JP2022516143A - 器具取付具、当該器具取付具を備える可動プラットフォーム及びその用途 - Google Patents

Abstract

【課題】器具を可動プラットフォームに取り付けるための取付具（１）を提供する。【解決手段】取付具（１）は、プラットフォームに取り付け可能な基部（１１）と、器具が取り付けられる器具部（１２）と、基部（１１）及び器具部（１２）の間で動作可能であり、器具部を基部に対して動かすばね及びダンパ構造（１４、１５）と、を備える。取付具は、第１及び第２のレバーセット（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）であって、各レバーセットは、互いに強く接続され、基部（１１）及び器具部（１２）の一方に軸回転可能に接続される少なくとも２つの平行離隔レバー（１３１）を備える、第１及び第２のレバーセットさらに備える。レバーセット（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）は、互いに平行でない第１及び第２の幾何学的軸のそれぞれを中心に軸回転可能である。レバーセットは、レバー（１３１）の各近接部（１３１ｐ）を中心に軸回転可能である。各レバー（１３１）の遠隔部（１３１ｄ）は、内部ヒステリシスを示す各延伸柔軟部材（１４）により、基部及び器具部の他方に接続される。また、本開示は、取付具を備える可動プラットフォーム、及び器具を可動プラットフォームに取り付けるための取付具の使用方法を提供する。【選択図】図９

Description

本開示は、カメラ、レーザーレンジファインダー、アンテナ、ガス検出器、レーダー、及びその他の高感度センサ等の器具用の取付具に関する。さらに、そのようなセンサは、向きを変えることができるように、取付具に対して回転するように配置されている。

取付具は、航空機等の可動プラットフォームに器具を取り付けるために特に使用されるが、低柔軟性柱状体の上及びその他等、固定構造の可動部分又は振動部分に器具を取り付けるためにも使用される。

例えば、航空機、具体的にはヘリコプター、又はその他の有人若しくは無人回転翼機に器具を取り付ける際、潜在的に有害及び／又は性能に悪影響を与える振動が相当量、航空機から器具に伝達され得る。低柔軟性柱状体及びその他等の柔軟固定構造に器具を取り付ける際にも、同様の問題が発生する。

器具に伝達される振動エネルギーの量を減らすために、振動動作を減衰させるための構造を備える取付具が使用できる。

そのような既知の取付具は、航空機の胴体に取り付けられる基部と、器具が取り付けられる器具部と、備える。基部から器具部に伝達される振動エネルギーの量を減らすため及び器具部／それらの接点を所定の位置に維持するために、例えば、ばねである複数の弾性要素がそれらの間に使用される。また、エネルギー伝達を最低限にするために、２つの部分／それらの接点の間の弾性要素は、エネルギーを放散させる必要がある。従って、ばねは、通常、何らかの減衰要素により補完される。

上記の取付具の問題は、例えば風力又は加速の結果として、器具が胴体から突出する方向に垂直な力を受けた場合、胴体に対する器具の方向が変化し得ることである。つまり、器具は胴体に対して傾く可能性がある。これにより、器具は、隣接する構造に衝突し得る、又は胴体に対する器具の方向が重要である場合において間違ったデータを提供し得る。上記のような取付具の別の固有な問題として、特にセンサ構造の重心が基部から遠い場合において、水平方向の振動が、器具の制御不能な振り子動作を起こし得ることである。

様々なロール安定化構造を設けることにより、これらの問題を解決することが試みられている。しかしながら、既知のロール安定化構造は、ベアリング及びボールジョイント構造を必要とする連結部を備える。そのような既知の構造の問題は、硬い連結アームの動作に必要なベアリング及びボールジョイントによりもたらされる固有の摩擦が、基部から器具部に振動を伝達させ得ることである。従って、そのような構造は、取付具の振動減衰特性を完全に相殺又は少なくとも大幅に減衰させ得る。

器具が軽いほど、摩擦による損傷効果が深刻になる。上記のロール安定化構造の別の問題は、本質的に摩耗傾向があること、及び埃や泥等による汚染に敏感なことである。ベアリング及びボールジョイントが埃や泥に耐えられるように密封される場合、摩擦が悪化し、摩耗傾向がより大きくなる。

