(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のアームブロックを具備する多関節アームと、
前記多関節アームを繰り戻した状態で収納するリールと、
前記多関節アームを、前記リールから繰り出し、且つ前記リールへ繰り戻させるための繰り出し／繰り戻し制御部とを有し、
前記繰り出し／繰り戻し制御部は、前記リールの内部から前記リールの外部へ前記多関節アームを繰り出す繰り出し口を有し、
前記繰り出し口は、前記リールの下部に設けられており、
前記多関節アームは、前記複数個のアームブロックのうち隣接するアームブロックの一方のアームブロックと、前記隣接するアームブロックの他方のアームブロックとを連結する連結部を有し、
前記一方のアームブロックは、前記他方のアームブロックに対向する第１端部を有し、
前記他方のアームブロックは、前記一方のアームブロックに対向する第２端部を有し、
前記連結部は、前記多関節アームが繰り出された状態において、前記第１端部の上部と前記第２端部の上部とを連結し、
前記第１端部の少なくとも一部は、前記多関節アームが繰り出された状態において、前記第２端部に接触する
ことを特徴とするクレーン。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１端部には突起が設けられており、
前記第２端部には挿入孔が設けられており、
前記突起は、前記多関節アームが繰り出された状態において、前記挿入孔に挿入される
ことを特徴とするクレーン。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記繰り出し／繰り戻し制御部は、
繰り出される前記多関節アームが通過する直線形状の経路と、
前記経路に沿って設けられ、回転可能な駆動体とを有しており、
前記駆動体の少なくとも一部は、前記多関節アームに接触しており、
前記繰り出し口は、前記経路の一端に設けられる
ことを特徴とするクレーン。
【請求項４】
請求項３において、前記駆動体が前記多関節アームと摩擦接触していることを特徴とするクレーン。
【請求項５】
請求項４において、前記駆動体の外周面上に第１凹凸部が形成されており、前記第１凹凸部が前記多関節アームに形成されている第２凹凸部と係合可能であることを特徴とするクレーン。
【請求項６】
請求項３乃至５の内のいずれか１項において、前記駆動体がモータ駆動又は手駆動により駆動回転されることを特徴とするクレーン。
【請求項７】
請求項１乃至６の内のいずれか１項において、
前記複数個のアームブロックのうち、先端のアームブロックには、空間内の所望の位置へ移動させる被移動体を取付け可能な取付部が設けられることを特徴とするクレーン。
【請求項８】
請求項７において、前記被移動体がカメラであることを特徴とするクレーン。
【請求項９】
請求項１乃至８の内のいずれか１項において、前記多関節アームの繰り出し方向を規制する繰り出し方向規制手段をさらに有していることを特徴とするクレーン。
【請求項１０】
請求項９において、前記繰り出し方向規制手段は、前記繰り出し／繰り戻し制御部を所定の回転軸周りに所定の角度範囲にわたって上向き角度又は下向き角度に設定し前記多関節アームの繰り出し方向を規制することが可能であることを特徴とするクレーン。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の内のいずれか１項において、前記リールを回転させることにより、繰り戻された状態の前記多関節アームを前記リールへ巻き取ることを特徴とするクレーン。
【請求項１２】
請求項１１において、可逆回転可能な巻き取りモータをさらに有しており、
前記巻き取りモータが前記繰り出し／繰り戻し制御部による繰り出し力よりも低いレベルの一定の回転力で常時前記リールに巻き取り方向の回転力を付与している
ことを特徴とするクレーン。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の内のいずれか１項において、
垂直軸周りに回転可能な円板、
前記円板上に前記収納手段及び前記繰り出し／繰り戻し制御部を夫々所定の位置に支持する支持手段、をさらに有していることを特徴とするクレーン。
【請求項１４】
請求項１３において、前記円板を回転可能に支持し且つ表面上を走行可能な台車をさらに有していることを特徴とするクレーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の被移動体を所望の空間位置へ移動させることが可能なクレーンに関するものであって、更に詳細には、繰り出した状態では関節が固定状態とされ且つ繰り戻した状態では関節が自由状態とされる多関節アームを具備するクレーンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
撮影現場において所望の空間位置からの撮影を行うためにカメラクレーンが使用されている。カメラクレーンは２つのタイプに大別され、即ち、カメラマンがカメラと共にクレーンで所望の位置へ移動させるタイプと、リモコン操作するカメラのみを所望の位置へ移動させるタイプのものである。
【０００３】
