JP2005276487A

JP2005276487A - 投光器

Info

Publication number: JP2005276487A
Application number: JP2004084748A
Authority: JP
Inventors: Keigo Kojima; 啓吾小島
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2024-03-23
Also published as: JP4321320B2

Abstract

【課題】ギアで噛み合わされた角度調節機構を有していて、灯具本体の投光角度が微調整できる投光器を提供する。
【解決手段】灯具本体１が支持体２によって支持されていて、ギア機構５によって照射方向を変えることができる投光器において、ギア機構５は第一メス歯５１１、第二メス歯５２１およびオス歯５３１を有していて、第一メス歯５１１と第二メス歯５２１とは互いの山の向きが同方向になるように並設されており、第二メス歯５２１の山部の頂点が第一メス歯５１１の谷部の中心に位置するように設けられていて、オス歯５３１は第一メス歯５１１と第二メス歯５２１とに噛み合わされるように設けられており、ギア機構５を動かせると、オス歯５３１の山が第一メス歯５１１および第二メス歯５２１の山を乗り越えて、オス歯５３１が第一メス歯５１１および第二メス歯５２１と噛み合わされて、灯具本体１が所定の位置で固定されることを特徴とする投光器。
【選択図】図１

Description

本発明は灯具本体の角度調節機構を有した投光器に関するものである。

従来、灯具本体の角度調節機構を有した投光器においては、特許文献１のようなものが知られている。

すなわち、灯具本体を所望の角度に傾けた上で、これを取り付けるための取り付けプレートに、灯具本体をボルトやナットで締め付けて灯具本体の投光角度を維持するといったものである（特許文献１参照。）。

また、ギアの噛み合わせにより、灯具本体の角度を調節するものも知られている。
特開平５−２１７４０１号公報

しかし、特許文献１には以下のような問題点がある。

灯具本体はボルトやナットで締め付けて取り付けられるため、ボルトやナットが振動等で緩んでくることが多い。すると、灯具本体が重力により移動して投光角度が変わってしまうことがある。さらに、灯具本体の重量が重い場合には僅かなボルトの緩みでも灯具本体が重力で移動し、その反動で投光器が破損してしまい、周囲の人間が危険にさらされる可能性がある。

以上のような問題点があるために、ギアの噛み合わせによって灯具本体の角度を固定する投光器が知られているが、ギアの歯状部品のピッチは製造上、歯状部品の噛み合わせ強度を維持するため、約５°までのピッチのものしかできていなかった。そのため、灯具本体の角度調節を行う時には、最高５°刻みでの角度調節しかできずに５°未満の細かな調節が困難であった。

本発明は上記問題に鑑みてなしたもので、その目的は、ギアで噛み合わされた角度調節機構を有していて、灯具本体の投光角度が微調整できる投光器を提供することにある。

請求項１に係る発明の投光器は、内部にランプを装備する灯具本体を備え、前記灯具本体は支持体によって支持されていて、前記灯具本体がギア機構によって照射方向を変えることができる投光器において、前記ギア機構は鋸歯状のオス歯とメス歯が噛み合わさって構成されているものであって、前記ギア機構は第一メス歯、第二メス歯およびオス歯を有していて、前記第一メス歯と前記第二メス歯とは互いの山が同じ方向を向いており、かつ互いに並設して設けられているものであって、前記第二メス歯の山部の頂点が前記第一メス歯の谷部の中心に位置するように設けられていて、前記オス歯は前記第一メス歯と前記第二メス歯との両方に噛み合わされるように設けられており、前記灯具本体を前記ギア機構によって移動させると、前記オス歯の山が前記第一メス歯および前記第二メス歯のそれぞれの山を乗り越えて、前記オス歯が前記第一メス歯および前記第二メス歯と噛み合わされて、前記灯具本体が所定の位置で固定されることを特徴とする。

請求項２に係る発明の投光器は、請求項１記載の投光器において、前記第一メス歯が円弧状に複数個並んで配列されており、前記第二メス歯および前記オス歯が前記第一メス歯と同心円の円弧上に複数個並んで配列されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明の投光器は、請求項１または２記載の投光器において、前記第一メス歯と前記第二メス歯との間に隙間を設けたことを特徴とする。

請求項１または２に係る発明の投光器によれば、これまでの５°ピッチの間隔の歯を組み合わせて、より小さなピッチを生み出すことができる。このことにより、これまで５°間隔までの角度しか調節できなかった投光器の角度調節機構においては、より細かな角度調節が可能になる。

