CN109659697A - 一种多频电调天线内置rcu传动机构及其应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多频电调天线内置RCU传动机构及其应用。本申请的传动机构，包括装配主输入齿轮的主输入轴、若干个装配输出齿轮的输出轴；输出齿轮与主输入齿轮不啮合；输出轴与主输入轴间设中间轴，中间轴上套设中间齿轮，中间齿轮与主输入齿轮轴向间隔；中间轴上还套设一导向套，导向套轴向固定，导向套有导向销；主输入轴外罩一独立转动的导向筒，导向筒侧壁上设凸轮槽；导向销插入凸轮槽中，转动到凸轮槽凸点时，导向销轴向运行，带动中间轴和中间齿轮轴向运动，将中间齿轮带到主输入齿轮同一平面，并与主输入齿轮和输出齿轮啮合。本申请的传动机构，不需多个输出齿轮错开，结构更紧凑、尺寸更小，全部使用机械传动，结构可靠性更稳定。

Description

一种多频电调天线内置RCU传动机构及其应用

技术领域

本申请涉及天线领域，特别是涉及一种多频电调天线内置RCU传动机构及其应用。

背景技术

随着通信需求及技术的发展，多频基站天线成为市场需求主力。城市及乡镇的布局、人口流动，需要多频基站天线的信号覆盖进行相应调整，来满足不同通信区域的通信需求。这就要求基站天线的辐射角能够调节，多频电调天线内置RCU传动机构的作用就是用于调节基站天线的辐射角度。

目前比较常规的传动机构有两种，详细介绍如下：

第一种传动机构：其通过两个电机输入，其中一个电机带动主输入轴转动，主输入轴上装配有齿轮，主输入齿轮的圆周范围内分布有多个输出轴，每个输出轴上各有一个输出齿轮，各个输出齿轮不在同一个平面内，分别沿轴向一一错开排列，输出齿轮与主输入齿轮不能直接啮合，通过中间齿轮进行啮合，中间齿轮与主输入轮和输出轮都可以啮合。中间齿轮和主输入齿轮一直处于啮合状态，另一个电机通过螺杆、螺套结构，带动中间齿轮进行轴向运动，轴向运动到不同位置，可以与不同的输出齿轮啮合，此时便可将主输入齿轮的运动输出到啮合的输出齿轮上，带动输出轴进行转动，从而达到调整某一输出轴对应的辐射角的目的。此结构由于多个输出齿轮不在同一平面内，需要在轴向上一一错开，传动结构整体尺寸较长，导致天线的整体尺寸加长，成本升高。此外，每一个输出轴都要装特定的位置以保障相互错开，装配较复杂，人工耗时长。

第二种传动机构：同样通过两个电机输入，其中一个电机带动主输入轴转动，主输入轴上装配有主输入齿轮，在主输入齿轮圆周范围内装配有多个带输出齿轮的输出轴，多个输出齿轮装配在同一平面内，与主传动轴在轴向上相距一定距离。每一个输出轴上套有弹簧，弹簧将输出轴和输出齿轮通过弹力顶在限位处，其中，每个输出轴的限位处相同，故而所有输出齿轮被限制在同一平面内，每一个输出轴与共轴线的螺杆端部有一定距离，输出轴端部与螺杆端部都有花键；另一个电机带动一个有一定高度凸台的圆盘转动，当凸台转到某一个输出轴后端部时，凸台将把输出轴顶起沿轴向向前，其余输出轴不动，移动的输出轴与输出齿轮一起向前移动，从而使输出齿轮与主输入齿轮啮合，输出轴端部的花键与螺杆花键啮合，主输入齿轮的运动就传递到输出螺杆上，达到调整相应辐射角度的目的。当继续转动带凸台圆盘，凸台离开移动的传动轴，在弹簧的作用下，将输出轴推回原先的限位处，输出齿轮脱离与主传动轴的啮合，主传动轴的运动即无法传递。当需要选择一个输出螺杆转动时，就转动凸台圆盘转动到相应的输出轴处，将输出轴向前顶起即可。该方案能有效减小传动尺寸，但使用了弹性元件，对弹性元件的材料及特性稳定性要求较高，环境要求较高，不同环境下，弹性元件的寿命长短不一，这对传动整体性能稳定性带来一大隐患。

