JP6557823B2

JP6557823B2 - 空間安定装置

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Publication number: JP6557823B2
Application number: JP2015015357A
Authority: JP
Inventors: 宏樹北村
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2035-01-29
Also published as: JP2016139090A

Description

この発明は、空間安定装置に関する。

ヘリコプタなどの飛翔体、車両等の移動可能な搭載対象物にカメラを固定し且つカメラの撮像方向を任意に変えることができる空間安定装置がある。
例えば、特許文献１には、カメラを移動可能に保持し且つ航空機又は船舶等の移動体に取り付けることができる空間安定装置が記載されている。空間安定装置は、移動体に取り付けられる支持台を含み、カメラを支持台に対して移動可能に保持する。保持されたカメラは、支持台に垂直なヨー軸を中心とするヨー方向の回転移動と、ヨー軸に垂直なピッチング軸を中心とするピッチング方向の回転移動と、ピッチング軸に垂直であり且つヨー軸に交差するように延在するロール軸を中心とするロール方向の回転移動とを、行うことができる。

特開２０１０−９８５７５公報

空間安定装置では、ヨー方向、ピッチング方向又はロール方向の回転角度に制限が設けられている場合がある。この場合、制限を超える回転を防ぐために制止機構が設けられ、制止機構では、回転する部位がストッパ等の制止部に当接することによって、回転部位の回転が制止される。そして、回転を制止する際の当接による衝撃がカメラに伝達しないようにするために、衝撃を緩衝する機構が設けられることが必要とされるが、空間安定装置の大型化を抑えるためにこの機構の小型化が必要となる。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、回転部位の回転を緩衝を伴って制止する構造の小型化を図る空間安定装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係る空間安定装置は、対象物の保持体と、保持体を回転可能に支持する支持部とを含む空間安定装置において、保持体の突出部に係合して保持体の回転を制止する回転制止部を備え、回転制止部は、回転する保持体の突出部に係合可能に設けられる係合体と、係合体を移動可能に収容し且つ支持部に対して移動可能に設けられる可動体と、可動体に隣り合って位置し且つ支持部に固定して設けられる固定体と、係合体と可動体との間に設けられる第一付勢部材と、可動体と固定体との間に設けられる第二付勢部材とを含み、第一付勢部材の付勢力の作用方向及び第二付勢部材の付勢力の作用方向は、保持体の回転方向に対向し且つ互いに対して傾斜した方向であって、回転制止部は、可動体に対して、保持体の回転方向で上記固定体である第一固定体と反対側で隣り合って位置し、且つ支持部に固定して設けられる第二固定体と、可動体と第二固定体との間に設けられる第三付勢部材とを含み、第三付勢部材の付勢力の作用方向は、保持体の回転方向に対向し且つ第一付勢部材の付勢力の作用方向に対して傾斜した方向である。

係合体は、可動体に設けられた係合体ガイド部材によって、係合体ガイド部材に沿って移動可能に支持され、第一付勢部材は、係合体ガイド部材に設けられてよい。
可動体は、固定体に設けられた可動体ガイド部材によって、可動体ガイド部材に沿って移動可能に支持され、第二付勢部材は、可動体ガイド部材に設けられてよい。
可動体は、第二固定体に設けられ且つ上記可動体ガイド部材である第一可動体ガイド部材とは別に設けられる第二可動体ガイド部材によって、第二可動体ガイド部材に沿って移動可能に支持され、第三付勢部材は、第二可動体ガイド部材に設けられてよい。

この発明に係る空間安定装置によれば、回転部位の回転を緩衝を伴って制止する構造を小型化することが可能になる。

この発明の実施の形態に係る空間安定装置の模式的な側面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面における回転制止機構をカメラ撮像部側からみた図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

以下、この発明の実施の形態に係る空間安定装置１について添付図面に基づいて説明する。
図１を参照すると、空間安定装置１は、航空機、船舶、車両等の移動体に搭載されるように構成されている。空間安定装置１は、上記移動体の外装Ａの表面上に取り付けられて固定される台状の取付部２と、取付部２の一方の表面上に配置され且つ取付部２の内部に基部３ｂが埋め込まれた枠体３と、枠体３によって保持された球状のカメラ筐体４と、カメラ筐体４の内部に収容されるカメラ撮像部５とを備えている。ここで、取付部２は支持部を構成し、枠体３は保持体を構成し、カメラ撮像部５は対象物を構成している。
枠体３は、紙面の奥行き方向に向かって延在し且つ紙面上で上方向に向いたコの字状をした断面を有する枠本体部３ａと、枠本体部３ａの取付部２側に一体に設けられて取付部２に向かって延びる環状の基部３ｂとによって構成されている。

