(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ撮影機器用の方向付けが可能な支持ヘッド（１）であって、
支持要素および前記ビデオ撮影機器の取り付けのための取り付け手段（８、６）が設けられ、前記ビデオ撮影機器を方向付けするために相互に移動可能な第一の関節要素（２）および第二の関節要素（４）を備え、
前記第一の関節要素（２）は、中空であり、かつ前記第二の関節要素（４）のための受容空洞（１１）を画定する部材（１０）と、前記部材（１０）に取り付けられ、かつロック軸（Ｘ）に沿って解放形態（Ｗ）とロック形態（Ｗ’）の間を前記第二の関節要素（４）を押圧するために作動可能なロックデバイス（２０）と、を備え、前記第二の関節要素（４）は、前記解放形態（Ｗ）において前記受容空洞（１１）内をスライド自在であり、前記第二の関節要素（４）は、前記ロック形態（Ｗ’）において前記部材（１０）の当接面（１１４）に対して付勢され、前記受容空洞（１１）内の所望の方向位置でロックされ、
前記ロックデバイス（２０）は、前記部材（１０）内に配置された第一の案内要素（３４）および第二の案内要素（３５）と、前記ロック軸（Ｘ）に沿って前記第一の案内要素（３４）と前記第二の案内要素（３５）の間に介在し、かつ前記ロック軸（Ｘ）を横断する並進軸（Ｙ）に沿って前記第一の案内要素（３４）および第二の案内要素（３５）に対して並進移動が可能な押進要素（２３）と、を備え、前記第一の案内要素（３４）は、前記押進要素（２３）と前記第二の関節要素（４）の間に動作可能に介在し、
前記押進要素（２３）と前記第一の案内要素（３４）および／または前記第二の案内要素（３５）の間に介在する少なくとも一つの転動部材（３１、３３）が設けられ、
前記押進要素（２３）には、前記第一の案内要素（３４）または前記第二の案内要素（３５）に向けられたベース面（Ｓ１、Ｓ２）に、前記少なくとも一つの転動部材（３１、３３）をスライド可能に受容するための一対の案内部（５０）を形成するために前記第一の案内要素（３４）または前記第二の案内要素（３５）に画定された別の溝（３６、３７）と協働する少なくとも一つの溝（３０、３２）が設けられ、
前記少なくとも一対の案内部（５０）の少なくとも一つの溝（３０、３２、３６、３７）のベース部（３０’、３２’、３６’、３７’）は、前記押進要素（２３）の前記並進移動に応じて前記ロック軸（Ｘ）に沿う前記第二の関節要素（４）の動きを生じるように、前記ロック軸（Ｘ）に対して傾けられ、
前記ヘッドには摩擦デバイス（２００）が設けられ、前記摩擦デバイス（２００）は、前記受容空洞（１１）内で前記第二の関節要素（４）の移動に対して摩擦を作用させるために配置され、
前記摩擦デバイス（２００）は、前記ロックデバイス（２０）とは独立して作動可能なことを特徴とする支持ヘッド。
【請求項２】
前記ロックデバイス（２０）は、前記部材（１０）に配置され、前記ロックデバイス（２０）を作動するために、前記並進軸（Ｙ）周りに回転するように作動される作動ハンドル（２１）をさらに備える、請求項１に記載の支持ヘッド。
【請求項３】
前記ロックデバイス（２０）は、前記作動ハンドル（２１）に固定的に連結され、前記作動ハンドル（２１）と前記押進要素（２３）の間に動作可能に介在し、前記並進軸（Ｙ）に沿って前記押進要素（２３）を付勢する一対のピン（１２５）をさらに備える、請求項２に記載の支持ヘッド。
【請求項４】
前記ピン（１２５）は、前記並進軸（Ｙ）および前記ロック軸（Ｘ）に対して垂直な前後軸（Ｚ）の方向に互いに離間し、前記押進要素（２３）の二つの前後方向の対向する周辺部（２３０、２３１）で前記押進要素（２３）と当接するように配置される、請求項３に記載の支持ヘッド。
【請求項５】
前記摩擦デバイス（２００）は、前記部材（１０）に配置され、前記摩擦デバイス（２００）を作動するために前記並進軸（Ｙ）周りに回転するように作動可能なハンドル（１２１）を備える、請求項４に記載の支持ヘッド。
【請求項６】
前記摩擦デバイス（２００）は、前記ハンドル（１２１）に固定的に連結され、前記押進要素（２３）に当接して前記並進軸（Ｙ）に沿って前記押進要素（２３）を移動するために、前記並進軸（Ｙ）の方向に、前記ハンドル（１２１）の回転に応じて対応するナットねじ（２５０）内を移動するねじ（２５）をさらに備える、請求項５に記載の支持ヘッド。
【請求項７】
前記ねじ（２５）は、前記前後軸（Ｚ）の方向に前記ピン（１２５）の間に介在される、請求項６に記載の支持ヘッド。
【請求項８】
前記少なくとも一つの溝（３０、３２、３６、３７）の前記ベース部（３０’、３２’、３６’、３７’）は、５°〜３０°の間の角度（α）で傾いている、請求項７に記載の支持ヘッド。
【請求項９】