従来技術の解決方法に一例が米国出願２０１２０３１６７８５１Ａ１、これは、請求項１のプレアンブルを形成する。

従って、より良い取付具、特に、基部に対する器具部の傾きを低減でき、摩耗や汚染に対して強い取付具が必要である。

本開示の目的は、上記の問題を排除又は低減する取付具を提供することである。具体的には、器具の傾きを相殺でき、より強靭な取付具を提供することを目的とする。

本開示は、添付される独立クレームにより画定される。以下の説明及び添付される図面において、実施形態は、添付される従属クレームにより記載される。

第１様態によれば、器具を可動プラットフォームに取り付けるための取付具が提供される。取付具は、プラットフォームに取り付け可能な基部と、器具が取り付けられる器具部と、基部及び器具部の間で動作可能であり、器具部を基部に対して動かすばね及びダンパ構造と、第１及び第２のレバーセットであって、各レバーセットは、互いに強く接続され、基部及び器具部の一方に軸回転可能に接続される少なくとも２つの平行離隔レバーを備える、第１及び第２のレバーセットと、を備える。レバーセットは、レバーの各近接部を中心に軸回転可能である。レバーセットは、互いに平行でない第１及び第２の幾何学的軸のそれぞれを中心に軸回転可能である。各レバーの遠隔部は、内部ヒステリシスを示す各延伸柔軟部材により、基部及び器具部の他方に接続される。

基部は、取付具を運ぶ構造に取り付けられる部分である、器具部は、器具が取り付けられる部分である。あるいは、器具部は、器具と一体であってもよい。

柔軟部材における「柔軟」は、部材が、各適用例において適切な力により本明細書に開示されるように変形できるように十分に柔軟であることを示すことが理解される。そのような力の量は、取付具が運ぶ器具の重量及びサイズ、並びにプラットフォーム又はプラットフォームの動作により生成される外力（例えば、加速及び風力）に応じて異なることが理解される。

任意の場合において、部材は、基部及び器具部よりも低い（好ましくは、とても低い）曲げ剛性を示すという意味で、より柔軟である。

従って、基部及び器具部は、それらの柔軟性を無視してよいという意味で、本開示においては硬いとみなされてよい。同様に、レバーが互いに強く接続されるということは、任意のレバーセットの柔軟性が無視されてよいことを意味する。

部材は、延伸し、その全長にわたってほぼ一定の断面を有してよい。

特に、部材の厚さは、１～７ｍｍ、好ましくは、２～６ｍｍであってよく、部材の長さは、２０～８０ｍｍ、好ましくは、３０～７０ｍｍであってよい。

従って、各部材の長さに対する厚さの比率は、３～８０、好ましくは、４～７０、５～７０、１０～４０、又は１５～３０であってよい。

柔軟部材は、曲げ及び戻り動作が減衰されるような内部ヒステリシスを示す。

任意の場合において、各柔軟部材は、同じ厚さの固体金属ロッドより大きい内部ヒステリシスを示す。

器具と基部とを接続するレバーセット及び柔軟部材の組み合わせは、基部の主平面に平行な方向及び基部の主平面に垂直な方向への基部及び器具部の相対的な直線の動きを容易に可能にする。しかしながら、器具部に加えられる基部の主平面に平行な軸の周りのトルクにより発生するような、基部及び器具部の相対位置を変化させる動きは、相殺される。

さらに、柔軟部材がヒステリシスを示すため、振動は吸収され、基部及び器具部の間の相対的な動きは減衰される。

従って、取付具は、基部及び器具部の間の相対的な動きをある程度許容するが、特に望ましくない動作については相殺し、振動を減衰する。

柔軟部材の厚さは、１～７ｍｍ、好ましくは、２～５ｍｍであってよい。

柔軟部材の長さは、２０～８０ｍｍ、好ましくは、３０～７０ｍｍであってよい。

柔軟部材の少なくとも１つは、複数の金属フィラメントの少なくとも１つと、少なくとも１つのゴム弾性ポリマー部材と、少なくとも１つの強化ポリマー部材と、を備えてよい。

例えば、部材は、金属ワイヤ、ロッド若しくはチューブ等の強化ポリマー部材、ロッド若しくはチューブ等の延伸ゴム部材、又は１つ以上の金属フィラメント、ポリマー／金属ワイヤ若しくはフィラメント、チューブ、若しくはロッドのハイブリッドであってよい。

軸は、４５～１３５度、好ましくは、４５～７５度の相対角度を有してよい。

レバーセットの数は、２～６個、好ましくは、２～５個又は３～４個であってよい。

取付具は、さらに、器具部及び基部を所定の相対位置に向かって付勢するように構成される少なくとも１つの付勢部材を備える。

具体的には、所定の相対位置は、取付具がその平衡／静止状態において基部及び器具部の所定の相対位置を提供するように、取付具により運ばれる器具部の重量に基づいて決定されてよい。

