防断齿式齿轮组件及摄像设备的制作方法

本申请涉及视频监控技术领域，具体而言，涉及一种防断齿式齿轮组件及摄像设备。

背景技术：

摄像设备在生产调试、工程安装或客户桌面级使用阶段均存在手动掰动摄像设备调整位置的情况，因现场环境复杂、实际操作人员的施工技术差异较大，无法控制摄像设备的掰动范围和力度，使得以齿轮为传动机构的摄像设备存在较大的断齿风险。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种防断齿式齿轮组件及摄像设备，以解决上述问题。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种防断齿式齿轮组件，应用于摄像设备，所述防断齿式齿轮组件包括驱动部件、从动组件及阻尼轴承；

所述从动组件包括至少两个齿轮，所述至少两个齿轮通过啮合连接；

所述阻尼轴承嵌套于所述至少两个齿轮中的其中一个齿轮，所述驱动部件的输出轴通过所述阻尼轴承与所述其中一个齿轮连接；

所述至少两个齿轮中的任意一个齿轮在外力的带动下转动时带动所述至少两个齿轮中的其他齿轮转动，当外力大于所述阻尼轴承的阻尼力时，嵌套所述阻尼轴承的齿轮与所述阻尼轴承相对于所述输出轴共同转动。

在可选的实施方式中，所述阻尼轴承的阻尼力大于所述电机的输出轴的自锁力，且各所述齿轮的剪切应力大于所述阻尼轴承的阻尼力。

在可选的实施方式中，所述阻尼轴承包括轴承外圈、轴承内圈、轴承滚道和轴承滚子；

所述轴承滚道分别连接所述轴承外圈及所述轴承内圈，所述轴承滚子容置于所述轴承滚道。

在可选的实施方式中，所述轴承内圈与所述输出轴过盈配合。

在可选的实施方式中，所述轴承外圈与所述至少两个齿轮中嵌套所述阻尼轴承的齿轮过盈配合。

在可选的实施方式中，所述至少两个齿轮包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮分别与所述第一齿轮和所述第三齿轮啮合，所述阻尼轴承嵌套于所述第一齿轮，所述第三齿轮在外力的带动下转动时带动所述第二齿轮和所述第一齿轮转动。

在可选的实施方式中，所述第二齿轮包括主转动轮与副转动轮，所述主转动轮与所述副转动轮通过连接轴连接，所述主转动轮转动时带动所述副转动轮转动或所述副转动轮转动时，带动所述主转动轮转动；

所述第一齿轮与所述主转动轮啮合，所述第三齿轮与所述副转动轮啮合。

在可选的实施方式中，所述阻尼轴承的材料为塑料、陶瓷或金属。

第二方面，本申请实施例提供一种摄像设备，包括云台组件以及前述实施方式任意一项所述的防断齿式齿轮组件，所述云台组件与所述防断齿式齿轮组件连接，用于在所述防断齿式齿轮组件的带动下移动。

在可选的实施方式中，所述从动组件包括第一齿轮、第二齿轮以第三齿轮，所述第二齿轮分别与所述第一齿轮及所述第三齿轮啮合，所述云台组件与所述第三齿轮连接，所述第一齿轮在驱动部件的输出轴的带动下转动，以带动所述第二齿轮及第三齿轮转动，所述云台组件跟随所述第三齿轮移动。

本申请提供了一种防断齿式齿轮组件及摄像设备，该防断齿式齿轮组件包括驱动部件、从动组件及阻尼轴承。所述从动组件包括至少两个齿轮，所述至少两个齿轮通过啮合连接。所述阻尼轴承嵌套于所述至少两个齿轮中的其中一个齿轮，所述驱动部件的输出轴通过所述阻尼轴承与所述其中一个齿轮连接。所述至少两个齿轮中的任意一个齿轮在外力的带动下转动时带动所述至少两个齿轮中的其他齿轮转动，当外力大于所述阻尼轴承的阻尼力时，嵌套所述阻尼轴承的齿轮与所述阻尼轴承相对于所述输出轴共同转动。通过上述设计，降低了以齿轮为传动机构的摄像设备存在的断齿风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的防断齿式齿轮组件的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的防断齿式齿轮组件的结构示意图之二；

