三脚架头
阅读：417发布：2020-05-12
专利汇可以提供三脚架头专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种三 脚架 头，尤其涉及一种适用于 支撑 电影和 电视摄像机 的三脚架头。特别地，本发明涉及一种阻尼装置，特别是一种液压阻尼装置，该阻尼装置是用于对该三脚架头的第一本体相对于该三脚架头的第二本体的旋转运动施加阻尼 力 的。该阻尼装置包括第一阻尼元件和第二阻尼元件。第一阻尼元件固定于第一本体上，而第二阻尼元件包括至少两个独立的单元，各个单元可分别固定在第二本体上，以便启动阻尼装置并设置不同的阻尼力。本发明的三脚架头只需使用很少的材料即可生产而成，而且其安装简单，只需很小的装配空间，并且其阻尼力是可调的。，下面是三脚架头专利的具体信息内容。
1.一种三脚架头，用于支撑电影或电视摄像机，包括
第一本体(20)和第二本体(10)，其中第一本体(20)能够绕至少一个枢轴(21)相对于第二本体(10)旋转，和
阻尼装置(30)，用于对第一本体(20)相对于第二本体(10)的旋转运动施加阻尼，其包括
固定到第一本体(20)上的第一阻尼元件(31)，和
第二阻尼元件(32)，
其中，每个阻尼元件(31，32)具有多个同心设置的环形的筋(34，40)，一个阻尼元件上的筋(34，40)与另一个阻尼元件上的筋(34，40)之间形成的空腔(35，41)相啮合，在阻尼元件的筋(34，40)之间填充有阻尼介质，
其特征在于
第二阻尼元件(32)由至少两个独立的单元(37，38)组成，单元(37，38)能够分别独立地固定到第二本体(10)上。
2.根据权利要求1所述的三脚架头，其特征在于：所述第二阻尼元件(32)的每个单元(37，38)具有至少一个凹槽(51)，通过插入所述凹槽(51)中的连接元件(52)将所述单元(37，38)分别固定到第二本体(10)上。
3.根据权利要求2所述的三脚架头，其特征在于：所述连接元件(52)能够沿轴向插入所述凹槽中。
4.根据权利要求2或3所述的三脚架头，其特征在于：所述连接元件(52)与所述凹槽(51)啮合或分开时具有预张力。
5.根据权利要求4所述的三脚架头，其特征在于：所述连接元件(52)是与叶片弹簧(53)一体的部分。
6.根据权利要求5所述的三脚架头，其特征在于：所述连接元件(52)由从所述叶片弹簧(53)所在的平面突出来的扁平的翼片(55)构成。
7.根据权利要求2至6任一所述的三脚架头，其特征在于：每个连接元件(52)由两个翼片(55)构成，所述两个翼片(55)间隔布置在所述第二阻尼元件(32)的单元(37，38)的圆周方向上，并且向相反的方向倾斜。
8.根据前述任一权利要求所述的三脚架头，其特征在于：包括手控装置(60)，用于将两个独立的单元(37，38)选择性地固定到所述第二本体(10)上。
9.根据前述任一权利要求所述的三脚架头，其特征在于：所述第一阻尼元件(31)和/或所述第二阻尼元件(32)的单元(37，38)各自是一体形成的。
10.根据前述任一权利要求所述的三脚架头，其特征在于：所述第二阻尼元件(32)的单元(37，38)由同心的圆环构成，每个同心的圆环具有底盘(39)，从底盘(39)上延伸出同心的筋(40)，其中一个圆环(37)的底盘(39)在另一个圆环(38)的底盘(39)上延伸。
三脚架头
技术领域
[0001] 本发明涉及一种三脚架头，又称为云台，尤其涉及一种适用于支撑电影和电视摄像机的三脚架头。特别地，本发明涉及一种阻尼装置，特别是一种液压阻尼装置，该阻尼装置是用于对该三脚架头的第一本体相对于该三脚架头的第二本体的旋转运动施加阻尼力的。
背景技术
