JP2013124705A - Vibration isolation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防振装置に係り、特に移動体に設置する撮影カメラの防振装置に関するものである。 The present invention relates to a vibration isolator, and more particularly to a vibration isolator for a photographing camera installed on a moving body.
一般に、撮影カメラは、自転車、オートバイ、自動車を含む車両等の移動体に載置して撮影するときに、移動体が移動に伴う振動により揺れて映像がぶれるため、その振動を抑制するために防振装置を使用している。例えば、防振装置は、クレーンの先端にカメラを懸架するためのカメラクレーン防振器であって、寝かせて配置したコイル状ばねと、コイル状ばねの下側周に配置されてクレーン本体懸架端側に接続される第一受面と、第一受面に対向するようにコイル状ばねの上側周に配置されカメラ側と接続される第二受面と、を有するものが知られている(特許文献1参照。)。 In general, when a shooting camera is placed on a moving body such as a bicycle, a motorcycle, or a vehicle such as an automobile, the moving body shakes due to the vibration caused by the movement and the image is blurred. Uses a vibration isolator. For example, the vibration isolator is a camera crane vibration isolator for suspending the camera at the tip of the crane, which is a coiled spring that is laid down and a crane body suspension end that is disposed on the lower periphery of the coiled spring. There is known a first receiving surface connected to the side and a second receiving surface disposed on the upper circumference of the coiled spring so as to face the first receiving surface and connected to the camera side ( (See Patent Document 1).
また、センサを使用する防振装置としては、例えば、カメラの手振れによって生じる像ぶれを補正する防振機構を備えたカメラにおいて、防振有効位置と防振無効位置との二位置間を移動操作可能な防振操作部材をレリーズボタンとは別個の操作部材としてカメラボディに設け、上記防振操作部材が上記防振有効位置に位置するとき上記防振機構が防振動作可能となり、当該防振操作部材が上記防振無効位置に位置するとき上記防振機構が防振動作不能になる構成のものが提案されている。 In addition, as an anti-vibration device using a sensor, for example, in a camera equipped with an anti-vibration mechanism that corrects image blur caused by camera shake, a movement operation between two positions of an anti-vibration effective position and an anti-vibration invalid position A possible anti-vibration operation member is provided in the camera body as an operation member separate from the release button, and when the anti-vibration operation member is located at the anti-vibration effective position, the anti-vibration mechanism is capable of performing anti-vibration operation. There has been proposed a structure in which the vibration isolation mechanism is disabled when the operation member is positioned at the vibration isolation invalid position.
しかし、前記したクレーンに使用される防振装置では、構成が大型となってしまった。また、センサを使用して防止する防振装置では、センサからの情報を使用して防振を行うため、装置が複雑になってしまった。そこで、従来、構成が大型化することなく、また、センサを使用することなく防止できる防振装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 However, the vibration isolator used for the above-described crane has a large configuration. In addition, in a vibration isolator that uses a sensor to prevent vibration, the information is obtained from the sensor, and thus the apparatus is complicated. Therefore, conventionally, a vibration isolator that can be prevented without increasing the size and without using a sensor has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
この防振装置は、コイルばねと、このコイルばねの周面に設けた粘弾性シートを備え、前記粘弾性シートは、各コイルの素線の縦断面輪郭における前記外周側の円弧形状に沿って固着することでコイルばねの長手方向にわたって素線を拘束する圧着部分と、隣接するコイルの素線間の隙間内でコイルばねの中心軸に向けて湾曲しつつ隣接する前記圧着部分どうしを繋ぐ湾曲部とを有している。そして、防振装置は、振動によりコイルばねが伸縮変形すると、コイルばねの長手方向にわたる各所において、各コイルの前記圧着部分がそれぞれ素線を拘束した状態で前記湾曲部が隣接する素線どうしの変位と連動しつつコイルばねの中心軸に向けて内向きに折れ曲がり変形することで粘性抵抗を発揮して、コイルばねの伸縮変形を減衰させるものである。 This vibration isolator includes a coil spring and a viscoelastic sheet provided on the peripheral surface of the coil spring, and the viscoelastic sheet follows the arc shape on the outer peripheral side in the longitudinal sectional contour of the wire of each coil. A crimping portion that constrains the strands in the longitudinal direction of the coil spring by adhering, and a curve that connects the crimping portions adjacent to each other while curving toward the central axis of the coil spring within the gap between the strands of adjacent coils. Part. When the coil spring expands and contracts due to vibration, the vibration isolator is configured such that the bending portions of the coils adjacent to each other with the crimping portions of the coils constraining the strands at various locations along the longitudinal direction of the coil spring. By coordinating with the displacement and bending inwardly toward the central axis of the coil spring, it exerts viscous resistance to attenuate the expansion and contraction of the coil spring.
しかし、前記した防振装置は、以下に示すような問題点が存在した。
従来の防振装置では、例えば、移動体の移動に伴う連続的な小さな振動と、移動体が例えば、凹凸上を移動することで発生する突発的な大きな振動との両者に対して有効である必要があるが、特に、撮影カメラでの撮影する映像に対しては、突発的な大きな振動(衝撃)が発生したときに、さらに迅速にその衝撃を吸収して防振することが望まれていた。
However, the above-described vibration isolator has the following problems.
In the conventional vibration isolator, for example, it is effective for both continuous small vibration accompanying movement of the moving body and sudden large vibration generated by moving the moving body on, for example, unevenness. Although it is necessary, especially for images shot by a camera, it is desired to absorb vibrations and absorb vibrations more quickly when sudden large vibrations (impacts) occur. It was.
本発明は、前記した問題点に鑑み創案されたもので、移動体の移動に伴い発生する連続的な小さな振動を防振できると共に、突発的な大きな振動(衝撃)についても迅速に吸収して防振できる防振装置を提供することを課題とする。 The present invention was devised in view of the above-described problems, and can continuously suppress small vibrations generated as the moving body moves, and can quickly absorb sudden large vibrations (impacts). It is an object of the present invention to provide a vibration isolator capable of isolating vibration.
