KR20070079116A - 산업 및 삼각대용 다용도 볼 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사진기기, 망원경, 비디오 촬영 기기, 측량기기, 조명기기 기타 산업용 기기를 사용할 때, 기기들의 수평, 수직각도와 방향 및 회전을 간편히 조절할 수 있는 산업 및 삼각대용 다용도 볼 헤드에 관한 것이다.

종래의 이송캠은 가이드판 상에서 이동되고 멈춤링 하부는 상부와 분리되어 디스크와 절단된 "C"형의 디스크홀더 및 회전판을 삼각대 체결너트에 체결시켜 회전운동이 이루어지도록 함으로 몸체내측으로 가공되는 체결홈과 이 체결홈에 끼워지는 멈춤링을 형성하여 가이드판을 구성함으로써 제조가 어렵고 가이드판에 얹혀진 이송캠의 압력으로 볼을 압박하는 하부 볼레이스가 볼을 고정하여 견고성이 유지되는 반면에 볼의 좌우 회전력까지 제어함으로써 볼헤드에 고정된 기기의 회전성까지 차단하여 기기의 조절에 상당한 어려움을 야기하고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하여 단면이“￢”형상으로 이루어지는 가이드판이 디스크홀더에서 보다 용이하게 회전성을 발휘할 수 있도록 가이드판의 하향된 하강턱이 절개부와 이 절개부와 연결되어 내측으로 홈이 형성되는 신축홈을 더 구성된 디스크홀더에 얹혀지도록 구성시켜 압력으로 디스크홀더가 신축되는 유격으로 가이드판이 일정한 유격을 가지도록 함으로써 이 가이드판에 지지되는 이송캠으로 가압된 볼이 회전성을 발휘할 수 있도록 하려는 것이다.

볼 헤드(Ball Head), 스터드 볼트(stud bolt), 삼각대(tripods supports)

Description

산업 및 삼각대용 다용도 볼 헤드{A very useful ball head for industry and tripods supports}

도 1은 본 발명의 분해사시도.

도 2는 도 1의 결합단면도.

도 3은 본 발명의 결합된 사시도.

도 4는 본 발명의 결합된 정면도.

도면의 주요부분에 대한 부호 설명

10: 몸체 11: 체결판 12: 볼

13: 환턱 14: 요입부 15: 체결공

16: "C"형 볼레이스 17: 하부볼레이스 18: 슬라이드캠

19: 이송캠 20; 디스크 21: 가이드판

22: 하강턱 23: 볼 고정손잡이 24: 스터드볼트

30: 디스크홀더 31: 절개부 32: 신축홈

본 발명은 사진기기, 망원경, 비디오 촬영 기기, 측량기기, 조명기기 기타 산업용 기기를 사용할 때, 기기들의 수평, 수직각도와 방향 및 회전을 간편히 조절할 수 있는 산업 및 삼각대용 다용도 볼 헤드에 관한 것이다.

종래의 볼헤드는 기기의 각도, 방향 등을 조절하는 종래의 조절 장치는 크게 볼 타입과, 래바 고정 방식 등으로 사용되어 왔으나, 체결력(고정하는 힘) 및 편리성에 문제가 많았다.

특히 사진기기용 볼 헤드(Ball Head)는 삼각대 위에 취부시켜 카메라, 비디오, 망원경 등을 고정함과 함께 임의의 각도로 회전 및 고정시킬 수 있는 장치로서 초정밀성과 견고성 및 안전성이 요구되는 신기술로 알려지고 있고 또한 그 사용자들이 정밀성과 편리성을 요구함에 따라 국내의 기술낙후로 인하여 전량을 수입품에 의존하고 있는 실정이다.

즉, 볼헤드는 무거운 기기 등을 진동 없이 임의의 각도로 유지시켜야 하기 때문에 큰 지지력과 정밀성이 요구되며, 아울러 조작의 간편함과 편리함이 동시에 충족되면서 고가의 사진기기와 비디오카메라, 조명기구 등과 잘 어울리는 미감적 미려한 외관도 함께 요구되고 있다.

