竖向定位设备、竖向减震装置及具有其的稳定器制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于减震来自壳体的竖向震动的竖向减震装置，其包括：壳体；以能绕一枢转轴线枢转的方式安置在壳体内的变速平衡机构；竖向支撑所述载荷的支承机构；力产生机构；其中在所述载荷经受竖向震动而处于不同竖向高度时，所述变速平衡机构被构造成允许力产生机构以基本不变的力平衡所述载荷的重力。由此，提供一种反应灵敏、结构简单、补偿效果好的竖向减震装置。进一步，还提供了载荷的竖向定位设备、成像装置用稳定器。

【技术实现步骤摘要】
竖向定位设备、竖向减震装置及具有其的稳定器
本技术涉及摄影拍摄装置的机械防抖动或者位置控制
，具体涉及一种竖向定位设备、竖向减震装置及具有这样的竖向减震装置的稳定器和拍摄设备。
技术介绍
对于例如在测量机械、制造机械、光学仪器或者拍摄设备等高精度机电系统来说，尽可能地避免或者最小化来自外部环境的震动或者抖动对于保持系统中的功能部件的期望位置而言是非常重要的。作为一种机械防抖式解决方案，稳定器目前已经随着直播和旅行自拍的火爆而成为了普通消费者争相追捧的新型消费电子产品。对于稳定器而言，其在消费者静止拍摄时的自拍稳定性绝对没得说。不过如果普通消费者以第一人称走路拍摄，画面会有明显的上下步伐的抖动，从而影响摄影效果，容易降低画面的清晰度，还不便对美好的场景进行抓拍。同样地，对于无人机或者无人车搭载的成像装置来说，由于路面的颠簸或者气流的影响，也会产生不期望的竖向上的震动，从而不利于拍摄效果的提升。已知的是，诸如斯坦尼康等厂商在内尝试利用诸如平行四边形结构搭配弹性件或阻尼件对载荷进行竖向机械减振，然而在实践中发现，弹性件或阻尼件往往只能起到缓冲和储蓄冲击力，延迟释放的作用，但并不能如上所述的将功能部件(例如镜头)保持在竖向上的期望位置，因此这种机械减振的方式是不令人满意的。更为严重的是，平行四边形结构本身的体积和重量均很巨大，这显然不符合目前稳定器小型化和便携化的流行趋势，作为减震方案并不为普通消费者所接受。在此基础上，有人提出利用电机等致动器装置来竖向上补偿功能部件在震动时偏离期望位置的移位，但由于功能部件往往都非常的沉重，因此要求电机具有很大的转矩，这意味着电机的体积巨大、能耗巨大且需要很好的热耗散，这对于稳定器或者无人机或者无人车这类注重小型化和轻量化的自带电源产品而言，出于竖向减震的目的来增加这种类型的电机是根本不现实的。因此，行业内仍存在提供一种令人满意的、商业上可行的竖向减震装置和竖向定位设备的需求。
技术实现思路
本技术旨在提供一种能至少部分地解决上述现有技术的种种不足的竖向减震装置。根据本技术的一方面，提供了一种竖向减震装置，该竖向减震装置用于支撑载荷，其中，所述竖向减震装置包括：壳体；以能绕一枢转轴线枢转的方式安置在壳体内的变速平衡机构；竖向支撑所述载荷的支承机构，其被构造成在该变速平衡机构的一侧在距该枢转轴线第一距离处与该变速平衡机构作用连接，以传递来自所述载荷的重力对所述变速平衡机构沿第一旋转方向施加第一转矩；力产生机构，其被构造成在该变速平衡机构的同一侧在距该枢转轴线第二距离处与该变速平衡机构作用连接，以向所述变速平衡机构施力从而对所述变速平衡机构沿相反于第一旋转方向的第二旋转方向施加第二转矩，该力产生机构以其一端固定连接至该壳体；其中在所述载荷经受竖向震动而处于不同竖向高度时，所述变速平衡机构被构造成允许力产生机构以基本不变的力平衡所述载荷的重力。由此，与现有技术相比，根据本技术的竖向减震装置通过新颖的的机械减震的设计使载荷能以失重的方式悬浮设置，这种新颖的机械设计具有结构简单、布置紧凑、空间利用率高等有益效果，这对于商品的小型化和便携化是非常有益的，有利于提高产品的整体竞争力。在一个优选实施方式中，其中所述变速平衡机构包括：可枢转地安置在壳体内的枢转轴；同轴布置的具有较大的外径和/或模数的第一齿轮和具有较小的外径和/或模数的第二齿轮，其中所述支承机构包括与该第一齿轮相啮合的第一齿条，所述力产生机构还包括与该第二齿轮相啮合的第二齿条，其中所述第一齿条和第二齿条被布置在同一侧。由此，经由这样的设计，以低成本的方式实现了对载荷的可靠的竖向增稳。