本发明涉及摄影技术领域，具体涉及一种云台及其动态平衡调节结构。
背景技术：
云台是安装、固定摄像机的支撑设备。实际应用时，为使摄像机能够在不同角度进行拍摄，云台需要能够做俯仰运动，云台在做俯仰运动的同时支撑摄像机并带动摄像机进行俯仰。为使得摄像机能在云台的任何俯仰角度定位，现有一种云台包括动态平衡调节结构，该结构使得相应的摄像机能在云台的任何俯仰角度进行定位成为可能。然而，现有技术的云台无法针对不同重量的摄像机实现动态平衡，当摄像机重量过低或者过高时，云台无法平衡摄像机的重量，导致摄像机容易出现突然抬头或者低头。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提供一种可以解决上述问题或者至少在一定程度上解决上述问题的云台及其动态平衡调节结构。
为此，本发明一方面提供一种动态平衡调节结构，包括主体部以及与所述主体部转动连接的转动件，还包括至少两组平衡组件，所述平衡组件包括可相对所述转动件转动的挤压件、布置于所述转动件内并可相对所述转动件沿径向移位的档位件、以及布置于所述档位件和所述主体部之间的阻力件；所述阻力件包括转动部以及布置于所述转动部和所述主体部之间的阻力部，当所述转动部相对于所述主体部转动或者具有转动趋势时，所述阻力部受压产生阻止所述转动部转动的阻力；所述挤压件包括沿周向分布的扩张部和收缩部，所述扩张部相对于所述收缩部沿径向向外凸起；所述档位件包括借助于所述扩张部的挤压而沿径向移动至与所述转动部卡接并可带动所述转动部同步转动的卡销、以及用于使所述卡销复位而使所述卡销与所述转动部分离的退档弹性元件；所述至少两组平衡组件的其中之一与其中之另一沿轴向分布在不同的位置，至少两组平衡组件的其中之一的卡销可单独卡接至其对应的转动部，并可与至少两组平衡组件的其中之另一的卡销同时卡接至其各自对应的转动部。
在一些实施例中，所述挤压件为凸轮。
在一些实施例中，所述档位件还包括套设在所述卡销外围的卡销套、以及收容于卡销套内并抵压所述卡销的挂挡弹性元件，所述卡销套与所述挤压件抵顶，所述退档弹性元件的一端与所述卡销套抵接，所述退档弹性元件的另一端与所述转动件抵接。
在一些实施例中，所述卡销套包括可拆卸连接的内套和套设在所述内套外周的外套，所述内套和所述外套的其中之一的一端开口，另一端形成具有通孔的限位板，所述卡销包括穿设所述通孔的本体部、以及自所述本体部沿径向向外延伸并与所述限位板抵接的凸缘。
在一些实施例中，所述阻力件还包括布置于所述主体部和所述阻力部之间的固定部，所述固定部防旋转地固定于所述主体部，所述阻力部挤压于所述固定部和所述转动部之间。
在一些实施例中，所述固定部和所述转动部为金属圈，所述阻力部为橡胶圈。
在一些实施例中，还包括与所述挤压件固定连接的旋钮，所述旋钮可相对所述转动件围绕所述轴线转动，且所述转动件可带动所述旋钮及挤压件同步转动。
在一些实施例中，所述转动件包括位于所述主体部的一端的盘部、以及与所述盘部垂直连接的筒部，所述筒部的侧壁上形成有贯穿孔，所述档位件收容于所述贯穿孔内。
在一些实施例中，包括至少三个所述平衡组件，且所述至少三个平衡组件的扩张部的周向长度沿轴向逐渐增大或减小。
另一方面，本发明还提供一种云台，包括前述的动态平衡调节结构。
本发明的动态平衡调节结构，至少可以实现让一个阻力部或者两个阻力部同时产生阻力，因此可以针对不同的摄像机选择反弹力与其重量更接近的档位。具体地，当摄像机重量较轻时，可选择1个阻力部产生阻力来平衡摄像机，避免了弹力过大而摄像机过轻引起的“抬头”问题。此外，较少数量的阻力部产生较小的阻力，这样俯仰摄像机时也可以更省力。当摄像机重量较重时，可选择2个阻力部产生阻力来平衡摄像机，避免了弹力过小而摄像机过重引起的“低头”问题。
附图说明
图1示出了本发明一实施例的云台的立体示意图。
图2是图1所示云台的动态平衡调节结构的立体示意图。
图3是图2所示动态平衡调节结构的剖视图。
图4是图2所示动态平衡调节结构的一种分解图。
