專(zhuān)利名稱(chēng)：角度調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種角度調(diào)整裝置，尤其涉及一種精密角度調(diào)整器。
(2)背景技術(shù)現(xiàn)有的角度調(diào)整裝置可分為普通角度調(diào)整裝置和精密角度調(diào)整裝置兩類(lèi)。在普通角度調(diào)整裝置中有一種球接頭式角度調(diào)整器，它包括一球接頭，通過(guò)兩根螺桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)球頭軸進(jìn)行傾斜或旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整；其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小和成本低，雖可在一定范圍的任意方向作角度調(diào)整，但不能作精密角度調(diào)整，只能實(shí)現(xiàn)傾斜或旋轉(zhuǎn)中的一個(gè)方向的角度調(diào)整，而不能在一根軸上同時(shí)實(shí)現(xiàn)傾斜和旋轉(zhuǎn)兩個(gè)方向的角度調(diào)整。而在現(xiàn)有的精密角度調(diào)整裝置大致包括兩類(lèi)蝸輪式雙軸角度調(diào)整器和螺桿式雙軸角度調(diào)整器。前者包括由精密軸承支承的互相垂直的兩根軸，所述兩軸均由蝸輪蝸桿作角度調(diào)整；由于蝸輪蝸桿的高傳動(dòng)比和高傳動(dòng)精度，可取得很高的角度調(diào)整精度；但這種蝸輪式雙軸角度調(diào)整器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高和體積大。后者包括由精密軸承支承的互相垂直的兩根軸，所述軸與連桿相連接，精密螺桿通過(guò)連桿對(duì)軸的回轉(zhuǎn)角度進(jìn)行調(diào)整，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低而可確保一定精度；當(dāng)角度調(diào)整范圍較小。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本較低且能同時(shí)或分別在一根調(diào)整軸上作傾斜與旋轉(zhuǎn)兩方向精密調(diào)整的角度調(diào)整裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的角度調(diào)整裝置，它包括一調(diào)整軸，其一端設(shè)置成球頭并橫向貫通地插入有一搖桿；一支承所述調(diào)整軸球頭并允許所述調(diào)整軸在一定范圍內(nèi)作回轉(zhuǎn)和傾斜運(yùn)動(dòng)的本體；一傾斜調(diào)整裝置；一支承所述調(diào)整軸并可以本體為導(dǎo)向動(dòng)作，又與所述傾斜調(diào)整裝置連接的軸承；一回轉(zhuǎn)調(diào)整裝置，它與所述本體相連接并與所述搖桿相連接以帶動(dòng)搖桿使調(diào)整軸繞其軸線回轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，所述的傾斜調(diào)整裝置為一其一端為球頭的傾斜調(diào)整螺桿，所述的回轉(zhuǎn)調(diào)整裝置是一根其一端為球頭的回轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿，它們分別與所述本體螺合并且其球頭分別與所述的軸承和所述的搖桿相連接，以在一定范圍內(nèi)同時(shí)或分別在傾斜和回轉(zhuǎn)方向上對(duì)所述球頭調(diào)整軸進(jìn)行角度調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明，所述傾斜調(diào)整裝置和所述回轉(zhuǎn)調(diào)整裝置包括蝸輪蝸桿或齒輪傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)機(jī)；傾斜調(diào)整桿一端與所述軸承相連接，傾斜調(diào)整桿的另一端可與所述傾斜調(diào)整裝置的一固定在一轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣的銷(xiāo)子連接，轉(zhuǎn)盤(pán)可設(shè)計(jì)為在與調(diào)整軸軸線大約垂直或平行的平面上定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì)為在與調(diào)整軸軸線平行的平面上轉(zhuǎn)動(dòng)的好處是，傾斜調(diào)整桿與所述軸承間可用銷(xiāo)子連接，結(jié)構(gòu)可靠安定。