多频电调天线换挡传动装置的制作方法

1.本发明涉及移动通信基站天线领域，尤其涉及一种多频电调天线换挡传动装置。


背景技术：

2.在移动通信领域，需要利用天线传动机构对天线的辐射角进行调节，来达到改变天线垂直面波束的辐射效果。天线传动机构对天线的成本、重量及尺寸具有重大影响，减少电机的使用数量可以最大化降低天线成本。目前市场上多频电调天线的传动机构多为多个独立的电调传动机构、双电调协同工作传动机构以及少数单电调传动切换机构，多个独立电调传动机构、双电调协同工作传动机构中电机数量多，成本高，而现有的单电调换挡传动机构多为圆型阵列设计，输出轴数量少，占用空间大，天线布局困难。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种多频电调天线换挡传动装置，实现了单电机换挡传动机构，电机数量少，输出轴数量多，平铺式设计，体积小，占用空间少，天线排布简单，同时有效的降低天线成本。
4.为了实现本发明的目的，多频电调天线换挡传动装置，包括电机、输入轴、第一齿轮、第一单向轴承、第三齿轮、第二齿轮、第二单向轴承、第四齿轮、往复丝杆、丝杆螺母、第五齿轮、第六齿轮、齿条和位置传感器，电机驱动输入轴转动，第一单向轴承和第二单向轴承方向相反的固定在输入轴上，第一齿轮与第一单向轴承同轴固定连接，第三齿轮与第一齿轮相互啮合，第二齿轮和第二单向轴承同轴固定连接，第四齿轮与第二齿轮相互啮合，第四齿轮与往复丝杆的一端同轴固定连接，丝杆螺母沿着往复丝杆轴向方向往复运动，丝杆螺母推动第五齿轮和第六齿轮沿轴向方向往复运动，齿条垂直于往复丝杆均匀排布，丝杆螺母使第五齿轮、第六齿轮与齿条分别啮合，丝杆螺母与位置传感器相接触。
5.作为本发明的优化方案，多频电调天线换挡传动装置还包括第一传动轴、第七齿轮、第八齿轮、第二传动轴和导轨，第三齿轮和第七齿轮分别固定在第一传动轴的两端，第八齿轮与第七齿轮啮合，第八齿轮固定在第二传动轴的一端，第六齿轮沿第二传动轴水平滑动的同时也跟随第二传动轴同步转动，第五齿轮沿导轨水平滑动。
6.作为本发明的优化方案，往复丝杆上设置有引导槽，引导槽对称分布且为闭环回路。
7.作为本发明的优化方案，丝杆螺母包括拨片、划片和卡扣，拨片沿着引导槽运动，实现丝杆螺母往复运动；划片与位置传感器相接触传递位置信息，卡扣用于扣住拨片，使得拨片只能自由转动，不能前后移动。
8.作为本发明的优化方案，第五齿轮包括第五大齿轮单元、第五小齿轮单元和中心孔，第五齿轮通过中心孔沿着导轨轴向方向滑动。
9.作为本发明的优化方案，第六齿轮包括第六大齿轮单元、第六小齿轮单元和止挡面，第六齿轮通过止挡面沿着第二传动轴轴向方向滑动。
10.作为本发明的优化方案，第五大齿轮单元和第六大齿轮单元的齿数和模数均相同，齿条的模数与第五大齿轮单元的模数相同，第五大齿轮单元和第六大齿轮单元分别与齿条啮合。
11.作为本发明的优化方案，第五小齿轮单元和第六小齿轮单元的齿数相同，第五小齿轮单元和第六小齿轮单元互相啮合。
12.本发明具有积极的效果：本发明实现了单电机换挡传动机构，电机数量少，输出轴数量多，且平铺式设计，极大降低了单电机换挡传动机构的整体高度，为天线节省了大量空间，更有利于天线的结构布局，同时较少的电机数量有效的降低了天线成本。
附图说明
13.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
14.图1是本发明的整体结构图；
15.图2是本发明单向传动的原理示意图；
16.图3是本发明拨片工作的原理示意图；
17.图4是本发明的丝杆螺母的结构图示意；
18.图5是本发明第五齿轮的结构示意图；
19.图6是本发明第六齿轮的结构示意图；
20.图7是本发明齿轮齿条啮合的原理示意图；
21.图8是本发明换挡时序图。
22.其中：1、电机，2、输入轴，3、第一齿轮，4、第一单向轴承，5、第三齿轮，6、第二齿轮，7、第二单向轴承，8、第四齿轮，14、往复丝杆，15、丝杆螺母，17、第五齿轮，18、第六齿轮，19、齿条，23、位置传感器，9、第一传动轴，10、第七齿轮，11、第八齿轮，12、第二传动轴，16、导轨，141、引导槽，151、拨片，152、划片，153、卡扣，171、第五大齿轮单元，172、第五小齿轮单元，173、中心孔，181、第六大齿轮单元，183、第六小齿轮单元，184、止挡面。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明的实现做进一步详细的描述：
24.如图1-7所示，本发明公开了多频电调天线换挡传动装置，包括电机1、输入轴2、第一齿轮3、第一单向轴承4、第三齿轮5、第二齿轮6、第二单向轴承7、第四齿轮8、往复丝杆14、丝杆螺母15、第五齿轮17、第六齿轮18、齿条19和位置传感器23，电机1驱动输入轴2转动，第一单向轴承4和第二单向轴承7方向相反的固定在输入轴2上，第一齿轮3与第一单向轴承4同轴固定连接，第三齿轮5与第一齿轮3相互啮合，第二齿轮6和第二单向轴承7同轴固定连接，第四齿轮8与第二齿轮6相互啮合，第四齿轮8与往复丝杆14的一端同轴固定连接，丝杆螺母15沿着往复丝杆14轴向方向往复运动，丝杆螺母15推动第五齿轮17和第六齿轮18沿轴向方向往复运动，齿条19垂直于往复丝杆14均匀排布，丝杆螺母15使第五齿轮17、第六齿轮18与齿条19分别啮合，丝杆螺母15与位置传感器23相接触。
