CN211299124U - 一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，包括用于接收角速度传感器反馈信息并发出指令的控制主板、用于带动座椅旋转的旋转机构、减速电机、传动机构和底座；所述底座包括支撑板，所述减速电机固定设于所述支撑板上，所述减速电机包括输出轴；所述传动机构包括主动轮、从动轮和传动带，所述主动轮套接于所述输出轴上，所述从动轮与所述旋转机构固定连接，所述主动轮通过所述传动带与所述从动轮连接形成带传动，所述从动轮的外圆直径大于所述主动轮，上述VR旋转设备马达转轴组件具有可随主视角自动同步转动的优点。

Description

一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件

技术领域

本实用新型涉及VR座椅技术领域，尤其是一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件。

背景技术

VR旋转设备被广泛应用于VR影院和商用游戏机等娱乐行业，能结合VR 影视画面和特殊效果，将观众带入虚拟运动场景中，给观众身临其境的真实体验。

VR内容的主角或者主视角是360度的，内容可能随时切换主视角的方向，这时观看者想看到精彩的主视角内容需要转动到主视角方向，只能通过人力来转动座椅获得主视角的观看角度,这样影响VR娱乐体验。

实用新型内容

鉴于上述状况，有必要提供一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件。

为解决上述技术问题，有必要提供一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，包括用于带动座椅旋转的旋转机构、支撑板、减速电机和传动机构；

所述支撑板与VR旋转设备的底座固定连接，所述旋转机构固定设于所述支撑板上；

所述减速电机固定设于所述支撑板上，所述减速电机包括输出轴；

所述传动机构包括主动轮、从动轮和传动带，所述主动轮套接于所述输出轴上，所述从动轮与所述旋转机构固定连接，所述主动轮通过所述传动带与所述从动轮连接形成带传动，所述从动轮的外圆直径大于所述主动轮。

进一步地，所述旋转机构包括：防松螺母、主心轴、圆锥滚子球轴承、上钢板、推力球轴承和支撑板；

所述防松螺母外壁上设有多个盲孔，多个所述盲孔内分别连接有一紧固件，所述紧固件的轴向长度大于所述盲孔；

所述主心轴自上而下依次包括第一轴体、第二轴体和第三轴体，所述第二轴体的横截面圆直径大于所述第一轴体和所述第三轴体，所述防松螺母套设于所述第一轴体外壁上，所述支撑板套设于所述第三轴体外壁上，所述支撑板的顶面与所述第二轴体的底面固定连接；

所述圆锥滚子球轴承与所述防松螺母的底面贴合设置，所述圆锥滚子球轴承套设于所述第一轴体外壁上，所述圆锥滚子球轴承的外圈设于所述从动轮顶面开设的第一限位槽内，所述，所述圆锥滚子球轴承的外圈与所述第一限位槽相适配；

所述上钢板与所述圆锥滚子球轴承同轴设置，所述上钢板底面与从动轮顶面固定连接，所述上钢板中部设有圆孔，所述圆孔的直径大于所述圆锥滚子球轴承的外圈；

所述推力球轴承包括套设于所述第二轴体外壁的轴圈和座圈，所述轴圈设于所述从动轮底面开设的第二限位槽内，所述轴圈与所述第二限位槽相适配，所述座圈底面与所述支撑板顶面贴合设置。

进一步地，所述旋转机构还包括导电滑环和固定盖；

所述导电滑环包括限位部和旋转部，所述限位部套设于所述旋转部外壁上，所述旋转部可沿其轴线周向旋转，所述旋转部穿过所述防松螺母的螺孔直至所述限位部的底面与所述防松螺母的顶面贴合，所述限位部上设有通孔，所述旋转部与所述主心轴的轴孔插接；

所述固定盖分别与所述防松螺母和所述导电滑环套接，所述固定盖的内顶壁与所述限位部的顶面贴合设置，所述固定盖的内顶壁上与通孔位置对应处分别设有定位柱,每个所述定位柱与相对应的所述通孔插接，所述固定盖与每个所述紧固件位置对应处分别设有卡口，每个所述紧固件分别穿过位置对应的卡口底壁，卡口的宽度与所述紧固件相适配。

