特開 2022-70033 回転制限機構およびこれを備える姿勢安定化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022070033

(43)【公開日】2022-05-12

(54)【発明の名称】回転制限機構およびこれを備える姿勢安定化装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 17/56 20210101AFI20220502BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20220502BHJP

   H04N 5/222 20060101ALI20220502BHJP

【ＦＩ】

G03B17/56 A

G03B15/00 U

G03B15/00 P

H04N5/222 100

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020179039

(22)【出願日】2020-10-26

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和２年２月１４日に中部テレコミュニケーション株式会社に販売 ［刊行物等］ 令和２年３月１６日にキヤノンマーケティングジャパン株式会社に販売

(71)【出願人】

【識別番号】715001390

【氏名又は名称】株式会社プロドローン

(74)【代理人】

【識別番号】110002158

【氏名又は名称】特許業務法人上野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 友喜

【テーマコード（参考）】

2H105

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H105AA03

2H105AA06

2H105AA11

2H105AA53

2H105EE08

5C122EA55

5C122GD04

5C122GD09

5C122GE11

5C122HA82

(57)【要約】

【課題】回転制限機構およびこれを備える姿勢安定化装置について、回転部の回転範囲を一定の範囲に制限しつつ、その回転中心部分を信号線や電力線の配線等に利用可能とする。
【解決手段】固定部および回転部を備え、回転部の回転範囲を制限する環形状の部材であるストッパ部材をさらに備え、回転部はその上面の中央から外部に連通された穴部を有し、ストッパ部材および回転部を上から見たときに、穴部の開口はストッパ部材の環内に位置しており、回転部は凸部である第１凸部を有し、ストッパ部材は第１凸部の周回軌道上に設けられた凸部である第２凸部を有し、ストッパ部材は第２凸部が第１凸部に押されることで回転部とともに回転し、固定部は第２凸部の周回軌道上に設けられた凸部である第３凸部を有する回転制限機構によりこれを解決する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定部および回転部を備え、
前記回転部の回転範囲を制限する環形状の部材であるストッパ部材をさらに備え、
前記回転部の軸線方向に沿う方向を上下としたときに、前記回転部はその上面の中央から外部に連通された穴部を有し、
前記ストッパ部材および前記回転部を上から見たときに、前記穴部の開口は前記ストッパ部材の環内に位置しており、
前記回転部は凸部である第１凸部を有し、
前記ストッパ部材は前記第１凸部の周回軌道上に設けられた凸部である第２凸部を有し、前記ストッパ部材は前記第２凸部が前記第１凸部に押されることで前記回転部とともに回転し、
前記固定部は前記第２凸部の周回軌道上に設けられた凸部である第３凸部を有する回転制限機構。

【請求項2】

前記穴部には信号線および／または電力線が挿通されている請求項１に記載の回転制限機構。

【請求項3】

モータと、
前記モータによって回転する回転部と、
固定部と、を備え、
前記回転部の回転範囲を制限する環形状の部材であるストッパ部材をさらに備え、
前記モータは、その回転中心を軸線方向に貫通する貫通穴を有し、
前記モータの軸線方向に沿う方向を上下としたときに、前記ストッパ部材は前記モータの上面または該モータの上方に配置され、また、該ストッパ部材および該モータを上から見たときに、前記貫通穴の開口は前記ストッパ部材の環内に位置しており、
前記回転部は凸部である第１凸部を有し、
前記ストッパ部材は前記第１凸部の周回軌道上に設けられた凸部である第２凸部を有し、前記ストッパ部材は前記第２凸部が前記第１凸部に押されることで前記回転部とともに回転し、
前記固定部は前記第２凸部の周回軌道上に設けられた凸部である第３凸部を有する回転制限機構。

【請求項4】

前記貫通穴には信号線および／または電力線が挿通されている請求項３に記載の回転制限機構。

【請求項5】

前記モータが前記固定部に対して移動不能に固定されている請求項３または請求項４に記載の回転制限機構。

【請求項6】

前記回転部が前記モータの出力部に直接結合されている請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の回転制限機構。

