多功能支架的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多功能支架，其包括第一安装件和与第一安装件转动相连的第二安装件，第一安装件上设有第一定子，第二安装件设有与第一定子转动相连的转动轴和与转动轴相连并受第一定子驱动的第一转子。本发明多功能支架的第一定子和第一转子直接植入于第一、第二安装件的内部空间内并与第一、第二安装件组合为一个整体，可有效降低多功能支架的整体尺寸。
【专利说明】多功能支架
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多功能支架，尤其是一种体积小且结构合理的多功能支架。
【背景技术】
[0002]多功能支架，其上可搭载承载物，用以实现承载物的固定、随意调节承载物的姿态(例如:改变承载物的高度、倾角和/或方向)和使承载物稳定保持在确定的姿态上。例如，承载物为照相机或摄像机时，其搭载在多功能支架上可实现稳定、流畅且多角度拍摄；承载物为麦克风时，其搭载在多功能支架上可更准确的获取使用者的声音。
[0003]相关技术的多功能支架，用于支撑承载物，其包括第一转动件、与第一转动件转动相连的第二转动件和固定在第一转动件上用于驱动第二转动件转动的电机。第一转动件设有安装部和贯穿安装部的安装孔，安装部设有固持面和与固持面相对的安装面。电机包括固定在安装部的固持面上的定子、与定子转动相连的转动轴，以及固定在转动轴上的转子。组装时，转子相对于定子更加远离固持面。转动轴包括与定子相连的第一部分和插入在安装孔内并露出于安装面的第二部分。
[0004]因为现有的电机的结构已经固定，第二转动件只能与转动轴的第二部分相连。因此，第二转动件和电机分别位于安装部的两侧，增加了转动轴的轴向尺寸，这样势必增大了多功能支架的整体体积。特别地，当第二转动件的负载较大时，第二转动件和转动轴的第二部分必须依靠联轴器相连，导致多功能支架的轴向尺寸大。此外，多功能支架只能根据电机的结构设计第一转动件和第二转动件的结构，给工程师的设计带来了困难，不利于多功能支架的结构的合理化设置。
[0005]综上所述，相关技术的多功能支架体积大、结构设计不合理和不能满足小型化的要求，确有必要提供一种新型的多功能支架，以克服上述缺点。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于:提供一种体积小且结构合理的多功能支架。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明提供了一种多功能支架，其包括第一安装件和与第一安装件转动相连的第二安装件，其中，第一安装件上设有第一定子，第二安装件设有与第一定子转动相连的转动轴和与转动轴相连并受第一定子驱动的第一转子。
[0008]作为本发明多功能支架的一种改进，所述转动轴包括插入口、穿出口和连通插入口和穿出口的收容部，所述多功能支架还设有柔性连接装置，所述柔性连接装置设有与所述第一安装件相连的且插入于所述插入口的第一端部、穿出于所述穿出口且与所述第二安装件相连的第二端部，以及连接所述第一端部和所述第二端部并收容在转动轴的收容部内的连接部。
[0009]作为本发明多功能支架的一种改进，所述连接部预绕在转动轴的收容部内，所述柔性连接装置的第二端部在所述转动轴沿第一方向转动时跟随所述第二安装件沿所述第一方向转动，且所述柔性连接装置的连接部在所述收容部内的预绕部分松弛，所述松弛的柔性连接装置的连接部在所述转动轴沿第二方向转动时跟随所述转动轴沿所述第二方向在所述转动轴的收容部内缠绕，所述第一方向与第二方向相反。
[0010]作为本发明多功能支架的一种改进，所述第一安装件设有安装所述第一定子的安装座，所述第二安装件包括与所述转动轴相连的承载板和自所述承载板向远离所述安装座的方向延伸的承载部。
[0011]作为本发明多功能支架的一种改进，所述安装座包括安装板和设于安装板上的安装孔，所述第一安装件还包括插入于安装孔内并套设在转动轴上的第一轴套，所述第一定子套设于所述第一轴套上。
