專利名稱：帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，該裝置用于各種機械和包括監(jiān)視攝像機的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的用于監(jiān)視攝像機的旋轉(zhuǎn)裝置的示例在美國專利第5627616中給出。
圖1是示出配備有旋轉(zhuǎn)裝置的傳統(tǒng)監(jiān)視攝像機的透視圖。平面電機(panmotor)基座101例如固定到殼體上，而該殼體定位于天花板背面上?；h(huán)102定位在殼體和平板電機基座101之間，以便在電路板和傾斜機構(gòu)及攝像機之間提供電連接。平面電機103安裝到平板電機基座101上，而帶輪104固定到其輸出軸上。水平的旋轉(zhuǎn)傳動同步帶105跨在帶輪104和固定于滑環(huán)102的水平轉(zhuǎn)軸上的帶輪106之間，在轉(zhuǎn)動時，帶輪的水平轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生力，軸承107接收這個力，從而使得帶輪106平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。
傾斜電機基座108為倒L形結(jié)構(gòu)，帶有水平和垂直部分，而這些部分中的水平部分固定到帶輪106上。傾斜電機109固定到傾斜電機基座108的垂直部分上，而帶輪110固定到其輸出軸上。垂直的旋轉(zhuǎn)傳動同步帶111跨在帶輪110和固定于傾斜電機基座108上的另一帶輪112之間。在轉(zhuǎn)動時，帶輪112的垂直轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生力；軸承113接收這個力，從而使得帶輪112和固定到其垂直轉(zhuǎn)軸上的攝像機114平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。這個平面/傾斜機構(gòu)(旋轉(zhuǎn)裝置)覆蓋有透明或半透明圓頂。
參照上述結(jié)構(gòu)的監(jiān)視攝像機，當(dāng)平面電機103旋轉(zhuǎn)時，帶輪106使帶輪104和同步帶105旋轉(zhuǎn)，而同時，固定到帶輪106上的傾斜電機基座108也旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，攝像機114以平面運動沿水平方向轉(zhuǎn)動。此外，當(dāng)傾斜電機109轉(zhuǎn)動時，帶輪112使帶輪110和同步帶111旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，固定到帶輪112上的攝像機114以傾斜運動沿垂直方向轉(zhuǎn)動。由攝像機114攝取的圖象轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并通過滑環(huán)102傳送到外側(cè)監(jiān)視器上。
并且，通過上述傳統(tǒng)攝像機，對于使攝像機114能夠在垂直方向旋轉(zhuǎn)的傾斜電機109和使整體在水平方向旋轉(zhuǎn)的平面電機103，能夠使攝像機114在水平和垂直方向旋轉(zhuǎn)的平面/傾斜機構(gòu)(旋轉(zhuǎn)裝置)構(gòu)造成L或倒L形。此外，這個平面/傾斜機構(gòu)(旋轉(zhuǎn)裝置)配備有包括電機103和109以及其他零件(如電機基座101和108、滑環(huán)102、帶輪106、110和112、同步帶105和111等)在內(nèi)的很多安裝零件，由此使結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外，平面電機的水平轉(zhuǎn)軸和傾斜電機的垂直轉(zhuǎn)軸分別設(shè)置有軸承107和113。安裝這些軸承107和113使得在此安裝這些軸承107和113的零件的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，需要零件固定軸承107和113，并需要諸如粘結(jié)以固定軸承107和113的工作。即，用于監(jiān)視攝像機的傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)裝置(平面/傾斜機構(gòu))具有很多零件，這導(dǎo)致復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，并且對組裝性、零件兼容性、和降低成本構(gòu)成一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，該裝置減少了零件數(shù)量，并簡化了結(jié)構(gòu)，且該裝置使得組裝性、零件兼容性得以改善，并降低了成本。
