CN115182967A - 弹性蜗轮组件及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种包括蜗轮组件的用于望远镜的安装架，该蜗轮组件包括：蜗轮，其连接至望远镜保持器，从而使得蜗轮绕蜗轮轴线的运动引起保持器绕蜗轮轴线的运动；蜗杆，其具有在纵向方向上延伸的蜗杆主体和绕与蜗轮轴线正交的蜗杆在蜗杆主体上以螺旋状延伸的螺纹。蜗杆由基座支撑，用于旋转运动。蜗轮包括用于接合蜗杆螺纹的多个齿，使得蜗杆绕蜗杆轴线的旋转引起蜗轮的相应旋转，以及保持器和基座之间绕蜗轮轴线的相应的相对旋转。蜗轮主体限定了与蜗轮轴线间隔开并延伸穿过蜗轮主体的多个弹性增强切口。

Description

弹性蜗轮组件及其应用

技术领域

本发明涉及一种蜗轮组件。一些实施例提供了一种弹性蜗轮组件。一些实施例提供了一种用于望远镜或其他光学仪器的安装架的弹性蜗轮组件。一些实施例提供了用于望远镜或其他光学仪器的安装架，其包括弹性蜗轮组件。

背景技术

存在用于望远镜或其他光学仪器的几种可移动安装架。望远镜安装架的两种主要类型是赤道安装架和高度方位安装架。这些安装架均配置为使得望远镜(由安装架支撑)可以在两个正交轴上移动。

赤道安装架补偿了地球的自转，并提供了对天体的单轴跟踪。例如，德国赤道安装架通常具有赤经轴杆(right ascension shaft)，赤纬轴杆(declination shaft)和平衡轴杆。赤经轴杆可相对于基座绕赤经轴线旋转。赤纬轴杆可相对于赤经轴杆绕赤纬轴线旋转。赤纬轴线与赤经轴线正交。平衡轴杆安装到赤经轴杆的一端，并从赤经轴杆沿着与赤纬轴线共线的平衡轴线延伸。

高度方位(Altitude-azimuthal)安装架，也称为altazimuth安装架或alt-az安装架，使光学仪器绕两个垂直轴线(方位轴线和高度轴线)旋转。安装在alt-az安装架上的光学仪器的方向对应于称为alt-az坐标的一组坐标。alt-az坐标通常以高度和方位角表示。高度表示光学仪器围绕高度轴线相对于地平线的角度方向。高度通常在-90°至90°范围内表示，其中0°表示地平线。90°处的点是在观察者头顶正上方的点。头顶正上方的点称为天顶。方位角表示光学仪器围绕方位轴线的角度方向，并以0°至360°的范围表示。通常，选择方位角来表示朝着地平线上某个点的真实罗盘(相对于磁方位角)，并从北天极向东测量。

蜗轮组件通常用于赤道安装架和高度方位安装架两者中，以使已安装的望远镜旋转。蜗轮组件包括蜗杆(worm shaft)(也称为蜗(worm)和蜗螺钉(wormscrew)和蜗轮(wormwheel)(也称为蜗齿轮(worm gear)。蜗杆和蜗轮彼此协作，从而蜗杆绕蜗杆轴线的旋转引起蜗轮绕大致正交于蜗杆轴线的蜗轮轴线的相应旋转。在电动安装架中，电动机通常作用在蜗杆上，该蜗杆又与蜗轮配合。实际上，蜗轮和蜗杆之间的机械接合经常太松或太紧。当接合太松时，可能无法高精度地调节已安装的光学仪器的方向。当接合太紧时，可能难以转动蜗杆，并且这可能导致增大的摩擦力以及相关联的蜗轮组件的磨损。

人们普遍希望有一种用于望远镜或其他光学仪器的安装架的蜗轮组件，该蜗轮组件使得操作简便，防止过早磨损和/或能够精确地调节所安装的光学仪器。

相关技术的前述示例和与之相关的限定旨在是说明性的而不是排他性的。通过阅读说明书和研究附图，相关领域的其他限定对于本领域技术人员将变得明显。

发明内容

结合系统、工具和方法来描述和说明以下实施例及其方面，这些系统、工具和方法是示例性和说明性的，而并不限制范围。在各种实施例中，已经减少或消除了上述问题中的一个或多个，而其他实施例针对其他改进。

