一种转动杆传动机构及其传动方法与流程

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种转动杆传动机构及其传动方法。

背景技术：

目前，在多种应用场景(如基站天线或其他射频应用等)下，设备的运动速度通常被要求在一定的范围内，否则可能影响该设备或该设备所在的系统的正常运行。

例如，在天线应用中，基于AISG(Antenna Interface Standards Group，天线接口标准组织)协议关于VET(variable electrical tilt，可变电气倾斜)的精度(最低精度0.1°)的要求，若采用现有的传动机构，要求移相器的行程为25mm；若移相器的行程与25mm相对较短(如高频紧凑型移相器在电下倾角为0°到10°时的行程为14mm)，ACU(Antenna Control Unit，天线控制单元)带动移相器时较难控制传动的精度，并且容易使得传动不平稳，若遇低温环境，ACU可能由于移相器内部零件的热胀冷缩使得阻力变大而无法驱动，进而实现不了电下倾角的调节；若移相器的行程与25mm相对较长(如低频紧凑型移相器在电下倾角为0°到10°时的行程为42mm)，则需要较长的时间进行天线电下倾角的校准。

现有技术中，通常采用齿轮传动机构来实现设备的加速或减速(尤其在天线应用中)，从而使设备的运动速度满足要求，然而，此轮传动机构的成本较大，且配装置效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种转动杆传动机构及其传动方法。

根据本发明的一个方面，提供一种转动杆传动机构，其中，所述转动杆传动机构包括：

螺杆传动机构，所述螺杆传动机构包括传动螺杆、传动螺母、螺杆支撑座，其中，所述传动螺杆可旋转地安置于所述螺杆支撑座上，所述传动螺母套在传动螺杆上，传动螺杆可以进行正向或反向的旋转以驱动传动螺母沿所述传动螺杆进行正向或反向的直线运动，其中，所述转动杆的一端与传动螺母相连接，当所述传动螺母进行正向或反向直线运动时可驱动与所述转动杆的一端进行正向或反向的运动，以带动转动杆的另一端进行正向或反向的运动；

转动杆，所述转动杆的一端连接至传动螺母且另一端连接至拉杆的一端，其中，当所述转动杆的另一端进行正向或反向的运动时可驱动所述拉杆进行正向或反向的直线运动。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种转动杆传动机构的传动方法，其中，该传动方法包括：

驱动螺杆传动机构中的传动螺杆进行正向或反向圆周运动；

所述螺杆传动机构中的传动螺母基于所述正向或反向圆周运动进行正向或反向直线运动；

所述传动螺母当进行正向或反向直线运动时驱动与所述转动杆的与传动螺母相连接的一端进行正向或反向运动，并带动转动杆的另一端进行正向或反向运动；

所述转动杆的另一端，当进行正向或反向运动时，驱动连接至所述另一端的拉杆进行正向或反向直线运动。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1)转动杆传动机构可用以减小或增大拉杆的另一端所连接的设备的运动速度，以使所述设备的运动速度符合要求，能够适用于任何需要对设备进行加速或减速的场景，如可用于基站天线或其他射频应用(如电子器件等)等；2)本发明的转动杆传动机构线性度较好，能够提高电下倾角的精度，且结构简单，较易实现，易于组装生产，生产成本较低，尺寸较小，占用的空间较少。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的一个示例的转动杆传动机构的俯视图；

图2a为图1所示转动杆传动机构的主视图；

图2b为沿图2a中A-A剖面的剖面图；

图2c为图2b中的B部分的放大图；

图3a为图1所示螺杆传动机构1的俯视图；

图3b为图1所示螺杆传动机构1的右视图；

图3c为图1所示传动螺杆机构1的左视图；

图4a为图1所示转动杆2的俯视图；

图4b为图1所示转动杆2沿图4a中C-C剖面的剖面图；

图5a为图1所示从动杆3的主视图；

图5b为图1所示从动杆3的左视图；

图6a为本发明另一个示例的转动杆的立体图；

图6b为图6a所示转动杆的主视图；

图6c为图6a所示转动杆的俯视图；

图6d为图6a所示转动杆的左视图；

图7a为本发明再一个示例的转动杆的立体图；

图7b为图7a所示转动杆的主视图；

图7c为图7a所示转动杆的俯视图；

图7d为图7a所示转动杆的左视图；

图8为本发明的一个优选实施例的转动杆传动机构的传动方法的流程示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

