JPH06165010A - Imbalance compensator for heavy object elevator - Google Patents
Imbalance compensator for heavy object elevatorInfo
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- JPH06165010A JPH06165010A JP4351192A JP35119292A JPH06165010A JP H06165010 A JPH06165010 A JP H06165010A JP 4351192 A JP4351192 A JP 4351192A JP 35119292 A JP35119292 A JP 35119292A JP H06165010 A JPH06165010 A JP H06165010A
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- cylinder
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はTVカメラなどを搭載し
て任意の高さに昇降し撮影操作を行う重量物昇降台(以
下ペデスタルと称する)で、特に搭載物の重量をガス圧
力で平衡させる方式のペデスタルの改良に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heavy object lift (hereinafter referred to as a pedestal) which is equipped with a TV camera or the like and can be moved up and down to an arbitrary height to perform a photographing operation. It is related to the improvement of the pedestal of the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】ガス圧力平衡式ペデスタルは、図6に示
すように台車100に固定された外筒101に、ガイド
ローラ102によって昇降可能となるよう内筒103を
挿入し、内筒の内部にはシリンダー104を、外筒の中
心にはプランジャー105を互いに嵌合するように設
け、外筒101の外側のガスレシーバー106の中のガ
スを、ガス導管107、プランジャー105の中のガス
通路108を経てシリンダー104の内部に導く構造に
なっている。内筒に搭載したTVカメラ109、雲台1
10、および内筒103の重量はガス圧力と平衡するよ
うになっている。昇降する部分の重量をW、シリンダー
104の断面積をA、ガス圧力をPとするとW=PA
となるようガス圧力Pを設定する。このためガスレシ
ーバー106にはガス封入口111、圧力計112、安
全弁113などを備えている。ガスは圧縮空気または窒
素ガスなどの不活性ガスが用いられる。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 6, a gas pressure balance pedestal has an inner cylinder 103 inserted into an outer cylinder 101 fixed to a carriage 100 so that the inner cylinder 103 can be moved up and down by a guide roller 102. Is provided with a cylinder 104 and a plunger 105 at the center of the outer cylinder so as to be fitted to each other. The gas in the gas receiver 106 outside the outer cylinder 101 is supplied to the gas conduit 107 and the gas passage in the plunger 105. It is structured so as to be guided to the inside of the cylinder 104 via 108. TV camera 109 mounted on the inner cylinder, pan head 1
10 and the weight of the inner cylinder 103 are designed to be in equilibrium with the gas pressure. When the weight of the ascending / descending portion is W, the cross-sectional area of the cylinder 104 is A, and the gas pressure is P, W = PA
The gas pressure P is set so that Therefore, the gas receiver 106 is equipped with a gas inlet 111, a pressure gauge 112, a safety valve 113 and the like. As the gas, an inert gas such as compressed air or nitrogen gas is used.
【0003】上記のように搭載物重量とガス圧力が平衡
しているため、操作者はハンドル114を手で上下に操
作することによって容易に重量の重いカメラを昇降させ
ることができる。昇降操作力はシリンダー104とプラ
ンジャー105の間の摺動抵抗や、ガイドローラ102
と内筒103との間の転動抵抗などによって生ずる摩擦
力fに打勝つ力であればよい。Since the weight of the mounted object and the gas pressure are balanced as described above, the operator can easily move the heavy camera up and down by manipulating the handle 114 up and down by hand. The lifting operation force depends on the sliding resistance between the cylinder 104 and the plunger 105 and the guide roller 102.
