CN106195549B - 一种车载摄影摇臂 - Google Patents

Abstract

一种车载摄影摇臂，包括叉臂、主臂和副臂，所述主臂和所述副臂相接，形成长度可调的摇臂主体，所述副臂的前端设置有前吊架，所述主臂的后端设置有配重连接板，所述主臂通过所述叉臂与基座连接，其特征在于：还具有桁架结构，所述桁架结构具有桁架杆，尾部固定结构和中部支撑结构以及斜拉桁架杆构成，所述的尾部固定结构设置在所述摇臂主体的尾部支撑所述桁架杆，所述的中部支撑结构在所述摇臂主体的中部支撑所述桁架杆，所述的斜拉桁架杆一端连接在所述桁架杆上，另一端连接在所述摇臂主体的前端。

Description

一种车载摄影摇臂

技术领域

本发明涉及摇臂，尤其是涉及一种车载摄影摇臂。

背景技术

现有技术中对于车载摇臂的控制一般都是依靠人工操作，皆为轻型摇臂，负载一般在20kg以下，且为双人通过双手实现摇臂控制，摇臂的跟踪拍摄往往需要两个人的同时配合，其中一人进行摇臂跟踪的操作，另一个人进行云台跟踪的操作。协同操作复杂，精度难于控制。

同时，现有摇臂对于摇臂刚性的保持一般都是采用钢丝牵引，由于钢丝绳是柔性体，所以只能受拉力，不能承受压力，不能较理想的保持刚性，摇臂还是会出现晃动，是拍摄效果欠佳。

并且，现有车载摇臂的配重只是简单固定在摇臂尾部，与主臂相连，由于车顶的限制，不能使配重与回转中心的距离过大，否则会与车顶干涉。并且不可调整配重位置，这样不利于配重与负载的匹配。因此极大地限制了回转方位角度。

目前的技术中的车载摇臂还存在诸多需要改进的方面，诸如方位旋转角度有限，极限位置依靠电限位保证安全，可靠性低的缺陷，并且由于加速度小，不能快速改变状态以及位置以便跟踪拍摄，摇臂伸缩臂之间通过螺钉紧固连接，拆卸和组装都费时，不太容易。

鉴于以上问题，一种易于操作的、高刚性的、更高自由度的车载摄影摇臂成为本行业亟待解决的问题。

发明内容

根据以上目的，本发明主要提供一种能够保持高的刚度，性能稳定，节省安装空间，安全性高，性能可靠，结构简单的车载摄影摇臂。

本发明提供一种车载摄影摇臂，包括叉臂、主臂和副臂，所述主臂和所述副臂相接，形成长度可调的摇臂主体，所述副臂的前端设置有前吊架，所述主臂的后端设置有配重连接板，所述主臂通过所述叉臂与基座连接，其特征在于：还具有桁架结构，所述桁架结构具有桁架杆，尾部固定结构和中部支撑结构以及斜拉桁架杆构成，所述的尾部固定结构设置在所述摇臂主体的尾部支撑所述桁架杆，所述的中部支撑结构在所述摇臂主体的中部支撑所述桁架杆，所述的斜拉桁架杆一端连接在所述桁架杆上，另一端连接在所述摇臂主体的前端。

作为本发明的一实施方式，所述的尾部固定结构包括中间立柱、吊架杆以及水平长桁架杆和水平短桁架杆。

作为本发明的一实施方式，所述的中间立柱底部固定在所述摇臂主体的主轴连接块上，顶部设置有顶部十字架结构。

作为本发明的一实施方式，所述的水平长桁架杆平行于所述摇臂主体，所述的水平短桁架杆垂直于所述摇臂主体，通过抱紧件与所述摇臂主体固定，所述水平长桁架杆两端分别和水平短桁架杆通过管夹相连接，构成矩形框架。