图3为本申请实施例提供的防断齿式齿轮组件子部件的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的防断齿式齿轮组件的受力分析示意图。

图标:1-防断齿式齿轮组件；10-驱动部件；11-输出轴；20-从动组件；21-第一齿轮；22-第二齿轮；221-主转动轮；222-副转动轮；23-第三齿轮；30-阻尼轴承。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

经发明人研究发现，目前，针对如何降低摄像设备的断齿风险的问题，通常有三种解决方式，第一种方式：对产线员工或者工程商进行宣导，以减少强力掰动摄像设备的情况。但是由于产线员工施工技术良莠不一，对产品安装中的细节较难统一把握，同时面向工程商的宣导成本较大，这种方式宣导效果不佳且成本较大，收获与投入比很低。

第二种方式：当强力掰动摄像设备时，摄像设备的转动系统所受阻力为电机的自定位转矩，当齿轮上的受力大于齿轮材料的剪切应力时，齿轮就会发生断裂，因此，减小减速比、降低齿轮级数从而降低摄像设备的锁定力矩，可有效降低齿轮的断齿风险。但是，这种方式中，减小减速比、降低齿轮级数使得设备锁定力矩下降的同时还会使得运行力矩下降，这样摄像设备抗外界干扰(风吹或震动等)的能力减弱，会出现摄像设备在运行中或轻微的外界干扰下摄像设备的转动系统带不动其他外围设备的情况。

第三种方式：更改齿轮参数或材质来增强齿轮的强度，提高齿轮能承受的极限剪切应力大小，以降低断齿的风险。但是，这种方式中，更改材料后的齿轮使得生产成本上升，使用的材料可能并不是厂家常规的物料，使得生产的交付周期变长，同时，即使改变了齿轮参数或材质来增强齿轮的强度，在外力慢慢掰动摄像设备时，可以一定程度上改善断齿现象，但是对于加速度较大的外力，即，较快速地掰动摄像设备时，还是会出现断齿现象。

因此，基于上述发现，本申请实施例提供一种防断齿式齿轮组件，通过在驱动部件与从动组件之间增加阻尼轴承，在不影响摄像设备的正常运行、不改变锁定力矩大小同时选用供应商的主流材料和型号的前提下，减小摄像设备的断齿风险。下面对上述设计进行详细阐述。

请参照图1，本实施例提供一种防断齿式齿轮组件1，应用于摄像设备，所述防断齿式齿轮组件1包括驱动部件10、从动组件20及阻尼轴承30。所述从动组件20包括至少两个齿轮(图中仅示出一个)，至少两个齿轮通过啮合连接。

可选地，摄像设备可以是ptz(pantiltzoom，安防监控器材)设备。可以理解，本申请提供的防断齿式齿轮组件1，可用于任意转动机构为齿轮式的摄像设备。

所述阻尼轴承30嵌套于所述至少两个齿轮中的其中一个齿轮，所述驱动部件10的输出轴11通过所述阻尼轴承30与所述其中一个齿轮连接。

可选地，驱动部件10可以是电机，当电机的输出轴11转动时，与输出轴11连接的从动组件20可以在输出轴11的带动下转动，通过从动组件20的配合，即可达到移动外围设备的作用。

所述至少两个齿轮中的任意一个齿轮在外力的带动下转动时带动所述至少两个齿轮中的其他齿轮转动，当外力大于所述阻尼轴承30的阻尼力时，嵌套所述阻尼轴承30的齿轮与所述阻尼轴承30相对于所述输出轴11共同转动。需要说明的是，当外部掰动齿轮的外力小于轴承阻尼力时，齿轮不会转动，此时驱动部件10通电时，产生的锁定力与外力的方向相反，当齿轮的强度不足以承受此外力时就会发生断齿现象。当外力等于轴承阻尼力时，嵌套阻尼轴承30的齿轮与驱动部件10的输出轴11处于即将相对转动的临界状态。

