特許 5934866 空間安定装置のジンバルブレーキ機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5934866

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月15日

(54)【発明の名称】空間安定装置のジンバルブレーキ機構

(51)【国際特許分類】

   F16D 49/16 20060101AFI20160602BHJP

   F16M 11/12 20060101ALI20160602BHJP

【ＦＩ】

   F16D49/16 A

   F16M11/12 E

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-225175(P2012-225175)

(22)【出願日】2012年10月10日

(65)【公開番号】特開2014-77482(P2014-77482A)

(43)【公開日】2014年5月1日

【審査請求日】2015年6月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000203634

【氏名又は名称】多摩川精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100147500

【弁理士】

【氏名又は名称】田口 雅啓

(74)【代理人】

【識別番号】100166235

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100179914

【弁理士】

【氏名又は名称】光永 和宏

(72)【発明者】

【氏名】代田 信吾

【審査官】 中尾 麗

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０２３１９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−２１３４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１４１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０３３１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４０−００２５２７（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ４９／００−７１／０４

Ｆ１６Ｍ １１／００−１１／４２ Ｆ１６Ｂ １／０２

Ｇ０３Ｂ １７／５６

Ｇ１２Ｂ ９／０８

Ｇ０１Ｃ １９／００−１９／７２

Ｈ０４Ｎ ５／２２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定基台(10)上に設けられ鉛直方向(12)の第１軸(AZ)の回りに第１モータ(11)を介して回転自在に設けられた本体(13)と、前記本体(13)に設けられた一対の支持体(14,15)と、前記各支持体(14,15)間に第２モータ(17)と第２軸(EL)を介して水平方向である第２軸(EL)の回りに回転自在に設けられた回動体(16)と、前記第２軸(EL)の近傍に設けられたブレーキディスク(1)と、前記回動体(16)の側部側に設けられ電磁手段(20)により出没自在に設けられたブレーキパッド(7)と、前記回動体(16)の前面(16A)に設けられた撮像体(19)と、を備え、
前記ブレーキディスク(1)に前記ブレーキパッド(7)が付勢されて接することにより、前記回動体(16)の回動を停止させるようにした空間安定装置のジンバルブレーキ機構において、
前記ブレーキディスク(1)は所定の半径(R1)からなるリング(21)の一部をなす円弧型をなし、前記ブレーキパッド(7)が接する前記ブレーキディスク(1)のディスク表面(1a)の中央部(1A)は前記半径(R1)と同一の半径よりなる面で形成され、前記中央部(1A)の両端は前記半径(R1)より徐々に大なる半径となる第１、第２カム面(1b,1c)が形成され、ブレーキパッド(7)がディスク表面(1a)に接した状態では、前記ブレーキパッド(7)は前記各カム面(1b,1c)を乗り越えられないように構成されていることを特徴とする空間安定装置のジンバルブレーキ機構。

【請求項2】

前記電磁手段(20)は、ソレノイドからなることを特徴とする請求項１記載の空間安定装置のジンバルブレーキ機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空間安定装置のジンバルブレーキ機構に関し、特に、ブレーキパッドが接するブレーキディスクのディスク表面の両端に徐々に半径が大となる一対のカム面を形成し、ブレーキ作動中における振動や動揺発生時における回動体の過度の回動を抑えるための新規な改良に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、用いられいたこの種のブレーキ装置としては、例えば、特許文献１に示される構成を図４及び図５に示すことができる。
すなわち、このブレーキ装置は図４に示すようにブレーキドラム１と、ブレーキドラム１の径方向外側に対向するように配置され、図中の矢印ａ−ｂ方向に開閉可能とされた１対のブレーキアーム３と、それぞれのブレーキアーム３にブレーキシュー５を介して取り付けられたライニング７を備え、ブレーキアーム３を図１の矢印ａ方向に閉じるとライニング７がブレーキドラム１に押し付けられて接触し、同ドラム１の回転が摩擦力によって制動され、ブレーキアーム３を矢印ｂ方向に開くとライニング７がブレーキドラム1から離れて制動が解除されるようにしたものである。

【0003】

前記ブレーキドラム１は、例えば、直径２６０ｍｍの鋳鉄製の円盤であり、図５に示すように外縁部に凸形接触部９が形成されている。この凸形接触部９は図５に示すように中心線Ｘを中心として、当該ブレーキドラム１の径方向外側に向けて４０°の傾斜で次第に近接するテーパ状の２つの接触面１２によって形成されている。なお、前記ブレーキドラム１の直径は一例である。

