JP3119764U - 防振支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 建物などの構造物を利用してカメラ等を設置する場合に、建物の揺れを確実に吸収することができ、撮影された映像に極力ブレが生じず、且つ屋外での長期使用に対する耐久性を備えた防振支持装置の提供。
【解決手段】 構造物に設置される支持枠１２と、支持枠１２の内側に揺動可能に設置され、カメラ等の精密機器を支持する可動枠１４とを備え、支持枠１２と可動枠１４との間を、固有振動数が異なる第１及び第２のコイルバネ１６，１８によって連結し、コイルバネ１６，１８によって振動を減衰させながら、可動枠１４に支持されているカメラ等の精密機器へ振動が伝達されるのを防止する。
【選択図】 図１

Description

本考案は、防振支持装置に係り、特にカメラ等の精密機器を設置する際に、地震、風などによって生じる振動によって画像が乱れたりすることを防止する際に利用される防振支持装置に関する。

近年、屋外に設置される防犯カメラや、気象観測カメラなど、無人で使用されるカメラが増加している。このようなカメラは、通常、建築物などの構造物に直接支持されている場合が多い。従って、地震発生時には、カメラ本体に振動が伝わり、撮影された画像にブレが生じるため、見づらくなると言う問題がある。

そこで、カメラに生じるブレを防止するため、様々な装置が提案されている。例えば、特開平9-20184号公報（特許文献１）記載の撮影機の保持装置では、請求項１等に記載されているように自動車内に吊り下げ可能なハンガと、このハンガの下端に設けられた基台と、この基台に緩衝材を介して支持され且つ上面に撮影機が固定される台座とを備え、ハンガと台座との一部を、サポーアームで連結したことを特徴している。つまり、同装置の場合、緩衝材とサポートアーム及びハンガとを組み合わせることによって横揺れ（ローリング）や、縦揺れ（ピッチング）に対する防振効果を得られるようになっている。
特開平9-20184号公報

また、特開平10-47945号公報（特許文献２）には、昇降架台、計測アームの振れ止め時間を短縮することを主な目的とした考案について開示され、精密機器である計測アーム等の振れを防止する考案である。一方で、同公報にはカメラブレを防止することについては触れられていないが、振動等を防止すると言う点でカメラの防振装置に応用することも可能な考案である。
特開平10-47945号公報

しかしながら、前述した特許文献１に記載されている撮影機の保持装置は、自動車内のサンバイザに取り付けるには適した構造を有しているものの、構造物を利用してカメラを屋外に設置する場合については考慮されていない。このため、特に地震による建物の揺れなどに対する防振対策が不十分であり、地震や強風による建物の揺れを十分に吸収できず、撮影される映像にブレが生じると言う欠点がある。

また、特許文献２に記載されているセンターリング計測装置及び計測方法に関する考案は構造が複雑、且つ部品点数が非常に多いために、装置全体としてコスト高になることは避けられない。さらに、屋外での使用が想定されていないため、装置全体としての耐久性に問題が残る。

本考案は、このような諸事情に対処するために提案されたものであって、建物などの構造物を利用してカメラ等を設置する場合に、建物の揺れを確実に吸収することができ、撮影された映像に極力ブレが生じず、且つ屋外での長期使用に対する耐久性を備えた防振支持装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の考案は、構造物に設置される支持枠と、前記支持枠の内側に揺動可能に設置され、カメラ等の精密機器を支持する可動枠とを備え、前記支持枠と可動枠との間を、固有振動数が異なる２以上の弾性部材によって連結し、該２以上の弾性部材によって構造物に生じる振動を減衰させながら、前記可動枠に支持されているカメラ等の精密機器へ振動が伝達されるのを防止することを特徴とする。

