歯面同士が噛み合うことで係合状態となり、アッパーアーム４とロワーアーム５の相対回転を規制する。なお、図３、図４においては、ディスク７Ａが示されているが、ディスク７Ｂも全く同様の構成を有するものである。
【００２１】
ここで、ディスク７Ａ、７Ｂの歯車１０Ａ、１０Ｂに所定のピッチで形成される各歯１３は、図５および図６に示すように、ディスク７Ａ、７Ｂの回転方向に対して傾斜して昇降床の上昇方向の回転を許容するように互いに摺動しながら斜面を乗り上げる傾斜歯面１１と、ディスク７Ａ、７Ｂの回転方向に対してほぼ直交して昇降床の降下方向の回転を規制する垂直歯面１２とから構成されている。ここで、垂直歯面１２に対する傾斜歯面１１の傾きαとしては、例えば４５度程度の角度が採られる。
【００２２】
さて、ロワーアーム５には、図７に示すように、ブラケット９を介して、エアシリンダ８が固定される。このエアシリンダ８は、ディスク７Ａと７Ｂの歯車１０Ａと１０Ｂの係合および解除を行うため、一方のディスク７Ａを軸方向に変位させるアクチュエータである。
【００２３】
このエアシリンダ８からはディスク７Ａ、７Ｂ方向にロッド２１が延設しており、このロッド２１の先端には、クレビス２２およびピン２３を介して回動軸６の一端が結合されている。
【００２４】
この回動軸６は、ディスク７Ｂの中心部に設けられたブッシュ２８Ｂおよびディスク７Ａの中心部に設けられたブッシュ２８Ａを介して、ディスク７Ａ、７Ｂに摺動自由に貫通する。ただし、回動軸６は、その端部に設けられた環状突起部２６とエンドプレート２７を介してディスク７Ａを挟持し、軸方向に固定する。
【００２５】
これにより、エアシリンダ８のロッド２１が前方に摺動すれば、ディスク７Ａはディスク７Ｂと離間方向に押し出され、歯車１０Ａと１０Ｂの噛み合いが解かれる。
【００２６】
エアシリンダ８は、図８に示すように、シリンダチューブ３１内に摺動自由なピストン３２を収装し、このピストン３２にロッド２１を連結するとともに、ピストン３２をロッド２１の収縮方向に付勢するリターンスプリング３７を備えたものである。
【００２７】
また、ピストン３２によりシリンダチューブ３１内に画成された空気室３３のポート３４は、図示されないエアホースを介して空気圧源に接続されている。また、空気室３５のポート３６は、同じく図示されないエアホースを介して大気に解放されている。
【００２８】
なお、エアホースを介した空気室３３への圧縮空気の供給操作はスイミングプールの外に設けた操作盤から行われる。また、この操作盤には、例えば図示されないスイッチングエアバルブ等を介して、ディスク７Ａ、７Ｂの係合および解除が伝達されるようになっている。
【００２９】
昇降床１とプール底部２の間にはこのように構成された複数の支持装置３が適当な間隔をおいて介装される。また、昇降床１は図示されない昇降装置により、上昇または下降させられる。
【００３０】
つぎに作用を説明する。
【００３１】
図１の実線位置において昇降床１は支持装置３により上昇位置に支持されている。この状態ではエアシリンダ８の空気室３３は低圧であり、ピストン３２を後方に付勢するリターンスプリング３７のために、ロッド２１はシリンダチューブ３１内に収縮している。
【００３２】
このため、ロッド２１に連結するディスク７Ａは、リターンスプリング３７によりディスク７Ｂとの噛み合わせ方向に押圧され、ディスク７Ａ、７Ｂの歯車１０Ａ、１０Ｂが噛み合う結果、アッパーアーム４とロワーアーム５の相対回転は規制されている。
【００３３】
しかし、この場合、ディスク７Ａ、７Ｂの歯車１０Ａ、１０Ｂは傾斜歯面１１と垂直歯面１２からなる特殊な形状で、しかもディスク７Ａ、７Ｂが回動軸６の方向にリターンスプリング３７に抗して相対移動が可能であるため、ディスク７Ａと７Ｂの昇降床１の上昇方向への相対回転に対しては、互いの傾斜歯面１１同士が斜面に乗り上げるようにして摺動可能で、完全に回転を規制されることはなく、昇降装置の駆動によりある程度の力が加われば昇降床１の上昇は可能である。
【００３４】
また、この場合、昇降床１は浮力により水中に浮いているので、昇降装置による駆動には特別大きな力は必要でなく、また昇降床１に大きな負荷がかかることもない。
【００３５】
したがって、ディスク７Ａ、７Ｂの歯車１０Ａ、１０Ｂの噛み合わせを解かなくても、昇降床１の上昇方向の高さの調節は容易に行える。この場合、昇降床１の下降方向の回転に対しては、ディスク７Ａ、７Ｂの垂直歯面１２が噛み合ったままなので、この調節時にも、特に昇降床１の下降方向の支持が崩れることはなく、安全性が確保され、また、昇降床１の揺れも防止される。
【００３６】
さて、昇降床１はこのようにして屈伸を規制された支持装置３により数箇所で支持されているので、四隅を昇降装置のみで支持する場合と比べて大きな支持力が得られ、昇降装置に加わる荷重も軽減される。また、支持間隔が狭まるので昇降床１自体の剛性も強化される。
【００３７】
