CN107835904A - 可伸缩组件 - Google Patents

Abstract

一种特别适用于三脚架或独脚架的可伸缩组件，具有多个可伸缩地布置的管组件。每个管组件都具有支撑管、锁定组件和致动管，致动管操作性地与锁定组件接合并可在锁定组件内可滑动地移动。支撑管可伸缩地接收另一锁定组件和多个支撑管中的另一个的对应的另一致动管的端部，并且致动管可伸缩地接收多个致动管中的另一个的对应的另一致动管的端部。有利地，可伸缩组件的所有段都可以用单个致动器来解锁，伸出或缩回，和锁定。

Description

可伸缩组件

技术领域

本发明涉及能够可伸缩地伸出的组件。特别地，本发明涉及但不限于能够可伸缩地伸出的管，例如用于三脚架、支架等的管。

背景技术

在许多应用中，期望具有可伸缩组件。通常，这种可伸缩组件从折叠的便携位置伸出到伸出位置。这允许组件的尺寸减小以便携带，然后伸出以便使用。一些可伸缩组件仅可锁定在一个或多个特定位置(例如，当完全伸出和/或折叠时)，而其它可伸缩组件可被锁定在一定范围的位置中。

对于许多可伸缩组件，比如用于例如相机三脚架的可伸缩组件，必须单独地释放和锁定伸缩腿的每个部分。同时控制伸缩腿的两个部分的锁定和释放的锁定机构是已知的，然而，这种机构通常具有各种缺点，包括重量，不灵活或难以实施的操作，以及无法与许多(多于两个)伸缩部分一起工作。另外，每条腿都有其自身的必须单独操作的机构。此外，一些已知的锁定机构不允许在任何伸出点处锁定，而是局限于仅在完全伸出和/或缩回处锁定。

本发明的目的是提供一种可伸缩组件，其克服了上述问题中的至少一些，或者其至少向公众提供了有用的选择。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种包括多个可伸缩地布置的管组件的可伸缩组件，每个管组件包括：

支撑管；

安装在支撑管的端部或朝向支撑管的端部安装的锁定组件；和

与锁定组件操作性地接合并且可在锁定组件内可滑动地移动的致动管；

其中支撑管适合于可伸缩地接收另一锁定组件和多个支撑管中的另一个的对应的另一支撑管的端部，和

其中致动管适合于可伸缩地接收多个致动管中的另一个的对应的另一致动管的端部。

在一种形式中，支撑管在内部可伸缩地接收锁定组件和多个支撑管中的另一个的对应的支撑管的端部，且对应的致动管在外部可伸缩地接收多个致动管中的另一个的对应的致动管的端部。

在一种形式中，支撑管具有圆形横截面。圆形横截面优选地是带键的。在其它形式中，支撑管可以具有椭圆形、三角形、正方形、矩形、五边形、六边形或八边形或其他规则或不规则形状的横截面。

在一种形式中，致动管具有非圆形横截面。在其他形式中，致动管具有带有键的具有至少一个凹口和/或突起的圆形横截面。以这种形式，基本上防止了致动管和另一致动管相对于彼此旋转。

在一种形式中，致动管被相互布置成防止相对旋转并允许将扭矩从一个致动管传递到另一个致动管。

在一种形式中，每个锁定组件安装到其相应的支撑管的相同的相对端部，以便防止相对旋转。

在一种形式中，每个锁定组件包括凸轮和凸轮从动件。在一种形式中，凸轮和凸轮从动件的至少一部分成形为基本上彼此互补。在一种形式中，凸轮可以包括凹部，凸轮从动件可以包括由凸轮的凹部接收的突起。在另一种形式中，凸轮可以包括突起，凸轮从动件可以包括接收凸轮的突起的凹部。凹部优选为狭槽或凹槽的形式。在一种形式中，凸轮或凸轮从动件的螺旋隆脊分别对应于凸轮从动件或凸轮的螺旋狭槽或凹槽。在优选实施例中，每个凸轮具有略微不同的轮廓以补偿沿着腿向下增大的游隙。

在一种形式中，致动管和凸轮相互布置成使得它们可以一起旋转。

在一种形式中，每个锁定组件包括夹紧件，夹紧件可由相应的凸轮从动件致动。

在一种形式中，凸轮从动件和夹紧件是整体形成的。在这种形式中，凸轮从动件优选地包括形成在夹紧件上或夹紧件中的突起或凹部。在一种优选形式中，凸轮从动件包括与夹紧件整体形成的螺旋隆脊。在一种形式中，凸轮从动件可以包括球轴承。

在一种形式中，凸轮和致动管是整体形成的。在这种形式中，凸轮优选地包括成形为接收凸轮的至少一部分的凹部。在一种优选形式中，凸轮包括螺旋狭槽或凹槽。

在一种形式中，夹紧件可通过凸轮在解锁位置和锁定位置之间移动。在一种形式中，夹紧件可沿致动管的纵轴移动。在一种形式中，夹紧件的至少一部分可向外(优选地基本上垂直地)移动到致动管的纵轴。在一种形式中，夹紧件的至少一部分是弹性地柔性的。

在一种优选形式中，夹紧件配置成使得可以通过凸轮使其沿着致动管的纵轴在解锁位置和锁定位置之间移动，使夹紧件与相邻的倾斜表面接合，该相邻的倾斜表面使夹紧件的一部分垂直于致动管的纵轴移动。

在一种形式中，在锁定位置中，夹紧件接合支撑管的内表面。在这种形式中，在锁定位置中，夹紧件的一部分优选地与支撑管的内表面摩擦接合。在另一种形式中，夹紧件的一部分可以与支撑管的内表面上的一个或多个结构操作性地接合。

