一种具有相对转动部件的旋转式阻力装置，其中一个转动部件具有多个沿周边安装于其上的具有小间隔的薄壁挠性环形板，以提供环形工作面，粘性流体充满各板之间的空隙，另一个转动部件具有与环形板交替插入的多个弓形件，弓形件具有局部环形工作面，以便随着两部件的相对转动而在各板之间滑动，该旋转阻力装置还具有当弓形板前面的流体压力随着两部件之间的相对速度增大而升高时使粘性流体排放的装置，环形板的挠性使各板能紧靠在一起以适应粘性流体从各板之间的流失，由此该装置的阻尼特性在两部件的低相对速度下可以在环形板和弓形板的相对工作面间的粘性阻力之间产生变化，并且随着粘性流体从各板之间的流失，在两部件的较高相对转速下可以在相应板的工作面之间变为边界润滑。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种旋转式阻力装置，用于在两个相对转动的部件之间提供一种具有选定速度/转矩特性的联接器。本专利技术特别适用于电机/摄像机支架、例如摇动头和倾斜头(pan and tilt heads)。利用摩擦或粘性剪切在两个相对运动的部件之间产生阻力或阻尼的装置是众所周知的。利用摩擦的装置一般包括一个摩擦离合器，该离合器连接于一个部件且在压力作用下接触另一相对运动的部件，从而由所产生的滑动接触耗散能量。阻尼力的值取决于摩擦接触压力且因此易于改变。摩擦阻尼器的转矩/速度特性可以改变，方法是通过选择摩擦材料和/或在摩擦表面上供给流体以提供滑动接触的边界润滑，在这种情况下，随着速度从静止位置增加到一初始值，阻尼力会增大，然后阻尼力基本上保持与速度无关的恒量。粘性阻尼器一般包括多个交替连接于每个相对运动部件的插入板，每个板与各相邻板分隔开一个由粘性流体所充满的小间隙。各板的相对运动导致流体中产生粘性剪切。所产生的阻尼力趋向于随着速度基本上呈线性增加，但在静止时为零。阻力/阻尼装置的一个特别重要的用途是用于摄像机、特别是电视摄像机的摇动头和倾斜头中。在这样的用途中，最好当从静止开始非常慢的摄像机运动时避免“跳动”，因为在接近零速度时转矩基本上为零。另一方面，对于高于一定速度的越来越快的摄像机运动，最好阻力矩不随移动摄像机所需施加力的增加成比例地增大。美国专利US-A-4955568公开了一种摄像机支架摇动头和升起头，它包括流体阻力系统或者能阻抗摇动和倾斜运动，它还包括在其倾斜运动范围内的任何位置支承摄像机处于平衡的平衡系统。每个流体阻力系统包括固定于旋转轴的阻力板组件和驱轴式安装在壳体上且围绕板组件的周边设置的阻力弓形组件，以便限定容纳粘性流体的空间。可以通过使弓形组件朝向或离开板组件枢轴式转动来调节所产生的阻尼程度，以改变容纳粘性流体的空间。在这个系统中，所提供的阻力将随着阻力系统各部件的相对转动速度或多或少地呈线性增大，以致在高速下具有大的阻力。在例如摄像机支架的应用中，其阻尼装置的目的是为了提高手动操作的平稳性和可控性，因此希望具有以下特性1.阻尼/速度关系的变化率在高速下应趋向于零，以便能够实现比较快速地运动而不会产生不合理的限制，同时在低速下能提供足够的阻尼控制。2.为了在运动开始时和换向过程中精确控制，该装置应在静止时提供零阻尼而在低速下提供高的阻尼/速度的变化率。我们的英国专利UK 9018312.0描述并示出了一种旋转阻尼器，它包括两个串联的抗转矩的旋转阻尼装置，其中一个旋转阻尼装置具有输入、输出和粘性流体联接器，以便对输入与输出之间的相对转动提供阻力矩，当输入和输出之间的相对速度为零时，该阻力矩为零，而随着输入与输出之间的相对速度的增加，该阻力矩总体呈线性增大。另一个旋转阻尼装置具有输入、输出和抗转矩的摩擦联接器，该联接器抵抗输入和输出之间的相对运动直到一定转矩，在高于该转矩时该摩擦联接器可以基本上恒定的阻力矩打滑。因此，两个旋转阻尼装置一起提供了相结合的速度/转矩特性，其中由粘性联接器产生的阻力矩随着速度升至一定值，在该阻力矩值下导致摩擦联接器打滑，之后在更高速下由阻尼器提供的阻力矩基本上保持恒定。然而，如果单独的摩擦联接器和粘性联接器串联将会导致一种难于装入有限空间内的复杂装置。在摄像机支架内阻力装置可利用的空间通常是有限的，因此非常希望使阻力装置尽可能紧凑。