(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-05
(45)【発行日】2023-06-13
(54)【発明の名称】折り畳み式照明塔
(51)【国際特許分類】
F21S 6/00 20060101AFI20230606BHJP
F21S 2/00 20160101ALI20230606BHJP
F21S 9/02 20060101ALI20230606BHJP
F21W 131/10 20060101ALN20230606BHJP
【ＦＩ】
F21S6/00 420
F21S2/00 612
F21S6/00 120
F21S9/02 100
F21W131:10
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2019559725
(86)(22)【出願日】2018-11-15
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-02-12
(86)【国際出願番号】 US2018061323
(87)【国際公開番号】W WO2019099700
(87)【国際公開日】2019-05-23
【審査請求日】2021-09-30
(31)【優先権主張番号】62/586,941
(32)【優先日】2017-11-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】591144947
【氏名又は名称】ザ ウィルーバート カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＷＩＬＬ－ＢＵＲＴ ＣＯＭＰＡＮＹ
(74)【代理人】
【識別番号】100104411
【弁理士】
【氏名又は名称】矢口 太郎
(72)【発明者】
【氏名】ブラックウェルダー、ポール、ブラスフォード
(72)【発明者】
【氏名】ワッソン、アンドリュー、ポール
【審査官】下原 浩嗣
(56)【参考文献】
【文献】実開昭６２－０２００９８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／００９２４３０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開昭６１－０３９３０７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２１Ｓ ６／００
Ｆ２１Ｓ ２／００
Ｆ２１Ｓ ９／０２
Ｆ２１Ｗ １３１／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源を持ち上げるための折り畳み式塔システムであって、第１の端部と第２の端部とを有する固定式基部と、
第１の端部と第２の端部とを有する下方リフトアームであって、前記下方リフトアームの前記第１の端部は前記基部に連結されているものである、前記下方リフトアームと、
前記基部及び前記下方リフトアームに取り付けられたアクチュエータと、
第１の端部と第２の端部とを有する上方リフトアームであって、前記第１の端部はそれに前記光源を設置するように適合されているものである、前記上方リフトアームと、
前記下方リフトアームの前記第２の端部と前記上方リフトアームの前記第２の端部とを互いに対して回転するように連結する４棒リンク機構と
を有し、
前記折り畳み式塔システムは前記基部及び前記上方リフトアームに回転自在に連結された１若しくはそれ以上の支持支柱をさらに有するものであり、前記１若しくはそれ以上の支持支柱は、第１の支持支柱と第２の支持支柱とを有するものであり、この第１の支持支柱と第２の支持支柱は前記折り畳み式塔システムの対向する側に配置されているものであり、前記第１の支持支柱は、前記基部の一方の側に回転自在に連結された第１の玉継手と、前記４棒リンク機構の前記上方リフトアームの一方の側に回転自在に連結された第２の玉継手とを有するものであり、前記第２の支持支柱は、前記基部の対向する側に回転自在に連結された第１の玉継手と、前記４棒リンク機構の前記上方リフトアームの対向する側に回転自在に連結された第２の玉継手とを有するものである
折り畳み式塔システム。
【請求項2】
請求項１記載の折り畳み式塔システムにおいて、前記固定式基部と前記下方リフトアームを枢動自在に連結するピンアセンブリをさらに有するものである折り畳み式塔システム。
【請求項3】
請求項１記載の折り畳み式塔システムにおいて、前記アクチュエータの一方の端部は前記基部に取り付けられ、且つ、前記アクチュエータの他方の端部は前記下方リフトアームに枢動自在に連結されているものである折り畳み式塔システム。
【請求項4】
請求項３記載の折り畳み式塔システムにおいて、前記基部及び前記下方リフトアームに対して前記アクチュエータの角度を調整するように適合された調整機構をさらに有するものである折り畳み式塔システム。
【請求項5】
請求項１記載の折り畳み式塔システムにおいて、前記固定式基部と前記下方及び上方リフトアームは、引込められた形態にあるとき、互いに水平方向に平行に配置されるものである折り畳み式塔システム。
【請求項6】
請求項１記載の折り畳み式塔システムにおいて、前記下方及び上方リフトアームは、上下方向に伸ばされた形態にあるとき、前記基部に対して上下方向に垂直に配置されるものである折り畳み式塔システム。
【請求項7】
請求項１記載の折り畳み式塔システムにおいて、前記４棒リンク機構は、少なくとも１つのリフトリンクと、前記下方及び上方リフトアームに回転自在に連結されたナックルとを有するものである折り畳み式塔システム。
【請求項8】
請求項７記載の折り畳み式塔システムにおいて、前記ナックルは、第１の側壁と、第２の側壁とをさらに有するものである折り畳み式塔システム。
【請求項9】