在一种形式中，可伸缩组件还包括致动器。在一种形式中，致动器与至少一个致动管操作性地接合。在一种形式中，致动器包括触发器。在一种形式中，触发器包括手柄。在另一种形式中，触发器包括按钮。

在一种形式中，可伸缩组件还包括偏压组件。在一种形式中，偏压组件与致动器操作性地接合。在一种形式中，偏压组件包括弹簧。在一种形式中，弹簧是片簧。在另一种形式中，弹簧是螺旋弹簧。在另一种形式中，弹簧是扭簧。在另一种形式中，弹簧是扁平螺旋弹簧。

在一种形式中，可伸缩组件形成三脚架的一部分。在另一种形式中，可伸缩组件形成支架的一部分。在另一种形式中，可伸缩组件形成手柄的一部分。在另一种形式中，可伸缩组件形成撑脚的一部分。

根据本发明的另一个方面，提供了一种包括三个如前所述的可伸缩组件的三脚架或支架。在这种形式中，单个致动器优选地与所有三个可伸缩组件操作性地接合。

根据本发明的另一方面，提供了一种布置可伸缩组件的方法，该方法包括以下步骤：

触发单个致动器；

释放多个可伸缩地布置的管组件，以使得它们可响应于致动器的触发而相对于彼此纵向移动；

使至少一个可伸缩地布置的管组件相对于另一个管组件伸出；

停用单个致动器；和

锁定多个可伸缩地布置的管组件，以使得它们响应于致动器的停用而不能相对于彼此纵向移动。

在一种形式中，该方法优选地还包括将可伸缩组件的脚搁置在表面上的步骤。在一种形式中，这个步骤优选地在释放多个可伸缩地布置的管组件之后和在锁定多个可伸缩地布置的管组件之前执行。

在一种形式中，该方法优选地还包括以下步骤：

触发单个致动器；

释放多个可伸缩地布置的管组件，以使得它们响应于致动器的触发而可相对于彼此纵向移动；

使至少一个可伸缩地布置的管组件相对于另一个管组件缩回；

停用单个致动器；和

锁定多个可伸缩地布置的管组件，以使得它们响应于致动器的停用而不能相对于彼此纵向移动。

根据本发明的另一个方面，提供了一种设置具有多个可伸缩组件的三脚架或支架的方法，该方法包括以下步骤：

将三脚架或支架定位在将要支撑三脚架或支架组件的表面之上；

触发单个致动器；

释放每个可伸缩组件的多个可伸缩地布置的管组件，以使得可伸缩地布置的管组件可响应于致动器的触发而可相对于彼此纵向移动；

使至少一个可伸缩地布置的管组件相对于另一个管组件伸出；

停用单个致动器；和

锁定多个可伸缩地布置的管组件，以使得它们响应于致动器的停用而不能相对于彼此纵向移动。

在一种形式中，该方法优选地还包括将每个可伸缩组件的脚与所述表面接合的步骤。在这种形式中，该步骤优选地在释放多个可伸缩地布置的管组件之后和在锁定多个可伸缩地布置的管组件之前执行。在这种形式中，该方法优选地包括在停用单个致动器之前调平三脚架的步骤。

在一种形式中，优选地，使至少一个可伸缩地布置的管组件相对于另一个管组件伸出的步骤包括利用重力以使可伸缩地布置的管在其重量下伸出。

在一种形式中，优选地通过移动触发器来触发致动器。在一种形式中，优选地通过按下触发器来触发致动器。在这种形式中，优选地通过释放触发器来停用致动器。在另一种形式中，可以通过释放触发器而触发致动器，并通过按下触发器来停用致动器。