[0002] DE 2657692A1公开了这样一种液压阻尼装置，该阻尼装置包括多个阻尼组件，每个阻尼组件包括第一阻尼元件和第二阻尼元件。所述阻尼元件是由一些交替排列并连接在一起的环形盘和间隔盘构成的。第一阻尼元件的环形盘以梳子状啮合入第二阻尼元件的环形盘之间。在各个环形盘之间填充有阻尼介质，如硅油。为了调节阻尼力，可以通过手控装置对这些阻尼组件进行单独切换。然而，这种设计有一个突出的缺点，即每个阻尼组件需要花费大量的材料，而且它们的装配复杂，这就导致了高生产成本。另一个缺点是各个阻尼组件通过齿接的方式固定，其中，通过手控装置启动的齿与对应的阻尼组件上的齿进行啮合。为了实现无间隙阻尼，就要求生产出来的所有阻尼组件具有小公差，这同样导致了高生产成本。
[0003] 另外，为了实现可调的阻尼力，需要在轴向上连续设置很多个阻尼组件，这就需要很大的轴向装配空间。
[0005] 根据WO 95/10728A1可知用于调节DE 3833944A1所述的阻尼装置的阻尼力的一种方式。其中，第一阻尼元件和第二阻尼元件在轴向上彼此相对移动，从而设置所需的阻尼力。同心设置的环形筋呈梳子状相互插入或远离对方，当这些筋相互远离时，阻尼力下降，当这些筋相互插入时，阻尼力升高。但是，该方式的结构比较复杂，而且由于阻尼元件的移动，其在轴向上也需要很大的装配空间。另外，由于阻尼介质具有不同的蠕变行为，在阻尼元件彼此相对移动时存在一个风险，即无法重复维持阻尼力的设置，比如在经过一些旋转运动后会存在这个风险。另一个缺点是，这些阻尼元件不能相互完全分开，因此不可能设置零阻尼力。
发明内容
[0006] 鉴于上述现有技术，本发明的目的是设计一个具有液压阻尼装置的三脚架头，其可使用很少的材料生产而成，同时安装简单，且只需很小的装配空间，并且阻尼力是可调的。
[0008] 本发明的基本原理是，呈梳子状相互交错的阻尼元件中有(只有)一个是由多个单元构成的，这些单元在径向上彼此相邻布置。由于这些单元可以分别固定，因此阻尼力是可调的。而且，由于这些单元是在径向上彼此相邻布置的，所以在轴向上几乎不需要额外的空间。此外，一个阻尼元件的各个单元均与同一个相对的阻尼元件啮合，因此只需要一个部分(总共是三个部分)。
[0009] 相应地，本发明的三脚架头包括第一本体和第二本体，其中，第一本体能够绕至少一个轴相对于第二本体旋转。该三脚架头通常允许安装其上的电影和电视摄像机绕至少两个轴进行旋转，即水平轴和垂直轴。该三脚架头通常包括用于固定在三角架上的基体、中间体和用于固定电影和电视摄像机的支架。所述中间体可绕垂直轴相对于基体旋转，所述支架可绕水平轴相对于中间体旋转。本发明的阻尼装置可用于为围绕水平轴和/或垂直轴的旋转运动提供阻尼。因此该阻尼装置能阻尼中间体相对于基体的旋转运动或支架相对于中间体的旋转运动。本发明的阻尼装置用于阻尼旋转运动，从而实现平稳地操纵和控制摄像机。该阻尼装置包括第一阻尼元件和第二阻尼元件。第一阻尼元件固定于第一本体上，而第二阻尼元件，如后面所解释的，可以选择性地固定在第二本体上，以便启动阻尼装置并设置阻尼力。两个阻尼元件每个均设有若干个与枢轴同轴线设置的环形筋，一个阻尼元件上的筋啮合在另一个阻尼元件的筋之间形成的空腔中。阻尼元件的筋之间填充有阻尼介质或流体，如硅油或油脂之类的阻尼液。按照本发明，第二阻尼元件包括至少两个没有连接在一起的独立的单元。这两个单元每个均有若干同心设置的环形筋，这些环形筋啮合在第一阻尼元件上的筋之间形成的空腔中。第二阻尼元件的这些至少两个单元可以分别独立地固定到第二本体上，以便由此设置阻尼力。如此，以两个单元为例，可以得到四个阻尼阶段。如果第二阻尼元件的两个单元均不固定到第二本体上，则没有阻尼发生(阶段0)。如果只有第一个单元固定到第二本体上，则得到第一个阻尼力(阶段1)，如果只有第二个单元固定到第二本体上，且两个单元所提供的阻尼力是不同的，则得到第三个阻尼力(阶段2)。如果最后两个单元都固定到第二本体上，则得到了最大的阻尼力(阶段3)。如果第二阻尼元件形成多于两个单元，则可以组合出更多的阻尼阶段。由于第二阻尼元件的两个独立的单元的筋啮合在同一个第一阻尼元件的筋之间的空腔中，并且这些单元是在径向上相邻设置或同心设置的，所以阻尼力变得可调了，同时也没有增加所需的轴向上的构造空间。此外，该阻尼装置主要包括三部分，因此其装配简单且只需少量的材料即可生产而成。
