CN110345223B - 一种电动光学镜架减速器及调节部件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动光学镜架减速器，包括齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅲ、齿轮Ⅳ、传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ和传动轴Ⅲ；齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ分布于壳罩的一侧，齿轮Ⅲ和齿轮Ⅳ分布于壳罩的另一侧；传动轴Ⅰ的一端与齿轮Ⅰ钢性连接、另一端贯穿壳罩后用于电机的输出端连接；齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ啮合传动适配；传动轴Ⅱ的一端与齿轮Ⅱ钢性连接、另一端贯穿壳罩后与齿轮Ⅲ钢性连接；齿轮Ⅲ与齿轮Ⅳ啮合传动适配；传动轴Ⅲ的一端与齿轮Ⅳ钢性连接、另一端贯穿壳罩后用于与传动螺杆连接。包括电机、波纹管轴连器和上述减速器。本发明利于减小镜架调节部件的厚度，实现对电动镜架进行结构小型化优化和整体空间合理布局。
Description
技术领域
本发明涉及光学器材技术领域，具体涉及一种电动光学镜架减速器及调节部件。
背景技术
电动镜架主要由光学镜片固定部件、支撑与安装部件、调节部件、电控接口部件组成；支撑与安装部件主要用于支撑和部分约束光学镜片固定部件自由度，该部件一直处于固定状态，工作时分别调节平面副螺杆和滑块副螺杆的进出，实现光学镜片固定部件与本部件的相对角度变化，实现镜片的二维角度调节。调节部件主要包括步进电机、减速器和传动螺杆。
传统的电动镜架调节部件存在以下问题：
1、采用标准行星减速器，镜架的调节部件的厚度较大，造成电动镜架整体体积较大，不利于安装空间合理布局；
2、为了实现镜片的角度调节，传动螺杆需要前后移动，传动螺杆移动则减速器输出端的齿轮也会跟着移动，产生滑动摩擦，在真空环境会导致磨损等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：传统的电动镜架调节部件中，采用标准行星减速器，调节部件的厚度较大，造成电动镜架整体体积较大，不利于安装空间合理布局，本发明提供了解决上述问题的一种电动光学镜架减速器及调节部件，利于减小镜架调节部件的厚度，实现对电动镜架进行结构小型化优化和整体空间合理布局。
本发明通过下述技术方案实现：
一种电动光学镜架减速器，包括齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅲ、齿轮Ⅳ、传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ和传动轴Ⅲ；所述齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ分布于壳罩的一侧，齿轮Ⅲ和齿轮Ⅳ分布于壳罩的另一侧；
传动轴Ⅰ的一端与齿轮Ⅰ钢性连接、另一端贯穿壳罩后用于电机的输出端连接；齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ啮合传动适配；传动轴Ⅱ的一端与齿轮Ⅱ钢性连接、另一端贯穿壳罩后与齿轮Ⅲ钢性连接；齿轮Ⅲ与齿轮Ⅳ啮合传动适配；传动轴Ⅲ的一端与齿轮Ⅳ钢性连接、另一端贯穿壳罩后用于与传动螺杆连接。
本发明提供的减速器，在满足减速比要求的前提下，选择齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ、齿轮Ⅲ和齿轮Ⅳ分两侧并排布局方案，利于有效的降低了减速器的厚度与镜架的尺寸，利于实现电动镜架结构小型化优化。
进一步地，所述齿轮Ⅰ的齿数＝齿轮Ⅲ的齿数＜齿轮Ⅱ的齿数＜齿轮Ⅳ的齿数。
进一步地，所述齿轮Ⅰ的直径＝齿轮Ⅲ的直径＜齿轮Ⅱ的直径＜齿轮Ⅳ的直径。
进一步地，所述齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅲ、齿轮Ⅳ四者的齿数依次为17个、32个、17个、45个。
通过合理设计四个齿轮的直径及齿数，在实现实现厚度减小的目的的同时，保障减速器输出满足电动镜架的减速要求。
