CN107221735A - 一种多自由度连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多自由度连接装置，包括积木式连接器、套环、连接销、移相器、传动杆、挡圈和反射板，所述积木式连接器的下端通过自身结构卡持在反射板上，所述移相器夹持在积木式连接器上端，所述连接销与移相器连接，所述套环的一端通过挡圈固定在连接销上，所述套环的另一端也通过挡圈与传动杆连接；所述积木式连接器用于调整移相器高度；所述反射板用于固定积木式连接器；所述传动杆、套环与连接销形成一个整体用于对移相器的相位调整；本发明能够有效满足多种场景下的连接方案，提高设计效率；提高原材料的利用率，降低天线的成本；结构紧凑，安装方便，容易实现自动化安装，能有效的满足大批量生产的需求。

Description

一种多自由度连接装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种多自由度连接装置。
背景技术
在移动通信网络覆盖中，电调基站天线是网络覆盖的关键设备，而移相器又是电调基站天线的核心部件。移相器往往需要一套与之配合的传动系统来实现相位的变化，进而改变天线的电下倾角来改善网络覆盖的质量。
在实际应用中，需要解决三个连接问题。第一，移相器与反射板的连接，往往采用一种注塑件卡持移相器并扣入反射板上，这里移相器与反射板的高度距离是由注塑件的高度决定；第二，传动系统与发射板的连接，往往采用注塑件或金属螺钉与反射板进行刚性连接，这里传动系统与发射板的高度距离由传动系统的结构和连接件所决定；第三，移相器与传动系统的连接，往往通过传动系统上的传动杆与移相器上预留的接口通过一种注塑件或一种钣金件及金属螺钉连接。然而，在设计天线时，往往这三个连接的位置关系很难一致，几乎无法统一，特别是在多频天线中，在反射板布局移相器时，往往难有足够的位置空间来布局移相器的孔位，更多的，甚至需要抬高移相器来避免干涉问题。而传动系统由于需与天线端面连接，其相对位置几乎是无法改动的。
因此，导致了为适应不同天线不同高度的移相器的位置需要，所述注塑件或钣金件需设计无数种，这无疑降低了原材料的利用率，提高了天线的成本。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供了一种多自由度连接装置，能够有效满足多种场景下的连接方案，提高设计效率；提高原材料的利用率，降低天线的成本；结构紧凑，安装方便，容易实现自动化安装，能有效的满足大批量生产的需求。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种多自由度连接装置，包括积木式连接器、套环、连接销、移相器、传动杆、挡圈和反射板，所述积木式连接器的下端通过自身结构卡持在反射板上，所述移相器夹持在积木式连接器上端，所述连接销与移相器连接，所述套环的一端通过挡圈固定在连接销上，所述套环的另一端也通过挡圈与传动杆连接；
所述积木式连接器用于调整移相器高度；
所述反射板用于固定积木式连接器；
所述传动杆、套环与连接销形成一个整体用于对移相器的相位调整；
进一步地，所述积木式连接器包括卡座、增高座和连接座，所述卡座、增高座和连接座按顺序连接，所述卡座位于底部，所述增高座位于中间，所述连接座位于顶部；
所述卡座用于作为反射板的定位和增高座或连接座的连接安装；
所述增高座用于下连接于卡座，上连接于连接座；
所述连接座用于作为移相器的定位安装以及增高座或卡座的连接安装；
