天线下倾角的传动装置及其切换组件的制作方法

本发明涉及移动通信设备技术领域，特别是涉及一种天线下倾角的传动装置及其切换组件。

背景技术：

随着移动通信终端用户数量的不断增加，对移动蜂窝网络中站点的网络容量需求越来越大，同时要求不同站点之间甚至相同站点的不同扇区之间的干扰做到最小，即实现网络容量的最大化和干扰的最小化。要实现这一目的，通常采用调整站上天线波束下倾角的方式来实现。

目前，调整波束下倾角的方式分为：机械下倾和电子下倾，而电子下倾优势明显，是当前的主流和未来的发展趋势。传统的电子下倾角的天线下倾角的传动装置的结构较复杂，，当波束数量较多时，会导致天线内部空间较大，整个天线下倾角的传动装置的尺寸偏大，而且成本会大幅提升。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种天线下倾角的传动装置及其切换组件，能实现两个或两个以上的波束天线的下倾角度的独立控制，且结构紧凑、整体尺寸小。

其技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供一种切换结构，包括：第一传动组件，所述第一传动组件包括内齿圈、与所述内齿圈同轴的第一主动齿轮、与所述第一主动齿轮形成作用连接的第一从动齿轮、以及用于内置所述第一主动齿轮及所述第一从动齿轮的第一传动盒，所述第一主动齿轮带动所述第一从动齿轮转动，所述第一从动齿轮可转动设置于所述第一传动盒上，所述第一从动齿轮的第一端与所述内齿圈相啮合，且可只自转，或绕所述内齿圈自转及公转、并带动所述第一传动盒转动，所述第一从动齿轮的第二端设置于所述内齿圈外；单向控制机构，所述单向控制机构固定于预设位置，所述单向控制机构包括第一单向组件，所述第一单向组件靠近所述内齿圈设置，所述第一单向组件包括可沿第一旋转方向单向转动的第一旋转件，所述第一旋转件与所述内齿圈固定连接；第二传动组件，包括用于内置齿轮的第二传动盒；及切换齿轮组，所述第一传动盒通过所述切换齿轮组带动所述第二传动盒转动所述、并带动所述第四从动齿轮可选择性地与预设的所述输出齿轮的外侧相啮合。

上述切换组件应用于天线下倾角的动力传输时，输出齿轮与天线波导的传动机构固定传动连接，利用伺服电机来驱动第一主动齿轮，第一主动齿轮带动第一从动齿轮自转；当第一主动齿轮带动第一从动齿轮沿第一旋转方向的反方向转动时，因内齿圈与第一旋转件固定传动连接、第一旋转件不能沿第一旋转方向的反方向旋转，此时内齿圈也不能沿第一旋转方向的反方向旋转，内齿圈固定，因而第一从动齿轮沿第一旋转方向的方向进行公转，同时带动第一传动盒沿第一旋转方向的方向进行转动，进而通过切换齿轮组带动第二传动盒转动，即，此时第一从动齿轮及第二传动盒上的齿轮进行公转，可选择性的与要求调整的输出齿轮相啮合；当第一从动齿轮或第二传动盒上的齿轮与输出齿轮相啮合时，反转伺服电机的旋转方向，第一主动齿轮带动第一从动齿轮沿第一旋转方向进行自转，此时第一内齿圈可沿第一旋转方向旋转、第一旋转件可沿第一旋转方向的旋转，此时，第一从动齿轮或第二传动盒上的齿轮与输出齿轮轴啮合，进而可实现动力输出，可实现对天线的下倾角的双向调节；当下次调节时，再让第一从动齿轮及第二传动盒上的齿轮自转及公转，到达需调节位置后，再使第一从动齿轮及第二传动盒上的齿轮只进行自转，即可实现相应天线下倾角的调整；由于第一从动齿轮及第二传动盒上的齿轮均设置在输出齿轮的周侧，使该切换结构的结构紧凑、尺寸小，可以实现一个动力装置即可带动第一传动盒及第二传动盒转动及固定，使传动盒内的齿轮可以输出齿轮相啮合，简化了传动天线下倾角的控制天线下倾角的传动装置的动力输出方式。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述切换齿轮组包括与所述第一传动盒固定传动连接的第一切换齿轮及与所述第一切换齿轮相啮合的第二切换齿轮，所述第一传动盒或/及所述第一从动齿轮带动所述第一切换齿轮沿所述第一主动齿轮的轴线进行自转，所述第二切换齿轮与所述第二传动盒固定传动连接、并带动所述第二传动盒旋转。