本发明提供了一种转动杆传动机构，其中，所述转动杆传动机构 包括：

螺杆传动机构，所述螺杆传动机构包括传动螺杆、传动螺母、螺杆支撑座，其中，所述传动螺杆可旋转地安置于所述螺杆支撑座上，所述传动螺母套在传动螺杆上，传动螺杆可以进行正向或反向的旋转以驱动传动螺母沿所述传动螺杆进行正向或反向的直线运动，其中，所述转动杆的一端与传动螺母相连接，当所述传动螺母进行正向或反向直线运动时可驱动与所述转动杆的一端进行正向或反向的运动，以带动转动杆的另一端进行正向或反向的运动；

转动杆，所述转动杆的一端连接至传动螺母且另一端连接至拉杆的一端，其中，当所述转动杆的另一端进行正向或反向的运动时可驱动所述拉杆进行正向或反向的直线运动。

需要说明的是，上述每个部件(如传动螺杆、传动螺母、转动杆的一端、转动杆的另一端、拉杆等)所进行的正向或反向的运动仅为针对该部件的运动方向的正向和反向。例如，传动螺杆进行的正向或反向的旋转仅是表示传动螺杆在位置上进行的顺时针或逆时针的旋转；又例如，传动螺母沿传动螺杆进行的正向或反向的直线运动仅是表示传动螺母在传动螺杆的方向上进行的正向或反向的直线运动。

需要说明的是，在同一时刻，所述转动杆的一端的运动方向与所述转动杆的另一端的运动方向是相反的。

需要说明的是，在同一时刻，所述传动螺母的直线运动的方向与所述拉杆的直线运动的方向是相反的。

需要说明的是，当转动杆传动机构用于不同的场景时，采用适用于该场景的马达(或电机)来驱动传动螺杆进行正向或反向的旋转；例如当转动杆传动机构用于调节天线的电下倾角时，传动杆转动机构通过ACU驱动传动螺杆进行正向或反向的旋转。

优选地，所述转动杆传动机构还包括拉杆导轨，所述拉杆导轨用于控制所述拉杆的直线运动的方向。所述拉杆导轨能够使得拉杆进行平稳的直线运动。其中，所述拉杆导轨上具有用于所述拉杆穿过的孔(该孔的形状可由拉杆的形状来确定)，所述拉杆导轨可通过卡扣固 定在支撑物上，其中，所述支撑物用于固定/支撑转动杆传动机构，例如，当转动杆传动机构用于天线时，支撑物为反射板。

作为本发明的转动杆传动机构的一种优选方案，所述转动杆的一端可移动地连接至所述传动螺母，且所述转动杆的另一端可移动地连接至所述拉杆，所述转动杆的两端绕定位杆进行杠杆运动。

