JP7099205B2 - クレーン用監視カメラ及び移動式クレーン - Google Patents

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Description

本発明はクレーン用監視カメラ及び移動式クレーンに関する。
移動式クレーンには、クレーン作業時の吊荷を監視するための吊荷監視カメラや、車両走行時のサイド方向の監視をするためのサイドカメラが設けられたものがある。
例えば、特許文献1には、多段伸縮ブームの伸縮動作に連動して格納位置に移動する移動式クレーンの吊荷監視カメラが開示されている。
特許文献2には、モータによって監視方向を可変できる移動式クレーンのサイドカメラが開示されている。
特開平7-48088号公報 特開平8-81176号公報
特許文献1に記載の吊荷監視カメラは、格納位置に移動するだけで、サイド方向を監視する位置に移動することができない。このため、吊荷監視にしか使用できない。その結果、サイド方向を監視するには、この吊荷監視カメラに加えて、サイドカメラを移動式クレーンに設ける必要がある。
特許文献2に記載のサイドカメラは、サイド内で監視方向を可変できるだけである。このため、鉛直方向、すなわち、吊荷の方向を監視することができない。その結果、吊荷を監視するには、吊荷監視カメラを移動式クレーンに設ける必要がある。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、吊荷監視とサイド監視に兼用できるクレーン用監視カメラ及び移動式クレーンを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の第1の観点に係るクレーン用監視カメラは、
クレーンの多段伸縮ブームに設けられるクレーン用監視カメラであって、
レンズを有するカメラ本体と、
先端ブームの伸縮運動を回動運動に変換することにより、前記カメラ本体を回動させて前記レンズの向きを変更するカム機構と、
を備え、
前記カム機構は、前記先端ブームが基端側ブームに対して第1長さ以上に伸長した場合に、前記カメラ本体を、前記レンズが下方に向く方向に向け、前記先端ブームが前記基端側ブームに対して前記第1長さよりも短い第2長さ以下に縮小した場合に、前記カメラ本体を、前記レンズが前記先端ブームの側方に向く方向に向けることを特徴とする。
前記カム機構は、
前記先端ブームが備えるブームヘッドに設けられる回動部材と、
前記基端側ブームに設けられ、前記先端ブームが縮小することにより前記回動部材に当接する当接部材と、
を有し、
前記カメラ本体は、前記回動部材に設置されてもよい。
前記回動部材は、
前記ブームヘッドの側方に設けられ、基端部を回動中心として前記先端ブームの伸縮方向に回動可能な第1回動体と、
前記第1回動体によって上下方向に回動可能に保持された第2回動体と、
前記第1回動体に設けられ、前記第1回動体を前記先端ブームの縮小方向に回動させる付勢力を加える弾性部材と、
を備え、
前記第1回動体は、前記当接部材の当接により前記第1回動体の回動を誘導させる第1誘導部を有し、
前記第2回動体は、前記カメラ本体を保持するとともに、前記当接部材の当接により前記第2回動体の回動を誘導させる第2誘導部を有し、
前記当接部材は、
前記基端側ブームの側方に、その側面に対して平行に設けられ、
前記先端ブームが前記第1長さよりも長く伸長した場合に、前記第1誘導部及び前記第2誘導部に当接せず、前記レンズを下方に向け、
前記先端ブームが前記第1長さのときに、前記第2誘導部に当接し、
前記先端ブームが前記第1長さから縮小していくに従って前記第2誘導部を前記先端ブームの伸長方向に押して前記第2回動体を回動させていくことにより、前記レンズを前記先端ブームの後方に向け、
さらに、前記第2回動体が回動したまま、前記第1誘導部に当接して前記第1誘導部を前記伸長方向に押して前記第1回動体を回動させることにより、前記先端ブームが前記第2長さ以下に縮小したときに、前記レンズを前記先端ブームの側方に向けてもよい。
前記回動部材は、前記ブームヘッドに当接することにより前記第1回動体の回動を止めるストッパーを有してもよい。
前記回動部材は、
前記先端ブームが備えるブームヘッドの側方に設けられ、前記先端ブームの伸縮方向に平行な軸を中心に回動可能な回動体と、
前記ブームヘッドの側方に設けられ、前記先端ブームの伸縮方向にスライド可能に支持されたスライド部材と、
前記スライド部材に前記先端ブームの縮小方向の付勢力を加える弾性部材と、
を備え、
前記回動体は、前記カメラ本体を保持するとともに、その円周面に、前記スライド部材に誘導されて前記回動体を回動させるための係合部が形成され、
前記スライド部材は、
前記係合部に係合する係合部材を有し、
前記先端ブームが前記第1長さよりも長く伸長した場合に、前記当接部材に当接せず、前記レンズを下方に向け、
前記先端ブームが前記第1長さのときに、前記当接部材に当接し、
前記先端ブームが前記第1長さから縮小していくに従って前記スライド部材の前記係合部材が前記回動体の前記係合部を前記先端ブームの伸長方向に進んでいくことにより、前記回動体と、前記回動体に保持された前記カメラ本体と、を回動させていき、前記先端ブームが前記第2長さ以下に縮小したときに、前記レンズを前記先端ブームの側方に向けてもよい。
前記カメラ本体は、サポート部材を介して前記回動体に揺動可能に支持され、
前記スライド部材は、前記伸長方向へスライドしたときに、前記サポート部材に当接して、前記カメラ本体の揺動を静止させるストッパーをさらに備えてもよい。
前記係合部は、前記回動体の円周面の90°の角度の範囲に形成された螺旋状の溝形状であってもよい。
前記弾性部材は、引張りコイルばね又は圧縮コイルばねであってもよい。
本発明の第2の観点に係る移動式クレーンは、
第1の観点に係るクレーン用監視カメラ、
を備えることを特徴とする。
本発明の構成によれば、カム機構は、カメラ本体を回動させることによって、先端ブームが基端側ブームに対して第1長さ以上に伸長した場合に、カメラ本体の向きをレンズが下方に向いた向きにする。また、カム機構は、先端ブームが基端側ブームに対して第2長さ以下に縮小した場合に、カメラ本体の向きをレンズが側方に向いた向きにする。このため、本発明の構成によれば、吊荷監視とサイド監視に兼用できるクレーン用監視カメラを提供することができる。
本発明の実施の形態1に係るクレーン用監視カメラが設けられた、移動式クレーンのブーム先端部の側面図である。 図1Aに示すクレーン用監視カメラの上面図である。 図1Aに示すクレーン用監視カメラの斜視図である。 本発明の実施の形態1に係るクレーン用監視カメラが備える回動部材及びカメラ本体の拡大上面図である。 図2に示す回動部材及びカメラ本体の拡大上面図である。 ブームが備える先端側ボックスブームが一定の長さまで縮小したときのクレーン用監視カメラの側面図である。 図4Aに示すクレーン用監視カメラの上面図である。 図4Aに示すクレーン用監視カメラの斜視図である。 図4Aに示す状態から先端側ボックスブームが縮小したときのクレーン用監視カメラの側面図である。 図5Aに示すクレーン用監視カメラの上面図である。 図5Aに示すクレーン用監視カメラの斜視図である。 図5Aに示す状態から先端側ボックスブームがさらに縮小して、直動カムがカメラ上端部を前方に押したときのクレーン用監視カメラの側面図である。 図6Aに示すクレーン用監視カメラの上面図である。 図6Aに示すクレーン用監視カメラの斜視図である。 図6Aに示す状態から先端側ボックスブームがさらに縮小して、直動カムが延在部に当接したときのクレーン用監視カメラの側面図である。 図7Aに示すクレーン用監視カメラの上面図である。 図7Aに示すクレーン用監視カメラの斜視図である。 図7Aに示す状態から先端側ボックスブームがさらに縮小して、直動カムが延在部を前方に押したときのクレーン用監視カメラの側面図である。 図8Aに示すクレーン用監視カメラの上面図である。 図8Aに示すクレーン用監視カメラの斜視図である。 本発明の実施の形態2に係るクレーン用監視カメラが設けられた、移動式クレーンに備えられるブーム先端部の斜視図である。 図9Aに示すブーム先端部の上面図である。 図9Aに示すブーム先端部の側面図である。 図9Aに示すブーム先端部の正面図である。 ブームが備える先端側ボックスブームが最短の長さまで縮小したときのクレーン用監視カメラの上面図である。 図10Aに示す状態から先端側ボックスブームが伸長したときのクレーン用監視カメラの上面図である。 図10Aに示す状態のクレーン用監視カメラの斜視図である。 図10Bに示す状態のクレーン用監視カメラの斜視図である。 クレーン用監視カメラが備える円筒カムのサポート部材を示す斜視図である。 先端側ボックスブームが最短の長さから伸長したときのクレーン用監視カメラの上面図である。 図13Aに示すクレーン用監視カメラの側面図である。 図13Aに示すクレーン用監視カメラの正面図である。 クレーン用監視カメラが備えるサポート部材が円筒カムの側方に位置するときのサポート部材の姿勢を示す斜視図である。 クレーン用監視カメラが備えるサポート部材が円筒カムの下方に位置するときのサポート部材の姿勢を示す斜視図である。 クレーン用監視カメラが備える円筒カムが傾斜したときのサポート部材の姿勢を示す斜視図である。 ブームを起こしたときのクレーン用監視カメラの状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態3に係るクレーン用監視カメラが設けられた、移動式クレーンに備えられるブーム先端部の斜視図である。 図16に示すクレーン用監視カメラの拡大斜視図である。 実施の形態3に係るクレーン用監視カメラを他の方向から視たときの拡大斜視図である。 円筒カムを取り外したときの実施の形態3に係るクレーン用監視カメラの拡大斜視図である。 実施の形態3に係るクレーン用監視カメラが備える、弾性部材が装着されたロッド部の斜視図である。 前方から視た円筒カムの斜視図である。 後方から視た円筒カムの斜視図である。 円筒カムの後方面を示す平面図である。