前記少なくとも一対の案内部（５０）の各々の前記溝（３０、３２、３６、３７）の両方の前記ベース部（３０’、３２’、３６’、３７’）は、前記ロック軸（Ｘ）に対して傾いている、請求項１〜８の何れか１項に記載の支持ヘッド。
【請求項１０】
前記一対の案内部（５０）の前記溝の前記ベース部（３０’、３２’、３６’、３７’）は、前記ロック軸（Ｘ）に対して同一の角度（α）で傾いている、請求項９に記載の支持ヘッド。
【請求項１１】
前記押進要素には、前記第一の案内要素（３４）と前記第二の案内要素（３５）に夫々向けられた両方の前記ベース面（Ｓ１、Ｓ２）に少なくとも一つの溝（３０、３２）が設けられる、請求項１〜１０の何れか１項に記載の支持ヘッド。
【請求項１２】
前記ベース面（Ｓ１、Ｓ２）の一方に画定された溝（３０、３２）のベース部（３０’、３２’）は、互いに一致し、かつ反対側のベース面（Ｓ２、Ｓ１）に画定された溝（３２、３０）のベース部（３２’、３０’）の傾きとは逆の傾きを有する、請求項１１に記載の支持ヘッド。
【請求項１３】
前記第一の案内要素（３４）には、前記押進要素（２３）とは反対側であり、前記第二の関節要素（４）を当接して受容することを意図し、前記第二の関節要素（４）とぴったりと嵌合して接続されるように形成された押圧面（３４’）が設けられる、請求項１〜１２の何れか１項に記載の支持ヘッド。
【請求項１４】
前記第一の案内要素（３４）と前記第二の関節要素（４）の間に動作可能に介在し、前記第二の関節要素（４）を受容することを意図し、かつ前記第二の関節要素（４）とぴったりと嵌合して接続されるように形成された当接面（１５Ａ）が設けられた当接要素（１５）をさらに備える、請求項１〜１３の何れか１項に記載の支持ヘッド。
【請求項１５】
前記少なくとも一つの溝は、前記並進軸（Ｙ）および前記ロック軸（Ｘ）に対して垂直な前後軸（Ｚ）に沿って延在する、請求項１〜１４の何れか１項に記載の支持ヘッド。
【請求項１６】
前記少なくとも一つの転動部材は、少なくとも一つの転動円筒（３１、３３）または少なくとも一つのボールを備える、請求項１〜１５の何れか１項に記載の支持ヘッド。
【請求項１７】
前記ロック軸（Ｘ）に沿って前記第二の案内要素（３５）の位置を制御するための制御デバイス（３５０）をさらに備える、請求項１〜１６の何れか１項に記載の支持ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主請求項の前提部に記述された特徴を有する光学機器またはビデオ撮影機器用の方向付けが可能な支持ヘッド（支持雲台、support head）に関する。
【背景技術】
【０００２】
示されたタイプの方向付けが可能な支持ヘッドは、典型的には、一つ以上の予め選択された空間的な向きに光学機器またはビデオ撮影機器を支持するために、言及した技術分野では既知のスタンド、三脚またはその他の支持体と接続して使用される。
【０００３】
これらのヘッドは、典型的には、ヘッドが固定された支持体に対するヘッドによって支持された機器の位置を変えるために、例えば球形タイプまたは円柱形タイプの一つ以上の関節継手を備えている。
【０００４】
一般に、従来の支持ヘッドは、その関節を所望の形態にロックしたり、新たな形態での機器の位置決めが可能な関節を解放するために、選択的に作動され得るロックデバイスを備えている。
【０００５】
ＷＯ２０１３／１１７５３８には、ボールを回転可能に受容する内部空洞を設けた円柱形部材と、この円柱形部材に対してボールをクランプするために作動され得るロックデバイスと、を備える支持ヘッドが記載されている。
【０００６】
このボールは、スライドリング上に支持され、スライドリングは、同様に圧縮リング上に支持されている。
【０００７】
このロックデバイスは、円柱状部材に対して外側に配置されたハンドルを用いて作動され、ねじ付きシャフトを備え、このねじ付きシャフト上には、ボールの方に向けられて圧縮リングのさらなる傾斜面に当接することを意図した傾斜面を備える二つのねじ付きブロックが配置されている。ねじ付きシャフトがハンドルを用いて回転することにより、ねじ付きブロックは、シャフト自体の上で互いに対して移動し、それらの傾斜面が、圧縮リングと当接リングの間でボールをクランプすることによって圧縮リングを上昇させるように、または、その反対に、ボールを空洞内で回転自在にすることによって圧縮リングの下降を可能にするように、圧縮リングの傾斜面に対してスライドする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このロックシステムの欠点は、スライド面が経時的に摩耗するために、あまり耐久性がないことである。
【０００９】
この欠点は、大きな寸法および重量を有するヘッドの場合に特に顕著である。
【００１０】