例えば、付勢部材は、器具部を基部に向かって付勢するように構成されてよい。

取付具は、さらに、基部及び器具部の一方に配置される少なくとも１つの位置リミッタを備えてよく、基部及び器具部の他方は、位置リミッタに向かって付勢される。

レバーの少なくとも１つは、前記基部及び器具部の一方に軸回転可能に接続される車軸により、互いに接続されてよい。

レバーの少なくとも１つは、各ピン部材によりレバー基部に軸回転可能に接続されてよい。

レバーセットは、少なくとも１セットの交差板ばねにより、前記基部及び器具部の一方に接続されてよい。

この具体的な配置の利点は、摩擦及び摩耗が完全に起きないことである。また、適切な材料を選択することにより、汚染を本質的に無視できる。この配置において、（湾曲する際の柔軟部材中の意図的な動作を除く）部分の全ての滑り運動が完全に排除される。

レバーセットの板ばねは、Ｘ構成で配置されてよく、レバーセットの軸は、Ｘ構成の交差点と実質的に一致していてよい。しかしながら、軸の位置には若干のずれが生じ得る。

第２の様態によれば、プラットフォーム本体と、器具と、上記の器具取付具と、を備える可動プラットフォームが提供され、器具は、取付具により、プラットフォーム本体に取り付けられる。

器具は、ジンバル、カメラ、レーザーレンジファインダー、アンテナ、ガス検出器、レーダー送信機／検出器の少なくとも１つを備えてよい。

可動プラットフォームは、航空機であってよい。

可動プラットフォームは、低柔軟性柱状体であってよい。

第３の様態によれば、器具を可動プラットフォームに取り付けるための、上記の取付具の使用方法が提供される。

使用方法において、器具は、ジンバル、カメラ、レーザーレンジファインダー、アンテナ、ガス検出器、レーダー送信機／検出器の少なくとも１つを備えてよい。

使用方法において、プラットフォームは、航空機である。

使用方法において、プラットフォームは、低柔軟性柱状体である。

図１は、器具取付具の概略斜視図である。 図２は、図１の器具取付具の概略分解斜視図である。 図３は、図１及び図２の器具取付具のヒンジ部の概略分解斜視図である。 図４Ａ及び４Ｂは、図１及ぶ図２の器具取付具において使用されるレバーセットの概略分解斜視図及び概略組立斜視図である。 図５Ａ乃至５Ｃは、軸荷重が加えられた時の取付具を概略的に示す。 図６Ａ及び６Ｂは、ラジアル荷重が加えられた時の取付具を概略的に示す。 図７Ａ及び７Ｂは、ラジアル荷重が加えられた時の取付具を概略的に示す。 図８は、水平軸周りのトルクが加えられた時の取付具を概略的に示す。 図９は、器具取付具及び器具取付具に運ばれる器具の概略斜視図である。 図１０は、器具取付具により器具を運ぶ航空機の概略斜視図である。 図１１Ａ及び１１Ｂは、それぞれ、組立状態及び分解状態における器具取付具の別の実施形態の概略斜視図である。 図１２Ａ乃至１２Ｃは、様々な動作状態における図１１Ａ及び１１Ｂの器具取付具を概略的に示す。 図１３Ａ及び１３Ｂは、さらなる動作状態における図１１Ａ及び１１Ｂの器具取付具を概略的に示す。 図１４Ａ及び１４Ｂは、さらなる動作状態における図１１Ａ及び１１Ｂの器具取付具を概略的に示す。 図１５Ａ及び１５Ｂは、それぞれ、組立状態及び分解状態における器具取付具のさらなる別の実施形態の概略斜視図である。

図１を参照すると、基部１１と、器具部１２と、を備える器具取付具１が示される。図示される例において、基部１１及び器具部１２は、全体が円形であり、本質的に同軸に配置される環状部分である。図示されるように、これらの部分は、それぞれ、全体が円形であってよい中央開口を有してよい。

しかしながら、本明細書に開示される概念は、全体正方形、全体長方形、全体多角形、全体楕円形、その他等の他の外形を有する基部及び／又は器具部に等しく適用可能である点が理解される。

基部１１は、取付具を運ぶ構造に対向する略平面を有する。この略平面は、基部の主平面を画定する。主平面に垂直な方向が、取付具の軸方向と定義される。軸方向に垂直な方向は、径方向と定義される。