基部３ｂの一部は、取付部２内に位置し、取付部２から逸脱しないように取付部２に係合している。
取付部２は、環状の基部３ｂの内側の中心において、枠体３の枠本体部３ａ内に突出するようにして延びる支柱２ａを有している。さらに、この支柱２ａの外周面と基部３ｂの内周面との間には、ベアリング２ｂが設けられている。枠体３の基部３ｂは、ベアリング２ｂ及び支柱２ａよって、支柱２ａを中心としたヨー方向に回転自在に支持される。

また、カメラ筐体４は、その球状をした本体部４ａと、本体部４ａから突出する筒状部４ｂとによって構成されている。筒状部４ｂには、カメラ撮像部５のレンズが埋め込まれている。本体部４ａは、コの字状をした枠本体部３ａによって、両側から回転自在に支持されている。本体部４ａは、取付部２の支柱２ａの軸方向に垂直な軸４ｃを中心として回転する、つまりピッチング方向に回転することができる。

また、取付部２及び枠体３には、取付部２に対する枠体３のヨー方向の回転を制止する回転制止機構１００が設けられている。
図１〜図４をあわせて参照すると、回転制止機構１００は、枠体３の枠本体部３ａの底面３ｃから取付部２に向かって突出する２つの突起３ｄ及び３ｅと、取付部２の円環帯状の上側表面２ｃ上に設けられた突起制止部１０とを備えている。ここで、突起３ｄ及び３ｅは保持体の突出部を構成し、突起制止部１０は回転制止部を構成している。
２つの突起３ｄ及び３ｅは、ヨー回転の周方向、つまり、支柱２ａの中心軸を中心とする円環帯状をした表面２ｃの周方向に沿って、互いに間隔をあけて配置されている。
図２〜図４をあわせて参照すると、突起制止部１０は、２つの固定ブロック１３及び１４と、２つの可動ブロック１１及び１２とを備えている。
固定ブロック１３及び１４は、円環帯状の表面２ｃ上に固定され、さらに表面２ｃの周方向に沿って互いに間隔をあけて配置されている。固定ブロック１３及び１４は、これらの中間に位置する円環状の表面２ｃの半径を通り且つ表面２ｃに垂直である平面に関して互いに対称な形状を有している。

第一固定ブロック１３は、表面２ｃ上に固定され且つ円環帯の一部分を形成する平面形状を有する板状の底壁部１３ａと、底壁部１３ａから垂直に且つ円環状の表面２ｃの半径方向に延在する径方向壁部１３ｂと、底壁部１３ａから垂直に延在し且つ径方向壁部１３ｂの両端部のそれぞれから第二固定ブロック１４に向かうように延在する周方向壁部１３ｃ及び１３ｄとを一体に含む。周方向壁部１３ｃ及び１３ｄはそれぞれ、底壁部１３ａの内周側縁部及び外周側縁部に沿うように延在する。ここで、第一固定ブロック１３は、固定体及び第一固定体を構成している。
底壁部１３ａは、円環帯状の表面２ｃ内に収まる寸法で形成されている。径方向壁部１３ｂは、円環帯の一部分を形成する平面形状、つまり略台形状の平面形状を有している。底壁部１３ａの上方には、径方向壁部１３ｂと周方向壁部１３ｃ及び１３ｄとによって囲まれる略直方体状の凹部１３ｅが区画形成される。さらに、径方向壁部１３ｂを周方向に貫通する貫通孔１３ｂａが形成されている。貫通孔１３ｂａは、直線状の中心軸を有して、直線的に形成されている。貫通孔１３ｂａの中心軸は、径方向壁部１３ｂにおける第二固定ブロック１４側の表面に対して垂直である。