[0010] 优选地，该独立的两个单元是以如下方式固定的，即第二阻尼元件的每个独立的单元具有至少一个凹槽，每个凹槽中嵌入至少一个连接元件。有利的是，每个独立的单元均具有若干个凹槽，每个凹槽中可嵌入至少一个连接元件。因此，能保证从第二本体将高扭矩传输给各个单元。
[0011] 更优选地，连接元件可沿轴向嵌入凹槽中。由于同心设置的第二阻尼元件的两个独立的单元已经需要较多的径向构造空间，因此连接元件沿轴向嵌入凹槽的运动可以避免进一步增加径向构造空间。但是也可以想到的是，连接元件能够沿径向运动或嵌入各个凹槽中。这里，可以使用如DE 102007018029A1中公开的系统。
[0013] 按照该实施例，优选的是将连接元件与一个叶片弹簧设计成一体的。这样，可以通过同一个元件来实现连接元件的预张力或压力，而且该元件同时也构成了连接元件，优选地形成一个弯曲的冲压部分。因此，本实施例给出了一个零部件少、易生产的方案。叶片弹簧的作用是对连接元件施加沿凹槽方向的或相反方向的预张力。
[0014] 因此，连接元件优选的是从叶片弹簧的平面弯折到垂直方向。为了保证足够的扭矩传输，该连接元件优选的是由扁平的翼片构成，这样在连接元件和独立的单元的限定凹槽的壁之间就能有较大的接触面。
[0015] 此外，相关的现有技术中是使用齿来固定阻尼元件的，为了保证无间隙阻尼(见背景技术部分)，就需要在生产过程中保证小公差。鉴于此，为了更好地设计生产流程，有利的是由两块翼片构成连接元件，该两块翼片优选地间隔设置在第二阻尼元件的独立的单元的圆周上，且朝相反的方向倾斜，两块翼片优选地设计成具有与其倾斜方向相反的弹力。当嵌入凹槽中时，该实施例中的连接元件自身就能补偿装配和生产的公差，因此在装配和生产中，大公差是允许的。
[0016] 为了方便使用该三脚架头，本发明优选地提供手控装置，用户可通过操纵该手控装置将两个独立的单元选择性地固定到第二本体上。手控装置可以是如DE 2657692A1公开的旋钮或旋转环，手控装置与一个装有弹簧的压销配合，将连接元件压出或压入独立的单元的凹槽。同样，也可以使用DE 102007018029所公开的手控装置。
[0017] 为减少装配所需零部件的数量，特别优选的是第一阻尼元件和/或第二阻尼元件的所有单元均各自一体制造，尤其是在基本成型工艺中，特别是喷射铸造工艺。这就避免了为了装配而对实际的阻尼元件进行组装，而只需要将阻尼元件的相互位置摆好并固定到三脚架头上即可。
[0018] 为进一步完善，特别优选的是将第二阻尼元件的单元设计成同心的圆环，每个圆环有底盘，从该底盘上延伸出同心的筋。进一步为了方便安装，一个圆环的底盘的尺寸使其在装配时在另一个圆环的底盘上延伸，或者与另一个圆环的底盘重叠，或者突出于另一个圆环的底盘。这样，圆环的底盘的重叠部分就能保证装配方便，因为该重叠部分使得其与另一个圆环的底盘有了很宽的表面接触，优选的是，在径向上靠里的圆环的底盘突出于在径向上靠外的圆环的底盘。
附图说明
[0020] 图1给出了按照本发明一个实施例的三脚架头的基体的俯视图；
[0021] 图2给出了沿图1中A-A线通过压销的剖视图；
[0022] 图3给出了沿图1中B-B线通过叶片弹簧的固定部分的剖视图；
[0023] 图4给出了去除壳盖后的图1至3中的基体的立体图；和
[0024] 图5给出了图1至4中的阻尼装置的分解图。
具体实施方式
[0025] 图1给出了本发明的三脚架头的部分俯视图。图2和图3中所示的是基体10(第二本体)，轴20(第一本体)通过轴承11可旋转地安装在基体10内，并与图中未显示的三脚架头的中间体连接。轴20可以绕枢轴21相对于基体10旋转，基体10通常固定在一个三角架上。所示的实施例中的基体10包括两个半壳体12a、12b。
[0026] 为了能阻尼轴20相对于基体10的旋转运动，设置了一个阻尼装置30。该阻尼装置主要包括第一阻尼元件31和第二阻尼元件32。