在其中一个实施例中，所述第二传动组件及所述第二切换齿轮至少为两组、且一一对应，至少两个所述第二传动组件间隔设置于所述输出组件的外侧，至少两个所述第二切换齿轮间隔设置所述第一切换齿轮的外侧、且与对应的所述第二传动组件的第二传动盒固定连接。

在其中一个实施例中，所述单向控制机构还包括第二单向组件，所述第二单向组件靠近所述第一切换齿轮设置，所述第二单向组件包括可沿第一旋转方向单向转动的第二旋转件，所述第二旋转件与所述第一切换齿轮固定传动连接，所述第一切换齿轮与所述第一传动盒固定连接。

在其中一个实施例中，所述第二单向组件还包括与所述第二旋转件固定的套筒，所述套筒的一端与所述第一切换齿轮卡扣配合固定。

另一方面，本发明实施例提供一种天线下倾角的传动装置，包括上述切换结构，还包括：输出组件，所述输出组件包括至少两个沿同一周向间隔设置的输出齿轮；所述第一从动齿轮的第二端设置于所述内齿圈外可选择性地与任意一个所述输出齿轮的内侧相啮合；及所述第二传动组件还包括与所述第一主动齿轮同轴、且与所述第一主动齿轮固定传动连接的第二主动齿轮、与所述第二主动齿轮形成作用连接的第二从动齿轮、与所述第二从动齿轮同轴且固定传动连接的第三从动齿轮、与所述第三从动齿轮形成作用连接的第四从动齿轮，所述第三从动齿轮及所述第四从动齿轮内置于所述第二传动盒，所述第四从动齿轮可自转设置于所述第二传动盒上、且与所述第一从动齿轮的转动方向相反。

上述天线下倾角的传动装置使用时，输出齿轮与天线波导的传动机构固定传动连接，利用伺服电机来驱动第一主动齿轮、第二主动齿轮，第一主动齿轮带动第一从动齿轮自转、第二齿轮带动第二从动齿轮自转、并带动第三从动齿轮及第四从动齿轮转动，第一从动齿轮与第四从动齿轮之间的自转方向相反；当第一主动齿轮带动第一从动齿轮沿第一旋转方向的反方向转动时，因内齿圈与第一旋转件固定传动连接、第一旋转件不能沿第一旋转方向的反方向旋转，此时内齿圈也不能沿第一旋转方向的反方向旋转，内齿圈固定，因而第一从动齿轮沿第一旋转方向的方向进行公转，同时带动第一传动盒沿第一旋转方向的方向进行转动，进而通过切换齿轮组带动第二传动盒转动，即，此时第一从动齿轮及第四从动齿轮进行公转，可选择性的与要求调整的输出齿轮相啮合；当第一从动齿轮或第四从动齿轮与输出齿轮相啮合时，反转伺服电机的旋转方向，第一主动齿轮带动第一从动齿轮沿第一旋转方向进行自转，第二主动齿轮带动第四从动齿轮沿第一旋转方向的反方向进行自转，此时第一内齿圈可沿第一旋转方向旋转、第一旋转件可沿第一旋转方向的旋转，此时，第一从动齿轮或第四从动齿轮与输出齿轮轴啮合，进而可实现动力输出，可实现对天线的下倾角的双向调节；当下次调节时，再让第一从动齿轮及第四从动齿轮自转及公转，到达需调节位置后，再使第一从动齿轮及第四从动齿轮只进行自转，即可实现相应天线下倾角的调整；由于第一从动齿轮及第四从动齿轮均设置在输出齿轮的周侧，使该双向动力输出联动装置的结构紧凑、尺寸小，一个动力装置即可实现两个对天线的下倾角的双向调节，简化了传动天线下倾角的控制天线下倾角的传动装置的动力输出方式。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述第一切换齿轮与所述第一传动盒相配合形成所述第一主动齿轮及所述第一从动齿轮的第一防护空间，所述第一从动齿轮的两端分别可转动设置于所述第一切换齿轮及所述第一传动盒上；所述第二切换齿轮与所述第二传动盒相配合形成所述第三从动齿轮及所述第四从动齿轮的第二防护空间，所述第四从动齿轮的两端分别可转动设置于所述第二切换齿轮及所述第二传动盒上。