第二固定ブロック１４は、表面２ｃ上に固定され且つ円環帯の一部分を形成する平面形状を有する板状の底壁部１４ａと、底壁部１４ａから垂直に且つ円環状の表面２ｃの半径方向に延在する径方向壁部１４ｂと、底壁部１４ａから垂直に延在し且つ径方向壁部１４ｂの両端部のそれぞれから第一固定ブロック１３に向かうように延在する周方向壁部１４ｃ及び１４ｄとを一体に含む。周方向壁部１４ｃ及び１４ｄはそれぞれ、底壁部１４ａの内周側縁部及び外周側縁部に沿うように延在する。ここで、第二固定ブロック１４は、第二固定体を構成している。
底壁部１４ａは、円環帯状の表面２ｃ内に収まる寸法で形成されている。径方向壁部１４ｂは、円環帯の一部分を形成する平面形状、つまり略台形状の平面形状を有している。底壁部１４ａの上方には、径方向壁部１４ｂと周方向壁部１４ｃ及び１４ｄとによって囲まれる略直方体状の凹部１４ｅが区画形成される。さらに、径方向壁部１４ｂを周方向に貫通する貫通孔１４ｂａが形成されている。貫通孔１４ｂａは、直線状の中心軸を有して、直線的に形成されている。貫通孔１４ｂａの中心軸は、径方向壁部１４ｂにおける第一固定ブロック１３側の表面に対して垂直である。

第二可動ブロック１２は、第一固定ブロック１３と第二固定ブロック１４との間で各固定ブロック１３及び１４から周方向に間隔をあけて配置されているが、表面２ｃには固定されていない。第二可動ブロック１２は、円環帯の一部分を形成する平面形状を有し且つ表面２ｃに平行に延在する底壁部１２ａと、底壁部１２ａの両端部で底壁部１２ａから垂直に且つ円環状の表面２ｃの半径方向に延在する端壁部１２ｂ及び１２ｃと、底壁部１２ａから垂直に且つ底壁部１２ａの内周側縁部に沿うように延在する側壁部１２ｄとを一体に含む。側壁部１２ｄは、端壁部１２ｂから端壁部１２ｃにわたって延在する。端壁部１２ｂ及び１２ｃは、円環帯の一部分を形成する平面形状、つまり略台形状の平面形状を有している。そして、底壁部１２ａの上方には、端壁部１２ｂ及び１２ｃと側壁部１２ｄとによって囲まれる略直方体状の凹部１２ｅが区画形成される。ここで、第二可動ブロック１２は、可動体を構成している。

第一端壁部１２ｂにおける第一固定ブロック１３側の表面から第一端壁部１２ｂの途中まで延在する第一挿入孔１２ｂｂが形成されている。第一挿入孔１２ｂｂは、直線状の中心軸を有して直線的に形成され、第一固定ブロック１３の貫通孔１３ｂａと同一の断面を有し且つ貫通孔１３ｂａと同軸上で一列に並ぶように配置されている。さらに、第一端壁部１２ｂを周方向に貫通する第一貫通孔１２ｂａが形成されている。第一貫通孔１２ｂａは、直線状の中心軸を有して直線的に形成され、第一挿入孔１２ｂｂよりも表面２ｃの外周側に配置されている。第一貫通孔１２ｂａの中心軸は、第一端壁部１２ｂにおける第二端壁部１２ｃ側の表面に対して垂直である。第一挿入孔１２ｂｂの中心軸は、第一端壁部１２ｂにおける第一固定ブロック１３側の表面に対して垂直である。第一貫通孔１２ｂａの中心軸と第一挿入孔１２ｂｂの中心軸とは、円環状の表面２ｃの周方向に沿うように、互いに対して傾斜している。

第二端壁部１２ｃにおける第二固定ブロック１４側の表面から第二端壁部１２ｃの途中まで延在する第二挿入孔１２ｃｂが形成されている。第二挿入孔１２ｃｂは、直線状の中心軸を有して直線的に形成され、第二固定ブロック１４の貫通孔１４ｂａと同一の断面を有し且つ貫通孔１４ｂａと同軸上で一列に並ぶように配置されている。さらに、第二端壁部１２ｃを周方向に貫通する第二貫通孔１２ｃａが形成されている。第二貫通孔１２ｃａは、直線状の中心軸を有して直線的に形成され、第二挿入孔１２ｃｂよりも表面２ｃの外周側に配置されている。第二貫通孔１２ｃａの中心軸は、第二端壁部１２ｃにおける第一端壁部１２ｂ側の表面に対して垂直である。第二貫通孔１２ｃａは、第一貫通孔１２ｂａと同一の断面を有し且つ第一貫通孔１２ｂａと同軸上で一列に並ぶように配置されている。第二挿入孔１２ｃｂの中心軸は、第二端壁部１２ｃにおける第二固定ブロック１４側の表面に対して垂直である。第二貫通孔１２ｃａの中心軸と第二挿入孔１２ｃｂの中心軸とは、円環状の表面２ｃの周方向に沿うように、互いに対して傾斜している。

