CN104998387A - 可伸缩自动张紧太阳能网球支架 - Google Patents

Abstract

一种可伸缩自动张紧太阳能网球支架，包括底座、支柱、太阳能蓄电装置、滑轮机构、发条张紧机构、电机传动机构以及力矩传感器；所述底座由基座和基座轮子组成，所述支柱固定在基座上面，支柱侧面开有矩形孔，所述太阳能蓄电装置由太阳能电板、电机控制模块和蓄电池组成，为整个装置提供电能，所述滑轮机构包括滑轮和滑轮支架，发条张紧机构包括发条、张紧轴和发条支架，电机传动机构包括驱动轴、轴承、轴承座和伺服电机，所述力矩传感器通过联轴器和张紧轴联接在一起；本发明能够实现球网的可伸缩并自动张紧的功能，无须人为操作，方便快捷，同时本发明的结构巧妙简单，成本低，实用性好。

Description

可伸缩自动张紧太阳能网球支架

技术领域

本发明涉及一种体育器材，具体是一种可伸缩自动张紧太阳能网球支架，主要用于室外网球球网的支撑，也可以用于羽毛球、排球球网的支撑。

背景技术

随着人们对体育锻炼的重视，很多高校都开设了网球这门体育课，上网球课就需要网球支架，目前学校里用的网球支架大多是采用涡轮蜗杆传动来张紧网球球网，采用这种传动方式，不仅可以在需要张紧球网的时候及时用扳手旋紧，而且涡轮蜗杆具有齿轮传动所不具有的自锁功能，这样有效防止球网松脱，但是经过实践应用，以上这种支架存在缺陷，这种支架支撑的球网不仅没有一定的柔韧性，而且在捡球的时候需要下压球网，这样就会在球网两端施加很大的力，由于涡轮蜗杆的自锁，力全部施加在穿球网的线上，对穿线的材料要求很高，另外采用涡轮蜗杆传动，由于涡轮蜗杆的加工费用较高，导致整个支架的成本很大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可伸缩自动张紧太阳能网球支架，不仅可以解决现有技术不能实现球网自动伸缩并张紧的问题，而且是电机自动控制无需人为操作。

为解决现有技术的不足，本发明采取的技术方案是：

一种可伸缩自动张紧太阳能网球支架，包括底座、支柱体、张紧传动装置、力矩传感器和太阳能蓄电装置，其特征在于：所述的支柱顶端安装了太阳能电板，和支柱内部的蓄电池组成太阳能蓄电装置，给驱动轴的电机提供电能；支柱内部采用滑轮和两根轴的组合方式来张紧穿球网的线，实现球网的可伸缩及自动张紧功能。

网球支架都是成对的使用，由于两个支架一样，现以一个为例，所述的底座是铸造而成，和两个轮子以及销轴组成可移动的底座。

所述的支柱体包括支柱和支柱顶盖，支柱通过底座的凸台定位，用侧面的螺钉固定，支柱的侧面开设一个矩形孔，方便装配支柱内部的零部件。

所述的张紧传动装置由滑轮机构、发条张紧机构和电机传动机构组成；所述的滑轮机构包括滑轮、滑轮支架和销轴，滑轮支架固定在支柱内侧面，工作时穿线绕过滑轮；所述的发条张紧机构包括张紧轴、发条、发条支架和发条端盖，张紧轴的中间开有绳槽用来缠绕穿线，发条为高刚度发条并置于发条支架内，发条支架固定在支柱内侧面；所述的电机传动机构包括驱动轴、滚珠轴承、轴承座、伺服电机和电机支座，电机轴和驱动轴采用键连接，驱动轴 一端开有圆柱形绳槽用来缠绕穿线，电机支座和轴承座固定在支柱内侧面。

所述的力矩传感器安装在发条张紧轴的一端，测量发条张紧时的力矩，进而反馈给电机控制系统来控制电机的启动和停止。

所述的太阳能蓄电装置包括支柱顶盖上的太阳能电板、支柱内部的蓄电池以及电机控制模块，太阳能电板用两个支架来支撑，蓄电池和电机控制模块集成在一起固定在支柱内部电机的一侧。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明利用发条的张紧特性配合电机和滑轮机构使用，不仅可以让网球支架支撑的球网具有一定的柔韧性，而且实现了球网自动伸缩张紧的功能，结构巧妙，功能完善。

