CN105490629A - 太阳能追日设备的转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能追日设备的转向装置，包括固定座、旋转座以及驱动模块，旋转座对应固定座连接，旋转座具有一蜗轮；驱动模块安装在固定座，驱动模块包含蜗杆组件及调整机构，蜗杆组件包含缸体及支承在缸体内的一蜗杆，缸体枢接在固定座；调整机构对应缸体设置用以调整缸体的偏摆方位，从而使蜗杆和蜗轮相互啮合。借此，可对蜗轮和蜗杆的啮合间隙进行调整，从而提升旋转方位的精准度。

Description

太阳能追日设备的转向装置

技术领域

本发明有关一种转向装置，尤指一种应用在太阳能追日设备的转向装置。

背景技术

随着替代式能源的开发和发展，已逐渐的受到各国所广泛采用，其中以太阳能板来进行发电的型式，更具有洁净、低污染、无噪音产生等诸多优点，已是近年来最广被推动或应用的技术，为了能够充分地提高太阳能板的发电时间及其所能产出的发电量，以及因应各季节的太阳光照射方向的变异特性，将追日设备与太阳能板组合运用，已成为业界的最基本配备，但目前业者所采用的追日设备的转向装置，仍存在有待克服的问题点，故本发明即是以此为研究课题进行创新改良。

习知太阳能追日设备的转向装置，主要包括一固定座、一蜗轮以及一驱动机构，其中固定座是与太阳能追日设备的立柱连接，蜗轮则与太阳能追日设备的承载架连接，承载架上方则布设有多个太阳能板，驱动机构包含一承板及安装在承板一侧边的一蜗杆，承板叠接在固定座上方，蜗轮又叠接在承板上方，并利用蜗杆与蜗轮的啮合传动，从而使蜗轮和承载架能够相对于固定座做全圆周的旋转。

然而，习知太阳能追日设备的的转向装置，在实际使用下仍存在有下述的问题点，由于其蜗杆和蜗轮的位置关系是固定不变，为了达成蜗杆和蜗轮之间的良好配合，必须对蜗轮和承板等组件施以精密的机械加工方可达成，因此在制造和加工等成本皆居高不下。再者，此等追日设备皆是装设在户外空间中，并且历经风吹日晒和雨淋等各种不同天候的变化，此种天候的变化极易令前述的蜗杆和蜗轮等组件产生变形情况，此种变形将导致无法转向或者旋转方位的不精准的不良影响；而亟待加以改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能追日设备的转向装置，其可对蜗轮和蜗杆的啮合间隙进行调整，从而提升旋转方位的精准度。

为了达成上述目的，本发明提供一种太阳能追日设备的转向装置，其中包括:

一固定座；

一旋转座，对应该固定座连接，该旋转座具有一蜗轮；以及

一驱动模块，安装在该固定座，该驱动模块包含：

一蜗杆组件，包含一缸体及支承在该缸体内的一蜗杆，该缸体枢接在该固定座；以及

一调整机构，对应该缸体设置用以调整该缸体的偏摆方位，从而使该蜗杆和该蜗轮相互啮合。

该固定座成型有一组U形轴座，在该缸体的一端延伸有一组凸轴，各该凸轴对应各该U形轴座连接。

该固定座成型有一组U形轴座，该蜗杆组件更包含一组轴承，该缸体的一端延伸有一组凸轴，各该凸轴穿接各该轴承，各该轴承对应各该U形轴座连接。

该蜗杆组件更包含一压掣座，该压掣座成型有一组凹弧块，该压掣座固接在该固定座，并以各该凹弧块和各该U形轴座共同夹掣各该轴承。

该蜗杆组件更包含二制动弹簧及二定位块，各该制动弹簧以紧束方式套设在该蜗杆的二端，该缸体的内部设有一嵌槽，各该定位块嵌设在该嵌槽中而定位，每一该制动弹簧的一端固定在每一该定位块。

