CN204901238U - 云台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种云台，包括一锁定结构，所述锁定结构设置于云台的转轴结构上，所述锁定结构在云台非工作状态下将云台转轴锁定在预定角度。本实用新型的云台在非工作状态下通过锁定结构将云台的转轴锁定，防止其转动，方便云台保管以及用户携带与使用。

Description

云台

技术领域

本实用新型涉及云台技术领域，特别涉及一种云台电机轴在非工作状态下的锁定。

背景技术

三轴云台一般包括三个电机，分别为控制俯仰运动的俯仰轴（Pitch轴）电机、控制平移运动的平移轴（YAW轴）电机以及控制横滚运动的横滚轴（Roll轴）电机。一般地，现有云台在俯仰轴、平移轴与横滚轴均有特定的工作角度范围，例如，某种云台在俯仰轴的工作角度范围为-45度至+135度，在平移轴的工作角度范围为-330度至+330度，在横滚轴的工作角度范围为-45度至+45度。也就是说，现有的云台在工作状态下是设置有限位结构进行角度限制的，但现有的云台仅限于在工作状态下有角度限制，在非工作状态下却没有确定的位置固定。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提出一种云台，以解决上述问题。

一种云台，包括一用于安装一相机的俯仰轴结构，所述云台还包括一锁定结构，所述锁定结构设置于所述俯仰轴结构上，所述锁定结构在云台非工作状态下将相机锁定在预定角度。

进一步地，所述锁定结构包括：

一限位件，圈套并固定在所述俯仰轴结构的俯仰轴上，与俯仰轴相互跟随转动；

一压盖，设置于所述俯仰轴结构的电机基座上，与所述电机基座之间配合形成一容纳槽；

一弹性件与一止档件均设置于所述容纳槽中并能在所述容纳槽内上下移动，弹性件上端固定在容纳槽内壁上，下端连接止档件；

其中，转动所述俯仰轴，进而带动所述限位件同步转动，在所述限位件的突起旋转至所述止档件所在位置时，所述限位件顶压所述止档件，所述止档件压缩所述弹性件，促使所述止档件收缩，当所述限位件越过所述止档件所在位置后，所述止档件在所述弹性件的作用力下复位并将所述俯仰轴定位。

进一步地，所述压盖在所述电机基座上的位置对应所述俯仰轴结构锁定时所处的预定角度。

进一步地，所述限位件包括非圆形的内圈，所述俯仰轴的至少一轴段的横截面也为非圆形，所述内圈套设在所述轴段上，并且所述内圈的形状与所述俯仰轴轴段的横截面形状相适配，以使所述限位件与俯仰轴相互跟随转动。

进一步地，所述弹性件为一弹簧。

一种云台，包括一俯仰轴结构与一横滚轴结构，所述俯仰轴结构安装于横滚轴结构上，所述云台还包括一锁定结构，所述锁定结构设置于所述横滚轴结构上，所述锁定结构在云台非工作状态下将俯仰轴结构锁定在预定角度。

进一步地，所述锁定结构包括：

一限位件，圈套并固定在所述横滚轴结构的横滚轴上，与横滚轴相互跟随转动；

一压盖，设置于所述横滚轴结构的电机基座，与所述电机基座之间配合形成一容纳槽；

一弹性件与一止档件均设置于所述容纳槽中并能在所述容纳槽内上下移动，弹性件上端固定在容纳槽内壁上，下端连接止档件；

其中，转动所述横滚轴，进而带动所述限位件同步转动，在所述限位件旋转至所述止档件所在位置时，所述限位件顶压所述止档件，所述止档件压缩所述弹性件，促使所述止档件收缩，当所述限位件通过所述止档件所在位置后，所述止档件在所述弹性件的作用力下复位并将所述横滚轴定位。