請求項８記載の折り畳み式塔システムにおいて、前記第１及び第２の側壁は上方仕切り壁及び下方仕切り壁によって連結され、前記上方及び下方仕切り壁は前記折り畳み式塔システムの過回転を防止するように適合されているものである折り畳み式塔システム。
【請求項10】
請求項１記載の折り畳み式塔システムにおいて、１若しくはそれ以上のバネ要素をさらに有するものであり、前記１若しくはそれ以上のバネ要素は、前記基部に取り付けられ、前記基部と前記下方リフトアームとの間において前負荷継手を提供するものである折り畳み式塔システム。
【請求項11】
請求項１記載の折り畳み式塔システムにおいて、１若しくはそれ以上のバネ要素をさらに有するものであり、前記１若しくはそれ以上のバネ要素は、前記上方リフトアームに取り付けられ、前記上方リフトアームと前記４棒リンク機構との間において前負荷継手を提供するものである折り畳み式塔システム。
【請求項12】
請求項１記載の折り畳み式塔システムにおいて、前記上方リフトアームに設置された灯箱をさらに有するものである折り畳み式塔システム。
【請求項13】
請求項１記載の折り畳み式塔システムにおいて、前記基部及び上方リフトアームの一方の側に回転自在に連結された第１の支持支柱と、前記基部及び上方リフトアームの対向する側に回転自在に連結された第２の支持支柱とをさらに有するものである折り畳み式塔システム。
【請求項14】
光源を持ち上げるための折り畳み式塔システムであって、
第１の端部と第２の端部とを有する固定式基部と、
第１の端部と第２の端部とを有する下方リフトアームであって、前記下方リフトアームの前記第１の端部は前記基部に連結されているものである、前記下方リフトアームと、
前記基部及び前記下方リフトアームに取り付けられたアクチュエータと、
第１の端部と第２の端部とを有する上方リフトアームであって、前記第１の端部はそれに前記光源を設置するように適合されているものである、前記上方リフトアームと、
前記下方リフトアームの前記第２の端部と前記上方リフトアームの前記第２の端部とを互いに対して回転するように連結する４棒リンク機構と
を有し、
前記折り畳み式塔システムは機械的なケーブルをさらに有するものであり、前記機械的なケーブルの一方の端部はプーリを通して前記上方リフトアーム内に入れ子にされた第２の角管に取り付けられているものであり、前記機械的なケーブルの他方の端部は前記固定式基部に取り付けられているものであり、前記第２の角管は前記４棒リンク機構が前記基部から引き離されるときに伸びるように構成されているものである折り畳み式塔システム。
【請求項15】
光源を持ち上げるための折り畳み式塔システムであって、第１の端部と第２の端部とを有する固定式基部と、
第１の端部と第２の端部とを有する下方リフトアームであって、前記下方リフトアームの前記第１の端部は前記基部に連結されているものである、前記下方リフトアームと、
前記基部及び前記下方リフトアームに取り付けられたアクチュエータであって、前記アクチュエータの一方の端部は前記基部に取り付けられ、前記アクチュエータの他方の端部は前記下方リフトアームに枢動自在に連結されているものである、前記アクチュエータと、
第１の端部と第２の端部とを有する上方リフトアームであって、前記第１の端部はそれに前記光源を設置するように適合されているものである、前記上方リフトアームと、
前記下方リフトアームの前記第２の端部と前記上方リフトアームの前記第２の端部とを互いに対して回転するように連結する４棒リンク機構と、
前記基部及び前記下方リフトアームに対して前記アクチュエータの角度を調整するように適合された調整機構と、
前記基部及び前記上方リフトアームに回転自在に連結された少なくとも２つの支持支柱であって、前記折り畳み式塔システムの対向する側に配置された第１の支持支柱及び第２の支持支柱を有するものである、前記少なくとも２つの支持支柱と、
１若しくはそれ以上のバネ要素であって、前記上方リフトアームに取り付けられ、前記上方リフトアームと前記４棒リンク機構との間において前負荷継手を提供するものである、１若しくはそれ以上のバネ要素と
を有する折り畳み式塔システム。
【請求項16】
光源を持ち上げる方法であって、固定式基部と、下方リフトアームと、アクチュエータと、上方リフトアームと、前記上方リフトアームに設置された灯箱と、前記下方リフトアームと前記上方リフトアームとを回転自在に連結する４棒リンク機構とを含む折り畳み式塔システムを提供する工程と、
前記アクチュエータによって前記下方アームに力を加え、前記下方アームを前記基部に対して回転させて上下方向に伸ばされた形態にする工程と、
前記上方リフトアームを回転させる工程であって、前記４棒リンク機構により前記上方リフトアームを回転させて前記上下方向に伸ばされた形態にするものである、前記回転させる工程と
を有し、
この方法は、前記下方及び上方リフトアームを、引込められた形態から前記上下方向に伸ばされた形態に持ち上げる工程をさらに有し、前記基部と、前記下方及び上方リフトアームは前記引込められた形態にあるとき、互いに水平方向に平行に配置されるものであり、前記下方及び上方リフトアームは前記上下方向に伸ばされた形態にあるとき、前記基部に対して垂直に配置されるものであり、前記アクチュエータは前記下方リフトアームに直線力を加えるものであり、前記上方リフトアームを回転させる工程は前記直線力を角回転に変える工程をさらに有するものである
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０１７年１１月１６日付で出願された米国仮特許出願第６２／５８６，９４１号の利益を主張するものであり、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
例示的な本実施形態は上下方向に伸縮可能な機構に関する。それは、様々な種類の光源のための可搬式又は固定式の折り畳み式塔に関連する特定の用途が見出され、特にそれを参照して説明される。しかしながら、例示的な本実施形態は、アンテナ、監視機器、及び他のペイロードなど、他の同様の用途にも適していることを理解されたい。
