作業機用の照明装置
【課題】従来の建設機械の照明灯駆動装置を改良して、作業機の左右をも照射することができ、かつ、土砂による損傷を被ったり水に濡れて漏電したりする虞をなくす。
【解決手段】ランプハウジング６ａは水平軸１０によって上下に首振り回動可能に支承され、該水平軸を支持する二又ブラケット９は垂直軸１２によって左右に首振り回動可能に支承されている。ランプハウジング６ａには上下駆動機構１１が設けられ、二又ブラケット９には左右駆動機構１３が設けられている。放電灯７のバラスト８は、ランプハウジング６ａ内に配設されて、土砂による損傷や水濡れから保護される。
【解決手段】ランプハウジング６ａは水平軸１０によって上下に首振り回動可能に支承され、該水平軸を支持する二又ブラケット９は垂直軸１２によって左右に首振り回動可能に支承されている。ランプハウジング６ａには上下駆動機構１１が設けられ、二又ブラケット９には左右駆動機構１３が設けられている。放電灯７のバラスト８は、ランプハウジング６ａ内に配設されて、土砂による損傷や水濡れから保護される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はショベル系作業機によって作業する際、ショベル、及び付属の可動部分の周辺を照射するための照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術に関しては、特許文献１に示した特開２０００−２４０１０１号公報「建設機械の照明灯駆動装置」が公知である。図５は、当該公知技術に係る照明装置の模式図である。ショベルカー３は上下傾動自在なブーム３ａの先端にアーム３ｂが回動自在に軸着され、更にその先端にバケット３ｃが回動自在に軸着されている。
【０００３】
この公知例では、ブーム３ａの側面に、上下回動可能な照明灯４が設置されるとともに、該照明灯が常にバケット３ｃ付近を照明するよう、照明灯４をブーム３ａの動きに連動させるリンク機構５が設けられている。ショベルカー３は、照明方向が固定された通常の照明灯１９も備えているが、ブーム３ａを傾動させたりアーム３ｂを回動させたりすると、バケット３ｃは照明灯１９の照射範囲外に出てしまう。しかしながら前記照明灯４は、リンク機構５の作用によりブーム３ａの動きに連動して常にバケット３ｃ付近を照射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４０１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図５に示した公知例においては、照明灯４を上下に首を振ることはできるが、左右に首を振ることができない構造であった。このため、作業場に設けられている標識や、触れてはならない構造物（例えば水道管）を照射することができず、夜間作業やトンネル内作業に不便であり、危険でもある。
【０００６】
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的は、上下のみならず左右にも首を振ることができ、小型で、しかも土砂の接触や水濡れなどに対する耐候性に優れた作業機用の照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、上下のみならず左右にも首を振ることができ、小型で、しかも土砂の接触や水濡れなどに対する耐候性に優れた作業機用の照明装置を案出するに至った。
【０００８】
すなわち、本願発明に係る照明装置は、ショベル系作業機に設置される垂直方向の第１の軸部材を中心として回動可能に支持されたブラケットと、該ブラケットによって支持される水平方向の第２の軸部材を中心として回動可能に支持されたランプハウジングと、該ランプハウジング内に配置されたリフレクタと、該リフレクタの焦点付近に設けられた放電灯と、前記ランプハウジング内に設置され、前記放電灯の放電電流を規定値に制限して点灯を安定させるためのバラストと、前記ブラケットを前記第１の軸部材周りに回動させる第１の駆動機構と、前記ランプハウジングを前記第２の軸部材周りに回動させる第２の駆動機構と、を有する照明装置であって、前記第１の駆動機構と第２の駆動機構とが独立して制御されることにより上下左右に回動することを特徴とする。
これにより、本願発明の照明装置は、ショベル系作業機の作業に際して、照明灯の照射方向を上下、左右の、何れにも振り向けることができるので好適である。しかも、放電灯のバラストがランプハウジング内に収納されているので、コンパクトであり、土砂や水から保護される。放電灯用の高電圧を扱うバラストが十分に保護されることは、建設用の作業機において非常に重要である。
【０００９】
また、本願発明に係る照明装置は、前記第１の駆動機構が、前記作業機と前記ブラケットとの間に設置されたリミットスイッチにより前記第１の軸部材周りの回動範囲が制限されるとともに、前記第２の駆動機構が、前記ブラケットと前記ランプハウジングの間に設置されたリミットスイッチにより前記第２の軸部材周りの回動範囲が制限されることを特徴とする。
これにより、作業機用の照明装置の回動角度範囲が自動的に制限されるので、誤操作を防止でき、かつ必要な場所だけを照明できる。
【００１０】
また、本願発明に係る照明装置は、前記第１の駆動機構は、前記ブラケットの回動に対して抵抗を与える手段を備えていることを特徴とする。