轉(zhuǎn)盤(pán)也可設(shè)計(jì)為凸輪，使傾斜調(diào)整桿的一端依凸輪曲線搖動(dòng)，從而帶動(dòng)調(diào)整軸以調(diào)整軸球頭為支點(diǎn)、在與調(diào)整軸軸線相平行的平面上傾斜；回轉(zhuǎn)調(diào)整裝置與所述的搖桿的一端相連接，此端在與調(diào)整軸軸線大約垂直的平面上通過(guò)上述轉(zhuǎn)盤(pán)或凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)或搖動(dòng)，從而帶動(dòng)調(diào)整軸繞其軸線回轉(zhuǎn)；用凸輪的好處是可由凸輪曲線控制運(yùn)動(dòng)速率；以在一定范圍內(nèi)同時(shí)或分別在傾斜和回轉(zhuǎn)方向上對(duì)所述調(diào)整軸進(jìn)行角度調(diào)整。
采用上述方案，本發(fā)明將一根球頭調(diào)整軸與兩個(gè)調(diào)整裝置在本體中巧妙地結(jié)合，可在一根調(diào)整軸上在傾斜和回轉(zhuǎn)方向上各通過(guò)一調(diào)整裝置在一定范圍內(nèi)同時(shí)或分別對(duì)該調(diào)整軸進(jìn)行角度調(diào)整；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小和成本低。
為更清楚理解本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳
(4)
圖1a是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的螺桿式角度調(diào)整裝置的縱剖視圖；圖1b是沿圖1a中A-A線所取的剖視圖；圖1c是圖1a中D區(qū)域的放大示意圖；圖1d是沿圖1a中B-B線所取的剖視圖；圖1e是圖1d中的F區(qū)域的放大示意圖；圖2a是圖1中球頭調(diào)整軸的結(jié)構(gòu)示意；圖2b是圖2a的俯視圖；圖3是圖1中傾斜調(diào)整螺桿和回轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4a是圖1e中所示的V型彈性擋圈的主視圖；圖4b和圖4C分別是圖4a的中線上的側(cè)視圖；圖5a是圖1中搖桿的主視圖5b是沿圖5a中A-A線所取的剖視圖；圖6a是圖1中所示軸承的主視圖；圖6b是沿圖6a中B-B線所取的剖視圖；圖7a是圖1中所示殼體的縱剖視圖；圖7b是圖7a的俯視圖；圖7c是沿圖7a中B-B線的剖視圖；圖8是圖1中所示的支承塊的剖視圖；圖9a是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的電動(dòng)式角度調(diào)整裝置的縱剖視圖；圖9b是沿圖9a中A-A線所取的剖視圖；圖9c是沿圖9a中B-B線所取的剖視圖；圖9d是沿圖9c中的C向所視的向視圖；圖9e圖9a中的D部放大圖；圖9f是圖9a中的F部放大圖；圖10a是圖9中所示的軸承的主視圖；圖10b是圖10a的軸承的剖視圖；圖11是圖9中所示的調(diào)整軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12a是圖9中所示的傾斜調(diào)整桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12b是沿圖12a中A-A線所取的剖面圖；圖13a是圖9中所示的搖桿的主視圖；圖13b是圖13a的帶局部剖視的俯視圖；圖14a是圖9中所示本體的縱剖視圖；圖14b是圖14a的俯視圖；圖14c是沿圖14b中B方向所視的向視圖；圖15是圖9中所示的一立軸的主視圖；圖16是圖9中所示的另一立軸的主視圖。
圖17是傾斜調(diào)整桿一端在與調(diào)整軸軸線相平行平面上轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)施例的縱剖面圖。
(5)具體實(shí)施方式
圖1a至圖8示出本發(fā)明一較佳實(shí)施例的螺桿式角度調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，該螺桿式角度調(diào)整裝置包括一殼體3，一支承塊14嵌裝在殼體3內(nèi)，一端設(shè)置成球頭61的球頭調(diào)整軸6(如圖2所示)，其球頭與一支承塊14的凹球面部142(如圖8所示)，一磨擦塊1和鎖緊螺桿2裝設(shè)在支承塊螺孔141部，以使球頭調(diào)整軸6的軸向位置被限定，但球頭調(diào)整軸6仍可在一定范圍內(nèi)傾斜和轉(zhuǎn)動(dòng)。
