JPH0154582B2 - - Google Patents

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JPH0154582B2
JPH0154582B2 JP57125215A JP12521582A JPH0154582B2 JP H0154582 B2 JPH0154582 B2 JP H0154582B2 JP 57125215 A JP57125215 A JP 57125215A JP 12521582 A JP12521582 A JP 12521582A JP H0154582 B2 JPH0154582 B2 JP H0154582B2
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JP
Japan
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spring system
spring
balancing device
load balancing
load
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JP57125215A
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English (en)
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JPS5824637A (ja
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Aasaa Rinzei Richaado
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VINTEN Ltd
Original Assignee
VINTEN Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0154582B2 publication Critical patent/JPH0154582B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02Heads
    • F16M11/04Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F16M11/06Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting
    • F16M11/10Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting around a horizontal axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62Constructional features or details
    • B66C23/72Counterweights or supports for balancing lifting couples
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F11/00Lifting devices specially adapted for particular uses not otherwise provided for
    • B66F11/04Lifting devices specially adapted for particular uses not otherwise provided for for movable platforms or cabins, e.g. on vehicles, permitting workmen to place themselves in any desired position for carrying out required operations
    • B66F11/048Mobile camera platform
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M2200/00Details of stands or supports
    • F16M2200/04Balancing means
    • F16M2200/044Balancing means for balancing rotational movement of the undercarriage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Accessories Of Cameras (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、荷重つり合わせ機構に関するもので
あり、一層詳細には、傾動軸の回りに回転された
時に、上に取付けられたカメラ又は同様のものの
不つり合い荷重によつて起こされるトルクをつり
合わせるための傾動取付けヘツドに関するもので
あるが、これに限られるものではない。
例えば、ピストンの上に作用をする液圧、又
は、気圧、正弦状あるいは、直線状に、直線的に
か、又は、カムを介してか作用をするばね圧のよ
うな、多くの荷重つり合わせ機構は、公知となつ
ている。しかしながら、これらの手段の大部分
は、妥協であり、真のつり合わせは、必要とされ
るつり合わせの範囲の端部において、つり合わせ
重量は、又は、他の何らかのこのような手段の附
加無しには、通常は達成されない。異なつたつり
合わせ荷重に適応させるための系の一層の調節
が、しばしば、ばねの変更を必要とし、さもなけ
れば、真のつり合わせを失わせている。
それ故、このような傾動可能な取付け部材、ク
レーン、持ち上げ装置、つり合わされた脚台、調
節可能につり合わされたいす、傾動路等の上にお
ける重力に対抗する荷重のつり合わせが、容易に
達成され、異なつたつり合わせ荷重に適応させる
