专利名称：一种天线座方位驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高精度方位驱动装置，尤其是涉及一种天线座方位 驱动装置。
背景技术：
天线座方位驱动装置是天线结构的重要组成部分，其一方面要输出一 定的转矩，另一方面又要满足一定的转动精度要求。工程上一般采用伺服 电机或步进电机加其他齿轮减速结构对天线结构进行驱动，但现有驱动机 构在提高转动精度的同时均需要付出增高轴向高度或增大体积的代价，因 而给实际使用带来诸多不便。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提 供一种天线座方位驱动装置，其结构简单、体积小且使用操作简便，在缩 小了现有天线座方位驱动装置体积的同时，也提高了回转精度。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是 一种天线座方位 驱动装置，其特征在于包括上部开口的圆柱形外壳和安装在圆柱形外壳 内部的单级谐波齿轮减速器，以及安装在所述单级谐波齿轮减速器内部且 对所述单级谐波齿轮减速器进行驱动的步进电机；所述单级谐波齿轮减速 器与圆柱形外壳同轴设置。
所述步进电机为盘式电机。
所述圆柱形外壳的内腔中部同轴设置有一竖向支撑柱；
所述单级谐波齿轮减速器包括同轴套装在支撑柱上部且绕支撑柱转 动的波发生器、随所述波发生器转动而变形且设置有外齿圈的柔轮以及同轴套装在圆柱形外壳内部且由柔轮带动进行转动的刚轮，所述刚轮套装在 柔轮外侧且与柔轮相啮合；所述波发生器由套装在支撑柱上部且绕支撑柱 转动的椭圆状凸轮，以及同轴套装在凸轮上的薄壁柔性轴承组成；所述柔 轮为同轴套装在所述薄壁柔性轴承上的圆柱状杯形柔轮，柔轮的底部固定
在圆柱形外壳的内腔底部；
所述盘式电机包括沿圆周方向均勾布设在柔轮内侧底部的多个定子 齿，以及与所述多个定子齿相对应且沿圆周方向均匀布设在凸轮底部外侧
的多个转子齿，所述定子齿上套装有电磁线圈；所述多个定子齿组成的圆
环状定子盘和所述多个转子齿组成的圆环状转子盘均与圆柱形外壳同轴
设置，所述定子齿和转子齿的齿轴线依次错开。
所述定子齿和转子齿均为顶角呈圆钝状的等腰梯形齿。 所述盘式电机为六相电机，所述定子齿的数量为12个，所述转子齿
的数量为10个，所述单级谐波齿轮减速器的减速比i为83。
所述柔轮和圆柱形外壳底部对应设置有供电磁线圏的连接导线穿过
的穿线孔。
所述支撑柱中上部设置有一供凸轮安装的水平支撑凸台，所述凸轮与 水平支撑凸台之间通过多个滚珠进行支撑固定。
所述刚轮的下部与圆柱形外壳之间通过多个滚珠进行连接；所述圆柱 形外壳上部安装有压盖，所述刚轮上部与压盖之间通过多个滚珠进行连 接。
所述刚轮的顶部高度不低于压盖顶部高度。
所述柔轮、定子齿和圆柱形外壳通过螺钉固定安装为一体；所述凸轮 与转子齿通过螺钉固定为一体。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点i、结构简单合理、体积
小且使用搡作简便。2、设计新颖合理，巧妙地利用了谐波齿轮柔轮内部 的空隙和盘式步进电机的原理并将二者融为一体。3、使用效果好，回转
精度高且适用面广，所用盘式步进电机的相数可以根据实际具体进行调整，并且调整容易。在控制上通过电流细分技术可极大地提高回转精度。 综上所述，本实用新型结构简单、体积小且使用操作简便，在缩小了现有 天线座方位驱动装置体积的同时，也提高了回转精度。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图l为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型定子齿的排布结构示意图. 图3为本实用新型转子齿的排布结构示意图 附图标记说明
l一刚轮； 4一圆柱形外壳； 7 —电磁线圈； IO—柔轮； 13—穿线孔。
