本發(fā)明涉及移動(dòng)通信基站天線技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用于多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)選擇切換的選擇切換裝置。
背景技術(shù):
隨著移動(dòng)通信終端用戶數(shù)量的不斷增加,對(duì)移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)容量需求越來越大,同時(shí)要求不同站點(diǎn)之間甚至相同站點(diǎn)的不同扇區(qū)之間的干擾做到最小,即實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的最大化和干擾的最小化。要實(shí)現(xiàn)這一目的,通常采用調(diào)整站上天線波束下傾角的方式來實(shí)現(xiàn)。
然而,在調(diào)整波束下傾角的兩種方式機(jī)械下傾和電子下傾中,電子下傾優(yōu)勢(shì)明顯,是當(dāng)前的主流和未來的發(fā)展趨勢(shì)。電子下傾角的控制主要分內(nèi)置和外置兩大類,其中內(nèi)置控制又是當(dāng)前和未來的主流。電子下傾內(nèi)置控制主要有兩種方式,一種方式是通過給單幅天線的每列波束配置一套驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。當(dāng)波束數(shù)量較多時(shí),此方案成本較高、占用天線內(nèi)部的空間較大;另一種方式是為每副天線配置一套驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng),該方案至多需要兩個(gè)電機(jī),對(duì)于多波束天線成本優(yōu)勢(shì)明顯,結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省空間,是未來的主流。然而,雖然第二種電子下傾內(nèi)置控制方式可以減少電機(jī)、控制電路的使用,減少對(duì)天線內(nèi)部空間的占用,但是其采用多級(jí)傳動(dòng)的方式將電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出,傳動(dòng)效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉且在其用于下傾角調(diào)節(jié)時(shí)可提高傳動(dòng)響應(yīng)速度的選擇切換裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
一種選擇切換裝置,用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)之間的切換,其包括用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)軸向直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)以及用于接收外部動(dòng)力傳遞的傳動(dòng)結(jié)構(gòu),驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括一平臺(tái)以及設(shè)置于所述平臺(tái)上的凸沿,所述凸沿與至少一個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)形成作用連接,所述凸沿與多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)相對(duì)運(yùn)動(dòng),所述凸沿沿多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)之間循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地,所述凸沿為一斜面。
優(yōu)選地,所述凸沿為一對(duì)稱設(shè)置的斜面。
優(yōu)選地,所述凸沿沿所述平臺(tái)呈圓弧形設(shè)置。
優(yōu)選地,沿所述凸沿延伸方向設(shè)有導(dǎo)向槽,所述動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)沿該導(dǎo)向槽相對(duì)滑動(dòng)。
優(yōu)選地,沿所述導(dǎo)向槽寬度方向的兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)向槽外側(cè)壁和導(dǎo)向槽內(nèi)側(cè)壁。
優(yōu)選地,所述導(dǎo)向槽與凸沿構(gòu)成閉環(huán)結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括一傳動(dòng)齒輪,位于所述平臺(tái)上相對(duì)所述凸沿的一側(cè)并與所述平臺(tái)一體成型。
優(yōu)選地,所述平臺(tái)與所述傳動(dòng)齒輪連接的端面上開設(shè)有用于標(biāo)示初始位置的定位孔。
優(yōu)選地,所述平臺(tái)為一圓形平臺(tái),所述多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)沿所述平臺(tái)圓周長(zhǎng)方向均勻分布。
相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的選擇切換裝置通過驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng),所述凸沿通過沿多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)之間循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來推動(dòng)承托在平臺(tái)上的多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)軸向運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)之間的切換。在本發(fā)明中,所述凸沿直接推動(dòng)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小、響應(yīng)速度快。同時(shí)克服了現(xiàn)有切換選擇裝置存在的成本高、尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低、響應(yīng)速度慢等問題。
本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,這些將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1為本發(fā)明選擇切換裝置的立體圖,主要示出平臺(tái)上的凸沿的結(jié)構(gòu);
