用于摄像机传动的一体化轴承及包含其的摄像机的制作方法

1.本实用新型涉及摄像机传动领域，特别涉及一种用于摄像机传动的一体化轴承及包含其的摄像机。


背景技术：

2.目前市场上大部分摄像机体积都是比较大，传动结构比较复杂，且占用空间大，随着高集化和小型化的发展趋势，摄像机的体积也越来越小，对空间的利用率也提出更高的要求，传统的轴承结构弊端就显现出来。发明人发现传统的轴承结构具有以下缺陷：
3.传动的轴承结构仅具有基本的传动功能，无法检测轴承结构的转动角度。
4.有鉴于此，实有必要开发一种用于摄像机传动的一体化轴承及包含其的摄像机，用以解决上述问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的不足之处，本实用新型的主要目的是，提供一种用于摄像机传动的一体化轴承及包含其的摄像机，其通过在轴承内圈设置光耦挡片，在轴承外圈设置光耦，以检测轴承结构的转动角度。
6.为了实现根据本实用新型的上述目的和其他优点，提供了一种用于摄像机传动的一体化轴承及包含其的摄像机。
7.在一个实施例中，一种用于摄像机传动的一体化轴承，包括：轴承内圈和轴承外圈，所述轴承内圈与所述轴承外圈连接，所述轴承内圈可相对于所述轴承外圈转动；
8.所述轴承内圈一侧凸设有安装环，所述安装环端部沿轴向部分凸设有光耦挡片；
9.所述光耦挡片延伸至所述轴承外圈，所述轴承外圈具有通槽以容纳所述光耦挡片，轴承转动时，所述光耦挡片在所述通槽内转动；
10.所述轴承外圈外壁安装有pcb板，所述pcb板具有光耦，所述光耦朝向轴承外圈内且部分容纳于通槽内，轴承转动到一定角度时，光耦挡片与光耦接触。
11.进一步的，所述安装环外部表面环设有滚珠槽，所述滚珠槽内设有滚珠固定环；
12.所述滚珠固定环内的滚珠与所述轴承外圈相抵触。
13.进一步的，所述安装环端部沿轴向凸设有限位片，所述限位片延伸至所述轴承外圈，所述轴承外圈具有限位槽以容纳所述限位片，轴承转动到一定角度时，所述限位片抵触所述限位槽边缘以使所述轴承停止转动。
14.进一步的，所述轴承内圈凸设有安装环的一侧还凸设有固定环，所述固定环与所述安装环同轴设置，且所述固定环半径小于所述安装环半径；所述固定环外套接有扭簧，所述扭簧一端与轴承外圈固接，所述扭簧另一端与轴承内圈固接。
15.进一步的，所述光耦挡片与所述限位片在所述安装环上同轴对称设置。
16.进一步的，所述轴承外圈外壁具有至少一个螺丝孔，所述pcb板边缘具有至少一个u形槽，所述pcb板通过所述u形槽用十字槽螺钉固定在轴承外圈的所述螺丝孔上。
17.进一步的，所述滚珠固定环为环形工件，其具有至少一个球槽，所述滚珠部分容纳于所述球槽内。
18.进一步的，在另一个实施例中，一种摄像机，包含上述任一实施方式中的用于摄像机传动的一体化轴承，还包括：
19.轴承a，所述轴承a包括：
20.轴承内圈a和轴承外圈a，所述轴承内圈a与所述轴承外圈a连接，所述轴承内圈a可相对于所述轴承外圈a转动；
21.所述轴承内圈a一侧凸设有安装环a，所述安装环a内表面部分凸设有轮齿；
22.所述轴承外圈a外安装有电机，所述电机的输出轴延伸至轴承a内部，所述电机输出轴端部的电机齿轮与所述轮齿相啮合。
23.进一步的，摄像机还包括：
24.运动组件和固定组件；
25.所述轴承的轴承外圈和轴承a的轴承外圈a同轴心固定安装在固定组件上，轴承外圈、轴承外圈a与固定组件间相对静止；
26.所述轴承的轴承内圈和轴承a的轴承内圈a同轴心对向固定安装在运动组件两端，轴承内圈、轴承内环a与运动组件同步转动；
27.所述pcb板与所述电机电信号连接，pcb板对电机发出电信号后，电机驱动轴承内环a转动，并带动轴承内圈与运动组件同步转动。