本专利技术提供了一种具有相对转动部件的旋转阻力装置，其中一个转动部件具有多个沿圆周安装于其上的小间隔的薄壁挠性环形板，以便提供环形工作面，粘性流体充填各板之间的空隙；另一个转动部件具有多个弓形元件，该弓形元件具有与环形板交替插入的部分环形工作面，以便在两部件相对转动时在各板之间滑动，还具有当随着两部分之间的相对速度增加而使弓形板前面的流体压力升高时使粘性流体从板之间排放的装置，环形板的挠性可以使板靠近在一起以适应各板之间的粘性流体的损失，由此当部件的相对速度低时在环形板和弓形板的相对工作面间的粘性阻力之间可以改变装置的阻尼特性，并且随着各板之间的粘性流体的损失，当各部件的相对转动速度较高时可以变为相应各板工作面之间的边界润滑。在本专利技术的一种设置中，使各板之间的粘性流体排放的装置包括在环形板中位于其工作面外侧的一些孔，以使粘性流体在各板之间轴向流动。更具体而言，所述孔可包括围绕环形板位于其工作面外侧的间隔开的细长弧形缝隙。在本专利技术的一种具体设置中，细长弧形缝隙可包括相互错开的内组弧形缝隙和外组弧形缝隙，以便在内外缝隙的相应端部之间提供挠性梁构件，从而使环形板的工作面部分相对于板的周边固定部分轴向运动，由此环形板工作面之间的间隙可随着各板之间的粘性流体量而发生变化。在关于上述的任一种设置中，弓形元件可具有使元件的工作面产生有限轴向运动的装置，以便适应环形板工作面的轴向运动。例如，在弓形板中使其工作面可轴向运动的装置可包括位于各板工作面外侧的内排环形缝隙和外排环形缝隙，使外排环形缝隙相对于内排环形缝隙交错排列，以便在缝隙的相应端部之间提供梁式构件，该梁式构件可挠曲以使弓形元件的工作面相对于其相应固定部分产生有限的轴向运动。在上述任一种设置中，环形板可以围绕其外周边安装在所述装置的一个部件上，而弓形板安装在环形板内部的所述另一个部件上。在上述任一种设置中，还提供了调节弓形元件和环形板的工作面之间的交叠的装置，以改变所提供的阻尼程度。更具体而言，弓形元件可以成对安装以便在相应的各对环形板之间接合。在提供有调节弓形板和环形板工作面之间交叠的装置以改变所提供阻尼程度的情况下，该调节装置可包括用以改变每对弓形板之间的间隙的装置。更具体而言，阻力装置的所述另一部件可包括一个毂和一对弓形板支架，该毂具有与环形板轴线同轴的中心轴线，该对弓形板支架可滑动地安装在毂上以便朝向和远离中心轴线移动，所述各对弓形板安装在板支架的外侧，还设置了一驱动机构以调节支架间的间隔并由此调节弓形板和环形板的工作面的交叠程度。在本专利技术的一个具体实施方案中，用于调节各固定部件之间隔的机构包括两平行的细长齿条构件，该齿条构件从相应的板支架伸出穿过所述毂，并且还包括一个转动的齿轮驱动装置，该齿轮驱动装置与齿条啮合以调整其相应位置。细长的齿条构件可以彼此滑动啮合，并可以提供消除各齿条构件之间的任何游隙或齿隙的装置。在后一种设置中，消除齿隙的装置可包括弹簧加载的夹紧装置，该夹紧装置作用在毂和其中一个齿条构件之间，从而通过该毂将各齿条构件夹持在一起。下面是本专利技术一些具体实施方案的描述，参考附图，其中附图说明图1是一种旋转粘性阻力装置的平面图，该装置控制电视/摄像机支架的摇动/倾斜运动，该装置包括一个外壳和一个控制机构，该外壳内装入了粘性联接器，该控制机构改变由所述阻力装置提供的阻尼程度；图2是所述装置的前视图，示出圆形外壳和用于改变联接器阻尼的旋转控制钮；图3是所述装置的后视图；图4是各部件的正视图，该部件提供阻力装置的粘性联接器，它包括用于联接器定子的许多环形板以及用于转子的许多成对弓形板，所示弓形板处于最小阻尼位置；图5是类似于图4的视图，示出弓形板处于其最大阻尼位置；图6是形成粘性联接器的内、外板及成对内弓形板叠层的一部分的透视图；图7是内弓形板的安装机构的透视图，该安装机本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·林赛，R·A·沙耶，
申请(专利权)人：维泰克公开有限公司，
类型：发明
国别省市：
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