これにより、作業機が振動しながら作業をしても照明装置の照射方向が変位することなく安定するという優れた耐震性が得られる。
【００１１】
また、本願発明に係る照明装置は、前記第２の駆動機構は、前記ランプハウジングの回動に対して抵抗を与える手段を備えていることを特徴とする。
これにより、作業機が振動しながら作業をしても照明装置の照射方向が変位することなく安定するという優れた耐震性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る作業機用の照明装置を備えたショベルカーの作業状態を示す模式図である。
【図２】本発明に係る作業機用の照明装置を示し、（Ａ）は外観側面図、（Ｂ）は断面側面図である。
【図３】本発明に係る作業機用の照明装置における概要的な電気系統図である。
【図４】本発明の一実施形態における駆動機構の要部を描いた模式図である。
【図５】公知技術に係る建設機械の照明灯駆動装置を描いた側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図１〜図４は、本発明の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態を示し、符号３はショベル系作業機の一例としてのショベルカーである。従来の照明灯４がブーム３ａの側面に装着されていたのに対し、本実施例の照明灯６は、二又ブラケット９を介して運転室３ｄの屋根の上に設置されている。
従来の照明灯４が上下にのみ回動する構造であったのに対し、本実施例の照明灯６は、図示の角度θのように上下に回動し、かつ円弧矢印φのように垂直軸Ｚ周りにも回動する。また、従来の照明灯４がリンク機構５によって回動を制御されたのに対し、本実施例の照明灯６は、図３を参照して後述する駆動機構によって、上下駆動及び左右駆動が独立して制御される。
【００１５】
図２（Ａ）は、照明灯６を拡大した詳細を示している。照明灯６は、ランプハウジング６ａの前面開口を覆って前面レンズ６ｃが配置され、この前面レンズ６ｃをレンズ押さえ６ｄにより固定して構成されている。該ランプハウジング６ａは水平軸１０によって回動可能に支持されており、水平軸周りの回動によって照射方向が上下動する。符号１１を付して示したのは照明灯６を上下動させる上下駆動機構であって、その詳細は図３を参照して後述する。
前記水平軸１０は二又ブラケット９によって支持されており、この二又ブラケット９は垂直軸１２によって回動可能に支持されており、垂直軸１２周りの回動（矢印φ）によって照明灯６の照射方向が左右動する。この照明灯６を左右動させる左右駆動機構１３の詳細は、図３を参照して後述する。
【００１６】
前記照明灯６の要部断面を図２（Ｂ）に示す。リフレクタ６ｂの中央には放電灯７が設けられるとともに、放電灯７の発光部分がリフレクタ６ｂの焦点付近に位置するように設定されている。これにより、放電灯７からの拡散光束は、リフレクタ６ｂで反射されてほぼ平行光束になり、前面レンズ６ｃで集光されて照射される。
放電灯７の放電電流を規定値に制限し、安定な点灯を維持するための安定器であるバラスト８は、ランプハウジング６ａとリフレクタ６ｂとの間に配設されている。従来例の照明灯におけるバラストは、ランプハウジングの外側に装着されるか、ランプハウジングから離間した箇所に設置して電線で接続されていたので、土砂によって損傷されたり、水に濡れて漏電したりする虞があった。しかし、本実施形態のバラスト８はリフレクタ６ｂ内に密閉されているので、土砂による損傷を受けたり水に濡れて漏電したりする虞がなく、建設作業機用の照明器具として好適であり、かつ小型に構成される。
【００１７】
図３は本実施形態における電気系統図である。Ｍ１は、図２（Ａ）に示す上下駆動機構１１に設けられている上下動モータであって、Ｈは水平軸である。Ｍ２は同じく左右駆動機構１３に設けられている左右動モータであって、Ｚは垂直軸である。
本実施形態のモータは、回転方向を可変可能な直流モータであって、上下動モータＭ１は端子ｔ１に正電位を印加すると正転して照明灯６の照射方向を上方に回動させ、該端子ｔ１に負電位を印加すると逆転して照明灯６の照射方向を下方に回動させる。一方、左右動モータＭ２は端子ｔ３に正電位を印加すると正転して照明灯６の照射方向を左方に回動させ、該端子ｔ３に負電位を印加すると逆転して照明灯６の照射方向を右方に回動させる。
【００１８】
放電灯７は、バラスト８及びリレースイッチＸ１を介して直流電源に接続されている。Ｓ２は、上下動モータＭ１の回転方向を切り換える上下動操作スイッチであって、上下動リミットスイッチＬ１を介して上下動モータＭ１に接続されており、Ｓ３は左右動モータＭ２の回転方向を切り換える左右動操作スイッチであって、左右動リミットスイッチＬ２を介して左右動モータＭ２に接続されている。
前記上下動リミットスイッチＬ１は、２個の開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂを並列に備えるとともに、各開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂに対してそれぞれダイオードＤ１，Ｄ２が並列に接続されている。また、左右動リミットスイッチＬ２も同様に２個の開閉接点Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを並列に備えるとともに、各開閉接点Ｌ２ａ，Ｌ２ｂに対してそれぞれダイオードＤ３，Ｄ４が並列に接続されている。