进一步地，所述卡座的正面靠近中部设有六个卡座矩形孔，所述六个卡座矩形孔呈2*3矩阵排列，并在中间的卡座矩形孔中心处设有与之重叠的圆锥孔，所述正面还设有至少两个卡座定位孔，所述两个卡座定位孔贯通至卡座背面；
所述卡座的背面中心处设有至少一个长定位柱，所述长定位柱的左右两侧设有四个长卡勾部，所述四个长卡勾部两两相对并沿长定位柱的轴心左右对称，所述背面四个对角处还设有四个固定脚，所述四个固定脚用于与反射板的定位及安装；
所述卡座的四个侧面的中部设有至少一个卡座斜面台阶，所述卡座斜面台阶用于增高座或连接座的卡持定位；
进一步地，所述增高座的正面左右方向设有至少两个圆锥盲孔，所述两个圆锥盲孔相邻的两个平行侧面分别设有一个短卡勾部，上下方向设有至少两个增高座定位孔，所述两个增高座定位孔相邻的两个平行侧面分别设有一个增高座斜面台阶，所述正面上下方向还设有四个增高座矩形孔，所述四个增高座矩形孔贯穿至背面，并在增高座矩形孔侧壁上设有弹性臂；
所述增高座的背面设有至少两个短定位柱，所述两个短定位柱与两个圆锥盲孔连成一体，所述背面的四个对角处还设有四个支撑脚，所述四个支撑脚用于与卡座的定位及安装；
进一步地，所述连接座的正面对角处均匀设有四个连接座矩形孔，所述四个连接座矩形孔中靠近内壁上设有弹性壁；所述连接座左侧设有卡部，右侧设有勾部，所述卡部和勾部用于对移相器的夹持；
所述连接座的背面上下方向设有两个连接柱，所述两个连接柱相邻的两个平行侧面分别设有一个卡钩；
进一步地，所述卡座、增高座和连接座均为具有正反面的呈正方形状的柱体；
进一步地，所述套环包括短圆筒和长圆筒，所述短圆筒和长圆筒的两轴线通过梯形块状物连成一体，所述短圆筒与连接销连接，所述长圆筒与传动杆连接；
进一步地，所述连接销包括连接槽和定位面，所述连接槽通过挡圈卡持，使短圆筒限定在连接槽和定位面之间；
进一步地，所述传动杆通过前后两个挡圈卡持在凹槽中，使长圆筒限定在两个凹槽之间；
进一步地，所述反射板包括反射板定位孔和方形孔，所述反射板定位孔与长定位柱连接定位，所述方形孔和长卡勾部连接；
与现有技术相比，本发明的一种多自由度连接装置，能够有效满足多种场景下的连接方案，提高设计效率；提高原材料的利用率，降低天线的成本；结构紧凑，安装方便，容易实现自动化安装，能有效的满足大批量生产的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种多自由度连接装置的结构示意图；
图2为本发明的一种多自由度连接装置的分解安装示意图；
图3为本发明的一种多自由度连接装置的积木式连接器的安装示意图；
图4为本发明的积木式连接器组件中卡座的正面及反面的结构示意图；
图5为本发明的积木式连接器组件中增高座的正面及反面的结构示意图；
图6为本发明的积木式连接器组件中连接座的正面及反面的结构示意图；
图7为本发明的一种多自由度连接装置的积木式连接器的安装原理图；
图8为本发明的一种多自由度连接装置的套环的结构示意图；
图9为本发明的一种多自由度连接装置的套环的安装原理图；
图10为本发明的一种多自由度连接装置的多角度、不同高度的安装示意图；
图1到图10中包括：100积木式连接器、1卡座、2增高座、3连接座、4套环、5连接销、6移相器、7传动杆、8挡圈、9反射板、1.1卡座定位孔、1.2卡座矩形孔、1.3卡座斜面台阶、1.4长定位柱、1.5长卡勾部、1.6固定脚、1.2.1圆锥孔、2.1增高座矩形孔、2.2增高座定位孔、2.3圆锥盲孔、2.4短卡勾部、2.5增高座斜面台阶、2.6短定位柱、2.7支撑脚、2.1.1弹性臂、3.1连接座矩形孔、3.2卡钩、3.3卡部、3.4勾部、3.5连接柱、3.1.1弹性壁、3.2.1钩部、4.1短圆筒、4.2长圆筒、5.1连接槽、5.2定位面、7.1凹槽、9.1反射板定位孔、9.2方形孔。
