照明装置およびその灯具ユニットの着脱用作業装置

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【発明の名称】	照明装置およびその灯具ユニットの着脱用作業装置
【発明者】	【氏名】梶谷誠【氏名】長谷川敬晃【氏名】松川昭【氏名】会沢雄二
【要約】	【課題】取付け、交換作業の自動化に適した照明装置と、このような照明装置の取付け、交換作業、さらには点検、掃除等のメンテナンス作業に用いて好適な灯具ユニットの着脱用作業装置を提供する。【解決手段】ポール１の上部に取付けられた灯体３と、灯体３に着脱可能に取付けられる灯具ユニット４と、灯具ユニット４を灯体３に係止する一対の係止機構１８とで照明装置２を構成する。上下動自在な可動ピン２５と、通常ケース１７から突出し灯具ユニット４を灯体３に係止する爪２６と、爪２６をケース１７から突出する方向に付勢する板ばね３３と、可動ピン２５と爪２６を連結するリンク２７とで係止機構１８を構成する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】ポールの上部に取付けられた灯体と、この灯体に着脱可能に取付けられる灯具ユニットと、この灯具ユニットを前記灯体に係止する係止機構とを備え、前記灯体は前記灯具ユニットが挿入される開口部を有し、前記灯具ユニットは前記灯体側からの電源供給によって点灯する光源を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】請求項１記載の照明装置において、前記係止機構は、前記灯具ユニットに上下動自在に組み込まれ外部から作動される可動ピンと、通常灯具ユニットから突出しており灯具ユニットの灯体への装着時には灯具ユニットの灯体への嵌挿に応じて灯体内に没入し、灯具ユニットが灯体内に装着されると再び突出して灯体に係合することにより灯具ユニットを灯体に係止する爪と、この爪を灯具ユニットから突出する方向に付勢する付勢手段とを備えていることを特徴とする照明装置。
【請求項３】請求項２記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置であって、ポールに沿って昇降する昇降装置を備え、この昇降装置に灯具ユニットを灯体から取り外す取外し機構を設けたことを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項４】請求項２記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置であって、ポールに沿って昇降する昇降装置を備え、この昇降装置に灯具ユニットを把持し灯体に装着する装着機構を設けたことを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項５】請求項２記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置であって、ポールに沿って昇降する昇降装置を備え、この昇降装置に灯具ユニットを灯体から取り外す取外し機構と、灯具ユニットを把持し灯体に装着する装着機構を設けたことを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項６】請求項５記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置であって、前記取外し機構と前記装着機構は、共に同じ単方向（ポールに沿った方向＝上下方向）動作に連動して作動することを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項７】請求項３または５記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置において、前記取外し機構は、灯具ユニットの係止機構を動作させる取外し手段と、前記灯具ユニットを把持する把持手段を有することを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項８】請求項７記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置において、前記把持手段は、取外し手段の上昇動作に連動して作動することにより、灯具ユニットを把持することを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項９】請求項３または５記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置において、前記取外し機構は、灯具ユニットの底部に形成された挿入孔に挿入され可動ピンを突き上げる一対の操作部材と、各操作部材にそれぞれ一対ずつ配設され灯具ユニットを把持する開閉自在な把持部材と、把持部材を把持方向に付勢するばねと、把持部材を開閉するカムと、前記操作部材を上下動させる駆動装置とで構成されることを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項１０】請求項４または５記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置において、前記装着機構は、灯具ユニットを位置決めする位置決め手段と、前記灯具ユニットを把持する把持手段を有することを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項１１】請求項１０記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置において、灯具ユニットの係止機構は、位置決め手段の上昇動作による灯体への嵌挿に応じて前記灯体との係合状態に移行することを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項１２】請求項１１記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置において、把持手段は、係止機構が灯体と係合状態になった後の位置決め手段の下降動作に連動して作動することにより灯具ユニットの把持を解除することを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項１３】請求項４または５記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置において、装着機構は、灯具ユニットの底部に形成された挿入孔に挿入される一対の位置決めピンと、各位置決めピンにそれぞれ一対ずつ配設され灯具ユニットを把持する開閉自在な把持部材と、把持部材を把持方向に付勢するばねと、把持部材を開閉するカムと、前記位置決めピンを上下動させる駆動装置とで構成されることを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項１４】請求項５記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置において、灯具ユニットを灯体から取り外す際には取外し機構を灯具ユニットの下方に位置させ、灯具ユニットを灯体に装着する際には装着機構によって把持されている灯具ユニットを前記灯体の下方に位置させる位置変更装置を有することを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項１５】請求項１４記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置において、前記位置変更装置は、取外し機構と装着機構が設置された回動板と、この回動板をポールを軸として回動させる駆動装置とからなることを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項１６】請求項３，４または５記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置において、昇降装置がポールに沿って昇降する距離を計測する昇降距離計測手段を有し、前記昇降装置は、上昇時において、初期位置から減速位置までは第１の所定速度で上昇し、減速位置まで上昇したことを前記昇降距離計測手段が検出すると、その後は前記減速位置から昇降装置が灯具ユニットの着脱を行う基準高さ位置まで前記第１の所定速度より遅い第２の所定速度で上昇することを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。