图5是图4所示动态平衡调节结构的另一视角的分解图。
图6是图4所示动态平衡调节结构的挤压轴的一种立体结构示意图。
图7是图6所示挤压轴的另一种立体结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明，以使得本发明的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。
参考图1和图2，本发明一实施例的云台包括球碗10、固定于所述球碗10上的动态平衡调节结构20、以及固定于所述动态平衡调节结构20上的快装板11。所述快装板11用于安装摄像机。所述动态平衡调节结构20包括固定于所述球碗10的主体部30、以及与所述主体部30转动连接的转动件40。所述快装板11固定于所述转动件40，并可与所述转动件40同步转动。本实施例中，所述转动件40上还固定连接有一把手12。俯仰摄像机时，转动把手12，把手12带动所述转动件40相对所述主体部30转动，进而带动安装于快装板11上的摄像机进行俯仰。
参考图3至图5所示，本实施例中，所述主体部30呈一端开口的圆柱体状。所述转动件40包括位于所述主体部30的开口端的盘部41、以及与所述盘部41的中央通孔410的侧壁垂直连接的筒部42，所述筒部42位于所述主体部30内。所述动态平衡调节结构20还包括至少两组平衡组件。所述平衡组件包括沿轴向布置于所述转动件40的筒部42内、并可相对所述转动件40转动的挤压件50，沿径向布置于所述转动件40的筒部42内、并可相对所述转动件40沿径向移位的档位件60，以及环绕所述转动件40的筒部42布置、并位于所述档位件60和所述主体部30之间的阻力件70。本实施例中，所述动态平衡调节结构20包括四组平衡组件，四组平衡组件沿轴向分布在不同的位置。可以理解地，在其他实施例中，所述动态平衡调节结构20也可以包括其他数量的平衡组件，例如三组、五组等。
结合图6和图7所示，本实施例中，所述挤压件50包括沿周向分布的扩张部51和收缩部52，所述扩张部51相对于所述收缩部52沿径向向外凸起。优选地，所述挤压件50为凸轮。换言之，本实施例中，所述扩张部51为所述凸轮的径向外侧的弧形曲面，所述收缩部52为所述凸轮的除所述弧形曲面以外的其余周向侧面。更优地，四个挤压件50依次沿轴向一体形成在一挤压轴53。如此，仅需要转动挤压轴53，即可同步转动所有平衡组件的挤压件50。本实施例中的四组平衡组件的扩张部51的周向长度沿轴向远离转动件40的盘部41的方向逐渐增大，即四个扩张部51对应的圆心角沿轴向远离转动件40的盘部41的方向逐渐增大。再次参考图3所示，优选地，所述挤压轴53的一端部与所述转动件40之间还布置有第一轴承54。具体地，所述挤压轴53的一端沿径向向外延伸形成凸台530。所述转动件40的盘部41的中央通孔410的孔径大于所述转动件40的筒部42的孔径，从而在所述筒部42的朝向盘部41的端部形成一支撑台420。所述第一轴承54布置于所述支撑台420上，其内圈套设于所述挤压轴53的凸台530的外周，外圈与转动件40的径向内壁抵顶。
再次参考图3至图5所示，优选地，本实施例中的动态平衡调节结构20还包括与所述挤压件50例如通过螺钉81固定连接的旋钮80，所述旋钮80突出于所述转动件40的盘部41。旋钮80的设计更有助于转动挤压轴53。此外，还可以在旋钮80上对应挤压轴53上的各扩张部51标记档位1/2/3/4，方便用户选择所需档位。所述旋钮80可相对所述转动件40转动，且所述转动件40可带动所述旋钮80及挤压件50同步转动。具体地，所述盘部41的中央通孔410包括孔径大小不等的第一通孔411和第二通孔412，其中第一通孔411、第二通孔412、以及筒部42的通孔的孔径逐渐减小，因此所述第一通孔411和第二通孔412之间的交界处形成一支撑面405。所述支撑面405上形成有对应各档位的若干浅槽413，所述旋钮80部分收容于所述第一通孔411内，且其面向所述支撑面405的端面形成有一插接槽801，所述转动件40和所述旋钮80之间布置有一连接件。所述连接件包括插接柱802和连接在插接柱802一端的玻珠(未示出)。所述玻珠收容于所述浅槽413内，所述插接柱802收容于所述插接槽801内。当使旋钮80相对于转动件40转动时，旋钮80带动插接柱802转动，插接柱802再带动玻珠滑动至相应的浅槽413而使得旋钮80相对于转动件40转动。当使转动件40转动时，转动件40可通过连接件而使得旋钮80同步转动。