在其中一个实施例中，还包括安装组件，所述安装组件包括两个相对设置的第一安装板及第二安装板，以及固设于所述第一安装板及所述第二安装板之间的支撑结构，所述支撑结构包括多根支杆，多根支杆沿同一周向间隔围设形成防护区，所述输出组件、所述第一传动组件、所述单向控制机构、所述切换齿轮组及所述第二传动盒均设置于所述防护区内，所述第二主动齿轮及所述第二从动齿轮可转动设置于所述第一安装板的外侧，所述第一单向控制组件设置于所述第一安装板的内侧，所述第二单向组件设置于所述第二安装板的内侧。

在其中一个实施例中，所述第一主动齿轮为第一齿轮轴，所述第一齿轮轴的一端贯穿所述第一传动盒、所述内齿圈、所述第一旋转件及所述第一安装板，与所述第二主动齿轮固定传动连接，所述第一齿轮轴的另一端贯穿所述第一切换齿轮、所述第二单向旋转件及所述第二安装板，与动力装置的旋转输出端连接；所述第三从动齿轮为第二齿轮轴，所述第三从动齿轮的一端穿过所述第一安装板与所述第二从动齿轮固定传动连接，所述第三从动齿轮的另一端穿过所述第二切换齿轮与所述第二安装板转动连接。

在其中一个实施例中，所述切换齿轮组还包括与所述第一切换齿轮固定的环形件，所述环形件设有多个感应部；所述第二安装板设有与所述环形件相配合的环形凹槽，所述环形凹槽的外壁设有与所述感应部的感应元件。

在其中一个实施例中，所述输出组件还包括安装支架，所述安装支架与所述第一安装板固定，所述输出齿轮可转动设置于所述安装支架与所述第一安装板之间。

附图说明

图1为本发明所述的天线下倾角的传动装置的结构爆炸示意图；

图2为本发明所述的天线下倾角的传动装置的正视示意图；

图3为图2中的a-a剖视示意图；

图4为图2中的b-b剖视示意图；

图5为图2中的c-c剖视示意图；

图6为本发明所述的天线下倾角的传动装置的仰视示意图；

图7为本发明所述的天线下倾角的传动装置的垂直半剖示意图。

附图标记说明：

100、输出组件，110、输出齿轮，120、安装支架，200、第一传动组件，210、内齿圈，220、第一主动齿轮，230、第一从动齿轮，240、第一传动盒，310、第一单向组件，312、第一旋转件，320、第二单向组件，322、第二旋转件，330、套筒，400、第二传动组件，410、第二主动齿轮，420、第二从动齿轮，430、第三从动齿轮，440、第四从动齿轮，450、第二传动盒，500、切换齿轮组，510、第一切换齿轮，520、第二切换齿轮，530、环形件，532、感应部，600、安装组件，610、第一安装板，620、第二安装板，622、环形凹槽，630、支撑结构，632、支杆。