このロックシステムの別の欠点は、ロックやロック解除時の摩擦部品間の滑り摩擦による損失の結果として、効率が低いことである。
【００１１】
摩擦による損失により、ロックやロック解除を達成するためにハンドルに課されなければならない回転と、ロックシステムを作動させるためにユーザによって必要とされる力とが増加する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明が対処する問題は、引用した先行技術を参照して上述された欠点を克服するように構造的かつ機能的に構成された光学機器またはビデオ撮影機器用の方向付けが可能な支持ヘッドを提供することである。
【００１３】
特に、本発明の目的は、特に効率的で、ユーザによって最小限の力が加えられるのに続いて容易に作動され得るように形成されたロックシステムを有する支持ヘッドを提供することである。
【００１４】
この問題は、添付の請求項に従って構成された方向付けが可能な支持ヘッドを用いて本発明によって解決される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明の特徴および利点は、添付図面を参照して非制限的な一例として示される本発明の一部の好適な実施の形態の詳細な説明から更によく理解される。
【図１】本発明に従って構成された光学機器またはビデオ撮影機器用の方向付けが可能な支持ヘッドの斜視図である。
【図２】図１のヘッドの横断面図である。
【図３】ＩＩＩ−ＩＩＩ平面で切り取られた図２のヘッドの横断面図である。
【図４】二つの異なる動作形態における図２の細部の拡大図である。
【図５】二つの異なる動作形態における図２の細部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面は、本発明に従って構成された光学機器またはビデオ撮影機器用の方向付けが可能な支持ヘッド１を示している。
【００１７】
ヘッド１は、ビデオ撮影機器を支持するため、および三脚などの一般的なスタンドに対してこの機器を方向付けするために構成されており、スタンドの機能は、地面上でしっかりと支持を行うことである。上述の機器およびスタンドは両方ともそれ自体は従来からあるものであるため、添付図面には示さない。
【００１８】
ヘッド１は、作業者によって選択された所望の位置におけるスタンドに対するビデオ撮影機器の方向付けを可能にするように互いに接続された、第一の関節要素２と第二の関節要素３を備えている。
【００１９】
ここで説明する本発明の好適な形として、第一の関節要素２と第二の関節要素３の間の接続はボール型である。
【００２０】
第一の関節要素２は、取り付け手段８を設けたベース７を備え、取り付け手段８に対してスタンドが固定でき、垂直軸Ｘ周りの回転が可能なシェル状部材１０が固定されている。
【００２１】
第二の関節要素３は、球体のボール４を備え、ロッド５が球体のボール４から半径方向に延出し、球体のボール４とは反対側のロッド５の端部には、ビデオ撮影機器を取り外し可能に固定する追加の（additional）取り付け手段９を設けたプレート６が固定されている。
【００２２】
取り付け手段８と追加の取り付け手段９は、当分野では既知であり、詳細には説明しない。
【００２３】
シェル状部材１０は内部が中空で、受容空洞１１を画定するように形成されており、受容空洞１１内には、球体のボール４が受容され、係合した状態で保持される。
【００２４】
受容空洞１１には、ベース７とは反対側に開口１２が設けられ、開口１２を介してボール４の突起部５が延出し、開口１２は、第一の関節要素２に対する第二の関節要素３の方向付けの可能性を干渉によって制限している。
【００２５】
開口１２の輪郭は、さらに、機器をいわゆる「縦長」形態（添付図面には示されず）にするために一般的に使用されるベース７の軸に対して実質的に垂直な形態におけるロッド５の動きを可能にするように、ベース７の方に延在する凹み１３を有している。
【００２６】
開口１２の内側の縁、すなわち、受容空洞１１側の縁は、ボール４のための当接面１１４を構成することができ、受容空洞１１内でボール４をロックするためにボール４を当接状態で受容するように形成されている。
【００２７】
図示の形態では、当接面１１４とボール４の間に介在させて、以下で更によく説明するように、受容空洞１１内にボール４をロックするために使用時にそれらの間にクランプされることを意図した当接リング１４がさらに設けられている。
【００２８】
図示しない一形態では、この当接リングは設けられなくてもよく、ボール４は、シェル状部材１０の当接面１１４に対してクランプされる。
【００２９】
シェル状部材１０の内側には、ボール４を当接状態で受容することを意図し、かつボール４に対してぴったりと嵌合して接続されるように成形された支持壁１５Ａを設けたボール４用の支持要素１５が、設けられている。