請求項３に係る発明の投光器によれば、歯の間に塵埃がたまりにくく、もし塵埃がたまったとしても、第一メス歯と第二メス歯との間の隙間から塵埃が排出され、ギア機構がスムーズに駆動できる。また、ギア第一メス歯と第二メス歯とを一体化して形成する場合、第一メス歯と第二メス歯との間に隙間が設けられていることによって、第一メス歯と第二メス歯とが絶縁状態となって、ダイカストや成型加工による歯の形成が容易になる。

以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。

図１は本発明の投光器を示した外観図である。

図１に例示したように、反射笠１１内にランプ１２を備えた灯具本体１が支持体２によって土台に取り付けられている投光器において、灯具本体１下部に灯具本体１の上下方向の投光角度を調節するための投光角度調節部３が設けられている。

支持体２上部に取り付けられた灯具本体１の移動等により、曲げ応力が発生しやすいため、支持体２としては強度の強い材料（例えば、金属材料）を用いるのがよい。支持体２の形状は、柱状のものであって、支持体２上部の灯具本体１を十分に支えられる太さを有しているのがよい。しかし、支持体２の形状は灯具本体１を十分に支えられるのであれば他の形状であっても構わない。

投光角度調節部３は鋸状の歯車の噛み合わせによって灯具本体１を所定の位置に固定することができる。ここでの所定の位置とは投光器の使用者が対象物を照らし出すために灯具本体１を傾けた時の灯具本体１の設置された位置のことである。投光角度調節部３としては様々な形態のものが考えられるが、本実施形態では支持体２に灯具本体１が直接取り付けられていて、灯具本体１自体を手動で動かして灯具本体１の傾斜角度を調節するタイプのものを用いることにする。

図２は投光角度調節部３の分解図である。投光角度調節部３は二つに大別できる。すなわち、灯具本体１の下部に寄り添うように設けられている灯具角度調節部３１と支持体２側面部に設けられている支持体角度調節部３２との二つである。

図１において、灯具角度調節部３１は略円形状の金属板材であって、灯具本体１の下部の両サイドに公知の取り付け手段を利用して床面と略垂直に取り付けられているのがよい。対になって設けられている灯具角度調節部３１の中心部には二本の回転支軸４がそれぞれ貫通して設けられている。回転支軸４としては例えばネジ等を用いるのがよく、灯具角度調節部３１における支持体角度調節部３２に向かい合う面と反対側の面からナット４２等で留めつけられる。しかし、回転支軸４としては丸棒であって、灯具本体１を支えられる材料であればその如何を問わない。回転支軸４と二つの灯具角度調節部３１とは互いに固定されていなくて、回転支軸４の丸棒断面を中心として自由に回転できるのがよい。

図２（ｂ）は支持体角度調節部３２の側面図である。支持体角度調節部３２としては、灯具角度調節部３１と略同形状の円形状の板材であるとよい。支持体角度調節部３２は灯具角度調節部３１の表面に被せて取り付ける。円形板材である支持体角度調節部３２中心部には回転支軸４が支持体角度調節部３２側面と略垂直に取り付けられている。支持体角度調節部３２と回転支軸４とは接着剤等の公知の貼り付け手段を用いて固定されている。

灯具角度調節部３１と支持体角度調節部３２との間にはギア機構５が設けられている。ギア機構５は、鋸歯状のメス歯とオス歯とが噛み合って、お互いの山を乗り越えて移動するものである。

灯具角度調節部３１と支持体角度調節部３２とは回転支軸４によって取り付けられているが、その取り付け方法を図１に基づいて説明する。支持体２に設けられた回転支軸４を灯具角度調節部３１のギア機構５となる面から灯具角度調節部３１の回転支軸挿入口４１に挿入し、灯具角度調節部３１における支持体角度調節部３２に向かい合う面と反対側の面からナット４２等で留めつけられる。ギア機構５のオス歯とメス歯が互いの山を乗り越える際、床面と略水平方向に灯具本体１および／または支持体２が移動する。ナット４２の留めつけ具合は、支持体２の移動距離を考慮して決めなければならない。ナット４２の留めつけが強すぎると灯具角度調節部３１と支持体角度調節部３２とが完全に係合されて、お互いのメス歯とオス歯とが乗り越えられない状態になる。そのため、灯具角度調節部３１と支持体角度調節部３２とに設けられたメス歯とオス歯とが互いに乗り越えることのできる余裕をもたせて、ナット４２を留めつける必要がある。また、灯具角度調節部３１または支持体角度調節部３２が設けられている支持体２が、少なくともメス歯とオス歯とが乗り越えて移動する距離は、床面と略水平方向に撓むことができるとよい。