[0012]作为本发明多功能支架的一种改进，所述第一安装件还包括套设在所述转动轴上并收容在所述第一轴套内的第一轴承。
[0013]作为本发明多功能支架的一种改进，所述第二安装件还包括自承载板弯折延伸的用于收容第一转子的承载壁。
[0014]作为本发明多功能支架的一种改进，所述安装座还包括与所述安装板相连的安装壁和自所述安装壁延伸的第一止挡部，所述承载壁设有与所述第一止挡部相抵接的第一抵接部。
[0015]作为本发明多功能支架的一种改进，所述安装座还包括盖设在所述安装壁上并远离所述第二安装件的安装盖体。
[0016]作为本发明多功能支架的一种改进，所述第一安装件还设有自所述安装座弯折延伸的连接支臂以及与所述连接支臂相连的基座，所述多功能支架还包括与所述第一安装件的所述基座转动相连的第三安装件，所述第三安装件上设有第二定子，所述基座设有与第二定子转动相连的旋转轴和与旋转轴相连受第二定子驱动的第二转子。
[0017]与相关技术相比较，本发明多功能支架的第一定子和第一转子直接植入于第一、第二安装件的内部空间内并与第一、第二安装件组合为一个整体，有效降低了多功能支架的整体尺寸。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]以下结合附图和实施方式，详细说明本发明多功能支架及其有益技术效果，附图中:
[0019]图1为本发明多功能支架的立体图。
[0020]图2为图1所示多功能支架沿“线的剖视图。
[0021]图3为本发明多功能支架的部分立体图。
[0022]图4为本发明多功能支架的另一部分立体图。
[0023]图5为本发明多功能支架的第一安装件和第三安装件的立体分解图。
[0024]图6为图5所示第一安装件和第三安装件的另一视角的立体分解图。
[0025]图7为本发明多功能支架的第一安装件和第三安装件的立体分解图。
[0026]图8为图7所示第一安装件和第三安装件的另一视角的立体分解图。
[0027]图9为本发明多功能支架的第一转动轴、第一、第二连接装置和柔性连接装置的连接关系的示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合附图和【具体实施方式】，对本发明进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的【具体实施方式】仅是为了解释本发明，并非为了限制本发明。
[0029]本发明多功能支架，其上可搭载承载物，用以实现承载物的固定、随意调节承载物的姿态(例如:改变承载物的高度、倾角和/或方向)和使承载物稳定保持在确定的姿态上。多功能支架可以作为摄影、照相、监测、采样的辅助装置，可运用于空基(例如旋翼飞行器或固定翼飞机)、水基(例如潜艇或船只)、路基(例如机动车辆)或天基(例如卫星，空间站或飞船)等领域。承载物可以为照相机和摄像机等摄像装置，也可为传感器等。本实施例中，多功能支架应用于飞行器上，承载物可以为微单相机或监控摄像头等。
[0030]下面结合附图，对本发明多功能支架作详细说明。
[0031]如图1至图9所示，本发明实施例提供了一种多功能支架100，用于搭载承载物(未图示)，并使其能够相对稳定。多功能支架100包括第一安装件1、与第一安装件1的一端转动相连的用于搭载承载物的第二安装件2，以及与第一安装件1的另一端转动相连的第三安装件3。
[0032]第三安装件3可连接与飞行器上，其包括固持座33、自固持座33弯折延伸的延伸支臂32、与延伸支臂32相连的固定支臂31、固定在固持座33上的第二轴套48、套设在第二轴套48上的第二定子34、固定在固持座33上并为第二定子34提供外部电连接的第三电连接装置35。固持座33包括固持板36、与固持板36相连围绕固持板36设置的固持壁37、由固持板36和固持壁37围设的固持空间38、自固持壁37向远离固持空间38延伸的第二止挡部30、贯通固持板36的用于收容第二轴套48的固持孔39和盖设在固持壁37上并远离第二定子34的固持盖体371。延伸支臂32与固持壁37相连。第二轴套48呈中空的圆柱状，其包括插入于固持孔39内的第二上轴套壁481、自第二上轴套壁481延伸并收容与第一安装件1内的第二下轴套壁482和由第二上轴套壁481和第二下轴套壁482围成的第二容纳腔483。第二定子34套设在第二下轴套壁482上，其包括套设在第二下轴套壁482上的第二线圈骨架341和缠绕在第二线圈骨架341上的第二线圈342。
