专利名称：光学观察镜用单手柄双向驱动操作机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学观察镜，尤其涉及光学观察镜所用的一种机械式观 察操作控制机构，该机构可以实现光学观察镜在方位和俯仰方向的转动操作 控制。
背景技术：
光学观察镜一般希望有大的观察范围，但由于光学观察镜视场的限制，通 常采用通过控制光学系统方位和俯仰转动来实现更大范围的观察。很多光学 观察镜都具有方位和俯仰手柄(或手轮)，操作者通过双手分别控制操作两个 手柄，驱动光学观察镜在方位和俯仰转动来观察目标。
在国防工业出版社出版的《光学仪器设计手册》(下册)的第736 737页 中，介绍了ZM-22型周视瞄准镜，该瞄准镜采用方位和俯仰双手轮独立操作驱 动，其方位手轮和俯仰手轮通过各自独立的传动机构分别操纵周视瞄准镜的 方位和俯仰瞄准。
中国研制的95式25mm自行高炮光电观瞄装置中的三光跟踪镜，其辅助的 双路机械传动装置的驱动端采用方位、俯仰两路独立驱动。
中国研制的AFT09重型反坦克导弹武器系统车长镜，采用方位和俯仰双手 轮独立操作驱动，其方位手轮和俯仰手轮通过各自独立的传动机构分别操纵 车长镜的方位和俯仰瞄准，当采用手动操作时，需要操作者双手分别对车长 镜的方位和俯仰向进行驱动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术光学观察镜中需要两个操作手轮进行方位和俯仰操作的问题，提供一种单手柄双向驱动操作机构，也就 是说说，操作者只需通过对该机构中的一个单独手柄进行操作，即可实现光 学观察镜在两个方向上的驱动控制。
为解决上述技术问题，本发明提供的单手柄双向驱动操作机构由方位传 动机构、俯仰传动机构和操作手柄构成，所述方位传动机构包括方位空套齿 轮、方位从动齿轮、方位空套轴体、方位支撑轴承，所述方位空套轴体设有 相互垂直的方位轴孔和俯仰轴孔，方位轴孔和俯仰轴孔相切且在相切处导通， 方位空套轴体通过方位支撑轴承与光学观察镜主体连接，方位空套齿轮固连 在方位空套轴体的外壁并与方位从动齿轮啮合，方位从动齿轮与所述光学观
察镜的方位传动链连接；所述俯仰传动机构包括俯仰齿轮、俯仰从动齿轮、
齿条安装基体、下端齿条、上端齿条、第一俯仰支撑轴承和第二俯仰支撑轴 承，上端齿条通过第一俯仰支撑轴承安装在齿条安装基体的上端，下端齿条 固连在齿条安装基体的中下端，齿条安装基体位于方位空套轴体的方位轴孔 中，俯仰齿轮位于方位空套轴体的俯仰轴孔中且俯仰齿轮的转轴通过一对第 二俯仰支撑轴承与方位空套轴体连接，下端齿条与俯仰齿轮啮合，上端齿条
与俯仰从动齿轮啮合，俯仰从动齿轮与所述光学观察镜的俯仰传动链连接； 所述操作手柄与所述的俯仰齿轮的转轴固连。
本发明还包括三组散钢珠、三根调节导轨和钢珠挡盖，所述方位空套轴 体的方位轴孔内壁设有各相隔90°的三条导轨槽且中间一条导轨槽正对所 述方位轴孔和俯仰轴孔的相切处，所述的齿条安装基体为平面和圆柱面构成 的结构体，其上端设有一圈外挡沿且外档沿的高度大于所述下端齿条的工作 行程，在外档沿下方的圆柱面上设有轴向且到底端的三条V形槽且每条V形 槽相隔90° ，与中间V形槽相对的平面上设有轴向的方形槽，方形槽的长度
与所述下端齿条的长度相当;所述三根调节导轨分别固连在所述的导轨槽中， 所述三条V形槽与三根调节导轨的位置一一对应，所述三组散钢珠分别放在 所述的三条V形槽中，所述钢珠挡盖固连在所述齿条安装基体 下端并封盖所述的三条V形槽。
本发明的有益效果体现在以下几个方面
(一) 本发明通过其方位空套轴体和轴承与光学观察镜的主体连接，其 中方位空套齿轮与方位空套轴体固连并通过方位空套齿轮与方位从动齿轮 的啮合而组成本发明的方位传动机构，方位传动机构与光学观察镜的方位传 动链连接；齿条安装基体上通过不同的安装方式安装了两对齿条齿轮传动机 构，上端齿条通过轴承与齿条安装基体连接，下端齿条直接与齿条安装基体 固连，由此构成本发明的俯仰传动机构，俯仰传动机构与光学观察镜的俯仰 传动链连接；俯仰传动机构通过下端齿条齿轮传动机构和连接轴承与方位空 套轴体连接，操作手柄与下端齿条齿轮传动机构中的齿轮轴固连。因此，当 操作手转动操作手柄时，就可通过俯仰传动机构带动光学观察镜的俯仰传动 链相应运动，当操作手平推操作手柄时，就可通过方位传动机构带动光学观 察镜的方位传动链相应运动，实现了用一个操作手柄对光学观察镜在俯仰和 方位两个方向的驱动控制，从而可将操作者的一只手解放出来，用于其他操 作工作。
