CN106688139B - 横向可夹紧的线性调节机构 - Google Patents

Abstract

在某些实施例中，一种线性调节机构包括调节板、调节螺母和保持板。所述调节板具有外螺纹段、安装螺栓开口和夹紧螺栓槽，所述外螺纹段与所述调节螺母接合。所述保持板具有水平段、竖向段和调节螺母开口，所述水平段具有夹紧螺栓开口，所述竖向段连接到所述水平段。在(i)所述调节螺母与所述调节螺母开口和所述调节板的外螺纹段接合并且(ii)所述夹紧螺栓插入在(a)所述调节板的夹紧螺栓槽和(b)所述保持板的夹紧螺栓开口内的情况下，(1)所述调节螺母在所述调节板的外螺纹段上的转动调节所述调节板相对于所述保持板的线性位置，并且(2)所述夹紧螺栓的转动固定所述调节板相对于所述保持板的线性位置。

Description

横向可夹紧的线性调节机构

本申请要求享有提交于2014年9月16日的美国临时申请No.62/051,012的申请日的权益，所述美国临时申请的教导通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及线性调节机构，更具体地但非排他地，本公开涉及用于设定并夹紧天线的方位角的线性调节机构。

背景技术

线性调节机构对于设定并保持两个元件之间的特定距离是有用的。线性调节机构的一种特定用途是用于安装和对准定向天线。用于传输微波信号的定向微波天线需要被对准，使得两个这种天线的视轴重叠。换句话说，两个天线的视轴需要共线以便进行更有效的传输。由于两个微波传输天线之间的距离(被称为跳距离)通常为许多英里(常常为数十或数二十英里)，因此天线的对准需要是精确的。

图1A-1B分别示出了使用常规线性调节机构的常规天线架100的俯视图和透视图。天线架100可以安装在位于枢转基座101与安装支架102之间的竖向杆(未示出)上。安装在天线支架100上的天线(未示出)的方位角对应于安装板103的方位角，利用天线架的线性调节机构可以调节所述安装板的方位角。注意，通常方位角的粗调是通过绕安装杆转动天线架100来进行的。一旦完成粗调，天线架100就被牢固地夹紧到安装支架102与枢转基座101之间的杆上。然后，利用下面描述的线性调节机构来精细调节安装板103的方位角。

第一线性调节机构包括带螺纹的延伸螺栓104、凹形垫105和螺母106。第二线性调节机构包括位于天线架100的另一侧上的相应元件。虽然是利用两个线性调节机构来调节和固定天线架100的方位角，但是以下讨论描述第一线性调节机构的操作。第二线性调节机构以类似方式操作。

通过调节螺母106沿延伸螺栓104的位置，可以改变枢轴螺栓107(其经由提升板108连接到安装板103)与枢转基座101的端部109之间的距离。由于螺母106转一圈横向移动螺母106的距离等于螺母106的内螺纹(其对应于延伸螺栓104的外螺纹)的螺距，线性调节的细度与螺母106和延伸螺栓104的螺纹的细度相关。

改变螺栓107与枢转基座101的端部109之间的距离使得安装板103绕枢轴螺栓110枢转，这转而调节了天线安装板103的方位角。螺母106的调节方向(换句话说，当螺母被旋拧时其移动的方向)是沿着延伸螺栓104的纵向轴线，该方向与螺母106的紧固方向相同。因此，紧固螺母106可能会导致安装板103的非预期位移，并因此导致所附接的天线的方位角的非预期位移。这意味着，在已经精确调节天线的方位角之后，天线可能会由于螺母106的紧固而失去精确的视轴对准，并因此降低传输效率。