以下、本発明の実施の形態1に係るクレーン用監視カメラ及び移動式クレーンについて図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。また、本明細書において、前後とは、多段伸縮ブーム(以下、単にブームという)の伸長方向を前としたときの前後のことをいい、上下とは、ブームに対する上下のことをいう。また、側方(サイド方向ともいう)とは、ブームが備えるブームヘッドに対する側方のことをいう。
(実施の形態1)
実施の形態1に係るクレーン用監視カメラは、移動式クレーンが備えるブームに取り付けられたクレーン用監視カメラである。このクレーン用監視カメラは、1台のカメラ本体を、クレーン作業時の吊荷監視と走行時のサイド方向の監視に使用するため、先端ボックスブームの伸縮に応じてカメラ本体を回動させるカム機構を備えている。
まず、図1Aを参照して、クレーン用監視カメラが取り付けられた移動式クレーンのブームの構成について説明する。次に、図1A-図1C、図2及び図3を参照して、クレーン用監視カメラの構成について説明する。続いて、図4A-図4C、図5A-図5C、図6A-図6C、図7A-図7C及び図8A-図8Cを参照して、クレーン用監視カメラの動作について説明する。
図1Aは、本発明の実施の形態1に係るクレーン用監視カメラ1が設けられた、移動式クレーンのブーム100先端部の斜視図である。図1Bは、クレーン用監視カメラ1の上面図である。図1Cは、クレーン用監視カメラ1の斜視図である。図2及び図3は、クレーン用監視カメラ1が備える回動部材20A及びカメラ本体90の拡大上面図である。なお、図1Aでは、ブーム100が備える複数の基端側ボックスブーム110のうち、最も先端側になる基端側ボックスブーム110だけを示している。また、図1Aでは、回動部材20Aに設けられた第2誘導部40の大きさを変えてその大きさ、形状を強調している。図1B、図1C、図2及び図3では、理解を容易にするため、先端ボックスブーム120と基端側ボックスブーム110を省略している。また、図2及び図3では、当接部材50を省略している。さらに、図2では、クレーン用監視カメラ1が備える当接部材50によって回動部材20Aが回動されずに、図示しないレンズを下方Uに向けた状態のカメラ本体90を示している。また、図3では、当接部材50によって回動部材20Aが回動されて、レンズ92を側方Sに向けた状態のカメラ本体90を示している。
図1Aに示すように、ブーム100は、基端側ボックスブーム110と、基端側ボックスブーム110に伸縮可能に設けられた先端ボックスブーム120と、で構成されている。
基端側ボックスブーム110は、図示しないが、移動式クレーンが備える旋回体に起伏可能に支持されている。また、ブーム100は、内外径が異なる複数の基端側ボックスブーム110を備えている。そして、複数の基端側ボックスブーム110は伸縮可能に組み合わされ、図示しないブーム伸縮装置によって伸縮する。
これに対して、先端ボックスブーム120は、上述したブーム伸縮装置によって、基端側ボックスブーム110の先端方向に伸長、又は基端方向に縮小する。先端ボックスブーム120の先端には、ブームヘッド130が設けられている。ブームヘッド130には、図示しないが、ワイヤーロープが掛け回されたシーブが設けられ、シーブからワイヤーロープが垂下する。垂下したワイヤーロープには、吊荷を吊り下げるためのフックが連結されている。
また、ブームヘッド130の左側壁には、クレーン用監視カメラ1が設けられている。図示しないが、ブームヘッド130の右側壁にも、クレーン用監視カメラ1が設けられている。これらのクレーン用監視カメラ1は、左右対称であることを除いて、その構成は同じである。このため、以下、左側壁のクレーン用監視カメラ1の構成を説明して、右側壁のクレーン用監視カメラ1の説明を省略する。次に、図1A-図1C、図2及び図3を参照して、クレーン用監視カメラ1の構成について説明する。
図1Aに示すように、クレーン用監視カメラ1は、先端ボックスブーム120に連動して動作するカム機構10と、カム機構10に保持されたカメラ本体90と、を備えている。
カム機構10は、先端ボックスブーム120の伸縮の運動方向を変換してカメラ本体90を回動運動させる機構である。カム機構10は、先端ボックスブーム120に設けられ、カメラ本体90を回動させる回動部材20Aと、基端側ボックスブーム110に設けられ、先端ボックスブーム120の側にある回動部材20Aに当接することにより、先端ボックスブーム120の伸縮運動を回動部材20Aに伝動する当接部材50と、で構成されている。
回動部材20Aは、設置されたカメラ本体90を上下方向と、先端ボックスブーム120の伸縮方向、すなわち前後方向と、に回動させる部材である。回動部材20Aは、図1Cに示すように、ブームヘッド130に前後方向に回動可能に保持された第1回動体21と、第1回動体21に上下方向に回動可能に保持され、カメラ本体90を収容する第2回動体22と、で構成されている。
第1回動体21は、四角柱状の棒の形状に形成されている。第1回動体21の長手方向の基端部、すなわち、ブームヘッド130側の端部は、垂直軸25に回動可能に保持されている。垂直軸25は、ブーム100の伸縮方向と側面方向に対して垂直に延在している。これにより、第1回動体21は、垂直軸25を中心にブームヘッド130の側方Sで前後方向に回動する。
また、第1回動体21は、図2及び図3に示すように、第2回動体22を保持するため、後方側面の側に設けられた保持板23A、23Bと、保持板23Aに設けられ、第1回動体21の回動の停止位置を決めて吊荷の監視位置を決めるストッパー24と、その吊荷の監視位置に第1回動体21がある状態を保つため、上面側に設けられたねじりコイルばね27と、を備えている。なお、ねじりコイルばね27は、本明細書では弾性部材ともいう。
保持板23A、23Bは、図1B及び図1Cに示すように、第2回動体22の幅と同じ距離だけ離れている。そして、互いに平行に配設されている。保持板23A、23Bには、水平方向に貫通する貫通孔が形成され、その貫通孔には、第2回動体22に挿通された水平軸26が通されている。これにより、保持板23A、23Bは、第2回動体22を上下方向へ回動可能に支持している。保持板23A、23Bのうち、ブームヘッド130側の保持板23Aには、ストッパー24が設けられている。
ストッパー24は、円柱軸が保持板23Aに対して垂直な円柱の形状に形成されている。そして、ストッパー24は、第1回動体21の長手方向がブームヘッド130の側面に対して垂直なときの、保持板23Aからブームヘッド130までの距離と同じ長さに形成されている。これにより、ストッパー24は、図2に示すように、第1回動体21の長手方向がブームヘッド130の側面に対して垂直なとき、すなわち、側方Sに向いたとき、ブームヘッド130に当接する。その結果、第1回動体21の後方への回動が制限され、それ以上に後方B側へ傾斜することが防止されている。この位置を吊荷の監視位置とすることにより、ストッパー24は、その監視位置を決めている。一方、第1回動体21には、この吊荷の監視位置にある状態を保つため、ねじりコイルばね27が設けられている。
ねじりコイルばね27は、素線が巻回されたコイルと、素線の一端側の腕部及び他端側の腕部と、を有している。ねじりコイルばね27のコイルは、図2に示すように、第1回動体21の回動軸である垂直軸25に巻回されている。ねじりコイルばね27の一端側の腕部は、ブームヘッド130に固定されている。また、他端側の腕部は、第1回動体21の上面側に設けられたピン28に固定されている。そして、一端側の腕部と他端側の腕部とは、弾性変形せずに、図2に示すストッパー24がブームヘッド130に当接した状態を維持する角度を形成している。