圖2a為本發(fā)明選擇切換裝置的另一立體圖,主要示出平臺(tái)上的凸沿的結(jié)構(gòu);
圖2b為圖2a所示選擇切換裝置的另一角度的立體圖,主要示出傳動(dòng)齒輪與平臺(tái)的關(guān)系;
圖3為一種采用本發(fā)明的選擇切換裝置的下傾角控制裝置的立體圖;
圖4為圖3所示的下傾角控制裝置的主視圖;
圖5為圖3所示的下傾角控制裝置的支撐架內(nèi)結(jié)構(gòu)組合的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
本發(fā)明提供一種選擇切換裝置,用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200之間的切換,進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn)下傾角調(diào)節(jié)。本實(shí)施例中,所述的選擇切換裝置為一凸輪100。
所述凸輪100包括用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200沿著軸向方向直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)以及接收外力傳遞的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括設(shè)有一承載著多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200的平臺(tái)101和設(shè)置于平臺(tái)101上的凸沿102,隨著凸輪100圍繞著軸向方向轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200在凸輪100上相對(duì)滑動(dòng),當(dāng)一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200滑到凸沿102處,該動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200與凸沿102形成作用連接。具體地,如圖1、3所示,本是實(shí)施例中,凸沿102由上坡面1021和下坡面1022組成,上坡面1021和下坡面1022之間為凸沿102的最高點(diǎn)1023。當(dāng)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200從平臺(tái)101經(jīng)上坡面1021向最高點(diǎn)1023運(yùn)動(dòng)的過程中,上坡面1021對(duì)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200形成有向上的推力,使動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200沿著其軸向方向直線向上運(yùn)動(dòng)。所述凸沿102與多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200相對(duì)運(yùn)動(dòng),當(dāng)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200從最高點(diǎn)1023經(jīng)下坡面1022向平臺(tái)101運(yùn)動(dòng)的過程中,下坡面1022對(duì)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200形成有向上的支撐力,使動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200沿著其軸向方向直線向下運(yùn)動(dòng)。如此,凸沿102沿多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200之間循環(huán)往復(fù)。
所述凸沿102可為一斜面,動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200可以沿著斜面,借助斜面的支撐力的作用下在軸向方向上循環(huán)運(yùn)動(dòng)。凸沿102是一對(duì)稱設(shè)置的斜面,根據(jù)圖2a和圖3所示,所示斜面102’為左右對(duì)稱設(shè)置,動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200與斜面102’發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200沿著斜面102’從低處往最高點(diǎn)1023’運(yùn)動(dòng)的過程中,斜面102’在動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200軸向方向上的分力推動(dòng)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200沿著軸向方向向上運(yùn)動(dòng);當(dāng)運(yùn)動(dòng)輸出機(jī)構(gòu)200沿著斜面102’從最高點(diǎn)1023’往低處運(yùn)動(dòng)的過程中,斜面102’在動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200的軸向方向上的分力支撐動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200沿著軸向方向向下運(yùn)動(dòng)。如此,凸沿102’沿多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200之間循環(huán)往復(fù)。
如圖1和圖2a、2b所示,所述凸沿102、102’是沿著平臺(tái)101呈圓弧設(shè)置的對(duì)稱結(jié)構(gòu)。凸沿102’隨著凸輪100轉(zhuǎn)動(dòng),與多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200相對(duì)運(yùn)動(dòng),動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200沿著平臺(tái)101上的的軌跡呈圓弧狀,沿著平臺(tái)101與凸沿102、102’相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所述平臺(tái)101也可為一圓形平臺(tái),多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200沿著平臺(tái)101圓周長(zhǎng)方向與平臺(tái)101相對(duì)滑動(dòng)。在平臺(tái)101上的多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200均勻分布在平臺(tái)101上,多個(gè)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200在凸沿102、102’的作用下循環(huán)往復(fù)地沿著其軸向方向向上或向下運(yùn)動(dòng)。