従来の伸縮自在なアームを有するカメラクレーンは、そのアームの先端にカメラ等の被移動体を取り付けて該被移動体を空間内の所望の位置へ移動させるものである。伸縮自在なアームは所謂「テレスコープ」型の構成を有しており、例えばアーム全長の約半分又は３分の１の長さの直線状のアームセグメントを入れ子式に収納しており、収納されているアームセグメントを順次突き出して所望の長さとさせるものである。しかしながら、この様な構成のカメラクレーンにおいては、収納状態においてもアームの長さは引き伸ばした状態における全長の約半分又は３分の１程度であるに過ぎず、収納状態においてもかなり長いものであって、撮影現場への搬送作業がかなり厄介なものであった。更に、撮影現場が室内である場合には、その長さが長いために、室内へ移動させることが不可能であったり、又は別の室へ移動する上で制限があったりして、所望のカメラワークを達成することが不可能であり撮影態様が著しく制限されることがあった。
【０００４】
更に、カメラクレーンのみならず、例えば照明器具等のその他の被移動体を所望の空間内の位置に移動させるクレーンは所謂「テレスコープ」型のものであり、その場合には、上述したカメラクレーンの場合と同じ問題点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠点を解消し、全体的な装置の寸法を著しく小型化することを可能としたクレーンを提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の別の目的とするところは、収納状態におけるアームの長さを著しく小さくすることを可能としたクレーンを提供することである。
【０００７】
本発明の更に別の目的とするところは、撮影態様の自由度を向上させたカメラクレーンを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの形態によれば、カメラ等の被移動体を空間内の所望の位置へ移動させるために多関節アームを有するクレーンが提供され、該アームは繰り出した状態で関節が固定状態とされ且つ繰り戻された状態で関節が非固定状態、即ち自由状態、とされることを特徴としている。好適実施形態においては、該多関節アームは複数個のアームブロックを有しており、隣接する一対のアームブロックは関節を介して互いに屈曲自在に連結されている。該多関節アームは更に繰り出された状態で隣接する一対のアームブロックをロック状態とさせるロック手段を有しており、ロック状態とされると該一対のアームブロックは互いに屈曲不能状態とされる。例えば、繰り出された状態においては、多関節アームは実質的に直線状態に固定され、一方繰り戻された状態においては多関節アームは折り曲がり自在な状態とされる。従って、繰り戻された状態の多関節アームを、例えば、巻き取りリール上に巻き取ることが可能である。
【０００９】
更に、本発明の別の形態によれば、多関節アームを繰り出す場合に繰り出し方向を上下に制御すると共に左右に制御することが可能である。好適実施形態においては、多関節アームの繰り出し／繰り戻し制御手段を上向き又は下向きに制御させることによって、カメラ等の被移動体の上下位置を制御することが可能である。更に、水平方向に回転可能な円板を設け、その上に多関節アームを配置させることによって、多関節アームの繰り出し方向を左右に制御することが可能である。更に、円板を回転可能に台車上に設けることによって、本クレーン装置全体を床又は地表などの表面上を走行させた所望の位置へ移動させることが可能である。
【００１０】
【発明の実施の態様】
図１を参照すると、本発明の１実施例に基づいて構成されたカメラクレーン１００を２台スタジオ内において使用している状態が示されている。カメラクレーン１００は、その先端部の取付部にカメラ４０を取付けた多関節アーム５１を有しており、多関節アーム５１は所望の長さだけ直線的に繰り出された状態が示されている。多関節アーム５１の繰り出し及び繰り戻しを制御する繰り出し／繰り戻し制御部２がメイン支持体１に回動自在に枢支されており、繰り戻された多関節アームを巻き取る巻取りリール１３が回転可能に設けられている。巻き取りリール１３は、メイン支持体１及びサブ支持体１４によって回転可能に支持されている。メイン支持体１及びサブ支持体１４は回転可能な円板８上に固着されており、円板８は回転可能に台車１７上に設けられている。尚、台車１７は複数個の車輪２５を具備している。従って、先ず、スタジオ内の床面上を走行することによってカメラクレーン１００を所望の位置へ移動させ、次いで、繰り出し／繰り戻し制御部２を操作することによって多関節アーム５１を所望の長さだけ繰り出すと共に上下の繰り出し方向を制御し、更に円板８を回転させることによって左右の繰り出し方向を制御し、カメラ４０を所望の撮影位置へ移動させることが可能である。この様に、図示例においては、特に、繰り戻した多関節アーム５１は巻き取りリール１３上に巻き取ることによって収納されるので、カメラクレーン１００の全体的な寸法は著しく小型化されており、スタジオ内を自由に移動することが可能であり、従って撮影態様において著しい自由度が与えられている。
【００１１】