进一步地，所述压盖设定在所述电机基座上的位置对应所述横滚轴被定位时所处的预定角度。

进一步地，所述限位件内圈为一非圆形状，所述横滚轴至少一轴段横截面也为非圆形状，所述限位件内圈形状与所述横滚轴轴段横截面形状相适配，以使所述限位件与横滚轴相互跟随转动。

进一步地，所述弹性件为一弹簧。

一种云台，包括转轴结构，所述转轴结构包括一个转轴及驱动所述转轴转动的电机，所述转轴结构还包括锁定结构，在所述电机处于断电状态时，所述转轴在预设角度范围内自由转动，超过所述预设角度范围时被所述锁定结构定位而处于锁定状态。

进一步地，所述电机驱动所述转轴在预定工作角度范围内转动，所述预设角度范围大于所述预定工作角度范围。

进一步地，所述锁定结构包括：

限位件，跟随所述转轴一起转动；以及

止档件，设于所述预设位置；

其中，所述转轴带动所述限位件转动至预设位置时，被所述止档件定位而处于锁定状态。

进一步地，所述止档件相对于所述限位件能够伸缩，所述限位件在所述止档件伸出时能够被所述止档件定位，在所述止档件缩回时能够自由转动；

所述锁定结构还包括弹性件，所述弹性件提供一弹性回复力给所述止档件，使所述止档件在缩回后能够自动复位；

其中，所述转轴带动所述限位件转动至所述预设位置时抵接所述止档件，使所述止档件压缩所述弹性件而缩回，直至所述限位件越过所述止档件，所述止档件伸出而阻挡所述限位件。

进一步地，所述限位件相对于止档件能够伸缩，所述限位件伸出时能够被所述止档件定位，缩回时能够随所述转轴一起自由转动；

所述锁定结构还包括弹性件，所述弹性件提供一弹性回复力给所述限位件，使所述限位件在缩回后能够自动复位；

其中，所述转轴带动所述限位件转动至所述预设位置时抵接所述止档件，使所述限位件压缩所述弹性件而缩回，直至所述限位件越过所述止档件，所述限位件伸出而被所述止档件阻挡。

进一步地，所述限位件包括弹性限位部，所述限位件转动至预设位置，使所述弹性限位部与所述止档件抵接而发生弹性形变，直至所述弹性限位部越过所述止档件而恢复弹性形变；

或者，所述止档件包括止档弹性部，所述限位件转动至所述预设位置与所述止档弹性部抵接而促使所述止档弹性部变形，直至所述限位件越过所述止档件，止档弹性部恢复弹性形变。

进一步地，所述限位件设有限位槽，所述止档件设有用于与所述限位槽相配合的止档柱；或者，所述限位件设有限位柱，所述止档件设有用于与所述限位主相配合的止档槽。

进一步地，所述限位件与所述转轴一体成型；或者，所述限位件与所述转轴可拆卸连接。

本实用新型提供的云台，在云台处于非工作状态下时，通过锁定结构将其转轴结构，例如俯仰轴和/或横滚轴锁定，放置其乱摆动，方便云台保管以及用户的携带与使用。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式中的云台的结构示意图。

图2是图1所示云台在一种实施方式中俯仰轴结构绕横滚轴的工作角度范围的示意图。

图3是图1所示云台在一种实施方式中俯仰轴结构绕横滚轴锁定时所处角度示意图。

图4是图1所示云台在一种实施方式中相机绕俯仰轴的工作角度范围的示意图。

图5是图1所示云台在一种实施方式中相机绕俯仰轴锁定时所处角度示意图。

图6是图1所示云台俯仰轴结构卸除俯仰轴的端盖后，露出锁定结构的示意图。

图7是图6在另一角度的结构示意图。

图8是图7VIII处的放大示意图。

图9是图6沿IX-IX的剖视图。

图10是图9X处的放大示意图。

图11是图7所示俯仰轴以及限位件的示意图。

主要元件符号说明

云台	100
		俯仰轴结构	1
电机基座	11
		俯仰轴	12
平移轴结构	2
		横滚轴结构	3
相机	4
		锁定结构	5
限位件	51
		突起	511
压盖	52
		容纳槽	53
弹性件	54
		止档件	55

