JP2013228525A - ジンバル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】締結部材や接着剤等を用いることなく、かつ工具等を使用せずに、重量調整部の組立作業、及び重量バランスの調整作業を短時間で容易に行う。
【解決手段】支持対象部３を支持する支持部材５と、支持部材５を回転可能に支持する回転軸６と、回転軸６を支持するベース部材７と、支持部材７に設けられ、支持対象部３に対する重量を調整するための重量調整部８と、を備える。重量調整部８は、ねじ軸１０と、ねじ軸１０に噛み合うねじ穴を有し、ねじ軸１０の両端部にそれぞれ配される一組の第１の錘１１と、ねじ軸１０が挿通される挿通穴と、外周部から挿通穴にかけて形成された切り欠きと、を有し、一組の第１の錘１１の間に配される第２の錘１２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナ、カメラ等の支持対象物の重量に対して、カウンターウェイトを用いて重量バランスが調整されるジンバル装置に関する。

カメラを搭載する装置に生じる振動等で、カメラの画像のぶれを防止するために用いられるジンバル装置が知られている。ジンバル装置では、カメラに生じる振動等を低減するために、カメラの重量に対して、重量バランスをとるためにカウンターウェイトが用いられている。

また、アンテナ、カメラ等の支持対象物で目標物を捕捉、追尾する機能が必要とされるジンバル装置では、アンテナ、カメラ等を回転軸に対して回転駆動させる回転駆動機構を備えている。このようなジンバル装置においても、回転駆動機構のモ−タ等にかかる負荷トルクの低減または負荷トルクの変動を抑えるために、回転軸に対して、アンテナ、カメラ等との重量バランスをとる必要がある。

このように、ジンバル装置では、重量バランスの不均衡を低減するために、カウンターウェイトによって重量バランスの調整作業が行われている。最適なカウンターウェイトの重量は、ジンバル装置の設計計算に基づいて算出される。

しかしながら、実際には、ジンバル装置には、捻回ケーブル等のように設計値に反映することが困難な構成要素が多く含まれているために、実際のジンバル装置を使用して重量バランスを調整する場合が一般的である。

本発明に関連するジンバル装置としては、重量バランスが調整された後、カウンターウェイトが、所望の位置にボルト、ナット等の締結部材を用いて固定されている構成が開示されている（例えば特許文献１参照）。

特開平６−１３０２８２号公報

ところで、実際のジンバル装置を使用して重量バランスの調整作業を行う場合、最適な重量バランスを決めるためには、カウンターウェイトの頻繁な取り付け、取り外しを伴う試行錯誤が発生している。そして、重量バランスの調整後に、カウンターウェイトを締結部材や接着剤等を用いて固定を行っているため、組立作業及び調整作業に時間を要している問題がある。

そこで、本発明は、上記関連する技術の課題を解決することができるジンバル装置を提供することを目的とする。本発明の目的の一例は、重量調整部の組立作業、重量バランスの調整作業を短時間で容易に行うことができるジンバル装置を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明に係るジンバル装置は、支持対象部を支持する支持部材と、支持部材を回転可能に支持する回転軸と、回転軸を支持するベース部材と、支持部材に設けられ、支持対象部に対する重量を調整するための重量調整部と、を備える。重量調整部は、支持部材に設けられたねじ軸と、ねじ軸に噛み合うねじ穴を有し、ねじ軸の両端部にそれぞれ配される一組の第１の錘と、ねじ軸が挿通される挿通穴と、外周部から挿通穴にかけて形成された切り欠きと、を有し、一組の第１の錘の間に配される第２の錘と、を備える。

本発明によれば、ジンバル装置のバランス調整を行う際に、第１及び第２の錘を固定するために締結部材や接着剤等を用いることなく、かつ工具等を使用せずに、短時間で容易に重量調整部の組立調整作業を行うことが可能になる。