一方、第1回動体21が回動して、図2に示す、第1回動体21の長手方向が側方Sを向いた状態から、図3に示す、第1回動体21の長手方向が前方Fに向いた状態へ変化すると、ブームヘッド130とピン28との位置関係が変化する。ねじりコイルばね27では、この位置関係の変化から、一端側の腕部と他端側の腕部とがねじれて弾性変形する。このとき、ねじりコイルばね27には、第1回動体21を図2に示す状態に戻す弾性力が発生する。この弾性力は、第1回動体21が図2に示す状態からやや回動した場合でも発生する。その結果、ねじりコイルばね27は、第1回動体21が回動した場合に、その第1回動体21を図2に示す状態に戻す方向へ付勢する。これにより、ねじりコイルばね27は、第1回動体21を図2に示す状態に維持する。その結果、ねじりコイルばね27は、第1回動体21の長手方向を側方Sに向け、第1回動体21を吊荷の監視位置にとどめている。
第2回動体22は、図1A-図1Cに示すように、直方体の形状に形成されている。図示しないが、第2回動体22は、中空である。そして、図1A-図1Cに示すように、長手方向の上端側には、上述した水平軸26が緩挿されている。長手方向の下端側の内部には、レンズ92を下に向けた状態でカメラ本体90が収容されている。このため、カメラ本体90を含めた第2回動体22全体の重心は、図1A-図1Cに示す状態で、水平軸26よりも下方Uに位置している。その結果、第2回動体22は、長手方向を上下方向に向けている。そして、カメラ本体90のレンズ92を下に向けている。
このように、回動部材20Aでは、吊荷を監視するため、第1回動体21の長手方向の向きが、ストッパー24とねじりコイルばね27によって、ブームヘッド130の側方Sに向けられている。また、第2回動体22の長手方向の向きが、その重心の位置によって上下方向に向けられている。カム機構10には、この第1回動体21と第2回動体22の向きを、先端ボックスブーム120の伸縮運動に連動させて変更させて、カメラ本体90でサイド方向の監視を可能にするため、当接部材50に誘導されて第1回動体21を回動させる第1誘導部30と、第2回動体22を回動させる第2誘導部40と、が設けられている。
第1誘導部30は、当接部材50が相対的に移動したときの、その運動を受ける、いわゆる従動節として機能する部分である。第1誘導部30は、図1Aに示すように、第1回動体21の上面側に設けられている。そして、円柱状に形成され、当接部材50の上面と同じ高さまで延在している。また、第1誘導部30は、第1回動体21の長手方向の向きがブームヘッド130の側方Sに向いた状態、かつ、先端ボックスブーム120が基端側ボックスブーム110に対して後述する長さL1よりも長く伸長した状態で、当接部材50の前方Fに位置している。これにより、その状態から先端ボックスブーム120が基端側ボックスブーム110に対して縮小することにより、第1誘導部30は当接部材50と当接する。さらに、第1誘導部30は、図1Cに示すように、第1回動体21の回動軸である垂直軸25よりも、第1回動体21の先端側の側方Sの側に位置している。このため、第1誘導部30は、当接部材50が当接すると、当接部材50に従って移動する。そして、第1回動体21の回動を誘導する。その結果、第1誘導部30は、第1回動体21を前方Fへ回動させる。
これに対して、第2誘導部40は、第2回動体22側で、当接部材50の相対運動を受ける従動節として機能する部分である。第2誘導部40は、図1Aに示すように、第2回動体22の上面側に設けられている。そして、四角柱状に形成されている。第2誘導部40は、当接部材50の下面よりも高い位置まで延在している。また、第2誘導部40は、図1A-図1Cに示すように、第1回動体21の長手方向がブームヘッド130の側方Sに向いた状態、かつ、先端ボックスブーム120が基端側ボックスブーム110に対して後述する長さL1よりも長く伸長した状態で、当接部材50の前方Fに位置している。このため、第2誘導部40は、先端ボックスブーム120が基端側ボックスブーム110に対して縮小することにより、当接部材50と当接する。また、第2誘導部40は、第2回動体22の上面側に設けられているため、水平軸26よりも上に位置している。このため、第2誘導部40は、当接部材50が当接して、当接部材50に従って前方Fに移動することにより、第2回動体22の回動を誘導させる。その結果、第2誘導部40は、第2回動体22を後方Bへ回動させる。また、第2誘導部40の後方B側の側面は、第2回動体22の後方Bの側面と連続した平面を形成している。このため、第2回動体22の後方Bの側面は、当接部材50の障害物とならない。これにより、第2誘導部40の後方B側の側面は、当接部材50によって、前後方向を向くまで倒される。
当接部材50は、図1Aに示すように、基端側ボックスブーム110に設けられている。このため、当接部材50は、先端ボックスブーム120が基端側ボックスブーム110に対して伸縮することで、先端ボックスブーム120の側に直線的に相対移動する。その結果、当接部材50は、上述した第1誘導部30と第2誘導部40の側に相対移動して第1誘導部30と第2誘導部40に当接する。
また、当接部材50は、図1Aに示すように、基端側ボックスブーム110から前方Fに延在する四角柱の形状に形成されている。その長さは、図示しないが、先端ボックスブーム120が最縮小長さまで縮小した状態で、当接部材50の先端が回動部材20Aの第1誘導部30よりも前方Fに位置する長さである。また、その位置は、当接部材50の下面が、後述する図6Cに示す、カメラ本体90のレンズ92が後方Bを向けた状態で、第2誘導部40の上面よりもやや上である。これにより、当接部材50は、先端ボックスブーム120が最縮小長さまで縮小したときに、第2誘導部40を前方Fに押して、第2回動体22を回動させる。そして、第2誘導部40と第2回動体22の側面が前後方向に向くまで回動させる。これにより、当接部材50は、第2回動体22に収容されたカメラ本体90のレンズ92を後方Bに向ける。また、第2誘導部40の前方Fには、第1誘導部30が位置している。このため、当接部材50は、第2誘導部40を回動させた後、第1誘導部30を押して、第1回動体21を、垂直軸25を中心にして前方Fへ回動させる。これにより、第1回動体21を前方Fに傾かせる。
また、当接部材50の、前方F側かつブームヘッド130側のコーナー部は、図1B及び図1Cに示すように、面取りされている。これにより、そのコーナー部には曲面部51が形成されている。当接部材50は、第1誘導部30に当接したときに、第1誘導部30を前方Fに押すと共に、第1誘導部30を曲面部51に沿って移動させる。これにより、当接部材50は、第1誘導部30を、図1Cに示す先端面P1からブームヘッド130側の側面P2に移動させる。その結果、当接部材50は、第1回動体21を回動させて、後述する図8Cに示すように、回動部材20Aの第1回動体21の長手方向をブームヘッド130の前方Fに向ける。これにより、回動部材20Aの水平軸26の向き、すなわち、第2回動体22の回動軸の向きが前方Fに向き、第2回動体22に収容されたカメラ本体90のレンズ92が側方Sを向く。その結果、当接部材50は、カメラ本体90でサイド方向の監視を可能にする。
カメラ本体90は、図1A及び図3に示すように、物体の像を撮像素子に結像させるレンズ92を備えている。カメラ本体90は、レンズ92が向けられた物体を撮像して、その出力を図示しないクレーンの運転席のモニターに表示する。クレーンのオペレーターは、モニターが表示する画像を監視することで、レンズ92が向けられた方向を監視する。
次に、図4A-図4C、図5A-図5C、図6A-図6C、図7A-図7C及び図8A-図8Cを参照して、クレーン用監視カメラ1の動作について説明する。以下の説明では、ブーム100が伸長した状態にあり、その状態から先端ボックスブーム120を縮小させてブーム100を格納状態にするときのクレーン用監視カメラ1の動作について説明する。
図4A-図4Cは、ブーム100が備える先端側ボックスブーム120が一定の長さまで縮小したときのクレーン用監視カメラ1の側面図、上面図及び斜視図である。図5A-図5Cは、図4Aに示す状態から先端側ボックスブーム120が縮小したときのクレーン用監視カメラ1の側面図、上面図及び斜視図である。図6A-図6Cは、図5Aに示す状態から先端側ボックスブーム120がさらに縮小して、当接部材50が第2誘導部40を前方Fに押したときのクレーン用監視カメラ1の側面図、上面図及び斜視図である。図7A-図7Cは、図6Aに示す状態から先端側ボックスブーム120がさらに縮小して、当接部材50が第1誘導部30に当接したときのクレーン用監視カメラ1の側面図、上面図及び斜視図である。図8A-図8Cは、図7Aに示す状態から先端側ボックスブーム120がさらに縮小して、当接部材50が第1誘導部30を前方に押したときのクレーン用監視カメラ1の側面図、上面図及び斜視図である。なお、図4B、図5B、図6B、図7B及び図8Bでは、理解を容易にするため、基端側ボックスブーム110を省略している。また、図4C、図5C、図6C、図7C及び図8Cでは、先端ボックスブーム120と基端側ボックスブーム110を省略している。
