CN104885342A - 限位装置及使用其的飞行器 - Google Patents

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Abstract

一种限位装置(1)，包括电机转子组(10)，其包括转轴(11)；第一拨杆(30)，固连至转轴(11)，第一拨杆(30)包括第一拨动部(32)，第一拨动部(32)绕转轴轴心转动形成第一运动轨道(N1)；第二拨杆(40)包括第二拨动部(42)，第二拨动部(42)部分落入第一运动轨道(N1)，第一拨动部(32)带动第二拨动部(42)绕转轴(11)轴心转动形成第二运动轨道(N2)；电机定子组件(20)包括限位凸台(50)，限位凸台(50)位于第一运动轨道(N1)外围，且部分落入第二运动轨道(N2)内；第一拨杆(30)沿第一方向(A)转动，使得第一拨杆(30)转动总角度大于360度并且小于720度。还提供一种包括上述限位装置(1)的飞行器(100)。

Description

限位装置及使用其的飞行器
技术领域
本发明涉及飞行器领域，尤其涉及一种限位装置及其使用的飞行器。
背景技术
在飞行器拍摄领域中，为了能达到较大范围的拍摄广角，通常采用单周限位转动结构，即转动一周进行限位停止转动。然而，这种结构存在以下缺点：由于限位件的限位作用，使得该结构在转动时无法完全转动360度，从而存在拍摄视角不足的情况。为了解决这一问题，现有技术中采用了整周无限次转动的结构，然而这种结构由于没有限位件的限位作用，因而无限次的转动容易导致柔性电路板(FPC)排线断裂，从而降低FPC的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种具有限位作用且转动角度大于360度并且小于720度的限位装置及其使用的飞行器。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种限位装置，其包括：
一电机转子组件，所述转子组件包括一转轴；
一第一拨杆，固定连接至所述转轴，所述第一拨杆包括第一拨动部，所述第一拨动部围绕所述转轴的轴心转动形成第一运动轨道；
一第二拨杆，转动连接至所述第一拨杆，所述第二拨杆包括第二拨动部，第二拨动部部分落入所述第一运动轨道内，所述第一拨动部能够带动所述第二拨动部围绕所述转轴的轴心转动，并形成第二运动轨道；
一电机定子组件，所述电机定子组件套设于所述转轴上，并与所述转轴相对转动连接，所述电机定子组件包括限位凸台，所述限位凸台位于所述第一运动轨道的外围，且部分落入所述第二运动轨道内；
所述第一拨杆沿着第一方向转动，使得所述第一拨杆转动的总角度大于360度并且小于720度。
其中，当所述转轴转动，带动所述第一拨杆及第二拨杆转动，所述第二拨杆转动至所述第二拨动部与所述限位凸台接触时，所述第一拨杆继续转动至与所述第二拨杆接触，所述转轴及所述第一拨杆停止转动，此时所述转轴沿第二方向转动，带动所述第一拨杆及第二拨杆沿第二方向转动，所述第二方向与所述第一方向相反。
其中，所述定子组件包括一个收容槽，所述转轴穿设于所述收容槽，所述第一拨杆、第二拨杆及所述限位凸台均位于所述收容槽内。
其中，所述第一拨动部到所述转轴中心的距离小于所述限位凸台到所述转轴中心的距离，所述第二拨动部到所述转轴中心的距离大于所述限位凸台到所述转轴中心的距离。
其中，所述转子组件包括一个外壳，所述转轴设于所述外壳中心上。
其中，所述转轴包括第一连接部及第二连接部，所述第一连接部设于所述外壳中心上，所述第二连接部设于所述第一连接部上，所述第二连接部上设有第一止转位，所述第一拨杆包括第一转动部，所述第一转动部设于所述第二连接部上，所述第一转动部上设有第二止转位，所述第一止转位与所述第二止转位相互配合，所述第一止转位及第二止转位用于限制所述第一转动部绕所述转轴转动。
