JP5448007B2 - 角度固定装置、信号表示灯ユニットおよび照明装置ユニット - Google Patents
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Description
特許文献1の角度固定装置は、自動機械等に固定される第1の部材と、信号表示灯が固定される第2の部材とを有している。第1の部材および第2の部材間は、封止されている。第1の部材および第2の部材により、信号表示灯用の配線を通すための密封空間が区画されている。
特に、外部に露出している第1および第2の環状歯列が、合成樹脂により形成されている場合には、その合成樹脂が、外部の紫外線、油等の影響を受け易いので、第1および第2の環状歯列の耐久性、ひいては角度固定装置の耐久性が一層低くなる。
上記目的を達成するため、本発明の一態様は、所定の軸線とは平行な結合方向に結合された第1の部材および第2の部材と、上記第1の部材および上記第2の部材間に密封空間を区画する環状シール(23)と、上記環状シール(23)の径方向外方で上記第1の部材および上記第2の部材を締結する締結部材とを備え、上記第1の部材および第2の部材を上記軸線を中心に相対的に回転させることにより、上記第1の部材および第2の部材の結合角度を変えて固定できる角度固定装置であって、上記第1の部材は、上記密封空間の一方片側を区画する凹部の周囲を囲むように形成され、上記第2の部材と組み合わされる第1の対向端面を備え、上記第2の部材は、上記密封空間の他方片側を区画する凹部の周囲を囲むように形成され、上記第1の部材と組み合わされる第2の対向端面を備え、上記第1の対向端面には、環状の第3嵌合突起(65)と、その外周を囲むように隣設された環状の嵌合溝(66)と、嵌合溝(66)内に形成された第1の環状歯列(27)と、嵌合溝(66)の外周を囲むように隣設された環状の第1の嵌合突起(54)と、第1の嵌合突起(54)の外周を囲むように隣設された当接面(58)とが、上記密封空間の周囲を囲むように内方から外方へ向けて設けられており、上記第2の対向端面には、上記嵌合溝(66)と嵌合する環状の第2の嵌合突起(61)と、第2の嵌合突起(61)の突出面に形成され、上記第1の環状歯列(27)と噛合する第2の環状歯列(28)と、第2の嵌合突起(61)の外周を囲むように隣設された環状のシール収容溝(50)と、シール収容溝(50)の外周を囲むように隣設され、上記第1の対向端面の当接面(58)と当接する当接面(59)とが、上記密封空間の周囲を囲むように内方から外方へ向けて設けられており、上記環状シール(23)は、上記シール収容溝(50)内に収容され、上記シール収容溝(50)に嵌合する上記第1の嵌合突起(54)により加圧されている、角度固定装置である。
また、上記第1の部材(21;21A)は、上記シール収容溝(50)の入口(501)に嵌合する環状の第1の嵌合突起(54)を含む場合には、下記点で好ましい。すなわち、第1および第2の部材の間をより一層確実に封止できる。また、シール収容溝および第1の嵌合突起の嵌合部によって、第1および第2の部材の一方から他方への径方向荷重(例えば、第1および第2の部材の一方に取り付けられる信号表示灯の重量。)を受けることができるので、第1および第2の環状歯列にかかる荷重を軽減できる。従って、角度固定装置の耐久性をより一層向上することができる。
また、上記第1の部材(21;21A)は、上記第2の嵌合突起(61)の内周(63)に嵌合する環状の第3の嵌合突起(65)を含み、上記第1の嵌合突起(54)と上記第3の嵌合突起(65)との間に、上記第2の嵌合突起(61)と嵌合する環状の嵌合溝(66)が区画されている場合には、下記の点で好ましい。すなわち、より一層大きな径方向荷重を受けることができる。また、所定の軸線の周りに過大なトルクが作用したときに、径方向内方への第2の環状歯列の変形が第3の嵌合突起により抑制される。その結果、第2の環状歯列の破損を防止できる。
図1(a)は、本発明の一実施形態の角度固定装置を含む信号表示灯ユニットの概略構成の模式図であり、図1(b)は、図1(a)の角度固定装置による信号表示灯の取付角度の調整範囲を示す模式図である。図2は、図1(a)のII−II断面の断面図である。図1(a)を参照して、信号表示灯ユニット1は、被取付機器としての信号表示灯2と、この信号表示灯2を取付対象としての機械本体3に角度調整可能に取り付ける角度固定装置4とを有している。信号表示灯2は、種々の情報を示す光信号を周囲に発する。