(2)本发明在支柱顶端加装太阳能电板，收集太阳能进而转化成电能给支柱内部的电机供电，这种设计结构简单新颖，节能环保。

(3)本发明应用力矩传感器，实现了通过力矩传感器的实时数据来控制电机的启动和停止，实现球网的自动张紧，具有让球网在使用时处于张紧状态的优点。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明的内部工作原理示意图；

图3为本发明中支柱的俯视图；

图4为图3的A-A剖视图(去除支柱)；

图5为本发明的控制流程示意图。

图中：1、基座轮子，2、基座，3、支柱，4、太阳能电板支架，5、太阳能电板，6、支柱顶盖，7、支柱侧板，8、轴承座，9、轴承座螺钉，10、驱动轴，11、滚动轴承，12、伺服电机，13、电机支座螺钉，14、电机支座，15、蓄电池及电机控制模块，16、电机端盖螺钉，17、滑轮支架，18、滑轮支架螺钉，19、销轴，20、滑轮，21、传感器固定螺钉,22、力矩传感器，23、发条支架，24、发条端盖螺钉，25、发条端盖，26、张紧轴，27、发条支架螺钉，28、联轴器，29、发条，30、球网穿线，31电机端盖。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、达成的目的和优点更加清楚表达，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，应当理解，以下的实例说明只是用来解释本发明的具体实施方案，并不是来限制本发明的范围。

实施例的具体方案如下：参见说明书附图的图1,和图2，本发明提供的一种可伸缩自动 张紧太阳能网球支架，包括底座、支柱、张紧传动装置、力矩传感器和太阳能蓄电装置，其特征在于：所述的支柱顶端安装了太阳能电板，和支柱内部的蓄电池组成太阳能蓄电装置给驱动轴的电机提供电能；支柱内部采用滑轮和两根轴的组合方式来张紧穿球网的线，实现球网的可伸缩及自动张紧功能。

本实施例中，参见图1，所述的底座由基座2和基座轮子1组成,基座2为铸造体,在基座2的前端设有凸台,用以支柱3的定位,后端两个基座轮子1用来移动沉重的基座2。

所述的支柱体由支柱3和支柱顶盖6组成，参见附图1，支柱3的一侧开有矩形孔，方便内部零部件的装配。

所述的太阳能蓄电装置包括太阳能电板支架4、太阳能电板5和蓄电池及电机控制模块15,太阳能电板5用两个太阳能电板支架4固定在支柱端盖6上，实现对太阳光线的收集并产生电能，蓄电池及电机控制模块15固定在支柱3的内部一侧，实现对伺服电机12的控制。

所述的张紧传动装置由滑轮机构、发条张紧机构和电机传动机构组成，参见附图2～4，所述的滑轮机构包括滑轮20、滑轮支架17、销轴19和滑轮支架螺钉18，滑轮20用销轴19固定在支架17上面保证滑轮20的自由滑动，支架17用螺钉固定在支柱3的内部一侧；所述的发条张紧机构包括发条支架23、发条端盖螺钉24、发条29、发条端盖25、张紧轴26和发条支架螺钉27，张紧轴26两端轴中心开有槽用来安装发条29，发条29置于发条支架23中，用发条端盖25和螺钉固定在发条支架23上，张紧轴26的中间开有圆柱形绳槽用来缠绕球网穿线30，发条支架23用螺钉紧固在支柱3的内侧；所述的电机传动机构包括轴承座8、轴承座螺钉9、驱动轴10、滚动轴承11、伺服电机12、电机支座螺钉13、电机支座14、电机端盖31和电机端盖螺钉16，轴承座8和电机支座14均通过螺钉固定在支柱3的内侧面，驱动轴10装在两个滚动轴承11上,滚动轴承11安装在轴承座8内，驱动轴10的一端开有圆柱形绳槽,用来缠绕球网穿线30,伺服电机12和驱动轴10之间采用键连接,蓄电池15给伺服电机12供电。