まず、先端ボックスブーム120を長さL1よりも伸長させた状態から説明する。この状態では、図1A-図1Cに示すように、当接部材50は、第2誘導部40よりも後方Bに位置する。このため、当接部材50は、第2誘導部40に接触しない。このとき、カメラ本体90が水平軸26よりも下方Uに位置するので、第2回動体22の重心は、水平軸26よりも下方Uに位置する。その結果、第2回動体22は、レンズ92を下方Uに向けている。このため、先端ボックスブーム120を長さL1よりも伸長させた状態では、カメラ本体90は、下方Uにある物体を撮像できる状態にある。このため、クレーン用監視カメラ1は吊荷監視カメラとして機能することができる。オペレーターは、クレーン用監視カメラ1を使用して、ブームヘッド130の下方Uにある吊荷を監視することができる。なお、長さL1とは、上述した一定の長さのことであり、後述する第2回動体22の回動開始点となる長さのことである。また、長さL1は、本明細書では第1長さともいう。
次に、先端ボックスブーム120を縮小させると、当接部材50が相対的に移動して、基端側ボックスブーム110の第2誘導部40に近づく。このとき、図2に示すように、回動部材20Aのストッパー24は、ねじりコイルばね27によって、ブームヘッド130の側面に当接している。このため、回動部材20Aの水平軸26が側方Sに向いている。そして、図示しないが、当接部材50の前方Fに第2誘導部40が位置する。
続いて、先端ボックスブーム120を長さL1まで縮小させると、図4A-図4Cに示すように、当接部材50の先端が第2誘導部40に当接する。さらに、先端ボックスブーム120を縮小させると、図5A-図5Cに示すように、当接部材50が第2誘導部40を前方Fに押して、回動部材20Aの第2回動体22を、水平軸26を中心にして回動させる。これにより、第2回動体22の回動が誘導され、第2回動体22が後方Bへ傾斜する。
次に、先端ボックスブーム120をさらに縮小させて長さL1よりも短い長さL2まで縮小させると、図6A-図6Cに示すように、第2回動体22の長手方向が前後方向に向く。これにより、カメラ本体90のレンズ92が後方Bを向く。また、当接部材50の先端が第1誘導部30に当接する。さらに、先端ボックスブーム120を縮小させて、長さL2よりも縮小させると、当接部材50が前方Fに第1誘導部30を押す力によって、ねじりコイルばね27が弾性変形する。これにより、ストッパー24がブームヘッド130の側面から離れる。そして、図7A-図7Cに示すように、第1誘導部30が前方Fに移動する。その結果、回動部材20Aの第1回動体21が、垂直軸25を中心にして前方Fに回動して第1回動体21の回動が誘導される。そして、第1誘導部30が当接部材50の曲面部51に沿って、ブームヘッド130の側へ移動する。
続いて、先端ボックスブーム120を最短の長さ(第1回動体21の回動終了点となる長さであり、本明細書では第2長さ以下の長さに相当する)に縮小されると、図8A-図8Cに示すように、第1誘導部30が曲面部51に沿って相対的に移動することにより、第1誘導部30が当接部材50の、ブームヘッド130の側にある側面P2に当接する。これにより、第1回動体21の長手方向が前方Fに向く。その結果、第1回動体21が保持する水平軸26が前方Fを向き、水平軸26に保持された第2回動体22の長手方向が側方Sに向く。これにより、第2回動体22に収容されたカメラ本体90のレンズ92が側方Sを向く。このため、先端ボックスブーム120を最短の長さに縮小された状態では、カメラ本体90は、側方Sにある物体を撮像できる状態にある。このため、クレーン用監視カメラ1はサイドカメラとして機能することができる。例えば、オペレーターが、クレーン用監視カメラ1を使用して、移動式クレーンの側方Sに干渉物がないか等の安全確認をすることができる。また、クレーンの走行時に、クレーンのサイド方向を監視できる。
なお、クレーンを走行させる状態から、すなわち、ブーム100の格納状態からクレーン作業をする状態にする場合、先端ボックスブーム120を最短の長さから伸長させる。この場合、回動部材20Aの第1回動体21には、ねじりコイルばね27の弾性力が加えられるため、上述した動作が逆に行われて、カメラ本体90で、ブームヘッド130の側方Sを監視できる状態から、ブームヘッド130の下方Uを監視できる状態に戻る。
以上のように、本発明の実施の形態1に係るクレーン用監視カメラ1では、カム機構10がカメラ本体90を回動させることによって、カメラ本体90の向きが、レンズ92を下方Uに向けた状態と、レンズ92を側方Sに向けた状態と、に切り替わる。このため、クレーン用監視カメラ1では、1つのカメラ本体90で、ブームヘッド130の下方Uにある吊荷の監視と、そのサイド方向の監視をすることができる。
カム機構10は、先端ボックスブーム120に設けられた回動部材20Aと、基端側ボックスブーム110に設けられた当接部材50と、を備えている。そして、回動部材20Aは、垂直軸25を中心にして前後方向に回動可能な第1回動体21と、第1回動体に設けられた水平軸26を中心にして上下方向に回動可能な第2回動体22と、を有している。当接部材50は、先端ボックスブーム120が基端側ボックスブーム110に対して伸縮することで、第1回動体21に設けられた第1誘導部30と、第2回動体22に設けられた第2誘導部40と、を前方Fに押して、回動部材20Aを前後方向と上下方向に回動させ、カメラ本体90を回動させる。このように、カム機構10では、先端ボックスブーム120の伸縮運動を、回動部材20Aの回動運動に変換して、カメラ本体90の向きを変えることができる。これにより、カム機構10は、1つのカメラ本体90を、複数の方向の監視に兼用させることができる。
(実施の形態2)
実施の形態1に係るクレーン用監視カメラ1では、回動部材20Aとして、2つの回動体が設けられ、それらの回動体が、先端ボックスブーム120の伸縮に応じてカメラ本体90の向きを変更している。これに対して、実施の形態2に係るクレーン用監視カメラでは、回動部材として、1つの回動体が設けられ、その1つの回動体が先端ボックスブーム120の伸縮に応じてカメラ本体90の向きを変更する。以下、図9-図15を参照して、実施の形態2に係るクレーン用監視カメラの構成を説明する。実施の形態2では、実施の形態1と異なる構成について説明する。
図9Aは、本発明の実施の形態2に係るクレーン用監視カメラ2Lが設けられた、移動式クレーンに備えられるブーム100の先端部の斜視図である。図9Bは、図9Aに示すブーム100先端部の上面図である。図9Cは、同ブーム100先端部の側面図である。図9Dは、同ブーム100先端部の正面図である。図10Aは、ブーム100が備える先端ボックスブーム120が最短の長さまで縮小したときのクレーン用監視カメラ2の上面図である。図10Bは、図10Aに示す状態から先端ボックスブーム120が伸長したときのクレーン用監視カメラ2の上面図である。図11Aは、図10Aに示す状態のクレーン用監視カメラ2の斜視図である。図11Bは、図10Bに示す状態のクレーン用監視カメラ2の斜視図である。図12は、クレーン用監視カメラ2が備える円筒カム80のサポート部材91を示す斜視図である。なお、図9A-図9Cでは、ブーム100が備える複数の基端側ボックスブーム110のうち、最も先端側になる基端側ボックスブーム110だけを示している。また、図9Aでは、理解を容易にするため、カメラ本体を省略したクレーン用監視カメラ2Lを示している。図9B-図9Dでは、最短の長さまで縮小した状態のブーム100を示している。図11A、図11B及び図12では、理解を容易にするため、円筒カム80の溝82を省略し、カメラ本体90、保持部材64等の部材を省略している。また、図9B-図9Dでは、位置関係を示すため、ブーム先端部の左右それぞれに設けられたクレーン用監視カメラに別々の符号2R、2Lを付している。これに対して、図10A、図10B、図11A及び図11Bでは、クレーン用監視カメラに符号2を付している。以下の説明では、クレーン用監視カメラを総称する場合、符号2を用いて説明し、クレーン用監視カメラの位置関係を説明する場合、符号2R、2Lを用いて説明する。
図9A及び図9Bに示すように、クレーン用監視カメラ2は、ブームヘッド130の側壁に設けられた回動部材20Bを備えている。そして、回動部材20Bは、ブームヘッド130にスライド可能に保持されたスライド部材60と、スライド部材60に接続されたコイルばね70と、スライド部材60のスライド動作によって回動して、回動体として機能する円筒カム80と、で構成されている。なお、コイルばね70は、本明細書では弾性部材ともいう。
