本发明涉及摄影器材， 特别是涉及方便调节的低重心球形云台。 背景技术

公开号为 CN200979056并于 2007年 11月 21 日公开的中国专利公开 一种球形云台， 包括下座体、 设在下座体上的圓筒体、 位于圓筒体内的圓 球体以及连接在圓球体上的云台座， 在圓筒体上分别设有锁定圓球体的主 旋锁紧钮、 锁定水平转动的水平锁紧钮以及微调圓球体的 微调旋钮， 在主 旋锁紧钮内设有用于限定圓球体转动的锁紧螺 丝， 在主旋锁紧钮内还设有 沿锁紧螺丝轴线方向的顶钮弹簧。 上述结构的云台球体重心较高， 各锁紧 装置均设在主体下部， 结构较复杂， 锁紧效果欠佳。 由于这种球形云台在 多个不同的位置设置锁紧钮， 调整起来比较复杂， 容易出现误操作。 发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、 便于调节且锁紧效果更安全可靠 的球形云台。

为了实现上述目的， 本发明提供一种球形云台， 包括球体、 主体、 云 台底座以及将球体锁紧在主体内的球体锁紧装 置和将主体锁紧在云台底 座上的底座锁紧组件， 主体被构造为带有竖向开口的开口环状体。 在这里 规定， 球体锁紧装置包括： 开设在开口的第一主体壁上的第一孔和与第一 孔同轴线地开设在开口的、 与第一主体壁相对的第二主体壁上的第二孔； 穿入第一孔和第二孔并在一端连接到开口的第 一主体壁或第二主体壁的 固定轴， 固定轴至少部分地制有外螺纹；安装在固定轴 上的第一锁紧机构； 安装在固定轴上的、 用于第一锁紧机构的第二锁紧机构。

在具有上述组成和结构的球形云台中， 可以用第一锁紧机构锁紧主体 开口并由此锁紧球体， 而由于第二锁紧机构也安装在固定轴上， 所以容易 进行第二锁紧机构的调节操作， 结构更紧凑。

在一个优选实施例中可以规定， 可如此选择上述两个孔的位置， 即在 球体锁紧于主体内的状态下， 两孔在球体高度范围内， 由此获得结构比较 紧凑的低重心球形云台。

本发明进一步规定， 第一锁紧机构具有至少一个工作位置， 在该工作 位置上， 第一锁紧机构对第一主体壁和第二主体壁施力 并使该开口收窄来 锁紧球体， 并且， 第二锁紧机构具有至少一个锁紧位置且第二锁 紧机构可 运动至该锁紧位置并将第一锁紧机构锁定在上 述工作位置上， 或者， 第二 锁紧机构配置成能通过在固定轴上的移动对球 体的锁紧程度进行微调。 在 这里， 第一锁紧机构的工作位置与所使用的球体相关 。

根据一个实施例， 第一和第二锁紧机构均在未与固定轴的所述一 端相 连的第二主体壁侧或第一主体壁侧被安装在固 定轴上。 就是说， 第一和第 二锁紧机构安装在上述开口的同一侧， 由此便于锁定和解锁操作。

固定轴以及第一和第二锁紧机构相对主体的安 装方式可以有多种形 式。 例如， 按照本发明的一个实施方式， 第二孔为螺纹盲孔， 固定轴的整 个外表面上形成有外螺纹并由此在所述一端与 第二孔螺纹连接， 第一锁紧 机构包括通过螺纹配合可移动地安装在固定轴 上的锁紧旋钮， 锁紧旋钮的 一部分通过移动抵接于第一主体壁， 第二锁紧机构包括调节旋钮， 调节旋 钮安装在固定轴的另一端上并直接锁定或通过 至少一个可移动地安装在 该固定轴上的中间件锁定锁紧旋钮。