其中，所述第一止转位为设于所述第二连接部上的第一弦切面，所述第二止转位为设于所述第一转动部上的第二弦切面。
其中，所述限位装置还包括一个锁紧螺母，所述转轴还包括第三连接部，所述锁紧螺母螺纹连接于所述第三连接部上。
其中，所述限位装置还包括一套设件，所述套设件连接于所述第一拨杆及所述第二拨杆之间，以减小所述第一拨杆与所述第二拨杆之间的转动摩擦力。
其中，所述套设件为铜套，所述套设件固设于所述转轴上，并且所述套设件的端面与所述第一转动部的端面贴合，所述第二拨杆套设于所述套设件的外周上，并相对所述套设件转动。
相应地，本发明还提供了一种飞行器，所述飞行器包括上述的限位装置及负载，所述负载与所述限位装置转动连接，所述限位装置带动所述负载转动。
其中，所述负载为摄像头组件。
本发明提供的限位装置，设置转轴、第一拨杆及第二拨杆，通过转轴带动第一拨杆转动及第二拨杆转动，并设置限位凸台，使得第二拨杆由于限位凸台的限位作用而停止转动，而第一拨杆继续转动至与第二拨杆接触并停止转动，从而使得第一拨杆的转动角度大于360度并且小于720度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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发明的一个实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据以下附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的飞行器的示意图；
图2是本发明实施例提供的限位装置的示意图；
图3本发明实施例提供的第一拨杆的示意图；
图4是本发明实施例提供的电机定子组件的示意图；
图5是本发明实施例提供的限位装置的结合示意图；
图6是本发明实施例提供的第一运动轨道的示意图；
图7是本发明实施例提供的第二运动轨道的示意图；
图8是本发明提供的负载的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种飞行器100，所述飞行器100包括可转动的限位装置1及负载2，所述负载2转动连接于所述限位装置1上。
请一并参阅图2至图5，所述限位装置1包括电机转子组件10、电机定子组件20、第一拨杆30、第二拨杆40、凸台50及套设件60。所述电机转子组件10包括转轴11。所述电机定子组件20套设于所述转轴11上。所述转轴11能相对所述电机转子组件20转动。所述第一拨杆30固定连接所述转轴11上，所述转轴11驱动所述第一拨杆30转动。所述第二拨杆40转动连接至所述第一拨杆30上，所述凸台50设于所述电机定子组件20内，所述套设件60连接于所述第一拨杆及所述第二拨杆之间。
所述电机转子组件10还包括一个外壳12，所述转轴11设于所述外壳12的中心上。具体的，所述外壳12开设一个收容腔12a，所述转轴11设于所述收容腔12a的中心上。所述电机转子组件10还包括一个转动杆13，所述转动杆13设于所述外壳12的外周上。本实施例中，为了便于加工，所述转动杆13与所述外壳12一体成型。当然，在其他实施例中，所述转动杆13也可通过其他方式固设于所述外壳12上，如焊接或通过螺钉连接。所述摄像机组件2转动连接于所述转动杆13上。
本实施例中，为了实现多级连接，所述转轴11为阶梯轴。所述转轴11包括第一连接部11a、第二连接部11b及第三连接部11c。所述第一连接部11a设于所述收容槽12a的中心上。所述第二连接部11b设于所述第一连接部11a上，且所述第二连接部11b上设有一个第一止转位111。具体的，所述第一止转位111为设于所述第二连接部11b上的第一弦切面。所述第三连接部11c设于所述第二连接部11b上，且所述第三连接部11c上设有外螺纹(未图示)，也即，所述第二连接部11b设置于所述第一连接部11a和所述第三连接部11c之间。
