一种球关节装置制造方法及图纸

本申请公开了一种球关节装置，包括外壳体、容纳在外壳体内的球体、自由度调节机构以及复位机构，其中自由度调节机构包括限动销柱和用于驱动限动销柱插入或退出球体的驱动组件，复位机构包括位于所述球体的中空腔内的摆杆、套筒、弹簧以及滑动设置在所述套筒内的限动活塞组件，通过设置复位机构，用于与限动销柱配合以使球体复位，由此可以提高球关节装置的动态平衡性能。的动态平衡性能。的动态平衡性能。

【技术实现步骤摘要】
一种球关节装置


[0001]本申请涉及球关节
，特别是涉及一种球关节装置。

技术介绍

[0002]球关节能够使得安装在其上的物体实现多个方向的自由摆动和旋转，为常见的机械结构之一。常见的应用之一就是用于照相机和摄影机的云台，以联结、定向摄影机。球关节通常由由具有球形安装槽的底座和球体构成，球体容置在球形安装槽内并可在球形安装槽内旋转摆动。目前，很多球关节的球体只能做三自由度的转动，且难以实现动态平衡效果。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少解决上述技术问题之一，通过提供一种球关节装置，能够使得球体可以自动复位，提高动态平衡性能。
[0004]本申请实施例提供一种球关节装置，包括：
[0005]外壳体，具有第一容纳腔；
[0006]球体，所述球体为中空球体且可转动设于所述第一容纳腔内，所述球体的下半球面开设有对称中心面位于所述球体的竖直中心平面上的槽体；
[0007]自由度调节机构，包括限动销柱和驱动组件，所述限动销柱竖直插设在所述外壳体的第一容纳腔内且位于所述球体下方，且所述限动销柱的轴心线与所述槽体的中心线重合且通过所述球体的球心，所述驱动组件用于驱动所述限动销柱的顶端插入或退出所述槽体以实现所述球体转动自由度的调节；
[0008]复位机构，与所述限动销柱配合以使所述球体复位，所述复位机构包括位于所述球体的中空腔内的摆杆、套筒、弹簧以及滑动设置在所述套筒内的限动活塞组件，所述套筒的第一端与球体固定，所述套筒的第二端与摆杆的第一端转动连接，所述摆杆的第二端端面设有与所述限动销柱的顶端连接的连接孔，所述限动活塞组件包括可伸缩的活塞杆，所述活塞杆的一端连接有活塞头，所述活塞杆的另一端连接有限位块，所述弹簧套设在所述活塞杆上，所述活塞头与所述摆杆的第一端相抵接，在所述限动销柱的顶端插入所述槽体并进入所述连接孔内后，当转动球体时所述摆杆驱使所述活塞头压缩弹簧以形成反向复位扭矩。
[0009]在本申请的实施例中，所述摆杆为T型杆，包括横杆和竖杆，所述竖杆的一端与横杆连接，所述竖杆的另一端为所述摆杆的所述第二端，所述横杆为所述摆杆的第一端；
[0010]所述横杆的长度方向与所述槽体的对称中心面垂直，所述摆杆与所述套筒的第二端的连接部位位于所述横杆的中部。
[0011]在本申请的实施例中，所述套筒的第二端上设有相对的两个第一凸耳，所述横杆中部的相对两侧分别设有第二凸耳；
[0012]所述两个第一凸耳分别与横杆上的两个第二凸耳通过转动轴铰接。
[0013]在本申请的实施例中，所述活塞头背对活塞杆的一面上设有条形块，所述条形块位于两个所述第二凸耳之间，并且与所述横杆接触，所述条形块的长度与所述横杆的长度相同。
[0014]在本申请的实施例中，所述弹簧为螺旋弹簧或蝶形弹簧。
[0015]在本申请的实施例中，所述驱动组件包括第一蜗轮、第一蜗杆、螺旋套以及支撑杆；
[0016]所述螺旋套与所述第一蜗轮相互固定并位于所述外壳体的第一容纳腔内，所述外壳体上成型有与所述第一容纳腔连通的第一蜗杆腔，所述螺旋套上设有螺旋槽，所述限动销柱插设于所述螺旋套内，所述支撑杆贯穿所述限动销柱且支撑杆的两端支撑在螺旋槽上，所述第一蜗杆限制在所述第一蜗杆腔内且一端与所述第一蜗轮啮合，另一端延伸出所述外壳体的外侧。
[0017]在本申请的实施例中，所述螺旋套包括相连接的底座和螺旋体，所述螺旋槽形成在所述螺旋体上，所述底座的外周壁上形成有凸起，所述第一蜗轮的内壁上形成凹陷，所述凸起卡入所述凹陷内以使螺旋套与第一蜗轮固定。
[0018]在本申请的实施例中，所述限动销柱包括固定座、设置在所述固定座上的柱体以及设置在所述柱体顶部的短销，所述柱体的外圆周壁上成型有至少一个止转平面，所述柱体在所述驱动组件的驱动下能够插入所述槽体并通过所述止转平面与所述槽体的配合以限制球体的自由度，所述短销在柱体插入槽体时进入所述连接孔内。
[0019]在本申请的实施例中，还包括衬片、紧固环、第二蜗轮和第二蜗杆；