所述的力矩传感器22安装在张紧轴26的一端，测量发条29张紧时的力矩，进而反馈给电机控制系统来控制伺服电机12的启动和停止。

工作时，球网穿线30处于正常的张紧状态，当球网穿线30受力时穿线带着球网向下运动，此时穿线带动张紧轴26进而带动发条29张紧，安装在张紧轴26一侧的力矩传感器22会测得数据反馈给电机控制模块15，伺服电机12开始工作带动驱动轴10转动，通过球网穿线30带动张紧轴26反向转动，使得发条29恢复之前的预张紧状态，力矩传感器22的数据也恢复零位，在电机控制模块15的控制下，伺服电机12停止转动，球网穿线30此时恢复为工作时的张紧状态，由于发条29的作用球网穿线30保持在张紧状态而不会继续转动,在此过 程中需要的电能由支柱顶部的太阳能电板5产生的电能来提供，产生的电能储存在电池15中，整个过程的控制流程示意图参见附图5。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种可伸缩自动张紧太阳能网球支架，包括底座、支柱、张紧传动装置、力矩传感器和太阳能蓄电装置，其特征在于：所述的支柱顶端安装了太阳能电板，和支柱内部的蓄电池组成太阳能蓄电装置给驱动轴的电机提供电能；支柱内部采用滑轮和两根轴的组合方式来张紧穿球网的线，实现球网的可伸缩及自动张紧功能。

2.根据权利要求1所述的一种可伸缩自动张紧太阳能网球支架，其特征在于：所述的底座由基座2和基座轮子1组成,基座2为铸造体,在基座2的前端设有凸台,用以支柱3的定位,后端两个基座轮子1用来移动沉重的基座2；所述的支柱体由支柱3和支柱顶盖6组成，参见附图1，支柱3的一侧开有矩形孔，方便内部零部件的装配。

3.根据权利要求1所述的一种可伸缩自动张紧太阳能网球支架，其特征在于：所述的太阳能蓄电装置包括太阳能电板支架4、太阳能电板5、蓄电池及电机控制模块15,太阳能电板5用两个太阳能电板支架4固定在支柱端盖6上，实现对太阳光线的收集并产生电能，蓄电池及电机控制模块15固定在支柱3的内部一侧，实现对伺服电机12的控制。

4.根据权利要求1所述的一种可伸缩自动张紧太阳能网球支架，其特征在于：所述的张紧传动装置由滑轮机构、发条张紧机构和电机传动机构组成，所述的滑轮机构包括滑轮20、滑轮支架17、销轴19和滑轮支架螺钉18，滑轮20用销轴19固定在支架17上面保证滑轮20的自由滑动，支架17用螺钉固定在支柱3的内部一侧；所述的发条张紧机构包括发条支架23、发条端盖螺钉24、发条29、发条端盖25、张紧轴26和发条支架螺钉27，张紧轴26两端轴中心开有槽用来安装发条29，发条29置于发条支架23中，用发条端盖25和螺钉固定在发条支架23上，张紧轴26的中间开有圆柱形绳槽用来缠绕球网穿线30，发条支架23用螺钉紧固在支柱3的内侧；所述的电机传动机构包括轴承座8、轴承座螺钉9、驱动轴10、滚动轴承11、伺服电机12、电机支座螺钉13、电机支座14、电机端盖31和电机端盖螺钉16，轴承座8和电机支座14均通过螺钉固定在支柱3的内侧面，驱动轴10装在两个滚动轴承11上，滚动轴承11安装在轴承座8内，驱动轴10的一端开有圆柱形绳槽,用来缠绕球网穿线30,伺服电机12和驱动轴10之间采用键连接,蓄电池15给伺服电机12供电。

5.根据权利要求1所述的一种可伸缩自动张紧太阳能网球支架，其特征在于：所述的力矩传感器22安装在张紧轴26的一端，测量发条29张紧时的力矩，进而反馈给电机控制系统来控制伺服电机12的启动和停止。