具体实施方式
使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
如图1至图10所示，一种多自由度连接装置，包括积木式连接器100、套环4、连接销5、移相器6、传动杆7、挡圈8和反射板9，所述积木式连接器100的下端通过自身结构卡持在反射板9上，所述移相器6夹持在积木式连接器100上端，所述连接销5与移相器6连接，所述套环4的一端通过挡圈8固定在连接销5上，所述套环4的另一端也通过挡圈8与传动杆7连接；
所述积木式连接器100用于调整移相器6高度；
所述反射板9用于固定积木式连接器100；
所述传动杆7、套环4与连接销5形成一个整体用于对移相器6的相位调整；
优选的，所述积木式连接器100包括卡座1、增高座2和连接座3，所述卡座1、增高座2和连接座3按顺序连接，所述卡座1位于底部，所述增高座2位于中间，所述连接座3位于顶部；
所述卡座1用于作为反射板9的定位和增高座2或连接座3的连接安装；
所述增高座2用于下连接于卡座1，上连接于连接座3；
所述连接座3用于作为移相器6的定位安装以及增高座2或卡座1的连接安装；
优选的，所述卡座1的正面靠近中部设有六个卡座矩形孔1.2，所述六个卡座矩形孔1.2呈2*3矩阵排列，并在中间的卡座矩形孔1.2中心处设有与之重叠的圆锥孔1.2.1，所述正面还设有至少两个卡座定位孔1.1，所述两个卡座定位孔1.1贯通至卡座背面；
所述卡座1的背面中心处设有至少一个长定位柱1.4，所述长定位柱1.4的左右两侧设有四个长卡勾部1.5，所述四个长卡勾部1.5两两相对并沿长定位柱1.4的轴心左右对称，所述背面四个对角处还设有四个固定脚1.6，所述四个固定脚1.6用于与反射板9的定位及安装；
所述卡座1的四个侧面的中部设有至少一个卡座斜面台阶1.3，所述卡座斜面台阶1.3用于增高座2或连接座3的卡持定位；
优选的，所述增高座2的正面左右方向设有至少两个圆锥盲孔2.3，所述两个圆锥盲孔2.3相邻的两个平行侧面分别设有一个短卡勾部2.4，上下方向设有至少两个增高座定位孔2.2，所述两个增高座定位孔2.2相邻的两个平行侧面分别设有一个增高座斜面台阶2.5，所述正面上下方向还设有四个增高座矩形孔2.1，所述四个增高座矩形孔2.1贯穿至背面，并在增高座矩形孔2.1侧壁上设有弹性臂2.1.1；
所述增高座2的背面设有至少两个短定位柱2.6，所述两个短定位柱2.6与两个圆锥盲孔2.3连成一体，所述背面的四个对角处还设有四个支撑脚2.7，所述四个支撑脚2.7用于与卡座1的定位及安装；
优选的，所述连接座3的正面对角处均匀设有四个连接座矩形孔3.1，所述四个连接座矩形孔3.1中靠近内壁上设有弹性壁3.1.1；所述连接座3左侧设有卡部3.3，右侧设有勾部3.4，所述卡部3.3和勾部3.4用于对移相器6的夹持；
所述连接座3的背面上下方向设有两个连接柱3.5，所述两个连接柱3.5相邻的两个平行侧面分别设有一个卡钩3.2；
优选的，所述卡座1、增高座2和连接座3均为具有正反面的呈正方形状的柱体；
优选的，所述套环4包括短圆筒4.1和长圆筒4.2，所述短圆筒4.1和长圆筒4.2的两轴线通过梯形块状物连成一体，所述短圆筒4.1与连接销5连接，所述长圆筒4.2与传动杆7连接；
