CN113067153B - 一种旋向可选的控制机构及天线电下倾角控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天线技术领域，特别是涉及一种旋向可选的控制机构及天线电下倾角控制装置。所述控制机构包括选位轴、第一选位棘轮、第二选位棘轮，所述选位轴轴向上间隔的分布设置有第一棘爪组和第二棘爪组，所述第一棘爪组和第二棘爪组均包括关于所述选位轴主体轴心呈圆周均布的多个棘爪片，所述第一棘爪组的棘爪片的旋向与所述第二棘爪组的棘爪片的旋向相反，所述第一棘轮与所述第一棘爪组相卡装，所述第二选位棘轮与所述第二棘爪组相卡装。本发明创造的旋向可选的控制机构，能在不增加电机的情况下，将多套独立的电下倾角控制装置连接起来，同步使用，增加电下倾角控制装置的适用范围，同时成本低廉。

Description

一种旋向可选的控制机构及天线电下倾角控制装置

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别是涉及一种旋向可选的控制机构及天线电下倾角控制装置。

背景技术

在移动通信领域中，往往需要通过调节基站天线的电下倾角来改变天线的辐射面，实现对网络覆盖面积的调节。具体调节过程是通过传动装置驱动移相器，从而改变基站天线的电下倾角。

随着移动通信技术的发展，使用双电机结构(其中一个电机控制选位调节、另外一个电机控制驱动调节)的圆周式天线电下倾角控制装置，是目前业内所采用的主流方案。圆周式天线电下倾角控制装置往往通过呈圆周分布的齿轮结构实现对多系统的驱动，整体结构紧凑，传动级数少，传动效率高。但在具体天线产品运用中该方案天线电下倾角控制装置亦存在一处明显缺陷：圆周式结构在高度空间既定的情况下只能局限于驱动较少数量的移相器单元，对于更多系统的天线，则需要至少两套所述传动装置来同时配合使用，进而使得天线成本极大增加。

中国专利公开号为CN211605412，名称为“基站天线、传动装置、切换机构及选位单元”，公开了一种能驱动更多系统的移相器单元的传动装置、切换装置及选位单元，但该方案对原有的单套电下倾角控制装置结构改动较大，需要额外增加较大的开发成本。

有鉴于此，急需开发一种控制机构，使得在基本不影响原有单套电下倾角控制装置的结构且不增加电机数量的条件下，将多套独立的电下倾角装置连接起来使用，实现对更多天线系统的电下倾角的独立精准控制。

发明内容

本发明创造的首要目的是提供一种旋向可选的控制机构及天线电下倾角控制装置，能在不增加电机的情况下，将多套独立的电下倾角控制装置连接起来，同步使用，增加电下倾角控制装置的适用范围，同时成本低廉。

其技术方案如下：

一方面，本申请提出一种旋向可选的控制机构，所述控制机构包括选位轴、第一选位棘轮、第二选位棘轮，所述选位轴轴向上间隔的分布设置有第一棘爪组和第二棘爪组，所述第一棘爪组和第二棘爪组均包括关于所述选位轴主体轴心呈圆周均布的多个棘爪片，所述第一棘爪组的棘爪片的旋向与所述第二棘爪组的棘爪片的旋向相反，所述第一棘轮与所述第一棘爪组相卡装，所述第二选位棘轮与所述第二棘爪组相卡装，以实现当所述选位轴向第一预设方向旋转时只驱动所述第一选位棘轮旋转，当所述选位轴向第二预设方向旋转时只驱动所述第二选位棘轮旋转。

进一步的改进在于，所述第一选位棘轮和所述第二选位棘轮的外圆均为圆柱形齿轮结构，内部均为呈圆周均布的单向内齿结构。

进一步的改进在于，所述单向内齿结构由截面呈长短边三角形阵列而成，其长边有助于棘爪片的旋转退出而不使选位棘轮发生转动，其短边为选位棘轮的旋转动力驱动位置，所述棘爪片顶端抵住所述单向内齿结构的三角形短边。

进一步的改进在于，所述第一选位棘轮和第二选位棘轮的前后端面上均设置有圆环凸台，所述圆环凸台的外径小于所述圆柱形齿轮结构的小径，所述圆环凸台的内径大于所述单向内齿结构的长短边交点围绕而成的圆周直径。

进一步的改进在于，所述棘爪片为具有适度弹性的弧形片状结构。

进一步的改进在于，所述控制机构还包括动力传递轮，所述动力传递轮外圆为圆柱形齿轮结构，内部为过孔结构，所述选位轴上设置有光轴段，用以套装所述动力传递轮，所述动力传递轮为惰轮，即其能够在所述选位轴上自由旋转，所述选位轴的转动对其不产生影响。