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图6，为本实用新型一实施方式中提供的云台100，图中所示云台100为三轴云台，包括三个转轴结构，即俯仰轴（即Pitch轴）结构1、平移轴（即YAW轴）结构2与横滚轴（即Roll轴）结构3。其中，所述俯仰轴结构1可用于安装相机4，通过俯仰轴结构1内的电机带动相机4做绕俯仰轴的俯仰运动；俯仰轴结构1安装于横滚轴结构3上，通过横滚轴结构3内的电机带动相机4做绕横滚轴的横滚运动；横滚轴结构3安装于平移轴结构2上，通过平移轴结构2内的电机控制相机4绕平移轴的移动。

云台100另还包括至少一锁定结构5，在本实施方式中，该锁定结构5设置于俯仰轴结构2上，可限制云台100在非工作状态下发生相机4绕俯仰轴的转动（下称：俯仰轴锁定）。在另一实施方式中，该锁定结构5设置于横滚轴结构3上，可限制云台100在非工作状态下发生俯仰轴结构1绕横滚轴的转动（下称：横滚轴锁定）。在再一实施方式中，云台100包括两个锁定结构5，分别设置于俯仰轴结构2与横滚轴结构3上，可进行云台100在非工作状态下的俯仰轴锁定与横滚轴锁定。

需说明的是，图示中虽然示出的是三轴云台，但本实用新型实施方式中提供的方案同样适应于二轴云台，即，在二轴云台的俯仰轴结构上设置锁定结构5，通过锁定结构5进行二轴云台非工作状态下的俯仰轴锁定。

请参阅图2-图3，横滚轴结构3的旋转中心横滚轴，图上以字母“Z”标示。图2例举了一实施方式中俯仰轴结构1绕横滚轴的工作角度范围为-45度（即逆时针转至45度）至+45度（即顺时针转至45度）。图4例举了一实施方式中云台100非工作状态下横滚轴锁定时俯仰轴结构1绕横滚轴转至的角度为-90度（即逆时针转至90度）。

请参阅图4-图5，俯仰轴结构1的旋转中心俯仰轴，图上以字母“X”标示。图4例举了一实施方式中相机4绕俯仰轴的工作角度范围为-135度（即逆时针转至135度）至+45度（即顺时针转至45度）。图5例举了一实施方式中云台100非工作状态下俯仰轴锁定时相机4绕俯仰轴转至的角度为+90度（即顺时针转至90度）。

以下以锁定结构5设置于俯仰轴结构1上为例来说明本实用新型。

请参阅图6至图11，例举了锁定结构5一实施方式下的具体结构图。如图所示，所述锁定结构5包括一限位件51，所述限位件51圈套并固定在俯仰轴结构1的俯仰轴（即俯仰轴结构1的转轴、即电机轴）上，二者配合使限位件51与俯仰轴能相互跟随转动。具体的，请参阅图11，限位件51内孔为一D型形状，而俯仰轴12前端轴段横切面也为D型形状，二者配合使限位件51与俯仰轴12能相互跟随转动。在其他实施方式中，也可将限位件51内孔以及俯仰轴12前端轴段横切面设置成其他非圆形的形状，例如三边形或多变形，使限位件51与俯仰轴12配合后能相互跟随转动。限位件51***往外延伸出一突起511。