Any force may be used as long as it can overcome the frictional force f generated by rolling resistance between the inner cylinder 103 and the inner cylinder 103.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記現状の技術におい
ては、シリンダー104は内筒103に固定され、プラ
ンジャー105は外筒101に固定されているので、シ
リンダー内のガス容積は内筒103、従ってカメラ10
9の昇降に伴って変化する。ガスはレシーバー106、
導管107,108及びシリンダー104の中に封じ込
まれているのでシリンダー内のガス容積が変化すれば、
それに応じてガス圧力も変化する。レシーバー106の
内容積をガス通路107,108を含めてVRとし、シ
リンダーの内容積をVCとすると、 カメラ最高高さのとき、 (ガス容積)=VR+VC (ガス圧力)=P1 カメラ中央高さのとき、 (ガス容積)=VR+VC/2(ガス圧力)=P0 カメラ最低高さのとき、 (ガス容積)=VR (ガス圧力)=P2 となり、 P1<P0<P2 である。封入ガスの圧力
をカメラの中央高さの位置で設定すると、 P0=W/
A であるから カメラ最高位置で、 Q1=A(P0−P1) の上
昇力不足(下向きの力) カメラ最低位置で、 Q2=A(P2−P0) の下
降力不足(上向きの力) のアンバランスを生じる。In the state of the art, since the cylinder 104 is fixed to the inner cylinder 103 and the plunger 105 is fixed to the outer cylinder 101, the gas volume in the cylinder is the inner cylinder 103, Therefore the camera 10
It changes with the elevation of 9. Gas is the receiver 106,
Since it is enclosed in the conduits 107 and 108 and the cylinder 104, if the gas volume in the cylinder changes,
The gas pressure also changes accordingly. Assuming that the internal volume of the receiver 106 is VR including the gas passages 107 and 108 and the internal volume of the cylinder is VC, at the maximum camera height, (gas volume) = VR + VC (gas pressure) = P 1 camera center height When (Gas volume) = VR + VC / 2 (Gas pressure) = P 0 camera minimum height, (Gas volume) = VR (Gas pressure) = P 2 , and P 1 <P 0 <P 2 . . If the pressure of the enclosed gas is set at the center height of the camera, P 0 = W /
Therefore, at the highest position of the camera, Q 1 = A (P 0 −P 1 ) has insufficient rising force (downward force), and at the lowest position of the camera, Q 2 = A (P 2 −P 0 ) has insufficient falling force ( Upward force).
【0005】このアンバランスが前記昇降摩擦力fより
も小さいときは、ペデスタルの操作上このアンバランス
は無視できる。そのためにはレシーバー106を大容量
として、VRをVCに比して大きくするとか、圧力P0
を高くしてシリンダー断面積Aを小さくするなど、内筒
の昇降に伴う圧力変動を小さくする工夫が必要である。
しかし、どのような方法をとっても設計上の制約があ
り、搭載物の重量を増加したり、昇降ストロークを大き
くすると f<(Q1またはQ2) となってこのア
ンバランスは無視できなくなる。このときは、ハンドル
114を操作してカメラを最高位置まで上昇させようと
すると操作力は重くなり、ハンドルから手を離すとカメ
ラは (AP0+f) に相当する高さまでずり落ち
る。逆にカメラを最低位置まで下降させるには、押し下
げる操作力を必要とし、ハンドルから手を離すとカメラ
は (AP0−f) に相当する高さまではね上がる。
このような現象はペデスタルの操作上好ましくない。本
発明はこのようなアンバランスを補償して昇降操作力を
均一化する装置を提供することを目的とするものであ
る。When the unbalance is smaller than the lifting frictional force f, the unbalance can be ignored in the operation of the pedestal. For that purpose, the receiver 106 is made to have a large capacity and VR is made larger than VC, or pressure P 0
Is required to reduce the cylinder cross-sectional area A, and it is necessary to devise a method to reduce the pressure fluctuation due to the lifting and lowering of the inner cylinder.
However, no matter what method is used, there are design restrictions, and if the weight of the mounted object is increased or the lifting stroke is increased, then f <(Q 1 or Q 2 ) and this imbalance cannot be ignored. At this time, if the handle 114 is operated to raise the camera to the highest position, the operating force becomes heavy, and when the hand is released from the handle, the camera slides down to a height corresponding to (AP 0 + f). On the contrary, in order to lower the camera to the lowest position, a pushing operation force is required, and when the hand is released from the handle, the camera flies up to a height corresponding to (AP 0 -f).
