一种升降机构、具有该升降机构的相机和无人机的制作方法

1.本实用新型属于伸缩镜头技术领域，尤其涉及一种升降机构、具有该升降机构的相机和无人机。


背景技术：

2.现有无人机的伸缩镜头模组，其大多采用单级伸缩的结构，其结构简单, 但伸缩方案伸缩的长度有限，若实现长距离升降则整机体积较大，镜头收缩后整体长度较长，不利于小巧化。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种升降机构、具有该升降机构的相机和无人机，升降机构可升降行程长，且结构小巧。
4.本实用新型的技术方案是：
5.一种升降机构，包括：
6.连接筒；
7.驱动套筒，套接于所述连接筒且可相对所述连接筒转动；
8.旋转伸缩部件，所述旋转伸缩部件包括第一级联动套筒、第二级联动套筒，所述第一级联动套筒套接于所述第二级联动套筒，所述驱动套筒分别与第一级联动套筒、第二级联动套筒传动连接，以使在转动所述驱动套筒时所述第一级联动套筒能沿驱动套筒的轴向方向来回移动、所述第二级联动套筒能沿所述第一级联动套筒的轴向方向来回移动。
9.可选地，所述旋转伸缩部件连接于所述驱动套筒，所述第一级联动套筒、所述驱动套筒与所述连接筒之间设置有第一旋转伸缩联动结构，以使在转动所述驱动套筒时所述第一级联动套筒能绕驱动套筒的轴向旋转、同时沿驱动套筒的轴向方向来回移动；
10.所述第一级联动套筒套于所述第二级联动套筒内，所述第一级联动套筒与所述第二级联动套筒之间设置有第二旋转伸缩联动结构，以使第一级联动套筒旋转时所述第二级联动套筒能绕第一级联动套筒的轴向旋转、同时沿第一级联动套筒的轴向方向来回移动。
11.可选地，所述第一旋转伸缩联动结构包括设置于所述连接筒的第一轨迹槽、设置于所述驱动套筒的轴向滑槽和设置于所述第一级联动套筒的第一滑动连接部，所述第一滑动连接部穿过所述第一轨迹槽且滑动连接于所述轴向滑槽；所述第一轨迹槽自所述连接筒的底部向顶部斜向设置或呈螺旋设置；所述轴向滑槽沿所述驱动套筒的轴向设置。
12.可选地，所述第二旋转伸缩联动结构包括设置于所述第一级联动套筒的第二轨迹槽和设置于所述第二级联动套筒的第二滑动连接部，所述第二滑动连接部伸入所述第二轨迹槽中；所述第二轨迹槽自所述第一级联动套筒的底部向顶部斜向设置或呈螺旋设置；所述第二轨迹槽与所述第一轨迹槽倾斜的方向相反或螺旋旋向相反。
13.可选地，所述第二级联动套筒之外套设有固定环，所述固定环与所述第二级联动套筒之间设置有轴向滑动连接结构；
14.所述第二级联动套筒设置有用于安装镜头部件的安装位，所述第一级联动套筒套于所述第二级联动套筒内，所述固定环套于所述第二级联动套筒外，所述连接筒套于所述固定环外，所述驱动套筒套于所述连接筒外；
15.所述轴向滑动连接结构包括设置于所述固定环内侧的止转槽和设置于所述第二级联动套筒的止转块，所述止转槽沿轴向设置，所述止转块伸入所述止转槽。
16.可选地，所述升降机构还包括用于驱动所述驱动套筒转动以使所述旋转伸缩部件伸缩的电动部件。
17.可选地，所述电动部件包括电机、连接于所述电机的减速齿轮组；所述连接筒的外侧设置有安装槽，所述电机和所述减速齿轮组设置于所述安装槽内，所述驱动套筒外侧设置有环形齿轮，所述减速齿轮组与所述环形齿轮啮合。
18.本实用新型还提供了一种相机，包括相机机身和镜头，还包括上述的一种升降机构，所述升降机构连接于所述相机机身，所述镜头连接于所述升降机构。
19.本实用新型还提供了一种无人机，包括无人机机身，所述无人机机身上活动设置有至少一个镜头部件，至少一个所述镜头部件通过上述的升降机构升降。
20.可选地，所述无人机机身的底部和顶部分别活动设置有全景镜头，所述升降机构用于驱动所述全景镜头至少部分伸出所述无人机机身或者完全缩回所述无人机机身的内部。
