JP2018186048A - 駆動装置及び照明装置 - Google Patents

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秀典 府馬
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Abstract

【課題】駆動機構が収納される筐体内への浸水を抑制すること。
【解決手段】実施形態の駆動装置は、筐体と、基部と、蓋体とを備える。筐体と、駆動源及び駆動源により回転するギアを収容し、一面に設けられる開口部の外周に沿って立設される立設部を有する。基部は、一面側において被支持対象を支持し、ギアの回転に応じて被支持対象とともに回動する。蓋体は、筐体と基部との間に配置され、開口部に対向する平板部と、筐体の立設部に沿って形成される側壁部とを有する。
【選択図】図15

Description

本発明は、駆動装置及び照明装置に関する。
従来、所定の被支持体を回動可能に支持する技術が知られている。例えば、被支持体として、所定の光源を有する灯体を回動可能に支持する技術が知られている。例えば、灯体が取り付けられたアーム(基部)を水平方向に回動させる場合、駆動源を収納する筐体等に基部が連結される。
特開2015−146234号公報
しかしながら、上記の従来技術では、基部を回動させるための駆動機構を収納する筐体の防水性については考慮されておらず、基部と筐体との連結部分等からの駆動機構が収納される筐体内への浸水を抑制することが難しい場合がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、駆動機構が収納される筐体内への浸水を抑制することができる駆動装置及び照明装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る駆動装置は、駆動源及び前記駆動源により回転するギアを収容し、一面に設けられる開口部の外周に沿って立設される立設部を有する筐体と、前記一面側において被支持対象を支持し、前記ギアの回転に応じて前記被支持対象とともに回動する基部と、前記筐体と前記基部との間に配置され、前記開口部に対向する平板部と、前記筐体の前記立設部に沿って形成される側壁部とを有する蓋体と、を備える。
本発明の一態様によれば、駆動機構が収納される筐体内への浸水を抑制することができる。
図1は、実施形態に係る駆動装置を示す斜視図である。 図2は、実施形態に係る駆動装置を示す他の斜視図である。 図3は、実施形態に係る第1回動部を示す斜視図である。 図4は、実施形態に係る第1回動部を示す斜視図である。 図5は、実施形態に係る第1回動部を示す平面図である。 図6は、実施形態に係る駆動ギア部を示す平面図である。 図7は、実施形態に係る第1回動部と基部との連結を示す要部斜視図である。 図8は、実施形態に係る蓋体を示す斜視図である。 図9は、実施形態に係る筐体を示す斜視図である。 図10は、実施形態に係る筐体と蓋体との連結を示す断面図である。 図11は、実施形態に係る筐体と蓋体との連結を示す要部断面図である。 図12は、実施形態に係る第1回動部における調圧部を示す要部斜視図である。 図13は、実施形態に係る第2回動部を示す斜視図である。 図14は、実施形態に係る第2回動部における調圧部を示す要部斜視図である。 図15は、実施形態に係る灯体と第2回動部との連結部分を示す斜視図である。 図16は、実施形態に係る連結部材を示す斜視図である。 図17は、実施形態に係る灯体の突出部を示す要部斜視図である。
以下、実施形態に係る駆動装置について図面を参照して説明する。実施形態における駆動装置1は、被支持体として所定の光源(図示せず)を有する灯体40を回動可能に支持する照明装置(投光器)を例示する。なお、以下に説明する実施形態により駆動装置1の用途が限定されるものではない。駆動装置1は、灯体40に限らず、目的に応じてどのような被支持体を回動可能に支持してもよい。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
(実施形態)
まず、図1及び図2を用いて、駆動装置1の構成の概要を説明する。図1及び図2は、実施形態に係る駆動装置を示す斜視図である。具体的には、図1は、駆動装置1において第2回動部30が配置された側から見た場合の斜視図である。また、図2は、駆動装置1において第2アーム部24側から見た場合の斜視図である。
本実施形態に係る駆動装置1は、第1回動部10と、基部20と、第2回動部30と、灯体40とを具備する。また、灯体40の光源には、目的や用途等に応じて、LED(Light Emitting Diode)等の種々の光源が用いられてもよい。例えば、図1に示す駆動装置1は、第1回動部10が床や地面等の所定の載置面に載置される。なお、以下の説明では、第1回動部10が載置される面を水平面とし、水平面に直交する方向を垂直方向と記載する場合がある。
第1回動部10は、第1モータ120の駆動により第1の方向に回転する第1駆動ギア部100を有する。なお、ここでいう第1の方向とは、第1駆動ギア部100の軸を中心とする方向であり、水平面(XY平面)に沿う面内における方向(以下、「水平方向」ともいう)である。例えば、第1駆動ギア部100の軸はZ軸に沿う方向に延びる。
まず、図1〜図5を用いて第1回動部10の構造について説明する。図3は、実施形態に係る第1回動部を示す斜視図である。具体的には、図3は、第1回動部10の底壁部12を除き筐体部11の内部を示す斜視図である。また、図4は、第1回動部を示す斜視図である。具体的には、図4は、第1回動部10の筐体部11を除き第1回動部10の駆動部分を示す斜視図である。また、図5は、実施形態に係る第1回動部を示す平面図である。具体的には、図5は、第1回動部10の底壁部12を除き筐体部11の内部を底面部113側から平面視した図である。
第1回動部10は、一面が開口した箱状の筐体部11と、筐体部11の開口を塞ぐ底壁部12とにより構成される筐体101内に第1駆動ギア部100や第1モータ120を収容する。
筐体部11は、天壁部111と、天壁部111に連続する側面部112と、天壁部111に対向する開口が形成される底面部113とを有する。また、図3に示すように、底面部113には、外周端に沿って溝114が形成される。天壁部111には、円形の開口部51が形成される支持部50が設けられるが、詳細は後述する。
