专利名称：一种弹簧臂装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及摄影设备承载，特别涉及一种为摄影机提供具有减震功能的弹簧臂装置。
背景技术：
在移动拍摄中，摄影机稳定器通过其弹簧臂装置，消除了运动过程中产生的震动，使摄影机能拍摄出稳定流畅的画面。这项技术在美国专利US4208028、US5360196和 US7618016 提出。目前，摄影机稳定器的弹簧臂主要分为不具有等弹性特性的弹簧臂和具有等弹性特性的弹簧臂。不具有等弹性特性的弹簧臂，通常只是在一个平面四连杆机构中，在对角线(或相应)的位置安装一个或多个弹簧，利用运转过程中对角线长度或角度的变化，去拉伸或压缩弹簧来实现减震目的，这种类型的弹簧臂的弹性性能通常表现为弹簧臂僵硬，缺乏柔韧性。弹簧臂会因为其承载摄影机重量的变化而产生明显不同的浮力，使得弹簧臂的减震效果达不到理想状态。弹簧臂在拍摄过程中，当需要提升或压低弹簧臂时，需要操作者使用更大的力量去实现，增加了操作难度。具有等弹性特性的弹簧臂，通常会在上述不具有等弹性特性的平面四连杆的装置中，增加对弹簧变形量进行修正的机构，以实现弹簧臂更加柔顺，从而实现更好的减震效果，经过修正后的装置，在运行操作时，弹簧臂能提供近似不变的浮力，其浮力不会因为所承载摄影机重量的不同而产生明显的变化。在美国专利US7618016中提出的弹簧臂结构，提供了一种具有等弹性效果的技术方案，其采用的方法是在平行四边形的连杆机构的固定边上设置一个具有等弹性调节的装置，通过此调节装置，修正弹簧臂在高点或低点时的等弹性状态，利用上臂和固定边的角度的改变，驱动调节装置动态完成运行过程中弹簧长度和角度的改变，从而实现等弹性的效果。其结构特征中，弹簧与负载臂的第一端连接的端点，是一个被保持架固定的承载轴，弹簧是围绕以承载轴为圆心的运动，其圆心位置在运行过程中，相对于承载臂，不发生变化。 但是存在结构复杂，涉及零件数目繁多的缺点，这将会增加生产成本和影响设备的可靠性， 并且其需要通过等弹性调节装置实现最高点和最低点的等弹性特性，这将会增加操作过程复杂性。
发明内容
本发明提供一种结构简单、操作简单、可靠性高且动态的实现对弹簧拉伸力进行几何补偿的具有减震功能的弹簧臂装置。为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案一种弹簧臂装置，其包括一个由浮动边，与所述浮动边平行的固定边、以及分别连接所述浮动边与所述固定边之间的上臂和承载臂组成的平行四边形连杆机构；
一个一端连接在所述固定边或上臂、另一端连接在所述浮动边、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处的弹簧；一个用于安装所述弹簧的拉杆；一个用于固定所述拉杆的承载轴和用于安装所述承载轴的保持架；所述保持架安装在所述浮动边、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处。其中，优选的，所述弹簧在浮动边、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处的受力点是随着所述弹簧臂装置的运行而产生位移的。其中，优选的，所述弹簧在浮动边、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处的受力点的位移是由所述弹簧及拉杆驱动所述承载轴而产生的。其中，优选的，所述弹簧在所述浮动边、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处的受力点可以是在所述拉杆上、或所述承载轴上、也可以是在所述保持架上。其中，优选的，所述保持架限定所述承载轴的运行轨迹，使承载轴在运行过程中产生角度和位置的变化。