【請求項１７】請求項１５記載の照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置において、前記基準高さ位置まで上昇したことを検出する基準高さ検出手段を有し、前記昇降装置は基準高さ位置まで上昇すると、その後は前記第２の所定速度より遅い第３の所定速度で上限停止位置まで上昇することを特徴とする照明装置における灯具ユニットの着脱用作業装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、野外の道路、特に高速道路や自動車専用道路等の高所に設置される街路灯に適用して好適な照明装置およびその灯具ユニットの着脱用作業装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高速道路の道路照明設備においては、照明装置の機能および照明効率の維持並びに道路を安全に使用していくために、定期的にメンテナンス作業（掃除、ランプの交換等）が行われている。この種の照明装置は、ポールを支持物としてその上端に取付けられるポール照明方式が一般的であり、その取付け高さとしては、高いもので１５ｍにも及び、高所でのメンテナンス作業が前提となっている。
【０００３】照明装置のメンテナンス作業は、現状では主に交通量の少ない夜間時に、車線規制を行い、高所作業車を使用して作業員が高所に上がって行っている。そのため、作業員は常に転倒、転落の危険性および一般車両による追突、接触の危険にさらされ、なおかつ過酷な作業条件下での作業となっている。このようなことから安全性の確保並びに作業の効率化、省力化等を目的としてメンテナンス作業の自動化が要望されている。
【０００４】メンテナンス作業の自動化を可能にしたものとしては、例えば特開平６－２０３６１６号公報に開示された道路照明灯具の掃除・点検装置が知られている。この掃除・点検装置は、高所灯具の掃除・点検作業をロボットによって行うことにより、作業者による高所作業を廃止し、安全で効率のよい掃除・点検を行い得るようにしたものである。そのため、照明ポールを把持して掃除・点検装置を位置決めし、掃除ロボットを遠隔操作によって作動させることにより、その手先に取付けたブラシやウエスなどの掃除用ツールで照明灯具の外面掃除を行い、また内面掃除に当たってはグローブ開閉用ツールを用いてグローブ開閉ラッチを操作し、グローブを支持しつつグローブを開閉するようにしている。さらに、レンチやドライバーなどのツールで端子の増し締め等の点検作業をも行うようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の掃除・点検装置は、遠隔操作とツール交換によって掃除・点検作業を自動的に行うようにしているため、作業者が高所に上がって作業する必要がなく、安全性の向上および省力化を図ることができる利点がある。しかしながら、灯具の取付け、取外し作業までは行うことができず、その場合は依然として作業者が高所で作業を行なわなければならず、また、取付けたり、交換したりする場合はグローブの固定ねじをドライバー等のツールで外してグローブを灯具から取り外さなければならず、そのため作業時間も長くなるという問題があった。特に、ランプ交換は、壊れ易いランプを扱い、高精度な位置決め操作が要求されるため、ロボットによって直接交換することは非常に困難である。
【０００６】そこで、本発明者らは、照明装置自体の構造、交換方式およびそのための作業装置について種々検討した結果、照明装置についてはその主たる部分であるランプ、反射鏡等をユニット化して灯具ユニットとし、この灯具ユニットを灯体に対して簡単に着脱できる構造とし、取付け、交換時においてはポールに沿って昇降するロボットを使用し、このロボットによって灯体に取付けられている古い灯具ユニットを取り外して新しいものと交換する方式を採用することが最も有効かつ実用的であると考え、本発明にいたったものである。
【０００７】本発明は、上記した従来の問題、要請および検討結果に基づいてなされたもので、その目的とするところは、取付け、交換作業の自動化に適した照明装置を提供するとともに、このような照明装置の取付け、交換作業、さらには点検、掃除等のメンテナンス作業に用いて好適な灯具ユニットの着脱用作業装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために第１の発明に係る照明装置は、ポールの上部に取付けられた灯体と、この灯体に着脱可能に取付けられる灯具ユニットと、この灯具ユニットを前記灯体に係止する係止機構とを備え、前記灯体は前記灯具ユニットが挿入される開口部を有し、前記灯具ユニットは前記灯体側からの電源供給によって点灯する光源を有するものである。この発明においては、灯具ユニットが灯体に対して係止機構により着脱可能に取付けられる。
【０００９】第２の発明に係る照明装置は、上記第１の発明において、前記係止機構が、前記灯具ユニットに上下動自在に組み込まれ外部から作動される可動ピンと、通常灯具ユニットから突出しており灯具ユニットの灯体への装着時には灯具ユニットの灯体への嵌挿に応じて灯体内に没入し、灯具ユニットが灯体内に装着されると再び突出して灯体に係合することにより灯具ユニットを灯体に係止する爪と、この爪を灯具ユニットから突出する方向に付勢する付勢手段とを備えているものである。この発明においては、係止機構の爪によって灯具ユニットを灯体に係止しているだけであるため、ねじ等が不要で、簡単かつ容易に着脱することができる。付勢手段としては、ばねが用いられ、爪を直接付勢する場合と可動ピンを介して付勢する場合の２通りが考えられる。
【００１０】第３の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第２の発明において、ポールに沿って昇降する昇降装置を備え、この昇降装置に灯具ユニットを灯体から取り外す取外し機構を設けたものである。この発明においては、灯具ユニットが取外し機構によって灯体から取り外され、昇降装置の下降によって地上に回収される。したがって、地上の安全な場所で掃除・保守・点検等のメンテナンス作業を行うことができる。
【００１１】第４の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第２の発明において、ポールに沿って昇降する昇降装置を備え、この昇降装置に灯具ユニットを把持し灯体に装着する装着機構を設けたものである。この発明においては、灯具ユニットが装着機構によって灯体に装着される。。
【００１２】第５の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第４の発明において、ポールに沿って昇降する昇降装置を備え、この昇降装置に灯具ユニットを灯体から取り外す取外し機構と、灯具ユニットを把持し灯体に装着する装着機構を設けたものである。この発明においては、灯具ユニットの交換作業を１台の作業装置によって行うことができる。
【００１３】第６の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第５の発明において、前記取外し機構と前記装着機構は、共に同じ単方向（ポールに沿った方向＝上下方向）動作に連動して作動するものである。この発明においては、取外し機構と装着機構が共に同じ単方向（ポールに沿った方向＝上下方向）動作に連動して作動する。