【００３０】
支持要素１５は、図示の形態では、位置決め時のボールの良好なスライドを確実にするため、および位置決め時の部品の摩耗を制限するために、プラスチック材からリング形状に形成される。
【００３１】
したがって、ボール４の受容空洞１１は、シェル状部材１０の内部側壁１６、支持要素１５の支持壁１５Ａ、および当接リング１４を境界とする。
【００３２】
ヘッド１は、さらに、シェル状部材１０に取り付けられ、シェル状部材１０の内側に部分的に受容され、以下に詳細に説明するように、第一および第二の関節要素２、３を所望の相対的形態でロックし、またはそれらのロックを解除して、それらが動けるようにするために作動され得るロックデバイス２０を備えている。
【００３３】
ロックデバイス２０は、シェル状部材１０に配置され、図１〜図４に示す解放形態Ｗと図５に部分的に示されただけのロック形態Ｗ’の間で、提示の図面では垂直軸Ｘに対応するロック軸に沿ってボール４を移動させるようにロックデバイスを作動するために、回転するように制御され得る作動ハンドル２１を備えている。
【００３４】
作動ハンドル２１は、ロックデバイス２０の作動やロック解除を行うためにロック軸Ｘに対して垂直な横断軸Ｙ周りに回転されることを意図している。解放形態Ｗでは、球体のボール４は、受容空洞１１内で回転することができる状態で支持壁１５Ａおよび当接面１１４にスライド可能に支持され、ロック形態Ｗ’では、球体のボール４は、当接リング１４と支持要素１５の間、またはこのリングがない場合には当接面１１４と支持要素１５との間でクランプされ、受容空洞１１内の所望の位置でロックされる。
【００３５】
ロックデバイス２０は、シェル状部材１０内に受容され、並進軸（translation axis）Ｙに沿って部材１０内でスライド可能な押進要素（pushing element）２３と、ボール４のロックおよびロック解除時に作動ハンドル２１から押進要素２３への運動を伝達するために、ハンドル２１と押進要素２３の間に動作可能に介在させた二つの円柱状ピン１２５と、を備えている。
【００３６】
二つの円柱状ピン１２５は、並進軸Ｙおよびロック軸Ｘに対して垂直な前後軸（longitudinal axis）Ｚの方向に互いに離間し、前後方向の反対側に位置する二つの異なる周辺部２３０、２３１において押進要素２３に当接するように配置されている。これにより、円柱状ピン１２５の効果の結果として、押進要素２３の移動の最適化が可能になる。
【００３７】
ロックデバイス２０は、さらに、ロックデバイス２０からは独立して作動させることができ、以下に更によく説明するように、ボール４それ自体に対して加えられる摩擦を調整するように受容空洞１１内でのボール４のスライド動作に対して摩擦を用いて作用することを意図した摩擦デバイス２００を備えている。
【００３８】
摩擦デバイス２００は、ハンドル１２１と、ハンドル１２１から押進要素２３への運動を伝達するためにハンドル１２１と押進要素２３の間に動作可能に介在させたねじ２５と、を備えている。
【００３９】
摩擦デバイス２００のねじ２５は、並進軸Ｙおよびロック軸Ｘに対して垂直な前後軸Ｚの方向に二つの円柱状ピン１２５の間に介在させている。
【００４０】
この配置により、本発明のヘッドにおけるロックデバイス２０と摩擦デバイス２００の必要な空間を減少することができる。
【００４１】
この配置により、さらに、作動ハンドル２１とハンドル１２１を同軸的に配置できる。
【００４２】
摩擦デバイス２００は、さらに、ねじ２５が受容されているナットねじ２５０と、ナットねじ２５０とハンドル１２１の間に介在し、ナットねじ２５０とハンドル１２１の間に並進軸Ｙに平行な押圧力を加えることを意図した押圧ばね３００と、を備えている。
【００４３】
押圧ばね３００は、並進軸Ｙ周りのハンドル１２１の回転に対して摩擦を用いて作用するために、互いに離れたナットねじ２５０とハンドル１２１を付勢するように、予め緊張した状態にある。
【００４４】
ハンドル１２１は、作動ハンドル２１に対して作動ハンドル２１内で回転可能であり、以下に更によく説明するように、ボール４に加えられる摩擦力を調整するために摩擦デバイス２００を作動するために、ロック軸Ｘに対して垂直な横断的な並進軸Ｙ周りに回転されることを意図している。
【００４５】
この位置により、ロックデバイス２０と摩擦デバイス２００の作業者による作動が特に単純になる。
【００４６】
ねじ２５は、ハンドル１２１に固定的に連結され、その回転に続いて並進軸Ｙに沿って並進されるが、二つの円柱状ピン１２５は、作動ハンドル２１に固定的に連結され、作動ハンドル２１の回転に続いて並進軸Ｙに沿って並進移動される。
【００４７】
