专利名称：云台结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学设备的支撑结构，尤其是指支撑光学设备的云台结构。
背景技术：
云台用于支持光学设备，如摄影机、照相机、望远镜、远程摄影机、测量仪等，根据这 些光学设备的操作，其要求云台结构具有稳定的固定支撑作用并易于调整方向。这种固持及 定向作用一般通过球形万向活动结构实现，所述万向活动结构利用铰链结构及杠杆原理来实 现对球体的锁定或解锁从而实现固定光学设备在预定的方向或调整光学设备方向。现有技术 的云台结构，参照图l，手柄9'未受力时，弹簧8'呈伸展状态，其张力作用于连杆10'， 从而压紧球体6'，从而使其支持的光学设备固定在预定的方向。进行方向调节时，按箭头 方向拉动手柄9'，根据杠杆原理，弹簧8'被压縮，连杆10'向上移动，球体6'被解除锁 定，转动球体6'可调整该云台结构支撑的光学设备的方向。日本特许申请公告号为平 2-40918，其采用的就是图l所示云台原理。这种云台结构庞大，因采用的弹簧较大，需施加 较大力于手柄9'来解除锁定。
再参照图2所示的云台结构，按箭头所示，向左施加力于推杆9'''上，推杆9''' 向左移动，通过推杆9'''与连杆10'''的斜面配合，推力传递至连杆10'''并向下 压紧球体6'''以实现锁定；向右施加推力于推杆9'''上时，连杆10'''的压力解除 并向上移动，球体6'''松开并可进行方向调整。这种云台结构球体固定不稳定，操作手 感差，且固定和解除球体时均需要施力。
而日本特许公表2006-516709揭示一种通用光学和照相设备的快速定向云台，包括球接 头，在一侧，球接头具有用于联接到支架的第一联结装置，及在另一侧，具有手柄，在手柄 上的用于约束在云台上的光学设备的第二联结装置，及将所述球接头可逆锁定装置。可逆锁 定装置是安装于手柄上，目的是允许在所述第一和第二联结装置之间相对定向，手柄在连接 第一和第二联接装置的方向上横向延伸，在手柄上设置紧固装置，将第二联结装置紧固在相 对位置。这种云台结构作用原理与参照图3所示的原理相同，未施加外力时，手柄9"末端的 弹簧8"产生的张力通过2级杠杆原理作用于连杆10"向上压紧球体6";紧握手柄9"压縮弹 簧8"，压力通过杠杆原理向下拉动连杆10"从而解除对球体6"的固定，以调节球体的方向 。该云台结构还设置另一弹簧以避免连杆10"过渡下滑。这种云台结构在固定或调整球体方向时比较稳定，但结构比较复杂，且枢轴的固定依赖于螺丝3"定位。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种云台结构，解决现有技术的云台结构庞大、复 杂、结构不稳定，操作不方便的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案云台结构，包括云台座、球体及弹簧 ，所述云台座包括第一云台座及第二云台座；所述云台结构进一步包括球座及一解除杆；所 述球座可转动地安装在第一云台座上且与第一云台座共同限定一收容空间收容所述球体，球 座包括一连杆；第二云台座盖设于第一云台座上，所述弹簧抵压在球座的连杆与第二云台座 之间；所述解除杆可转动地安装在第一云台座上，解除杆受力时转动而与球座的连杆相互作 用。
所述云台结构进一步包括连接杆，可转动地安装在第一云台座上，解除杆受力时推动所 述连接杆进而推动球座连杆。
球座通过枢轴或铰链结构可转动地安装在第一云台座的支撑结构上；解除杆及连接杆通 过枢轴或铰链结构可转动地安装在第一云台座的支架上，所述支撑结构及支架分别位于球体 沿所述球座的连杆方向的两侧。
球座与第一云台座的支撑结构间的枢轴或铰链结构包括设置在球座上的轴套，第一云台 座的支撑结构上的轴孔，及穿插于所述轴套及轴孔内的锁针；所述解除杆与第一云台座支架 间的枢轴或铰链结构包括分别于所述支架及解除杆上的设置的轴孔，以及穿插在轴孔内的铆 钉；所述连接杆与第一云台座支架间的枢轴或铰链结构包括连接杆上设置的轴承，轴承内设 轴孔，第一云台座的支架上设置另一对轴孔，以及穿插所述轴承内的轴孔及支架上的轴孔内 的铆钉。