[0033]第一安装件1与第三安装件3转动相连，其可相对于延伸支臂32顺时针或逆时针旋转。第一安装件1包括安装座6、自安装座6弯折延伸的连接支臂5、与连接支臂5相连的基座4、固定在基座4上的旋转组件41、与旋转轴组件41相连的第二转子42、固定在安装座6上的第一轴套61、套设在第一轴套61上的第一定子62、固定在安装座6上并为第一定子62提供外部电连接的第一电连接装置63。
[0034]基座4包括基板43、自基板43弯折延伸的基壁44、由基板43和基壁44共同围设的收容基腔45和自基壁44向远离基板43延伸的第二抵接部40。旋转组件41 一端固定在基座4，另一端与第三安装件3转动相连，其包括固定在基板43上并收容于第二容纳腔483内的旋转轴47、套设在旋转轴47上并收容在第二轴套48的第二容纳腔483内的第二轴承49。第二轴套48的第二下轴套壁482收容在基座4的收容基腔45内。第二转子42呈中空的环形，其包括固定在基壁44上的第二导磁件422和收容在第二导磁件422内的中空的且与第二定子34相隔一定距离的第二永磁体421。第一定子62套设在第一轴套61上，其包括套设在第一轴套61 —端的第一线圈骨架621和缠绕在第一线圈骨架621上的第一线圈622。第一轴套61的另一端插入于安装座6上。
[0035]本实施方式中的多功能支架的第二定子、第二转子和旋转轴的组合后与本领域技术人员熟知的普通电机的功能相同，即第一定子和第二转子之间形成的驱动力可驱动第二转子旋转。因此，第二定子和第二转子的具体结构不再赘述。第一安装件可相对第三安装件转动，具体为:当第二定子的第二线圈通电后，第二线圈随即产生磁场，该磁场与第二转子的第二永磁体相互作用便产生驱动力，使第二转子旋转，故第一安装件在第二转子的带动下相对于第三安装件转动。当第一安装件相对于第三安装件转动时，第三安装件的第二止挡部会抵接在第一安装件的第二抵接部，这样第一安装件再也不能相对于第三安装件转动，故第二止挡部和第二抵接部的设置为第一安装件的转动增加了自锁的功能。
[0036]安装座6包括安装板64、与安装板64相连并围绕安装板64设置的安装壁65、由安装板64和安装壁65围设的安装空间66、自安装壁65向远离安装壁65延伸的第一止挡部67、贯通安装板64的收容第一轴套61的另一端的安装孔68和盖设在安装壁65上并同时远离第一定子62第二安装件的安装盖体69。
[0037]第二安装件2与第一安装件1的基座4分别位于连接支臂5的同侧，即第二安装件2靠近基座4。第二安装件2包括承载板21、自承载板21弯折延伸的承载壁22、自承载板21弯折且背离承载壁22延伸的用于安装承载物(未图示)的承载部23、由承载板21和承载壁22共同围设的承载腔24、自承载臂22向远离承载板21的方向延伸的与第一止挡部67抵接的第一抵接部20、位于承载板21上且贯通承载板21的贯通孔25、部分收容在贯通孔25内的转轴组件26、与转动轴组件26相连的第一转子27、位于承载部23内的第二连接装置28和将第一连接装置63与第二连接装置28柔性电连接的柔性连接装置7。