在一种形式中，使至少一个可伸缩地布置的管组件相对于另一个管组件伸出/缩回的步骤优选地包括利用流体差压来使可伸缩地布置的管伸出/缩回。

附图说明

将参照附图讨论本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明的可伸缩组件的侧视图；

图2是通过图1的可伸缩组件的剖面线K-K的横截面图；

图3是类似于图2的示意性横截面图，但示出了处于伸出(外伸)状态中的可伸缩组件；

图4是显示了图3中所示的处于伸出(外伸)状态中的可伸缩组件的一部分的放大横截面图；

图4A是处于锁定位置中的图4中所示的锁定组件的一部分的近视图；

图4B是处于解锁位置中的图4中所示的锁定组件的一部分的近视图；

图5是形成图1至图4的可伸缩组件的一部分的支撑管和锁定组件的近端的侧视图；

图6是通过图5上所示的剖面线J-J的横截面图；

图6A是与图6类似的视图，但是在左侧示出了处于锁定位置中的夹紧件和在右侧示出了处于解锁位置中的夹紧件；

图6B是与图6相似的视图；

图6C示出了图6B中所示的致动管和锁定组件的一部分的详细视图；

图6D是类似于图6B的图，但示出了替代的锁定组件；

图6E是图6D中所示的圈出部分E的近视图；

图6F是示出了图6D和6E中所示的锁定组件的夹紧件的等距视图；

图7是图6B和6C中所示的致动管和凸轮的一部分的等距视图；

图7A是带有键的管的近距离剖视图；

图7B是带有键的管的剖视图；

图8是俯视图，示出了安装到图6B和6C中所示的致动管上的凸轮；

图9是连接到图3中所示的组件的右手边的致动管的上部的侧视图；

图10是通过图9上的剖面线J-J截取的截面图；

图11示出了沿图9的剖面线J-J截取的横截面图，但是是以等轴视图的方式示出；

图12是用于偏压和致动图3中所示的致动器管的机构的俯视图；

图13示出了本发明的三个可伸缩组件，其组装成处于缩回(缩入)位置中的三脚架；

图14示出了图13的三脚架在伸出(外伸)位置处于使用中；

图15示出了根据本发明的可伸缩组件的另一实施方案的一部分的透视横截面图；

图16示出了图15中所示的可伸缩组件的锁定组件部分的不同的透视横截面图；

图17示出了图15中所示的可伸缩组件的锁定组件的近距离透视横截面图；

图18示出了根据图15中所示的可伸缩组件的整体式凸轮从动件和夹紧构件的透视图；

图19示出了位于壳体内的图18的整体式凸轮从动件和夹紧构件的透视图；

图20示出了偏压组件的一部分的透视图；

图21示出了替代的凸轮、凸轮从动件和使用球轴承的夹紧组件的平面图；

图22示出了替代组件的一部分的分解透视图；

图23示出了图22中所示的组件的一部分的横截面图；

图24示出了横穿图22中所示的组件的嵌套管的横截面图；

图25示出了图22中所示的组件的嵌套锁定组件的横截面图；

图26示出了处于解锁位置中的支撑管和锁定组件的透视端视图；

图27示出了处于锁定位置中的支撑管和锁定组件的透视端视图。

具体实施方式

在本发明的实施例的以下描述中，近端是最靠近操作者(例如图14中所示的操作者5)的端部。在本发明的实施例是相机三脚架的情况下，近端将是上端。远端是最远离操作者的端部。在本发明的实施例是相机三脚架的情况下，远端将是下端。

参考图1、2和3，示出了包括多个可伸缩地布置的管组件100、200、300和400的可伸缩组件10。每个管组件包括支撑管，如图1中所示。具体地，图1示出了支撑管110、210、310和410，通过图1中的剖面线K-K截取的图2示出了每个管组件还包括锁定组件和致动管。例如，管组件100包括支撑管110、安装到支撑管的近端112的锁定组件120和致动管150。图2和图3还示出了支撑管510，其具有呈橡胶或塑料止动件形式的脚700。

现在参考图3和图4，特别是图4，更详细地示出了管组件100。致动管150可在锁定组件120内可滑动地移动，衬套115有助于支撑管110在支撑管60内的运动。锁定组件120限定了圆柱形开口，致动管150和另一个致动管250可穿过该圆柱形开口。支撑管110适合于在内部可伸缩地接收锁定组件220和对应支撑管210的近端212，支撑管210是图1至图3中所示的多个支撑管中的另一个。

致动管150包括远端198，其适合于在外部可伸缩地接收对应的致动管250的近端252。对应的致动管250是图1至图3中所示的多个致动管中的另一个。参考图4，致动管250相对于其周围的支撑管110纵向固定。更具体地，致动管250的近端252在端盖148附近向外张开，在那里它可旋转地连接到端盖148上，从而提供使驱动管250位于支撑管110内的主动保持力。类似地，致动管350在端盖148附近向外张开，在那里它可旋转地连接到端盖148上，从而主动地将致动管350保持在支撑管210内。端盖248位于凸轮壳体245内，就如端盖148位于凸轮壳体145内。提供致动管衬套255以便于致动管250相对于凸轮壳体145和支撑管110自由旋转。在图7的等距视图中更清楚地示出了致动管衬套的另一示例。在图7中，致动管衬套355安装在致动管350周围。图7A和7B示出了四个互相嵌套的圆形支撑管110、210、310和410，每个圆形支撑管都具有突出的突耳111、211、311和411，其中突耳111、211和311接合狭槽213、313和413。

回到图4，设置在支撑管210与致动管250和致动管350之间的环形区域218中的另一个锁定组件220也被清楚地示出。图4中的夹紧件230和230B的位置和形状的描绘示出了夹紧件抵靠在支撑管110的内表面116上的紧压状态，但这是说明性的而不是精确的图示。图4A和4B示出了凸轮从动件238旋转进入和脱离与支撑管110的接合的动作，其使得壁齿237进入和脱离与凸轮从动件238上的齿234的接合。

现在参考图5，在侧视图中示出了图4中所示的锁定组件220以及支撑管210的近端212。图5示出了四个夹紧件中的三个230、230B和230C，它们作用在对应的支撑管110的内表面116上，这如图4中所示。夹紧件230和230B在图6、6A和6B中更详细地示出。在这些图中，可以看出，夹紧件230包括夹紧件枢轴232和夹紧齿234。在本发明的该实施例中，凸轮从动件238与夹紧件230成一体。在其它实施例(未示出)中，凸轮从动件部件可以是单独的部件。

在许多情况下，可能不需要可伸缩腿的最下部分具有贯穿其整个长度延伸的致动器杆，除非期望能够从顶部和底部两者触发锁定机构，或者利用致动器的扭转来在可伸缩腿的最下端实现某一动作，以便在腿部部分锁定在它们各自位置上的同时将脚部署并锁定在可伸缩腿上，或者使尖钉通过橡胶脚伸出或缩回等。

图6A在左侧示出了夹紧件230处于锁定位置中，即当将支撑管锁定在一起时夹紧件230布置的位置。另一方面，在图6A的右侧，夹紧件230B被示出为处于解锁位置中。

现在参考图6D至6F，示出了替代的锁定组件220。利用该锁定组件，夹紧件230(在图6F的等距视图中最清楚地示出)包括与硬塑料齿234相邻的橡胶脚235。图6E示出了抵靠在支撑管110的内壁116上处于锁定位置中的橡胶脚235。图6E仅仅示意性地示出了橡胶脚235，实际上，当橡胶脚235支靠在支撑管110的内表面116上时，橡胶脚235将受力变成不同的形状。