本发明的一个方面提供了一种用于望远镜或其他光学仪器的安装架。该安装架包括用于支撑安装在其上的光学仪器的保持器，该保持器通过蜗轮组件的操作相对于基座可绕蜗轮轴线移动。蜗轮组件包括：蜗轮，其刚性地连接至保持器，以使得蜗轮绕着蜗轮轴线的运动引起保持器绕着蜗轮轴线的相应运动；蜗杆，其包括沿纵向方向延伸的蜗杆主体和绕正交于蜗轮轴线的纵向定向的蜗杆轴线在蜗杆主体上以螺旋形延伸的螺纹，该蜗杆由基部支撑，以绕蜗杆轴线旋转运动。蜗轮包括大致盘形的蜗轮主体，该蜗轮主体在径向最外周表面上包括多个径向延伸且沿周向间隔开的齿，用于接合蜗杆的螺纹，从而通过齿和螺纹的接合，蜗杆绕蜗杆轴线旋转引起蜗轮绕蜗轮轴线的相应旋转以及保持器和基部绕蜗轮轴线的相应的相对旋转。蜗轮主体成形为限定多个弹性增强切口，该多个弹性增强切口与蜗轮轴线间隔开并且在平行于蜗轮轴线的方向上延伸穿过蜗轮主体。

本发明的另一方面提供了一种与用于望远镜或其他光学仪器的安装架一起使用的蜗轮组件，该蜗轮组件包括用于支撑安装在其上的光学仪器的保持器，其中，蜗轮组件的操作使保持器能够绕蜗轮轴线相对于基部移动。蜗轮组件包括：蜗轮，其刚性地连接至保持器，以使得蜗轮绕着蜗轮轴线的运动引起保持器绕着蜗轮轴线的相应运动；蜗杆，其包括沿纵向方向延伸的蜗杆主体和绕正交于蜗轮轴线的纵向定向的蜗杆轴线在蜗杆主体上以螺旋形延伸的螺纹，该蜗杆由基部支撑，以绕蜗杆轴线旋转。蜗轮包括大致盘形的蜗轮主体，该蜗轮主体在径向最外周表面上包括多个径向延伸且沿周向间隔开的齿，用于接合蜗杆的螺纹，从而使蜗杆绕蜗杆轴线旋转，通过齿与螺纹的接合，引起蜗轮绕蜗轮轴线的相应旋转以及保持器和基部绕蜗轮轴线的相应的相对旋转。蜗轮主体成形为限定与蜗轮轴线间隔开并且在平行于蜗轮轴线的方向上延伸穿过蜗轮主体的多个弹性增强切口。

每个弹性增强切口可以至少部分地由一对连续的切口限定表面所限定。连续的切口限定表面可以在第一不连续角处相遇。连续的切口限定表面可以在第一不连续角处和第二不连续角处相遇。

连续切口限定表面可以连续弯曲。连续的切口限定表面可以是弧形的。连续的切口限定表面可以包括不同的曲率半径。连续的切口限定表面可以包括不同的曲率中心。

弹性增强切口可均在与蜗轮轴线正交的横截面方向上包括大体上月牙形的横截面。

每个弹性增强切口可以由切口限定表面限定。切口限定表面可以包括第一弧形部分和通过一对间隔开的不连续部分连接到第一弧形部分的第二弧形部分。第一弧形部分和第二弧形部分可包括不同的曲率中心。第一弧形部分和第二弧形部分可包括不同的曲率半径。

每个所述弹性增强切口可以至少部分地由多个连续的切口限定表面限定。多个连续的切口限定表面中的至少一对可以在不连续角处相遇。连续的切口限定表面可以是弧形的。

弹性增强切口可均包括在正交于蜗轮轴线的横截面方向上的大致三角形的横截面。

每个弹性增强切口可以至少部分地由四个连续的切口限定表面限定。四个连续切口限定表面中的两个可以从蜗轮轴线径向地延伸，并且四个连续切口限定表面中的另外两个可以围绕蜗轮轴线周向地延伸。