ために簡単に調節されることができる手段を備え
ることが、提案される。
本発明によると、第二ばね系統を圧縮するため
の手段に作動をする第一ばね系統の長さを変える
ための手段と、荷重支持プラツトホームと前記第
一ばね系統の長さを変えるための前記手段との間
の旋回腕とから成り立つており、前記第一ばね系
統の長さが、前記旋回腕の中立位置からの角運動
の正弦法に比例して変化され(これを、本明細書
においては「正弦法則」と呼ぶ)、また、前記第
二ばね系統は、定数マイナス前記腕の中立位置か
らの角運動の余弦に比例する量により圧縮し、更
に、前記第一及び第二ばね系統は、独立している
が、しかしながら、前記第一ばね系統の長さを変
えるための前記圧縮手段と、前記第二ばね系統を
圧縮するための手段との組み合わされた機構のた
めに相互に関して作動をするようになつている荷
重つり合わせ装置が、提供される。
以下、本発明をその実施例を示す添附図面に基
づいて説明する。
まず、第1図を参照するが、同図には、「スコ
ツチ・ヨーク」(“Scotch Yoke”)として一般的
に知られている機構が示されているが、これは、
ローラ3が旋回自在に取付けられている横部材2
を有しているはり1から成立つている。このはり
1は、ブロツク4を横切つて延びているが、この
ブロツク4の上には、ローラ3が横たわつてい
る。4個の位置決めローラ5が、はり1が横運動
は不能であるが、はり1の自由は縦運動は許すよ
うにしている。8において枢着されている直角な
腕7の一端部の上に取付けられているプラツトホ
ーム6が、テレビジヨン・カメラ又は同様にもの
を取付けるようにされている。プラツトホーム6
に対して腕7の反対側の端部は、ブロツク4に、
ピボツト点9において旋回自在に取付けられてい
る。このブロツク4の上のブラケツト11と、は
り1との間に置かれた1個、又は、多数のばね1
0が、正弦法則に従い、腕7の中立位置からの角
運動の正弦に比例する変位(すなわち、長さの変
化)を有しており、またプラツトホーム6のレベ
ルにおいて解放されるようになつている。なお、
中立位置とは、本実施例においては、プラツトホ
ーム6のレベルが、荷重Mがピボツト8の直上に
ある位置である。他の1個、又は、多数のばね1
2が、はり1の端部の上の板13と、調節自在な
止め板14との間に置かれており、これによつ
て、ばね12の圧縮が調節可能であるようにされ
ている。なお、ばね12は、(調節自在な定数)−
(腕7の中立位置からの角運動の余弦に比例する
量)の変位を有している。
次ぎに、第2図を参照する。図に示すように、
プラツトホーム6はピボツト8の回りに時計方向
に回転され、傾動されており、ブロツク4は、ピ
ボツト9の上に働く力のために、下方に押圧さ
れ、それ故、矢印によつて示されるように、その
元来の位置から左方へ動かされている。この運動
は、ばね10を圧縮し、同時に、ローラ3の作用
によつて、はり1は、位置決めローラ5の間にお
いて左方へ推し進められ、ばね12を調節自在な
止め板14に対して圧縮する。特定のばね12が
選択されると、その時には、ばね10及び12の
中に蓄積されるエネルギーは、プラツトホーム6
の上に取付けられたカメラ、又は、同様のものの
変位された質量をつり合わせる。プラツトホーム
6の上の異なつた荷重に適応させるために、板1
4に対する調節器を使用してばね12を圧縮する
ことによつて、元変位定数がばね12に加えられ
ることができる。
さて、第3図を参照する。図に示すように、プ
ラツトホーム6は、反時計方向に回転されてお
り、腕7は、この場合にも、ピボツト点9を左方
へ動かし、それ故、ブロツク4は、ばね12を圧
縮するが、しかしながら、腕7は、また、ブロツ
ク4を持ち上げ、これによつて、ばね10を引張
り力の下に置く。しかしながら、ばね10は、腕
7の角運動の正弦に比例して変位する時は、その
時には、腕7の中立位置の回りの変位に対して、
同じ量のエネルギーが、ばね10の中に蓄積され
る。
必要とされる正弦状のばね変位を得るための
種々の方法が、使用されることができ、例えば、
斜板が使用されることができる。この斜板は、プ
ラツトホーム6がピボツト点8の回りに回転する
時に、ばねの圧縮及び(又は)引張りを変えるこ
とができるようにする。エキセン、又は、カム
が、応用及び機構の一般的な輪郭に応じて、同様
に良好に使用されることができる。事実、2個の
独立した簡単な調和運動を得る任意の装置が使用
可能である。
必要とされるばね変位を生成する機構の1例
が、第4図に示されている。
第5図を参照して、次ぎの理論の成立つことが
分かる。
プラツトホーム又は荷重Mが傾動する時には、
位置のエネルギーの損失は Mg・R(1−cosθ) …(1) に等しく、また、このエネルギーは、つり合いを
得るために、ばねによつて蓄積されなければなら
ない。
若しも、2個のばねが、独立してたわまされる
ものと考えるならば、次ぎのようになる。すなわ
ち ばねAに対しては たわみδA=(X−a cosθ) (ここに、Xはばねの最初の静変位 aは余弦項の振幅 である) であり、その時には、θが0から増加するにつ
れ、ばねAの中に蓄積されるエネルギーは EA=1/2KA(δA 2−X2) =(a2cos2θ−2aXcosθ)KA/2 …(2) (ここに、KAは、ばねAのばね常数) となる。
また、ばねBに対しては たわみδB=b sinθ であり、θが0から増加するにつれ、ばねBの中
に蓄積されるエネルギーは EB=b2sin2θKB/2 …(3) となる。
このようにして、ばねA、Bの中に蓄積される
全エネルギーは ET=EA+EB =KAa2cos2θ+KBb2sin2θ/2−aXKAcosθ である。
若しも、KAa2=KBb2とするならば、 ET=KA/2・a2−KAaXcosθ ={KAa2/2−KAaX} +{KAaX(1−cosθ)} …(4) 〓 〓 {定数項} {つり合わせ項} となる。
従つて、つり合わせのためには、式(1)と比較し
て Mg R=KAaX となる。
つり合わせ項の振幅は、X(ばねAの元変位)
によつて変動し、それ故、ばねAの最初の調節を
変えることにより、簡単に変更されることができ