其中，优选的，所述承载轴可以是一凸轮体，所述凸轮体与所述拉杆、保持架一起构成一个凸轮机构。其中，优选的，所述承载轴可以是一圆轴，所述保持架具有一个或一个以上的导向面，使承载轴在工作时受拉杆驱动在所述保持架上按所述导向面的进行滚动。其中，优选的，所述承载轴的位置和角度是由弹簧和拉杆驱动实现动态变化的。通过实施以上技术方案，具有以下技术效果本发明提供的弹簧臂装置通过对弹簧承载轴和保持架进行设计，使承载轴在滚动过程中动态的改变位置，完成对弹簧拉伸力的几何补偿，实现了等弹性的特性，在结构上更为简化，从而降低了生产成本，提高了设备的可靠性，并且简化了操作。
图1为本发明实施例提供的弹簧臂装置示意图，表明弹簧臂装置处在不同位置时承载轴的位置状态；图2为本发明实施例提供的弹簧臂装置示意图，表明弹簧臂装置处在不同位置时承载轴及拉杆和弹簧的位置状态；图3为本发明实施例提供的弹簧臂装置示意图，表明弹簧臂承载轴及拉杆和弹簧相互关系；图4为本发明实施例提供的弹簧臂装置示意图，表明弹簧臂内部的结构状况；图5为本发明另一实施例提供的弹簧臂装置示意图。
具体实施例方式为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图详细描述本发明提供的实施例。本发明实施例提供一种弹簧臂装置，如图1至图5所示，该装置包括一个由浮动边1，与所述浮动边1平行的固定边2、以及分别连接所述浮动边1与所述固定边2之间的上臂3和承载臂4组成的平行四边形连杆机构。
弹簧5的一端连接在所述固定边2或上臂3上，所述弹簧5的另一端连接在所述浮动边1上；该弹簧5斜拉在固定边2与所述浮动边1之间，或者该弹簧5斜拉在上臂3与所述浮动边1之间。具体的，弹簧5的另一端通过拉杆6连接所述浮动边1、承载臂4、或者所述浮动边 1与承载臂4的铰接处。即，该弹簧5的另一端连接拉杆6的一端，拉杆6的另一端连接在所示浮动边1、承载臂4、或者所述浮动边1与承载臂4的铰接处。所述弹簧5的一端连接在固定边2或上臂3上。用于固定所述拉杆6的承载轴7和用于安装所述承载轴7的保持架8。所述保持架8安装在所述浮动边1、所述承载臂4或者所述浮动边1与承载臂4的铰接处。在上述实施例中，所述弹簧5在浮动边1、所述承载臂4或者所述浮动边1与承载臂4的铰接处的受力点是随着所述弹簧臂装置的运行而产生位移的。在上述实施例中，所述弹簧5在浮动边1、所述承载臂4或者所述浮动边1与承载臂4的铰接处的受力点的位移是由所述弹簧5及拉杆6驱动所述承载轴7而产生的。另外，该弹簧5在所述浮动边1的受力点可以是在所述拉杆6上、或所述承载轴7 上、也可以是在所述保持架8上。在上述实施例中，所述保持架8限定所述承载轴7的运行轨迹，使承载轴7在运行过程中产生角度和位置的变化。具体的实施例中，所述承载轴7可以是一凸轮体，所述凸轮体与所述拉杆6、保持架8 一起构成一个凸轮机构。另外的实施例中，所述承载轴7可以是一圆轴，所述保持架8具有一个或一个以上的导向面，使承载轴7在工作时受拉杆6驱动在所述保持架8上按所述导向面的进行滚动。 当弹簧5和拉杆6组成的弹簧臂在工作状态时，臂体的浮动边1将上下运动，会带动弹簧5 和拉杆6 —起转动，拉杆6会驱使承载轴7沿保持架8限定的轨迹作滚动运动，并且位置会发生改变。所述承载轴7的位置和角度是由弹簧5和拉杆6驱动自动实现动态变化的，在工作时无需手动调整。如图1、图2和图5所示A0的位置状态是弹簧臂工作时的初始位置，通常在工作前，操作员会通过弹簧拉力调节装置(此为现有技术，图中没有标示)，将弹簧臂预调到AO 位置。当弹簧臂运行提升到高点Al位置或压低到低点A2位置的过程中，承载轴7会沿保持架8限定的轨迹作滚动运动，并且位置会发生改变。