在上述实施方式中， 优选以下具体结构， 固定轴的另一端设计成有六 角形轮廓， 中间件包括可滑动地套装在固定轴另一端上的 内六角套筒， 内 六角套筒的外表面上形成旋向与固定轴的外螺 纹旋向相反的外螺纹， 中间 件还包括固定安装在锁紧旋钮上并与内六角套 筒螺纹连接的固定座。 有利 的是， 第一锁紧机构还包括设置在锁紧旋钮和主体之 间的轴承， 用于支承 锁紧旋钮。 此外， 中间件可以包括设置在内六角套筒和调节旋钮 之间的垫 块， 该垫块的形状或构造允许垫块接触内六角套筒 的端面。

在本发明的另一个替代方案中， 第二锁紧机构还包括设置在锁紧旋钮 和调节旋钮之间的螺旋弹簧， 中间件为螺母并且可抗相对转动地同调节旋 钮配合。 这样一来， 通过操作调节旋钮并使其与中间件如螺母抗转 动相配 合并继续操作或移动调节旋钮， 可以拧动螺母在固定轴上移动， 直到其抵 接在第一锁紧机构上， 此时， 螺旋弹簧受压。 在松开调节旋钮后， 调节旋 钮可通过弹簧力回到其原来位置。

另外， 为了便于调节， 可以在固定座上还装有刻度盘， 该刻度盘上带 有与转角相关的刻度。 按照本发明的另一个替代方案， 第二孔为通孔， 固定轴构造为在所述 一端上形成有外螺纹的 T形轴， 第一锁紧机构包括可枢转地安装在固定轴 的横轴端上的扳扣， 并且， 第二锁紧机构为带有内螺纹孔的调节旋钮， 调 节旋钮在第二主体壁侧与穿过第二孔的固定轴 的所述一端螺纹连接， 扳扣 在接触该第一主体壁的区域具有凸缘形状。

根据另一个替代方案， 第二孔为螺纹盲孔， 在固定轴的所述一端上形 成有外螺纹以与第二孔螺纹连接， 第一锁紧机构包括可枢转地安装在固定 轴上的扳扣和作为该扳扣的转动枢轴且带有供 固定轴穿过的孔的滑动杆， 该滑动杆由此能沿固定轴的轴向滑动， 并且第二锁紧机构为带有内螺纹孔 的调节旋钮， 固定轴在其另一端也制有外螺纹以与调节旋钮 的内螺纹孔连 接， 扳扣在接触第一主体壁的区域具有凸缘部。

在本发明中， 主体上优选设有至少有一个可使球体在竖向平 面内转动 的槽， 所述槽的形状优选构造为 U型。

在本发明中， 主体构造成带开口的开口环状， 能通过拉动开口的两侧 主体壁实现锁紧球体的功能。 具有这种结构的云台与现有技术相比， 其球 体重心下移， 结构筒单而紧凑， 锁紧效果更安全可靠。 此外， 在本发明的 球形云台中， 两个锁紧机构设置在同一轴上， 这样更有便于调节， 不会出 现误操作。 尤其当它们设置在开口的同一侧时， 更便于锁定和解锁操作。 附图说明