发明内容

本公开的一个实施例可以是一种线性调节机构，其包括调节板、调节螺母和保持板。所述调节板包括：外螺纹段，所述外螺纹段与所述调节螺母接合；安装螺栓开口，所述安装螺栓开口接收安装螺栓；和夹紧螺栓槽，所述夹紧螺栓槽接收夹紧螺栓。所述保持板包括：水平段，所述水平段具有接收所述夹紧螺栓的夹紧螺栓开口；和竖向段，所述竖向段连接到所述水平段。所述保持板具有接收所述调节螺母的调节螺母开口。所述保持板与所述调节螺母接合，使得在(i)所述调节螺母还与所述调节板的外螺纹段接合并且(ii)所述夹紧螺栓插入在(a)所述调节板的夹紧螺栓槽和(b)所述保持板的夹紧螺栓开口内的情况下，所述调节螺母在所述调节板的外螺纹段上的转动调节所述调节板相对于所述保持板的线性位置，并且所述夹紧螺栓的转动固定所述调节板相对于所述保持板的线性位置。

附图说明

本发明的其它实施例将变得显而易见。在附图中，相同的附图标记表示类似或相同的元件。

图1A-1B示出了使用常规线性调节机构的常规天线架的俯视图和透视图。

图2示出了根据本公开的一个实施例的天线系统的透视图。

图3示出了图2的天线系统的局部透视图。

图4A-4C示出图3的天线架的一部分的透视图，该部分包括位于第一、第二和第三方位调节位置上的图3的横向可夹紧的线性调节机构。

图5A-5D分别示出了图3的横向可夹紧的线性调节机构的三个正交视图和一个透视图。

图6A-6C分别示出了图3的调节机构的调节板、调节螺母和保持板的透视图。

图7示出了根据本公开的替代实施例的天线系统中的横向可夹紧的线性调节机构的透视图。

图8A-8C分别示出了图7的横向可夹紧的线性调节机构的调节板、调节螺母和保持板的透视图。

具体实施方式

允许在第一方向上进行精确的线性调节并且在横向的第二方向上夹紧的横向可夹紧的线性调节机构可以提供不会无意中干扰精确的线性调节的位置保持。这种横向可夹紧的线性调节机构可用于天线架中的方位调节。

图2示出了天线系统200的透视图，所述天线系统包括利用根据本公开的一个实施例的天线架203安装到杆202上的天线201。天线架203包括安装板204。

图3示出了图2的天线系统200的局部透视图，所述天线系统包括天线201、杆202和天线架203的部分。图3包括帮助描述的示例性的正交轴。天线架203包括横向可夹紧的线性调节机构301、枢转基座302、安装支架303、安装基座304和安装板204。安装基座304连接到安装板204，天线201安装在所述安装板上。如以下更详细说明的，调节机构301允许精确设定、然后保持天线201相对于杆202的方位角。

横向可夹紧的线性调节机构301包括调节板305、保持板306和调节螺母307，这些部件适于与安装螺栓308和夹紧螺栓309等一起工作。线性调节机构301被用来设定和保持安装螺栓308与带螺纹的夹紧螺栓309之间的精确距离，所述夹紧螺栓接合枢转基座302中的螺纹开口(未示出)中的螺纹。被插入通过调节板305中的安装螺栓开口(未示出)的安装螺栓308将调节板305栓接到安装基座304，使得调节板305刚性地附接到安装基座304。

调节板305包括细长的基底部310，所述基底部经由二次弯曲(two-elbowed)的台阶部312连接到相邻的安装部311。台阶部312考虑了枢转基座302的栓接有夹紧螺栓309的部分与安装基座304的栓接有安装螺栓308的部分之间的特定高度差。安装部311包括用于接收安装螺栓308的安装螺栓开口(图3中不可见)，所述安装螺栓用于将调节板305夹紧到安装基座304。

基底部310包括细长的夹紧螺栓槽313，夹紧螺栓309可以通过所述夹紧螺栓槽将调节板305和保持板306夹紧到枢转基座302。调节板305具有对应于y轴的第一轴线，所述调节板能够相对于夹紧螺栓309沿该第一轴线线性调节。夹紧螺栓309的直径对应于夹紧螺栓槽313沿x轴的宽度，使得在沿x轴的垂直方向上不发生位移的情况下夹紧螺栓309可以位于沿夹紧螺栓槽313的第一轴线的任何位置。