図２を参照すると、本発明の１実施例に基づいて構成されたカメラクレーン１００の概略斜視図が示されており、図３はカメラクレーン１００の概略正面図及び図４はその概略平面図を示している。図示された実施例のカメラクレーン１００は適数個の車輪２５を具備する台車１７を有しており、従って、カメラクレーン１００は床や地表などの表面上を走行して所望の位置へ移動することが可能である。１実施形態においては、車輪２５は自由回転状態に台車１７へ取り付けられており、従って操作者が台車１７又は台車１７に取り付けられているハンドル（不図示）を把持して所望の方向へ押すことにより台車１７を走行させることが可能である。更に、別の実施形態においては、台車１７上にモータ及びその制御装置を装着し該モータにより車輪２５を回転させて走行させることも可能である。図示例においては台車１７は大略矩形形状をしておりその四隅には台車固定具２６が上下位置を制御可能に取り付けられている。例えば、台車固定具２６は、その螺子部が台車１７の貫通孔内に形成した螺子と螺合しており、従って台車固定具２６を回転させることによりその台車１７との相対的な上下方向の位置が制御され、車輪２５を超えて下方へ延在させることによって台車１７を所定の位置へ固定させることが可能である。更に、台車１７上に水準器を取付けた場合には、台車固定具２６を調節することによって台車１７を水平状態に設定することが可能である。
【００１２】
台車１７のほぼ中心でその上には回転基台４が固定されており、円板８が回転基台４上に回転自在に保持されている。例えば、回転基台４の中心においてその上方へ回転軸を突出させ、該回転軸に回転軸受（不図示）を介して円板８を回転可能に装着することが可能である。図示例においては、台車１７の四隅に回転駆動部５が設けられており、各回転駆動部５は、補助歯車１６と一対の駆動歯車２２とを有している。円板８の外周面上には第１ギヤ歯が形成されており、補助歯車１６は円板８の外周面上の第１ギヤ歯と噛み合って円板８の水平方向位置を規制している。更に、円板８の下側面上には円環状に第２ギヤ歯が設けられており、駆動歯車２２は第２ギヤ歯と噛み合っている。そして、少なくとも１個の駆動歯車２２が台車１７上に装着されている可逆回転可能な駆動モータ（不図示）と動作連結されており、台車１７上に設けた操作盤（不図示）を操作することによって該駆動モータの回転を制御し、それによって円板８を時計方向又は反時計方向に回転させることが可能である。別の実施態様においては、台車１７上に回転可能なハンドルを設け、該ハンドルと少なくとも１個の駆動歯車２２とを動作連結させ、該ハンドルを手動作によって回転させることによって円板８を回転させる構成とすることも可能である。
【００１３】
円板８上には、ほぼその中心位置にメイン支持体１が固定されており、メイン支持体１は下部が支柱形状をしていて円板８に固着されており、且つその上部はほぼＵ字形状をしている。円板８上には、更に、一対のサブ支持体１４が固定されており、各サブ支持体１４は大略逆Ｕ字形状をしている。メイン支持体１の上部Ｕ字形状部分には下部回転軸３と上部回転軸１９とが設けられている。下部回転軸３上には所定の角度範囲にわたって回動自在に繰り出し／繰り戻し制御部２が枢支されている。繰り出し／繰り戻し制御部２内を貫通して多関節アーム５１が延在しており、後に詳細に説明するように、繰り出し／繰り戻し制御部２によって多関節アーム５１の繰り出し状態が制御される。一方、円板８上には垂直に配置したシリンダ装置６の下端部が固着されており、シリンダ装置６内に後退又はシリンダ装置６から外部へ前進可能なロッド７がシリンダ装置６に設けられており、ロッド７の先端部は連結軸２０を介して繰り出し／繰り戻し制御部２と連結されている。従って、シリンダ装置６を動作させることによってロッド７がシリンダ装置６内に後退されるか又はシリンダ装置６から突出され、それにより繰り出し／繰り戻し制御部２は下部回転軸３を中心に回動され、従って多関節アーム５１の繰り出し方向を上下方向において所望の角度に設定することが可能である。尚、シリンダ装置６の代わりに、手作業によりハンドルを回転させ、その回転力を例えばラック・ピニオン機構などによって直線運動へ変換させてロッド７又は連結軸２０を上下に移動制御させる構成とすることも可能である。
【００１４】
上部回転軸１９上には回転可能に巻き取りリール１３が設けられており、リール１３の巻き取りドラム１３ａ上には多関節アーム５１を巻き取って収納することが可能である。図示例においては、巻き取りドラム１３ａは大略６角形状断面を有しており、更に、巻き取りドラム１３ａと上部回転軸１９とは一体的に結合されており、上部回転軸１９はその両端部がサブ支持体１４に設けられたモータ１２（図２においては不図示）の回転軸と一方向クラッチ（モータ１２内に内蔵）を介して連結されている。即ち、モータ１２によって巻き取りリール１３は常時巻き取り方向に一定のトルクの回転力が付与されており、多関節アーム５１が繰り戻されるとすぐにモータ１２の駆動回転力によって巻取りリール１３に巻き取られる構成とされている。注意すべきことであるが、モータ１２が巻取りリール１３に付与する回転力は後述する繰り出し／繰り戻し制御部２によって多関節アーム５１に付与される繰り出し力よりも小さく設定されている。そして、繰り出し／繰り戻し制御部２によって繰り出し力が多関節アーム５１に付与された場合には、一方向クラッチが離脱状態とされて上部回転軸１９とモータ１２と離脱状態とさせ、巻取りリール１３を自由回転状態とさせる。従って、モータ１２が常時巻取り方向に回転されるものであっても、多関節アーム５１の繰り出し操作に悪影響を与えることはない。
【００１５】