以下以示例形式对本优选方案进行说明：

1)示例一：

图1为本发明一个示例的转动杆传动机构的俯视图，图2a为图1所示转动杆传动机构的主视图，图2b为沿图2a中A-A剖面的剖面图，图2c为图2b中的B部分的放大图。

该转动杆传动机构包括螺杆传动机构1、转动杆2、固定于拉杆4的一端的从动杆3、拉杆导轨5。

需要说明的是，所述拉杆4包括但不限于：转动杆传动机构的一个部件、一个独立部件、与转动杆传动机构相连接的设备(如移相器)的一个部件等。

其中，从动杆3可采用多种方式固定于拉杆4的一端。

例如，当拉杆4属于转动杆传动机构的一个部件时，从动杆3可被焊接至所述拉杆4，或者，通过卡扣等辅助零件固定于所述拉杆4。

又例如，当拉杆4不属于转动杆传动机构(如拉杆4为一个独立部件)时，从动杆3可通过卡扣等辅助零件固定于所述拉杆4。

图3a为图1所示螺杆传动机构1的俯视图；图3b为图1所示螺杆传动机构1的右视图；图3c为图1所示传动螺杆机构1的左视图。

其中，所述螺杆传动机构1包括传动螺杆101、传动螺母102、螺杆支撑座103、刻度器104、定位杆105、主动杆106；其中，刻度器104固定连接在传动螺母一侧，用于记录传动螺母的运动距离；其中，传动螺杆101可旋转地安置于螺杆支撑座的槽内；其中，定位杆105固定连接于螺杆支撑座103上，主动杆106固定于传动螺母102上。

需要说明的是，优选地，传动螺杆101、定位杆105、主动杆106 均为圆柱形杆状；更优选地，主动杆106和从动杆3具有相同的结构；更优选地，所述定位杆105进一步包括托台和槽(如图2c中所示)，所述托台包括至少一个圆柱体，所述槽可用于通过平垫圈和U形垫圈来对定位杆105进行约束。

需要说明的是，螺杆传动机构1可采用自攻螺丝固定在支撑物(如反射板)上。

图4a为图1所示转动杆2的俯视图，图4b为图1所示转动杆2沿图4a中C-C剖面的剖面图。

其中，转动杆2包括圆孔201、位于圆孔201左侧的长条形孔202、位于圆孔201右侧的长条形孔203；其中，定位杆105能够可旋转地安置于圆孔201中，主动杆106能够可滑动地安置于长条形孔203中，从动杆3能够可滑动地安置与长条形孔202中。

需要说明的是，图4b中凸起的部分为转动杆上圆孔下方凸起的圆柱体的剖面，该圆柱体可使定位杆105的旋转更加稳定，而并非对本发明的限制，也即，转动杆可不包括该凸起的圆柱体。

需要说明的是，图4a中圆孔201、长条形孔202、长条形孔203的大小和形状等仅为举例，并非对本发明的限制，如用于供所述定位杆可旋转地安置于其中的孔可为椭圆形孔，又如长条形孔的长度可根据实际使用的从动杆和主动杆的宽度来确定。

图5a为图1所示从动杆3的主视图，图5b为图1所示从动杆3的左视图(从动杆3的右视图与左视图相同)。

该从动杆3包括卡扣301、圆柱体302、伞状顶部303。其中，所述卡扣301用于将所述从动杆固定在栏杆4上，所述圆柱体302用于穿在图4a所示转动杆的长条形孔202中，所述伞状顶部303用于起稳定作用。

需要说明的是，图1所示转动传动机构中的主动杆采用与该从动杆3相同的结构。

需要说明的是，图5a和图5b所示从动杆的结构仅为本发明的从动杆的一种优选结构，而非对本发明的从动杆的限制，任何能够固定 在拉杆4上且能够可滑动地安置于长条形孔中的结构，均应在本发明的从动杆的保护范围内。例如，从动杆仅为一个圆柱形杆状结构，该从动杆可被直接焊接到拉杆上，且穿过图4a所示转动杆的长条形孔202，从而可滑动地安置与该长条形孔202中。

需要说明的是，本示例一中的转动杆传动机构的传动比为：圆孔201的中心点到传动螺杆的中心线的距离(也即图1中L1)，与圆孔201的中心点到拉杆的中心线的距离之间的比值(也即图1中的L2)。

需要说明的是，优选地，本示例一中，圆孔201的中心点到传动螺杆的中心线的距离，等于圆孔201的中心点到长条形孔203的中心点的距离；圆孔201的中心点到拉杆的中心线的距离，等于圆孔201的中心点到长条形孔202的中心点的距离。

2)示例二：

图6a为本发明另一个示例的转动杆的立体图，图6b为图6a所示转动杆的主视图，图6c为图6a所示转动杆的俯视图，图6d为图6a所示转动杆的左视图(该转动杆的左视图和右视图相同)。