各该制动弹簧互为相反的旋向。

该调整机构为一径向调整机构。

该调整机构包含一座体、一推杆及一调整螺丝，该座体设有一中空容腔及一螺孔，该座体固接在该固定座，该推杆容置在该中空容腔内，该调整螺丝螺接该螺孔中并对应该推杆的端部接触。

该调整机构更包含一防松脱弹簧，该推杆具有一挡环，该防松脱弹簧套接在该推杆且被弹性夹掣在该挡环和该座体之间。

该驱动模块更包含一轴向调整机构，该轴向调整机构包含开设在该缸体的一内螺孔及对应该内螺孔螺接的一轴向调整螺丝，该轴向调整螺丝对应该蜗杆的端部接触。

该固定座具有一圆筒体，该圆筒体内部成型有一中心柱，该旋转座更包含一旋转基体及一轴承，该蜗轮固接在该旋转基体，该旋转基体通过该轴承支承在该中心柱，该蜗轮则形成在该固定座的内部。

该中心柱的端部设有一螺纹段，该旋转座更包含一螺帽，该螺帽对应该螺纹段固锁。

该圆筒体周壁延伸有一盒体，该盒体的内部与该圆筒体的内部相互连通，该蜗杆组件容置在该盒体内，该缸体的中间区域设有一槽口，该槽口是供该蜗杆凸伸露出以与该蜗轮啮合。

更包括一盖体，该盖体封罩该盒体并共同包覆该驱动模块。

该驱动模块更包含一电动机及一减速机构，该减速机构包含一齿轮箱及容置在该齿轮箱内部的多个齿轮组，该电动机固定在该齿轮箱的一侧边，且该电动机是穿入该齿轮箱连接各该齿轮组。

该齿轮箱更包含一背盖，该背盖装设有多个极限开关及分别对应各该极限开关配设的多个凸轮，以各该凸轮来控制各该极限开关的启闭。

该背盖更装设有一信号输出装置。。

采用上述方案后，本发明具有以下功效：

1、借由调整机构的设置，各组成组件在被铸造制出后并不需要经过精密的机械加工即可进行装配，不仅可降低机械加工的成本，对于制程的安排更具弹性化；

2、利用蜗轮是形成在圆筒体的内部空间中，能够有效地防止蜗轮受到所处环境的灰尘、泥沙等杂质的附着和沾黏，一方面可确保蜗轮和蜗杆的传动稳定度，另一方面可延长转向装置的使用寿命；

3、借由在盒体的内部设有U形轴座，利于凸轴或凸轴及轴承的装入和卸离，进而提升装配的容易度；

4、利用轴向调整机构的设置，可使蜗杆的轴向进行调整移位，从而令蜗杆和蜗轮之间无背隙产生；

5、借由将驱动模块设置在盒体和盖体所围设的空间中，利于对电气类的构件进行维修更换。

附图说明

图1为本发明转向装置的组合外观图；

图2为本发明转向装置的立体分解图；

图3为本发明转向装置的另一视角立体分解图；

图4为本发明的旋转座的立体分解图；

图5为本发明的驱动模块的立体分解图；

图6为本发明转向装置的组合纵向剖视图；

图7为本发明转向装置的使用状态剖视图。

【符号说明】

10-固定座；11-圆筒体；

12-穿孔；13-中心柱；

131-螺纹段；14-盒体；

141-U形轴座；20-旋转座；

21-旋转基体；211-通孔；

22-蜗轮；23-轴承；

24-螺帽；30-驱动模块；

31-电动机；32-减速机构；

321-齿轮箱；322-齿轮组；

323-背盖；33-蜗杆组件；

331-缸体；3311-凸轴；

3312-槽口；3313-嵌槽；

332-蜗杆；333-轴承；

334-制动弹簧；335-定位块；

336-压掣座；3361-凹弧块；

34-调整机构；341-座体；

3411-中空容腔；3412-螺孔；

342-推杆；3421-挡环；

343-防松脱弹簧；344-调整螺丝；

35-轴向调整机构；351-内螺孔；

352-轴向调整螺丝；36-极限开关；

37-信号输出装置；38-下凸轮；

39-上凸轮；40-盖体。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合图式说明如下，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图1所示，本发明提供一种太阳能追日设备的转向装置，其主要包括一固定座10、一旋转座20及一驱动模块30。