【請求項7】

前記回転部は円筒形状の筒状部を有し、
前記第１凸部は前記筒状部の内周面に形成された凸部である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の回転制限機構。

【請求項8】

外部機器を保持するマウント部と、
前記マウント部をパン方向に回転させるパン軸部材と、を備え、
前記パン軸部材は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の前記回転部を有する姿勢安定化装置。

【請求項9】

前記マウント部をチルト方向に揺動させるチルト軸部材と、
前記マウント部をロール方向に揺動させるロール軸部材と、をさらに備える請求項８に記載の姿勢安定化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は可動部の可動域制限技術に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、パン軸の可動域が７２０°に制限された雲台（いわゆるカメラジンバル）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１６／００４５６８（Ａ１）号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ジンバルやこれに搭載される外部機器の防水性や防塵性能を高めるためには、これらに接続される信号線や電力線をジンバルの各軸部やアーム部材の中に配線することが望ましい。

【0005】

上記特許文献１のカメラジンバルは、パン軸を構成するロータ（１０）の中央に回転軸（１１）が設けられ、その回転軸（１１）に、これと一体的に回転するレバー部材（３０）と、非固定のレバー部材（４０）と、を装着することでパン軸の可動域を７２０°に制限している。特許文献１のカメラジンバルでは、パン軸内における配線にフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）が用いられており、カメラの信号線や電力線を別途パン軸に通して外部の制御装置や通信装置に接続することはできない。そのため特許文献１のカメラジンバルに搭載するカメラには、このカメラジンバルとの互換性が要求されるものと考えられる。

【0006】

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、回転制限機構およびこれを備える姿勢安定化装置について、回転部の回転範囲を一定の範囲に制限しつつ、その回転中心部分を信号線や電力線の配線等に利用可能とすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明の回転制限機構は、固定部および回転部を備え、前記回転部の回転範囲を制限する環形状の部材であるストッパ部材をさらに備え、前記回転部の軸線方向に沿う方向を上下としたときに、前記回転部はその上面の中央から外部に連通された穴部を有し、前記ストッパ部材および前記回転部を上から見たときに、前記穴部の開口は前記ストッパ部材の環内に位置しており、前記回転部は凸部である第１凸部を有し、前記ストッパ部材は前記第１凸部の周回軌道上に設けられた凸部である第２凸部を有し、前記ストッパ部材は前記第２凸部が前記第１凸部に押されることで前記回転部とともに回転し、前記固定部は前記第２凸部の周回軌道上に設けられた凸部である第３凸部を有することを要旨とする。

【0008】

環形状のストッパ部材を備え、回転部の穴部開口をその環内に配置することにより、回転部の回転範囲を一定の範囲に制限しつつ、その回転中心部分を信号線や電力線の配線等に利用することが可能となる。

【0009】

このとき、前記穴部には信号線および／または電力線が挿通されることが好ましい。本発明の回転制限機構によれば、信号線や電力線の断線を防ぎつつ、これらをより柔軟に配線することができる。

【0010】

また、上記課題を解決するため、本発明の回転制限機構は、モータと、前記モータによって回転する回転部と、固定部と、を備え、前記回転部の回転範囲を制限する環形状の部材であるストッパ部材をさらに備え、前記モータは、その回転中心を軸線方向に貫通する貫通穴を有し、前記モータの軸線方向に沿う方向を上下としたときに、前記ストッパ部材は前記モータの上面または該モータの上方に配置され、また、該ストッパ部材および該モータを上から見たときに、前記貫通穴の開口は前記ストッパ部材の環内に位置しており、前記回転部は凸部である第１凸部を有し、前記ストッパ部材は前記第１凸部の周回軌道上に設けられた凸部である第２凸部を有し、前記ストッパ部材は前記第２凸部が前記第１凸部に押されることで前記回転部とともに回転し、前記固定部は前記第２凸部の周回軌道上に設けられた凸部である第３凸部を有することを要旨とする。