根據(jù)本發(fā)明一個方面，提供了一種具有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，其包括非旋轉(zhuǎn)體，其于軸承的內(nèi)圈或外圈一體形成；以及旋轉(zhuǎn)體，其可旋轉(zhuǎn)地安裝到非旋轉(zhuǎn)體上，并與軸承的內(nèi)圈或外圈一體形成，其中，非旋轉(zhuǎn)體和旋轉(zhuǎn)體中至少一部分一體地結(jié)合有一機構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供了一種監(jiān)視攝像機裝置，其包括非水平旋轉(zhuǎn)體，其與第一軸承的內(nèi)圈或外圈一體形成；水平旋轉(zhuǎn)體，其可旋轉(zhuǎn)地安裝到非水平旋轉(zhuǎn)體上，并與第一軸承的內(nèi)圈或外圈一體形成；非垂直旋轉(zhuǎn)體，其可擺動地安裝到水平旋轉(zhuǎn)體上并與第二軸承的內(nèi)圈或外圈一體形成；垂直旋轉(zhuǎn)體，其可旋轉(zhuǎn)地安裝到非垂直旋轉(zhuǎn)體上，并與第二軸承的內(nèi)圈或外圈一體形成；以及攝像機，其固定到垂直旋轉(zhuǎn)體上。


本發(fā)明的上述和其他目的和特征將從以下考慮參照附圖給出的描述中得以更全面地理解，圖中的示例僅以示例方式加以說明，其中
圖1是傳統(tǒng)監(jiān)視攝像機的透視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的包括具有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置的監(jiān)視攝像機的示例的結(jié)構(gòu)圖；圖3A是描述根據(jù)本發(fā)明實施例的旋轉(zhuǎn)裝置的主底板的運動的特性圖；以及圖3B是圖3A的連續(xù)圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的包括具有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置的監(jiān)視攝像機的示例的結(jié)構(gòu)圖。這個監(jiān)視攝像機1包括進行記錄的攝像機3，以及使攝像機能夠旋轉(zhuǎn)以改變攝像機的記錄方向的旋轉(zhuǎn)裝置2。此外，旋轉(zhuǎn)裝置2主要由水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4和垂直旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5構(gòu)成。
參照圖2，電源6為塑料圓柱體并固定到天花板C上。支撐旋轉(zhuǎn)裝置2的固定器7為塑料圓柱體，并可拆卸地安裝到電源6上。圓頂罩8為透明塑料并固定到固定器7上。這些構(gòu)成了監(jiān)視攝像機1的外部。位于電源6內(nèi)部的電源電路板9具有連接到電源上的電路(都未示出)以及同軸電纜(未示出)，用于輸出圖象信號，并從監(jiān)視器輸入控制信號。固定器7和旋轉(zhuǎn)裝置2的基座板10連接，而基座板10支撐水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4。垂直旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5經(jīng)由軸承44可旋轉(zhuǎn)地連接到水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5上，而攝像機3安裝到垂直旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5上。
首先，將描述水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4的部件。
旋轉(zhuǎn)體托架12固定到基座板10上?；h(huán)13設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體托架12內(nèi)側(cè)，而圍繞滑環(huán)13的旋轉(zhuǎn)體托架12的圓柱體12a作用為軸承內(nèi)圈。與軸承外圈15a成一體的平面底板15經(jīng)由滾珠14外接到圓柱體12a上，并包括水平轉(zhuǎn)動平面電機16和齒輪系17。齒輪系17包括齒輪17a，其固定到水平轉(zhuǎn)動平面電機的電機軸上；中間齒輪17b，其固定到與電機軸成直角的中間軸上；以及輸出齒輪17c，其與電機軸成直角，并與平面底板15成一體。此外，伺服電路板18固定到旋轉(zhuǎn)體托架12上。
接著，將描述垂直旋轉(zhuǎn)機構(gòu)5的部件。
與軸承內(nèi)圈20a成一體的傾斜底板20借助于可拆卸的螺紋件19固定到平面底板15上。傾斜底板20包括垂直旋轉(zhuǎn)傾斜電機21和齒輪系24。齒輪系24主要由固定到垂直旋轉(zhuǎn)傾斜電機21的電機軸上的齒輪24a，以及固定到中間軸上的中間齒輪24b，該中間軸與電機軸成直角。與傾斜底板20成一體的軸承外圈20b經(jīng)由滾珠23附著到傾斜軸22上，該傾斜軸22作用為軸承內(nèi)圈。傾斜軸22與輸出齒輪24c成為一體，該輸出齒輪24c構(gòu)成齒輪系24。
下面將解釋攝像機3的部件。