【００１４】第７の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第３または第５の発明において、前記取外し機構が、灯具ユニットの係止機構を動作させる取外し手段と、前記灯具ユニットを把持する把持手段を有するものである。この発明においては、取外し機構によって係止機構を動作させ灯具ユニットと灯体との係合を解除する。灯具ユニットは把持手段によって把持され灯体に嵌挿される。
【００１５】第８の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第７の発明において、前記把持手段が、取外し手段の上昇動作に連動して作動することにより、灯具ユニットを把持するものである。この発明においては、灯具ユニットが把持手段によって把持される。
【００１６】第９の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第３または第５の発明において、前記取外し機構が、灯具ユニットの底部に形成された挿入孔に挿入され可動ピンを突き上げる一対の操作部材と、各操作部材にそれぞれ一対ずつ配設され灯具ユニットを把持する開閉自在な把持部材と、把持部材を把持方向に付勢するばねと、把持部材を開閉するカムと、前記操作部材を上下動させる駆動装置とで構成されるものである。この発明においては、駆動装置によって操作部材を上昇させると、係止機構による灯具ユニットの係止が解除される。灯具ユニットは、把持部材によって把持されると、操作部材の下降に伴い灯具から引き出される。
【００１７】第１０の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第４または第５の発明において、前記装着機構が、灯具ユニットを位置決めする位置決め手段と、前記灯具ユニットを把持する把持手段を有するものである。この発明においては、灯具ユニットが装着機構に位置決めされて取付けられる。
【００１８】第１１の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第１０の発明において、灯具ユニットの係止機構が、位置決め手段の上昇動作による灯体への嵌挿に応じて前記灯体との係合状態に移行するものである。この発明においては、灯具ユニットが灯体へ挿入されると、係止機構によって灯具ユニットを自動的に係止する。
【００１９】第１２の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第１１の発明において、係止機構が灯体と係合状態になった後の位置決め手段の下降動作に連動して把持手段が作動することにより、灯具ユニットの把持を解除するものである。この発明においては、位置決め手段の下降動作に伴い把持手段による灯具ユニットの把持が自動的に解除される。
【００２０】第１３の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第４または５の発明において、装着機構が、灯具ユニットの底部に形成された挿入孔に挿入される一対の位置決めピンと、各位置決めピンにそれぞれ一対ずつ配設され灯具ユニットを把持する開閉自在な把持部材と、把持部材を把持方向に付勢するばねと、把持部材を開閉するカムと、前記位置決めピンを上下動させる駆動装置とで構成されるものである。この発明においては、灯具ユニットが装着機構に対して位置決めされ、把持部材によって把持される。
【００２１】第１４の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第５の発明において、灯具ユニットを灯体から取り外す際には取外し機構を灯具ユニットの下方に位置させ、灯具ユニットを灯体に装着する際には装着機構によって把持されている灯具ユニットを前記灯体の下方に位置させる位置変更装置を有するものである。この発明においては、取外し機構によって灯具ユニットを灯体から取り外した後、位置変更装置によって取外し機構と装着機構の位置を入れ替えることにより、古い灯具ユニットの取り外しと新しい灯具ユニットの装着を連続して行うことができる。
【００２２】第１５の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第１４の発明において、前記位置変更装置が、取外し機構と装着機構が設置された回動板と、この回動板をポールを軸として回動させる駆動装置とからなるものである。この発明においては、回動板を所定角度（例えば、１８０°）回動させると、取外し機構と装着機構の位置を入れ替えることができる。
【００２３】第１６の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第３、第４または第５の発明において、昇降装置がポールに沿って昇降する距離を計測する昇降距離計測手段を有し、昇降装置の上昇時において、初期位置から減速位置までは第１の所定速度で上昇し、減速位置まで上昇したことを前記昇降距離計測手段が検出すると、その後は前記減速位置から昇降装置が灯具ユニットの着脱を行う基準高さ位置まで前記第１の所定速度より遅い第２の所定速度で上昇するものである。この発明においては、昇降装置のオーバーランを防止することができる。
【００２４】第１７の発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、上記第１５の発明において、前記基準高さ位置まで上昇したことを検出する基準高さ検出手段を有し、前記昇降装置は基準高さ位置まで上昇すると、その後は前記第２の所定速度より遅い第３の所定速度で上限停止位置まで上昇するものである。この発明においては、昇降装置のオーバーランを防止することができる。
【００２５】昇降装置の初期位置は、昇降装置をポールに装着した高さ位置で、路面に昇降装置が接地している状態である。基準高さ位置は、灯具ユニットの着脱操作を開始する高さ位置である。減速位置は基準高さ位置より若干低い位置である。上限停止位置は、昇降装置が最大に昇降し得る高さ位置で、取外し機構と装着機構を動作させる位置である。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る照明装置の一実施の形態を示す灯具ユニットを灯体から取り外した状態の斜視図、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は灯具ユニットの平面図、照明装置の断面図、Ａ－Ａ線拡大断面図、図３は本発明に係る着脱用作業装置の一部構成部品を省略して示す斜視図、図４は要部の平面図である。図５は昇降装置のアーム機構とその駆動装置を示す正面図、図６は同アーム機構の平面図、図７は同アーム機構の左側面図、図８は図７のＡ－Ａ線断面図、図９（ａ）、（ｂ）はポールとの位置ずれの修正を示す図である。図１０はローラの駆動トルクと押付力を説明するための図、図１１は取外し手段の斜視図、図１２は装着手段の斜視図、図１３（ａ）～（ｄ）は灯具ユニットを灯体から取り外すときの動作を示し、（ｅ）～（ｈ）は灯体に新しい灯具ユニットを装着し、取り外した古い灯具ユニットを回収するときの動作を示す図、図１４（ａ）～（ｆ）は取外し機構による取外し操作を示す図、図１５（ａ）～（ｆ）は装着機構による装着操作を示す図である。
【００２７】先ず、図１および図２に基づいて本発明に係る照明装置の構造を説明する。符号１で示すものは高速道路等の路肩に垂直に立設された照明装置用のポールを示し、２はポール１の上端に取付けられた照明装置である。前記ポール１は、断面形状が円形の直線形で、長さが１５ｍ、上端の外径が７５ｍｍ、最下面の外径が２２５ｍｍの１／１００テーパーポールである。このため、ポール１の径は、上端から下端まで１５０ｍｍ変化する。ポール１の材質としては、例えば一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００）が用いられ、表面が溶融亜鉛めっき処理されている。
