JP2012195119A - 可変向型支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】方向変換機能を有しない照明器具でも、これを高所に配置しながらその方向変換を下方からの手動操作により行うことのできる可変向型支持装置を提供する。
【解決手段】所定の長さを有する支柱１と、その上端部に設けられた台枠２と、支柱１の軸線に直交する支点軸３により台枠２に結合された物品保持枠４とを備える。支柱１は、外胴となる鞘筒１１内に回転可能に設けられたピッチ角調整ロッド１２を有する。ピッチ角調整ロッド１２の上端部と物品保持枠４との間には、ピッチ角調整ロッド１２の所定の回転角度範囲内における正逆の回転運動を、支点軸３を中心とする物品保持枠４の揺動運動に変換する伝動機構８が介在されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、高所に配置された物品の姿勢、方向を下方からの操作によって変えることのできる装置に係わり、特に照明器具などを高所に配置しながら照射方向を下方からの手動操作により変化させることのできる新規の可変向型支持装置に関する。

照明器具やスピーカその他の機器類の使用に際し、その向きを変えたい場合が多々あるが、それら機器類が高所に配置させている場合、その向きを変えること容易でない。このため、高所などに配置して使用する機器類にして、その主要部の向きを下方からの遠隔操作により変えられるようにした種々の装置が開発されている。

例えば、特許文献１において、装置本体の開口部に灯体を回動自在に保持し、その灯体の上部を、両端が支軸により傾動自在に支持された直交する内外２本の半円弧状アームに係合させ、それら半円弧状アームをモータ駆動で傾動させることにより、灯体の照射方向が直交する２軸回りに変化するようにした照明装置が開示されている。

特許第２７１８２７８号公報

しかしながら、特許文献１に開示される照明装置によれば、モータ駆動により灯体の照射方向を変化させる方式であるから、照明用電源とは別にモータ駆動用電源および配線が必要となり、しかもモータを遠隔操作するためのリモコンあるいは手元スイッチを備える必要性があることから、使用環境が限られるのみならず、コスト高をも招くという問題がある。

加えて、モータを内蔵することから、装置全体の重量が嵩み、高所配置に際して大きな支持力が必要で、取り扱いが極めて困難である。

本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は方向変換機能を有しない照明器具でも、これを高所に配置しながらその方向変換を下方からの手動操作により行えるようにすることにある。

本発明は上記目的を達成するため、
所定の長さを有する支柱と、前記支柱の上端部に設けられた台枠と、前記支柱の軸線に直交する支点軸により前記台枠に結合されて前記支点軸を中心に上下方向に揺動可能に支持された物品保持枠とを備え、
前記支柱は、外胴となる鞘筒と、当該鞘筒内に回転可能に設けられたピッチ角調整ロッドとを有し、
前記ピッチ角調整ロッドの上端部と前記物品保持枠との間には、前記ピッチ角調整ロッドの所定の回転角度範囲内における正逆の回転運動を、前記支点軸を中心とする前記物品保持枠の揺動運動に変換する伝動機構が介在され、
前記ピッチ角調整ロッドの下端部は、当該ピッチ角調整ロッドを正逆に回転させて前記物品保持枠を前記支点軸回りに揺動させるためのピッチング操作部として前記鞘筒の下端より突出されていることを特徴とする可変向型支持装置を提供する。

又、上記のように構成される可変向型支持装置において、前記支点軸は、その軸線が前記物品保持枠と当該物品保持枠の定位置に固定した特定の物品とを合わせた構成体の重心を通る位置に設けられていることを特徴とする。

加えて、前記物品保持枠の定位置に固定した特定の物品が、照明器具、スピーカ、集音マイク、画像表示装置、又はその他の電気機器であり、前記支柱内には一端が前記物品に接続する電線が通されていることを特徴とする。

又、前記伝動機構は、前記ピッチ角調整ロッドに直交してその上端部に一端が固着された旋回アームと、一端が第１の自在継手を介して前記旋回アームの先端部に連結されると共に他端が第２の自在継手を介して前記物品保持枠の底部に連結されたリンクとにより構成されていることを特徴とする。

又、前記支柱は、前記鞘筒内において前記ピッチ角調整ロッドとは別に単独での回転が可能に設けられたヨー角調整ロッドを有し、当該ヨー角調整ロッドの上端部に前記台枠が固定され、前記ヨー角調整ロッドの下端部は、当該ヨー角調整ロッドを中心に前記台枠を回動させるためのヨーイング操作部として前記鞘筒の下端より突出されていることを特徴とする。

