电机锁定结构及手持稳定器论文和设计-郝精诚

全文摘要

一种电机锁定结构，设置在电机的转子组件和定子组件之间，所述电机锁定结构包括操作部、固定连接在所述转子组件和所述定子组件中的一者的外周壁上的锁定部及固定设置在所述转子组件和所述定子组件中的另一者的外周壁上的限位部，施加外力在所述操作部能够使得所述锁定部在锁止位置与解锁位置之间运动，在所述锁止位置，所述锁定部与所述限位部配合限制所述转子组件和所述定子组件之间的转动，在所述解锁位置，所述锁定部与所述限位部分离，所述转子组件能够相对所述定子组件转动。本实用新型还提供一种手持稳定器。所述电子锁定结构和所述手持稳定器能够解决手持稳定器收纳不便，重心调节效率低，用户体验差等问题。

主设计要求

1.一种电机锁定结构，设置在电机的转子组件和定子组件之间，其特征在于，所述电机锁定结构包括操作部、固定连接在所述转子组件和所述定子组件中的一者的外周壁上的锁定部及固定设置在所述转子组件和所述定子组件中的另一者的外周壁上的限位部，其中所述操作部能够相对所述定子组件移动，施加外力在所述操作部能够使得所述锁定部在锁止位置与解锁位置之间运动，在所述锁止位置，所述锁定部与所述限位部配合限制所述转子组件和所述定子组件之间的转动，在所述解锁位置，所述锁定部与所述限位部分离，所述转子组件能够相对所述定子组件转动。

设计方案

2.如权利要求1所述的电机锁定结构，其特征在于，所述锁定部包括固定连接在所述转子组件和所述定子组件中的一者的外周壁上的锁定架，及活动设置在所述锁定架上的卡锁部，所述限位部为设置在所述转子组件和所述定子组件中的另一者上的外周壁上的限位凹槽，所述卡锁部与所述限位凹槽配合能够限制所述转子组件和所述定子组件之间的转动。

3.如权利要求2所述的电机锁定结构，其特征在于，所述锁定架通过螺纹连接、粘接、焊接可拆卸或不可拆卸固定方式固定连接在所述外周壁上。

4.如权利要求2所述的电机锁定结构，其特征在于，所述操作部活动设置在所述锁定架内，所述操作部相对所述锁定架运动能够带动所述卡锁部在锁止位置与解锁位置移动。

5.如权利要求4所述的电机锁定结构，其特征在于，所述操作部为推杆，所述推杆两端从所述锁定架突出，所述推杆能够沿大致垂直于所述卡锁部的运动方向的方向相对所述锁定架移动。

6.如权利要求5所述的电机锁定结构，其特征在于，所述推杆上设置有推抵斜面，所述卡锁部上设置有受力斜面，所述推杆相对所述定子组件移动时所述推抵斜面能够抵持所述受力斜面使得所述卡锁部朝向远离所述限位部的方向移动。

7.如权利要求2所述的电机锁定结构，其特征在于，所述卡锁部通过弹性结构固定连接在所述锁定架上。

8.如权利要求1所述的电机锁定结构，其特征在于，所述锁定部的数量为一个、两个或多个，所述限位部的数量与所述锁定部的数量对应。

9.如权利要求1所述的电机锁定结构，其特征在于，所述锁定部的数量为一个，所述限位部的数量为一个、两个或两个以上。

10.一种手持稳定器，包括至少一个转轴电机，所述转轴电机包括定子组件及能够相对所述定子组件转动的转子组件，包括其特征在于，所述手持稳定器还包括权利要求1至9任一项所述的电机锁定结构，所述电机锁定结构连接在所述转轴电机的定子组件和转子组件之间，用来锁定所述转子组件相对所述定子组件的转动。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及云台技术，尤其涉及电机锁定结构及采用该电机锁定结构的手持稳定器。