更进一步地，所述防松螺母的内壁与所述第一轴体的外壁螺接。

进一步地，所述上钢板底面与从动轮顶面螺接，所述支撑板的顶面与所述第二轴体的底面螺接。

进一步地，所述上钢板底面与从动轮顶面焊接，所述支撑板的顶面与所述第二轴体的底面焊接。

进一步地，所述上钢板底面与从动轮顶面黏胶连接，所述支撑板的顶面与所述第二轴体的底面黏胶连接。

进一步地，所述上钢板底面与从动轮顶面一体成型设置，所述支撑板的顶面与所述第二轴体的底面一体成型设置

进一步地，所述主动轮顶面中心设有密封垫片。

进一步地，所述传动机构还包括法兰和连接件，所述法兰包括固定部和套接部，所述支撑板上设有开孔和滑孔，所述固定部与所述滑孔通过所述连接件连接，所述连接件可在所述滑孔内水平滑动，所述减速电机包括壳体，所述开孔口径大于所述壳体的横截圆面，所述套接部在所述开孔内与所述壳体顶端固定套接。

本实用新型的有益效果：

1、通过人头部为获得主视角内容自然转动来带动角度传感器的角度变化，角度传感器将角度变化信息反馈给控制主板，主板驱动电机工作，通过带传动使得旋转机构带动VR旋转设备随主视角自动同步转动，带传动平稳无噪声，能缓冲、吸振；带传动在过载时带将会在带轮上打滑，可防止薄弱零部件损坏，起到安全保护作用；带传动使用成本低。

2、马达转轴组件中，运用了推力球轴承和圆锥滚子球轴承结合处理纵向受力和圆周切向力，使得转动平稳受力优良。

3、导电滑环用来连接底座上的电子件电线和信号线的出线，防止座椅旋转时绞线，VR旋转设备可以不用考虑绕线问题，无限连续旋转，采用自带无头内六角螺丝的防松螺母和固定盖的设置使得导电滑环不易松动，固定牢靠。

4、主心轴和从动轮架采用螺丝固定，螺丝固定比焊接、黏胶和压铸一体成型的固定方式优势在于定位准，装配简单，成本低，产品良率高。

5、连接件在支撑板的滑孔内滑动定位，这样使得减速电机带着主动轮可左右移动来调整皮带松紧度，确定位置后锁紧连接件。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的旋转机构结构示意图。

图3是本实用新型实施例的旋转机构爆炸图。

图4是本实用新型实施例的减速电机结构示意图。

图5是本实用新型实施例的传动机构结构示意图。

图6是本实用新型实施例的从动轮第一视角结构示意图。

图7是本实用新型实施例的从动轮第二视角结构示意图。

图8是本实用新型实施例的法兰结构示意图。

图9是本实用新型实施例的整体结构的仰视图示意图。

图10是本实用新型实施例的防松螺母拆分图。

图11是本实用新型实施例的主心轴结构示意图。

图12是本实用新型实施例的推力球轴承结构示意图。

图13是本实用新型实施例的导电滑环结构示意图。

图14是本实用新型实施例的固定盖结构示意图。

图中，旋转机构100，防松螺母110，盲孔111，紧固件112，主心轴120，第一轴体121，第二轴体122，第三轴体123，圆锥滚子球轴承130，上钢板140，推力球轴承150，轴圈151，座圈152，导电滑环160，限位部161，旋转部162，固定盖170，定位柱171，卡口172；支撑板200，开孔210，滑孔220；减速电机300，输出轴310；传动机构400，主动轮410，密封垫片411，从动轮420，第一限位槽 421，第二限位槽422，传动带430，法兰440，固定部441，套接部442，连接件 450。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参见图1-图5，在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，VR旋转设备马达转轴组件包括用于带动座椅旋转的旋转机构100、支撑板200、减速电机 300和传动机构400。