作为本发明的一实施方式，所述吊架杆的一端与顶部十字架相接，另一端与所述矩形框架相接。

作为本发明的一实施方式，所述吊架杆与所述矩形框架的水平长桁架杆的中部相连接。

作为本发明的一实施方式，还设置有配重平行连接杆，所述吊架杆具有预紧力，能够向上提拉矩形框架，使桁架和主臂构成刚性连接。

作为本发明的一实施方式，所述中部支撑结构为竖向设置的竖直桁架杆，在摇臂主体的中部支撑所述桁架杆，所述竖直桁架杆的一端连接桁架杆，另一端连接主臂。

作为本发明的一实施方式，所述的竖直桁架杆具有预紧力。

作为本发明的一实施方式，所述的斜拉桁架杆具有预紧力。

附图说明

图1为本发明的车载摄影摇臂结构立体图；

图2为本发明的车载摄影摇臂结构示意图；

图3为本发明的车载摄影摇臂结构侧视图；

图4为本发明的套管连接示意图；

图5为本发明的前吊架连接示意图；

图6为本发明的平行连杆结构示意图；

图7为本发明的回转支撑示意图；

图8为本发明的密封结构示意图；

图9为本发明的限位结构示意图；

图10为本发明的车载摄影摇臂操作系统示意图；

图11为本发明的弹簧夹连接示意图；

图12为本发明的桁架结构示意图；

图13为本发明的中间立柱连接结构示意图；

图14为本发明的吊架杆的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1 配重连接板

2 配重平行连杆

3 气弹簧

4 吊架杆

5 叉臂

6 桁架连接件

7 桁架杆

8 主臂

9 管连接件

10 弹簧夹连接件

11 副臂

12 前吊架

13 套管

14 电子箱滑轨

15 电子箱

16 方位电机

17 俯仰电机

18 方位支撑机构

19 桁架连接管夹

20 钢丝绳连接件

21 前吊架平行连杆

22 外齿圈

23 内齿圈

24 航空插头

25 外壳体

26 内壳体

27 油封

31 主轴

32 主轴连接块

35 螺纹连接杆

36 防松螺母

37 螺纹套

38 预紧涨紧套

39 杆件

40 限位块

43 管抱紧件

50 顶部十字架结构

51 中间立柱

52 水平长桁架杆

53 水平短桁架杆

54 管夹

55 竖向桁架杆

56 斜拉桁架杆

121 吊架本体

122 连接块

123 负载连接板

124 连接部

A 接触面

S 通槽

具体实施方式

本发明提供一种摄影摇臂，将固定摇臂结合在汽车上，是实现快速可移动的物体跟踪拍摄的新型摄影工具，摄影摇臂包括摇臂主体以及基座构成，摇臂主体可以实现方位旋转以及俯仰旋转两个运动。端部云台可以实现方位、俯仰、滚转三个方向的运动。

参见图1图2、图3，本发明的车载摄影摇臂包括叉臂5和摇臂主体，摇臂主体可包括主臂8、可外接延长的副臂11和套管13，套管13与叉臂5相接，主臂8与套管13连接，副臂11和主臂8通过弹簧夹相连并锁紧，如图11所示，从而实现摇臂主体的身长或缩短。车载摄影摇臂的主臂8与叉臂5连接，从而实现摇臂的相对运动。

当然的，上述表述中的，本发明的摇臂主体也可仅由主臂8构成，上述实施例中以及以下实施例中的摇臂或摇臂主体结构并非用于限制本发明的保护范围，仅以具体实施例的方式用于说明本发明的技术方案，对于摇臂的构成，上述方案中的摇臂结构均可实现。

作为本发明的另一实施方式，参见图4，本发明的车载摄影摇臂套管13与主臂8相套接，套管13上设置有主轴连接块32，套管13沿轴向设置有通槽S，将主臂8插入套管13中，通过主轴连接块32紧固套管13，从而将主臂8紧固在套管13中，套管13的端部进一步的还设置有管抱紧件43，从而在套管13的端部将主臂8抱紧，有效增加了套管13和主臂8的抱紧摩擦力，使本发明的车载摄影摇臂可靠性大大提高。

作为本发明的一优选实施方式，本发明的车载摄影摇臂具有前端的前吊架12和后端的配重，两者均采用平行连杆机构保持水平，平行连杆机构通过与相对固定的叉臂连接，从而使前端吊架以及配重在摇臂运动时时刻保持水平状态。

具体的，参见图5和图6所示，叉臂5具有相对设置的一对侧板，叉臂5的底部与基座固定连接，套管13通过主轴连接块32枢接于叉臂5的中部，叉臂5的顶端设置有安装位置。前吊架12具有吊架本体121以及连接块122，连接块122与吊架本体121枢转连接，连接块122插入副臂11一端，并进行紧固连接，从而将前吊架12连接于副臂11上。吊架本体121的下端设置有负载连接板123，吊架本体121一侧的侧壁向上延伸形成连接部124。前吊架平行连杆21与主臂8平行设置，前吊架平行连杆21的一端与叉臂5的顶端的安装位置相枢接，前吊架平行连杆21的另一端与吊架本体121的连接部124通过枢轴30枢接，由此形成叉臂5、主臂8、前吊架12及副臂11构成的平行四边形结构，随着主臂8的上下摆臂运动，前吊架平行连杆21始终控制前吊架12与叉臂5处于竖直平行状态，从而保证吊架所连接的负载保持水平位置。