2 —凸轮； 5—转子齿； 8—支撑柱； ll一球薄壁轴承；
3—压盖； 6—滚珠； 9一定子齿； 12—水平支撑凸台；
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括上部开口的圆柱形外壳4和安装在圆柱 形外壳4内部的单级谐波齿轮减速器，以及安装在所述单级谐波齿轮减速
器内部且对所述单级谐波齿轮减速器进行驱动的步进电机；所述单级谐波
齿轮减速器与圆柱形外壳4同轴设置。所述步进电机为盘式电机即盘式步 进电机。
本实施例中，所述圆柱形外壳4的内腔中部同轴设置有一竖向支撑柱8。
所述单级谐波齿轮减速器包括同轴套装在支撑柱8上部且绕支撑柱8 转动的波发生器、随所述波发生器转动而变形且设置有外齿圈的柔轮10 以及同轴套装在圆柱形外壳4内部且由柔轮IO带动进行转动的刚轮1。所述刚轮l套装在柔轮IO外侧且与柔轮IO相啮合，所述刚轮1内侧设置有 与所述外齿圈相对应的内齿圏。所述波发生器由套装在支撑柱8上部且绕
支撑柱8转动的椭圆状凸轮2,以及同轴套装在凸轮2上的薄壁柔性轴承
组成.所述柔轮io为同轴套装在所述薄壁柔性轴承上的圆柱状杯形柔轮，
柔轮10的底部固定在圆柱形外壳4的内腔底部。所述薄壁柔性轴承具体 为球薄壁轴承11。
本实施例中，所述刚轮1的下部与圆柱形外壳4之间通过多个滚珠6 进行连接。所述圆柱形外壳4上部安装有压盖3，所述刚轮l上部与压盖 3之间通过多个滚珠6进行连接。所述圆柱形外壳4与压盖3之间通过螺 栓进行连接固定。所述支撑柱8中上部设置有一供凸轮2安装的水平支撑 凸台12,所述凸轮2与水平支撑凸台12之间通过多个滚珠6进行支撑固 定。
所述刚轮1的顶部高度不低于压盖3顶部高度，本实施例中，所述刚 轮1的顶部与圆柱形外壳4的顶部相平齐。
所述盘式电机包括沿圆周方向均勻布设在柔轮10内侧底部的多个定 子齿9,以及与所述多个定子齿9相对应且沿圆周方向均勻布设在凸轮2 底部外侧的多个转子齿5，所述定子齿9上套装有电磁线圈7。所述多个 定子齿9组成的圆环状定子盘和所述多个转子齿5组成的圆环状转子盘均 与圆柱形外壳4同轴设置，所述定子齿9和转子齿5的齿轴线依次错开。 实际制作过程中，所述多个定子齿9和多个转子齿5的齿轴线之间依次错 开不同角度。所述定子齿9和转子齿5均为顶角呈圆钝状的等腰梯形齿。
结合图2、图3，本实施例中，所述盘式电机为六相电机，所述定子 齿9的数量为12个，具体为沿逆时针分布的B、 C、 D、 E、 F、 G、 B' 、 C'、 D' 、 E' 、 F'和G' 12个定子齿9;所述转子齿5的数量为10个，所述单级 谐波齿轮减速器的减速比i为83。实际使用过程中，可以根据具体转动精 度需要，对所述盘式电机的相数进行调整。本实施例中，所述盘式电机采 用6相12拍的方式，则其步距角为n=360°/(6xl0x2) =3°，又由于单级谐波齿轮减速器的减速比i为83，因而，本驱动装置的输出步距角为
0. 0361° 。
所述柔轮10和圆柱形外壳4底部对应设置有供电磁线圈7的连接导 线穿过的穿线孔13。所述柔轮10、定子齿9和圆柱形外壳4通过螺钉固 定安装为一体。所述凸轮2与转子齿5通过螺钉固定为一体。
本实用新型的工作过程是在电磁线圈7中通电后，所述12个定子 齿9和10个转子齿5相当于一六相步进电机。在所述六相步进电机即所 述盘式步进电机工作过程中，相应驱动所述单级谐波齿轮减速器工作并对 所述六相步进电机所输出转速进行减速调整。所述单级谐波齿轮减速器的 具体工作过程是在所述六相步进电机即所述盘式步进电机工作时，其转 子齿5相应带动所述波发生器按一定转速绕支撑柱8持续转动，相应地， 同轴套装在所述波发生器外侧的柔轮10随所述波发生器的转动而变形， 从而带动与柔轮IO相啮合的刚轮l进行转动。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限 制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更 以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种天线座方位驱动装置，其特征在于包括上部开口的圆柱形外壳(4)和安装在圆柱形外壳(4)内部的单级谐波齿轮减速器，以及安装在所述单级谐波齿轮减速器内部且对所述单级谐波齿轮减速器进行驱动的步进电机；所述单级谐波齿轮减速器与圆柱形外壳(4)同轴设置。