其中，支撑板200与VR旋转设备的底座固定连接，旋转机构100固定设于支撑板200上，支撑板200起支撑作用。

减速电机300固定设于支撑板200上，减速电机300包括输出轴310，输出轴310用于带动传动机构400运动，电机自带行星减速箱，减速后，扭矩变大，即力变大。

传动机构400包括主动轮410、从动轮420和传动带430，主动轮410套接于输出轴310上，从动轮420与旋转机构100固定连接，主动轮410通过传动带430与从动轮420连接形成带传动，从动轮420的外圆直径大于主动轮410，通过小齿轮和大齿轮之间传动比，再次减速，即再次增加扭矩，最后，主心轴可以平稳带动座椅旋转。

进一步地，请参见图3本实用新型的旋转机构100包括防松螺母110，主心轴120、圆锥滚子球轴承130、上钢板140、推力球轴承150；

具体请参见图6、图7、图10-图12，防松螺母110外壁上设有多个盲孔111，多个盲孔111内分别连接有一紧固件112，紧固件112的轴向长度大于盲孔111，本实施例优选沿防松螺母110周向等间隔设有三个盲孔111，紧固件112与盲孔 111的连接方式可以为螺接、卡接、过盈配合等固定方式，根据所选的固定方式紧固件112可以是螺丝、卡扣、插柱、铆钉等等。

主心轴120自上而下依次包括第一轴体121、第二轴体122和第三轴体123，第二轴体122的横截面圆直径大于第一轴体121和第三轴体123，防松螺母110 套设于第一轴体121外壁上，支撑板200套设于第三轴体123外壁上，支撑板 200的顶面与第二轴体122的底面固定连接，主心轴200分段设计，有益于对每段上放置的不同部件位置进行限制，对套在主心轴200上的各部件有防松动效果。

圆锥滚子球轴承130与防松螺母110的底面贴合设置，圆锥滚子球轴承130 套设于第一轴体121外壁上，圆锥滚子球轴承130的外圈设于从动轮420顶面开设的第一限位槽421内，圆锥滚子球轴承130的外圈与第一限位槽421相适配这样可以防止圆锥滚子球轴承130松动，圆锥滚子轴130主要用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷。

上钢板140与圆锥滚子球轴承130同轴设置，上钢板140底面与从动轮420 顶面固定连接，上钢板140中部设有圆孔，圆孔的直径大于所述圆锥滚子球轴承130的外圈；这个上钢板140通过与从动轮420固定连接，当从动轮420转动时可以带动上钢板140同时转动，上钢板与座椅500是固定连接的进而带动座椅500旋转。

推力球轴承150包括套设于第二轴体122外壁的轴圈151和座圈152，轴圈 151设于从动轮420底面开设的第二限位槽422内，轴圈151与第二限位槽422 相适配这样可以防止推力球轴承150松动，座圈152底面与支撑板200顶面贴合设置，推力球轴承800主要用于能够承受轴向载荷。

可以理解地，推力球轴承150和圆锥滚子球轴承130通过从动轮420做的上下卡位固定，使得两轴承受力均匀且不易晃动。

进一步地，请参见图3、图13和图14旋转机构100还包括导电滑环160和固定盖170；

导电滑环160包括限位部161和旋转部162，限位部161套设于旋转部162 外壁上，旋转部162可沿其轴线周向旋转，旋转部162穿过防松螺母110的螺孔直至限位部161的底面与防松螺母110的顶面贴合，限位部161上设有通孔，本实施例优选沿限位部161周向等间隔设有三个通孔，旋转部162与所述主心轴120的轴孔插接。

固定盖170分别与防松螺母110和导电滑环160套接，固定盖170的内顶壁与限位部161的顶面贴合设置，固定盖170的内顶壁上与通孔位置对应处分别设有定位柱171,每个定位柱171与相对应的通孔插接，固定盖171与每个所述紧固件112位置对应处分别设有卡口172，每个紧固件112分别穿过位置对应的卡口172底壁，卡口172的宽度与紧固件112相适配，通过这样设置这样将固定盖170的上下左右方向都卡死了，有效固定了导电滑环160防止其松动。

从上述描述可知，该具体实施方式通过设置导电滑环160用来连接底座上的电子件电线和信号线的出线，防止座椅旋转时绞线，VR旋转设备可以不用考虑绕线问题，无限连续旋转，采用自带无头内六角螺丝的防松螺母和固定盖的设置使得导电滑环160整体不易松动，固定牢靠。