28.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
29.本技术通过在轴承内圈设置光耦挡片，在轴承外圈设置光耦，当光耦挡片与光耦中的光接触可以产生光信号，以检测轴承结构的转动角度；
30.本技术通过更换扭簧a调整扭簧a的扭矩减轻电机的负载，起到保护电机的作用；
31.本技术通过限位片与限位槽配合，当限位片接触限位槽两侧边缘时轴承停止转动，通过限位片与限位槽的配合控制轴承的转动角度，起到了保护设备的作用；
32.本技术通过轴承与轴承a配合使用，pcb板与电机电信号连接，电机根据光耦检测到的轴承转动角度转动，控制轴承的转动角度，以带动设备的正常运转。
附图说明
33.图1为根据本实用新型一个实施方式提出的轴承的结构示意图；
34.图2为根据本实用新型一个实施方式提出的轴承外圈的结构示意图；
35.图3为根据本实用新型一个实施方式提出的轴承内圈的结构示意图；
36.图4为根据本实用新型一个实施方式提出的装有扭簧和滚珠固定环的结构示意图；
37.图5为根据本实用新型一个实施方式提出的pcb板的结构示意图；
38.图6为根据本实用新型一个实施方式提出的轴承a的结构示意图；
39.图7为根据本实用新型一个实施方式提出的轴承外圈a的结构示意图；
40.图8为根据本实用新型一个实施方式提出的轴承内圈a的结构示意图；
41.图9为根据本实用新型一个实施方式提出的装有扭簧和滚珠固定环a的结构示意图；
42.图10为根据本实用新型一个实施方式提出的轴承a的结构示意图；
43.图中：11
‑
轴承外圈；111
‑
螺丝孔；112
‑
外圈扭簧卡槽；113
‑
限位槽；114
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固定孔；115
‑
自攻螺纹孔；12
‑
轴承内圈；121
‑
固定卡扣；122
‑
扭簧固定卡扣；123
‑
光耦挡片；125
‑
滚珠槽；126
‑
内圈扭簧卡槽；127
‑
限位片；128
‑
安装环；129
‑
固定环；13
‑
滚珠；14
‑
扭簧；15
‑
滚珠固定环；16
‑
pcb板；161
‑
u形槽；162
‑
光耦；
44.21
‑
轴承外圈a；211
‑
螺丝孔a；212
‑
外圈扭簧卡槽a；213
‑
限位槽a；214
‑
固定孔a；215
‑
自攻螺纹孔a；22
‑
轴承内圈a；221
‑
固定卡扣a；222
‑
扭簧固定卡扣a；223
‑
光耦挡片；225
‑
滚珠槽a；226
‑
内圈扭簧卡槽a；227
‑
限位片a；228
‑
安装环a；229
‑
固定环a；23
‑
滚珠a；24
‑
扭簧a；224
‑
轮齿；28
‑
电机；281
‑
电机齿轮。
具体实施方式
45.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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。
46.在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。
47.在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词是相对于各附图中所示的构造进行定义的，特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化，所以，也不应当将这些或者其他的方位用于解释为限制性用语。
48.涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
