专利名称：用于支承光学或视频摄影设备的球窝型头部的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于支承光学或视频摄影设备的球窝型头部。
背景技术：
在本实用新型的涉及的技术领域内，众所周知用于光学或视频摄影设备的 支承件一般往往固定在诸如三角架或单脚支架之类的架子上，并包括球窝型接 头，该接头使所述被支承设备能够相对于架子定向成操作者所要求的位置。但 是通常称为球窝型头部的这种支承件具有几个缺点，包括重量相对较重且总体 体积相对较大。此外，通常需要操作者使用两只手进行设备相对于架子的定向 和锁定操作第一只手与设备配合以将设备定向，且第二只手与锁定装置配合， 锁定装置与铰接接头的固定部分是一体的，通常是旋钮形式，用于将铰接接头 锁定在所要求的位置。
发明内容
本实用新型的根本宗旨是提供用于支承光学或视频摄影设备的球窝型头 部，且该头部的功能设计成可缓解以上参照所述现有技术揭示的限制。 本实用新型通过根据以下的球窝型头部来解决该问题。
一种用于光学或视频摄影设备的球窝型头部，包括球形部分，所述球形 部分上固定有用于所述光学或视频摄影设备的附连板，主体，所述主体中限定 有座，所述球形部分配合地容纳在所述座内以可调节地将所述附连板相对于所 述主体定向，锁定装置，所述锁定装置作用在所述球形部分和所述主体之间以 将所述球形部分相对于所述主体锁定在所要求位置，致动装置，所述致动装置 用于触发所述锁定装置，其特点在于，所述锁定装置设置在由所述球形部分和 所述座限定的体积内，且所述致动装置设置在所述球形部分上。
本实用新型解决了参考所述现有技术所提到的问题。
从通过参照附图的非限制性实例示出的本实用新型的较佳实施例的详细 说明中会更清楚本实用新型的特征和优点，附图中
-图1是根据本实用新型生产的球窝型头部的正视图，
-图2是沿图1的线II-II的纵向剖视图，
-图3是图2的剖视图的第一细节的放大图，
-图4是沿图1的线IV-IV的局部剖视图，
-图5是图1的球窝型头部的第二细节的纵向剖视图，
-图6是图1的球窝型头部的分解图。
具体实施方式
在附图中，标号1表示根据本实用新型生产的整个用于支承光学或视频摄 影设备。
球窝型头部1包括主体2，主体2上限定有基部3，所述基部3用于将头 部1支承在诸如三角架之类的常规架子本身上。为了该目的，在基部3上设有 螺纹孔4用于联接到具有标准附连件的柱状三角架上，并还设有适配器4a用 于尺寸减小的螺纹附连件。头部1还联接到没有柱状物的三角架上，例如直接 联接到用于腿部铰接的三角架上，且在该情况下，可使用孔4来安装附加钩。
主体2在内部限定有座5，该座5是大致球形轮廓，其中配合地容纳和保 持有球形部分6以限定球窝型接头，中心在A处。在球形部分6上，在相对于 主体2的相反侧，固定有用于将头部1固定到普通光学或视频摄影设备(附图 中未示出)部件上的附连板7。在附连板7上，可设有螺纹类型或不同类型(例 如快速联接附连件)的锚定装置7a。
主体2包括下部壳体2a和上部壳体2b，下部壳体2a和上部壳体2b在沿 着由座5限定的球形的大致赤道平面径向延伸的相应凸缘9处通过螺栓8彼此 联接。
在下部壳体2a内设有从基部3朝向球窝型接头的中心A竖起的突出部分 10，且在其顶点处设有锥形轮廓的座11，下文将解释其功能。上部壳体2b设有由基本上并行于基部3的边缘13界定的小孔，球形部分 6从该小孔冒出。
球形部分6包括球形帽14，该球形帽14与主体2接触，尤其是在与边缘 13相邻的球形区域Ba处，从球形帽14沿球形帽14的中心轴线朝向铰接接头 的中心A竖起有环管型结构15，且从环管状结构15的相反侧沿轴线X从球形 帽14竖起有杆16。
杆16还被空腔17轴向横贯，正好穿过并在球形帽14处、基本上在环管 状结构15的中心处开口。
在杆16的顶端通过螺栓18a固定有支承凸缘18，在支承凸缘18上又通 过螺栓19固定有附连板7。
如从前述说明书、以及此外从附图中显而易见的那样，球形部分6相对于 主体2的定向由杆16与边缘13的过盈配合界定。