【0011】

環形状のストッパ部材を備え、モータの貫通穴開口をその環内に配置することにより、回転部の回転範囲を一定の範囲に制限しつつ、その回転中心部分を信号線や電力線の配線等に利用することが可能となる。

【0012】

このとき、前記貫通穴には信号線および／または電力線が挿通されることが好ましい。本発明の回転制限機構によれば、信号線や電力線の断線を防ぎつつ、これらをより柔軟に配線することができる。

【0013】

またこのとき、前記モータは前記固定部に対して移動不能に固定されていることが好ましい。固定部にモータが固定され、さらにその固定部が第３凸部を有していることにより、回転制限機構をユニット化することができる。

【0014】

またこのとき、前記回転部は前記モータの出力部に直接結合されていることが好ましい。回転部をダイレクトドライブすることにより回転制限機構の構造をより単純にすることができる。

【0015】

また、本発明の回転制限機構は、前記回転部が円筒形状の筒状部を有し、前記第１凸部が前記筒状部の内周面に形成された凸部であることが好ましい。回転部の内周面を使ってストッパ部材を回転させることにより、回転部の回転中心（穴部や貫通穴）は配線用途等に確保しつつ、回転部の回転範囲を制限することができる。

【0016】

また、上記課題を解決するため、本発明の姿勢安定化装置は、外部機器を保持するマウント部と、前記マウント部をパン方向に回転させるパン軸部材と、を備え、前記パン軸部材は本発明の回転部を有することを要旨とする。また本発明の姿勢安定化装置は、前記マウント部をチルト方向に揺動させるチルト軸部材と、前記マウント部をロール方向に揺動させるロール軸部材と、をさらに備えてもよい。

【発明の効果】

【0017】

以上のように、本発明の回転制限機構およびこれを備える姿勢安定化装置によれば、回転部の回転範囲を一定の範囲に制限しつつ、その回転中心部分を信号線や電力線の配線等に利用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態にかかるカメラジンバルの外観を示す斜視図である。

【図2】パン軸部材の分解斜視図である。

【図3】パン軸部材の側面視断面図である。

【図4】パン軸部材の回転制限機構を説明する平面図である。

【図5】回転部が反時計回りに回転するときの各凸部の位置関係を示す図である。

【図6】回転部が時計回りに回転するときの各凸部の位置関係を示す図である。

【図7】回転制限機構の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態は、無人航空機であるマルチコプター９０に装備されたカメラジンバル８０についての例である。尚、以下の説明における「上」及び「下」とは、各図に描かれた座標軸のＺ軸に平行な方向をいい、Ｚ１側を上、Ｚ２側を下とする。「前」及び「後ろ」とは、同座標軸のＸ軸に平行な方向をいい、Ｘ１側を前、Ｘ２側を後ろとする。「左右」とは、同座標軸のＹ軸に平行な方向をいう。「水平」とは、同座標軸におけるＸ－Ｙ平面をいう。「周方向」とは、カメラジンバル８０を平面視したときの時計回りまたは反時計回り方向をいう。

【0020】

［構成概要］
図１は、本形態にかかるカメラジンバル８０の外観を示す斜視図である。カメラジンバル８０は、マウント部８２に保持されたカメラ８１をパン、チルト、ロール方向に旋回させるとともに、飛行中のマルチコプター９０の振動や傾きを吸収してカメラ８１の姿勢を一定に保つ姿勢安定化装置である。

【0021】

カメラジンバル８０のマウント部８２は箱形のケース体であり、内部には一般的なカラーカメラブロックが取り付けられている。本形態ではカメラ８１に加えて赤外線カメラ８１１もマウント部８２に収容されている。なお、マウント部８２は箱形のケース体に限られず、外部機器等を保持可能であればどのような形状・構造でも構わない。また、マウント部８２が保持するものはカメラには限られず、例えばレーザスキャナ等、向きの変更や姿勢の安定が求められるものであればよい。