また、底壁部12は、板状に形成され、底面部113の開口を覆うように所定の取付部材13により、筐体部11に取り付けられる。例えば、取付部材13は、ボルトとナットとによるねじ止め機構であってもよい。例えば、筐体部11と底壁部12は、アルミニウム等の金属や樹脂等により形成されてもよい。なお、筐体部11と底壁部12には、強度等の所定の条件を満たせばどのような材料が用いられてもよい。
また、図4に示すように、底壁部12には、筐体部11内に臨む面側に形成される段差部に沿って、第1パッキン14が設けられる。第1パッキン14は、細長い部材により環状に形成される。図5に示すように、第1パッキン14が底面部113に形成される溝114に嵌り、底壁部12に押圧された状態で、筐体部11に底壁部12が取り付けられる。これにより、駆動装置1は、筐体101の筐体部11と底壁部12との連結部分における防水性を向上させることができる。
また、第1モータ120は、筐体部11内に配置される。第1モータ120は、ステッピングモータなどから構成され、灯体40を第1の方向に回動させる駆動源・動力源として機能する。なお、第1モータ120を駆動する駆動信号は、有線または無線により供給されてもよい。例えば、第1モータ120に有線で駆動信号が供給される場合、第1モータ120には、図示しないリード線を介して駆動信号が供給される。この場合、第1モータ120には、図示しない収納箱内に設けられたコントローラからリード線を介して駆動信号が供給されてもよい。例えば、収納箱は、基部20に取り付けられてもよい。例えば、収納箱は、電線やケーブルの中継接続に用いられる中継ボックスであってもよい。また、収納箱は、無線モジュールや電源やコントローラ等、目的や用途に応じて種々の機器を収納してもよい。
例えば、第1モータ120に無線で駆動信号が供給される場合、第1モータ120には、図示しない受信機等により駆動信号が供給される。この場合、第1モータ120には、例えば、収納箱内に設けられた無線モジュールから駆動信号が供給されてもよい。また、駆動信号の供給により、第1モータ120の出力回転軸が回転する。なお、用いるモータはステッピングモータ以外にもDCモータ、DCブラシレスモータなど、特に制限されない。
第1モータ120の出力回転軸に装着されたギア121は、ギア131と噛み合う。ギア131が取り付けられた回転軸132には、ウォームギア133が装着されている。すなわち、ギア131とウォームギア133とは、回転軸132を中心に回転する。なお、ギア131とウォームギア133とは一体成型されてもよい。ウォームギア133は、円筒状に形成されたねじ状の歯車である。例えば、ウォームギア133は、金属や樹脂等により形成されてもよい。なお、ウォームギア133には、強度等の所定の条件を満たせばどのような材料が用いられてもよい。
ウォームギア133は、ウォームホイール141と噛み合う。ウォームホイール141が取り付けられた回転軸142には、ギア143が装着されている。すなわち、ウォームホイール141とギア143とは、回転軸142を中心に回転する。
また、図4に示すように、ギア143は、第1駆動ギア部100の外歯191と噛み合う。これにより、第1モータ120の回転が第1駆動ギア部100に伝達される。なお、第1駆動ギア部100は、ウォームギア133及びウォームホイール141のセルフロックによって、第1の方向の一方向への回転が規制されるものとする。また、第1モータ120の停止時において、第1モータ120の種類や性能によってはディテントトルク等の所定の力により第1の方向の一方向への回転が規制されることもできる。図5に示す例では、第1駆動ギア部100は、第1モータ120の停止時において、反時計回りの方向へ回転が規制されるものとする。
ここで、図6を用いて第1駆動ギア部100について説明する。図6は、実施形態に係る駆動ギア部を示す平面図である。第1駆動ギア部100は、円板状に形成される基軸部180と、基軸部180の外周に取り付けられるギア部190とを有する。図6の例では、基軸部180は、円環部分と、中央から円環部に放射状に延びるリブ部分とリブ間を連結する部分を有する。図5に示すように、第1駆動ギア部100は、支持部50の開口部51と重なる位置に配置される。
また、ギア部190は、基軸部180の円環部と同様の外径の円環状に形成され、外周の一部には外歯191が形成される。図6の例では、外歯191は、ギア部190の軸を中心として約150°に亘って形成される。例えば、外歯191は、約150°に限らず、後述する第1駆動ギア部100の回転角度よりも大きく形成される。基軸部180とギア部190とは、所定のねじ止め機構により一体であってもよい。また、ギア部190の第1の方向への回転力を基軸部180に伝達可能であれば、どのような機構が用いられてもよい。
また、基軸部180及びギア部190は、金属や樹脂等により形成されてもよい。また、基軸部180及びギア部190は、同じ材料により形成されてもよいし、異なる材料により形成されてもよい。なお、第1駆動ギア部100には、強度等の所定の条件を満たせばどのような材料が用いられてもよい。
また、基軸部180の中央部には、中央孔181が設けられる。また、基軸部180の中央と外周を形成する円環部分との間に周方向に沿って複数の周辺孔182、183が設けられる。図6に示す例においては、基軸部180には、2つの周辺孔182、183が周方向に所定の間隔を開けて設けられる。第1駆動ギア部100は、基軸部180に設けられた複数の連結機構である周辺孔182、183により、基部20の向きを第1の方向に変更可能に基部20を連結する。なお、基軸部180の中央孔181や周辺孔182、183による、第1駆動ギア部100と基部20との連結については後述する。また、以下では、図6に示す第1駆動ギア部100の面を第1駆動ギア部100の表面とし、第1駆動ギア部100の表面の反対面を裏面として説明する。
また、基軸部180には、挿通孔184が形成される。例えば、挿通孔184は、中央孔181や周辺孔182、183が設けられた位置とは、基軸部180の軸を中心として反対側の位置に形成される。例えば、挿通孔184には、第1駆動ギア部100の裏面側にピン等の突起部材153(図5参照)が取り付けられる。また、基軸部180には、第1駆動ギア部100の裏面側に、突起を有する突起部材175(図5参照)が形成される。突起部材175は、周辺孔182、183の周方向の間に設けられる。