下面， 将结合附图对本发明做进一步的说明， 在附图中， 相同的附图 标记代表相同或功能相同的零部件， 其中：

图 1 a为根据本发明的球形云台的一个实施例的俯� �截面图； 图 lb为图 la中的球形云台的分解视图；

图 lc为图 la中的球形云台的透视图；

图 2a为根据本发明的球形云台的另一个实施例的� ��视截面图； 图 2b为图 2a中的球形云台的分解视图；

图 2c为图 2a中的球形云台的透视图；

图 3a为根据本发明的球形云台的又一个实施例的� ��视截面图； 图 3b为图 3a中的球形云台的分解视图；

图 4a为根据本发明的球形云台的再一个实施例的� ��视截面图； 图 4b为图 4a中的球形云台的分解视图； 图 4c为图 4a中的球形云台的透视图；

图 5a为根据本发明的球形云台的另一个实施例的� ��视截面图； 图 5b为图 5a中的球形云台的分解视图；

图 5c为图 5a中的球形云台的透视图。 具体实施方式

图 la-图 lc示出了根据本发明的球形云台的一个实施例� �� 如图所示， 该球形云台包括球体 10、 主体 20、 可将球体 10锁紧在主体 20上的球体 锁紧装置、 云台底座 80及可将主体 20锁紧在云台底座 80上的底座锁紧 组件， 在这里， 主体 20被构造为开口环的形状， 其具有贯穿主体侧壁的 竖向开口 21。 在本实施例中， 球体锁紧装置包括开设在开口 21的第一主 体壁 21a上的第一孔 201和开设在开口 21的、 与第一主体壁相对的第二 主体壁 21b上的第二孔 202 , 第一孔 201和第二孔 202同轴线或者说相互 对准。 尤其如图 la和图 lb所示， 球体锁紧装置包括固定轴 30、 安装在固 定轴 30上的第一锁紧机构和用于第一锁紧机构的第� ��锁紧机构。 在装配 时， 使固定轴 30 穿入第一孔 201和第二孔 202, 并且在一端例如在伸入 第二孔 202的固定轴一端连接到第二主体壁 21b上。

在上述实施例中， 第一孔 201 的内径大于固定轴 30直径并且例如为 光孔形式。 第二孔 202为螺纹盲孔， 固定轴 30在包括要装入第二孔 202 中的一端在内的大部分上形成有外螺纹， 由此与该第二孔螺纹连接并进而 连接到第二主体壁 21b。 如图 lb 所示， 第一锁紧机构包括在第一主体壁 21a侧通过螺纹配合可移动地安装在固定轴 30上的锁紧旋钮 140 , 该锁紧 旋钮的远端通过移动抵接于第一主体壁 21a, 并且锁紧旋钮 140的近端形 成凹形。 在这个实施例中， 锁紧旋钮 140例如通过轴 7 110可转动且可轴 向移动地安装在固定轴 30上。

第二锁紧机构包括调节旋钮 150 , 其也在第一主体壁 21a侧被安装在 固定轴 30的另一端上， 固定轴 30的另一端例如构造成六角形轮廓， 设有 一个中间件， 它例如是可滑动穿套在固定轴的六角形轮廓端 上的内六角套 筒 170 , 还设有固定安装入锁紧旋钮 140近端处的凹形内的固定座 180。 在这里， 在内六角套筒 170的外表面上形成旋向与固定轴外螺纹的旋向 相 反的外螺纹， 用于与固定座 180螺纹连接。 为此， 固定座 180在一端设有 螺纹孔， 并且在另一端也具有用于将调节旋钮 150穿过其中地螺纹接合的 螺纹孔， 通过沿顺时针或逆时针方向旋拧调节旋钮 150, 使其能在固定轴 的轴线方向上前进或后退。 另外， 在套筒 170和调节旋钮 150之间还设有 垫块 280 , 垫块的形状或构造允许其抵接该内六角套筒的 端面。

如图 lb所示， 在安装上述的球体锁紧装置时， 首先将固定轴 30的上 述一端穿过第一孔 201并通过与第二孔 202螺纹配合被拧固在第二主体壁 21b上。 然后， 依次将轴承 110(如果有）、 锁紧旋钮 140和内六角套筒 170 安装在固定轴 30上。 接下来， 在中间加入垫块 280的情况下， 将固定座 180与内六角套筒 170螺纹连接， 并通过例如螺釘将固定座固定在锁紧旋 钮 140上。 最后， 将锁紧旋钮 150拧入该固定座的开孔内。 当要锁紧球体 时， 例如顺时针转动锁紧旋钮 140, 锁紧旋钮 140沿固定轴 30向第一主体 壁 21a移动， 其对第一主体壁施力并由此使开口 21收窄， 从而将球体 10 锁紧在主体 20 内， 此时第一锁紧机构处于其工作位置。 在锁紧旋钮 140 向第一主体壁 21a和第二主体壁 21b移动的过程中， 固定座 180随其一起 移动， 由于内六角套筒 170的外螺纹旋向和固定轴 30的外螺纹旋向相反， 内六角套筒 170也相对固定座 180朝主体 20移动， 使内六角套筒 170的 端面 41和调节旋钮 150的端面 51(可以说是垫块 280的端面）之间的间隙 S 增大， 这种情况下， 如果根据需要朝向主体 20向内拧动调节旋钮 150, 使 其端面 51抵靠垫块 280, 则将锁紧旋钮 140锁定在该工作位置。

