CN108506904A - 转动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转动装置，包括：驱动器、驱动轴、多向连接器、连接轴和活动架，所述驱动器与所述驱动轴驱动连接，所述驱动轴的一端设置有滚珠，所述多向连接器具有一运动面，所述运动面上开设有至少一个运动槽，所述滚珠滚动设置于各所述运动槽内，所述连接轴与所述多向连接器背向所述运动面的一面活动连接，所述连接轴与所述活动架活动连接。驱动轴沿着驱动轴运动，滚珠在驱动轴的作用下沿着驱动轴的轴向运动，沿着运动槽运动，滚珠对多向连接器产生推力，使得多向连接器产生偏移或者转动，多向连接器带动连接轴运动，使得连接轴产生位移，连接轴带动活动架运动，实现了对活动架转动的驱动，使得活动架的偏转更为灵活，且转动角度更大。

Description

转动装置

技术领域

本发明涉及转动驱动技术领域，尤其是涉及转动装置。

背景技术

传统的转动结构，通过三轴连接结构实现，通过驱动器驱动物体在三个轴的径向上转动，从而实现角度调整。然而传统的转动结构的转动较为不灵活，且偏转角度较小。

发明内容

基于此，有必要提供一种转动装置。

一种投射灯，包括：驱动器、驱动轴、多向连接器、连接轴和活动架，所述驱动器与所述驱动轴驱动连接，所述驱动轴的一端设置有滚珠，所述多向连接器具有一运动面，所述运动面上开设有至少一个运动槽，各所述运动槽交错设置，且相互连通，所述滚珠滚动设置于各所述运动槽内，所述连接轴与所述多向连接器背向所述运动面的一面活动连接，所述连接轴与所述活动架活动连接。

在其中一个实施例中，所述运动槽的数量为两个。

在其中一个实施例中，两个所述运动槽呈十字交叉设置。

在其中一个实施例中，还包括支撑架，所述多向连接器通过多个所述连杆与所述支撑架活动连接。

在其中一个实施例中，所述运动槽具有弧形截面。

在其中一个实施例中，所述运动槽具有半圆形截面。

上述的转动装置，活动架用于支撑被转动的物件，驱动轴沿着驱动轴运动，滚珠在驱动轴的作用下沿着驱动轴的轴向运动，并沿着运动槽运动，滚珠对多向连接器产生推力，使得多向连接器产生偏移或者转动，多向连接器带动连接轴运动，从而使得连接轴产生位移，连接轴带动活动架运动，从而实现了对活动架转动的驱动，使得活动架的偏转更为灵活，且转动角度更大。

附图说明

图1为一实施例的投射灯的结构示意图；

图2为一实施例的多向连接器的一方向结构示意图；

图3为一实施例的多向连接器的剖面结构示意图；

图4为一实施例的驱动轴与滚珠的剖面结构示意图；

图5为一实施例的驱动轴的结构示意图；

图6为另一实施例的驱动轴的剖面结构示意图；

图7为又一实施例的驱动轴的剖面结构示意图；

图8为一实施例的灯筒的剖面结构示意图；

图9为另一实施例的灯筒的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以某大型省级电网为实施例，结合附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

例如，一种转动装置，包括：驱动器、驱动轴、多向连接器、连接轴和活动架，所述驱动器与所述驱动轴驱动连接，所述驱动轴的一端设置有滚珠，所述多向连接器具有一运动面，所述运动面上开设有至少一个运动槽，各所述运动槽交错设置，且相互连通，所述滚珠滚动设置于各所述运动槽内，所述连接轴与所述多向连接器背向所述运动面的一面活动连接，所述连接轴与所述活动架活动连接。