なお、昇降床１の下降方向の動きは垂直歯面１２により完全に規制されるうえ、屈折状態で昇降床１を支持する支持装置３は、屈折角度が浅いほど、すなわち支持位置が高いほど支持力を増すので、昇降床１を水面の上方に支持して通常の床面として使用する場合に作用する集中荷重や衝撃荷重にも十分に耐えることができる。
【００３８】
昇降床１を上昇または下降させる場合は、スイミングプールの外にある操作盤からの操作で、各支持装置３のエアシリンダ８の空気室３３に、空気圧源からエアホースおよびポート３４を通じて圧縮空気を送り込む。また、このとき、ピストン３２前方の空気室３５からは、ポート３６およびエアホースを通じて空気が大気中に流出する。
【００３９】
これによりエアシリンダ８はリターンスプリング３７に抗してロッド２１を前方に伸長させ、ディスク７Ａをディスク７Ｂから離間する方向に押し出し、歯車１０Ａと１０Ｂの噛み合いを解除する。この結果、アッパーアーム４とロワーアーム５の相対回転は、昇降床１の上昇方向および下降方向ともに、完全に自由となる。
【００４０】
また、このとき、ディスク７Ａの軸方向への変位に伴い、例えばスイッチングエアバルブが切り換わることによるエアホース内の圧力変化等により、ディスク７Ａ、７Ｂの噛み合いの解除が操作盤に通報される。オペレータは各支持装置３のスイッチングエアバルブがすべて切換わったことを確認してから、昇降装置を駆動して昇降床１を昇降させる。これにより、うっかり一部の支持装置３の屈伸を規制したまま昇降装置を昇降床１の下降方向へと駆動してしまい、支持装置３の変形や破損を招くといった不都合を防止することができる。
【００４１】
このようにディスク７Ａ、７Ｂの解除により、支持装置３は昇降床１の昇降に追随してアッパーアーム４とロワーアーム５を相対回転させつつ、抵抗なく屈伸する。昇降床１が望む高さへと昇降したら、操作盤からの操作で、各支持装置３のエアシリンダ８の空気室３３の圧縮空気を抜けば、リターンスプリング３７の反発力によりロッド２１がシリンダチューブ３１内に収縮し、再び、ディスク７Ａと７Ｂの歯車１０Ａ、１０Ｂが噛み合わせ状態に保持される。
【００４２】
こうして、昇降床１は屈伸を規制された支持装置３により新たな任意の高さで支持される。このとき、ディスク７Ａ、７Ｂの係合は、解除のときと同様に、例えばスイッチングエアバルブが切替わることにより、操作盤で確認することができる。
【００４３】
なお、支持装置３はアッパーアーム４とロワーアーム５との相対回転により屈伸する構造のため、第１図の破線に示すように昇降床１を低い位置に支持する場合には、小さく折りたたまれた状態となり、プール内のデッドスペースは最小に抑えられる。
【００４４】
また、以上の支持装置３の操作や動作の確認はすべてエアホースを介して供給される圧縮空気により行い、電気や油圧を使用しないので、水中であっても漏電や作動油のリークによる水の汚染等を心配することなく、安心して使用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、昇降床を支持するアッパーアームとロワーアームの相対回転を、これら二つのアームに固定され対向的に配置された一対のディスク上の歯車によって規制するとともに、この歯車をディスクの回転方向に対して傾斜した傾斜歯面と垂直な垂直歯面の組み合わせからなるものとし、かつディスクを歯車の係合方向にスプリングで付勢したので、アクチュエータを介して歯車の係合を解けば、昇降床の昇降に応じてアームが屈伸し、任意の位置でアームの屈伸を規制して昇降床を確実に支持することができるとともに、昇降床の上昇方向には、歯車の係合状態でも傾斜歯面の摺動によりディスクは相対回転可能であり、昇降装置を上昇方向に駆動すれば、歯車の噛み合いを保ったまま上昇方向の高さの調節ができ、垂直歯面の噛み合いにより安全性が確保されると同時に振動が防止される。さらに、このような支持装置の使用により昇降床の支持力が大幅に強化され、プールの水深の調節のみならず、昇降床を通常の床面として使用する場合に作用する集中荷重や衝撃荷重に対しても十分な支持力を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の支持装置の実施の形態を示す正面図である。
【図２】同じく側面図である。
【図３】同じくディスクの形状を示す平面図である。
【図４】同じくディスクの形状を示す側面図である。
【図５】同じく歯車の形状を示す断面図である。
【図６】同じく歯面の形状を示す拡大図である。
【図７】同じく支持装置を示す断面図である。
【図８】同じくエアシリンダを示す一部断面を含む側面図である。
【符号の説明】
１  昇降床
２  プール底部
３  支持装置
４  アッパーアーム
５  ロワーアーム
６  回動軸
７Ａ  ディスク
７Ｂ  ディスク
８  エアシリンダ
１０Ａ  歯車
１０Ｂ  歯車
１１  傾斜歯面
１２  垂直歯面
【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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