第一可動ブロック１１は、第二可動ブロック１２の凹部１２ｅ内で第一端壁部１２ｂ及び第二端壁部１２ｃから周方向に間隔をあけて配置されている。第一可動ブロック１１は、円環帯の一部分を形成する平面形状を有し且つ第二可動ブロック１２の底壁部１２ａに間隔をあけて平行に延在する底壁部１１ａと、底壁部１１ａの周方向の中央で底壁部１１ａから垂直に且つ表面２ｃの半径方向に延在する当接壁部１１ｂと、当接壁部１１ｂの内周側の端部で底壁部１１ａから垂直に延在し且つ底壁部１１ａの内周側縁部に沿うように延在する側壁部１１ｃとを一体に含む。当接壁部１１ｂ及び側壁部１１ｃは、第二可動ブロック１２、第一固定ブロック１３及び第二固定ブロック１４の各壁部よりも、枠体３に向かって突出している。第一可動ブロック１１は、第二可動ブロック１２の第一端壁部１２ｂ、第二端壁部１２ｃ及び側壁部１２ｄから間隔をあけて配置されながらも、凹部１２ｅ内に収まるような寸法で形成されている。また、第一可動ブロック１１では、当接壁部１１ｂを底壁部１１ａの周方向に貫通する第三貫通孔１１ｂａが形成されている。第三貫通孔１１ｂａは、直線状の中心軸を有して直線的に形成され、第一端壁部１２ｂの第一貫通孔１２ｂａ及び第二端壁部１２ｃの第二貫通孔１２ｃａと同一の断面を有し且つ第一貫通孔１２ｂａ及び第二貫通孔１２ｃａと同軸上で一列に並ぶように配置されている。ここで、第一可動ブロック１１は係合体を構成している。

第一貫通孔１２ｂａ、第三貫通孔１１ｂａ及び第二貫通孔１２ｃａを順次通って、直線的な丸棒状をした第一ガイドピン１５が設けられている。第一ガイドピン１５は、第一貫通孔１２ｂａから第三貫通孔１１ｂａを経て第二貫通孔１２ｃａにわたって延在している。第一ガイドピン１５は、第一貫通孔１２ｂａ、第二貫通孔１２ｃａ及び第三貫通孔１１ｂａの内径と同等の外径を有し、これらの中に緊密な状態で摺動可能に挿入されている。第一ガイドピン１５によって、第一可動ブロック１１は、第二可動ブロック１２の底壁部１２ａから間隔をあけて位置決めされる。そして、第二可動ブロック１２は、第一ガイドピン１５を介して、第一可動ブロック１１を第一ガイドピン１５に沿って移動可能に支持している。ここで、第一ガイドピン１５は係合体ガイド部材を構成している。

第二可動ブロック１２の第一端壁部１２ｂと第一可動ブロック１１の当接壁部１１ｂとの間において、コイルばね状の第一スプリング１６が、第一ガイドピン１５の周りに巻き付けられている。第一スプリング１６は、第一端壁部１２ｂ及び当接壁部１１ｂに対して互いに引き離す方向の付勢力を与えている。
第一可動ブロック１１の当接壁部１１ｂと第二可動ブロック１２の第二端壁部１２ｃとの間において、コイルばね状の第二スプリング１７が、第一ガイドピン１５の周りに巻き付けられている。第二スプリング１７は、当接壁部１１ｂ及び第二端壁部１２ｃに対して互いに引き離す方向の付勢力を与えている。
これにより、第一可動ブロック１１は、第二可動ブロック１２の第一端壁部１２ｂ及び第二端壁部１２ｃから間隔をあけて位置決めされる。ここで、直列に配置された第一スプリング１６及び第二スプリング１７は、第一付勢部材を構成している。