连接杆安装于解除杆内腔中，解除杆内腔的一端壁开设安装槽，连接杆一端插入该安装 槽，另一端位于球座连杆端部与解除杆之间。
第一云台座包括一半球形壳体，球座包括半球形壳体，两半球形壳体盖合形成所述球体 的收容空间，所述连杆连接于球座的半球形壳体。
球座的连杆末端向第一云台座的方向弯折形成一支撑，支撑上设有定位柱，所述弹簧一 端套设在该定位柱并抵压在所述支撑上；所述第二云台座在一末端设有手指按压部，手指按 压部内侧设有空心导引柱，所述弹簧另一端抵压在该空心导引柱底部；所述解除杆与第二云 台座的手指按压部对应也包括一手指按压部，解除杆的手指按压部受力推动球座连杆。
所述解除杆包括一底部，底部两端微翘形成所述手指按压部及一安装部，且二者相交形
5成一连接部，所述安装部位于第一云台座底部上，当解除杆转动时该连接部与第一云台座底 部相互作用。
第一云台座与第二云台之间以螺丝固定。
第一云台座及第二云台座侧壁上分别对应设有导引槽及凸起，二云台座相互卡合时，侧 壁上的凸起沿对方侧壁的导引槽滑到槽底与对方的凸起相互卡合。
本发明的有益效果如下本发明的云台结构利用球座连杆的一级杠杆原理实现对球体的 固定或解除固定，其结构简便，小型，使用及拆装方便。只需用两手指握住第二云台座及解 除杆一端，轻松施力便可调整球体的方向进而调整云台支撑的光学设备的方向。同时，因弹 簧压縮在球座与第二云台座之间，弹簧的张力将连杆向第一云台结构压紧，使球体被固定在 球形收容空间内，此时若受外力冲击时，利用弹簧的缓冲作用可以达到减振的效果，从而保 证云台支撑的稳定性。
图l是本现有云台结构示意图。
图2是现有另一云台结构示意图。
图3是现有第三种云台结构示意图。
图4为本发明云台结构部分分解图。
图5为本发明云台结构部件立体图。
图6为本发明云台结构完全分解图。
图7为本发明云台结构组装后剖视图。
图8为本发明云台结构活动状态剖视图。
具体实施例方式
请同时参照图4-6，本发明的云台结构100包括第一云台座1、第二云台座7、球座5、球 体6，弹簧8，解除杆9，以及连接杆IO。该解除杆9以及连接杆10依次可转动地安装在第一云 台座l的一端；球座5可转动地安装在第一云台座1上且二者共同限定一球形收容空间，球体6 放置在该球形收容空间内；第二云台座7盖合在第一云台座1上从而将弹簧9压持在第二云台 座7与球座5之间。
其中第一云台座l (具体参照图5)是由底部IIO、两平行侧壁120、 121、端壁123共同围 成大致呈长方形框体，该长方形框体内部垂直于底部110设置一半球形壳体101及支撑结构 102。该支撑结构102位于端壁123及壳体101之间且靠近壳体101，其上设有轴孔103。与端壁 123相对的另一端，侧壁120、 121沿长度方向延伸且与底部垂直形成一对L型支架130，各支架130上对应设置三对轴孔131、 132、 133。该L型支架130与侧壁120、 121分别限定一导引槽 150及凸起151。侧壁121对应半球形壳体101位置形成缺口，且半球形壳体101侧壁对应形成 缺口以容纳球体6的连接件(未图示)。
第二云台座7与第一云台座1相对应，由底部710、两平行侧壁720、 721、端壁723共同围 成大致呈长方形框体。与端壁723所在端相对的另一端，侧壁720、 721沿长度方向延伸形成 一对L型支架730，而底部710延伸形成一手指按压部760。两平行支架730上对应设置有一对 轴孔733。该L型支架730与侧壁720、 721分别限定一导引槽750及凸起751 。手指按压部760外 表面刻有防滑槽(未图标)以利于增大手指按压时的磨擦力，按压部760内侧设置空心导引 柱770，以导引及固定弹簧8的一端。侧壁721对应形成缺口以共同容纳球体6的连接件(未图 示)。
球座5大致呈一匙型，其包括半球形的壳体50，由壳体50底部大至按相切的方向延伸形 成一长条形连杆51，以及在壳体50上另一侧形成一对轴套52，该轴套52可为半封闭或全封闭 。连杆51末端弯折后延伸形成一水平支撑53，支撑53上设置一定位柱54。壳体50限定一半球 形收容空间，其侧壁设有缺口，以共同容纳球体6的连接件(未图示)。