背景技术

随着手持稳定器市场的不断扩大，使用手持稳定器进行辅助拍摄的用户群体越来越大。用户对手持稳定器的使用要求也在逐步提升，一方面要求手持稳定器能方便携带，另一方面又要求手持稳定器使用步骤简单，易于操作。在现有市场的手持稳定器中，手持稳定器在非工作状态下时，一般为了防止电机的自由转动，都需要收纳到特定的收纳盒中。而随着市场提出了不同的需求，也出现了一些带收纳功能的手持稳定器，该类型的手持稳定器一般是在需要收纳的位置设置特定的卡扣等结构，使用时，用户需要找到配合的卡扣的位置才能锁定电机的转动，使用效果不佳。在使用手持稳定器进行辅助拍摄时，在安装拍摄设备后，都需要对拍摄设备的重心位置进行调节，以减轻拍摄设备对每个电机的增加的转动惯量，降低电机负荷，提升手持稳定器的续航时间。在对手持稳定器进行重心调节过程中，需要按照指定的电机调节顺序进行调节，由于电机处于非工作状态，存在自由转动的趋势，用户在对单一电机进行重心调节时，需要保证不受其它电机的干扰，同时其它电机的转动也影响重心调节的工作效率，影响用户的使用体验。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种电机锁定结构及采用该电机锁定结构的手持稳定器，能够解决手持稳定器收纳不便，重心调节效率低，用户体验差等问题。

一种电机锁定结构，设置在电机的转子组件和定子组件之间，所述电机锁定结构包括操作部、固定连接在所述转子组件和所述定子组件中的一者的外周壁上的锁定部及固定设置在所述转子组件和所述定子组件中的另一者的外周壁上的限位部，其中所述操作部能够相对所述定子组件移动，施加外力在所述操作部能够使得所述锁定部在锁止位置与解锁位置之间运动，在所述锁止位置，所述锁定部与所述限位部配合限制所述转子组件和所述定子组件之间的转动，在所述解锁位置，所述锁定部与所述限位部分离，所述转子组件能够相对所述定子组件转动。

在进一步的实施例中，所述锁定部包括固定连接在所述转子组件和所述定子组件中的一者的外周壁上的锁定架，及活动设置在所述锁定架上的卡锁部，所述限位部为设置在所述转子组件和所述定子组件中的另一者上的外周壁上的限位凹槽，所述卡锁部与所述限位凹槽配合能够限制所述转子组件和所述定子组件之间的转动。

在进一步的实施例中，所述锁定架通过螺纹连接、粘接、焊接可拆卸或不可拆卸固定方式固定连接在所述外周壁上。

在进一步的实施例中，所述操作部活动设置在所述锁定架内，所述操作部相对所述锁定架运动能够带动所述卡锁部在锁止位置与解锁位置移动。

在进一步的实施例中，所述操作部为推杆，所述推杆两端从所述锁定架突出，所述推杆能够沿大致垂直于所述卡锁部的运动方向的方向相对所述锁定架移动。

在进一步的实施例中，所述推杆上设置有推抵斜面，所述卡锁部上设置有受力斜面，所述推杆相对所述定子组件移动时所述推抵斜面能够抵持所述受力斜面使得所述卡锁部朝向远离所述限位部的方向移动。

在进一步的实施例中，所述卡锁部通过弹性结构固定连接在所述锁定架上。

在进一步的实施例中，所述锁定部的数量为一个、两个或多个，所述限位部的数量与所述锁定部的数量对应。

在进一步的实施例中，所述锁定部的数量为一个，所述限位部的数量为一个、两个或两个以上。

一种手持稳定器，包括至少一个转轴电机，所述转轴电机包括定子组件及能够相对所述定子组件转动的转子组件，所述手持稳定器还包括所述的电机锁定结构，所述电机锁定结构连接在所述转轴电机的定子组件和转子组件之间，用来锁定所述转子组件相对所述定子组件的转动。

本实用新型的电机锁定结构及手持稳定器采用独立的电机锁定结构，结构简单、易于加工、安装更换方便；将其应用到手持稳定器的重心调节过程中能极大的方便用户调节手持稳定器的重心工作，提升工作效率，提高用户体验。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的电机锁定结构的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的电机锁定结构的锁定状态示意图。

图3为本实用新型一实施例的电机锁定结构的解锁状态示意图。

图4为本实用新型一实施例的电机锁定结构前端有阻碍锁定示意图。

图5为本实用新型一实施例的采用电机锁定结构的手持稳定器的示意图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。本文所使用的“第一”、“第二”仅仅是为了从名称上区分不同元件，并不包含顺序限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。其中，本实用新型实施例结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件局部结构的图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的手持稳定器用于手持云台，可用于搭载手机、平板、照相机和摄像机等拍摄装置，以实现所述拍摄装置的固定、及姿态调节(例如：改变所述拍摄装置的高度、倾角和\/或方向)和使所述拍摄装置稳定保持在确定的姿态上。下面结合附图。