【0022】

マウント部８２の左右の面にはチルト軸部材８３が接続されている。チルト軸部材８３はモータを駆動源とする回転軸であり、これによりマウント部８２をチルト方向へ揺動させる。同様に、マウント部８２の後方にはマウント部８２をロール方向へ揺動させる回転軸であるロール軸部材８４が配置されている。ロール軸部材８４の回転部とチルト軸部材８３の固定部は、中空のアーム部材であるロールアーム８７で接続されている。マウント部８２の上方には、マウント部８２をパン方向へ回転させる回転軸であるパン軸部材８５が配置されている。パン軸部材８５の回転部とロール軸部材８４の固定部は、中空のアーム部材であるパンアーム８８で接続されている。そしてパン軸部材８５の固定部は、マルチコプター９０の振動を複数のゴムボールで吸収する防振プレート８６に結合されており、防振プレート８６はマルチコプター９０の機体に結合されている。

【0023】

［パン軸部材の構造］
図２は、本形態のパン軸部材８５の分解斜視図である。図３は同パン軸部材８５の側面視断面図である。以下、図２および図３を参照してパン軸部材８５の構造について説明する。

【0024】

図２に示すように、本形態のパン軸部材８５は、主に、回転部１０、固定部２０、ストッパ部材３０、及びモータ４０により構成されている。

【0025】

回転部１０はカップ形状の部材であり、その側面にはパンアーム８８が接続されるパンアーム接続部１４が設けられている。本形態のパンアーム８８は中空の筒状部材である。パンアーム接続部１４は角筒形状に形成され、回転部１０の内部空間とパンアーム８８の内部空間とを連通する。本形態の回転部１０は、中底１２と底板１３を有する二重底構造であり、中底１２の中央には穴部１２１が形成されている。回転部１０の中底１２にはねじ穴１２９が設けられており、回転部１０はモータ４０の下面にねじ結合される。また、回転部１０の側面である筒状部１１には、その内面に凸部である第１凸部１１１が形成されている。第１凸部１１１は、後述する回転制限機構を構成する一要素である。

【0026】

固定部２０はマルチコプター９０の機体に対して移動不能に固定される部材である。この固定部２０と機体との間には、実際には固定部２０に被せられる蓋体や防振プレート８６などがあり、これらも機体に対して移動不能に固定されている。よってこれらを含めて固定部２０としてもよく、さらには機体も含めて固定部２０としてもよいが、図２及び図３では説明の便宜上、必要最小限の部材のみを固定部２０としている。

【0027】

固定部２０にはその中央に穴部２８が設けられている。穴部２８の周囲にはねじ穴２９が設けられており、固定部２０はモータ４０の上面に設けられたねじ穴４４にねじ結合される。また、固定部２０の下面には下方に突き出した凸部である第３凸部２１が設けられている。本形態の第３凸部２１は固定部２０の下面に埋め込まれたピンである。第３凸部２１は、後述する回転制限機構を構成する一要素である。固定部２０は回転部１０上端の開口にインロー嵌合されるが、これらは周方向には固定されておらず、互いに自由に回転することができる。

【0028】

ストッパ部材３０はモータ４０の上面に載置される環状の部材である。ストッパ部材３０は、円環形状のリング部３１と、リング部３１の外周面から外側に突き出した凸部である第２凸部３２と、を有している。第２凸部３２は、後述する回転制限機構を構成する一要素である。モータ４０を上から見たときに、モータ４０の貫通穴４３の開口はストッパ部材３０の環内に位置している。

【0029】

本形態のモータ４０は、その上面の各ねじ穴４４にベアリング４５が装着されている。各ベアリング４５はリング部３１の内周面を支持しており、これによりストッパ部材３０はモータ４０上の位置が定められるとともに円滑な回転が保たれる。尚、ベアリング４５は、モータ４０上のストッパ部材３０の位置が一定に保たれ、その回転にも特に支障がないのであれば省略してもよい。

【0030】

回転部１０の第１凸部１１１、及び固定部２０の第３凸部２１の先端は、その上下方向における位置がストッパ部材３０の位置に重なっており、第１凸部１１１及び第３凸部２１はどちらもストッパ部材３０の第２凸部３２の周回軌道上に配置されている。尚、本形態ではパン軸部材８５の構造効率を高めるためモータ４０の上面にストッパ部材３０が載置されているが、第２凸部３２が第１凸部１１１と第３凸部２１に接触可能であれば、ストッパ部材３０はモータ４０の上面よりも上方（固定部２０側）に配置されてもよい。