スライド部材60は、先端ボックスブーム120の伸縮に伴ってその伸縮の方向にスライドする部材である。スライド部材60は、図10A及び図10Bに示すように、ブーム100の伸長方向及び縮小方向に、すなわち、前方F又は後方Bの方向(以下、単に前後方向ともいう)に直線状に延在するロッド部61と、ロッド部61のロッド軸RA方向の基端側に配設されたストッパー62と、ロッド軸RA方向の先端側に配設された突起63と、で構成されている。
ロッド部61は、ブームヘッド130の側壁に設けられた保持部材64に保持されている。保持部材64は、ブームヘッド130から側方Sに延在する板状に形成され、その中央部とその端部に軸受部64A、64Bを有している。これらの軸受部64A、64Bのうち、ロッド部61は、軸受部64Aに挿通されている。そして、軸受部64Aによってスライド可能に保持されている。ロッド部61は、軸受部64Aによって前後方向に向けられると共に、円筒カム80の側方Sに配置されている。ロッド部61は、軸受部64Aに保持されているため、前後方向にスライド可能である。
ロッド部61は、先端ボックスブーム120が縮小してブームヘッド130が後方Bへ移動したときに、基端側ボックスブーム110の当接部材55に当接して押圧される位置に配置されている。これにより、ロッド部61は、当接部材55に押圧され前方Fにスライドする。詳細には、基端側ボックスブーム110には、直方体状又は板状の当接部材55が設けられている。図9B及び図9Cに示すように、当接部材55は、長手方向を側方Sに向けた状態で、基端側ボックスブーム110の側壁から突出している。ロッド部61は、この当接部材55の前方Fに位置している。すなわち、ロッド部61の基端は、ブームヘッド130よりも後方B、かつ基端側ボックスブーム110側の、当接部材55の前方Fまで延在している。ロッド部61は、ブームヘッド130側に設けられているため、ロッド部61の基端は、先端ボックスブーム120が一定の長さまで縮小した場合に、図10Aに示すように、基端側ボックスブーム110側の当接部材55に当接する。そして、ロッド部61の基端は、先端ボックスブーム120が一定の長さよりも縮小した場合に、当接部材55によって前方Fへ押される。これにより、ロッド部61は、前方Fへスライドする。ロッド部61のロッド軸RA方向の中間部には、ストッパー62と突起63が、後方Bからこの順序で配設されている。
ストッパー62は、図10A、図10B、図11A及び図11Bに示すように、ロッド部61から側方Sに延在した後、前方Fに折れ曲がったL字状に形成されている。円筒カム80の円筒部には、後述するようにサポート部材91が揺動可能に設けられている。ストッパー62の先端は、図10A及び図11Aに示すように、ロッド部61が前方Fにスライドしたときに、サポート部材91の側面板91Bに当接可能な位置まで延在している。そして、ストッパー62の先端は、側方Sに平行な端面を有している。これにより、ストッパー62は、側面板91Bに当接して側面板91Bを側方Sに向ける。また、ストッパー62は、側面板91Bを側方Sに向けてサポート部材91の揺動を静止させる。
突起63は、図10A及び図10Bに示すように、ロッド部61からストッパー62と反対側に突出している。そして、円筒カム80の後述する溝82に摺動可能に係合している。溝82は、後述するように、円筒カム80の回動軸81の周りに螺旋状に形成されている。突起63は、ロッド部61のスライドと共に、溝82に沿って前方Fへスライドする。これにより、突起63は、円筒カム80を矢印Aの方向に回動させる。
一方、ロッド部61は、突起63を溝82全体にわたってスライド可能にさせるため、突起63から溝82の前後方向の長さL3よりも長く後方Bまで延在している。また、突起63から溝82の前後方向の長さL3よりも長い長さL4だけ、前方Fに延在している。その先端には、図10A、図10B、図11A及び図11Bに示すように、ロッド部61に対して垂直な板で形成された鈎状部65が設けられている。鈎状部65と保持部材64との間には、コイルばね70が配置されている。
コイルばね70は、鋼線がコイル形に巻回されている。そして、コイルばね70の一端は、上述したロッド部61の鈎状部65に固定されている。コイルばね70の他端は、保持部材64の前方壁に固定されている。また、コイルばね70が有するコイル部の軸は、ロッド部61のロッド軸RAと平行に配置されている。コイルばね70は、図10A及び図11Aに示すように、ロッド部61が前方Fにスライドした場合に、ロッド部61の鈎状部65に引っ張られて弾性変形する。これにより、コイルばね70は、ロッド部61に、後方Bへ付勢する付勢力を与える。
一方、コイルばね70は、ロッド部61が当接部材55に当接せず離れているときに、その付勢力でロッド部61を後方Bへ押し戻す。詳細には、上述したように、当接部材55が基端側ボックスブーム110側に設けられ、ロッド部61が、先端ボックスブーム120側に設けられている。このため、ロッド部61は、先端ボックスブーム120が基端側ボックスブーム110に対して、上述した一定の長さよりも伸長することで、図10B及び図11Bに示すように、当接部材55から離れて、その基端が当接部材55に押されなくなる。このとき、コイルばね70は、上述した付勢力によってロッド部61を後方Bにスライドさせる。そして、コイルばね70は自然長に戻る。これにより、コイルばね70は、突起63を後方Bにスライドさせて、円筒カム80を矢印Aと反対の方向に回動させる。
円筒カム80は、図10A、図10B、図11A及び図11Bに示すように、円筒軸と同軸の回動軸81を有している。また、円筒外壁部(すなわち、円周面)には、図10Aに示す溝82と、図11A及び図12に示す切り欠き部83と、が形成されている。
回動軸81は、図10A及び図10Bに示すように、保持部材64の上述した軸受部64Bによって前後方向に向けられている。これにより、円筒カム80は、前後方向に向いた回動軸81を中心にして回動可能である。
一方、溝82は、円筒外壁部に沿った螺旋状の溝形状に形成されている。溝82は、図9Dに示すように、回動軸81の周りの角度90°の範囲Rにわたって形成されている。そして、溝82には、上述したように、突起63が摺動可能に係合している。これにより、突起63が前方F又は後方Bにスライドすることで、円筒カム80が回動軸81の周りに90°回動する。
これに対して、切り欠き部83は、カメラ本体90を支持するサポート部材91を設置するために設けられている。切り欠き部83は、図12に示すように、中心軸Cに平行な平面の形状に形成されている。切り欠き部83は、図9Dに示すように、円筒カム80の溝82の一端に突起63が位置する状態で、切り欠き部83の平面が側方Sに向く位置に形成されている。この位置は、図示しないが、溝82のもう一方の他端に突起63が位置する状態で切り欠き部83の平面が下方Uを向く位置である。図12に戻って、切り欠き部83には、サポート部材91が揺動可能に設けられている。
サポート部材91は、カメラ本体90の背面部を支持する背面板91Aと、背面板91Aに対して板面が垂直な方向に向けられ、カメラ本体90の側面部を支持する側面板91Bと、がL字状に接合された形状に形成されている。ここで、カメラ本体90の背面部とは、正面にレンズ92に位置させたときの背面側の部分のことである。そして、背面板91Aと側面板91Bとの接合部分は、切り欠き部83に固定され、かつ円筒カム80の円周上の接線T方向に向けられた揺動軸91Cに揺動可能に保持されている。円筒カム80の径方向は、前後方向に垂直な方向であるため、サポート部材91は、揺動軸91Cによって前後方向に揺動可能である。これにより、カメラ本体90は、前後方向に揺動可能である。
カメラ本体90は、図10Aに示すように、物体の像を撮像素子に結像させるレンズ92を備えている。カメラ本体90は、サポート部材91よりも軽く、このため、カメラ本体90とサポート部材91をあわせた全体の重心93はサポート部材91の側面板91B近傍に位置する。レンズ92は、その重心93と揺動軸91Cの中心とを結ぶ直線Lと平行な方向に向けられている。このため、カメラ本体90が揺動して重心93が下に移動し、その結果、直線Lが傾くと、レンズ92は、直線Lが延在する方向に向く。その結果、カメラ本体90は、その直線Lが延在する方向、すなわち下方の物体を撮像する。
次に、図9B-図9Dに加えて、図13A-図13C、図14A-図14C及び図15を参照して、クレーン用監視カメラ2の動作について説明する。以下の説明では、移動式クレーンの走行が停止された後、かつクレーン作業が開始される前の状態にあることを前提とする。