21.本实用新型所提供的一种升降机构，升降机构在同等轴向高度(收缩状态下)的情况下，可以实现更长距离的升降，即收缩后整体体积更小，可以适用对体积及镜头移动有较高要求的场景。而且，相比于单轴驱动至同等高度，升降速度更快。
22.本实用新型所提供的具有该升降机构的相机，升降机构可采用两级级套筒结构，使镜头(镜头部件)实现升降功能，伸缩镜头同等轴向高度(收缩状态下)的情况下，可以实现更长距离的升降，即收缩后整体体积更小，可以适用对体积及镜头移动有较高要求的场景。而且，相比于单轴驱动至同等高度，升降速度更快，升降机构的筒内的空间可以用于安装其他零部件，集成度更高。
23.本实用新型所提供的具有该升降机构的无人机，使镜头(镜头部件)实现升降功能，伸缩镜头同等轴向高度(收缩状态下)的情况下，可以实现更长距离的升降，即收缩后整体体积更小，可以适用对体积及镜头移动有较高要求的场景。而且，相比于单轴驱动至同等高度，升降速度更快。无人机飞行拍摄时，通过升降机构，可以使镜头伸出无人机机身，镜头部件完全收缩时体积小巧，完全升起时满足高度需求，收缩时满足体积空间要求。同时可以利用升降机构的筒内的空间布局传感器和元器件，外观规整，不破坏整体效果。升降机构及镜头收缩后，利用减小体积，方便运输、存储，且可以利于保护镜头，用户体验更佳，升降机构及镜头收缩后结构更小巧，利于降低飞行风阻，提高速度及续航。无人机降落时，可通过上述升降机构将底部的全景镜头缩回无人机机身内部，以避免底部的全景镜头磨损。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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
其他的附图。
25.图1是本实用新型实施例提供的一种升降机构(连接有镜头部件)中旋转伸缩部件下降时的立体示意图；
26.图2是本实用新型实施例提供的一种升降机构(连接有镜头部件)中旋转伸缩部件上升时的立体示意图；
27.图3是本实用新型实施例提供的一种升降机构(连接有镜头部件)中旋转伸缩部件下降时的剖面示意图；
28.图4是本实用新型实施例提供的一种升降机构(连接有镜头部件)的立体分解示意图；
29.图5是本实用新型实施例提供的一种升降机构中第二级联动套筒的立体示意图；
30.图6是本实用新型实施例提供的一种升降机构中连接筒的立体示意图；
31.图7是本实用新型实施例提供的一种升降机构中第一级联动套筒和驱动套筒的立体示意图。
具体实施方式
32.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
34.另外，本实用新型实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语，其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本实用新型中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。
36.如图1至图4所示，本实用新型实施例提供的一种升降机构，包括连接筒 500、驱动套筒300和旋转伸缩部件。驱动套筒300套接于所述连接筒500且可相对所述连接筒500转动，所述旋转伸缩部件包括第一级联动套筒600、第二级联动套筒400，所述第一级联动套筒600套接于所述第二级联动套筒400，所述驱动套筒300分别与第一级联动套筒600、第二级联动套筒400传动连接，以使在转动所述驱动套筒300时，所述第一级联动套筒600能沿驱动套筒300 的轴向方向来回移动、所述第二级联动套筒400能沿所述第一级联动套筒600 的轴向方向来回移动。
37.在驱动套筒300的正向转动、反向转动作用下，使第一级联动套筒600、第二级联动