49.根据本实用新型的实施例，并结合图1至图6看出，用于摄像机传动的一体化轴承包括：
50.轴承内圈12和轴承外圈11；
51.所述轴承内圈12和轴承外圈11均为环状结构；轴承外圈11的环状结构边缘处轴向延伸出盖沿部；所述轴承内圈12环向设有两环同轴心的凸起，直径较小的环状凸起为固定环129，所述固定环129轴心中空，以用于与摄像机的转轴相连接固定，直径较大的环状凸起为安装环128，以用于轴承内圈12与轴承外圈1的安装连接。
52.在一个实施方式中，所述轴承内圈12环向设有滚珠槽125，滚珠槽125内设有滚珠固定环15，所述滚珠固定环15为环形工件，所述滚珠固定环15与滚珠槽15可拆卸连接，所述滚珠固定环15上具有至少一个球槽，所述球槽与滚珠13相适配，所述滚珠13部分容纳于球槽内，所述滚珠13可在滚珠固定环15内自由转动但不会脱离滚珠固定环15。
53.轴承外圈11套接在轴承内圈12上，所述滚珠13和滚珠固定环15容纳于轴承外圈11盖沿部与轴承内圈12安装环128间的空间，所述滚珠13与轴承外圈11内壁相抵触，所述轴承外圈11和轴承内圈12在滚珠13和滚珠固定环15的作用下相互转动。
54.在一个实施方式中，所述轴承外圈11外壁设有至少一个固定孔114，以用于轴承安装在摄像机相对不运动的固定组件上；所述轴承内圈12外沿设有至少一个固定卡扣121，以用于轴承安装在摄像机需要运动的运动组件上。
55.在一个具体实施方式中，轴承外圈11外壁等距环向设有三个固定孔114，以用于轴承安装在摄像机相对不运动的固定组件上；轴承内圈12外沿等距环向设有三个固定卡扣121，以用于轴承安装在摄像机需要运动的运动组件上。
56.在一个实施例中，轴承内圈12的安装环128边缘轴向凸起出限位片127，限位片127延伸至轴承外圈11，所述轴承外圈11具有相应的限位槽113，限位片127部分容纳于限位槽113，所述限位槽113大小大于限位片127的大小，以使限位片127能够在限位槽中转动；当轴承内圈12与轴承外圈11相互转动时，限位片127接触限位槽113两端内壁时轴承停止转动，以使得轴承按照预定角度范围内进行转动。具体地，在一个实施方式中，限位片127、限位槽113均为扇环型结构。在其他实施方式中，限位片127、限位槽113可以为矩形等其他形状，这里不对限位片127、限位槽113的具体形状做限制，只要限位片127、限位槽113的形状相互对应，使得限位片127可以在限位槽113内正常转动即可。
57.在一个实施例中，所述轴承内圈12的安装环128边缘轴向凸起出光耦挡片123，所述光耦挡片123与限位片127轴心对称，所述光耦挡片123延伸至轴承外圈11，所述轴承外圈11具有相应的通槽以容纳所述光耦挡片123。由于光耦挡片123与限位片127均设置在安装环128上，光耦挡片123与限位片127轴心对称设置能够使得两者间距较大，两者不会相互侵占空间导致对轴承转动产生影响，即能够更好的满足轴承转动要求。在一个具体实施方式中，光耦挡片123、通槽均为扇环型结构。在其它实施方式中，也可为其它形状。这里不对光耦挡片123、通槽的具体形状做限制，只要光耦挡片123、通槽相互对应，使得光耦挡片123能够在通槽内正常转动即可。
58.进一步地，轴承外圈12外壁安装有pcb板16，pcb板16上具有电子元器件,pcb板16具有光耦162，光耦162朝向轴承外圈12内且部分容纳于上述通槽内，轴承转动到一定角度时，光耦挡片123与光耦162接触。当光耦挡片123与光耦162接触时，能够产生光信号，从而根据光信号检测轴承转动角度。即本实施例中可以通过光耦挡片123与pcb板16上光耦162的设置实现对轴承的转动角度的检测。