连续的切口限定表面可均在平行于蜗轮轴线的方向上延伸。

弹性增强切口的形状或位置可以使得蜗轮轴线和齿之间的任何名义径向线与至少一对连续的切口限定表面相交，在至少一对连续的切口限定表面之间具有一个或多个不连续部分。至少一条名义径向线可以与第二对连续的切口限定表面相交，在第二对连续的切口限定表面之间具有一个或多个不连续部分。

可以将弹性增强切口围绕蜗轮轴线以均匀的角度间隔定位。

弹性增强切口的体积与蜗轮的体积之比可以在大约15％至大约45％之间，从而提供的蜗轮主体质量比用实心材料制成的蜗轮主体的质量降低了大约15％至大约45％。

基部可以相对于基部支撑部件移动，并且蜗杆可以由基部支撑，使得基部相对于基部支撑部件的运动引起蜗杆轴线和蜗轮轴线的相应运动，同时保持它们之间的正交。

除了上述示例性方面和实施例之外，通过参考附图并通过研究以下详细描述，其他方面和实施例将变得明显。

附图说明

在附图中示出了示例性实施例。旨在将本文公开的实施方式和附图视为说明性而非限制性的。

图1是根据本发明的蜗轮组件的示例实施例的立体图。

图2A-C均示出了弹性蜗轮的示例实施例的俯视图。

图3是包括图1的弹性蜗轮组件的高度方位安装架的立体图。

图4是图3的高度方位安装架的局部立体图。

图5是图3的高度方位安装架的立体图，其带有露出的手柄，以示出容纳在其中的元件。

图6是沿线A-A截取的图3的高度方位安装架的剖视图。

具体实施方式

本文描述了一种弹性蜗轮组件。弹性蜗轮组件可用于望远镜或其他光学仪器的可移动安装架中。弹性蜗轮组件包括蜗杆和蜗轮，蜗轮安装成与蜗杆可操作地接合，使得蜗杆绕蜗杆轴线的旋转引起蜗轮绕正交于蜗杆轴线的蜗轮轴线的相应旋转。蜗杆包括沿纵向方向(通常平行于蜗杆轴线)延伸的蜗杆主体和绕蜗杆轴线在蜗杆主体的外表面上以螺旋形延伸的螺纹。蜗轮包括大致盘形的蜗轮主体，该蜗轮主体包括在径向最外周表面处的多个径向延伸且沿周向间隔开的齿，用于接合蜗杆的螺纹。蜗轮主体成形为限定多个弹性增强切口，该多个弹性增强切口与蜗轮轴线间隔开并且在平行于蜗轮轴线的方向上延伸穿过蜗轮主体。弹性增强切口赋予蜗轮主体(相对于实心蜗轮主体)增强的弹性，从而使蜗轮在朝向蜗轮轴线的径向方向上(相对于实心蜗轮主体)具有更好的弹性变形。在一些实施例中，弹性增强切口使蜗轮主体具有增强的弹性，从而使蜗轮在其他方向上，例如在平行于蜗轮轴线的方向和/或圆周方向，具有更好的弹性变形(相对于实心蜗轮主体)。在一些实施例中，弹性增强切口的体积与蜗轮的体积之比在约25％至约45％之间，从而提供的蜗轮主体质量比用实心材料制成的蜗轮主体的质量低约25％至约45％。当将弹性蜗轮组件组装到望远镜安装架中时，弹性增强切口有助于在弹性蜗轮和蜗杆之间的结合实现与传统的蜗轮组件相比更接近理想接合(例如，既不太紧又不太松)，由此能够精确调整安装在望远镜安装架上的望远镜。

如在此使用的，除非上下文另外指出，否则术语“弹性”和“可弹性变形”是指在蜗轮由于施加的力而变形，施加的力随后被移除之后，蜗轮能够恢复到其初始形状。

如本文所用，除非上下文另有指示，否则术语“约”和“大体”是指正负5％。

如本文所用，除非上下文另有指示，否则术语“大致”是指一般术语。例如，“大致为盘形的蜗轮主体”是指蜗轮主体具有盘的整体形状，但是其横截面形状不必是完美的圆形。

如本文所用，除非上下文另有指示，否则术语“连续性”或“连续的”或“连续地”是指平滑过渡。相反，术语“不连续”或“不连续的”或“不连续地”是指不平滑的过渡。例如，可以通过一对连续的切口限定表面来限定弹性增强切口，其中，连续的切口限定表面在不连续(即，以尖角为特征的非光滑的)角处连接(或相遇)，其中这样的不连续角的曲率半径小于2cm，或者在一些实施例中，小于1cm，或者在一些实施例中，小于5mm，或者在一些实施例中，小于2.5mm。