第一固定ブロック１３の径方向壁部１３ｂの貫通孔１３ｂａを通って第二可動ブロック１２の第一端壁部１２ｂの第一挿入孔１２ｂｂに挿入された第二ガイドピン１８が、設けられている。第二ガイドピン１８は、直線的な丸棒状をしており、貫通孔１３ｂａから第一挿入孔１２ｂｂにわたって延在している。第二ガイドピン１８は、貫通孔１３ｂａ及び第一挿入孔１２ｂｂの内径と同等の外径を有し、貫通孔１３ｂａ及び第一挿入孔１２ｂｂ内に緊密な状態で摺動可能に挿入されている。さらに、第二ガイドピン１８の軸方向は、第一ガイドピン１５の軸方向に対して、表面２ｃの周方向に沿うように傾斜している。そして、第一固定ブロック１３は、第二ガイドピン１８を介して、第二可動ブロック１２を第二ガイドピン１８に沿って移動可能に支持している。ここで、第二ガイドピン１８は、可動体ガイド部材及び第一可動体ガイド部材を構成している。

また、径方向壁部１３ｂと第一端壁部１２ｂとの間において、コイルばね状の第三スプリング１９が、第二ガイドピン１８の周りに巻き付けられている。第三スプリング１９は、径方向壁部１３ｂ及び第一端壁部１２ｂに対して互いに引き離す方向の付勢力を与えている。第三スプリング１９は、第一スプリング１６及び第二スプリング１７に対して、直列状に配置されているが、第三スプリング１９の付勢力の作用方向は、第一スプリング１６及び第二スプリング１７の付勢力の作用方向に対して、表面２ｃの周方向に沿うように傾斜している。ここで、第三スプリング１９は第二付勢部材を構成している。

第二固定ブロック１４の径方向壁部１４ｂの貫通孔１４ｂａを通って第二可動ブロック１２の第二端壁部１２ｃの第二挿入孔１２ｃｂに挿入された第三ガイドピン２０が、設けられている。第三ガイドピン２０は、直線的な丸棒状をしており、貫通孔１４ｂａから第二挿入孔１２ｃｂにわたって延在している。第三ガイドピン２０は、貫通孔１４ｂａ及び第二挿入孔１２ｃｂの内径と同等の外径を有し、貫通孔１４ｂａ及び第二挿入孔１２ｃｂ内に緊密な状態で摺動可能に挿入されている。さらに、第三ガイドピン２０の軸方向は、第一ガイドピン１５の軸方向に対して、表面２ｃの周方向に沿うように傾斜している。そして、第二固定ブロック１４は、第三ガイドピン２０を介して、第二可動ブロック１２を第三ガイドピン２０に沿って移動可能に支持している。ここで、第三ガイドピン２０は第二可動体ガイド部材を構成している。

また、径方向壁部１４ｂと第二端壁部１２ｃとの間において、コイルばね状の第四スプリング２１が、第三ガイドピン２０の周りに巻き付けられている。第四スプリング２１は、径方向壁部１４ｂ及び第二端壁部１２ｃに対して互いに引き離す方向の付勢力を与えている。第四スプリング２１は、第一スプリング１６及び第二スプリング１７に対して、直列状に配置されているが、第四スプリング２１の付勢力の作用方向は、第一スプリング１６及び第二スプリング１７の付勢力の作用方向に対して、表面２ｃの周方向に沿うように傾斜している。ここで、第四スプリング２１は第三付勢部材を構成している。

これにより、第二可動ブロック１２は、第二ガイドピン１８及び第三ガイドピン２０によって表面２ｃから間隔をあけて位置決めされると共に、第三スプリング１９及び第四スプリング２１によって第一固定ブロック１３及び第二固定ブロック１４から間隔をあけて位置決めされる。このとき、第二可動ブロック１２、第一固定ブロック１３及び第二固定ブロック１４における各壁部の頂部は、表面２ｃから同一の高さとなっている。
そして、第二可動ブロック１２は、第一固定ブロック１３に対して、貫通孔１３ｂａの延在方向に沿う方向に移動することができ、第二固定ブロック１４に対して、貫通孔１４ｂａの延在方向に沿う方向に移動することができる。

また、枠体３の２つの突起３ｄ及び３ｅは、それぞれの下方の遠位端３ｄａ及び３ｅａが第二可動ブロック１２、第一固定ブロック１３及び第二固定ブロック１４から常に間隔をあけているが、枠体３がヨー方向に回転したときに第一可動ブロック１１の当接壁部１１ｂに接触するような突出量及び位置で、枠体３の底面３ｃから突出している。