其中，该转动杆包括圆孔401、位于圆孔401左侧的从动杆402、位于圆孔401右侧的主动杆403。其中，定位杆能够可旋转地安置于圆孔401中，

与图6a所示转动杆相对应地，本示例二中的螺杆支撑座上具有固定连接于其上的定位杆，该定位杆能够可旋转地安置于圆孔401中，传动螺母上具有用于供主动杆403可滑动地安置于其中的长条形孔，且拉杆上具有用于供从动杆402可滑动地安置于其中的长条形孔。

需要说明的是，本示例二中的转动杆传动机构的传动比为：圆孔401的中心点到传动螺杆的中心线的距离，与圆孔401的中心点到拉杆的中心线的距离之间的比值。

需要说明的是，优选地，本示例二中，圆孔401的中心点到传动螺杆的中心线的距离，等于圆孔401的中心点到主动杆403的中心线的距离；圆孔401的中心点到拉杆的中心线的距离，等于圆孔401的中心点到从动杆402的中心点的距离。

需要说明的是，上述两个示例仅为举例，而非对本发明的限制。

本优选方案中，用于供定位杆可旋转地安置于其中的孔与定位杆可采用以下任一种结构：a)定位杆固定连接于所述螺杆支撑座上，转动杆上具有用于供所述定位杆可旋转地安置于其中的孔；b)定位杆固定连接于转动杆上，螺杆支撑座上具有用于供定位杆可旋转地放置于其中的孔。需要说明的是，由于供定位杆可旋转地安置于其中的孔与定位杆的位置决定了转动杆传动机构的传动比，因此，本优选方案的转动杆传动机构的传动比可为固定的(如在制造该传动杆传动机构时已确定的)，或者，为可调节的(如圆孔201可在长条形孔202和长条形孔203之间移动，且与圆孔201相对应的定位杆105可被固定在螺杆支撑座103上的多个位置上，也即定位杆105在螺杆支撑座103上的位置是可调的)。

本优选方案中，用于供主动杆可滑动地安置于其中的长条形孔与主动杆可采用以下任一项结构：a)主动杆固定于传动螺母上，转动杆的与传动螺母相连接的一端具有用于供主动杆可滑动地安置于其中的长条形孔；b)主动杆固定于转动杆的与传动螺母相连接的一端，传动螺母上具有用于供主动杆可滑动地安置于其中的长条形孔。

本优选方案中，用于供从动杆可滑动地安置于其中的长条形孔与从动杆可采用以下以下任一项结构：a)从动杆固定于拉杆的一端，转动杆的另一端具有用于供从动杆可滑动地安置于其中的长条形孔；b)从动杆固定于所述转动杆的另一端，拉杆的一端具有用于供从动杆可滑动地安置于其中的长条形孔。

作为本发明的转动杆传动机构的另一种优选方案，所述转动杆的一端固定地连接于所述传动螺母，且所述转动杆的另一端固定地连接于所述拉杆；其中，所述转动杆的一端包括可双向地相对移动的二段；其中，所述转动杆的另一端包括可双向地相对移动的二段。

以下以示例方式对该优选方案进行说明：

1)示例一

图7a为本发明再一个示例的转动杆的立体图，图7b为图7a所示转动杆的主视图，图7c为图7a所示转动杆的俯视图，图7d为图7a所示转动杆的左视图(该转动杆的左视图和右视图相同)。

其中，该转动杆分为三部分：位于左侧的第一部分501、位于右侧的第二部分502，位于第一部分501和第二部分502之间的第三部分503；其中，所述第三部分503上具有用于供定位杆可旋转地安置于其中的圆孔504；其中，所述第一部分501和第二部分502均以导轨形式扣在第三部分503的外侧；其中，所述第一部分501可通过其下方突出的零件(该零件也可视为前述从动杆)固定在的拉杆的一端上，所述第二部分502可通过其下方突出的零件(该零件也可视为前述主动杆)固定在传动螺母上。