[0038]第一轴套61的一端收容在安装座6的安装孔68内，另一端与承载板21抵接，其包括轴套内壁611和与轴套内壁611相对的轴套外壁612，第一定子62套设于轴套外壁612上，转轴组件26收容与所述轴套内壁611内。第一转子27呈中空的环形，其包括固定在承载壁22上的第一导磁件271、收容在第一导磁件271内的第一永磁体272和由第一永磁体272围设的第一容纳部273。第一安装件1和第二安装件2组装后，第一定子62收容在第一容纳部273内并与第一永磁体272相隔一定的距离，从而保证第第一转子27可相对与第一定子62转动。如上所述，第一转子和第一定子之间形成的驱动力可驱动第二安装件相对与第一安装件转动。另外，第一止挡部和第一抵接部的设置也为第一安装件的转动增加了自锁的功能。第一定子和第二定子的结构相同，第一转子和第二转子的结构亦相同。
[0039]本实施方式中，转动轴组件直接与承载板相连，第一转子套设在转动轴组件并抵接在承载壁上。其实，第一转子也可以不抵接在承载壁，利用转动轴组件直接与承载板相连，实现第一转子与第二安装件的连接。当然，转动轴组件也可以仅与第一转子相连，实现转动轴组件与第二安装件的连接。只要转动轴组件和第一转子相连，而转动轴组件和/或第一转子相连与第一安装件相连，即可实现转动轴组件和第一转子与第二安装件的连接。
[0040]转轴组件26 —端固定在第二安装件2的贯通孔25内，另一端与第一安装件1转动相连，其包括转动轴29和套设在转动轴29上并收容在第一轴套61内的第一轴承261。转动轴29包括收容在贯通孔25内的首端部291、与首端部291相连并抵接在承载板21上的转动轴板292、自转动轴板292延伸的尾端部293、贯通首端部291的插入口 294、位于尾端部293的穿出口 295和连通插入口 294和穿出口 295的收容部296。
[0041]柔性连接装置7还设有与第一连接装置63电连接并插入于插入口 294的第一端部71、穿出于穿出口 295且与第二连接装置28电连接的第二端部72和连接第一端部71和第二端部72并预绕在转动轴29的收容部296内的连接部73。转动轴29可以带动第二安装件2向靠近与第一安装件1的基座4的方向旋转，此方向称为第一方向X。转动轴29亦可以带动第二安装件2向远离与第一安装件1的基座4的方向旋转，此方向称为第二方向V。因此，第一方向X与第二方向V相反。柔性连接装置7的第一端部71固定不动，第二端部72在转动轴29沿第一方向X转动时跟随第二安装件2沿第一方向X转动，柔性连接装置7的连接部73在收容部296内的预绕部分松弛；当连接部73完全松弛且第二端部72在转动轴29沿第一方向X继续转动时跟随第二安装件2沿第一方向X继续转动，松弛的连接部73又可以沿第一方向X相对于预绕的方向反向缠绕在转动轴29的收容部296内。当连接部73完全缠绕在收容部296内时，第二安装件2再也不能沿第一方向X转动，从而为本发明多功能支架增加了自锁功能。紧接着，缠绕的柔性连接装置7的连接部73在转动轴29沿第二方向丫转动时跟随第二安装件2沿第二方向V在转动轴29的收容部296内松弛。当连接部73完全松弛且第二端部72在转动轴29沿第二方向X继续转动时跟随第二安装件2沿第二方向V继续转动，松弛的连接部73又可以沿第二方向V按照最初预绕的方向缠绕在转动轴29的收容部296内。预绕和松弛是指:连接部73预绕时沿转动轴29的轴向的长度小于连接部73松弛时拉伸的长度。
[0042]本实施方式的多功能支架组装时，连接部收容在收容部内并缠绕在转动轴的收容部的内壁上。其实，连接部亦可不缠绕在收容部的内壁上，只要在收容部内卷曲即可。本实施方式中，第一止挡部抵接在第一抵接部时，连接部没有完全缠绕在收容部内，只有当第一止挡部和第一抵接部失效后，柔性连接装置才发挥阻止第二安装件继续沿第一方向/第二方向旋转的功效。因此，本实施方式的多功能支架具有双重自锁功能。另外，在其他可选择的实施方式中，多功能支架的自锁功能可以省略，连接部仅在转动轴的收容部内走线，实现柔性连接装置在转动轴的内部走线合理的目的即可。
[0043]本发明的柔性连接装置随着转动轴正、反转交替转动时，有规律的在收容部内松弛或缠绕，避免了柔性连接装置相互缠绕的现象，使多功能支架转动更为顺畅，从而提高了多功能支架的转动精度。而且，柔性连接装置在转动轴的内部走线，合理的利用了多功能支架的内部空间且使多功能支架的结构美观，有利于产品轻薄化的发展趋势。柔性连接装置为线绳、电线、排线或柔性印刷电路板等。