請求項２記載の考案は、請求項１において、前記弾性部材としてコイルバネを用いているとともに、該コイルバネは、前記支持枠と接続される第１のコイルバネ、第２のコイルバネの少なくとも二つのコイルバネによって構成され、該第２のコイルバネは、その上座部が該第１のコイルバネの上座部に連結されているとともに、その外径寸法が前記第１のコイルバネよりも小径に形成され、該第１のコイルバネの内側に該第２のコイルバネを配設し、且つ該第２のコイルバネの下座部に前記可動枠を取り付けてなることを特徴とする。

請求項３記載の考案は、請求項１又は２において、前記可動枠にバランスウエイトが取り付けられ、該可動枠に鉛直方向の力を作用させるようにしたことを特徴とする。

請求項４記載の考案は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記第１のコイルバネと第２のコイルバネとの連結部分に緩衝材が取り付けられ、該緩衝材によって第１のコイルバネから伝達される振動を減衰しながら、第２のコイルバネによって振動を吸収するようにしたことを特徴とする。

請求項５記載の考案は、請求項２乃至４のいずれか１項において、前記第１のコイルバネは、一対のバネを組み合わせてなることを特徴とする。

上述のように、請求項１乃至５記載の考案によれば、支持枠と可動枠との間を、固有振動数が異なる２以上の弾性部材によって連結し、２以上の弾性部材によって構造物に生じる振動を減衰するようにしている。即ち、弾性部材の固有振動数の相違によって共振現象を防止することができ、可動枠に伝達される振動を大幅に低減することが可能である。

特に、請求項２記載の考案によれば、弾性部材としてコイルバネを用いているので、構造をシンプルにすることが可能となった。これにより、屋外における長期間の使用に対する耐久性が向上している。

特に、請求項３記載の考案によれば、可動枠にバランスウエイトが取り付けられ、該可動枠に鉛直方向の力を作用させ、これによって、可動枠に生じる横方向の揺れを速やかに収束させることが可能である。

以下、本考案に係る防振支持装置の好適な実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は本考案の一つの実施形態に係る防振支持装置の全体の構成を示す斜視図、図２は防振支持装置の一部断面正面図、図３は平面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。

図１に示されるように、本実施形態の防振支持装置１０は、支持枠１２と、支持枠１２の内側に揺動可能に設置された可動枠１４と、支持枠１２と可動枠１４との間を連結する弾性部材として、第１のコイルバネ１６及び第２のコイルバネ１８等とを主要な要素として構成されている。
支持枠１２は、上部がカットされた略円錐形に形成され、その上部には、後述するカメラによる撮影を行うために切り欠いた窓１２Ａが設けられ、正面視台形状をなし、その内部には可動枠１４が配設されている。可動枠１４には、カメラ等の精密機器が設置される載置台１４Ａが吊り下げられている。

支持枠１２上部の縁部１２Ｂは、第１のコイルバネ１６の下端と連結されている。第１のコイルバネ１６は、円錐形の一対の圧縮コイルバネを組み合わせることによって構成され、具体的にはコイルバネ１６Ａ、及びコイルバネ１６Ｂ同士は、その取り付け位置を１８０度ずらした状態で組み合わされ、それぞれのバネ１６Ａ，１６Ｂの下座部が支持枠１２の縁部１２Ｂに溶接などによって接合されている。
また、バネ１６Ａ，１６Ｂの上座部は、上部天板２０の下面に連結され、支持枠１２に自身などによって生じた揺れを、上部天板２０に対してコイルバネ１６Ａ、コイルバネ１６Ｂを介して伝達するようになっている。上部天板２０の上面には、重り２２が取り付けられている。

さらに、上部天板２０の中央部下側には、振動吸収用の緩衝材として、防振ゴム２４が取り付けられているとともに、防振ゴム２４の下端に、第２のコイルバネ１８の上座部１８Ａが接続されている。この防振ゴム２４によって、第１のコイルバネ１６と、第２のコイルバネ１８とは、一旦分離された状態となり、第１のコイルバネ１６の振動は、防振ゴム２４によって減衰された後、固有振動数の異なる第２のコイルバネ１８に伝達される。この固有振動数の相違によって共振現象を防止することができ、可動枠１４に伝達される振動を低減することが可能となっている。
図２及び図４に示されるように、可動枠１４は、レバー部１４Ａと、吊り下げ部１４Ｂと、左右一対のバランスウエイト１４Ｃ等とを備えて構成されている。レバー部１４Ａは、第２のコイルバネ１８の下座部１８Ｂと連結され、これにより、可動枠１４が第２のコイルバネ１８によって揺動可能に吊り下げられた状態となる。