套筒400向伸出连接筒500、向缩入连接筒500的方向运动，进而使镜头部件100可以沿轴向升降滑动。采用两级级套筒(第一级联动套筒600、第二级联动套筒400)结构，使镜头部件100实现升降功能，升降机构在同等轴向高度(收缩状态下)的情况下，可以实现更长距离的升降，即收缩后整体体积更小，可以适用对体积及镜头移动有较高要求的场景。而且，相比于单轴驱动至同等高度，升降速度更快，旋转伸缩部件的筒内的空间可以用于安装其他零部件，应用于相机或者无人机等设备时，其集成度更高。本实施例中，以镜头伸缩应用为例，所述第二级联动套筒400设置有用于安装镜头部件100的安装位。
38.具体地，所述旋转伸缩部件连接于所述驱动套筒300，所述第一级联动套筒600可套设于所述连接筒500内，且所述第一级联动套筒600、所述驱动套筒300与所述连接筒500之间设置有第一旋转伸缩联动结构，以使在转动所述驱动套筒300时所述第一级联动套筒600能绕驱动套筒300的轴向旋转、同时沿驱动套筒300的轴向方向来回移动。即转动驱动套筒300时，将带动第一级联动套筒600同步旋转，且在第一旋转伸缩联动结构的作用下，使第一级联动套筒600转动时沿轴向滑动，实现第一级升降。
39.具体地，如图4至图7所示，所述第一旋转伸缩联动结构包括设置于所述连接筒500的第一轨迹槽501、设置于所述驱动套筒300的轴向滑槽301和设置于所述第一级联动套筒600的第一滑动连接部601，第一滑动连接部601可呈插销状或块状或柱状。所述第一滑动连接部601活动穿过所述第一轨迹槽501 且滑动连接于所述轴向滑槽301，所述轴向滑槽301沿所述驱动套筒300的轴向设置，这样，在转动驱动套筒300时，由于轴向滑槽301与第一滑动连接部 601的配合，第一级联动套筒600也将同步旋转，在第一轨迹槽501的作用下，第一级联动套筒600将轴向滑动。第一轨迹槽501可以设置有多条，其可沿连接筒500的周向均布。本实施例中，第一轨迹槽501设置有4条，相应地，第一级联动套筒600的第一滑动连接部601设置有四个。第一滑动连接部601位于第一轨迹槽501的底端时，第一级联动套筒600位于下止点，即呈下降(收缩于连接筒500)状态。第一滑动连接部601位于第一轨迹槽501的顶端时，第一级联动套筒600位于上止点，即呈上升(伸出连接筒500)状态。
40.具体地，所述第一轨迹槽501自所述连接筒500的底部向顶部斜向设置或呈螺旋设置；第一级联动套筒600转动时，其上的第一滑动连接部601将沿第一轨迹槽501斜向设置或螺旋滑动，同时第一滑动连接部601沿轴向滑槽301 滑动，而实现相对连接筒500的升降。
41.具体地，所述第一级联动套筒600套于所述第二级联动套筒400内，且所述第一级联动套筒600与所述第二级联动套筒400之间设置有第二旋转伸缩联动结构，以使第一级联动套筒600旋转时，所述第二联动套筒400能绕第一级联动套筒600的轴向旋转、同时沿第一级联动套筒600的轴向方向来回移动。即第一级联动套筒600转动时，在第二旋转伸缩联动结构的作用下，使第二级联动套筒400相对第一级联动套筒600沿轴向滑动，实现第二级升降。当然，还可以增加设置第三级联动套筒、第四级联动套筒等合适数量的联动套筒。这样，在同等产品轴向空间内，通过设置两级或多级伸缩的方式，使镜头部件100 升降行程更长。
42.具体地，所述第二旋转伸缩联动结构包括设置于所述第一级联动套筒600 的第二轨迹槽602和设置于所述第二级联动套筒400的第二滑动连接部402，第二滑动连接部402可呈插销状或块状或柱状。所述第二滑动连接部402伸入所述第二轨迹槽602中；所述第二轨迹槽602自所述第一级联动套筒600的底部向顶部斜向设置或呈螺旋设置；第一级联动套筒600转动时，通过第二轨迹槽602与第二滑动连接部402的作用，使第二级联动套筒400相对