次に、図２乃至４のみならず特に図５も参照して本カメラクレーン１００の多関節アーム５１について詳細に説明する。本実施例においては、多関節アーム５１は複数個のアームブロック１１から構成されており、これらのアームブロック１１は隣接する一対のものの端部同士を例えばピン等によって互いに回動自在に連結させており、このピン連結部１１ａが関節を画定している。図５に示したように、多関節アーム５１の基端部は固定具２１を介して巻取りリール１３の巻取りドラム１３ａに固定されている。図示例においては、巻取りドラム１３ａの６角形状の１辺の長さはアームブロック１１の長さに対応しており、従って、固定具２１が固着されている面を除いて、巻取りドラム１３ａの外周面の夫々の平坦面上には対応するアームブロック１１が接触して巻取り状態とされている。図示例においては、多関節アーム５１がほぼ３重に巻取りリール１３上に巻き取られており、多関節アーム５１は巻取りリール１３から繰り出し／繰り戻し制御部２を介して外部へ繰り出される。繰り出し／繰り戻し制御部２から外部へ繰り出されている多関節アーム５１の先端アームブロック３５には被移動体取付け部３６が設けられており、被移動体としてのカメラ４０が被移動体取付け部３６に取付けられている (図２参照)。
【００１６】
後に詳述するように、巻取りリール１３上に巻き取られて収納状態とされている多関節アーム５１は、繰り出し／繰り戻し制御部２によって外部へ繰り出し、多関節アーム５１を、例えば直線的に、伸張状態とさせることが可能である。一方、伸張状態にある多関節アーム５１を繰り出し／繰り戻し制御部２によって繰り戻して巻取りリール１３上に巻き取らせて収納状態とさせることが可能である。そして、多関節アーム５１は、繰り出し／繰り戻し制御部２によって外部へ繰り出された場合には、関節１１ａが固定（ロック）状態とされ、従って隣接する一対のアームブロック１１は相対的な位置関係が固定され関節１１ａを介して相互に屈曲することが不可能な状態とされる。例えば、多関節アーム５１は、繰り出し／繰り戻し制御部２から外部へ繰り出されて伸張状態とされる場合には、例えば直線状態に伸張された状態に形状が固定される。別の実施形態においては、多関節アーム５１が繰り出されて伸張状態とされた場合に、所定の曲率を有する湾曲状態にその形状が固定される構成とすることも可能である。一方、多関節アーム５１は、繰り出し／繰り戻し制御部２によって繰り戻された場合には、関節１１ａは非固定（アンロック）状態とされ、従って隣接する一対のアームブロック１１は相互に関節１１ａを介して屈曲可能な状態とされる。そうであるから、繰り戻された場合に、多関節アーム５１は巻取りリール１３上に巻き取って収納することが可能である。尚、別の実施形態においては、繰り戻された多関節アーム５１を巻き取って収納する代わりに、例えば、蛇行形状に収納させることも可能である。即ち、本発明によれば、多関節アーム５１は繰り出し状態においては、関節１１ａが固定状態とされるが、繰り戻し状態においては関節１１ａは自由状態とされるので、それを折り曲げた状態、即ち屈曲した状態で収納することが可能なものであり、巻取りリール５１上に巻き取って収納する形態のみならず蛇行形状に収納するか又はその他の所望の形態で収納することが可能なものである。そして、多関節アーム５１は屈曲状態で収納することが可能なものであるから、その収納空間を最小とすることが可能であり、更に、適宜適用例の条件に従って任意の形状の収納空間とすることが可能であるという利点を有するものである。
【００１７】
次に、特に図５を参照して、多関節アーム５１の繰り出し状態を制御する繰り出し／繰り戻し制御部２について詳細に説明する。図示例においては、繰り出し／繰り戻し制御部２は、所定の形状の経路（図示例の場合には直線経路）に沿って両側に配設された夫々適数個の主ローラ２ａ及び補助ローラ２ｂと、駆動ローラ９と、夫々の側のローラに掛け渡された一対の駆動ベルト１０と、主ローラ２ａ及び補助ローラ２ｂを回転可能に支持する長尺状のレバー２ｃとを有している。レバー２ｃはそのほぼ中央部を下部回転軸３によって回転可能に支持されており、図５中において左側端部における回動軸２０を介してシリンダ装置６のロッド７の先端部と枢支されている。従って、シリンダ装置６を動作させてロッド７を後退・前進制御することによりレバー２ｃは下部回転軸３周りに所定角度にわたって時計方向又は反時計方向に回転し繰り出し方向の上向き角度又は下向き角度を所望の角度に設定することが可能である。更に、レバー２ｃの上側に沿って一連の主ローラ２ａと補助ローラ２ｂ及び駆動ローラ９が配設されておりそれらに掛け渡して無端状の駆動ベルト１０が設けられており上側駆動列２−１を形成している。更に、レバー２ｃの下側に沿っても一連の主ローラ２ａと補助ローラ２ｂとが配設されておりそれらに掛け渡して無端状の駆動ベルト１０が設けられており下側駆動列２−２を形成している。そして、上側駆動列２−１と下側駆動列２−２との間には所定の形状（図示例においては直線的形状）の駆動経路が画定されており、この経路を介して多関節アーム５１が繰り出し方向又は繰り戻し方向に通過する。
【００１８】
図５に示した例においては、多関節アーム５１は駆動経路内において上側駆動列２−１の駆動ベルト１０及び下側駆動列２−２の駆動ベルト１０と摩擦接触され、且つ上側駆動列２−１の駆動ベルト１０は駆動ローラ９によって時計方向又は反時計方向に駆動回転されるので、多関節アーム５１は繰り出し方向又は繰り戻し方向に移動制御される。図示例の場合には、摩擦接触によって多関節アーム５１へ駆動力を伝達しているが、別の実施形態においては、多関節アーム５１の上側及び下側表面上に一定の間隔で第１凹凸部を形成し、一方駆動ベルトの外周面上にも対応する間隔で第２凹凸部を形成し、これらの第１及び第２凹凸部が互いに噛み合うことによって駆動ベルト１０から多関節アーム５１へ駆動力を伝達する構成とすることも可能である。例えば、多関節アーム５１において所定の間隔で凹部を形成し、一方駆動ベルト１０の外周面上に対応する間隔で突起を形成することにより、駆動ベルト１０の突起が多関節アーム５１の凹部内に挿入されることにより駆動ベルト１０から多関節アーム５１へ繰り出し又は繰り戻し方向への駆動力を伝達することが可能である。