【００２８】前記照明装置２は、灯体３と、この灯体３に着脱可能に取付けられる灯具ユニット４とで構成されている。灯体３は、上面が上方に凸状に湾曲し、下面が開放した矩形箱型のカバー３Ａと、このカバー３Ａの下面開口部を閉塞する底板３Ｂとからなり、基端部３ａ側が前記ポール１の上端に取付金具５（図１においては図示を省略している）を介して複数個のボルトにより強固に固定されている。カバー３Ａの内部には、雌型のコネクタ６と安定器７が配設されており、このコネクタ６にポール１の内部を通って導かれた電線８が安定器７を介して接続されている。コネクタ６はカバー３Ａの内面所定箇所に下向きに取付けられている。
【００２９】前記底板３Ｂは、先端部側に前記灯具ユニット４が嵌め込まれる開口部１０が形成されている。開口部１０は、灯具ユニット４の平面視形状より若干大きい相似形で、灯体３の長手方向に長い長円形の孔からなり、その長軸方向の両端部には矩形の嵌合凹部１１がそれぞれ形成されている。
【００３０】前記灯具ユニット４は、内面が反射面を形成する楕円形のハウジング１４と、このハウジング１４の下面開口部を気密に閉塞する透明または透光性を有する前面レンズ１５と、ハウジング１４に組込まれた光源１６と、ハウジング１４の長軸方向の両端部にそれぞれ取付けられた２つのケース１７と、これらのケース１７にそれぞれ組み込まれた一対の係止機構１８等で構成されている。光源１６としては、水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ等が用いられ、ソケット１９に電気的に接続されている。
【００３１】前記ケース１７は、前記底板３Ｂの嵌合凹部１１に嵌合し得る大きさの縦長矩形の箱型に形成され、両側面の下部寄りに爪用孔２０がそれぞれ形成され、下面中央にはケース内外を連通させる挿入孔２１が形成されている。挿入孔２１は、ケース１７の幅方向に長い長孔で、かつ上端側開口部が下端側開口部より短くなるように扇形に形成することにより、２つのテーパ面２１ａを有している。また、ケース１７の下端部両側面には、矩形の凹部からなる係合部２２がそれぞれ形成されている。係合部２２が形成されているケース１７の下端部は、灯具ユニット４が灯体３に装着された状態において、灯体３の下方に突出している。なお、挿入孔２１は、扇形に限らず円錐形の孔であってもよい。
【００３２】前記ケース１７の内部には、筒体２３と前記係止機構１８が配設されている。筒体２３は、ケース１７の内底面中央に立設され、前記挿入孔２１に連通している。
【００３３】前記係止機構１８は、前記ケース１７内にあって下端部が前記筒体２３に摺動自在に挿入された可動ピン２５と、灯具ユニット４を灯体３内に係止する２つの爪２６を有し、これらを連結機構によって互いに連結している。連結機構としては、逆Ｌ字状に屈曲した２つのリンク２７が用いられ、その屈曲部２７ａがケース１７の内側面に取付けたブラケット２８にピン２９を介して回動自在に枢支され、上端側が前記可動ピン２５の上端に長孔３０とピン３１とによって回動自在に連結され、下端側が前記爪２６の後端に同じくピン３２を介して回動自在に連結されている。爪２６は、断面形状が矩形の細長い棒状体からなり、先端部上面に所要角度傾斜した斜面２６ａが形成されている。
【００３４】また、前記ケース１７の内部上方には、付勢手段３３が組み込まれている。この付勢手段３３は、下方に向かって略半円形に湾曲し、両端部が下方に折り返された板ばねからなり、中央部が前記可動ピン２５の上面にビス等によって固定され、両端部がケース１７の上側内面に接触して通常可動ピン２５を下方に付勢することにより、リンク２７を図２（ｃ）に実線で示す矢印方向にそれぞれ回動させ、爪２６を爪用孔２０からケース１７の外部へ突出させている。このため、灯具ユニット４が灯体３に装着された状態において、爪２６は底板３Ｂの上面に係合することにより、灯具ユニット４を灯体３に係止している。
【００３５】さらに、２つのケース１７のうち、ポール１側のケース１７の上面には、雄型コネクタ３５が前記灯体３の雌型コネクタ６に対応して取付けられており、これら両コネクタによって光源１６への電源供給を行う電源供給手段を構成している。コネクタ３５は、上向きに取付けられており、灯具ユニット４が開口部１０より灯体３に挿入され、前記係止機構１８によって灯体３に係止されると、雌型コネクタ６に接続される。したがって、作業者によるコネクタの接続作業は不要である。なお、コネクタ３５と前記ソケット１９は電気的に接続されている。
【００３６】このような灯具ユニット４を灯体３に装着する際には、灯具ユニット４とケース１７を灯体３の開口部１０と嵌合凹部１１にそれぞれ挿入する。一定量挿入すると、爪２６の先端部上面に形成された斜面２６ａが嵌合凹部１１の下縁に接触する。なおも挿入すると、爪２６は、斜面２６ａによる水平方向の分力によって徐々に後退し、ケース１７内に完全に没入すると嵌合凹部１１を通過して灯体３内に入る。このとき、リンク２７は図２（ｃ）の破線で示す矢印方向に回動して可動ピン２５を押上げ、板ばね３３を弾性変形させる。そして、爪２６が嵌合凹部１１を通過して灯体３内に入ると、底板３Ｂから解放されるため板ばね３３は弾性復帰して可動ピン２５を押し下げ、リンク２７を図２（ｃ）の実線で示す矢印方向に回動させることにより、爪２６をケース１７の外部に突出させる。爪２６はケース１７から突出すると、底板３Ｂの上面に係合して灯具ユニット４を灯体３に係止し、もって灯具ユニット４が灯体３に装着される。一方、灯具ユニット４を灯体３から取り外す際には、可動ピン２５をケース１７の下方から板ばね３３に抗して押し上げてリンク２７を図２（ｃ）の破線で示す矢印方向にそれぞれ回動させ、爪２６をケース１７内に没入させて係止機構１８による灯具ユニット４の係止状態を解除した後、灯具ユニット４を開口部１０から引き出す。
【００３７】次に、本発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置を図３～図１５に基づいて説明する。図３～図９において、着脱用作業装置４０は、ポール１に沿って昇降する昇降装置４１を備えている。昇降装置４１の昇降方式としては、ローラ式、空圧式、尺取り虫式等種々の方式が考えられるが、本実施の形態においては、以下に述べるローラ式を採用している。
【００３８】前記昇降装置４１は、円筒形で周囲が開放した架台４２を有している。架台４２は、中心を一致させて高さ方向に所定の間隔をおいて水平に配設された略同一の大きさの剛体からなる４枚の円板４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄと、これらの円板４３ａ～４３ｄを連結する複数本の連結バー４６等で構成され、前記ぽーつ１が貫通する中心孔４４を有している。また、架台４２の内側には、３つの開閉自在なアーム機構４７が周方向に等間隔おいて配設されており、これらのアーム機構４７の上端側と下端側にポール１の外周面に圧接される駆動ローラ４８と従動ローラ４９がそれぞれ取付けられている。さらに、各アーム機構４７の一側には、昇降装置４１の昇降時に駆動ローラ４８を回転させるローラ用駆動モータ５０と、アーム機構４７を開閉するアーム用駆動モータ５１がそれぞれ配設されている。なお、４枚の円板のうち２段目の円板４３ｂと３段目の円板４３ｃの間隔は狭く設定されている。
【００３９】図５～図８において、前記アーム機構４７は、水平な第１の軸５５にハーモニックドライブ５８を介してそれぞれ取付けられた駆動ローラ用アーム５６と、従動ローラ用アーム５７を有している。第１の軸５５は、上から２段目と３段目の円板４３ｂ，４３ｃの間に設置されたブラケット５４により軸受５３を介して回転自在に軸支されている。
【００４０】前記駆動ローラ用アーム５６は、下端部に前記第１の軸５５とハーモニックドライブ５８が貫通する孔６０を有し、前記ハーモニックドライブ５８を挟んで対向する左右一対からなる第１アーム６１と、各第１アーム６１の上端側に軸受６２を介して回動自在に配設された左右一対からなる第２アーム６３とで構成され、この第２アーム６３間に前記駆動ローラ４８と、第２、第３の軸６５，６６が配設されている。
