JP5456685B2 - 光学機器もしくはビデオ写真機器を支持するためのボールソケット型ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、主請求項の序文に記載の特徴を有する光学機器もしくはビデオ写真機器を支持するためのボールソケット型ヘッドに関わる。

本発明で引用される技術分野では、三脚もしくは一脚のようなスタンドに固定される光学機器もしくはビデオ写真機器のための支持部材が、広く知られており、これら支持部材は、支持される機器を、前記スタンドに対して、操作者が所望する位置に方向付けることが可能なボールソケット型継ぎ手を有している。しかしながら、ボールソケット型ヘッドとして一般的に知られているこのような支持部材は、比較的重量が重いことと、ほぼ全体が大型であることとを含む欠点を有している。更に、スタンドに対する機器の方向付けと固定との以下の操作が、操作者の両手の使用を要する。第１に、前記機器を方向付けするためにこの機器に手が使用され、第２に、間接継ぎ手を所望の位置に固定するために、この関節継ぎ手の固定部分と一体であり通常ノブ形状であるロック手段に手が使用される。

本発明の基本的な課題は、引用されている先行技術を参照して上に説明されている限界を改善するように構造的、機能的に構成された、光学機器もしくはビデオ写真機器を支持するためのボールソケット型ヘッドを提供することである。

この問題は、本発明によって、請求項に従って構成されたボールソケット型ヘッドを用いて、解決される。

図１は、本発明に従って構成されたボールソケット型ヘッドの正面図である。 図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った縦断面図である。 図３は、図２の一部の第１の細部の拡大図である。 図４は、図１の線ＩＶ−ＩＶに沿った部分横断面図である。 図５は、図１のボールソケット型ヘッドの第２の細部の縦断面図である。 図６は、図１のボールソケット型ヘッドの分解図である。

本発明の特徴及び効果は、添付の図面を参照して非制限的な例として示される好ましい模範的な本発明の実施形態の詳細な説明によって、より明瞭になるだろう。

図面では、参照符号１が、本発明に従って構成された光学機器もしくは写真ビデオ機器を支持するためのボールソケット型ヘッドの全体を示している。

このボールソケット型ヘッド１は、三脚のような一般のスタンドにヘッド１を支持するためのベース３が規定されている主ボディ２を有している。この目的のために、前記ベース３には、ねじ孔４が、標準のねじ装着部を有する三脚の支柱への結合のために設けられており、また、アダプタ４ａが、小型のねじ装着部のために設けられている。また、ヘッド１は、支柱を有していない三脚、例えば複数の脚部の関節のための三脚台に直接結合され得、この場合、前記孔４は、アクセサリーフックの取り付けのために使用され得る。

前記主ボディ２は、この内側に、ほぼ球形の座部５を規定し、この中に、中心Ａを有するボールソケット型の継ぎ手を規定するように、球体部６が、収容され、係合するように支持されている。前記主ボディ２に対して反対側の前記球体部６上に、取着プレート７が、添付の図には示されていない一般的な光学機器もしくはビデオ写真機器にヘッド１を固定するために、取り付けられている。この取着プレート７には、ねじ型もしくは異なる型（例えばクイックカップリング装着部（a quick-coupling attachment））の留め手段７ａが、設けられている。

前記主ボディ２は、下側のシェル２ａと上側のシェル２ｂとを有しており、これらシェル２ａ、２ｂは、前記座部５によって規定されている球体のほぼ赤道面に沿い、且つ径方向に延びているそれぞれのフランジ９のところで、ねじ８によって互いに接続されている。

前記下側のシェル２ａの内側には、前記ベース３からボールソケット型継ぎ手の中心Ａの方へ延びている隆起部１０が、設けられており、この隆起部１０の頂点には、円錐形の座部１１が、設けられている。この座部１１の機能は、後に説明される。

前記上側のシェル２ｂには、前記ベース３にほぼ平行である端面１３によって境が規定されている開口部が設けられており、この開口部から、前記球体部６が突出している。

前記球体部６は、球形のキャップ１４と、カラー型構造体１５と、ステム１６とを有している。前記球形のキャップ１４は、特に前記端面１３に近接した周辺領域１３ａで前記主ボディ２に当接しており、前記カラー型構造体１５は、この球形のキャップ１４から、このキャップの中心軸Ｘに沿って、前記関節継ぎ手の中心Ａの方へ延びており、前記ステム１６は、この球形のキャップ１４から、前記軸Ｘに沿って、前記カラー型構造体１５の反対側に延びている。