이러한 볼헤드는 대다수가 작은 볼(Ball)을 한축에 고정된 편심캠이나, 볼트로 억지잠금, 또는 쐬기 고정하는 메카니즘과 단순캠, 또는 콘으로 구성되어 있어 작은 볼과 윤활유의 마찰성으로 인하여 큰 체결력과 내구성에 한계를 가지게 되며 편심캠이나 쐬기를 사용하였기에 볼이 볼헤드의 중력축에 고정되지 않고 일측으로 쏠리는 단점에 의해 볼을 원하는 정위치에 고정하는 데에 문제점이 있다.

또한 상기 볼 타입의 볼 헤드는 그 몸체가 주조공법(주물, DieCasting)에 의해 제작되거나 금속과 금속이 직접 마찰하도록 되어있어 윤활유를 도포하여야 하기에 정밀도나 내구성에 한계가 있으며 작동상에서는 볼을 단순히 편심 캠이나 쐬기봉을 나사봉이 강제 회전하여 밀어 쐬기박기로 고정하는 식으로 사용자의 손힘만으로 사용하여 큰 힘을 얻기가 어려우며 확실한 고정이 안되는 문제점과 함께, 볼을 고정시킬 때 편하중이 발생되어 중심축의 변형으로 정확한 위치에 고정이 되지 않는 단점과, 쐬기의 강제적 마찰로 억지끼움에 의한 잠금과 풀림을 반복하면서 마찰부의 마모가 심하여 내구성이 충분치 못하며, 또한 미세 조정이 필수적인 사진기나, 비디오 카메라용으로 사용할 때에 체결부를 잠금하면 꼭 체결되고 풀림하면 완전히 풀림으로 되어 원하는 방향에 고정하는데 즉, 도구를 잡는데 시간이 걸리고 불편할 뿐더러 기기를 손으로 잡지 않을 때에 기기가 넘어져 파손을 초래하기도 한다.

또한 래바 타입은 각도 조절용 래바, 회전 조절용 래바, 수평 조절용 래바 등 3개 이상의 래바를 각각 분리 구성함과 함께 각기 조정하여야 하는 번거로움 그리고 중량이 무거워 휴대 및 설치에 불편함을 초래하고 있으며 이 또한 상기한 미세조절이 되지 않는 단점을 가지고 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 출원인은 특허 10-0339508호를 창출한바 있다.

이러한 선발명은 내향된 환턱 내에 한쌍의 볼레이스를 구성하여 볼을 압착하고, 하부볼레이스는 한쌍의 이송캠으로 상하이동하고 이송캠는 스터드볼트로 연동 시키도록 하였다.

또한 상기 이송캠는 가이드판 상에서 이동되고 멈춤링 하부는 상부와 분리되어 디스크와 절단된 "C"형의 디스크홀더 및 회전판을 삼각대 체결너트에 체결시켜 회전운동이 이루어지도록 함으로 종래의 문제점을 개선한바 있다.

이러한 선행 발명은 몸체내측으로 가공되는 체결홈과 이 체결홈에 끼워지는 멈춤링을 형성하여 가이드판을 구성함으로써 제조가 어렵고 가이드판에 얹혀진 이송캠의 압력으로 볼을 압박하는 하부 볼레이스가 볼을 고정하여 견고성이 유지되는 반면에 볼의 좌우 회전력까지 제어함으로써 볼헤드에 고정된 기기의 회전성까지 차단하여 기기의 조절에 상당한 어려움을 야기하고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 단점을 개선하기 위하여 안출된 것으로 특히, 본 발명은 볼헤드를 듀랄루민 소재를 사용하여 높은 정밀도와 내구성을 증대하는 한편 가볍고 견고성을 높이고 볼의 중심점을 극도로 낮추어 토크를 높여 작은 힘으로 큰 체결력과 한 번의 조작으로 수평, 수직 및 각도 조절은 물론 작은 무게의 기기나 큰 무게의 기기들의 체결력을 조절하여 고정할 수 있는 특징과 사용이 편리성으로 여러 산업기기에 널리 적용될 수 있도록 함과, 특히, 카메라와 비디오 카메라에 취부시켜 사용 시, 미세 텐숀 조절장치 및 안전장치, 각도 회전판을 원 터치로 간편하고, 정밀하게 조절 사용할 수 있는 볼헤드를 제공함을 목적으로 한 것이며 또한 유동축방식은 축이 무고정상태로 구성되어 짐에 따라 스스로 중심점을 유지하는 캠구조가 힘을 배력시키는 소형화 볼헤드를 제공함을 목적으로 한 것이다.