基底部310的外部部分——具体地，沿平行于yz平面的细长的非开槽表面——具有对应于调节螺母307的内螺纹的螺纹，所述调节螺母的螺纹基本上是螺旋形的。基底部310上的外螺纹仅位于螺纹段314上，所述螺纹段比基底部310的无螺纹段更窄，这有助于减少调节螺母307和保持板306的尺寸。

调节板305可以由一段金属片形成，该段金属片冲压形成所述调节板的轮廓和开口、机加工形成外螺纹并且压制形成台阶部312。调节板305的螺纹还可以由例如蚀刻、冲压、压制、铸造、3D打印或其它制造工艺形成。调节板305可以通过单独形成、然后连接相邻的安装部311和基底部310来形成，所述基底部可以通过适当的研磨、蚀刻、机加工或圆柱丝杠的类似加工而形成基本上平坦的带。

调节板305的螺纹可以包括螺旋段或可以是螺旋段的直线近似。直线近似可以与z轴成一定的角度以便近似于螺旋段，或可以平行于z轴以使制造更简单。调节板305上的外螺纹充分地对应于调节螺母307的内螺纹，使得调节螺母307的转动引起调节螺母307沿第一轴线线性移动。

保持板306具有夹紧螺栓开口(图3中不可见)，夹紧螺栓309插入通过所述夹紧螺栓开口，并且所述夹紧螺栓开口的直径使得当插入夹紧螺栓309时，保持板306不能相对于夹紧螺栓309沿x轴和y轴移动。在夹紧螺栓309紧固到枢转基座302中之前，调节板305可以相对于保持板306和夹紧螺栓309沿y轴移动。特别地，旋拧调节螺母307线性地调节带螺纹的调节板305沿y轴相对于保持板306的位置。因此，如果调节螺母307在第一方向上转动，那么夹紧螺栓309与安装螺栓308之间的距离增加，如果调节螺母307在相反的方向上转动，那么夹紧螺栓309与安装螺栓308之间的距离减小。

一旦调节板305相对于保持板306实现所需的位置，就紧固夹紧螺栓309以便将两个板夹紧在一起并且夹紧到枢转基座302。因为夹紧螺栓309的夹紧力的方向(其沿z轴)垂直于调节板305的调节方向(其沿y轴)，所以夹紧螺栓309的夹紧将不使调节板305沿y轴移动，并且调节板305相对于保持板306的精确位置将不会由于夹紧操作而改变。因此，安装螺栓308与夹紧螺栓309之间的距离(其确定天线201的方位角)也将不会由于夹紧螺栓209的夹紧操作而改变。

图4A-4C示出了图3的天线架203的部分400的透视图，该部分包括处于第一、第二和第三方位调节位置上的图3的横向可夹紧的线性调节机构301。图4A示出了处于第一方位调节位置上的调节机构301，在第一方位调节位置，夹紧螺栓309位于夹紧螺栓槽313的第一端处。图4B示出了处于第二方位调节位置上的调节机构301，第二方位调节位置不同于第一方位调节位置，在第二方位调节位置，夹紧螺栓309位于夹紧螺栓槽313的中心处。图4C示出了处于第三方位调节位置上的调节机构301，第三方位调节位置不同于第一和第二方位调节位置，在第三方位调节位置，夹紧螺栓309位于夹紧螺栓槽313的与第一端相对的第二端处。

部分400包括第二安装螺栓415，所述第二安装螺栓位于枢转基座302的相对于安装螺栓308的另一侧上。枢转基座302包括弯曲槽416，所述弯曲槽适于接收安装螺栓308。当安装基座304绕安装螺栓415转动时，安装螺栓308在弯曲槽416内滑动。图4A-4C分别示出了处于槽416内的第一、第二和第三位置上的安装螺栓308。