25.多频电调天线换挡传动装置还包括第一传动轴9、第七齿轮10、第八齿轮11、第二传动轴12和导轨16，第三齿轮5和第七齿轮10分别固定在第一传动轴9的两端，第八齿轮11与第七齿轮10啮合，第八齿轮11固定在第二传动轴12的一端，第六齿轮18沿第二传动轴12
水平滑动的同时也跟随第二传动轴12同步转动，第五齿轮17沿导轨16水平滑动。
26.其中，多频电调天线换挡传动装置包括水平放置的往复丝杆副，平行于往复丝杆副放置的位置传感器23、第二传动轴12和导轨16，齿条19垂直于往复丝杆14均匀排布，第二传动轴12和导轨16上各放置一个齿轮—第六齿轮18和第五齿轮17，第五齿轮17可沿导轨16水平滑动，第六齿轮18可沿第二传动轴12水平滑动的同时也可跟随第二传动轴12同步转动；往复丝杆14上的丝杆螺母15可推动第五齿轮17和第六齿轮18沿水平方向滑动，同时丝杆螺母15上的划片151时时与位置传感器23接触传递位置信息；往复丝杆14和第二传动轴12一端分别放置有第四齿轮8和第八齿轮11。
27.当电机1驱动输入轴2顺时针转动时，输入轴2带动第二单向轴承7和第二齿轮6转动，第一单向轴承4空转，第一齿轮3不转动。第二齿轮6与第四齿轮8相互啮合，第四齿轮8与往复丝杆14一端同轴固定连接，当第二齿轮6带动第四齿轮8转动时，往复丝杆14跟随做单向转动，丝杆螺母15沿着往复丝杆14轴向方向往复运动，丝杆螺母15与位置传感器23接触，用于时时反馈位置信息，同时丝杆螺母15推动第五齿轮17和第六齿轮18沿轴向方向往复运动，使第五齿轮17与第六齿轮18与垂直均布的齿条19分别啮合。
28.如图3和4所示，往复丝杆14上设置有引导槽141，引导槽141对称分布且为闭环回路。丝杆螺母15包括拨片151、划片152和卡扣153，拨片151沿着引导槽141运动，到达一端时便会顺着引导槽141反向运动，便实现了往复丝杆14单向转动，同时实现丝杆螺母15往复运动；卡扣153用于扣住拨片151，使得拨片151只能自由转动，不能前后移动；划片152与位置传感器23相接触传递位置信息，划片152划至传感器23不同位置，位置传感器23可输出相应电信号，通过输出的电信号监控丝杆螺母15的位置。
29.如图5所示，第五齿轮17包括第五大齿轮单元171、第五小齿轮单元172和中心孔173，第五齿轮17通过中心孔173沿着导轨16轴向方向滑动。
30.如图6所示，第六齿轮18包括第六大齿轮单元181、第六小齿轮单元183和止挡面184，第六齿轮18通过止挡面184沿着第二传动轴12轴向方向滑动。
31.如图7-8所示，第五大齿轮单元171和第六大齿轮单元181的齿数和模数均相同，齿条19的模数与第五大齿轮单元171的模数相同，第五大齿轮单元171和第六大齿轮单元181分别与齿条19啮合。第五小齿轮单元172和第六小齿轮单元183的齿数相同，第五小齿轮单元172和第六小齿轮单元183互相啮合。因此第五齿轮17与第六齿轮18转速相同，方向相反，即第五大齿轮单元171与第六大齿轮单元181转速相同，方向相反，第五大齿轮单元171与第六大齿轮单元181错位分布，两者间隔尺寸刚好大于一个齿条19宽度距离。当第五大齿轮单元171与第六大齿轮单元181分别与齿条19啮合时，便可实现齿条19的正反运动。如图8所述，换挡时序图，即切换不同齿条以及切换同一齿条正向和反向运动的时序图，根据时序图可以看出，切换到每一个齿条和每一个齿条的正向和反向位置时，丝杆螺母15的位置也是唯一的且一一对应的，即位置传感器23输出的电信号也是唯一且一一对应的，因此，在丝杆螺母15往复运动过程中，只需在检测到所需电信号时控制电机1停止转动，便可精准实现换挡功能。
32.第五小齿轮单元172与第六小齿轮单元183大径尺寸在第五齿轮17与第六齿轮18与齿条19切换啮合过程中，不应触碰到齿条19为准。
33.当电机1驱动输入轴2逆时针转动时，输入轴2带动第一单向轴承4和第一齿轮3转
动，第二单向轴承7空转，第二齿轮6不动，第一齿轮3转动同时带动第三齿轮5、第一传动轴9、第七齿轮10、第八齿轮11、第二传动轴12和第六齿轮18单向转动，第六齿轮18带动第五齿轮17反向转动。当第六齿轮18的第六大齿轮单元181与齿条19啮合时，齿条19前进，当第五齿轮17的第五大齿轮单元171与齿条19啮合时，齿条19后退，至此实现驱动功能。
34.以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，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。