【0004】

前記ライニング７は図６に示すように略ブロック状であり、その内側に前記ブレーキドラム１の凸形接触部９にその外側から嵌合可能な凹型接触部１４が形成されている。この凹形接触部１４は図６に示すように中心線Ｘを中心として前記凸形接触部９の接触面１２と同一角度で同接触面１２とは逆向きに傾斜する逆テーパ状の２つの接触面１６によって形成され、ブレーキドラム１の凸形接触部９に凹形接触部１４を嵌合すると、接触面１２,１２と接触面１６,１６が接触し、その摩擦力によってブレーキドラム１の回転が制動されるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−３３７４０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来のブレーキ装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、ブレーキドラムの外周を凸形接触部とし、ライニングの接触面を凹形接触部として、互いに摺動接触させてブレーキドラムの回転を制動しているため、例えば、制動中に前記ブレーキドラムに接続された質量体が、外部からの衝撃等による力によって振動等を起こした場合、この振動等による力がブレーキ力を上回った時にはブレーキドラムが回転し、前記質量体である、例えば、カメラ等がこの振動等によって損傷するようなことがあった。
すなわち、ブレーキドラムの外周は同一半径のリングであるため、前述のように、外部から印加された力がブレーキドラムを保持する力を超えた時にブレーキドラムが回転することになっていた。
前述のブレーキドラムの回転を所定の回転範囲で限定しようとすると、メカニカルストッパを設ける方法があるが、このメカニカルストッパを設けると、前述のブレーキドラムが回転する際に前記質量体がこのメカニカルストッパに衝突し、質量体（例えば、カメラ等）の損傷が発生することになっていた。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明による空間安定装置のジンバルブレーキ機構は、固定基台上に設けられ鉛直方向の第１軸の回りに第１モータを介して回転自在に設けられた本体と、前記本体に設けられた一対の支持体と、前記各支持体間に第２モータと第２軸を介して水平方向である第２軸の回りに回転自在に設けられた回動体と、前記第２軸の近傍に設けられたブレーキディスクと、前記回動体の側部側に設けられ電磁手段により出没自在に設けられたブレーキパッドと、前記回動体の前面に設けられた撮像体と、を備え、前記ブレーキディスクに前記ブレーキパッドが付勢されて接することにより、前記回動体の回動を停止させるようにした空間安定装置のジンバルブレーキ機構において、前記ブレーキディスクは所定の半径からなるリングの一部をなす円弧型をなし、前記ブレーキパッドが接する前記ブレーキディスクのディスク表面の中央部は前記半径と同一の半径よりなる面で形成され、前記中央部の両端は前記半径より徐々に大なる半径となる第１、第２カム面が形成され、ブレーキパッドがディスク表面に接した状態では、前記ブレーキパッドは前記各カム面を乗り越えられないようにした構成であり、また、前記電磁手段は、ソレノイドからなる構成である。

【発明の効果】

【0008】

本発明による空間安定装置のジンバルブレーキ機構は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、前述の構成により、ブレーキディスクのディスク表面の両端は、ディスク表面の半径よりも徐々に大なる半径となるカム面が形成されているため、ブレーキ力を超えた揺れ等の外部からの力が加わると、ブレーキパッドがディスク表面を摺動して、何れかのカム面に上がろうとするが、このカム面の半径は、ディスク表面の半径から徐々に大なる半径状態に構成されているため、ブレーキパッドが各カム面を乗り超えることはなく、各カム面がストッパの作用をなし、撮像体等が搭載された回動体の不要な回動を防止し、回動体の撮像体等の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明による空間安定装置のジンバルブレーキ機構を示すための外側ケースを除去した状態を示す斜視図である。

【図2】図１の要部を示す拡大図である。

【図3】図１のブレーキディスクを示す拡大図である。

【図4】従来のブレーキ装置の構成を示す正面図である。

【図5】図４のブレーキドラムを示す部分拡大図である。

【図6】図４のライニングを示す部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明は、ブレーキパッドが接するブレーキディスクのディスク表面の両端に徐々に半径が大となる一対のカム面を形成し、振動や動揺発生時における回動体の過度の回動を抑えるようにした空間安定装置のジンバルブレーキ機構を提供することを目的とする。

【実施例】

【0011】

以下、図面と共に本発明による空間安定装置のジンバルブレーキ機構の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において、符号１０で示されるものは、第１モータ１１等を内蔵している固定基台であり、前記固定基台１０上には前記第１モータ１１によって鉛直方向１２に沿う第１軸ＡＺを介して本体１３がその回りに回転自在に設けられている。
尚、前記第１軸ＡＺは、前記第１モータ１１の回転軸１１ａと一致している。