2. 按照权利要求l所述的一种天线座方位驱动装置，其特征在于所 述步进电机为盘式电机。
3. 按照权利要求2所述的一种天线座方位驱动装置，其特征在于所 述圆柱形外壳(4)的内腔中部同轴设置有一竖向支撑柱(8);所述单级谐波齿轮减速器包括同轴套装在支撑柱(8)上部且绕支撑 柱(8)转动的波发生器、随所述波发生器转动而变形且设置有外齿圈的 柔轮(10)以及同轴套装在圆柱形外壳(4)内部且由柔轮(10)带动进 行转动的刚轮(1)，所述刚轮(1)套装在柔轮(10)外侧且与柔轮(10) 相啮合；所述波发生器由套装在支撑柱(8)上部且绕支撑柱(8)转动的 椭圆状凸轮(2)，以及同轴套装在凸轮(2)上的薄壁柔性轴承组成；所 述柔轮(10)为同轴套装在所述薄壁柔性轴承上的圆柱状杯形柔轮，柔轮(10)的底部固定在圆柱形外壳(4)的内腔底部；所述盘式电机包括沿圆周方向均匀布设在柔轮(10)内侧底部的多个 定子齿(9),以及与所述多个定子齿(9)相对应且沿圆周方向均匀布设 在凸轮(2)底部外侧的多个转子齿(5)，所述定子齿(9)上套装有电 磁线圈(7);所述多个定子齿(9)组成的圆环状定子盘和所述多个转子 齿(5)组成的圆环状转子盘均与圆柱形外壳(4)同轴设置，所述定子齿(9)和转子齿(5)的齿轴线依次错开。
4. 按照权利要求3所述的一种天线座方位驱动装置，其特征在于所 述定子齿(9)和转子齿(5)均为顶角呈圆钝状的等腰梯形齿。
5. 按照权利要求3或4所述的一种天线座方位驱动装置，其特征在于 所述盘式电机为六相电机，所述定子齿(9)的数量为12个，所述转子齿(5)的数量为10个，所述单级谐波齿轮减速器的减速比i为83。
6. 按照权利要求2或3所述的一种天线座方位驱动装置，其特征在于 所述柔轮(10)和圆柱形外壳(4)底部对应设置有供电磁线圈(7)的连 接导线穿过的穿线孔(13)。
7. 按照权利要求2或3所述的一种天线座方位驱动装置，其特征在于 所述支撑柱(8)中上部设置有一供凸轮(2)安装的水平支撑凸台(12), 所述凸轮(2)与水平支撑凸台(12)之间通过多个滚珠(6)进行支撑固 定。
8. 按照权利要求2或3所述的一种天线座方位驱动装置，其特征在于 所述刚轮(1)的下部与圆柱形外壳(4)之间通过多个滚珠(6)进行连 接；所述圆柱形外壳(4)上部安装有压盖(3),所述刚轮(1)上部与 压盖(3)之间通过多个滚珠(6)进行连接。
9. 按照权利要求8所述的一种天线座方位驱动装置，其特征在于所 述刚轮(1)的顶部高度不低于压盖(3)顶部高度。
10. 按照权利要求2或3所述的一种天线座方位驱动装置，其特征在 于所述柔轮(10)、定子齿(9)和圆柱形外壳(4)通过螺钉固定安装 为一体；所述凸轮(2)与转子齿(5)通过螺钉固定为一体。
专利摘要本实用新型公开了一种天线座方位驱动装置，包括上部开口的圆柱形外壳和安装在圆柱形外壳内部的单级谐波齿轮减速器，以及安装在所述单级谐波齿轮减速器内部且对所述单级谐波齿轮减速器进行驱动的步进电机；所述单级谐波齿轮减速器与圆柱形外壳同轴设置。本实用新型结构简单、体积小且使用操作简便，在缩小了现有天线座方位驱动装置体积的同时，也提高了回转精度。
文档编号H01Q3/10GK201387937SQ20092003297
公开日2010年1月20日 申请日期2009年5月6日 优先权日2009年5月6日
发明者涛 兴 申请人:航天恒星空间技术应用有限公司