59.所述轴承外圈11环向设有两个螺丝孔111，所述螺丝孔111相对称，以用于pcb板16的安装；pcb板16边缘具有两个与螺丝孔111相适配的u形槽161，所述pcb板16通过u形槽161用十字槽螺钉固定在轴承外圈11的螺丝孔111上，所述pcb板16边缘具有光耦162，所述光耦162朝向轴承外圈11内且部分容纳于通槽内，所述光耦162与光耦挡片123相适配，当轴承内圈12与轴承外圈11相互转动时，光耦挡片123在特定角度会旋入光耦162中。
60.进一步的，所述轴承内圈12固定环129外套接有扭簧14，所述固定环129边缘径向延伸出扭簧固定卡扣122，以固定扭簧本体在固定环129上；所述轴承内圈12固定环129与安装环128间设有内圈扭簧卡槽126，所述轴承外圈11内则设有外圈扭簧卡槽112；扭簧本体固接在轴承内圈12，且扭簧14两端分别固定连接于内圈扭簧卡槽126和外圈扭簧卡槽112，以便于当轴承失去外力时轴承恢复初始状态。
61.在一个实施例中，本技术提供一种包含上述任一实施例或实施方式中的用于摄像机传动的一体化轴承的摄像机，该摄像机还包括：
62.轴承a；
63.轴承a包括：
64.轴承内圈a22和轴承外圈a21；
65.所述轴承内圈a22和轴承外圈a21均为环状结构；所述轴承外圈a21轴中心部分具有开放部，其环状结构边缘处轴向延伸出盖沿部；所述轴承内圈a22环向设有两环同轴心的凸起，直径较小的环状凸起为固定环a229，所述固定环a229轴心中空，以用于与摄像机的转轴相连接固定，直径较大的环状凸起为安装环a228，以用于轴承内圈a22与轴承外圈a2的安装连接。
66.在一个实施方式中，所述轴承内圈a22环向设有滚珠槽a225，滚珠槽a225内设有滚珠固定环a25，所述滚珠固定环a25为环形工件，所述滚珠固定环a25与滚珠槽a25可拆卸连接，所述滚珠固定环a25上具有至少一个球槽，所述球槽与滚珠a23相适配，所述滚珠a23部分容纳于球槽内，所述滚珠a23可在滚珠固定环a25内自由转动但不会脱离滚珠固定环a25。
67.轴承外圈a21套接在轴承内圈a22上，所述滚珠a23和滚珠固定环a25容纳于轴承外圈a21盖沿部与轴承内圈a22安装环a228间的空间，所述滚珠a23与轴承外圈a21内壁相抵触，所述轴承外圈a21和轴承内圈a22在滚珠a23和滚珠固定环a25的作用下相互转动。
68.在一个实施方式中，轴承外圈a21外壁设有至少一个固定孔a214，以用于轴承安装在摄像机相对不运动的固定组件上；所述轴承内圈a22外沿设有至少一个固定卡扣a221，以用于轴承安装在摄像机需要运动的运动组件上。
69.在一个具体实施方式中，轴承外圈a21外壁等距环向设有三个固定孔a214，以用于轴承安装在摄像机相对不运动的固定组件上；轴承内圈a22外沿等距环向设有三个固定卡扣a221，以用于轴承安装在摄像机需要运动的运动组件上。
70.在一个实施例中，轴承内圈a22的安装环a228边缘轴向凸起出限位片a227，限位片a227延伸至轴承外圈a21，所述轴承外圈a21具有相应的限位槽a213，限位片a227部分容纳于限位槽a213，所述限位槽a213大小大于限位片a227的大小，以使限位片a227能够在限位槽中转动；当轴承内圈a22与轴承外圈a21相互转动时，限位片a227接触限位槽a213两端内壁时轴承停止转动，以使得轴承按照预定角度范围内进行转动。具体地，在一个实施方式中，限位片a227、限位槽a213均为扇环型结构。在其他实施方式中，限位片a227、限位槽a213可以为矩形等其他形状，这里不对限位片a227、限位槽a213的具体形状做限制，只要限位片a227、限位槽a213的形状相互对应，使得限位片a227可以在限位槽a213内正常转动即可。