上述のような構成を有する空間安定装置１の枠体３が、表面２ｃの円環の中心を回転中心として、図２の紙面上で時計回りの方向であるヨー回転方向Ｒ１又は反時計回りの方向であるヨー回転方向Ｒ２に回転され続けると、枠体３の突起３ｄ及び３ｅの一方が、第一可動ブロック１１の当接壁部１１ｂに衝突する。
枠体３が回転方向Ｒ１に回転することによって突起３ｅが当接壁部１１ｂに衝突したとき、第一可動ブロック１１が第一ガイドピン１５に沿って回転方向Ｒ１へと移動させられる。第一可動ブロック１１から受ける圧縮力によって押し縮められる第一スプリング１６の弾性力が、第二可動ブロック１２に作用し、第二可動ブロック１２を回転方向Ｒ１へと移動させる。第二可動ブロック１２は、第二ガイドピン１８と共に、第三スプリング１９を押し縮めつつ第一固定ブロック１３に向かって移動する。このとき、第二ガイドピン１８の移動方向が、第一固定ブロック１３の貫通孔１３ｂａによって、貫通孔１３ｂａの軸方向に規制されるため、第二可動ブロック１２は、貫通孔１３ｂａの軸方向に沿って移動する。

そして、押し縮められる第一スプリング１６及び第三スプリング１９の弾性力を合わせた弾性力によって、突起３ｅの当接壁部１１ｂへの衝撃力が受け止められる。さらに、この合わせた弾性力が、突起３ｅの当接壁部１１ｂへの衝撃力と釣り合ったときに、突起３ｅ及び枠体３が停止する。このとき、第一スプリング１６及び第三スプリング１９の弾性力が協働して作用することによって、第一可動ブロック１１の第二可動ブロック１２への衝突、及び、第二可動ブロック１２の第一固定ブロック１３への衝突が防がれる。
よって、突起３ｅが当接壁部１１ｂに衝突して枠体３の回転が制止される際の衝撃が緩衝される。

さらに、突起３ｅを制止する際、第一可動ブロック１１の移動範囲は、第二可動ブロック１２の凹部１２ｅ内に収まり、第二可動ブロック１２の移動範囲は、貫通孔１３ｂａの軸方向に沿った移動範囲に限られる。このため、可動ブロック１１及び１２の停止時及び移動時の双方を含めた第一固定ブロック１３、第二可動ブロック１２及び第一可動ブロック１１による表面２ｃ上での占有領域は、限られたものとなる。

また、枠体３が回転方向Ｒ２に回転することによって突起３ｄが当接壁部１１ｂに衝突するときも、上述と同様な動作が行われる。つまり、第一可動ブロック１１が回転方向Ｒ２へと移動させられ、このときに押し縮められる第二スプリング１７の弾性力が、第二可動ブロック１２を回転方向Ｒ２へと移動させる。第二可動ブロック１２は、第三ガイドピン２０と共に、第四スプリング２１を押し縮めつつ第二固定ブロック１４の貫通孔１４ｂａの軸方向に沿って移動する。このとき、第二スプリング１７及び第四スプリング２１の弾性力を合わせた弾性力が、突起３ｄの当接壁部１１ｂへの衝撃力を受け止め、突起３ｄの当接壁部１１ｂへの衝撃力と釣り合ったときに、突起３ｄ及び枠体３を停止させる。さらに、第二スプリング１７及び第四スプリング２１の弾性力は、協働して作用して、第一可動ブロック１１と第二可動ブロック１２との間の衝突、及び、第二可動ブロック１２と第二固定ブロック１４の間の衝突を防ぎ、衝撃の発生を抑える。さらに、突起３ｄを制止する際、第一可動ブロック１１の移動範囲は、第二可動ブロック１２の凹部１２ｅ内に収まり、第二可動ブロック１２の移動範囲は、貫通孔１４ｂａの軸方向に沿った移動範囲に限られる。

そして、枠体３は、回転方向Ｒ１に回転して突起３ｅが第一可動ブロック１１の当接壁部１１ｂに当接した状態から、回転方向Ｒ２に回転して突起３ｄが当接壁部１１ｂに当接する状態までの角度範囲内でヨー回転することができる。