又、前記ヨー角調整ロッドが前記鞘筒と同心状に配置された中空軸であり、その内部に前記ピッチ角調整ロッドが設けられ、前記ピッチング操作部が前記ヨーイング操作部より下方に位置していることを特徴とする。

更に、前記鞘筒の外周部において前記支柱をその軸方向に沿って昇降可能に保持するガイド筒を有し、そのガイド筒は前記鞘筒と同心状にして設けられ、前記ガイド筒内には、当該ガイド筒と前記鞘筒との軸方向への相対移動を規制するロック手段が設けられていることを特徴とする。

本発明に係る可変向型支持装置によれば、支柱を構成するピッチ角調整ロッドを正逆に回転操作することにより、物品保持枠が支柱の軸線に直交する支点軸回りに揺動するようにしていることから、物品保持枠に固定した物品の姿勢を手動により上下方向に変化させることができる。特に、ピッチ角調整ロッドの下端部がピッチング操作部として鞘筒の下端より突出されていることから、物品保持枠に固定した物品を高所に配置しながら、ピッチ角調整ロッドを下方より手回しするだけで物品の向きを上下方向に変化させることができる。

加えて、物品保持枠の揺動中心となる支点軸が、物品保持枠とその定位置に固定した特定の物品とを合わせた構成体の重心を通る軸線上に設けられていることから、物品保持枠のピッチ角に拘らず、その姿勢を維持することができる。

又、物品保持枠の定位置に固定した特定の物品が、照明器具、スピーカ、集音マイク、画像表示装置、又はその他の電気機器であり、当該物品に一端が接続する電線が支柱内に通されていることから体裁を損なわずして物品への電力供給を行うことができ、その電線を支柱によって保護することもできる。

更に、ピッチ角調整ロッドの所定の回転角度範囲内における正逆の回転運動を物品保持枠の揺動運動に変換する伝動機構として、自在継手を用いた構成によれば、簡易構造の伝動機構にして、ピッチ角調整ロッドの回転運動を物品保持枠の揺動運動を変換することができる。

又、支柱を構成する鞘筒内にヨー角調整ロッドが設けられ、その上端部に台枠が固定される構成では、ヨー角調整ロッドを手回しすることにより台枠を介して物品保持枠とこれに固定した物品とを左右方向に回動させることができるほか、ヨー角調整ロッドの下端部がヨーイング操作部として鞘筒の下端より突出されていることにより、その回転動作を下方から手動で行うことができる。

しかも、ヨー角調整ロッドが鞘筒と同心状に配置された中空軸とされ、その内部にピッチ角調整ロッドが設けられる構成では、口径の小さい鞘筒にして２本のロッドを内蔵することができる。

又、鞘筒の外周部において支柱をその軸方向に沿って昇降可能に保持するガイド筒が設けられ、そのガイド筒内に当該ガイド筒と鞘筒との軸方向への相対移動を規制するロック手段が設けられている構成では、物品保持枠に固定した物品の使用に際して当該物品を適宜の高さ位置に保持でき、不使用時には支柱を下げて物品保持枠などが外部障害物に干渉することを防止できる。

本発明に係る可変向型支持装置を示す斜視図 図１に示した装置の正面図 支柱を上下方向に移動案内するガイド筒の内部構造を示す部分断面図 図３のＸ−Ｘ断面図 支柱を拘束するロック手段の作用を示す説明図 支柱の下部を示す部分断面図 支柱の上部を示す部分断面図 伝動機構の部分を示す平面図 伝動機構の部分を示す側面図 物品保持枠に固定した照明器具を上向きに変化させた状態を示す説明図 物品保持枠に固定した照明器具を下向きに変化させた状態を示す説明図 本発明に係る可変向型支持装置の変更例を示す要部拡大図

以下、図面に基づいて本発明を詳しく説明する。先ず、図１及び図２により本発明に係る可変向型支持装置の構成を概説すると、１は所定の長さ（本例において約１２０ｃｍ）を有する支柱であり、その上端部には金属板を屈曲してなる凹字形の台枠２が設けられている。台枠２の内側には、支柱１の軸線に直交する支点軸３を中心として上下方向に揺動可能な物品保持枠４が設けられており、その物品保持枠４に照明器具５（投光器）が固定されている。