本实施例中，所述档位件60包括借助于所述扩张部51的挤压而沿径向向外移动的卡销61、以及用于使所述卡销61沿径向向内移动而复位的退档弹性元件62。优选地，所述转动件40的筒部42的侧壁上形成有贯穿孔，所述档位件60收容于所述贯穿孔内。本实施例中，所述贯穿孔包括依次沿径向向外分布的内孔64和外孔65，其中内孔64的孔径大于外孔65的孔径，从而在内孔64和外孔65的交界处形成用于抵接所述退档弹性元件62的限位面。当所述挤压轴53转动至其扩张部51挤压所述卡销61时，所述卡销61沿径向向外移动至突出于贯穿孔。当所述挤压轴53转动至其收缩部52对准所述卡销61时，所述退档弹性元件62将所述卡销61复位至贯穿孔内。本实施例中，所述退档弹性元件62为压簧。
特别地，至少其中一个卡销61可在其对应的扩张部51的挤压下单独地卡接至其对应的转动部71，且该至少其中一个卡销61可与另一卡销61同时卡接至其各自对应的转动部71。本实施例中，由于四个扩张部51对应的圆心角沿轴向远离转动件40的盘部41的方向逐渐增大，因此，当旋钮80从1档依次旋转到2档、3档、4档时，第一卡销、第二卡销、第三卡销、第四卡销将依次在其各自对应的扩张部51的挤压下卡接至其对应的转动部71，且当旋钮80旋转至高档位时，在高档位之前的低档位对应的卡销61仍然保持与相应的转动部71卡接。
优选地，所述转动件40的筒部42包括环形的本体部46、以及套设在所述本体部46外的限位筒44。所述内孔64形成于所述本体部46，所述外孔65形成于所述限位筒44。本实施例中，所述限位筒44的一端开口，所述限位筒44的另一端沿径向向内延伸形成一环形的固定环45，所述固定环45与所述本体部46的一端例如通过螺钉固定连接。
优选地，所述档位件60还包括套设在所述卡销61外围的卡销套69、以及收容于卡销套69内并抵压所述卡销61的挂档弹性元件。所述卡销套69与所述挤压件50抵顶，所述退档弹性元件62的一端与所述卡销套69抵接，所述退档弹性元件62的另一端与所述限位筒44抵接。当所述挤压轴53转动至其扩张部51挤压相应的卡销套69时，所述卡销套69沿径向向外移动，与此同时，卡销套69内的挂档弹性元件抵压所述卡销61，从而整体使得卡销61沿径向向外移动至突出于贯穿孔。当所述挤压轴53转动至其收缩部52对准所述卡销套69时，所述退档弹性元件62使得所述卡销套69沿径向向内移动，从而使得卡销套69内的卡销61复位至贯穿孔内。本实施例中，所述挂档弹性元件为压簧。
更优地，所述卡销套69包括可拆卸连接的内套67、以及套设在所述内套67外周的外套68。所述外套68呈一端开口的筒状，其封闭端优选具有一曲面(例如半球形等)，用于与挤压件50抵顶。所述内套67也呈筒状，其一端开口，另一端形成具有通孔的限位板。所述卡销61包括穿设所述通孔的本体部609、以及自所述本体部609沿径向向外延伸并与所述限位板抵接的凸缘610。所述挂档弹性元件抵顶于所述外套68的封闭端和所述卡销61的凸缘610之间。装配这种卡销套69时，可先将卡销61插入内套67的通孔，使得卡销61的凸缘610与内套67的限位板抵顶而被限位；然后将挂档弹性元件装入内套67中，将退档弹性元件62装入内套67及卡销61外周，再将内套67连接至外套68即可。优选地，所述内套67与外套68采用螺纹连接的方式固定连接。