灯具角度調節部３１をナット４２で強く留めつけて、灯具本体のぐらつきを極力なくしたい場合は、支持体角度調節部３２を支持体２に完全に固定せずに、支持体角度調節部３２が床面と略水平方向に移動することができて、灯具本体１側にバネ等で押圧されている構造を用いるとよい。この場合、灯具角度調節部３１をナット４２で強く留めつけても、メス歯とオス歯が互いに乗り越える時、支持体角度調節部３２自体が床面と略水平方向に移動することができる。

ここで、灯具角度調節部３１と支持体角度調節部３２とに設けられたギア機構５について詳細に説明する。図２（ａ）、（ｂ）におけるリング状内の実線はメス歯の山部を、破線はメス歯の谷部を示すものである。灯具角度調節部３１には第一ギア部５１と第二ギア部５２とが設けられている。第一ギア部５１および第二ギア部５２はメス歯の集合体であって、鋸歯状にメス歯が連なっているものである。第一ギア部には連続した第一メス歯５１１が、第二ギア部５２には連続した第二メス歯５２１が設けられている。第一ギア部５１および第二ギア部５２は、第一メス歯５１１および第二メス歯５２１が灯具角度調節部３１平面に対して略垂直に突出するように設けられていて、灯具角度調節部３１平面と同心円のリング形状を有している。ここでは第一ギア部５１と第二ギア部５２との間に隙間が設けられている。隙間（ｕ）は第一ギア部５１と第二ギア部の全周に亘って設けられているとよい。

図３はギア機構５の拡大図である。隙間（ｕ）は第一メス歯５１１幅（Ｗ１）および第二メス歯５２１幅（Ｗ２）のそれぞれの幅の半分以上（＞Ｗ１および＞Ｗ２）がオス歯５３１と噛み合わされる程度であれば隙間幅（ｕ）の大きさは問わない。

第一ギア部５１と第二ギア部５２とは同心円の内側と外側の関係にあたるため、それぞれの円弧の長さが違う。そのため、第一ギア部５１と第二ギア部５２とはピッチ（図２（ａ）におけるｔ１およびｔ２）の長さが異なっている。しかし、第一ギア部５１および第二ギア部５２のそれぞれのメス歯間のピッチは等間隔で設けられている。図３において、第一ギア部５１と第二ギア部５２の配置としては、第一メス歯５１１の谷部の中心に、第二メス歯５２１の山部の頂点が位置するように設けられている。

図２（ｂ）に例示したように、支持体角度調節部３２には第三ギア部５３が設けられている。該第三ギア部５３はオス歯の集合体であって、鋸歯状にオス歯が連なって構成されている。第三ギア部５３のオス歯５３１は円形状の支持体角度調節部３２の板材平面に対して、略垂直に突出するように設けられていて、支持体角度調節部３２平面と同心円のリング形状を有している。オス歯５３１間のピッチは等間隔で設けられている。リング状の第三ギア部５３の内半径（Ｒ３ａ）は、第一ギア部５１の内半径（Ｒ１ａ）よりも大きくて第一ギア部５１の外半径（Ｒ１）よりも小さく、第三ギア部５３の外半径（Ｒ３）は、第二ギア部５２の内半径（Ｒ２ａ）よりも大きくて第二ギア部５２の外半径（Ｒ２）よりも小さく設けられている。

ここで、ギア機構５の噛み合わせ状態について説明する。図３に例示したように、第一ギア部５１と第二ギア部５２とに、第三ギア部５３が噛み合わされる。この時、第三ギア部５３は第一ギア部５１と第二ギア部５２との両方に噛み合わされる。しかし、第一メス歯５１１間の谷部の中間に第二メス歯５２１の山部の頂点が位置するように並設されているため、オス歯５３１は第一メス歯５１１の谷部の高さおよび第二メス歯５２１の谷部の高さの略中間点で噛み合わされることになる。

ギア機構５の駆動機構について図４を用いて説明する。図４はギア機構５の駆動状態を示した断面図である。図４（ａ）はギア機構５が噛み合った状態である。ここでは、オス歯５３１の一つ（図４(ａ)における網掛けたオス歯）に注目して、そのオス歯５３１の移動状況を追っていくことにする。一般的なギア機構５では一対のオス歯とメス歯とが噛み合って、メス歯の谷部の溝の頂点にオス歯の山部の頂点が位置して、メス歯の谷部にオス歯の山部が完全に嵌りこむのであるが、本発明の投光器におけるギア機構５では、第一メス歯５１１間の谷部の中間に第二メス歯５２１の山部の頂点が位置するように並設されているため、第一メス歯５１１および第二メス歯５２１の高さ（ｈｆ）に対して約１／２の高さ（ｈｆａ）にオス歯５３１の山部の頂点が位置して、オス歯５３１の山部の高さ（ｈｍ）に対して約１／２の高さ（ｈｍａ）に第一メス歯５１１および第二メス歯５２１の山部の頂点が位置することになる。