所述电机定子组件20包括承载板21及底座22，所述承载板21与所述外壳12螺纹连接，以便于拆卸。所述底座22固设于所述承载板21上。本实施例中，所述底座22为圆柱体结构。所述底座22上开设有一个收容槽22a，且所述收容槽22a为圆形槽。所述收容槽22a的中心处开设一个通孔221，且所述通孔221贯穿所述承载板21，所述转轴11穿过所述通孔221。所述收容槽22a的槽壁上还设有三个螺柱222，所述三个螺柱222沿所述收容槽22a的中心呈三角形排列。所述三个螺柱222可用于方便所述底座22与其他部件的固定连接。
所述第一拨杆30位于所述收容槽22a内，且所述第一拨杆30固定连接至所述转轴11上，从而使得所述转轴11带动所述第一拨杆30转动，并且所述第一拨杆30沿着第一方向A转动，使得所述第一拨杆30转动的总角度大于360度并且小于720度。具体的，所述第一拨杆30包括第一转动部31及第一拨动部32，所述第一转动部31设于所述转轴11上，所述转轴11驱动所述第一转动部31转动。所述第一拨动部32设于所述第一转动部31上。
所述第一转动部31为圆锥形结构。所述第一转动部31设于所述第二连接部11b上。具体的，所述第一转动部31的中心上开设一个连接孔31a，所述连接孔31a穿设于所述第二连接部11b上。更具体的，所述连接孔31a上设有一个第二止转位311，所述第二止转位311与所述第一止转位111相互配合，用于限制所述第一转动部31a绕所述转轴11转动。更进一步的，所述第二止转位311为设于所述连接孔31a上的第二弦切面，所述第二止转位311与所述第一止转位111相互贴合，从而使得所述连接孔31a与所述第二连接部11b间隙配合。此外，所述第一止转位111及所述第二止转位311还可进行轴向力矩的传递，从而使得所述第一转动部31与所述转轴11可保持同步转动。
当然，在其他实施例中，所述第一止转位111及第二止转位311也可为其他，如所述第一止转位111可为设于所述第二连接部11b上的凹槽或凸台，则所述第二止转位311为设于所述第一转动部31上的凸台或凹槽。
此外，在其他实施例中，所述第一转动部31也可与所述转轴11为孔轴的过盈配合，从而实现所述第一转动部31与所述转轴11同步转动的效果。
本实施例中，所述第一转动部31上还设有一个圆柱形的凸台31b，所述圆柱形凸台31b与所述连接孔31a同轴心，且所述连接孔31a贯穿所述圆柱形凸台31b。
所述第一拨动部32设于所述第一转动部31上。本实施例中，所述第一拨动部32为设于所述第一转动部31上的圆柱体结构。当然，在其他实施例中，所述第一拨动部32也可为其他结构，如杆状结构。
所述第二拨杆40设置于所述收容槽22a内，且所述第二拨杆40套设于所述第一拨杆30上。具体的，所述第二拨杆40包括第二转动部41及第二拨动部42。所述第二转动部41套设于所述第一转动部31上。更具体的，所述第二转动部41套设于所述圆柱形凸台31b上。所述第二转动部41为环状结构，且所述第二转动部41与所述圆柱形凸台31b间隙配合，以便于当所述第一转动部31转动时，所述第一转动部31不会带动所述第二转动部41同时转动。
所述第二拨动部42设于所述第二转动部41上。具体的，所述第二拨动部42为设于所述第二转动部41上的杆状结构，且为了便于加工，所述第二拨动部42与所述第二转动部41一体成型。
当所述转轴11转动时，所述第一拨动部32围绕所述转轴11的轴心转动形成第一运动轨道N1。所述第二拨动部42部分落入所述第一运动轨道N1内，且所述第一拨动部32能够带动所述第二拨动部42围绕所述转轴11的轴心转动，并形成第二运动轨道N2(如图6所示)。本实施例中，所述第一运动轨道N1为圆周轨道。即所述第一拨动部32绕所述转轴11的轴心转动一圈。当然，在其他实施例中，所述第一运动轨道N1也可为圆弧。