边缘13与杆16位于同一侧，使得球形部分6可相对于主体2移动通过小 于180°的立体角。
为了简化球形部分6的生产工艺，使球形部分6和主体2之间的球形接触 区域13a具有锥形轮廓是有利的，使得接触区域基本上被限定成圆周。
球窝型头部1还包括锁定装置，总体由标号20表示，作用在主体2和球 形部分6之间，且该锁定装置可由操作者选择地致动以将球形部分6锁定在相 对于主体2的所要求位置。
根据本实用新型的第一方面，锁定装置20布置在由球形部分6和座5限 定的空间内。
更详细地说，锁定装置20包括柱塞件21和定位构件22，柱塞件21滑动 配合地容纳在环管状构造15内，且定位构件22连接到柱塞件21毗邻抵靠的 主体2。
定位器构件22较佳地具有与球形柱塞件21接触的表面，且更佳地，定位 器构件22包括容纳在座11内的球23，座11设置在突出部分10上。球23的 直径相对于座5限定的球的直径明显减小并选择成使其中心与铰接接头的中心 A重合。
作为所述较佳形式的替代形式，定位器构件22可由在其顶部具有球形轮廓的附属件形成，该附属件设置在突出部分10的顶部，且还可在该界线处縮 小以形成突出部分10的尖端。
柱塞件21包括与环管状构造15接触的第一部分24、与球23接触的第二 部分25以及设置在柱塞件21的两部分24、 25之间的弹性装置26 (例如贝勒 维尔(Belleville)垫圈)，以迫使两者彼此远离。
第二部分25容纳在设置于第一部分24上的座内并在凹槽27处毗邻抵靠 球23，凹槽27具有大致锥形轮廓并本身设置在第二部分上。
第一部分24面向环管状结构15的底部，在该底部设有凸边缘28，该凸 边缘28相对于球形帽14稍微突出，用于当柱塞件21朝向球形帽14移动时定 位柱塞件21。
头部1还包括致动装置30，该致动装置30可由操作者直接致动以触发锁 定装置20。
根据本实用新型的另一方面，致动装置30设置在球形部分6上，从而使 柱塞件21在环管状结构15内沿远离球形帽14的方向移动以迫使球形部分以 锁定的方式抵靠主体2的上部壳体2b的球形区域13a。
致动装置30包括沿轴线X滑动配合地容纳在空腔17内的销31 ，销31与 控制环螺母32机械连接，控制环螺母32设置在插入附连板7后面附连板和支 承凸缘18之间的位置。
控制环螺母32可围绕轴线X旋转，且通过齿轮装置33，将其旋转运动转 换成销31沿空腔17的线性运动。
详细地说，齿轮装置33包括具有内部齿的齿冠34，齿冠34—体地设置 在控制环螺母32上，齿冠34与一对中间齿轮35啮合，固定轴线与轴线X平 行，中间齿轮35各与可围绕轴线X旋转的小齿轮36啮合。在其较佳实施例中， 使小齿轮36设置成与螺纹通孔36a同轴，其中销31的头部31a通过螺栓配合 在螺纹通孔36a中。
该特征与销和空腔17之间的抗转动装置的设置相结合，由于小齿轮36 的旋转实现销31沿空腔17的轴向移动。上述抗转动装置包括销上六角形截面 的扩大部分31b，该部分31b配合在空腔17内设置的类似截面的相应部分17a 内。有利的是，齿轮装置33是旋转倍增器，较佳地具有4至5之间的倍率。 除了上述较佳实施例外，还可使小齿轮36与销31成为一体，并通过销
31和空腔17的内壁之间的螺栓连接来实现销的轴向移动。 较佳地通过流力机械来进行销31到柱塞21的运动传递。 为了该目的，在销31面向柱塞件21的端部上安装有垫圈37，且柱塞件
21设有设置在柱塞件和环管状结构15之间的密封环38。这样限定了液压密封
的腔39，该腔39在顶部由销31关闭且在底部由柱塞件21关闭，且其中设置
有诸如油之类的不可压縮流体。
柱塞件21和销31压在腔39上的表面之间的比率在10至20之间，例如
15。这样足以对销31施加减小的力以实现柱塞件21施加在球23上的高推力。 在柱塞件21上还设有螺纹孔41，该螺纹孔41在腔39内开口，且设有垫
圈43的塞件42 (平头螺栓的形式)拧入该腔39内。这样，除了能够通达腔
39，还能够通过螺纹连接移动塞件42离开或朝向球形帽14而调节腔内伸的内
部压力。
为了保持小齿轮36与中间齿轮35共面的状态，有效地与油施加在销31 上的压力相抵消，在小齿轮36和附连板7之间插入滚柱轴承44。
