JP2006109534A

JP2006109534A - 回動接続装置

Info

Publication number: JP2006109534A
Application number: JP2004288455A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Araki; 和俊荒木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】固定部材と回動部材を接続するフレキシブルケーブルの耐久性を高める。
【解決手段】回動接続装置１０３を固定ホルダ１２０と回動ホルダ１２１で構成し、回動ホルダ１２１の回動部材１２６に、巻取り部材３０３を設けて、フレキシブルケーブルの一端１２８を固定し、さらにその巻取り部材３０３の外壁に添って引き出してから曲げ返して他端１３０を固定部材１２３に固定するように構成すると共に、固定部材１２３に、巻取り部材３０３の外壁に略１８０度に亘って対向するように規制部材１２５を設けて、フレキシブルケーブルの位置を規制するように構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、基台に対して回動可能に取付けられる監視カメラ等に、基台側からフレキシブルケーブルを介して、電源を供給しかつ信号の授受を行うためのフレキシブルケーブル配線構造に関し、特にフレキシブルケーブルに与えるストレスを低減させることを可能にした回動接続装置に関する。

監視カメラにおいては、例えばカメラ本体を取付け体に対して水平方向及び垂直方向に所定角度回動可能に取付け、ケーブルによってカメラ本体に電源を供給すると共に、撮影した映像信号を受け取り、さらに遠隔操作で撮影方向／角度を調整するための制御信号を送るように構成されるのが一般である。

取付け体に対して、カメラ本体が撮影方向を変えるべく回動するため、ケーブルとしては、フレキシブルケーブルが適用され、その撓みによってカメラ本体が回動することによる取付け体に対する角度あるいは距離の変移を吸収するようにしている。

このように、回動する装置と、取付け体側とを撓ませたフレキシブルケーブルで接続する場合、装置の回動によってフレキシブルケーブルの撓みの形状が変形して、ケーブルが同一箇所で曲がったり伸びたりする屈曲動作をすることがある。

その場合、フレキシブルケーブルにはその箇所で大きなストレスが発生することになり、長期間使用した場合には、その屈曲動作によってフレキシブルケーブルが断線してしまうというような事故が発生する虞がある。

従来、フラットケーブルを用いた配線装置として、数多くの提案がなされており、例えば特許文献１には、Ｕ字状に湾曲させたフレキシブルケーブルで固定体と回動体を接続して、回動時に回動方向に負荷がかからないようにした配線機構の発明が開示されている。

この特許文献１に記載された発明では、負荷の低減は可能ではあるが、フレキシブルケーブルのＵ字状湾曲部分を、その形状のまま確保することが難しく、屈曲動作が発生することもあり得るものであり、断線事故を誘発するという問題を有している。
特開２００２−１５２９６０号公報

以上のように、従来、回動装置と、取付け体間をフレキシブルケーブルで接続する際にケーブルの耐久性を考慮した提案はなされておらず、その実現が強く要望されている。

本発明は、以上の点に対処してなされたものであり、回動装置と、取付け体間を接続するフレキシブルケーブルが、常に同じ曲率で曲げられ、かつその曲げられた位置が移動するようにフレキシブルケーブルの位置を規制し、フレキシブルケーブルが同一箇所で屈曲動作をすることのないようにして、フレキシブルケーブルの耐久性を高めた回動接続装置を提供することを目的とする。

本発明の回動接続装置は、固定部材と、外側壁断面が所定径の円形状に形成され、その外側壁に第１のガイド面が設けられた第１のガイド部材及び内側壁断面が前記第１のガイド部材より径大の円形状に形成され、その内側壁に第２のガイド面が設けられ前記第１のガイド部材と略同心状に配置された第２のガイド部材を有し、前記固定部材に対して回動可能に取付けられた回動部材と、一端が前記第１のガイド部のガイド面に接するように固定されると共に当該第１のガイド面の一方の周方向に引き出されてから逆の周方向に曲げ返されて前記第２のガイド面に所定距離接するように引き回されて前記固定部材に固定されるフレキシブルケーブルと、前記第１のガイド部材の第１のガイド面の少なくとも一部に対向するように前記固定部材に設けられた規制部材と、を具備したことを特徴とする。

また、本発明の回動接続装置は、内側壁断面が所定径の円形状に形成され、その内側壁に第１のガイド面が設けられた第１のガイド部材を有する固定部材と、外側壁断面が前記第１のガイド面より径小の円形状に形成され、その外側壁に第２のガイド面が設けられた第２のガイド部材を有し、当該第２のガイド部材が前記第１のガイド部材と略同心状になるように前記固定部材に回動可能に取付けられた回動部材と、一端が前記第１のガイド部のガイド面に接するように固定されると共に当該第１のガイド面の一方の周方向に引き出されてから逆の周方向に曲げ返されて前記第２のガイド面に所定距離接するように引き回されて前記第２のガイド面に固定されるフレキシブルケーブルと、前記第１のガイド部材の第１のガイド面の少なくとも一部に対向するように前記固定部材に設けられた規制部材と、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、フレキシブルケーブルが同一箇所で屈曲動作をすることがないので、断線する虞を高い確率で排除することができるものである。

