CN218411036U - 一种旋转装置及旋转屏 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机械传动技术领域，提供了一种旋转装置及旋转屏，旋转装置包括驱动件、传动机构、角度检测机构以及转轴，其中，通过齿轮传动组件进行传动，角度检测机构中的第一角度检测组件用于检测齿轮传动组件的转动角度，实现齿轮传动组件转动角度的测量，驱动件通过传动机构将动力传递给转轴，整个旋转装置将第一角度检测组件集成于旋转装置内，使得旋转装置在兼顾旋转角度检测功能的同时保证了各机构之间的紧凑布局，有利于减小旋转装置的整体体积，从而有利于节省装配空间。

Description

一种旋转装置及旋转屏

技术领域

本申请属于机械传动技术领域，更具体地说，是涉及一种旋转装置及旋转屏。

背景技术

现有的旋转装置中，为了实现转动角度的测量和控制，通常在旋转装置外专门设置独立的角度检测机构，而现有的这种设计通常使得旋转装置的结构较为松散，其体积难以做到小型化，因此在需要使用兼备旋转角度检测功能的旋转装置的场合将占用较大的装配空间，从而导致设备的空间利用率下降。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种旋转装置及旋转屏，以解决现有技术中存在的带有旋转角度检测功能的旋转装置存在结构松散、占用较大装配空间的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种旋转装置，包括：

驱动件，所述驱动件包括输出轴；

传动机构，所述传动机构包括齿轮传动组件，所述齿轮传动组件包括传动连接的齿轮，所述齿轮传动组件的输入端与所述驱动件的所述输出轴连接；

角度检测机构，所述角度检测机构包括用于检测所述齿轮传动组件转动角度的第一角度检测组件；

转轴，所述转轴与所述齿轮传动组件的输出端传动连接。

可选地，所述角度检测机构还包括设置于所述输出轴上的第二角度检测组件，所述第二角度检测组件用于检测所述输出轴的转速。

可选地，所述第一角度检测组件包括同步齿轮、设置于所述同步齿轮上的第一磁体，以及与所述第一磁体对应设置的第一磁编码器，所述同步齿轮与所述齿轮传动组件中的其中一个所述齿轮啮合，所述第一磁编码器用于采集所述同步齿轮的行程数据；所述第二角度检测组件包括设置于所述输出轴上的第二磁体，以及与所述第二磁体对应设置的第二磁编码器。

可选地，所述传动机构还包括蜗杆以及与所述蜗杆连接的斜齿齿轮，所述蜗杆连接于所述输出轴上。

可选地，所述转轴上分别套设有输出齿轮和轴套，所述输出齿轮与所述转轴轴毂连接，且所述输出齿轮与所述齿轮传动组件的输出端传动连接。

可选地，所述转轴上还套设有阻尼套，所述阻尼套和所述转轴过盈配合连接。

可选地，所述转轴上还套设有径向消隙圈，所述径向消隙圈设置于所述轴套与所述转轴之间，所述转轴上开设有凹槽，所述径向消隙圈容置于所述凹槽中且所述径向消隙圈的外壁与所述轴套的内壁抵接。

可选地，所述旋转装置还包括壳体，所述驱动件、所述传动机构、所述角度检测机构以及所述转轴的轴体均设置于所述壳体的内腔中。

可选地，所述壳体包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁共同限定出夹角，所述转轴设置于所述夹角处。

本申请还提供一种旋转屏，包括屏幕本体以及如上所述的旋转装置，所述屏幕本体与所述转轴连接。

本申请提供的旋转装置的有益效果在于：与现有技术相比，旋转装置包括驱动件、传动机构、角度检测机构以及转轴，其中，通过传动机构中的齿轮传动组件进行传动，角度检测机构中的第一角度检测组件用于检测齿轮传动组件的转动角度，实现齿轮传动组件转动角度的测量，驱动件通过传动机构将动力传递给转轴，整个旋转装置将第一角度检测组件集成于旋转装置内，使得旋转装置在兼顾旋转角度检测功能的同时保证了各机构之间的紧凑布局，有利于减小旋转装置的整体体积，从而有利于节省装配空间。

本申请提供的旋转屏的有益效果与本申请提供的旋转装置的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的旋转装置的整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的旋转装置的拆分结构示意图；