摩擦デバイス２００が作動されることにより、以下に更によく説明するように、ボール４の予期しないかつ望ましくない移動を防止しつつボール４に所望の圧力を加えるために、並進軸Ｙに沿って押進要素２３を移動することができる。これにより、ボール４の作動およびロックやロック解除を向上させることができ、より正確にすることができる。
【００４８】
ロックデバイス２０は、第一の案内要素３４と第二の案内要素３５をさらに含み、第一の案内要素３４と第二の案内要素３５は、並進軸Ｙに対して固定され、押進要素２３がロック軸Ｘに沿ってそれらの間に介在されるように、シェル状部材１０の内側に配置されている。
【００４９】
第一の案内要素３４は、押進要素２３と支持リング１５の間に動作可能なように介在され、以下に更によく説明するように、ボール４のロックやロック解除を行うため、かつ支持リング１５と相互作用するために、ロック軸Ｘに沿って並進移動させることができる。
【００５０】
第二の案内要素３５は、押進要素２３とベース７の間に介在され、部材１０に対して固定されている。
【００５１】
有利には、ロック軸Ｘに対する第二の案内要素３５の位置は、適切な調整デバイスを用いて調整されることができ、この調整デバイスは、図示の形態では、ねじ付きフェルール３５０を備えている。ねじ付きフェルール３５０に作用することにより、ロック軸Ｘに沿って第二の案内要素３５の位置を固定することができ、その結果、解放形態Ｗにおけるボール４の位置、すなわち、解放形態Ｗとロック形態Ｗ’においてボール４に印加される圧力を変化させることができる。
【００５２】
押進要素は、図示の形態では、外側縁２３Ａと、第一の案内要素３４および第二の案内要素３５の方に夫々向けられた二つの対向するベース面Ｓ１、Ｓ２と、を境界とするプレート２３である。
【００５３】
プレート２３は、ロックデバイス２０の解放形態Ｗとロック形態Ｗ’に夫々対応する第一の位置と第二の位置の間で、第一の案内要素３４と第二の案内要素３５に対して並進軸Ｙに沿って夫々並進移動させることができる。
【００５４】
並進軸Ｙに沿って、プレート２３は、一方の側の円柱状ピン１２５およびねじ２５とその反対側の当接ばね２４との間に動作可能に介在し、円柱状ピン１２５およびねじ２５は、ばね２４に関して並進軸Ｙに沿う相互に反対側の位置でプレート２３に接続されている。
【００５５】
ばね２４の第一の端部２４Ａは、プレート２３の縁２３Ａに設けられた凹み２６内に受容され、第二の端部２４Ｂは側壁１６に当接しており、ばね２４は、ロックデバイス２０を解放形態Ｗに移動させるように、すなわち、プレート２３を第一の位置に移動させるように、プレート２３に付勢力を加えるように予め圧縮されている。
【００５６】
プレート２３の第一および第二のベース面Ｓ１、Ｓ２には、少なくとも第一の溝３０および少なくとも第二の溝３２が夫々設けられ、これらの溝は、並進軸Ｙおよびロック軸Ｘに対して垂直な前後軸Ｚに沿って延在し、少なくとも第一および第二の転動部材を夫々スライドするように受容することを意図している。
【００５７】
図示しない形態において、これらの溝は、並進軸Ｙを横断し、かつロック軸Ｘに対して垂直な軸に沿って延在することができる。
【００５８】
図示の形態では、第一および第二のベース面Ｓ１、Ｓ２には、並進軸Ｙに沿うプレート２３の並進移動の際、溝３０、３２内で夫々転動する二つの第一の転動円筒３１および二つの第二の転動円筒３３を受容する二つの第一の溝３０および二つの第二の溝３２が夫々設けられている。
【００５９】
二つの第一の溝３０および二つの第二の溝３２は、ヘッド１の寸法に基づいて選択された距離だけ並進軸Ｙに沿って相互に離間している。第一の案内要素３４には、ボール４の方に向けられ、リング１５と相互作用することを意図した押圧面３４’と、プレート２３の方に向けられた反対側のスライド面Ｓ３と、が設けられている。第二の案内要素３５には、ベース７に支持されたベース面３５’と、プレート２３の方に向けられた反対側のスライド面Ｓ４と、が設けられている。
【００６０】
図示しないヘッドの一形態において、第一の案内要素３４と支持要素１５は、一体的に形成され、すなわち、第一の案内要素３４は、ボール４用の支持要素１５としても機能する。
【００６１】
その場合、ボール４の方に向けられた第一の案内要素の押圧面３４’は、空洞１１内でボール４をクランプするため、および／または、ボール４が空洞１１内でスライドできるようにするために、ボール４と直接相互作用することを意図している。
【００６２】
有利には、その形態では、第一の案内要素３４の押圧面３４’は、ボール４にぴったりと嵌合して接続されるように形成される。
【００６３】
第一の案内要素３４および第二の案内要素３５のスライド面Ｓ３、Ｓ４には、第一および第二の転動円筒３１、３３を夫々スライドするように受容するために、対応する第一および第二の溝３０、３２と協働することを意図した追加の第一の溝３６および追加の第二の溝３７が設けられている。