前記ステム１６中には、キャビティ１７が、軸方向に延びている。このキャビティ１７は、前記球形のキャップ１４を通り、このキャップ１４で、実質的には前記カラー型構造体１５の中心で、開口している。

前記ステム１６の面点には、支持フランジ１８が、ねじ１８ａによって固定されており、このフランジ１８の上には、前記取着プレート７が、ねじ１９によって固定されている。

前の説明と更に添付の図面とから明らかであるように、前記球体部６の主ボディ２に対する方向付けの可能性が、前記端面１３に対する前記ステム１６の干渉によって、制限される。

前記端面１３は、前記球体部６が１８０度以下の立体角にわたって前記主ボディ２に対して移動可能であるように、前記ステム１６と同じ側に位置されている。

前記球体部６の製造プロセスを単純化するために、この球体部６と主ボディ２とが当接する前記周辺領域１３ａは、この当接が周方向にほぼ限定されるような円錐の形状を有するように、好ましくは設けられている。

また、このボールソケット型ヘッド１は、参照符号２０によって全体が示されているロック手段を有している。このロック手段２０は、前記主ボディ２と球体部６との間で作用し、前記球体部６を前記主ボディ２に対して所望の位置に固定するために、操作者によって、選択的に駆動され得る。

本発明の第１の態様に従えば、前記ロック手段２０は、前記球体部６と前記座部５とによって規定された容量室内に設けられている。

より詳しくは、前記ロック手段２０は、前記カラー型構造体１５内にスライド係合して収容されているプランジャー部材２１と、前記主ボディ２に接続されており前記プランジャー部材２１が当接している位置決め部材２２とを有している。

前記位置決め部材２２は、好ましくは、前記プランジャー部材２１との球形の当接面を有し、更に好ましくは、この位置決め部材２２は、前記隆起部１０上に形成された座部１１内に収容されているボール２３を有している。このボール２３の直径は、前記座部５によって規定されている球形の直径よりも小さく、またこのボールの直径は、ボールの中心が前記間接継ぎ手の中心Ａと一致するように、選択されている。

説明された好ましい形態の変形例として、前記位置決め部材２２は、前記隆起部１０の上に設けられ、この上部が球形である付属部によっても形成され得る。また、この付属部は、この端部が、前記隆起部１０の先端部を形成するために縮小され得る。

前記プランジャー部材２１は、前記カラー型構造体１５に当接している第１の部分２４と、前記ボール２３に当接している第２の部分２５と、前記プランジャー部材２１のこれら２つの部分２４、２５間にこれらを互いに離間する方向に付勢するように配置されているベルビルワッシャのような弾性手段２６とを、有している。

前記第２の部分２５は、前記第１の部分２４に設けられた座部内に収容されており、前記第２の部分に設けられたほぼ円錐形状の凹部２７のところで、前記ボール２３に当接している。

前記第１の部分２４は、前記カラー型構造体１５の底面に面しており、このカラー型構造体１５の底面には、前記球形のキャップ１４の方へ変位される前記プランジャー部材２１を位置付けるための、前記球形のキャップ１４の表面に対してわずかに隆起された縁部２８が、設けられている。

更に、ヘッド１は、前記ロック手段２０を駆動するために、操作者によって直接的に駆動され得る駆動手段３０を有している。

本発明の更なる態様に従えば、この駆動手段３０は、前記カラー型構造体１５の内側の前記プランジャー部材２１を、前記球形のキャップ１４から離れる方向に変位させて、前記球体部６を、前記主ボディ２の上側のシェル２ｂの周辺領域１３ａに対して、ロックするようにして付勢するように、前記球体部６上に配置されている。

前記駆動手段３０は、Ｘ軸に沿ってスライド係合するように前記キャビティ１７内に収容されたピン３１を有しており、このピン３１は、前記取着プレート７の後ろの、この取着プレート７と前記支持フランジ１８との間に挟まれる位置に配置されている制御リングナット３２に、機械的に接続されている。

前記制御リングナット３２は、Ｘ軸を中心として、ギアリング３３によって、回転可能であり、この回転運動は、前記キャビティ１７に沿った前記ピン３１の直線運動に変換される。

