CN111853195B - 切换驱动装置及基站天线 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及天线技术领域，公开了一种切换驱动装置及基站天线，切换组件包括切换轴、第一切换齿轮、第二切换齿轮、切换支架、过渡齿轮轴和过渡齿轮，传动组件包括驱动轴和驱动齿轮；第一切换齿轮固定套设在切换轴上，第一切换齿轮与第二切换齿轮相啮合，第二切换齿轮固定套设在切换支架的端部，与切换支架的中心轴线相平行的过渡齿轮轴固定安装在切换支架上，过渡齿轮转动套设在过渡齿轮轴上；位于切换支架内部的驱动齿轮固定套设在驱动轴上，驱动齿轮与过渡齿轮相啮合，驱动轴贯穿切换支架布置。本发明实施例提供的切换驱动装置，结构紧凑、通过切换组件和传动部件的协同工作，可以使其选择性地输出动力，能够实现驱动装置的小型化。

Description

切换驱动装置及基站天线

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别是涉及一种切换驱动装置及基站天线。

背景技术

基站即公用移动通信基站，是移动设备接入互联网的接口设备，也是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。基站与终端均通过天线这一媒介进行收发信号。

随着移动终端的数量不断增加，对移动通信基站天线的需求也越来越大，但是移动基站的资源限制，所以将多个天线融合在一起已越来越成为一种需求趋势。对于多频天线，目前的电动调节方式是每一个频段的天线分别采用一个下倾角调节装置，即一个多频天线需要多个下倾角调节装置，由多个电机控制调节。

发明内容

本发明实施例提供一种切换驱动装置及基站天线，用以解决或部分解决现有的基站天线的体积过大的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种切换驱动装置，包括：切换组件和传动组件，所述切换组件包括切换轴、第一切换齿轮、第二切换齿轮、切换支架、过渡齿轮轴以及过渡齿轮，所述传动组件包括驱动轴和驱动齿轮；

所述第一切换齿轮固定套设在所述切换轴上，所述第一切换齿轮与所述第二切换齿轮相啮合，所述第二切换齿轮固定套设在所述切换支架的端部，与所述切换支架的中心轴线相平行的所述过渡齿轮轴固定安装在所述切换支架上，所述过渡齿轮转动套设在所述过渡齿轮轴上；位于所述切换支架内部的所述驱动齿轮固定套设在所述驱动轴上，所述驱动齿轮与所述过渡齿轮相啮合，所述驱动轴贯穿所述切换支架布置。

在上述技术方案的基础上，多个所述过渡齿轮沿所述过渡齿轮轴的轴向方向依次转动套设在所述过渡齿轮轴上，多个所述驱动齿轮沿所述驱动轴的轴向方向依次固定套设在所述驱动轴上，多个所述驱动齿轮与多个所述过渡齿轮一一对应布置。

在上述技术方案的基础上，靠近所述第二切换齿轮布置的一个所述驱动齿轮的尺寸小于相邻的另一个所述驱动齿轮的尺寸。

在上述技术方案的基础上，所述切换支架包括呈中空结构的圆柱本体，在所述圆柱本体的侧壁上开设有通口。

在上述技术方案的基础上，在所述圆柱本体的内部沿所述圆柱本体的轴向方向依次设置有多个不同大小的放置腔。

在上述技术方案的基础上，平行布置的所述切换轴和所述驱动轴的固定端位于所述第一切换齿轮或者所述第二切换齿轮的同侧。

在上述技术方案的基础上，所述切换驱动装置还包括调节组件，所述调节组件包括螺杆、传动齿轮、安装板以及导向杆；

所述传动齿轮固定套设在所述螺杆的端部，所述传动齿轮与所述过渡齿轮可分离式啮合，用于安装器件的所述安装板螺纹安装在所述螺杆上，与所述螺杆平行布置的所述导向杆贯穿所述安装板布置。

在上述技术方案的基础上，多组所述调节组件沿所述过渡齿轮的周向方向依次间隔布置。

在上述技术方案的基础上，所述调节组件还包括安装在所述螺杆上的用于限定所述安装板的位移的止位块。

第二方面，本发明实施例提供一种基站天线，包括上述各技术方案所提供的切换驱动装置。

本发明实施例提供的一种切换驱动装置及基站天线，在本发明实施例中，首先驱动切换轴正向或反向转动，可依次驱动第一切换齿轮、第二切换齿轮和切换支架相应转动，进而使过渡齿轮围绕切换支架的中心轴线转动，即让过渡齿轮运动至预设工位；再带动驱动轴转动，进而可依次带动驱动齿轮、过渡齿轮作相应转动，即让过渡齿轮为预设工位处的部件提供驱动力。本发明实施例提供的切换驱动装置，结构紧凑、通过切换组件和传动部件的协同工作，可以使其选择性地输出动力，能够实现驱动装置的小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例的切换驱动装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的切换驱动装置的分解示意图；