본 발명은 특히 단면이“￢”형상으로 이루어지는 가이드판이 디스크홀더에서보다 용이하게 회전성을 발휘할 수 있도록 가이드판의 하향된 하강턱이 절개부와 이 절개부와 연결되어 내측으로 홈이 형성되는 신축홈을 더 구성된 디스크홀더에 얹혀지도록 구성시켜 압력으로 디스크홀더가 신축되는 유격으로 가이드판이 일정한 유격을 가지도록 함으로써 이 가이드판에 지지되는 이송캠으로 가압된 볼이 회전성을 발휘할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 상기 목적을 달성하기 위하여 단면이“￢”형상으로 이루어지는 가이드판과 이 가이드판에 형성된 하강턱이 얹혀지는 디스크홀더에 절개부와 이 절개부와 연결되어 내측으로 홈이 형성되는 신축홈을 더 구성시켜 디스크홀더가 신축되는 유격으로 이송캠으로 가압된 볼이 회전성을 발휘할 수 있도록 한다.

이를 첨부 도면에 의거하여 보다 구체적으로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 분해사시도이고 도 2는 도 1의 결합단면도이며 도 3는 본 발명의 결합된 사시도 및 도 4는 본 발명의 결합된 정면도를 도시한 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 볼헤드 몸체(10)에 체결판(11)을 일체로 형성한 볼(12)이 사방으로 절곡과 회전이 가능하도록 상단에 요입부(14)와 내측으로 내향된 환턱(13)을 구성하여 "C"형 볼레이스(16)와 하부볼레이스(17)로 가압시켜 볼(12)이 고정될 수 있도록 함과,

하부 볼레이스(17) 저면에는 양측으로 하향 돌출된 슬라이드캠(18)을 구성시켜 슬라이드캠(18)과 마찰되는 분할된 이송캠(19)이 가이드판에 얹혀져 지지 됨과,

몸체(10)의 체결공(15)에는 볼 고정손잡이(23)를 체결한 스터드볼트(24)을 관통시켜 이송캠(19)을 연동하도록 하고 몸체(10)하부로 체결되는 외부캡(33)에 디스크홀더(31)와 디스크(30)를 구비하여서 되는 볼 헤드를 구성하게 된다.

본 발명은 상기 가이드판(21)은 단면 형상이 “￢”형상으로 이루어지고 하향된 하강턱(22)이 절개부(31)로 절개되고 이 절개부(31)와 연결되어 내측으로 형성되는 신축홈(33)을 구성한 디스크홀더(30)의 상면에 얹혀지도록 구성 한다

이러한 구성에 의하여 본 발명은 볼조정손잡이(23)를 조절함으로써 일체의 스터트볼트(24)가 이송캠(19)을 이동시켜 그 상부 슬라이드캠(18)과 마찰하여 하부볼레이스(16)를 승강함으로 이 하부볼레이스(16)에 얹혀진 볼(12)을 가압으로 고정하게 된다.

그리고 볼(12)이 고정된 상태에서 클램프(40)에 체결된 사진기의 수평방향으로 회전시키게 되면 볼(12)을 가압하고 고정한 하부볼레이스(16)가 이송캠(19) 및 가이드판(21)과 밀착된 상태에서 볼(12)이 회전되려는 힘 작용으로 가이드판(21)이 압력을 받아 디스크홀더(30)를 압착하게 될 때 이 디스크홀더(30)는 절개부(31)에서 신축이 발생되고 또한 신축홈(32)상부로 얹혀진 가이드판(21)이 하강되는 이동을 극히 미미하게 유격을 발생시키면서 이들의 상부에서 고정된 볼(12)은 수평방향으로 회전되는 효과를 발휘하게 되는 것이다.