图3为本申请实施例提供的旋转装置的俯视结构示意图(去掉上壳)；

图4为本申请实施例提供的旋转装置的主视结构示意图；

图5为图4沿A-A方向的剖面图；

图6为本申请实施例提供的旋转装置的局部爆炸结构示意图；

图7为本申请实施例提供的阻尼套的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10、驱动件；11、输出轴；20、传动机构；21、蜗杆；22、齿轮传动组件；23、斜齿齿轮；30、角度检测机构；31、第一角度检测组件；311、同步齿轮；32、第二角度检测组件；41、转轴；411、凹槽；42、输出齿轮；43、轴套；44、阻尼套；441、第二卡装部；45、弹性件；46、垫片；461、第一子垫片；462、第二子垫片；47、径向消隙圈；50、壳体；51、上壳；511、通孔；52、下壳；521、第一侧壁；522、第二侧壁；523、第三侧壁；524、夹角；525、第一卡装部。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本申请实施例提供的旋转装置进行说明。本申请的旋转装置可应用于各种需要驱动旋转的场合，本申请以下实施例以应用于旋转屏技术领域为例进行说明。

请一并参阅图1、图2及图3，本申请实施例的旋转装置包括驱动件10、传动机构20、角度检测机构30以及转轴41。其中，驱动件10包括输出轴11，驱动件10可以是常见的各种形式的驱动件10，如旋转电机、旋转气缸等。

结合图2和图3，传动机构20包括齿轮传动组件22，齿轮传动组件22包括传动连接的齿轮，齿轮传动组件22的输入端与驱动件10的输出轴11连接。

齿轮传动组件22可根据实际需要选择传动的形式以及传动的级数，如选择行星齿轮传动、圆柱齿轮传动、平行轴传动等方式。传动齿轮的个数也可根据传动所需的传动比进行设置，如设置一个或者多个齿轮。通过齿轮传动组件22中各齿轮的传动配合将驱动件10的动力传递至转轴41。

角度检测机构30包括第一角度检测组件31，第一角度检测组件31用于检测齿轮传动组件22的转动角度。其中，第一角度检测组件31可以采用传感领域内用于检测转动速度或转动角度的各种传感器件，如可以是电容式编码器、光电式编码器或者磁性编码器等，可根据需要选择相应规格型号的第一角度检测组件31。第一角度检测组件31检测齿轮传动组件22的转动角度并传至控制系统，从而实现旋转装置整体的转动角度的控制和校正。示例性的，第一角度检测组件31可设置于齿轮传动组件22上，或者在其它实施例中，第一角度检测组件31可设置于其它位置。

结合图2，转轴41与齿轮传动组件22的输出端传动连接。转轴41主要用于与外界的旋转设备连接，将驱动件10的动力传递至外界的旋转设备。

本申请提供的旋转装置，与现有技术相比，包括驱动件10、传动机构20、角度检测机构30以及转轴41，其中，通过齿轮传动组件22进行传动，角度检测机构30中的第一角度检测组件31用于检测齿轮传动组件22的转动角度，驱动件10通过传动机构20将动力传递给转轴41，整个旋转装置将第一角度检测组件31集成于旋转装置内，使得旋转装置在兼顾旋转角度检测功能的同时保证了各机构之间的紧凑布局，有利于减小旋转装置的整体体积，从而有利于节省装配空间。

在本申请一实施例中，请参阅图2，角度检测机构30还包括设置于输出轴11上的第二角度检测组件32，第二角度检测组件32用于检测输出轴11的转速。

其中，第一角度检测组件31和第二角度检测组件32可以采用传感领域内用于检测转动速度或转动角度的各种传感器件，二者可以采用相同类型的传感器件，也可以采用不同类型的传感器件，如可以是电容式编码器、光电式编码器或者磁性编码器等，可根据需要选择相应规格型号的第一角度检测组件31和第二角度检测组件32。

第一角度检测组件31检测齿轮传动组件22的转动角度并传至控制系统，第二角度检测组件32用于检测输出轴11的转速并传至控制系统；通过将第一角度检测组件31和第二角度检测组件32检测的信息进行比对，从而实现旋转装置整体的转动角度的控制和校。示例性的，将用于检测角度的第一角度检测组件31和第二角度检测组件32分别集成于齿轮传动组件22中和输出轴11上，可使得旋转装置在兼顾传感功能的同时保证了各机构之间的紧凑布局，有利于减小旋转装置的整体体积，从而有利于节省装配空间。

在本申请一实施例中，结合图3，第一角度检测组件31包括同步齿轮311、设置于同步齿轮311上的第一磁体，以及与第一磁体对应设置的第一磁编码器，同步齿轮311与齿轮传动组件22中的其中一个齿轮啮合，第一磁编码器用于采集同步齿轮311的行程数据；第二角度检测组件32包括设置于输出轴11上的第二磁体，以及与第二磁体对应设置的第二磁编码器。