下面实施例中，将以该转动装置应用在投射灯中作进一步阐述。

在一个实施例中，如图1至图3所示，投射灯10包括：灯筒200、灯板210、灯体220、支撑机构300和转动装置100，所述灯筒200为圆柱形结构，所述灯筒200的内部开设有容置腔201，且所述容置腔201具有圆形截面，所述容置腔201具有一照射口202；灯板210，所述灯板210设置于所述灯筒200内；所述灯体220设置于所述灯板210上；所述支撑机构300包括支撑架310和支撑轴320，所述支撑轴320转动设置于所述支撑架310上，所述支撑架310开设有至少一个螺钉孔；转动装置100包括驱动器110、驱动轴120、多向连接器140、连接轴150和活动架130，所述驱动器110与所述驱动轴120驱动连接，所述驱动轴120的一端设置有滚珠160，所述多向连接器140具有一运动面141，所述运动面141上开设有至少一个运动槽142，各所述运动槽142交错设置，且相互连通，所述滚珠160滚动设置于各所述运动槽142内，所述连接轴150与所述多向连接器140背向所述运动面141的一面活动连接，所述连接轴150与所述活动架130活动连接，所述灯筒200设置于所述活动架130上。

具体地，灯筒200为内部具有空心结构的圆柱形，该空心结构即为容置腔201，灯筒200的容置腔201用于容置灯板210和灯体220，灯板210与外部电源连接，灯板210用于为灯体220供电，例如，灯板210上设置有供电电路，例如，该供电电路包括滤波电路、稳压电路和恒流电路，值得一提的是，该供电电路可采用现有技术实现，通过灯板210为灯体220供电，使得该灯体220发光，灯体220发出的光通过灯筒200的照射口202照射至外部。

本实施例中，支撑轴320转动设置于支撑架310上，具体地，支撑轴320绕其中心轴线转动，使得设置于支撑轴320上的支撑架310能够沿着支撑轴320的径向平面转动，此外，由于活动架130活动设置于支撑轴320上，使得活动架130可以沿另一方向转动，使得灯筒200在不同维度上均可以转动，进而有效增大灯筒200的照射角度的范围。

支撑架310上开设多个螺钉孔，各螺钉孔内穿设有螺钉，这样，支撑架310可以通过螺钉安装在地面或者墙面上。

具体地，该多向连接器140设置有圆形板状结构，例如，如图2所示，所述运动面141为圆形，驱动轴120远离驱动器110的一端上转动设置所述滚珠160，例如，如图4所示，滚珠160上开设有活动槽161，所述驱动轴120远离驱动器110的一端插设于活动槽161内，这样，使得驱动轴120能够与滚珠160连接，为了使得滚珠160能够在驱动轴120上转动，例如，所述活动槽161的中部的两侧的侧壁凹陷设置圆形的转动槽162，例如，所述转动槽162设置于滚珠160的球心处，所述驱动轴120远离驱动器110的一端设置有圆珠部125，所述圆珠部125设置为球形，所述圆珠部125设置于所述转动槽162内，所述滚珠160通过所述转动槽162套设于所述圆珠部125的外侧，这样，使得该滚珠160能够绕该圆珠部125转动，进而使得该滚珠160能够与驱动轴120连接，并且在运动槽142内转动，并沿着运动槽142运动。

本实施例中，驱动器110用于驱动所述驱动轴120运动，例如，驱动器110用于驱动该驱动轴120沿着驱动轴120的轴向运动，这样，滚珠160在驱动轴120的作用下沿着驱动轴120的轴向运动，并沿着运动槽142运动，滚珠160对多向连接器140产生推力，使得多向连接器140产生偏移或者转动，多向连接器140带动连接轴150运动，从而使得连接轴150产生位移，连接轴150带动活动架130运动。

