三腳架的製作方法
2023-06-05 22:53:01
專利名稱：三腳架的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種三腳架，典型的是供支承諸如攝影機之類的光學儀器之用的三腳架。更具體地說，本發明提供一種符合使用地點不固定的使用者迅速穩固架設並在使用後迅速疊起裝入小而輕的包裝之內的需要的三腳架。
三腳架用於為測量儀器，還有電視和電影攝影機，照明器材、光源固定器、安全器材、醫用和實驗用器材提供臨時架設的支承設施。例如電視攝影師使用的攝影機可能相當重而又需要穩固的支承以期取得最佳效果。各腳均可單獨調整的三腳架，甚至在不平的或者有臺階的表面上架設，也可以提供這種支承。報紙、雜誌或電視臺的新聞記者是三腳架的典型使用者，可是現有的三腳架不能很好地滿足他們的需要。調整三腳架的許多機構在架設時依靠擰緊緊固螺釘和在攝影完畢後依靠擰鬆緊固螺釘。三條腿有一條沒有可靠地緊固就會使三腳架翻倒而損壞昂貴的攝影機，可是在嚴寒的天氣裡完成緊固任務是很困難的。對緊固螺釘施加過大的扭力可能損壞螺釘的螺紋或者與螺釘接觸的腿部機件。大多數緊固裝置都使腿沿軸向的兩個方向都不能移動，因此，不鬆開以前的緊固，腿是不能伸出的。因為三條腿要緊固、解除緊固，此種三腳架的架設和撤收耗時過多，而對於新聞攝影人員而言，可能由於攝影機作業取得適當支承需要時間而喪失拍攝人物或事件的機會。
三腳架就其性質而言是其使用者攜帶的移動式設備，因而，重量輕是不言而喻的要求。而有些商業上可以買到的三腳架，使用鋁管作腿的組件，重量在5到10公斤之間。
貝克在US5,320,316中公開了一種三腳架，這種請求保護的發明主要涉及的是腿部結構。該專利提出的緊固裝置是一個浮動地支撐於一個槽內的環。環的內邊緣緊固於腿管的外表面。本發明人認為這種緊固方式只可用於金屬腿管，因為它會損傷塑料管。所以，根據上述發明製造的三腳架會重量大，不理想。
詹森等人在US5,503,357中詳細說明了緊固三腳架的螺紋孔和螺絲釘。緊固後，腿不能向外伸出。緊固螺釘的缺點之一是，如果不以相當大的力量擰緊，腿會由於負重而意外地縮回。義大利LinoCo公司發布的商品手冊LNORD 99,G列出了大量的三腳架。該製造商使用鋁管為負載更重的三腳架的腿的構件。這樣做的結果是重量很大。用於支承20公斤的三腳架，重量在3.6至7.9公斤之間。能支承30公斤的唯一型號(132X)重量為6.9公斤。各伸縮關節為緊固螺釘所緊固。
OCONNOR(美國的Costa Mesa)發布了1999商品手冊，描述了許多具有碳纖維腿的三腳架的特性。根據型號，最大容許負載在27至91公斤之間，三腳架的相應重量在4.2和10.8公斤之間。上鑄件下面的由槓桿操縱的環同時解脫所有三條腿。腿各為緊固槓桿調整。然而，因為緊固不是自動的，用戶要向下推腿的緊固槓桿。
Sachtler公司(www.sachtler.de/seiten/whats-up/new-speedlock.htm)近來披露了一種具有碳纖維腿並安裝了同時控制上、下伸縮關節的緊固裝置的三腳架(型號HD)。用戶必須鬆開所有三個緊固夾來伸出各腿。在張開的臂上使用緊固螺釘。據稱三腳架的重量為3公斤，但最大伸出高度沒有給出。
因此本發明的目的之一是消除現有三腳架及與其相關的緊固裝置的缺點並提供一種無須用戶操縱緊固裝置即可架設和疊回的三腳架。
本發明的另一目的是提供一種比操縱緊固螺釘更快的緊固裝置。
本發明的又一目的是提供一種與其伸展高度及負載重量相對說來自重較輕的三腳架。
本發明的再一目的是提供一種緊固腿的力根據其負載自己調整並完全消除了無意間不緊固任何或所有腿而發生危險的三腳架。
本發明是通過提供一種能快速架設、重量又輕的三腳架而達到上述目的的，所述三腳架包括