71.在一个具体实施方式中，所述轴承内圈a22的安装环a228内壁部分设有轮齿224。
72.在一个实施方式中，轴承外圈a21外壁设有至少一个螺丝孔a211和至少一个自攻螺纹孔225，以用于电机a28的安装；电机28通过螺丝孔a211和自攻螺纹孔225螺接在轴承外圈a21上。
73.在一个具体实施方式中，轴承外圈a21外壁等距环向设有两个螺丝孔a211和一个自攻螺纹孔225，以用于电机a28的安装；电机28通过螺丝孔a211和自攻螺纹孔225螺接在轴承外圈a21上。
74.电机28的输出轴穿过轴承外圈a21的开放部伸入轴承内圈a22与轮齿224相啮合，所述输出轴端部的电机齿轮281与轴承外圈a21的轮齿224相适配，所述电机齿轮281与轮齿224间齿轮连接，当电机28转动时电机齿轮281驱动轴承内圈a22内的轮齿224使轴承内圈
a22相对于轴承外圈a21产生相对转动。
75.进一步的，所述轴承内圈a22固定环a229外套接有扭簧a24，所述固定环a229边缘径向延伸出扭簧固定卡扣a222，以固定扭簧本体在固定环a229上；所述轴承内圈a22固定环a229与安装环a228间设有内圈扭簧卡槽a226，所述轴承外圈a21内则设有外圈扭簧卡槽a212；扭簧本体固接在轴承内圈a22，且轴承a24两端分别固定连接于内圈扭簧卡槽a226和外圈扭簧卡槽a212，以便于当轴承a24失去外力时轴承恢复初始状态；进一步的，当电机28的扭矩不够的时候可以通过更换扭簧a24调整扭簧a24的扭矩减轻电机28的负载，以起到保护电机28的作用。
76.在一个实施例中，摄像机还包括运动组件和固定组件；上述任一实施例或实施方式中的用于摄像机传动的一体化轴承的轴承外圈11和上述任一实施例或实施方式中的轴承a的轴承外圈a21同轴心固定安装在固定组件上，轴承外圈11、轴承外圈a21与固定组件间相对静止；
77.上述任一实施例或实施方式中的用于摄像机传动的一体化轴承的轴承内圈12和上述任一实施例或实施方式中的轴承a的轴承内圈a22同轴心对向固定安装在运动组件两端，轴承内圈12、轴承内环a22与运动组件同步转动；
78.pcb板16与电机28电信号连接，pcb板16对电机28发出电信号后，电机28驱动轴承内环a22转动，并带动轴承内圈12与运动组件同步转动。
79.具体地，摄像机中用于摄像机传动的一体化轴承、轴承a、固定组件及运动组件配合使用的工作原理如下：
80.轴承与轴承a一般配合使用，轴承的轴承内圈12与轴承a的轴承内圈a22对向设置，轴承和轴承a分别通过固定卡扣121和固定卡扣a221同轴心固定安装同一需要运动的摄像机的运动组件上，当运动组件绕轴转动时，运动组件两端的轴承的轴承内圈12与轴承a的轴承内圈a22同步转动；两端轴承的轴承外圈11与轴承a的轴承外圈a21分别通过固定孔114和固定孔a214固定于摄像机相对不运动的固定组件上，轴承a的轴承外圈a21安装电机28，轴承的轴承外圈11安装pcb板16，pcb板16与电机28电信号连接，轴承的pcb板16控制轴承a的电机28转动；通过电机28驱动轴承内圈12和轴承内圈a22同步转动，当轴承的光耦挡片123转动到与pcb板16上的光耦162接触时，检测到轴承转动角度，pcb板16发出电信号，然后电机28上的电机齿轮281根据pcb板16系统预定的角度转动，从而带动运动组件正常转动。
81.这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
82.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。