例如，各运动槽142分别贯穿所述运动面141的两端，具体地，由于滚珠160沿着运动槽142运动时，使得滚珠160与多向连接器140的连接位置发生变化，也就是说，滚珠160对多向连接器140的作用力的作用点的位置也在发生变化，多向连接器140的受力点发生变化，使得多向连接器140的偏转方向不同，这样与多向连接器140连接的连接轴150也产生不同的偏移，比如，横向偏移、纵向偏移或者倾斜，进而带动活动架130产生不同角度的偏转，使得灯筒200的透射方向产生偏转。本实施例中，转动装置100还包括控制器，控制器用于控制驱动器110运动，并且控制器用于计算驱动器110的运动形成进而计算得到多向连接器140的偏转角度，进而计算得到灯筒200的透射角度。

为了使得滚珠160在运动槽142内的转动更为灵活，在一个实施例中，如图3所示，所述运动槽142具有弧形截面。例如，所述运动槽142具有半圆形截面。例如，所述运动槽142的深度大于所述滚珠160的半径，且运动槽142的开口小于滚珠160的半径，本实施例中，运动槽142的截面为半圆形，与滚珠160的形状匹配，进而使得滚珠160能够充分抵接于运动槽142的侧壁，此外，由于运动槽142的深度大于滚珠160的半径，且运动槽142的开口小于滚珠160的半径，使得运动槽142的侧壁能够扣紧该滚珠160，避免滚珠160从运动槽142内脱离。

为了使得多向连接器140能够在两个方向上偏转，在一个实施例中，如图2所示，所述运动槽142的数量为两个。例如，两个所述运动槽142呈十字交叉设置。本实施例中，运动面141上开设两个运动槽142，两个运动槽142的中部连通，且两个运动槽142成十字交叉设置，即两个运动槽142相互垂直，这样，滚珠160可以沿着两个方向的运动槽142运动，在两个维度方向上对多向连接器140施力，进而使得多向连接器140产生偏转，进而带动灯筒200偏转。例如，运动面141上开设第一运动槽142和第二运动槽142，第一运动槽142沿X轴方向开设，第二运动槽142沿Y轴方向开设，X轴方向垂直于Y轴方向，第一运动槽142与第二运动槽142的交叉设置，且中部相互连通，这样滚珠160对多向连接器140施力时，可以使得多向连接器140在平行于X轴的平面的方向上偏转，也可以使得多向连接器140在平行于Y轴的平面的方向上偏转，进而使得偏转更为灵活。

为了使得多向连接器140的偏转方向更多，偏转更为灵活，例如，运动槽142的数量为四个，例如，四个运动槽142呈米字型交叉设置，这样，使得多向连接器140的偏转方向更多，偏转更为灵活。

为了使得驱动轴120能够驱动滚珠160在多向连接器140上的多个方向运动，例如，驱动器110包括第一电机、第二电机和第三电机，第一电机用于驱动所述驱动轴120沿第一方向运动，第二电机用于驱动所述驱动轴120沿第二方向运动，第一方向垂直于第二方向，例如，第一电机与驱动轴120驱动连接，第一电机设置于安装座上，安装座滑动设置于滑轨上，第二电机与安装座驱动连接，第一方向与X轴方向平行，第二方向与Y轴平行，第三电机与承载座驱动连接，承载座在第三电机的驱动下沿靠近或远离多向连接器140的方向运动，例如，导轨垂直于第一方向与第二方向所在的平面，例如，承载座沿第三方向运动，第三方向垂直于第一方向，且垂直于第二方向，这样，通过第一电机和第二电机的驱动，能够使得驱动轴120能够带动滚珠160沿着第一运动槽142和第二运动槽142的方向运动，第二电机设置于承载座上，承载座滑动设置于导轨上，而通过第三电机的驱动，能够使得驱动轴120通过滚珠160对多向连接器140施力，进而使得多向连接器140产生偏转。