图5A-5D分别示出了图3的横向可夹紧的线性调节机构301的三个正交视图和一个透视图。图6A-6C分别示出了图3的调节机构301的调节板305、调节螺母307和保持板306的透视图。如上所述，调节板305包括基底部310，所述基底部经由台阶部312连接到安装部311。安装部311包括安装螺栓开口520，这允许图3的安装螺栓308将调节板305紧固到安装基座304。基底部310包括夹紧螺栓槽313，保持板306具有夹紧螺栓开口521，这允许夹紧螺栓309将调节板305夹紧到保持板306和夹紧到枢转基座302。

调节螺母307具有六角形基部522，所述六角形基部的顶部为圆柱形保持颈部523，所述圆柱形保持颈部的顶部为同心的圆柱形冠部524，所述同心的圆柱形冠部比圆柱形保持颈部523更宽。基部522用于旋拧调节螺母307，以便使其沿调节板305的包括螺纹525的螺纹段314线性移动。保持颈部523和冠部524用于将调节螺母307固定到保持板306，使得转动调节螺母307不引起调节螺母307相对于保持板306的线性位移。换句话说，保持颈部523和冠部524使得调节螺母307能够相对于保持板306推拉调节板305。注意，当调节螺母307与保持板306接合时，基部522处于保持板306的竖向段526的一侧上，而冠部524处于竖向段526的另一侧上。

保持板306是L形板，其具有的水平段527通过弯曲段528连接到垂直的竖向段526。竖向段526具有调节螺母开口630，所述调节螺母开口延伸通过弯曲段528而延伸至水平段527。调节螺母开口630具有位于竖向段526中的竖向部631，所述竖向部的形状基本上是直径比调节螺母307的保持颈部523的直径稍大的半圆形。竖向部526沿y轴的厚度稍小于保持颈部523的高度。如图5A和5B中所示，调节螺母开口630如局部套环一样接合保持颈部523的大约一半。调节螺母开口630具有位于水平段527中的水平部632，所述水平部的形状基本上是矩形的，(1)其沿x轴的长度对应于并且稍大于调节螺母307的冠部524的直径，(2)其沿y轴的宽度对应于并且稍大于冠部524沿y轴的高度，使得冠部524可以被牢固地装配到水平部632中。注意，当转动调节螺母307时，保持颈部523的不同部分被保持板306接合。注意，调节螺母开口630的尺寸和轮廓使得调节螺母307可以被插入到调节螺母开口630中并且被牢固地保持在该调节螺母开口中。保持板306可以通过例如弯曲被适当成形和冲压的金属片而形成。

图7示出了根据本公开的替代实施例的天线系统700中的横向可夹紧的线性调节机构701的透视图。图8A-8C分别示出了图7的横向可夹紧的线性调节机构701的调节板705、调节螺母707和保持板706的透视图。天线系统700基本上类似于图2的天线系统200，并且类似的部件被类似地标记。调节机构701包括调节板705、保持板706和调节螺母707。调节板705通过安装螺母308栓接到安装基座304。调节板705和保持板706通过夹紧螺栓309栓接到枢转基座302。相比于图3的调节机构301，保持板706和调节螺母707相对于调节板705的定向是相反的。

调节板705包括用于接收安装螺栓308的安装螺栓开口820。调节螺母707基本上类似于图6B的调节螺母307。保持板706基本上类似于图6C的保持板306，并且包括：夹紧螺栓开口821，所述夹紧螺栓开口用于接收夹紧螺栓309；和调节螺母开口830，所述调节螺母开口用于接收调节板705的螺纹段814和调节螺母707的颈部823。