根据以上分析可见，现有的两种传动机构，要么尺寸较长、装配复杂，要么稳定性和可靠性难以保障、存在隐患。而传动机构的尺寸、可靠性、装配难易程度对天线的成本、重量、尺寸有很大的影响。因此，亟需研发一种新的稳定性好、便于装配，且尺寸相对较小的传动机构。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的多频电调天线内置RCU传动机构及其应用。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的一方面公开了一种多频电调天线内置RCU传动机构，包括装配有主输入齿轮的主输入轴、若干个装配有输出齿轮的输出轴；主输入齿轮与输出齿轮平行且在同一平面内，主输入轴和输出轴之间有间隔，并且，输出齿轮以主输入齿轮为中心，分散于其周围，输出齿轮与主输入齿轮不啮合；输出轴用于连接天线的传动螺杆；每个输出轴与主输入轴之间都设有一个中间轴，中间轴上套设有中间齿轮，中间齿轮与主输入齿轮和输出齿轮平行，但是，不在同一平面内，中间齿轮与主输入齿轮和输出齿轮在轴向上有间隔；中间轴上还套设有一个导向套，导向套轴向限位固定在中间轴上，导向套面向主输入轴的侧面延伸出导向销；主输入轴的外面罩设有一个独立转动的圆筒，即导向筒，导向筒的侧壁上，沿圆周方向开设有凸轮槽；导向销插入凸轮槽中，导向筒转动时，导向销在凸轮槽中滑动，当转动到凸轮槽的凸点时，使导向销轴向运行，轴向运动的导向销带动中间轴和中间齿轮一起轴向运动，将中间齿轮带到主输入齿轮和输出齿轮的同一平面内，此时，中间齿轮同时与主输入齿轮和输出齿轮啮合，实现主输入轴与输出轴的传动；每个输出轴对应的中间轴的导向销分别移动到凸轮槽的凸点时，将相应的中间齿轮与主输入齿轮和输出齿轮啮合，实现输出轴的选择。

需要说明的是，本申请的传动机构，一方面，主输入齿轮和所有输出轴的输出齿轮都在一个平面上，并且，所有中间齿轮的初始状态也在同一平面上，便于安装，且由于多个输出齿轮无须相互错开，尺寸更短；另一方面，本申请采用转动导向筒的方式，使导向套带动中间轴和中间齿轮轴向移动，并利用凸轮槽的凸点选择输出轴，在结构上来说，没有弹性元件或其它非稳定结构，更加稳定可靠；此外，由于输出轴不需要移动，可以保持与天线传动螺杆的连接状态，相对于每次选择输出轴都要利用花键重新连接的方式而言，本申请避免了每次花键连接的校准，更加准确可靠。

优选的，本申请的多频电调天线内置RCU传动机构还包括副输入轴，副输入轴上装配有副输入齿轮，导向筒的外表面设置有外齿轮，副输入齿轮与导向筒的外齿轮啮合，通过副输入轴转动带动导向筒转动。

需要说明的是，副输入轴和副输入齿轮的作用是带动导向筒转动，可以理解，这只是本申请的一种实现方式中驱动导向筒转动的具体结构，不排除还可以采用其它方式驱动导向筒转动。

优选的，导向套面向相应的输出轴的侧面延伸出第二个孔套，第二孔套套设在相应的输出轴上，可以沿输出轴轴向移动。

需要说明的是，导向套自身套于中间轴上的孔套即为第一孔套，因此，套于输出轴上的孔套为第二孔套；第二孔套的设置是为了更好的保障中间轴与输出轴之间的位置稳定性，进而保障中间齿轮与主输入齿轮和输出齿轮能够有效的啮合。可以理解，原则上，只要中间轴和中间齿轮在水平面上的位置是固定的，不会发生偏移，就可以保障中间轴与输出轴的位置，进而保障中间齿轮与主输入齿轮和输出齿轮的啮合；因此，第二孔套可以根据不同的传动机构设计需求进行选择使用。