在上述实施例中， 如果需要对锁紧旋钮 140的锁紧状态进行解锁或微 调， 则可以沿离开主体 20的方向拧动调节旋钮 150, 这时锁紧旋钮和垫块 280之间的间隙首先增大， 接下来， 逆时针方向拧动锁紧旋钮 140, 固定 座 180带动六角形套筒 170朝调节旋钮 150移动， 使套筒 170和调节旋钮 150之间的间隙 S减小，在 S为 0时，锁紧旋钮 140不能继续逆时针转动。 通过在固定轴 30上前后移动调节旋钮 150可调整间隙 S的大小， 从而控 制锁紧旋钮 140的前进和后退量， 进而实现对第一锁紧机构锁定和对球体 进行解锁或锁紧微调。 此外， 为了便于控制调整量的大小， 固定座 280上 设有刻度盘 106, 刻度盘上设有与转动角度相关的刻度。 本领域技术人员 应当理解， 垫块 280可以与锁紧旋钮 150—体制成， 或者与套筒 170—体 制成。

图 2a-图 2c示出了根据本发明的球体锁紧装置的另一个� ��施例。 在这 个实施例中， 第二孔 202同样为螺纹盲孔， 在固定轴 30的整个外表面上 形成有外螺纹并由此在一端被螺纹连接在第二 孔 202内。 如图 2a和图 2b 所示， 第一锁紧机构同样包括通过螺纹配合可移动地 安装在固定轴 30上 的锁紧旋钮 140 , 第二锁紧机构为带螺纹孔的圓筒形调节旋钮 150, 其安 装在固定轴 30 的与上述连接在第二孔内的一端相反的另一端 上。 在此实 施例中， 锁紧旋钮 140例如通过轴 7 110可转动且可轴向移动地安装在固 定轴 30上。

在装配时， 首先将固定轴 30穿过第一孔 201并通过所述一端与第二 孔 202的螺纹配合而将固定轴连接在第二主体壁 21b。 然后， 依次将轴承 110、 锁紧旋钮 140和调节旋钮 150在第一主体壁侧， 或者说从与固定轴 的与上述一端相反的另一端安装在固定轴 30上。 当要锁紧球体时， 朝向 第一主体壁拧动锁紧旋钮 140 ,其对第一主体壁施力并由此使开口 21收窄， 将球体 10锁紧在主体 20内， 此时第一锁紧机构处于其工作位置。 然后， 朝向锁紧旋钮 140拧动圓筒形调节旋钮 150, 使调节旋钮 150的局部， 即 圓筒的端面 51 , 抵接锁紧旋钮 140的局部， 在这里也是其端面 41 , 由此 将锁紧旋钮 140锁定在该工作位置。 在此情况下， 如果不解除第二锁紧机 构的锁紧状态， 或者说如果不使其离开锁紧位置， 则第一锁紧机构无法被 解锁。 如果要解除球体 10的锁紧状态， 应先沿离开锁紧旋钮 140的方向 拧动调节旋钮 150, 使调节旋钮 150的端面 51 离开锁紧旋钮 140的端面 41 , 接着拧动锁紧旋钮 140 离开第一主体壁， 结果， 开口 21复位变宽， 球体 10可在主体 20内自由转动。 在这里， 在锁紧旋钮 140和第一主体壁 之间设置轴承 110是为了使锁紧旋钮 140能顺畅转动。 而且， 为了便于控 制调整量的大小， 同样可以在锁紧旋钮 140和调节旋钮 150之间设有刻度 盘 106, 在刻度上设有与转动角度相关的刻度。