【００１９】
図４は、前記上下動リミットスイッチＬ１付近の構成を示す模式図であって、左右動リミットスイッチＬ２付近についてもこれと同様の構成である（詳細後述）。図２に示すように、照明灯６が上下に首を振る場合、二又ブラケット９が静止した状態で、ランプハウジング６ａが上下に回動する。上下駆動機構１１がランプハウジング６ａに設置されているので、二又ブラケット９が偶力を支承してランプハウジング６ａが回される。すなわち回動部材（ランプハウジング）が駆動側であり、静止部材（二又ブラケット）が被駆動側である。
【００２０】
図４に示すカム１８は、前記二又ブラケット９に固定されている。また、上下駆動機構１１のサンギア１４は、ランプハウジング６ａに固定されている。一方、プラネットギア１５は、上下駆動機構１１の上下動モータＭ１によって回転駆動される。これにより、上下動モータＭ１が回転すると、プラネットギア１５がサンギア１４の周囲を回り（矢印ｒ）、ランプハウジング６ａが水平軸１０周りに上下回動する。
上下駆動機構１１には、２個の開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂを備える上下動リミットスイッチＬ１が設けられて駆動側のランプハウジング６ａに固定されており、その開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂに固着されたカムフォロワーが前記カム１８に摺触している。
【００２１】
カム１８は、ほぼ全周が水平軸１０と同心の円形をなし、１箇所に凹みｃが形成されている。前記２個の開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂは該カムを挟んでほぼ正対している。図示の開閉接点Ｌ１ｂのようにカムフォロワーがカムの円弧に乗り上げていると接点が閉じ、開閉接点Ｌ１ａのようにカムフォロワーがカムの凹みｃに落ち込むと接点が開く。このため、２個の開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂの両方が同時に開くことはなく、通常は両方が閉じていて、ランプハウジング６ａが所定角度（例えば±約１８０度）まで回動したとき何れか片方の開閉接点が開くように設定されている。
【００２２】
上述する図４に関する説明は、ランプハウジング６ａが水平軸１０周りに上下回動する動作に関するものである。図２に示した二又ブラケット９が垂直軸１２周りに左右回動する動作については、図４にカッコ書きで示した通り、符号１０（水平軸）を１２（垂直軸）と読み替え、符号Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ（開閉接点）をＬ２ａ，Ｌ２ｂと読み替え、符号Ｍ１（上下動モータ）を符号Ｍ２（左右動モータ）と読み替えればよい。
【００２３】
図４に示す摩擦板１６は、ランプハウジング６ａの上下回動に摩擦抵抗を与え、回動部材であるランプハウジングの位置を安定させるためのものであって、静止部材であるサンギア１４又はカム１８に重ね合わされ、加圧スプリング１７が摩擦板１６を押圧付勢することによってランプハウジング６ａとサンギア１４又はカム１８との間に摩擦抵抗を与えるものである。同様にして、ランプハウジング６ａの左右回動に摩擦抵抗を与えることもできる。建設用の作業機は一般に、作業に際して激しい振動を被るが、ランプハウジング６ａの回動に摩擦抵抗を加えることによって、照明灯の照射方向を安定させることができる。
【００２４】
図３に示すＳ１は、ライトスイッチ（メーンスイッチ）である。これを閉じるとリレースイッチＸ１が作動し、バラスト８を介して放電灯７へ通電する。更に、上下動モータＭ１の上下動操作スイッチＳ２、及び左右動モータＭ２の左右動操作スイッチＳ３の電源側の端子に＋２４Ｖ及び−２４Ｖが印加される。
照明灯６の動作状態では、上下動リミットスイッチＬ１が閉じていて、上下動操作スイッチＳ２を図の左方に操作すると、上下動モータＭ１の端子ｔ１に正電位が、端子ｔ２に負電位が印加されて上下動モータＭ１が正転し、照明灯６が上方へ首振り回動する。一方、該上下動操作スイッチＳ２を図の右方に操作すると、上下動モータＭ１の端子ｔ２に正電位が、端子ｔ１に負電位が印加されて上下動モータＭ１が逆転し、照明灯６が下方へ首振り回動する。
【００２５】
照明灯６が上方へ首振り回動して所定の角度（約＋１８０度）に達すると、この角度以上に回動しないように、前記カム１０の動作によって開閉接点Ｌ１ａが開いて上下動モータＭ１の通電が断たれ、上向き回動が停止する。そこで上下動操作スイッチＳ２を図の右方に操作すると、正電位が開閉接点Ｌ１ｂを経て上下動モータＭ１の端子ｔ２に印加される。この状態で、端子ｔ１に負電位を印加する開閉接点Ｌ１ａは開いているが、開閉接点Ｌ１ａと並列接続されているダイオードＤ１のアノード（陽極）からカソード（陰極）に電流が流れることにより上下動モータＭ１へ通電され、上下動モータＭ１が逆転して照明灯６は下方へ首振り回動する。
【００２６】
