用于天线齿轮传动间隙补偿的双齿轮结构和动中通系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种双齿轮结构，用于动中通系统的天线齿轮传动间隙补偿，该双齿轮结构被构造成与一配合齿轮啮合，并包括：具有多个第一轮齿的第一齿轮；具有多个第二轮齿的第二齿轮，第二齿轮叠置在第一齿轮上使得所述多个第一轮齿和所述多个第二轮齿能够一一对齐，并且第一齿轮和第二齿轮能够相对于彼此转动；和偏置机构，用于在该双齿轮结构与配合齿轮啮合的状态中偏压第一齿轮和第二齿轮中的至少一个，以在第一齿轮和第二齿轮之间在齿轮的圆周方向上产生相对位移，使得一个第一轮齿和一个第二轮齿与配合齿轮的相应的一个轮齿的两个相反的齿面总是分别保持接触。本发明还提供了一种包括这种双齿轮结构的动中通系统。
【专利说明】用于天线齿轮传动间隙补偿的双齿轮结构和动中通系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星通信天线技术，更具体地，涉及一种用于动中通系统中的齿轮传动的双齿轮结构，以及包括该双齿轮结构的动中通系统。
【背景技术】
[0002]动中通系统是“移动中的卫星地面站通信系统”的简称。通过动中通系统，车辆、轮船、飞机等移动的载体在运动过程中可实时跟踪卫星等平台，不间断地传递语音、数据、图像等多媒体信息，可满足各种军民用应急通信和移动条件下的多媒体通信的需要。动中通系统很好地解决了各种车辆、轮船等移动载体在运动中通过地球同步卫星，实时不断地传递语音、数据、高清晰的动态视频图像、传真等多媒体信息的难关，是通信领域的一次重大的突破，是当前卫星通信领域需求旺盛、发展迅速的应用领域，在军民两个领域都有极为广泛的发展前景。
[0003]由于动中通系统需要在移动的载体上实时跟踪卫星，在其跟踪/定位过程中，存在针对某个卫星，在天线半功率角内甚至更小角度内传动结构正反转反复扫描的状态。由于这个状态的存在，对传动间隙提出了很高的要求，如果间隙过大，则在扫描过程会出现天线抖动，甚至不能正常接收数据的情况。
【发明内容】
[0004]考虑到动中通系统存在的上述问题，本发明的提出了一种齿轮传动结构以及包括这种齿轮传动结构的移动中的动中通系统，避免天线在扫描过程中抖动。
[0005]根据本发明的一个方面，提供了一种一种双齿轮结构，用于与一配合齿轮啮合，该双齿轮结构包括:
[0006]具有多个第一轮齿的第一齿轮；
[0007]具有多个第二轮齿的第二齿轮，第二齿轮叠置在第一齿轮上使得所述多个第一轮齿和所述多个第二轮齿能够对齐，并且第一齿轮和第二齿轮能够相对于彼此转动；和
[0008]偏置机构,用于在该双齿轮结构与配合齿轮啮合的状态中偏压第一齿轮和第二齿轮中的至少一个，以驱动第一齿轮和第二齿轮在齿轮的圆周方向上产生相对位移，使得一个第一轮齿和一个第二轮齿与配合齿轮的相应的一个轮齿的两个相反的齿面总是分别保持接触。
[0009]在上述双齿轮结构中，偏置机构可以包括至少一个压缩弹簧。
[0010]在上述双齿轮结构中，所述至少一个压缩弹簧可以定位在第一齿轮和第二齿轮中的至少一个上，以向第一齿轮和第二齿轮二者施加产生所述相对位移的预紧力。
[0011]在上述双齿轮结构中，第一齿轮可以具有面对第二齿轮的第一面，并且在所述第一面上形成有用于放置所述至少一个压缩弹簧的至少一个第一弹簧安装槽。
[0012]在上述双齿轮结构中，第二齿轮可以具有面对第一齿轮的第二面，并且在所述第二面上与所述至少一个第一弹簧安装槽对应的位置处形成有用于放置所述至少一个压缩弹簧的至少一个第二弹簧安装槽。
[0013]在上述双齿轮结构中，第一弹簧安装槽和相应的第二弹簧安装槽可以包围对应的一个压缩弹簧。
[0014]在上述双齿轮结构中，第一弹簧安装槽和第二弹簧安装槽可以在齿轮的圆周方向上延伸。
[0015]在上述双齿轮结构中，在所述第一面上可以形成有至少一个第一止动件，在所述第二面上可以形成有至少一个第二止动件，并且每个压缩弹簧的相反的两端可以分别与一个第一止动件和一个第二止动件抵接，以在产生所述相对位移的状态下被压缩。
[0016]在上述双齿轮结构中，所述第一齿轮和第二齿轮可以分别设有多个安装孔，多个紧固件可以分别穿过第一齿轮和第二齿轮的两个相应的安装孔将所述第一齿轮和第二齿轮结合在一起，其中，第一齿轮和第二齿轮的两个相应的安装孔中的至少一个可以在相应的齿轮的圆周方向上延伸以允许第一齿轮和第二齿轮相对移动。