(二) 在本发明中，方位传动机构只有一对啮合齿轮，俯仰传动机构含 有两对齿条齿轮传动机构，并通过齿条安装基体和方位空套轴体的巧妙设计， 建立了一个操作手柄与两个传动机构的关系，因此，本发明结构紧凑，加工 装调容易，操作方便，可靠性好。
(三) 本发明在方位空套轴体与齿条安装基体之间，设置了三组钢珠和三 根调节导轨，通过钢珠与调节导轨的滚动配合，使齿条安装基体可以平稳上 下移动，从而保证了俯仰传动机构运动的流畅性能。
图1是本发明意图单手柄双向驱动操作机构的结构组成示意图。
图2是图1的A-A剖面示意图。图3是图1中方位空套轴体的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及优选实施例对本发明作进一步的详述。
正如图1、图2所示，本发明优选实施例的单手柄双向驱动操作机构由 方位传动机构、俯仰传动机构和操作手柄构成。方位传动机构包含方位空套 齿轮5、方位从动齿轮10、方位空套轴体4、方位支撑轴承3。方位空套轴体 4带有相互垂直的方位轴孔4-1和俯仰轴孔4-2 (参见图3)，方位轴孔4-1 和俯仰轴孔4-2相切且在相切处导通；方位轴孔4-1内壁沿轴线方向开有各 相隔90°的三条导轨槽4-3，中间一条导轨槽4-3正对方位轴孔4-l和俯仰 轴孔4-2的相切处；俯仰轴孔4-2为两端小中间大的对称台阶孔。方位空套 轴体4通过方位支撑轴承3及轴承压圈与光学观察镜主体2连接；方位空套 齿轮5位于轴承压圈之上并与方位空套轴体4螺纹连接；方位从动齿轮10 与方位空套齿轮5啮合。俯仰传动机构包含俯仰齿轮14、俯仰从动齿轮8、 齿条安装基体ll、上端齿条7、下端齿条12、三组散钢珠6、钢珠挡盖15、 第一俯仰支撑轴承9、第二俯仰支撑轴承13、轴承压圈16和三根调节导轨 17。齿条安装基体11为平面和圆柱面构成的结构体，其上端设有中心台阶孔 和一圈外挡沿且外档沿的高度大于下端齿条12的工作行程，外档沿下方的圆 柱面上设有轴向且到底端的三条V形槽且每条V形槽相隔90。，与中间V形 槽相对的平面中心设有方形槽，方形槽的长度与下端齿条12的长度相当。齿 条7的一端通过第一俯仰支撑轴承9与齿条安装基体11上端的中心台阶孔固 连，轴承压圈16与中心台阶孔的端面孔螺纹连接。下端齿条12固连在齿条 安装基体11的方形槽中。三根调节导轨17分别固定在方位空套轴体4的三 条导轨槽4-3中，齿条安装基体11放置在方位空套轴体4的方位轴孔4-1 中且三条V形槽分别与三根调节导轨17的位置相对应，齿条安装基体11的 外档沿作为三条V形槽的顶部，从齿条安装基体ll的下方向三条V形槽内放入一组散钢珠6后，用钢珠挡盖15封盖齿条安装基体11的下端面，从而形 成三条V形槽的底部，通过调整调节导轨17的厚度，可以保证齿条安装基体 11在钢珠和调节导轨的配合下平稳移动。俯仰齿轮14位于方位空套轴体4 的俯仰轴孔4-2中，其转轴通过第二俯仰支撑轴承13与方位空套轴体4固连。 上端齿条7与俯仰从动齿轮8啮合，下端齿条12与俯仰齿轮14啮合。操作 手柄1与俯仰齿轮14的转轴一端固连。应用时，方位从动齿轮10与光学观 察镜的方位传动链连接，而俯仰从动齿轮8则与光学观察镜的俯仰传动链连 接。