进一步的改进在于，所述控制机构还包括机构安装座，所述机构安装座包括上盖和下盖，所述上盖和下盖的宽度小于所述第一选位棘轮、第二选位棘轮和所述动力传递轮的圆柱形齿轮结构的大径，从而使得所述第一选位棘轮、第二选位棘轮和所述动力传递轮的齿轮端伸出于所述上盖、下盖的左右侧，所述选位轴的两端设置有轴肩段，用以与上盖和下盖相配合以完成对所述选位轴轴向自由度的限制并保障所述选位轴在机构安装座中可以自由转动。

进一步的改进在于，所述上盖、下盖内均设置有第一支撑板和第二支撑板，所述动力传递轮可转动的套设于所述第一支撑板和所述上盖、下盖的前安装面内，所述第一选位棘轮可转动的套设于所述第一支撑板和所述第二支撑板内，所述第二选位棘轮可转动的套设于所述第二支撑板和上盖、下盖的后安装面内。

进一步的改进在于，所述选位轴两端内设卡接孔，用于与选位电机的动力转轴相套接，以驱动所述选位轴旋转。

另一方面，本申请提出一种天线电下倾角控制装置，包括上述任意一项所述的一种旋向可选的控制机构，还包括选位电机以及位于所述控制机构两侧的第一电下倾角控制装置和第二电下倾角控制装置，通过所述选位电机的正、反转，控制所述旋向可选的控制机构分别驱动第一电下倾角控制装置和第二电下倾角控制装置进行选位调节，所述动力传递轮用于将第一电下倾角控制装置和第二电下倾角控制装置连接起来，同步进行驱动调节。

本发明的有益效果：

(1)本发明创造的旋向可选的控制机构，能在不增加电机的情况下，将多套独立的电下倾角控制装置连接起来，同步使用，增加电下倾角控制装置的适用范围，同时成本低廉。

(2)本发明创造的旋向可选的控制机构，不需改变原有的单套电下倾角控制装置的结构，节约成本，安装简便。

(3)本发明创造的旋向可选的控制机构，结构简单可靠，且占用空间小。

附图说明

图1为本发明实施例旋向可选的控制机构的立体图；

图2为本发明实施例旋向可选的控制机构的爆炸图；

图3为本发明实施例旋向可选的控制机构中选位轴与选位棘轮配合的截面图；

图4为本发明实施例天线电下倾角控制装置。

附图标记说明：

1-选位轴，2-第一选位棘轮，3-第二选位棘轮，4-动力传递轮，5-上盖，6-下盖，10-第一棘爪组，11-第二棘爪组，12-棘爪片，20-圆柱形齿轮结构，21-单向内齿结构，22-圆环凸台，40-过孔，50-壳体，51-缺口，52-半圆孔，53-第一支撑板，54-第二支撑板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。进一步地，当一个元件被认为是“传动连接”另一个元件，二者能够实现动力传递即可，其具体实现方式可以利用现有技术中实现，在此不再累赘。当元件与另一个元件相互垂直或近似垂直是指二者的理想状态是垂直，但是因制造及装配的影响，可以存在一定的垂直误差。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中涉及的“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

实施例一：

请参考附图1-3，本发明实施例一提供一种旋向可选的控制机构，如图1和图2所示，本发明实施例的旋向可选的控制机构包括选位轴1、第一选位棘轮2、第二选位棘轮3、动力传递轮4、上盖5和下盖6。

所述选位轴1主体为圆柱结构，且轴向上间隔的分布设置有第一棘爪组10和第二棘爪组11，且第一棘爪组10和第二棘爪组11均包括关于所述主体轴心呈圆周均布的多个棘爪片12。

一般地，所述棘爪片12为弧形片状结构。所述棘爪片12的弧长和厚度应根据工程实践需要，使得所述棘爪片12具有适度的弹性，便于与第一选位棘轮2、第二选位棘轮3旋转退出时不会使第一选位棘轮2、第二选位棘轮3发生转动，同时具有足够的结构强度传递力矩。

进一步地，所述第一棘爪组10的棘爪片12的旋向与所述第二棘爪组11的棘爪片12的旋向相反。

一般地，为使得所述第一棘爪组10和第二棘爪组11能均衡的传递动力，所述第一棘爪组10和所述第二棘爪组11所包含的棘爪片12数量相同，且棘爪片12数量一般宜≥3，本领域技术人员也可根据实际需要而设置棘爪片12的具体数量。