【００４１】前記第２の軸６５は、第２アーム６３の下端部間に軸受６７を介して回転自在に配設されている。第２の軸６５には、２つのトーションばね６８が装着されており、これによって第２アーム６３は前記駆動ローラ４８をポール１に押し付ける方向に付勢されている。トーションばね６８の一端は第１アーム６１に係止され、他端側が第２アーム６３に係止されている。また、第２の軸６５には、歯付プーリ６９と小径の駆動ギア７０が固定されている。
【００４２】前記第３の軸６６は、第２アーム６３の上端部間に軸受７１を介して回転自在に配設され、前記駆動ローラ４８と、大径の従動ギア７２が固定されている。従動ギア７２は、前記駆動ギア７０に噛合している。さらに、第２アーム６３には、前記駆動ローラ４８のポール１側とは反対側の周面を覆うカバー７３が取付けられている。
【００４３】前記従動ローラ用アーム５７は、下端部に前記第１の軸５５とハーモニックドライブ５８が貫通する孔７５を有し前記第１アーム６１の内側に対向して配置された左右一対からなる第３アーム７６と、各第３アーム７６の下端側に軸受７７を介して回動自在に配設された左右一対からなる第４アーム７８とで構成され、この第４アーム７８間に従動ローラ４９と、第４、第５の軸７９，８０が配設されている。
【００４４】前記第４の軸７９は、第４アーム７８の上端部間に軸受８１を介して回転自在に配設されている。第４の軸７９には、２つのトーションばね８３が装着されており、これによって第４アーム７８は前記従動ローラ４９をポール１に押し付ける方向に付勢されている。トーションばね８３の一端は第３アーム７６に係止され、他端側が第４アーム７８に係止されている。
【００４５】前記第５の軸８０は、第４アーム７８の下端部間に軸受８５を介して回転自在に配設され、前記従動ローラ４９が固定されている。さらに、第４アーム７８には、前記従動ローラ４９のポール１側とは反対側の周面を覆うカバー８７が取付けられている。
【００４６】前記駆動ローラ４８と従動ローラ４９としては、材質が赤ゴムで、硬度が６０Ｈｓ、直径が１００ｍｍ程度のものが用いられる。
【００４７】前記ローラ用駆動モータ５０は、減速機付きのＡＣサーボモータで、通電時開放型の電磁ブレーキ９０を備え、その出力軸５０ａには歯付プーリ９１が固定されている。歯付プーリ９１と、前記第１の軸５５の一端に取付けた歯付プーリ９２間には、タイミングベルト９３が張設されている。また、第１の軸５５の他端側には、同じく歯付きプーリ９４が固定されており、この歯付プーリ９４と前記第２の軸６５に取付けた前記歯付プーリ６９間にタイミングベルト９５が張設されている。したがって、ローラ用駆動モータ５０を駆動すると、その出力軸５０ａの回転は歯付プーリ９１－タイミングベルト９３－歯付プーリ９２－第１の軸５５－歯付プーリ９４－タイミングベルト９５－歯付プーリ６９を介して第２の軸６５に伝達され、さらにギア７０，７２、第３の軸６６を経て駆動ローラ４８に伝達される。従動ローラ４９に対してはローラ用駆動モータ５０の回転が伝達されることはない。電磁ブレーキ９０は、電源がＯＦＦになったときにモータ５０をロックし、昇降装置４１の自重による落下を防止するために用いられる。なお、タイミングベルト９５は、テンションローラ９７によって所定の張力が付与されている。
【００４８】前記アーム用駆動モータ５１は減速機付きのＤＣサーボモータで、通電時開放型の電磁ブレーキ１００を備え、その出力軸５１ａには、歯付プーリ１０１が固定されている。この歯付プーリ１０１の回転は、前記ハーモニックドライブ５８の一端に配設した歯付プーリ１０２にタイミングベルト１０３を介して伝達されるように構成されている。電磁ブレーキ１００は、電源がＯＦＦになったときにモータ５１をロックし、前記電磁ブレーキ９０とともに昇降装置４１の自重による落下を防止するために用いられる。
【００４９】前記ハーモニックドライブ５８は、アーム用駆動モータ５１の回転を大きな減速比（１６０）で減速し、大きなトルクをアーム機構４７に伝達するもので２つ１組で構成され、前記第３アーム７６の内側に配設されている。このため、それぞれ左右一対からなるウエブジェネレータ１１１、フレクススプライン１１２およびサーキュラスプライン１１３を備えている。一対のウエブジェネレータ１１１は、楕円形の筒体で外周の一部が同心円状の円弧面に形成され、連結部材１１４によって軸線を一致させて互いに連結されている。また、この連結されたウエブジェネレータ１１１は、前記第１の軸５５に軸受１１５を介して回転自在に配設され、端部が前記第３アーム７６の孔７５および第１アーム６１の孔６０を貫通してアーム機構４７の両側に突出し、その一方の突出端に前記歯付プーリ１０２が固定されている。
【００５０】前記一対のフレクススプライン１１２は、外周面に外歯を有する薄肉カップ状の金属弾性体からなり、前記アーム機構４７の第３アーム７６に固定されている。また、フレクススプライン１１２は、ウエブジェネレータ１１１の外周に嵌装されることにより弾性変形している。
【００５１】前記一対のサーキュラスプライン１１３は、内周面に前記フレクススプライン１１２の外歯に噛合する内歯を有するリング状の剛体からなり、前記第１アーム６１に固定されている。サーキュラスプライン１１３の歯数は、フレクススプライン１１２の歯数より若干多い。また、サーキュラスプライン１１３は、フレクススプライン１１２がウエブジェネレータ１１１によって楕円形に弾性変形させられているため、フレクススプライン１１２の長軸方向の２箇所において噛合している。
【００５２】前記アーム用駆動モータ５１を駆動してその出力軸５１ａの回転を歯付プーリ１０１ータイミングベルト１０３－歯付プーリ１０２を介してウエブジェネレータ１１１に伝達すると、フレクススプライン１１２とサーキュラスプライン１１３との間にはその歯数の差分だけ相対回転が生じ、モータ５１の回転を同じ減速比で減速する。このとき、フレクススプライン１１２とサーキュラスプライン１１３は逆方向に回転し、その回転が出力として取り出され、第１、第３アーム６１，７６をともに開または閉方向に回動させ、閉方向の回動時に駆動ローラ４８と従動ローラ４９をポール１にそれぞれ押し付ける。第１、第３アーム６１，７６の駆動トルクは、フレクススプライン１１２とサーキュラスプライン１１３が同じ減速比で回動するため等しい。したがって、駆動ローラ４８と従動ローラ４９のポール１に対する押付力も等しくすることができる。なお、単体からなるハーモニックドライブは、特開平５－１６４１９８号公報等に開示されており、従来周知である。
【００５３】前記駆動ローラ４８は、ローラ用駆動モータ５０によって回転することにより径変化のあるポール１を昇降するため、常にその径変化に対応し、滑らないある一定以上の力でポール１に押し付けられる必要がある。このため、開閉自在なアーム機構４７をアーム用駆動モータ５１によって閉じることにより、駆動ローラ４８をポール１に一定以上の力で押し付けるようにしている。
【００５４】図１０において、駆動ローラ４８の駆動トルクをＴ［Ｎ・ｍ］、滑らずに昇降するための押付力をＦ［Ｎ］とすると、ローラ駆動トルクＴ［Ｎ・ｍ］と、押付力Ｆ［Ｎ］は、それぞれ次式によって求めることができる。
Ｔ＝ｒ・Ｍ（ｇ＋ａ）／１０００・ｎ［Ｎ・ｍ］・・・（１）
Ｆ＝Ｍ（ｇ＋ａ）／ｎ・μ［Ｎ］・・・（２）
ただし、Ｍ：昇降装置全体（灯具ユニットを含む）の重量［Ｋｇ］
ａ：昇降加速度［ｍ／ｓ²］
ｎ：駆動ローラ数［個数］
μ：ローラ・ポール静止摩擦係数［文献値０．６］
ｒ：ローラ半径［ｍｍ］
ｇ：重力加速度［９．８ｍ／ｓ²］
である。