在上述实施例中， 调节旋钮的一部分直接作用于第一锁紧机构并 将其 锁定在其工作位置上， 但这不是必须的。 例如如图 3a-图 3b所示， 在球体 锁紧装置的另一个实施例中， 包括调节旋钮 150在内的第二锁紧机构可以 通过中间件如螺母 170作用于第一锁紧机构， 该中间件可移动地安装在固 定轴 30上。 在这里， 螺母 170最好可抗转动地与调节旋钮 150配合并且 该螺母被拧装在固定轴 30的另一端。 在装配时， 同样是先将固定轴 30的 一端拧固连接在第二主体壁的第二孔 202中， 然后， 在第一主体壁侧， 依 次将作为第一锁紧机构的锁紧旋钮 140、 螺母 170和调节旋钮 150安装在 固定轴 30上。 在这个实施例中， 同样为了使锁紧旋钮 140能顺畅转动， 在锁紧旋钮 140和第一主体壁之间设有轴承 110。 在这里， 调节旋钮 150 例如可以通过与锁紧旋钮 140的形状配合被间接安装在固定轴 30上， 形 状配合例如由在锁紧旋钮端部上的台肩部和形 成在调节旋钮端面上的钩 件来实现。也可以想到，调节旋钮通过其它方 式可移动地安装在固定轴上。

在如图 3a-图 3b所示的实施例中， 第二锁紧机构还可包括设置在锁紧 旋钮 140和调节旋钮 150之间的弹性件如螺旋弹簧 160, 螺旋弹簧的一端 作用于调节旋钮 150, 另一端作用于锁紧旋钮 140。 当要锁紧球体 10时， 先向第一主体壁拧动锁紧旋钮 140, 其对第一主体壁施力并由此使开口 21 收窄， 从而将球体 10锁紧在主体 20内， 此时第一锁紧机构处于其工作位 置。 然后， 朝向锁紧旋钮 140压入调节旋钮 150, 使其与螺母 170可抗相 对转动地配合， 为此调节旋钮例如具有其形状例如与六角螺母 相应的配合 部， 该配合部例如以套筒扳手的形式与螺母配合。 这样一来， 当向锁紧旋 钮 140方向拧动螺母 170时， 螺母 170的端面 51与锁紧旋钮 140的端面 41相抵接， 由此将锁紧旋钮 140锁定在其工作位置上， 在此过程中， 上述 弹性件如螺旋弹簧 160被压缩。 随后， 在松开该调节旋钮后， 其在上述螺 旋弹簧的作用力下会返回原位。

如果要解除球体 10 的锁紧状态， 应先再次压迫螺旋弹簧地移动调节 旋钮， 使其接合该螺母。 接着， 沿离开锁紧旋钮 140的方向拧动调节旋钮 150并带动螺母 170后退， 由此解除对第一锁紧机构的锁定。 然后， 拧动 锁紧旋钮 140 , 使其离开第一主体壁， 开口 21复位变宽， 结果， 球体 10 可在主体 20内自由转动。