Such a phenomenon is not preferable in the operation of the pedestal. An object of the present invention is to provide a device that compensates for such an imbalance and equalizes the lifting operation force.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】基板に固定の外筒と平行
してねじ棒を設置し、内筒の下端部にこれと螺合するナ
ットを取付け、内筒の昇降に応じてねじ棒またはナット
が回転できるようにして、その回転に抗するように定ト
ルクばねを装荷する。ねじ棒のリードは、アンバランス
による上昇力または下降力にもとづくトルクと、定トル
クばねから伝達されるトルクか相等しくなるようなリー
ド角とする。A screw rod is installed parallel to a fixed outer cylinder on a base plate, a nut screwed with this is attached to the lower end of the inner cylinder, and the screw rod or Allow the nut to rotate and load a constant torque spring against the rotation. The lead of the screw rod has a lead angle such that the torque based on the ascending or descending force due to the imbalance and the torque transmitted from the constant torque spring are equal to each other.
【0007】[0007]
【作用】本発明の場合は、搭載物の重量は内筒の最高位
置(または最低位置)で平衡するようガス圧力を設定す
る。このとき、内筒を下降(または上昇)させるに従っ
てアンバランスにより上向き(または下向き)の力を生
じ、ねじ棒またはナットを回転させようとするトルクが
発生する。このトルクと相等しいトルクが定トルクばね
から逆方向に働らいているので、アンバランス力は打消
され昇降操作力は均一化される。In the case of the present invention, the gas pressure is set so that the weight of the load is balanced at the highest position (or lowest position) of the inner cylinder. At this time, as the inner cylinder is lowered (or raised), an imbalance causes an upward (or downward) force, and a torque that attempts to rotate the screw rod or the nut is generated. Since a torque equal to this torque acts in the opposite direction from the constant torque spring, the unbalanced force is canceled and the lifting operation force is made uniform.
【0008】[0008]
【実施例】図1は本発明の実施例を示す説明図であっ
て、外筒1,ガイドローラ2,内筒3,シリンダー4,
プランジャー5,ガスレシーバー6などのガス圧力平衡
式ペデスタルの構成は図6に示したものと同じである。
ここでは、内筒と外筒とで構成される1段ペデスタルを
示したが、シリンダーに複動シリンダーを用いたり、ま
たは滑車とワイヤーを利用することによって、内筒と外
筒の間に中間筒を挿入して昇降ストロークを増加させた
2段あるいは3段ペデスタルが実用されている。このよ
うな多段ペデスタルにおいては、符号3は外筒に隣接し
た最外側の昇降筒を示す。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention, in which an outer cylinder 1, a guide roller 2, an inner cylinder 3, a cylinder 4, and the like.
The structure of the gas pressure balanced pedestal such as the plunger 5 and the gas receiver 6 is the same as that shown in FIG.
Here, a one-stage pedestal including an inner cylinder and an outer cylinder is shown, but a double-acting cylinder is used for the cylinder, or a pulley and a wire are used to form an intermediate cylinder between the inner cylinder and the outer cylinder. A two-stage or three-stage pedestal in which the vertical stroke is increased by inserting a pedestal is used. In such a multi-stage pedestal, reference numeral 3 indicates the outermost lifting cylinder adjacent to the outer cylinder.