基部１１及び器具部１２は、アルミニウム若しくはチタン合金等の軽量金属若しくは金属合金、又はガラス又は炭素強化プラスチック、又は好適な品質及び剛性の熱可塑性素材から製造されてよい。製造方法の非限定的な例は、キャスティング及び様々な追加の製造技術を含む。

基部１１及び器具部１２は、全体がＬ字形状を有してよい。具体的には、基部１１は、上下逆のＬ字形状で設計されてよく、水平部１１１が平面を形成し、縦部１１２が基部１１の外縁を形成する。器具部１２は、Ｌ字外形状で形成されてよく、縦部１２２が環状フレームの内側に対向する部分を形成し、水平部１２１が下側に対向する部分を形成する。

基部１１及び器具部１２の両方には、部品を取り付けられるために設けられ得る複数の強化体１１３、１１４、１２４、１２５、１２６が設けられてよく、これらは、以下に説明される。

基部１１及び器具部１２の一方又は両方は、中央開口を有さずともよいことがさらに理解される。

図示される取付具は、３つのレバーセット１３ａ、１３ｂ、１３ｃを備え、各レバーセットは、実際に平行である一対のレバー１３１を備える。

図示される例において、レバーセット１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、基部１１上に配置される。しかしながら、代替的に、レバーセット１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、器具部１２上に配置されてもよいことが理解される。

レバーセット１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、それぞれ、各レバー１３１の近接部１３１ｐにおおよそ設けられる幾何学的軸の周りを軸回転可能である。

レバーの近接部は、レバーがその周りを回転する幾何学的軸と一致する。

幾何学的軸は、互いに平行ではない。例えば、軸が２つである場合、軸は互いに垂直であってよい。軸が３つである場合、軸は、互いに約６０度の角度を有してよい。軸が４つである場合、軸は、正方形の辺上に配置されてよい。軸が５つである場合、軸は、正五角形の辺上に配置されてよい。

レバーセット１３ａ、１３ｂ、１３ｃを形成するレバー１３１は、レバーを接続する接続部材１３２が歪まない限りレバーの軸位置が同じであるように、互いに強く接続される。従って、レバーを接続する接続部材１３２は、当該システムが受ける荷重により変形しないように設計される。すなわち、接続部材１３２が通常受ける力による変形量は、無視できるものである。

レバー１３１の遠隔部分１３１ｄにおいて、各レバー１３１は、それぞれ、内部ヒステリシスを示す延伸柔軟部材１４により器具部１２に接続される。

各柔軟部材１４は、金属マルチフィラメントワイヤ、柔軟ロッド、又は柔軟チューブにより形成されてよい。ロッド又はチューブである場合、柔軟部材１４は、ゴム弾性材料等のポリマー材料により形成されてよい。さらに、繊維強化ポリマー材料等の複合材料であってもよい。また、複合部材は、異なる材料から作られた複数のフィラメントを含むワイヤが妥当である。

部材１４は、器具部１２が基部１１の平面に平行な方向に動き得るように弾性的に曲がることを可能とするように十分に柔軟である。

さらに、部材１４は、基部に対する器具部１２の傾きを相殺するように十分に硬い。具体的には、部材は、縦方向の十分に高い圧縮力に抵抗できる。

最後に、部材１４は、曲がり動作がエネルギーを放散し、従ってエネルギーを効果的に減衰させるような内部ヒステリシスを示す。

試験が成功した実施形態において、少なくとも１～１５ｋｇの質量を有する器具において、２～４ｍｍの厚さを有するステンレス鋼金属マルチフィラメントワイヤが有益であった。

各レバーセット１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃにおいて、レバー１３１は、互いに離隔している。通常、レバーは、可能な限り互いに離隔していることが好ましい。例えば、レバーの間隔は、基部１１の水平寸法の２５～７５％ほどであってよい。例えば、基部１１が環状である場合、レバー間の間隔は、当該環の外形の２５～７５％ほどであってよい。

いくつかの実際の実施形態において、レバーの間隔は、５０～２００ｍｍほど、好ましくは、１００～２００ｍｍほどであってよい。

取付具は、さらに、静止する器具の質量（重力）を運ぶための１つ以上の付勢ばねを備えてよい。図示される実施形態において、当該付勢ばね１５は、基部１１及び器具部１２を所定の相対位置に向かって付勢するように配置されてよい。そのために、ばね１５は、張った状態で作用する巻きばねにより形成されてよい。