本发明提供的上述实施例利用对弹簧拉伸力的几何补偿原理，当弹簧臂需要更大的浮力时，例如弹簧臂上升过程中，这时候弹簧的两个端点向两个相反方向偏移；当需要较小的浮力时，例如弹簧臂在下降过程中，弹簧的两个端点向接近的方向偏移。这样，弹簧臂在上升和下降的过程中，弹簧端点动态的偏移，改变了弹簧的几何关系，从而实现过程中对弹簧拉伸力的补偿。因此，本发明实施例提供的弹簧臂装置通过对弹簧承载轴和保持架进行设计，使承载轴在滚动过程中动态的改变位置，完成对弹簧拉伸力的几何补偿，实现了等弹性的特性，在结构上更为简化，从而降低了生产成本，提高了设备的可靠性，并且简化了操作。
权利要求
1.一种弹簧臂装置，其特征在于，包括一个由浮动边，与所述浮动边平行的固定边、以及分别连接所述浮动边与所述固定边之间的上臂和承载臂组成的平行四边形连杆机构；一个一端连接在所述固定边或上臂、另一端连接在所述浮动边、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处的弹簧；一个用于安装所述弹簧的拉杆；一个用于固定所述拉杆的承载轴和用于安装所述承载轴的保持架；所述保持架安装在所述浮动边上、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处。
2.如权利要求1所述的弹簧臂装置，其特征在于，所述弹簧在浮动边、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处的受力点是随着所述弹簧臂装置的运行而产生位移的。
3.如权利要求1所述的弹簧臂装置，其特征在于，所述弹簧在浮动边、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处的受力点的位移是由所述弹簧及拉杆驱动所述承载轴而产生的。
4.如权利要求3所述的弹簧臂装置，其特征在于，所述弹簧在所述浮动边、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处的受力点可以是在所述拉杆上、或所述承载轴上、也可以是在所述保持架上。
5.如权利要求4所述的弹簧臂装置，其特征在于，所述保持架限定所述承载轴的运行轨迹，使承载轴在运行过程中产生角度和位置的变化。
6.如权利要求3、4或5所述的弹簧臂装置，其特征在于，所述承载轴可以是一凸轮体， 所述凸轮体与所述拉杆、保持架一起构成一个凸轮机构。
7.如权利要求3、4或5所述的弹簧臂装置，其特征在于，所述承载轴可以是一圆轴，所述保持架具有一个或一个以上的导向面，使承载轴在工作时受拉杆驱动在所述保持架上按所述导向面的进行滚动。
8.如权利要求7所述的弹簧臂装置，其特征在于，所述承载轴的位置和角度是由弹簧和拉杆驱动实现动态变化的。
全文摘要
本发明提供了一种弹簧臂装置，包括一个由浮动边，与所述浮动边平行的固定边、以及分别连接所述浮动边与所述固定边之间的上臂和承载臂组成的平行四边形连杆机构；一个一端连接在所述固定边或上臂、另一端连接在所述浮动边、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处的弹簧；一个用于安装所述弹簧的拉杆；一个用于固定所述拉杆的承载轴和用于安装所述承载轴的保持架；所述保持架安装在所述浮动边上、所述承载臂或者所述浮动边与承载臂的铰接处。该装置通过对弹簧承载轴和保持架进行设计，使承载轴在滚动过程中动态的改变位置，完成对弹簧拉伸力的几何补偿，实现了等弹性的特性，在结构上更为简化，从而降低了生产成本，提高了设备的可靠性，并且简化了操作。
文档编号F16F15/04GK102374370SQ201010252148
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者徐红兵, 桑经星 申请人:深圳市莫孚康技术有限公司