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”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，同时二者的固定方式可以是可拆卸连接的固定，也可以是不可拆卸连接的固定，具体如套接、卡接、一体成型固定、焊接。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。当一个元件被认为是“固定传动连接”另一个元件，二者可以是可拆卸连接方式的固定，也可以不可拆卸连接的固定，具体如套接、卡接、一体成型固定、焊接等。当元件与另一个元件形成“形成作用连接”时，二者可以是相互啮合，或者通过其他传动齿轮组件来传动动力驱动另一个元件转动。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。“第一旋转方向”可定义为伺服电机的顺时针的旋转方向(－)，“第一旋转方向的反方向”为伺服电机的逆时针的旋转方向(+)

本发明中所述“第一”、“第二”、“第三”、“第四”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1至图5及图7所示，本发明所述的一种天线下倾角的传动装置，包括：输出组件100，输出组件100包括至少两个沿同一周向间隔设置的输出齿轮110；第一传动组件200，第一传动组件200包括内齿圈210、与内齿圈210同轴的第一主动齿轮220、与第一主动齿轮220形成作用连接的第一从动齿轮230、以及用于内置第一主动齿轮220及第一从动齿轮230的第一传动盒240，第一主动齿轮220带动第一从动齿轮230转动，第一从动齿轮230可转动设置于第一传动盒240上，第一从动齿轮230的第一端与内齿圈210相啮合，且可只自转，或绕内齿圈210自转及公转、并带动第一传动盒240转动，第一从动齿轮230的第二端设置于内齿圈210外、且可选择性地与任意一个输出齿轮110的内侧相啮合；单向控制机构，单向控制机构固定于预设位置，单向控制机构包括第一单向组件310，第一单向组件310靠近内齿圈210设置，第一单向组件310包括可沿第一旋转方向单向转动的第一旋转件312，第一旋转件312与内齿圈210固定连接；第二传动组件400，第二传动组件400包括与第一主动齿轮220同轴、且与第一主动齿轮220固定传动连接的第二主动齿轮410、与第二主动齿轮410形成作用连接的第二从动齿轮420、与第二从动齿轮420同轴且固定传动连接的第三从动齿轮430、与第三从动齿轮430形成作用连接的第四从动齿轮440、以及用于内置第三从动齿轮430及第四从动齿轮440的第二传动盒450，第四从动齿轮440可自转设置于第二传动盒450上、且与第一从动齿轮230的转动方向相反；及切换齿轮组500，第一传动盒240通过切换齿轮组500带动第二传动盒450转动、并带动第四从动齿轮440可选择性地与预设的输出齿轮110的外侧相啮合。

如图1至图5及图7所示，上述天线下倾角的传动装置使用时，输出齿轮110与天线波导的传动机构固定传动连接，利用伺服电机来驱动第一主动齿轮220、第二主动齿轮410，第一主动齿轮220带动第一从动齿轮230自转、第二齿轮带动第二从动齿轮420自转、并带动第三从动齿轮430及第四从动齿轮440转动，第一从动齿轮230与第四从动齿轮440之间的自转方向相反；当第一主动齿轮220带动第一从动齿轮230沿第一旋转方向的反方向转动时，因内齿圈210与第一旋转件312固定传动连接、第一旋转件312不能沿第一旋转方向的反方向旋转，此时内齿圈210也不能沿第一旋转方向的反方向旋转，内齿圈210固定，因而第一从动齿轮230沿第一旋转方向的方向进行公转，同时带动第一传动盒240沿第一旋转方向的方向进行转动，进而通过切换齿轮组500带动第二传动盒450转动，即，此时第一从动齿轮230及第四从动齿轮440进行公转，可选择性的与要求调整的输出齿轮110相啮合；当第一从动齿轮230或第四从动齿轮440与输出齿轮110相啮合时，反转伺服电机的旋转方向，第一主动齿轮220带动第一从动齿轮230沿第一旋转方向进行自转，第二主动齿轮410带动第四从动齿轮440沿第一旋转方向的反方向进行自转，此时第一内齿圈210可沿第一旋转方向旋转、第一旋转件312可沿第一旋转方向的旋转，此时，第一从动齿轮230或第四从动齿轮440与输出齿轮110轴啮合，进而可实现动力输出，可实现对天线的下倾角的双向调节；当下次调节时，再让第一从动齿轮230及第四从动齿轮440自转及公转，到达需调节位置后，再使第一从动齿轮230及第四从动齿轮440只进行自转，即可实现相应天线下倾角的调整；由于第一从动齿轮230及第四从动齿轮440均设置在输出齿轮110的周侧，使该双向动力输出联动装置的结构紧凑、尺寸小，一个动力装置即可实现两个对天线的下倾角的双向调节，简化了传动天线下倾角的控制天线下倾角的传动装置的动力输出方式。