図２を参照すると、図１の器具取付具１の概略分解斜視図を示す。この分解図において、１つのレバーセット１３ａが、レバーセット基部１３３から外されている。さらに、２つの付勢ばね１５が、基部から外されており、第３の付勢ばね１５が、完全に外されている。５つの部材１４が、関連するレバー１３１から外されており、第６の部材１４は、完全に外されている。

図２から分かる通り、部材１４は、クランプ１２３により、器具部１２に接続されてよく、各クランプは、一対のクランプ部材及びクランプ部材を１つにする力を加える１つ以上のねじ又はボルトを備える。部材１４を受けるために、溝が提供されてよい。また、図１５Ａ及び１５Ｂに示されるように、他のクランプ構造が使用されてよい。

レバー１３１の遠隔部１３１ｄには、対応するクランプ１３１４が設けられてよい。

ばね１５は、例えば、ラグ、その他により、基部１１及び器具部１２に取り付けられてよい。当該ラグは、基部１１及び器具部１２のそれぞれの強化部１１４及び１２４に設けられてよい。

図３を参照すると、レバーセット基部１３３は、基部本体１３３１と、基部本体１３３１に挿入可能な車軸１３３２と、を備えてよい。車軸１３３２は、基部本体１３３１に対して固定可能であってよい。

本実施形態においてそうであるように、基部本体１３３１は、基部１１又は器具部１２に順番に接続されてよい。

レバー基部１３３は、関連する基部１１及び器具部１２に接続されてよく、図示される例においては、基部１１の強化体１１３に設けられている。例えば、当該強化体１１３は、基部１１の材料がより厚い部分に設けられてよい。強化体には、ねじ状であってよい穴又は溝が設けられてよく、ねじ又はボルト等によりレバーセット基部１３３に取り付け可能となる。

図４Ａ及び４Ｂを参照すると、レバーセット１３ａ、１３ｂ、１３ｃがさらに図示される。本実施形態において、レバーセットは、一対のレバー形成部材１３１１を接続する接続部材１３２により形成される。

レバー形成部材１３１１は、それぞれ、車軸１３３２が係合され得る各ベアリング１３１３を受けるための溝１３１２を備えてよい。溝は、その周りをレバーセット１３が軸回転する軸Ａに平行な方向に空いていてよく、好ましくは同軸であってよい。

図示される例において、少なくとも１つのクランプ部材１３１４１、１３１４２と、少なくとも１つのファスタ１３１４３と、を備えるクランプ１３１４は、レバー形成部材１３１１の遠端部１３１ｄに設けられて接続される。

また、図示される例において、クランプ１３１４は、一対のクランプ部材１３１４１、１３１４２を備え、各クランプ部材１３１４１、１３１４２は、それぞれ、柔軟部材１４を受けるための溝を備え、クランプ部材は１つあれば十分であって良く、レバー形成部材がその他のクランプ部材を提供する。

クランプは、関連する基部１１及び器具部１２に接続されてよく、図示される例においては、器具部１２に形成される強化部１２５に接続される。また、当該強化部は、その周囲の部分の厚さよりも材料が厚い部分として設けられている。当該強化部は、ねじ状であってよい穴又は溝が設けられてよく、ねじ又はボルト等のねじ部材により取り付けを容易にする。

取付具１の作用が、図５Ａ乃至５Ｃ、図６Ａ及び６Ｂ、並びに図７Ａ及び７Ｂを参照してここに説明される。

図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｃについて、器具が器具部１２に取り付けられていると仮定する。器具は、図面を簡略化するために図示されない。

図５Ａは、非荷重状態の取付具を概略的に示し、基部１１及び器具部１２の両方が水平に配置されている。この状態において、付勢ばね１５は、器具部１２を基部１１に向かって付勢しており、それにより、器具部１２は、平衡状態、すなわち、器具が取り付けられている（従って、力Ｆ０が取付具に加えられている）が、プラットフォーム及び器具の両方は静止している状態にある。図５Ａの拡大部分から分かる通り、付勢ばね１５は若干延伸しており、レバー１３１は略水平に延伸しており、柔軟部材１４は直状かつ垂直である。なお、付勢ばね１５は、この平衡状態（柔軟部材により運ばれる荷重は無視できる）を達成するように、器具の質量に基づいて選択されてよいことが理解される。

ワイヤが梁上に接続されているため、この状態において、ワイヤは若干曲がることになる。

図５Ｂは、負の方向に軸が荷重されている状態の取付具を概略的に示し、器具部１２には、垂直上方向に作用する力Ｆ１が加わっている。この力は、プラットフォームの加速に起因して、又は振動により、器具部１２に取り付けられた器具により与えられる慣性力によるものである。