致动器240(无论它是图6D至6F中示出的致动器，还是图6A、6B、6C、7和8中示出的替代致动器240)将夹紧件230推出以与支撑管110的内表面116接合。当齿234与内表面116内的对应的齿(未示出)接触时，夹紧件230的逆时针旋转(从上方看)锁定支撑管110并且在支撑管110和相邻的支撑管210之间形成横向压缩。

利用上述布置，放置在可伸缩组件10上的重量越大，压缩和锁定能力就越大。利用锁定组件220，当锁被释放时，橡胶脚235向上拉，使夹紧件离开支撑管110的内表面116，使它们返回到凸轮壳体245内。利用图6A和7中所示的实施例，通过凸型凸轮表面242或142的作用，实现了夹紧件230的更主动和直接的停用。

夹紧件230的齿234可以与支撑管110的内表面116上的对应的齿237对准。橡胶脚支撑管110的内表面116上的橡胶路径，橡胶脚235可以与支撑管110的内表面116上的橡胶路径对准。

现在参考图7，在等距视图中示出了凸轮240。凸轮240固定成防止相对于致动管350旋转。狭槽或键槽357设置在致动管350的内侧上，这些狭槽或槽对应于对应的致动管250的外表面上的键或隆脊。以这种方式，可以约束管250和350之间的相对旋转，并且扭矩可以从致动管250传递到下一个致动管350，并以此类推(参见图3)。

再次参考图5和图6，锁定组件220包括凸轮壳体245。凸轮壳体245具有四个狭槽，夹紧件突出穿过所述狭槽。例如，图5示出了突出穿过狭槽246C的夹紧件230C，并且图6示出了突出穿过狭槽246的夹紧件230。

图6和7还示出了安装到支撑管210的近端212的环形衬套215。环形衬套在支撑管210和对应的支撑管110之间提供了低摩擦界面，这如图4中所示。

图7和图8中所示的凸轮240包括凸型凸轮表面242和凹型凸轮表面244。这些凸轮表面与凸轮从动件238相互作用。以这种方式，当向下观察俯视图7时，致动器管在逆时针方向上的旋转用于推动凸轮从动件238使其绕夹紧件枢轴232径向向外运动，这又将夹紧齿234推靠在支撑管110的内表面116上。同样的过程发生在其他三个夹紧件上，从而锁定支撑管110和支撑管210之间的伸缩运动。同时，所有其它锁定组件被触发，从而用单个致动动作将每个支撑管锁定就位。用于特定的可伸缩组件10的夹紧件的实际数量将根据应用而变化。

如图3中大体所示，在可伸缩组件10的近端12，提供致动器和偏压组件800，这如图9、10、11和12所示。图9是支撑管60的上端或近端62的侧视图，在该视图中还示出了缆索或金属线880。图10是通过如图9所示的剖面线J-J截取的横截面图，其示出了致动器和偏压组件800的其他元件。具体地，该图示出了操作性地连接到致动管150的旋转杆820。旋转杆820连接到金属线880，这在图12中最清楚地示出。一对抛物线形弹簧810用于偏压旋转杆820并因此将致动管150偏压向特定的位置。可伸缩地布置的致动管150至550与对应的锁定组件120至520一起共同布置就位，以使得夹紧件(例如图4中所示的夹紧件230)紧靠其相应支撑管的内侧被偏压向伸出的锁定位置。当旋转杆例如通过缆索880施加的拉力从图12中所示的位置沿逆时针方向移动时，锁定组件从锁定状态移动到解锁状态。在这种解锁状态中，操作者可以容易地伸出或缩回多个支撑管。

虽然在图9至图12所示的实施例中使用抛物线形弹簧810，但是在本发明的其它实施例中，可以采用其他合适的偏压装置，例如一个或多个扭矩弹簧。

图13和14示出了三个根据本发明的可伸缩组件10、10'和10”铰链一起形成三脚架。在图13中，三脚架被表示为处于紧凑的或未伸出的位置中以便运输，而在图14中，它被表示为处于伸出状态中以便使用。图13和14中还示出了致动机构和安装装置900。在图13和14所示的实施方案中，提供呈按钮触发器形式的单个致动触发器920以同时致动三个可伸缩腿组件的解锁和锁定。提供安装板910以使得能安装相机或其它装置。

再次参考图13和14，在三脚架设置期间，用户可以将相机或其他设备保持为安装在三脚架的顶部处的安装板910上处于期望的位置中。然后，用户可以简单地挤压致动触发器/按钮920以释放形成腿的支撑管的锁，然后腿将在重力作用下伸到地面。然后，用户释放触发器/按钮920，所有三个腿的每个支撑管都锁定。然后，用户可以根据需要微调相机的水平面。用户也可以通过按下仅仅一个触发器/按钮920和仅用一只手来重新调整三脚架的高度或构型。

在包括图13和14的附图中所示的本发明的实施例的情况下，可伸缩组件包括六个支撑管和五个锁定机构。在本发明的其它实施例中，可以提供不同数量的支撑管和相关联的锁定机构。

图15至20示出了使用相似原理但具有稍微不同的内部工作方式的另一实施例。图15和16示出了可伸缩组件1000的中部，其包括多个可伸缩地布置的管组件1100、1200和1300，每个管组件都包括支撑管1110、1210和1310。如图15中所示，管组件1200和1300各自具有对应的致动管1250和1350以及对应的锁定组件1220和1320。如图15所示，在伸出位置中，管组件1200和1300的致动管1250和1350基本上分别位于在前的管组件1100和1200内。