以下描述阐述了具体细节，以便向本领域技术人员提供更透彻的理解。它描述了：

·蜗轮组件，包括弹性蜗轮；和

·包括蜗轮组件的手持式高度方位安装架。

然而，可能没有示出或详细描述众所周知的元件，以避免不必要地使本公开内容不清楚。因此，说明书和附图应被认为是说明性而非限制性的。

蜗轮组件

图1示出了包括蜗杆12和弹性蜗轮14的蜗轮组件10的立体图，蜗杆12和弹性蜗轮14可操作地接合。

聚焦于蜗杆12的结构特征，蜗杆12包括沿纵向方向17延伸的蜗杆主体20。蜗杆主体20的至少一部分由单螺纹22外接。单螺纹22在蜗杆12的外表面上绕着纵向定向的蜗杆轴线16成螺旋形延伸。蜗杆轴线16在纵向方向17上延伸并且与蜗杆主体20的中心轴线对准。在所示的实施例中，单螺纹22是截面为V形的V型螺纹。在其他实施例中，蜗杆主体20可以被多个螺纹围绕。蜗杆主体20可以被非V型螺纹围绕。整个蜗杆主体20可以被螺纹围绕。蜗杆12可以是单包络蜗杆或双包络蜗杆。蜗杆12可具有形成单个起点或多个起点的螺纹。蜗杆12可以整体形成，并且可以由任何合适的材料制成。例如，蜗杆12可以完全由金属或塑料制成。蜗杆主体20和螺纹22可以由不同的材料制成，例如，蜗杆主体20由金属制成，而螺纹22由塑料制成。总体上，蜗杆12可以是本领域中已知的任何带螺纹的蜗杆，只要蜗杆12可以可操作地接合蜗轮14，使得扭矩可以从蜗杆12传递到蜗轮14。

关于蜗轮14，蜗轮14包括大致盘形的蜗轮主体24。所示实施例的盘形的蜗轮主体24具有中心装配的孔部分26，尽管在其他实施例中，中心装配的孔部分26可以省略。盘形蜗轮主体24在径向最外周表面32上包括多个径向延伸且沿周向间隔开的齿28。相邻齿28之间的间隙34被成形为用于接合蜗杆12的螺纹22，从而蜗杆12绕蜗杆轴线16旋转，引起蜗轮14绕蜗轮轴线18相应旋转。蜗轮轴线18正交于蜗杆轴线16。

蜗轮主体24的形状形成为限定多个弹性增强切口36，这些切口赋予蜗轮主体24一定程度的弹性，从而使蜗轮14(相对于实心蜗轮主体)更具有可弹性变形性。在一些实施例中，弹性增强切口赋予蜗轮主体24增强的弹性，从而使蜗轮14在其他方向上，例如在平行于蜗轮轴线和/或圆周方向的方向上更具有可弹性变形性(相对于实心蜗轮主体)。弹性增强切口36可与蜗轮轴线18间隔开。弹性增强切口36可在平行于蜗轮轴线18的方向上延伸穿过蜗轮主体24。

为了在保持期望的物理刚性水平的同时提供期望的弹性水平，在一些实施例中，弹性增强切口36的体积与蜗轮14的体积之比在大约15％至大约45％之间，因此，提供的蜗轮主体的质量比如果由实心材料制成的蜗轮主体的质量要低约15％至约45％。该比率可以是约15％至约45％之间的任何值，例如，17％，20％，25％，28％，31％，33％，35％，37％，39％，41％和43％。弹性增强切口36的体积与蜗轮14的体积之比可以根据弹性增强切口36的形状和位置而改变。

弹性增强切口36可以具有任何合适的形状和尺寸。同样，可以在任何合适的位置上布置弹性增强切口36。弹性增强切口36的形状、尺寸和/或位置可赋予蜗轮主体24一定程度的弹性，从而使蜗轮14在朝向蜗轮轴线18的径向方向上可弹性变形。