【００１９】
更に、図５においては、駆動ベルト１０を使用しているが、駆動ベルトを使用せずにローラのみを使用する構成とすることも可能である。その場合には、各ローラが多関節アーム５１と摩擦又は機械的結合を介して接触し多関節アーム５１へ駆動力を伝達すると共に多関節アーム５１を所定の繰り出し形状に設定する。更に別の実施形態においては、駆動ベルト１０の代わりに無端状の駆動チェーンを使用することも可能である。更に、図５においては、上側駆動列２−１のみに駆動ローラ９が設けられているが、駆動ローラ９は上側駆動列２０−１及び下側駆動列２−２のいずれか一方又は両方に設けることも可能である。図５には示していないが、駆動ローラ９は適宜の個所に設けたモータと動作連結させて駆動ローラ９をモータ駆動することが可能である。更に、別の実施形態においては、手動作により回転可能なハンドルを駆動ローラ９に設けて手作業によって駆動ローラ９を回転させる構成とすることも可能である。
【００２０】
上側駆動列２−１と下側駆動列２−２とは、それらが多関節アーム５１と摩擦又は機械的に接触して繰り出し方向又は繰り戻し方向に駆動力を伝達させ多関節アーム５１を繰り出し又は繰り戻し方向に移動させる機能を有すると共に、多関節アーム５１が上側駆動列２−１と下側駆動列２−２との間の駆動経路を介して繰り出し方向に移動される場合には、直線形状などの所定の繰り出し形状に設定されることが重要である。即ち、後に詳述するように、多関節アーム５１は、それが所定の繰り出し形状に設定されると、関節１１ａがロック状態即ち固定状態とされ、多関節アーム５１は屈曲不可能な状態に固定される。一方、図５に示した例においては、多関節アーム５１を繰り戻す場合においては、上側駆動列２−１の左側端部においては上側に湾曲した形状とされており、巻取りリール１３の巻取り力によって多関節アーム５１はこの湾曲した形状に沿って移動されることとなり、その場合に多関節アーム５１の関節１１ａはロック状態が解除されて自由状態となり屈曲可能な状態とされる。従って、繰り戻された多関節アーム５１は折り曲げ自在となり巻取りリール１３上に巻き取ることが可能となる。
【００２１】
図５の例においては、上側駆動列２−１の一部に湾曲部を形成して多関節アーム５１がその湾曲部にそって走行する場合に多関節アーム５１の関節１１ａのロック状態を解除する構成としているが、別の実施形態においては、このような湾曲部を設けない構成とすることも可能である。即ち、多関節アーム５１が巻取りリール１３の巻取り力を受けると、多関節アーム５１は上側駆動列２−１の左側端部において上方への折り曲げ力が付与されるので、その際に多関節アーム５１の関節１１ａはロック状態が解除されるからである。更に、別の実施形態においては、多関節アーム５１が上側及び下側駆動列２−１，２−２を介して繰り戻された後に自重によって下方へ移動されて例えば蛇行形状に収納される構成とすることが可能であり、その場合には、多関節アーム５１は下側駆動列２−２の左側端部を通過する際に自重により下方へ方向転換されるので、その際に関節１１ａのロック状態が解除される。
【００２２】
更に、図５に示した実施例においては、レバー２ｃに回転自在に第１ガイドローラ２３が設けられており、メイン支持体１上には第２ガイドローラ２４が回転自在に設けられている。これらの第１及び第２ガイドローラ２３，２４は巻取りリール１３と繰り出し／繰り戻し制御部２との間において多関節アーム５１の動きをスムーズにさせるために配置されており、例えば、何らかの原因によって巻取りりール１３と繰り出し／繰り戻し制御部２との間において多関節アーム５１に弛みが発生したり不所望の形態で屈曲状態となることを防止している。更に、図５に示した実施例においては、レバー２ｃの下側には下部回転軸３を通過する垂直線に対して左右対称的である円弧状のガイドレール１８ａが固着されており、メイン支持体１上に回転自在に設けられている第３ガイドローラ１８ｂ上に転動接触している。この様な構成とすることによって、長尺条のレバー２ｃが下部回転軸３のみの１点においてのみ回転自在に支持される場合と比較して、ガイドレール１８ａと第３ガイドローラ１８ｂとによって３点支持されることとなり支持力が多数点によって分担されるのでレバー２ｃの回転運動をより滑らかなものとすることが可能となる。更に、図５に示した実施例においては、シリンダ装置６のほぼ反対側において円板８の下側表面上にはカウンタウエイト１５が固着されている。このカウンタウエイト１５は、多関節アーム５１が最大長繰り出された場合に、下部回転軸３を中心軸としてメイン支持体１に作用するモーメントに対向するモーメントをメイン支持体１に作用させて本カメラクレーン本体を安定化させる重量を有するように設定される。図５の実施例においては、カウンタウエイト１５は円板８の下側表面上に固着されているが、多関節アーム５１の繰り出し長さに対応してメイン支持体１に作用するモーメントに対応して該モーメントを打ち消すようにカウンタウエイト１５がメイン支持体１にモーメントを作用させる構成とすることが望ましい。従って、別の実施形態においては、多関節アーム５１の繰り出し長さに対応してカウンタウエイト１５の重量が増加するような構成とするか、又はカウンタウエイト１５の円板８上の半径方向位置を外側へ向かって移動させる構成とすることが望ましい。
【００２３】