所述阻力件70包括转动部71、以及布置于所述转动部71和所述主体部30之间的阻力部72。当所述卡销61移动至与转动部71卡接时，卡销61可同步带动转动部71相对于所述主体部30转动，转动部71和主体部30之间的相对运动或者相对运动趋势使得所述阻力部72受压而产生阻止所述转动部71转动的阻力。当所述卡销61复位后，卡销61与转动部71分离。本实施例中，所述转动部71的径向内侧凹陷形成有相对的两个凹槽711，用于与所述卡销61卡接配合。
优选地，所述阻力件70还包括布置于所述主体部30和所述阻力部72之间的固定部721，所述固定部721防旋转地固定于所述主体部30，所述阻力部72挤压于所述固定部721和所述转动部71之间。具体地，所述固定部721的径向外侧形成由两个相对的凸起722，所述主体部30对应所述凸起722形成有沿轴向延伸的卡槽301，从而实现将固定部721防旋转地固定在主体部30上。本实施例中，所述固定部721和所述转动部71为金属圈，所述阻力部72为橡胶圈。当转动部71和固定部721发生相对运动或者具有相对运动趋势时，橡胶圈受压而发生反向弹力，从而阻止所述转动部71转动，进而平衡摄像机。优选地，相邻转动部71之间还布置有一垫片75。相邻固定部721之间也优选布置一垫片76。
本实施例中的动态平衡调节结构20还包括与所述主体部30固定连接的底板93、布置于所述底板93一端的支撑板90、以及与所述主体部30的开口端固定连接的环形固定板91。所述固定板91、所述支撑板90、以及所述主体部30共同限定一径向内侧开口的环形槽，用于收容并定位所述阻力件70。优选地，所述固定板91的一端在靠近其中心孔的位置处沿轴向延伸形成有一环形隔板911，所述环形隔板911与所述转动件40之间布置有第二轴承92。还优选地，本实施例中的动态平衡调节结构20还包括一螺杆94，所述底板93的中央形成一螺纹孔931，所述螺杆94依次贯穿所述旋钮80、挤压轴53而与所述底板93上的螺纹孔931螺纹连接。优选地，所述螺杆94与用于固定所述旋钮80和挤压轴53的螺钉之间布置有一平面轴承95。所述平面轴承95的两端面沿轴向布置于所述螺杆94的螺帽和所述螺杆94的端面之间。
本实施例中的动态平衡调节结构20在装配时，可将主体部30、底板93、支撑板90、阻力件70、以及固定板91装配在一起作为第一组件，将旋钮80、挤压轴53、转动件40、以及档位件60装配在一起作为第二组件，然后将所述螺杆94贯穿第二组件至与第一组件螺纹连接，从而将第一、第二组件装配在一起。
使用时，根据摄像机的重量旋转旋钮80至相应档位，旋钮80带动挤压轴53同步转动，挤压轴53上的相应扩张部51挤压其对应的档位件60，使得档位件60的卡销61卡接至其对应的转动部71的凹槽中。然后将相机安装至快装板11，转动把手12，使得转动件40转动至需要的角度，转动件40转动的同时通过快装板11带动摄像机进行俯仰至所需角度。在转动件40转动的过程中，转动件40将带动旋钮80、挤压轴53、及相应的档位件60转动，由于相应的档位件60的卡销61与相应的转动部71卡接，因此，转动部71将与相应的固定部721发生相对运动，进而挤压阻力部72，阻力部72即产生如上所述的反向弹力而平衡转动部71的转动。当将摄像机俯仰至所需的角度后，当转动部71在摄像机的重力作用下具有相对固定部721转动的趋势时，橡胶圈受压而发生反向弹力，从而阻止所述转动部71转动，进而实现在任何角度位置固定摄像机的效果，即达到动态平衡。
本实施例中，由于至少其中一个卡销61可在其对应的扩张部51的挤压下单独地卡接至其对应的转动部71，且该至少其中一个卡销61可与另一卡销61同时卡接至其各自对应的转动部71，因此，本实施例至少可以实现让一个橡胶圈或者两个橡胶圈同时产生反弹力，因此可以针对不同的摄像机选择反弹力与其重量更接近的档位。具体地，当摄像机重量较轻时，旋转旋钮80至低档位，例如1档，此时相应的1个卡销61分别卡接至其对应的转动部71，因此只有1个橡胶圈会产生反弹力来平衡摄像机，避免了弹力过大而摄像机过轻引起的“抬头”问题。此外，较少数量的橡胶圈产生较小的反弹力，这样在操作把手12俯仰摄像机时也可以更省力。当摄像机重量较重时，旋转旋钮80至高档位，例如3档，此时3个卡销61卡接分别卡接至其对应的转动部71，因此将会有3个橡胶圈产生反弹力来平衡摄像机，避免了弹力过小而摄像机过重引起的“低头”问题。