本发明的车载摄影摇臂的配重连接板1与摇臂主体相连，通过配重平行连杆2使之与叉臂5相连接，从而由配重连接板1，摇臂主体、配重平行连杆2以及叉臂5构成平行四杆结构，使配重始终保持水平状态，节省顶部空间。其保持水平的原理与上述前吊架保持水平的原理相同，在此不在赘述。同时配重板1上装有可调节的滑轨，使配重可以方便的在配重连接板1上调整位置。

本发明的叉臂5上装有驱动摇臂运动的方位电机16及俯仰电机17，俯仰电机17与叉臂5连接，从而使电机固定，并在输出端通过减速机及齿轮与主臂8的齿轮啮合，从而带动摇臂的俯仰运动。同理方位电机16也和叉臂5连接使之固定，通过输出端齿轮与方位内齿圈啮合带动摇臂方位运动。方位电机16及俯仰电机17均为盘式电机，能够在高加速度的情况下，保持电机的高稳定运行。

本发明的车载摄影摇臂还可通过连接或去掉副臂11的方式实现摇臂臂长的调整。

作为本发明的另一具体实施例，参见图12、13、14，本发明的车载摄影摇臂的摇臂主体上设置有桁架结构，桁架结构包括桁架杆7，尾部固定结构和中部支撑结构和斜拉桁架杆56构成。其中的尾部固定结构包括中间立柱51和吊架杆4以及水平长桁架杆52及水平短桁架杆53构成，在摇臂主体的尾部支撑桁架杆，水平长桁架杆52设置为2根，分别平行于主臂8，水平短桁架杆53垂直于主臂8，水平长桁架杆52与水平短桁架杆53通过管夹54相连接，组成矩形框架，水平短桁架杆53与套管13通过抱紧件43固定。吊架杆4通过管抱紧件43与主臂和矩形框架相连，吊架杆4具有预紧力，这样通过预紧力的作用使四个吊架杆4具有向上提拉矩形框架的作用，从而和主臂构成刚性连接，保持稳定。吊架杆4两端的具有预紧连接结构。

中部支撑结构为竖向设置的竖直桁架杆55构成，在摇臂主体的中部支撑桁架杆，竖向桁架杆55为多个，竖向桁架杆55的一端连接桁架杆7另一端连接主臂8，由此在桁架杆7和主臂8之间构成竖向支撑。

桁架杆7的前端设置有斜拉桁架杆56，其一端连接桁架杆7，另一端斜向连接副臂的前端，由此构成斜向的桁架牵拉支撑结构。

本专利的桁架结构在后端，通过气弹簧3与配重连接板1相接，可以使配重在运动过程中起到缓冲及减震的作用。

本实例中，中间立杆51底部固定在摇臂主体的主轴连接块32上，另一端上设置有顶部十字架结构，构成桁架的主支杆，随主臂8一同旋转，顶部十字架结构50同中间立杆51紧固连接。吊架杆4由螺纹连接杆35、防松螺母36、螺纹套37、预紧涨紧套38和杆件39组成，螺纹连接件35和顶部十字架结构50相接，调整到预紧位置后，通过锁紧防松螺母36，防止螺纹松动。杆件39另一侧的设置可以同上，只是一端为左旋，一端为右旋，这样，旋转杆件39，可使两侧同时预紧，使桁架起到钢性连接的作用。螺纹连接杆35和管抱紧件43紧固连接。这样，便使吊架杆4和矩形框架构成了刚性连接结构。竖直桁架杆55以及斜拉桁架杆56的预紧结构与吊架杆预紧结构相同，同理竖直桁架杆55和斜拉桁架杆56也通过管抱紧件43以及图14所示结构与主臂8和副臂11连接。这样一来主臂8、副臂11、顶部十字架50、吊架杆4、水平长桁架杆52、水平短桁架杆53、桁架杆7、竖直桁架杆55、斜拉桁架杆56就构成了桁架整体。

本发明的摇臂主体安装在回转支撑上(如图7所示)，从而实现摇臂主体的支撑以及回转运动。其中的摇臂主体安装在回转支撑的外齿圈22上，回转支撑的内齿圈22作为支撑定子与基座相连接，回转支撑结构的采用，有效地简化了方位结构的设计，节省了成本，简化了安装工序。