第一级联动套筒600轴向运动。第二滑动连接部402位于第二轨迹槽602的底端时，第二级联动套筒400位于下止点，即呈下降(收缩于第一级联动套筒600)状态。第二滑动连接部402位于第二轨迹槽602的顶端时，第二级联动套筒400位于上止点，即呈上升(伸出第一级联动套筒600)状态。
43.本实施例中，第二级联动套筒400固定连接有镜头部件100。具体应用中，镜头部件100可以通过打胶粘接或锁紧件锁定等方式固定于第二级联动套筒 400，第二级联动套筒400内可以设置有穿线空间，连接于镜头部件100的线缆可以从穿线空间穿过，穿线空间内可以设置有传感器等元器件。第二轨迹槽602 可以设置有多个且沿第一级联动套筒600的周向均布，本实施例中，第二轨迹槽602设置有4条，相应地，第二级联动套筒400的第二滑动连接部402设置有四个。
44.具体地，所述第二轨迹槽602与所述第一轨迹槽501倾斜的方向相反或螺旋旋向相反，第一级联动套筒600、第二级联动套筒400可以同时动作。
45.具体地，所述第二级联动套筒400之外套设有固定环200，所述固定环200 与所述第二级联动套筒400之间设置有轴向滑动连接结构，以防止固定连接有镜头部件100的第二级联动套筒400旋转，即可以避免镜头部件100随第二级联动套筒400旋转。
46.具体地，所述镜头部件100固定连接于所述第二级联动套筒400，所述第一级联动套筒600可套于所述第二级联动套筒400内，所述固定环200套于所述第二级联动套筒400外，所述连接筒500套于所述固定环200外，所述驱动套筒300套于所述连接筒500外，形成多级套管的结构，且结构紧凑。
47.具体地，所述轴向滑动连接结构包括设置于所述固定环200内侧的止转槽204和设置于所述第二级联动套筒400的止转块404，所述止转槽204沿所述固定环200的轴向设置，所述止转块404伸入所述止转槽204，这样，第二级联动套筒400可以在第一级联动套筒600的转动作用下而沿止转槽204轴向滑动而升降。所述固定环200的外侧设置有第三滑块203，所述连接筒500内侧设置有第三滑槽503，所述第三滑槽503沿轴向设置，第三滑块203伸入第三滑槽503中，固定环200的第三滑块203可沿第三滑槽503滑动。
48.具体地，止转槽204可以设置有多条，其可沿固定环200的内侧周向均布。本实施例中，止转槽204可以设置有4条、6条或8条，相应地，第二级联动套筒400的止转块404设置有4个、6个或8个。
49.具体地，止转块404可以一体成型于第二级联动套筒400的底部处，止转块404的外侧凸出于第二级联动套筒400的外侧，第二滑动连接部402可以固定或一体连接于止转块404的内侧。
50.具体地，第三滑槽503可以设置有多条，其可沿连接筒500的内侧周向均布。本实施例中，第三滑槽503可以设置有4条、6条或8条，相应地，固定环200的外侧的第三滑块203设置有4个、6个或8个。第三滑块203可以一体成型于固定环200的外侧底部处。
51.具体地，所述连接筒500设置有用于驱动所述驱动套筒300相对所述连接筒500转动的电动部件800，电动部件800用于驱动所述驱动套筒300转动,以使所述旋转伸缩部件伸缩，其可靠性佳。
52.具体地，所述电动部件800包括电机810、连接于所述电机810的减速齿轮组820，减速齿轮组820可为多级齿轮组(多级齿轮减速机构)，其传动平稳可靠，输出力矩大；电机810
可以为步进电机、有刷电机或无刷电机等。所述连接筒500的外侧设置有安装槽505，安装槽505处可以设置盖体510。所述电机810和所述减速齿轮组820设置于所述安装槽505内，由盖体510盖于安装槽505。所述驱动套筒300外侧设置有环形齿轮310，所述减速齿轮组820 与所述环形齿轮310啮合，传动可靠性佳。当然，也可以采用电机直驱或蜗轮蜗杆等传动部件。