请参阅图2至图3所示，固定座10为以金属材料通过铸造方式所制造而成，其具有一圆筒体11，在圆筒体11下方的凸缘区域间隔开设有多个穿孔12，用以通过螺栓等螺固组件固锁在太阳能追日设备的立柱上（图未示出）。在圆筒体11内部的轴心线成型有一中心柱13，在中心柱13的末端设有一螺纹段131。在圆筒体11侧壁横向延伸有具开口的一矩形盒体14，此盒体14的内部是与圆筒体11的内部相互连通；又，在盒体14上下壁的内侧对应成型有一组U形轴座141。

请参阅图2、图4和图6所示，旋转座20亦以金属材料通过铸造方式所制造而成，此旋转座20主要包含一旋转基体21、一蜗轮22、二轴承23及一螺帽24，旋转基体21为一圆筒形，在其下方的凸缘区域间隔开设有多个通孔211，用以通过螺栓等螺固组件固锁在太阳能追日设备的支撑架上（图未示出）。蜗轮22是通过螺栓等螺固组件固锁在旋转基体21，旋转基体21和蜗轮22则通过二轴承23支承在固定座10的中心柱13，并以螺帽24对应于前述螺纹段131固锁，进而达成旋转座20和固定座10的结合，且蜗轮22是形成在圆筒体11的内部空间中，可有效的防止蜗轮22受到所处环境的灰尘泥沙等杂质的附着和沾黏。

请参阅图2、图3和图5所示，本实施例的驱动模块30主要包含一电动机31、一减速机构32、一蜗杆组件33及一调整机构34，减速机构32主要包含一齿轮箱321及容置在齿轮箱321内部的多个齿轮组322（如图7所示），齿轮箱321大致呈一矩形体，电动机31固定在齿轮箱321的一侧边，在齿轮箱321背向电动机31的一侧设有一背盖323，在背盖323外侧装设有二极限开关36、一信号输出装置37、一下凸轮38及一上凸轮39，上凸轮39和下凸轮38彼此相互叠设并与前述各齿轮组322连接，各极限开关36亦相互叠置且紧邻在上凸轮39和下凸轮38的一侧边，其中的一个极限开关36对应于上凸轮39配设，另一个极限开关36对应于下凸轮38配设，信号输出装置37则是设置在下凸轮38、上凸轮39的上方，且此信号输出装置37可为一霍尔感测组件，用以侦测和记忆蜗杆组件33的旋转位置，运转时利用齿轮组322带动一输出信号磁铁（图未示出），通过霍尔电路板来侦测信号，因下凸轮38、上凸轮39的角度不同，其运转的最大角度亦不相同，同时信号输出装置37的输出信号的数量亦不一样。借由将极限开关36和信号输出装置37设于背盖323上，如此利于外部的导电线（图未示）从盒体14的外部穿入以与各极限开关36和信号输出装置37电性连接。

再者，当电动机31以顺时针方向驱动各齿轮组322和蜗杆组件33运转，可同时带动下凸轮38旋转，在下凸轮38旋转至某一特定方位时，将触压极限开关36的按钮而产生电气信号的中断而停止转动。反之，当电动机31以逆时针方向驱动各齿轮组322和蜗杆组件33运转，可同时带动上凸轮39旋转，在上凸轮39旋转至某一特定方位时，将触压另一极限开关36的按钮而产生电气信号的中断而停止转动。其中电动机31亦可采用逆时针方向驱动各齿轮组322和蜗杆组件33运转，同时带动上凸轮39旋转的方式来变换使用。借由上述各组件的组配关系，即能调整上凸轮39的安装角度来控制旋转基体21的最终输出旋转角度。