1)周邊裝有三個鉸鏈件用於負載的中央支承件；2)三個各安裝在所述鉸鏈件中的一個上的多級伸縮腿部件，各個腿部件包含至少兩個用伸縮關節互相聯接的抗壓件；3)至少一個與各伸縮關節相關聯的凸輪緊固單元，各個緊固單元有能防止會縮短所述腿部件長度的相對軸向移動的第一接合位置和能使所述腿部件在軸向兩個方向自由移動的第二解脫位置，各緊固單元被推向其接合位置，以把所述三腳架緊固於其架設狀態，此種緊固是由於來自其相關的腿伸出對所述凸輪緊固單元的壓力而實現的；4)各腿部件的用於獨立解脫與其相關聯的所述至少一個凸輪緊固單元的手動解脫件，所述的解脫使所述腿部件的縮短成為可能。
在本發明的各個優選實施例裡，所述三腳架還包括一個可摺疊的鉸接三臂限制件，用鉸接方式聯接於所述腿，以防止所述腿部件的張度過大。
在本發明的一個優選實施例裡，提供了一種三腳架。其中解脫與下伸縮關節相關聯的凸輪緊固單元的手動致動件聯接於一個聯動裝置，用於同時解脫至少一個控制上伸縮關節的凸輪緊固單元。
在本發明的特別優選實施例裡，所述三腳架包括三個以上、下伸縮關節互相聯接的抗壓件，還包括至少一個與各伸縮關節相關聯的凸輪緊固單元，各緊固單元都有一個能防止會使所述腿部件長度縮短的相對軸向移動的第一接合位置和一個能讓所述腿部件在軸向兩個方向上自由移動的第二解脫位置，其中所述凸輪緊固單元在其接合位置時允許其相關的腿部件伸出，用於解脫所述下伸縮關節的所述手動解脫件聯接於一個聯動裝置，此聯動裝置用於同時解脫至少一個控制所述上伸縮關節的凸輪緊固單元。
在本發明的最優實施例裡，提供了一種具有以下特徵的三腳架。這就是鉸接的三臂限制件在摺疊時處於壓所有三個解脫槓桿的位置，從而在兩個伸縮關節處解脫所有腿的凸輪緊固單元，三腳架以此可以無須分別以手工解脫任何解脫裝置而非常迅速地摺疊並縮回。雖然在本發明的小一些的實施例裡可能沒有限制件，但是對解脫槓桿作了安排，在把三條腿收攏在一起時，解脫槓桿相互作用，解脫各腿上的凸輪緊固單元，腿也能迅速縮回減小佔據的空間。
下面將進一步說明本發明的實施例。
因此，人們會認識到本發明的這種新的輕便三腳架能滿足快速架設的要求，允許各腿伸出，在其範圍內可靠地支承任何負載，而且可以避免由於過於用力的手工緊固而造成的損傷。特別是三腳架的摺疊比現有的任何三腳架都要快一些，因為無須為此目的而手工操縱任何緊固裝置。
附圖中
圖1是本發明一個優選實施例的粗略的透視圖，顯示的為本發明的幾乎完全伸出了的三腳架。
圖2是下伸縮關節的部分正視斷面圖，凸輪緊固單元處於接合位置。
圖2a是上述單元處於解脫位置的視圖。
圖3是腿部件一部分的正視圖，其中下關節緊固的解脫也使上關節的兩個緊固單元鬆開。
圖4是一幅倒置的正視圖，顯示由於三臂限制件摺疊而自動解脫所有的緊固單元。
圖5是可伸出的三臂限制件的平面圖。
在圖1中可以看到一個可快速架設而重量又輕的三腳架10。中央支承部12的結構可以支承負載，此負載最常見的是攝影機(未示出)。所述中央支承部的周圍安裝了三個鉸鏈件14。
三個多級伸縮腿部件16各安裝在一個鉸鏈件14上。各個腿部件16都包括三個用上伸縮關節24和下伸縮關節26互相聯接起來的抗壓件18、20和22。兩個關節24、26在圖3中看得更清楚。優選的抗壓件18、20、22各包含至少一根纖維加強塑料管。優選地，所述纖維加強管用碳纖維加強。
所述管可以用絲纏繞法製造，從而取得儘可能高的強度/重量比。適合的基礎材料是聚酯、聚醯亞胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。
一個或多個凸輪緊固單元28(參看圖2會看到更多細節)與各伸縮關節24、26相關聯。每個緊固單元28都有一個阻止腿部件16作相對軸向移動而縮短長度的接合位置和一個使兩個下抗壓件20、22能在軸向的兩個方向自由移動的解脫位置。每個緊固單元28至少都可以為例如槓桿30或按扭32這樣的手動件間接解脫。
有一個可以摺疊的鉸鏈聯接的三臂限制件34鉸接於腿部件16，以防止後者過度張開。
根據本發明製造的用於在1.5米高度上支承30公斤負載的典型三腳架10的重量僅為3.4公斤。
對於其餘的附圖而言，用相同的標號標註相同的零部件。