상기 미설명부호 40은 사진기 등의 기기를 체결하기 위한 클램프를 도시한 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 하기에서 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 분해사시도이고 도 2는 도 1의 결합단면도이며 도 3는 본 발명의 결합된 사시도 및 도 4는 본 발명의 결합된 정면도를 도시한 것으로 이에 도시된 바와 같이 요입부(14)를 구성한 볼헤드 몸체(10)의 내향된 상부경사 환턱(13)내에 "C"형의 경사형 볼레이스(16)(ball race)와 볼(12) 및 하부볼레이스(17)를 순차적으로 적층 구성하고 이 하부 볼레이스(17) 저면에 슬라이드캠(18)과 마찰되는 한쌍의 이송캠(19)를 가이드판(21) 상에서 이동 가능하도록 조립 구성한다.

그리고 상기 이송캠(19)은 체결공(15)을 관통하여 외부에 볼고정손잡이(23)를 체결한 스터드볼트(24)(stad bolt)로 상반되게 체결하며 이와 함께 이송캠(19)은 단면이 “￢”형상의 가이드판(21)상에서 슬라이드 이송되고 하향된 하강턱(22)이 절개부(31)로 절개되고 이 절개부(31)와 연결되어 내측으로 형성되는 신축홈(33)을 구성한 디스크홀더(30)의 상면에 얹혀지도록 조립하여 볼헤드 몸체(10)에 외부캡(33)을 체결볼트로 체결한 본 발명을 공지와 같이 삼각다리 또는 기타의 기구에 체결하여 삼각다리를 세우게 된다.

그리고 본 발명 볼 헤드에 체결된 클램프(40)에 사진기, 망원경, 비디오 촬영 기기, 측량기기, 조명기기 등 기타의 산업용 기기를 체결한 상태에서 이들 기기의 수평, 수직각도와 방향 및 회전을 간편히 조절하게 된다.

일예로 사진기를 체결하여 사용할 때에 사진기를 조작하여 정확한 위치와 각도 등을 설정하고 설정된 상태에서 볼헤드를 고정시키기 위하여 볼고정손잡이(23)를 회전시켜 조임하면 이와 함께 연동되는 스터드볼트(24)가 회전하면서 양측의 스크류에 체결된 좌, 우, 이송캠(19)이 외측으로 이동되고 이와 면접한 상부의 슬라 이드캠(18)의 테이퍼부분에서 슬라이딩되어 하부볼레이스(17)를 상부로 이동시킴에 따라 볼이 상부로 이동하면서 상부경사면을 가진 'C"형 볼레이스(16)를 위로 밀면 몸체에 내향된 테이퍼 환턱에 의하여 "C"형 볼에이스의 내경이 압박 축소되면서 볼을 중력방향으로 압박 마찰력을 배력시키고 이때 볼은 "C"형 볼레이스(16)와 하부 볼레이스(17) 사이에서 상하 이동만 있을 뿐 한쪽으로 쏠림 없이 정위치에 고정된다.

특히 본 발명은 볼이 윤활유 없이도 움직이도록 하기 위하여 볼레이스(16, 17)가 특수 엔지니어링소재로 도포되어 있고 정밀한 작동과 큰 체결력을 얻을 수 있다.

볼을 풀었을 때에 상부"C"형 레이스는 상부 테이프면과 스프링백 작용으로 볼과 레이스의 공간을 없애주므로 볼을 유연하게 작동하게 된다.

상기 본 발명에서의 구성은 유동축 방식의 더블 볼 고정장치(Bi Axle System)로서 한 축에 2개의 좌우 이송캠(19)을 유착시켜 구성됨으로 축은 아무데도 고정되지 않아 볼헤드 아쎄이의 주어진 공간에서 스스로 센터를 찾아 작동하며, 이는 힘을 배력시키며 마찰력을 감소시키는 데에 매우 유용한 작용을 한다.