进一步地，所述传动轴Ⅰ的另一端贯穿壳罩后通过联轴器与电机的输出端连接。
将传动轴Ⅰ与电机输出端通过轴连器连接，保障传动轴Ⅰ与电机输出端同步转动。
进一步地，所述传动轴Ⅱ和/或传动轴Ⅲ通过滚针轴承与壳罩转动连接。
若选择一个普通的球轴承，则会由于单个球轴承的点接触导致齿轮倾覆，如果选择两个球轴承的话则会导致减速器厚度增加以及镜架的厚度增加。
进一步地，所述滚针轴承的轴向两端与齿轮Ⅱ或齿轮Ⅲ端面之间设置减磨垫圈。
由于滚针轴承没有轴向定位，选择减磨垫圈，降低对应齿轮的磨损。
一种电动光学镜架调节部件，包括电机、波纹管轴连器和上述的一种电动光学镜架减速器；所述传动轴Ⅰ的的另一端贯穿壳罩后与电机的输出端连接；所述传动轴Ⅲ的另一端贯穿壳罩后通过波纹管轴连器与传动螺杆的一端连接，传动螺杆的另一端贯穿电动镜架的支撑与安装部件后用于与钢球接触，通过钢球调节镜片固定部件角度变化。
工作原理为：由控制系统向电机发指令进行正转或反转，带动减速器输出轴转动，通过波纹管联轴器带动传动螺杆转动，由于螺母固定，传动螺杆必定向前或向后移动。
本发明采用波纹管联轴器主要有三方面作用，一是起联轴器作用；二是通过其轴向变形量满足精密螺杆的前后的移动量；三是可补偿联接轴的同轴度误差。波纹管联轴器采用卡箍结构与减速器的传动轴Ⅲ和传动螺杆联接，以保证足够的锁紧力，防止联接处互相打滑。
进一步地，所述壳罩固定在电动镜架的支撑与安装部件上；支撑与安装部件上设有安装槽和安装孔，齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ嵌入安装槽内设置；所述传动螺杆由安装孔内贯穿，且波纹管轴连器设置在安装孔内。
本发明具有如下的优点和有益效果：
本发明提供了一种电动光学镜架减速器及调节部件，利于减小镜架调节部件的厚度，实现对电动镜架进行结构小型化优化和整体空间合理布局；采用波纹管联轴器，避免滑动摩擦，保障调节部件稳定运行。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的减速器截面结构示意图；
图2为本发明的减速器与电机连接状态结构示意图；
图3为本发明的减速器与电机连接立体结构示意图；
图4为本发明的调节部件截面结构示意图；
图5为本发明的调节部件局部立体结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：11-齿轮Ⅰ，12-齿轮Ⅱ，13-齿轮Ⅲ，14-齿轮Ⅳ，21-传动轴Ⅰ，22-传动轴Ⅱ，23-传动轴Ⅲ，31-壳罩，32-壳罩封盖，4-电机，5-传动螺杆，6-联轴器，7-滚针轴承，8-减磨垫圈，9-波纹管轴连器，10-支撑与安装部件，101-安装槽，102-安装孔；A-镜片固定部件，B-螺母，C-钢球，D-V型支块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供了一种电动光学镜架减速器，包括齿轮Ⅰ11、齿轮Ⅱ12、齿轮Ⅲ13、齿轮Ⅳ14、传动轴Ⅰ21、传动轴Ⅱ22和传动轴Ⅲ23；减速器的壳罩31整体外形呈长方体结构，齿轮Ⅰ11和齿轮Ⅱ12分布于壳罩31的一侧板面上，齿轮Ⅲ13和齿轮Ⅳ14分布于壳罩31的另一侧板面上。
传动轴Ⅰ21的一端与齿轮Ⅰ11钢性连接、另一端贯穿壳罩31后用于电机4的输出端连接；齿轮Ⅰ11与齿轮Ⅱ12啮合传动适配；传动轴Ⅱ22的一端与齿轮Ⅱ12钢性连接、另一端贯穿壳罩31后与齿轮Ⅲ13钢性连接；齿轮Ⅲ13与齿轮Ⅳ14啮合传动适配；传动轴Ⅲ23的一端与齿轮Ⅳ14钢性连接、另一端贯穿壳罩31后用于与传动螺杆5连接。通过驱动电机4转动运动，带动传动轴Ⅰ21同步转动，然后依次带动齿轮Ⅰ11、齿轮Ⅱ12、传动轴Ⅱ22、齿轮Ⅲ13、齿轮Ⅳ14和传动轴Ⅲ23同步转动，通过传动轴Ⅲ23的转动带动传动螺杆5转动。
实施例2
在实施例1的基础上进一步改进，所述齿轮Ⅰ11的齿数＝齿轮Ⅲ13的齿数＜齿轮Ⅱ12的齿数＜齿轮Ⅳ14的齿数。齿轮Ⅰ11的直径＝齿轮Ⅲ13的直径＜齿轮Ⅱ12的直径＜齿轮Ⅳ14的直径。具体地，齿轮Ⅰ11、齿轮Ⅱ12、齿轮Ⅲ13、齿轮Ⅳ14四者的齿数依次为17个、32个、17个、45个。
实施例3
在实施例2的基础上进一步改进，所述传动轴Ⅰ21的另一端贯穿壳罩31后通过联轴器6与电机4的输出端连接。传动轴Ⅱ22和/或传动轴Ⅲ23通过滚针轴承7与壳罩31转动连接。所述滚针轴承7的轴向两端与齿轮Ⅱ12或齿轮Ⅲ13端面之间设置减磨垫圈8。