支柱１は、金属の角パイプから成る鞘筒１１を外胴として、その内部に二本のロッド部材（ピッチ角調整ロッド１２およびヨー角調整ロッド１３）をそれぞれ回転可能に設けた構成であり、このうち鞘筒１１の外周部にはガイド筒６が設けられている。ガイド筒６は、支柱１をその軸方向に沿って昇降可能に保持するものであり、その外周部には取り付け用のブラケット７が固着されている。

又、ピッチ角調整ロッド１２は、鞘筒１１と同心状に配置された金属製の中空軸（丸パイプ）で、その上下両端部は鞘筒１１より外方に突出され、このうち上端部は台枠２を貫通しており、下端部には外周にローレット加工を施した円筒状のハンドル１２ａが固着されている。特に、ピッチ角調整ロッド１２の上端部は伝動機構８を介して物品保持枠４の底部に連結されており、その伝動機構８により、所定の回転角度範囲におけるピッチ角調整ロッド１２の正逆の回転運動が支点軸３を中心とする物品保持枠４の上下の揺動運動に変換される構成とされている。

尚、ピッチ角調整ロッド１２の内部には、一端が照明器具５に接続された電線５１が通されており、その電線５１を通じて照明器具５に照明用電力が供給されるようになっている。

一方、ヨー角調整ロッド１３も鞘筒１１と同心状に配置された金属製の中空軸（丸パイプ）であり、その内径はピッチ角調整ロッド１２の外径より大きく、その内部にピッチ角調整ロッド１２が貫通されている。又、ヨー角調整ロッド１３もその上下両端部が鞘筒１１より外方に突出され、その上端部に台枠２が固定されており、下端部には鞘筒１１とハンドル１２ａとの間において外周にローレット加工を施したリング状のハンドル１３ａが固着されている。

尚、本例において、ハンドル１２ａは物品保持枠４を支点軸３回りに揺動させるためのピッチング操作部を構成し、ハンドル１３ａはヨー角調整ロッド１３を中心に台枠２を回動させるためのヨーイング操作部を構成している。

そして、以上のような可変向型支持装置は、例えば消防車などのレスキュー車両の車体にブラケット７を固定して装備され、夜間での救助活動に際して支柱１をガイド筒６に沿って上昇させ、しかしてハンドル１２ａ，１３ａの回転操作を行って救助現場を照らしたり、あるいはハンドル１２ａ，１３ａの操作により照明器具５の照射方向を変えながら要救助者を捜索したりすることができる。

次に、係る可変向型支持装置の各部の構造を図３〜図９に示して詳述すれば、ガイド筒６は、図３のように金属製の筒状本体６１の両端にカバー部材６２を設けた構成とされている。カバー部材６２は、鞘筒１１の軸方向の移動を許容する合成樹脂製の一体成型物であり、その中心には鞘筒１１を貫通せしめる角孔が穿設されている。これにより、ガイド筒６が鞘筒１１と同心状に配置され、その両者６，１１の軸方向への相対移動が可能とされている。又、ガイド筒６内には、円筒形のスペーサ６３により隔たれた上下一対の偏心ディスク６４が設けられている。偏心ディスク６４は、その偏心位置に鞘筒１１を通す角孔を穿った合成樹脂製の円板であり、鞘筒１１との相対回転が不能とされている。尚、カバー部材６２、スペーサ６３、及び偏心ディスク６４は、スペーサ６３内を通るネジ６５により緊結され、その各部材６２，６３，６４が全体として鞘筒１１との相対回転を不能とされ、筒状本体６１に対しては回転が可能とされている。

一方、図３〜図５から明らかなように、上下一対のカバー部材６２の相互間において、筒状本体６１内は鞘筒１１の軸線に対して偏心した円形の偏心孔部６１ａとされている。そして、その偏心孔部６１ａと偏心ディスク６４は、鞘筒１１とガイド筒６との軸方向への相対移動を規制するロック手段を構成している。すなわち、図３および図４において、偏心ディスク６４は偏心孔部６１ａの壁面に接触せずしてガイド筒６に対する鞘筒１１の軸方向への移動を許容している状態にあるが、筒状本体６１に対して鞘筒１１を一方向に回転させると、図５に示すように偏心ディスク６４が偏心孔部６１ａの壁面に圧接し、その反力として鞘筒１１がカバー部材６２の角孔内周面に押し付けられ、これにより鞘筒１１が拘束されてその軸方向への移動が規制されることになる。従って、図１などに示したブラケット７を消防車両の車体などに取り付け、支柱１をガイド筒６の軸線に沿って引き上げた後、鞘筒１１を一方向に回転させれば、その鞘筒１１を含む支柱１を適宜の高さ位置に保持することができる。