傾斜軸22固定到透鏡驅(qū)動電路板25上。透鏡驅(qū)動電路板25支撐具有CCD(電荷耦合二極管)和透鏡部分27的記錄器26，并具有數(shù)字電路板28和固定于其上的CCD驅(qū)動電路板29，其中透鏡部分27包括多個透鏡。
此外，在平面底板15的端部固定到支撐元件15b的是內(nèi)圓頂30，內(nèi)圓頂小于圓頂罩8并由半透明或不透明塑料制成。內(nèi)圓頂30具有細(xì)長的開口30a，以用于透鏡部分27的移動。電源電路板9和伺服電路板18經(jīng)由滑環(huán)13電連接，而伺服電路18、CCD驅(qū)動電路板29、數(shù)字電路板28和透鏡驅(qū)動電路板25通過柔性電纜連接。
接著將描述包括具有上述結(jié)構(gòu)的帶一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置的監(jiān)視攝像機的工作方式。
這個監(jiān)視攝像機1遵循事先由數(shù)字電路板28上提供的存儲器或CPU設(shè)定的程序工作。隨著水平轉(zhuǎn)動平面電機16轉(zhuǎn)動，平面底板15借助齒輪系17圍繞圓柱體12a旋轉(zhuǎn)，而攝像機3借助固定于平面底板15上的垂直旋轉(zhuǎn)機構(gòu)水平旋轉(zhuǎn)360度。然后，垂直轉(zhuǎn)動傾斜電機21轉(zhuǎn)動，并經(jīng)由齒輪系24，傾斜軸22轉(zhuǎn)動，而攝像機3在垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動大約90度，從全水平位置到達(dá)全向下位置。
為了使攝像機3在垂直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180度，可以采用一種驅(qū)動方案，由此，攝像機3從全水平位置垂直轉(zhuǎn)動180度到達(dá)全向下位置，此后，水平旋轉(zhuǎn)180度，并再次垂直旋轉(zhuǎn)，從全向下位置到達(dá)全水平位置?？梢圆捎昧硪环N驅(qū)動方法，由此，隨著垂直轉(zhuǎn)動傾斜電機21的轉(zhuǎn)動，攝像機3在垂直平面內(nèi)連續(xù)轉(zhuǎn)動180度，從全水平位置穿過全向下位置到達(dá)相反的水平位置。
在每次水平和垂直轉(zhuǎn)動時，透鏡驅(qū)動電路板25所配備有的自動聚焦功能和變焦功能實現(xiàn)聚焦和變焦。由透鏡部分27取得的圖象在圖象部分26內(nèi)轉(zhuǎn)換成電信號，該圖象部分26由CCD驅(qū)動電路板29所控制。電信號通過數(shù)字電路板28轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字信號從伺服電路板18通過滑環(huán)13傳送到電源電路板9。然后多路復(fù)用圖象的數(shù)字和控制信號，并通過未示出的同軸電纜傳送到外側(cè)監(jiān)視器。在外側(cè)監(jiān)視器室內(nèi)，監(jiān)視者通過監(jiān)視器進行觀察，且監(jiān)視者能夠進行設(shè)定所關(guān)注的水平和垂直角度的操作，此外，能夠選擇透鏡部分27的變焦設(shè)置。
圖3A和圖3B是描述平面底板15和傾斜底板20運動的特性圖，后者是用于監(jiān)視攝像機1中的主底板。圖3A示出將以直角固定平面底板15和傾斜底板20的螺紋件19去除的情況，而圖3B是其中平面底板15和傾斜底板20保持水平的視圖。在這些圖中，平面底板15和傾斜底板20二者都構(gòu)造成可以與軸承11成為一體。
如圖3A所示，與平面底板15成為一體的軸承外圈15c和與傾斜底板20成為一體的軸承內(nèi)圈20a由滾珠31連接。當(dāng)監(jiān)視攝像機工作時，傾斜底板20由螺紋件19成直角地固定到平面底板15上。
在此，如上所述，包括水平轉(zhuǎn)動的平面電機16在內(nèi)的零件安裝到平面底板15上，而包括垂直轉(zhuǎn)動的傾斜電機21在內(nèi)的零件安裝到傾斜底板20上。在安裝這些所需零件時，如圖3B所示，可以去除螺紋件19，且以軸承11為支撐點，傾斜底板20可以旋轉(zhuǎn)到對平面底板15有利的角度。實際上，平面底板15和傾斜底板20保持水平狀態(tài)，從而，各零件從相同方向予以安裝。此外，由于兩個底板都是在水平狀態(tài)，各零件的安裝可以從兩個方向容易地進行。
從而，根據(jù)本發(fā)明的帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，軸承的內(nèi)圈和外圈與諸如底板的零件安裝平臺成為一體，從而零件安裝平臺實現(xiàn)軸承的功能，由此減少了零件數(shù)量，簡化了結(jié)構(gòu)，提高的組裝性和零件兼容性，并降低了成本。
此外，為了在一個旋轉(zhuǎn)裝置中實現(xiàn)水平轉(zhuǎn)動和垂直轉(zhuǎn)動，作用為用于水平轉(zhuǎn)動和垂直轉(zhuǎn)動的零件的安裝平臺的底板可以構(gòu)造成使得每個底板能夠相對于另一個擺動，從而提高了零件安裝時的組裝性以及零件兼容性。
此外，雖然上述實施例為用于監(jiān)視攝像機的帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，但是本發(fā)明的使用不局限于上述用途，而適用于各種機器和電子設(shè)備。