图3为本发明实施例的切换驱动装置的第一状态剖切示意图；

图4为本发明实施例的切换驱动装置的第二状态剖切示意图；

图5为本发明实施例的切换驱动装置的局部示意图。

附图标记：

101、驱动轴；102、第一挡圈；103、驱动齿轮；201、切换轴；202、第二挡圈；203、第一切换齿轮；204、第二切换齿轮；205、切换支架；206、过渡齿轮；207、过渡齿轮轴；208、第三挡圈；301、第一螺杆；302、第一传动齿轮；303、止位块；304、安装板；305、导向杆；401、第二螺杆；402、第二传动齿轮；403、第四挡圈；103a、第一驱动齿轮；103b、第二驱动齿轮；206a、第一过渡齿轮；206b、第一过渡齿轮分度圆；206c、第一过渡齿轮分度圆轨迹；206d、第二过渡齿轮；206e、第二过渡齿轮分度圆；206f、第二过渡齿轮分度圆轨迹；301a、第一传动齿轮分布轨迹；302a、第一传动齿轮分度圆；401a、第二传动齿轮分布轨迹；402a、第二传动齿轮分度圆；501、第一支撑件；502、第二支撑件；503、第三支撑件；504、第四支撑件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2和图5所示，本发明实施例的切换驱动装置，包括切换组件和传动组件；

切换组件包括切换轴201、第一切换齿轮203、第二切换齿轮204、切换支架205、过渡齿轮206和过渡齿轮轴207；

第一切换齿轮203固定连接在切换轴201的周向方向上；第一切换齿轮203和第二切换齿轮204始终保持啮合连接；其中，第一切换齿轮203的尺寸小于第二切换齿轮204的尺寸；

第二切换齿轮204固定连接在切换支架205的首端，过渡齿轮轴207的中心轴线平行且间距于切换支架205的中心轴线，过渡齿轮轴207的固定端固定连接在切换支架205的末端，过渡齿轮轴207的固定端可以通过安装座固定在切换支架205的侧壁上，过渡齿轮206沿过渡齿轮轴207的周向方向转动，即过渡齿轮206可绕切换支架205的中心轴线周转，也可沿过渡齿轮轴207的中心轴线自转。

需要说明的是，切换轴201的第一端可与外界动力输入部件，例如电机相连，以驱动切换轴201转动。驱动切换轴201正向或反向转动，可依次驱动第一切换齿轮203、第二切换齿轮204和切换支架205相应转动，进而使过渡齿轮206围绕切换支架205的中心轴线转动。

可以理解的是，切换轴201的两端分别由第一支撑件501和第二支撑件502支撑，并由第二挡圈202轴向限位防止轴向活动，使切换轴201相对第一支撑件501和第二支撑件502轴向固定、但可沿周向转动。其中，第一切换齿轮203和第二切换齿轮204位于第一支撑件501和第二支撑件502之间。

如图5所示，过渡齿轮206包括第一过渡齿轮206a和第二过渡齿轮206d，第一过渡齿轮206a和第二过渡齿轮206d的尺寸大小不同，即两者的分度圆不同。过渡齿轮轴207上设置有第三挡圈208，第三挡圈208用于防止第一过渡齿轮206a和第二过渡齿轮206d的轴向活动。

如图4所示，第一过渡齿轮分度圆206b距离切换支架205转动中心的最远点的运动轨迹为第一过渡齿轮分度圆轨迹206c；如图3所示，第二过渡齿轮分度圆206e距离切换支架205转动中心的最远点的运动轨迹为第二过渡齿轮分度圆轨迹206f；所以第一过渡齿轮分度圆轨迹206c和第二过渡齿轮分度圆轨迹206f为同轴心不同半径的两种圆弧轨迹，且其轴向也有一定距离，取决于第一过渡齿轮206a和第二过渡齿轮206d的间距。

因此，通过该切换组件可实现驱动切换轴201转动，使过渡齿轮206产生两种同轴心不同半径的两种分度圆圆弧运动轨迹。本实施例将过渡齿轮206定为由第一过渡齿轮206a和第二过渡齿轮206d两种组合而成，在其它的实施例中也可以将过渡齿轮206定义三个或三个以上的不同分度圆的齿轮组合，同理可以得到对应数量的运动圆弧轨迹。