值得说明的是，在旋转旋钮80进行调档的过程中可能会出现以下情况：相应的凸轮挤压相应的卡销61时，该卡销61不一定对准相应的转动部71的凹槽。在这种情况下，挂档弹性元件一直处于压缩状态，直到转动件40转动使得卡销61转动至与凹槽对准时，卡销61在挂档弹性元件的作用下卡接至凹槽内，进而实现挂挡，即使得相应的橡胶圈产生反弹力来平衡相机的重量。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于以上列举的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。
1.一种动态平衡调节结构，包括主体部以及与所述主体部转动连接的转动件，其特征在于，还包括至少两组平衡组件，所述平衡组件包括可相对所述转动件转动的挤压件、布置于所述转动件内并可相对所述转动件沿径向移位的档位件、以及布置于所述档位件和所述主体部之间的阻力件；所述阻力件包括转动部以及布置于所述转动部和所述主体部之间的阻力部，当所述转动部相对于所述主体部转动或者具有转动趋势时，所述阻力部受压产生阻止所述转动部转动的阻力；所述挤压件包括沿周向分布的扩张部和收缩部，所述扩张部相对于所述收缩部沿径向向外凸起；所述档位件包括借助于所述扩张部的挤压而沿径向移动至与所述转动部卡接并可带动所述转动部同步转动的卡销、以及用于使所述卡销复位而使所述卡销与所述转动部分离的退档弹性元件；所述至少两组平衡组件的其中之一与其中之另一沿轴向分布在不同的位置，至少两组平衡组件的其中之一的卡销可单独卡接至其对应的转动部，并可与至少两组平衡组件的其中之另一的卡销同时卡接至其各自对应的转动部。
2.根据权利要求1所述的动态平衡调节结构，其特征在于，所述挤压件为凸轮。
3.根据权利要求1所述的动态平衡调节结构，其特征在于，所述档位件还包括套设在所述卡销外围的卡销套、以及收容于卡销套内并抵压所述卡销的挂挡弹性元件，所述卡销套与所述挤压件抵顶，所述退档弹性元件的一端与所述卡销套抵接，所述退档弹性元件的另一端与所述转动件抵接。
4.根据权利要求3所述的动态平衡调节结构，其特征在于，所述卡销套包括可拆卸连接的内套和套设在所述内套外周的外套，所述内套和所述外套的其中之一的一端开口，另一端形成具有通孔的限位板，所述卡销包括穿设所述通孔的本体部、以及自所述本体部沿径向向外延伸并与所述限位板抵接的凸缘。
5.根据权利要求1所述的动态平衡调节结构，其特征在于，所述阻力件还包括布置于所述主体部和所述阻力部之间的固定部，所述固定部防旋转地固定于所述主体部，所述阻力部挤压于所述固定部和所述转动部之间。
6.根据权利要求5所述的动态平衡调节结构，其特征在于，所述固定部和所述转动部为金属圈，所述阻力部为橡胶圈。
7.根据权利要求1所述的动态平衡调节结构，其特征在于，还包括与所述挤压件固定连接的旋钮，所述旋钮可相对所述转动件围绕所述轴线转动，且所述转动件可带动所述旋钮及挤压件同步转动。
8.根据权利要求1所述的动态平衡调节结构，其特征在于，所述转动件包括位于所述主体部的一端的盘部、以及与所述盘部垂直连接的筒部，所述筒部的侧壁上形成有贯穿孔，所述档位件收容于所述贯穿孔内。
9.根据权利要求1所述的动态平衡调节结构，其特征在于，包括至少三个所述平衡组件，且所述至少三个平衡组件的扩张部的周向长度沿轴向逐渐增大或减小。
10.一种云台，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的动态平衡调节结构。
技术总结