当外力大于轴承阻尼力时，嵌套阻尼轴承30的齿轮与所述阻尼轴承30相对于所述输出轴11共同转动。也即，此时嵌套阻尼轴承30的齿轮与驱动部件10的输出轴11打滑，从动组件20不受驱动部件10的锁定力影响，此时处于自由转动状态，不会产生因齿轮被锁定，导致齿轮抵抗外力而断齿的现象。

因此，所述阻尼轴承30的阻尼力大于所述电机输出轴11的自锁力，且各所述至少两个齿轮的剪切应力大于所述阻尼轴承30的阻尼力，以避免嵌套所述阻尼轴承30的齿轮与所述阻尼轴承30相对于所述输出轴11共同转动前齿轮发生断齿。进一步地，所述阻尼轴承30包括轴承外圈、轴承内圈、轴承滚道和轴承滚子。

进一步地，所述轴承滚道分别连接所述轴承外圈及所述轴承内圈，所述轴承滚子容置于所述轴承滚道。

所述阻尼轴承30的材料为塑料、陶瓷或金属。可选地，当阻尼轴承30的材料为塑料或金属时，轴承滚道内可以设置有陶瓷涂层，从而保证了阻尼轴承30的硬度和耐磨度，进而提高了本申请实施例提供的防断齿式齿轮组件1的使用寿命。

进一步地，所述轴承内圈与所述输出轴11过盈配合。即输出轴11的直径比轴承内圈的直径稍大。在驱动部件10启动瞬间，这种连接方式相比螺丝锁合的连接方式，不易造成驱动部件10烧坏或从动组件20发生断齿。同时，相比一体成型的方式，这种过盈配合使得阻尼轴承30的阻尼力可调，从而使得从动组件20与驱动部件10的输出轴11之间的静摩擦力的大小可调。

所述轴承外圈与所述至少一个齿轮中嵌套所述阻尼轴承30的齿轮过盈配合。即轴承外圈的直径比齿轮套孔的直径稍大。这种连接方式减少了零件数量，使本申请实施例中的防断齿式齿轮组件1的机械结构简化。同时可承受较大的冲击载荷。

进一步地，上述过盈配合使得当外力大于所述阻尼轴承30的阻尼力时，嵌套所述阻尼轴承30的齿轮与所述阻尼轴承30的轴承外圈相对于所述输出轴11共同转动。

在安装过程中，可采用锤击法、压入法或加热包容件(轴承或齿轮)的方法在确定过盈量或压入力的前提下将阻尼轴承30、驱动部件10的输出轴11以及齿轮固定连接。其中，计算过盈量或压入力的方法可参照现有技术，同时，也可用其他现有技术使上述部件过盈配合，在此不再赘述。

可选地，请参阅图2，作为一种实施方式，所述至少两个齿轮包括第一齿轮21、第二齿轮22和第三齿轮23，所述第二齿轮22分别与所述第一齿轮21和所述第三齿轮23啮合，所述阻尼轴承30嵌套于所述第一齿轮21，所述第三齿轮23在外力的带动下转动时带动所述第二齿轮22和所述第一齿轮21转动。

更进一步地，请结合参阅图3，所述第二齿轮22可以为双联齿轮。所述第二齿轮22包括主转动轮221与副转动轮222，所述主转动轮221与所述副转动轮222通过连接轴连接，所述主转动轮221转动时带动所述副转动轮222转动或所述副转动轮222转动时，带动所述主转动轮221转动。所述第一齿轮21与所述主转动轮221啮合，所述第三齿轮23与所述副转动轮222啮合。

同时，主转动轮221的直径大于副转动轮222的直径或主转动轮221的直径小于副转动轮222的直径，如此，可以调整驱动部件10的输出转速，使得外围部件在适合的速度下移动。因此，主转动轮221与副转动轮222的直径及齿轮比可以根据需要调整，以确定合适的转动速度。