上述で説明したように、本発明の実施の形態に係る空間安定装置１は、カメラ撮像部５を保持する枠体３と、枠体３を回転可能に支持する取付部２と、枠体３の突起３ｅに係合して枠体３の回転を制止する突起制止部１０とを備える。突起制止部１０は、回転する枠体３の突起３ｅに係合可能に設けられる第一可動ブロック１１と、第一可動ブロック１１を移動可能に収容し且つ取付部２に対して移動可能に設けられる第二可動ブロック１２と、第二可動ブロック１２に隣り合って位置し且つ取付部２に固定して設けられる第一固定ブロック１３と、第一可動ブロック１１と第二可動ブロック１２との間に設けられる第一スプリング１６及び第二スプリング１７と、第二可動ブロック１２と第一固定ブロック１３との間に設けられる第三スプリング１９とを含む。第一スプリング１６及び第二スプリング１７の付勢力の作用方向と第三スプリング１９の付勢力の作用方向とは、枠体３の回転方向に対向し且つ互いに対して傾斜した方向である。

上述の構成において、回転している枠体３の突起３ｅが第一可動ブロック１１に衝突すると、枠体３から第一可動ブロック１１に伝達する回転力は、第一スプリング１６を介して、第二可動ブロック１２に伝達する。さらに、第二可動ブロック１２に伝達する回転力は、第三スプリング１９を介して第一固定ブロック１３に伝達する。このとき、第一スプリング１６と第三スプリング１９とは、縮むことによって回転力を吸収し、第一可動ブロック１１、第二可動ブロック１２及び第一固定ブロック１３間における衝突の発生を防ぎ、衝撃の発生を抑えることができる。さらに、第一スプリング１６と第三スプリング１９とが付勢力の作用方向を異ならせて配置されるため、第一可動ブロック１１、第二可動ブロック１２及び第一固定ブロック１３を、一直線上に配置するのではなく枠体３の回転方向に沿うように配置することができ、さらに、第一可動ブロック１１及び第二可動ブロック１２の移動方向も回転方向に向くようにすることができる。よって、第一可動ブロック１１、第二可動ブロック１２及び第一固定ブロック１３による取付部２上での占有領域を、回転方向に沿うようにし且つ回転方向に交差する方向への拡がりを抑えるような限定した領域にすることができる。また、第一スプリング１６と第三スプリング１９とが直列状に配置されるため、突起３ｅが衝突した際に第一可動ブロック１１は、第一スプリング１６及び第三スプリング１９の縮みストロークを合わせた距離だけ移動することができる。よって、突起３ｅ及び枠体３の穏やかな制止が可能になる。

また、空間安定装置１において、第一可動ブロック１１は、第二可動ブロック１２に設けられた第一ガイドピン１５によって、第一ガイドピン１５に沿って移動可能に支持され、第一スプリング１６及び第二スプリング１７は、第一ガイドピン１５に設けられる。上述の構成によって、第一可動ブロック１１の移動方向を限定して第一可動ブロック１１の占有領域を小さくすることができ、さらに、第一スプリング１６、第二スプリング１７及び第一ガイドピン１５のためのスペースを省スペース化することができる。

また、空間安定装置１において、第二可動ブロック１２は、第一固定ブロック１３に設けられた第二ガイドピン１８によって、第二ガイドピン１８に沿って移動可能に支持され、第三スプリング１９は、第二ガイドピン１８に設けられる。上述の構成によって、第二可動ブロック１２の移動方向を限定して第二可動ブロック１２の占有領域を小さくすることができ、さらに、第三スプリング１９及び第二ガイドピン１８のためのスペースを省スペース化することができる。

また、空間安定装置１において、突起制止部１０は、第二可動ブロック１２に対して、枠体３の回転方向で第一固定ブロック１３と反対側で隣り合って位置し、且つ取付部２に固定して設けられる第二固定ブロック１４と、第二可動ブロック１２と第二固定ブロック１４との間に設けられる第四スプリング２１とを含み、第四スプリング２１の付勢力の作用方向は、枠体３の回転方向に対向し且つ第一スプリング１６及び第二スプリング１７の付勢力の作用方向に対して傾斜した方向である。上述の構成によって、枠体３を、２つの回転方向のいずれにおいても、効果的な緩衝を伴って穏やかに制止することができる。