进一步地，为更好的保障动力传递的稳定性和选位精度，所述第一棘爪组10和第二棘爪组11与选位轴1通过注塑一体成型。

具体地，所述选位轴1的两端设置有轴肩段，用以与上盖5和下盖6相配合以完成对所述选位轴1轴向自由度的限制并保障所述选位轴1在上盖5、下盖6中可以自由转动。同时，所述选位轴1两端内设卡接孔13，用于与选位电机(图中未示出)的动力转轴相套接。

进一步地，所述选位轴1上还设置有光轴段，用以套装动力传递轮4。

具体地，所述第一选位棘轮2和第二选位棘轮3外圆均为圆柱形齿轮结构20，内部均为呈圆周均布的单向内齿结构21。

具体地，所述第一选位棘轮2、第二选位棘轮3的圆柱形齿轮结构20的具体参数本领域技术人员可根据工程实践需要进行设计。

如图3所示，所述第一选位棘轮2、第二选位棘轮3的单向内齿结构21由截面呈长短边三角形阵列而成，其长边有助于棘爪片12的旋转退出而不使所述第一选位棘轮2、第二选位棘轮3发生转动，其短边为第一选位棘轮2、第二选位棘轮3的旋转动力驱动位置。

进一步地，所述第一选位棘轮2与所述选位轴1上的所述第一棘爪组10相卡装，所述第二选位棘轮3与所述选位轴1上的所述第二棘爪组11相卡装。特别地，第一棘爪组10、第二棘爪组11中的棘爪片12顶端需要抵住所述第一选位棘轮2、第二选位棘轮3单向内齿结构的三角形短边，从而实现对第一选位棘轮2、第二选位棘轮3的旋转驱动。

一般地，所述第一选位棘轮2、第二选位棘轮3的前后端面上存在圆环凸台22。

进一步地，所述圆环凸台22的外径应小于所述圆柱形齿轮结构20的小径，所述圆环凸台22的内径应大于所述单向内齿结构21的长短边交点围绕而成的圆周直径。

所述动力传递轮4外圆为圆柱形齿轮结构，内部为过孔40结构。

一般地，所述过孔40的直径φ1＝所述选位轴1光轴段直径φ2+(0.2～0.5)mm。从而使得所述动力传递轮4为惰轮，即其可以在所述选位轴1上自由旋转，所述选位轴1的转动对其不产生任何影响。

所述上盖5和下盖6分别为下端开口的壳体50和上端开口的壳体50，且左右两侧均存在缺口51。

一般地，所述上盖5和下盖6的宽度应小于所述第一选位棘轮2、第二选位棘轮3和所述动力传递轮4的圆柱形齿轮结构的大径，从而使得所述第一选位棘轮2、第二选位棘轮3和所述动力传递轮4的齿轮端伸出于所述上盖5、下盖6的左右侧。

一般地，所述上盖5和下盖6前后端面均存在半圆孔52，用于限制所述选位轴1的轴向自由度。

进一步地，所述上盖5、下盖6内均设置有第一支撑板53和第二支撑板54，所述动力传递轮4可转动的套设于所述第一支撑板53和所述上盖5、下盖6的前安装面内，所述第一选位棘轮2可转动的套设于所述第一支撑板53和所述第二支撑板54内，所述第二选位棘轮3可转动的套设于所述第二支撑板54和上盖5、下盖6的后安装面内。

本发明的原理：当所述选位轴1受选位电机驱动进行顺时针旋转时，所述第一棘爪组10的棘爪片12与所述第一选位棘轮2的单向内齿结构21卡接，并带动所述第一选位棘轮2顺时针方向自转。此时，所述第二棘爪组11的棘爪片12在所述第二选位棘轮3的单向内齿结构21上滑动，所述第二选位棘轮3不发生转动。所述第一选位棘轮2的顺时针方向自转，会带动与之齿轮结构啮合且位于其左侧(或右侧)的需要驱动的设备。

反之，当所述选位轴1受选位电机驱动进行逆时针旋转时，所述第二棘爪组11的棘爪片12与所述第二选位棘轮3的单向内齿结构21卡接，并带动所述第二选位棘轮3逆时针方向自转。此时，所述第一棘爪组10的棘爪片12在所述第一选位棘轮2的单向内齿结构21上滑动，所述第一选位棘轮2不发生转动。所述第二选位棘轮3的逆时针方向自转，会带动与之齿轮结构啮合且位于其右侧(或左侧)的需要驱动的设备。