【００５５】また、ポール１の径変化に対して常にある一定以上の力で押し付けるためには、押付力Ｆを検出する機構が必要である。そこで、本実施の形態においては、押付力検出機構１２０（図８）を第４の軸７９に取付け、従動ローラ４９の押付力を駆動ローラ４８の押付力として検出するようにしている。押付力検出機構１２０は、前記トーションばね８３と、エンコーダ１２１とで構成され、従動ローラ４９の押付力をトーションばね８３の変位に変換し、このトーションばね８３の角度変化をエンコーダ１２１で検出するようにしている。すなわち、従動ローラ４９がポール１に押し付けられると、第４アーム７８はトーションばね８３に抗して回動し、この回動によるトーションばね８３の角度変化を検出する。そして、この検出されたばねの角度変位と、第３アーム７６の回転角を入力パラメータとして従動ローラ４９の押付力を計算し、この押圧力が一定の押圧力以上になるように第３アーム７６の回転角を制御する。すなわち、回転角が目標値より不足（押付力が不足）している場合は、アーム機構４７を目標値になるように閉じ、回転角が目標値より超えている（押付力が超えている）場合は、目標値になるようにアーム機構４７を開くように制御することにより、従動ローラ４９の押付力を一定以上の値に保持する。
【００５６】アーム機構４７の制御法としては、全てのアーム機構４７を同期させて開閉制御する方法（アーム同期制御法）と、個々に開閉制御するアーム独立制御法とが考えられる。アーム同期制御法は、昇降装置４１の中心位置とポール１の中心とのずれ（偏り）を最小限に収めることができる利点を有する反面、偏荷重などによる装置の傾きに対しては弱いという欠点がある。一方、アーム独立制御法は、各アームにかかる押付力を均等化させることができ、偏荷重などによる外乱に強いという利点を有する反面、装置の偏りが生じ易いという欠点がある。したがって、いずれも一長一短があり、いずれの制御方式を採用するかは総合的に判断して有利と思われる方式を採用することが望ましい。なお、押付力検出機構１２０にトーションばね８３を用いると、角度変位に反力が比例し、ポール径の変化に対する追従性および衝撃力の吸収性を向上させることができる利点がある。
【００５７】ローラ式昇降法を採用した昇降装置４１においては、ローラの連続的および断続的な滑りによって昇降が不可能になるだけでなく、走行距離の測定誤差の要因ともなる。そこで、走行距離を正確に測定する必要がある。このため、本実施の形態においては、押付力Ｆの不足によるローラの滑りを検出するために、３つのアーム機構４７のうち任意の１つの第５の軸８０に昇降距離計測手段としてのエンコーダ１３０を取付け、これによって従動ローラ４９（第５の軸８０）の回転数を駆動ローラ４８の回転数として検出し、その検出信号（パルス信号）とローラ用駆動モータ５０に供給されるパルス数とを比較して滑りがないときの速度と滑りが生じたときの速度差を算出することにより、駆動ローラ４８の滑りを間接的に検出するようにしている。そして、滑りを検出した場合は、その検出信号に基づいて全てのアーム機構４７を閉じて駆動ローラ４８の押付力を増加させ、速度差が生じないようにするとともに、滑り分だけ駆動ローラ４８を余分に回転させることで所定の距離を正確に昇降させるようにしている。
【００５８】図３、図４、図９、図１１および図１２において、前記４枚の円板４３ａ～４３ｄのうち、最上段の円板４３ａの上方には、灯具ユニット４の取外し機構１５０と装着機構１５１が位置変更装置１４０を介して配設され、上から２段目の円板４３ｂの上面には、前記アーム用駆動モータ５１が各アーム機構４７に対応してそれぞれ配設されている。上から３段目の円板４３ｃの上面には、前記ローラ用駆動モータ５０が同じく各アーム機構４７に対応してそれぞれ配設されるとともに、作業装置４０の図示しないコントローラが配設され、最下段の円板４３ｄの下面側には複数個のキャスター１４２が取付けられ、これによって可搬型の作業装置４０を構成している。
【００５９】前記位置変更装置１４０は、回動板１４３と、この回動板１４３を回動させるモータ１４４（図９）とで構成され、回動板１４３の上面に灯具ユニット４を灯体３から取り外す前記取外し機構１５０と、灯具ユニット４を灯体３に装着する前記装着機構１５１が、ポール１を挟んで対向するように周方向に１８０°変位して配設されている。前記モータ１４４は、最上段の円板４３ａ上に設置されている。
【００６０】図３、図１１および図１４において、前記取外し機構１５０は、取外し手段１５２と、この取外し手段１５２を上下動させるモータ１５３とで構成されている。取外し手段１５２は、昇降板１５５上に設置された一対の操作部材１５６を有し、これらの操作部材１５６には水平なガイド部材１５７がそれぞれ上下動自在に配設されている。昇降板１５５は、回動板１４３の半径方向に長い矩形で、その長手方向両端部に前記操作部材１５６がそれぞれ突設されている。２つの操作部材１５６の間隔は、前記灯具ユニット４の一対のケース１７の中心間距離と等しく設定されている。
【００６１】前記ガイド部材１５７は、金属板の折曲加工によって断面形状が矩形で上面中央および両端部が開放する細長い薄箱型に形成され、中央に前記操作部材１５６が貫通する孔が形成されている。また、ガイド部材１５７の溝１５７ａには、一対の把持部材１６０が互いに接近離間する方向に摺動自在に挿入されており、これらの把持部材１６０を図示しないばねによって互いに接近する方向に付勢している。
【００６２】前記把持部材１６０は、ガイド部材１５７の溝１５７ａに挿入される細長い板状の基部１６０ａと、この基部１６０ａの先端に折り曲げ形成されたクランプ部１６０ｂとで構成されている。また、前記操作部材１５６の互いに対向する２つの側面には、前記把持部材１６０に対応して三角形のカム１６２をそれぞれ突設するとともに、これらのカム１６２の上方に位置し、ガイド部材１５７の上方への移動を制限するストッパ１６３が取付けられている。カム１６２は、底面が水平な直角三角形に形成され、傾斜したカム面１６２ａ（図１４（ａ））を有している。
【００６３】また、前記操作部材１５６は、上端部が円錐形で、一側面にセンサ１６４が前記カム１６２の下方に位置するように配設されている。このセンサ１６４は、灯具ユニット４の取外し時に係止機構１８（図２）による灯具ユニット４の係止状態が解除され、把持部材１６０が灯具ユニット４を把持したことを検出するためのものである。前記モータ１５３は、前記回動板１４３の上に設置されている。
【００６４】図３、図１２および図１５において、前記装着機構１５１は、前記取外し手段１５２と略同様な構造からなる装着手段１７２と、この装着手段１７２を上下動させるモータ１７３とで構成されている。装着手段１７２は、昇降板１７５上に設置された一対の位置決めピン１７６を有し、これらの位置決めピン１７６に水平なガイド部材１７７が上下動自在に配設されている。昇降板１７５は、回動板１４３の半径方向に長い矩形で、その長手方向両端部に前記位置決めピン１７６がそれぞれ突設されている。位置決めピン１７６の間隔は、前記灯具ユニット４の２つのケース１７の中心間距離と等しく設定されている。
【００６５】前記ガイド部材１７７は、金属板の折曲加工によって断面形状が矩形で上面中央および両端部が開放する細長い薄箱型に形成され、中央に前記位置決めピン１７６が貫通する孔が形成されている。また、ガイド部材１７７の溝１７７ａには、２つの把持部材１７８が互いに接近離間する方向に摺動自在に挿入されており、これらの把持部材１７８を図示しないばねによって互いに接近する方向に付勢している。把持部材１７８は、ガイド部材１７７の溝１７７ａに挿入される細長い板状の基部１７８ａと、この基部１７８ａの先端に折り曲げ形成されたクランプ部１７８ｂとで構成されている。また、前記位置決めピン１７６の互いに対向する２つの側面で前記把持部材１７８より上方には、逆三角形のカム１８０がそれぞれ突設されるとともに、把持部材１７８より下方に位置しガイド部材１７７の下方への移動を制限する図示しないストッパが取付けられている。カム１８０は、上面が水平な直角三角形に形成され、傾斜したカム面１８０ａを有している。このカム面１８０ａは、前記カム１６２のカム面１６２ａと傾斜方向が逆である。
【００６６】また、前記位置決めピン１７６の上端部は円錐形に形成され、その頂面にセンサ１８１が取付けられている。このセンサ１８１は、灯具ユニット４の装着時に係止機構１８によって灯具ユニット４が灯体３に係止されたことを検出するためのものである。前記モータ１７３は、前記回動板１４３の上に設置されている。