[0027] 第一阻尼元件31具有与枢轴21同轴线的环形底盘33。从该底盘33上沿轴线(沿枢轴21的方向)延伸出若干同心排列的环形筋34。每两个相邻的环形筋34之间形成空腔35(见图5)。第一阻尼元件31可旋转地固定(附着)在轴20上，使其随轴20一起旋转。
此处，可使用一个与底盘33连接的环形金属盘36，可通过齿接旋转地固定连接在轴20上。
另外，也可以想到的是，将金属盘36通过其中心孔压在轴20上。优选地，金属盘36与第一阻尼元件31一起是在作为喷射铸造工艺一部分的基本成型方法中一次成型制造而成的。
此处，可使用一个与底盘33连接的环形金属盘36，可通过齿接旋转地固定连接在轴20上。
另外，也可以想到的是，将金属盘36通过其中心孔压在轴20上。优选地，金属盘36与第一阻尼元件31一起是在作为喷射铸造工艺一部分的基本成型方法中一次成型制造而成的。
[0028] 第二阻尼元件32由两个单元37和38制成。第二阻尼元件32的两个单元37、38相对于轴20是可旋转的。两个单元37和38，与第一阻尼元件31类似，分别是从底盘39发展而成的，该底盘39呈与枢轴21同轴的圆环状。从该底盘39上沿轴线方向(沿枢轴21的方向)延伸出若干与枢轴21同心排列的环形筋40。每个底盘上相邻的筋40之间形成与第一阻尼元件31(见图3)上类似的空腔41。与第一阻尼元件31类似，单元37和38都是采用基本成型工艺(特别是喷射铸造方法)生产得到的，喷射铸造，因此，它们是一体的。在安装状态下，如图2和3所示，第二阻尼元件32的两个单元37、38的同心的筋40啮合在第一阻尼元件31的筋34之间的空腔35中，而第一阻尼元件31的筋34啮合在第二阻尼元件32的两个单元37、38的筋40之间的空腔41中。换句话说，第一阻尼元件31和第二阻尼元件32上的筋40和34呈梳子状互相交错。
[0029] 在各个筋34和筋40之间填充有阻尼介质，比如硅油或硅脂。
[0030] 两个单元37、38可以彼此独立地固定到基体10上。为此设置一个固定机构50。从图4和图5可以很清楚地看出，两个单元37、38上都有若干个凹槽51。这些凹槽优选地沿单元37、38的圆周均布。另外，每个单元37、38上均装有叶片弹簧53。叶片弹簧53彼此平行设置，且通过螺纹连接件54将各自端部固定到基体10上。优选地，叶片弹簧53延长以使得它们各自的端部能够通过同一个螺纹连接件54来固定。
[0031] 叶片弹簧53优选地最好包括至少一个连接元件52(本实施例中是3个连接元件52)。在所示的实施例中，这些连接元件是从叶片弹簧53所在的平面弯折出来的扁平翼片
55。这里的每个连接元件52包括两个在单元37、38圆周上间隔的翼片55。这些翼片在相反的方向彼此倾斜远离，因此获得了与其倾斜方向相反的弹性。翼片55通过腹板56与叶片弹簧53连接在一起。在腹板56上设计有凹槽57，在凹槽51内设有突起58，该突起58可以嵌入凹槽57内。凹槽57的形状优选地是圆形的一部分，同样突起58的形状也优选地是圆形的一部分。带有连接元件52的叶片弹簧优选地是冲压弯曲件。
55。这里的每个连接元件52包括两个在单元37、38圆周上间隔的翼片55。这些翼片在相反的方向彼此倾斜远离，因此获得了与其倾斜方向相反的弹性。翼片55通过腹板56与叶片弹簧53连接在一起。在腹板56上设计有凹槽57，在凹槽51内设有突起58，该突起58可以嵌入凹槽57内。凹槽57的形状优选地是圆形的一部分，同样突起58的形状也优选地是圆形的一部分。带有连接元件52的叶片弹簧优选地是冲压弯曲件。
[0032] 叶片弹簧53被计成(只)沿轴向(沿枢轴21的方向)具有回弹力或弹力。为了能将叶片弹簧53从固定各个单元37或38的位置移动到释放各个单元37、38的位置，反之亦然，设置有一个或多个压销59，这些压销59位于基体10内，并可沿轴向移动。
[0033] 为了能移动压销59，设计有手控装置60，其可旋转地安装在基体10上。在所示的实施例中，该手控装置是一个旋转环，可以通过其上的手指凹槽61(见图4)手动转动。