优选的，输出轴和天线的传动螺杆固定连接。

可以理解，由于输出轴不需要在轴向上移动，因此，完全可以与天线的传动螺杆固定连接，从而保障结构的稳定性和动能传递的稳定性和准确性。

优选的，导向筒为一体结构或分体结构；一体结构的导向筒中，凸轮槽为开设于导向筒外壁的凹槽，凹槽沿导向筒的圆周一周，并设置至少一个凸点；分体结构的导向筒中，凸轮槽上下两部分分离，两部分组装成凸轮槽，并且两部分能够同时转动。

需要说明的是，凸轮槽中凸点的作用就是选择一个中间轴及其中间齿轮进行轴向移动，使中间齿轮轴向移动至主输入齿轮和输出齿轮的同一平面，并与主输入齿轮和输出齿轮啮合；可以理解，凸轮槽中的凸点可以是一个也可以是两个或多个，只要能够确保每次只选择一个导向套运动至凸点即可，即每次只选择一个输出轴与主输入轴联动；当然，对于一些特殊的需求，也可以通过设计多个凸点同时选择两个或多个导向套。设置多个凸点的好处是，在选择导向套时，无需将导向筒转一周，可以快速进行输出轴的选择和转换。

优选的，本申请的多频电调天线内置RCU传动机构还包括底座、中间底座和后盖；主输入轴、主输入齿轮、输出轴、输出齿轮、中间轴、中间齿轮、导向套和导向筒设置于底座和中间底座之间；主输入轴和输出轴轴向固定，中间轴夹设于底座和中间底座之间并可轴向移动；输出轴贯穿底座用于连接天线的传动螺杆；主输入轴贯穿中间底座和后盖用于连接主输入轴驱动装置；导向筒轴向固定，并且贯穿中间底座将其外齿轮伸入中间底座和后盖之间的空腔；副输入轴和副输入齿轮设置于中间底座和后盖之间，副输入轴轴向固定，并且副输入轴贯穿后盖用于连接副输入轴驱动装置；副输入齿轮与外齿轮在底座和后盖的空腔内啮合。

需要说明的是，底座、中间底座和后盖只是本申请的一种实现方式中具体采用的结构形式，也是一种常规的结构形式，不排除还可以采用其它方式固定主输入轴、输出轴、中间轴和副输入轴等组件。

优选的，导向销由金属材料或工程塑料制成。

优选的，中间轴由金属材料或工程塑料制成。

本申请的另一面公开了本申请的多频电调天线内置RCU传动机构在基站天线中的应用。

本申请的再一面公开了一种采用本申请的多频电调天线内置RCU传动机构的基站天线。

由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于：

本申请的多频电调天线内置RCU传动机构，不需要将多个输出齿轮一一错开，在结构上可以很紧凑，使得传动结构的尺寸更小。并且，在传动中全部使用机械传动，物理特性和结构可靠性更稳定，且对使用环境没有任何特殊限制，结构可靠性不会随环境不同而发生变化，不影响天线的使用寿命。

附图说明

图1是本申请实施例中传动机构的结构示意图；

图2是本申请实施例中传动机构的分解结构示意图；

图3是本申请实施例中主输入齿轮和输出齿轮的装配示意图；

图4是本申请实施例中主输入轴、输出轴和中间轴的装配示意图；

图5是本申请实施例中输出轴、导向套和中间轴的装配示意图；

图6是本申请实施例中导向销和导向筒的装配示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。

实施例

本例的多频电调天线内置RCU传动机构，如图1至图6所示，包括装配有主输入齿轮2的主输入轴1、若干个装配有输出齿轮4的输出轴3、装配有副输入齿轮10的副输入轴9、底座01、中间底座02和后盖03。

如图3所示，主输入齿轮2与输出齿轮4平行且在同一平面内，主输入轴1和输出轴3之间间隔一定距离，并且，输出齿轮4以主输入齿轮2为中心，分散于其周围，输出齿轮4与主输入齿轮2不啮合。其中，输出轴3用于连接天线的传动螺杆；并且，输出轴3和天线的传动螺杆固定连接。