【0012】

前記本体１３は、前記本体１３の下部に互いに１８０度対向して配設された一対の板状をなす第１、第２支持体１４,１５を有しており、前記各支持体１４,１５は互いに離間して鉛直方向に植接して設けられている。

【0013】

前記各支持体１４,１５間には、前記第１軸ＡＺとは９０度異なる水平方向である第２軸ＥＬの回りを回転するように構成された回動体１６が回動自在に配設されている。
前記回動体１６の一方の側部１６ａには、前記第１軸ＡＺとは直交する第２軸ＥＬが設けられ、この第２軸ＥＬによって前記回動体１６の一方の側部１６ａが前後方向に回動自在に軸支されている。

【0014】

すなわち、前記第２軸ＥＬは前記第１支持体１４に対して図示しない軸受を介して回動自在となるように設けられ、前記一方の側部１６ａはこの第２軸ＥＬに接続されている。また、前記第２軸ＥＬの外周側に位置すると共に円弧型をなすブレーキディスク１が第１支持体１４に固定して設けられている。

【0015】

前記回動体１６の他方の側部１６ｂは、第２モータ１７を介して前述と同様に前後方向に回動自在に設けられ、前記第２モータ１７は第２支持体１５に固定されている。
従って、前記第２モータ１７を駆動させることによって、前記回動体１６は前記各支持体１４,１５間で前後方向に沿って回動し、前記ブレーキディスク１は、常時、前記第１支持体１４側に固定して支持されている。

【0016】

前記回動体１６の前面１６Ａには、前記回動体１６の一方の側部１６ａから他方側部１６ｂ迄の幅Ｗにわたって保持板１８が取り付けられており、前記保持板１８上には、テレビカメラ、赤外線カメラ等からなる撮像体１９及びソレノイド等の電磁手段２０とブレーキパッド７が設けられている。

【0017】

前記電磁手段２０に設けられたブレーキパッド７は、この電磁手段２０をオン・オフすることによって前記ブレーキパッド７は前記ブレーキディスク１のディスク表面１ａに対して接触又は離間することができるように構成されている。

【0018】

前記電磁手段２０は、例えば、周知のソレノイドを用いた場合は、ソレノイドの往復移動によって前記ブレーキパッド７の出没動作が得られる構成、あるいは、前記電磁手段２０内に図示しないスプリングと電磁石が内蔵されており、電磁石が励磁されている間はブレーキパッド７がブレーキディスク１のディスク表面１ａから離間し、電磁石の励磁がオフの時は前記スプリングの作用によってブレーキパッド７がブレーキディスク１のディスク表面１ａに付勢状態で接触してブレーキが作動した状態となる構成、等の何れかが採用されている。

【0019】

前記ブレーキディスク１は、実際には、図３で示されるように、取付孔１ｄを介して前述のように前記第１支持体１４側に直接又は間接的に固定配置されており、かつ、軸心Ｐからの所定の半径Ｒ１からなるリング２１の一部をなすように形成された円弧型をなし、前記ブレーキパッド７が接するディスク表面１ａの所定角度範囲からなる中央部１Ａは、前記半径Ｒ１と同一半径よりなり、この中央部１Ａの両端（すなわち、この両端を超える部に相当）には、前記半径Ｒ１より徐々に大なる半径となる第１、第２カム面１ｂ，１ｃが形成されている。尚、前記ブレーキパッド７の形状は、前記軸心Ｐからの半径Ｒ１に沿う内面７ａを有する円弧型より構成されている。

【0020】

次に、以上のように構成された空間安定装置３０を作動させる場合について説明する。
まず、通常の撮像体１９による監視動作の場合、前記撮像体１９でターゲットを捕捉した状態で、第１モータ１１を本体１３に対して水平方向に沿って左右回動させると共に、第２モータ１７によって回動体１６を前後方向に回動させてターゲットを追従するか、又は、各モータ１１,１７を介して本体１３及び回動体１６を回動させて撮像体１９によって任意の場所の監視等を自動又は手動で行う場合、電磁手段２０の差動によってブレーキパッド７はブレーキディスク１のディスク表面１ａから十分に離間しているため、前記回動体１６はブレーキ動作に関係なく、各カム面１ｂ，１ｃ上を自在に回動し、各カム面１ｂ，１ｃ以上にブレーキパッド７が回動体１６と共に回動した場合には、図示しない一対の弾性ストッパによりその回動が制限されるように構成されている。