次に、主に図６を参照して、本発明カメラクレーン１００に使用可能な多関節アーム５１の１実施例の詳細な構成について説明する。多関節アーム５１は複数個のアームブロック１１を互いに連結させて構成されており、アームブロック１１の１実施例を図６（Ａ）乃至（Ｅ）に示してある。アームブロック１１は、ほぼ横倒しにした円柱形状の本体前部３０と、該本体前部３０と一体的に形成されており且つほぼ横倒しした円柱形状の切り欠き部を有する本体後部３１とを有しており、これら本体前部３０と本体後部３１とが一体としてアームブロック１１を構成している。本体前部３０は大略円柱形状をしており、その前部外周面上に沿って所定の長さにわたり所定の幅Ｗを有する第１係止部２９が形成されている。第１係止部２９は所定の厚さで本体前部３０の外周面上に沿って設けられると共に、その各側壁は半径方向外側にいくに従って逆ピラミッド状に傾斜した傾斜面２９ａによって画定されている。更に、本体前部３０の円柱形状の中心軸に沿って係止ピン３２が固定されている。図示例においては、係止ピン３２が本体前部３０の両側面から夫々外部へ突出した部分は本体前部３０から離れるに従い直径が増加する形状を有している。更に、本体前部３０の下側面近傍には所定の長さにわたって水平方向に延在する前部キー溝２９ｂが形成されている。
【００２４】
一方、アームブロック１１の本体後部３１は、その後端部側において両側面から後方へ突出する一対の円板状の突起部３１ｂ，３１ｂが形成されており、該一対の突起部３１ｂ，３１ｂの間の本体後部３１の後端部は、本体前部３０の円柱形状に対応する円弧形状とされている。そして、本体後部３１の円弧形状後端部には幅Ｗ’を有する楔形状の第２係止部３１ａが形成されており、第２係止部３１ａは第１係止部２９を挿入可能な形状及び寸法に設定されている。即ち、第２係止部３１ａの幅Ｗ’は第１係止部２９の幅Ｗとほぼ同一であるがそれよりも多少小さく設定されている。円板状の突起部３１ｂの中心位置にはピン孔３３が形成されており、このピン孔３３は別のアームブロック１１の係止ピン３２を受納することが可能な形状及び寸法に設定されている。即ち、本実施例においては、ピン孔３３は外側にいくに従って直径が太くなっており、従って別のアームブロック１１の係止ピン３２をこのピン孔３３内に挿入させた場合に隣接するアームブロック１１同士が横方向に位置ずれすることを防止している。更に、本体後部３１の底部表面近くには後部キー溝３１ｃが水平方向に所定の長さにわたって設けられており、後部キー溝３１ｃ内には下部突起２８ａを具備するキー２８が摺動自在に収納されている。更に、本体前部３０及び本体後部３１のほぼ中央を貫通して貫通孔３４が形成されている。
【００２５】
次に、上述したアームブロック１１を複数個連結して多関節アーム５１を形成する構成について説明する。第１アームブロック１１の本体前部３０を別の第２アームブロック１１の本体後部内に位置させ、その場合に第１アームブロック１１の本体前部３０の係止ピン３２を第２アームブロック１１の本体後部３１のピン孔３３内に挿入させることによって第１及び第２アームブロック１１を連結状態とする。この様に複数個のアームブロック１１を連結させることにより多関節アーム５１が形成される。
【００２６】
この様にして構成される多関節アーム５１が繰り出し／繰り戻し制御部２を介して繰り出される場合には、隣接する一対の第１及び第２アームブロック１１は繰り出し／繰り戻し制御部２の経路を介して繰り出される場合に相互に直線状態に配置され、その場合に先行する第１アームブロック１１の本体後部３１の第２係止部３１ａ内に後続の第２アームブロック１１の本体前部３０の第１係止部２９が挿入されることとなる。そして、更に、多関節アーム５１が繰り出し／繰り戻し制御部２を介して繰り出されると、第１アームブロック１１のキー２８の下部突起２８ａがレバー２ｃに固着されている制御突起２７と係合し、キー２８は後部キー溝３１ｃから外部へ押出され、後続の第２アームブロック１１の本体前部３０の前部キー溝２９ｂ内に挿入される。従って、第１及び第２アームブロック１１はロック状態、即ち固定状態とされる。この場合に、キー２８は前部キー溝２９ｂ内に摩擦接触して保持される構成とすることが可能であり、一方前部キー溝２９ｂ内に板バネを設けておき、挿入されたキー２８を弾圧保持する構成とすることも可能である。即ち、キー２８が前部キー溝２９ｂ内に収納された場合にキー２８が不本意に抜け出ることを防止するための手段を設けることが望ましい。
【００２７】
一方、繰り出し状態にある多関節アーム５１を繰り出し／繰り戻し制御部２によって繰り戻す場合には、キー２８の下部突起２８ａが制御突起２７と係合して暫時移動が阻止され，従って後続の第２アームブロック１１の本体前部３０の前部キー溝２９ｂ内に挿入されていたキー２８は該前部キー溝２９ｂから次第に抜け出され、最終的に後部キー溝３１ｃ内に収納されることとなる。これにより、第１及び第２アームブロック１１はキー２８によるロック状態（固定状態）から解放されてアンロック状態とされる。更に、巻取りリール１３の巻取り力によって多関節アーム５１は繰り出し／繰り戻し制御部２の端部において上方へ折り曲げられると、後続の第２アームブロック１１の第１係止部２９が先行する第１アームブロック１１の第２係止部３１ａとの係合状態から離脱され、第１及び第２アームブロック１１は互いに固定状態から解放されて自由状態となる。
【００２８】
更に、アームブロック１１はその中心を貫通して貫通孔３４が形成されているので、多関節アーム５１として形成した場合に、それを貫通して貫通孔が形成されるので、その中をリモコン操作信号を伝達させるためのケーブルや、カメラケーブル等を収納させることが可能である。