【0009】図1で基板7に固定の外筒1と平行に、ね
じ棒型カム8を軸受9,10によって回転可能に設置す
る。内筒3の下端部には、ナット型カムホロワー11が
取付けてあり前記ねじ棒型カム8に螺合している。ねじ
棒型カム8の軸端部は、傘歯車などのトルク伝達手段1
2を経て外筒1に取付た定トルクばね13の出力軸に結
合している。In FIG. 1, a screw rod type cam 8 is rotatably installed by bearings 9 and 10 in parallel with the outer cylinder 1 fixed to a substrate 7. A nut type cam follower 11 is attached to the lower end portion of the inner cylinder 3 and is screwed to the screw rod type cam 8. The shaft end of the screw rod type cam 8 has a torque transmitting means 1 such as a bevel gear.
It is connected to the output shaft of a constant torque spring 13 attached to the outer cylinder 1 via 2.
【0010】ねじ棒型カム8は図2に示すように、18
0°位相の異なる2条ねじ(120°位相の異る3条ね
じでもよい)で、そのリードが連続して変化する形状の
カムを構成している。ナット型カムホロワー11は図3
に示すように、ねじ棒型カム8が挿入できる円筒14の
内側に、180°対向に2個(または120゜間隔で3
個)のカムホロワー15を枢止した構造になっていて、
取付部16で内筒3の下端部に固定される。定トルクば
ね13は図4に示すように、全長にわたり一定曲率で成
形した薄板帯状のばね17の一端を、出力ドラム18に
逆向きの曲率で巻付けて構成したばねで、出力軸19に
は常に一定の回転トルクが発生する。As shown in FIG.
A two-thread screw having a 0 ° phase difference (a three-thread screw having a 120 ° phase difference may be used) constitutes a cam whose lead continuously changes. The nut type cam follower 11 is shown in FIG.
As shown in, inside the cylinder 14 into which the screw rod type cam 8 can be inserted, two (or 3 at 120 ° intervals) opposite to each other by 180 °.
It has a structure in which the cam follower 15
It is fixed to the lower end of the inner cylinder 3 by the mounting portion 16. As shown in FIG. 4, the constant torque spring 13 is a spring formed by winding one end of a thin strip-shaped spring 17 formed with a constant curvature over the entire length and winding the output drum 18 with a reverse curvature. A constant torque is always generated.
【0011】ここで、この装置の作用を説明すると、一
般に図5に示すようにねじ面に軸力Qが働くとき、リー
ド角をβとすると P=Qtanβ に相当する接線力
Pを生ずる。ねじ有効半径をRとすれば回転トルク T
=PR を発生することになる。本装置の場合は、内筒
3の昇降によってガスシリンダー4の容積が変化し、こ
のためガス圧力が変動して内筒3に上向きあるいは下向
きのアンバランス力Qが発生する。内筒3の下端部には
ナット型カムホロワー11が、リード角βでねじ棒型カ
ム8と螺合しているので、ナット型カムホロワー11に
加わるアンバランス力Qにより、ねじ棒型カム8は T
=PR=QRtanβ のトルクで回転しようとする。
従って定トルクばね13からこれと相等しいトルクTを
反対方向にねじ棒型カム8に与えれば、アンバランス力
Qを打消すことができる。The operation of this device will now be described. Generally, when the axial force Q acts on the screw surface as shown in FIG. 5, a tangential force P corresponding to P = Qtanβ is generated when the lead angle is β. If the effective radius of the screw is R, the rotational torque T
= PR will be generated. In the case of this device, the volume of the gas cylinder 4 changes as the inner cylinder 3 moves up and down, so that the gas pressure fluctuates and an upward or downward unbalance force Q is generated in the inner cylinder 3. At the lower end of the inner cylinder 3, the nut type cam follower 11 is screwed with the screw rod type cam 8 at the lead angle β, so that the unbalanced force Q applied to the nut type cam follower 11 causes the screw rod type cam 8 to move to T
= PR = QR tan β Attempt to rotate with torque.
Therefore, if the torque T equal to the constant torque spring 13 is applied to the screw rod type cam 8 in the opposite direction, the unbalanced force Q can be canceled.