また、図5に示すように筐体部11内には、コイル状に形成されたばね部材150が設けられる。例えば、ばね部材150は、トーションばね(ねじりばね)が用いられる。また、ばね部材150は、第1駆動ギア部100の裏面側に基軸部180の中央付近に、第1駆動ギア部100と軸を揃えて配置される。また、ばね部材150は、一端部151を第1駆動ギア部100の突起部材153に係止される。また、図4に示すように、ばね部材150は、他端部152を底壁部12に設けられる係止部材1521に係止される。
これにより、ばね部材150は、第1駆動ギア部100を回転方向に付勢する。例えば、ばね部材150は、第1モータ120の停止時において回転が規制される第1の方向の一方向とは反対の他方向へ第1駆動ギア部100を付勢する。図5に示す例では、第1駆動ギア部100は、ばね部材150により、反時計回りの方向へ付勢されるものとする。このように、ばね部材150により付勢することにより、駆動装置1は、第1モータ120の駆動に依らず、灯体40が第1の方向への回動を抑制することができる。これにより、駆動装置1は、灯体40等への風圧で第1駆動ギア部100が回転することを抑制することができる。例えば、駆動装置1は、風圧等により第1駆動ギア部100の位置が一時的に変動しても、ばね部材150の付勢力により、第1駆動ギア部100を元の位置へ戻すことが可能となる。
また、第1駆動ギア部100の裏面側には、ギア部190の周方向に所定の間隔を開けて複数のベアリング160が設けられる。図5に示す例では、底壁部12には、ギア部190の周方向に沿って、3つの軸支部161が、等間隔(120°間隔)で設けられる。各軸支部161にベアリング160が軸支されることにより、ベアリング160は、第1駆動ギア部100の裏面側にギア部190の周方向に沿って120°間隔で設けられる。
このように、ベアリング160は、周面が第1駆動ギア部100の裏面側からギア部190の周端部に当接するように配置される。これにより、ベアリング160は、第1回動部10において、第1駆動ギア部100をギアの軸方向に支持する軸受として機能する。このように、軸支部161に設けられたベアリング160により第1駆動ギア部100にかかる荷重を受けることにより、第1駆動ギア部100を回転し易くし、第1駆動ギア部100の回転における損失を抑制することができる。なお、軸支部161及びベアリング160の数は、3つに限らず、例えば5つなど種々の数だけ設けられてもよい。
また、筐体部11内において、第1駆動ギア部100の裏面側には、ギア部190の周方向に沿って所定の間隔を開けて一対のメカスイッチ171、172が配置される。図5に示す例では、メカスイッチ171からはスイッチ部173が第1駆動ギア部100の中心部側へ延び、メカスイッチ172からはスイッチ部174が第1駆動ギア部100の中心部側へ延びる。
メカスイッチ171のスイッチ部173やメカスイッチ172のスイッチ部174は、第1駆動ギア部100の裏面側に設けられた突起部材175が接近するにつれて、第1駆動ギア部100の中心部から外側へ次第に押圧される。これにより、メカスイッチ171やメカスイッチ172は、第1駆動ギア部100の突起部材175が所定の位置に達した場合に、ON状態となる。例えば、メカスイッチ171がON状態となった場合に、メカスイッチ171が電気信号をコントローラ等の所定の機構へ送信することにより、第1モータ120の駆動が停止される。
すなわち、突起部材175は、メカスイッチ171がON状態となる位置と、メカスイッチ172がON状態となる位置との間を移動可能となる。これにより、メカスイッチ171、172は、第1駆動ギア部100の回転範囲を所定の角度(以下、「第1回転角度」ともいう)に規制する検知機構として機能する。なお、第1回転角度に第1駆動ギア部100の回転範囲を規制可能であれば、メカスイッチ171、172に限らず、センサ等が用いられてもよい。例えば、第1回転角度が120°である場合、第1駆動ギア部100は、第1の方向に120°回転する。
ここから、基部20と第1駆動ギア部100との連結部分の詳細について、図7〜図11を用いて説明する。図7は、実施形態に係る第1回動部10と基部20との連結を示す要部斜視図である。図8は、実施形態に係る蓋体60を示す斜視図である。図9は、実施形態に係る筐体を示す斜視図である。図10は、実施形態に係る筐体101と蓋体60との連結を示す断面図である。図11は、実施形態に係る筐体101と蓋体60との連結を示す要部断面図である。
基部20は、第1駆動ギア部100に連結され、第1駆動ギア部100とともに第1の方向に回動する。すなわち、本実施形態においては、基部20は、第1駆動ギア部100との連結により、水平方向(パン方向)に回動する。
上述したように、第1駆動ギア部100は、支持部50の開口部51と重なる位置に配置される。例えば、第1駆動ギア部100は、表面を支持部50の開口部51の開口側へ向けて筐体部11内に配置される。支持部50は、蓋体60により、開口部51が覆われる。
図8及び図10に示すように、蓋体60は、支持部50の開口部51に対向する平板部61を有する。例えば、平板部61は、支持部50の開口部51よりも大径の円板状に形成される。以下では、図8に示す蓋体60の平板部61の面を蓋体60の裏面とし、蓋体60の裏面の反対面を表面として説明する。また、図8に示すように、蓋体60は、平板部61の中心から外周まで間に、周方向に沿って2つの周辺挿通部62、62が設けられる。
また、蓋体60は、平板部61の中央部に軸挿通部63を有する。軸挿通部63の中央部には、貫通孔631が形成され、貫通孔631の周辺を囲む延伸部632が裏面側に形成される。図10に示すように、第1駆動ギア部100の中央孔181が形成される部分が軸挿通部63の延伸部632内に嵌る。例えば、第1駆動ギア部100は、中央孔181を軸挿通部63の貫通孔631に軸を揃えて配置される。また、取付部材22が中央孔181及び貫通孔631に挿通されることより、第1駆動ギア部100及び蓋体60には、基部20が連結されるが、詳細は後述する。
また、周辺挿通部62の中央部には、貫通孔621が形成され、貫通孔621の周辺を囲む延伸部622が裏面側に形成される。例えば、第1駆動ギア部100の周辺孔182、183が形成される部分の各々が周辺挿通部62の延伸部622内に嵌る。例えば、第1駆動ギア部100は、周辺孔182、183を2つの周辺挿通部62の貫通孔621の各々に軸を揃えて配置される。例えば、第1駆動ギア部100は、周辺孔182を図8中の左側に位置する周辺挿通部62の貫通孔621に軸を揃えて配置される。また、例えば、第1駆動ギア部100は、周辺孔183を図8中の右側に位置する周辺挿通部62の貫通孔621に軸を揃えて配置される。また、取付部材22が周辺孔182、183及び貫通孔621に各々挿通されることより、第1駆動ギア部100及び蓋体60には、基部20が連結されるが、詳細は後述する。