实施例二：

请参考附图1-4，本发明实施例二提出了一种天线电下倾角控制装置，所述天线电下倾角控制装置包含实施例一中任意所述的旋向可选的控制机构，还包括选位电机、驱动电机以及位于所述控制机构两侧的第一电下倾角控制装置和第二电下倾角控制装置，通过所述选位电机的正、反转，控制所述旋向可选的控制机构分别驱动第一电下倾角控制装置和第二电下倾角控制装置进行选位调节，所述动力传递轮用于将第一电下倾角控制装置和第二电下倾角控制装置连接起来，同步进行驱动调节，这样，通过一个驱动电机即可实现对分别选位后的两个电下倾角控制装置进行同步驱动调节，大大提高了电下倾角控制装置调节的效率。另外，电下倾角控制装置内部的具体结构属于现有技术，本领域技术人员参考现有技术即可。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，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。

Claims (9)

1.一种旋向可选的控制机构，其特征在于，所述控制机构包括选位轴、第一选位棘轮、第二选位棘轮，所述选位轴轴向上间隔的分布设置有第一棘爪组和第二棘爪组，所述第一棘爪组和第二棘爪组与选位轴一体成型，所述第一棘爪组和第二棘爪组均包括关于所述选位轴主体轴心呈圆周均布的多个棘爪片，所述第一棘爪组的棘爪片的旋向与所述第二棘爪组的棘爪片的旋向相反，所述第一棘轮与所述第一棘爪组相卡装，所述第二选位棘轮与所述第二棘爪组相卡装，以实现当所述选位轴向第一预设方向旋转时只驱动所述第一选位棘轮旋转，当所述选位轴向第二预设方向旋转时只驱动所述第二选位棘轮旋转；

所述第一选位棘轮和所述第二选位棘轮的外圆均为圆柱形齿轮结构，内部均为呈圆周均布的单向内齿结构。

2.根据权利要求1所述的一种旋向可选的控制机构，其特征在于，所述单向内齿结构由截面呈长短边三角形阵列而成，其长边有助于棘爪片的旋转退出而不使选位棘轮发生转动，其短边为选位棘轮的旋转动力驱动位置，所述棘爪片顶端抵住所述单向内齿结构的三角形短边。

3.根据权利要求2所述的一种旋向可选的控制机构，其特征在于，所述第一选位棘轮和第二选位棘轮的前后端面上均设置有圆环凸台，所述圆环凸台的外径小于所述圆柱形齿轮结构的小径，所述圆环凸台的内径大于所述单向内齿结构的长短边交点围绕而成的圆周直径。

4.根据权利要求1所述的一种旋向可选的控制机构，其特征在于，所述棘爪片为具有适度弹性的弧形片状结构。

5.根据权利要求1所述的一种旋向可选的控制机构，其特征在于，所述控制机构还包括动力传递轮，所述动力传递轮外圆为圆柱形齿轮结构，内部为过孔结构，所述选位轴上设置有光轴段，用以套装所述动力传递轮，所述动力传递轮为惰轮，即其能够在所述选位轴上自由旋转，所述选位轴的转动对其不产生影响。

6.根据权利要求5所述的一种旋向可选的控制机构，其特征在于，所述控制机构还包括机构安装座，所述机构安装座包括上盖和下盖，所述上盖和下盖的宽度小于所述第一选位棘轮、第二选位棘轮和所述动力传递轮的圆柱形齿轮结构的大径，从而使得所述第一选位棘轮、第二选位棘轮和所述动力传递轮的齿轮端伸出于所述上盖、下盖的左右侧，所述选位轴的两端设置有轴肩段，用以与上盖和下盖相配合以完成对所述选位轴轴向自由度的限制并保障所述选位轴在机构安装座中可以自由转动。

7.根据权利要求6所述的一种旋向可选的控制机构，其特征在于，所述上盖、下盖内均设置有第一支撑板和第二支撑板，所述动力传递轮可转动的套设于所述第一支撑板和所述上盖、下盖的前安装面内，所述第一选位棘轮可转动的套设于所述第一支撑板和所述第二支撑板内，所述第二选位棘轮可转动的套设于所述第二支撑板和上盖、下盖的后安装面内。

8.根据权利要求1所述的一种旋向可选的控制机构，其特征在于，所述选位轴两端内设卡接孔，用于与选位电机的动力转轴相套接，以驱动所述选位轴旋转。

9.一种天线电下倾角控制装置，其特征在于，包括权利要求5-7中任意一项所述的一种旋向可选的控制机构，还包括选位电机以及位于所述控制机构两侧的第一电下倾角控制装置和第二电下倾角控制装置，通过所述选位电机的正、反转，控制所述旋向可选的控制机构分别驱动第一电下倾角控制装置和第二电下倾角控制装置进行选位调节，所述动力传递轮用于将第一电下倾角控制装置和第二电下倾角控制装置连接起来，同步进行驱动调节。

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