以下、図面を参照して、この発明の回動接続装置を詳細に説明する。

図１は、この発明を監視カメラ装置に適用した実施の形態を一部分解して示す斜視図であり、図２は、図１に分解して示した装置を組立てた状態で示す図である。

図１において、監視カメラ装置１００は、カメラユニット１０１と、このカメラユニット１０１が取付けられるベース１０２と、カメラユニット１０１とベース１０２とを接続する、本発明に係る回動接続装置１０３で構成されている。

カメラユニット１０１は、内部に光学系と固体撮像素子及び固体撮像素子の駆動回路及び撮像信号の処理回路を含む筐体で構成されたカメラ本体１０４と、このカメラ本体１０４を、その仰角を調整可能に支持するブラケット１０５と仰角調整機構１０６で構成される。

ブラケット１０５は、底板１０７とこの底板１０７の端部が垂直方向に折曲されて形成された一対の側板１０８，１０８で構成され、カメラ本体１０４が側板１０８，１０８間に軸１０９で垂直方向に回動自在に支持されている。

仰角調整機構１０６は、軸１０９に固定されたプーリ部材１１０と、一方の側板１０８に取付けられたモータ１１１と、モータ１１１の回転軸とプーリ部材１１０を結合するタイミングベルト１１２で構成される。モータ１１１を回転させることにより、タイミングベルト１１２を介してプーリ部材１１０が回転してカメラ本体１０４の仰角の調整が実行される。図２においては、仰角０度（カメラ本体１０１の光学系の光軸が水平面と平行）である状態を示している。

さらにカメラ本体１０４には、回路基板１１３が設けられ、後述するフレキシブルケーブルに接続されると共に、モータ１１１に駆動信号を供給するために図示しない電線で接続されている。

ベース１０２は、水平面を有する取付け部材１１４と、この取付け部材１１４に垂直方向に植設され、カメラユニット１０１及び後述する回動接続装置１０３の回転ホルダを回動自在に支持するシャフト１１５と、カメラユニット１０１の水平角度調整機構１１６とで構成されている。

水平角度調整機構１１６は、取付け部材１１４の反対面に固定されたモータ１１７と、取付け部材１１４の表面から突出するように配置されたモータ１１７の回転軸１１８と、この回転軸１１８の回転を後述する回動ホルダに伝達するタイミングベルト１１９（図２参照）で構成される。

モータ１１７の回転が回転軸１１８からタイミングベルト１１９を介して回動ホルダに伝達されることで、カメラユニット１０１の水平方向の撮影角度が調整される。この目的のため、モータ１１７は図示しない回路基板に接続されている。図２は、水平角度が基準角度（０度）に調整されている状態を示す。

次に、本発明に係る回動接続装置１０３の構成について説明する。

回動接続装置１０３は、取付け部材１１４の表面に固定される固定ホルダ１２０と、カメラユニット１０１のブラケット１０５の底板１０７の裏面に固定され、カメラユニット１０１と共に水平方向に回動する回動ホルダ１２１で構成される。固定ホルダ１２０と回動ホルダ１２１によってフレキシブルケーブル１２２が内部に保持される。

固定ホルダ１２０は、表面にフレキシブルケーブル１２２の縁部分を保持する保持面を有した固定部材１２３で構成され、その中心部分にシャフト１１５が貫通可能な孔部１２４が形成され、さらにその孔部１２４の周囲に、所定径で略半円状に植設され、断面円弧状のガイド壁を有する規制部材１２５が形成されている。規制部材１２５は、フレキシブルケーブル１２２の位置を規制する働きをするものであるが詳細は後述する。

また、回動ホルダ１１２１は、規制部材１２５より径大の内壁を有する、固定ホルダ１２０方向に開口された円筒体形状の回動部材１２６で構成され、中心部分にシャフト１１５を回動自在に受ける軸受け部１２７が形成されている。

さらに、回動ホルダ１２１の回動部材１２６は、その内部の孔部１２７の周囲に、固定ホルダ１２０の規制部材１２５より径小な外側壁をする巻取り部材が形成されており、フレキシブルケーブル１２２はその一端１２８がこの巻取り部材に固定され、かつ中間部１２９において所定曲率でＵ字状に折り返され、回動部材１２６の内壁に接しながら所定距離引き回されてから、略直角に折り曲げられ、他端１３０で固定部材１２３にされている。