蓋体60は、裏面側に複数の側壁部64、65を有する。側壁部64は、平板部61の外周端に沿って形成され、裏面側に延びる。また、側壁部65は、側壁部64よりも中心側に側壁部64に沿って形成され、裏面側に延びる。すなわち、側壁部65は、側壁部64よりも小径に形成される。このように、蓋体60は、径方向に重なる複数の側壁部64、65を有する。
図9及び図10に示すように、支持部50は、開口部51の外周に沿って立設される立設部52、53を有する。立設部52は、開口部51の周端に沿って、開口部51の臨む向きに立設される。また、立設部53は、立設部52よりも開口部51から離間した位置に立設部52に沿って、開口部51の臨む向きに立設される。すなわち、立設部53は、立設部52よりも大径に形成される。このように、支持部50は、開口部51の径方向に重なる複数の立設部52,53を有する。
図10及び図11に示すように、支持部50の立設部52、53は、蓋体60の側壁部64、65の各々の内周に沿って配置される。例えば、支持部50の立設部52は、蓋体60の側壁部65の内周に沿って配置される。具体的には、支持部50の立設部52は、開口部51と蓋体60の側壁部65との間に配置される。また、支持部50の立設部52は、開口部51の径方向に蓋体60の側壁部65と重なる。これにより、駆動装置1は、開口部51の径方向からの水の侵入を抑制することができる。
また、例えば、支持部50の立設部53は、蓋体60の側壁部64の内周に沿って配置される。具体的には、支持部50の立設部53は、蓋体60の側壁部65と蓋体60の側壁部64との間に配置される。また、支持部50の立設部53は、開口部51の径方向に蓋体60の側壁部64と重なる。これにより、駆動装置1は、開口部51の径方向からの水の侵入を抑制することができる。また、図10に示すように、支持部50は、開口部51から離れるにつれて底壁部12側へ傾斜しているため、支持部50に付着した水が開口部51から離れる方向へと流れやすくなる。
また、立設部52と側壁部65との間にはグリスが設けられる。例えば、立設部52と側壁部65との間には、シール用潤滑剤としてグリスが設けられる。これにより、駆動装置1は、開口部51の径方向からの水の侵入を抑制することができる。また、駆動装置1は、第1駆動ギア部100の回転応じた蓋体60の回転による、蓋体60と支持部50との間の摺動抵抗を抑制することができる。なお、グリスは、立設部52と側壁部65との間に限らず、立設部52、53と側壁部64、65とのいずれの間に設けられてもよい。
また、図9に示すように、立設部53には、周方向の一部にスリット531が形成される。このように、支持部50において、立設部52、53のうち、最も外側に形成される立設部53には、スリット531が形成される。例えば、スリット531は、立設部53を貫通し立設部53の内周側及び外周側に連通するように設けられる。スリット531は、立設部53が周方向の一部が立設方向に切り欠かれることにより形成される。
例えば、立設部53には、3つのスリット531が、周方向に沿って等間隔で設けられる。図9に示す例では、3つのスリット531が、立設部53に120°間隔で設けられる。このように、駆動装置1は、3つのスリット531が、立設部53に120°間隔で設けられることにより、傾斜して設置された場合であっても、立設部53の内周側に侵入した水を支持部50外へ排水することができる。
また、支持部50は、立設部53のスリット531の外側に立設される突設部54を有する。図9に示すように、支持部50は、立設部53の外周面において、立設部53のスリット531と径方向に重なる突設部54を有する。例えば、支持部50は、3つのスリット531の各々に対応して、3つの突設部54を有する。図9に示す例では、3つのスリット531の各々に対応して、3つの突設部54が120°間隔で設けられる。このように、駆動装置1は、3つのスリット531が、スリット531の外側に突設部54を設けることにより、スリット531に直接水がかかることを抑制し、スリット531からの水の侵入を抑制するができる。
また、図12に示すように、筐体部11は、側周壁である側面部112に筐体部11と底壁部12とにより形成される内部空間(以下、「筐体101の内部空間」ともいう)内と連通する調圧部71を有する。図12は、実施形態に係る第2回動部における調圧部を示す要部斜視図である。調圧部71は、側面部112に設けられる貫通孔115(図9参照)と、貫通孔115に重ねて取り付けられる吸気部材710と、吸気部材710の一部を覆うカバー部材72とを有する。例えば、吸気部材710は、フッ素樹脂等により形成される。なお、吸気部材710は、酸素等を透過し、水分を透過することを抑制する材料であればどのような材料により形成されてもよい。また、カバー部材72は、金属材料等により形成され、取付部材721により側面部112に取り付けられる。これにより、駆動装置1は、吸気部材710に水等が直接接触することを抑制できる。
これにより、駆動装置1は、筐体101の内部空間に雨などの水分が侵入することを抑制しつつ、筐体101の内部空間と外部空間の気圧差が生じることを抑制することができる。したがって、駆動装置1は、筐体101の内部空間と外部空間の気圧差が生じることによる筐体101の内部空間への吸引力の発生を抑制し、筐体101の内部空間に雨などの水分が侵入するおそれを低減することが可能となる。これにより、駆動装置1は、筐体101における防水性を向上させることができる。
また、第1駆動ギア部100及び蓋体60には、基部20が連結される。例えば、第1駆動ギア部100には、蓋体60及び基部20が第1駆動ギア部100の回転とともに、筐体101に対して回転可能に連結する。図1及び図2に示すように、基部20は、連結部21と、一対のアーム部23、24と、遮蔽部25とを有する。
連結部21は、周囲を立設部210の囲まれた平板状の取付部211と、取付部211に設けられる複数の貫通孔212とを有する。図7に示す例では、連結部21は、図示する3つの貫通孔212と、3つの取付部材22の各々が挿通された3つの貫通孔(図示せず)の6つの貫通孔を有する。