図５Ｃは、正の方向に軸が荷重されている状態の取付具を概略的に示し、器具部１２には、垂直下方向に作用する力Ｆ２が加わっている。また、上記の通り、この力は、プラットフォームの振動及び／又は加速によるものであってよい。図５Ｃから分かる通り、付勢ばね１５はさらに延伸しており、レバー１３１は、若干下を向いている。基部１１及び器具部１２の間の相対的な動きは、柔軟部材１４により制限される。

なお、基部１１及び器具部１２の間の相対的な軸の動きは、それに対応して動きを制限する柔軟部材により、レバーセット１３ａ、１３ｂ、１３ｃを等しく軸回転させることが理解される。従って、基部及び器具部の接触面は、垂直方向への力が作用しているような状態の全ておいて、略平行を維持する。

なお、図５Ａ乃至５Ｃに示される位置の間の動きは、柔軟部材１４によりもたらされる内部ヒステリシスにより効果的に減衰されることが理解される。

従って、基部１１及び器具部１２の間の相対的な軸の動きは、減衰された動きである。

図６Ａ及び６Ｂ並びに図７Ａ及び７Ｂは、径方向に作用する力Ｆ３、すなわち、力Ｆ１、Ｆ２に垂直であり、従って図において水平方向である力が加えられる取付具を示す。

力Ｆ３が器具部１２に加えられると、器具部１２は、柔軟部材１４及び付勢ばね１５の柔軟性により、水平に、基部の平面に平行な方向に動く。すなわち、部材間の一定の距離は、器具部１２が器具１１に対して平行四辺形状に動き、従って、基部に対する器具部の動きを制限し、それにより、２つの部材は、本質的に平行を維持する。

また、付勢ばね１５からの付勢並びに柔軟部材１４の減衰及び弾性効果は、基部１１及び器具部１２の相対的な動きを減衰するように作用する。

従って、図５Ａ乃至５Ｃ、図６Ａ及び６Ｂ、並びに図７Ａ及び７Ｂを参照すると、取付具は、基部１１及び器具部１２が軸方向及び径方向に相対的に動くことを容易に可能にし、同時に、全ての振り子動作を効果的に妨害／減衰させる。これは、従来のロール安定化構造におけるボールジョイントにより起こされるような損傷を与える摩擦を発生させずに達成される。また、柔軟部材は、適切な材料を選択することにより、汚染及び摩耗に対して本質的に耐性を有する。

従って、図８を参照すると、図から分かるように、取付具に水平軸周りに作用するトルクＴが加わる場合、各レバーセット１３を形成する一対のレバー及び柔軟部材１４は、柔軟部材１４の硬さにより、基部１１に対する器具部１２の全ての傾きを効果的に相殺する。

図９を参照すると、（２つ以上の方向に動作可能なように遠隔制御される）回転するカメラ２である器具が取り付けられる取付具１が図示される。さらに、取付具には、取付具壁１６が設けられる。取付具の器具部１２への器具の取り付け性は、器具部１２に強化部１２６を設けることにより向上可能である。当該強化部は、ねじ状であってよい穴又は溝が設けられてよく、ねじ又はボルト等のねじ部材により取り付けを容易にする。

図１０を参照すると、飛行機の翼の下に取り付けられ、回転するカメラである器具２を運ぶ取付具１が示される。代替的には、取付具及び取付具に運ばれる器具は、飛行機、ヘリコプター、又はドローンの胴体の下側に取り付けられてもよい。

なお、取付具は、典型的には、それを運ぶ乗り物又は他の構造の下側に取り付けられる基部１１と共に取り付けられ、器具部１２は、典型的には、基部１１の直下につるされることが理解される。

図１１Ａ及び１１Ｂを参照すると、硬いシャフトが交差配置された板ばねにより回転する、器具取付具の別の実施形態を示す。図１１Ａ及び１１Ｂは、図１～２に対応し、そのため、同一の部品には同じ参照番号を付する。当該部品についての説明は、図１～２を参照して行われる。

図１１Ａ及び１１Ｂ、図１２Ａ及び１２Ｂ、並びに１３Ａ及び１３Ｂの実施形態は、レバーセット４３の構造が、上記の開示と異なる。

レバーセットは、レバー本体４３１１により形成される一対のレバー４３１と、レバー４３１を強く接続する接続部材４３２と、を備える。さらに、基部１１に接続するためのレバー基部４３３が、上記のレバーセット基部１３３と同様の方法で設けられる。第１の実施形態と同様に、レバー４３１は、近接端４３１ｐ及び遠隔端４３１ｄを有してよい。