図４（ｂ）は灯具本体１を回転させた時のギア機構５の駆動過程図である。灯具本体１を回転支軸４周りに回転させると、支持体角度調節部３２に設けられた第三ギア部５３のオス歯５３１が第一メス歯５１１の傾斜を乗り越えようとする。同時に支持体調節部３２が浮き上がる、つまり支持体角度調節部３２自体が灯具角度調節部３１から離れようとする。

さらに灯具本体１を同方向に回転させると（図４（ｃ））、オス歯５３１が第一メス歯５１１を完全に乗り越えたと同時に、浮き上がっていた支持体角度調節部３２自体が下に沈み始めて、第一メス歯５１１および第二メス歯５２１の高さ（ｈｆ）に対して約１／２の高さ（ｈｆａ）にオス歯５３１の山部の頂点が位置して、オス歯５３１の山部の高さ（ｈｍ）に対して約１／２の高さ（ｈｍａ）に第一メス歯５１１および第二メス歯５２１の山部の頂点が位置することになる。さらにこの動作を繰り返して第二メス歯５２１を乗り越えることになる。第一メス歯５１１と第二メス歯５２１とを交互に乗り越えて所定の位置に灯具本体１を駆動していくのである。

以上のギア機構５では、オス歯５３１が第一メス歯５１１と第二メス歯５２１とを交互に乗り越えるため、実際は第一メス歯５１１のピッチと第二メス歯５２１のピッチとに対する約１／２のピッチでオス歯５３１が移動していることになる。そのため、これまで製造および歯の強度上、メス歯またはオス歯が５°ピッチの間隔でしか設けられなかったのが、約５／２°間隔のピッチを生み出すことができる。さらに、本発明では第一メス歯５１１と第二メス歯５２１の二つのメス歯しか用いていないが、さらに第三メス歯、第四メス歯のように複数個設けることで、あらかじめピッチが決められた歯でも、様々なピッチのギア機構５を生み出すことができる。

以上は灯具本体１自体を回転させるものについての実施例であったが、例えば直線状に設けられた第一ギア部５１および第二ギア部５２に第三ギア部を噛み合せたものであってもよいし、円盤の側面部に外向きに突出するように第一メス歯５１１および第二メス歯５２１を設けて、別の中心を持つ円盤の側面部に外向きに突出して設けられたオス歯５３１とを歯車のように噛み合わせてギア機構５としてもよい。投光器角度調節部３の様々な形態に用いられるのである。

本実施形態の投光器の外観図である。本実施形態の投光角度調節部の分解図である。図２の拡大図であって、図２（ａ）と図２（ｂ）を噛み合わせる前の斜視図である。本発明の投光器のギア機構の駆動過程を示した断面図である。

符号の説明

１．灯具本体
１１．反射笠
１２．ランプ
２．支持体
３．投光角度調節部
３１．灯具角度調節部
３２．支持体角度調節部
４．回転支軸
４１．回転支軸挿入口
４２．ナット
５．ギア機構
５１．第一ギア部
５１１．第一メス歯
５２．第二ギア部
５２１．第二メス歯
５３．第三ギア部
５３１．オス歯

Claims

内部にランプを装備する灯具本体を備え、
前記灯具本体は支持体によって支持されていて、
前記灯具本体がギア機構によって照射方向を変えることができる投光器において、
前記ギア機構は鋸歯状のオス歯とメス歯が噛み合わさって構成されているものであって、前記ギア機構は第一メス歯、第二メス歯およびオス歯を有していて、
前記第一メス歯と前記第二メス歯とは互いの山が同じ方向を向いており、かつ互いに並設して設けられているものであって、前記第二メス歯の山部の頂点が前記第一メス歯の谷部の中心に位置するように設けられていて、前記オス歯は前記第一メス歯と前記第二メス歯との両方に噛み合わされるように設けられており、
前記灯具本体を前記ギア機構によって移動させると、前記オス歯の山が前記第一メス歯および前記第二メス歯のそれぞれの山を乗り越えて、前記オス歯が前記第一メス歯および前記第二メス歯と噛み合わされて、前記灯具本体が所定の位置で固定されることを特徴とする投光器。
前記第一メス歯が円弧状に複数個並んで配列されており、前記第二メス歯および前記オス歯が前記第一メス歯と同心円の円弧上に複数個並んで配列されていることを特徴とする請求項１記載の投光器。
前記第一メス歯と前記第二メス歯との間に隙間を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の投光器。