每个输出轴3与主输入轴1之间都设有一个中间轴5，中间轴5上套设有中间齿轮6，中间齿轮6与主输入齿轮2和输出齿轮4平行，但是，不在同一平面内，中间齿轮6与主输入齿轮2和输出齿轮4在轴向上有一定距离，如图4所示。中间轴5上还套设有一个导向套7，导向套7轴向限位固定在中间轴5上，导向套7面向主输入轴1的侧面延伸出导向销71；导向套7面向相应的输出轴3的侧面延伸出第二个孔套72，第二孔套72套设在相应的输出轴3上，可以沿输出轴3轴向移动，如图4和图5所示。

主输入轴1的外面罩设有一个独立转动的圆筒，即导向筒8，导向筒8的侧壁上，沿圆周方向开设有凸轮槽81。导向销71插入凸轮槽81中，如图6所示；导向筒8转动时，导向销71在凸轮槽81中滑动，当转动到凸轮槽81的凸点时，使导向销71轴向运行，轴向运动的导向销71带动中间轴5和中间齿轮6一起轴向运动，将中间齿轮6带到主输入齿轮2和输出齿轮4的同一平面内，此时，中间齿轮6同时与主输入齿轮2和输出齿轮4啮合，实现主输入轴1与输出轴3的传动。每个输出轴3对应的中间轴5的导向销71分别移动到凸轮槽81的凸点时，将相应的中间齿轮6与主输入齿轮2和输出齿轮4啮合，实现输出轴3的选择。导向筒8的外表面设置有外齿轮82，副输入齿轮10与导向筒8的外齿轮82啮合，通过副输入轴9转动带动导向筒8转动。本例的导向筒8为一体结构，其中，凸轮槽81为开设于导向筒8外壁的凹槽，凹槽沿导向筒8的圆周一周，并设置一个凸点。

如图1所示，本例的主输入轴1、主输入齿轮2、输出轴3、输出齿轮4、中间轴5、中间齿轮6、导向套7和导向筒8设置于底座01和中间底座02之间。主输入轴1和输出轴3轴向固定，中间轴5夹设于底座01和中间底座02之间并可轴向移动；输出轴3贯穿底座01用于连接天线的传动螺杆；主输入轴1贯穿中间底座02和后盖03用于连接主输入轴驱动装置。导向筒8轴向固定，并且贯穿中间底座02将其外齿轮82伸入中间底座02和后盖03之间的空腔。副输入轴9和副输入齿轮10设置于中间底座02和后盖03之间，副输入轴9轴向固定，并且副输入轴9贯穿后盖03用于连接副输入轴驱动装置；副输入齿轮10与外齿轮82在底座02和后盖03的空腔内啮合。

本例的多频电调天线内置RCU传动机构还包括两个驱动电机，即驱动主输入轴的主输入轴驱动电机和驱动副输入轴的副输入轴驱动电机。

本例的导向套7、导向销71和第二孔套72为一体结构，采用金属材料制备而成。中间轴5也采用金属材料制备而成。其余组件都采用常规的传动机构的制备材料。

本例的传动机构，主输入齿轮和所有输出轴的输出齿轮都在一个平面上，并且，所有中间齿轮的初始状态也在同一平面上，便于安装，不需要将多个输出齿轮一一错开，在结构上可以很紧凑，使得传动结构的尺寸更小。本例采用转动导向筒的方式，使导向套带动中间轴和中间齿轮轴向移动，并利用凸轮槽的凸点选择输出轴，在传动中全部使用机械传动，物理特性和结构可靠性更稳定，且对使用环境没有任何特殊限制，结构可靠性不会随环境不同而发生变化，不影响天线的使用寿命。此外，由于输出轴不需要移动，可以保持与天线传动螺杆的连接状态，避免了每次与天线传动螺杆的校准，传动更加准确可靠。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：包括装配有主输入齿轮（2）的主输入轴（1）、若干个装配有输出齿轮（4）的输出轴（3）；

所述主输入齿轮（2）与输出齿轮（4）平行且在同一平面内，主输入轴（1）和输出轴（3）之间有间隔，并且，输出齿轮（4）以主输入齿轮（2）为中心，分散于其周围，输出齿轮（4）与主输入齿轮（2）不啮合；