已经对其中安装螺栓开口(例如，520)位于相邻的安装部(例如，311)上的实施例进行了描述，所述安装部位于调节板(例如，图5A-6C的305)的细长的基底部(例如，310)的一侧上。然而，本发明不限于此。在替代实施例中，安装螺栓开口可以位于细长的基底部上或位于在与上述相邻的安装部不同的位置、不同的角度和/或不同的高度处附接到基底部的相邻部分上。

已经对其中调节螺母包括保持颈部和冠部的实施例进行了描述。然而，本发明不限于此。在一些替代实施例中，调节螺母不具有冠部。在一些其它实施例中，调节螺母为普通螺母，其仅具有基部，既不具有保持颈部也不具有冠部。在这些替代实施例的一些中，可能需要按压调节螺母抵靠保持板的第一部分以确保安装螺栓与夹紧螺栓之间的一致距离。

已经对其中通过保持板上的套环使调节螺母接合保持板的实施例进行了描述，其中所述套环箍在调节螺母上的颈部上。然而，本发明不限于此。在一些替代实施例中，可以利用其它措施将调节螺母固定到保持板。

已经对其中保持板包括具有开口并连接到水平段的竖向段的实施例进行了描述。然而，本发明不限于此。在一些替代实施例中，保持板包括水平段和用来定位调节螺母的特征部，其中，该特征部不是具有开口的竖向段。在一些实施例中，保持板包括具有突出部的水平段，所述突出部用于定位调节螺母。在一些实施例中，保持板包括具有切除部的水平段，其装配在调节螺母的颈部和冠部的对应部分周围，以定位调节螺母。

已经对其中调节螺母的基部为六角形的实施例进行了描述。然而，本发明不限于此。在一些替代实施例中，基部不是六角形的，而可以是例如圆形(具有绕其圆周的纵向脊部)、矩形或其它多边形形状。

已经对其中调节板的相邻的安装部通过台阶部连接到基底部的实施例进行了描述。然而，本发明不限于此。在一些替代实施例中，安装部直接连接到基底部而不使用台阶部。在这些替代实施例中，安装部和基底部是共面的。

已经对其中调节板包括基底部和安装部的实施例进行了描述。然而，本发明不限于此。在一些替代实施例中，调节板包括单一的整体带，所述单一的整体带具有安装螺栓开口和细长的夹紧螺栓槽，以及对应于调节螺母的内螺纹的外螺纹。

将进一步理解的是，在不背离如以下权利要求中所表述的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以对为了解释本发明的本质而已经描述和示出的部件的细节、材料和布置作出各种改变。

文中所提及的“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以被包括在本发明的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中各个位置的出现不是必然地全部指同一实施例，也不是必然地表示单独的或替代的实施例与其它实施例相互排斥。这同样适用于术语“实施方式”。

除非另有明确指出，否则每个数值和范围都应当如同词语“大约”或“近似”位于这些值或范围的值之前而被解释为近似的。如在本申请中使用的，除非另外明确指出，术语“连接”旨在涵盖元件之间的直接和间接的连接。

权利要求中的附图编号和/或附图标记的使用旨在对所要求保护的主题的一个或多个可能的实施例进行识别，以便促进对权利要求的解释。这样的使用不应被解释为将那些权利要求的范围限制到在对应的附图中所示出的实施例。

本申请中的权利要求所涵盖的实施例被限制到(1)能够通过本说明书实现的且(2)对应于法定主题的实施例。不能实现的实施例和对应于非法定主题的实施例被明确排除，即使它们落在权利要求的范围内。

虽然以下方法权利要求中的步骤以具有相应标记的特定顺序进行了记载，但是，除非权利要求的表述另有暗示用于实施这些步骤中的一些或全部的特定顺序，这些步骤不必被限制到以那个特定顺序来实施。

Claims (12)