【００６７】このような作業装置４０は、昇降装置４１をポール１に装着し駆動ローラ４８と従動ローラ４９をポール１に押し付ける必要があるため、架台４２を２つに分離可能な分割構造または図示しない開閉自在な構造とする必要がある。このため、本実施の形態においては、４枚の円板４３ａ～４３ｄを、２４０°にわたるＣ字型の分割片と、１２０°にわたる扇型の分割片（図９（ａ））とにそれぞれ分割して４つのＣ字型分割片どうしを一体的に結合することにより第１架台４２Ａとし、４つの扇形分割片どうしを一体的に結合することにより第２架台４２Ｂとし、第２架台４２Ｂを第１架台４２Ａから取外して第１架台４２Ａをポール１に装着し、しかる後第２架台４２Ｂを第１架台４２Ａの開放部に位置決めして嵌め込み、複数個の連結金具１９０（図３）とボルトおよびナットによって第１、第２架台４２Ａ，４２Ｂを連結することにより、ポール１に装着するようにしている。取り外すときは、上記とは反対に第１、第２架台４２Ａ，４２Ｂを分離して取り外せばよい。なお、第１架台４２Ａには２つのアーム機構４７が取付けられ、第２架台４２Ｂには残り１つのアーム機構４７が取付けられている。また、前述した回動板１４３も架台４２と同様に２つに分割可能な構造とされ、連結金具１９１によって連結されている。
【００６８】前記作業装置４０をポール１に装着した後、３つの駆動ローラ４８をポール１に押し付けたとき、昇降装置４１がポール１に対して偏心して装着されていると（図９（ａ））、その押付力に差が生じ、昇降装置４１が傾いたり、ずれたりして昇降時の滑りの原因となるため、正確に位置決めする必要がある。この位置決めは、図９（ｂ）に示すように、３つのアーム機構４７を同時に同一角度閉じて駆動ローラ４８と従動ローラ４９をポール１に押し付けることにより行われる。すなわち、中心位置がずれていると、ずれ側とは反対側のローラがポール１に最初に当たって押圧するため、昇降装置４１はずれ側とは反対側に移動し、全てのローラが同一の押圧力でポール１に押し付けられることにより、作業装置４０のポール１に対する位置ずれが補正される。
【００６９】このような作業装置４０は、コントローラからの制御信号によって駆動制御され、灯具ユニット４の着脱操作を行う。以下、作業装置４０による灯具ユニット４の着脱操作を主として図１３～図１５に基づいて説明する。図１３（ａ）～（ｄ）は灯具ユニット４を灯体３から取り外すときの動作を示し、（ｅ）～（ｈ）は灯体３に新しい灯具ユニット４Ａを装着し、取り外した古い灯具ユニット４を回収するときの動作を示している。
【００７０】昇降装置４１の昇降速度としては、一定速度とすることもできるが、オーバーランによる灯具ユニット４、作業装置４０の破損等を防止するとともに、作業の迅速化を図るために、速度を切替えることが好ましい。このため、ポール１の周面に、作業装置４０の初期位置Ｙ１、下降時減速位置Ｙ２、上昇時減速位置Ｙ３、基準高さ位置Ｙ４および上限停止位置Ｙ５を示すマークＭ１～Ｍ５を表示しておき、これらのマークＭ１～Ｍ５を検出することによって速度の切替えおよび停止を行うようにしている。
【００７１】図１３に示す通り、初期位置Ｙ１は、作業装置４０をポール１に装着した高さ位置で、キャスター１４２（図３）が路面に接地している状態である。下降時減速位置Ｙ２は、初期位置Ｙ１より若干上方の位置である。基準高さ位置Ｙ４は、灯具ユニット４の着脱操作を開始する高さ位置である。上昇時減速位置Ｙ３は基準高さ位置Ｙ４より若干低い位置である。上限停止位置Ｙ５は、作業装置４０が最大に昇降し得る高さ位置で、取外し手段１５２と装着手段１７２を動作させる位置である。
【００７２】作業装置４０は、上昇時において、初期位置Ｙ１から上昇時減速位置Ｙ３まで第１の所定速度（Ｖ１、例えば速度０．３ｍ／ｓ、加速度０．３ｍ／ｓ））で上昇し、上昇時減速位置Ｙ３から基準高さ位置Ｙ４までは第１の所定速度Ｖ１より遅い第２の所定速度Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）に減速されて上昇し、基準高さ位置Ｙ４から上限停止位置Ｙ５までは第２の所定速度Ｖ２よりさらに遅い所定速度Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ２）に減速されて上昇し停止する。一方、下降時においては、上限停止位置Ｙ５から下降時減速位置Ｙ２までは第１の所定速度Ｖ１で下降し、それ以降は前記第１の所定速度Ｖ１より遅い第２の所定速度Ｖ２または第３の所定速度Ｖ３に減速されて下降し、初期位置Ｙ１で停止する。
【００７３】このように、昇降速度を制御すると、上昇時にオーバーランして取外し手段１５２が灯具ユニット４に衝突したり、装着手段１７２によって把持されている灯具ユニット４Ａが灯体３に衝突するのを防止でき、また下降時には作業装置４０がオーバーランして地面に衝突するのを防止することができる。
【００７４】灯体３に取付けられている灯具ユニット４の取外し操作は、以下の手順にしたがって行われる。先ず、作業装置４０をポール１に装着して中心を一致させる。装着機構１５１（図３）に新しい灯具ユニット４Ａを装着する（図１３（ａ））。また、回動板１４３を回動させて取外し機構１５０（図３）を照明装置２の灯具ユニット４の真下に位置させる。次に、コントローラからの制御信号によって昇降装置４１を駆動し、ポール１に沿って上昇させる（図１３（ｂ））。この昇降装置４１の上昇は、アーム用駆動モータ５１で全てのアーム機構４７を閉じ方向に作動させることにより、全ての駆動ローラ４８をポール１に押し付け、この状態でローラ用駆動モータ５０で全ての駆動ローラ４８を上昇方向に回転させることにより行なわれる。
【００７５】昇降装置４１は、初期位置Ｙ１から上昇時減速位置Ｙ３までは第１の所定速度Ｖ１で上昇し、上昇時減速位置Ｙ３から基準高さ位置Ｙ４までは第２の所定速度Ｖ２に減速されて上昇する。基準高さ位置Ｙ４に到達したことをセンサが検出すると、この位置で一時停止してポール１に装着されている灯具ユニット４の位置を適宜なセンサによって検出し、取外し機構１５０が灯具ユニット４の真下に位置するように回動板１４３を回動させる。そして、取外し機構１５０の位置調整が終わると、第２の所定速度Ｖ２よりさらに遅い第３の所定速度Ｖ３に減速して上昇し、上限停止位置Ｙ５で停止する（図１３（ｃ））。
【００７６】次いで、取外し機構１５０の駆動モータ１５３を駆動して操作部材１５６を上昇させ、灯具ユニット４の挿入孔２１に下方から挿入する。このとき、操作部材１５６が挿入孔２１（図２）に対して位置ずれしていると、挿入孔２１のテーパ面２１ａに片当たりし、回動板１４３を回動させることにより操作部材１５６の位置が補正される。
【００７７】操作部材１５６が上昇して可動ピン２５を板ばね３３に抗して突き上げると、リンク２７は図１４（ｄ）に示すように矢印方向に回動して爪２６を徐々に後退させ、操作部材１５６が最大高さまで上昇すると、爪２６がケース１７内に完全に没入して係止機構１８による灯具ユニット４の係止状態が解除される（図１４（ｅ））。
【００７８】また、把持部材１６０は、操作部材１５６の上昇動作に連動して動作し、灯具ユニット４を把持する。すなわち、操作部材１５６が一定高さまで上昇すると、ケース１７の下面にクランプ部１６０ｂが接触する（図１４（ｂ））。さらに操作部材１５６は上昇するため、把持部材１６０はカム１６２のカム面１６２ａによって徐々に開き（図１４（ｃ））、ケース１７の幅まで開くとケース側面に沿って上昇する（図１４（ｄ）。そして、把持部材１６０はクランプ部１６０ｂがケース１７の係合部２２と一致すると（図１４（ｄ））、ばねの力により閉じ、クランプ部１６０ｂが係合部２２に係合することにより灯具ユニット４を把持する（図１４（ｅ））。このとき、センサ１６４はＯＮとなり係止機構１８による係止状態の解除と、把持部材１６０が灯具ユニット４を把持したことを検出し、その信号を制御部へ送信する。制御部は、センサ１６４からの信号に基づいて駆動モータ１５３を上記とは反対方向に駆動し、作動部材１５６を下降させる。このため、把持部材１６０によって把持された灯具ユニット４は、灯体３から徐々に引き出され（図１５（ｆ））、作業装置４０を基準高さ位置Ｙ４の位置に下降させることにより、灯具ユニット４の取外し作業を終了する（図１３（ｄ））。灯具ユニット４の取外し作業が終了すると、次に、装着機構１５１によって把持されている新しい灯具ユニット４Ａを灯体３に装着する。