本発明に係る防振装置は、前記課題を解決するため、以下に示すような構成とした。すなわち、防振装置は、移動体に撮影カメラを固定する際に介在して設けられ、前記移動体の移動に伴い発生する振動を防振する防振装置において、前記撮影カメラを支持する支持部と、この支持部と対向するように配置され前記移動体に取付ける取付部と、前記支持部及び前記取付部の間に亘って設けられた防振機構とを備え、前記防振機構は、前記支持部及び前記取付部に亘って設けた弾性部材と、この弾性部材の伸縮方向の付勢力を吸収するように当該弾性部材に設けた粘弾性部材と、前記支持部及び前記取付部の少なくとも一方に設けられ、前記支持部の上下方向の移動を抑制するように磁力を与える磁石とを備える構成とした。 In order to solve the above problems, the vibration isolator according to the present invention has the following configuration. That is, the vibration isolator is provided when the imaging camera is fixed to the moving body, and in the anti-vibration apparatus that prevents the vibration generated with the movement of the moving body, the support portion that supports the imaging camera And an attachment part that is disposed so as to face the support part and is attached to the moving body, and an anti-vibration mechanism that is provided between the support part and the attachment part. At least one of an elastic member provided across the support portion and the attachment portion, a viscoelastic member provided on the elastic member so as to absorb a biasing force in the expansion / contraction direction of the elastic member, and the support portion and the attachment portion And a magnet for applying a magnetic force so as to suppress the vertical movement of the support portion.
かかる構成により、防振装置は、移動体に取付部を設置して、支持部に撮影カメラを支持した状態として移動体を移動しながら撮影カメラで撮影する。移動体が移動するときには、その路面の状態から振動が常時、防振装置を介して撮影カメラに伝わろうとするが、防振機構の弾性部材と粘弾性部材と磁石とによりその振動が吸収される。また、移動体に突発的な大きな振動(衝撃)が発生しても、弾性部材が一度大きく伸張あるいは収縮した後に粘弾性部材と磁石が、弾性部材の伸張した場合には収縮する方向の動作を緩和するように作用し、また、弾性部材が収縮した場合には伸張する方向の動作を緩和するように作用することで弾性部材の振動を吸収する。 With such a configuration, the vibration isolator has the attachment portion installed on the moving body, and takes an image with the photographing camera while moving the moving body with the photographing camera supported on the support portion. When the moving body moves, vibration is always transmitted from the road surface state to the photographing camera via the vibration isolator, but the vibration is absorbed by the elastic member, the viscoelastic member, and the magnet of the vibration isolating mechanism. . In addition, even if a sudden large vibration (impact) occurs in the moving body, the elastic member and the magnet are expanded or contracted once, and then the elastic member and the magnet are operated in a contracting direction when the elastic member is expanded. When the elastic member contracts, the vibration of the elastic member is absorbed by acting so as to relax the operation in the extending direction.
また、前記防振装置において、前記支持部及び前記取付部が金属板で形成され、前記弾性部材は、コイルスプリングで形成され、前記粘弾性部材は、前記コイルスプリングの周縁に設けた粘弾性シート樹脂であり、前記磁石は、前記金属板の少なくとも一方に設置されると共に、その設置箇所が前記コイルスプリングの内側である構成とした。 In the vibration isolator, the support portion and the attachment portion are formed of a metal plate, the elastic member is formed of a coil spring, and the viscoelastic member is provided on a peripheral edge of the coil spring. The magnet is installed on at least one of the metal plates, and the installation location is inside the coil spring.
かかる構成により、防振装置は、コイルスプリングの伸縮しようとする付勢力を粘弾性シート樹脂が常に粘弾性により抑制し、かつ、移動体から突発的に大きな振動(衝撃)が発生しても、そのコイルスプリングの伸張からつぎの収縮あるいは収縮からつぎの伸張する動作を抑制して振動を吸収する。そして、粘弾性シート樹脂と共に磁石がコイルスプリングの動作を磁力で緩和して撮影カメラへの振動に対する影響を最小限とする。 With such a configuration, the vibration isolator is such that the viscoelastic sheet resin always suppresses the urging force to expand and contract the coil spring by viscoelasticity, and even if a sudden large vibration (impact) occurs from the moving body, The vibration is absorbed by suppressing the next contraction from the extension of the coil spring or the next extension from the contraction. The magnet, together with the viscoelastic sheet resin, relaxes the operation of the coil spring with a magnetic force to minimize the influence on the vibration to the photographing camera.
また、前記防振装置において、前記磁石は、前記取付部である金属板に設置される第1磁石と、この第1磁石に対向するように前記支持部である金属板に設置される第2磁石とを備え、前記第1磁石及び前記第2磁石は、互いに対向するそれぞれの面が異なる磁極となるように形成され、前記コイルスプリングの最小の収縮状態で、前記磁石同士が互いに当接しないように間隔を空けて設置された構成としてもよい。 In the vibration isolator, the magnet is a first magnet installed on the metal plate as the mounting portion, and a second magnet installed on the metal plate as the support portion so as to face the first magnet. The first magnet and the second magnet are formed so that the surfaces facing each other are different magnetic poles, and the magnets do not contact each other in the minimum contracted state of the coil spring. It is good also as a structure installed at intervals like this.
かかる構成により、防振装置は、第1磁石と第2磁石とが互いに対向して磁力を及ぼしあうので、撮影カメラを支持している支持板の位置が一定の位置に留まるように抑制され、粘弾性シート樹脂と併せて支持板が振動しないように移動体からの振動を吸収するようになる。 With this configuration, the vibration isolator is restrained so that the position of the support plate supporting the photographing camera remains at a fixed position because the first magnet and the second magnet face each other and exert a magnetic force. Along with the viscoelastic sheet resin, vibration from the moving body is absorbed so that the support plate does not vibrate.