与优选的比例相比，图15沿着纵轴被压缩以示出多个管组件，通常，它们全部在单个页面上会相对于它们的宽度非常长。图16示出了管组件1100和1200之间的单个连接，图17以更优选的比例更详细地示出了单个锁定组件。

如图17中最清楚地看到的那样，锁定组件1220包括整体式的凸轮从动件和夹紧构件2200(在图18中单独示出)，其接收致动管1350的头部1360。整体式的凸轮从动件和夹紧构件2200具有凸轮从动件部分2210和夹紧构件部分2230。应当理解，可以提供单独的凸轮从动件和夹紧构件来代替整体式的凸轮从动件和夹紧构件2200，但是一般而言，认为单个整体件是优选的以降低整体的复杂性和制造成本。

在图17中还最清楚地看到，致动管1350具有从头部1360伸出的轴部分1370。致动管1350具有成形的通道1380，该通道适合于接收在前的致动管1250的类似形状的轴部分(如图15中所示)。通道1380的形状是非圆形的，以使得在前的致动管1250的旋转施加扭矩并且使致动管1350也旋转。在所示实施方案中，通道1380基本上是具有圆角的三角形，但是应当理解，可以使用包括带键的圆形通道的其它非圆形通道1380来提供相同的效果。

整体式凸轮从动件和夹紧构件2200的凸轮从动件部分2210具有呈隆脊2212形式的突起，隆脊2212由位于致动管1350中的凸轮凹部1390接收，凸轮凹部的形状至少部分地对应于隆脊2212。由于隆脊2212和凸轮凹部1390的螺旋特性，致动管1350的旋转被转换成整体式凸轮从动件和夹紧构件2200沿着致动管1350的轴向轴线的线性运动。

如图18中所示，在该实施方案中，隆脊2212呈螺旋形隆脊的形式，其横跨整体式凸轮从动件和夹紧构件2200的凸轮从动件部分2210的开口2216的内表面2214的一部分。在所示的实施方案中，开口2216基本上为圆柱形的并且成形为基本上对应于如图17中所示的致动管1350的头部1360。如图18中所示，整体式凸轮从动件和夹紧构件2200适合于装配在壳体2400内。

整体式凸轮从动件和夹紧构件2200的夹紧构件部分2230具有多个夹紧板2232，夹紧板2232具有表面，其形状基本对应于接收整体式凸轮从动件和夹紧构件2200的相应管组件(例如，如图16中所示的管组件1110)的内部。

夹紧板2232具有倾斜的内表面部分2234和倾斜的外表面部分2236，它们两者都横向于纵轴。如图15中最清楚地示出，倾斜的内表面部分2234成形为与壳体2400的向下成角度的楔部2410接合，而倾斜的外表面部分2236成形为与壳体2400的向下成角度的上斜坡部2420接合。

壳体2400的楔部2410和整体式凸轮从动件和夹紧构件2200的夹紧构件部分2230的倾斜内表面部分2234之间的关系设计成当两个倾斜表面彼此抵靠时，将整体式凸轮从动件和夹紧构件2200的向下的纵向运动转变为夹紧板2232的向外的垂直运动。类似地，壳体2400的上斜坡部2420和整体式凸轮从动件和夹紧构件2200的夹紧构件部分2230的倾斜外表面部分2236之间的关系被设计成当两个倾斜表面彼此抵靠时，将整体式凸轮从动件和夹紧构件2200的向上的纵向运动转变为夹紧板2232的向内的垂直运动。

如图19中所示，壳体2400具有孔口2416，其对应于整体式凸轮从动件和夹紧构件2200的开口2216以共同限定穿过其中的孔。壳体2400还具有切口18，其对应于整体式凸轮从动件和夹紧构件2200的夹紧构件部分2230的夹紧板2232。切口成形为允许夹紧板2232从壳体2400径向伸出以与相应管组件的内表面接合。如图15至17中最清楚地示出的，壳体2400还具有适合于将壳体2400安装到管状组件的端部中的管座2420。该座2420可以是带螺纹的等等，以将壳体2400紧固到管状组件。

图20示出了偏压组件8000、定子8100和转子8200。定子8100具有两个止动件8110，而转子具有两个止动件8210。定子止动件8110均具有定子凸台8112，而转子止动件8210均具有以相对构造布置的转子凸台8212。呈弹簧(例如螺旋形螺旋弹簧)形式的偏压构件(未示出)可以位于定子凸台8112和转子凸台8212之间，以相对于定子8100偏压转子8200。在所示的实施例中，转子8200被逆时针偏压，以使得弹簧抵抗顺时针旋转力。转子8200具有对应于致动管轴的形状的孔口8220，以使得偏压构件可以接收并偏压致动管1250、1350。

图21示出了替代的凸轮，凸轮从动件，和夹紧组件9000。该替代设计具有同轴地位于壳体9200内的凸轮构件9100，凸轮构件9100具有凸轮凹部9110，其成形为接收球轴承9300。在该实施方案中，球轴承9300有效地充当凸轮构件9100的凸轮凹部9110内的凸轮从动件。当凸轮构件9100相对于壳体9200旋转时，球轴承9300跟随凸轮凹部9110，凸轮凹部9110由于其形状而将凸轮构件9100的旋转运动转变为球轴承9300的径向移动。此外，球轴承还可以通过与管组件的内表面直接接合而用作夹紧构件。

在该实施方案中，凸轮构件9100具有圆形孔口9120，其与凹部9122键合以允许扭矩从容纳在其中的对应形状的致动组件(未示出)传递。

图22至27示出了另一实施例，其应用相似的原理，但是再次具有略微不同的内部工作方式。将描述与图15至20中所示的实施例的主要区别。在适当的情况下，应用与前述实施例一致的编号。