一方、照明灯６が下方へ首振り回動して所定の角度（約−１８０度）に達すると、この角度以上に回動しないように、前記カム１０の動作によって開閉接点Ｌ１ｂが開いて上下動モータＭ１の通電が断たれ、上向き回動が停止する。そこで上下動操作スイッチＳ２を図の左方に操作すると、正電位が開閉接点Ｌ１ｂを経て上下動モータＭ１の端子ｔ１に印加される。この状態で、端子ｔ２に負電位を印加する開閉接点Ｌ１ｂは開いているが、開閉接点Ｌ１ｂと並列接続されているダイオードＤ２のアノード（陽極）からカソード（陰極）に電流が流れることにより上下動モータＭ１へ通電され、上下動モータＭ１が正転して照明灯６は上方へ首振り回動する。
【００２７】
また、左右動操作スイッチＳ３を図の左方に操作すると、左右動モータＭ２の端子ｔ３に正電位が、端子ｔ４に負電位が印加されて左右動モータＭ２が正転し、照明灯６が左方へ首振り回動する。一方、該左右動操作スイッチＳ３を図の右方に操作すると、左右動モータＭ２の端子ｔ４に正電位が、端子ｔ３に負電位が印加されて左右動モータＭ２が逆転し、照明灯６が右方へ首振り回動する。
【００２８】
照明灯６が左方へ首振り回動して所定の角度（約＋１８０度）に達すると、この角度以上に回動しないように、前記カム１０の動作によって開閉接点Ｌ２ａが開いて左右動モータＭ２の通電が断たれ、左向き回動が停止する。そこで左右動操作スイッチＳ３を図の右方に操作すると、正電位が開閉接点Ｌ２ｂを経て左右動モータＭ２の端子ｔ４に印加される。この状態で、端子ｔ３に負電位を印加する開閉接点Ｌ２ａは開いているが、開閉接点Ｌ２ａと並列接続されているダイオードＤ３のアノード（陽極）からカソード（陰極）に電流が流れることにより左右動モータＭ２へ通電され、左右動モータＭ２が逆転して照明灯６は右方へ首振り回動する。
【００２９】
一方、照明灯６が右方へ首振り回動して所定の角度（約−１８０度）に達すると、この角度以上に回動しないように、前記カム１０の動作によって開閉接点Ｌ２ｂが開いて左右動モータＭ２の通電が断たれ、左向き回動が停止する。そこで左右動操作スイッチＳ３を図の左方に操作すると、正電位が開閉接点Ｌ２ｂを経て左右動モータＭ２の端子ｔ３に印加される。この状態で、端子ｔ４に負電位を印加する開閉接点Ｌ２ｂは開いているが、開閉接点Ｌ２ｂと並列接続されているダイオードＤ４のアノード（陽極）からカソード（陰極）に電流が流れることにより左右動モータＭ２へ通電され、左右動モータＭ２が正転して照明灯６は左方へ首振り回動する。
【００３０】
このような構成からなる作業機用の照明装置は、例えばショベルカーの運転室内に備えた前後左右に動かすことができるコントローラなどにより、照明方向を自在に変えることができるものである。
尚、上述した実施例において、ショベルカー３が必ずしも常に水平な硬質地盤上に位置しているとは限らないので、垂直、水平は厳密な意味ではなく、ほぼ垂直，ほぼ水平であれば足りる。
【符号の説明】
【００３１】
３…ショベルカー ３ａ…ブーム ３ｂ…アーム ３ｃ…バケット ３ｄ…運転室 ４…照明灯 ５…リンク機構 ６…照明灯 ６ａ…ランプハウジング ６ｂ…リフレクタ ６ｃ…前面レンズ ６ｄ…レンズ押さえ ７…放電灯 ８…バラスト ９…二又ブラケット １０…水平軸 １１…上下駆動機構 １２…垂直軸 １３…左右駆動機構 １４…サンギア １５…プラネットギア １６…摩擦板 １７…加圧スプリング １８…カム ｃ…カムの凹み Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４…ダイオード Ｌ１…上下動リミットスイッチ Ｌ２…左右動リミットスイッチ Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ…開閉接点 Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ…開閉接点 Ｍ１…上下動モータ Ｍ２…左右動操作モータ ＳＩ…ライトスイッチ Ｓ２…上下動操作スイッチ Ｓ３…左右動操作スイッチ Ｘ１…リレースイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明はショベル系作業機によって作業する際、ショベル、及び付属の可動部分の周辺を照射するための照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術に関しては、特許文献１に示した特開２０００−２４０１０１号公報「建設機械の照明灯駆動装置」が公知である。図５は、当該公知技術に係る照明装置の模式図である。ショベルカー３は上下傾動自在なブーム３ａの先端にアーム３ｂが回動自在に軸着され、更にその先端にバケット３ｃが回動自在に軸着されている。
【０００３】
この公知例では、ブーム３ａの側面に、上下回動可能な照明灯４が設置されるとともに、該照明灯が常にバケット３ｃ付近を照明するよう、照明灯４をブーム３ａの動きに連動させるリンク機構５が設けられている。ショベルカー３は、照明方向が固定された通常の照明灯１９も備えているが、ブーム３ａを傾動させたりアーム３ｂを回動させたりすると、バケット３ｃは照明灯１９の照射範囲外に出てしまう。しかしながら前記照明灯４は、リンク機構５の作用によりブーム３ａの動きに連動して常にバケット３ｃ付近を照射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４０１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図５に示した公知例においては、照明灯４を上下に首を振ることはできるが、左右に首を振ることができない構造であった。このため、作業場に設けられている標識や、触れてはならない構造物（例えば水道管）を照射することができず、夜間作業やトンネル内作業に不便であり、危険でもある。