具体地，本实施例中，第一角度检测组件31和第二角度检测组件32均采用磁性编码中的磁阻式编码器，磁编码器正对磁体设置，用于识别磁体的转动角度，磁体和磁编码器共同形成传感器件。

可选地，在一实施例中，第一磁体可以为安装于同步齿轮311上的磁性块状结构。

针对第一角度检测组件31，同步齿轮311与齿轮传动组件22中的其中一个齿轮啮合，即同步齿轮311可以传递齿轮传动组件22的传动行程信息。当驱动件10正常运行时，输出轴11带动齿轮传动组件22实现联动，同步齿轮311随同齿轮传动组件22一起转动，此时第一磁编码器通过识别同步齿轮311上的第一磁体的转动角度即可获取齿轮传动组件22的转动角度，最终可获得齿轮传动组件22的输出角度。

针对第二角度检测组件32，当驱动件10正常运行时，输出轴11转动，输出轴11带动第二磁体转动，进而可通过第二磁编码器检测到第二磁体的转动速度，从而检测出输出轴11的转动角度。

对应地，设置相应的控制电路板与第一磁编码器和第二磁编码器电连接，控制电路板可以接收第一磁编码器和第二磁编码器获取的齿轮传动组件22的转动角度信息和驱动件10的转速信息，并根据该信息对驱动件10进行控制，例如根据获取的转动角度信息控制驱动件10停止工作，或者根据获取的信息对驱动件10进行控制，从而校正齿轮传动组件22所传递给转轴41的角度，使得转轴41能够实现精准的旋转。

在本申请一实施例中，请参阅图2，传动机构20还包括蜗杆21以及与蜗杆21连接的斜齿齿轮23，蜗杆21连接于输出轴11上。

具体地，蜗杆21连接于驱动件10的输出轴11上，蜗杆21能够随同驱动件10的输出轴11同步转动，将蜗杆21和斜齿齿轮23的传动配合作为与驱动件10的输出轴11连接的一级传动，蜗杆21和斜齿齿轮23结构传动比大，可在小空间内实现大传动比，有利于节约空间，降低整个传动机构20的噪音；具体地，本方案中的蜗杆可进一步选择多头螺纹蜗杆(多头螺纹蜗杆螺旋升角较大，当反驱力足够大时可以反驱)，以便在特定情况下可以进行手动旋转。

在本申请一实施例中，参阅图2，齿轮传动组件22包括多个平行传动的齿轮。如在一实施例中，结合图2，整个传动机构20包括了五级传动，其中，一级为蜗杆21斜齿齿轮23传动、二级至五级均为直齿齿轮传动，上述五级传动可采用“前小后大”的原则来分配传动比，即使得传动比的分配由高速级向低速级逐渐过渡。通过采用多级齿轮传动，可有利于减小传动的外廓尺寸，减轻质量，且使得旋转装置整体的结构较为紧凑。

当然，在其它实施例中，根据实际的传动需要，也可以设置其它数量的传动齿轮，此处不作具体限定。

在本申请另一个实施例中，请参阅图2至图5，转轴41上套设有输出齿轮42和轴套43，输出齿轮42与转轴41轴毂连接，且输出齿轮42与齿轮传动组件22的输出端传动连接。

具体地，本实施例中，结合图4至图6，输出齿轮42与转轴41轴毂连接，同时，输出齿轮42与齿轮传动组件22中的末端齿轮啮合，由输出齿轮42将齿轮传动组件22传递过来的动力传递至转轴41，从而带动转轴41一起转动。可选地，在一实施例中，输出齿轮42与转轴41采用扁位连接的方式实现同步传动。

可选地，在其它实施例中，输出齿轮42也可采用间接传动的方式与齿轮传动组件22的输出端连接。

具体地，结合图2，轴套43套设于转轴41上，通常轴套43设置于转轴41的端部，可选地，轴套43采用塑胶材质，通过设置轴套43，在减少转轴41磨损的同时，能够对输出齿轮42的位置起到限定的作用。

在本申请另一个实施例中，请参阅图5至图7，转轴41上还套设有阻尼套44，阻尼套44和转轴41过盈配合连接。

具体地，阻尼套44可根据需要选用各种材质，可选地，在一实施例中，阻尼套44采用塑胶材质，其与转轴41过盈配合以提供足够的摩擦力，在旋转过程中因为这个摩擦力的存在会使得旋转过程更加平稳，在旋转装置静止状态提供更好的保持力。