在平臺(tái)101上沿凸沿102、102’延伸方向上設(shè)有一導(dǎo)向槽103、103’。在本實(shí)施例中,該導(dǎo)向槽103、103’在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)與所述動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200相對(duì)滑動(dòng)。該導(dǎo)向槽103、103’對(duì)所述動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200起限位作用,防止動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200偏離軌道。
在圖1和圖2a、2b中,沿著該導(dǎo)向槽103、103’寬度方向的兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)向槽內(nèi)側(cè)壁1031、1031’和導(dǎo)向槽外側(cè)壁1032、1032’,以對(duì)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200的沿導(dǎo)向槽103、103’的運(yùn)動(dòng)起到更好地導(dǎo)向和保護(hù)作用。該導(dǎo)向槽也可以是在平臺(tái)101上形成的凹形槽。導(dǎo)向槽103、103’與凸沿102、102’構(gòu)成閉環(huán)結(jié)構(gòu),起到更好的限位作用,進(jìn)一步防止動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200偏離軌道。
優(yōu)選地,導(dǎo)向槽103、103’的表面為光滑面,以減少動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200和導(dǎo)向槽103、103’的摩擦力;或者適當(dāng)設(shè)置導(dǎo)向槽103、103’和動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200之間的接觸面的其中一面或同時(shí)兩面為一定摩擦系數(shù)的表面,以調(diào)節(jié)滑動(dòng)的速度或防止動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200偏離。
如圖1和圖2a、2b所示,傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括一傳動(dòng)齒輪110,位于平臺(tái)101上相對(duì)凸沿102、102’的一側(cè)。在本實(shí)施例中,平臺(tái)101與傳動(dòng)齒輪110一體成型。平臺(tái)101在傳動(dòng)齒輪110的帶動(dòng)下同步旋轉(zhuǎn),凸沿102、102’可沿著動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200軸向方向的分力推動(dòng)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200沿著軸向方向向上運(yùn)動(dòng),或者承托動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200沿著軸向方向向下運(yùn)動(dòng)。
在其他實(shí)施方式中,傳動(dòng)齒輪與平臺(tái)101為兩個(gè)獨(dú)立部件,相互組裝成一體且無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
或者,對(duì)于傳動(dòng)結(jié)構(gòu),也可以是直接連接平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置,例如驅(qū)動(dòng)電機(jī),直接驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)或停止,推動(dòng)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200軸向運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步地,為了實(shí)現(xiàn)平臺(tái)101在工作過程中的精準(zhǔn)定位,除了對(duì)平臺(tái)101的轉(zhuǎn)動(dòng)角度有精度要求,還要求平臺(tái)101的周向起點(diǎn)位置準(zhǔn)確。因此,在平臺(tái)101與傳動(dòng)齒輪110連接的端面上開設(shè)有用于標(biāo)示初始位置的定位孔109,如圖2b所示。
以下通過凸輪100在所屬下傾角控制裝置中的一種應(yīng)用來說明本發(fā)明的凸輪100的工作原理。如圖3至圖5。具體地,該下傾角控制裝置除了包括所述凸輪100,還包括其包括動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200、主動(dòng)機(jī)構(gòu)300、啟動(dòng)機(jī)構(gòu)400以及支撐架500,所述凸輪100、動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200、主動(dòng)機(jī)構(gòu)300以及啟動(dòng)機(jī)構(gòu)400都置于支撐架500內(nèi)。
所述啟動(dòng)機(jī)構(gòu)400包括輔助軸401及固設(shè)于輔助軸401上并隨其同步轉(zhuǎn)動(dòng)的輔助齒輪402。傳動(dòng)齒輪103與輔助齒輪402嚙合,以隨輔助軸401的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述主動(dòng)機(jī)構(gòu)300包括主動(dòng)軸301以及固設(shè)于主動(dòng)軸301上且隨其同步轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)齒輪302。平臺(tái)101中心開有過孔120。在本實(shí)施例中,由于平臺(tái)101和傳動(dòng)齒輪110一體成型,所以過孔120軸向貫穿于平臺(tái)101和傳動(dòng)齒輪110。