进一步地，如图1、图2和图5所示，传动组件包括驱动轴101、第一挡圈102和驱动齿轮103；驱动轴101贯穿切换支架205布置，驱动轴101与切换支架205的转轴同轴心，驱动齿轮103固定连接于驱动轴101上。驱动齿轮103包括与第一过渡齿轮206a对应且啮合的第一驱动齿轮103a和与第二过渡齿轮206d对应且啮合的第二驱动齿轮103b；驱动轴101的一端由第一支撑件501支撑，另一端由第三支撑件503支撑，并由第一挡圈102轴向限位防止轴向活动。

需要说明的是，驱动轴101的第一端可与外界动力输入部件，例如电机相连，以带动驱动轴101转动，进而可依次带动驱动齿轮103、过渡齿轮206作相应转动。

在本发明实施例中，首先驱动切换轴201正向或反向转动，可依次驱动第一切换齿轮203、第二切换齿轮204和切换支架205相应转动，进而使过渡齿轮206围绕切换支架205的中心轴线转动，即让过渡齿轮206运动至预设工位；再带动驱动轴101转动，进而可依次带动驱动齿轮103、过渡齿轮206作相应转动，即让过渡齿轮206为预设工位处的部件提供驱动力。本发明实施例提供的切换驱动装置，结构紧凑、通过切换组件和传动部件的协同工作，可以使其选择性地输出动力，能够实现驱动装置的小型化。

在上述实施例的基础上，切换支架205包括呈中空结构的圆柱本体，在圆柱本体的侧壁上开设有通口。

在本发明实施例中，圆柱本体的两侧端部均开设有通孔，驱动轴101依次贯穿两个通孔布置，此时，驱动齿轮103位于圆柱本体的内部，该通口用于驱动齿轮103与过渡齿轮206相啮合。

需要说明的是，在圆柱本体的内部沿圆柱本体的轴向方向依次设置有多个不同大小的放置腔。其中，第一驱动齿轮103a和第二驱动齿轮103b一一对应位于两个放置腔的内部。

在上述实施例的基础上，切换驱动装置还包括调节组件，调节组件包括两个或以上第一传动齿轮302和两个或以上的第二传动齿轮402。

如图3和图4所示，第一传动齿轮302和第二传动齿轮402分别按照第一传动齿轮分布轨迹301a和第二传动齿轮分布轨迹401a分布设置，第一传动齿轮分布轨迹301a和第二传动齿轮分布轨迹401a均是以驱动齿轮103的中心轴为轴心、半径不同的、且轴向存在间距的圆弧轨迹。这种半径大小不同、轴向间距的分布，可以在有限空间内实现更多传动齿轮的设置，如实施例在高度方向的圆弧顶处，设置小半径的分布，可有效降低该切换驱动装置的高度。

如图4所示，所有第一传动齿轮302与第一过渡齿轮206a轴向齐平、所有第一传动齿轮分度圆302a始终与第一过渡齿轮分度圆轨迹206c相切，所以切换支架205转动一定角度，即可控制使第一过渡齿轮206a与任一第一传动齿轮302啮合；

同理，所有第二传动齿轮402与第二过渡齿轮206d轴向齐平、所有第二传动齿轮分度圆402a始终与第二过渡齿轮分度圆轨迹206f相切，所以切换支架205转动一定角度，即可控制使第二过渡齿轮206d与任一第二传动齿轮402啮合；由于相互对应的过渡齿轮和传动齿轮存在轴向间距，且传动齿轮围绕轴心分布也是有角度的，即可实现控制切换支架205转动时，有且只能选择与一个传动齿轮啮合。

需要说明的是，对应数量的第一螺杆301和第二螺杆401一端分别与第一传动齿轮和第二传动齿轮一一对应固定连接，螺杆的两端螺纹处设有止位块303，在螺杆上两个止位块303之间螺纹安装有安装板304，螺杆的一侧设有与其平行的导向杆305，安装板304活动套设于导向杆305，且安装板304与移相器相位调节装置相连。其中，第二螺杆401上设置有第四挡圈403，第四挡圈403用于防止第二传动齿轮的轴向移动。

需要说明的是，第一螺杆301由第二支撑件502、第三支撑件503和第四支撑件504支撑，第二螺杆401和所有导向杆305由第三支撑件503和第四支撑件504支撑。其中，两个止位块303位于第三支撑件503和第四支撑件504之间。

可以理解的是，第一支撑件501、第二支撑件502、第三支撑件503和第四支撑件504沿着切换轴201的轴线方向依次布置，且第一支撑件501、第二支撑件502、第三支撑件503和第四支撑件504均可以为基板。