また、本発明は、重量調整部の重量バランスの調整を行うことができることに加えて、ねじ軸の軸方向に対する重量バランスの調整作業も容易に行うことが可能になる。

実施形態のジンバル装置を示す斜視図である。 実施形態のジンバル装置を示す平面図である。 実施形態のジンバル装置が備える第１の錘を示す斜視図である。 実施形態のジンバル装置が備える第１の錘を示す断面図である。 実施形態のジンバル装置が備える第２の錘を示す斜視図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、実施形態のジンバル装置１は、目標物に対して追尾させるアンテナやカメラ等の支持対象部３を支持する支持部材５と、支持部材５を回転可能に支持する回転軸６と、回転軸６を支持するベース部材７と、支持部材５に設けられ、支持対象部３に対する重量を調整するための重量調整部８と、を備える。

支持部材５は、重量調整部８のねじ軸１０の両端を支持する一対の支持片５ａを有する略Ｕ字状に形成されている。支持部材５は、一端部に、支持対象部３が固定されており、一端部の反対側の他端部に、重量調整部８が設けられている。重量調整部８は、回転軸６に対して支持対象部３とほぼ対称な位置に配置されており、支持対象部３と重量が等しくされる。

ベース部材７は、回転軸６の両端を支持する一対の支持片７ａを有する略Ｕ字状に形成されている。ベース部材７は、図示しない固定部に固定される。

ジンバル装置１の重量調整部８は、支持部材５に設けられたねじ軸１０と、ねじ軸１０に噛み合うねじ穴１１ａを有し、ねじ軸１０の両端部にそれぞれ配される一組の第１の錘１１と、ねじ軸１０が挿通される挿通穴１２ａと、外周部から挿通穴１２ａにかけて形成された切り欠き１２ｂと、を有し、一組の第１の錘１１の間に配される第２の錘１２と、を備えている。

ねじ軸１０は、軸方向が回転軸６の軸方向と平行に、支持部材５に配置されている。

第１の錘１１は、図３に示すように、円板状に形成されており、係合部としての凹部１３ａ及び凸部１３ｂを有している。図３及び図４に示すように、第１の錘の厚み方向（軸方向）の一方の面には、円形状の凹部１３ａが形成されており、厚み方向の他方の面には、円形状の凸部１３ｂが形成されている。

第２の錘１２は、第１の錘１１と同様に、図５に示すように、円板状に形成されており、係合部としての凹部１４ａ及び凸部１４ｂを有している。第２の錘１２の凹部１４ａ及び凸部１４ｂは、第１の錘１１の凹部１３ａ及び凸部１３ｂと同一形状に形成されている。第２の錘１２の厚み方向の一方の面には、円形状の凹部１４ａが形成されており、厚み方向の他方の面には、円形状の凸部１４ｂが形成されている。

また、第２の錘１２として、厚みを異ならせることによって重量が異なる複数種類の第２の錘１２を有している。重さが異なる複数種類から選択された任意の第２の錘１２をねじ軸１０に取り付けることで、重量バランスを精度よく調整することが可能にされている。なお、複数種類の第２の錘１２は、厚みが異なることに限定されるものではなく、切り欠き１２ｂとは異なる部分に貫通穴や凹部（不図示）を形成することによって重量が異ならされてもよい。

また、図示しないが、ジンバル装置１は、回転軸６を軸回りに回転駆動させるための回転駆動機構を備えている。回転駆動機構は、モータやギアを有しており、回転軸６を駆動させることで、支持対象部３であるアンテナやカメラを目標物に対して追尾させる。

以上のように構成されたジンバル装置１について、重量調整部８の組立作業、調整作業を説明する。

まず、ジンバル装置１は、第１の錘１１のねじ穴１１ａにねじ軸１０が噛み合わされ、ねじ軸１０の両端に、一組の第１の錘１１がそれぞれ配置される。

第２の錘１２は、ねじ軸１０に対して切り欠き１２ｂから挿通穴１２ａまで挿入して、ねじ軸１０に支持される。このように第２の錘１２は、切り欠き１２ｂを有することで、ねじ軸１０に対してねじ軸１０の軸方向に直交する方向から挿入することが可能にされている。第２の錘１２は、ねじ軸１０に引っ掛けられているだけなので、ねじ軸１０に対して容易に着脱することが可能にされ、重量バランスの調整を容易に行うことが可能にされている。