实施例4
本实施例提供了一种电动镜架调节部件，包括电机4、波纹管轴连器9和权利要求4提供的减速器；传动轴Ⅰ21的的另一端贯穿壳罩31后与电机4的输出端连接；传动轴Ⅲ23的另一端贯穿壳罩31后通过波纹管轴连器9与传动螺杆5的一端连接，传动螺杆5的另一端贯穿电动镜架的支撑与安装部件10后与钢球接触，通过钢球调节镜片固定部件角度变化。壳罩31固定在电动镜架的支撑与安装部件10上；支撑与安装部件10上设有安装槽101和安装孔102，齿轮Ⅰ11和齿轮Ⅱ12嵌入安装槽101内设置；所述传动螺杆5由安装孔102内贯穿，且波纹管轴连器9设置在安装孔102内。
传动螺杆5和螺母B采用螺距0.25细牙螺纹，螺纹规格为m6×0.25。为了提高螺纹传动副的耐磨性，螺母B采用铜合金H62制造，螺杆采用2Cr13淬火处理，由于螺距太小提高了螺纹加工精度要求，为防止螺纹咬死，加工完成后对螺母和螺杆进行成对研磨。
波纹管联轴器采用微束等离子焊接，其主要技术参数为：刚度≤5N/mm；扭矩≥0.6N/m；压缩量≥8mm；波片厚度0.105mm；轴联接的轴接口锁紧力不低于0.4Nm。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电动光学镜架减速器，其特征在于，包括齿轮Ⅰ（11）、齿轮Ⅱ（12）、齿轮Ⅲ（13）、齿轮Ⅳ（14）、传动轴Ⅰ（21）、传动轴Ⅱ（22）和传动轴Ⅲ（23）；所述齿轮Ⅰ（11）和齿轮Ⅱ（12）分布于壳罩（31）的一侧，齿轮Ⅲ（13）和齿轮Ⅳ（14）分布于壳罩（31）的另一侧；
传动轴Ⅰ（21）的一端与齿轮Ⅰ（11）钢性连接、另一端贯穿壳罩（31）后用于电机（4）的输出端连接；齿轮Ⅰ（11）与齿轮Ⅱ（12）啮合传动适配；传动轴Ⅱ（22）的一端与齿轮Ⅱ（12）钢性连接、另一端贯穿壳罩（31）后与齿轮Ⅲ（13）钢性连接；齿轮Ⅲ（13）与齿轮Ⅳ（14）啮合传动适配；传动轴Ⅲ（23）的一端与齿轮Ⅳ（14）钢性连接、另一端贯穿壳罩（31）后用于与传动螺杆（5）连接；
其中，所述齿轮Ⅰ（11）的齿数=齿轮Ⅲ（13）的齿数＜齿轮Ⅱ（12）的齿数＜齿轮Ⅳ（14）的齿数，所述传动轴Ⅰ（21）的另一端贯穿壳罩（31）后通过联轴器（6）与电机（4）的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动光学镜架减速器，其特征在于，所述齿轮Ⅰ（11）的直径=齿轮Ⅲ（13）的直径＜齿轮Ⅱ（12）的直径＜齿轮Ⅳ（14）的直径。
3.根据权利要求1或2所述的一种电动光学镜架减速器，其特征在于，所述齿轮Ⅰ（11）、齿轮Ⅱ（12）、齿轮Ⅲ（13）、齿轮Ⅳ（14）四者的齿数依次为17个、32个、17个、45个。
4.根据权利要求1所述的一种电动光学镜架减速器，其特征在于，所述传动轴Ⅱ（22）和/或传动轴Ⅲ（23）通过滚针轴承（7）与壳罩（31）转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种电动光学镜架减速器，其特征在于，所述滚针轴承（7）的轴向两端与齿轮Ⅱ（12）或齿轮Ⅲ（13）端面之间设置减磨垫圈（8）。
6.一种电动光学镜架调节部件，其特征在于，包括电机（4）、波纹管轴连器（9）和权利要求1至5任一项所述的一种电动光学镜架减速器；所述传动轴Ⅰ（21）的另一端贯穿壳罩（31）后与电机（4）的输出端连接；所述传动轴Ⅲ（23）的另一端贯穿壳罩（31）后通过波纹管轴连器（9）与传动螺杆（5）的一端连接，传动螺杆（5）的另一端贯穿电动镜架的支撑与安装部件（10）后用于与钢球接触，通过钢球调节镜片固定部件角度变化。
7.根据权利要求6所述的一种电动光学镜架调节部件，其特征在于，所述壳罩（31）固定在电动镜架的支撑与安装部件（10）上；支撑与安装部件（10）上设有安装槽（101）和安装孔（102），齿轮Ⅰ（11）和齿轮Ⅱ（12）嵌入安装槽（101）内设置；所述传动螺杆（5）由安装孔（102）内贯穿，且波纹管轴连器（9）设置在安装孔（102）内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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