次に、図６および図７により支柱１の構造について言及すれば、鞘筒１１の両端にはベアリング１４（中心に丸孔を有する角柱状のすべり軸受）が嵌着され、そのベアリング１４によりヨー角調整ロッド１３が回転可能に支持されている。又、ヨー角調整ロッド１３の下端部には図６のように前述のハンドル１３ａが固着され、ヨー角調整ロッド１３の上端部には図７のようにカラー１３ｂが固着されており、そのハンドル１３ａ及びカラー１３ｂにより鞘筒１１とヨー角調整ロッド１３との軸方向への相対移動が規制されている。尚、ヨー角調整ロッド１３の上端部を成すカラー１３ｂに前述の台枠２が固定されているのであり、このためヨー角調整ロッド１３を回転させることにより、これを中心として台枠２を同調的に回動させることができる。

一方、ヨー角調整ロッド１３の両端内部にはブシュ１５が嵌め込まれ、そのブシュ１５によりピッチ角調整ロッド１２が回転可能に支持されている。又、ピッチ角調整ロッド１２の下端部には図６のように前述のハンドル１２ａが固着され、ピッチ角調整ロッド１２の上端部には図７のようにカラー１２ｂが固着されており、そのハンドル１２ａ及びカラー１２ｂによりヨー角調整ロッド１３とピッチ角調整ロッド１２との軸方向への相対移動が規制されている。尚、ピッチ角調整ロッド１２の上端部を成すカラー１２ｂには前述の伝動機構８を構成する旋回アーム８１が固着されている。

図８および図９により伝動機構８の構成について説明すると、係る伝動機構８は上記旋回アーム８１と、両端に自在継手８２，８２を有するリンク８３とにより構成されている。旋回アーム８１は、ピッチ角調整ロッド１２に直交して一端がピッチ角調整ロッド１２の上端部に固着され、当該旋回アーム８１の先端に自在継手８２を介してリンク８３の一端が連接されている。自在継手８２は、ボール受け８２ａと当該ボール受けにより転動自在に保持されたボール部８２ｂとを有するボールジョイントであり、そのボール受け８２ａがリンク８３の両端に直結されている。そして、一方のボール受け８２ａで保持されたボール部８２ｂが軸部８２ｃを介して旋回アーム８１の先端に取り付けられ、他方のボール受け８２ａで保持されたボール部８２ｂは軸部８２ｃを介して物品保持枠４の底部に取り付けられている。

ここに、以上のように構成される伝動機構８によれば、ピッチ角調整ロッド１２を所定の回転角度範囲内で正逆に回転させたとき、その回転運動を物品保持枠４に対し支点軸３回りの揺動運動に変換して伝達することができる。しかして、物品保持枠４のピッチ角（仰角ならびに俯角）の変化により、物品保持枠４に固定された照明器具５の照射方向を図１０のように上向き（本例において最大仰角θは４０度程度）にしたり、あるいは図１１のように下向き（本例において最大俯角ωは５５度程度）にしたりすることが可能となり、しかも台枠２が鉛直軸（ヨー角調整ロッド１３）回りに回動可能で、そのヨー角（方位角）が変化することにより、照射方向を前後左右方向においても無段階に切り替えることが可能となる。

尚、図８のように、支点軸３は台枠２の両端部あって物品保持枠４を上下方向に揺動可能に支持しているが、本例において係る支点軸３はその軸線が物品保持枠４と当該物品保持枠の定位置に固定した照明器具５とを合わせた構成体の重心を通る位置に設けられている。このため、図１０および図１１の状態において、物品保持枠４および照明器具５が自重により揺動することはなく、換言すれば照明器具５の姿勢に拘らず物品保持枠４側からピッチ角調整ロッド１２に回転モーメントが作用しないので、前述のハンドル１２ａから手を離しても照明器具５を設定したピッチ角に維持することができる。

以上、本発明の好適な一例を説明したが、係る可変向型支持装置は照明用に限らず、物品保持枠４に、照明器具５に代えてスピーカ、集音マイク、画像表示装置、又はその他の電気機器を固定するなどしてもよい。