さらに、前記防振装置において、前記磁石は、前記取付部である金属板に設置される第1磁石と、この第1磁石に対向するように前記支持部である金属板に設置される第2磁石とを備え、前記第1磁石及び前記第2磁石は、その一方が筒形に形成されると共に、その他方が前記第1磁石の内側に挿入できる直径の筒形又は棒形に形成され、前記第1磁石の内側に前記第2磁石が入り込んで離間する位置関係となるように設置され、前記第1磁石の周面の磁極と、当該第1磁石の周面と対面する前記第2磁石の周面の磁極とが同じ磁極となるように形成される構成とした。 Further, in the vibration isolator, the magnet is a first magnet installed on the metal plate as the attachment portion, and a second magnet installed on the metal plate as the support portion so as to face the first magnet. The first magnet and the second magnet are formed in a cylindrical shape, and the other is formed in a cylindrical shape or a rod shape having a diameter that can be inserted inside the first magnet, The second magnet is installed so as to have a positional relationship in which the second magnet enters and separates inside the first magnet, and the second magnet faces the magnetic pole of the peripheral surface of the first magnet and the peripheral surface of the first magnet. It was set as the structure formed so that the magnetic pole of the surrounding surface may become the same magnetic pole.
かかる構成により、防振装置は、第1磁石と第2磁石との磁力の反発しようとする影響により、所定の位置に留まろうとする状態となり、移動体の振動によりコイルスプリングの伸縮動作が発生しても、粘弾性シート樹脂と併せて、そのコイルスプリングの伸縮動作を抑制するように作用して移動体から撮影カメラに伝わる振動を吸収する。 With this configuration, the vibration isolator is in a state where it remains in a predetermined position due to the effect of repulsion of the magnetic force between the first magnet and the second magnet, and the expansion and contraction operation of the coil spring occurs due to the vibration of the moving body. Even so, in combination with the viscoelastic sheet resin, it acts to suppress the expansion and contraction of the coil spring and absorbs vibration transmitted from the moving body to the photographing camera.
また、前記防振装置において、前記磁石は、前記取付部である金属板に設置される第1磁石と、この第1磁石に対向するように前記支持部である金属板に設置される第2磁石とを備え、前記第1磁石及び前記第2磁石は、その一方が筒形に形成されると共に、その他方が前記第1磁石の内側に挿入できる直径の筒形又は棒形に形成され、前記第1磁石の内側に前記第2磁石が入り込んで離間する位置関係となるように設置され、前記第1磁石の周面の磁極と、当該第1磁石の周面と対面する前記第2磁石の周面の磁極とが異なる磁極となるように形成される構成とした。 In the vibration isolator, the magnet is a first magnet installed on the metal plate as the mounting portion, and a second magnet installed on the metal plate as the support portion so as to face the first magnet. The first magnet and the second magnet are formed in a cylindrical shape, and the other is formed in a cylindrical shape or a rod shape having a diameter that can be inserted inside the first magnet, The second magnet is installed so as to have a positional relationship in which the second magnet enters and separates inside the first magnet, and the second magnet faces the magnetic pole of the peripheral surface of the first magnet and the peripheral surface of the first magnet. It was set as the structure formed so that it might become a different magnetic pole from the magnetic pole of the surrounding surface.
かかる構成により、防振装置は、第1磁石と第2磁石との磁力の引合おうとする影響により、所定の位置に留まろうとする状態となり、移動体の振動によりコイルスプリングの伸縮動作が発生しても、粘弾性シート樹脂と併せて、そのコイルスプリングの伸縮動作を抑制するように作用して移動体から撮影カメラに伝わる振動を吸収する。 With such a configuration, the vibration isolator is in a state of staying at a predetermined position due to the effect of attracting the magnetic force between the first magnet and the second magnet, and the expansion and contraction operation of the coil spring occurs due to the vibration of the moving body. However, in combination with the viscoelastic sheet resin, it acts to suppress the expansion and contraction of the coil spring and absorbs vibration transmitted from the moving body to the photographing camera.
そして、前記防振装置において、前記磁石は、前記取付部である金属板に設置される第1磁石と、この第1磁石に対向するように前記支持部である金属板に設置される第2磁石とを備え、前記第1磁石及び前記第2磁石は、その一方が筒形に形成されると共に、その他方が前記第1磁石の内側に挿入できる直径の筒形又は棒形に形成され、前記第1磁石の内側に前記第2磁石が入り込んで離間する位置関係となるように設置され、前記第1磁石の周面の磁極が高さ方向においてS極とN極あるいはN極とS極に形成され、前記第2磁石の周面の磁極が高さ方向においてN極とS極あるいはS極とN極となるように形成される構成とした。 And in the said vibration isolator, the said magnet is installed in the metal plate which is the said support part so that the 1st magnet installed in the metal plate which is the said attachment part, and this 1st magnet may be opposed. The first magnet and the second magnet are formed in a cylindrical shape, and the other is formed in a cylindrical shape or a rod shape having a diameter that can be inserted inside the first magnet, The first magnet is installed so that the second magnet enters and separates from the inside of the first magnet, and the magnetic poles on the circumferential surface of the first magnet are S pole and N pole or N pole and S pole in the height direction. The magnetic poles on the peripheral surface of the second magnet are formed so as to be N and S poles or S and N poles in the height direction.
かかる構成により、防振装置は、第1磁石と第2磁石との磁力の影響により所定の位置に留まろうとする状態となり、移動体の振動によりコイルスプリングの伸縮動作が発生しても、粘弾性シート樹脂と併せて、そのコイルスプリングの伸縮動作を抑制するように作用して移動体から撮影カメラに伝わる振動を吸収する。 With this configuration, the vibration isolator is in a state where it tends to stay at a predetermined position due to the influence of the magnetic force between the first magnet and the second magnet. Along with the elastic sheet resin, it acts to suppress the expansion and contraction of the coil spring and absorbs vibration transmitted from the moving body to the photographing camera.
また、前記防振装置において、前記粘弾性シート樹脂は、コイルスプリングの素線に亘って当該コイルスプリングの高さ方向に連続し、かつ、周方向に所定の間隔を空けて設置されるように構成しても構わない。
かかる構成により、防振装置は、粘弾性シート樹脂を帯状として複数を使用することで、コイルスプリングの弾性による付勢力を抑制して磁石と併せて移動体からの振動を吸収する。
Further, in the vibration isolator, the viscoelastic sheet resin is disposed so as to be continuous in the height direction of the coil spring across the wire of the coil spring and at a predetermined interval in the circumferential direction. You may comprise.
With such a configuration, the vibration isolator uses a plurality of viscoelastic sheet resins in a belt shape, thereby suppressing the biasing force due to the elasticity of the coil spring and absorbing the vibration from the moving body together with the magnet.