如图22中最清楚地看到的，有三个单独的夹紧板2232A、2232B和2232C。每个板都具有呈凸轮从动件突起2210形式的整体式凸轮从动件部分，其与具有倾斜表面的凸轮1392接合，该倾斜表面被配置为将凸轮的旋转运动转变成凸轮从动件突起2210的线性运动。

每个夹紧板2232A、2232B和2232C具有各自的呈弹簧1810A、1810B和1810C形式的偏压构件。每个弹簧1810A、1810B和1810C位于夹紧板2232A、2232B和2232C(在图22中关于夹紧板2232B可见)的相应凹口2233中。弹簧1810A、1810B和1810C偏压夹紧板2232A、2232B、2232C，以使得它们处于张紧状态，并保持凸轮从动件突起2210与凸轮1392的倾斜表面接合。

如图24中所示，支撑管1100'和致动管1250'紧密嵌套。在这个实施例中，致动管1250'大致为圆形，带有两个带键的凹部1252，这确保相邻的致动管不可相对于彼此旋转。

图26示出了处于解锁位置中的锁定组件1220，其中夹紧板2232A、2232B和2232C缩回，图27示出了处于锁定位置中的锁定组件1220，其中夹紧板2232A、2232B和2232C伸出。

夹紧板2232A、2232B和2232C配置成通过凸轮1392的旋转而移动，使得凸轮从动件2210在来自其弹簧的张力作用下沿着倾斜表面滑动，以升高和降低夹紧板2232A、2232B和2232C，以使得它们又沿着楔部2410滑动(在图23中最清楚地看到)并且向外伸出(如图27中所示)，以与相邻支撑管的内表面接合(为了清楚起见，在图26或27中未示出)。

在使用中，图15至20中所示的可伸缩组件1000以与图1至14中所示的可伸缩组件100非常相似的方式操作。在便携的存储位置中，可伸缩地布置的管组件1100、1200和1300以及对应的致动管1250和1350彼此嵌套。静止时，偏压组件8000向致动管1250和1350施加扭矩。

致动管1250和1350的旋转力经由凸轮凹部1390和凸轮从动件隆脊2212传递到整体式凸轮从动件和夹紧构件2200。由于凸轮凹部1390和凸轮从动件隆脊2212的螺旋形状，旋转力被转变成沿着致动管1250和1350的轴向轴线的线性力。

在图示的实施方案中，来自偏压组件8000的顺时针方向的力对整体式凸轮从动件和夹紧构件2200施加向下的力。由于倾斜的内表面部分2234，夹紧板2232被向外推动，从而使夹紧板2232的外表面与支撑管1110、1210和1310的内表面接合。夹紧板2232与支撑管1110、1210、1310的内表面摩擦接合并防止它们之间的相对运动。

由于倾斜的内表面部分2234的倾斜角度和壳体2400的楔部2410向下成角度，沿着支撑管1110、1210、1310的纵轴施加的任何力都增大了由夹紧板施加的向外的力，这进一步加强了两部分之间的夹紧。

当用户想要改变(例如伸出或缩回)可伸缩地布置的管组件1100、1200和1300的布置时，他们可以优选地通过按压触发器来触发致动器，这使得致动管1250和1350克服来自偏压组件8000的偏压力旋转，该偏压力在所示的实施例中是逆时针方向的。这对整体式凸轮从动件和夹紧构件2200施加向上的力。

由于倾斜的外表面部分2236，夹紧板2232被向内推动，以使得夹紧板2232的外表面与支撑管1110、1210和1310的内表面脱离，允许它们之间的相对运动。此外，整体式凸轮从动件和夹紧构件2200也优选地是弹性柔性的，以使得一旦夹紧板2232越过壳体2400的向下成角度的楔部2410，夹紧板2232也趋向于向内。

通常，可伸缩的支撑件，例如三脚架腿，需要许多步骤来锁定每个段。本文描述的发明的实施例提供了可伸缩的腿(或臂)，其可以利用单个致动器旋转伸缩式致动管的一个动作来进行锁定。实现这一点的机械装置的特征之一是由内部致动管150、250、350、450、550形成的内部可伸缩的扭转致动器。外部支撑管110、210、310、410、510(腿)和内部致动管150、250、350、450、550在相反的方向上伸缩。利用本文所述的本发明的实施例，可伸缩组件可以在任何伸出点被锁定。此外，从与操作者相邻的近端的单个致动点同时进行多个支撑管的释放和锁定。

有利地，与每次你想要伸出或折叠组件时单独解锁和锁定每个可伸缩的管段相比，本发明节省了相当多的时间。在相机三脚架的情况下，通常每支腿有3到5个可伸缩的段，这可能导致需要单独打开和关闭的6到12个单独的锁。可以理解，这是一个需要手巧且费时的过程。

此外，如果三脚架在致动时保持水平，处于提供水平的三脚架所需的高度，则通过同时一起致动所有的段，使用可伸缩组件的三脚架通过依靠重力伸出腿直到它们撞击到地面为止而具有自平效果。这进一步减少了设置三脚架等的时间，因为它在单个动作中非常快速和容易获得基本上水平的三脚架。根据应用，可能需要微调，其可任选地由合适的安装座提供，例如，相机三脚架云台等，这取决于应用。

在图17至图20所示的实施例中，部件布置成使得当处于锁定位置中时，沿着可伸缩组件1000的纵轴的压缩载荷增大了相邻管组件之间的夹紧。这增加了使用中的强度并降低了锁定失败的可能性。