【0031】

モータ４０はアウターロータ型のブラシレスモータである。本形態のモータ４０にはその回転中心を軸線方向Ａ（図３参照）に貫通する貫通穴４３が設けられている。モータ４０は、回転部１０に結合される下半体がロータ部４１であり、固定部２０に結合される上半体がステータ部４２である。尚、モータ４０はブラシレスモータであるが、アーマチュア（電機子）を備える側が必ずしもステータ部４２とは限らず、同様に、永久磁石を備える側がロータ部４１とは限らない。本形態では単に、マルチコプター９０の機体に対して相対回転不能に固定される側をステータ部４２と呼んでおり、相対回転可能な側をロータ部４１と呼んでいる。

【0032】

尚、本形態では独立したモータ４０をパン軸部材８５の駆動源として採用し、これに回転部１０と固定部２０とを結合しているが、例えば回転部１０と固定部２０に永久磁石とアーマチュアを直接もたせることで、回転部１０自体をロータ部４１に、固定部２０自体をステータ部４２にすることも可能である。

【0033】

図３に示すように、組み立てられたパン軸部材８５には、その固定部２０の中央の穴部２８から、ストッパ部材３０の環内、モータ４０の貫通穴４３、回転部１０の穴部１２１、そしてパンアーム接続部１４を通ってパンアーム８８に連続する空間が形成されている。本形態ではその空間に、各軸部材８３，８４，８５を駆動するモータやカメラ８１等に接続される信号線・電力線が配線される。このように、本形態のパン軸部材８５は、環形状のストッパ部材３０を備え、モータ４０の貫通穴４３の開口がその環内に配置されていることにより、その回転中心部分を信号線や電力線の配線等に利用することが可能となっている。これにより本形態のカメラジンバル８０は、カメラジンバル８０自体やこれに搭載されるカメラ８１等の防水性、防塵性能が高められている。尚、上記空間の用途は信号線・電力線の配線には限られず、任意の用途に用いてよい。

【0034】

［回転制限機構］
図４は、パン軸部材８５の回転制限機構を説明する平面図である。本形態のパン軸部材８５の回転範囲は約７２０°に制限されている。パン軸部材８５の回転範囲の制限は、主に、回転部１０の第１凸部１１１、ストッパ部材３０の第２凸部３２、及び固定部２０の第３凸部２１により実現されている。

【0035】

ストッパ部材３０の第２凸部３２は、回転部１０の第１凸部１１１の周回軌道上に張り出している。そのため回転部１０が回転すると、ストッパ部材３０は、第２凸部３２が第１凸部１１１に押されて回転部１０とともに回転する。そして、固定部２０の第３凸部２１は、第２凸部３２の周回軌道上に配置されている。第１凸部１１１に押されて回転する第２凸部３２が第３凸部２１に突き当たると、第２凸部３２はそれ以上回転することができなくなり、第２凸部３２を押す第１凸部１１１（回転部１０）もそれ以上回転できなくなる。尚、第１凸部１１１と第３凸部２１は、第２凸部３２が介在しなければ互いに干渉しない位置関係にある。

【0036】

図５及び図６は回転部１０の回転範囲が制限される様子を示す平面図である。図５は回転部１０が反時計回り（ＣＣＷ方向）に回転するときの各凸部１１１，２１，３２の位置関係を示す図であり、図６は回転部１０が時計回り（ＣＷ方向）に回転するときの各凸部１１１，２１，３２の位置関係を示す図である。

【0037】

図５では、図５（ａ）に示すように、ストッパ部材３０の第２凸部３２のＣＷ側の面が固定部２０の第３凸部２１に接触し、回転部１０の第１凸部１１１のＣＷ側の面が同第２凸部３２のＣＣＷ側の面に接触している状態を初期位置とする。