図1(a)と図2を参照して、本実施形態では、信号表示灯ユニット1は、角度固定装置4を用いて信号表示灯2の取付角度A0を固定可能である。後述するように、角度固定装置4は、機械本体3に固定された第1の部材21と、信号表示灯2が固定された第2の部材22とを有している。第1の部材21と第2の部材22とが、所定の軸線C1に沿う方向にボルト25により締結されている。締結を解除したときに、第1の部材21と第2の部材22とを所定の軸線C1の周りに相対回転でき、これにより、信号表示灯2の取付角度A0を所定の軸線C1の周りに調整することができる。また、締結状態で、信号表示灯2の取付角度A0を固定することができる。
信号表示灯2は、電線12によって外部の制御部13に電気的に接続されている。制御部13は、例えば、機械本体3の内部に配置されている。制御部13は、信号表示灯2へ給電する。また、制御部13は、電気信号を信号表示灯2に送ることにより、信号表示灯2の発光を制御する。例えば、信号表示灯2を点灯させたり、消灯させたり、また、光を点滅させたりすることができる。
図3は、図1(a)の角度固定装置4の分解斜視図である。図2と図3を参照して、角度固定装置4は、結合方向D1に互いに結合された第1の部材21および第2の部材22を有している。上述の結合方向D1は、所定の軸線C1とは平行な方向である。
図4は、角度固定装置4の側面図である。図3と図4を参照して、角度固定装置4は、第1の部材21と第2の部材22とを互いに締結する締結部材としての複数のボルト25を有している。複数のボルト25は、環状シール23の径方向外方に配置されている。
具体的には、第1の環状歯列27は、複数の歯271を有している。複数の歯271は、第1の環状歯列27の周方向に互いに離隔して、この周方向に均等に並んでいる。この周方向に隣接する2つの歯271の間に、歯溝が形成されている。この歯溝と、歯271とは、第1の環状歯列27の周方向に関して等しい寸法で形成されている。
第1の環状歯列27の径方向に関する第1の環状歯列27の少なくとも一部と、第2の環状歯列28の径方向に関する第2の環状歯列28の少なくとも一部とは、互いに同じ径方向位置に配置されている。第1の環状歯列27の歯数と、第2の環状歯列28の歯数とは、互いに等しい。第1の環状歯列27の歯271と、第2の環状歯列28の歯溝とが、結合方向D1に互いに対向したときに、第1の環状歯列27および第2の環状歯列28が互いに噛み合うことができる。
また、第1の環状歯列27および第2の環状歯列28を外部の紫外線から保護できるので、紫外線等の影響下で使用したときでも高い耐久性を有する高価な材料を用いずに済む。従って、角度固定装置4を安価にすることができる。
図2と図5(a)を参照して、第1の部材21は、取付対象に固定されるベース34を含んでいる。ベース34は、第2の密封空間としての通路35を区画している。第2の密封空間としての通路35は、第1の密封空間24と連通している。主体部31とベース34とは、単一材料としての合成樹脂材料により一体に形成されている。主体部31と第1の環状歯列27とは、単一材料としての合成樹脂材料により一体に形成されている。
固定ボルト36の頭部が、ベース34の上面に受けられている。固定ボルト36の雄ねじが、挿通孔37を挿通し、機械本体3の上面に係止されている。例えば、固定ボルト36の雄ねじが、機械本体3に設けられた雌ねじにねじ嵌合している。
図2と図6(b)を参照して、第2の部材22が、信号表示灯2の端部201(本実施形態では、ポール11の端部が相当する。)を嵌合する嵌合筒44を含んでいる。嵌合筒44は、第3の密封空間としての通路45を区画している。第3の密封空間としての通路45は、第1の密封空間24と連通している。主体部41と嵌合筒44とは、単一材料としての合成樹脂材料により一体に形成されている。主体部41と第2の環状歯列28とは、単一材料としての合成樹脂材料により一体に形成されている。
図2と図4を参照して、第1の密封空間24は、所定の軸線C1の軸方向に関して、第1の部材21の端壁33の内側に区画されるとともに、第2の部材22の端壁43の内側に区画されている。また、第1の密封空間24は、環状シール23の径方向の内方に区画されている。