連結部21は、図示しない3つの貫通孔の各々が、蓋体60の貫通孔631や2つの貫通孔621の各々に重なるように、蓋体60の表面側に重ねて配置される。これにより、連結部21は、蓋体60の貫通孔631に重なる中央孔181や2つの貫通孔621の各々に重なる周辺孔182、183に3つの貫通孔212の各々が重なるように配置される。これにより、基部20が、第1駆動ギア部100及び蓋体60に取り付け可能となる。
例えば、第1駆動ギア部100の中央孔181、蓋体60の貫通孔631、及び基部20の貫通孔に、取付部材22が挿通されることにより、基部20が、第1駆動ギア部100及び蓋体60に連結される。例えば、取付部材22は、ねじ加工がされており、第1駆動ギア部100の中央孔181、蓋体60の貫通孔631、及び基部20の貫通孔に螺合される。図7に示す例では、取付部材22が連結部21の中央上側の貫通孔に挿通されることにより、取り付けられる。
例えば、第1駆動ギア部100の周辺孔182、蓋体60の貫通孔621、及び基部20の貫通孔に、取付部材22が挿通されることにより、基部20が、第1駆動ギア部100及び蓋体60に連結される。例えば、取付部材22は、ねじ加工がされており、第1駆動ギア部100の周辺孔182、蓋体60の貫通孔621、及び基部20の貫通孔に螺合される。図7に示す例では、取付部材22が連結部21の左方下側の貫通孔に挿通されることにより、取り付けられる。
例えば、第1駆動ギア部100の周辺孔183、蓋体60の貫通孔621、及び基部20の貫通孔に、取付部材22が挿通されることにより、基部20が、第1駆動ギア部100及び蓋体60に連結される。例えば、取付部材22は、ねじ加工がされており、第1駆動ギア部100の周辺孔183、蓋体60の貫通孔621、及び基部20の貫通孔に螺合される。図7に示す例では、取付部材22が連結部21の右方下側の貫通孔に挿通されることにより、取り付けられる。これにより、第1駆動ギア部100及び蓋体60には、基部20が連結される。
また、連結部21には、カバー部25が取り付けられる。例えば、カバー部25は、平面視において取付部211と重なるように、連結部21に取り付けられる。具体的には、カバー部25は、図7に示すように取付部211及び立設部210により連結部21に形成される空間における開口を覆うように連結部21に取り付けられる。すなわち、カバー部25は、連結部21において貫通孔が形成され、取付部材22の頭部が位置する取付部211の面が露出しないように連結部21に取り付けられる。これにより、駆動装置1は、連結部21の貫通孔に直接水がかかることを抑制することができるため、筐体101における防水性を向上させることができる。
また、各取付部材22と連結部21との間には、キャップ部材221が設けられる。キャップ部材221は、防水用ワッシャであってもよい。また、キャップ部材221は、ステンレス製のキャップ等であってもよい。また、キャップ部材221と連結部21との間には、第1シール部材(図示せず)が設けられる。第1シール部材は、樹脂材料により形成されてもよい。例えば、第1シール部材は、ゴムブッシュであってもよい。これにより、駆動装置1は、連結部21から蓋体60側への水の移動を抑制することができるため、筐体101における防水性を向上させることができる。
また、基部20と蓋体60の間には、第2シール部材222(図4参照)が設けられる。具体的には、基部20の連結部21と蓋体60の平板部61との間には、第2シール部材222が設けられる。第2シール部材222は、樹脂材料により形成されてもよい。例えば、第2シール部材222は、エラストマー樹脂等により形成されるOリングであってもよい。これにより、駆動装置1は、蓋体60の貫通孔621、631の防水性を向上させることができるため、筐体101における防水性を向上させることができる。
また、第1駆動ギア部100に連結された状態において、連結部21の両端部の各々から、アーム部23、24が向きを揃えて延びる。アーム部23の先端部とアーム部24の先端部との間に灯体40が位置し、アーム部23、24により灯体40が支持される。
ここから、図13〜図17を用いて第2回動部30の詳細について説明する。具体的には、第2回動部30の構成及び第2回動部30と灯体40との連結について説明する。図13は、実施形態に係る第2回動部を示す斜視図である。具体的には、図13は、第2回動部30の第1フレーム31を除いた要部斜視図である。図14は、実施形態に係る第2回動部における調圧部を示す要部斜視図である。図15は、実施形態に係る灯体と第2回動部との連結部分を示す斜視図である。図16は、実施形態に係る連結部材を示す斜視図である。図17は、実施形態に係る灯体の突出部を示す要部斜視図である。
第2回動部30は、基部20に設けられ、灯体40を第1の方向とは異なる第2の方向(本実施形態ではXZ平面に沿う面内における方向)に回動させる。具体的には、第2回動部30は、基部20のアーム部23に沿って基部20に取り付けられる。なお、ここでいう第2の方向とは、後述する第2駆動ギア部36の軸を中心とする方向であり、水平面(XY平面)に交差する面内における方向(以下、「垂直方向」や「チルト方向」ともいう)である。
第2回動部30は、長箱状の第1フレーム31と第2フレーム32(図1参照)とを有する。第1フレーム31は、一面に開口面を有する箱状に形成される。また、第1フレーム31は、側周壁311に挿通孔が形成される挿通部312や貫通孔313を有する。図13においては、第1フレーム31は、側周壁311の上端部に挿通部312を有し、側周壁311の下端部に貫通孔313を有する。例えば、貫通孔313は、側周壁311の下端部に形成される凹部に設けられる。
また、第2フレーム32は、板状に形成され、第1フレーム31の開口面を覆うように所定の取り付け機構により、第1フレーム31に取り付けられる。例えば、第1フレーム31と第2フレーム32は、アルミニウム等の金属や樹脂等により形成されてもよい。なお、第1フレーム31と第2フレーム32には、強度等の所定の条件を満たせばどのような材料が用いられてもよい。
図13に示すように、第1フレーム31の開口面を形成する周端部に沿って、第2パッキン80が設けられる。第2パッキン80は、細長い部材により環状に形成される。第2パッキン80が第1フレーム31の開口面を形成する周端部と第2フレーム32との間に配置され、第2フレーム32に押圧された状態で、第1フレーム31に第2フレーム32が取り付けられる。これにより、駆動装置1は、第1フレーム31と第2フレーム32との連結部分における防水性を向上させることができる。