在一个优选实施方式中，所述第一齿轮的直径是所述第二齿轮的直径的至少3倍。由此，允许载荷发生竖向震动期间，力产生机构并不会相应地发生明显的竖向移位，这便于实现力产生机构保持向外输出基本恒定不变的作用力。在一个优选实施方式中，还包括设置在所述壳体内的至少一个直线引导机构，所述引导机构包括固定设置在所述壳体上的滑行部和固定连接至所述第一齿条和/或所述第二齿条的直导轨部，从而允许在发生竖向震动时允许所述第一齿条和/或所述第二齿条相对于所述壳体在直线方向上运动。由此，以成本低廉且可靠的方式确保竖向支承机构和力产生机构能长期地在竖向方向上向变速平衡机构施加作用力。在一个优选实施方式中，所述力产生机构还包括：能够沿直线方向拉伸或者回缩的弹性件，所述弹性件的一端可操作地连接至壳体；转接件，所述转接件的一端操作连接至所述弹性件且相对的另一端操作连接至所述第二齿条，以允许所述弹性件和所述第二齿条大致平行地相邻布置。由此，允许该竖向减震装置以结构紧凑的方式布置，从而不会过分增加竖向减震装置的外部体积。在一个优选实施方式中，还包括用于调节所述弹性件的预紧力的调节机构，其包括：与该壳体螺纹连接的、并与该弹性件的一端操作连接的调节件，其中经由相对于该壳体旋入或者旋出该调节件来调节所述弹性件的预紧力。由此，以简单的方式允许该竖向减震装置适应不同重量的载荷，从而提高了该竖向减震装置的通用性。根据本技术的另一方面，还提供了一种载荷的竖向定位设备，包括用于测量所述载荷的竖向位置的位置传感器、位置控制器和电机，其中该位置控制器接受来自该位置传感器的载荷的竖向位置的信号并生成用于控制该电机的动作的输出信号，其中该定位设备还包括用于竖向支撑所述载荷的竖向减震装置，其中该电机操作连接至所述变速平衡机构以经由该电机的动作使载荷沿震动方向的反方向运动，从而将载荷定位在竖向上的确定位置。由此，可以实现确保载荷一直位于竖向上的确定位置。根据本技术的另一方面，还提供了一种成像装置用稳定器，其包括能够至少在两个轴线上对成像装置增稳的增稳装置、壳体和连接至该壳体的、用于竖向支撑该增稳装置的竖向减震装置，该竖向减震装置为所述的竖向减震装置。由此，能够消除竖向震动对成像装置的影响。在一个优选实施方式中，所述稳定器还包括：用于测量所述成像装置的竖向位置的位置传感器；用于接收来自该位置传感器的成像装置的竖向位置的信号的控制器；以及与该变速平衡机构操作连接的电机，其中所述控制器用于根据所述位置传感器检测的所述成像装置的位置信息控制所述电机动作以驱动所述变速平衡机构旋转。由此，能够快速地对外部竖向震动做出反应并将载荷定位在竖向上的确定位置。在一个优选实施方式中，所述传感器为惯性测量单元，所述控制器在所述惯性测量单元检测到所述壳体产生震动时，控制所述电机带动所述平衡机构旋转，使所述成像装置相对于所述壳体沿震动方向的反方向运动以使该成像装置在竖向上具有基本不变的绝对位置。本技术的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本公开后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。附图说明以下，结合附图来详细说明本技术的实施例，其中：图1示出了根据本技术的竖向减震装置的爆炸图，其中部分部件被移除以更好地示出该装置的内部结构；图2示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竖向减震装置，该竖向减震装置用于支撑载荷，其特征在于，所述竖向减震装置包括：/n壳体；/n以能绕一枢转轴线枢转的方式安置在壳体内的变速平衡机构；/n竖向支撑所述载荷的支承机构，其被构造成在该变速平衡机构的一侧在距该枢转轴线第一距离处与该变速平衡机构作用连接，以传递来自所述载荷的重力对所述变速平衡机构沿第一旋转方向施加第一转矩；/n力产生机构，其被构造成在该变速平衡机构的同一侧在距该枢转轴线第二距离处与该变速平衡机构作用连接，以向所述变速平衡机构施力从而对所述变速平衡机构沿相反于第一旋转方向的第二旋转方向施加第二转矩，该力产生机构以其一端固定连接至该壳体；/n其中在所述载荷经受竖向震动而处于不同竖向高度时，所述变速平衡机构被构造成允许力产生机构以基本不变的力平衡所述载荷的重力。/n