第1の部材21は、シール収容溝50の入口501に嵌合する環状の第1の嵌合突起54を含んでいる。この場合には、下記点で好ましい。すなわち、第1の部材21および第2の部材22の間をより一層確実に封止できる。また、シール収容溝50および第1の嵌合突起54の嵌合部によって、第1の部材21および第2の部材22の一方から他方への径方向荷重(本実施形態では、第2の部材22に取り付けられた信号表示灯2の重量。)を受けることができるので、第1および第2の環状歯列27,28にかかる荷重を軽減できる。従って、角度固定装置4の耐久性をより一層向上することができる。
図3と図7を参照して、第1の部材21は、当接面58を有している。第2の部材22は、当接面59を有している。これらの当接面58,59は、所定の軸線C1の軸方向に互いに対向して互いに当接している。この状態で、環状シール23は、シール収容溝50の底面53と、第1の嵌合突起54の突出端の端面との間に介在し、弾性圧縮変形し、さらに、シール収容溝50の両方の側壁51,52にともに接している。
また、第2の嵌合突起61に、第2の環状歯列28が形成されている。この場合には、下記の点で好ましい。すなわち、角度固定装置4を小型化できる。また、所定の軸線C1の周りに過大なトルクが作用したときに、第2の環状歯列28の径方向の外方への第2の環状歯列28の変形が第1の嵌合突起54により抑制される。その結果、第2の環状歯列28の破損を防止できる。
また、本実施形態では、嵌合筒44の底部441に、信号表示灯2を取り付ける取付ボルト68が係止されている。第1の部材21は、取付ボルト68の抜けを防止する抜け止め部69を含んでいる。抜け止め部69は、取付ボルト68の抜け方向D2に取付ボルト68と対向している。抜け止め部69を有する場合には、取付ボルト68の脱落を防止できるので、嵌合筒44からの信号表示灯2の脱落を防止できる。
図8(a)は、取付ボルト68の抜けが生じていない正常状態における取付ボルト68等の部分的な断面図であり、図8(b)は、取付ボルト68の抜けが阻止された状態における取付ボルト68等の部分的な断面図である。図8(a)と図8(b)を参照して、具体的には、抜け止め部69は、第1の部材21の主体部31の外周壁32に単一材料により一体に形成されている。抜け止め部69が、第1の密封空間24を区画するための必須の構成である主体部31の一部により構成されるので、構造を簡素化できる。
図9(b)を参照して、次に、第1の部材21と第2の部材22とを互いに組み付ける。このとき、信号表示灯2の取付角度A0を所望の値に調節する。例えば、信号表示灯2の取付角度A0が90度になるように(図1(a)参照)、第1の環状歯列27と第2の環状歯列28とを互いに噛み合わせる。
図9(c)を参照して、次に、信号表示灯ユニット1を取付対象としての機械本体3に固定ボルト36を用いて固定する。このとき、固定作業が容易なように、以下のように構成するのが好ましい。
図11と図7を参照して、以下のように構成することが、調整し易くできて好ましい。すなわち、ボルト25の締結状態において、所定の軸線C1の軸方向に関して、第1の嵌合突起54の外周55とシール収容溝50の側壁51との嵌合長L1、第1の嵌合突起54の内周56とシール収容溝50の側壁52との嵌合長L2(第1の嵌合突起54の内周56と第2の嵌合突起61の外周62との嵌合長に相当する。)、および第2の嵌合突起61の内周63と第3の嵌合突起65との嵌合長L3のうちの最大の嵌合長は、第1の環状歯列27と第2の環状歯列28の噛み合い高さL4よりも大きくされている。本実施形態では、嵌合長L2,L3は互いに等しくされており、嵌合長L1よりも大きくされている。従って、嵌合長L2,L3が、噛み合い高さL4よりも大きくされている(L2>L4,L3>L4)
図12は、角度調整可能な状態での角度固定装置4の環状シール23、第1の環状歯列27、第2の環状歯列28等の断面図である。図7と図12を参照して、上述のように、締結を緩めた状態での第1の部材21と第2の部材22との相対移動量である上述の所定距離L5は、上述の最大の嵌合長L2,L3よりも小さく(L5<L2,L5<L3)、且つ噛み合い高さL4を超えて大きく(L5>L4)されている。これにより、噛み合いを解除し、且つ嵌合を維持することができる。このように、嵌合が維持されているので、第1の部材21と第2の部材22とががたつくことなく、所定の軸線C1の周りの第1の部材21と第2の部材22との相対回転が案内される。これとともに、角度固定装置4が信号表示灯2の重量を受けることができるので、取付角度A0を調整し易い。