【００２９】
次に、図７は多関節アーム５１の先端アームブロック３５に設けられており被移動体としてのカメラ本体４０及びリモコン雲台５０を取付けている被移動体取付け部３６の１実施例の詳細な構成を示している。図７に示した実施例においては、カメラ本体４０は公知のリモコン雲台５０に取付けられており、リモコン雲台５０は被移動体取付け部３６によって先端アームブロック３５に取付けられている。被移動体取付け部３６には、回動軸４２を水平状態に且つ回転可能に保持するブラケット４１が固着されている。回動軸４２と一体的に主支持バー４９が下方へ延在しておりその先端においてリモコン雲台５０と連結されている。回動軸４２と一体的に一対の第１及び第２補助支持バー４３，４６が設けられており、夫々の先端部において回転可能に第１及び第２ギヤ４４，４７を保持している。先端アームブロック３５には円弧状の第１及び第２ギヤレール４５，４８が固着されており、第１及び第２ギヤ４４，４７が夫々の第１及び第２ギヤレール４５，４８と噛み合っている。この様な構成によれば、先端アームブロック３５の姿勢に拘らずに、リモコン雲台５０、従ってカメラ本体４０は常に自重によって水平状態に維持されることとなる。尚、第１及び第２ギヤ４４，４７とギヤレール４５，４８との噛み合いは多関節アーム５１が移動される場合にリモコン雲台５０に作用する慣性を吸収するためのものであって、それによりリモコン雲台５０が振り子運動することを防止するためのものである。従って、別の実施形態としては、ギヤ及びギヤレールの代わりに、ローラと円弧レールとの間の転動摩擦を利用する構成とすることも可能である。尚、被移動体取付け部３６としては従来公知のジャイロ機構を使用することも可能である。
【００３０】
次に、図８は本発明の別の実施例に基づいて構成されたカメラクレーン２００を示している。尚、前述した実施例における構成要素に対応する構成要素には対応する参照番号を付してある。このカメラクレーン２００も多関節アーム５１’を有しており、それは回転軸１９回りに回転可能に支持されている巻取りリール１３上に巻取られて収納されており、繰り出し／繰り戻し制御部２’によって繰り出されると直線状態に固定（ロック）された状態となる。即ち、多関節アーム５１’は、複数個のアームブロック１１’を有しており、これらのアームブロック１１’は繰り出し／繰り戻し制御部２’によって繰り出されると隣接する一対のアームブロック１１’間においてロック状態、即ち固定状態とされ直線状に維持される。一方、繰り出し／繰り戻し制御部２’によって繰り戻されると、隣接する一対のアームブロック１１’間におけるロック状態が解除されてアンロック状態、即ち自由状態となり、多関節アーム５１’は折り曲げ自由な状態となる。従って、この状態において多関節アーム５１’を巻取りリール１３上に巻き取って収納することが可能である。この実施例においては、多関節アーム５１’の先端アームブロック３６上に直接カメラ本体４０が取付けられている。尚、カメラ本体４０は、リモコン雲台、ジャイロ機構等を介して先端アームブロック３６に取付けることも可能である。
【００３１】
巻取りリール１３及び繰り出し／繰り戻し制御部２’は支持体１’上に支持されており、支持体１’は垂直軸周りに回転可能に基台５８上に取り付けられている。基台５８は台車１７上に固定されており、台車１７は車輪２５によって表面上を走行させることが可能である。更に、本実施例においては、台車１７上にリモコン及びサーボ制御部５２が設けられており、操作者がこの制御部５２上の操作盤及び／又はハンドル等を操作することによって、多関節アーム５１’の繰り出し状態、上下位置、左右位置等を制御すると共に、カメラ本体４０の撮影動作を制御することが可能である。尚、制御部４とカメラ本体４０との間に延在するケーブル類は多関節アーム５１’内を貫通する前述した貫通孔内に収納させることが可能である。尚、図９の実施例においては、上部回転軸１９は摺動体５９ａの上に取り付けられており、摺動体５９ａはメイン支持体１’の頂部に固定されているガイドプレート５９ｂ上を図中において左右方向に摺動可能に設けられている。従って、多関節アーム５１’が繰り出されるに従って、摺動体５９ａを反対方向に摺動させることにより、巻取りリール１３をカウンタウエイトとして機能させることが可能である。
【００３２】
図９は図８のカメラクレーン２００において使用することが可能な多関節アーム５１’の１実施例の詳細な構成を示している。即ち、多関節アーム５１’は複数個のアームブロック１１’を有しており、各アームブロック１１’は大略断面Ｕ字形状をしており、隣接する一対のアームブロック１１’間にはそれらを回動自在に連結する連結部５３が設けられている。更に、アームブロック１１’の先端部にはロック用突起５４が設けられると共にその後端部には挿入孔５５が形成されている。従って、多関節アーム５１’が繰り出されて直線状態とされると、アームブロック１１’のロック用突起５４が隣接するアームブロック１１’の挿入孔５５内に挿入されて隣接する一対のアームブロック１１’を互いにロック状態、即ち一体的に固定された状態とさせる。この場合に、例えば、挿入孔５５内にスプリング等の弾圧手段を設けておき、ロック用突起５４が挿入された場合に所定の保持力でそれを保持する構成とすることが望ましい。アームブロック１１’は大略断面Ｕ字形状であるから多関節アーム５１’の中心にそって貫通孔が形成され、その中にケーブル５７等を収納させることが可能である。