蜗杆组件33以平行于电动机31轴心的方式固定在齿轮箱321，且与电动机31为同侧配设，蜗杆组件33包含一缸体331及一蜗杆332，在缸体331的一端上下延伸有一凸轴3311，另在缸体331的中间区域设有一槽口3312，蜗杆332是可以通过轴套或轴承等支撑组件支承在缸体331内部，前述的槽口3312则提供蜗杆332的中段部位凸伸露出，蜗杆332邻近凸轴3311的一端是穿入齿轮箱321内部以与前述齿轮组322连接。

优选地，蜗杆组件33更包含一组轴承333、二制动弹簧334及二定位块335及一压掣座336，其中各凸轴3311是分别穿接在各轴承333，借以通过各轴承333来置入前述U形轴座141内，压掣座336成型有一组凹弧块3361，压掣座336通过螺栓等螺固组件固锁在固定座10，并以各凹弧块3361和固定座10的U形轴座141共同夹掣各轴承333，从而达成蜗杆组件33和固定座10的枢接结合。此外，亦可利用各凸轴3311来直接置入前述U形轴座141内（图未示出）。

各制动弹簧334以紧束方式套设在蜗杆332的首末二端，另在缸体331的内部设有一嵌槽3313，各定位块335是嵌设在嵌槽3313中而定位，制动弹簧334的一端插接固定在定位块335，此二制动弹簧334分别为相反的旋向，即为一者是左旋弹簧另一者是右旋弹簧，借以对蜗杆332的正反转分别产生制动效果。

调整机构34对应于缸体331远离凸轴333的一端（或称：自由端）设置，且与蜗杆332的轴心线大致呈垂直关系，此调整机构34相对于蜗轮22而言是属于一径向调整机构，此径向调整机构34主要包含一座体341、一推杆342、一防松脱弹簧343及一调整螺丝344，座体341设有相同中心线的一中空容腔3411及一螺孔3412，座体341是通过螺栓等螺固组件固锁在固定座10内部，推杆342的前段区域具有一挡环3421，防松脱弹簧343套接在推杆342且共同容置在中空容腔3411内，防松脱弹簧343是被弹性夹掣在挡环3421和座体341之间，调整螺丝344螺接在螺孔3412中并对应于推杆342的后端接触，推杆342的前端则抵接在缸体331上。借由前述组件的组合，推杆342施力作用在缸体331与蜗轮22相对的另一侧上，推杆342提供的支撑力或者支撑力的合力朝向蜗杆332的轴线。

优选地，本发明的驱动模块30更包含一轴向调整机构35，此轴向调整机构35主要包含开设在前述缸体331端部的一内螺孔351及对应内螺孔351螺接的一轴向调整螺丝352，轴向调整螺丝352的端面是对应于蜗杆332的端面接触，利用对轴向调整螺丝352的进给而调整蜗杆332的轴向位移，从而令蜗杆332与蜗轮22之间无背隙产生。

进一步，本发明的转向装置更包含一盖体40，此盖体40是通过螺栓等螺固组件固锁在固定座10的盒体14上，并且共同包覆驱动模块30。

请参阅图7所示，借由上述各机构或组件的组合，使用时由于蜗轮22的位置是固定不变，可以借助凸轴3311和轴承333被固定座10的U形轴座141和压掣座336的凹弧块3361所共同夹掣的位置作为旋转中心，当以手工具旋动调整螺丝344进给时，将驱动推杆342来带动缸体331朝向蜗轮22的方向偏摆，从而使蜗杆332和蜗轮22相互啮合。在完成前述对于蜗杆332的径向调整作业后，亦可借助对轴向调整螺丝352的旋动来驱动蜗杆332作轴向位移，而令蜗杆332和蜗轮22之间的啮合更加适切或可消除两者间的背隙情况。