输出轴（3）用于连接天线的传动螺杆；

每个输出轴（3）与主输入轴（1）之间都设有一个中间轴（5），中间轴（5）上套设有中间齿轮（6），中间齿轮（6）与主输入齿轮（2）和输出齿轮（4）平行，但是，不在同一平面内，中间齿轮（6）与主输入齿轮（2）和输出齿轮（4）在轴向上有间隔；

所述中间轴（5）上还套设有一个导向套（7），导向套（7）轴向限位固定在中间轴（5）上，导向套（7）面向主输入轴（1）的侧面延伸出导向销（71）；

主输入轴（1）的外面罩设有一个独立转动的圆筒，即导向筒（8），导向筒（8）的侧壁上，沿圆周方向开设有凸轮槽（81）；

导向销（71）插入凸轮槽（81）中，导向筒（8）转动时，导向销（71）在凸轮槽（81）中滑动，当转动到凸轮槽（81）的凸点时，使导向销（71）轴向运行，轴向运动的导向销（71）带动中间轴（5）和中间齿轮（6）一起轴向运动，将中间齿轮（6）带到主输入齿轮（2）和输出齿轮（4）的同一平面内，此时，中间齿轮（6）同时与主输入齿轮（2）和输出齿轮（4）啮合，实现主输入轴（1）与输出轴（3）的传动；

每个输出轴（3）对应的中间轴（5）的导向销（71）分别移动到凸轮槽（81）的凸点时，将相应的中间齿轮（6）与主输入齿轮（2）和输出齿轮（4）啮合，实现输出轴（3）的选择。

2.根据权利要求1所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：还包括副输入轴（9），副输入轴（9）上装配有副输入齿轮（10），所述导向筒（8）的外表面设置有外齿轮（82），副输入齿轮（10）与导向筒（8）的外齿轮（82）啮合，通过副输入轴（9）转动带动导向筒（8）转动。

3.根据权利要求1或2所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述导向套（7）面向相应的输出轴（3）的侧面延伸出第二个孔套（72），第二孔套（72）套设在相应的输出轴（3）上，可以沿输出轴（3）轴向移动。

4.根据权利要求1或2所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述输出轴（3）和天线的传动螺杆固定连接。

5.根据权利要求1或2所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述导向筒（8）为一体结构或分体结构；

一体结构的导向筒（8）中，凸轮槽（81）为开设于导向筒（8）外壁的凹槽，凹槽沿导向筒（8）的圆周一周，并设置至少一个凸点；

分体结构的导向筒（8）中，凸轮槽（81）上下两部分分离，两部分组装成凸轮槽（81），并且两部分能够同时转动。

6.根据权利要求2所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：还包括底座（01）、中间底座（02）和后盖（03）；

所述主输入轴（1）、主输入齿轮（2）、输出轴（3）、输出齿轮（4）、中间轴（5）、中间齿轮（6）、导向套（7）和导向筒（8）设置于底座（01）和中间底座（02）之间；

主输入轴（1）和输出轴（3）轴向固定，中间轴（5）夹设于底座（01）和中间底座（02）之间并可轴向移动；输出轴（3）贯穿底座（01）用于连接天线的传动螺杆；主输入轴（1）贯穿中间底座（02）和后盖（03）用于连接主输入轴驱动装置；

导向筒（8）轴向固定，并且贯穿中间底座（02）将其外齿轮（82）伸入中间底座（02）和后盖（03）之间的空腔；

所述副输入轴（9）和副输入齿轮（10）设置于中间底座（02）和后盖（03）之间，副输入轴（9）轴向固定，并且副输入轴（9）贯穿后盖（03）用于连接副输入轴驱动装置；副输入齿轮（10）与外齿轮（82）在底座（02）和后盖（03）的空腔内啮合。

7.根据权利要求1或2所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述导向销（71）由金属材料或工程塑料制成。

8.根据权利要求1或2所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述中间轴（5）由金属材料或工程塑料制成。

9.根据权利要求1-8任一项所述的多频电调天线内置RCU传动机构在基站天线中的应用。

10.一种采用权利要求1-8任一项所述的多频电调天线内置RCU传动机构的基站天线。