詳しくは、このギアリング３３は、前記制御リングナット３２に一体的に設けられている内歯を有するクラウン３４を有する。このクラウン３４は、前記Ｘ軸と平行する固定軸を有する１対の中間歯車３５とかみ合い、そして、これら中間歯車３５の各々は、前記Ｘ軸を中心として回転可能な小歯車３６とかみ合っている。好ましい実施形態では、前記小歯車３６は、前記ピン３１のヘッド３１ａがねじによって中で係合しているねじ付き貫通孔３６ａを軸方向に有するように、設けられている。

この組み合わせは、前記ピンとキャビティ１７との間に回転防止手段を設けることにより、前記小歯車３６の回転によって、前記ピン３１を、前記キャビティ１７に沿って軸方向に変位させることを特徴としている。前述の回転防止手段は、前記ピンに形成され、六角形の横断面を有する拡大部分３１ｂと、前記キャビティ１７に設けられており同様の横断面を有して前記拡大部分３１ｂに係合された対応部分１７ａとを有する。

好ましくは、前記ギアリング３３は、好ましくは４乃至５の倍率を有する倍率回転部材（revolution multiplier）である。

上述の好ましい実施形態とは別に、前記小歯車３６は、前記ピン３１と一体であるように設けられ、この小歯車３６の軸方向の変位は、前記ピン３１と前記キャビティ１７の内壁とのねじ結合によって、与えられる。

前記ピン３１から前記プランジャー部材２１へのこの変位の伝達が、好ましくは、液体力学的手段によって生じる。

この目的のために、ガスケット３７が、前記ピン３１の、前記プランジャー部材２１側の端部に取り付けられており、このプランジャー部材２１には、前記プランジャー部材と前記カラー型構造体１５との間に配置されたシーリングリング３８が設けられている。かくして、チャンバ３９が、このチャンバの上側が前記ピン３１によって、並びに、このチャンバの底側が前記プランジャー部材２１によって閉じられて、液圧によってシールされており、このチャンバ３９内には、非圧縮性流体、例えば油が入れられている。

前記チャンバ３９を押圧する前記プランジャー部材２１の面と前記ピン３１の面との間の倍率が、１０乃至２０、例えば１５である。かくして、この倍率は、前記ボール２３への前記プランジャー部材２１の高い推進力を得るために、前記ピン３１に適用される力を出しても、差し支えない程度である。

前記プランジャー部材２１には、ねじ孔４１が、更に設けられている。このねじ孔４１は、前記チャンバ３９中に開口しており、このねじ孔中に、ガスケット４３が設けられている（グラブねじの形態の）プラグ４２が、ねじ込まれている。かくして、前記チャンバ３９へのアクセスを可能にすることに加えて、前記プラグ４２を、ねじることによって、前記球形のキャップ１４の接離する方向へ変位させることによって、前記チャンバの内圧を調整することが、可能である。

前記小歯車３６を前記中間歯車３５と同一平面状態に維持するために、油によって前記ピン３１に与えられる圧力に有効に対抗するように、ローラベアリング４４が、前記小歯車３６と前記取着プレート７との間に設置されている。

前記駆動手段３０は、全体として、ここで例として挙げられた好ましい方法とは異なる方法で設けられ得る。例えば、横軸で前記ピン３１に設けられたラックにかみ合う前記ピンは、レバーメカニズムもしくはホイールによって直接変位され得る。

更に、前記ピン３１は、前記プランジャー部材２１に直接接続され得る。

また、ボールソケット型ヘッド１は、前記制御リングナット３２のストロークを制限する手段を有している。この手段は、前記リングナット３２と同軸であり、このリングナット３２と前記支持フランジ１８との間に設けられている調整リング５０を有している。この調整リング５０には、少なくとも１つの溝５１が形成されている。前記溝５１は、前記リング自体の外周の弧に沿ってある制限された長さで延びている。溝５１は、前記制御リングナット３２に設けられている少なくとも１つの歯部（図示されていない）によって係合されている。

前記球体部６に対する前記調整リング５０の位置が、このリング５０と一体であり、前記支持フランジ１８の円周囲に沿って一定のピッチで配設されている複数の凹部５４のうちの１つに係合され得る歯止め５３によって選択的に調整可能である。