しかしながら、車軸とベアリングの代わりに、１セット以上のレバー板ばね４３５ａ、４３５ｂが設けられる。板バネの各セットは、少なくとも２つの延伸板ばねを備え、これらは、板ばねの平面が９０度±３０度、好ましくは、±１５度、±５度、又は直角の角度で交差するような、Ｘ構造で配置される。

図１１Ｂに示されるように、各板ばねは、１つの板ばねにより形成されてよい。板ばねには、板ばねが互いに横方向に重なるように、溝又は穴が形成されてよい。

代替的には、図１２Ａに示されるように、各板ばねは、２つ以上の個別の互いに離隔した板ばねにより形成されてよい。具体的には、板ばねの各セットは、第１の平面上を延伸する１つの中央板と、第１の平面に垂直な第２の平面上を延伸し、互いに中央板ばねに対して横方向反対側にある一対の周辺板ばねと、により形成されてよい。

図示されるように、板ばねは、ねじにより、接続部材４３２及びレバー基部４３３に接続されてよい。溶接、リベット、又はスナップ構造等の他の取付方法が使用されてもよい。

レバーセットは、１つの板ばねにより接続されてよく、また、複数の平行の板ばねにより接続されてもよい。

図１２Ａ乃至１２Ｃを参照すると、図１１Ａ及び１１Ｂに開示される実施形態の作用が説明される。

図１２Ａ乃至１２Ｃは、それぞれ、図５Ａ乃至５Ｃに対応する。

図１２Ａにおいて、レバー板ばねは、静止位置において実質的に平面であることが分かる。

図１２Ｂにおいて、縦方向上向きに荷重される場合、レバー４３１は、上向きに軸回転する。これを達成するために、レバー板ばね４３５ａ、４３５ｂの両方は、径方向外側に向かって凸状になるように曲がる。

同様に、図１２Ｃにおいて、縦方向下向きに荷重される場合、レバー４３１は、上向きに軸回転し、レバー板ばねは、径方向外側に向かって凹状になるように、反対方向に曲がる。

図１３Ａ及び１３Ｂ並びに１４Ａ及び１４Ｂは、それぞれ、図６Ａ及び６Ｂ並びに７Ａ及び７Ｂに対応し、器具部に径方向の荷重が加えられた時の取付具の挙動を示す。

その作用は、第１の実施形態と同様である。

図１５Ａ及び１５Ｂを参照すると、硬いシャフトが標準的な円筒ロッドに基づく器具取付具の別の実施形態を示す。図１５Ａ及び１５Ｂは、図１～２に対応し、そのため、同一の部品には同じ参照番号を付する。当該部品についての説明は、図１～２を参照して行われる。

図１５Ａ及び１５Ｂの実施形態は、レバーセット５３の構造が上記のものとは異なる。

図１５Ａ及び１５Ｂに開示される実施形態は、基部１１への取り付けのための一対のレバー基部５３３を備える。レバー基部には、ここでは貫通穴５３３１であり、ベアリング５３１３を受ける溝がそれぞれ予め設けられている。ベアリング５３１３は車軸５３２を受け、車軸５２１の離隔する部分には、レバー５３１が取り付けられる。図示されるように、レバー５３１は、例えば、ねじ５３１１により、開放可能に取り付けられてよい。スプライン等の別の取付構造が使用されてもよい。

柔軟部材１４を接続するためのクランプ５３１４が、レバー５３１の遠隔部に設けられてよい。図示されるように、クランプ５３１４は、ナット５３１３４又はボルト５３１４２の構造により作動してよい。

レバー基部５３３の軸遠隔部には、軸リミッタ１６が設けられてよい。軸リミッタは、例えば衝撃、雑音、及び／又は摩耗を低減するために、柔らかい材料を使用して設けられてよい。

レバー５３１が車軸５３２に強く取り付けられ、柔軟部材１４がクランプ５３１４及び器具部１２に接続される状態において、この実施形態の作用は、本明細書に開示さえる他の実施形態と同様である。

軸リミッタ１６は、基部１１又は器具部１２の一方から軸状に延伸する個別の部材であってよい。さらに、軸リミッタを、レバー１３１の軸遠隔部１３１ｄに設けることも可能である。