53.本实施例中，以两级传动为例，由电机810驱动的减速齿轮组820带动驱动套筒300转动，驱动套筒300内部的轴向滑槽301通过第一滑动连接部601 带动第一级联动套筒600旋转，使第一级联动套筒600在连接筒500的第一轨迹槽501的约束下做旋转运动的同时也做上下运动，实现第一级升降，第一级联动套筒600的旋转又驱动第二级联动套筒400在第二滑动连接部402的带动下沿着第二轨迹槽602做上下运动，第二级联动套筒400的外侧还安装有一个固定环200。由于固定环200和连接筒500有第三滑槽503和第三滑块203限位，两者只能做上下滑动运动，不能做相对旋转运动。第二级联动套筒400在第一级联动套筒600的旋转力和固定环200的止转槽204约束作用下，第二级联动套筒400只能沿止转槽204做上下运动，不能做旋转运动，实现镜头部件 100的第二级升降，从而使整个镜头升到最高点或下降至最低点，通过旋转加滑槽约束的方式实现整个镜头部件100的升降运动。
54.本实用新型实施例还提供了一种相机，包括相机机身和镜头(镜头部件 100)，还包括上述升降机构，所述升降机构连接于所述相机机身，所述镜头连接于所述升降机构。升降机构采用两级级套筒(第一级联动套筒600、第二级联动套筒400)结构，使镜头实现升降功能，伸缩镜头同等轴向高度(收缩状态下)的情况下，可以实现更长距离的升降，即收缩后整体体积更小，可以适用对体积及镜头移动有较高要求的场景。而且，相比于单轴驱动至同等高度，升降速度更快，升降机构的筒内的空间可以用于安装其他零部件，集成度更高。
55.本实用新型实施例还提供了一种无人机，包括无人机机身，所述无人机机身上活动设置有至少一个镜头(镜头部件100)，至少一个所述镜头通过上述的升降机构升降。升降机构采用两级级套筒(第一级联动套筒600、第二级联动套筒400)结构，使镜头实现升降功能，伸缩镜头同等轴向高度(收缩状态下)的情况下，可以实现更长距离的升降，即收缩后整体体积更小，可以适用对体积及镜头移动有较高要求的场景。而且，相比于单轴驱动至同等高度，升降速度更快，升降机构的筒内的空间可以用于安装其他零部件，集成度更高。
56.镜头部件(镜头)100可为全景镜头。所述无人机机身的底部和顶部可以分别活动设置有全景镜头，所述升降机构用于驱动所述全景镜头至少部分伸出所述无人机机身或者完全缩回所述无人机机身的内部。具体应用时，连接筒500 可以通过连接支架700固定于无人机的机身。升降机构通过多级套管的结构方式，可以大幅度提高镜头升降的范围，无人机飞行拍摄时，通过升降机构，可以使两个全景镜头伸出无人机机身，保证无人机机身位于两个全景镜头的视野外围外。镜头部件100完全收缩时体积小巧，完全升起时满足高度需求，收缩时满足体积空间要求。在伸缩的过程中镜头部件100可以保持不旋转，同时可以利用套筒中间的空间来布局传感器和元器件，外观规整，不破坏整体效果。升降机构及镜头收缩后，利用减小体积，方便运输、存储，且可以利于保护镜头，用户体验更佳，升降机构及镜头收缩后结构更小巧，利于降低飞行风阻，提高速度及续航。无人机降落时，可通过上述升降机构将底部的全景镜头缩回无人机机身内部，以避免底部的全景镜头磨损。
57.本实用新型实施例所提供的一种升降机构、具有该升降机构的相机和无人机，可以采用两级或多级套筒结构，通过两级或多级轨迹槽相对旋转的方式，将旋转运动转为沿
轴向垂直运动。电动部件800的电机810转动带动减速齿轮组820使驱动套筒300旋转，再带动联动套筒(第一级联动套筒600、第二级联动套筒400)运动，使镜头部件100实现升降功能，整体部件同等高度的情况下，镜头部件100可以实现更长距离的升降，收缩后整体体积更小，适用性更佳。
58.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。