尽管可伸缩组件的示例性实施方案主要涉及三脚架(例如，相机三脚架，测量三脚架等)，但是应当理解，可伸缩组件可用于各种不同的应用。例如，它可以用作细长的手柄(例如，用于独脚架，双脚架，吊杆麦克风，拖把，窗户清洁工具等)，用作支架(例如，用于保持活页乐谱的乐谱架，灯架，闪光的伞架等)，或者甚至用作建造便携式住宅(例如帐篷，露台，遮阳结构等)中的支撑构件。

由于可伸缩组件的大致密封的性质，其可以利用来自合适的源(例如压缩空气罐或压缩机)的流体(优选压缩空气)自动或至少半自动地伸出。值得注意的是，可伸缩组件可以利用真空效应而自动或至少半自动地缩回。这些系统可以进一步节省在需要时伸出或缩回可伸缩组件所需的时间和精力。可伸缩组件也可以被偏压以自动或至少半自动地缩回。在这种形式中，可伸缩组件可以由例如位于支撑管内的弹性构件或拉伸弹簧来偏压。

在整个说明书中，术语“管”旨在表示具有任何具有合适横截面形状的任何管状形状，包括例如规则形状，如圆形，三角形，正方形，六边形或八边形，或具有凸起、凹口、键等的不规则形状。

在整个说明书和所附权利要求书中，除非上下文另有要求，否则词语“包括”和“包含”及变型将被理解为暗示包含所述完整物或完整物的组，但不排除任何其他完整物或完整物的组。

本说明书中对任何现有技术的提及不被也不应被视为承认以任何形式建议了这种现有技术形成公知常识的一部分。

本领域技术人员将理解，本发明的用途不限于所描述的具体应用。本发明也不限于在在本文中在优选实施方案中描述或描绘的特定元件和/或特征。应当理解，本发明不限于所披露的一个或多个实施方案，而是能够进行许多重新布置、修改和替换，而不脱离由所附权利要求所阐明和限定的本发明的范围。

以下的权利要求并非旨在限制任何基于本申请的将来的专利申请中可要求保护的范围。完整物可以在以后被添加到该示例性的权利要求中或者从该示例性的权利要求中省略，以便进一步限定或重新限定本发明。

Claims (42)

1.一种包括多个可伸缩地布置的管组件的可伸缩组件，每个管组件包括：

支撑管；

安装在所述支撑管的端部或朝向所述支撑管的端部安装的锁定组件；和

与所述锁定组件操作性地接合并且能够在所述锁定组件内可滑动地移动的致动管；

其中所述支撑管适合于可伸缩地接收另一锁定组件和多个支撑管中的另一个的对应的另一支撑管的端部，并且

其中所述致动管适合于可伸缩地接收多个致动管中的另一个的对应的另一致动管的端部。

2.根据权利要求1所述的可伸缩组件，其中所述支撑管在内部可伸缩地接收锁定组件和所述多个支撑管中的另一个的对应的支撑管的端部，且所述对应的致动管在外部可伸缩地接收所述多个致动管中的另一个的对应的致动管的端部。

3.根据权利要求1或2所述的可伸缩组件，其中所述致动管具有非圆形横截面。

4.根据前述权利要求中任一项所述的可伸缩组件，其中所述致动管是带有键的，具有至少一个凹口和/或突起。

5.根据前述权利要求中任一项所述的可伸缩组件，其中所述致动管和另一致动管被基本上防止相对于彼此旋转以允许扭矩从一个致动管传递到另一个致动管。

6.根据前述权利要求中任一项所述的可伸缩组件，其中每个锁定组件包括凸轮和凸轮从动件。

7.根据权利要求6所述的可伸缩组件，其中所述凸轮和凸轮从动件的至少一部分成形为基本上彼此互补。

8.根据权利要求6或7所述的可伸缩组件，其中所述凸轮包括凹部或突起，所述凸轮从动件相应地包括突起或凹部。

9.根据权利要求6或7所述的可伸缩组件，其中所述凸轮或凸轮从动件包括斜坡部，该斜坡部包括一个或多个倾斜表面，所述凸轮从动件或凸轮相应地包括突起，所述突起适合于沿着所述一个或多个倾斜表面的至少一部分滑动。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的可伸缩组件，其中所述致动管和凸轮布置成使得它们能够一起旋转。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的可伸缩组件，其中所述凸轮和所述致动管是整体形成的。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的可伸缩组件，其中每个锁定组件包括至少一个夹紧件，所述夹紧件能够由相应的凸轮从动件致动。

13.根据权利要求12所述的可伸缩组件，其中所述凸轮从动件和所述夹紧件是整体形成的。

14.根据权利要求12或13所述的可伸缩组件，其中所述夹紧件能够在解锁位置和锁定位置之间移动。

15.根据权利要求14所述的可伸缩组件，其中所述夹紧件能够沿所述致动管的纵轴移动。

16.根据权利要求14或15所述的可伸缩组件，其中所述夹紧件的至少一部分能够从所述致动管的纵轴基本上向外移动。

17.根据权利要求14至17中任一项所述的可伸缩组件，其中所述夹紧件配置成使得其能够通过凸轮沿着所述致动管的纵轴在所述解锁位置和锁定位置之间移动，使所述夹紧件与相邻的倾斜表面接合，该相邻的倾斜表面使所述夹紧件的一部分垂直于所述致动管的纵轴移动。