本实用新型提供的手持稳定器可为单轴、两轴、三轴或三轴以上。其中为单轴时，所述手持稳定器所承载的拍摄装置能够绕一个轴旋转，驱动所述拍摄装置绕一个轴旋转的为转轴电机，所述转轴电机包括转子组件和定子组件，所述转子组件能够绕转轴相对定子组件转动。本实用新型提供的电子锁定结构用于锁定所述转子组件相对所述定子组件的转动。所述手持稳定器为两轴或三轴时，每一轴的电机均可采用该电机锁定结构来锁定电子的转子组件相对定子组件的转动。

所述转子组件在所述手持稳定器处于工作状态时，能够在外力（例如转轴驱动电机的驱动力）驱动下发生相对旋转，从而调节安装在所述手持稳定器上的拍摄装置的拍摄角度。当所述手持稳定器处于非工作状态时，所述转子组件可能会相对所述定子组件发生自由转动，为了控制所述转子组件相对所述定子组件的转动，本实用新型提供的电机锁定结构，能够允许用户锁定所述转子组件和所述定子组件之间的相对转动。所述电机锁定结构设置在所述转子组件和所述定子组件之间，包括：操作部、设置在所述转子组件和所述定子组件中的一者上的锁定部及固定设置在所述转子组件和所述定子组件中的另一者上的限位部，其中所述操作部与所述锁定部抵持，施加外力在所述操作部能够所述锁定部在锁止位置与解锁位置之间运动，在所述锁止位置，所述锁定部与所述限位部配合限制所述转子组件和所述定子组件之间的转动，在所述解锁位置，所述锁定部与所述限位部分离，所述转子组件能够相对所述定子组件转动。

下面结合附图，对本实用新型的电机锁定结构作详细说明。

请参阅图1所示，为本实用新型实施例提供的电机锁定结构的结构示意图。所述电机锁定结构3，设置在电机1的转子组件10和定子组件12之间。所述电机锁定结构3包括操作部30、固定连接在所述转子组件10和所述定子组件12中的一者的外周壁上的锁定部32及固定设置在所述转子组件10和所述定子组件12中的另一者的外周壁上的限位部34，其中所述操作部30能够相对所述定子组件12移动，施加外力在所述操作部30能够使得所述锁定部32在锁止位置与解锁位置之间运动，在所述锁止位置，所述锁定部32与所述限位部34配合限制所述转子组件10和所述定子组件12之间的转动，在所述解锁位置，所述锁定部32与所述限位部34分离，所述转子组件10能够相对所述定子组件12转动。

所述锁定部32包括固定连接在所述转子组件10和所述定子组件12中的一者的外周壁上的锁定架320，及活动设置在所述锁定架320上的卡锁部322，所述限位部34为设置在所述转子组件和所述定子组件中的另一者上的外周壁上的限位凹槽（图未示），所述卡锁部322与所述限位凹槽配合能够限制所述转子组件10和所述定子组件12之间的转动。

在图所示的实施例中，所述锁定架320大致呈方形，其一端延伸出两固定条3200，两所述固定条上设置有固定孔3201，所述固定孔3201用于通过螺钉等固定装置将所述锁定架320固定连接在所述转子组件10上。可以理解的是，在其他实施例中，所述锁定架320的形状不限为方形，可以为任意适宜的形状，例如为了贴合所述转子组件10周壁的圆环形等。所述锁定架320也不限定为图所示的固定方式，所述固定孔可开设在所述锁定架320上任意适宜的位置，例如在所述锁定架320上对应所述转子组件10的外圆周壁的位置开设固定孔等。可以理解的是，在其他实施例中，所述锁定架320还可通过螺纹连接、卡扣、过盈配合、粘接、焊接可拆卸或不可拆卸固定方式固定连接在所述转子组件10的外周壁上。