[0017]根据本发明的另一个方面，提供了一种动中通系统，包括:
[0018]移动载体；
[0019]安装在移动载体上的方位跟踪/定位电机，该方位跟踪/定位电机包括电机齿轮；
[0020]与电机齿轮啮合的驱动齿轮；
[0021]由驱动齿轮驱动的天线支架；和
[0022]固定在天线支架上的天线装置，其中方位跟踪/定位电机通过电机齿轮和驱动齿轮的啮合驱动天线装置与天线支架一起正向和反向转动以跟踪卫星的方位，并且
[0023]电机齿轮和驱动齿轮中的一个是上述双齿轮结构。
[0024]在参阅下述详细的实施例及相关的图示与申请专利范围后，阅者将能更好地了解本发明的其它目的、特征及优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]参阅后续的图示与描述将可更好地了解本发明的原理。文中未详列暨非限制性的实施例则请参考该后续图示的描述。图示中的组成元件并不一定符合比例，而是以强调的方式描绘出本发明的原理。在附图中:
[0026]图1是示出根据本发明的一种示例性实施例的双齿轮结构的透视图；
[0027]图2是示出图1中示出的双齿轮结构的分解图；
[0028]图3是示出图1中示出的双齿轮结构的第一齿轮的透视图；
[0029]图4是示出图1中示出的双齿轮结构的第二齿轮的透视图；
[0030]图5是示出图1中示出的双齿轮结构的剖视图；以及
[0031]图6是示出图1中示出的双齿轮结构在动中通系统中的应用的一个示例的透视图。
【具体实施方式】
[0032]下面将通过具体的实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。在本说明书中，相同或相似的部件由相同或类似的附图标号指示。下述参照附图对本发明的各实施例的说明旨在阐述本发明的总体构思，而不应当理解为对本发明的一种限制。
[0033]图1示出了根据本发明的一种示例性实施例的双齿轮结构100，图2是示出图1中示出的双齿轮结构的分解图。根据本发明的双齿轮结构可以用于与一配合齿轮啮合以实现消除齿轮间间隙的传动。
[0034]在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
[0035]如图1和2所示，双齿轮结构100包括具有多个第一轮齿111的第一齿轮110和具有多个第二轮齿121的第二齿轮120。第二齿轮120叠置在第一齿轮110上使得第一轮齿111和第二轮齿121能够——对齐。为此，第二齿轮120和第一齿轮110可以具有相同数量的轮齿和相同的外径。如下文将描述的那样，第一齿轮110和第二齿轮120被配置成能够相对于彼此转动，以在产生合适的错位位移，从而实现与配合齿轮的无间隙啮合。
[0036]本发明的双齿轮结构还包括偏置机构，其用于在该双齿轮结构与配合齿轮啮合的状态中偏压第一齿轮和第二齿轮中的至少一个，以驱动第一齿轮和第二齿轮在齿轮的圆周方向上产生相对位移，使得一个第一轮齿和一个第二轮齿与配合齿轮的相应的一个轮齿的两个相反的齿面总是分别保持接触。
[0037]在一个示例中，如图2所示，偏置机构可以包括至少一个弹簧140，如压缩弹簧，其定位在第一齿轮I1和第二齿轮120中的至少一个上，例如被压缩，以向第一齿轮和第二齿轮二者施加产生前述相对位移的预紧力。在图2和3中示出的结构中，第一齿轮110具有面对第二齿轮120的第一面112，在第一面112上形成有至少一个第一弹簧安装槽114，在每个弹簧安装槽114中放置相应的弹簧140。
[0038]如图2和4所示，第二齿轮120具有面对第一齿轮110的第二面122，在第二面122上可以形成有用于放置弹簧140的至少一个第二弹簧安装槽124。第二弹簧安装槽124形成在第二面上与第一弹簧安装槽114对应的位置处，以至少部分地容纳对应的弹簧140，从而第一弹簧安装槽114和相应的第二弹簧安装槽124包围并容纳对应的一个弹簧140。在一种示例性实施例中，第一弹簧安装槽114和第二弹簧安装槽124在齿轮的圆周方向上延伸，使得容纳在其中的弹簧140能够在齿轮的圆周方向上向齿轮施加预紧力，这个预紧力使两个齿轮相对转动，以在其间形成错位位移。