【０００６】
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的は、上下のみならず左右にも首を振ることができ、小型で、しかも土砂の接触や水濡れなどに対する耐候性に優れた作業機用の照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、上下のみならず左右にも首を振ることができ、小型で、しかも土砂の接触や水濡れなどに対する耐候性に優れた作業機用の照明装置を案出するに至った。
【０００８】
すなわち、本願発明に係る照明装置は、ショベル系作業機に設置される垂直方向の第１の軸部材を中心として回動可能に支持されたブラケットと、該ブラケットによって支持される水平方向の第２の軸部材を中心として回動可能に支持されたランプハウジングと、該ランプハウジング内に配置されたリフレクタと、該リフレクタの焦点付近に設けられた放電灯と、前記ランプハウジング内に設置され、前記放電灯の放電電流を規定値に制限して点灯を安定させるためのバラストと、前記ブラケットを前記第１の軸部材周りに回動させる第１の駆動機構と、前記ランプハウジングを前記第２の軸部材周りに回動させる第２の駆動機構と、を有する照明装置であって、前記第１の駆動機構と第２の駆動機構とが独立して制御されることにより上下左右に回動することを特徴とする。
これにより、本願発明の照明装置は、ショベル系作業機の作業に際して、照明灯の照射方向を上下、左右の、何れにも振り向けることができるので好適である。しかも、放電灯のバラストがランプハウジング内に収納されているので、コンパクトであり、土砂や水から保護される。放電灯用の高電圧を扱うバラストが十分に保護されることは、建設用の作業機において非常に重要である。
【０００９】
また、本願発明に係る照明装置は、前記第１の駆動機構が、前記作業機と前記ブラケットとの間に設置されたリミットスイッチにより前記第１の軸部材周りの回動範囲が制限されるとともに、前記第２の駆動機構が、前記ブラケットと前記ランプハウジングの間に設置されたリミットスイッチにより前記第２の軸部材周りの回動範囲が制限されることを特徴とする。
これにより、作業機用の照明装置の回動角度範囲が自動的に制限されるので、誤操作を防止でき、かつ必要な場所だけを照明できる。
【００１０】
また、本願発明に係る照明装置は、前記第１の駆動機構は、前記ブラケットの回動に対して抵抗を与える手段を備えていることを特徴とする。
これにより、作業機が振動しながら作業をしても照明装置の照射方向が変位することなく安定するという優れた耐震性が得られる。
【００１１】
また、本願発明に係る照明装置は、前記第２の駆動機構は、前記ランプハウジングの回動に対して抵抗を与える手段を備えていることを特徴とする。
これにより、作業機が振動しながら作業をしても照明装置の照射方向が変位することなく安定するという優れた耐震性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る作業機用の照明装置を備えたショベルカーの作業状態を示す模式図である。
【図２】本発明に係る作業機用の照明装置を示し、（Ａ）は外観側面図、（Ｂ）は断面側面図である。
【図３】本発明に係る作業機用の照明装置における概要的な電気系統図である。
【図４】本発明の一実施形態における駆動機構の要部を描いた模式図である。
【図５】公知技術に係る建設機械の照明灯駆動装置を描いた側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図１〜図４は、本発明の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態を示し、符号３はショベル系作業機の一例としてのショベルカーである。従来の照明灯４がブーム３ａの側面に装着されていたのに対し、本実施例の照明灯６は、二又ブラケット９を介して運転室３ｄの屋根の上に設置されている。
従来の照明灯４が上下にのみ回動する構造であったのに対し、本実施例の照明灯６は、図示の角度θのように上下に回動し、かつ円弧矢印φのように垂直軸Ｚ周りにも回動する。また、従来の照明灯４がリンク機構５によって回動を制御されたのに対し、本実施例の照明灯６は、図３を参照して後述する駆動機構によって、上下駆動及び左右駆動が独立して制御される。
【００１５】
図２（Ａ）は、照明灯６を拡大した詳細を示している。照明灯６は、ランプハウジング６ａの前面開口を覆って前面レンズ６ｃが配置され、この前面レンズ６ｃをレンズ押さえ６ｄにより固定して構成されている。該ランプハウジング６ａは水平軸１０によって回動可能に支持されており、水平軸周りの回動によって照射方向が上下動する。符号１１を付して示したのは照明灯６を上下動させる上下駆動機構であって、その詳細は図３を参照して後述する。
前記水平軸１０は二又ブラケット９によって支持されており、この二又ブラケット９は垂直軸１２によって回動可能に支持されており、垂直軸１２周りの回動（矢印φ）によって照明灯６の照射方向が左右動する。この照明灯６を左右動させる左右駆動機構１３の詳細は、図３を参照して後述する。
【００１６】