优选的，所述连接销5包括连接槽5.1和定位面5.2，所述连接槽5.1通过挡圈8卡持，使短圆筒4.1限定在连接槽5.1和定位面5.2之间；
优选的，所述传动杆7通过前后两个挡圈8卡持在凹槽7.1中，使长圆筒限定在两个凹槽7.1之间；
优选的，所述反射板9包括反射板定位孔9.1和方形孔9.2，所述反射板定位孔9.1与长定位柱1.4连接定位，所述方形孔9.2和长卡勾部1.5连接。
实施例1
如图1至图2所示，一种多自由度的连接装置，包括积木式连接器100、套环4、连接销5、移相器6、传动杆7及挡圈8等。所述积木式连接器100的下端可通过自身结构卡持于反射板9上，上端可夹持移相器6；所述套环4的一端通过挡圈8固定于所述连接销5上，而所述连接销5连接与所述移相器6；所述套环4的另一端亦通过挡圈8连接于所述传动杆7。此时，传动杆7通过套环4与连接销5的转换连接形成一个传动的整体，通过力的定向传递，实现传动装置对移相器6的相位调整。
如图3至图6所示，一种积木式连接器100，包括卡座1、增高座2及连接座3。
所述卡座1为具有正反面的呈正方形状的柱体，用于作为反射板9的定位和增高座2或连接座3的连接安装。
所述卡座1的正面靠近中部设有至少六个卡座矩形孔1.2，所述的六个卡座矩形孔1.2呈2*3矩阵排列，在所述两个3矩阵排列的中间卡座矩形孔1.2的中心处设有与之重叠的圆锥孔1.2.1。
所述卡座1的背面中心处设有至少一个长定位柱1.4，所述长定位柱1.4的左右两侧设有四个长卡勾部1.5，所述长卡勾部1.5两两相对并沿长定位柱1.4的轴心左右对称。所述长卡勾部1.5为所述两个3矩阵排列的正背面，所述长卡勾部1.5的根部连接于所述卡座矩形孔1.2的壁面上，所述卡座1四个侧面的中部设有至少一个卡座斜面台阶1.3，所述卡座斜面台阶1.3用于增高座2或连接座3的卡持定位。
进一步地，所述圆锥孔1.2.1连通至所述长卡勾部1.5的内侧。
进一步地，所述卡座1的正面至少两个卡座定位孔1.1，所述卡座定位孔1.1贯通至卡座1的背面。
进一步地，所述卡座1的背面的四个对角处设有四个固定脚1.6，用于反射板9的定位及安装面。
所述增高座2为具有正反面的呈正方形状的柱体，作为一种可选的部件，下连接于卡座，上连接于连接座。
所述增高座2的正面左右方向设有至少两个圆锥盲孔2.3，在所述两个圆锥盲孔2.3相邻的两个平行侧面分别设有一个短卡勾部2.4；在所述增高座2的前后方向上设有至少两个增高座定位孔2.2，在所述两个增高座定位孔2.2相邻的两个平行侧面分别设有至少一个增高座斜面台阶2.5。
所述增高座2的正面对角处设有四个增高座矩形孔2.1，所述增高座矩形孔2.1贯穿至背面，在所述增高座矩形孔2.1的侧壁上设有弹性臂2.1.1。
所述增高座2的背面设有至少两个短定位柱2.6，所述短定位柱2.6与所述圆锥盲孔2.3连成一体。
进一步地，所述增高座定位孔2.2贯通至增高座2的背面。
进一步地，所述增高座2的背面的四个对角处设有四个支撑脚2.7，用于卡座1的定位及安装面。
进一步地，所述弹性臂2.1.1朝背面方向，略高于所述支撑脚2.7，所述弹性臂2.1.1用于安装时的定位安装。
所述连接座3为具有正反面的呈正方形状的柱体，用于作为移相器6的定位安装以及增高座2或卡座1的连接安装。
所述连接座3的正面对角处均匀设有四个连接座矩形孔3.1，所述连接座矩形孔3.1中靠近内侧的壁面上设有弹性壁3.1.1，所述弹性壁3.1.1用于安装时的定位安装。