また、図14に示すように、第1フレーム31は、側周壁311に第1フレーム31と第2フレーム32とにより形成される内部空間(以下、「他の筐体の内部空間」ともいう)内と連通する調圧部73を有する。このように、駆動装置1は、灯体40側の側周壁311に調圧部73を設けることにより、調圧部73に水等が直接接触することを抑制できる。
調圧部73は、側周壁311に設けられる貫通孔313と、貫通孔313に重ねて取り付けられる吸気部材730と、吸気部材730の一部を覆うカバー部材74とを有する。例えば、吸気部材730は、フッ素樹脂等により形成される。なお、吸気部材730は、酸素等を透過し、水分を透過することを抑制する材料であればどのような材料により形成されてもよい。また、カバー部材74は、金属材料等により形成され、取付部材741により側周壁311に取り付けられる。これにより、駆動装置1は、吸気部材730に水等が直接接触することを抑制できる。
これにより、駆動装置1は、他の筐体の内部空間に雨などの水分が侵入することを抑制しつつ、他の筐体の内部空間と外部空間の気圧差が生じることを抑制することができる。したがって、駆動装置1は、他の筐体の内部空間と外部空間の気圧差が生じることによる他の筐体の内部空間への吸引力の発生を抑制し、他の筐体の内部空間に雨などの水分が侵入するおそれを低減することが可能となる。これにより、駆動装置1は、他の筐体における防水性を向上させることができる。
図13に示すように、第2回動部30は、第2モータ33の駆動により第2の方向に回転する第2駆動ギア部36を有する。第2回動部30は、一面が開口した箱状の第1フレーム31と、第1フレーム31の開口を塞ぐ第2フレーム32とにより構成される筐体内に第2駆動ギア部36や第2モータ33を収容する。
また、第2モータ33は、第1フレーム31内に配置される。第2モータ33は、ステッピングモータなどから構成され、灯体40を第2の方向に回動させる駆動源・動力源として機能する。なお、第2モータ33を駆動する駆動信号は、有線または無線により供給されてもよい。例えば、第2モータ33に有線で駆動信号が供給される場合、第2モータ33には、図示しないリード線を介して駆動信号が供給される。この場合、第2モータ33には、図示しない収納箱内に設けられたコントローラからリード線を介して駆動信号が供給されてもよい。
例えば、第2モータ33に無線で駆動信号が供給される場合、第2モータ33には、図示しない受信機等により駆動信号が供給される。この場合、第2モータ33には、例えば、収納箱内に設けられた無線モジュールから駆動信号が供給されてもよい。また、駆動信号の供給により、第2モータ33の出力回転軸が回転する。なお、用いるモータはステッピングモータ以外にもDCモータ、DCブラシレスモータなど、特に制限されない。
第2モータ33の出力回転軸に装着されたギア331は、ギア341と噛み合う。ギア341が取り付けられた回転軸342には、ウォームギア343が装着されている。すなわち、ギア341とウォームギア343とは、回転軸342を中心に回転する。なお、ギア341とウォームギア343とは一体成型されてもよい。ウォームギア343は、円筒状に形成されたねじ状の歯車である。例えば、ウォームギア343は、金属や樹脂等により形成されてもよい。なお、ウォームギア343には、強度等の所定の条件を満たせばどのような材料が用いられてもよい。
ウォームギア343は、ウォームホイール351と噛み合う。ウォームホイール351が取り付けられた回転軸352には、ギア353が装着されている。すなわち、ウォームホイール351とギア353とは、回転軸352を中心に回転する。回転軸352のギア353が配置される側の先端部には、ベアリング354が設けられる。例えば、ベアリング354は、ボールベアリングであってもよい。ベアリング354は、第2フレーム32の内面から第1フレーム31側へ筒状に突出する保持部(図示せず)内に配置される。これにより、回転軸352は、ベアリング354及び第2フレーム32の保持部により軸支される。このように、第2フレーム32の保持部に配置されたベアリング354により回転軸352にかかる荷重を受けることにより、回転軸352を回転し易くし、回転軸352の回転における損失を抑制することができる。
また、図13に示すように、ギア353は、第2駆動ギア部36の外歯361と噛み合う。これにより、第2モータ33の回転が第2駆動ギア部36に伝達される。なお、第2駆動ギア部36は、ウォームギア343及びウォームホイール351のセルフロックによって、第2の方向の一方向への回転が規制されるものとする。また、第2モータ33の停止時において、第2モータ33の種類や性能によってはディテントトルク等の所定の力により第2の方向の一方向への回転が規制されることもできる。図13に示す例では、第2駆動ギア部36は、第2モータ33の停止時において、反時計回りの方向へ回転が規制されるものとする。
第2駆動ギア部36は、中心軸からの角度が約90°の円弧を外周として有する板状に形成される。第2駆動ギア部36は、第1フレーム31の挿通部312の開口部分に中心軸部分を対向させて配置される。また、第2駆動ギア部36の外周には外歯361が形成される。図13の例では、外歯361は、第2駆動ギア部36の軸を中心として約90°に亘って形成される。また、第2駆動ギア部36は、金属や樹脂等により形成されてもよい。なお、第2駆動ギア部36には、強度等の所定の条件を満たせばどのような材料が用いられてもよい。第2駆動ギア部36の中心部には、取付部材391により、軸部材38が取り付けられるが、詳細は後述する。また、以下では、図13に示す第2駆動ギア部36の面を第2駆動ギア部36の表面として説明する。
また、第1フレーム31内には、コイル状に形成されたばね部材37が設けられる。例えば、ばね部材37は、トーションばね(ねじりばね)が用いられる。また、ばね部材37は、第1フレーム31の挿通部312の外周を囲むように配置される。例えば、ばね部材37は、第2駆動ギア部36の裏面側に第2駆動ギア部36の中心軸付近に、第2駆動ギア部36と軸を揃えて配置される。また、図13に示すように、ばね部材37は、一端部371を第1フレーム31の内壁314に係止される。また、ばね部材37は、一端部371とは反対側の端部(図示せず)を第2駆動ギア部36の裏面側に設けた係止部に係止される。例えば、第2駆動ギア部36の裏面側の係止部は、第2駆動ギア部36の表面側から見てばね部材37における一端部371とは反対側の端部により、反時計回りに付勢される位置に配置される。