作为一种运行方式，在摄像设备正常运行时，驱动部件10的输出轴11转动(如，顺时针转动)，带动所述第一齿轮21转动。由于第二齿轮22的主转动轮221与第一齿轮21啮合，因此，第二齿轮22的主转动轮221也随着第一齿轮21逆时针转动。当第二齿轮22的主转动轮221转动时，由于第二齿轮22的副转动轮222与主转动轮221为同轴设置，因此，第二齿轮22的副转动轮222也随之逆时针转动。由于第三齿轮23与第二齿轮22的副转动轮222啮合，因此，第三齿轮23也跟随第二齿轮22的副转动轮222顺时针转动。与第三齿轮23固定连接的外围设备也因此移动。如此，达到通过电机与防断齿式齿轮组件1配合使得摄像设备的外围设备根据需要移动的目的，其中，外围设备可以是云台组件。

请参阅图4，作为另一种运行方式，当驱动部件10锁定，各齿轮也被固定，摄像设备受到外力掰动时，与外围设备连接的第三齿轮23受到向右的外力f，由于第三齿轮23与第二齿轮22的副转动轮222啮合，因此，第二齿轮22的副转动轮222受到向左的作用力f1，由于第二齿轮22的主转动轮221与副转动轮222同轴，因此，第二齿轮22的主转动轮221与第二齿轮22的副转动轮222受到同样的作用力f1。同样的，由于第一齿轮21与第二齿轮22的主转动轮221啮合，因此，第一齿轮21受到向右的作用力f2，该作用力f2与第一齿轮21被固定受到的阻尼力f阻方向相反。

当外力f大于轴承阻尼力f阻时，第一齿轮21与所述阻尼轴承30之间的摩擦力为0。也即，此时第一齿轮21与驱动部件10的输出轴11打滑，第一齿轮21、第二齿轮22以及第三齿轮23不受驱动部件10的锁定力影响，此时处于自由转动状态，不会产生因齿轮被锁定，导致齿轮抵抗外力而断齿的现象，如此，改善了摄像设备因受到外力掰动而断齿的现象。

本申请实施例还提供了一种摄像设备，包括云台组件以及上述的防断齿式齿轮组件1，所述云台组件与所述防断齿式齿轮组件1连接，用于在所述防断齿式齿轮组件1的带动下移动。

所述从动组件20包括第一齿轮21、第二齿轮22以及第三齿轮23，所述第二齿轮22分别与所述第一齿轮21及所述第三齿轮23啮合，所述云台组件与所述第三齿轮23连接，所述第一齿轮21在驱动部件10的输出轴11的带动下转动，以带动所述第二齿轮22及第三齿轮23转动，所述云台组件跟随所述第三齿轮23移动。

所述摄像设备还包括摄像单元，所述摄像单元与所述云台组件连接，用于获取图像信息。

使用时，将摄像设备安装于墙面，通过手动或遥控调节防断齿式齿轮组件1来调节云台组件，使得摄像单元获得不同角度的图像信息，同时使用上述的防断齿式齿轮组件1使得摄像设备不易因断齿而发生设备故障，提高了摄像设备的使用寿命。

综上所述，本申请提供了一种防断齿式齿轮组件1及摄像设备，该防断齿式齿轮组件1应用于摄像设备，所述防断齿式齿轮组件1包括驱动部件10、从动组件20及阻尼轴承30。所述从动组件20包括至少两个齿轮，所述至少两个齿轮通过啮合连接。所述阻尼轴承30嵌套于所述至少两个齿轮中的其中一个齿轮，所述驱动部件10的输出轴11通过所述阻尼轴承30与所述其中一个齿轮连接。所述至少两个齿轮中的任意一个齿轮在外力的带动下转动时带动所述至少两个齿轮中的其他齿轮转动，当外力大于所述阻尼轴承30的阻尼力时，嵌套所述阻尼轴承30的齿轮与所述阻尼轴承30相对于所述输出轴11共同转动。通过上述设计，使得不同的摄像设备在外力的快速掰动时，防断齿式齿轮组件1会打滑进入保护，不会直接断齿使得设备故障，降低了以齿轮为传动机构的摄像设备存在的断齿风险。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。