本発明に係る防振装置は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
防振装置は、弾性部材と粘弾性部材と磁石とを備えることで、移動体の移動に伴う連続的な小さな振動を防振すると共に、突発的な大きな振動(衝撃)が発生しても、弾性部材の弾性による伸縮動作を粘弾性部材の粘弾性及び磁石の磁力が適度に緩和し大きな振動を抑制するようにすることで、迅速に大きな振動を吸収し、撮影カメラの映像に与える振動の影響を最小限とすることができる。そのため、移動体に設置して防振装置を使用することで、放送できるようなレベルの映像を撮影カメラで撮影することができる。
The vibration isolator according to the present invention has the following excellent effects.
The vibration isolator includes an elastic member, a viscoelastic member, and a magnet, thereby preventing continuous small vibration accompanying movement of the moving body, and even if sudden large vibration (impact) occurs, By expanding and contracting the elastic member due to elasticity, the viscoelasticity of the viscoelastic member and the magnetic force of the magnet are moderately relaxed to suppress large vibrations. The impact can be minimized. For this reason, by installing the moving body and using the vibration control device, it is possible to shoot a video at a level that can be broadcast with the photographic camera.
防振装置は、取付板及び支持板にそれぞれ第1磁石及び第2磁石を設けているので、磁力の影響と、粘弾性シート樹脂の粘弾性とにより、コイルスプリングの弾性による伸縮動作からの戻りを抑制して移動体の振動を吸収するので、特に3kg以下、更に好ましくは1kg以下の小さな撮影カメラに対して有効となり映像酔いしない映像を撮影することが可能となる。 Since the vibration isolator is provided with the first magnet and the second magnet on the mounting plate and the support plate, respectively, the return from the expansion / contraction operation due to the elasticity of the coil spring due to the influence of the magnetic force and the viscoelasticity of the viscoelastic sheet resin. Since the vibration of the moving body is absorbed by suppressing the vibration, it is effective particularly for a small photographic camera of 3 kg or less, more preferably 1 kg or less, and it is possible to shoot a video without getting sick.
防振装置は、取付板及び支持板にそれぞれ第1磁石及び第2磁石を設け、その磁力の影響により移動体からの振動を吸収すると共に、支持板の位置を常に所定の位置となるように抑制することから、移動体からの振動(衝撃)を粘弾性シート樹脂と併せて吸収して、撮影カメラの映像に対する振動の影響をより小さくすることができる。 The vibration isolator is provided with a first magnet and a second magnet on the mounting plate and the support plate, respectively, and absorbs vibrations from the moving body due to the influence of the magnetic force so that the position of the support plate is always at a predetermined position. Since it suppresses, the vibration (impact) from a moving body is absorbed together with viscoelastic sheet resin, and the influence of the vibration with respect to the image | video of a photographing camera can be made smaller.
防振装置は、第1磁石又は第2磁石の一方を筒状に形成して、他方をその内側に対面させるようにすることで、移動体の移動に伴う振動となる鉛直方向である上下方向の振動と共に、その上下方向に直交する水平方向の振動に対しても磁力により抑制することが可能となる。
また、防振装置は、粘弾性シート樹脂をコイルスプリングの高さ方向には連続させ、周方向に所定間隔を空けて設けるようにすることで、粘弾性の調整を同じ厚みの粘弾性シート樹脂でもできるようになり、設計の幅が広がる。
The anti-vibration device has one of the first magnet and the second magnet formed in a cylindrical shape and the other facing the inside thereof, so that the vertical direction that is the vertical direction that causes vibration accompanying the movement of the moving body In addition to this vibration, it is possible to suppress the vibration in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction by the magnetic force.
The vibration isolator is a viscoelastic sheet resin having the same thickness by adjusting the viscoelastic sheet resin in the height direction of the coil spring and providing the viscoelastic sheet resin at a predetermined interval in the circumferential direction. However, it will be possible to expand the range of design.
以下、本発明に係る防振装置について、図面を参照して説明する。なお、防振装置はここでは移動体の例として自転車に支持アームにより支持されて使用する場合について説明するが、移動体は特に限定されるものではない。 Hereinafter, a vibration isolator according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the vibration isolator will be described as an example of a moving body in which a bicycle is used by being supported by a support arm, but the moving body is not particularly limited.