所述锁定架320上开设有条形槽3202，所述卡锁部322滑动容设在所述条形槽3202内。所述条形槽3202的延伸方向与所述转子组件10的转轴轴线大致平行，所述条形槽3202从远离所述定子组件12的一端朝向所述定子组件12延伸。所述卡锁部322为形状与所述条形槽3202相匹配的条形插杆。所述限位部34为设置在所述定子组件12的外周壁上的限位凹槽。所述卡锁部322在所述条形槽3202中朝向所述定子组件12滑动，直到所述卡锁部322进入所述限位凹槽，从而所述转子组件10相对所述定子组件12锁止，所述转子组件10不能相对所述定子组件12转动。在图所示的实施例中，所述卡锁部322为长方条形，可以理解的是，在其他实施例中，所述卡锁部322可以为任意适宜的形状，例如长椭圆形、圆球形、T形、锥形等。

在图所示的实施例中，所述定子组件12的外圆周外径大于所述转子组件10的外圆周外径，从而开设在所述定子组件12上的限位凹槽与所述条形槽3202相连通，所述卡锁部322能够自所述条形槽3202滑动进入所述限位凹槽。可以理解的是，在一些实施例中，所述转子组件10与所述定子组件12的外圆周外径大致相同，所述限位部34为固定连接在所述定子组件12外圆周上的限位块，例如通过螺纹连接、卡扣、过盈配合、粘接、焊接可拆卸或不可拆卸固定方式固定连接在所述定子组件12的外周壁上的限位块、限位条等。只要所述卡锁部322能够自所述条形槽3202滑向所述定子组件12时能与所述限位部34相干涉配合而限制所述转子组件10和所述定子组件12之间的相对转动即可。

所述操作部30活动设置在所述锁定架320上，所述操作部30相对所述锁定架320运动能够带动所述卡锁部322在锁止位置与解锁位置移动。

在图所示的实施例中，所述操作部30为推杆，所述推杆两端从所述锁定架320突出，所述推杆能够沿大致垂直于所述卡锁部322的运动方向的方向相对所述锁定架320移动。

所述推杆上设置有推抵斜面300，所述卡锁部322上设置有台阶面3220，所述推杆相对所述定子组件12移动时所述推抵斜面300能够抵持所述台阶面3220使得所述卡锁部322朝向远离所述限位部34的方向移动。

具体地，所述推杆大致为长条形，所述锁定架320上设置有推杆槽3204，所述推杆槽3204与所述条形槽3202相连通，且所述推杆槽3204的延伸方向与所述条形槽3202的延伸方向大致垂直。所述推杆槽3204贯穿所述锁定架320两端，并从所述锁定架320两端延伸而突出于所述锁定架320外。所述推杆上设置有斜面凸起301，所述斜面凸起301自所述推杆背离所述定子组件12的一端面上斜向上延伸而成。所述推抵斜面300设置在所述斜面凸起301上。连接所述推抵斜面300的两端均为平面，其中一个平面为远离所述定子组件12的一端的第一平面302，另一个平面为所述推抵斜面300另一端的第二平面303。当所述推抵斜面300推抵所述台阶面3220向远离所述限位部34的方向移动，所述台阶面3220移动至所述推抵斜面300的第一末端时，所述台阶面3220到达连接推抵斜面300的第一平面302，从而所述台阶面3220能够停留在所述平面而不滑动，此时，所述卡锁部322远离所述限位部34，所述电机锁定结构3为解锁状态。当所述台阶面3220沿着所述推抵斜面300向靠近所述定子组件12的方向滑动，所述台阶面3220滑离所述推抵斜面300到达第二平面303时，所述卡锁部322与所述限位部34干涉配合，此时，所述电机锁定结构3为锁止状态。

在一些实施例中，为了便于施加外力在所述操作部30，所述推杆上还设置有推柄304，所述推柄304自所述推杆一端部延伸而出。

进一步地，为了使得所述卡锁部322与所述限位部34的干涉配合更稳固，所述卡锁部322通过弹性结构35固定连接在所述锁定架320上。所述弹性结构35为压缩弹簧、橡胶块等弹性材料制成品中的一种或几种。

请参阅图2与图3所示，分别为本实用新型一实施例的电机锁定结构的锁定状态示意图与解锁状态示意图。

在图2所示的锁定状态，所述卡锁部322的自由端与限位部34干涉配合，从而限制所述转子组件10相对所述定子组件12的转动；此时弹性结构35提供的弹力使得所述卡锁部322与所述限位部34紧密配合；所述卡锁部322的台阶面3220处于所述操作部30与所述推抵斜面300相连接的第二平面303（即图2中所述推抵斜面300的底部位置）。

