CN113188005A - 旋转机构及具有其的云台装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种旋转机构及具有其的云台装置，该旋转机构包括：底座；转动外壳，可转动地设置在底座上；支撑轴，固定在底座上，支撑轴部分穿设在转动外壳内；驱动组件，位于转动外壳内，驱动组件的一端固定在转动外壳上，驱动组件的另一端与支撑轴连接，驱动组件与支撑轴配合以驱动转动外壳相对底座转动；角接触轴承，穿设在支撑轴上，角接触轴承位于驱动组件与转动外壳之间；止推轴承，与角接触轴承同轴设置，且止推轴承位于转动外壳和底座之间。通过本申请提供的技术方案，能够解决现有技术中的旋转机构刚性较差的问题。

Description

旋转机构及具有其的云台装置

技术领域

本发明涉及云台技术领域，具体而言，涉及一种旋转机构及具有其的云台装置。

背景技术

目前，安防重载云台中最常用的旋转机构，其结构具体包括：转动外壳、电机、同步带轮以及底座，电机和同步带轮位于转动外壳内，底座上固定设置有支撑轴，同步带轮固定在支撑轴上，该支撑轴穿设在转动外壳内，支撑轴上间隔设置有两个深沟球轴承，以通过这两个深沟球轴承来加强装置的支撑强度。

但是由于深沟球轴承只能承受较小的轴向载荷，因此整个结构中在轴向的承载能力较小，当装置遇到振动或风吹时，装置的振动强度会集中到支撑轴的根部，导致转动外壳晃动幅度变大、甚至断裂，进而导致云台上镜头输出的图像晃动严重，影响监控效果。

发明内容

本发明提供一种旋转机构及具有其的云台装置，以解决现有技术中的旋转机构刚性较差的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种旋转机构，包括：底座；转动外壳，可转动地设置在底座上；支撑轴，固定在底座上，支撑轴部分穿设在转动外壳内；驱动组件，位于转动外壳内，驱动组件的一端固定在转动外壳上，驱动组件的另一端与支撑轴连接，驱动组件与支撑轴配合以驱动转动外壳相对底座转动；角接触轴承，穿设在支撑轴上，角接触轴承位于驱动组件与转动外壳之间；止推轴承，与角接触轴承同轴设置，且止推轴承位于转动外壳和底座之间。

进一步地，驱动组件包括：驱动件，固定设置在转动外壳内；传动组件，传动组件的一端与驱动件连接，传动组件的另一端与支撑轴连接。

进一步地，传动组件包括传动轮，传动轮固定设置在支撑轴上，角接触轴承的内圈与传动轮抵接，角接触轴承的外圈与转动外壳抵接。

进一步地，旋转机构还包括预紧件，预紧件设置在支撑轴和底座之间，预紧件能够对角接触轴承和止推轴承提供轴向预紧力。

进一步地，底座上具有通孔，支撑轴穿设在通孔内，通孔内具有止挡结构，预紧件包括第一螺母，第一螺母与支撑轴螺纹连接，且第一螺母的靠近转动外壳的端面与止挡结构相互配合以提供轴向预紧力。

进一步地，预紧件还包括第二螺母，第二螺母与支撑轴螺纹连接，且第二螺母位于第一螺母的远离转动外壳的一侧。

进一步地，底座的底部具有安装面，安装面位于通孔的远离转动外壳的一端，旋转机构还包括固定板，固定板固定在底座的安装面上，支撑轴的远离驱动组件的一端与固定板固定连接，第一螺母和第二螺母贴合设置，且第二螺母的远离第一螺母的端面凸出安装面设置。

进一步地，旋转机构还包括密封结构，密封结构设置在转动外壳和底座之间，且密封结构位于止推轴承的外围。

进一步地，传动轮包括同步带轮，传动组件还包括同步带，驱动件通过同步带与同步带轮连接；或，传动轮包括蜗轮，传动组件还包括蜗杆，驱动件的驱动轴与蜗杆驱动连接，蜗杆与蜗轮相互啮合。

根据本发明的另一方面，提供了一种云台装置，云台装置包括上述提供的旋转机构。

应用本发明的技术方案，该旋转机构包括底座、转动外壳、支撑轴、驱动组件、角接触轴承以及止推轴承。其中，将角接触轴承穿设在支撑轴上，并使角接触轴承设置在驱动组件与转动外壳之间，将止推轴承设置在转动外壳和底座之间。止推轴承具有良好的轴向负载能力，通过上述结构在旋转机构受到径向或轴向载荷时，力矩会通过角接触轴承和止推轴承分散到底座上，使力矩不会集中在支撑轴上，这样能够增大装置整体的轴向负载能力。相对于现有技术而言其结构简单，并且具有良好的系统刚性，应用到云台装置上其运行更加平稳，进而能够获取到更为稳定的图像。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明提供的旋转机构的实施例一的结构示意图；