其中，第一部分501(相当于一段)与第三部分503中圆孔504左侧的一段可双向地相对移动，也即，固定连接于拉杆的、转动杆的另一端包括可双向地相对移动的二段(该双向地相对移动的过程中，该二段之间具有重叠的部分)；第二部分502(相当于一段)与第三部分503中圆孔504右侧的一段可双向地相对移动，也即，固定连接于传动螺母的、转动杆的一端包括可双向地相对移动的二段(该双向地相对移动的过程中，该二段之间具有重叠的部分)。

与该转动杆相对应的，本示例中的螺杆支撑座上具有固定连接于其上的定位杆，该定位杆能够可旋转地安置于圆孔504中。

需要说明的是，图7a所示第一部分501下方突出的零件以及第二部分502下方突出的零件仅为一种示例，本领域技术人员应能理解，转动杆的两端可采用多种固定方式被固定在拉杆或传动螺母上，例如，第一部分501和第二部分502下方不具有突出的零件，第一部分501的顶端被直接焊接在拉杆上，第二部分502的顶端被直接焊接在传动螺母上；又例如，第一部分501和第二部分502下方突出的零件上还包括卡扣，以通过所述卡扣将第一部分501固定在拉杆上且将第二部分502固定在传动螺母上。

需要说明的是，本示例一中的转动杆传动机构的传动比为：圆孔504的中心点到传动螺杆的中心线的距离，与圆孔504的中心点到拉杆的中心线的距离之间的比值。

2)示例二

转动杆分为三部分：位于左侧的第一部分601、位于右侧的第二部分602，位于第一部分和第二部分之间的第三部分603；其中，所述第三部分603上具有用于供定位杆可旋转地安置于其中的圆孔604；其中，所述第三部分603中圆孔右侧的一部分套在第一部分601的内部，第二部分603中圆孔右侧的一部分套在第二部分602的内部。

与本优选方案中的示例一相类似的，第一部分601(相当于一段)与第三部分603中圆孔604左侧的一段可双向地相对移动，也即，固定连接于拉杆的、转动杆的另一端包括可双向地相对移动的二段(该双向地相对移动的过程中，该二段之间具有重叠的部分)；第二部分602(相当于一段)与第三部分603中圆孔604右侧的一段可双向地相对移动，也即，固定连接于传动螺母的、转动杆的一端包括可双向地相对移动的二段(该双向地相对移动的过程中，该二段之间具有重叠的部分)。

与该转动杆相对应的，本示例二中的螺杆支撑座上具有固定连接于其上的定位杆，该定位杆能够可旋转地安置于圆孔604中。

需要说明的是，尽管本优选方案的两个示例中，转动杆上均具有用于定位杆可旋转地放置于其中的孔，但本领域技术人员应能理解，该孔的结构并非对转动杆的限制，例如，该转动杆上可直接固定有定位杆(优选地，相对应地，螺杆支撑座上具有用于供定位杆可旋转地放置于其中的孔)。

需要说明的是，本示例二中的转动杆传动机构的传动比为：圆孔604的中心点到传动螺杆的中心线的距离，与圆孔604的中心点到拉杆的中心线的距离之间的比值。

需要说明的是，本优选方案中，拉杆与传动螺母的结构由转动杆与拉杆或传动螺母的固定方式决定。例如，基于图7a中的转动杆的 结构，拉杆上具有用于固定第一部分501下方突出的零件的孔，传动螺母上具有用于固定第二部分502下方突出的零件的孔；又例如，转动杆的两端通过卡扣固定在拉杆或传动螺母上时，拉杆和传动螺母可直接采用现有技术中的结构。

需要说明的是，本发明的转动杆传动机构用以减小或增大拉杆的另一端所连接的设备的运动速度，其中，所述设备可为任何需要进行减速或加速的设备。具体地，所述转动杆传动机构的传动比大于1，以减小所述拉杆的运动速度，从而减小拉杆的另一端所连接的设备的运动速度；所述转动杆传动机构的传动比小于1，以增大所述拉杆的运动速度，从而增大拉杆的另一端所连接的设备的运动速度。