フレキシブルケーブル１２２の一端１２８は、巻取り部材に固定された位置で略直角に折り曲げられて軸方向にカメラユニット１０１側に延設され、カメラ本体１０４の回路基板１１３に接続される。さらに、フレキシブルケーブル１２０の他端１３０は、固定部材１２３に固定された位置からさらに延設され、図示しないベース１０２の回路基板に接続される。

図３、図４及び図５を用いて、本発明に係る回動接続装置１０３を詳細に説明する。

図３は、図２を一点鎖線２０１で切断して、矢印２０２方向から見た図であり、図１と同一構成部分に同一符号を付す。図３において、断面を間隔の荒い斜線３０１で示す部分が回動ホルダ１２１の回動部材１２６であり、断面を間隔の狭い斜線３０２で示す部分が固定ホルダ１２０の固定部材である。

回動部材１２６は、最も中心に近い部位にシャフト１１５の軸受け部１２７が形成され、さらにその外側に、巻取り部材３０３が形成されている。巻取り部材３０３には、切欠き部３０４が形成されており、さらに回動部材１２６には、この切欠き部３０４の位置に対応して、巻取り部材３０３の外壁から僅かに離れた位置に規制片３０５が設けられている。

フレキシブルケーブル１２２は、端部を、軸受け部１２７と巻取り部材３０３の間に位置するように、切欠き部３０４に面と平行な方向に挿入し、さらに、規制片３０５の内側を通るように折り曲げられて導出され、さらに自らの剛性（弾性）に抗して曲げ返されて、回動部材１２６の側壁の内面に接しつつ所定距離進んだ位置で、シャフト１１５の軸方向に延びるように折曲され、その折曲部分が、固定部材１２３に形成されたスリット３０６に挿入されることで、固定部材１２３に固定されることになる。

すなわち、図１で示した、一端１２８が、巻取り部材３０３の切欠き部３０４から導出される部位に相当し、中間部１２９が曲げ返された部分であり、他端１３０がスリット３０６に挿入される部位に相当するものである。

さて、図３に示すように、固定部材１２３の規制部材１２５は、巻取り部材３０３の外側に所定距離をおいて、略１８０度にわたって形成されるものであり、カメラユニット１０１が図２に示す位置（水平０度）にある場合には、切欠き部３０４とは反対側に位置するようになる。

この状態から、カメラユニット１０１を図２に示す状態から図中左方向に回動させると、図３に示す回動部材１２６が図中反時計方向に回動して、巻取り部材３０３がフレキシブルケーブル１２２をその外側面に巻き取るようになる。

このとき、巻取り部３０３による巻取りに応じて、フレキシブルケーブル１２２の曲げ返し部分（中間部１２９）は、他端１３０方向に移動していくが、フレキシブルケーブル１２２は、自らの剛性（弾性）によって、巻取り部材３０３の外壁と、回動部材１２６の外壁の内面に常に接するようになるため、曲げ返し部分（中間部１２９）の曲率は常に一定になるものである。

図４は、カメラユニット１０１が、図２の状態から、図中左方向におよそ１８０度回動した状態を、図３と同様に、矢印２０２方向から見た図である。フレキシブルケーブル１２２の曲げ返し部分（中間部１２９）は、同じ曲率を保ったまま、他端１３０側に移動し、端部１２８は、規制部材１２５の略中央部に位置するようになる。

図５は、さらにカメラユニット１０１を同方向に回動させて、図３の状態に対して略３６０度回動した状態を示すものである。フレキシブルケーブル１２２の曲げ返し部分（中間部１２９）は、同じ曲率を保ったまま、さらに他端１３０側に移動し、端部１２８は、図３と略同じ位置にきている。

以上のように、カメラユニット１０１が図２に示す状態から、図中左方向に回動する場合には、フレキシブルケーブル１２２が巻取り部材３０３に巻取られるため、その曲げ返し部分（中間部１２９）は、同じ曲率でスムーズに移動していくが、図４あるいは図５に示す状態から、カメラユニット１０１を逆方向に回動させた場合には、フレキシブルケーブル１２２が巻取り部材３０３から解き放たれる方向に力を受けるため、場合によってはフレキシブルケーブル１２２が巻取り部材３０３の外壁面から離れて、例えば図５に点線で示すように規制部材１２５方向に移動する事態が発生することも予測できる。

しかしながら、そのような状態になっても、フレキシブルケーブル１２２は、規制部材１２５によって位置を規制されるため、規制部材１２５に当接して、再び元の状態に戻って巻取り部材３０３の外壁に接触しつつ、徐々に解かれるようになる。

すなわち、図５に示す状態から逆方向にカメラユニット１０１が回動しても、実質的にフレキシブルケーブル１２２と巻取り部材１２５との接触を保持したまま、徐々に接触を解くようになるため、フレキシブルケーブル１２の曲げ返し部分（中間部１２９）を、その曲率を変えることなく、図３に示す状態に戻すことができる。