为了使得驱动轴120更为灵活，例如，如图5所示，驱动轴120包括第一子轴121和第二子轴122，第一子轴121与驱动器110连接，第一子轴121远离驱动器110的一端与第二子轴122的一端连接，滚珠160转动设置于第二子轴122远离第一子轴121的一端，例如，第一子轴121远离驱动器110的一端通过万向节123与第二子轴122连接，这样，驱动器110驱动第一子轴121运动时，第一子轴121通过万向节123向第二子轴122施力，使得第二子轴122能够产生偏转，进而使得第二子轴122上的滚珠160能够在多向连接器140上的多个运动槽142内运动，使得多向连接器140受力而产生偏转，进而带动灯筒200偏转。

为了支撑多向连接器140，并且使得多向连接器140能够产生偏转，使得多向连接器140偏转更为灵活，在一个实施例中，请再次参见图1，所述多向连接器140通过多个所述连杆组件150与所述支撑架310活动连接。例如，所述多向连接器140上设置有多个连接铰件，多个所述连接铰件等距设置，例如，多个连接铰件分别设置于多向连接器140的外侧边缘，例如，多个连接铰件分别与多个连杆组件150一一对应连接，例如，每一连接铰件与一连杆组件150活动连接，这样，使得多向连接器140能够得到连杆的支撑，并且能够产生偏转。

为了使得多向连接器140的偏转更为灵活，例如，每一连杆组件150包括第一子杆、第二子杆、第三子杆和第四子杆，所述第一子杆的一端与支撑架310铰接，所述子杆的另一端与所述第二子杆的一端铰接，所述第二子杆的一端与第三子杆铰接，所述第三子杆的另一端与一所述连接铰件铰接，且所述第二子杆的中部与第四子杆的一端铰接，所述第四子杆的另一端与所述支撑架310铰接，这样，通过第一子杆、第二子杆以及第三子杆之间的依次铰接，使得多向连接器140能够被该连杆组件150支撑，第一子杆、第二子杆和第三子杆的依次铰接，使得连杆组件150能够伸缩，进而使得多向连接器140在该连杆组件150所在的方向上偏转，而第四子杆能够支撑第二子杆，限制第二子杆的转动，进而使得连杆组件150整体的伸缩更为平稳。

为了使得滚珠160在运动槽142内运动更为平滑，例如，所述运动槽142的侧壁设置有平滑层，例如，所述平滑层为钨钢层，钨钢具有硬度高、耐磨性佳以及防腐蚀性佳的特点，钨钢层硬度高，表面光滑，不易形成坑洼或凸起，有利于滚珠160在运动槽142内的平滑运动，且钨钢具有很好的耐磨性，能够承受滚珠160长时间的滚动而不被磨损，且具有极佳的耐腐蚀性，能够有效提高多向连接器140的使用寿命。

为了使得多向连接器140在产生角度偏移后能够固定，例如，所述运动槽142的底部凸起设置有多个紧固块组，每一紧固块组包括两个相邻且间隔设置的紧固块，两个所述紧固块之间的最小距离等于所述滚珠160的直径，这样，驱动器110停止工作后，且滚珠160滚动至紧固块组的两个紧固块之间时，滚珠160将被两个紧固块所夹持，两个紧固块将滚珠160固定，使得滚珠160停止运动，进而使得滚珠160与多向连接器140之间的相对运动停止，进而使得多向连接器140能够静止，进而使得灯筒200的照射方向得到固定。从而实现了对灯筒200的照射方向的调整后，并且将灯筒200的照射方向固定。

为了使得滚珠160能够在运动中通过紧固块，例如，紧固块的高度小于所述滚珠160的半径，例如，紧固块凸起于运动槽142的底部的高度小于滚珠160的半径，值得一提的是，紧固块的高度太高，将容易阻挡滚珠160的运动，造成滚珠160运动不灵活，紧固块的高度太小，则不能很好地固定滚珠160，造成驱动器110停止驱动后，滚珠160依然在运动槽142内滑动，为了使得紧固块能够紧固地固定滚珠160，并且避免对滚珠160的正常运动造成阻挡，例如，各所述紧固块凸起于运动槽142的底部的高度为滚珠160的半径的五分之一至四分之一，本实施例中，紧固块的高度与滚珠160的半径之比为五分之一至四分之一，使得紧固块能够紧固地固定滚珠160，并且使得滚珠160在驱动器110的驱动下，能够从紧固块通过，避免了滚珠160被阻挡。