さらに、空間安定装置１において、第二可動ブロック１２は、第二固定ブロック１４に設けられ且つ第二ガイドピン１８とは別に設けられる第三ガイドピン２０によって、第三ガイドピン２０に沿って移動可能に支持され、第四スプリング２１は、第三ガイドピン２０に設けられる。上述の構成によって、第二可動ブロック１２の移動方向を限定して第二可動ブロック１２の占有領域を小さくすることができ、さらに、第四スプリング２１及び第三ガイドピン２０のためのスペースを省スペース化することができる。

また、実施の形態に係る空間安定装置１では、２つの固定ブロックが設けられていたが、枠体３の一方向の回転移動のみを制止すればよい場合には、１つの固定ブロックのみが設けられてよい。
また、実施の形態に係る空間安定装置１では、回転制止機構１００は、ヨー方向の回転を規制するように構成されていたが、これに限定されるものでない。回転制止機構１００は、ピッチング方向の回転、ロール方向の回転を含むあらゆる回転移動を規制するために、設けられてよい。

また、実施の形態に係る空間安定装置１は、航空機を含む空中を移動するいかなる飛翔体、車両を含む陸上を移動するいかなる走行体、船舶を含む海上を移動するいかなる航行体に搭載されてもよい。
また、実施の形態に係る空間安定装置１は、カメラ撮像部５を保持するものとしていたが、いかなるものを保持するものであっってもよい。

１空間安定装置、２取付部（支持部）、３枠体（保持体）、３ｅ突起（突出部）、５カメラ撮像部（対象物）、１０突起制止部（回転制止部）、１１第一可動ブロック（係合体）、１２第二可動ブロック（可動体）、１３第一固定ブロック（固定体、第一固定体）、１４第二固定ブロック（第二固定体）、１５第一ガイドピン（係合体ガイド部材）、１６第一スプリング（第一付勢部材）、１７第二スプリング（第一付勢部材）、１８第二ガイドピン（可動体ガイド部材、第一可動体ガイド部材）、１９第三スプリング（第二付勢部材）、２０第三ガイドピン（第二可動体ガイド部材）、２１第四スプリング（第三付勢部材）、１００回転制止機構。

Claims

対象物の保持体と、前記保持体を回転可能に支持する支持部とを含む空間安定装置において、
前記保持体の突出部に係合して前記保持体の回転を制止する回転制止部を備え、
前記回転制止部は、
回転する前記保持体の前記突出部に係合可能に設けられる係合体と、
前記係合体を移動可能に収容し且つ前記支持部に対して移動可能に設けられる可動体と、
前記可動体に隣り合って位置し且つ前記支持部に固定して設けられる固定体と、
前記係合体と前記可動体との間に設けられる第一付勢部材と、
前記可動体と前記固定体との間に設けられる第二付勢部材と
を含み、
前記第一付勢部材の付勢力の作用方向及び前記第二付勢部材の付勢力の作用方向は、前記保持体の回転方向に対向し且つ互いに対して傾斜した方向であって、
前記回転制止部は、
前記可動体に対して、前記保持体の回転方向で前記固定体である第一固定体と反対側で隣り合って位置し、且つ前記支持部に固定して設けられる第二固定体と、
前記可動体と前記第二固定体との間に設けられる第三付勢部材と
を含み、
前記第三付勢部材の付勢力の作用方向は、前記保持体の回転方向に対向し且つ前記第一付勢部材の付勢力の作用方向に対して傾斜した方向である空間安定装置。
前記係合体は、前記可動体に設けられた係合体ガイド部材によって、前記係合体ガイド部材に沿って移動可能に支持され、
前記第一付勢部材は、前記係合体ガイド部材に設けられる請求項１に記載の空間安定装置。
前記可動体は、前記固定体に設けられた可動体ガイド部材によって、前記可動体ガイド部材に沿って移動可能に支持され、
前記第二付勢部材は、前記可動体ガイド部材に設けられる請求項１または２に記載の空間安定装置。
前記可動体は、前記第二固定体に設けられ且つ前記可動体ガイド部材である第一可動体ガイド部材とは別に設けられる第二可動体ガイド部材によって、前記第二可動体ガイド部材に沿って移動可能に支持され、
前記第三付勢部材は、前記第二可動体ガイド部材に設けられる請求項３に記載の空間安定装置。