【００６４】
第一の溝３０と追加の第一の溝３６および第二の溝３２と追加の第二の溝３７は、相互に対向する位置に配置され、第一および第二の転動円筒３１、３３の転動動作のための案内対５０を形成している。
【００６５】
案内対５０を設けることにより、プレート２３と第一の案内要素３４および第二の案内要素３５との間で相互のスライド、すなわち、ロックデバイス２０の作動をより容易にすることができ、その動作をより正確にすることができる。
【００６６】
さらに、案内対５０と転動部材を設けることにより、ロックデバイス２０の動作時に滑り摩擦ではなく転動摩擦の生成が引き起こされる。
【００６７】
したがって、摩擦による効率の損失および本発明のロックデバイスの動作に必要な力が低減される。
【００６８】
これにより、本発明のロックデバイス２０は高い動作効率を有し、かつ高い経時的な耐久性を有することになり、その効率は、長期間にわたって維持されることになる。
【００６９】
さらに、案内対５０を設けることにより、転動部材の完全性が保たれ、位置を安定させることができる。
【００７０】
図４および図５から更によく分かるように、各溝３０、３２、３６、３７には、転動部材３１、３３を受容するように形成され、作動ハンドル２１の方に向けられた近位縁４０、４２、４６、４７と、反対側の遠位縁５０、５２、５６、５７とを境界とする円柱状の凹面状の輪郭を有するベース部３０’、３２’、３６’、３７’が設けられ、これらの縁は、並進軸Ｙから離間し、以下に更によく説明するように、プレート２３の並進移動時に転動部材３１、３３の転動の停止要素を画定している。
【００７１】
各溝３０、３２、３６、３７のベース部３０’、３２’、３６’、３７’は、以下に更によく説明するように、移動軸Ｙに沿ってプレート２３を移動することにより、ロックデバイス２０の全体的な空間要求がロック軸Ｘに沿って変化するように、ロック軸Ｘに対して移動軸Ｙを中心として、好ましくは５°〜３０°の間の角度α傾いている。
【００７２】
各案内対５０の溝のベース部３０’、３２’、３６’、３７’は、相互に一致し、かつ図示の形態では互いに平行である傾きを有している。
【００７３】
プレート２３のベース面Ｓ１、Ｓ２に画定された溝３０、３２のベース部３０’、３２’は、相互に一致し、かつ反対側のベース面Ｓ２、Ｓ１の溝３２、３０のベース部３２’、３０’の傾きとは逆の傾きを有している。
【００７４】
各案内対５０の溝は、解放形態Ｗおよびロック形態Ｗ’において、転動円筒３１、３３が溝３０、３２、３６、３７の二つの異なる対向する縁の間でクランプされるように配置されている。
【００７５】
特に、図４に示すように、解放形態Ｗでは、第一および第二の転動円筒３１、３３は、追加の第一の溝３６および追加の第二の溝３７の近位縁４６、４７と第一および第二の溝３０、３２の遠位縁５０、５２との間で夫々クランプされる。その位置では、ベース面３５’と押圧面３４’は、ロック軸Ｘにおいて５ｍｍ〜２０ｍｍの間の距離Ｈ１の箇所に配置されている。
【００７６】
並進軸Ｙ周りに作動ハンドル２１を回転させることにより、並進軸Ｙに沿う円柱状ピン１２５の移動が生じ、円柱状ピン１２５は、プレート２３に付勢力を加え、図４の矢印Ｆ１が指示する方向への並進軸Ｙに沿うプレート２３自体の移動を引き起こす。したがって、プレート２３は、シェル状部材１０の側壁１６の方に付勢され、第一の案内要素３４および第二の案内要素３５に対して並進移動させられる。
【００７７】
この並進移動は、追加の第一の溝３６および追加の第二の溝３７の夫々に対する第一および第二の溝３０、３２の並進軸Ｙに沿う移動と、その結果としての溝のベース部３０’、３２’、３６’、３７’上での転動円筒３１、３３自体の転動を生じる。
【００７８】
特に、図５に示すように、ロック形態Ｗ’では、第一および第二の転動円筒３１、３３は、第一および第二の溝３０、３２の近位縁４０、４２と追加の第一および第二の溝の遠位縁５６、５７の間でクランプされる。
【００７９】
この位置では、ベース面３５’と押圧面３４’は、ロック力を受ける部品の材料の弾性の結果としてロック軸Ｘにおいて距離Ｈ１よりも大きいと考えられる追加の距離Ｈ２の箇所に配置される。
【００８０】
既に述べたように、各案内対５０の溝のベース部は、ロック軸Ｘに対して傾いているため、プレート２３の並進移動に続いて、並進軸Ｙに加えてロック軸Ｘに沿う転動円筒３１、３３の移動も生じる。
【００８１】
解放形態Ｗからロック形態Ｗ’へは、第一の転動円筒３１は、ボール４から離れる方へ並進移動され、第二の転動円筒３３は、ベース７から離れる方へ並進移動される。
【００８２】