可选地，在一实施例中，结合图2、图6和图7，阻尼套44的外周壁与旋转装置中对应的结构部件固定连接，从而使阻尼套44在转轴41停止的时候提供一定的保持力。

在本申请另一个实施例中，请参阅图5和图6，转轴41上还套设有弹性件45、以及与弹性件45匹配设置的至少一个垫片46，弹性件45被配置为以预设预紧力作用于转轴41的轴向上，输出齿轮42、弹性件45以及垫片46均位于轴套43和阻尼套44之间。

具体地，本实施例中，结合图5，弹性件45可以设置于转轴41上位于输出齿轮42的底端或者顶端，弹性件45主要提供预设预紧力(即弹性件45处于压缩状态)，从而给整个轴向一个压力，使得转轴41上各零件被压紧，各零件之间的间隙能够得以消除，从而使得相互之间不会发生窜动，即通过设置弹性件45达到轴向消隙的作用。弹性件45可根据需要选择常见的弹簧，或者波形弹片等。弹性件45的数量以及弹性系数可根据需要进行选择，如设置一个弹性件45，也可以设置两个、或者多个弹性件45。

具体地，本实施例中，结合图5，垫片46套设于转轴41上，可在输出齿轮42与弹性件45之间设置第一子垫片461，该第一子垫片461主要用于调节弹性件45轴向预紧力的大小；同时，也可以在阻尼套44与输出齿轮42之间设置第二子垫片462，该第二子垫片462主要用于轴向间隙的调整。

垫片46和弹性件45在转轴41上的连接位置可根据实际需要进行设置，垫片46的厚度、数量也可根据实际需要进行选择。

可选地，结合图5和图6，垫片46呈环形，环形的第一子垫片461与弹性件45大小匹配，即整个弹性件45能够全部抵接于第一子垫片461上，从而能够确保弹性件45变形的稳定性，避免弹性件45的在变形过程中发生歪斜。通过设置第一子垫片461，可增大弹性件45作用于输出齿轮42上的受力面积，使得转轴41能够平稳运转。

结合图2和图5，输出齿轮42、弹性件45以及垫片46均位于轴套43和阻尼套44之间，即轴套43和阻尼套44分别设置于转轴41的相对两端，对轴向上设置于轴套43和阻尼套44之间的各零件起到限位的作用。

在本申请另一个实施例中，请参阅图4至图6，转轴41上还套设有径向消隙圈47，径向消隙圈47设置于轴套43与转轴41之间，转轴41上开设有凹槽411，径向消隙圈47容置于凹槽411中，且径向消隙圈47的外壁与轴套43的内壁抵接。

可选地，径向消隙圈47采用塑胶材质，径向消隙圈47设置于轴套43与转轴41之间，主要用于减小轴套43与转轴41之间的间隙，达到径向消隙的目的，从而确保旋转装置在旋转过程中的平稳性。转轴41上开设的凹槽411呈环形，径向消隙圈47容置于凹槽411中，且径向消隙圈47的外壁外露于凹槽411，使得径向消隙圈47的外壁能够与轴套43的内壁相抵接，从而达到径向消隙的目的。

在本申请另一个实施例中，请参阅图1和图2，旋转装置还包括壳体50，驱动件10、传动机构20、角度检测机构30以及转轴41的轴体均设置于壳体50的内腔中。

具体地，本实施例中，壳体50提供内腔用于容置驱动件10、传动机构20、角度检测机构30以及转轴41，旋转装置的各机构部件容置于壳体50中，即能够确保机构正常运转不受外界干扰，也使得旋转装置整体美观整洁。

在本申请另一个实施例中，请参阅图2，壳体50包括上壳51和与上壳51连接的下壳52，上壳51和下壳52共同围合形成内腔，上壳51和/或下壳52内对应于转轴41所在位置设置有第一卡装部525，阻尼套44的外周壁上设有与第一卡装部525匹配的第二卡装部441，第二卡装部441与第一卡装部525配合以将阻尼套44与壳体50固定连接，上壳51和/或下壳52上开设有通孔511，通孔511用于提供转轴41与外界设备连接的通道。

可选地，在一实施例中，第一卡装部525和第二卡装部441中的一个为限位凸起结构，另外一个为限位凹槽结构。

可选地，在另外一实施例中，结合图2和图7，第一卡装部525和第二卡装部441也可以均包括限位凸起结构和限位凹槽结构，通过限位凸起结构与限位凹槽结构的对应配合，实现阻尼套44与壳体50的固定连接。

具体地，本实施例中，在上壳51或下壳52上，或者上壳51与下壳52上设有第一卡装部525，第一卡装部525与阻尼套44外周壁的第二卡装部441配合可实现扁位固定，从而实现转轴41与壳体50的固定连接。同时，由于转轴41作为旋转装置与外界设备相连接的动力输出端，因此，在壳体50上(上壳51或下壳52，或者上壳51与下壳52上)开设通孔511，转轴41伸出通孔511进而可以方便地与外界设备相连接。