在需要对所述电机锁定结构3进行解锁时，即变成如图3所示的状态时，只需要施加外力在所述推柄304上推动所述推杆向左移动，所述卡锁部322上的台阶面3220沿着所述推抵斜面300向右上方移动，从而带动所述卡锁部322的自由端向远离所述定子组件12的方向移动，直到所述台阶面3220到达所述第一平面302，在此状态下，撤消施加在所述推柄304上的外力后，所述卡锁部322与所述操作部30仍能保持原有状态；此时所述卡锁部322的自由端从所述限位凹槽中分离，实现所述电机锁定结构3的解锁，所述转子组件10能够相对所述定子组件12自由转动。

由于所述卡锁部322的固定端采用弹性结构35连接在所述锁定架320上，实现了不需要先对准锁定的凹槽就能启用电机锁定结构。如图4所示，在启用电机锁定结构后，若所述卡锁部322的自由端正对着所述限位部34时，就能立即达到锁定状态；若此时所述卡锁部322的自由端并未对准所述限位部34，所述卡锁部322的台阶面3220也离开所述推抵斜面300，所述卡锁部322被所述定子组件12的圆周壁所抵持，所述弹性结构35处于压缩状态；当所述转子组件10相对所述定子组件12转动，在转动过程中，在某一时刻所述卡锁部322的自由端与所述限位部34相对正时，所述卡锁部322在所述弹性结构35的弹性回复力作用下，会将所述卡锁部322的自由端推入所述限位部34之中，实现所述电机1的立即锁定。

在图所述的实施例中，所述卡锁部322的数量和所述限位部34的数量均为1个。可以理解的是，在其他实施例中，为了将所述转子组件10锁定在不同角度，可以在所述定子组件12上设置两个或两个以上的限位部34，从而可以调节所述转子组件10相对所述定子组件12的角度。可以理解的是，在一些实施例中，为了使得所述转子组件10与所述定子组件12之间的锁定更稳固，可以设置两个或多个卡锁部322，同时设置两个或多个限位部34，每一限位部34对应一卡锁部322。

所述操作部30的作用是为了方便操作者施加外力以解锁所述卡锁部322与所述限位部34之间的干涉配合。可以理解的是，所述操作部30可以为其他任意适宜的结构，例如，所述操作部30可为固定设置在所述卡锁部322上的推钮，通过操作推钮而使得所述卡锁部322在锁止位置与解锁位置之间运动。

请参阅图5所示，为本实用新型一实施例的采用所述电机锁定结构的手持稳定器的结构示意图。

所述手持稳定器8与手持部7相连接组合成手持云台，所述手持部7用于使用者把持所述手持云台或将所述手持稳定器8固定连接至其他承载体，例如地面或机器人等移动物体上。在图所示的实施例中，所述手持云台为三轴云台，所述手持稳定器8包括三个转轴电机，每一转轴电机采用一电机锁定结构3来锁定对应转轴电机的转子组件与所述定子组件之间的转动。

在使用该手持稳定器8进行重心调节时，按照事先设定的调节顺序依次进行调节，在针对某一转轴电机进行重心调节时，通过设置的电机锁定结构将暂时不用调节或已经调节好的转轴电机进行锁定，能大大方便用户的操作；同时，针对特定的拍摄需求，可以实现手持稳定器的三轴、二轴、单轴状态的转换，丰富手持稳定器的功能。

可以理解的是，在其他实施例中，所述手持稳定器也可以为单轴、两轴或三轴以上，也可以仅其中的一个转轴电机采用该电机锁定结构，也可以两个或多个转轴电机采用该电机锁定结构。

本实用新型提供的电机锁定结构及手持稳定器，采用独立的电机锁定结构，结构简单、易于加工、安装更换方便；采用弹性件对锁定结构进行辅助，实现非对准状态下的电机锁定操作，操作方便；将其应用到手持稳定器的重心调节过程中能极大的方便用户调节手持稳定器的重心工作，提升工作效率，提高用户体验；电机锁定状态的转换，实现手持稳定器转动轴数量的变化，丰富手持稳定器的操作功能，增加用户使用的多样性与实用性。

另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

设计图

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