锁定结构5另还包括一压盖52，所述压盖52被固定在俯仰轴结构1的电机基座11的预设位置上，与电机基座11之间配合形成一容纳槽53。所述锁定结构5还包括一弹性件54以及一止挡件55设置于所述容纳槽53中，并能在所述容纳槽53内上下移动。具体的，所述弹性件54上端固定在容纳槽53内壁上，下端连接止挡件55。在限位件51转动且其突起511经过止挡件55所在位置时，突起511顶压止挡件55，止挡件55再压缩弹性件54，使止挡件55往容纳槽53内部移动，在突起511经过后，所述止挡件55在弹性件54的作用力下回复至其初始位置。在一实施方式中，所述弹性件54为一弹簧。

在另一实施方式中，所述限位件51上设有限位槽（图上未示出），所述止档件55上设有用于与限位件51上限位槽相配合的止档柱（图上未示出）。或者，所述限位件51上设有限位柱（图上未示出），而止档件55上设有用于与限位件51上限位柱相配合的止档槽（图上未示出）。

在上述方式中，所述限位件51与俯仰轴之间可为可拆卸连接。在其他实施方式中，所述限位件51与俯仰轴之间一体成型，例如，限位件51为俯仰轴上开设的卡槽，止档件为可与卡槽相卡合的止档弹片。

在本实施方式中，所述压盖52在电机基座11上的位置决定云台100非工作状态下俯仰轴锁定时相机4绕俯仰轴12所转至的角度。在一些实施方式中，压盖52在电机基座11上的位置位于云台100正常工作时相机4绕俯仰轴12的工作角度范围之外，例如，如前面例子所示，正常工作时，相机4绕俯仰轴11的工作角度范围为-135度至+45度，预设的俯仰轴锁定时相机4转至的角度为+90度（即顺时针转至90度），压盖52在电机基座11上的位置也根据此角度（+90度）相应设置。

以下再详细说明云台100实现俯仰轴锁定的过程。

在云台100工作状态下，相机4可在其工作角度范围（如前面例子中的-135度至+45度）内转动。当云台100处于非工作状态时，将相机4沿图7中箭头所示方向旋转至预设位置处（例如前面例子中的+90度处），相机4带动俯仰轴12同步转动，俯仰轴12带动限位件51同步转动，当限位件51突起511旋转至止挡件55所在位置时，突起511顶压止挡件55，止挡件55压缩弹性件54，促使止挡件55向后移动，当突起511通过止挡件55所在位置后，止挡件55在弹性件54的作用力下回到其初始位置。在止挡件55的作用力下，相机4即被锁定在此位置不再转动。

在上述实施方式中，由于弹性件54的存在，所述止档件55能相对限位件51伸缩，所述限位件51在止档件55伸出时能够被止档件55定位，在止档件55缩回时能够自由转动。其他实施方式中，所述弹性件54连接限位件51，使所述限位件51能相对止档件55伸缩。限位件51伸出时能够被止档件55定位，在弹性件54缩回时能够随俯仰轴一起自由转动。具体地，所述俯仰轴带动限位件51转动至预设位置时，限位件51抵接止档件55，限位件51压缩弹性件54而退回，直至限位件51越过止档件55，限位件51伸出而被止档件55阻挡。

在再一实施方式中，所述限位件51包括弹性限位部（图上未示出），限位件转动至预设位置，所述弹性限位部与止档件抵接而发生弹性形变，直至弹性限位部越过止档件而恢复弹性形变。

在再一实施方式中，所述止档件包括止档弹性部（图上未示出），限位件转动至所述预设位置与所述止档弹性部抵接，促使所述止档弹性部变形，直至限位件越过止档件，止档弹性部恢复弹性形变。