【0038】

図５（ｂ）に示すように、回転部１０がその初期位置からＣＣＷ方向に約１周回転すると、第１凸部１１１のＣＣＷ側の面が第２凸部３２のＣＷ側の面に接触する。ここまではストッパ部材３０は回転せず、回転部１０のみが回転する。ここからさらに回転部１０がＣＣＷ方向に回転すると、第２凸部３２が第１凸部１１１に押されることでストッパ部材３０もＣＣＷ方向に回転する。

【0039】

図５（ｃ）に示すように、ストッパ部材３０が回転部１０とともにＣＣＷ方向へ約１周回転すると、第２凸部３２のＣＣＷ側の面が第３凸部２１に突き当たる。これによりストッパ部材３０はそれ以上ＣＣＷ方向へ回転することができなくなり、その第２凸部３２を押す回転部１０もＣＣＷ方向への回転が阻止される。

【0040】

図６では、図６（ａ）に示すように、ストッパ部材３０の第２凸部３２のＣＣＷ側の面が固定部２０の第３凸部２１に接触し、回転部１０の第１凸部１１１のＣＣＷ側の面が同第２凸部３２のＣＷ側の面に接触している状態を初期位置とする。つまり図５において回転部１０がＣＣＷ方向へ回りきった状態（図５（ｃ））を初期位置とする。

【0041】

図６（ｂ）に示すように、回転部１０がその初期位置からＣＷ方向に約１周回転すると、第１凸部１１１のＣＷ側の面が第２凸部３２のＣＣＷ側の面に接触する。ここまではストッパ部材３０は回転せず、回転部１０のみが回転する。ここからさらに回転部１０がＣＷ方向に回転すると、第２凸部３２が第１凸部１１１に押されることでストッパ部材３０もＣＷ方向に回転する。

【0042】

図６（ｃ）に示すように、ストッパ部材３０が回転部１０とともにＣＷ方向へ約１周回転すると、第２凸部３２のＣＷ側の面が第３凸部２１に突き当たる。これによりストッパ部材３０はそれ以上ＣＷ方向へ回転することができなくなり、その第２凸部３２を押す回転部１０もＣＷ方向への回転が阻止される。

【0043】

このように、本形態のカメラジンバル８０では、その回転制限機構によりパン軸部材８５の回転範囲が制限されることで、信号線や電力線の断線が防止されている。

【0044】

尚、第３凸部２１は、第２凸部３２の周回軌道上に張り出し、かつ、マルチコプター９０の機体に対して相対回転不能に固定されていれば足りるため、必ずしも固定部２０がこれを備えている必要はないが、本形態では、モータ４０を固定部２０に固定し、その固定部２０がさらに第３凸部２１も備えていることにより、パン軸部材８５のみで回転制限機構が完結している。つまり回転制限機構のユニット化が実現されている。

【0045】

また、本形態の回転部１０は、モータ４０の出力部であるロータ部４１に直接結合されている。つまり回転部１０はモータ４０によりダイレクトドライブされる。これにより回転制限機構の構造が単純化されている。

【0046】

さらに、本形態の回転制限機構では、回転部１０が円筒形状の筒状部１１を有し、第１凸部１１１が筒状部１１の内周面に形成されている。回転部１０の内周面を使ってストッパ部材３０を回転させることにより、ストッパ部材３０のリング部３１の直径（内径）が最大化されており、パン軸部材８５を貫通する空間を広く確保しつつ、回転部１０の回転範囲を制限することが可能とされている。

【0047】

［変形例］
図７は回転制限機構の変形例を示す図である。図７（ａ）は本変形例に係る回転制限機構の構造を説明する平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ－Ａ断面図である。説明の便宜上、図７（ａ）では固定部２０とベアリング２２が省略されている。本変形例では先の実施形態の各部材と同様の役割・機能を有する部材については先の実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

【0048】

本変形例の回転制限機構は、主に、回転部１０、固定部２０、ストッパ部材３０、駆動ギヤ４８及び従動ギヤ４９により構成されている。本変形例においても回転部１０の回転範囲は約７２０°に制限される。