[0039]在本发明的实施例中，弹簧140可以被压缩以产生预紧力。如图3-5所示，在第一面112上可以形成有至少一个第一止动件113，在第二面122上形成有至少一个第二止动件123，并且每个弹簧140的相反的两端141、142分别与一个第一止动件113和一个第二止动件123抵接。例如，每个弹簧140的相反的两端141、142分别与第一止动件113的抵接面115和第二止动件123的抵接面125接触。抵接面115和抵接面125彼此相对，将弹簧140夹在二者之间，使得弹簧能够在弹簧安装槽114和124中伸缩滑动。由此，在第二齿轮120叠置在第一齿轮110上的状态下，通过使这两个齿轮相对错位旋转，由两个止动件将弹簧140压缩。止动件113、123可以为挡块形式，在图中被示出为沿齿轮的圆周方向延伸，以阻挡被压缩的弹簧弹出。
[0040]如图1、2和4所示，第一齿轮110和第二齿轮120分别设有多个安装孔116和126，多个紧固件130分别穿过第一齿轮和第二齿轮的两个相应的安装孔将所述第一齿轮和第二齿轮结合在一起。在一个示例中，每个紧固件130可以包括螺钉和螺母的组合。在第一齿轮110和第二齿轮120上分别形成有螺钉安装孔116和126，螺钉拧入螺钉安装孔中，并通过垫片和螺母将两个齿轮压紧在一起，但在合适的外力作用下这两个齿轮能够相对转动。根据一个示例，第一齿轮110和第二齿轮120的两个相应的安装孔116和126中的至少一个在齿轮的圆周方向上延伸以允许第一齿轮和第二齿轮相对移动。如图1-4所示，螺钉安装孔116形成在第一齿轮的第一面112中，而螺钉安装孔126形成为贯穿第二齿轮120，以便螺钉能够从上面穿过螺钉安装孔126并拧入螺钉安装孔116中。在螺纹126的内壁上可以形成有用于放置螺母垫片的结构127，如凸缘，从而可以将螺母压靠在垫片上并拧紧。在图2-3图示的示例中，螺钉安装孔116形成在第一弹簧安装槽114，而螺钉安装孔126形成在第二止动件123中，但是明显地，这些螺钉安装孔可以形成在任何合适固定两个齿轮的位置。
[0041]图6示出了本发明的双齿轮结构在动中通系统中的应用的一个示例。如图所示，一种示例性的动中通系统可以包括移动载体300，方位跟踪/定位电机200和天线支架500安装在移动载体300上，天线装置400固定在天线支架500上。方位跟踪/定位电机200包括电机齿轮201，其与用于驱动天线支架500和天线装置400转动的驱动齿轮啮合，从而方位跟踪/定位电机200在控制系统的控制下通过电机齿轮201和驱动齿轮的啮合驱动天线装置与天线支架一起正向和反向转动以跟踪卫星的方位。根据本发明的实施例，用于传动的一个齿轮可以采用本发明的双齿轮结构。在图示的示例中，用于驱动天线支架500和天线装置400转动的驱动齿轮采用本发明的双齿轮结构100。在这种情况下，电机齿轮201与驱动齿轮100啮合，可以无间隙地正反转传动。
[0042]以下结合附图描述本发明的双齿轮结构在动中通系统中的装配过程。首先，将螺钉拧入第一齿轮110的螺钉安装孔116中，在第一齿轮110的弹簧安装槽114内放置弹簧，之后将第二齿轮120叠置在第一齿轮110上面,让螺钉穿过第二齿轮120的螺纹安装孔126，然后在螺钉上套上垫片和螺母，螺母被适当地紧固但无须完全拧紧，保证两个齿轮之间在外力下可以产生错动位移。装配后的双齿轮结构100如图1所示。
[0043]双齿轮结构100装配好后，将第一齿轮110安装在移动载体300，如机壳上，并与方位跟踪/定位电机200的电机齿轮201啮合。在最终固定安装带电机齿轮201的方位跟踪/定位电机200之前，使第一齿轮110和第二齿轮120相对转动产生相应量的相对交错位移，从而压缩位于二者之间的弹簧140以产生预紧力。当位移量并且因此预紧力达到要求，如预紧力产生的扭矩不小于方位跟踪/定位电机200的驱动转矩，且第一齿轮110和第二齿轮120的轮齿对齐时，固定安装好方位跟踪/定位电机200，由此电机齿轮201与双齿轮结构100在弹簧140的预紧力下啮合。
[0044]处于压缩状态的弹簧140使第一齿轮110和第二齿轮120的对应轮齿之间始终存在一微小位移，使得第一齿轮I1的一个第一轮齿111和第二齿轮120的一个相应的第二轮齿121与电机齿轮201的相应的一个轮齿的两个相反的齿面总是分别保持接触，从而消除了啮合电机齿轮201和双齿轮结构100之间在传动过程中的反向间隙。并且，即使任一齿轮发生磨损，所产生的间隙也会被本发明的这种双齿轮结构所抵消。因此，采用本发明的双齿轮结构，消除了传动机构之间的齿轮传动间隙，进而在用在动中通系统中时能够避免天线在正反转扫描期间由于这种间隙而抖动，提高了动中通系统对卫星等通信平台的跟踪和定位精度。