【背景技術】
【0003】
照明塔は、夜間作業の生産性を高め且つ安全性を保証するため、応急復旧の捜索及び作業、監視、又は会場及び現場などの様々な状況におけるシーン照明の解決法を提供する。照明塔は、固定式の地上設置型塔、又は車両の側部若しくは屋根に設置される可搬式塔を含め、設置についての複数の選択肢を有する。照明塔は、例えば、防犯カメラ、スピーカーシステム、赤外線検出器などの様々な用途に必要とされる多数の異なる装置又はセンサーも含むことができる。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 豪国特許出願公開第８９３８９０１号明細書
（特許文献２） 米国特許出願公開第２０１５／０２３０１７号明細書
（特許文献３） 米国特許出願公開第２０１６／３７５２８１号明細書
（特許文献４） 米国特許出願公開第２０１５／０９２４３０号明細書
（特許文献５） 豪国特許出願公開第２００１８９３８９号明細書
（特許文献６） 米国特許出願公開第２０１６／０００２９４６号明細書
（特許文献７） 豪国特許出願公告第７８２８１３号明細書
（特許文献８） 仏国特許発明第２６８４１２７号明細書
（特許文献９） 米国特許第５，２０７，７４７号明細書
（特許文献１０） 欧州特許出願公開第４５９８４７号明細書
（特許文献１１） 中国特許出願公開第１０３６２９５４７号明細書
（特許文献１２） キルギス共和国特許発明第１８８２号明細書
（特許文献１３） 米国特許出願公開第２０１７／０１３６２７２号明細書
（非特許文献）
（非特許文献１） Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｍａｉｌｅｄ ０８／０４／２０１９ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０６１３２３
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 豪国特許出願公開第８９３８９０１号明細書
（特許文献２） 米国特許出願公開第２０１５／０２３０１７号明細書
（特許文献３） 米国特許出願公開第２０１６／３７５２８１号明細書
（特許文献４） 米国特許出願公開第２０１５／０９２４３０号明細書
（特許文献５） 豪国特許出願公開第２００１８９３８９号明細書
（特許文献６） 米国特許出願公開第２０１６／０００２９４６号明細書
（特許文献７） 豪国特許出願公告第７８２８１３号明細書
（特許文献８） 仏国特許発明第２６８４１２７号明細書
（特許文献９） 米国特許第５，２０７，７４７号明細書
（特許文献１０） 欧州特許出願公開第４５９８４７号明細書
（特許文献１１） 中国特許出願公開第１０３６２９５４７号明細書
（特許文献１２） キルギス共和国特許発明第１８８２号明細書
（特許文献１３） 米国特許出願公開第２０１７／０１３６２７２号明細書
（非特許文献）
（非特許文献１） Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｍａｉｌｅｄ ０８／０４／２０１９ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０６１３２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、折り畳み式照明塔用の既存の伸縮可能な機構は、複雑で高価であることが知られており、完全に伸ばされた上下方向形態を達成するには少なくとも２つのアクチュエータを必要とする。そのため、あまり複雑でなく、製造が簡単であり、且つより低コストの折り畳み式照明塔を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の１つの観点によれば、折り畳み式塔灯は４棒リンク機構を利用して１つのアクチュエータの使用で塔灯の完全な上下方向延伸を可能にする。バネ要素が塔のヒンジ又は継手に前負荷を加えるために使用されるものであり、塔が広げられているとき／上下方向延伸プロセス中の遊び及び動きを除去するのに役立つ。折り畳み式塔は、典型的な伸縮可能な機構の既存のフットプリントを合理的に網羅する入れ子状又は引込められた形態を有するものであり、且つ典型的な伸縮可能な機構よりも迅速に展開する、完全に伸ばされた上下方向形態を有するものである。
【0006】
本開示の別の観点によれば、光源を持ち上げるのに使用する折り畳み式塔システムが開示される。折り畳み式塔システムは、第１の端部と第２の端部とを有する固定式基部と、第１の端部と第２の端部とを有する下方リフトアームであって、下方リフトアームの第１の端部は基部に連結されているものである、下方リフトアームと、基部及び下方リフトアームに取り付けられたアクチュエータと、第１の端部と第２の端部とを有する上方リフトアームであって、第１の端部はそれに光源を設置するように適合されているものである、上方リフトアームと、下方リフトアームの第２の端部と上方リフトアームの第２の端部とを互いに対して回転するように連結する４棒リンク機構とを含む。いくつかの実施形態では、ピンアセンブリが固定式基部と下方リフトアームとを枢動自在に連結するものであり、またアクチュエータの他方の端部は下方リフトアームに枢動自在に連結することができる。基部及び下方リフトアームに対するアクチュエータの角度を調整するように適合された調整機構を含むことができる。固定式基部と下方及び上方リフトアームは、引込められた形態にあるとき、互いに水平方向に平行に配置することができる。下方及び上方リフトアームは、上下方向に伸ばされた形態にあるとき、基部に対して上下方向に垂直に配置することができる。さらに、基部及び上方リフトアームに回転自在に連結された１若しくはそれ以上の支持支柱を含むことができる。１若しくはそれ以上の支持支柱は、折り畳み式塔システムの対向する側に配置される第１の支持支柱及び第２の支持支柱を有することができる。第１の支持支柱は、基部の一方の側に回転自在に連結された第１の玉継手と、４棒リンク機構の上方リ