进一步地，防松螺母110的内壁与所述第一轴体121的外壁螺接，防松螺母110在中心轴121轴向的锁紧效果更好。

本实用新型第一实施例中，上钢板140与从动轮420的顶面螺接，支撑板 200的顶面与第二轴体122的底面螺接，优选地，上钢板140与从动轮420的顶面通过在上钢板140上设置六颗沿从动轮420中部轴口轴向等间隔设置的螺丝固定，支撑板200的顶面与第二轴体122的底面通过在支撑板200上设置六颗沿中心轴周向等间隔设置的六颗螺钉固定，螺接固定方便，成本也低。

本实用新型第二实施例中，上钢板140与从动轮420的顶面焊接，支撑板 200的顶面与第二轴体122的底面焊接，焊接的致密性好，节省金属，相对牢固可靠。

本实用新型第三实施例中，上钢板140的底面与从动轮420的顶面一体成型设置，支撑板200的顶面与所述第二轴体122的底面一体成型设置，该成型方法采用压铸成型。

本实用新型第四实施例中，所述上钢板140的底面与从动轮420的顶面粘胶连接，支撑板200的顶面与第二轴体122的底面粘胶连接，这样成本低。

通过比较，螺丝固定比焊接、一体成型和粘接方式好些，如：定位准，装配简单，成本低，产品良率高，在这里还要提到的是采用螺丝固定旋转组件机构固定方式，各部件还有正反安装的特点(即倒过来安装)，装配更灵活。

进一步地，主动轮410顶面中心设有密封垫片411，密封垫片411主要起密封保护作用，防止杂质进入影响减速电机300的主动轮410之间的传动。

进一步地，请参见图5、图8和图9传动机构400还包括法兰440和连接件 450，法兰440包括固定部441和套接部442，支撑板200上设有开孔210和滑孔220，固定部441与滑孔220通过连接件450连接，连接件450可在滑孔220 内水平滑动定位，减速电机300包括壳体320，开孔210口径大于所述壳体320 的横截圆面，套接部442在开孔210内与壳体320顶端固定套接，这里优选通过圆周均布螺钉来进行套接，固定效果好，成本低。

连接件450这里优选螺杆和螺母的搭配，在进行定位时首先通过螺杆在支撑板200的滑孔220內滑动定位，位置确定后锁紧螺母固定，这样调节方便，安装成本低。

安装有本实用新型马达转轴组件的VR旋转设备工作原理：接通电源时，启动观看影片程序，然后角度传感器将主视角的角度变化信息传递给主控板，主控板控制减速电机300转动，电机自带行星减速箱，减速后，扭矩变大，即力变大，因为主动轮410与减速电机300的输出轴310的套接的，进而带动主动轮410旋转，通过带传动使得从动轮420旋转，通过小齿轮和大齿轮之间传动比，再次减速，即再次增加扭矩，从动轮420本身和上钢板140是通过螺丝连接成一体的，带动上钢板旋转，即带动座椅旋转。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，包括用于带动座椅旋转的旋转机构(100)，其特征在于，还包括：

支撑板(200)，与VR旋转设备的底座固定连接，所述旋转机构(100)固定设于所述支撑板(200)上；

减速电机(300)，固定设于所述支撑板(200)上，所述减速电机(300)包括输出轴(310)；

传动机构(400)，包括主动轮(410)、从动轮(420)和传动带(430)，所述主动轮(410)套接于所述输出轴(310)上，所述从动轮(420)与所述旋转机构(100)固定连接，所述主动轮(410)通过所述传动带(430)与所述从动轮(420)连接形成带传动，所述从动轮(420)的外圆直径大于所述主动轮(410)。

2.如权利要求1所述的一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，其特征在于，所述旋转机构(100)包括：

防松螺母(110)，所述防松螺母(110)外壁上设有多个盲孔(111)，多个所述盲孔(111)内分别连接有一紧固件(112)，所述紧固件(112)的轴向长度大于所述盲孔(111)；