其他实施方式中，当锁定结构5设置于横滚轴结构3上时，在云台100工作状态下，俯仰轴结构1可在其工作角度范围（如前面例子中的-45度至+45度）内转动。当云台100处于非工作状态时，将俯仰轴结构1旋转至预设位置处（例如前面例子中的-90度处），俯仰轴结构1带动横滚轴同步转动，横滚轴带动限位件51同步转动，当限位件51旋转至止挡件55所在位置时，限位件51顶压止挡件55，止挡件55压缩弹性件54，促使止挡件55向后移动，当限位件51通过止挡件55所在位置后，止挡件55在弹性件54的作用力下回到其初始位置。在止挡件55的作用力下，俯仰轴结构1即被定位/锁定在此位置不再转动。在其他实施方式中，当限位件51旋转至止档件55所在位置时，限位件51顶压止档件55并因此压缩与限位件51连接的弹性件54，促使限位件51向后退缩，限位件51通过止档件55所在位置后，弹性件54提供一弹性回复力给限位件51，限位件51复位伸出而被止档件55阻挡。

本实用新型提供的云台100及其锁定结构5，在云台100处于非工作状态下时，通过锁定结构5将云台转轴，例如俯仰轴和/或横滚轴锁定，不会乱摆动，方便云台保管以及用户的携带与使用。

需要说明的是，横滚轴结构3的锁定角度及俯仰轴结构1的锁定角度也可以在预设工作角度范围之内，此时，锁定结构5在云台100处于工作状态时，不起到限位的作用，在云台100处于非工作状态时，才起到限位的作用。例如，云台的横滚轴结构3或/及俯仰轴结构1设有用于收容锁定结构5的容置槽，当云台100处于非工作状态时，锁定结构5突出容置槽外，起到限位的作用，当云台100处于工作状态时，锁定结构5缩回容置槽内，不能起到限位的作用。

另外，在所述电机处于断电状态时，所述转轴在预设角度范围内自由转动，超过所述预设角度范围时被所述锁定结构定位而处于锁定状态。所述电机驱动所述转轴在预定工作角度范围内转动，所述预设角度范围大于所述预定工作角度范围。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (18)

1.一种云台，包括一用于安装一相机的俯仰轴结构，其特征在于，所述云台还包括一锁定结构，所述锁定结构设置于所述俯仰轴结构上，所述锁定结构在云台非工作状态下将相机锁定在预定角度。

2.如权利要求1所述的云台，其特征在于，所述锁定结构包括：

一限位件，圈套并固定在所述俯仰轴结构的俯仰轴上，与俯仰轴相互跟随转动；

一压盖，设置于所述俯仰轴结构的电机基座上，与所述电机基座之间配合形成一容纳槽；

一弹性件与一止档件均设置于所述容纳槽中并能在所述容纳槽内上下移动，弹性件上端固定在容纳槽内壁上，下端连接止档件；

其中，转动所述俯仰轴，进而带动所述限位件同步转动，在所述限位件的突起旋转至所述止档件所在位置时，所述限位件顶压所述止档件，所述止档件压缩所述弹性件，促使所述止档件收缩，当所述限位件越过所述止档件所在位置后，所述止档件在所述弹性件的作用力下复位并将所述俯仰轴定位。

3.如权利要求2所述的云台，其特征在于，所述压盖在所述电机基座上的位置对应所述俯仰轴结构锁定时所处的预定角度。

4.如权利要求2所述的云台，其特征在于，所述限位件包括非圆形的内圈，所述俯仰轴的至少一轴段的横截面也为非圆形，所述内圈套设在所述轴段上，并且所述内圈的形状与所述俯仰轴轴段的横截面形状相适配，以使所述限位件与俯仰轴相互跟随转动。

5.如权利要求2所述的云台，其特征在于，所述弹性件为一弹簧。

6.一种云台，包括一俯仰轴结构与一横滚轴结构，所述俯仰轴结构安装于横滚轴结构上，其特征在于，所述云台还包括一锁定结构，所述锁定结构设置于所述横滚轴结构上，所述锁定结构在云台非工作状态下将俯仰轴结构锁定在预定角度。