フトアームの一方の側に回転自在に連結された第２の玉継手とを有することができる。第２の支持支柱は、基部の対向する側に回転自在に連結された第１の玉継手と、４棒リンク機構の上方リフトアームの対向する側に回転自在に連結された第２の玉継手とを有することができる。４棒リンク機構はまた、少なくとも１つのリフトリンクと、下方及び上方リフトアームに回転自在に連結されたナックルとを有することができる。ナックルは、上方仕切り壁及び下方仕切り壁によって連結された第１の側壁及び第２の側壁をさらに含むことができる。上方及び下方仕切り壁は折り畳み式塔システムの過回転を防止するように適合されている。基部に取り付けられた１若しくはそれ以上のバネ要素を含むこともでき、これは基部と下方リフトアームとの間において前負荷継手を提供する。さらに、上方リフトアームに取り付けられた１若しくはそれ以上のバネ要素を含むことができ、これは上方リフトアームと４棒リンク機構との間において前負荷継手を提供する。さらに、灯箱は上方リフトアームに設置することができる。いくつかの実施形態では、第１の支持支柱は基部及び上方リフトアームの一方の側に回転自在に連結され、第２の支持支柱は基部及び上方リフトアームの対向する側に回転自在に連結されている。いくつかの実施形態では、折り畳み式塔灯システムは機械的なケーブルを含むものであり、機械的なケーブルの一方の端部はプーリを通して上方リフトアーム内に入れ子にされた第２の角管に取り付けられ且つ機械的なケーブルの他方の端部は固定式基部に取り付けられているものであり、第２の角管は４棒リンク機構が基部から引き離されるときに伸びるように構成されている。
フトアームの一方の側に回転自在に連結された第２の玉継手とを有することができる。第２の支持支柱は、基部の対向する側に回転自在に連結された第１の玉継手と、４棒リンク機構の上方リフトアームの対向する側に回転自在に連結された第２の玉継手とを有することができる。４棒リンク機構はまた、少なくとも１つのリフトリンクと、下方及び上方リフトアームに回転自在に連結されたナックルとを有することができる。ナックルは、上方仕切り壁及び下方仕切り壁によって連結された第１の側壁及び第２の側壁をさらに含むことができる。上方及び下方仕切り壁は折り畳み式塔システムの過回転を防止するように適合されている。基部に取り付けられた１若しくはそれ以上のバネ要素を含むこともでき、これは基部と下方リフトアームとの間において前負荷継手を提供する。さらに、上方リフトアームに取り付けられた１若しくはそれ以上のバネ要素を含むことができ、これは上方リフトアームと４棒リンク機構との間において前負荷継手を提供する。さらに、灯箱は上方リフトアームに設置することができる。いくつかの実施形態では、第１の支持支柱は基部及び上方リフトアームの一方の側に回転自在に連結され、第２の支持支柱は基部及び上方リフトアームの対向する側に回転自在に連結されている。いくつかの実施形態では、折り畳み式塔灯システムは機械的なケーブルを含むものであり、機械的なケーブルの一方の端部はプーリを通して上方リフトアーム内に入れ子にされた第２の角管に取り付けられ且つ機械的なケーブルの他方の端部は固定式基部に取り付けられているものであり、第２の角管は４棒リンク機構が基部から引き離されるときに伸びるように構成されている。
【0007】
本開示の別の観点によれば、光源を持ち上げるための折り畳み式塔システムが開示される。折り畳み式照明塔システムは、第１の端部と第２の端部とを有する固定式基部と、第１の端部と第２の端部とを有する下方リフトアームであって、下方リフトアームの第１の端部は基部に連結されているものである、下方リフトアームとを含む。アクチュエータが基部及び下方リフトアームに取り付けられているものであり、当該アクチュエータの一方の端部は基部に取り付けられ、当該アクチュエータの他方の端部は下方リフトアームに枢動自在に連結されている。折り畳み式照明塔システムは、第１の端部と第２の端部とを有する上方リフトアームであって、第１の端部はそれに光源を設置するように適合されているものである、上方リフトアームと、下方リフトアームの第２の端部と上方リフトアームの第２の端部とを互いに対して回転するように連結する４棒リンク機構とをさらに含む。調整機構が基部及び下方リフトアームに対してアクチュエータの角度を調整するように適合されている。少なくとも２つの支持支柱が基部及び上方リフトアームに回転自在に連結されており、当該少なくとも２つの支持支柱は折り畳み式塔システムの対向する側に配置された第１の支持支柱と第２の支持支柱とを含む。１若しくはそれ以上のバネ要素は、上方リフトアームに取り付けられて、上方リフトアームと４棒リンク機構との間において前負荷継手を提供する。
【0008】
本開示のさらに別の観点によれば、光源を持ち上げるためのプロセスであって、固定式基部と、下方リフトアームと、アクチュエータと、上方リフトアームと、上方リフトアームに設置された灯箱と、下方リフトアームと上方リフトアームとを回転自在に連結する４棒リンク機構とを有する折り畳み式塔システムを提供する工程を含むプロセスが開示される。アクチュエータによって下方アームに力が加えられる。下方アームは基部に対して回転されて上下方向に伸ばされた形態になる。上方リフトアームは４棒リンク機構により回転されて上下方向に伸ばされた形態になる。いくつかの実施形態では、アクチュエータは下方リフトアームに直線力を加え、上方リフトアームの回転は直線力を角回転に変えることをさらに含む。下方及び上方リフトアームは引込められた形態から上下方向に伸ばされた形態に持ち上げられることができ、基部と下方及び上方リフトアームは引込められた形態にあるとき、互いに水平方向に平行に配置されるものであり、下方及び上方リフトアームは上下方向に伸ばされた形態にあるとき、基部に対して垂直に配置されるものである。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