図13Aは、先端ボックスブーム120が最短の長さから伸長したときのクレーン用監視カメラ2R、2Lの上面図である。図13Bは、図13Aに示すクレーン用監視カメラ2Rの側面図である。図13Cは、図13Aに示すクレーン用監視カメラ2R、2Lの正面図である。図14Aは、クレーン用監視カメラ2が備えるサポート部材91が円筒カム80の側方Sに位置するときのサポート部材91の姿勢を示す斜視図である。図14Bは、クレーン用監視カメラ2が備えるサポート部材91が円筒カム80の下方Uに位置するときのサポート部材91の姿勢を示す斜視図である。図14Cは、クレーン用監視カメラ2が備える円筒カム80が傾斜したときのサポート部材91の姿勢を示す斜視図である。図15は、ブーム100を起こしたときのクレーン用監視カメラ2の状態を示す側面図である。なお、図14A-図14Cでは、理解を容易にするため、図12と同様に、円筒カム80の溝82を省略し、回動軸81、カメラ本体90等の部材を省略している。
移動式クレーンの走行が停止された後、かつクレーン作業が開始される前の状態では、ブーム100は、倒伏され、ブーム100の先端ボックスブーム120が最短の長さ(本明細書では第2長さ以下の長さに相当する)まで縮小している。このため、移動式クレーンのブーム100先端部は、図9B-図9Dに示す状態にある。
この状態では、図9B及び図9Cに示すように、先端ボックスブーム120が基端側ボックスブーム110から伸長していない。このため、先端ボックスブーム120のブームヘッド130側に設けられたロッド部61の基端が、基端側ボックスブーム110に設けられた当接部材55に当接し、かつ当接部材55によってロッド部61が前方Fにスライドされている。これにより、コイルばね70が引っ張られて弾性変形している。そして、ロッド部61を後方Bへ付勢している。また、ロッド部61に設けられた突起63が円筒カム80の溝82に沿って溝82の一端まで摺動され、その結果、円筒カム80が矢印Aの方向へ回動されている。そして、円筒カム80の矢印Aの方向の回動によって、図14Aに示すように、サポート部材91が円筒カム80の側方Sに位置している。
また、ロッド部61の前方Fへのスライドによって、ストッパー62がサポート部材91の側面板91Bに当接している。これにより、サポート部材91の背面板91Aが円筒カム80の切り欠き部83に押し付けられている。その結果、サポート部材91の揺動が規制され、図9B-図9D及び図14Aに示すように、レンズ92が側方Sに向いている。このため、移動式クレーンの走行が停止された後、かつクレーン作業が開始される前の状態では、カメラ本体90は、側方Sにある物体を撮像できる状態にある。このため、クレーン用監視カメラ2はサイドカメラとして機能することができる。オペレーターは、クレーン用監視カメラ2を使用して、サイド方向を監視することができる。
移動式クレーンの走行を停止させた後に、クレーン作業を行う場合、オペレーターは、まず、アウトリガーの張り出し等のクレーンの設置作業を行う。続いて、安全確認後、ブーム100を伸長させる。このとき、基端側ボックスブーム110から先端ボックスブーム120を伸長させる。
基端側ボックスブーム110から先端ボックスブーム120が伸長させていくと、先端ボックスブーム120のブームヘッド130が基端側ボックスブーム110側の当接部材55から離れはじめる。
基端側ボックスブーム110から先端ボックスブーム120がやや伸長した段階では、上述したように、コイルばね70の弾性変形によってロッド部61が後方Bへ付勢されている。このため、コイルばね70の付勢力によってロッド部61の基端が当接部材55に押し付けられ、ブームヘッド130に対してロッド部61が後方Bへ相対移動する。その結果、ロッド部61の突起63が、円筒カム80に対して後方Bへ相対移動する。突起63は、円筒カム80の溝82に沿って摺動され、円筒カム80が矢印Aと反対の方向へ回動する。そして、上述したように、ロッド部61の、突起63から鈎状部65までの長さL4が、円筒カム80の溝82の、円筒軸方向の長さL3よりも長いため、突起63は、コイルばね70に付勢されて、円筒カム80の溝82の後方B側にあるもう一方の他端までスライドする。これにより、円筒カム80は、円筒カム80の溝82が設けられた範囲Rの90°の角度だけ、回動する。その結果、図14Bに示すように、サポート部材91が円筒カム80の下方Uに移動する。なお、本明細書では、このときの先端ボックスブーム120が伸長した、その長さを第1長さという。先端ボックスブーム120が第1長さよりも伸長したときに、ロッド部61の基端が当接部材55から離れ、サポート部材91が円筒カム80の下方Uに移動したままとなる。
サポート部材91が円筒カム80の下方Uに移動している状態で、ブーム100が倒伏している場合には、カメラ本体90とサポート部材91の重心93が、揺動軸91Cの鉛直方向にある。このため、サポート部材91は揺動しない。その結果、サポート部材91の背面板91Aが水平方向に向き、サポート部材91の側面板91Bが鉛直方向に向いた状態となる。そして、図13A-図13Cに示すように、レンズ92が下方Uに向いた状態となる。このため、基端側ボックスブーム110から先端ボックスブーム120が伸長させ、かつブーム100を倒伏させた状態では、カメラ本体90で、下方Uにある物体を撮像できる状態となる。
次に、図示しないが、オペレーターはブーム100を起こす。ブーム100が徐々に傾斜し、ブームヘッド130に設けられた円筒カム80も徐々に傾斜する。このとき、カメラ本体90とサポート部材91の重心93が揺動軸91Cの鉛直方向に位置するように、サポート部材91が揺動軸91Cを中心にして揺動する。その結果、図14Cに示すように、サポート部材91の背面板91Aが水平方向に、サポート部材91の側面板91Bが鉛直方向に向いた状態が維持される。このとき、図15に示すように、レンズ92が鉛直方向に向いている。このため、ブーム100を起こした状態では、カメラ本体90で、鉛直方向かつ下方にある物体を撮像できる状態にある。このため、オペレーターは、クレーン用監視カメラ2で、移動式クレーンの吊荷を監視することができる。
なお、以上の説明では、クレーン用監視カメラ2の動作の理解を容易にするため,ブーム100を倒伏させたまま、基端側ボックスブーム110から先端ボックスブーム120が伸長させているが、ブーム100を起こしながら、基端側ボックスブーム110から先端ボックスブーム120が伸長させてもよい。
以上のように、実施の形態2に係るクレーン用監視カメラ2では、回動部材20Bが備える円筒カム80が回動することにより、円筒カム80に設置されたカメラ本体90が回動する。その結果、カメラ本体90の向きは、レンズ92を下方Uに向けた状態と、側方Sに向けた状態とに、切り替わる。このため、クレーン用監視カメラ2では、1つのカメラ本体90で、ブームヘッド130の下方Uにある吊荷の監視と、そのサイド方向の監視をすることができる。
詳細には、クレーン用監視カメラ2では、円筒カム80の回動によって突起63が円筒カム80の溝82の一端にあるとき、カメラ本体90が円筒カム80の回動軸81に対して、旋回体の旋回方向、すなわち側方に位置する。また、円筒カム80の回動によって突起63が円筒カム80の溝82のもう一方の他端にあるとき、カメラ本体90が回動軸81に対してブーム100の倒伏方向、すなわち下方に位置する。このため、カメラ本体90を用いて、側方又は下方にある物体を撮像することができる。その結果、クレーン用監視カメラ2は、吊荷の監視に加えて、側方の監視をすることができる。
回動部材20Bは、先端ボックスブーム120が一定の長さよりも縮小することで先端ボックスブーム120の前方F(すなわち、伸長方向)にスライドするスライド部材60と、スライド部材60を先端ボックスブーム120の後方B(すなわち、縮小方向)にスライドさせる付勢力をスライド部材60に加えるコイルばね70と、を備えている。このため、先端ボックスブーム120が一定の長さよりも縮小することで、スライド部材60が有する突起63が円筒カム80に形成された溝82を摺動して円筒カム80を一方向に回動させることができる。また、先端ボックスブーム120が一定の長さ以上に伸長した状態では、スライド部材60が基端側ボックスブーム110の当接部材55に押されない。このため、コイルばね70がその付勢力によって円筒カム80を一方向と逆方向に回動させることができる。
カメラ本体90は、回動軸81に対して下方に位置するとき、サポート部材91が揺動可能であるため、揺動して揺動軸91Cから重心93へ向かう方向へ、すなわち揺動軸91Cの下方かつ鉛直方向へレンズ92を向ける。このため、カメラ本体90は、ブームヘッド130の下にある吊荷を確実に撮像して監視することができる。
(実施の形態3)
実施の形態2に係るクレーン用監視カメラ2は、円筒カム80の径方向かつ外側に、スライド部材60のロッド部61が配置された回動部材20Bを備えている。しかし、ロッド部61は、前後方向にスライド可能であればよく、ロッド部61の配置は、円筒カム80の径方向かつ外側に限られない。実施の形態3に係るクレーン用監視カメラ3は、装置を小型化するために、ロッド部61が円筒カム85の内側に挿通された回動部材20Cを備えている。以下に、図16-図23を参照して実施の形態3に係るクレーン用監視カメラ3の構成を説明する。実施の形態3では、実施の形態2と異なる構成について説明する。