このため、フレキシブルケーブル１２２における、同一箇所での屈曲動作等、断線に繋がる動作の発生を防止でき、高い耐久性を保持することができるようになるものである。

さらに、回動部材１２６はその内壁が、フレキシブルケーブルに接しつつ回動するため、摩擦が発生することにより、規制部１２５と相俟ってフレキシブルケーブルの曲げ返し部分（中間部１２９）の形状を一定の曲率に保持する働きをするようになる。

以上のように本発明に係る回動接続装置によれば、装置を固定ホルダ１２０と回動ホルダ１２１で構成し、回動ホルダ１２１の回動部材１２６に、巻取り部材３０３を設けて、フレキシブルケーブルの一端１２８を固定し、さらにその巻取り部材３０３の外壁に添って引き出してから曲げ返して他端１３０を固定ホルダ１２１の固定部材１２３に固定するように構成すると共に、固定部材１２３に、巻取り部材３０３の外壁に略１８０度に亘って対向するように規制部材１２５を設けて、フレキシブルケーブルの位置を規制するように構成したので、フレキシブルケーブルの曲げ返し部を常に同じ曲率を保持したまま移動させること可能となり、フレキシブルケーブルの耐久性を高めることができるものである。

なお、本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、フレキシブルケーブル１２２を回動部材１２６の内壁に接触させながら引き回すように構成するものとして説明したが、この内壁を固定部材１２３側に設けるように構成することも可能である。その他、その趣旨を逸脱しない範囲で、実施態様を種々変形することが可能である。

本発明に係る回動接続装置を組み込んだ監視カメラにおいて、回動接続装置の構成を説明するために示す分解斜視図。回動接続装置を組み込んだ監視カメラにおいて、回動接続装置を組立てた状態で示す図。図２に示す装置の動作を説明するために、装置を水平方向に切断して示す横断面図。図２に示す装置の動作を説明するために、図３とは異なる動作状態にある装置を水平方向に切断して示す横断面図。図２に示す装置の動作を説明するために、図４とは異なる動作状態にある装置を水平方向に切断して示す横断面図。

符号の説明

１０１…カメラユニット
１０２…ベース
１０３…回動接続装置
１０４…カメラ本体
１０５…ブラケット
１０６…仰角調整機構
１０７…底板
１０８…側板
１０９…軸
１１０…プーリ部材
１１１，１１７…モータ
１１２，１１９…タイミングベルト
１１３…回路基板
１１４…取付け部材
１１５…シャフト
１１６…水平角度調整機構
１１８…回転軸
１２０…固定ホルダ
１２１…回動ホルダ
１２２…フレキシブルケーブル
１２３…固定部材
１２４…孔部
１２５…規制部材
１２６…回動部材
１２７…軸受け部
１２８…一端部
１２９…中間部
１３０…他端部
２０１…切断線
３０３…巻取り部材
３０４…切欠き部
３０５…規制片
３０６…スリット

Claims

固定部材と、
外側壁断面が所定径の円形状に形成され、その外側壁に第１のガイド面が設けられた第１のガイド部材及び内側壁断面が前記第１のガイド部材より径大の円形状に形成され、その内側壁に第２のガイド面が設けられ前記第１のガイド部材と略同心状に配置された第２のガイド部材を有し、前記固定部材に対して回動可能に取付けられた回動部材と、
一端が前記第１のガイド部のガイド面に接するように固定されると共に当該第１のガイド面の一方の周方向に引き出されてから逆の周方向に曲げ返されて前記第２のガイド面に所定距離接するように引き回されて前記固定部材に固定されるフレキシブルケーブルと、
前記第１のガイド部材の第１のガイド面の少なくとも一部に対向するように前記固定部材に設けられた規制部材と、
を具備したことを特徴とする回動接続装置。
内側壁断面が所定径の円形状に形成され、その内側壁に第１のガイド面が設けられた第１のガイド部材を有する固定部材と、
外側壁断面が前記第１のガイド面より径小の円形状に形成され、その外側壁に第２のガイド面が設けられた第２のガイド部材を有し、当該第２のガイド部材が前記第１のガイド部材と略同心状になるように前記固定部材に回動可能に取付けられた回動部材と、
一端が前記第１のガイド部のガイド面に接するように固定されると共に当該第１のガイド面の一方の周方向に引き出されてから逆の周方向に曲げ返されて前記第２のガイド面に所定距離接するように引き回されて前記第２のガイド面に固定されるフレキシブルケーブルと、
前記第１のガイド部材の第１のガイド面の少なくとも一部に対向するように前記固定部材に設けられた規制部材と、
を具備したことを特徴とする回動接続装置。
前記回動部材に、当該回動部材の前記フレキシブルケーブルの引出し位置近傍に規制片を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の回動接続装置。