聚焦于当前期望的增强弹性切口36的形状，增强弹性切口36可以是椭圆形、回旋镖形、矩形或三角形。弹性增强切口36可以彼此相同或不同。

在所示的实施例中，弹性增强切口36具有相同的形状和尺寸。为简洁起见，下面仅详细描述一个弹性增强切口36。弹性增强切口36是弯曲的，并且在垂直于蜗轮轴线18的横截面方向上形成大体上新月形。弹性增强切口36在弧形方向42上从内半径38延伸到外半径40。弹性增强切口36由一对连续的切口限定表面48、50限定。连续的切口限定表面48、50均在平行于蜗轮轴线18的方向上延伸穿过蜗轮主体20，尽管在一些其他实施例中，连续的切口限定表面48、50可以在与蜗轮轴线18相交的方向上延伸穿过蜗轮主体20。连续的切口限定表面48、50均是弧形的、光滑的并且没有锐利的边缘。所示实施例的连续切口限定表面48、50具有不同的曲率中心和不同的曲率半径，尽管这不是必需的。连续的切口限定表面48、50被连接并在不连续角52、54处相遇。在不连续角52、54处的曲率半径可以小于2cm；或者在一些实施例中，小于1cm；或者在一些实施例中，小于5mm；或者在一些实施例中，小于2.5mm。

就弹性增强切口36的位置而言，该位置可能受到弹性增强切口36的形状和尺寸的影响。这是因为弹性增强切口36的形状，尺寸和位置一起起作用赋予蜗轮主体24和蜗轮14所需的弹性水平。

在所示的实施例中，弹性增强切口36的位置(和形状)使得蜗轮轴线18和齿28之间的任何名义径向线与在其间具有一个或多个不连续部分52,54的至少一对连续的切口限定表面48、50相交。此外，弹性增强切口36的位置(和形状)使得至少一条名义的径向线与在其间具有一个或多个不连续部分52’，54’的第二对连续切口限定表面48’，50’相交。换句话说，弹性增强切口36以交错的方式定位，使得一对或多对相邻的弹性增强切口36在圆周方向上以一定程度重叠并且在径向方向上分离。

在所示的实施例中，弹性增强切口36围绕蜗轮轴线18以均匀的角度间隙而间隔开。

在图2A-C中示意性地示出了弹性增强切口36的一些其他实施例。图2A示出了具有多个弹性增强切口36A的蜗轮14A。每个弹性增强切口36A由四个连续的切口限定表面56、58、60、62限定。弹性增强切口36A包括在正交于蜗轮轴线18A的横截面方向上截取的矩形横截面。换句话说，每个弹性增强切口36A由四个连续表面56、58、60、62限定。图2B示出了具有多个弹性增强切口36B的蜗轮14B。弹性增强切口36B中的每个由连续的切口限定表面56B限定。连续的切口限定表面56B包括第一弯曲部分58B和连接到第一弯曲部分58B的第二弯曲部分60B。第一弯曲部分58B和第二弯曲部分60B具有相同的曲率中心，尽管它们具有不同的曲率半径。弹性增强切口36B在正交于蜗轮轴线18B的横截面方向上均包括大体上为回旋镖形的横截面。图2C示出了具有多个弹性增强切口36C的蜗轮14C。弹性增强切口36C中的每一个均包括在与蜗轮轴线18C正交的截面方向上截取的椭圆形截面。换句话说，每个弹性增强切口36C由连续的切口限定表面限定。本领域技术人员将理解，弹性增强切口可具有为蜗轮14提供期望的弹性特性的任何合适的形状和尺寸。其他可能的实施例包括由三个连续的切口限定表面限定的弹性增强切口。三个连续的切口限定表面可以是弯曲的，并且可以在三个不连续角处汇合。每个弹性增强切口在正交于蜗轮轴线的横截面方向上可以包括大致三角形的横截面。

蜗轮14可以整体地形成并且可以由任何合适的材料制成。在一些实施例中，蜗轮14完全由金属或塑料制成。在一些其他实施例中，蜗轮主体24和齿32由不同的材料制成。例如，蜗轮主体24可以由金属制成，而齿32可以由塑料制成。