主心轴(120),自上而下依次包括第一轴体(121)、第二轴体(122)和第三轴体(123)，所述第二轴体(122)的横截面圆直径大于所述第一轴体(121)和所述第三轴体(123)，所述防松螺母(110)套设于所述第一轴体(121)外壁上，所述支撑板(200)套设于所述第三轴体(123)外壁上，所述支撑板(200)的顶面与所述第二轴体(122)的底面固定连接；

圆锥滚子球轴承(130)，与所述防松螺母(110)的底面贴合设置，所述圆锥滚子球轴承(130)套设于所述第一轴体(121)外壁上，所述圆锥滚子球轴承(130)的外圈设于所述从动轮(420)顶面开设的第一限位槽(321)内，所述，所述圆锥滚子球轴承(130)的外圈与所述第一限位槽(321)相适配；

上钢板(140)，与所述圆锥滚子球轴承(130)同轴设置，所述上钢板(140)底面与从动轮(420)顶面固定连接，所述上钢板(140)中部设有圆孔，所述圆孔的直径大于所述圆锥滚子球轴承(130)的外圈；

推力球轴承(150),包括套设于所述第二轴体(122)外壁的轴圈(151)和座圈(152)，所述轴圈(151)设于所述从动轮(420)底面开设的第二限位槽(322)内，所述轴圈(151)与所述第二限位槽(322)相适配，所述座圈(152)底面与所述支撑板(200)顶面贴合设置。

3.如权利要求2所述的一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，其特征在于，所述旋转机构(100)还包括：

导电滑环(160)，包括限位部(161)和旋转部(162)，所述限位部(161)套设于所述旋转部(162)外壁上，所述旋转部(162)可沿其轴线周向旋转，所述旋转部(162)穿过所述防松螺母(110)的螺孔直至所述限位部(161)的底面与所述防松螺母(110)的顶面贴合，所述限位部(161)上设有通孔，所述旋转部(162)与所述主心轴(120)的轴孔插接；

固定盖(170)，分别与所述防松螺母(110)和所述导电滑环(160)套接，所述固定盖(170)的内顶壁与所述限位部(161)的顶面贴合设置，所述固定盖(170)的内顶壁上与通孔位置对应处分别设有定位柱(171),每个所述定位柱(171)与相对应的所述通孔插接，所述固定盖(170)与每个所述紧固件(112)位置对应处分别设有卡口(172)，每个所述紧固件(112)分别穿过位置对应的卡口(172)底壁，卡口(172)的宽度与所述紧固件(112)相适配。

4.如权利要求2或3所述的一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，其特征在于，所述防松螺母(110)的内壁与所述第一轴体(121)的外壁螺接。

5.如权利要求2或3所述的一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，其特征在于，所述上钢板(140)底面与从动轮(420)顶面螺接，所述支撑板(200)的顶面与所述第二轴体(122)的底面螺接。

6.如权利要求2或3所述的一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，其特征在于，所述上钢板(140)底面与从动轮(420)顶面焊接，所述支撑板(200)的顶面与所述第二轴体(122)的底面焊接。

7.如权利要求2或3所述的一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，其特征在于，所述上钢板(140)底面与从动轮(420)顶面黏胶连接，所述支撑板(200)的顶面与所述第二轴体(122)的底面黏胶连接。

8.如权利要求2或3所述的一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，其特征在于，所述上钢板(140)底面与从动轮(420)顶面一体成型设置，所述支撑板(200)的顶面与所述第二轴体(122)的底面一体成型设置。

9.如权利要求1所述的一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，其特征在于，所述主动轮(410)顶面中心设有密封垫片(411)。

10.如权利要求1所述的一种可随主视角自动同步转动的马达转轴组件，其特征在于，所述传动机构(400)还包括法兰(440)和连接件(450)，所述法兰(440)包括固定部(441)和套接部(442)，所述支撑板(200)上设有开孔(210)和滑孔(220)，所述固定部(441)与所述滑孔(220)通过所述连接件(450)连接，所述连接件(450)可在所述滑孔(220)内水平滑动定位，所述减速电机(300)包括壳体(320)，所述开孔(210)口径大于所述壳体(320)的横截圆面，所述套接部(442)在所述开孔(210)内与所述壳体(320)顶端固定套接。

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