これとともに、第1の部材21を第2の部材22から取り外した状態で、ポール11を固定するための取付ボルト68を嵌合筒44に取り付けるようにしている。取付ボルト68の取付には、第1の部材21を取り外すことにより得られる広い空間を利用するので、作業が容易になる。また、取付ボルト68を取り付けるための空間を確保するために、第2の部材22の形状を規制せずに済む。従って、第2の部材22の形状の自由度が高まる。従って、角度固定装置4のデザインの自由度が高くなる。
例えば、図13(a)は、照明装置ユニット100の側面図であり、図13(b)は、照明装置ユニット100の正面図である。図14は、照明装置ユニット100の部分的な分解斜視図である。図13(a)と図13(b)を参照して、照明装置ユニット100は、被取付機器としての照明装置101と、この照明装置101を取付対象としての機械本体3の上面に角度調整可能に取り付ける2つの角度固定装置4Aとを有している。照明装置101は、光を周囲に照射する。
照明装置ユニット100は、角度固定装置4Aを用いて照明装置101の取付角度A10を固定可能である。角度固定装置4Aは、照明装置101の取付角度A10を、所定の軸線C1の周りに調整することができ、また、取付角度A10を固定することができる。取付角度A10は、例えば、取付対象の取付面の法線H2と、照明装置101からの光の照射方向D4とのなす角度である。
なお、単一の角度固定装置4Aと照明装置101とが、照明装置ユニットを構成してもよい。例えば、照明装置101の大きさ、質量等を考慮して、角度固定装置4Aを片持ち状に用いてもよい。本実施形態では、照明装置101を両持ち状に支持する2つの角度固定装置4Aがある場合に則して、一方の角度固定装置4Aを中心に説明する。
第1の密封空間24Aは、照明装置101の内部を含んでいる。第1の密封空間24Aは、両側の第1の部材21Aのベース34の第2の密封空間としての通路35を通じて、機械本体3の内部(第3の密封空間に相当する。)と連通している。
すなわち、第1の部材21Aは、第1の環状歯列27を含んでいる。第2の部材22Aは、第1の環状歯列27と噛み合う第2の環状歯列28を含んでいる。第1の環状歯列27および第2の環状歯列28は、所定の軸線C1を中心とする環状に配列され、且つ所定の軸線C1を中心とする所要の相対回転位置で噛合可能である。
また、第1の部材21Aは、シール収容溝50の入口に嵌合する環状の第1の嵌合突起54を含んでいる。この場合には、下記点で好ましい。すなわち、第1の部材21Aおよび第2の部材22Aの間をより一層確実に封止できる。また、シール収容溝50および第1の嵌合突起54の嵌合部によって、第1の部材21Aおよび第2の部材22Aの一方から他方への径方向荷重を受けることができるので、第1および第2の環状歯列27,28にかかる荷重を軽減できる。従って、角度固定装置4Aの耐久性をより一層向上することができる。
第1の部材21Aは、第2の嵌合突起61の内周63に嵌合する環状の第3の嵌合突起65を含んでいる。第1の嵌合突起54と第3の嵌合突起65との間に、第2の嵌合突起61と嵌合する環状の嵌合溝が区画されている。この場合には、下記の点で好ましい。すなわち、より一層大きな径方向荷重を受けることができる。また、所定の軸線C1の周りに過大なトルクが作用したときに、径方向内方への第2の環状歯列28の変形が第3の嵌合突起65により抑制される。その結果、第2の環状歯列28の破損を防止できる。
図2を参照して、第1の実施形態の抜け止め部69が、第1の部材21とは別部材で形成されて、第1の部材21に固定されてもよい。また、抜け止め部69は、第1の部材21にある場合と同様に、第2の部材22に固定されてもよい。また、第1の実施形態において、信号表示灯2は、回転灯を有していてもよい。