この歯止め５３は、ばね５６の作用に反する押しボタン５５の作用によって、径方向に変位可能である前記凹部５４から解放される。

前記ロック手段が完全に緩んでいる状態の前記ボールソケット型ヘッド１は、図２に示されている形態を有している。この図２では、前記球形のキャップ１４の後ろで、前記プランジャー部材２１が、前記縁部２８に当接している。

前記ピン３１と前記プランジャー部材２１との間の液圧駆動システムの両表面の好ましい倍率が失われないように、前記プランジャー部材が、前記カラー型構造体１５の底面に完全に当接することを、前記縁部２８の存在によって防ぐ、ということが判る。

この最初の形態で、前記弾性手段２６が、前記プランジャー部材２１の２つの部分２４、２５を互いに離すように移動させることによって、前記球形のキャップ１４を前記主ボディ２の上側のシェル２ｂに押圧し、前記弾性手段２６のこの作用によって、前記ボールソケット継ぎ手の最小の摩擦レベルが、保証される。

更に、この最小の摩擦レベルの程度は、代表的に前記ヘッドの組み立て及び検査の段階で、前記プラグ４２を変位させることによって、調整可能である。このプラグ４２は、前記チャンバ３９の有効な容積を増減させることによって、このチャンバの内圧の最小値を、対応して変更することができる。

操作者は、前記調整リング５０を駆動させることによって、前記ボールソケット継ぎ手の最小の摩擦の程度を調整することが更に可能である。この調整リング５０は、前記制御リングナット３２の回転ストロークを制限することによって、前記プランジャー部材２１が前記縁部２８に当接しないようにして、前記チャンバ３９の残りの内圧をそのままにしておくことができる。

従って、前記最小の摩擦レベルの値が、このボールソケット型ヘッド１に取り付けられ得る装置の重量及び特徴に基づいて、その都度、操作者によって果たされ得る。

装置が所望のように方向付けられると、前記制御リングナット３２を回転させることによって、前記ボールソケット継ぎ手をこの位置にロックすることができる。この回転によって、前記小歯車３６が（適切に倍加された）対応して回転し、この結果、前記キャビティ１７に沿って前記ピン３１が軸方向に移動し、そして、前記液圧駆動システムによって、前記カラー型構造体１５に沿って前記プランジャー部材２１が変位する。前記球形のキャップを、前記主ボディ２の周辺領域１３ａに押圧させて、摩擦によるロックを果たさせる。

前記ロック／ロック解除作動は、片方の手のみで、特に、この装置を支持している手で行われ得る効果があることが判る。この結果、前記リングナット３２がこの手のすぐ後ろに位置されることができるので、有効で迅速な位置付けと、この装置の落下事故に対する優れた保証とを可能にしている。これだけでなく、前記リングナット３２は、前記球体部６、即ち、関節継ぎ手の可動部分と一体であるという事実によって、このリングナット３２の制御が、特に容易になる。これは、このリングナット３２が、装置を支持している手に対して常に同じ相対位置にあり、この装置を、前記取着プレートに対する装置の光軸の位置付けとは関係なくどの側からも利用可能にし、右利きの人と左利きの人との両者にとって結果的且つ直接的に有効となるからである。

更に、倍率回転ギアリングと液圧駆動システムとを設けることによって、非常に強い力を生じさせ、この結果、前記制御リングナット３２の比較的小さな回転によって前記関節継ぎ手の特に有効なロックを果たし得ることが、理解されるだろう。

更に、前記ロック手段の特別な構造によって、前記関節継ぎ手の構成部品のための内部の空間を最大限に利用することが可能である。これは、代表的に前記ロック手段が前記球体部の外側にある従来のボールソケット型ヘッドに対して、ボールソケット型ヘッド１の容積及び全重量を最大限に利用できるからである。

従って、本発明は、引用されている先行技術を参照して、上述の問題を解決し、同時に、多数の他の効果を与える。

Claims (13)