作为一种优选方案，拉杆的另一端连接至移相器，所述拉杆用于通过进行直线运动来驱动所述移相器进行滑动，以减小或增大移相器的运动速度，从而实现电下倾角的调节。

作为该优选方案的一个示例，采用图1所述的转动杆传动结构，其中，拉杆的另一端连接至高频紧凑型移相器，该转动杆传动结构的传动比为2:1，则传动螺母的运动速度为20mm/min(毫米/分钟)时，该高频紧凑型移相器的运动速度为10mm/min。

采用本发明的转动杆传动装置减小高频紧凑型移相器的运动速度，可在满足AISG协议关于VET的精度的要求的前提下，使得传动较为平稳，且避免由于移相器行程太短，使得其内部零件的热胀冷缩影响电下倾角的调节。

作为该优选方案的另一个示例，采用图1所述的转动杆传动结构，其中，拉杆的另一端连接至低频紧凑型移相器，该转动杆传动结构的传动比为1:2，则传动螺母的运动速度为20mm/min(毫米/分钟)时，该低频紧凑型移相器的运动速度为40mm/min。

采用本发明的转动杆传动装置增加低频紧凑型移相器的运动速度，可在满足AISG协议关于VET的精度的要求的前提下，减少电下倾角的校准时间，更便于天线操作。

根据本发明的方案，转动杆传动机构可用以减小或增大拉杆的另 一端所连接的设备的运动速度，以使所述设备的运动速度符合要求，能够适用于任何需要对设备进行加速或减速的场景，如可用于基站天线或其他射频应用(如电子器件等)等；本发明的转动杆传动机构线性度较好，能够提高电下倾角的精度，且结构简单，较易实现，易于组装生产，生产成本较低，尺寸较小，占用的空间较少。

图8为本发明一个优选实施例的转动杆传动机构的传动方法的流程示意图。本实施例的传动方法由本发明所述的转动杆传动机构来实现。

根据本实施例的传动方法包括步骤S1、步骤S2、步骤S3和步骤S4。

在步骤S1中，转动杆传动机构驱动螺杆传动机构中的传动螺杆进行正向或反向的旋转。

例如，转动杆传动机构通过拉杆连接至移相器；在步骤S1中，转动杆传动机构通过ACU驱动螺杆传动机构中的传动螺杆进行正向的旋转。

在步骤S2中，所述螺杆传动机构中的传动螺母基于传动螺杆的旋转进行正向或反向直线运动。

例如，当传动螺杆在其垂直面上进行顺时针旋转时，传动螺母沿着传动螺杆的前端到传动螺杆的后端的方向进行正向的直线运动；当传动螺杆在其垂直面上进行逆时针旋转时，传动螺母沿着传动螺杆的后端到传动螺杆的前端的方向进行反向的直线运动。

在步骤S3中，所述传动螺母，当进行正向或反向直线运动时，驱动所述转动杆的、与传动螺母相连接的一端进行正向或反向的运动，并带动转动杆的另一端进行正向或反向的运动。

在步骤S4中，所述转动杆的另一端，当进行正向或反向的运动时，驱动连接至所述另一端的拉杆进行正向或反向的直线运动。

例如，当与拉杆的一端相连接的、转动杆的另一端进行正向运动时，驱动该拉杆进行正向的直线运动；当与拉杆的一端相连接的、转 动杆的另一端进行反向运动时，驱动该拉杆进行反向的直线运动。

作为一种优选方案，当转动杆传动机构还包括拉杆导轨时，在步骤S4中，所述转动杆的另一端，当进行正向或反向的运动时，驱动连接至所述另一端的拉杆基于拉杆导轨进行正向或反向的直线运动。

根据本实施例的传动方法，能够通过转动传动机构的传动来减小或增大通过拉杆与该转动传动机构相连接的设备的运动速度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。