[0020]所述衬片位于球体和外壳体的内壁之间，所述衬片底部形成有供所述限动销柱穿设的通孔，所述紧固环套设在所述衬片上；所述紧固环的底面成型有三螺旋面凸环，所述第二蜗轮的顶面成型有三螺旋面垫块，所述三螺旋面垫块与所述三螺旋面凸环相抵靠，所述外壳体上设有与所述第一容纳腔连通的第二蜗杆腔，所述第二蜗杆限定在所述第二蜗杆腔内，且所述第二蜗杆的一端与所述第二蜗轮啮合，另一端延伸出外壳体的外侧，当所述第二蜗轮在第二蜗杆的作用下带动所述三螺旋面垫块转动时，所述三螺旋面垫块迫使所述三螺旋面凸环抬升进而使得所述紧固环抵紧在球体上以将球体锁定。
[0021]在本申请的实施例中，所述紧固环的外周壁上形成有定位槽，所述外壳体的内壁上形成有嵌入所述定位槽的定位凸块。
[0022]本申请的球关节装置，包括外壳体、容纳在外壳体内的球体、自由度调节机构以及复位机构，其中自由度调节机构包括限动销柱和用于驱动限动销柱插入或退出球体的驱动组件，由此通过限动销柱插入或退出球体可实现球体的二自由度和三自由度的调节；复位机构包括位于所述球体的中空腔内的摆杆、套筒、弹簧以及滑动设置在在所述套筒内的限动活塞组件，该限动活塞组件包括活塞头、限位块和连接在活塞头和限位块之间的可伸缩的活塞杆，其中，套筒的一端与球体固定，另一端与摆杆的一端固定，摆杆的另一端与限动销柱连接，弹簧套在活塞杆上，活塞头与摆杆相抵接，从而当限动销柱与摆杆连接之后，当转动球体时，摆杆受到限动销柱的约束其一侧会朝向球体的转动方向转动，另一侧则相对抬高，从而将活塞头往上推动，以使得活塞杆收缩，进而使得弹簧被压缩而形成反向复位扭矩，该反向复位扭矩即为对球体的反向平衡力，在反向平衡力的作用下可使得球体回到重心平衡位置，实现球体的复位，由此，由此可以提高球关节装置的动态平衡性能。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例提供的球关节装置的一应用场景示意图；
[0024]图2是本申请实施例提供的球关节装置与承载台的分离示意图；
[0025]图3是图1所示的球关节装置去掉外壳体后的示意图；
[0026]图4是本申请实施例提供的球关节装置的爆炸图；
[0027]图5是图1所示的球关节装置沿AB方向的剖面图；
[0028]图6是本申请实施例提供的限动销柱插入槽体的示意图；
[0029]图7是本申请实施例提供的自由度调节机构的部分结构示意图；
[0030]图8是本申请实施例提供的复位机构的分解示意图；
[0031]图9是本申请实施例提供的复位机构与短销的结合示意图；
[0032]图10是本申请实施例提供的紧固环和第二蜗轮的分离示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球关节装置，其特征在于，包括：外壳体，具有第一容纳腔；球体，所述球体为中空球体且可转动设于所述第一容纳腔内，所述球体的下半球面开设有对称中心面位于所述球体的竖直中心平面上的槽体；自由度调节机构，包括限动销柱和驱动组件，所述限动销柱竖直插设在所述外壳体的第一容纳腔内且位于所述球体下方，且所述限动销柱的轴心线与所述槽体的中心线重合且通过所述球体的球心，所述驱动组件用于驱动所述限动销柱的顶端插入或退出所述槽体以实现所述球体转动自由度的调节；复位机构，与所述限动销柱配合以使所述球体复位，所述复位机构包括位于所述球体的中空腔内的摆杆、套筒、弹簧以及滑动设置在所述套筒内的限动活塞组件，所述套筒的第一端与球体固定，所述套筒的第二端与摆杆的第一端转动连接，所述摆杆的第二端端面设有与所述限动销柱的顶端连接的连接孔，所述限动活塞组件包括可伸缩的活塞杆，所述活塞杆的一端连接有活塞头，所述活塞杆的另一端连接有限位块，所述弹簧套设在所述活塞杆上，所述活塞头与所述摆杆的第一端相抵接，在所述限动销柱的顶端插入所述槽体并进入所述连接孔内后，当转动球体时所述摆杆驱使所述活塞头压缩弹簧，以形成反向复位扭矩。2.根据权利要求1所述的球关节装置，其特征在于，所述摆杆为T型杆，包括横杆和竖杆，所述竖杆的一端与横杆连接，所述竖杆的另一端为所述摆杆的所述第二端，所述横杆为所述摆杆的第一端；所述横杆的长度方向与所述槽体的对称中心面垂直，所述摆杆与所述套筒的第二端的连接部位位于所述横杆的中部。3.根据权利要求2所述的球关节装置，其特征在于，所述套筒的第二端上设有相对的两个第一凸耳，所述横杆中部的相对两侧分别设有第二凸耳；所述两个第一凸耳分别与横杆上的两个第二凸耳通过转动轴铰接。4.根据权利要求3所述的球关节装置，其特征在于，所述活塞头背对活塞杆的一面上设有条形块，所述条形块位于两个所述第二凸耳之间，并且与所述横杆接触，所述条形块的长度与所述横杆的长度相同。5.根据权利要求1所述的球关节装置，其特征在于，所述弹簧为螺旋弹簧或者蝶形弹簧。...

【专利技术属性】
技术研发人员：班兆明，
申请(专利权)人：深圳联合创达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：