具体的，当所述转轴11带动所述第一拨杆30转动至所述第一拨动部32与所述第二拨动部42接触时，此时所述第一拨动部32给予所述第二拨动部42推力，使得所述第二拨杆40受推力作用，在所述第一拨杆30的带动下沿所述转轴11的转动方向转动。
所述限位装置1还包括一个套设件60，所述套设件60连接于所述第一拨杆30及所述第二拨杆40之间，以减小所述第一拨杆30及所述第二拨杆40之间的转动摩擦力。本实施例中，所述套设件60为铜套，所述套设件60固定连接至所述转轴11上，并与所述第一拨杆30贴合，所述第二拨杆40套设于所述套设件60外周上，并且所述第二拨杆40相对所述外周转动，从而减小所述第一拨杆30与所述第二拨杆40之间的转动摩擦力。具体的，所述套设件60套设于所述第三连接部11c上，并且所述套设件60的端面与所述圆柱形凸台31b的端面贴合。所述第二转动部41套设于所述套设件60的外圈上，并可相对所述套设件60转动，从而当所述第一拨杆30带动所述第二拨杆40转动时，所述套设件60可用于减少所述第一拨杆30与所述第二拨杆40之间的转动摩擦力。当然，在其他实施例中，所述套设件60也可为轴承或导套。
所述限位装置1还包括一个限位凸台50，所述限位凸台50设于所述电机定子组件20内。具体的，所述限位凸台50位于所述收容槽22a内。更具体的，所述限位凸台50设于所述收容槽22a的槽壁上，且所述限位凸台50设于其中一个所述螺柱222上，所述限位凸台50沿所述收容槽22a的中心方向延伸。本实施例中，所述限位凸台50为设于其中一个所述螺柱222上的方形块。当然，在其他实施例中，所述限位凸台50也可为设于所述收容槽22a的其他任意位置。所述限位凸台50也可为其他形状的结构，如圆柱体结构或U形块结构。
所述限位凸台50位于所述第一运动轨道N1的外围，且部分落入所述第二运动轨道N2内(如图7所示)。本实施例中，所述第二运动轨道N2为圆弧轨道。当然，在其他实施例中，所述第二运动轨道N2也可为圆周轨道。具体的，所述转轴11转动的过程中，当所述第一拨动部32与所述第二拨动部42的一侧边接触时，所述第一拨动部32与所述第二拨动部42一起随所述转轴11的转动而转动，直至所述第二拨动部42与所述限位凸台50接触，所述第二拨杆40停止转动，而所述第一拨动部32继续围绕所述转轴11的轴心转动并再次靠近所述第二拨动部42；当所述第一拨动部32与所述第二拨动部42的另一侧边接触时，所述转轴11、所述第一拨杆30及所述第二拨杆40停止转动，进而使得所述第一拨杆30转动的角度大于360度并且小于720度。
更进一步的，当所述转轴11转动，带动所述第一拨杆30及所述第二拨杆40转动，当所述第二拨杆40转动至所述第二拨动部42与所述限位凸台50接触时，所述第二拨杆40由于所述限位凸台50的限位作用而停止运动，所述第一拨杆30继续转动直至与所述第二拨杆40接触并停止转动。此时，所述转轴11沿第二方向B转动，从而带动所述第一拨杆30及所述第二拨杆40沿所述第二方向B转动，直至所述第二拨杆40的第二拨动部42再次与所述限位凸台50接触，从而所述第二拨杆40停止运动，所述第一拨杆30继续围绕所述转轴11的轴心转动并再次靠近所述第二拨杆40，直至所述第一拨杆30与所述第二拨杆40接触。此时所述转轴11再次沿所述第一方向A转动，从而带动所述第一拨杆30及第二拨杆40沿所述第一方向A转动，以此循环。通过所述转轴11的换向转动，进而使得所述第一拨杆30及第二拨杆40换向转动。