즉, 한 개의 유동축과는 좌우나사를 가진 스터드볼트(24)축으로 구성하며 슬라이드면을 가진 이송캠(19)이 상기 스터드볼트(24)에 조립되어있어 스스로 쎈타를 유지하며 작은 힘으로도 스터드볼트(24)축의 회전이 용이하며 2개의 이송캠(19)이 좌우로 벌어지고 오므라들어 상면의 하부 볼레이스(17)의 슬라이드캠(18)을 양측에서 상하 이송시켜 안전성과 유연성이 증대되고 중심을 정밀히 유지시키면서 하부볼 레이스(17)를 상하이동하여 안정된 가압 및 해지를 할 수 있게 되는 것이며, 동시에 하드 아노다이징 처리와 함께 엔지니어링 카본 플라스틱재의 하부볼레이스(17)와 상부 볼레이스(16)로 볼은 윤활유 없이도 안정된 효과와 함께 오랜 사용에서도 반영구적 내구성이 유지되도록 한 것이다.

그리고 본 발명의 이송캠(19)이 얹혀져 슬라이드되는 가이드판(21)은 단면 형상이 “￢”형상으로 이루어지고 이 가이드판에서 하향된 하강턱(22)이 절개부(31)로 절개되고 이 절개부(31)와 연결되어 내측으로 형성되는 신축홈(33)을 구성한 디스크홀더(30)의 상면에 얹혀져 이송캠(19)으로부터 압력을 받을 때에 이 압력은 디스크홀더(30)를 가압시키게 되고 이러한 압력은 디스크홀더(30)는 절개부(31)와 신축홈(32)에서의 신축을 극히 미미하게 발생시키면서 이들의 상부에서 고정된 볼(12)은 수평방향으로 회전할 수 있도록 한다.

이러한 작용은 클램프(40)에 고정된 사진기를 촬영위치로 설정한 후 사진기의 방향을 회전시킬 때 조임상태에서 볼(12)을 회전시킬 수 있도록 하려는 것이다.

즉, 볼(12)이 쓰러지지 않은 상태에서 회전시키도록 함으로써 클램프(40)에 체결된 사진기의 수평방향으로 용이하게 회전시킬 수 있어 사용의 편리성을 증대하게 되는 것이다.

또한 체결된 사진기의 각도를 변화시킬 때에는 상기 조임된 볼고정손잡이(23)을 풀어 느슨한 상태에서 사진기를 조절하게 된다.

이때에 사진기 등의 무게가 커서 무게에 따라 볼(12)이 넘어질 때에 "C"형 볼레이스(16)의 터진 부분 공간이 볼의 지름보다 약간 좁아 볼목부의 통과를 제어 함으로 볼(12)이 쉽게 넘어지지 않게 되고 충격을 방지함에 따라 기기를 보호할 수 있으며 또한 기기를 90도로 절곡할 때에는 상기 터진 부분으로 볼목을 가압하게 되면 "C"형 볼레이스(16)가 탄발되면서 볼목을 통과시켜 기기를 90도로 절곡시킬 수 있다.

또한 볼헤드에 사용하고자 하는 카메라 장비를 장착한 후 볼 고정손잡이(23)를 시계방향으로 돌려 원하는 감도만큼 잠근 후 즉, 원하는 감도라 함은 취부된 사진기기를 손으로 잡고 움직여 봤을 때, 약간 무겁게 움직이나 구도를 잡기에 편리하며, 사진기기가 한쪽으로 쉽게 기울지 않을 정도의 상태에 고정하기 위하여서는(너무 무겁게 움직이면 구도 잡기에 힘이 들며, 또한 가볍게 움직이면 고정손잡이를 풀었을 때에 사진기기가 한쪽으로 넘어져 장비 손상의 우려가 있음) 볼고정손잡이(23)의 미세토크조절볼트를 조이거나 풀어 볼트가 제어볼트와의 간격을 조절하게 된다.