可以与较佳的且作为实例给出的方式不同的方式来制造致动装置30整 体。例如，销可直接通过杠杆机构或具有水平主线的轮移动，该轮啮合在设置 于销31上的齿条。
此外，销31可直接连接到柱塞件21上。
球窝型头部1还包括用于限制控制环螺母32的行程的装置，包括设置成 与环螺母32同轴线的调节环50，该调节环50在环螺母32和支承凸缘18之间。 调节环50设有一个或多个沟槽51，沿着环本身的周界的弧延伸有限的角度， 并与设置在控制环螺母32上的一个或多个齿(附图中不可见)配合。
可通过与环50 —体并可配合在多个凹槽54之一中的棘爪53来选择地调 节环50相对于球形部分6的位置，多个凹槽54沿支承凸缘18的周界设置成 周节间隔开。
棘爪53通过按钮55的作用与凹槽54脱开，按钮55可克服弹簧56的作 用而径向移动。具有完全松开锁定装置的球窝型头部1具有图2所示的构造，柱塞件21
搁置在球形帽14后面的凸边缘28上。
应当注意，凸边缘28的存在防止柱塞件完全承载在环管状结构15的底部， 这会引起液压传动系统中销31和柱塞件21之间表面的有利比率的丢失。
在该初始结构中，通过弹性装置26的作用来确保球窝型接头的最小摩擦 水平，该弹性装置通过移动柱塞件21的两部分24和25彼此离开而将球形帽 14推抵主体2的上部壳体2b。
此外，最小摩擦水平的程度是可调节的，通常在头部的装配和测试阶段借 助于塞件42的移动来进行，该调节通过增加或减少腔39的可用体积使腔本身 内压力的最小值能够相应变化。
还可使操作者能够通过在调节环50上施加动作来进一步调节球窝接头的 最小摩擦程度，该调节环50通过限制控制环螺母32的旋转行程可使柱塞件21 不毗邻在凸边缘28上，因此在腔39内留下剩余压力。
因此操作者可不时地根据要安装到球窝型头部1上的重量和设备的其它 特征施加最小摩擦水平的值。
一旦设备被按要求定向，就能够通过转动控制环螺母32来将球窝接头锁 定在位置上。该转动包括小齿轮36的相应转动(适当地倍增)，因此销31沿 着空腔17轴向移动，且因此通过液压传动系统，柱塞件21沿着环管状结构15 移动，该移动通过摩擦作用推动球形帽抵靠主体2的周界区域13a。
应当注意，有利的是，可仅用一只手来进行锁定/解锁操作，具体地说， 用握持设备的同一只手，将环螺母32紧接地设置在设备后面，因此能够有效 且快速地进行设置，并更确保设备不会意外跌落。不仅如此，环螺母与球形部 分6—体的情况尤其便于环螺母32的控制，铰接接头的可移动部分(诸如环 螺母)通常在相对于握持设备的手的同一相对位置，使得可从任一侧接近该环 螺母，而与设备的光学轴线相对于附连板的设置无关，因此对于用右手和用左 手的人都是直接有利的。
还应当理解，设置旋转倍增齿轮装置和设置液压传动系统能够产生很高的 压力，能够通过控制环螺母32的相对小的转动来实现铰接接头尤其有效的锁 定。此外，锁定装置的特定构造还能够最大限度地利用用于铰接接头部件的内 部空间，相对于已知球窝型头部(其中锁定装置通常在球形部分外部)而言优 化了球窝型头部1的体积和总体重量。
因此本实用新型解决了参考所述现有技术所提到的问题，同时还提供了很 多其它优点。
权利要求1. 一种用于光学或视频摄影设备的球窝型头部(1)，包括-球形部分(6)，所述球形部分上固定有用于所述光学或视频摄影设备的附连板(7)，-主体(2)，所述主体中限定有座(5)，所述球形部分配合地容纳在所述座内以可调节地将所述附连板相对于所述主体定向，-锁定装置(20)，所述锁定装置作用在所述球形部分和所述主体之间以将所述球形部分相对于所述主体锁定在所要求位置，-致动装置(30)，所述致动装置用于触发所述锁定装置，其特征在于，所述锁定装置设置在由所述球形部分(6)和所述座(5)限定的体积内，且所述致动装置设置在所述球形部分上。
2. 如权利要求1所述的头部，其特征在于，所述锁定装置包括柱塞件(21)， 所述柱塞件可滑动地容纳在座(15)内，所述座(15)设置在所述球形部分内 并与定位器构件(22)相邻，所述定位器构件连接到所述主体，且所述致动装 置连接到所述柱塞件以沿远离所述球形部分的方向在所述座(15)内移动，以 促使所述球形部分抵靠所述主体锁定。