現在參看圖2，看到的是圖1顯示的實施例三腳架10中使用的凸輪緊固單元28。所述緊固單元28在其處於接合位置時允許腿部件16伸出，當然在其處於解脫位置時也允許腿部件伸出。
凸輪緊固單元28在其處於接合位置時提供的緊固力隨著中央支承部12(圖1)上負載的增加而增加。這是由於本圖中所見到的楔形幾何形狀引起的，負載增加傾向於使腿管36縮回，起到進一步把凸輪46楔在腿管外表面的作用。然而即使凸輪46在接合的時候腿管沿伸出方向的移動仍是自由的。
為了把楔力分布到管36的更大的面積上，在緊固單元28的凸輪46和與之接觸的腿管36之間放置一個凹板件38是有益的。所述板件38可以防止凸輪46直接施加的應力集中可能引起的對管36的損壞。一個銷40保持板件38與凸輪緊固組件28之間所要的關係位置。
因為凸輪46支承於軸42上及其形狀的緣故，所述凸輪周邊的一部分與軸42之間的距離超過軸42與跟其接觸的表面之間的距離，該表面在本實施例裡則為與凹板件38的表面。彈簧44把凸輪46保持於接合位置。可以對一個可以手動的致動裝置施加壓力，克服彈簧44提供的扭矩從而把凸輪46推到圖2a顯示的解脫位置。凸輪46解脫時，管36在軸向兩個方向上都可以自由移動。
使凸輪緊固單元28在下伸縮關節處解脫的可以手動的部件是一個外槓桿30，此槓桿可以如圖所示與凸輪46製成一個整體。槓桿30設在腿部件16的內表面(圖1)，因為這樣做，可以使三腳架摺疊得更緊湊，保護槓桿30不受損害並使圖5所繪的那種結構得以實現。
三個抗壓件22的最下面的部分都有諸如所示的尖端48之類的觸地件。
抗壓件22隻是一根管子，直徑稍大於包括腿部件16其餘部分的管子。抗壓件22的上端裝有導板58，此板與中部抗壓件20的兩根管子滑動地接觸。
圖3繪出的是三腳架實施例的一部分50，其中，使凸輪緊固單元28在下伸縮關節26處解脫的槓桿30聯接於一個聯動裝置。聯動裝置包含兩根位於管內的鋼絲52，所述鋼絲用於同時解脫兩個控制上伸縮關節24的凸輪緊固單元54。
解脫上伸縮關節處凸輪緊固單元的可以手動的部件是控制兩個凸輪緊固單元54的按扭32。按下按扭，解脫兩個上緊固單元54，但對下緊固單元28不起作用，因為這一動作只減弱了鋼絲52的緊張度。然而，如所說明，對解脫下緊固單元28的槓桿30施加的壓力也可把上緊固單元54解脫，因為按扭32被下拉，使右緊固單元54反時針方向轉動，使左緊固單元54順時針方向轉動。
現在參看圖4，這裡繪出的是三腳架60的一幅詳圖，其中，鉸接的三臂限制件62在摺疊時處於壓在所有三個槓桿30上的位置，圖中只繪出了其中的一個。如圖所示，兩個觸地尖端48位於最上面，三腳架60倒置時，摺疊是非常方便的。限制臂終端接頭64解脫下伸縮關節26處的所有腿上的凸輪緊固單元28。如在圖3的實施例中所見到的那樣，因為下緊固單元28也解脫上緊固單元54，所有腿上的伸縮關節24、26就都解脫了。因為不需要手工分別解脫任何緊固裝置，所以可以毫不費力地在幾秒鐘之內就把三腳架60摺疊起來並縮回。
圖5詳細顯示鉸接的三臂限制件74。可摺疊的鉸接於三臂限制件74的臂66是可伸縮地延伸出的；各臂66的伸出縮回通過受另一個凸輪緊固單元70控制的伸縮關節進行。各臂聯接於一個共同的中央件80上的各個鉸鏈上。緊固單元70與緊固單元28差不多，結構上做到即使在接合狀態下也阻止伸出但允許自由縮回。在解脫狀態下，臂66可以伸出，達到增大各腿間張開度的目的，。用戶不必注意緊固單元70即可減小腿的張開度。
然而，因為可能發生的無意間的張開度增加為緊固單元70與伸出臂管72之間的自動緊固所防止，安全是有保障的。
本發明並不限於前面說明的各實施例的細節，本發明可以在不脫離上述說明的精神實質的情況下而用其它具體形式實施，這些對於本專業技術人員而言是很明顯的。因此應該認為現在的這些實施例在一切方面都是說明性的而非限制性的，說明本發明的範圍是後附的權利要求書而非上面的說明書，在權利要求等同物的意思和範圍內的一切改變都包含在保護範圍內。
權利要求