【0049】

回転部１０はカップ形状の部材であり、その回転中心には上下に貫通された穴部１６１を有する回転軸１６が形成されている。回転軸１６は回転部１０の底面１３から下方に連続し、パンアーム接続部１４を構成している。また、本変形例の回転軸１６は固定部２０を上方に貫通している。これにより本変形例の回転制限機構では、固定部２０の中央からパンアーム８８に連続する空間が形成されている。本変形例においてもその空間には信号線・電力線が配線される。

【0050】

また、本変形例の回転軸１６はベアリング２２を介して固定部２０に支持されており、回転軸１６の上端には、回転軸１６がベアリング２２から脱落することを防ぐ抜け止めワッシャ２３が装着されている。

【0051】

ストッパ部材３０は回転部１０の底面１３に載置された環状の部材であり、円環形状のリング部３１と、リング部３１の外周面から外側に突き出した凸部である第２凸部３２と、を有している。本変形例のストッパ部材３０はリング部３１が回転軸１６の外周面に嵌合されている。すなわち、回転部１０を上から見たときに、回転軸１６及びその穴部１６１の開口はストッパ部材３０の環内に位置している。また、回転部１０の底板１３の上面１０ａには凸部である第１凸部１１１が形成されている。そして固定部２０の下面には下方に突き出した凸部である第３凸部２１が設けられている。

【0052】

回転部１０の第１凸部１１１、および固定部２０の第３凸部２１の先端は、その上下方向における位置がストッパ部材３０の位置に重なっており、第１凸部１１１及び第３凸部２１はどちらも第２凸部３２の周回軌道上に配置されている。第１凸部１１１、第２凸部３２、及び第３凸部２１により回転部１０の回転範囲が制限される仕組みは先の実施形態と同様である。

【0053】

駆動ギヤ４８は図示しないモータにより直接または他の歯車を介して駆動される歯車部材である。駆動ギヤ４８は回転部１０の内周面に形成された内歯車１５に噛合しており、回転部１０をＣＷ／ＣＣＷ方向に回転させる。２つの従動ギヤ４９は回転部１０の変形や傾きを抑えるための歯車部材であり、駆動源を備えず、内歯車１５の回転に従動して回転する。

【0054】

上記変形例に係る回転制限機構によっても、回転部１０の回転範囲を一定の範囲に制限しつつ、その回転中心部分を信号線や電力線の配線等に利用することが可能である。

【0055】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることができる。例えば、上記実施形態ではマルチコプター９０用のカメラジンバル８０について説明したが、カメラジンバル８０は手持用であってもよい。また、上記実施形態のカメラジンバル８０は３軸であるが、パン軸のみの１軸ジンバルとすることもできる。さらに、本発明の回転制限機構はカメラジンバル８０のような姿勢安定化装置以外にも適用可能である。本発明の回転制限機構は、回転部やモータの回転中心に配線等に利用できる穴が必要であり、かつ、回転部の回転範囲を一定の範囲に制限すべきものであれば、どのような機器にも適用可能である。

【符号の説明】

【0056】

１０：回転部，１１：筒状部，１１１：第１凸部，１２：中底，１２１：穴部，１２９：ねじ穴，１３：底板，１３ａ：上面，１４：パンアーム接続部，１５：内歯車，１６：回転軸，１６１：穴部，２０：固定部，２１：第３凸部，２２：ベアリング，２３：抜け止めワッシャ，２８：穴部，２９：ねじ穴，３０：ストッパ部材，３１：リング部，３２：第２凸部，４０：モータ，４１：ロータ部，４２：ステータ部，４３：貫通穴，４４：ねじ穴，４５：ベアリング，４８：駆動ギヤ，４９：従動ギヤ，８０：カメラジンバル，８１：カメラ，８１１：赤外線カメラ，８２：マウント部，８３：チルト軸部材，８４：ロール軸部材，８５：パン軸部材，８６：防振プレート，８７：ロールアーム，８８：パンアーム，９０：マルチコプター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】