該主動(dòng)軸301是安插在凸輪100的過孔120中,主動(dòng)軸301與凸輪100相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),即平臺(tái)101和穿過其過孔120的主動(dòng)軸301不是同步旋轉(zhuǎn),主動(dòng)軸301與凸輪100可通過不同的驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),當(dāng)傳動(dòng)齒輪110帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)至特定的角度,使驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)所支撐的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200處于一定高度時(shí)再軸向轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)軸301,驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200所連接的下傾角調(diào)節(jié)裝置啟動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng),該切凸輪100實(shí)現(xiàn)多副下傾角調(diào)節(jié)裝置之間的切換。
每個(gè)所述動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200包括一從動(dòng)軸201,從動(dòng)軸201包括第一端2011和第二端2012,從動(dòng)軸第一端2011承托在平臺(tái)101上,從動(dòng)軸第二端2012用于連接下傾角調(diào)節(jié)裝置。在啟動(dòng)機(jī)構(gòu)400的帶動(dòng)下,凸沿102、102’推動(dòng)從動(dòng)軸第一端2011以使從動(dòng)軸201周期性上下軸向運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)從動(dòng)軸第二端2012與下傾角調(diào)節(jié)裝置的連接。
動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200還包括固設(shè)于從動(dòng)軸201且同步旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)齒輪202。當(dāng)從動(dòng)齒輪202和主動(dòng)齒輪302齊平時(shí),相互間可以嚙合。
所述支撐架500包括相對(duì)設(shè)置的第一面板501、第二面板502,所述從動(dòng)軸第二端2012穿出所述支撐架500上開設(shè)的讓位孔,并且所述從動(dòng)軸201可在讓位孔內(nèi)做軸向運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)下傾角控制裝置的支撐架500內(nèi)結(jié)構(gòu)組合的俯視圖,如圖5可知,所述主動(dòng)軸301和多個(gè)從動(dòng)軸201的水平距離恒定,換言之,每個(gè)從動(dòng)齒輪202均勻分布在平臺(tái)101上,從圖1和圖2a所示,平臺(tái)101是一圓形平臺(tái),那么圖5所示的多個(gè)從動(dòng)軸201沿該平臺(tái)101圓周長(zhǎng)方向均勻分布。
當(dāng)需要驅(qū)使某從動(dòng)軸201連接到下傾角調(diào)節(jié)裝置并旋轉(zhuǎn)時(shí),首先通過控制啟動(dòng)機(jī)構(gòu)400的輔助軸401旋轉(zhuǎn)來使凸輪100轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)角度,使得該從動(dòng)軸第一端2011滑動(dòng)至凸沿最高點(diǎn)1023、1023’,此時(shí)從動(dòng)齒輪202和主動(dòng)齒輪302齊平,從動(dòng)齒輪202與主動(dòng)齒輪302嚙合、從動(dòng)軸第二端2012連接到下傾角調(diào)節(jié)裝置上;然后停止輔助軸401的轉(zhuǎn)動(dòng)并通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)控制主動(dòng)軸301旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)從動(dòng)軸201轉(zhuǎn)動(dòng)。
在每根從動(dòng)軸201上,具體在從動(dòng)齒輪202與第二面板502之間都裝有一根壓縮彈簧203,每根壓縮彈簧203在工作過程中始終保持受壓狀態(tài),以使得從動(dòng)軸的第一端2011被始終壓靠在凸輪100的凸沿102、102’上。
該下傾角控制裝置還包括一個(gè)與平臺(tái)101上的定位孔109配合連接以固定起始位置的定位組件600。具體地,定位組件600裝配在第一面板501上,并且在凸輪100旋轉(zhuǎn)的過程中,定位組件600可以從定位孔109中自由出入,并既能定位初始狀態(tài)又不影響軸向凸輪100的旋轉(zhuǎn)。
采用了該凸輪100的下傾角控制裝置,用于多波束天線電下傾角控制,特別是內(nèi)置多頻電調(diào)天線的電下傾角控制時(shí),通過啟動(dòng)機(jī)構(gòu)400和凸輪100的配合精確地選擇待驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)軸201在軸向方向上的位置,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)200的切換。同時(shí),從動(dòng)軸201與主動(dòng)齒輪302直接嚙合,通過帶動(dòng)主動(dòng)齒輪302來驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸第二端2012連接的下傾角調(diào)節(jié)裝置,解決了現(xiàn)有技術(shù)傳動(dòng)響應(yīng)慢的問題,有助于更精確地實(shí)現(xiàn)下傾角的控制。同時(shí),由于本發(fā)明的下傾角控制裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有效解決了現(xiàn)有方案中成本高、尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低等問題。
采用上述下傾角控制裝置的天線。該天線內(nèi)置有多副下傾角調(diào)節(jié)裝置,通過凸輪100周期性推動(dòng)多個(gè)從動(dòng)軸201到凸輪最高點(diǎn)1023、1023’使從動(dòng)軸201周期性與可分離地的對(duì)應(yīng)的下傾角調(diào)節(jié)裝置連接,以實(shí)現(xiàn)多個(gè)下傾角調(diào)節(jié)裝置的切換,最終實(shí)現(xiàn)下傾角調(diào)節(jié)的目的。
以上所述僅是本發(fā)明的部分實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。