一搖桿4的桿部穿設(shè)在調(diào)整軸6的長(zhǎng)孔62(如圖2中所示)中，一回轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿15旋入殼體3的螺孔34(如圖7所示)，其球頭102對(duì)準(zhǔn)搖桿4的凹球面穴41，一V型彈性擋圈17嵌設(shè)在球頭102和凹球面開(kāi)口間使球頭102定位，如圖1d和圖1e中所示，但可在一定角度范圍內(nèi)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，搖桿4的凹球面穴41處設(shè)有開(kāi)縫43(如圖5a所示)，V型彈性擋圈17壓入時(shí)開(kāi)縫會(huì)張開(kāi)，而當(dāng)V型彈性擋圈17壓入到位后即彈性收緊。當(dāng)然，也可不設(shè)開(kāi)縫，V型彈性擋圈靠本身的彈性壓入到位后彈開(kāi)。
一傾斜調(diào)整螺桿10旋入殼體3的螺孔32，如圖7a所示，一軸承12裝設(shè)在殼體3內(nèi)，軸承12的兩側(cè)121與殼體3的內(nèi)腔兩側(cè)壁精密配合，調(diào)整軸6的軸部63穿過(guò)軸承12的軸承孔122前裝入碟形彈簧16，并使傾斜調(diào)整螺桿10的球頭102對(duì)準(zhǔn)軸承12的開(kāi)口孔123進(jìn)入，傾斜調(diào)整螺桿10與回轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿15的結(jié)構(gòu)是相同的，如圖3所示。
蓋板5通過(guò)小螺釘與殼體3上端面的螺孔33固定在殼體3上，蓋板5設(shè)有縱向長(zhǎng)孔，以將調(diào)整軸6的傾斜角度限定在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。當(dāng)調(diào)整軸6以球頭61為支點(diǎn)作傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于碟形彈簧17的作用，蓋板5的背面與軸承的圓弧面124(如圖6b所示)之間的壓力保持一定，以消除間隙。由于圓弧面124正是以調(diào)整軸的球頭61為弧心的，通過(guò)回轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿15和傾斜調(diào)整螺桿10可對(duì)調(diào)整軸6進(jìn)行傾斜和旋轉(zhuǎn)兩方向的精密調(diào)整。由于調(diào)整螺桿10和15對(duì)調(diào)整軸6具有定位作用，調(diào)整軸6的位置是安定的，如有必要可用鎖緊螺釘2鎖緊。在調(diào)整軸6的前端裝上一支承座8，即可將被調(diào)整對(duì)象固定而對(duì)其作角度調(diào)整。
圖9至圖14c示出本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的電動(dòng)式角度調(diào)整裝置。如圖9所示，該電動(dòng)式角度調(diào)整裝置包括一本體19(如圖14所示)，一立軸39裝入本體19，其伸入端通過(guò)緊配合或鉚接等方式固定在本體底部的通孔191中。
一傾斜調(diào)整桿21和一搖桿34通過(guò)銷(xiāo)36和34分別固定在蝸輪22和32上，但可繞各自的銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)，銷(xiāo)與蝸輪的固定可采用緊配合或螺紋連接等方式實(shí)現(xiàn)。
一球頭調(diào)整軸42裝入本體19的球面穴193中(如圖14a所示)；所述的蝸輪32、搖桿34和銷(xiāo)40的組件和蝸桿33一起裝入本體19；嵌裝蝸輪安裝在所述立軸41上并通過(guò)一擋圈38限定其軸向位置，蝸桿33由橫向插入本體19的軸29及緊定螺釘45定位，同時(shí)搖桿34的桿部貫通地插入球頭調(diào)整軸42的長(zhǎng)孔422中(如圖11所示)；所示蝸輪22、傾斜調(diào)整桿21、銷(xiāo)36和蝸桿23一起裝入本體19，其中蝸輪22裝在立軸39上，用擋圈38限定軸向位置，蝸桿23由橫向插入本體19的軸27及緊定螺釘45定位，同時(shí)一軸承20與一碟形彈簧51(如圖9a和9e所示)裝入本體及球頭調(diào)整軸42上，傾斜調(diào)整桿21的球頭211(如圖12a所示)與軸承20的開(kāi)口孔202(如圖10所示)相嵌配。