前記照明灯６の要部断面を図２（Ｂ）に示す。リフレクタ６ｂの中央には放電灯７が設けられるとともに、放電灯７の発光部分がリフレクタ６ｂの焦点付近に位置するように設定されている。これにより、放電灯７からの拡散光束は、リフレクタ６ｂで反射されてほぼ平行光束になり、前面レンズ６ｃで集光されて照射される。
放電灯７の放電電流を規定値に制限し、安定な点灯を維持するための安定器であるバラスト８は、ランプハウジング６ａとリフレクタ６ｂとの間に配設されている。従来例の照明灯におけるバラストは、ランプハウジングの外側に装着されるか、ランプハウジングから離間した箇所に設置して電線で接続されていたので、土砂によって損傷されたり、水に濡れて漏電したりする虞があった。しかし、本実施形態のバラスト８はリフレクタ６ｂ内に密閉されているので、土砂による損傷を受けたり水に濡れて漏電したりする虞がなく、建設作業機用の照明器具として好適であり、かつ小型に構成される。
【００１７】
図３は本実施形態における電気系統図である。Ｍ１は、図２（Ａ）に示す上下駆動機構１１に設けられている上下動モータであって、Ｈは水平軸である。Ｍ２は同じく左右駆動機構１３に設けられている左右動モータであって、Ｚは垂直軸である。
本実施形態のモータは、回転方向を可変可能な直流モータであって、上下動モータＭ１は端子ｔ１に正電位を印加すると正転して照明灯６の照射方向を上方に回動させ、該端子ｔ１に負電位を印加すると逆転して照明灯６の照射方向を下方に回動させる。一方、左右動モータＭ２は端子ｔ３に正電位を印加すると正転して照明灯６の照射方向を左方に回動させ、該端子ｔ３に負電位を印加すると逆転して照明灯６の照射方向を右方に回動させる。
【００１８】
放電灯７は、バラスト８及びリレースイッチＸ１を介して直流電源に接続されている。Ｓ２は、上下動モータＭ１の回転方向を切り換える上下動操作スイッチであって、上下動リミットスイッチＬ１を介して上下動モータＭ１に接続されており、Ｓ３は左右動モータＭ２の回転方向を切り換える左右動操作スイッチであって、左右動リミットスイッチＬ２を介して左右動モータＭ２に接続されている。
前記上下動リミットスイッチＬ１は、２個の開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂを並列に備えるとともに、各開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂに対してそれぞれダイオードＤ１，Ｄ２が並列に接続されている。また、左右動リミットスイッチＬ２も同様に２個の開閉接点Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを並列に備えるとともに、各開閉接点Ｌ２ａ，Ｌ２ｂに対してそれぞれダイオードＤ３，Ｄ４が並列に接続されている。
【００１９】
図４は、前記上下動リミットスイッチＬ１付近の構成を示す模式図であって、左右動リミットスイッチＬ２付近についてもこれと同様の構成である（詳細後述）。図２に示すように、照明灯６が上下に首を振る場合、二又ブラケット９が静止した状態で、ランプハウジング６ａが上下に回動する。上下駆動機構１１がランプハウジング６ａに設置されているので、二又ブラケット９が偶力を支承してランプハウジング６ａが回される。すなわち回動部材（ランプハウジング）が駆動側であり、静止部材（二又ブラケット）が被駆動側である。
【００２０】
図４に示すカム１８は、前記二又ブラケット９に固定されている。また、上下駆動機構１１のサンギア１４は、ランプハウジング６ａに固定されている。一方、プラネットギア１５は、上下駆動機構１１の上下動モータＭ１によって回転駆動される。これにより、上下動モータＭ１が回転すると、プラネットギア１５がサンギア１４の周囲を回り（矢印ｒ）、ランプハウジング６ａが水平軸１０周りに上下回動する。
上下駆動機構１１には、２個の開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂを備える上下動リミットスイッチＬ１が設けられて駆動側のランプハウジング６ａに固定されており、その開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂに固着されたカムフォロワーが前記カム１８に摺触している。
【００２１】
カム１８は、ほぼ全周が水平軸１０と同心の円形をなし、１箇所に凹みｃが形成されている。前記２個の開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂは該カムを挟んでほぼ正対している。図示の開閉接点Ｌ１ｂのようにカムフォロワーがカムの円弧に乗り上げていると接点が閉じ、開閉接点Ｌ１ａのようにカムフォロワーがカムの凹みｃに落ち込むと接点が開く。このため、２個の開閉接点Ｌ１ａ，Ｌ１ｂの両方が同時に開くことはなく、通常は両方が閉じていて、ランプハウジング６ａが所定角度（例えば±約１８０度）まで回動したとき何れか片方の開閉接点が開くように設定されている。
【００２２】
上述する図４に関する説明は、ランプハウジング６ａが水平軸１０周りに上下回動する動作に関するものである。図２に示した二又ブラケット９が垂直軸１２周りに左右回動する動作については、図４にカッコ書きで示した通り、符号１０（水平軸）を１２（垂直軸）と読み替え、符号Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ（開閉接点）をＬ２ａ，Ｌ２ｂと読み替え、符号Ｍ１（上下動モータ）を符号Ｍ２（左右動モータ）と読み替えればよい。