図16は、本発明の実施の形態3に係るクレーン用監視カメラ3Lが設けられた、移動式クレーンに備えられるブーム100先端部の斜視図である。図17は、図16に示すクレーン用監視カメラ3Lの拡大斜視図である。図18は、他の方向から視たクレーン用監視カメラ3Lの拡大斜視図である。図19は、円筒カム85を取り外したときのクレーン用監視カメラ3の拡大斜視図である。図20は、コイルばね75が装着されたロッド部61の斜視図である。図21は、前方Fから視た円筒カム85の斜視図である。図22は、後方Bから視た円筒カム85の斜視図である。図23は、円筒カム85の後方面を示す平面図である。なお、クレーン用監視カメラ3Rは、図示しないが、クレーン用監視カメラ3Lと左右対称に構成されている。このため、以下の説明では、クレーン用監視カメラ3Lの説明を行い、クレーン用監視カメラ3Rの説明は省略する。
図16-図18に示すように、クレーン用監視カメラ3Lが有する回動部材20Cは、スライド部材60のロッド部61が挿通された円筒カム85を備えている。
円筒カム85は、図21及び図22に示すように、端面85Aの一部が開放されている。その端面85Aの開放された部分に、ロッド部61が挿通されている。ロッド部61は、保持部材64の図示しない軸受部64Aにスライド可能に支持されている。これにより、ロッド部61は、円筒軸と平行に配置されている。また、回動軸81とずれて配置され、回動軸81との干渉が防がれている。
円筒カム85の内部には、図19に示すように、コイルばね75が収容されている。コイルばね75の後方B側の端部は、図示しないが、保持部材64の板面に固定されている。これに対して、コイルばね75の前方F側の端部は、ロッド部61に取り付けられた、図20に示すバネ支持部材66に固定されている。これにより、コイルばね75は、ロッド部61が前方Fに移動することで引っ張られて弾性変形する。その結果、コイルばね75は、ロッド部61を後方Bにスライドさせる付勢力をロッド部61に加える。なお、コイルばね75は、本明細書では第2弾性部材ともいう。
図19に戻って、円筒カム85の内部には、ロッド部61に取り付けられた突起部材67が配置されている。突起部材67は、図20に示すように、ロッド部61の周面から径方向に突出している。
一方、円筒カム85の円筒壁には、図23に示すように、内壁面側に、90°の角度の範囲Rにわたって溝84が形成されている。溝84は、図示しないが、内壁面に沿った螺旋の形状に形成されている。溝84には、突起部材67が摺動可能に係合されている。これにより、スライド部材60、すなわち、ロッド部61が前後方向にスライドすることで、突起部材67が溝84に沿って摺動する。その結果、円筒カム85が回動する。
溝84は、図23に示すように、溝84の一端に突起部材67が係合するときに、切り欠き部83が側方Sに位置する、円筒壁の内壁面側の箇所に形成されている。また、図示しないが、溝84は、溝84の他端に突起部材67が係合するときに、切り欠き部83が下方Uに位置する、円筒壁の内壁面側の箇所に形成されている。このため、突起部材67が溝84に沿って摺動することで、円筒カム85が回動して切り欠き部83が側方Sから下方Uに、又はその逆に移動する。その結果、切り欠き部83に設けられたサポート部材91が移動して、サポート部材91に支持されたカメラ本体90が側方Sから下方Uに、又はその逆に移動する。これにより、クレーン用監視カメラ3Lは、実施の形態2と同様に、カメラ本体90の位置を変えて、吊荷の監視と側方Sの監視に利用することができる。
なお、円筒カム85の端面85Aは、図23に示すように、扇状の板で構成されている。円筒カム85は、端面85Aの板が回動軸81に支持され、溝84がロッド部61の突起部材67に支持されることで、保持部材64に支持されている。
実施の形態3に係るクレーン用監視カメラ3Lの構成は、上述した、ロッド部61のバネ支持部材66、突起部材67、円筒カム85の溝84、コイルばね75の配置を除いて、実施の形態2と同様である。このため、実施の形態3に係るクレーン用監視カメラ3Lの動作は、突起部材67が溝84を摺動すること、コイルばね75が保持部材64とバネ支持部材66によって引っ張られて弾性変形すること、を除いて、実施の形態2に係るクレーン用監視カメラ2Lと同じである。このため、実施の形態3では、クレーン用監視カメラ3Lの動作の説明を省略する。
以上のように、実施の形態3に係るクレーン用監視カメラ3Lでは、回動部材20Cが、円筒カム85の、円筒壁の内壁面側に形成された溝84と、ロッド部61に設けられ、溝84に摺動可能に係合する突起部材67と、を備えている。クレーン用監視カメラ3Lでは、溝84の一端に突起部材67が係合するときにサポート部材91に支持されたカメラ本体90が側方Sに位置する。また、溝84の他端に突起部材67が係合するときにカメラ本体90が下方Uに位置する。このため、溝84に沿って突起部材67が摺動することで、カメラ本体90の位置が変化する。これにより、カメラ本体90を吊荷の監視と側方Sの監視に兼用することができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態1では、回動部材20Aが第1回動体21と第2回動体22とを備え、第1回動体21と第2回動体22がカメラ本体90の向きを変更している。また、実施の形態2及び3では、回動部材20B、20Cが回動体である円筒カム80、85を備え、円筒カム80、85がカメラ本体90の向きを変更している。しかし、本発明はこれらに限定されない。本発明では、クレーン用監視カメラ1-3が、先端ボックスブーム120の伸縮運動を回動運動に変換することにより、カメラ本体90を回動させてレンズ92の向きを変更するカム機構10を備えていればよい。この場合、カム機構10は、先端ボックスブーム120が基端側ボックスブーム110に対して第1長さ以上に伸長した場合に、カメラ本体90を、レンズ92が下方Uに向く方向に向け、先端ボックスブーム120が基端側ボックスブーム110に対して第1長さよりも短い第2長さ以下に縮小した場合に、カメラ本体90を、レンズ92が側方Sに向く方向に向ければよい。このため、本発明では、カム機構10が備える具体的なカムの形状は任意である。
例えば、円筒カム80、85は、円錐カムであってもよい。この場合、先端ボックスブーム120の伸縮方向と円錐カムの軸を平行に配置する必要がなく、ブームヘッド130の形状にあわせてカメラ本体90を設置することができる。
また、実施の形態1では、当接部材50が四角柱の形状である。実施の形態2及び3では、当接部材50が直方体状又は板状である。しかし、本発明はこれらに限定されない。当接部材50、55は、基端側ボックスブーム110に設けられ、先端ボックスブーム120が縮小することにより回動部材20A-20Cに当接する限り、その形状は任意である。例えば、実施の形態1の当接部材50は、先端が二股に分かれた棒であってもよい。この場合、二股の一方の先端が、回動部材20Aの第1誘導部30に当接し、二股のもう一方の先端が、回動部材20Aの第2誘導部40に当接するものであるとよい。また、実施の形態1では、当接部材50が曲面部51を有しているが、曲面部51の有無は任意であり、先端が平面であってもよい。
また、実施の形態1では、第1誘導部30が円柱状であり、第2誘導部40が四角柱状である。しかし、本発明では、第1誘導部30は、当接部材50の当接により第1回動体21の回動を誘導させるものであれば、その形状は任意である。また、第2誘導部40は、カメラ本体90を保持するとともに、当接部材50の当接により第2回動体22の回動を誘導させるものであれば、その形状は任意である。例えば、第1誘導部30は、第1回動体21の図2に示す後方B側の側面と平行な板面を有する板の形状であってもよい。また、第2誘導部40は、カメラ本体90の後方B側の側面そのものであってもよいし、その側面とつながった面を有する板であってもよい。これらの場合、カメラ本体90の後方B側の側面又は板面は、水平軸26よりも上まで延在し、当接部材50が当接可能な面を有していればよい。このような側面であれば、当接部材50に押されて第2回動体22が回動するからである。
実施の形態1では、ストッパー24が第1回動体21に設けられている。しかし、ストッパー24は、回動部材20Aが備えていればよく、例えば、第2回動体22に設けられてもよい。
実施の形態1では、第1回動体21にねじりコイルばね27が設けられている。しかし、ねじりコイルばね27は、第1回動体21を先端ボックスブーム120の縮小方向に回動させる付勢力を加える弾性部材であればよい。例えば、例えば、ゴムで形成されもよい。