所述连接座3的右侧设有勾部3.4，在与之相对的左侧设有卡部3.3，所述勾部3.4与卡部3.3用于对移相器6的夹持。
所述连接座3的背面前后方向设有至少两个连接柱3.5，所述连接柱3.5临近的两个平行侧面分别设有至少一个卡钩3.2。
进一步地，所述弹性壁3.1.1朝柱体背面并略高出背面。
进一步地，所述卡钩3.2可通过弹性变形，是所述钩部3.2.1卡持在所述增高座斜面台阶2.5或卡座斜面台阶1.3上。
进一步地，所述卡部3.3与所述勾部3.4卡持在所述移相器的外部结构上。
如图3、图7所示，一种积木式连接器100，其原理是将卡座1卡持于所述反射板9中，通过长定位柱1.4与反射板定位孔9.1定位，所述长卡钩部1.5穿过所述反射板9的方形孔9.2。
此时，所述增高座2的两个短定位柱2.6穿过所述圆锥孔1.2.1，对所述圆锥孔1.2.1的内侧产生挤压力F(见剖面图A-A)，所述力F通过弹性变形传导至所述长卡勾部1.5，使其向两侧产生倾斜、挤压所述方形孔9.2的内壁，实现卡座1在反射板9上稳固安装。
同时，所述增高座2在所述短定位柱2.6的导向作用下使两侧的短卡勾部2.4弹性变形进入所述卡座斜面台阶1.3中(见剖面图C-C)，实现对卡座1的夹持安装，此时卡座1与增高座2连成一体。
然后，所述连接座3的连接柱3.5在增高座定位孔2.2的作用下，所述卡钩3.2发生弹性变形进入所述增高座斜面台阶2.5中(见剖面图A-A)，实现对增高座2的夹持安装，此时卡座1、增高座2与连接座3形成一个连接组件。
显然地，增高座2作为一种可选的部件，数量可以为0，也可以是多个的。根据前文对安装原理的叙述，可以实现卡座1与连接座3的夹持安装，也可以实现卡座1、多个增高座2与连接座3的夹持安装。
显然地，增高座2还可以重新定义其支撑脚2.7的高度，来适应更多场合的高度安装需要。
如图8所示，所述一种套环4，用于连接移相器6的连接销5及传动杆7。
所述套环4由一个短圆筒4.1及一个长圆筒4.2组成，所述短圆筒4.1与长圆筒4.2的两轴线有一定距离，通过一个梯形块状物连成一体。
如图1至图2所示，通过前后两个所述挡圈8卡持在所述传动杆7的凹槽7.1中，使所述套环4的长圆筒4.2限定在所述的两个凹槽7.1之间实现连接；通过一个挡圈8卡持在所述连接销5的连接槽5.1中，使所述套环4的短圆筒4.1限定在所述的一个连接槽5.1及定位面5.2之间实现连接。此时，传动杆7、套环4、连接销连成一个整体，但各自仍有一个旋转的自由度，即两两间可相互转动。
如图9所示，所述套环4的安装原理图。以套环4的一端(如长圆筒4.2)为固定，另一端(如短圆筒4.1)沿长圆筒4.2的轴线旋转一周。此时，所述短圆筒的轴线离反射板9有一个高度区间(H-R，H+R)。根据前文积木式连接器100可选高度的安装特征，在所述的高度区间(H-R，H+R)中找出一个可匹配安装的高度(如h1、h2...hi)即可实现不同高度场景下的安装要求。
显然地，还可以通过重新定义R的大小，即所述套环4的长圆筒4.2及短圆筒4.1的距离来适应更多场合的安装需要。
综上所述，本发明的一种多自由度连接装置，能够有效满足多种场景下的连接方案，提高设计效率；提高原材料的利用率，降低天线的成本；结构紧凑，安装方便，容易实现自动化安装，能有效的满足大批量生产的需求。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多自由度连接装置，其特征在于，包括：积木式连接器、套环、连接销、移相器、传动杆、挡圈和反射板，所述积木式连接器的下端通过自身结构卡持在反射板上，所述移相器夹持在积木式连接器上端，所述连接销与移相器连接，所述套环的一端通过挡圈固定在连接销上，所述套环的另一端也通过挡圈与传动杆连接；