本实施例中，(以图5中视角为准)，所述第二方向B与所述第一方向A相反。具体的，所述第一方向A为逆时针方向，所述第二方向B为顺时针方向。当然，在其他实施例中，所述第一方向A也可为顺时针方向，所述第二方向B也可为逆时针方向。
进一步的，所述第一拨动部32至所述转轴11中心的距离小于所述限位凸台50至所述转轴11中心的距离，从而使得所述第一拨杆30不受所述限位凸台50的限位作用，进而当所述第二拨杆40受到所述限位凸台50限位作用停止转动时，所述第一拨杆30能够继续绕所述转轴11的轴心转动。当然，在其他实施例中，也可通过定义所述限位凸台50在所述收容槽22a中的高度与所述第一拨动部32的高度关系来使得所述第一拨杆30不受所述限位凸台50的限位作用。
更进一步的，所述第二拨动部42至所述转轴11中心的距离大于所述限位凸台50至所述转轴11中心的距离，从而使得所述第二拨杆40在运动时，受到所述限位凸台50的限位作用，从而使得所述第二拨杆40的运动位置得到限制。当然，在其他实施例中，同样可通过定义所述第二拨动部42与所述限位凸台50的高度关系，从而也可达到本实施例中的限位效果。
所述限位装置1还包括一个锁紧螺母70，所述锁紧螺母70设于所述转轴11上。具体的，所述锁紧螺母70与所述第三连接部11c螺纹连接，所述锁紧螺母70用于提供轴向预紧力防止所述第二拨杆40从所述第一拨杆30上滑脱。此外，所述锁紧螺母70也可用于提供预紧力使得所述电机定子组件20与所述电机转子组件10固定连接。
所述限位装置1还包括一个接线盒80，所述接线盒80设于所述电机转子组件10上。具体的，所述接线盒80收容于所述外壳12的收容腔12a中。所述接线盒80中布有柔性电路板(FPC)排线，且所述FPC排线的一端缠绕于所述转轴11上。进一步的，所述FPC排线的一端缠绕于所述第一连接部11a上。当所述电机转子组件10沿所述第一方向A转动时，所述FPC排线带动所述转轴11转动。由于所述第一拨杆30及第二拨杆40转动至与所述限位凸台50接触时，所述第二拨杆40受到所述限位凸台50的限位而停止继续转动，所述转轴11沿所述第二方向B转动，带动所述第一拨杆30沿所述第二方向B转动，从而避免因沿同一方向的多圈转动对所述FPC排线造成损坏，从而延长所述FPC排线的使用寿命。
请参阅图8，所述负载2转动连接于所述限位装置1上，且所述限位装置1带动所述负载2转动。本实施例中，所述负载2为摄像头组件。当然，在其他实施例中，所述负载2也可为微型电脑或投影设备等。具体的，所述负载2包括摄像头2a及连接杆2b，所述摄像头2a上设有第一转动轴211和第二转动轴212，所述连接杆2b的两端分别转动连接于所述第一转动轴211及第二转动轴212上。当转动所述连接杆2b时，即可带动所述摄像头2a转动。所述转动杆13远离所述外壳12的一端转动连接所述第一转动轴211上，当所述电机转子组件10转动时，所述转动杆13带动所述第一转动轴211转动，从而带动所述摄像头2a转动。
进一步的，当将所述飞行器100应用于航拍设备上时，所述转轴11带动所述第一拨杆30沿所述第一方向A转动，从而使得所述转动杆13带动所述负载转动。当所述第一拨杆30及第二拨杆40转动至所述第二拨杆40与所述限位凸台50接触时，所述第二拨杆40停止转动，所述第一拨杆30继续绕所述转轴11的轴心转动，直至所述第一拨杆30与所述第二拨杆40接触，从而所述转轴11及第一拨杆30停止转动。则此时所述负载2停止转动，从而当所述第一拨杆30转动的总角度大于360度并且小于720度时，所述摄像头2a在所述转动杆13的带动下的转动总角度也大于360度并且小于720度，进而使得所述摄像头2a的拍摄角度更广。此外，由于所述第一拨杆30在转动时沿所述第一方向A转动至少一圈，从而使得所述摄像头2a的拍摄方向为同一方向，则避免了当转动一周后反方向返回造成拍摄景象重复，从而使得摄像头2a拍摄的景象更全面。