如上所述，本發(fā)明實現(xiàn)了零件數(shù)量減少、結(jié)構(gòu)簡化、組裝性和零件兼容性提高以及成本降低。
本發(fā)明不局限于所描述的實施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對其作出各種改進。
本發(fā)明基于2002年4月10日提交的日本專利申請2002-107912，該申請的整個內(nèi)容特地合并于此作為參考。
權(quán)利要求
1.一種帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，包括非旋轉(zhuǎn)體，其于軸承的內(nèi)圈或外圈一體形成；以及旋轉(zhuǎn)體，其可旋轉(zhuǎn)地安裝到非旋轉(zhuǎn)體上，并與軸承的外圈或內(nèi)圈一體形成，其中，非旋轉(zhuǎn)體和旋轉(zhuǎn)體中至少一部分一體地結(jié)合有一機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，所述機構(gòu)為能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動部分。
3.如權(quán)利要求2所述的帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，驅(qū)動部分包括產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的力產(chǎn)生部分；將所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力傳遞到旋轉(zhuǎn)體的力傳導(dǎo)部分；其中，力產(chǎn)生部分和力傳導(dǎo)部分中至少一個安裝到旋轉(zhuǎn)體上。
4.一種帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，包括兩個如權(quán)利要求1所述的帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置作為部件，其中，所述機構(gòu)為連接兩個部件旋轉(zhuǎn)裝置的連接部分。
5.如權(quán)利要求4所述的帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，連接部分以L形或倒L形連接兩個部件旋轉(zhuǎn)裝置。
6.如權(quán)利要求4所述的帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，連接部分可旋轉(zhuǎn)地連接兩個部件旋轉(zhuǎn)裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，一個部件旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)體水平轉(zhuǎn)動，而另一個部件旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)體垂直轉(zhuǎn)動。
8.一種監(jiān)視攝像機裝置，包括非水平旋轉(zhuǎn)體，其與第一軸承的內(nèi)圈或外圈一體形成；水平旋轉(zhuǎn)體，其可旋轉(zhuǎn)地安裝到非水平旋轉(zhuǎn)體上，并與第一軸承的外圈或內(nèi)圈一體形成；非垂直旋轉(zhuǎn)體，其可擺動地安裝到水平旋轉(zhuǎn)體上并與第二軸承的內(nèi)圈或外圈一體形成；垂直旋轉(zhuǎn)體，其可旋轉(zhuǎn)地安裝到非垂直旋轉(zhuǎn)體上，并與第二軸承的外圈或內(nèi)圈一體形成；以及攝像機，其固定到垂直旋轉(zhuǎn)體上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有一體軸承的旋轉(zhuǎn)裝置，其實現(xiàn)了零件數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)簡化，組裝性、零件兼容性提高，以及成本降低。旋轉(zhuǎn)體托架(12)固定到基座板(10)上?；h(huán)(13)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體托架(12)內(nèi)側(cè)。圍繞滑環(huán)(13)的旋轉(zhuǎn)體托架(12)的圓柱體(12a)作用為軸承內(nèi)圈。與軸承外圈(15a)形成為一體的平面底板(15)經(jīng)由滾珠(14)外接圓柱體(12a)，并包括水平轉(zhuǎn)動平面電機(16)和齒輪系(17)。
文檔編號F16M11/08GK1450296SQ0310951
公開日2003年10月22日 申請日期2003年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月10日
發(fā)明者田村一成 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社