【００２３】
図４に示す摩擦板１６は、ランプハウジング６ａの上下回動に摩擦抵抗を与え、回動部材であるランプハウジングの位置を安定させるためのものであって、静止部材であるサンギア１４又はカム１８に重ね合わされ、加圧スプリング１７が摩擦板１６を押圧付勢することによってランプハウジング６ａとサンギア１４又はカム１８との間に摩擦抵抗を与えるものである。同様にして、ランプハウジング６ａの左右回動に摩擦抵抗を与えることもできる。建設用の作業機は一般に、作業に際して激しい振動を被るが、ランプハウジング６ａの回動に摩擦抵抗を加えることによって、照明灯の照射方向を安定させることができる。
【００２４】
図３に示すＳ１は、ライトスイッチ（メーンスイッチ）である。これを閉じるとリレースイッチＸ１が作動し、バラスト８を介して放電灯７へ通電する。更に、上下動モータＭ１の上下動操作スイッチＳ２、及び左右動モータＭ２の左右動操作スイッチＳ３の電源側の端子に＋２４Ｖ及び−２４Ｖが印加される。
照明灯６の動作状態では、上下動リミットスイッチＬ１が閉じていて、上下動操作スイッチＳ２を図の左方に操作すると、上下動モータＭ１の端子ｔ１に正電位が、端子ｔ２に負電位が印加されて上下動モータＭ１が正転し、照明灯６が上方へ首振り回動する。一方、該上下動操作スイッチＳ２を図の右方に操作すると、上下動モータＭ１の端子ｔ２に正電位が、端子ｔ１に負電位が印加されて上下動モータＭ１が逆転し、照明灯６が下方へ首振り回動する。
【００２５】
照明灯６が上方へ首振り回動して所定の角度（約＋１８０度）に達すると、この角度以上に回動しないように、前記カム１０の動作によって開閉接点Ｌ１ａが開いて上下動モータＭ１の通電が断たれ、上向き回動が停止する。そこで上下動操作スイッチＳ２を図の右方に操作すると、正電位が開閉接点Ｌ１ｂを経て上下動モータＭ１の端子ｔ２に印加される。この状態で、端子ｔ１に負電位を印加する開閉接点Ｌ１ａは開いているが、開閉接点Ｌ１ａと並列接続されているダイオードＤ１のアノード（陽極）からカソード（陰極）に電流が流れることにより上下動モータＭ１へ通電され、上下動モータＭ１が逆転して照明灯６は下方へ首振り回動する。
【００２６】
一方、照明灯６が下方へ首振り回動して所定の角度（約−１８０度）に達すると、この角度以上に回動しないように、前記カム１０の動作によって開閉接点Ｌ１ｂが開いて上下動モータＭ１の通電が断たれ、上向き回動が停止する。そこで上下動操作スイッチＳ２を図の左方に操作すると、正電位が開閉接点Ｌ１ｂを経て上下動モータＭ１の端子ｔ１に印加される。この状態で、端子ｔ２に負電位を印加する開閉接点Ｌ１ｂは開いているが、開閉接点Ｌ１ｂと並列接続されているダイオードＤ２のアノード（陽極）からカソード（陰極）に電流が流れることにより上下動モータＭ１へ通電され、上下動モータＭ１が正転して照明灯６は上方へ首振り回動する。
【００２７】
また、左右動操作スイッチＳ３を図の左方に操作すると、左右動モータＭ２の端子ｔ３に正電位が、端子ｔ４に負電位が印加されて左右動モータＭ２が正転し、照明灯６が左方へ首振り回動する。一方、該左右動操作スイッチＳ３を図の右方に操作すると、左右動モータＭ２の端子ｔ４に正電位が、端子ｔ３に負電位が印加されて左右動モータＭ２が逆転し、照明灯６が右方へ首振り回動する。
【００２８】
照明灯６が左方へ首振り回動して所定の角度（約＋１８０度）に達すると、この角度以上に回動しないように、前記カム１０の動作によって開閉接点Ｌ２ａが開いて左右動モータＭ２の通電が断たれ、左向き回動が停止する。そこで左右動操作スイッチＳ３を図の右方に操作すると、正電位が開閉接点Ｌ２ｂを経て左右動モータＭ２の端子ｔ４に印加される。この状態で、端子ｔ３に負電位を印加する開閉接点Ｌ２ａは開いているが、開閉接点Ｌ２ａと並列接続されているダイオードＤ３のアノード（陽極）からカソード（陰極）に電流が流れることにより左右動モータＭ２へ通電され、左右動モータＭ２が逆転して照明灯６は右方へ首振り回動する。
【００２９】
一方、照明灯６が右方へ首振り回動して所定の角度（約−１８０度）に達すると、この角度以上に回動しないように、前記カム１０の動作によって開閉接点Ｌ２ｂが開いて左右動モータＭ２の通電が断たれ、左向き回動が停止する。そこで左右動操作スイッチＳ３を図の左方に操作すると、正電位が開閉接点Ｌ２ｂを経て左右動モータＭ２の端子ｔ３に印加される。この状態で、端子ｔ４に負電位を印加する開閉接点Ｌ２ｂは開いているが、開閉接点Ｌ２ｂと並列接続されているダイオードＤ４のアノード（陽極）からカソード（陰極）に電流が流れることにより左右動モータＭ２へ通電され、左右動モータＭ２が正転して照明灯６は左方へ首振り回動する。
【００３０】
このような構成からなる作業機用の照明装置は、例えばショベルカーの運転室内に備えた前後左右に動かすことができるコントローラなどにより、照明方向を自在に変えることができるものである。
尚、上述した実施例において、ショベルカー３が必ずしも常に水平な硬質地盤上に位置しているとは限らないので、垂直、水平は厳密な意味ではなく、ほぼ垂直，ほぼ水平であれば足りる。
【符号の説明】
【００３１】