吊り下げ部１４Ｂは、図２に示されるように、正面視略Ｕの字状に形成され、レバー部１４Ａの下面側に取り付けられている。吊り下げ部１４Ｂの内側には、ビデオ撮影用、又は静止画撮影用のカメラ２６が載置されている。また、レバー部１４Ａの両端部には、バランスウエイト１４Ｃ、１４Ｃがワイヤなどによって垂下した状態で取り付けられ、可動枠１４に対し重力を利用した鉛直方向の力を作用させ、可動枠１４に揺れが生じた場合に、可動枠１４が鉛直方向に戻ろうとする力を第２のコイルバネ１８に生じさせることにより、第２のコイルバネ１８の揺れを速やかに収束させるようになっている。可動枠１４の下部には、揺れを検出することによってカメラ２６の電源をオンする振動検出スイッチ２８が取り付けられている。

図５は振動検出スイッチ２８の正面図である。同図に示されるように、振動検出スイッチ２８は、支持棒３０と、分銅３２と、レバー３４と、オンオフスイッチ３６等とから構成されている。支持棒３０の上端には分銅３２を支持する受け皿３０Ａが設けられており、通常時には分銅３２を支持している。分銅３２は支持棒３０に鎖３２Ａによって取り付けられている。分銅３２は、可動枠１４に振動が加わると、図５の二点鎖線に示されるように落下し、支持棒３０に取り付けられているシーソー式のレバー３４に当接してレバー３４を下向きに回動させるようになっている。レバー３４の先端はオンオフスイッチ３６と金属線によって連結され、レバー３４の動きによってオンオフスイッチ３６がオンされるようになっている。このため、可動枠１４に地震などによって振動が加わると、前述したカメラ２６の電源がオンされるので、地震の発生と同時に撮影を自動的に開始することができる。

上記のように構成した本実施形態の防振支持装置の作用は以下の通りである。
まず、地震等によって建物に揺れが加わった場合、図１に示される支持枠１２に揺れが伝達される。その揺れは、支持枠１２の縁部１２Ｂから第１のコイルバネ１６に伝達される。前述したように、第１のコイルバネ１６は、円錐形の一対の圧縮コイルバネ１６Ａ，１６Ｂを組み合わせているので、加わる力Ｆは、Ｆ＝ｋｘのように、バネ定数ｋと変位ｘとは比例関係にあるために、１本のコイルバネに比較して、第１のコイルバネに生じる変位は、半分の０．５ｘで済むようになる。

このため、防振支持装置１０を設置している建物に地震によって大きな揺れが加わった場合に、まず、第１のコイルバネ１６によって、縦方向の振動が吸収され、半分となった変位につき第２のコイルバネ１８へ伝達される。この際、第１のコイルバネ１６の上座部１７，１７と、第２のコイルバネ１８の上座部１８Ａとの間には、上部天板２０及び防振ゴム２４が介在しているので、この防振ゴム２４によって減衰された振動が第２のコイルバネ１８へ伝わる。

そして、第２のコイルバネ１８によって振動を吸収しながら、最終的にカメラ２６が載置されている可動枠１４へ振動が伝わる。即ち、振動を吸収するためのバネの有効長は、図２に示されるように、第１のコイルバネ１６の有効長である２Ｌ１と、第２のコイルバネ１８の有効長であるＬ２との和となる。このため、防振支持装置１０全体に生じる揺れを各コイルバネ１６Ａ，１６Ｂ，１８によって吸収することができ、結果的に可動枠１４に設置されているカメラ２６へ生じる縦方向の揺れを少なくすることが可能となる。これにより、カメラ２６によって撮影される動画や静止画に生じる映像のブレを低減することができる。また、横方向の揺れについては、可動枠１４に取り付けたバランスウエイト１４Ｃの作用によって迅速に収束させることが可能である。