图2示出了根据本发明提供的旋转机构的实施例二的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、底座；11、安装面；20、转动外壳；30、支撑轴；

40、驱动组件；41、驱动件；42、传动轮；43、同步带；44、蜗杆；

51、角接触轴承；52、止推轴承；

61、第一螺母；62、第二螺母；70、固定板；80、密封结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本申请实施例一提供了一种旋转机构，该旋转机构包括：底座10、转动外壳20、支撑轴30、驱动组件40、角接触轴承51以及止推轴承52。其中，转动外壳20可转动地设置在底座10上，支撑轴30固定在底座10上，支撑轴30部分穿设在转动外壳20内，转动外壳20以支撑轴30为转动中心进行转动。驱动组件40位于转动外壳20内，驱动组件40的一端固定在转动外壳20上，驱动组件40的另一端与支撑轴30连接，驱动组件40与支撑轴30配合以驱动转动外壳20相对底座10转动。角接触轴承51穿设在支撑轴30上，且将角接触轴承51位于驱动组件40与转动外壳20之间。止推轴承52与角接触轴承51同轴设置，且将止推轴承52位于转动外壳20和底座10之间。其中，角接触轴承51和止推轴承52的滚子可以设置为常规结构，例如角接触轴承51的滚子可以为球体或圆柱体。

通过本申请提供的技术方案，将角接触轴承51穿设在支撑轴30上，并使角接触轴承51设置在驱动组件40与转动外壳20之间，将止推轴承52设置在转动外壳20和底座10之间。止推轴承52具有良好的轴向负载能力，通过上述结构在旋转机构受到径向或轴向载荷时，力矩会通过角接触轴承51和止推轴承52分散到底座10上，而不会集中到支撑轴30上，这样能够增大装置整体的轴向负载能力。相对于现有技术而言其结构简单，并且具有良好的系统刚性，应用到云台装置上其运行更加平稳，进而能够获取到更为稳定的图像。

具体的，该驱动组件40包括：驱动件41和传动组件。其中，驱动件41固定设置在转动外壳20内，传动组件的一端与驱动件41连接，传动组件的另一端与支撑轴30连接。驱动件41通过传动组件与支撑轴30配合，以使转动外壳20能够相对底座10转动。具体的，该驱动件41为电机。

其中，传动组件包括传动轮42，将传动轮42固定设置在支撑轴30上，角接触轴承51的内圈与传动轮42抵接，角接触轴承51的外圈与转动外壳20抵接。其中，传动轮42可以与支撑轴30分体设置，也可与支撑轴30为一体结构。

具体的，该旋转机构还包括预紧件，预紧件设置在支撑轴30和底座10之间，预紧件能够对角接触轴承51和止推轴承52提供轴向预紧力。通过预紧件向角接触轴承51和止推轴承52提供预紧力，可以使装置整体更加稳定，使转动外壳20、底座10能够稳固地装配在一起，进而能够保证转动外壳20相对底座10平稳转动。

其中，预紧件可以为弹簧或其它能够提供轴向力的结构。在本实施例中，该预紧件为第一螺母61。具体的，底座10上具有通孔，支撑轴30穿设在通孔内，通孔内具有止挡结构，第一螺母61与支撑轴30螺纹连接，且第一螺母61的靠近转动外壳20的端面与止挡结构相互配合以提供轴向预紧力。其中，止挡结构可以设置为通孔内壁上的凸起结构，在本实施例中，该通孔为阶梯孔，通过阶梯孔上的阶梯面作为止挡结构。上述设计结构简单，便于生产和拆装。

具体的，该预紧件还包括第二螺母62，第二螺母62与支撑轴30螺纹连接，且第二螺母62位于第一螺母61的远离转动外壳20的一侧。通过设置第二螺母62可以起到防松作用，避免第一螺母61从支撑轴30上脱落。

其中，该底座10的底部具有安装面11，安装面11位于通孔的远离转动外壳20的一端，旋转机构还包括固定板70，固定板70固定在底座10的安装面11上，支撑轴30的远离驱动组件40的一端与固定板70固定连接，通过设置固定板70能够方便将支撑轴30固定在底座10上，具体的，可将支撑轴30的一端通过紧固件固定在固定板70上，然后将固定板70固定在安装面11上。在本实施例中，第一螺母61和第二螺母62贴合设置，且将第二螺母62的远离第一螺母61的端面凸出安装面11设置，这样使得第一螺母61向角接触轴承51和止推轴承52提供的轴向预紧力能够被分散到底座10上，防止预紧力过大而使转动外壳20无法相对底座10转动，通过上述结构可以起到调节轴向预紧力大小的作用。

其中，该旋转机构还包括密封结构80，密封结构80设置在转动外壳20和底座10之间，且密封结构80位于止推轴承52的外围。通过设置密封结构80可以避免外部杂质进入底座10和转动外壳20的内部。其中，密封结构80可以为密封圈、油封等。