これにより、ばね部材37は、第2駆動ギア部36を回転方向に付勢する。例えば、ばね部材37は、第2モータ33の停止時において回転が規制される第2の方向の一方向とは反対の他方向へ第2駆動ギア部36を付勢する。図13に示す例では、第2駆動ギア部36は、ばね部材37により、反時計回りの方向へ付勢されるものとする。このように、ばね部材37により付勢することにより、駆動装置1は、第2モータ33の駆動に依らず、灯体40が第2の方向への回動を抑制することができる。これにより、駆動装置1は、灯体40等への風圧で第2駆動ギア部36が回転することを抑制することができる。例えば、駆動装置1は、風圧等により第2駆動ギア部36の位置が一時的に変動しても、ばね部材37の付勢力により、第2駆動ギア部36を元の位置へ戻すことが可能となる。
また、第1フレーム31内において、第2駆動ギア部36の中心軸を中心とする周方向に沿って所定の間隔を開けて一対のメカスイッチ364、365が配置される。図13に示す例では、メカスイッチ364からはスイッチ部366が第2駆動ギア部36の中心軸側へ延び、メカスイッチ365からはスイッチ部367が第2駆動ギア部36の中心軸側へ延びる。
メカスイッチ364のスイッチ部366は、第2駆動ギア部36の表面側に設けられた腕部362が接近するにつれて、第2駆動ギア部36の中心軸から外側へ次第に押圧される。また、メカスイッチ365のスイッチ部367は、第2駆動ギア部36の表面側に設けられた腕部363が接近するにつれて、第2駆動ギア部36の中心軸から外側へ次第に押圧される。これにより、メカスイッチ364やメカスイッチ365は、第2駆動ギア部36の腕部362、363が所定の位置に達した場合に、ON状態となる。例えば、メカスイッチ364がON状態となった場合に、メカスイッチ364が電気信号をコントローラ等の所定の機構へ送信することにより、第2モータ33の駆動が停止される。
すなわち、第2駆動ギア部36は、腕部362によりメカスイッチ364がON状態となる位置と、腕部363によりメカスイッチ365がON状態となる位置との間を回転可能となる。これにより、メカスイッチ364、365は、第2駆動ギア部36の回転範囲を所定の角度(以下、「第2回転角度」ともいう)に規制する検知機構として機能する。なお、第2回転角度に第2駆動ギア部36の回転範囲を規制可能であれば、メカスイッチ364、365に限らず、センサ等が用いられてもよい。例えば、第2回転角度が90°である場合、第2駆動ギア部36は、第2の方向に90°回転する。
図15に示すように、第2駆動ギア部36は、連結軸部材38により灯体40と連結される。また、図16に示すように、連結軸部材38は、中央に貫通孔380を有する円筒状の基部381を有する。図16は、実施形態に係る連結軸部材を示す斜視図である。
連結軸部材38は、第2駆動ギア部36に取り付けられるとともに、第1フレーム31の挿通部312及びアーム部23の貫通孔(図示せず)に挿通され、灯体40に取り付けられる。例えば、連結軸部材38の基部381における一端部382は、連結軸部材38が灯体40に対して回転が規制された状態で取り付けられており、第2駆動ギア部36の駆動に応じて連結軸部材38が回転することにより、灯体40が第2の方向に回動する。なお、連結軸部材38の一端部382と灯体40との取付けについては後述する。
第1フレーム31内において、第2駆動ギア部36には、連結軸部材38の一端部382とは反対側の他端部383が取り付けられる。例えば、第2駆動ギア部36の中心軸部分に設けられた挿通孔(図示せず)に挿通された取付部材391が連結軸部材38の他端部383側から連結軸部材38に螺合されることにより、第2駆動ギア部36に連結軸部材38が取り付けられる。第2駆動ギア部36の挿通孔の内周面の一部には、切欠き溝360が設けられる。また、図16に示すように、連結軸部材38の他端部383の外周面の一部には、第2駆動ギア部36に対応する形状の切欠き溝384が設けられる。
例えば、第2駆動ギア部36の切欠き溝360と、連結軸部材38の切欠き溝384とにより形成される隙間の形状に合わせた嵌入部材(図示せず)が、切欠き溝360と切欠き溝384との間に嵌め込まれる。このように、第2駆動ギア部36の中心軸部分において、切欠き溝360と、連結軸部材38の切欠き溝384との間に、嵌入部材が配置されることにより、第2駆動ギア部36の回転に応じて連結軸部材38も回転する。
取付部材391と第2駆動ギア部36との間には、ナット392が設けられる。また、連結軸部材38と第1フレーム31との間には、ベアリング393やオイルシール394が設けられる。具体的には、ベアリング393やオイルシール394に連結軸部材38が挿通され、連結軸部材38の外周面と、第1フレーム31において連結軸部材38の外周面と対向する面との間に、ベアリング393やオイルシール394が設けられる。オイルシール394には、ニトリルゴムやアクリルゴムやシリコーンゴム等の種々の樹脂材料が用いられてもよい。また、ベアリング393は、ボールベアリングであってもよい。
このように、連結軸部材38と第1フレーム31との間にオイルシール394を設けることにより、駆動装置1は、連結軸部材38の連結部分から他の筐体の内部空間へ水等が侵入することを抑制できる。したがって、駆動装置1は、他の筐体における防水性を向上させることができる。また、駆動装置1は、ベアリング393により、連結軸部材38を回転し易くし、第2駆動ギア部36の回転における損失を抑制することができる。
連結軸部材38は、図17に示す突出部41に一端部382が取り付けられることにより、連結軸部材38の一端部382は、連結軸部材38が灯体40に対して回転が規制された状態で取り付けられる。図17は、実施形態に係る灯体の突出部を示す要部斜視図である。
突出部41の中央部には、挿通孔410が形成される。突出部41の挿通孔410には、取付部材391が挿通される。ここに、第2駆動ギア部36側に頭部が配置された取付部材391は、連結軸部材38の貫通孔380と突出部41の挿通孔410とに挿通される。また、突出部41には、一対の突起部411、412が突設される。突起部411、412は、突出部41において挿通孔410を挟む位置に形成される。