为了使得滚珠160能够顺利地通过紧固块，例如，各所述紧固块远离所述运动槽142的底部的一端的两侧表面分别设置有弧面，例如，该弧面由靠近运动槽142的底部的位置向远离运动槽142的底部的一端逐渐向紧固块的弯曲，这样，由于紧固块的端部设置弧面，使得滚珠160能够沿着弧面滚动，有利于使得滚珠160顺利通过紧固块，使得滚珠160的运动效率更高。

值得一提的是，当滚珠160通过紧固块时，将会造成多向连接器140的震动，使得灯筒200震动，影响照明效果，并且使得滚珠160受到冲击，为了减缓滚珠160受到的冲击，避免多向连接器140振动，例如，如图6所示，所述第二子轴122远离所述第一子轴121的端部开设有插槽124，所述插槽124内活动插设一连接柱181，所述连接柱181远离所述插槽124的底部的一端与所述圆珠部125连接，所述连接柱181通过第一弹簧171与所述插槽124的底部连接，这样，该连接柱181在插槽124内可伸缩设置，在滚珠160在运动槽142内运动，通过紧固块时，滚珠160受到压力时，使得圆珠部125受力，进而带动连接柱181朝向运动槽142的底部运动，此时，第一弹簧171为连接柱181提供缓冲，避免滚珠160受到冲击，并且可以避免多向连接器140受到反向冲击而振动，进而有效避免灯筒200震动。

为了更好地限制连接柱181的横向运动，使得连接柱181能够在插槽124内平稳运动，例如，所述插槽124具有圆形截面，例如，所述连接柱181具有圆形截面，本实施例中，连接柱181为圆柱体结构，且连接柱181的外侧表面抵接于插槽124的侧壁，这样，当连接柱181在插槽124内运动时，插槽124的侧壁能够很好地限制连接柱181在径向上的偏移，使得连接柱181在插槽124内的运动更为平稳。

为了进一步为滚珠160提供缓冲，例如，请参见图7，所述连接柱181包括一体连接的第一子柱182和第二子柱183，第一子柱182的一端与第二子柱183的一端连接，所述第一子柱182远离第二子柱183的一端与所述圆珠部125连接，第二子柱183活动插设于插槽124内，第二子柱183的圆周表面抵接于插槽124的侧壁，第一子柱182和第二子轴122同轴设置，所述第一子柱182的径向截面的半径大于所述第二子轴122的半径，所述第一子柱182靠近所述第二子柱183的一端的端面通过第二弹簧172与所述第二子轴122连接，且所述第二弹簧172套设于所述第二子柱183，这样，通过第二弹簧172为第一子柱182和第二子轴122之间提供缓冲，使得滚珠160得到进一步缓冲。

为了进一步减小多向连接器140的震动，避免灯筒200震动，例如，连接轴150通过一多向连接器140铰接，例如，连接轴150上设置有卡扣部，所述卡扣部通过第三弹簧与多向连接器140连接，这样，通过第三弹簧为多向连接器140与连接轴150之间提供缓冲，使得多向连接器140的震动进一步减小，进一步避免灯筒200的大幅度震动，进而使得照明效果更佳。

为了使得投射灯10的光线更为集中，使得投射效果更佳，在一个实施例中，所述灯筒200的内侧表面设置有反射层。例如，所述容置腔201的侧壁设置有反射层，本实施例中，通过在灯筒200的内侧表面设置反射层，能够使得容置腔201内的光线能够被高效地反射，进而使得投射灯10的光线更为集中，发光效率更高。