【技术特征摘要】
1.一种竖向减震装置，该竖向减震装置用于支撑载荷，其特征在于，所述竖向减震装置包括：
壳体；
以能绕一枢转轴线枢转的方式安置在壳体内的变速平衡机构；
竖向支撑所述载荷的支承机构，其被构造成在该变速平衡机构的一侧在距该枢转轴线第一距离处与该变速平衡机构作用连接，以传递来自所述载荷的重力对所述变速平衡机构沿第一旋转方向施加第一转矩；
力产生机构，其被构造成在该变速平衡机构的同一侧在距该枢转轴线第二距离处与该变速平衡机构作用连接，以向所述变速平衡机构施力从而对所述变速平衡机构沿相反于第一旋转方向的第二旋转方向施加第二转矩，该力产生机构以其一端固定连接至该壳体；
其中在所述载荷经受竖向震动而处于不同竖向高度时，所述变速平衡机构被构造成允许力产生机构以基本不变的力平衡所述载荷的重力。


2.如权利要求1所述的竖向减震装置，其特征在于，其中所述变速平衡机构包括：
可枢转地安置在壳体内的枢转轴；
同轴布置的具有较大的外径和/或模数的第一齿轮和具有较小的外径和/或模数的第二齿轮；
其中所述支承机构包括与该第一齿轮相啮合的第一齿条，所述力产生机构还包括与该第二齿轮相啮合的第二齿条，其中所述第一齿条和第二齿条被布置在同一侧。


3.如权利要求2所述的竖向减震装置，其特征在于，所述第一齿轮的直径是所述第二齿轮的直径的至少3倍。


4.如权利要求2所述的竖向减震装置，其特征在于，还包括设置在所述壳体内的至少一个直线引导机构，所述直线引导机构包括固定设置在所述壳体上的滑行部和相应地固定连接至所述第一齿条和/或所述第二齿条的直导轨部，从而允许在发生竖向震动时允许所述第一齿条和/或所述第二齿条相对于所述壳体在直线方向上运动。


5.如权利要求2所述的竖向减震装置，其特征在于，所述力产生机构还包括：
能够沿直线方向拉伸或者回缩的弹性件，所述弹性件的一端可操作地连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：林碧莲，
类型：新型
国别省市：广西;45