また、連結軸部材38の一端部382の底面には、一対の凹部385a、386aと、一対の凹部385b、386bとが裏面側に形成される。一対の凹部385a、386aは、連結軸部材38の一端部382の底面において貫通孔380を挟む位置に形成される。また、一対の凹部385b、386bは、一端部382の底面において貫通孔380を挟む位置に形成される。
例えば、突出部41の挿通孔410に取付部材391が挿通された状態において、一対の突起部411、412は、一対の凹部385a、386aか一対の凹部385b、386bのいずれかに嵌る。このように、突出部41の一対の突起部411、412は、一対の凹部385a、386aか一対の凹部385b、386bのいずれかに嵌ることにより、第2駆動ギア部36の回転に応じて、灯体40が第2駆動ギア部36とともに第2の方向に回動する。
また、突出部41の一対の突起部411、412が、第2駆動ギア部36の一対の凹部385a、386aか一対の凹部385b、386bのいずれに嵌めるかを変更することにより、第2駆動ギア部36に対する灯体40の傾きを変更できる。なお、第2駆動ギア部36の一対の凹部の数は、2組に限らず、例えば3組や5組など種々の数だけ設けられてもよい。
なお、他方の突出部(図示せず)は、突出部41と同様の構成であり、カバー部材42の箇所において、アーム部24の貫通孔(図示せず)と他方の突出部の挿通孔(図示せず)とに挿通される連結部材(図示せず)により、灯体40が第2の方向に回動可能に取り付けられる。また、アーム部24と他方の突出部との間には、支持部材が介在してもよい。例えば、他方の突出部の一対の突起部(図示せず)が、支持部材に設けられた一対の凹部に嵌ることにより、他方の突出部がアーム部24に回動可能に取り付けられる。上述した構成により、灯体40は、連結軸部材38の貫通孔380を通り図1中のY軸(前後)方向に延びる中心軸と中心として第2の方向に回動する。すなわち、灯体40は、第2駆動ギア部36とともに垂直方向(チルト方向)に回動する。例えば、灯体40は、第2駆動ギア部36とともに垂直方向(チルト方向)に90°回動する。
上述したように、駆動装置1は、第1駆動ギア部100の回転により基部20を第1の方向に回動させることにより、灯体40の第1の方向の向きを変更することができる。例えば、駆動装置1は、水平面に沿う面を回転面とする第1の方向に第1駆動ギア部100を回転させることにより、灯体40の水平方向の向きを変更することができる。また、駆動装置1は、第2駆動ギア部36の回転により、灯体40を第1の方向とは異なる第2の方向に回動させる。また、第1の方向の回転面と前記第2の方向の回転面とは交差しており、例えば、第1の方向の回転面と前記第2の方向の回転面とは直交しており、駆動装置1は、第1駆動ギア部100の回転により灯体40の水平方向の向きを変更し、第2駆動ギア部36の回転に応じて、灯体40の垂直方向の向きを変更することができる。そのため、駆動装置1は、第1の方向への回動範囲及び第2の方向への回動範囲内において、灯体40を所望の方向へ向けることが可能となる。
また、上述したように、実施形態によれば、第1駆動ギア部100や第2駆動ギア部36等を用いた簡易な構成により2つの回動方向において被支持体を回動可能に支持することができる。
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。上述した例においては、駆動装置1を載置面に載置する場合を例に説明したが、駆動装置1は設置可能であればどのような態様において用いられてもよい。例えば、駆動装置1は載置面に載置される以外に、天井や壁面に取り付けられてもよい。
1 駆動装置
10 第1回動部
100 第1駆動ギア部
101 筐体
20 基部
30 第2回動部
31 第1フレーム(他の筐体)
32 第2フレーム(他の筐体)
40 灯体(被支持体)
50 支持部
51 開口部
52 立設部
53 立設部
531 スリット
54 突設部
60 蓋体
61 平板部
62 周辺挿通部
63 軸挿通部
64 側壁部
65 側壁部

Claims (11)

  1. 駆動源及び前記駆動源により回転するギアを収容し、一面に設けられる開口部の外周に沿って立設される立設部を有する筐体と、
    前記一面側において被支持対象を支持し、前記ギアの回転に応じて前記被支持対象とともに回動する基部と、
    前記筐体と前記基部との間に配置され、前記開口部に対向する平板部と、前記筐体の前記立設部に沿って形成される側壁部とを有する蓋体と、
    を備える駆動装置。
  2. 前記立設部は、周方向の一部にスリットが形成される請求項1に記載の駆動装置。
  3. 前記筐体は、前記ギアの回転軸の径方向において、前記スリットの外側に突設される突設部を有する請求項2に記載の駆動装置。
  4. 前記立設部と前記側壁部との間に設けられるグリス、
    をさらに備える請求項1〜3のいずれか1項に記載の駆動装置。
  5. 前記蓋体は、各々の径が異なる複数の側壁部を有し、
    前記筐体は、前記複数の側壁部の各々の内周に沿って突出する複数の立設部を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の駆動装置。
  6. 前記筐体は、側周壁に前記筐体内と連通する吸気部を有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の駆動装置。
  7. 前記駆動源と異なる他の駆動源、及び前記他の駆動源により回転することにより、前記被支持対象を回動させる他のギアを収容し、前記基部に保持される他の筐体、
    をさらに具備する請求項1〜6のいずれか1項に記載の駆動装置。
  8. 前記他の筐体は、側周壁に前記他の筐体内と連通する吸気部を有する請求項7に記載の駆動装置。
  9. 前記他の筐体は、一面が開口した第1フレームと前記第1フレームの前記開口を覆う第2フレームとにより形成され、前記第1フレームと前記第2フレームとの連結部分にパッキンを有する請求項7または請求項8に記載の駆動装置。
  10. 前記ギアの回転軸の直交面と前記他のギアの回転軸の直交面とは交差する、
    請求項7〜9のいずれか1項に記載の駆動装置。
  11. 前記被支持体として光源を有する灯体を含む請求項1〜10のいずれか1項に記載の駆動装置である照明装置。
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