折り畳み式塔灯用の典型的なリフトシステムは、塔灯の完全な上下方向延伸を達成するために２つのアクチュエータの使用に依存している。具体的には、照明ツリーが取り付けられるリフトアームを持ち上げるのに第１のアクチュエータが使用される。その後、前記照明ツリーを持ち上げるのに第２のアクチュエータが使用される。
【0011】
対照的に、本開示による例示的な折り畳み式塔灯アセンブリは、４棒リンク機構を利用するものであり、これは１つのアクチュエータを使用することにより塔灯の完全な上下方向延伸を可能にする。例示的な塔は一般的に、基部と、下方リフトアームと、上方リフトアームとを含む。塔の下方リフトアーム及び上方リフトアームの回転継手の近くでバネ要素が使用される。バネ要素は、継手に前負荷を加えるように作用するものであり、塔が広げられているとき／上下方向延伸プロセス中の遊び及び動きを除去するのに役立つ。上方及び下方リフトアームは、塔灯の複数の灯のための内部配線を簡易にするために内部通路を提供する中空管とすることができる。塔の追加的な構造支持は、２つの並列の末広状の支持材又は支柱からのものである。末広状の支柱の非直交の幾何学的配置に起因して、各支柱の両端部は、上下方向延伸中の塔の動きを可能にするために玉継手を備える。
【0012】
上述の通り、塔灯の完全な上下方向延伸を可能にするために４棒リンク機構を利用することが好ましい。本開示では、４棒リンク機構は、一般的に、下方及び上方リフトアームのそれぞれの一方の端部間に配置される。折り畳まれた又は引込められた形態では、塔の基部と下方及び上方リフトアームとは互いに水平方向に平行に配置されている。単一のアクチュエータ機構は塔の下方アームに直線力を加えるものであり、そして下方リフトアームを基部に対して回転できるようにするピンアセンブリの使用により、アクチュエータのその直線運動が下方リフトアームの角回転運動に変わる。４棒リンク機構は、アクチュエータピストンの直線の動きを４棒リンク機構の周りでの上方リフトアームの角回転に変えることができる。一般的に、下方及び上方リフトアームは、折り畳まれた形態におけるそれらの水平位置から、完全に伸ばされた上下方向の形態へと回転する。このプロセスを逆にして、下方及び上方リフトアームを折り畳まれた形態におけるそれらの水平位置に戻す。
【0013】
ここで、図１Ａ～１Ｃを見ると、例示的な折り畳み式塔灯１００が、折り畳まれた又は引込められた形態において図示されている。図５も引込められた形態にある例示的な折り畳み式塔灯を示す。折り畳み式塔灯１００の主要部品は、一般的に、基部１１０と、下方リフトアーム１４０と、リニアアクチュエータ１７０と、４棒リンク機構１９０と、上方リフトアーム２００と、１若しくはそれ以上の灯を含む灯箱２１６と、第１及び第２の並列の支持支柱２１８ａ及び２１８ｂとをそれぞれ含む。基部１１０は一般的に、設置面に対して固定されており、設定面上に基部が取り付けられ又は置かれ、設定面は地面又は車両若しくはトレーラなどの可搬装置を含む。基部１１０と下方リフトアーム１４０は一般的に支柱ピンアセンブリ１６０によって互いに枢動自在に連結されている。リニアアクチュエータ１７０の一方の端部は基部１１０に取り付けられ、アクチュエータの他方の端部は下方リフトアーム１４０に枢動自在に連結されている。具体的には、アクチュエータ１７０は、フランジ部分１５２の一方の端部において、アクチュエータ・ピン・アセンブリ１５６を介して下方リフトアーム１４０に枢動自在に連結されている。フランジ部分１５２は一般的に、下方リフトアーム１４０から上方に延在してアクチュエータ１７０を受け入れ、且つ下方リフトアームと基部１１０との間に斜めに配置される。さらに、フランジ部分１５２の他方の端部において及びその脚部分１６６に隣接して、下方リフトアーム１４０は支柱ピンアセンブリ１６０を介して基部１１０に枢動自在に連結されている。下方リフトアーム１４０及び上方リフトアーム２００は４棒リンク機構１９０により互いに回転自在に連結されている。
【0014】
引込められた形態にあるとき、基部１１０と下方及び上方リフトアーム１４０、２００は互いに水平方向に平行に配置される。下方リフトアーム１４０は一般的に、基部１１０のチャンネル部分（図２Ａの１２２）内にも置かれる。アクチュエータ１７０も一般的に、下方リフトアーム１４０の開放した中央セクション（図３の１５０）内に配置される。上下方向に伸ばされた形態にあるとき、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、下方及び上方リフトアーム１４０、２００は、基部１１０に対して上下方向に垂直に配置される。
【0015】
４棒リンク機構は、一般的に参照符号１９０で示されており、下方及び上方リフトアーム１４０、２００を互いに回転させるように連結するよう適合されている。上述の通り、アクチュエータ１７０は下方リフトアーム１４０に直線力を加え、４棒リンク機構１９０は水平の折り畳まれた形態から上下方向に伸ばされた形態への上方リフトアーム２００の角回転を可能にする。さらに、図１Ａ～１Ｃに図示され且つ図５に示される収縮された形態にあるとき、４棒リンク機構１９０は、折り畳まれた塔の高さＨを規定する。４棒リンク機構１９０は、下方支柱ピンアセンブリ１６４、上方支柱ピンアセンブリ２０４、上方リンク・ピン・アセンブリ１９８、及び下方リンク・ピン・アセンブリ１９２のそれぞれによって規定される４つの主要継手Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤを含む。ピンアセンブリ１６４、２０４、１９８、及び１９２は、例えば、ブシュ、軸受、ワッシャ、止め輪など、回転自在な継手又はヒンジを生じるのに有用であることが当業者に公知の様々な他の構成部品をさらに含むことができる。下方及び上方支柱ピンアセンブリ１６４、２０４は、同様にリンクＡＢとして示すナックル部品１８８を介して連結されている。ナックル部品１８８は、ナックルが下方及び上方リフトアーム１４０、２００の左側及び右側の両方に適合できるようにする２つの側壁（図４の１８９及び１９１）を含み、ＡＢリンクが塔の両側に設けられるようにする。下方及び上方リンク・ピン・アセンブリ１９２、１９８は、左側及び右側リフトリンク１９４ａ、１９４ｂを介して連結され、リンクＤＣが塔の両側に設けられるようにする。