本发明的车载摄影摇臂的电子箱15通过电子箱滑轨14快速的固定到叉臂5上，节省时间，安装方便，可靠性高。

本发明的车载摄影摇臂的关键位置连接处均采用防水结构，如轴承连接处等位置，具体如图8所示。

如图9所示，俯仰电机在主叉臂上有安全限位结构，防止因故障或误操作导致的事故。其中限位块40固定在叉臂5上，当有意外情况发生时，如断电。主臂8和主轴连接块32转动到限位块40处时，会在接触面A处接触，从而限制主臂8继续下落，防止造成人员受伤及财产损失。限位块可进行拆卸，在摇臂装配不同车辆或不同地形时，可以通过更换不同限位角的限位块40来起到不同角度的限制。

本发明的车载摄影摇臂可采用单手柄的控制方式，如图10所示，即将云台以及摇臂的操作集成与一个手柄中，实现单人操作。采用单手柄操作的方式，将摇臂与云台的操作集成于一个手柄中，从而可以实现一人完成摇臂和云台的追踪操作。在云台端安装有避让预警装置，防止摇臂与外界物体发生碰撞。同时在方位轴处装有滑环装置，从而使摇臂可以在方位方向无限转动，而不受摇臂布线的影响。

本发明的车载摄影摇臂在传统钢丝绳牵引的基础上引入了桁架结构，与主臂连接在一起，可以保持高的刚度，从而使摇臂的稳定性能大大提高。本发明的配重采用平行四杆结构，使配重结构始终与车顶保持平行，节省了配重与车顶尖的空间，同时可以使配重的位置在配重板上可调，便于与负载匹配。本发明的车载摄像摇臂在电限位的基础上增加了结构上的机械限位，通过双重保险措施使得用户能更安全的使用。本发明的车载摄像摇臂方位采用回转支承结构，使得方位安装简便安全，可靠性高。本发明的车载摄像摇臂通过弹簧夹的方式连接，节省了安装时间，简化了结构。

Claims (10)

1.一种车载摄影摇臂，包括叉臂、主臂和副臂，所述主臂和所述副臂相接，形成长度可调的摇臂主体，所述副臂的前端设置有前吊架，所述主臂的后端设置有配重连接板，所述主臂通过所述叉臂与基座连接，其特征在于：还具有桁架结构，所述桁架结构具有桁架杆，尾部固定结构和中部支撑结构以及斜拉桁架杆构成，所述的尾部固定结构设置在所述摇臂主体的尾部支撑所述桁架杆，所述的中部支撑结构在所述摇臂主体的中部竖向支撑所述桁架杆，所述的斜拉桁架杆一端连接在所述桁架杆上，另一端连接在所述摇臂主体的前端，构成斜向的牵拉支撑结构。

2.如权利要求1所述的车载摄影摇臂，其特征在于，所述的尾部固定结构包括中间立柱、吊架杆以及水平长桁架杆和水平短桁架杆，所述水平长桁架杆和水平短桁架杆相接构成矩形框架，所述的吊架杆分别与所述桁架杆和所述矩形框架相接。

3.如权利要求2所述的车载摄影摇臂，其特征在于，所述的摇臂主体具有主轴连接块，所述的中间立柱底部固定在所述摇臂主体的主轴连接块上，所述中间立柱顶部设置有顶部十字架结构。

4.如权利要求2或3所述的车载摄影摇臂，其特征在于，所述的水平长桁架杆平行于所述摇臂主体，所述的水平短桁架杆垂直于所述摇臂主体，通过抱紧件与所述摇臂主体固定，所述水平长桁架杆两端分别和水平短桁架杆通过管夹相连接，构成矩形框架。

5.如权利要求4所述的车载摄影摇臂，其特征在于，所述吊架杆的一端与顶部十字架相接，另一端与所述矩形框架相接。

6.如权利要求5所述的车载摄影摇臂，其特征在于，所述吊架杆与所述矩形框架的水平长桁架杆的中部相连接。

7.如权利要求5所述的车载摄影摇臂，其特征在于，所述吊架杆具有预紧力，能够向上提拉矩形框架，使所述桁架结构和所述主臂构成刚性连接。

8.如权利要求1所述的车载摄影摇臂，其特征在于，所述中部支撑结构为竖向设置的竖直桁架杆，在摇臂主体的中部支撑所述桁架杆，所述竖直桁架杆的一端连接桁架杆，另一端连接主臂。

9.如权利要求8所述的车载摄影摇臂，其特征在于，所述的竖直桁架杆具有预紧力。

10.如权利要求1所述的车载摄影摇臂，其特征在于，所述的斜拉桁架杆具有预紧力。