図1に示すように、防振装置1は、撮影カメラKを支持する支持部としての支持板2と、自転車BのハンドルHに支持される支持アームSaに取付けられる取付部としての取付板3と、支持板2及び取付板3に亘って設けた防振機構10とを備えている。なお、撮影カメラKは、その重量が200g〜3kg(好ましくは100g〜1k未満)となる軽量のものが使用される。
As shown in FIG. 1, the
図1及び図2に示すように、支持板2は、ここでは、強磁性体である鉄等の金属板で矩形に形成され、その一側面に撮影カメラKから突出する凸部を支持するための支持手段としての支持ネジ穴2aが形成されている。なお、支持板2に形成される支持ネジ穴2aは、貫通することなく設けられることが好ましい。また、支持板2は、撮影カメラKの凸部にネジが形成されている。なお、この支持板は、一般的カメラ用三脚に設けられているような凸部が形成され、その凸部にネジが形成されている構成としてもよく、撮影カメラKを着脱自在に支持することができる構成であれば限定されるものではない。
As shown in FIGS. 1 and 2, here, the
取付板3は、支持板2に対向して防振機構10により支持板2に平行に設置されている。この取付板3は、支持アームSaから突出するネジ部により螺合して取り付けられるように取付ネジ穴3aが形成されている。なお、取付板2は、取付ネジ穴3aが貫通しないような肉厚に形成されていることが好ましい。なお、取付板3は、ここでは支持板2と同質の金属板で形成されているが、磁石を設置して振動に耐えることができる強度を備えていれば、ステンレスやアルミニウム合金等であっても構わない。
The mounting
図2及び図3に示すように、防振機構10は、弾性部材であるコイルスプリング11と、このコイルスプリング11の外周側に折曲部分が向くように設けた粘弾性部材である粘弾性シート樹脂12と、取付板3に設けた磁石13とを備えている。なお、防振機構10は、コイルスプリング11及び粘弾性シート樹脂12のいずれか一方または両方が支持板2及び取付板3に取り付けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
コイルスプリング11は、支持板2及び取付板3の間に設置され自転車B(図1参照)の走行に伴い発生する振動(小さな振動:第1振動)と、路面が凹凸である場合に発生する振動(大きな振動:第2振動)により伸縮して振動を吸収するものである。このコイルスプリング11は、静止状態でスプリング素線間の隙間が開いた状態で、収縮方向及び伸張方向に弾性変形することができる状態に構成されている。なお、コイルスプリング11の材質は、バネ鋼材とすることや、合成樹脂であっても構わない。
The
粘弾性シート樹脂12は、コイルスプリング11の伸縮に伴う振動を吸収(減衰させて)して撮影カメラKの映像に振動の影響を与えないようにするためのものである(例えば、剪断変形を加えることによって、変形力を熱エネルギーに変換し、振動を減衰するもの)。この粘弾性シート樹脂12は、粘性及び弾性両方をあわせた性質を持つものであり、プラスチックなどの高分子物質をシート状に形成することで構成されている。粘弾性シート樹脂12は、例えば、合成高分子として合成樹脂(プラスチック)(ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、フェノール樹脂など)、シリコン樹脂(シリコンゴム、シリコンオイル)、合成繊維(ナイロン、ビニロン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタラートなど)、合成ゴムをシート状に形成したものが使用される。また、具体的な製品の一例として、粘弾性シート樹脂12は、住友スリーエム株式会社が販売しているVEM構造用ダンパーに使用されている耐候性に優れるアクリル高分子からなる粘弾性体を使用することができる。
The
粘弾性シート樹脂12は、図3(a)、(b)に示すように、ここでは、コイルスプリング11の内側で各スプリング素線に溶着あるいは接着する接合部12aと、この接合部12aの間で、スプリング素線から外側に折れ曲がった状態として位置する折曲部12bとを備えるようにコイルスプリング11に設けられている。そして、粘弾性シート樹脂12は、図3(b)に示すように、静止状態から収縮したときに、スプリング素線間から外側に折曲部12bが折れ曲がった状態となり、その後、図3(a)に示すように、コイルスプリング11が収縮した状態から徐々に静止状態にゆっくり戻るように、コイルスプリング11の弾性力を粘性抵抗(粘弾性)により抑制して作動させることにより振動を吸収して減衰させている。
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the
また、粘弾性シート樹脂12は、コイルスプリング11の全てのスプリング素線間に設ける構成とし、かつ、支持板2及び取付板3にも溶着あるいは接着剤により接合するように設けられている。また、粘弾性シート樹脂12は、コイルスプリング11の伸縮力による振動を抑制(減衰)させるためには、その樹脂の種類、設置面積、シート厚さにより調整され、支持板2に支持される撮影カメラKの支持する重さの範囲に対応して、適宜予め設定することができる。
The
なお、粘弾性シート樹脂12は、流体の様に流動性をもち、粘性抵抗により力を発揮する(変形速度に比例した力が発生する)特長と、バネの様に弾性的な性質を持ち、変形に比例した力を発揮する特長とを併せ持った力学的な挙動を示す高分子材料である。そして、粘弾性シート樹脂12は、変形の速度が遅い場合は、粘性抵抗が少なくバネの要素が支配的な挙動を示し、衝撃力の様に早い変形速度が加わった場合は、粘性抵抗の要素が大きくなり、大きな反力を発生するようになるものである。粘弾性シート樹脂12は、使用される高分子材料において、長い分子の鎖が絡み合った構造をしており、変形が加わるとその鎖が伸びたり縮んだりすることになり、その際の分子間の摩擦抵抗が振動エネルギーの吸収効果を発揮する。そして、粘弾性シート樹脂12は、分子間の摩擦抵抗が発生することで、結果として全体が若干発熱し、熱エネルギーへと変換され振動を吸収している。
In addition, the
磁石(第1磁石)13は、粘弾性シート樹脂12と協働してコイルスプリング11の伸縮に伴う振動を吸収(減衰)させるものであると共に、磁力により支持板2の位置を一定に保持するためのものである。この磁石13は、ここでは、希土類磁石(レアアース磁石)が使用され、例えば、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とするネオジム磁石(Neodymium magnet)が使用されている。磁石13は、図3(a)に示すように、コイルスプリング11が静止状態のときに、支持板2に磁力の影響を与える距離で、かつ、図3(b)に示すように、コイルスプリング11が最小の収縮状態になったときに、磁石13の端面が支持板2に対して離間するように隙間が形成されるように設置されている。なお、磁石13は、コイルスプリング11の内側に離間して配置され円柱形状に形成されているが、その形状等は特に限定されるものではない。
A magnet (first magnet) 13 cooperates with the
次に、防振装置1について、図3、図4及び図5を参照してその動作を説明する。
防振装置1は、自転車BのハンドルHに支持アームSaを介して設置されている(図1参照)。そして、支持板2の支持穴に撮影カメラKのネジ部を螺合して防振装置1に撮影カメラKが設置される(図2、図3参照)。
図4に示すように、自転車Bが走行することに伴い振動が発生するが、自転車Bが平坦な道路を走行するような小さな振動であれば、その振動は、常にコイルスプリング11の伸縮と、その伸縮すること及び元の状態に戻る動作をゆっくりするように、粘弾性シート樹脂12の粘弾性ならびに磁石13の磁力により振動が防振されている。また、自転車Bの走行中に凹凸を通過する場合、突発的な大きな振動(衝撃)が発生することもある。自転車Bの大きな振動に対して、迅速に吸収するように防振装置1が作用することになる。