３…ショベルカー ３ａ…ブーム ３ｂ…アーム ３ｃ…バケット ３ｄ…運転室 ４…照明灯 ５…リンク機構 ６…照明灯 ６ａ…ランプハウジング ６ｂ…リフレクタ ６ｃ…前面レンズ ６ｄ…レンズ押さえ ７…放電灯 ８…バラスト ９…二又ブラケット １０…水平軸 １１…上下駆動機構 １２…垂直軸 １３…左右駆動機構 １４…サンギア １５…プラネットギア １６…摩擦板 １７…加圧スプリング １８…カム ｃ…カムの凹み Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４…ダイオード Ｌ１…上下動リミットスイッチ Ｌ２…左右動リミットスイッチ Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ…開閉接点 Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ…開閉接点 Ｍ１…上下動モータ Ｍ２…左右動操作モータ ＳＩ…ライトスイッチ Ｓ２…上下動操作スイッチ Ｓ３…左右動操作スイッチ Ｘ１…リレースイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショベル系作業機に設置される垂直方向の第１の軸部材を中心として回動可能に支持されたブラケットと、
該ブラケットによって支持される水平方向の第２の軸部材を中心として回動可能に支持されたランプハウジングと、
該ランプハウジング内に配置されたリフレクタと、
該リフレクタの焦点付近に設けられた放電灯と、
前記ランプハウジング内に設置され、前記放電灯の放電電流を規定値に制限して点灯を安定させるためのバラストと、
前記ブラケットを前記第１の軸部材周りに回動させる第１の駆動機構と、
前記ランプハウジングを前記第２の軸部材周りに回動させる第２の駆動機構と、を有する照明装置であって、
前記第１の駆動機構と第２の駆動機構とが独立して制御されることにより上下左右に回動することを特徴とする作業機用の照明装置。
【請求項２】
前記第１の駆動機構は、前記作業機と前記ブラケットとの間に設置されたリミットスイッチにより前記第１の軸部材周りの回動範囲が制限されるとともに、前記第２の駆動機構は、前記ブラケットと前記ランプハウジングの間に設置されたリミットスイッチにより前記第２の軸部材周りの回動範囲が制限されることを特徴とする請求項１に記載した作業機用の照明装置。
【請求項３】
前記第１の駆動機構は、前記ブラケットの回動に対して抵抗を与える手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載した作業機用の照明装置。
【請求項４】
前記第２の駆動機構は、前記ランプハウジングの回動に対して抵抗を与える手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載した作業機用の照明装置。
【請求項１】
ショベル系作業機に設置される垂直方向の第１の軸部材を中心として回動可能に支持されたブラケットと、
該ブラケットによって支持される水平方向の第２の軸部材を中心として回動可能に支持されたランプハウジングと、
該ランプハウジング内に配置されたリフレクタと、
該リフレクタの焦点付近に設けられた放電灯と、
前記ランプハウジング内に設置され、前記放電灯の放電電流を規定値に制限して点灯を安定させるためのバラストと、
前記ブラケットを前記第１の軸部材周りに回動させる第１の駆動機構と、
前記ランプハウジングを前記第２の軸部材周りに回動させる第２の駆動機構と、を有する照明装置であって、
前記第１の駆動機構と第２の駆動機構とが独立して制御されることにより上下左右に回動することを特徴とする作業機用の照明装置。
【請求項２】
前記第１の駆動機構は、前記作業機と前記ブラケットとの間に設置されたリミットスイッチにより前記第１の軸部材周りの回動範囲が制限されるとともに、前記第２の駆動機構は、前記ブラケットと前記ランプハウジングの間に設置されたリミットスイッチにより前記第２の軸部材周りの回動範囲が制限されることを特徴とする請求項１に記載した作業機用の照明装置。
【請求項３】
前記第１の駆動機構は、前記ブラケットの回動に対して抵抗を与える手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載した作業機用の照明装置。
【請求項４】
前記第２の駆動機構は、前記ランプハウジングの回動に対して抵抗を与える手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載した作業機用の照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１２７３９５（Ｐ２０１１−１２７３９５Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８９２８５（Ｐ２００９−２８９２８５）
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（５９３０６９０３７）株式会社エスワイエス (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（５９３０６９０３７）株式会社エスワイエス (4)
【Ｆターム（参考）】
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