在操作中，蜗杆12和弹性蜗轮14彼此操作接合地安装，使得当蜗杆12绕蜗杆轴线16旋转时，蜗杆12作用于蜗轮14并使蜗轮14绕蜗轮轴线18旋转。蜗杆旋转轴线16和蜗轮旋转轴线18彼此垂直地定向并且不相交。螺纹22与齿32接合，使得蜗杆12的旋转动作作用于蜗轮14并驱动蜗轮14。蜗轮14可在径向方向上朝向蜗轮轴线18弹性变形(例如，比实心蜗轮更具可弹性变形性)。在一些实施例中，弹性增强切口36赋予蜗轮主体24增强的弹性，从而使蜗轮14在其他方向上，例如在平行于蜗轮轴线的方向和/或圆周方向上更具可弹性变形性(相对于实心蜗轮主体)。当螺纹22被容纳在相邻齿32之间的间隙34中时，蜗杆12可压在蜗轮14上，从而蜗轮14被弹性地朝着蜗轮轴线18向内压缩。压缩力作用在外周表面30上，从而导致蜗轮14径向向内变形。蜗轮14的弹性变形促进接合，并且随着蜗轮14绕蜗旋转轴线16旋转，蜗杆12和蜗轮14之间的后坐(backlash)最小化。

包括弹性蜗轮组件的手持式高度方位安装架

蜗轮组件10可以结合在望远镜或其他光学仪器的安装架中。当结合在安装架中时，蜗轮组件10使得能够精确地调整安装在安装架上的望远镜。这是因为弹性增强切口36和蜗轮14的相应弹性变形促使弹性蜗轮14和蜗杆12之间的既不太紧也不太松(例如减轻后坐)的理想接合。本领域技术人员将理解，其中使用蜗轮组件的安装架可以是用于望远镜或其他光学仪器的任何类型的可移动安装架，包括赤道安装架和高度方位安装架。

结合了蜗轮组件10的安装架100的示例实施例在图3-6中示出。安装架100是手持式高度方位安装架，在其中精确调整高度方位角坐标可能是一个挑战。由于蜗轮14的弹性可变形性，蜗轮组件10在手持式高度方位安装架100中的部署有利于相对准确的高度和/或方位角调整(相对于结合实心蜗轮组件的安装架)。

手持式高度方位安装架100包括用于支撑安装在其上的光学仪器(未示出)的保持器106。分别通过高度旋转机构102和方位旋转机构104的操作，保持器106能够相对于基座108绕高度轴线110和方位轴线112旋转地移动。就其蜗轮组件10而言，高度旋转机构102和方位旋转机构104的结构特征可以基本相同。为简洁起见，下面仅详细描述高度旋转机构102。

如图3-6所示，高度旋转机构102包括蜗轮组件10，该蜗轮组件10包括可绕蜗杆轴线16旋转的蜗杆12和可绕蜗轮轴线18旋转的蜗轮14。蜗杆12被支撑用于绕套筒116(图3)中的蜗杆轴线16旋转运动。套筒116可以形成保持器支撑部件111的一部分，或者可以牢固地安装到保持器支撑部件111。保持器支撑部件111支撑保持器106，并通过方位旋转机构104的作用与保持器106一起绕方位轴线112旋转。如下面更详细地说明的，保持器106通过高度旋转机构102的作用相对于保持器支撑部件111绕高度轴线110旋转。

如图4最佳所示，高度旋转机构102的蜗杆12可在套筒116内绕其蜗杆轴线16旋转。套筒116的位置使得蜗杆12的旋转引起蜗轮14绕蜗轮轴线18的相应旋转，蜗轮轴线18可以与高度轴线110共线。蜗轮114可旋转地支撑在保持器支撑部件111的杆轴承118上，从而蜗轮114通过在杆轴承的表面上可绕高度轴线110(蜗轮轴线18)旋转。在所示的实施例中，蜗轮114包括具有一对键槽115A的键环115。保持器106装配在键环115上，使得保持器106的对应的键突起(未示出)装配到键槽115A中。以这种方式，蜗杆12绕蜗杆轴线16旋转(例如，在一些实施例中由用户或在一些实施例中通过适当配置的电动机)引起蜗轮14绕高度轴线110(蜗轮轴线18)的相应旋转。当蜗轮14旋转时，键环115旋转，这又通过使保持器106的键突起接合到键槽115A中而使保持器106绕高度轴线110旋转。如上所述，蜗轮14包括切口36(在图4-6中未具体列举)，切口36为蜗轮14(相对于实心蜗轮)提供了相对较高程度的弹性变形能力，并为高度旋转机构102带来了相应的益处(如此处其他部分所述)