例如，所述反射层为钛合金层，本实施例中，钛合金具有良好的反光性能，此外，钛合金层具有极佳的导热性能，能够高效吸收，值得一提的是，投射灯10在工作时将发出大量的热，本实施例中，钛合金层能够高效地将灯体220发射的光线反射至灯筒200的外部，并且钛合金层能够高效地吸收灯体220的热量，通过灯筒200散发至外部，有效提高投射灯10的散发效率，有利于延长投射灯10的使用寿命。

为了进一步提高灯筒200的散热效率，在一个实施例中，所述灯筒200的外侧表面设置有散热层。例如，该散热层为铝层，金属铝表层具有氧化层，使得金属铝能够具有较佳的防腐蚀性和防氧化性，且铝具有良好的导热性，能够快速将灯筒200的热量吸收，并散发至外部，有利于进一步提高灯筒200的散热效率。

为了使得灯板210能够与外部的电源连接，在一个实施例中，如图8所示，所述灯筒200远离所述照射口202的一端设置有线孔203。例如，所述线孔203具有圆形截面，即线孔203的横截面为圆形，例如，所述线孔203内穿设有线缆250，例如，线缆250与灯板210电连接，灯板210通过线缆250与外部的供电电源连接。

值得一提的是，由于灯筒200是转动设置的，因此，线缆也将随之运动，这样将导致线缆与线孔203的侧壁产生摩擦，长期工作后，将导致线缆磨损，为了避免线缆磨损，在一个实施例中，如图9所示，所述线孔203的侧壁套设有防护圈240，例如，所述防护圈240套设于所述线缆的外侧，例如，所述防护圈240为橡胶圈，橡胶具有较佳的弹性，且材质相较于金属而言较为柔软，不易导致线缆被磨损，并且橡胶具有较佳的耐磨性，且具有绝缘性，从而使得线缆更为安全，并且防护圈240的使用寿命更长。

为了将防护圈240紧固地固定在线孔203内，例如，如图9所示，防护圈240的两端分别朝外侧凸起设置有第一抵接部241和第二抵接部242，即防护圈240的一端设置第一抵接部241，另一端设置第二抵接部242，例如，第一抵接部241抵接于灯筒200的外侧表面，第二抵接部242抵接于灯筒200的内侧表面，通过第一抵接部和第二抵接部共同夹持灯筒200，使得防护圈240能够稳固地设置在线孔203内而不脱落。

为了进一步保护线缆，例如，所述防护圈240的内侧表面的两端分别设置有弧形倾斜面245，例如，所述弧形倾斜面245由靠近防护圈240的中部的位置向防护圈240的端部逐渐向外侧弯曲倾斜，这样，通过在防护圈240的两端分别设置弧形倾斜面245，一方面能够使得线缆的活动幅度更大，另一方面，能够有效贴合线缆的弯曲，使得线缆得到支撑，进而进一步避免线缆磨损。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (6)

1.一种转动装置，其特征在于，包括：驱动器、驱动轴、多向连接器、连接轴和活动架，所述驱动器与所述驱动轴驱动连接，所述驱动轴的一端设置有滚珠，所述多向连接器具有一运动面，所述运动面上开设有至少一个运动槽，各所述运动槽交错设置，且相互连通，所述滚珠滚动设置于各所述运动槽内，所述连接轴与所述多向连接器背向所述运动面的一面活动连接，所述连接轴与所述活动架活动连接。

2.根据权利要求1所述的转动装置，其特征在于，所述运动槽的数量为两个。

3.根据权利要求1所述的转动装置，其特征在于，两个所述运动槽呈十字交叉设置。

4.根据权利要求1所述的转动装置，其特征在于，还包括支撑架，所述多向连接器通过多个所述连杆与所述支撑架活动连接。

5.根据权利要求1所述的转动装置，其特征在于，所述运动槽具有弧形截面。

6.根据权利要求5所述的转动装置，其特征在于，所述运动槽具有半圆形截面。