第二の案内要素３５が固定されているため、この移動により、ボール４の方へのロック軸Ｘに沿うプレート２３および第一の案内要素３４の並進移動が引き起こされる。
【００８３】
その結果、第一の案内要素３４は、空洞１１の内側で関節をクランプしてロックするように、リング１５に対して、またはボール４に対して直接、押圧力を加える。
【００８４】
既に述べたように、各案内対５０の溝のベース部がロック軸Ｘに対して傾いているため、矢印Ｆ１の方向への並進軸Ｙに沿うプレート２３の漸進的な並進移動により、ボール４に加えられる圧力、すなわち、ボール４自体に作用するロック力の漸進的な増加が引き起こされる。
【００８５】
ばね２４の押圧力の下でのプレート２３の反対方向への並進は、夫々の溝内での転動円筒３１、３３の転動動作と、ボール４およびベース７の方へのそれらの並進移動と、を引き起こす。
【００８６】
第二の案内要素３５が固定されているため、この移動により、ボール４から離れる方へのロック軸Ｘに沿うプレート２３および第一の案内要素３４の並進移動が引き起こされる。
【００８７】
第一の案内要素３４は、ボール４に押圧力を加えず、または、受容空洞１１内でボール４を方向付けすることができるように作業者によって克服され得る限定された力をボール４に加える。
【００８８】
その場合、各案内対５０の溝のベース部の傾きの結果として、明らかに、ボール４に加えられる圧力も、並進軸Ｙに沿うプレート２３の移動に従って漸進的に減少する。したがって、受容空洞１１内のボール４の突然かつ予期しないロック解除は生じない。
【００８９】
さらに、ロックデバイス２０から独立して作動され得る摩擦デバイス２００の存在により、ボール４の突然の落下または望ましくない移動を防止するように、ロックデバイス２０の解放形態Ｗでボール４に加えられる圧力の制御および変更が可能になる。
【００９０】
並進軸Ｙ周りにハンドル１２１を回転させることにより、対応するナットねじ２５０へのねじのねじ込みが変更され、それにより、並進軸Ｙに沿ってねじ２５自体の移動を引き起こす。
【００９１】
プレート２３に対抗して、すなわち、図４の矢印Ｆ１が指示する方向にねじ２５を移動するようにハンドル１２１を回転することにより、ねじ２５がプレート２３に加える付勢力は漸進的に増加する。したがって、プレート２３は、並進軸Ｙに沿って矢印Ｆ１が指示する方向に、すなわち、シェル状部材１０の側壁１６の方へ付勢される。したがって、プレート２３は、第一の案内要素３４および第二の案内要素３５に対して並進移動させられる。
【００９２】
上述したことと同様に、プレート２３のこの並進移動により、追加の第一および第二の溝３６、３７に夫々関する第一および第二の溝３０、３２の並進軸Ｙに沿う移動と、その結果としてのそれらの溝のベース部３０’、３２’、３６’、３７’上での転動円筒３１、３３自体の転動が生じる。
【００９３】
転動円筒３１、３３は、各溝の近位縁４０、４２、４６、４７によって移動され、したがって、上記したことと同様に、ベース面３５’と押圧面３４’の間の距離は増加し、したがって、ボール４に加えられる圧力が増加する。
【００９４】
したがって、ハンドル１２１を適切に回転させることにより、ロックデバイス２０の解放形態においてボール４に加えられる圧力を調整することができる。
【００９５】
それにより、ハンドル１２１に作用することにより、ロックデバイス２０の解放形態における夫々の溝内の転動部材の位置が調整される。
【００９６】
したがって、摩擦デバイス２００は、受容空洞１１内の所望の位置からボール４を動かすために、解放形態Ｗにおいてロックデバイス２０によってボール４に加えられなければならない力を制御する。
【００９７】
この力は、ヘッドに固定される機器の特性および重量に応じて制御され得る。
【００９８】
これにより、ロックデバイス２０がロック解除された後、機器が所望の位置から予期せず落下または移動することが防止される。
【００９９】
ロックデバイス２０が解放形態Ｗにあるとき、ねじ２５は、ボール４に所望の圧力を加えるように並進軸Ｙに沿って所望の位置にプレート２３を付勢するために、プレート２３を接触し、プレート２３に対して付勢されている。
【０１００】
ロックデバイス２０をロックするために、作業者は、作動ハンドル２１を回してピン１２５を移動させ、ピン１２５は、さらに、シェル状部材１０の内部側壁１６の方へプレート２３を付勢する。円柱状ピン１２５の付勢力により、プレート２３の並進移動が生じ、結果的にねじ２５からプレート２３が分離する。
【０１０１】
この構成において、ナットねじ２５０に作用する押圧ばね３００により、ハンドル１２１の不慮の分離動作が防止できる。
【０１０２】