【0012】アンバランス力Qはシリンダー4の容積変
化、すなわち内筒3の昇降高さに比例すると考えてよ
い。従って内筒の最高位置(高さh)で搭載物および内
筒の重量が平衡するようガス圧力を設定すると、内筒を
下降するに従い上向きのアンバランス力が増加する。内
筒の最低位置(高さ0)におけるアンバランス力をQ0
とし、この時のリード角をβ0とすると、定トルクばね
13に必要とするトルクは T=Q0Rtanβ0 で
ある。また、内筒の高さyにおけるアンバランス力は
Q=Q0(h−y)/h となるから、高さyにおける
リード角βはβ=tan−1(P/Q)={htanβ
0/(h−y)} で与えられる。すなわち、ねじ棒型
カム8のリードは高さyに応じて連続的に変化するカム
となる。It can be considered that the unbalance force Q is proportional to the volume change of the cylinder 4, that is, the height of the inner cylinder 3 ascended and descended. Therefore, if the gas pressure is set so that the weight of the load and the inner cylinder are balanced at the highest position (height h) of the inner cylinder, the upward unbalance force increases as the inner cylinder descends. Unbalance force at the lowest position (height 0) of the inner cylinder is Q 0
When the lead angle at this time is β 0 , the torque required for the constant torque spring 13 is T = Q 0 Rtan β 0 . Also, the unbalance force at the height y of the inner cylinder is
Since Q = Q 0 (h−y) / h, the lead angle β at the height y is β = tan −1 (P / Q) = {htan β
0 / (hy)}. That is, the lead of the screw rod type cam 8 is a cam that continuously changes according to the height y.
【0013】搭載物および内筒の重量を、内筒の最低位
置で平衡するようにガス圧力を設定した場合も、前記と
同様にして内筒の高さhに応じたリード角を定めること
ができる。この場合はアンバランス力は常に下向きの力
となる。Even when the gas pressure is set so that the weight of the load and the inner cylinder are balanced at the lowest position of the inner cylinder, the lead angle corresponding to the height h of the inner cylinder can be determined in the same manner as described above. it can. In this case, the unbalanced force is always a downward force.
【0014】前記の説明は、ねじ棒が回転しナットが固
定の場合であるが、逆にねじ棒を固定しナットが回転で
きるように取付けて、このナットに定トルクばねで回転
付勢しても、前記と同じ機能をもたせることができる。
また、内筒に平行にねじ棒を設け、外筒の上端部にナッ
トを配置しても前記と同じ機能をもつアンバランス補償
装置を構成することができる。The above description is for the case where the screw rod rotates and the nut is fixed. On the contrary, the screw rod is fixed and the nut is attached so as to be rotatable, and the nut is urged to rotate by a constant torque spring. Can also have the same function as described above.
Further, even if a threaded rod is provided in parallel with the inner cylinder and a nut is arranged at the upper end of the outer cylinder, an unbalance compensator having the same function as described above can be constructed.
【0015】[0015]
【効果】本発明によるアンバランス補償装置は、内筒
(すなわち搭載物)の昇降によって発生する上向きある
いは下向きのアンバランス力を、ねじ棒のリード角によ
ってどの高さにおいても一定の回転トルクに変換するの
で、定トルクばねの反対方向のトルクによって打消すこ
とができて、ペデスタルの昇降全ストロークにわたって
均一の昇降操作力を得ることができる。このため、例え
ばTVカメラを搭載した場合、スムースな撮影操作が可
能となりカメラマンの労力を軽減することができる。[Effect] The unbalance compensator according to the present invention converts an upward or downward unbalance force generated by the lifting and lowering of the inner cylinder (that is, the mounted object) into a constant rotational torque at any height depending on the lead angle of the screw rod. Therefore, it can be canceled by the torque of the constant torque spring in the opposite direction, and a uniform lifting operation force can be obtained over the entire lifting stroke of the pedestal. Therefore, for example, when a TV camera is mounted, a smooth shooting operation can be performed, and the labor of the cameraman can be reduced.