所述积木式连接器用于调整移相器高度；
所述反射板用于固定积木式连接器；
所述传动杆、套环与连接销形成一个整体用于对移相器的相位调整。
2.根据权利要求1所述的一种多自由度连接装置，其特征在于：所述积木式连接器包括卡座、增高座和连接座，所述卡座、增高座和连接座按顺序连接，所述卡座位于底部，所述增高座位于中间，所述连接座位于顶部；
所述卡座用于作为反射板的定位和增高座或连接座的连接安装；
所述增高座用于下连接于卡座，上连接于连接座；
所述连接座用于作为移相器的定位安装以及增高座或卡座的连接安装。
3.根据权利要求2所述的一种多自由度连接装置，其特征在于：所述卡座的正面靠近中部设有六个卡座矩形孔，所述六个卡座矩形孔呈2*3矩阵排列，并在中间的卡座矩形孔中心处设有与之重叠的圆锥孔，所述正面还设有至少两个卡座定位孔，所述两个卡座定位孔贯通至卡座背面；
所述卡座的背面中心处设有至少一个长定位柱，所述长定位柱的左右两侧设有四个长卡勾部，所述四个长卡勾部两两相对并沿长定位柱的轴心左右对称，所述背面四个对角处还设有四个固定脚，所述四个固定脚用于与反射板的定位及安装；
所述卡座的四个侧面的中部设有至少一个卡座斜面台阶，所述卡座斜面台阶用于增高座或连接座的卡持定位。
4.根据权利要求2所述的一种多自由度连接装置，其特征在于：所述增高座的正面左右方向设有至少两个圆锥盲孔，所述两个圆锥盲孔相邻的两个平行侧面分别设有一个短卡勾部，上下方向设有至少两个增高座定位孔，所述两个增高座定位孔相邻的两个平行侧面分别设有一个增高座斜面台阶，所述正面上下方向还设有四个增高座矩形孔，所述四个增高座矩形孔贯穿至背面，并在增高座矩形孔侧壁上设有弹性臂；
所述增高座的背面设有至少两个短定位柱，所述两个短定位柱与两个圆锥盲孔连成一体，所述背面的四个对角处还设有四个支撑脚，所述四个支撑脚用于与卡座的定位及安装。
5.根据权利要求2所述的一种多自由度连接装置，其特征在于：所述连接座的正面对角处均匀设有四个连接座矩形孔，所述四个连接座矩形孔中靠近内壁上设有弹性壁；所述连接座左侧设有卡部，右侧设有勾部，所述卡部和勾部用于对移相器的夹持；
所述连接座的背面上下方向设有两个连接柱，所述两个连接柱相邻的两个平行侧面分别设有一个卡钩。
6.根据权利要求2所述的一种多自由度连接装置，其特征在于：所述卡座、增高座和连接座均为具有正反面的呈正方形状的柱体。
7.根据权利要求1所述的一种多自由度连接装置，其特征在于：所述套环包括短圆筒和长圆筒，所述短圆筒和长圆筒的两轴线通过梯形块状物连成一体，所述短圆筒与连接销连接，所述长圆筒与传动杆连接。
8.根据权利要求1所述的一种多自由度连接装置，其特征在于：所述连接销包括连接槽和定位面，所述连接槽通过挡圈卡持，使短圆筒限定在连接槽和定位面之间。
9.根据权利要求1所述的一种多自由度连接装置，其特征在于：所述传动杆通过前后两个挡圈卡持在凹槽中，使长圆筒限定在两个凹槽之间。
10.根据权利要求1所述的一种多自由度连接装置，其特征在于：所述反射板包括反射板定位孔和方形孔，所述反射板定位孔与长定位柱连接定位，所述方形孔和长卡勾部连接。
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