る。すなわち、ばねAは、(定数−角度θの余弦)
に等しい変位により作動をする。
このようにして、異なつたつり合わせ荷重が、
真のつり合わせ関係の損失無しに、無段階の可変
調節によつて適応されることができる。
当業者には、上述の装置が、前述のような多く
の応用において使用されることのできることは明
らかなところである。第4図は、クレーンにおい
て使用する装置を示すが、この場合には、つり合
わされる荷重Mを上昇、又は、下降させるため
に、ほんの最少の力が、2個のばね系統A及びB
の相互作用によつて必要とされるだけである。ば
ねAの変位を調節することによつて、広い範囲の
荷重が適応され且つ完全につり合わされることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、傾動取付けヘツドに応用された本発
明を静止状態において示す略図、第2図は、この
傾動取付けヘツドが時計方向に傾動された時にお
けるその作用を示す略図、第3図は、傾動取付け
ヘツドが反時計方向に傾動された時におけるその
作用を示す略図、第4図は、クレーンに応用され
た本発明を示す略図、第5図は、本発明の原理を
示す説明図である。 1…はり、2…横部材、3…ローラ、4…ブロ
ツク、5…位置決めローラ、6…プラツトホー
ム、7…腕、8,9…ピボツト、10,12…ば
ね、13…板、14…調節自在な板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第一ばね系統に対する圧縮手段と、第二ばね
    系統を圧縮するための手段とから成り立つてお
    り、前記第一ばね系統は正弦法則によつて作動
    し、前記第二ばね系統は定数マイナス余弦法則に
    よつて作動し、また、前記第一ばね系統及び第二
    ばね系統は独立しているが、しかしながら、前記
    第一ばね系統に対する前記圧縮手段と、前記第二
    ばね系統を圧縮するための前記手段との組み合わ
    せ機構によつて相互に関連して作動をするように
    なつていることを特徴とする荷重つり合わせ装
    置。 2 傾動取り付けヘツドが組み合わされている特
    許請求の範囲第1項記載の荷重つり合わせ装置。 3 傾動取り付けヘツドが、取り付けプラツトホ
    ームと、前記取り付けプラツトホームに固着され
    た腕とから成り立つており、前記腕は、傾動され
    た時に、前記プラツトホームの角運動を前記第一
    ばね系統への直線力に変えるためのブロツクに作
    動可能であると共に前記取付けプラツトホームの
    傾動の角度に関して前記第二ばね系統を圧縮する
    ためのはりへの直線運動に変換するようになつて
    おり、この場合、前記第一ばね系統及び第二ばね
    系統の合力が、前記取り付けプラツトホームが傾
    動された時に、このプラツトホームによつて起こ
    される力に等しく且つ反対であるようにした特許
    請求の範囲第2項記載の荷重つり合わせ装置。 4 前記第二ばね系統の元張力が、前記取り付け
    プラツトホームの上に置かれた荷重をつり合わせ
    るために必要とされる合力の範囲に適応させるよ
    うに、調節されることができるようになつている
    特許請求の範囲第3項記載の荷重つり合わせ装
    置。 5 荷重の上昇を制御するための機械に組み合わ
    されている特許請求の範囲第1項記載の荷重つり
    合わせ装置。 6 前記機械が、はりと、前記はりの長さに沿う
    ある点において枢着されたはり支持体とから成り
    立つており、前記第一ばね系統が、前記はりの一
    側と、前記はり支持体との間に置かれ、また、前
    記第二ばね系統が、前記はりの他の側と、前記は
    り支持体との間に置かれ、これにより、前記はり
    の一端部に支持された荷重が持ち上げられた時
    に、前記第二ばね系統の圧縮と、前記第一ばね系
    統の圧縮又は延伸との組み合わせ効果により、荷
    重がつり合わされるようにされている特許請求の
    範囲第5項記載の荷重つり合わせ装置。 7 前記第二ばね系統の元張力が、前記はりの一
    端部の上に置かれた荷重をつり合わせるために必
    要とされる合力の範囲に適応させるために、調節
    可能であるようにした特許請求の範囲第6項記載
    の荷重つり合わせ装置。
JP57125215A 1981-07-22 1982-07-20 荷重つり合わせ装置 Granted JPS5824637A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8122509 1981-07-22
GB08122509A GB2102757B (en) 1981-07-22 1981-07-22 Counterbalancing loads

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5824637A JPS5824637A (ja) 1983-02-14
JPH0154582B2 true JPH0154582B2 (ja) 1989-11-20

Family

ID=10523397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57125215A Granted JPS5824637A (ja) 1981-07-22 1982-07-20 荷重つり合わせ装置

Country Status (6)

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US (1) US4557459A (ja)
JP (1) JPS5824637A (ja)
AU (1) AU548806B2 (ja)
DE (1) DE3226873C2 (ja)
FR (1) FR2510255B1 (ja)
GB (1) GB2102757B (ja)

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