【0021】

また、前記空間安定装置３０の動作を停止して休止させる場合には、電磁手段２０を作動させて前記ブレーキパッド７が、図３のように、ブレーキディスク１のディスク表面１ａに、付勢された状態で接しているため、通常の状態では回動体１６の前後動作は強制的に停止状態が保持されている。

【0022】

しかしながら、前述の停止保持状態で、空間安定装置３０に対して、外部からの大きい力が印加された場合、この力の衝撃によって回動体１６が前後方向に強く回動しようとするが、ディスク表面１ａの両端に形成された各カム面１ｂ，１ｃの根元までブレーキパッド７の各端部７ａ，７ｂが到達し、さらに、印加された力が大きいと各カム面１ｂ，１ｃの途中まで前記各端部７ａ，７ｂが乗り上げることもあるが、各カム面１ｂ，１ｃを完全に乗り超えて前述のストッパ(図示せず)に衝突することなく、最悪の場合でも各カム面１ｂ，１ｃに乗り上げた停止状態が維持される。

【0023】

尚、前述のように、前記各端部７ａ，７ｂが各カム面１ｂ，１ｃに乗り上げた場合においても、ブレーキをオフとする場合には、前記電磁手段２０を作動（オン又はオフ）させてブレーキパッド７をディスク表面１ａから離間させてブレーキオフ状態とすることにより、ブレーキパッド７は何れかのカム面１ｂ又は１ｃから離脱し、回動体１６を自由回動状態とすることができる。

【0024】

従って、ブレーキオンの状態の前記空間安定装置３０に対して、外部から大きい力が印加された場合でも、撮像体１９を搭載した回動体１６が前述のストッパに直接衝突して、損傷を受けることを防止することができる。

【0025】

前述の本発明による空間安定装置のジンバルブレーキ機構の構成の要旨は、次の通りである。
すなわち、固定基台１０上に設けられ鉛直方向１２の第１軸ＡＺの回りに第１モータ１１を介して回転自在に設けられた本体１３と、前記本体１３に設けられた一対の支持体１４,１５と、前記各支持体１４,１５間に第２モータ１７と第２軸ＥＬを介して水平方向である第２軸ＥＬの回りに回転自在に設けられた回動体と、前記第２軸ＥＬの近傍に設けられたブレーキディスク１と、前記回動体１６の側部側に設けられ電磁手段２０により出没自在に設けられたブレーキパッド７と、前記回動体１６の前面１６Ａに設けられた撮像体１９と、を備え、前記ブレーキディスク１に前記ブレーキパッド７が付勢されて接することにより、前記回動体１６の回動を停止させるようにした空間安定装置のジンバルブレーキ機構において、前記ブレーキディスク１は所定の半径Ｒ１からなるリング２１の一部をなす円弧型をなし、前記ブレーキパッド７が接する前記ブレーキディスク１のディスク表面１ａの中央部１Ａは前記半径Ｒ１と同一の半径よりなる面で形成され、前記中央部１Ａの両端は前記半径Ｒ１より徐々に大なる半径となる第１、第２カム面１ｂ，１ｃが形成され、ブレーキパッド７がディスク表面１ａに接した状態では、前記ブレーキパッド７は前記各カム面１ｂ，１ｃを乗り越えられないように構成されており、また、前記電磁手段２０は、ソレノイドからなる構成である。

【産業上の利用可能性】

【0026】

本発明による空間安定装置のジンバルブレーキ機構は、ブレーキパッドが接するブレーキディスクのディスク表面の両端に徐々に半径が大となる一対のカム面を形成し、ブレーキ作動中における振動や動揺発生時における回動体の過度の回動を抑えることにより、空間安定装置の信頼性及び耐久性を大幅に向上させることができる。

【符号の説明】

【0027】

１ ブレーキディスク
１ａ ディスク表面
1ｂ，1ｃ 第１、第２カム面
１Ａ 中央部
Ｒ１ 半径
Ｐ 軸心
Ｗ 幅
ＡＺ 第１軸
ＥＬ 第２軸
７ ブレーキパッド
１０ 固定基台
１１ 第１モータ
１１ａ 回転軸（第１軸ＡＺ）
１２ 鉛直方向
１３ 本体
１４ 第１支持体
１５ 第２支持体
１６ 回動体
１６ａ 一方の側部
１６ｂ 他方の側部
１６Ａ 前面
１７ 第２モータ
１８ 保持板
１９ 撮像体
２０ 電磁手段
２１ リング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】