3. 如权利要求2所述的头部，其特征在于，所述定位器构件(22)包括球 (23)，所述球(23)的直径小于所述球形部分(6)的直径并与所述球形部分(6)同心，且所述球(23)容纳在座(11)内，所述座(11)设置在所述 主体内。
4. 如权利要求2或3所述的头部，其特征在于，所述柱塞件包括 -第一部分(24)，所述第一部分(24)在所述定位器构件的相反侧与所述球形部分接触，-第二部分(25)，所述第二部分(25)与所述定位器构件接触，以及 -弹性装置(26)，所述弹性装置插入在所述第一部分和所述第二部分之 间，用于迫使所述第一部分和所述第二部分彼此远离。
5. 如权利要求2所述的头部，其特征在于，所述球形部分包括与所述主体 接触的球形帽(14)，从所述球形帽(14)朝向所述定位器构件竖起有环管状结构(15)，所述环管状结构构成用于容纳所述柱塞件(21)的所述座。
6. 如权利要求1所述的头部，其特征在于，所述致动装置包括可在空腔(17) 内滑动的销(31)，所述空腔(17)设置在所述球形部分内；并且还包括控制 环螺母(32)，所述控制环螺母(32)设置在所述附连板后面并与所述附连板 同轴线，并机械地与所述销连接以在所述空腔内移动所述销。
7. 如权利要求6所述的头部，其特征在于，所述销和所述控制环螺母通过 旋转倍增齿轮装置(33)彼此连接。
8. 如权利要求7所述的头部，其特征在于，所述旋转倍增齿轮装置(33) 具有4至5之间的倍率。
9. 如权利要求7或8所述的头部，其特征在于，所述旋转倍增齿轮装置包 括齿冠(34)，所述齿冠(34)具有内部齿，所述内部齿与所述控制环螺母是 一体的，所述齿冠(34)与至少一个中间齿轮(35)啮合，所述齿轮(35)与 小齿轮(36)啮合，所述销螺纹配合在设置在所述小齿轮上的螺纹孔(36a) 内。
10. 如权利要求2所述的头部，其特征在于，所述销可在其中滑动的所述 空腔(17)在所述定位器构件(22)的相反侧与所述柱塞件(21)流体连通， 诸如通过所述销和所述柱塞件来限定由所述球形部分界定的封闭腔(39),且 其中设置有不可压縮流体。
11. 如权利要求10所述的头部，其特征在于，在所述柱塞件上设有孔(41)， 所述孔在所述腔内开口并由塞件(42)关闭，所述塞件(42)可在所述孔内滑 动以调节所述腔(39)内所述不可压縮流体的压力，或得到通达所述腔的通路。
12. 如权利要求10或11所述的头部，其特征在于，所述柱塞件(21)和 所述销(31)压在所述腔上的表面之间的比率是10至20之间。
13. 如权利要求6所述的头部，其特征在于，对所述控制环螺母(32)设 置行程限制装置(50)，以限定所述销离开所述柱塞件最大距离的位置。
14. 如权利要求13所述的头部，其特征在于，所述行程限制装置包括调节 环(50)，所述调节环相对于所述球形部分的位置可选择地进行变化，所述调 节环通过设置在所述调节环和所述控制环螺母之一上的齿(53)在所述调节环 和所述控制环螺母中的另一个上设置的有限长度的沟槽(51)内的滑动而联接到所述控制环螺母，使得所述控制环螺母的行程由于所述齿碰到所述沟槽端部 而受到限制。
专利摘要一种用于光学或视频摄影设备的球窝型头部(1)，包括球形部分(6)，该球形部分上固定有用于光学或视频摄影设备的附连板(7)，主体(2)，该主体中限定有座(5)，球形部分配合地容纳在该座内以可调节地将附连板相对于主体定向，锁定装置(20)，该锁定装置作用在球形部分和主体之间以将球形部分锁定在相对于主体的所要求位置，并设置在由球形部分(6)和座(5)限定的体积内，以及致动装置(30)，该致动装置用于触发锁定装置并设置在球形部分上。
文档编号F16M11/14GK201228837SQ20082000933
公开日2009年4月29日 申请日期2008年3月31日 优先权日2007年11月8日
发明者A·卡莱梭, H·苏德哈那, P·斯派基奥林, S·查佩隆 申请人:捷信股份有限公司