また、上述の各実施形態において、第2の環状歯列28が、第2の嵌合突起61以外の場所に形成される場合も考えられる。また、第1の嵌合突起54、第2の嵌合突起61、第3の嵌合突起65の少なくとも一つが廃止される場合も考えられる。さらに、シール収容溝50が廃止される場合も考えられる。
以上、本発明を具体的な態様により詳細に説明したが、この内容を理解した当業者は、その変更、改変および均等物を容易に考えられるであろう。従って、本発明はクレームの範囲とその均等の範囲とするべきである。
Claims (6)
- 所定の軸線とは平行な結合方向に結合された第1の部材および第2の部材と、
上記第1の部材および上記第2の部材間に密封空間を区画する環状シール(23)と、
上記環状シール(23)の径方向外方で上記第1の部材および上記第2の部材を締結する締結部材とを備え、上記第1の部材および第2の部材を上記軸線を中心に相対的に回転させることにより、上記第1の部材および第2の部材の結合角度を変えて固定できる角度固定装置であって、
上記第1の部材は、上記密封空間の一方片側を区画する凹部の周囲を囲むように形成され、上記第2の部材と組み合わされる第1の対向端面を備え、
上記第2の部材は、上記密封空間の他方片側を区画する凹部の周囲を囲むように形成され、上記第1の部材と組み合わされる第2の対向端面を備え、
上記第1の対向端面には、環状の第3嵌合突起(65)と、その外周を囲むように隣設された環状の嵌合溝(66)と、嵌合溝(66)内に形成された第1の環状歯列(27)と、嵌合溝(66)の外周を囲むように隣設された環状の第1の嵌合突起(54)と、第1の嵌合突起(54)の外周を囲むように隣設された当接面(58)とが、上記密封空間の周囲を囲むように内方から外方へ向けて設けられており、
上記第2の対向端面には、上記嵌合溝(66)と嵌合する環状の第2の嵌合突起(61)と、第2の嵌合突起(61)の突出面に形成され、上記第1の環状歯列(27)と噛合する第2の環状歯列(28)と、第2の嵌合突起(61)の外周を囲むように隣設された環状のシール収容溝(50)と、シール収容溝(50)の外周を囲むように隣設され、上記第1の対向端面の当接面(58)と当接する当接面(59)とが、上記密封空間の周囲を囲むように内方から外方へ向けて設けられており、
上記環状シール(23)は、上記シール収容溝(50)内に収容され、上記シール収容溝(50)に嵌合する上記第1の嵌合突起(54)により加圧されている、角度固定装置。 - 上記第1の部材および第2の部材の結合角度を変えるために、上記軸線方向に沿って第1の部材と第2の部材とを離反方向に移動させる際に必要な移動距離L5は、
上記第1の環状歯列(27)と第2の環状歯列(28)の噛合を解除するために必要な距離L4よりも長く、かつ、上記第1の対向端面に設けられた嵌合溝(66)および第1の嵌合突起(54)と、上記第2の対向端面に設けられた第2の嵌合突起(61)およびシール収容溝(50)との上記軸線方向にみた嵌合長よりも短くされている、請求の範囲第1項に記載の角度固定装置。 - 請求の範囲第1項または第2項に記載の角度固定装置を用いて信号表示灯の取付角度を固定可能な信号表示灯ユニットであって、
上記第1の部材および上記第2の部材の一方が、取付対象に固定されるベースを含み、上記第1の部材および上記第2の部材の他方が、上記信号表示灯の端部を嵌合する嵌合筒を含む、信号表示灯ユニット。 - 上記嵌合筒の底部に、上記信号表示灯を取り付ける取付ボルトが係止され、
上記第1の部材および上記第2の部材の上記一方は、上記取付ボルトの抜け方向に対向し、上記取付ボルトの抜けを防止する抜け止め部を含む、請求の範囲第3項に記載の信号表示灯ユニット。 - 上記ベースに、当該ベースを上記取付対象に固定する固定部材を挿通させるための挿通孔が設けられ、
上記取付角度が所定の範囲内にあるときに、上記挿通孔の軸線の延長線が、上記第1の部材および上記第2の部材と干渉しないようにされている、請求の範囲第3項に記載の信号表示灯ユニット。 - 請求の範囲第1項または第2項に記載の角度固定装置を用いて照明装置の取付角度を固定可能な照明装置ユニットであって、
上記第1の部材および上記第2の部材の何れか一方が、上記照明装置の本体であり、
上記第1の部材および上記第2の部材の他方が、取付対象に固定されるベースを含む、照明装置ユニット。
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