【0016】
例示的な折り畳み式照明は、それぞれ塔の片側に置かれた第１及び第２の並列の支持支柱２１８ａ及び２１８ｂをさらに含む。折り畳まれた形態にあるとき、支持支柱２１８ａ及び２１８ｂは、基部１１０と上方リフトアーム２００との間に斜めに延在し、それらに対して回転自在に連結されている。支持支柱２１８ａ及び２１８ｂの斜めの向きは一般的に、アクチュエータ１７０の斜めの向きとは反対向きである。さらに、各支持支柱２１８ａ、２１８ｂは、上方リフトアーム２００におけるそのそれぞれの連結点から、基部１１０に置かれたそれぞれのアンカー１１８、１２０まで外向きに末広になっている。具体的には、第１の並列の支柱２１８ａは第１の端部２２０ａ及び第２の端部２２２ａを有し、各端部はそれぞれの玉継手２２４ａ及び２２６ａを含む。玉継手２２４ａは第２のサイドアンカー１２０に回転自在に取り付けられ、玉継手２２６ａは隣接する継手Ｂをナックル１８８の側壁１９１（図４）に回転自在に取り付ける。第２の並列の支柱２１８ｂは、第１の端部２２０ｂ及び第２の端部２２２ｂとを有し、各端部は、それぞれの玉継手２２４ｂ及び２２６ｂを含む。玉継手２２４ｂは第１のサイドアンカー１１８に回転自在に取り付けられ、玉継手２２６ｂは、隣接する継手Ｂをナックル１８８の側壁１９３（図４）に回転自在に取り付ける。支持支柱２１８ａ、２１８ｂは、支持支柱が非直交の向きにあるにもかかわらず回転運動を可能にすることに加えて、図６Ａ及び図６Ｂに示すような上下方向に伸ばされた形態にあるとき、折り畳み式塔に追加的な構造支持を追加する。
【0017】
ここで、図２Ａ～２Ｂ及び図３Ａ～３Ｃを参照して説明すると、例示的な折り畳み式照明塔の基部１１０及び下方リフティングアーム１４０の追加的な特徴が図示されている。基部１１０はＴ字形状を有するものとして示されており、Ｔ字形状の上部１１２は第１の側部１１４と第２の側部１１６とを有する。第１の側部１１４は第２の支持支柱２１８ｂの玉継手２２４ｂを受け入れるように適合されたアンカー１１８を含む。第２の側部１１６は第１の支持支柱２１８ａの玉継手２２４ａを受け入れるように適合されたアンカー１２０を含む。
【0018】
任意選択的に、第１及び第２の並列の支柱支持材２１８ａ及び２１８ｂは支柱を動かすことにより長さを調整可能である。図１Ａは、各支柱の端部に薄ナットが取り付けられている並列の支柱のネジ付き調整継手２２８ａ及び２２８ｂを示す。より詳細には、調整継手２２８ａ及び２２８ｂは、右ネジ及び左ネジ（図示せず）を有し、それに応じて回転して支柱の長さを増減できるようにする。支柱の長さ調整は、伸ばされた位置における上方リフトアーム２００の角度を調整して基部１１０との垂直を達成可能にする。
【0019】
また基部１１０は中心に置かれたチャンネル部分１２２を含み、これは第１の端部１２４と第２の端部１２６との間に延在する。チャンネル１２２は、第１の側壁１２８と第２の側壁１３０との間に配置され、一般的に、塔が引込められた形態にあるとき、第１の側壁と第２の側壁との間に下方リフトアーム１４０を受け入れるようなサイズにされる。収容孔１３２ａ及び１３２ｂは、第１及び第２の側壁１２８、１３０のそれぞれに基部１１０の第２の端部１２６の近くで配置され、アクチュエータ・テイル・ピン１８２を受け入れるように適合されている。アクチュエータ１７０のテイル端部１７４は、アクチュエータのテイル端部を枢動ブロック１３６に枢動自在に連結するために、テイルピン１８２を受け入れる収容孔１８４を含む。枢動ブロック１３６は、基部１１０の第２の端部１２６において取り付けられ、同様に基部の第２の端部に取り付けられた調整機構１３８の一部として含まれる。調整機構１３８は、基部１１０及び下方リフトアーム１４０に対してアクチュエータ１７０を所望の角度に調整するように適合されている。或いは、アクチュエータの角度調整は、アクチュエータ１７０の端部１７６に取り付けられた調整可能なクレビス又は同様の装置によって達成することができる。収容孔１３２ｃ及び１３２ｄも、第１及び第２の側壁１２８、１３０のそれぞれに配置され、且つ基部１１０の第１の端部１２４の近くに置かれる。収容孔１３２ｃ及び１３２ｄは、下方リフトアーム１４０を基部１１０に枢動自在に連結する支柱ピンアセンブリ１６０を受け入れるように適合されている。
【0020】
基部１１０は、第１の側壁１２８と第２の側壁１３０との間のチャンネル１２２内の中心に配置された１若しくはそれ以上のバネ要素１３４をさらに含む。バネ要素１３４は、一般的に、第１の端部１２４と収容孔１３２ｃ及び１３２ｄとの間の箇所でチャンネル１２２に取り付けられ、塔が、図６Ａ及び図６Ｂに示す完全に伸ばされた上下方向形態にあるとき、下方リフト塔１４０のフランジ１５２の脚部分１６６が１若しくはそれ以上のバネ要素に当接して係合するようにする。この点に関して、下方リフトアーム１４０を基部１１０に枢動自在に連結する、支柱ピンアセンブリ１６０によって形成された継手又はヒンジは、脚１６６によるバネ要素１３４の圧縮に関して、前負荷継手又はヒンジであるとみなされる。前負荷継手を提供するための１若しくはそれ以上のバネ要素１３４の使用は、有利には、アクチュエータが下方リフトアームをその引込められた形態からその伸ばされた形態まで動かすときに下方リフトアーム１４０の遊び及び動きを除去し、それにより既存の折り畳み式塔と比較して塔の安定性を高める。
【0021】