同时参照图7，解除杆9大致呈F型，包括一底部90及前后左右共四个侧壁共同限定一内 腔93。底部90两端微翘形成一手指按压部94及安装部95且二者相交形成一连接部96，该连接 部96可以是一条相交线或一个面。两平行侧壁97上设置有一对轴承91，轴承91上设有轴孔92 。左端壁98上设置有安装槽99。手指按压部94表面刻有防滑槽(未图标)。
连接杆10与解除杆9内腔93形状相对应，包括大致为长条形的基体15以及垂直基体15设 置一轴承13，轴承13上设有轴孔14。基体15—端上翘延伸形成一安装部16，另一端为支撑部 17。
组装时，请同时参照图7，首先将连接杆10置于解除杆9的内腔93内，其安装部16插入安 装槽99中，再将解除杆9置于第一云台座1的两L型支架130之间，安装部95位于底部110上， 用铆钉4穿插于支架130的一对轴孔131与连接杆10的轴孔14中，另一铆钉4穿插支架130的另 一对轴孔132与解除杆9的一对轴孔92中，这样连接杆10与解除杆9可分别绕两铆钉4转动，解 除杆9转动的最大限度由其底部90上的连接部96及安装部95与第一云台座1的底部110的相互 作用以及底部110的边缘与手指按压部94相互作用而共同制约。在解除杆9的手指按压部94不 受力时，连接杆10与解除杆9的底部90间有一定间隙。第二步，将球座5可转动地安装在第一 云台座1上，轴套52与支撑结构102相配合，锁针2穿过轴套52及轴孔103，球座5绕锁针2可转 动地安装在支撑结构102上，此时，第一云台座1的半球形壳体101盖设在球座5的半球形壳体
750上而形成球形收容空间；打开球座5，将球体6放入球形收容空间内后再盖上球座5，球体 6的连接件(未图示)从缺口伸出，球座5的连杆51末端的支撑53位于连接杆10的支撑部17上 。将弹簧8—端套设在连杆51末端的支撑53的定位柱54上。最后，将第二云台座7侧壁720、 721上的凸起751沿第一云台座1侧壁120、 121的导引槽150滑入至槽150底部，同时第一云台 座1侧壁120、 121上的凸起151沿第二云台座7的侧壁720、 721上导引槽150滑至底部，使凸起 151与凸起751相互卡合定位，从而使第二云台座7扣合在第一云台座1上，弹簧8的另一端压 入第二云台座7的按压部760内侧的空心导引柱770内，用螺丝3分别将支架730的上的轴孔733 与支架130上的轴孔133锁定，从而形成本发明的云台结构IOO。此时弹簧8—端被抵压在球座 5连杆51末端的支撑53上，另一端抵压在第二云台座7的按压部760内侧的空心导引柱770底部 ，且受一定的压力而压縮，弹簧8的张力将球座5的支撑53向第一云台座的方向压紧，根据杠 杆原理，连杆51将壳体50压紧在第一云台座1的半球形壳体101上，球体6被压紧在球形收容 空间内，从而给云台结构100所支撑的光学设备定位。此时，因为弹簧8被一定程度压縮，当 云台受到外力冲击时利用弹簧的缓冲作用可以达到减振的效果，从而保证云台支撑的稳定性
需要调整方向时，参照图8所示，用手指握住第二云台座的按压部760及解除杆9的按压 部94，用手指施加一压力，解除杆9的按压部94受力后向第二云台座方向转动，抵压连接杆 10的支撑部17，支撑部17向上抵压球座5的支撑53从而进一步向上压縮弹簧8，并使球座5连 杆51向上移动使壳体50从第一云台座1上移开一定间隙而使球体6松开，通过转动球体6使云 台结构100支撑的光学设备调整至预定的方向后松开手指，球体6又被压紧，从而将光学设备 固定。
可以理解，球座5与第一云台座1的转动连接可以通过现有的其它铰链或杻轴结构实现。 另外，球座5可以直接为一连杆结构，其一端可转动地安装于第一云台座l上，此时壳体IOI 可为半球形，球形，大半球形等，其内安置球体6，连杆结构的另一末端向下受力时压紧球 体6，向上受力时松开对球6的压制作用。
连接杆10也可以取消，受力时直接由解除杆9的手指按压部94的底面上抵压球座5的连杆 51的支撑53，而进一步压縮弹簧8并将球座5从第一云台座1上移开一定间隙。或者，在手指 按压部94的底面上，对应于连杆51的支撑53的位置，设置如凸块、突起，突台等支撑元件取 代连接杆IO。