【００３３】
図１０及び図１１は図８に示したカメラクレーン２００に適用することが可能な別の実施例を示している。この実施例においては、複数個のアームブロック１１’を有する多関節アーム５１’は、繰り戻された状態においては巻取りリール１３’上に巻き取られた収納状態とされ、一方繰り出された状態においては隣接するアームブロック１１’がロック状態とされて直線状の形態に固定される。多関節アーム５１’の先端アームブロック３６にはカメラなどの被移動体を取付けることが可能である。巻取りリール１３’は回転軸１３’周りに回転可能に巻取りドラム１３ａ’が設けられており、多関節アーム５１’の基端部におけるアームブロック１１’は連結部２１’を介して巻取りドラム１３ａ’に結合されている。
【００３４】
多関節アーム５１’の繰り出し状態を制御する繰り出し／繰り戻し制御部２’が設けられており、繰り出し／繰り戻し制御部２’は回動軸３’周りに回転可能に支持されている。本実施例においては、繰り出し／繰り戻し制御部２’は複数個のローラ６２を有しており、これらのローラ６２は上側駆動列及び下側駆動列を構成するように配列されており、上側及び下側駆動列の間に駆動経路を画定しており、その駆動経路内を多関節アーム５１’が進行する。即ち、該駆動経路内において、多関節アーム５１’はこれらのローラ６２と摩擦接触されており、少なくとも１個のローラ６２がモータ又は手動により駆動回転されて多関節アーム５１’を繰り出し方向又は繰り戻し方向へ前進させる。更に、繰り出し／繰り戻し制御部２’はシリンダロッド７’が連結されており、従ってシリンダロッド７’を上下動作させることによって多関節アーム５１’の繰り出し方向を上下方向に制御することが可能である。
【００３５】
更に、図１１はカメラクレーン２００の下部構造を被覆するほぼ円筒形状の下部カバー５８を示している。図１２は、更に、ほぼドーム形状の上部カバー５９を装着した収納状態を示している。この様に、本カメラクレーン２００は、その収納状態においては、特に長さが長い部分が存在していないので搬送時における困難性はない。
【００３６】
以上本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明は上述した特定の実施例にのみ制限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種々の変形が可能であることは勿論である。例えば、上述した実施例においては、特に被移動体としてカメラを使用したカメラクレーンについて詳細に説明したが、本発明は被移動体としてカメラのみに制限されるべきものではなく、照明器具等その他の空間内の所望の位置へ移動させる物体について適用することが可能なものである。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、全体的に小型の寸法とすることが可能なクレーンが提供される。本発明によれば、空間内の所望の位置へ迅速に且つ高い自由度でカメラ等の被移動体を位置させることが可能なクレーンが提供される。本発明によれば、使用現場における組立て作業を最小としたクレーンが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の１実施例に基づくカメラクレーン１００のスタジオにおける使用状態を示した概略図。
【図２】  本発明の１実施例に基づくカメラクレーン１００の全体的な構成を示した概略斜視図。
【図３】  図２に示したカメラクレーン１００の概略正面図。
【図４】  図２に示したカメラクレーン１００の概略平面図。
【図５】  図２に示したカメラクレーン１００の内部構造を示した概略部分断面図。
【図６】  （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はカメラクレーン１００に使用することが可能なアームブロック１１の詳細な構成を示した、夫々、概略左側面図、概略正面図、概略右側面図、Ｉ−Ｉ線でとった概略断面図、概略斜視図である。
【図７】  多関節アームの先端アームブロック３５と、カメラ本体４０を装着したリモコン雲台５０との間の被移動体取付け部３６の１実施例を示した概略図。
【図８】  本発明の別の実施例に基づいて構成されたカメラクレーン２００を示した概略図。
【図９】  （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はカメラクレーン２００に使用することが可能な１実施例としてのアームブロック１１’を示した、夫々、概略左側面図、概略正面図、概略平面図である。
【図１０】  本発明のカメラクレーン２００に適用することが可能な実施例を示した概略断面図。
【図１１】  図１０の構成及び下部カバー５８を装着した状態を示した概略正面図。
【図１２】  図１１の構成に上部カバー５９を装着した状態を示した概略正面図。
【符号の説明】
１００，２００：カメラクレーン
１：メイン支持体
２：繰り出し／繰り戻し制御部
３：下部回転軸
６：シリンダ装置
７：ロッド
８：円板
１１：アームブロック
１３：巻取りリール
１４：サブ支持体
１７：台車
３５：先端アームブロック
３６：被移動体取付け部
４０：カメラ
５１：多関節アーム
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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