本领域技术人员将理解，高度旋转机构102可以构造成具有其他特定构造，这些构造使用蜗轮组件10来促进一个部件(例如，保持器106)相对于另一部件(例如，保持器支撑部件111)绕着高度轴线110的旋转运动，并利用蜗轮组件10和可变形的蜗轮14。本领域技术人员将理解，方位旋转机构104可以类似地构造成具有相似的构造，该构造使用蜗轮组件10来促进一个部件(例如，保持器支撑部件111)相对于另一部件(例如，基座108)绕方位轴线112旋转运动，并且利用了蜗轮组件10和可变形的蜗轮14。

在一些实施例中，安装架100可以是赤道安装架，其包括用于支撑安装在其上的光学仪器的保持器，该保持器通过相应的赤经和赤纬(right ascension and declination)旋转机构相对于基座绕经和赤纬轴旋转运动，其中赤经和赤纬旋转机构中的一个或两个都包括具有可变形的蜗轮14的蜗轮组件10。

在一些实施例中，蜗轮组件10可以由电动机操作。例如，蜗杆12的旋转可以由电动机驱动。

尽管上面已经讨论了许多示例性方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些修改、置换、添加和子组合。因此，旨在将所附权利要求书和此后引入的权利要求书解释为包括所有与本说明书的最宽泛的解释一致的修改、置换、添加和子组合。

Claims (25)

1.一种望远镜或其他光学仪器的安装架，包括：

用于支撑安装在其上的光学仪器的保持器，该保持器通过蜗轮组件的操作能够相对于基座绕蜗轮轴线移动；

所述蜗轮组件包括：

蜗轮，其刚性地连接到所述保持器，使得所述蜗轮绕所述蜗轮轴线的运动引起所述保持器绕所述蜗轮轴线的相应运动；

蜗杆，其包括在纵向方向上延伸的蜗杆主体和绕正交于所述蜗轮轴线的纵向定向的蜗杆轴线在所述蜗杆主体上以螺旋形延伸的螺纹，所述蜗杆由所述基座支撑以绕所述蜗杆轴线旋转运动；

所述蜗轮包括大致为圆盘形的蜗轮主体，该蜗轮主体在径向最外周表面上包括多个径向延伸且沿周向间隔开的齿，用于接合所述蜗杆的螺纹，从而通过所述齿和所述螺纹的接合，使所述蜗杆绕所述蜗杆轴线旋转引起所述蜗轮绕所述蜗轮轴线的相应旋转以及所述保持器和所述基座绕所述蜗轮轴线的相应相对旋转；和

所述蜗轮主体成形为限定多个弹性增强切口，该多个弹性增强切口与所述蜗轮轴线间隔开并在平行于所述蜗轮轴线的方向上延伸穿过所述蜗轮主体。

2.根据权利要求1所述的安装架，其中，每个所述弹性增强切口至少部分地由一对连续的切口限定表面限定。

3.根据权利要求2所述的安装架，其中，所述连续的切口限定表面在第一不连续角处相遇。

4.根据权利要求3所述的安装件，其中，所述连续的切口限定表面在所述第一不连续角处和在第二不连续角处相遇。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的安装架，其中，所述连续的切口限定表面是连续弯曲的。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的安装架，其中，所述连续的切口限定表面是弧形的。

7.根据权利要求5至6中任一项所述的安装架，其中，所述连续的切口限定表面包括不同的曲率半径。

8.根据权利要求5至6中任一项所述的安装架，其中，所述连续的切口限定表面包括不同的曲率中心。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的安装架，其中，所述弹性增强切口在正交于所述蜗轮轴线的横截面方向上均包括大致月牙形的横截面。