综上所述，本发明太阳能追日设备的转向装置，确可达到预期的使用目的，而解决习知的缺失，又因极具新颖性及进步性，完全符合发明专利申请要件，爰依专利法提出申请，敬请详查并赐准本案专利，以保障发明人的权利。

Claims (17)

1.一种太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：包括:

一固定座；

一旋转座，对应该固定座连接，该旋转座具有一蜗轮；以及

一驱动模块，安装在该固定座，该驱动模块包含：

一蜗杆组件，包含一缸体及支承在该缸体内的一蜗杆，该缸体枢接在该固定座；以及

一调整机构，对应该缸体设置用以调整该缸体的偏摆方位，从而使该蜗杆和该蜗轮相互啮合。

2.如权利要求1所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该固定座成型有一组U形轴座，在该缸体的一端延伸有一组凸轴，各该凸轴对应各该U形轴座连接。

3.如权利要求1所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该固定座成型有一组U形轴座，该蜗杆组件更包含一组轴承，该缸体的一端延伸有一组凸轴，各该凸轴穿接各该轴承，各该轴承对应各该U形轴座连接。

4.如权利要求3所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该蜗杆组件更包含一压掣座，该压掣座成型有一组凹弧块，该压掣座固接在该固定座，并以各该凹弧块和各该U形轴座共同夹掣各该轴承。

5.如权利要求1所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该蜗杆组件更包含二制动弹簧及二定位块，各该制动弹簧以紧束方式套设在该蜗杆的二端，该缸体的内部设有一嵌槽，各该定位块嵌设在该嵌槽中而定位，每一该制动弹簧的一端固定在每一该定位块。

6.如权利要求5所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：各该制动弹簧互为相反的旋向。

7.如权利要求1所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该调整机构为一径向调整机构。

8.如权利要求7所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该调整机构包含一座体、一推杆及一调整螺丝，该座体设有一中空容腔及一螺孔，该座体固接在该固定座，该推杆容置在该中空容腔内，该调整螺丝螺接该螺孔中并对应该推杆的端部接触。

9.如权利要求8所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该调整机构更包含一防松脱弹簧，该推杆具有一挡环，该防松脱弹簧套接在该推杆且被弹性夹掣在该挡环和该座体之间。

10.如权利要求9所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该驱动模块更包含一轴向调整机构，该轴向调整机构包含开设在该缸体的一内螺孔及对应该内螺孔螺接的一轴向调整螺丝，该轴向调整螺丝对应该蜗杆的端部接触。

11.如权利要求1所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该固定座具有一圆筒体，该圆筒体内部成型有一中心柱，该旋转座更包含一旋转基体及二轴承，该蜗轮固接在该旋转基体，该旋转基体通过各该轴承支承在该中心柱，该蜗轮则形成在该固定座的内部。

12.如权利要求11所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该中心柱的端部设有一螺纹段，该旋转座更包含一螺帽，该螺帽对应该螺纹段固锁。

13.如权利要求11所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该圆筒体周壁延伸有一盒体，该盒体的内部与该圆筒体的内部相互连通，该蜗杆组件容置在该盒体内，该缸体的中间区域设有一槽口，该槽口是供该蜗杆凸伸露出以与该蜗轮啮合。

14.如权利要求13所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：更包括一盖体，该盖体封罩该盒体并共同包覆该驱动模块。

15.如权利要求1所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该驱动模块更包含一电动机及一减速机构，该减速机构包含一齿轮箱及容置在该齿轮箱内部的多个齿轮组，该电动机固定在该齿轮箱的一侧边，且该电动机是穿入该齿轮箱连接各该齿轮组。

16.如权利要求15所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该齿轮箱更包含一背盖，该背盖装设有多个极限开关及分别对应各该极限开关配设的多个凸轮，以各该凸轮来控制各该极限开关的启闭。

17.如权利要求16所述的太阳能追日设备的转向装置，其特征在于：该背盖更装设有一信号输出装置。