図３Ａ～３Ｃに示すような下方リフトアーム１４０の追加的な特徴は、第１の端部１４２と、第２の端部１４４と、第１のサイドアーム１４６と、第２のサイドアーム１４８とを含む。第１及び第２のサイドアーム１４６、１４８は、第２の端部の枢動ブロック１４９及びフランジ部分１５２の外側に取り付けられ、開放した中央セクション１５０を規定する。アクチュエータ１７０は、一般的に、開放した中央セクション１５０に配置される。特に図３Ｂに示すように、サイドアーム１４６、１４８は、中空管又はチャンネルであり、関連の灯箱又は他の装置の単純な内部配線のための内部通路を提供する。フランジ部分１５２、脚１６６、及び下方支柱ピンアセンブリ１６０のための収容孔１５８は、一般的に、下方リフトアーム１４０の第１の端部１４２の近くに配置される。フランジ部分１５２は、アクチュエータ・ピン・アセンブリ１５６を受け入れるための収容孔１５４を含む。支柱ピン収容孔１５８は、アクチュエータピン収容孔１５４の下方及び後ろ側に（すなわち第１の端部１４２の方に向かって）位置決めされ、且つ第１及び第２のサイドアーム１４６、１４８及び脚１６６を貫通して配置される。アクチュエータピン収容孔１５４は、支柱ピン収容孔１５８の上方及び前側に（すなわち第２の端部１４４の方に向かって）位置決めされ、且つフランジ１５２の隆起部分の側面を貫通して配置される。アクチュエータの前端部１７２は一般的にシリンダー又はピストン１７６を含むものであり、これはアクチュエータ・ピン・アセンブリ１５６を収容する孔１７８を含み、それによりアクチュエータの前端部を下方リフトアーム１４０のフランジ１５２に枢動自在に連結する。
【0022】
下方リフトアーム１４０の第２の端部１４４は一般的に枢動ブロック１４９を含み、この枢動ブロックは、収容孔１６２を有して、下方リフトアームをナックル１８８の下方収容孔１９３に枢動自在に連結するために支柱ピンアセンブリ（図４の１６４）を受け入れる。この枢動自在な連結は、４棒リンク機構１９０において継手Ａとしても示されている。第２の端部１４４の枢動ブロック１４９は、リフトリンク１９４ａ、１９４ｂを下方リフトアームに枢動自在に連結するためのリンク・ピン・アセンブリ（図４の１９２）を受け入れるためのピンブロック１６８も含む。この枢動自在な連結は、４棒リンク機構１９０において継手Ｄとしても示されている。ピンブロック１６８は、収容孔１６２の上方及び後ろ側に（すなわち第１の端部１４２の方に向かって）位置決めされ、枢動ブロック１４９の上面に配置される。収容孔１６２は、ピンブロック１６８の下方及び前側に（すなわち第２の端部１４４の方に向かって）位置決めされ、枢動ブロック１４９の側面を貫通して配置される。
【0023】
ここで、図４を参照して説明すると、４棒リンク機構１９０及び上方リフトアーム２００の追加的な詳細が図示されている。上方リフトアーム２００は、第１の端部２０６及び第２の端部２０８を有する矩形の管又はチャンネル部材である。上方リフトアーム２００の中空の内部部分は内部配線のための内部通路を提供するものであり、内部配線は、下方リフトアーム１４０ｂの中空のアーム部材１４６及び１４８から続いており、灯箱（図１Ａの２１６）に連結されている。上方リフトアーム２００の第１の端部２０６はそれに灯箱２１６を設置するように適合されている。
【0024】
上方リフトアーム２００の第２の端部２０８において、孔２０２は、支柱ピンアセンブリ２０４を受け入れるように適合され、それにより上方リフトアームをナックル１８８の上方収容孔１９５に枢動自在に連結する。この枢動自在な連結は４棒リンク機構１９０において継手Ｂとしても示されている。第２の端部２０８は、リフトリンク１９４ａ、１９４ｂを上方リフトアーム２００に枢動自在に連結するためのリンク・ピン・アセンブリ１９８を受け入れるためのピンブロック１９６も含む。この枢動自在な連結は４棒リンク機構１９０において継手Ｃとしても示されている。ピンブロック１９６は、収容孔２０２の上方及び前側に（すなわち第２の端部２０８の方に向かって）位置決めされ、上方リフトアーム２００の上面に配置される。収容孔２０２は、ピンブロック１６８の下方及び後ろ側に（すなわち第１の端部２０６の方に向かって）位置決めされ、上方リフトアーム２００の側面を貫通して配置される。
【0025】
上方リフトアーム２００は、第２の端部２０８に１若しくはそれ以上のバネ要素２１０をさらに含み、これらは一般的にピンブロック１９６が置かれる上面に対向する上方リフトアームの下面に取り付けられる。塔が図６Ａ及び図６Ｂに示す完全に伸ばされた上下方向形態にあるとき、１若しくはそれ以上のバネ要素２１０はナックル１８８の上方仕切り壁１９９に当接して係合する。この点に関して、上方リフトアーム２００を下方リフトアーム１４０及びナックル１８８にそれぞれ枢動自在に連結する、上方支柱ピン２０４及び上方リンクピン１９８によって形成された継手又はヒンジは、上方仕切り壁１９９による１若しくはそれ以上のバネ要素２１０の圧縮に関して、前負荷継手又はヒンジであるとみなされる。前負荷継手を提供するための１若しくはそれ以上のバネ要素２１０の使用は有利には、４棒リンク機構１９０が上方リフトアームをその引込められた形態からその伸ばされた形態に動かすとき、上方リフトアーム２００の遊び及び動きを除去し、それにより既存の折り畳み式塔と比べて塔の安定性を高める。エンドキャップ２１２が第２の端部２０８に提供され、上方リフトアーム２００の中空管部分の内部通路に嵌るように適合されている。この点に関して、エンドキャップ２１２はまた封止の機能を果たして上方リフトアーム２００の内部通路内に置かれるいずれの内部配線を保護する。
【0026】