另一方面，本发明实施例提供一种基站天线，该基站天线包括上述任一实施例所述的切换驱动装置。

以下对基站天线的工作动作原理进行详细说明：如图1、图2、图3、图4和图5所示，切换轴201经第一电机驱动一定角度，可依次驱动第一切换齿轮203、第二切换齿轮204和切换支架205旋至设定角度，使第一过渡齿轮206a或第二过渡齿轮206d目标选择性的与第一传动齿轮302或第二传动齿轮402啮合，第一电机停止转动，使切换支架205停止转动、使过渡齿轮和目标传动齿轮的啮合保持；然后第二电机带动驱动轴101转动，进而依次带动驱动齿轮103、过渡齿轮206转动，进而驱动目标传动齿轮、与之连接的螺杆转动，再进而使安装板304直线运动，安装板304与天线移相器连接，即可实现第一目标移相器相位的方向调节；当第一目标移相器相位的方向调节调节后，第一电机再次驱动切换轴201，依次驱动第一切换齿轮203、第二切换齿轮204和切换支架205旋至设定角度，使上一目标得传动齿轮和过渡齿轮脱离啮合，并使过渡齿轮与第二目标传动齿轮啮合并保持；后第二电机带动驱动轴101转动，进而依次带动驱动齿轮103、过渡齿轮206转动，进而驱动第二目标传动齿轮、与之连接的螺杆转动，再进而使安装板304直线运动，安装板304与天线移相器连接，即可实现第二目标移相器相位的方向调节。以此，可实现所有传动齿轮和螺杆的驱动，实现所有目标移相器的方向调节。

本发明实施例提供的基站天线，将调节组件的传动齿轮在驱动齿轮的四周呈圆周设置，圆周大小不同、且有轴向间距，即可在常规工艺和空间下，传动齿轮和传动输出的设置更灵活、设置数量会更多，并达到降低天线制造成本和天线小型化的目的；通过换挡切换和调节动作，从而实现了一个切换驱动装置可以对天线上多个移相器的相位进行调节，进而实现两个电机驱动调节多个移相器，占用空间小，非常利于多频融合天线的小型化、降本和布局需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种切换驱动装置，其特征在于，包括：切换组件和传动组件，所述切换组件包括切换轴、第一切换齿轮、第二切换齿轮、切换支架、过渡齿轮轴以及过渡齿轮，所述传动组件包括驱动轴和驱动齿轮；

所述第一切换齿轮固定套设在所述切换轴上，所述第一切换齿轮与所述第二切换齿轮相啮合，所述第二切换齿轮固定套设在所述切换支架的端部，与所述切换支架的中心轴线相平行的所述过渡齿轮轴固定安装在所述切换支架上，所述过渡齿轮转动套设在所述过渡齿轮轴上；位于所述切换支架内部的所述驱动齿轮固定套设在所述驱动轴上，所述驱动齿轮与所述过渡齿轮相啮合，所述驱动轴贯穿所述切换支架布置；

多个所述过渡齿轮沿所述过渡齿轮轴的轴向方向依次转动套设在所述过渡齿轮轴上，多个所述驱动齿轮沿所述驱动轴的轴向方向依次固定套设在所述驱动轴上，多个所述驱动齿轮与多个所述过渡齿轮一一对应布置。

2.根据权利要求1所述的切换驱动装置，其特征在于，靠近所述第二切换齿轮布置的一个所述驱动齿轮的尺寸小于相邻的另一个所述驱动齿轮的尺寸。

3.根据权利要求1所述的切换驱动装置，其特征在于，所述切换支架包括呈中空结构的圆柱本体，在所述圆柱本体的侧壁上开设有通口。

4.根据权利要求3所述的切换驱动装置，其特征在于，在所述圆柱本体的内部沿所述圆柱本体的轴向方向依次设置有多个不同大小的放置腔。

5.根据权利要求1所述的切换驱动装置，其特征在于，平行布置的所述切换轴和所述驱动轴的固定端位于所述第一切换齿轮或者所述第二切换齿轮的同侧。

6.根据权利要求1至5任一项所述的切换驱动装置，其特征在于，所述切换驱动装置还包括调节组件，所述调节组件包括螺杆、传动齿轮、安装板以及导向杆；

所述传动齿轮固定套设在所述螺杆的端部，所述传动齿轮与所述过渡齿轮可分离式啮合，用于安装器件的所述安装板螺纹安装在所述螺杆上，与所述螺杆平行布置的所述导向杆贯穿所述安装板布置。

7.根据权利要求6所述的切换驱动装置，其特征在于，多组所述调节组件沿所述过渡齿轮的周向方向依次间隔布置。

8.根据权利要求6所述的切换驱动装置，其特征在于，所述调节组件还包括安装在所述螺杆上的用于限定所述安装板的位移的止位块。

9.一种基站天线，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的切换驱动装置。

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