なお、本実施形態の防振支持装置１０では、第１のコイルバネ１６を一対のコイルバネで構成するとともに、第１のコイルバネ１６に第２のコイルバネ１８を連結して、振動を吸収する弾性部材としたが、バネの数を設置される建物に応じて適宜変更し、最適な有効長となるように設定することは勿論可能である。例えば、本実施形態では、合計３本のコイルバネを用いて弾性部材を構成したが、これに限らず、例えば合計４本とするなど、その数は幾つでもよい。また、コイルバネ以外の渦巻きバネや、竹の子バネなど、どのようなバネを用いてもよい。
また、本実施形態では防振支持装置１０が適用される精密機器として、可動枠１４に載置されたカメラ２６に適用した場合について説明したが、これに限らず、各種の計測装置などに利用することが可能である。

以上説明したように、本考案によれば、弾性部材を介して支持装置を設置し、建物の揺れを弾性部材によって減衰しているため、撮影された映像に生じるブレを少なくすることが可能である。また、構造がシンプルなため、屋外での長期使用に対する耐久性を備えている。

本考案の一つの実施形態に係る防振支持装置の全体の構成を示す斜視図である。 同じく、本考案の一つの実施形態に係る防振支持装置の一部断面正面図である。 同じく、本考案の一つの実施形態に係る防振支持装置の防振支持装置の平面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。 本考案の一つの実施形態に係る防振支持装置に使用されている振動検出スイッチの正面図である。

符号の説明

１０ 防振支持装置
１２ 支持枠
１２Ａ 窓
１２Ｂ 縁部
１４ 可動枠
１４Ａ レバー部
１４Ｂ 吊り下げ部
１４Ｃ バランスウエイト
１６ 第１のコイルバネ
１６Ａ １６Ｂ コイルバネ
１７ 上座部
１８ 第２のコイルバネ
１８Ａ 上座部
１８Ｂ 下座部
２０ 上部天板
２２ 重り
２４ 防振ゴム
２６ カメラ
２８ 振動検出スイッチ
３０ 支持棒
３０Ａ 受け皿
３２ 分銅
３２Ａ 鎖
３４ レバー
３６ オンオフスイッチ

Claims (5)

1. 構造物に設置される支持枠と、
   前記支持枠の内側に揺動可能に設置され、カメラ等の精密機器を支持する可動枠とを備え、前記支持枠と可動枠との間を、固有振動数が異なる２以上の弾性部材によって連結し、該２以上の弾性部材によって構造物に生じる振動を減衰させながら、前記可動枠に支持されているカメラ等の精密機器へ振動が伝達されるのを防止することを特徴とする防振支持装置。
2. 前記弾性部材としてコイルバネを用いているとともに、該コイルバネは、前記支持枠と接続される第１のコイルバネ、第２のコイルバネの少なくとも二つのコイルバネによって構成され、該第２のコイルバネは、その上座部が該第１のコイルバネの上座部に連結されているとともに、その外径寸法が前記第１のコイルバネよりも小径に形成され、該第１のコイルバネの内側に該第２のコイルバネを配設し、且つ該第２のコイルバネの下座部に前記可動枠を取り付けてなることを特徴とする請求項１に記載の防振支持装置。
3. 前記可動枠にバランスウエイトが取り付けられ、該可動枠に鉛直方向の力を作用させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の防振支持装置。
4. 前記第１のコイルバネと第２のコイルバネとの連結部分に緩衝材が取り付けられ、該緩衝材によって第１のコイルバネから伝達される振動を減衰しながら、第２のコイルバネによって振動を吸収するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の防振支持装置。
5. 前記第１のコイルバネは、一対のバネを組み合わせてなることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の防振支持装置。
   
   

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