実施の形態2及び3では、切り欠き部83が平面を有する形状に形成されている。しかし、本発明では、切り欠き部83の形状は任意であり、その有無も任意である。例えば、切り欠き部83が円筒カム80、85の中心軸Cに平行な平面に切り欠かれた形状に加えて、さらに、円筒カム80、85の中心軸C側へ傾斜する面に切り欠かれた形状であってもよい。
実施の形態2及び3では、コイルばね70及び75が引張りコイルばねで構成されている。しかし、コイルばね70、75は、スライド部材60に先端ボックスブーム120の縮小方向の付勢力を加える弾性部材であればよい。例えば、コイルばね70、75は、先端ボックスブーム120の伸長によって圧縮される圧縮コイルばねであってもよい。また、円筒カム80、85に設けられ、先端ボックスブーム120の伸長によって円筒カム80、85が回動することで、ねじられる、ねじりコイルばねであってもよい。
実施の形態2及び3では、スライド部材60がロッド部61を有している。しかし、スライド部材60は、ブームヘッド130の側方Sに設けられ、先端ボックスブーム120の伸縮方向にスライド可能に支持されていればよい。例えば、ブームヘッド130の側方Sに設けられた案内部材、例えばレールによって支持され、先端ボックスブーム120の伸縮方向にスライド可能であってもよい。
実施の形態2及び3では、カメラ本体90がサポート部材91によって保持されている。しかし、本発明では、サポート部材91の有無は任意である。カメラ本体90が円筒カム80、85に直接揺動可能に支持されてもよい。例えば、カメラ本体90の筐体に貫通孔が形成され、その貫通孔に揺動軸91Cが差し込まれてもよい。
実施の形態2及び3では、円筒カム80及び85に溝82及び84が形成されている。また、スライド部材60が、溝82及び84に摺動可能に係合する突起63及び突起部材67を備えている。しかし、本発明はこれに限定されない。溝82及び84は、円筒カム80、85の円筒壁に形成された係合部であるとよい。また、突起63及び突起部材67は、スライド部材60に設けられ、その係合部に摺動可能に係合する係合部材であるとよい。例えば、円筒カム80、85の円筒壁に、螺旋状に延在する凸部が形成され、スライド部材60に、その凸部に係合する凹状部材が設けられるとよい。この場合、凹状部材の内壁が凸部に摺動可能に係合するとよい。このような形態であっても、スライド部材60のスライドによって円筒カム80、85を回動させてカメラ本体90の位置を変更することができる。
なお、実施の形態2及び3では、円筒カム80、85は中空、中実を問わない。例えば、実施の形態2で説明した円筒カム80は、中実の円柱であってもよく、その場合、円筒壁は、円周外壁部である。
本発明は、先端ボックスブーム120と基端側ボックスブーム110で構成されるブーム100、すなわち、多段伸縮ブームを備える移動式クレーン全般に適用可能である。例えば、ラフテレーンクレーン、オールテレーンクレーンに適用可能である。
1,2,2L,2R,3,3L,3R クレーン用監視カメラ
10 カム機構
20A,20B,20C 回動部材
21 第1回動体
22 第2回動体
23A、23B 保持板
24 ストッパー
25 垂直軸
26 水平軸
27 ねじりコイルばね
28 ピン
30 第1誘導部
40 第2誘導部
50,55 当接部材
51 曲面部
60 スライド部材
61 ロッド部
62 ストッパー
63 突起
64 保持部材
64A,64B 軸受部
65 鈎状部
66 バネ支持部材
67 突起部材
70,75 コイルばね
80,85 円筒カム
81 回動軸
82,84 溝
83 切り欠き部
85A 端面
90 カメラ本体
91 サポート部材
91A 背面板
91B 側面板
91C 揺動軸
92 レンズ
93 重心
100 ブーム
110 基端側ボックスブーム
120 先端ボックスブーム
130 ブームヘッド
A 矢印
B 後方
C 中心軸
F 前方
L 直線
L1-L4 長さ
P1 先端面
P2 側面
R 範囲
RA ロッド軸
S 側方
T 接線
U 下方

Claims (9)

  1. クレーンの多段伸縮ブームに設けられるクレーン用監視カメラであって、
    レンズを有するカメラ本体と、
    先端ブームの伸縮運動を回動運動に変換することにより、前記カメラ本体を回動させて前記レンズの向きを変更するカム機構と、
    を備え、
    前記カム機構は、前記先端ブームが基端側ブームに対して第1長さ以上に伸長した場合に、前記カメラ本体を、前記レンズが下方に向く方向に向け、前記先端ブームが前記基端側ブームに対して前記第1長さよりも短い第2長さ以下に縮小した場合に、前記カメラ本体を、前記レンズが前記先端ブームの側方に向く方向に向ける、
    クレーン用監視カメラ。
  2. 前記カム機構は、
    前記先端ブームが備えるブームヘッドに設けられる回動部材と、
    前記基端側ブームに設けられ、前記先端ブームが縮小することにより前記回動部材に当接する当接部材と、
    を有し、
    前記カメラ本体は、前記回動部材に設置される、
    請求項1に記載のクレーン用監視カメラ。
  3. 前記回動部材は、
    前記ブームヘッドの側方に設けられ、基端部を回動中心として前記先端ブームの伸縮方向に回動可能な第1回動体と、
    前記第1回動体によって上下方向に回動可能に保持された第2回動体と、
    前記第1回動体に設けられ、前記第1回動体を前記先端ブームの縮小方向に回動させる付勢力を加える弾性部材と、
    を備え、
    前記第1回動体は、前記当接部材の当接により前記第1回動体の回動を誘導させる第1誘導部を有し、
    前記第2回動体は、前記カメラ本体を保持するとともに、前記当接部材の当接により前記第2回動体の回動を誘導させる第2誘導部を有し、
    前記当接部材は、
    前記基端側ブームの側方に、その側面に対して平行に設けられ、
    前記先端ブームが前記第1長さよりも長く伸長した場合に、前記第1誘導部及び前記第2誘導部に当接せず、前記レンズを下方に向け、
    前記先端ブームが前記第1長さのときに、前記第2誘導部に当接し、
    前記先端ブームが前記第1長さから縮小していくに従って前記第2誘導部を前記先端ブームの伸長方向に押して前記第2回動体を回動させていくことにより、前記レンズを前記先端ブームの後方に向け、
    さらに、前記第2回動体が回動したまま、前記第1誘導部に当接して前記第1誘導部を前記伸長方向に押して前記第1回動体を回動させることにより、前記先端ブームが前記第2長さ以下に縮小したときに、前記レンズを前記先端ブームの側方に向ける、
    請求項2に記載のクレーン用監視カメラ。
  4. 前記回動部材は、前記ブームヘッドに当接することにより前記第1回動体の回動を止めるストッパーを有する、
    請求項3に記載のクレーン用監視カメラ。
  5. 前記回動部材は、
    前記先端ブームが備えるブームヘッドの側方に設けられ、前記先端ブームの伸縮方向に平行な軸を中心に回動可能な回動体と、
    前記ブームヘッドの側方に設けられ、前記先端ブームの伸縮方向にスライド可能に支持されたスライド部材と、
    前記スライド部材に前記先端ブームの縮小方向の付勢力を加える弾性部材と、
    を備え、
    前記回動体は、前記カメラ本体を保持するとともに、その円周面に、前記スライド部材に誘導されて前記回動体を回動させるための係合部が形成され、
    前記スライド部材は、
    前記係合部に係合する係合部材を有し、
    前記先端ブームが前記第1長さよりも長く伸長した場合に、前記当接部材に当接せず、前記レンズを下方に向け、
    前記先端ブームが前記第1長さのときに、前記当接部材に当接し、
    前記先端ブームが前記第1長さから縮小していくに従って前記スライド部材の前記係合部材が前記回動体の前記係合部を前記先端ブームの伸長方向に進んでいくことにより、前記回動体と、前記回動体に保持された前記カメラ本体と、を回動させていき、前記先端ブームが前記第2長さ以下に縮小したときに、前記レンズを前記先端ブームの側方に向ける、
    請求項2に記載のクレーン用監視カメラ。
  6. 前記カメラ本体は、サポート部材を介して前記回動体に揺動可能に支持され、
    前記スライド部材は、前記伸長方向へスライドしたときに、前記サポート部材に当接して、前記カメラ本体の揺動を静止させるストッパーをさらに備える、
    請求項5に記載のクレーン用監視カメラ。
  7. 前記係合部は、前記回動体の円周面の90°の角度の範囲に形成された螺旋状の溝形状である、
    請求項5又は6に記載のクレーン用監視カメラ。
  8. 前記弾性部材は、引張りコイルばね又は圧縮コイルばねである、
    請求項5から7のいずれか1項に記載のクレーン用監視カメラ。
  9. 請求項1から8のいずれか1項に記載のクレーン用監視カメラ
    を備える移動式クレーン。
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