1. 光学機器もしくはビデオ写真機器のための取着プレート（７）が取り付けられており、下部が切除されている球体部（６）と、
   前記球体部が主ボディ（２）に対して前記取着プレートを調整可能に方向付けるように係合して収容される座部（５）が中に規定されている主ボディ（２）と、
   前記球体部（６）と座部（５）とによって規定されている容量室内に設けられており、前記球体部を前記主ボディに対して所望の位置にロックするように、前記球体部と主ボディとの間で作用するロック手段（２０）と、
   前記球体部に配置されており、前記球体部に形成されたキャビティ（１７）内で摺動可能であるピン（３１）を有している、前記ロック手段を駆動するための駆動手段（３０）と、を具備する光学機器もしくはビデオ写真機器のためのボールソケット型ヘッド（１）において、
   前記駆動手段は、前記取着プレートに近接し、取着プレートと同軸となるように配置され、前記キャビティ内で前記ピンを変位させるようにこのピンに機械的に接続されている制御リングナット（３２）を有していることを特徴とするヘッド。
2. 前記ロック手段は、前記球体部に設けられた座部（１５）に摺動可能に収容されており、且つ前記主ボディに接続された位置決め部材（２２）に当接しているプランジャー部材（２１）を有し、前記駆動手段は、前記球体部を、前記主ボディに対してロックするようにして付勢するように、このプランジャー部材を前記座部（１５）内で前記球体部から離れる方向に変位させるように、前記プランジャー部材に接続されている請求項１に記載のヘッド。
3. 前記位置決め部材（２２）は、前記球体部（６）より小さな直径を有し、且つこの球体部（６）と同心であるボール（２３）を有しており、このボール（２３）は、前記主ボディに設けられた座部（１１）に収容されている請求項２に記載のヘッド。
4. 前記プランジャー部材は、
   前記位置決め部材の反対側で前記球体部に当接している第１の部分（２４）と、
   前記位置決め部材と当接している第２の部分（２５）と、
   前記第１及び第２の部分を互いに離れる方向に付勢するように、前記第１の部分と第２の部分との間に配置されている弾性手段（２６）と、を有している請求項２又は３に記載のヘッド。
5. 前記球体部は、前記主ボディに当接している球形のキャップ（１４）を有し、この球形のキャップから、前記プランジャー部材（２１）を収容するための前記座部を構成しているカラー型構造体（１５）が、前記位置決め部材に向かって延びている、請求項２乃至４のいずれか１に記載のヘッド。
6. 前記ピンと制御リングナットとは、倍率回転ギアリング（３３）によって互いに接続されている請求項１乃至５のいずれか１に記載のヘッド。
7. 前記倍率回転ギアリング（３３）は、４乃至５の倍率を有している請求項６に記載のヘッド。
8. 前記倍率回転ギアリングは、前記制御リングナットと一体である内側の歯部を備えたクラウン（３４）を有し、このクラウン（３４）は、小歯車（３６）とかみ合っている少なくとも１つの中間歯車（３５）とかみ合い、前記ピンは、この小歯車に設けられたねじ付き貫通孔（３６ａ）にねじによって係合される請求項６又は７に記載のヘッド。
9. 中で前記ピンが摺動可能である前記キャビティ（１７）は、前記球体部と前記ピンと前記プランジャー部材とが組み合わされて閉じられるチャンバ（３９）を規定するように、前記位置決め部材（２２）の反対側の前記プランジャー部材（２１）と流体連結しており、前記チャンバ（３９）内には、非圧縮流体が入れられている請求項１乃至８のいずれか１に記載のヘッド。
10. 前記プランジャー部材には、前記チャンバ内に開口した孔（４１）が形成されており、この孔は、前記チャンバ（３９）内の非圧縮流体の圧力を調節するために、もしくは、この圧力をアクセス可能にするために、この孔中で摺動可能であるプラグ（４２）によって閉じられている請求項９に記載のヘッド。
11. 前記プランジャー部材（２１）と前記ピン（３１）とが押圧する前記チャンバの面間の倍率は、１０乃至２０である請求項９又は１０に記載のヘッド。
12. ストローク制限手段（５０）が、前記プランジャー部材から前記ピンへの最大距離の位置を規定するように、前記リングナット（３２）に対して設けられている請求項１乃至１１のいずれか１に記載のヘッド。
13. 前記ストローク制限手段は、調整リング（５０）を有しており、この調整リングの前記球体部に対する位置は、選択的に変更可能であり、この調整リングは、歯止め（５３）の摺動によって前記制御リングナットに係合され、この歯止め（５３）は、前記調整リングと制御リングナットとのうちの一方に、前記調整リングと制御リングナットとのうちの他方に形成されている制限された長さの溝（５１）内に位置されるように設けられており、前記制御リングナットのストロークは、前記溝の端部に対応する前記歯止めによって制限される請求項１２に記載のヘッド。

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