[0044]本发明的多功能支架，首先分别将第一定子安装到第一安装件上；第一转子安装到第二安装件上；然后，再将第一安装件和第二安装件组装在一起。同理，第二定子安装到第三安装件上；第二转子安装到第一安装件上；然后，再将第一安装件和第三安装件组装在一起。因此，可实现第一安装件相对与第三安装件的转动和第二安装件相对于第一安装件的转动。
[0045]相比于相关技术的多功能支架，定子和转子组合成一个整体后再与第一、第二转动件的连接。本发明多功能支架的第一定子直接集成于第一安装件上；与第一定子转动配合的第一转子直接集成于第二安装件上。第一定子和第一转子直接植入于第一、第二安装件的内部空间并与第一、第二安装件组合为一个整体，有效降低了多功能支架的整体尺寸。换句话说，本发明的多功能支架没有严格意义上像相关技术那样的由定子和转子组成的单独电机，故其结构更加紧凑。多功能支架不需根据第一定子和第一转子的整体结构设计第一安装件和第二安装件的具体结构，降低了多功能支架的设计难度。
[0046]根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
【权利要求】
1.一种多功能支架，其包括第一安装件和与第一安装件转动相连的第二安装件，其特征在于:所述第一安装件上设有第一定子，所述第二安装件设有与第一定子转动相连的转动轴和与转动轴相连并受第一定子驱动的第一转子。
2.根据权利要求1所述的多功能支架，其特征在于:所述转动轴包括插入口、穿出口和连通插入口和穿出口的收容部，所述多功能支架还设有柔性连接装置，所述柔性连接装置设有与所述第一安装件相连的且插入于所述插入口的第一端部、穿出于所述穿出口且与所述第二安装件相连的第二端部和连接所述第一端部和所述第二端部并收容在转动轴的收容部内的连接部。
3.根据权利要求2所述的多功能支架，其特征在于:所述连接部预绕在转动轴的收容部内，所述柔性连接装置的第二端部在所述转动轴沿第一方向转动时跟随所述第二安装件沿所述第一方向转动，且所述柔性连接装置的连接部在所述收容部内的预绕部分松弛，所述松弛的柔性连接装置的连接部在所述转动轴沿第二方向转动时跟随所述转动轴沿所述第二方向在所述转动轴的收容部内缠绕，所述第一方向与第二方向相反。
4.根据权利要求1所述的多功能支架，其特征在于:所述第一安装件设有安装所述第一定子的安装座；所述第二安装件包括与所述转动轴相连的承载板和自所述承载板向远离所述安装座的方向延伸的承载部。
5.根据权利要求4所述的多功能支架，其特征在于:所述安装座包括安装板和设于安装板上的安装孔，所述第一安装件还包括插入于安装孔内并套设在转动轴上的第一轴套，所述第一定子套设于所述第一轴套上。
6.根据权利要求4所述的多功能支架，其特征在于:所述第一安装件还包括套设在所述转动轴上并收容在所述第一轴套内的第一轴承。
7.根据权利要求5所述的多功能支架，其特征在于:所述第二安装件还包括自承载板弯折延伸的用于收容第一转子的承载壁。
8.根据权利要求7所述的多功能支架，其特征在于:所述安装座还包括与所述安装板相连的安装壁和自所述安装壁延伸的第一止挡部，所述承载壁设有与所述第一止挡部相抵接的第一抵接部。
9.根据权利要求8所述的多功能支架，其特征在于:所述安装座还包括盖设在所述安装壁上并远离所述第二安装件的安装盖体。
10.根据权利要求4所述的多功能支架，其特征在于:所述第一安装件还设有自所述安装座弯折延伸的连接支臂以及与所述连接支臂相连的基座，所述多功能支架还包括与所述第一安装件的所述基座转动相连的第三安装件，所述第三安装件上设有第二定子，所述基座设有与第二定子转动相连的旋转轴和与旋转轴相连受第二定子驱动的第二转子。
【文档编号】F16M13/02GK104456003SQ201310432099
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】周力, 王鹏 申请人:深圳市大疆创新科技有限公司