Next, the operation of the
The
As shown in FIG. 4, vibration is generated as the bicycle B travels. However, if the bicycle B is a small vibration that travels on a flat road, the vibration is always expanded and contracted by the
例えば、説明を簡単にするために、防振装置1に振動がない状態から一つの振動が発生した状態とする。図4(a)及び図4(b)に示すように、防振装置1では、コイルスプリング11が粘弾性シート樹脂12の振動に対して、静止状態から一度収縮して、その後図4(c)に示すように、ゆっくり静止状態に戻るように動作する。防振装置1では、コイルスプリング11が収縮して粘弾性シート樹脂12の接合部12a(図3参照)がスプリング素線を拘束した状態で折曲部12bがスプリング素線間から外部に突出する方向に折れ曲がり変形し粘性抵抗を発揮することで振動を吸収する。このとき、防振装置1では、磁石13の磁力が支持板2に近接するようにする影響が強まり振動の吸収の補助として働く。つまり、防振部材1では、コイルスプリング11の静止状態から粘弾性シート樹脂12の粘弾性に抗して収縮し、かつ、その収縮から粘弾性シート樹脂12の粘弾性及び磁石13の磁力によりゆっくり静止状態に戻ることで、自転車Bからの振動を吸収して撮影カメラKにその振動を伝えないようにしている。
For example, in order to simplify the description, it is assumed that one vibration is generated from a state in which the
図5の細線に示すように、防振装置1では、防振ゴムの構成と比較して、格段に早く振動を吸収していることが分かる。図5では、防振ゴムのみの構成と、コイルスプリング11の外周に粘弾性シート樹脂12を設けた構成(DCS)と、本発明の防振装置1の構成との場合について、同じ振動を与えたときに、その振動に対する吸収特性について、振幅と経過時間との関係を示している。なお、図5に示す結果を得るために、支持台の上に測定対象物(防振ゴム、DCS、防振装置1)を介してカメラを設置し、そのカメラの上にジャイロスコープを設置して、支持台を上下方向に振動を加えて上下振動方向(Z軸)の変位量をジャイロスコープにより計測したものである。防振装置1の構成において、振幅が他の構成より小さく、0.5秒以内にはほとんど0となるようになっている。この防振装置1に対して、防振ゴムの構成では、振動(衝撃)が発生して、2秒経過してもまだ振動が0に収まらないことが分かる。また、太線で示すDCSすなわちコイルスプリング11と粘弾性シート樹脂12を組合わせた構成では、0.5秒以内に振動は吸収されているが、初期の振動が大きくなることを防止することができないことが分かる。
このように、防振装置1は、コイルスプリング11と、粘弾性シート樹脂12と、磁石13とを備えることで、初期の衝撃(振動)に対する振幅を、よりも小さく、かつ、衝撃を吸収する速度も極めて早いことがよく分かる。
As shown by the thin line in FIG. 5, it can be seen that the
Thus, the
以上説明したように、防振装置1は、弾性部材であるコイルスプリング11に粘弾性部材である粘弾性シート樹脂12を設け、コイルスプリング11の内側となる位置に磁石13を設置しているので、移動体である自転車Bの移動に伴う定常的に発生する第1振動及び路面の凹凸による突発的に発生する第2振動のいずれについても効率よく吸収して、撮影カメラKの映像を見易い状態で撮影できるようにすることができる。なお、防振装置1は、前記した構成では磁石13を一つのみ使用する構成として説明したが、支持板2及び取付板3のそれぞれに配置する構成としても構わない。本発明の他の実施形態について図6(a)〜(d)を参照して説明する。なお、すでに説明した部材は同じ符号を付して説明を簡略又は省略する。
As described above, the
図6(a)に示すように、防振装置1Bは、支持板2と取付板3との間を、コイルスプリング11を介して接続し、コイルスプリング11の内周縁に沿って、支持板2から取付板3に亘って粘弾性シート樹脂12を設けている。そして、防振装置1Bは、コイルスプリング11及び粘弾性シート樹脂12の内側となる位置で、取付板3に第1磁石13を設置し、その第1磁石13bに対面するように支持板2に第2磁石14bを設置している。そして、第1磁石13bと第2磁石14bとは、互いに磁極が異なるように形成されている。
As shown in FIG. 6A, the
防振装置1Bは、自転車B(図1参照)の移動に伴い振動が発生してコイルスプリング11が伸縮動作する際に、粘弾性シート樹脂12の粘弾性及び第1磁石13と第2磁石14との磁力により、コイルスプリング11の動作を抑制し振動を吸収し、特に、第1磁石13b及び第2磁石14bとが互いに近接するように磁力が働くことで、さらに、振動を軽減することが可能となる。
なお、防振装置1Bは、取付板3及び支持板2のそれぞれに第1磁石13b及び第2磁石14bが、磁極が異なるように形成して設置されているので、互いに磁着するように磁力が発生して、粘弾性シート樹脂12と併せて、常にコイルスプリング11の伸張及び収縮に対してゆっくり戻るように(大きくならないように)作用して振動を吸収するようになる。
The
In the
次に、図6(b)〜(d)を参照して、防振装置1C〜1Eについて説明する。以下に説明する防振装置1C〜1Eは、筒状の第1磁石13c〜13eと、その筒状磁石の内周面に対面するように設けた棒状または筒形の第2磁石14c〜14eの組み合わせを備えている。そして、防振装置1C〜1Eでは、第1磁石13c〜13eと、第2磁石14c〜14eとの対面する位置における磁極が各構成で異なるようになっている。以下、防振装置1C〜1Eを順に説明し、同じ位置関係、設置高さ等について一度説明した構成は省略または簡略する。
Next, the vibration isolators 1C to 1E will be described with reference to FIGS. Anti-vibration devices 1C to 1E described below include cylindrical
図6(b)に示すように、防振装置1Cは、コイルスプリング11及び粘弾性シート樹脂12の内側で対向する第1磁石13c及び第2磁石14cを取付板3及び支持板2にそれぞれ設置している。そして、第1磁石13cは、筒状に形成されており、その周面にN極が形成され、その端面にS極が形成される構成のものである。また、第2磁石14cは、第1磁石13cの筒内に隙間を空けて上下できる直径の筒状あるいは棒状の磁石に形成されている。そして、第2磁石14cは、第1磁石13cの内周面に対面する位置が、第1磁石13cの磁極と異なる極になるように形成されている。また、防振装置1Cは、コイルスプリング11が最小となるように収縮したときに、第1磁石13c及び第2磁石14cの端部が支持板2又は取付板3に当接しない大きさに形成されている。
As shown in FIG. 6B, the vibration isolator 1C is provided with a
防振装置1Cは、第1磁石13cの筒内面に第2磁石14cの外周面が対面した状態において移動体となる自転車B(図1参照)からの振動を受けると、コイルスプリング11が伸縮することでその振動を吸収しようとする。そして、防振装置1Cは、そのコイルスプリング11の伸縮を、粘弾性シート樹脂12の粘弾性、及び、第1磁石13cと第2磁石14cの磁力により、大きくならないように抑制して振動を吸収している。なお、防振装置1Cは、静止状態において、第1磁石13cと第2磁石14cとの対面している部位での互いに引き合おうとする磁力により、支持板2及び取付板3とが静止状態の位置に維持されるようになるため、振動に対してより安定した状態を確保できる。
When the vibration isolator 1C receives vibration from the bicycle B (see FIG. 1) that is a moving body in a state where the outer peripheral surface of the