本发明提供的限位装置，设置转轴、第一拨杆及第二拨杆，通过转轴带动第一拨杆及第二拨杆转动，并设置限位凸台，使得第二拨杆由于限位凸台的限位作用而停止转动，而第一拨杆继续转动至与第二拨杆接触并停止转动，从而使得第一拨杆的转动角度大于360度并且小于720度。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种限位装置，其特征在于，其包括
一电机转子组件，所述转子组件包括一转轴；
一第一拨杆，固定连接至所述转轴，所述第一拨杆包括第一拨动部，所述第一拨动部围绕所述转轴的轴心转动形成第一运动轨道；
一第二拨杆，转动连接至所述第一拨杆，所述第二拨杆包括第二拨动部，第二拨动部部分落入所述第一运动轨道内，所述第一拨动部能够带动所述第二拨动部围绕所述转轴的轴心转动，并形成第二运动轨道；
一电机定子组件，所述电机定子组件套设于所述转轴上，并与所述转轴相对转动连接，所述电机定子组件包括限位凸台，所述限位凸台位于所述第一运动轨道的外围，且部分落入所述第二运动轨道内；
所述第一拨杆沿着第一方向转动，使得所述第一拨杆转动的总角度大于360度并且小于720度。
2.根据权利要求1所述的限位装置，其特征在于，当所述转轴转动，带动所述第一拨杆及第二拨杆转动，所述第二拨杆转动至所述第二拨动部与所述限位凸台接触时，所述第一拨杆继续转动至与所述第二拨杆接触，所述转轴及所述第一拨杆停止转动，此时所述转轴沿第二方向转动，带动所述第一拨杆及第二拨杆沿第二方向转动，所述第二方向与所述第一方向相反。
3.根据权利要求1所述的限位装置，其特征在于，所述电机定子组件包括一个收容槽，所述转轴穿过所述收容槽，所述第一拨杆、第二拨杆及所述限位凸台均位于所述收容槽内。
4.根据权利要求3所述的限位装置，其特征在于，所述第一拨动部到所述转轴中心的距离小于所述限位凸台到所述转轴中心的距离，所述第二拨动部到所述转轴中心的距离大于所述限位凸台到所述转轴中心的距离。
5.根据权利要求1所述的限位装置，其特征在于，所述转子组件包括一个外壳，所述转轴设于所述外壳中心上。
6.根据权利要求5所述的限位装置，其特征在于，所述转轴包括第一连接部及第二连接部，所述第一连接部设于所述外壳中心上，所述第二连接部设于所述第一连接部上，所述第二连接部上设有第一止转位，所述第一拨杆包括第一转动部，所述第一转动部设于所述第二连接部上，所述第一转动部上设有第二止转位，所述第一止转位与所述第二止转位相互配合，所述第一止转位及第二止转位用于限制所述第一转动部绕所述转轴转动。
7.根据权利要求6所述的限位装置，其特征在于，所述第一止转位为设于所述第二连接部上的第一弦切面，所述第二止转位为设于所述第一转动部上的第二弦切面。
8.根据权利要求6所述的限位装置，其特征在于，所述限位装置还包括一个锁紧螺母，所述转轴还包括第三连接部，所述锁紧螺母螺纹连接于所述第三连接部上。
9.根据权利要求1所述的限位装置，其特征在于，所述限位装置还包括一套设件，所述套设件连接于所述第一拨杆及所述第二拨杆之间，以减小所述第一拨杆与所述第二拨杆之间的转动摩擦力。
10.根据权利要求9所述的限位装置，其特征在于，所述套设件为铜套，所述套设件固设于所述转轴上，并且所述套设件的端面与所述第一转动部的端面贴合，所述第二拨杆套设于所述套设件的外周上，并相对所述套设件转动。
11.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括如权利要求1-10所述的限位装置及负载，所述负载与所述限位装置转动连接，所述限位装置带动所述负载转动。
12.根据权利要求11所述的限位装置，其特征在于，所述负载为摄像头组件。
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