又、支柱１の構造として、上記例では鞘筒１１内にピッチ角調整ロッド１２とヨー角調整ロッド１３を同心状にして設けたが、その両ロッド１２，１３を並列状に設けるようにしてもよい。加えて、図１２のように、ヨー角調整ロッド１３の外側にピッチ角調整ロッド１２を設ける一方、支点軸３を物品保持枠４に固定し、その支点軸３にＬ字形のアーム部材８４を連結すると共に、アーム部材８４とリンク８３の一端同士を自在継手８２で連接する構成としてもよい。

更に、自在継手８２として、ボールジョイント（ボール形自在継手）のほか、ベンディックス形、バーフィールド形、あるいは十字形その他の自在継手を用いることができる。又、ヨー角調整ロッド１３を省略し、鞘筒１１の上端に台枠２を固定するようにしてもよい。

１ 支柱
１１ 鞘筒
１２ ピッチ角調整ロッド
１２ａ ハンドル（ピッチング操作部）
１３ ヨー角調整ロッド
１３ａ ハンドル（ヨーイング操作部）
２ 台枠
３ 支点軸
４ 物品保持枠
５ 照明器具（物品保持枠に固定した物品）
５１ 電線
６ ガイド筒
６１ 筒状本体
６１ａ 偏心孔部（ロック手段）
６２ カバー部材
６４ 偏心ディスク（ロック手段）
８ 伝動機構
８１ 旋回アーム
８２ 自在継手
８３ リンク

Claims (7)

1. 所定の長さを有する支柱と、前記支柱の上端部に設けられた台枠と、前記支柱の軸線に直交する支点軸により前記台枠に結合されて前記支点軸を中心に上下方向に揺動可能に支持された物品保持枠とを備え、
   前記支柱は、外胴となる鞘筒と、当該鞘筒内に回転可能に設けられたピッチ角調整ロッドとを有し、
   前記ピッチ角調整ロッドの上端部と前記物品保持枠との間には、前記ピッチ角調整ロッドの所定の回転角度範囲内における正逆の回転運動を、前記支点軸を中心とする前記物品保持枠の揺動運動に変換する伝動機構が介在され、
   前記ピッチ角調整ロッドの下端部は、当該ピッチ角調整ロッドを正逆に回転させて前記物品保持枠を前記支点軸回りに揺動させるためのピッチング操作部として前記鞘筒の下端より突出されていることを特徴とする可変向型支持装置。
2. 前記支点軸は、その軸線が前記物品保持枠と当該物品保持枠の定位置に固定した特定の物品とを合わせた構成体の重心を通る位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の可変向型支持装置。
3. 前記物品保持枠の定位置に固定した特定の物品が、照明器具、スピーカ、集音マイク、画像表示装置、又はその他の電気機器であり、前記支柱内には一端が前記物品に接続する電線が通されていることを特徴とする請求項２記載の可変向型支持装置。
4. 前記伝動機構は、前記ピッチ角調整ロッドに直交してその上端部に一端が固着された旋回アームと、一端が第１の自在継手を介して前記旋回アームの先端部に連結されると共に他端が第２の自在継手を介して前記物品保持枠の底部に連結されたリンクとにより構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の可変向型支持装置。
5. 前記支柱は、前記鞘筒内において前記ピッチ角調整ロッドとは別に単独での回転が可能に設けられたヨー角調整ロッドを有し、当該ヨー角調整ロッドの上端部に前記台枠が固定され、前記ヨー角調整ロッドの下端部は、当該ヨー角調整ロッドを中心に前記台枠を回動させるためのヨーイング操作部として前記鞘筒の下端より突出されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の可変向型支持装置。
6. 前記ヨー角調整ロッドが前記鞘筒と同心状に配置された中空軸であり、その内部に前記ピッチ角調整ロッドが設けられ、前記ピッチング操作部が前記ヨーイング操作部より下方に位置していることを特徴とする請求項５記載の可変向型支持装置。
7. 前記鞘筒の外周部において前記支柱をその軸方向に沿って昇降可能に保持するガイド筒を有し、そのガイド筒は前記鞘筒と同心状にして設けられ、前記ガイド筒内には、当該ガイド筒と前記鞘筒との軸方向への相対移動を規制するロック手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の可変向型支持装置。

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