【００７９】灯具ユニット４Ａの装着作業は、以下の手順にしたがって行われる。装着機構１５１による灯具ユニット４Ａの把持状態において、位置決めピン１７６は、灯具ユニット４Ａのケース下面に形成されている挿入孔２１に挿入することにより、灯具ユニット４Ａを位置決めしている。また、位置決めピン１７６のセンサ１８１は可動ピン２５の下面に接触している。把持部材１７８は、クランプ部１７８ｂがケース１７の係合部２２に係合していることで灯具ユニット４Ａを把持している。この状態において、爪２６はケース１７の外部に突出している（図１５（ａ））。
【００８０】この状態で回動板１４３を１８０°回転させて古い灯具ユニット４と新しい灯具ユニット４Ａの位置を入れ替え、新しい灯具ユニット４Ａを灯体３の真下に移動させる（図１３（ｅ））。次に、昇降装置４１を駆動して第３の所定速度Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ２）で上限停止位置Ｙ５まで上昇させて停止させる。そして、装着機構１５１のモータ１７３を駆動して装着手段１７２によって把持している新しい灯具ユニット４Ａを灯体３に下方から挿入し装着する（図１３（ｆ））。
【００８１】装着機構１５１による灯具ユニット４Ａの装着操作を図１５に基づいてさらに詳述する。
【００８２】モータ１７３の駆動によって装着手段１７２をゆっくり上昇させて灯具ユニット４Ａを灯体３内に徐々に挿入する。これにより、ケース１７も灯体３に徐々に挿入される（図１５（ａ）、（ｂ））。一定量挿入すると、爪２６の先端部上面に形成した斜面２６ａが灯体３の底板３Ｂの嵌合凹部１１の下縁に接触する。なおも灯具ユニット４Ａを挿入すると、斜面２６ａによる水平方向の分力によって爪２６が徐々に後退してケース１７内に没入すると（図１５（ｂ））、嵌合凹部１１を通過する。このとき、リンク２７は図１５（ｂ）の矢印方向に回動して可動ピン２５を押上げ、可動ピン２５が板ばね３３を弾性変形させる。そして、爪２６が嵌合凹部１１を通過して灯体３内に入ると、底板３Ｂから解放されるため、板ばね３３は弾性復帰して可動ピン２５を押し下げ、リンク２７を図１５（ｃ）の矢印方向に回動させることにより、爪２６をケース１７の外部に再び突出させる。爪２６はケース１７から突出すると、底板３Ｂの上面に係合して灯具ユニット４Ａを灯体３に係止し、もって灯具ユニット４Ａが灯体３に装着される。このとき、センサ１８１は、可動ピン２５の下面が接触することにより、係止機構１８が灯具ユニット４Ａを灯体３に係止したことを検出し、その検出信号を制御部に送出する。
【００８３】制御部は、センサ１８１からの信号に基づいてモータ１７３を上記とは反対方向に駆動し、位置決めピン１７６を下降させる（図１５（ｄ））。位置決めピン１７６を下降させると、操作部材１７８は位置決めピン１７６の下降動作に連動して動作し、灯具ユニット４の把持を解除する。すなわち、位置決めピン１７６を下降すると、把持部材１７８はカム１８０のカム面１８０ａによって徐々に開き、クランプ部１７８ｂが係合部２２から退出し、灯具ユニット４Ａの把持を解除する（図１５（ｄ））。
【００８４】さらに、位置決めピン１７６を下降させてケース１７の挿入孔２１から引き出す（図１５（ｅ）、（ｆ））。そして、昇降装置４１を駆動してポール１に沿って下降させ（図１３（ｇ））、初期位置Ｙ１まで下降して停止させる（図１３（ｈ）。この後、作業装置４０をポール１から取り外し、灯体３から取り外された古い灯具ユニット４を取外し機構１５０から取外すことにより、灯具ユニット４，４Ａの交換作業を終了する。灯体３から取り外された古い灯具ユニット４を再使用する場合は、地上の安全な場所で掃除、点検、光源の交換等のメンテナンス作業が行なわれる。
【００８５】なお、上記した実施の形態においては、着脱用作業装置４０の昇降装置４１をローラ方式によって昇降させるように構成したが、本発明はこれに何等限定されるものではなく、空気式、尺取り虫式等の他の方式によっても昇降させることが可能である。また、上記した実施の形態においては、取外し機構１５０と装着機構１５１を備え、灯具ユニット４の取外し作業と取付け作業を行うことができる着脱用作業装置について示したが、本発明はこれに限らず、取外し機構１５０のみを備えた取外し専用の作業装置や、装着機構１５１のみを備えた取付け専用の作業装置にも適用することができる。
【００８６】また、回動板１４３の回動範囲は、１８０°に限定されるものではなく、適宜角度とすることができ、またその回動方向も水平に限らず、垂直方向であってもよい。また、回動に限らず、スライドによって位置を変更するものであってもよい。さらに、照明装置２の係止機構１８は、適宜変更可能であり、灯体３側に配置されるものであってもよい。
【００８７】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る照明装置は、灯具ユニットに係止機構を設け、この係止機構によって灯具ユニットを灯体に係止するように構成したので、ねじ等の固定手段を一切用いる必要がなく、灯具ユニットの取付け、取外し作業が容易で、高速道路のポール等の高所に設置される照明装置に適用した場合、灯具ユニットを灯体から取り外すと、地上の安全な場所で保守、点検、掃除等のメンテナンス作業を行うことができる。
【００８８】また、本発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、ポールに沿って上昇する昇降装置を備え、この昇降装置に設けた取外し機構によって灯具ユニットを灯体から取り外すように構成したので、作業者が高所作業車の上で作業を行う必要がなく、自動化することができ、安全性の確保と、作業能率の向上、省力化を図ることができる。また、取外した灯具ユニットの保守、点検、掃除等のメンテナンス作業を地上の安全な場所で行うことができる。
【００８９】また、本発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、ポールに沿って上昇する昇降装置を備え、この昇降装置に設けた装着機構によって新しい灯具ユニットを灯体に装着するように構成したので、作業者が高所作業車の上で取付け作業を行う必要がなく、取付作業を自動化することができ、安全性の確保と、作業能率の向上、省力化等を図ることができる。
【００９０】また、本発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、ポールに沿って上昇する昇降装置を備え、この昇降装置に取外し機構と装着機構を設けたので、古い灯具ユニットの取外し作業と新しい灯具ユニットの取付作業を連続して自動的に行うことができる。したがって、作業者が高所作業車の上で作業をする必要がなく、また、取り外した灯具ユニットの保守、点検、掃除等のメンテナンス作業を地上の安全な場所で行うことができ、安全性の確保と、作業能率の向上、省力化を図ることができる。
【００９１】また、本発明に係る灯具ユニットの着脱用作業装置は、昇降装置の昇降速度を切り替えるようにしたので、昇降装置のオーバーランや、灯具ユニット、取外し機構、装着機構等の破損を防止することができる。

【出願人】	【識別番号】５９４１１６７０３【氏名又は名称】梶谷誠【識別番号】３９００１００５４【氏名又は名称】小糸工業株式会社
【出願日】	平成１２年９月１１日（２０００．９．１１）
【代理人】	【識別番号】１０００６４６２１【弁理士】【氏名又は名称】山川政樹
【公開番号】	特開２００２－９３２０８（Ｐ２００２－９３２０８Ａ）
【公開日】	平成１４年３月２９日（２００２．３．２９）
【出願番号】	特願２０００－２７４８４６（Ｐ２０００－２７４８４６）