所述锁针2或铆钉4作为轴的转动连接可以由现有技术的其它轴、铰、链或卡扣等转动连 接结构取代。球体6的连接件外接于三角支架上(未图示)；通过在第一云台座1及第二云台座7上设 置卡扣140、 740，安装柱以及定位孔从而固定一光学设备支撑平台(未图标)。本发明的云台结构100简便，小型，使用及拆装方便，只需用两手指握住其一端轻松施 力便可调整球体6的方向进而调整云台支撑的光学设备的方向。同时该结构具有减振和结构 稳定的优点。
权利要求
1.云台结构，包括云台座、球体及弹簧，其特征在于所述云台座包括第一云台座及第二云台座；所述云台结构进一步包括球座及解除杆；所述球座可转动地安装在第一云台座上且与第一云台座共同限定一收容空间收容所述球体，球座包括一连杆；第二云台座盖设于第一云台座上，所述弹簧抵压在球座的连杆与第二云台座之间；所述解除杆可转动地安装在第一云台座上，解除杆受力时转动而与球座的连杆相互作用。
2 如权利要求l所述的云台结构，其特征在于所述云台结构进一步 包括连接杆，可转动地安装在第一云台座上，解除杆受力时推动所述连接杆进而推动球座连 杆。
3 如权利要求2所述的云台结构，其特征在于所述球座通过枢轴或 铰链结构可转动地安装在第一云台座的支撑结构上；解除杆及连接杆通过枢轴或铰链结构可 转动地安装在第一云台座的支架上，所述支撑结构及支架分别位于球体沿所述球座的连杆方 向的两侧。
4 如权利要求3所述的云台结构，其特征在于所述球座与第一云台 座的支撑结构间的枢轴或铰链结构包括设置在球座上的轴套，第一云台座的支撑结构上的轴 孔，及穿插于所述轴套及轴孔内的锁针；所述解除杆与第一云台座支架间的枢轴或铰链结构 包括分别于所述支架及解除杆上的设置的轴孔，以及穿插在轴孔内的铆钉；所述连接杆与第 一云台座支架间的枢轴或铰链结构包括连接杆上设置的轴承，轴承内设轴孔，第一云台座的 支架上设置另一对轴孔，以及穿插所述轴承内的轴孔及支架上的轴孔内的铆钉。
5 如权利要求4所述的云台结构，其特征在于所述连接杆安装于解 除杆内腔中，解除杆内腔的一端壁开设安装槽，连接杆一端插入该安装槽，另一端位于球座 连杆端部与解除杆之间。
6 如权利要求4所述的云台结构，其特征在于所述第一云台座包括 一半球形壳体，球座包括半球形壳体，两半球形壳体盖合形成所述球体的收容空间，所述连 杆连接于球座的半球形壳体。
7.如权利要求l所述的云台结构，其特征在于所述球座的连杆末端 向第一云台座的方向弯折形成一支撑，支撑上设有定位柱，所述弹簧一端套设在该定位柱并 抵压在所述支撑上；所述第二云台座在一末端设有手指按压部，手指按压部内侧设有空心导 引柱，所述弹簧另一端抵压在该空心导引柱底部；所述解除杆与第二云台座的手指按压部对 应也包括一手指按压部，解除杆的手指按压部受力推动球座连杆。
8.如权利要求7所述的云台结构，其特征在于所述解除杆包括一底 部，底部两端微翘形成所述手指按压部及一安装部，且二者相交形成一连接部，所述安装部 位于第一云台座底部上，当解除杆转动时该连接部与第一云台座底部相互作用。
9.如权利要求l所述的云台结构，其特征在于第一云台座与第二云 台座之间以螺丝固定。
10.如权利要求l所述的云台结构，其特征在于所述第一云台座及 第二云台座侧壁上分别对应设有导引槽及凸起，二云台座相互卡合时，侧壁上的凸起沿对方 侧壁的导引槽滑到槽底并与对方的凸起相互卡合。
全文摘要
本发明涉及云台结构，包括第一云台座、第二云台座、球体、弹簧、球座及一解除杆。球座可转动地安装在第一云台座上且与第一云台座共同限定一收容空间收容球体，球座包括一连杆；第二云台座盖设于第一云台座上，所述弹簧抵压在球座的连杆与第二云台座之间，弹簧的张力通过连杆将球座向第一云台座方向压紧从而固定球体。解除杆可转动地安装在第一云台座上。解除杆受力时转动而与球座的连杆相互作用，将连杆向第二云台座方向推动而松开球座对球体的压制。该云台结构简便，小型，使用及拆装方便，只需用两手指握住其一端轻松施力便可调整球体的方向进而调整云台支撑的光学设备的方向，同时该结构具有减振和结构稳定的优点。
文档编号F16M11/02GK101644375SQ200910306450
公开日2010年2月10日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者铃木义行 申请人:中山伟如宝照相器材有限公司