[0034] 在手控装置60朝向基体10的那面上装有凸轮控制器62，该凸轮控制器62与压销59的一端相接触。特别地，通过弹簧63使压销59具有相对于手控装置60的凸轮62的预张力。从图4可以清楚看出，每个叶片弹簧53分配有两个压销59。压销59在其面对手控装置60的凸轮控制器62的那端上设有与叶片弹簧53相关的轴肩64，当各个压销59运动时，轴肩顶住(使接触)叶片弹簧53面对单元37、38的面，进而移动叶片弹簧53。
[0035] 从图2和3中可以清楚看出，单元37的底盘39的外部尺寸大于另一个单元38的底盘39的内径。这样，单元37的底盘39与单元38的底盘39部分重叠或者在后者上延伸。因此当筋40和筋34呈梳子状相互交错时，单元37的底盘39顶住单元38使其与第一阻尼元件31啮合。
[0036] 下面将对上述三脚架头的功能进行更详细的解释。
[0037] 如果轴20相对于基体10旋转，则第一阻尼元件31随轴20一起旋转。
[0038] 在图2和图3所显示的状态中，第二阻尼元件32的单元37、38均相对于基体10固定，因此第一阻尼元件31相对于第二阻尼元件32的单元37、38旋转，并通过阻尼介质以及筋40和34与空腔35和41的啮合，产生对相对于枢轴21的旋转运动的阻尼。
[0039] 由两个翼片55构成的连接元件52嵌入在单元37和38上的凹槽51内。特别是翼片55的在圆周方向上向外的面位于凹槽51的在圆周方向上向内的面上。在凹槽51内，凹槽57与突起58啮合。这样，叶片弹簧53与各个单元37、38存在连接。通过由螺栓54(螺纹连接件)固定在基体10或半壳体12a上的叶片弹簧53将扭矩从单元37、38传递到基体10的半壳体12a。
[0040] 为了能调节阻尼力，第二阻尼元件32的单元37、38可分别地固定到基体10上。如图4所示的例子，可以想象出只将单元37固定，而单元38是自由的并随第一阻尼元件31的旋转而旋转。为此，旋转手控装置60，凸轮控制器62推动分配给单元38的压销59产生远离凸轮控制器方向的平移运动。这里通过叶片弹簧53上的压销59的轴肩34，推动叶片弹簧53，其方向在图4中是向上的，而图2和图3中是向下的。分配给单元38的连接元件52由此从凹槽51中脱出，使得单元38可以相对于基体10旋转，并随第一阻尼元件31的旋转而旋转。当释放单元37时，同样需经过上述步骤。
[0041] 如果手控装置60移动到如图2和3所示的位置，在弹簧63的作用下压销59被推回来，进而叶片弹簧53在其自身弹力的作用下回弹到起始位置。此时连接元件52分别插入单元37、38上对应的凹槽51内，进而将单元37、38固定到基体10上。
[0042] 因此在所示的实施例中实现了四个阻尼阶段。第一阻尼阶段0，其中单元37、38是自由的(即未固定)，能够同第一阻尼元件31一同旋转。在该阶段中，没有阻尼发生。阻尼阶段1，其中单元37是固定的，而单元38是自由的。阻尼阶段2，其中第一个单元37是自由的，而第二个单元38是固定的。阻尼阶段3，其中单元37、38都是固定的。
[0043] 上面给出的实施例仅仅描述了第二阻尼元件32具有两个单元的情况。然而，可以想到的是，如果单元的数量多于两个，相应地就可以得到更多的阻尼阶段。
[0044] 此外，还描述了连接元件52在轴向上的预张力，即这些连接元件可以沿轴向推入或拉出。然而，也可以想到通过能够沿径向推入或拉出的连接元件或旋转运动的连接元件来实现锁定。同样，除开启动环，还可以采取别的启动形式来作为手控装置60，比如采用具有与之相同运动模式的旋钮。例如，可以使用DE 102007018029A1所公开的凸轮控制装置。因此很明显，在本发明公开了基本原理的基础上，很容易对所描述的实施例进行各种类型的衍生和改进。
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
头架热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