7.如权利要求6所述的云台，其特征在于，所述锁定结构包括：

一限位件，圈套并固定在所述横滚轴结构的横滚轴上，与横滚轴相互跟随转动；

一压盖，设置于所述横滚轴结构的电机基座，与所述电机基座之间配合形成一容纳槽；

一弹性件与一止档件均设置于所述容纳槽中并能在所述容纳槽内上下移动，弹性件上端固定在容纳槽内壁上，下端连接止档件；

其中，转动所述横滚轴，进而带动所述限位件同步转动，在所述限位件旋转至所述止档件所在位置时，所述限位件顶压所述止档件，所述止档件压缩所述弹性件，促使所述止档件收缩，当所述限位件通过所述止档件所在位置后，所述止档件在所述弹性件的作用力下复位并将所述横滚轴定位。

8.如权利要求7所述的云台，其特征在于，所述压盖设定在所述电机基座上的位置对应所述横滚轴被定位时所处的预定角度。

9.如权利要求7所述的云台，其特征在于，所述限位件内圈为一非圆形状，所述横滚轴至少一轴段横截面也为非圆形状，所述限位件内圈形状与所述横滚轴轴段横截面形状相适配，以使所述限位件与横滚轴相互跟随转动。

10.如权利要求7所述的云台，其特征在于，所述弹性件为一弹簧。

11.一种云台，包括转轴结构，所述转轴结构包括一个转轴及驱动所述转轴转动的电机，其特征在于，所述转轴结构还包括锁定结构，在所述电机处于断电状态时，所述转轴在预设角度范围内自由转动，超过所述预设角度范围时被所述锁定结构定位而处于锁定状态。

12.如权利要求11所述的云台，其特征在于，所述电机驱动所述转轴在预定工作角度范围内转动，所述预设角度范围位置大于所述预定工作角度范围。

13.如权利要求11所述的云台，其特征在于，所述锁定结构包括：

限位件，跟随所述转轴一起转动；以及

止档件，设于所述预设位置；

其中，所述转轴带动所述限位件转动至预设位置时，被所述止档件定位而处于锁定状态。

14.如权利要求13所述的云台，其特征在于，

所述止档件相对于所述限位件能够伸缩，所述限位件在所述止档件伸出时能够被所述止档件定位，在所述止档件缩回时能够自由转动；

所述锁定结构还包括弹性件，所述弹性件提供一弹性回复力给所述止档件，使所述止档件在缩回后能够自动复位；

其中，所述转轴带动所述限位件转动至所述预设位置时抵接所述止档件，使所述止档件压缩所述弹性件而缩回，直至所述限位件越过所述止档件，所述止档件伸出而阻挡所述限位件。

15.如权利要求13所述的云台，其特征在于，

所述限位件相对于止档件能够伸缩，所述限位件伸出时能够被所述止档件定位，缩回时能够随所述转轴一起自由转动；

所述锁定结构还包括弹性件，所述弹性件提供一弹性回复力给所述限位件，使所述限位件在缩回后能够自动复位；

其中，所述转轴带动所述限位件转动至所述预设位置时抵接所述止档件，使所述限位件压缩所述弹性件而缩回，直至所述限位件越过所述止档件，所述限位件伸出而被所述止档件阻挡。

16.如权利要求13所述的云台，其特征在于，所述限位件包括弹性限位部，所述限位件转动至预设位置，使所述弹性限位部与所述止档件抵接而发生弹性形变，直至所述弹性限位部越过所述止档件而恢复弹性形变；

或者，所述止档件包括止档弹性部，所述限位件转动至所述预设位置与所述止档弹性部抵接而促使所述止档弹性部变形，直至所述限位件越过所述止档件，止档弹性部恢复弹性形变。

17.如权利要求13所述的云台，其特征在于，所述限位件设有限位槽，所述止档件设有用于与所述限位槽相配合的止档柱；

或者，所述限位件设有限位柱，所述止档件设有用于与所述限位主相配合的止档槽。

18.如权利要求13所述的云台，其特征在于，所述限位件与所述转轴一体成型；

或者，所述限位件与所述转轴可拆卸连接。