本优选实施例的作用过程为当操作手顺时针或逆时针转动操作手柄1 时，俯仰轴齿轮14绕俯仰轴线转动，通过俯仰轴齿轮14与下端齿条12相互 作用，带动齿条安装基体11和上端齿条7上下移动，由此使与上端齿条7 啮合的俯仰从动齿轮8作瞬时针或逆时针转动，通过俯仰从动齿轮8带动光 学观察镜的俯仰传动链运动，从而实现光学观察镜在俯仰方向上的驱动控制； 当操作手在水平面上顺时针或逆时针平推操作手柄1时，在俯仰轴齿轮14、 下端齿条12和齿条安装基体11的带动下，方位空套轴体4通过方位支撑轴 承3作相对光学观察镜主体2的方位转动，与齿条安装基体11连接的上端齿 条7因受到俯仰从动齿轮8的限制不能一同方位转动，而是通过第一连接轴 承9作相对齿条安装基体11的反方向转动，而固连在方位空套轴体4上的方 位空套齿轮5则带动方位从动齿轮10转动，将方位运动传递给光学观察镜的 方位传动链，从而实现光学观察镜在方位方向上的驱动控制。
权利要求
1.一种光学观察镜用单手柄双向驱动操作机构，其特征在于它由方位传动机构、俯仰传动机构和操作手柄构成，所述方位传动机构包括方位空套齿轮[5]、方位从动齿轮[10]、方位空套轴体[4]、方位支撑轴承[3]，所述方位空套轴体[4]设有相互垂直的方位轴孔[4-1]和俯仰轴孔[4-2]，方位轴孔[4-1]和俯仰轴孔[4-2]相切且在相切处导通，方位空套轴体[4]通过方位支撑轴承[3]与光学观察镜主体[2]连接，方位空套齿轮[5]固连在方位空套轴体[4]的外壁并与方位从动齿轮[10]啮合，方位从动齿轮[10]与所述光学观察镜的方位传动链连接；所述俯仰传动机构包括俯仰齿轮[14]、俯仰从动齿轮[8]、齿条安装基体[11]、下端齿条[12]、上端齿条[7]、第一俯仰支撑轴承[9]和第二俯仰支撑轴承[13]，上端齿条[7]通过第一俯仰支撑轴承[9]安装在齿条安装基体[11]的上端，下端齿条[12]固连在齿条安装基体[11]的中下端，齿条安装基体[11]位于方位空套轴体[4]的方位轴孔[4-1]中，俯仰齿轮[14]位于方位空套轴体[4]的俯仰轴孔[4-2]中且俯仰齿轮[14]的转轴通过一对第二俯仰支撑轴承[13]与方位空套轴体[4]连接，下端齿条[12]与俯仰齿轮[14]啮合，上端齿条[7]与俯仰从动齿轮[8]啮合，俯仰从动齿轮[8]与所述光学观察镜的俯仰传动链连接；所述操作手柄[1]与所述的俯仰齿轮[14]的转轴固连。
2. 根据权利要求l所述的光学观察镜用单手柄双向驱动操作机构，其特 征在于还包括三组散钢珠[6]、三根调节导轨[17]和钢珠挡盖[15]，所述方 位空套轴体[4]的方位轴孔[4-l]内壁设有各相隔90°的三条导轨槽[4-3]且 中间一条导轨槽[4-3]正对所述方位轴孔[4-1]和俯仰轴孔[4-2]的相切处，所 述的齿条安装基体[ll]为平面和圆柱面构成的结构体，其上端设有一圈外挡 沿且外档沿的高度大于所述下端齿条[12]的工作行程，在外档沿下方的圆柱面上设有轴向且到底端的三条V形槽且每条V形槽相隔90。，与中间V形槽 相对的平面上设有轴向的方形槽，方形槽的长度与所述下端齿条[12]的长度 相当；所述三根调节导轨[17]分别固连在所述的导轨槽[4-3]中，所述三条V 形槽与三根调节导轨[17]的位置一一对应，所述三组散钢珠[6]分别放在所述 的三条V形槽中，所述钢珠挡盖[15]固连在所述齿条安装基体[ll]的下端并 封盖所述的三条V形槽。
全文摘要
本发明公开了一种光学观察镜用单手柄双向驱动操作机构，包括含有方位空套轴体和一对齿轮的方位传动机构、含有两对齿条齿轮的俯仰传动机构以及操作手柄，方位空套轴体带有方位和俯仰轴孔，方位空套轴体通过轴承与观察镜的主体连接，两对齿条安装在位于方位轴孔中的安装基体上，上端齿条可相对安装基体转动且与俯仰从动齿轮啮合，俯仰齿轮通过轴承支撑在俯仰轴孔中并与下端齿条啮合，操作手柄与俯仰齿轮固连。方位、俯仰传动机构通过各自的从动齿轮与观察镜的方位、俯仰传动链对应连接。转动或平推操作手柄，就可实现对观察镜在俯仰或方位方向的驱动控制。本发明具有结构紧凑、易于加工和装调、使用方便、可靠性好等特点。
文档编号G02B23/00GK101625454SQ20091002305
公开日2010年1月13日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者张轩涛, 段红建 申请人:中国兵器工业第二〇五研究所