なお、本明細書において、例えば、各レバーセットを１つ、各レバーセットを２つ等の異なるレバーセットの組み合わせが使用されてもよいことが理解される。

また、柔軟部材１４は、各特定の実装の荷重状態のために選択及び適用される必要がある。例えば、材料又は材料の組み合わせ（純金属、合金、複合材料、その他）、部材の構成（フィラメントの数、フィラメントの材料、フィラメントの厚さ、その他）、部材の長さ及び厚さは、柔軟部材１４に十分な軸の硬さ、曲げ硬さ、及びヒステリシスをもたらすように選択されてよい。

適用されるレバーセットの数は、異なる適用、特に異なる荷重状態に合わせるために変更されてよい。

付勢部材１５は、望ましい静止位置を達成可能とするために、各荷重状態に合わせて選択される必要がある。

Claims (15)

1. 器具を可動プラットフォームに取り付けるための取付具（１）であって、
   前記プラットフォームに取り付け可能な基部（１１）と、
   前記器具が取り付けられる器具部（１２）と、
   前記基部（１１）及び前記器具部（１２）の間で動作可能であり、前記器具部（１２）を前記基部（１１）に対して動かすばね及びダンパ構造（１４、１５）と、
   第１及び第２のレバーセット（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）であって、各前記レバーセットは、互いに強く接続され、前記基部（１１）及び前記器具部（１２）の一方に軸回転可能に接続される少なくとも２つの平行離隔レバー（１３１）を備える、第１及び第２のレバーセット（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）と、
   を備え、
   前記レバーセットは、前記レバー（１３１）の各近接部（１３１ｐ）を中心に軸回転可能であり、
   前記レバーセット（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）は、互いに平行でない第１及び第２の幾何学的軸のそれぞれを中心に軸回転可能であり、
   各前記レバー（１３１）の遠隔部（１３１ｄ）は、内部ヒステリシスを示す各延伸柔軟部材（１４）により、前記基部及び前記器具部の他方に接続される、
   ことを特徴とする取付具。
2. 前記柔軟部材の厚さは、１～７ｍｍ、好ましくは、２～５ｍｍであることを特徴とする請求項１の取付具。
3. 前記柔軟部材の長さは、２０～８０ｍｍ、好ましくは、３０～７０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２の取付具。
4. 前記柔軟部材の少なくとも１つは、複数の金属フィラメントと、少なくとも１つのゴム弾性ポリマー部材と、少なくとも１つの強化ポリマー部材と、の少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項１乃至３の取付具。
5. 前記軸は、４５～１３５度、好ましくは、４５～７５度の相対角度を有することを特徴とする請求項１乃至４の取付具。
6. 前記レバーセットの数は、２～６個、好ましくは、２～５個又は３～４個であることを特徴とする請求項１乃至５の取付具。
7. 前記基部及び前記器具部を所定の相対位置に向かって付勢するように構成される少なくとも１つの付勢部材（１５）をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６の取付具。
8. 前記基部及び前記器具部の一方に配置される少なくとも１つの位置リミッタ（１６）をさらに備え、
   前記基部及び前記器具部の他方は、前記位置リミッタに向かって付勢される、
   ことを特徴とする請求項１乃至７の取付具。
9. 前記レバー（５３１）の少なくとも１つは、前記基部（１１）及び前記器具部（１２）の一方に軸回転可能に接続される車軸（５３２）により、互いに接続されることを特徴とする請求項１乃至８の取付具。
10. 前記レバー（１３１）の少なくとも１つは、各ピン（１３３２）部材によりレバー基部（１３３）に軸回転可能に接続されることを特徴とする請求項１乃至９の取付具。
11. 前記レバーセットは、少なくとも１セットの交差板ばね（４３５ａ、４３５ｂ）により、前記基部（１１）及び前記器具部（１２）の一方に接続されることを特徴とする請求項１乃至１０の取付具。
12. プラットフォーム本体と、
    器具と、
    請求項１乃至１１の取付具と、
    を備え、
    前記器具は、前記取付具により、前記プラットフォーム本体に取り付けられる、
    ことを特徴とする可動プラットフォーム。
13. 前記器具は、ジンバル、カメラ、レーザーレンジファインダー、アンテナ、ガス検出器、レーダー送信機／検出器の少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項１２の可動プラットフォーム。
14. 航空機又は低柔軟性柱状体であることを特徴とする請求項１２又は１３の可動プラットフォーム。
15. 前記器具を前記可動プラットフォームに取り付けるための、請求項１乃至１１の取付具の使用方法。
    
    

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