1．一種能迅速架設而重量又輕的三腳架，包括1)周邊裝有三個鉸鏈件用於負載的中央支承件；2)三個各安裝在所述鉸鏈件中的一個上的多級伸縮腿部件，各個腿部件包含至少兩個用伸縮關節互相聯接的抗壓件；3)至少一個與各伸縮關節相關聯的凸輪緊固單元，各個緊固單元有能防止會縮短所述腿部件長度的相對軸向移動的第一接合位置和能使所述腿部件在軸向兩個方向自由移動的第二解脫位置，各緊固單元被推向其接合位置，以把所述三腳架緊固於其架設位置，此種緊固是由於來自其相關的腿伸出對所述凸輪緊固單元的壓力而實現的；4)各腿部件的用於獨立解脫與其相關聯的所述至少一個凸輪緊固單元的手動解脫件，所述的解脫使所述腿部件的縮短成為可能。
2．按照權利要求1的三腳架，其特徵在於還包括一個鉸接於所述各腿防止所述腿部件過度張開的可摺疊鉸接三臂限制件。
3．按照權利要求1的三腳架，其特徵在於所述凸輪緊固單元在其緊固位置時允許各腿伸出。
4．按照權利要求1的三腳架，其特徵在於所述凸輪緊固單元在其緊固位置時提供的緊固力隨所述中央支承件負載重量的增加而自動增加。
5．按照權利要求1的三腳架，其特徵在於各個腿部件均包括三個用上、下伸縮關節互相聯接的抗壓件。
6．按照權利要求5的三腳架，其特徵在於還包括至少一個與各伸縮關節相關聯的凸輪緊固單元，各緊固單元均具有能防止會引起所述腿部件縮短的相對軸向移動的第一接合位置和能讓所述腿部件在軸向兩個方向上自由移動的第二解脫位置，其中所述凸輪緊固單元在其接合位置時允許與其相關的腿部件伸出，用於解脫所述下伸縮關節的所述手動解脫件聯接於一個聯動裝置，此聯動裝置用於同時解脫至少一個控制所述上伸縮關節的凸輪緊固單元。
7．按照權利要求6的三腳架，其特徵在於還包括用於只在所述上伸縮關節處解脫凸輪緊固單元的另一個手動解脫件。
8．按照權利要求7的三腳架，其特徵在於所述另一個手動解脫件是一個按扭。
9．按照權利要求6的三腳架，其特徵在於在所述下伸縮關節處解脫凸輪緊固單元的所述手動解脫件是置於所述關節內表面上的一個外杆。
10．按照權利要求9的三腳架，其特徵在於還包括與所述各腿鉸接防止所述各腿部件過度張開的一個可摺疊鉸接三臂限制件，其中所述鉸接三臂限制件在摺疊時位於基本同時壓與所述各個腿相關聯的解脫槓桿，從而在所有兩個伸縮關節處解脫所有腿上的凸輪緊固單元，因此無須以手工分別解脫任何所述緊固裝置即可摺疊並縮回所述三腳架。
11．按照權利要求2的三腳架，其特徵在於所述可摺疊的鉸接三臂限制件是可伸縮地延伸出的，各限制件的動作通過受另一個凸輪緊固單元控制的伸縮關節進行。
12．按照權利要求1的三腳架，其特徵在於各個所述凸輪緊固單元裝有把所述各組合件推向其緊固位置的彈簧裝置。
13．按照權利要求1的三腳架，其特徵在於在所述凸輪緊固單元的凸輪和與之接觸的腿管之間放置一個凹板件。
14．按照權利要求1的三腳架，其特徵在於各抗壓件包括至少一根纖維加強的塑料管。
15．按照權利要求14的三腳架，其特徵在於所述纖維加強的管子是用碳纖維加強的。
16．按照權利要求1的三腳架，其特徵在於所述的三腳架可在1.5米的高度上支承30公斤的負載而自重不超過3.4公斤。
全文摘要
本發明提供一種能迅速架設而重量又輕的三腳架,包括:一個支承負載並在周邊裝有三個鉸鏈件的中央支承件;三個各聯接於鉸鏈件中一個的多級伸縮腿部件,每個腿部件包括:至少兩個用伸縮關節互相聯接起來的抗壓件;至少一個與各伸縮關節相關聯的凸輪緊固單元,每個緊固單元均有能防止引起腿部件長度縮短的相對軸向移動的第一接合位置和能讓腿部件在軸向兩個方向上自由移動的第二解脫位置,每個緊固單元被推向其接合位置,以便用來自相關的伸出的腿壓在所述凸輪緊固單元上的力,使凸輪緊固,實現自動地把三腳架緊固於架設狀態,還包括用於各腿部件獨立解脫至少一個與其相關聯的凸輪緊固單元從而能使腿部件縮短的手動解脫件。
文檔編號F16M11/20GK1319738SQ0110173
公開日2001年10月31日 申請日期2001年1月23日 優先權日2000年1月30日
發明者丹尼爾·舍溫 申請人:丹尼爾·舍溫, 尼特贊·金奇, 多羅·蒂什勒