10.根据权利要求1所述的安装架，其中：

每个所述弹性增强切口由切口限定表面限定；

所述切口限定表面包括第一弧形部分和第二弧形部分，该第二弧形部分通过一对间隔开的不连续部分连接到该第一弧形部分；和

所述第一弧形部分和所述第二弧形部分包括不同的曲率中心。

11.根据权利要求1所述的安装架，其中：

每个所述弹性增强切口由切口限定表面限定；

所述切口限定表面包括第一弧形部分和第二弧形部分，该第二弧形部分通过一对间隔开的不连续部分连接到该第一弧形部分；和

所述第一弧形部分和所述第二弧形部分包括不同的曲率半径。

12.根据权利要求1所述的安装架，其中，每个所述弹性增强切口至少部分地由多个连续的切口限定表面限定。

13.根据权利要求12所述的安装架，其中，所述多个连续的切口限定表面中的至少一对连续的切口限定表面在不连续角处相遇。

14.根据权利要求13或14中任一项所述的安装架，其中，所述连续的切口限定表面是弧形的。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的安装架，其中，所述弹性增强切口在正交于所述蜗轮轴线的横截面方向上均包括大致三角形的横截面。

16.根据权利要求1所述的安装架，其中，每个所述弹性增强切口至少部分地由四个连续的切口限定表面限定。

17.根据权利要求16所述的安装架，其中，所述四个连续的切口限定表面中的两个切口限定表面从所述蜗轮轴线径向地延伸，并且所述四个连续的切口限定表面中的另外两个切口限定表面围绕所述蜗轮轴线周向地延伸。

18.根据权利要求12至17中任一项所述的安装架，其中，所述连续的切口限定表面均在平行于所述蜗轮轴线的方向上延伸。

19.根据权利要求2至11中任一项所述的安装架，其中，所述弹性增强切口的形状或位置使得所述蜗轮轴线和所述齿之间的任何名义径向线与至少一对连续的切口限定表面相交，在该至少一对连续的切口限定表面之间具有一个或多个不连续部分。

20.根据权利要求19所述的安装架，其中，至少一条名义径向线与第二对连续的切口限定表面相交，在该第二对连续的切口限定表面之间具有一个或多个不连续部分。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的安装架，其中，所述弹性增强切口围绕所述蜗轮轴线以均匀的角度间隔定位。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的安装架，其中，所述弹性增强切口的体积与所述蜗轮的体积之比在约15％至约45％之间，从而提供蜗轮主体的质量比如果由实心材料制成的该蜗轮主体质量少约15％至约45％。

23.根据权利要求1至22中的任一项所述的安装架，其中，所述基座能够相对于基座支撑部件移动，并且所述蜗杆由所述基座支撑，使得所述基座相对于所述基座支撑部件的运动引起所述蜗杆轴线和所述蜗轮轴线的相应运动，同时保持它们之间的正交性。

24.一种用于望远镜或其他光学仪器的安装架的蜗轮组件，其包括用于支撑安装在其上的光学仪器的保持器，所述蜗轮组件的操作使所述保持器能够相对于基座绕蜗轮轴线移动，所述蜗轮组件包括：

蜗轮，其刚性地连接到所述保持器，使得所述蜗轮绕所述蜗轮轴线的运动引起所述保持器绕所述蜗轮轴线的相应运动；

蜗杆，其包括在纵向方向上延伸的蜗杆主体和绕正交于所述蜗轮轴线的纵向定向的蜗杆轴线在所述蜗杆主体上以螺旋形延伸的螺纹，该蜗杆由所述基座支撑以绕所述蜗杆轴线旋转运动；

所述蜗轮包括大致为圆盘形的蜗轮主体，该蜗轮主体在径向最外周表面上包括多个径向延伸且沿周向间隔开的齿，用于接合所述蜗杆的螺纹，从而通过齿与螺纹的啮合，使所述蜗杆绕所述蜗杆轴线旋转引起所述蜗轮绕所述蜗轮轴线的相应旋转，以及所述保持器和所述基座绕所述蜗轮轴线的相应的相对旋转；和

所述蜗轮主体成形为限定多个弹性增强切口，该多个弹性增强切口与所述蜗轮轴线间隔开并在与所述蜗轮轴线平行的方向上延伸穿过所述蜗轮主体。

25.根据权利要求24所述的蜗轮组件，包括：权利要求2至24中任一项的特征、特征的组合和/或特征的子组合。

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