[0045]上述的实施例与附图仅供本领域技术人员对于本发明的各不同实施例具有概括性的了解。该些图示与说明并非想要对利用此处所述的结构或方法的装置与系统中的所有元件及特征作完整性的描述。通过阅读本发明的说明书，本领域的技术人员将更能明白本发明的许多其他的实施例，将源自本发明的披露的内容。在不悖离本发明保护范围的情况下，本发明可以进行结构与逻辑的置换与改变。此外，本发明的附图仅用于图示而非按比例进行绘制。附图中的某些部分可能会被放大以进行强调，而其他部分可能被简略。因此，本发明的说明书与附图应当视为描述而非限制性质，并将由下文中的权利要求的保护范围来限制。应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另夕卜，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。
【权利要求】
1.一种双齿轮结构(100),用于与一配合齿轮(201)哨合,该双齿轮结构包括: 具有多个第一轮齿(111)的第一齿轮(110)； 具有多个第二轮齿(121)的第二齿轮(120),第二齿轮叠置在第一齿轮上使得所述多个第一轮齿和所述多个第二轮齿能够 对齐，并且第一齿轮和第二齿轮能够相对于彼此转动；和 偏置机构，用于在该双齿轮结构与配合齿轮啮合的状态中偏压第一齿轮和第二齿轮中的至少一个，以驱动第一齿轮和第二齿轮在齿轮的圆周方向上产生相对位移，使得一个第一轮齿和一个第二轮齿与配合齿轮的相应的一个轮齿的两个相反的齿面总是分别保持接触。
2.根据权利要求1所述的双齿轮结构，其中，偏置机构包括至少一个压缩弹簧(140)。
3.根据权利要求2所述的双齿轮结构，其中，所述至少一个压缩弹簧定位在第一齿轮和第二齿轮中的至少一个上，以向第一齿轮和第二齿轮二者施加产生所述相对位移的预紧力。
4.根据权利要求3所述的双齿轮结构，其中，第一齿轮具有面对第二齿轮的第一面(112)，并且在所述第一面上形成有用于放置所述至少一个压缩弹簧的至少一个第一弹簧安装槽(114)。
5.根据权利要求4所述的双齿轮结构，其中，第二齿轮具有面对第一齿轮的第二面(122)，并且在所述第二面上与所述至少一个第一弹簧安装槽对应的位置处形成有用于放置所述至少一个压缩弹簧的至少一个第二弹簧安装槽(124)。
6.根据权利要求5所述的双齿轮结构，其中，第一弹簧安装槽和相应的第二弹簧安装槽包围对应的一个压缩弹簧。
7.根据权利要求5所述的双齿轮结构，其中，第一弹簧安装槽和第二弹簧安装槽在齿轮的圆周方向上延伸。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的双齿轮结构，其中，在所述第一面上形成有至少一个第一止动件(113)，在所述第二面上形成有至少一个第二止动件(123)，并且每个压缩弹簧的相反的两端分别与一个第一止动件和一个第二止动件抵接，以在产生所述相对位移的状态下被压缩。
9.根据权利要求2-7中任一项所述的双齿轮结构，其中，所述第一齿轮和第二齿轮分别设有多个安装孔，多个紧固件分别穿过第一齿轮和第二齿轮的两个相应的安装孔将所述第一齿轮和第二齿轮结合在一起， 其中，第一齿轮和第二齿轮的两个相应的安装孔中的至少一个在相应的齿轮的圆周方向上延伸以允许第一齿轮和第二齿轮相对移动。
10.一种动中通系统，包括: 移动载体(300)； 安装在移动载体上的方位跟踪/定位电机(200)，该方位跟踪/定位电机包括电机齿轮(201)； 与电机齿轮啮合的驱动齿轮(100)； 由驱动齿轮驱动的天线支架(500);和 固定在天线支架上的天线装置(400)，其中方位跟踪/定位电机通过电机齿轮和驱动齿轮的啮合驱动天线装置与天线支架一起正向和反向转动以跟踪卫星的方位，并且电机齿轮和驱动齿轮中的一个是根据权利要求1-9中任一项所述的双齿轮结构。
【文档编号】H01Q3/04GK104132115SQ201410312288
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】耿耀锋, 段胜超, 牛超, 蒋振伟, 吴敏军 申请人:中广联合移动电视系统有限公司