이에 따라 볼고정손잡이(23)는 제어볼트와 일정한 거리를 유지함으로서 스터트볼트(24)를 완전히 풀림으로 변환할 수 없으므로 무거운 기기가 쉽게 넘어지는 것을 방지하고 사용자가 설정위치로 교정할 수 있게 되는 것이다.

이와 함께 디스크홀더 조절볼트는 디스크홀더(30)를 고정하거나, 풀어주어 회전판을 360도로 볼을 풀지 않은 상태에서 자유롭게 회전 및 고정가능하고 외부캡(33)은 인덱스 눈금을 가지고 있어 파노라마 촬영 시 유용하게 쓰일 수 있도록 하고 있다.

이에 따라 여행사진이나 산악사진, 생태사진, 풍경사진의 촬영 시 매우 편리 하고 간편한 특징이 있는 것이며 또한 본 발명은 종전의 선행기술에서 몸체에 와셔홈과 와셔를 체결하는 어려움과 제작의 복잡성을 해소하고 볼을 체결상태에서 회전방향의 회전이 더욱 간단히 이루어짐으로 종전 볼헤드에서 한층 진보된 기술을 제공하는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 가볍게 조작되는 볼 고정장치에 의한 미세 잠금으로 볼을 정확히 고정시키며, 마이크로 텐션(micro tension) 조절로 볼을 지긋이 받쳐주고 있어 볼을 풀고 잠글 때 높은 안정성을 유지함과 함께 볼레이스가 상부로 이동되면서 볼을 지지함에 따라 볼이 안정되고 중심에서 이완되는 폐단을 방지하며 높은 체결력을 확보하면서 무급유방식의 볼헤드를 제공함과 함께 축이 어느 곳에도 고정되지 않는 2개의 슬라이딩 캠을 수반하고 상부 볼레이스와 몸체가 테이퍼에서 슬라이딩 압축 되도록 되어 있어 볼 위치변화 없이 3중의 배력구조이며 또한 캠슬라이딩 구조이기에 극소의 마찰력만이 작용되어 소형 구조가 가능하며 작은 손잡이 힘만으로 큰 힘을 얻을 수 있는 특징과 함께 이송캠을 가이드판에 얹혀지도록 하되 이 가이드판은 디스크홀더를 가압함으로써 발생되는 미세한 이동으로 고정된 볼이 수평방향으로의 회전성을 발휘하여 기기의 회전을 조절할 수 있어 더욱 편리성을 증대시켜 여러 산업분야에서 유용하게 응용 및 적용될 수 있도록 한 발명이다.

Claims (1)

1. 볼헤드 몸체(10)에 체결판(11)을 일체로 형성한 볼(12)이 사방으로 절곡과 회전이 가능하도록 상단에 요입부(14)와 내측으로 내향된 환턱(13)을 구성하여 "C"형 볼레이스(16)와 하부볼레이스(17)로 가압시켜 볼(12)이 고정될 수 있도록 함과,

   하부 볼레이스(17) 저면에는 양측으로 하향 돌출된 슬라이드캠(18)을 구성시켜 슬라이드캠(18)과 마찰되는 분할된 이송캠(19)이 가이드판에 얹혀져 지지 됨과,

   몸체(10)의 체결공(15)에는 볼 고정손잡이(23)를 체결한 스터드볼트(24)을 관통시켜 이송캠(19)을 연동하도록 하고 몸체(10)하부로 체결되는 외부캡(33)에 디스크홀더(31)와 디스크(30)를 구비하여서 되는 볼 헤드에 있어서,

   상기 가이드판(21)은 단면 형상이 “￢”형상으로 이루어지고 하향된 하강턱(22)이 절개부(31)로 절개되고 이 절개부(31)와 연결되어 내측으로 형성되는 신축홈(33)을 구성한 디스크홀더(30)의 상면에 얹혀지도록 구성함을 특징으로 하는 산업 및 삼각대용 다용도 볼 헤드.

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