次に、図6(c)に示すように、防振装置1Dは、コイルスプリング11及び粘弾性シート樹脂12の内側で対向する第1磁石13d及び第2磁石14dを取付板3及び支持板2にそれぞれ設置している。そして、第1磁石13dは、筒形に形成されており、その周面にN極が形成され、その端面にS極が形成される構成のものである。また、第2磁石14dは、第1磁石13dの筒内に隙間を空けて上下できる直径の筒状あるいは棒状の磁石に形成されている。そして、第2磁石14dは、第1磁石13cの内周面に対面する位置が、第1磁石13dの磁極と同じ極になるように形成されている。また、防振装置1Cは、コイルスプリング11が最小となるように収縮したときに、第1磁石13d及び第2磁石14dの端部が支持板2又は取付板3に当接しない大きさに形成されている。
Next, as illustrated in FIG. 6C, the
防振装置1Dは、自転車B(図1参照)からの振動に対して、コイルスプリング11の伸縮とその伸縮の動作を緩和するように、粘弾性シート樹脂12の粘弾性、及び、第1磁石13dと第2磁石14dとの磁力が作用する。防振装置1Dは、特に、第1磁石13dと第2磁石14dとが対面している部分が同じ極の磁極になっているので、反発しあう磁力により支持板2の位置を常に所定の位置に留めようとすることで、振動の吸収により寄与する構成となっている。
The
次に、図6(d)に示すように、防振装置1Eは、コイルスプリング11及び粘弾性シート樹脂12の内側で対向する第1磁石13e及び第2磁石14eを取付板3及び支持板2にそれぞれ設置している。そして、第1磁石13eは、筒状に形成されており、その周面の高さ方向に下からS極とN極の順で位置するように形成されている。なお、第1磁石13eは、2つの磁石から構成しても構わない。また、第2磁石14eは、支持板2からN極とS極の順で位置するように形成した棒磁石あるいは円筒形磁石である。
Next, as shown in FIG. 6 (d), the
防振装置1Eは、自転車B(図1参照)からの振動に対して、コイルスプリング11の伸縮とその伸縮からの戻りの動作を緩和するように、粘弾性シート樹脂12の粘弾性、及び、第1磁石13dと第2磁石14dとの磁力が作用する。防振装置1Eは、特に、第1磁石13dと第2磁石14dとが対面している部分が下からS極N極の順で配置されているので、図示する位置関係(第1磁石13eと第2磁石14e)の引合う方向の磁力の位置に留まろうとし、それを超えると反発しあう磁力により戻されるように作用して、支持板2の位置を常に所定の位置に留めようとすることで、振動の吸収により寄与する構成となっている。
The
なお、防振装置1,1B〜1Eの粘弾性シート樹脂12は、図7に示すような構成としても構わない。すなわち、図7に示すように、粘弾性シート樹脂12は、コイルスプリング11の高さ方向において支持板2から取付板3まで連続し、周方向に所定間隔があくように帯状シート22aを複数形成して設けることとしてもよい。なお、粘弾性シート樹脂12は、帯状シート22aとすることで、コイルスプリング11の弾性力によって、その間隔を調整することで対応できる。また、粘弾性シート樹脂12は、帯状シート22aを所定間隔を空けて支持板2から取付板3まで連続して設ける場合には、コイルスプリング11の外周側に設置する構成としてもよい。
In addition, the
また、防振装置1、1B〜1Eにおいて、コイルスプリング11の外周側から全体を覆うように設ける構成としたときには、コイルスプリング11のスプリング素線間の所定の範囲に矩形の窓穴(図せず)を形成し、その矩形の窓穴(図示せず)を周方向に一定間隔で配置すると共に、高さ方向にも断続的に一定間隔で形成して設置しても構わない。
さらに、粘弾性シート樹脂12を帯状シート22aとして周方向に間隔を空けて設ける場合は、粘弾性シート樹脂12をコイルスプリング11の外周側に設ける構成としてもよい。
Further, when the
Further, when the
そして、防振装置1、1B〜1Eにおいて、磁石を対向あるいは対面させて使用する場合には、磁極を異ならせる場合には、コイルスプリング11の収縮する方向に磁力が働き、また、磁極を同じ極とする場合には、コイルスプリング11の伸張する方向に磁力が働くことになる。したがって、防振装置1、1B〜1Eにおいて、磁石を2つ対向あるいは対面させて使用する場合には、常に互いに引合う方向あるいは離間する方向のどちらか一方に支持板2を付勢し、かつ、コイルスプリング11の伸張あるいは収縮のどちらかの補助力として働くことで、振動を吸収するように作用する。
And in the
以上説明したように、防振装置1、1B〜1Eは、特に、自転車、乳母車、車椅子等のダンパーを設置していない構成の移動体に使用したときに優れた防振効果を発揮するが、もちろん、自転車、乳母車、車椅子、オートバイ、自動車等の車両、ヘリコプタ等の飛行機体ならびにモータボート等の船舶を含む移動体においても優れた効果を発揮することが可能となる。
As described above, the
1 防振装置
1B 防振装置
1C 防振装置
1D 防振装置
1E 防振装置
2 支持板
3 取付板
3a 取付ネジ穴
10 防振機構
11 コイルスプリング(弾性部材)
12 粘弾性シート樹脂(粘弾性シート樹脂)
13 磁石(第1磁石)
13b 第1磁石
13c 第1磁石
13d 第1磁石
13e 第1磁石
14 第2磁石
14b 第2磁石
14c 第2磁石
14d 第2磁石
14e 第2磁石
B 自転車
H ハンドル
K 撮影カメラ
Sa 支持アーム
DESCRIPTION OF
12 Viscoelastic sheet resin (Viscoelastic sheet resin)
13 Magnet (first magnet)
Claims (7)
前記撮影カメラを支持する支持部と、この支持部と対向するように配置され前記移動体に取付ける取付部と、前記支持部及び前記取付部の間に亘って設けられた防振機構とを備え、
前記防振機構は、前記支持部及び前記取付部に亘って設けた弾性部材と、この弾性部材の伸縮方向の付勢力を吸収するように当該弾性部材に設けた粘弾性部材と、前記支持部及び前記取付部の少なくとも一方に設けられ、前記支持部の上下方向の移動を抑制するように磁力を与える磁石とを備えることを特徴とする防振装置。 In an anti-vibration device that is provided to fix a photographing camera to a moving body, and that vibrates with the movement of the moving body,
A support unit that supports the photographing camera; an attachment unit that is disposed so as to face the support unit and is attached to the moving body; and a vibration isolation mechanism that is provided between the support unit and the attachment unit. ,
The vibration isolating mechanism includes an elastic member provided across the support portion and the attachment portion, a viscoelastic member provided on the elastic member so as to absorb an urging force of the elastic member in the expansion / contraction direction, and the support portion And a magnet that is provided on at least one of the attachment portions and applies a magnetic force so as to suppress the vertical movement of the support portion.