如图1至图3及图7所示，在上述实施例的基础上，切换齿轮组500包括与第一传动盒240固定传动连接的第一切换齿轮510及与第一切换齿轮510相啮合的第二切换齿轮520，第一传动盒240或/及第一从动齿轮230带动第一切换齿轮510沿第一主动齿轮220的轴线进行自转，进而可使第一切换齿轮510沿第一主动齿轮220的轴线旋转、且与第一传动盒240同步转动，即，第一从动齿轮230进行公转时，可同步带动第一传动盒240及第一切换齿轮510转动；具体的，该第一切换齿轮510分别与第一传动盒240及第一从动齿轮230固定传动连接，第一切换齿轮510的端面设有四个沿同一周向设置的连接孔，第一从动齿轮230设有与其中一个连接孔相对应的第一安装孔，传动盒设有与另外三个连接孔相对应的第二安装孔，可通过紧固件插入连接孔及第一安装孔或连接孔与第二安装孔，实现连接固定。第二切换齿轮520与第二传动盒450固定传动连接、并带动第二传动盒450旋转，进而可通过第一切换齿轮510带动第二切换齿轮520转动，第二切换齿轮520带动第二传动盒450转动，通过第二传动盒450带动第四从动齿轮440可选择性的预设的输出齿轮110相啮合；该第二切换齿轮520与第二传动盒450沿同一轴线旋转，具体的沿第二从动齿轮420及第三从动齿轮430的轴线旋转，且第二传动盒450与第一传动盒240之间互不干涉。

如图1至图3及图7所示，在上述实施例的基础上，第二传动组件400及第二切换齿轮520至少为两组、且一一对应，至少两个第二传动组件400间隔设置于输出组件100的外侧，至少两个第二切换齿轮520间隔设置第一切换齿轮510的外侧、且与对应的第二传动组件400的第二传动盒450固定连接，进而可实现对至少两对输出齿轮110的双向动力输出，满足多波导的天线下倾角的调整。

如图1及图7所示，此外，第一切换齿轮510与第一传动盒240相配合形成第一主动齿轮220及第一从动齿轮230的第一防护空间，第一从动齿轮230的两端分别可转动设置于第一切换齿轮510及第一传动盒上，进而实现了第一从动齿轮230的安装，也便于润滑及防护第一主动齿轮220及第一从动齿轮230；第二切换齿轮520与第二传动盒450相配合形成第三从动齿轮430及第四从动齿轮440的第二防护空间，第四从动齿轮440的两端分别可转动设置于第二切换齿轮520及第二传动盒450上，进而实现了第四从动齿轮440的安装，也便于润滑及防护第三从动齿轮430及第四从动齿轮440。

如图1及图7所示，单向控制机构还包括第二单向组件320，第二单向组件320靠近第一切换齿轮510设置，第二单向组件320包括可沿第一旋转方向单向转动的第二旋转件322，第二旋转件322与第一切换齿轮510固定传动连接，第一切换齿轮510与第一传动盒固定连接，进而可以避免第一传动盒在第一从动齿轮230只自转时发生转动，影响第一从动齿轮230与输出齿轮110的啮合度，导致发生卡死；同时使波束天线的下倾角度的独立精准控制。进一步的，第二单向组件320还包括与第二旋转件322固定的套筒330，套筒330的一端与第一切换齿轮510卡扣配合固定，因而通过设置套筒330实现了第二旋转件322与第一切换齿轮510之间的固定传动连接，同时便于插入输入轴。