18.根据权利要求14至18中任一项所述的可伸缩组件，其中在所述锁定位置中，所述夹紧件接合所述支撑管的内表面。

19.根据前述权利要求中任一项所述的可伸缩组件，还包括用于使所述致动管绕其轴线旋转的致动器。

20.根据权利要求20所述的可伸缩组件，其中所述致动器与至少一个致动管操作性地接合。

21.根据权利要求20或21所述的可伸缩组件，其中所述致动器包括触发器。

22.根据前述权利要求中任一项所述的可伸缩组件，还包括偏压组件。

23.根据权利要求23所述的可伸缩组件，其中所述偏压组件与所述致动器操作性地接合。

24.根据权利要求23或24所述的可伸缩组件，其中所述偏压组件包括至少一个弹簧。

25.根据权利要求25所述的可伸缩组件，其中所述偏压组件包括多个弹簧，所述多个弹簧包括位于每个锁定组件中的至少一个弹簧。

26.根据权利要求25或26所述的可伸缩组件，其中所述偏压组件包括位于所述致动器中的至少一个弹簧。

27.根据前述权利要求中任一项所述的可伸缩组件，其中当所述可伸缩组件伸出时，每个可伸出的支撑管的直径相对于所述可伸缩组件中的近侧相邻的支撑管增加，而每个致动管的直径相对于所述可伸缩组件中的近侧相邻的致动管减小。

28.根据权利要求1至27中任一项所述的可伸缩组件，其中当所述可伸缩组件伸出时，每个可伸出的致动管的直径相对于所述可伸缩组件中的近侧相邻的致动管增加，而每个支撑管的直径相对于所述可伸缩组件中的近侧相邻的支撑管减小。

29.根据前述权利要求中任一项所述的可伸缩组件，其中所述支撑管被阻止相对于其他支撑管旋转。

30.一种支架，其包括至少两个如权利要求1至30中任一项所述的可伸缩组件。

31.根据权利要求31所述的支架，其中单个致动器与所有可伸缩组件操作性地接合。

32.一种布置可伸缩组件的方法，所述方法包括以下步骤：

触发单个致动器；

释放多个可伸缩地布置的管组件，以使得它们响应于所述致动器的触发而能够相对于彼此纵向移动；

使至少一个可伸缩地布置的管组件相对于另一个管组件伸出；

停用所述单个致动器；和

锁定所述多个可伸缩地布置的管组件，以使得它们响应于所述致动器的停用而不能够相对于彼此纵向移动。

33.根据权利要求33所述的方法，还包括以下步骤：

触发单个致动器；

释放多个可伸缩地布置的管组件，以使得它们响应于所述致动器的触发而能够相对于彼此纵向移动；

使至少一个可伸缩地布置的管组件相对于另一个管组件缩回；

停用所述单个致动器；和

锁定所述多个可伸缩地布置的管组件，以使得它们响应于所述致动器的停用而不能够相对于彼此纵向移动。

34.一种设置具有多个可伸缩组件的三脚架或支架的方法，该方法包括以下步骤：

将所述三脚架或支架定位在将要支撑所述三脚架或支架组件的表面之上；

触发单个致动器；

释放每个可伸缩组件的多个可伸缩地布置的管组件，以使得所述可伸缩地布置的管组件响应于所述致动器的触发而能够相对于彼此纵向移动；

使至少一个可伸缩地布置的管组件相对于另一个管组件伸出；

停用所述单个致动器；和

锁定所述多个可伸缩地布置的管组件，以使得它们响应于所述致动器的停用而不能够相对于彼此纵向移动。

35.根据权利要求33或35所述的方法，还包括在释放所述多个可伸缩地布置的管组件之后但在锁定所述多个可伸缩地布置的管组件之前将所述可伸缩组件的脚接合在表面上的步骤。

36.根据权利要求35所述的方法，还包括在停用所述单个致动器之前调平所述三脚架的步骤。

37.根据权利要求33至37中任一项所述的方法，其中使至少一个可伸缩地布置的管组件相对于另一个管组件伸出的步骤包括利用重力使所述可伸缩地布置的管在其重量下伸出。

38.根据权利要求33至38中任一项所述的方法，其中触发单个致动器的步骤包括旋转多个内部嵌套的致动管。

39.一种可伸缩地伸出的腿，包括：

a)头部块；

b)可线性地伸出的第一组多个嵌套管，管之一连接到所述头部块；

c)部署在所述第一组多个嵌套管内的可线性地伸出的第二组多个嵌套管；

d)多个旋转凸轮和径向伸出的凸轮从动件，各安装在所述第一组多个嵌套管中的至少两个管中的一个的端部附近，

e)每个所述凸轮从动件能够伸出以在所述凸轮从动件相对于所述凸轮的表面的一个位置处接合在所述第一组多个嵌套管之一的表面上，并且能够在相对于所述凸轮的表面的另一位置处缩回；和

f)致动器，用于使凸轮和凸轮从动件相对于彼此旋转，和通过相对于所述第一组多个嵌套管转动所述第二组多个嵌套管而向内缩回所述凸轮从动件。

40.根据权利要求40所述的可伸缩地伸出的腿，其中所述凸轮和凸轮从动件被相对于彼此偏压以将所述凸轮从动件偏压向伸出位置。

41.根据权利要求40或41所述的可伸缩地伸出的腿，其中当所述可伸缩地伸出的腿伸出时，在一组可线性地伸出的多个管中的每个可伸出管的直径相对于该组可线性地伸出的多个管中的近侧相邻的管增大，而在另一组可线性地伸出的多个管中的每个可伸出管的直径相对于该组可线性地伸出的多个管中的近侧相邻的管减小。

42.根据权利要求40至42中任一项所述的可伸缩地伸出的腿，其中在两组可线性地伸出的多个管中的管被阻止相对于同一组可线性地伸出的多个管中的其它管旋转。