在本实施例中，该传动轮42包括同步带轮，传动组件还包括同步带43，驱动件41通过同步带43与同步带轮连接，驱动件41在驱动同步带43转动时，由于支撑轴30固定设置在底座10上，因此会反向作用在转动外壳20上，也使转动外壳20相对底座10转动。

如图2所示，本申请实施例二提供了一种旋转结构，与实施例一的不同之处在于，传动轮42为蜗轮，传动组件还包括蜗杆44，驱动件41的驱动轴与蜗杆44驱动连接，蜗杆44与蜗轮相互啮合，以通过驱动件41与蜗轮蜗杆相互配合驱动转动外壳20转动。

通过本申请提供的旋转机构，其结构简单，具有较强的轴向负载和径向负载能力，在风吹或较强振动下通过角接触轴承51和止推轴承52配合，依然能够使转动外壳20相对底座10平稳转动，提高了装置整体刚性要求。

本申请又一实施例提供了一种云台装置，该云台装置包括上述实施例提供的旋转机构。通过使用上述提供的旋转机构，其能够平稳转动，进而能够使云台装置获取的图像清楚，保证云台装置的拍摄质量。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转机构，其特征在于，包括：

底座(10)；

转动外壳(20)，可转动地设置在所述底座(10)上；

支撑轴(30)，固定在所述底座(10)上，所述支撑轴(30)部分穿设在所述转动外壳(20)内；

驱动组件(40)，位于所述转动外壳(20)内，所述驱动组件(40)的一端固定在所述转动外壳(20)上，所述驱动组件(40)的另一端与所述支撑轴(30)连接，所述驱动组件(40)与所述支撑轴(30)配合以驱动所述转动外壳(20)相对所述底座(10)转动；

角接触轴承(51)，穿设在所述支撑轴(30)上，所述角接触轴承(51)位于所述驱动组件(40)与所述转动外壳(20)之间；

止推轴承(52)，与所述角接触轴承(51)同轴设置，且所述止推轴承(52)位于所述转动外壳(20)和所述底座(10)之间。

2.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于，所述驱动组件(40)包括：

驱动件(41)，固定设置在所述转动外壳(20)内；

传动组件，所述传动组件的一端与所述驱动件(41)连接，所述传动组件的另一端与所述支撑轴(30)连接。

3.根据权利要求2所述的旋转机构，其特征在于，所述传动组件包括传动轮(42)，所述传动轮(42)固定设置在所述支撑轴(30)上，所述角接触轴承(51)的内圈与所述传动轮(42)抵接，所述角接触轴承(51)的外圈与所述转动外壳(20)抵接。

4.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于，所述旋转机构还包括预紧件，所述预紧件设置在所述支撑轴(30)和所述底座(10)之间，所述预紧件能够对所述角接触轴承(51)和所述止推轴承(52)提供轴向预紧力。

5.根据权利要求4所述的旋转机构，其特征在于，所述底座(10)上具有通孔，所述支撑轴(30)穿设在所述通孔内，所述通孔内具有止挡结构，所述预紧件包括第一螺母(61)，所述第一螺母(61)与所述支撑轴(30)螺纹连接，且所述第一螺母(61)的靠近所述转动外壳(20)的端面与所述止挡结构相互配合以提供轴向预紧力。

6.根据权利要求5所述的旋转机构，其特征在于，所述预紧件还包括第二螺母(62)，所述第二螺母(62)与所述支撑轴(30)螺纹连接，且所述第二螺母(62)位于所述第一螺母(61)的远离所述转动外壳(20)的一侧。

7.根据权利要求6所述的旋转机构，其特征在于，所述底座(10)的底部具有安装面(11)，所述安装面(11)位于所述通孔的远离所述转动外壳(20)的一端，所述旋转机构还包括固定板(70)，所述固定板(70)固定在所述底座(10)的安装面(11)上，所述支撑轴(30)的远离所述驱动组件(40)的一端与所述固定板(70)固定连接，所述第一螺母(61)和所述第二螺母(62)贴合设置，且所述第二螺母(62)的远离所述第一螺母(61)的端面凸出所述安装面(11)设置。

8.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于，所述旋转机构还包括密封结构(80)，所述密封结构(80)设置在所述转动外壳(20)和所述底座(10)之间，且所述密封结构(80)位于所述止推轴承(52)的外围。

9.根据权利要求3所述的旋转机构，其特征在于，

所述传动轮(42)包括同步带轮，所述传动组件还包括同步带(43)，所述驱动件(41)通过所述同步带(43)与所述同步带轮连接；或，

所述传动轮(42)包括蜗轮，所述传动组件还包括蜗杆(44)，所述驱动件(41)的驱动轴与所述蜗杆(44)驱动连接，所述蜗杆(44)与所述蜗轮相互啮合。

10.一种云台装置，其特征在于，所述云台装置包括权利要求1至9中任一项所述的旋转机构。

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