ナックル１８８は下方仕切り壁１９７も含み、これは上方仕切り壁１９９と一緒にナックルの両方の側壁１８９及び１９１を連結する。下方及び上方仕切り壁１９７、１９９は、一般的に平行な平面に沿って配置されるが、ナックル１８８上の異なる箇所に位置決めされる。具体的には、仕切り壁１９７は下方収容孔１９３の近くに位置決めされ、仕切り壁１９９は上方収容孔１９５の近くに位置決めされる。側壁１８９、１９１を連結することに加え、下方及び上方仕切り壁１９７、１９９はまた、塔の過回転を防止するように適合されている。例えば、過回転は塔がその引込められた形態からその伸ばされた上下方向形態に動くとき、又は塔を使用する間、風などの外力から発生する。
【0027】
４棒リンク機構のナックル１８８は、一般的に、展開中、固定式基部１１０から離れるように移動する。そのため、任意選択的に、機械的なケーブル３０２の一方の端部は、プーリ３０４を通して、上方要素の管２００内に入れ子にされた第２の（又は複数の）角管３０６に取り付けられる。図７、図８Ａ、図８Ｂを参照されたい。機械的なケーブル３０２の他方の端部は、基部１１０に取り付けられる。ケーブル３０２は銘板３０８の後ろ側に延びる。ケーブル３０２はナックル１８８を通して基部取り付け点３１０まで送られる。ケーブル３０２は、複数の管３０６間において外管２００の上部にある追加的なプーリ（図示せず）まで延びる。その後、ケーブル３０２は、複数の管において内管３０６の底部にある固定点まで下方に戻るように延びる。これにより、ナックル１８８が基部１１０から引き離されるとき、内管３０６を強制的に伸ばすようにする。４棒リンク機構と基部との相対的な動きにより、展開中、１つ又は複数の新しい内管３０６を上方管２００から上方に延在させる。その後、１つ又は複数の新しい管３０６は、例えば、１つ又は複数の新しい管を既存の管２００に取り付ける機械バネ（図示せず）によって引込められる。この手法の利点は、既存の機構と同じ機械的フットプリント内において、ペイロード３１２についてより高く上昇された高さを達成することである。ペイロード３１２は、１つ又は複数の新しい管３０６に取り付けられる。そうでなければ、フットプリントは、より高く上昇された高さを達成するために拡大される必要がある。さらに、基部フットプリントは、入れ子式管の特徴を追加するために変更しない。例えば、この手法は、２．０メートルの高さのマストが同じフットプリント内で２．６５メートルまで伸びることができるようにする。この実施形態は、１つの入れ子式管によって説明しているが、複数の管を入れ子式にでき、及びより高い高さを達成するためにケーブルを駆動できる。
【0028】
図１Ｃに戻って説明すると、上方リフトアーム２００は、その第１の端部２０６と第２の端部２０８との間で測定されるような全長Ｌｕ、及び幅Ｗｕを有する。４棒リンク機構１９０の継手Ｂは、上方リフトアームの第１の端部２０６から全長Ｌｕ未満の距離ＤＢで離間している。引込められた形態では、アクチュエータ１７０は長さＬｕ及びＤＢ未満の長さＬａにわたって延在する。いくつかの具体的な実施形態では、全長Ｌｕは約４０インチ（約１０１．６ｃｍ）であり、継手Ｂの距離ＤＢは約３４インチ（約８６．３６ｃｍ）であり、及びアクチュエータの長さＬａは、約２５インチ（約６３．５ｃｍ）である。さらに、図１Ａに図示するような収縮された形態にあるとき、４棒リンク機構１９０は高さＨを規定する。特定の実施形態では、高さＨは約１２インチ（約３０．４８ｃｍ）である。しかしながら、例示的な折り畳み式塔の上述の構成部品は、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の所望の寸法を有することができることを理解すべきである。
【0029】
これに限定されるものではないが、基部１１０と、下方リフトアーム１４０と、リニアアクチュエータ１７０と、４棒リンク機構１９０と、上方リフトアーム２００と、１若しくはそれ以上の灯を含む灯箱２１６と、第１及び第２の並列の支持支柱２１８ａ及び２１８ｂとの主要部品を含む、本明細書で説明する例示的な折り畳み式塔灯の構成部品は、当業者に公知の任意の好適な材料から作製することができる。例えば、例示的な折り畳み式照明塔の様々な構成部品は、所望の適切な構造強度、耐久性、信頼性などを提供する任意の材料から作製することができる。そのような材料は、これに限定されるものではないが、金属、合金、プラスチック及び他のポリマー、木材などを含む。
【0030】
本明細書で説明する例示的な折り畳み式照明塔は、既存のシステムで一般的に実施されているような２つのアクチュエータを使用するのとは対照的に、有利には、下方及び上方リフトアームの完全に伸ばされた上下方向の形態を達成するために４棒リンク機構を利用する。４棒リンク機構は、アクチュエータよりも比較的簡単に且つより安価に製造でき、総合的な用途で既存の塔灯システムよりも安価にする。さらに、４棒リンク機構は、２つのアクチュエータの使用に依存する従来の設計と比較して展開時間の短縮を達成し、これは、時間的制約のある用途に利益をもたらす。さらに、４棒リンク機構は、純粋に機械的なものであり、追加的なアクチュエータからの漏れのリスクを排除する。
【0031】
さらに、前負荷バネ継手の使用は、公知の照明塔と比べてより高い安定性を可能にし、監視などのいくつかの用途に利益をもたらす。さらに、例示的な折り畳み式塔におけるヒンジ又は継手は、全て摺動とは対照的に回転自在であり、単純なパワーアップ、パワーダウン操作を可能にし、これは、氷又は他の汚染物質によって引き起こされた複雑な事態をより許容できる。
【0032】
さらに、例示的な本実施形態は、アンテナ、監視機器、及び他のペイロードを持ち上げるためなど、他の同様の用途にも適していることを理解されたい。
【0033】
好ましい実施形態を参照して例示的な実施形態を説明した。先の詳細な説明を読み理解することで修正形態及び代替形態が他者に想到されることは明らかである。それらが添付の特許請求の範囲又はそれらの均等物の範囲内に入る限り、例示的な実施形態は、全てのそのような修正形態例及び代替形態を含むとみなされるものとする。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】