在本申请另一个实施例中，请参阅图2和图3，壳体50包括第一侧壁521和第二侧壁522，第一侧壁521和第二侧壁522共同限定出夹角524，转轴41设置于夹角524处。

具体地，在本实施例中，由于转轴41上的各零件均以转轴41为安装载体，因此，将转轴41设置于第一侧壁521和第二侧壁522之间所限定出的夹角524处，在充分利用壳体50的内部空间的同时，也为转轴41与壳体50的固定安装提供便利，从而使得旋转装置的各机构部件在壳体50内部能够紧凑排布。

示例性的，结合图2和图3，壳体50至少包括三个侧壁，即第一侧壁521、第二侧壁522以及第三侧壁523，壳体50沿水平方向的截面呈三角形状或者近似三角形状。其中，驱动件10沿壳体50的第三侧壁523设置，即驱动件10的长度方向与第三侧壁523的方向一致，充分利用了第三侧壁523处的长度空间；转轴41设置于第一侧壁523所相对的夹角524处，齿轮传动组件22设置于内腔的中间位置或靠近中间的位置,也即齿轮传动组件22设置于驱动件10与转轴41之间；角度检测机构30靠近壳体50的第一侧壁521设置。壳体50的该形状与各机构部件的排布形状相匹配，壳体50内部的装配空间得以充分利用，有利于减小旋转装置整体的体积。

可选地，在一些实施例中，根据传动比或者安装空间的不同，壳体50也可以设置为其他多种形状，如也可以为方形、多边形或者其他异形结构等，当然，根据传动比的不同或者空间布局的具体要求，驱动件10和齿轮传动组件22也可以设置于壳体50内的其他区域。

本申请还提供一种旋转屏，包括屏幕本体以及如以上任一实施例的旋转装置，屏幕本体与转轴41连接。

本申请提供的旋转屏，屏幕本体与转轴41相连接，通过采用上述实施例的旋转装置，使得旋转屏能够适用于各种空间有限的安装场合，且能够实现旋转屏平稳、低噪音的旋转或者翻转。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转装置，其特征在于，包括：

驱动件，所述驱动件包括输出轴；

传动机构，所述传动机构包括齿轮传动组件，所述齿轮传动组件包括传动连接的齿轮，所述齿轮传动组件的输入端与所述驱动件的所述输出轴连接；

角度检测机构，所述角度检测机构包括用于检测所述齿轮传动组件转动角度的第一角度检测组件；

转轴，所述转轴与所述齿轮传动组件的输出端传动连接。

2.如权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述角度检测机构还包括设置于所述输出轴上的第二角度检测组件，所述第二角度检测组件用于检测所述输出轴的转速。

3.如权利要求2所述的旋转装置，其特征在于，所述第一角度检测组件包括同步齿轮、设置于所述同步齿轮上的第一磁体，以及与所述第一磁体对应设置的第一磁编码器，所述同步齿轮与所述齿轮传动组件中的其中一个所述齿轮啮合，所述第一磁编码器用于采集所述同步齿轮的行程数据；所述第二角度检测组件包括设置于所述输出轴上的第二磁体，以及与所述第二磁体对应设置的第二磁编码器。

4.如权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述传动机构还包括蜗杆以及与所述蜗杆连接的斜齿齿轮，所述蜗杆连接于所述输出轴上。

5.如权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述转轴上分别套设有输出齿轮和轴套，所述输出齿轮与所述转轴轴毂连接，且所述输出齿轮与所述齿轮传动组件的输出端传动连接。

6.如权利要求5所述的旋转装置，其特征在于，所述转轴上还套设有阻尼套，所述阻尼套和所述转轴过盈配合连接。

7.如权利要求5所述的旋转装置，其特征在于，所述转轴上还套设有径向消隙圈，所述径向消隙圈设置于所述轴套与所述转轴之间，所述转轴上开设有凹槽，所述径向消隙圈容置于所述凹槽中且所述径向消隙圈的外壁与所述轴套的内壁抵接。

8.如权利要求2所述的旋转装置，其特征在于，所述旋转装置还包括壳体，所述驱动件、所述传动机构、所述角度检测机构以及所述转轴的轴体均设置于所述壳体的内腔中。

9.如权利要求8所述的旋转装置，其特征在于，所述壳体包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁共同限定出夹角，所述转轴设置于所述夹角处。

10.一种旋转屏，其特征在于，包括屏幕本体以及如权利要求1至9任一项所述的旋转装置，所述屏幕本体与所述转轴连接。

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