前記弾性部材は、コイルスプリングで形成され、
前記粘弾性部材は、前記コイルスプリングの周縁に設けた粘弾性シート樹脂であり、
前記磁石は、前記金属板の少なくとも一方に設置されると共に、その設置箇所が前記コイルスプリングの内側であることを特徴とする請求項1に記載の防振装置。 The support part and the attachment part are formed of a metal plate,
The elastic member is formed of a coil spring,
The viscoelastic member is a viscoelastic sheet resin provided on the periphery of the coil spring,
The vibration isolator according to claim 1, wherein the magnet is installed on at least one of the metal plates, and the installation location is inside the coil spring.
前記第1磁石及び前記第2磁石は、互いに対向するそれぞれの面が異なる磁極となるように形成され、前記コイルスプリングの最小の収縮状態で、前記磁石同士が互いに当接しないように間隔を空けて設置されたことを特徴とする請求項2に記載の防振装置。 The magnet includes a first magnet that is installed on the metal plate that is the attachment portion, and a second magnet that is installed on the metal plate that is the support portion so as to face the first magnet.
The first magnet and the second magnet are formed such that the surfaces facing each other have different magnetic poles, and are spaced apart so that the magnets do not contact each other in the minimum contraction state of the coil spring. The vibration isolator according to claim 2, wherein the vibration isolator is installed.
前記第1磁石及び前記第2磁石は、その一方が筒形に形成されると共に、その他方が前記第1磁石の内側に挿入できる直径の筒形又は棒形に形成され、
前記第1磁石の内側に前記第2磁石が入り込んで離間する位置関係となるように設置され、
前記第1磁石の周面の磁極と、当該第1磁石の周面と対面する前記第2磁石の周面の磁極とが同じ磁極となるように形成されていることを特徴とする請求項2に記載の防振装置。 The magnet includes a first magnet that is installed on the metal plate that is the attachment portion, and a second magnet that is installed on the metal plate that is the support portion so as to face the first magnet.
One of the first magnet and the second magnet is formed in a cylindrical shape, and the other is formed in a cylindrical shape or a rod shape having a diameter that can be inserted inside the first magnet.
The second magnet is installed inside the first magnet so that the second magnet enters and separates,
The magnetic pole on the peripheral surface of the first magnet and the magnetic pole on the peripheral surface of the second magnet facing the peripheral surface of the first magnet are formed to be the same magnetic pole. The vibration isolator described in 1.
前記第1磁石及び前記第2磁石は、その一方が筒形に形成されると共に、その他方が前記第1磁石の内側に挿入できる直径の筒形又は棒形に形成され、
前記第1磁石の内側に前記第2磁石が入り込んで離間する位置関係となるように設置され、
前記第1磁石の周面の磁極と、当該第1磁石の周面と対面する前記第2磁石の周面の磁極とが異なる磁極となるように形成されていることを特徴とする請求項2に記載の防振装置。 The magnet includes a first magnet that is installed on the metal plate that is the attachment portion, and a second magnet that is installed on the metal plate that is the support portion so as to face the first magnet.
One of the first magnet and the second magnet is formed in a cylindrical shape, and the other is formed in a cylindrical shape or a rod shape having a diameter that can be inserted inside the first magnet.
The second magnet is installed inside the first magnet so that the second magnet enters and separates,
The magnetic pole on the peripheral surface of the first magnet and the magnetic pole on the peripheral surface of the second magnet facing the peripheral surface of the first magnet are different magnetic poles. The vibration isolator described in 1.
前記第1磁石及び前記第2磁石は、その一方が筒形に形成されると共に、その他方が前記第1磁石の内側に挿入できる直径の筒形又は棒形に形成され、
前記第1磁石の内側に前記第2磁石が入り込んで離間する位置関係となるように設置され、
前記第1磁石の周面の磁極が高さ方向においてS極とN極あるいはN極とS極に形成され、前記第2磁石の周面の磁極が高さ方向においてN極とS極あるいはS極とN極となるように形成されていることを特徴とする請求項2に記載の防振装置。 The magnet includes a first magnet that is installed on the metal plate that is the attachment portion, and a second magnet that is installed on the metal plate that is the support portion so as to face the first magnet.
One of the first magnet and the second magnet is formed in a cylindrical shape, and the other is formed in a cylindrical shape or a rod shape having a diameter that can be inserted inside the first magnet.
The second magnet is installed inside the first magnet so that the second magnet enters and separates,
The magnetic poles on the circumferential surface of the first magnet are formed in the S direction and N poles or N poles and S poles in the height direction, and the magnetic poles on the circumferential surface of the second magnet are N poles and S poles or S in the height direction. The anti-vibration device according to claim 2, wherein the anti-vibration device is formed so as to be a pole and an N pole.
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