重量調整部８によって付与される重量バランスを確認しながら、複数種類の第２の錘１２から適切な第２の錘１２を選択し、重量バランスの調整を行う。そして、一組の第１の錘１１の間に、所望の重量の第２の錘１２を所望の個数挟み込むことで、支持対象部３に対する重量調整部８の重量バランスが調整される。

また、第１及び第２の錘１１、１２は、凹部１３ａ、１４ａと凸部１３ｂ、１４ｂが互いに係合するように、ねじ軸１０の軸方向に対して凹部１３ａ、１４ａ及び凸部１３ｂ、１４ｂの向きをそれぞれ揃えて配置される。

したがって、ジンバル装置１では、ねじ軸１０に軸方向に対する一組の第１の錘１１の位置を調整し、第１の錘１１の間に、所望の第２の錘１２を挟み込むことで、各第２の錘１２がねじ軸１０に対して所定の位置に固定される。

また、一組の第１の錘１１の間に第２の錘１２が挟み込まれるときに、隣接する第１及び第２の錘１１、１２の凹部１３ａ、１４ａと凸部１３ｂ、１４ｂが互いに係合する。これによって、各錘１１、１２間の隙間がなくなり、第１及び第２の錘１１、１２がねじ軸１０に対して一体的に固定される。

このため、ジンバル装置１では、ボルト、ナット等の締結部材や接着剤等を用いることなく、かつ工具やジグ等を使用せずに、ねじ軸１０に対して第１及び第２の錘１１、１２が容易に固定される。

加えて、一組の第１の錘１１は、ねじ軸１０に対して回転させることで、軸方向に対して所望に位置を移動させることが可能にされている。このため、重量調整部８は、一組の第１の錘１１を、ねじ軸１０の軸方向に対して位置を調整することによって、ねじ軸１０の軸方向に対する重量バランスを容易に調整することができる。

上述したように、ジンバル装置１によれば、ねじ軸１０に噛み合う一組の第１の錘１１と、第１の錘１１の間に挟まれる第２の錘１２とを備えることによって、ジンバル装置１のバランス調整を行う際に、第１及び第２の錘１１、１２を固定するために締結部材や接着剤等を用いることなく、かつ工具やジグ等を使用せずに、重量調整部８の組立作業、調整作業を短時間で容易に行うことが可能になる。

また、ジンバル装置１の重量調整部８は、重量バランスの調整を行うことができることに加え、ねじ軸１０の軸方向に対する重量バランスの調整作業も容易に行うことができる。

本発明は、回転駆動機構によって回転駆動させる必要があるアンテナ、カメラ等の支持対象部を備えるジンバル装置において、回転駆動機構の駆動性能上の制約によって、重量バランスの調整作業が必要となるジンバル装置に用いられて好適である。

１ ジンバル装置
３ 支持対象部
５ 支持部材
６ 回転軸
７ ベース部材
８ 重量調整部
１０ ねじ軸
１１ 第１の錘
１１ａ ねじ穴
１２ 第２の錘
１２ａ 挿通穴
１２ｂ 切り欠き

Claims (3)

1. 支持対象部を支持する支持部材と、前記支持部材を回転可能に支持する回転軸と、前記回転軸を支持するベース部材と、前記支持部材に設けられ、前記支持対象部に対する重量を調整するための重量調整部と、を備えるジンバル装置であって、
   前記重量調整部は、
   支持部材に設けられたねじ軸と、
   前記ねじ軸に噛み合うねじ穴を有し、前記ねじ軸の両端部にそれぞれ配される一組の第１の錘と、
   前記ねじ軸が挿通される挿通穴と、外周部から前記挿通穴にかけて形成された切り欠きと、を有し、前記一組の第１の錘の間に配される第２の錘と、を備える、ジンバル装置。
2. 前記一組の第１の錘及び前記第２の錘は、前記一組の第１の錘の間に前記第２の錘が挟まれたときに、隣接する前記第１及び第２の錘を互いに係合させる係合部を有する、請求項１に記載のジンバル装置。
3. 重量が異なる複数種類の前記第２の錘を有する、請求項１または２に記載のジンバル装置。

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