【図1】本発明にもとずくアンバランス補償装置の説明
図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an unbalance compensator according to the present invention.
【図2】ねじ棒型カムの一部の正面図である。FIG. 2 is a front view of a part of the screw rod type cam.
【図3】ナット型カムホロワーの平面図であ。FIG. 3 is a plan view of a nut type cam follower.
【図4】定トルクばねの説明図であ。FIG. 4 is an explanatory diagram of a constant torque spring.
【図5】ねじ面に作用する力の関係の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a relationship of forces acting on a screw surface.
【図6】従来のガス圧力平衡式ペデスタルの説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional gas pressure balanced pedestal.
1 外筒 2 内筒 8 ねじ棒型カム 11 ナット型カムホロワー 13 定トルクばね 1 Outer cylinder 2 Inner cylinder 8 Screw rod type cam 11 Nut type cam follower 13 Constant torque spring
Claims (5)
量物昇降台において、伸縮する積層筒のうち、基板に固
定の外筒に平行してねじ棒を回転可能に設け、最外側の
昇降筒の下端部に前記ねじ棒と螺合するナットを取付
け、前記外筒に配置した定トルクばねによって前記ねじ
棒を回転付勢することを特徴とする重量物昇降台のアン
バランス補償装置。1. A heavy-weight lifting platform for balancing the weight of a load with a gas pressure, wherein a screw rod is rotatably provided in parallel with an outer cylinder fixed to a substrate among the expanding and contracting laminated cylinders, and the outermost lift is provided. An unbalance compensator for a heavy object lift, wherein a nut that is screwed with the screw rod is attached to the lower end of the cylinder, and the screw rod is rotationally biased by a constant torque spring arranged in the outer cylinder.
よる上昇力または下降力にもとづく回転トルクが、前記
定トルクばねから伝達されるトルクと相等しく方向反対
となるようなリード角であることを特徴とする請求項1
記載の重量物昇降台のアンバランス補償装置。2. The lead of the threaded rod has a lead angle such that a rotational torque based on an ascending force or a descending force due to an imbalance becomes equal to the torque transmitted from the constant torque spring in the opposite direction. Claim 1 characterized by
An imbalance compensator for the heavy lifting platform described.
ナットがナット型カムホロワーであることを特徴とする
請求項1または2記載の重量物昇降台のアンバランス補
償装置。3. The unbalance compensator for a heavy lifting platform according to claim 1, wherein the screw rod is a screw rod type cam and the nut is a nut type cam follower.
ルクばねで回転付勢した前記ナットを回転可能に取付け
たことを特徴とする請求項1,2または3記載の重量物
昇降台のアンバランス補償装置。4. The heavy object lifting platform according to claim 1, wherein the screw rod is fixedly installed, and the nut urged to rotate by the constant torque spring is rotatably attached. Unbalance compensation device.
設置し、前記外筒の上端部にナットを取付けたことを特
徴とする請求項1,2,3または4記載の重量物昇降台
のアンバランス補償装置。5. The heavy load according to claim 1, wherein a screw rod is installed in parallel with the outermost lifting cylinder, and a nut is attached to the upper end of the outer cylinder. Unbalance compensation device for lifts.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4351192A JPH06165010A (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Imbalance compensator for heavy object elevator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4351192A JPH06165010A (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Imbalance compensator for heavy object elevator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06165010A true JPH06165010A (en) | 1994-06-10 |
Family
ID=18415681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4351192A Pending JPH06165010A (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Imbalance compensator for heavy object elevator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06165010A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005034507A1 (en) * | 2003-10-03 | 2005-04-14 | Furukawa Co., Ltd. | Pedestal for camera |
JP2005140268A (en) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Shotoku Corp | Load mounting device and method for supporting mounted load |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP4351192A patent/JPH06165010A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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