在图 4a-图 4c中示出了本发明的球体锁紧机构的另一个实� ��例。 在这 个实施例中， 第一孔 201和第二孔 202均为光滑的通孔， 固定轴 30构造 为 T形轴， 第一锁紧机构包括扳扣 40,其通过通孔与固定轴的横轴端相配 合， 在固定轴 30的横轴端上制有外螺纹， 其穿过第二孔 202并在第二主 体壁侧与设有内螺纹孔的调节旋钮 150螺纹连接， 扳扣 40在接触第一主 体壁的区域内设有凸缘部 40a。 如图 5b所示， 当装配球体锁紧装置时， 首 先将扳扣 40安装在固定轴 30的横轴端， 然后将固定轴 30的横轴端穿过 第一孔 201和第二孔 202,随后调节旋钮 50被拧装在该横轴端的螺纹上并 被一直拧紧到抵靠于第二主体壁 21b的外表面， 从而将固定轴 30连接到 第二主体壁 21b。 在操作时， 扳动扳扣 40, 在凸缘部 40a的作用下， 第一 主体壁被压向第二主体壁， 从而收窄开口 21 并将球体 10锁紧在主体 20 内， 这时可根据需要前后拧动调节旋钮 50来对球体 20的锁紧程度进行微 调。 如果沿相反方向扳动扳扣 40, 能使开口 21复位变宽， 这时， 球体 10 可在主体 20内自由转动。

在如图 5a-图 5c所示的另一实施例中， 第一锁紧机构包括在第一主体 壁侧可枢转地安装在固定轴 30上的扳扣 40和作为扳扣 40的转动枢轴的 滑动杆 60, 在滑动杆 60上开设有孔 60a, 供固定轴 30穿过并由此将滑动 杆 60可滑动地穿装在固定轴上。 滑动杆 60与扳扣 40的组装例如通过在 扳扣 40的局部如凸缘部 40a中开设孔并使滑动杆穿入所述孔来实现。 在 这里， 第二锁紧机构为带有内螺纹孔的调节旋钮 50, 固定轴 30在两端均 制有外螺纹， 用于螺纹连接在第二孔 202中并且与调节旋钮 50的内螺纹 孔螺纹连接。 此外， 上述凸缘部 40a优选设置在扳扣 40接触第一主体壁 的区 i或内。

在安装上述球体锁紧装置时， 首先将固定轴 30 的上述一端穿过第一 孔 201并通过与第二孔 202螺纹配合被拧固在第二主体壁 21b上。 然后， 如上所述地将滑动杆 60和扳扣 40组装在一起并通过滑动杆将两者安装在 固定轴 30上。然后，从固定轴 30的另一端拧装上调节旋钮 50。在使用时， 通过朝向扳扣 40拧动调节旋钮 50, 由此抵接并移动滑动杆 60 , 进而使扳 扣 40运动到合适的位置， 然后， 扳动扳扣 40, 此时， 由于凸缘部 40a的 作用， 第一主体壁 21a被该凸缘部压向第二主体壁 21b, 从而使开口 21收 窄， 进而将球体 10锁紧在主体 20内， 这时可根据需要前后拧动调节旋钮 50来对球体 20的锁紧程度进行微调。 如果沿相反方向扳动扳扣 40, 则开 口 21因弹性变形而复位变宽， 这时， 球体 10可在主体 20内自由转动。

球体 10在主体 20中作垂直方向转动时， 会被主体 20的上边缘阻挡， 为了球体 10在竖直平面内的转动角度更大一些， 在主体 20上设有至少一 个槽 22。 该槽 22的形状优选为 U型， 也可是圓弧形等其它形状。

为了有较好的防尘效果， 在主体 20 内部设有防尘圏， 该防尘圏的外 圓面与主体的内圓面吻合， 防尘圏的内圓面与球体 10 的外圓面吻合， 防 尘圏对应开口 21 处设有相应的开口。 防尘圏的材料优选为塑胶， 也可以 是其它材料。

应该理解， 以上描述是示范性而非限制性的， 对于阅读了以上说明的本 领域技术人员而言，除了所给出的实施例夕卜 ，在不超出本发明范围的前提下， 许多改变和等同替代将是显而易见的。另夕卜 ，虽然本发明主要针对摄影器材， 但对于具有类似结构的测绘以及观测仪器如望 远镜等， 本发明也是适用的。