1.一种线性调节机构(301)，所述线性调节机构包括调节板(305)、调节螺母(307)和保持板(306)，其中：

所述调节板包括：

外螺纹段(314)，所述外螺纹段与所述调节螺母接合；

安装螺栓开口(520)，所述安装螺栓开口接收安装螺栓(308)；和

夹紧螺栓槽(313)，所述夹紧螺栓槽接收夹紧螺栓(309)；

所述保持板包括：

水平段(527)，所述水平段具有接收所述夹紧螺栓的夹紧螺栓开口(521)；和

与所述调节螺母接合的特征部；

并且

所述保持板借助所述特征部与所述调节螺母接合，使得在所述调节螺母还与所述调节板的外螺纹段接合并且所述夹紧螺栓插入在所述调节板的夹紧螺栓槽和所述保持板的夹紧螺栓开口内的情况下：

所述调节螺母在所述调节板的外螺纹段上的转动调节所述调节板相对于所述保持板的线性位置；并且

所述夹紧螺栓的转动固定所述调节板相对于所述保持板的线性位置。

2.如权利要求1所述的线性调节机构，其中，所述夹紧螺栓的转动不改变所述调节板相对于所述保持板的线性位置。

3.如权利要求1所述的线性调节机构，其中：

所述调节板包括基底部和安装部，所述基底部连接到所述安装部；

所述基底部包括所述夹紧螺栓槽；并且

所述安装部包括所述安装螺栓开口。

4.如权利要求3所述的线性调节机构，其中：

所述基底部和所述安装部处于不同的高度；并且

所述基底部通过台阶部(312)连接到所述安装部。

5.如权利要求3所述的线性调节机构，其中：

所述基底部包括所述外螺纹段和无螺纹段；并且

所述外螺纹段比所述无螺纹段更窄。

6.如权利要求1所述的线性调节机构，其中，所述保持板的与所述调节螺母接合的特征部包括：

竖向段(526)，所述竖向段连接到所述水平段；和

调节螺母开口(630)，所述调节螺母开口接收所述调节螺母。

7.如权利要求6所述的线性调节机构，其中：

所述调节螺母包括基部(522)，所述基部毗邻圆柱形的保持颈部(523)，所述保持颈部毗邻同心的圆柱形的冠部(524)；

所述冠部比所述保持颈部更宽；并且

通过将所述保持板的竖向段接合在所述调节螺母的保持颈部处而使所述保持板接合所述调节螺母，使得所述基部位于所述保持板的竖向段的第一侧上，而所述冠部位于所述保持板的竖向段的与所述第一侧相对的第二侧上。

8.如权利要求7所述的线性调节机构，其中：

所述保持板的调节螺母开口包括位于所述保持板的竖向段中的竖向部(631)和位于所述保持板的水平段中的水平部(632)，所述竖向部连接到所述水平部；

所述调节螺母开口的所述竖向部的形状为直径对应于所述保持颈部的直径的半圆形；并且

所述调节螺母开口的所述水平部的形状为长度对应于所述冠部的直径且宽度对应于所述冠部的高度的矩形。

9.一种具有线性调节机构的设备，包括：

如权利要求1所述的线性调节机构；

用于将所述设备夹紧到支撑结构的枢转基座(302)和安装支架(303)，其中，所述枢转基座包括：

螺纹开口，所述螺纹开口具有用于接合所述夹紧螺栓的螺纹；和

弯曲槽(416)，所述弯曲槽用于可移动地接合所述安装螺栓。

10.如权利要求9所述的设备，所述设备还包括安装基座(304)，其中：

所述安装基座包括用于刚性地接合所述安装螺栓的安装螺栓槽；并且

所述调节螺母的转动：(1)调节所述安装基座相对于所述枢转基座的位置；和(2)调节所述安装基座在所述枢转基座的弯曲槽内的位置。

11.如权利要求10所述的设备，所述设备还包括可调节地附接到所述安装基座的安装板，其中，所述夹紧螺栓的转动不改变所述安装板的定向。

12.如权利要求11所述的设备，所述设备还包括刚性地附接到所述安装板的天线。