ロックデバイス２０が解放形態Ｗに戻るように移動されるとき、プレート２３は、ばね２４の作用の結果として、プレート２３のための当接要素として機能するねじ２５に対して並進軸に沿って付勢され、それにより、内壁１６から離れる方へのプレート２３のさらなる並進移動が防止される。
【０１０３】
ハンドル１２１に作用することによって制御されるねじ２５の位置により、解放形態Ｗにおいてプレート２３が到達することができる位置が決定され、したがって、その形態においてボール４に加えられる圧力が決定される。
【０１０４】
さらに、本発明のヘッドでは、ロックフェルール３５０に作用することによってロック軸Ｘに沿って第二の案内要素３５の位置を制御することにより、ロックデバイス２０の解放形態Ｗおよびロック形態Ｗ’においてボール４に加えられる圧力の追加の制御を行うことができる。
【０１０５】
摩擦デバイス２００および／またはロックフェルール３５０に作用することによって、ボール４に加えられる圧力を制御して変更することが可能であり、また、溝３０、３２内の転動部材３１、３３の夫々の位置を制御すること、および溝３０、３２において転動部材３１、３３自体が移動可能な範囲を制限することができる。
【０１０６】
特に、転動部材３１、３３の位置は、解放形態Ｗでは、転動部材３１、３３が追加の第一の溝３６および追加の第二の溝３７の近位縁４６、４７および第一および第二の溝３０、３２の遠位縁５０、５２に対して当接しないように、および／または、ロック形態Ｗ’では、転動部材３１、３３が、第一および第二の溝３０、３２の近位縁４０、４２と追加の第一および第二の溝の遠位縁５６、５７の間でクランプされないように、上記したいずれかの方法で制御できる。
【０１０７】
これにより、ロックデバイス２０が解放形態Ｗにあるときにボール４に加えられる摩擦、またはボール４をその位置およびロック位置Ｗ’から移動させるために加える必要がある力の制御が可能になる。
【０１０８】
特に重い機器を伴うヘッドの使用時には、例えば、ロック解除デバイス２０のロック解除に続いてその機器の落下または望ましくない移動を防止することができるように、加えられる摩擦を増加することができる。
【０１０９】
図示しないヘッドの形態においては、並進軸Ｙに沿ってプレート２３を並進移動させることにより、ロック軸Ｘに沿う第一の案内要素３４の移動が生じるように、プレート２３の一方のベース面Ｓ１、Ｓ２の溝のみ、またはプレート２３の溝３０、３２のみ、または第一および／または第二の案内要素３４、３５の溝のみ、がロック軸Ｘに対して傾いたベース部を有している。
【０１１０】
各案内対５０の両方の溝に傾いたベース部を設けることにより、ロックデバイス２０の効率をさらに上昇させることができ、プレート２３の同一の並進路に対して関節４のより大きな移動を得ることができる。
【０１１１】
したがって、この形態は、寸法の小さなヘッドに特に適している。
【０１１２】
溝３０、３２、３６、３７のベース部３０’、３２’、３６’、３７’の傾き角度αの値を変更することにより、ロック軸Ｘに沿う関節４の特定の移動を得るために必要なプレート２３の移動が変更される。
【０１１３】
したがって、この値は、ロックデバイスの効率および敏しょう性を含む要求事項に基づいて選択される。
【０１１４】
図示しない別の形態においては、プレート２３は、一つのベース面のみに一つ以上の溝が設けられてもよく、すなわち、転動部材は、このプレートと第一および第二の案内要素の間に介在できる。
【０１１５】
図示しないヘッドの形態において、プレートひいては第一および第二の案内要素は、各ベース面に、一つ以上の転動部材を受容することを意図した一つの溝を設けられてもよい。
【０１１６】
図示しない別の形態においては、プレートは、各ベース面に、少なくとも一つの転動部材をスライドするように受容することを夫々意図した三つ以上の溝が設けられている。
【０１１７】
プレートの各ベース面における溝の数、位置および距離は、ヘッドの寸法および／または機械的強度を含む要件に基づいて選択される。
【０１１８】
図示しない別の形態においては、円筒とは異なる転動部材、例えばボールが設けられてよい。その場合、一つ以上のボールが各溝に導入されてもよい。
【０１１９】
各溝には、転動部材、特に円筒またはボールを受容することを夫々意図した複数の溝部が画定されていてもよい。
【０１２０】
転動部材は、好ましくは、鋼から製造される。
【０１２１】
前後軸Ｚに沿って延在する転動円筒３１、３３または前後軸Ｚに沿って隣り合う複数の転動部材を設けることにより、さらに、ヘッドの様々な部分の不規則な移動を防止しながら、解放形態Ｗとロック形態の間の移動を向上させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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