第一单向组件310及第二单向组件320的具体实施例如单向离合器、单向轴承、棘轮等单向旋转机构。具体的，第一单向组件310为第一单向轴承，第一旋转件312为第一单向轴承的内圈；第二单向组件320为第二单向轴承，第二旋转件322为第二单向轴承的内圈。因而可利用单向轴承来实现第一从动齿轮230的公转或自转，且单向轴承的响应速度快，调节精度更高。

如图1、图2及图7所示，进一步的，还包括安装组件600，安装组件600包括两个相对设置的第一安装板610及第二安装板620，以及固设于第一安装板610及第二安装板620之间的支撑结构630，支撑结构630包括多根支杆632，多根支杆632沿同一周向间隔围设形成防护区，输出组件100、第一传动组件200、单向控制机构、切换齿轮组500及第二传动盒450均设置于防护区内，第二主动齿轮410及第二从动齿轮420可转动设置于第一安装板610的外侧，第一单向控制组件设置于第一安装板610的内侧，第二单向组件320设置于第二安装板620的内侧；因而通过安装组件600实现了输出组件100、第一传动组件200及第二传动组件400及切换齿轮组500之间的安装固定成一整体，提高现场安装效率。进一步的，切换齿轮组500还包括与第一切换齿轮510固定的环形件530，环形件530设有多个感应部532；第二安装板620设有与环形件530相配合的环形凹槽622，环形凹槽622的外壁设有与感应部532的感应元件。因而可利用感应元件来感应检查感应部532来识别第一从动齿轮230或第四从动齿轮440的位置，便于根据第一从动齿轮230及第四从动齿轮440的位置来驱动伺服电机运动，实现对某一波导天线的下倾角的调整。具体的，该感应部532可为缺口、凸起或凹槽等，本实施例中，感应部532包括至少两个沿周向均匀间隔设置的第一感应缺口(未示出)及设置于两个相邻第一感应缺口之间的第二感应缺口(未示出)。因而可利用第一感应缺口来判断第一从动齿轮230或第四从动齿轮440的位置，利用第二感应缺口来对第一从动齿轮230或第四从动齿轮440的位置进行校准。第一感应缺口与第二感应缺口不相等，具体结构可根据实际需要选择。

再进一步的，输出组件100还包括安装支架120，安装支架120与第一安装板610固定，输出齿轮110可转动设置于安装支架120与第一安装板610之间。进而可利用安装支架120与第一安装板610的配合实现对输出齿轮110的安装。

第一主动齿轮220的驱动可以有多种实施方式，如第一传动组件200还包括与动力装置的旋转输出端连接的输入轴，输入轴穿过第一旋转件312、内齿圈210、第一传动盒、第一切换齿轮510，驱动第一主动齿轮220转动；或第一主动齿轮220的一端穿过第一传动盒、内齿圈210及第一旋转件312与动力装置的旋转输出端连接，另一端可相对于第一切换齿轮510转动。具体的，如图7所示，第一主动齿轮220为第一齿轮轴，第一齿轮轴的一端贯穿第一传动盒、内齿圈210、第一旋转件312及第一安装板610，与第二主动齿轮410固定传动连接，第一齿轮轴的另一端贯穿第一切换齿轮510、第二单向旋转件及第二安装板620，与动力装置的旋转输出端连接。

第三从动齿轮430与第二从动齿轮420之间的同轴且同步转动的实施方式有多种，如第二输出组件100还包括连接轴，连接轴的两端分别与第三从动齿轮430及第二从动齿轮420固定传动连接。具体的，如图7所示，第三从动齿轮430为第二齿轮轴，第三从动齿轮430的一端穿过第一安装板610与第二从动齿轮420固定传动连接，第三从动齿轮430的另一端穿过第二切换齿轮520与第二安装板620转动连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。