一蓋板35通過(guò)螺釘37固定在本體19的上端面上，所述碟形彈簧51可消除軸承曲面201(如圖10b所示)與蓋板35的背面的間隙；一壓塊49通過(guò)螺釘50固定在蓋板35上以阻止傾斜調(diào)整桿21向上翹起。
所述軸27和29分別穿過(guò)本體側(cè)壁通孔194和195(如圖14c所示)而伸出本體，其輸出端上裝設(shè)有蝸輪26和28，用緊配合或緊定螺釘予以固定連接。
蝸桿24、31分別緊配地安裝在電機(jī)25、30(如圖9d所示)的驅(qū)動(dòng)軸伸出端上，電機(jī)25、30通過(guò)螺釘47固定在本體19上。
磨擦塊43、彈簧46和緊定螺釘44分別裝入本體的與球面193連通的螺孔196中；一支承座48套設(shè)在調(diào)整軸42的伸出端上并以螺釘52鎖定。
在上述實(shí)施例中，所述球頭調(diào)整軸，其球頭可與軸桿體一體形成(如圖11所示)，也可使球頭與調(diào)整軸的軸桿體分體緊密連接(如圖2所示)。
在上述實(shí)施例中，殼體與支承塊可作為分開(kāi)的兩構(gòu)件而相配合組成一本體，如圖1和圖7所示；當(dāng)然本發(fā)明的本體還可成一體形成，如圖9和14所示。圖17是本發(fā)明另一實(shí)施例；是傾斜調(diào)整桿一端在與調(diào)整軸軸線相平行平面上轉(zhuǎn)動(dòng)的的實(shí)施例。傾斜調(diào)整桿551通過(guò)銷(xiāo)549及552將轉(zhuǎn)盤(pán)550與軸承553連接，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)調(diào)整軸傾斜。
本發(fā)明的電動(dòng)式角度調(diào)整裝置采用兩個(gè)電機(jī)25、30通過(guò)兩級(jí)蝸輪蝸桿嚙合分別帶動(dòng)傾斜調(diào)整桿21和搖桿34對(duì)球頭調(diào)整軸42的傾斜和回轉(zhuǎn)方向上一定范圍內(nèi)進(jìn)行角度調(diào)整，可以同時(shí)或分別反復(fù)循環(huán)動(dòng)作，也可用一個(gè)電機(jī)控制傾斜或回轉(zhuǎn)方向的一定范圍內(nèi)的角度調(diào)整，但這樣不能同時(shí)控制傾斜和回轉(zhuǎn)兩方向的動(dòng)作。
本發(fā)明的螺桿式和電動(dòng)式角度調(diào)整裝置可實(shí)現(xiàn)較大角度范圍內(nèi)的傾斜和回轉(zhuǎn)兩方向的精密角度調(diào)整，因而獲得廣泛的應(yīng)用，例如安裝在照相機(jī)(攝像機(jī))支承座上，增添適當(dāng)零件即可對(duì)照相機(jī)(攝像機(jī))的攝影進(jìn)行精密調(diào)整，而用電動(dòng)式角度調(diào)整裝置可遙控自拍；用于對(duì)燈光如舞臺(tái)投光燈的投射角度進(jìn)行調(diào)整；用于對(duì)反光鏡如汽車(chē)內(nèi)或顯微鏡的反光鏡的角度進(jìn)行調(diào)整，既可用手調(diào)整也可進(jìn)行精密調(diào)整；用于對(duì)傳感器如激光傳感器的光束的角度進(jìn)行精密調(diào)整；用于對(duì)望遠(yuǎn)鏡的角度進(jìn)行精密調(diào)整；用于對(duì)電視機(jī)衛(wèi)星接收天線的角度進(jìn)行精密調(diào)整；用于對(duì)流體噴嘴如機(jī)床切削冷卻液的噴嘴角度進(jìn)行調(diào)整；用于對(duì)醫(yī)療器械如激光手術(shù)刀或放射線的角度進(jìn)行精密調(diào)整；可用于航空及衛(wèi)星設(shè)備的精密裝置的角度調(diào)整；用于對(duì)投影儀的角度進(jìn)行精密調(diào)整；用于對(duì)武器瞄準(zhǔn)裝置的角度進(jìn)行精密調(diào)整；以及電動(dòng)式角度調(diào)整裝置可用作機(jī)器人就人造上下肢的關(guān)節(jié)使其靈活運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種角度調(diào)整裝置，它包括一調(diào)整軸，其一端設(shè)置成球頭并橫向貫通地插入有一搖桿；一支承所述調(diào)整軸球頭并允許所述調(diào)整軸在一定范圍內(nèi)以所述調(diào)整軸球頭為支點(diǎn)作回轉(zhuǎn)和傾斜運(yùn)動(dòng)的本體；一傾斜調(diào)整裝置；一支承所述調(diào)整軸并可以本體為導(dǎo)向動(dòng)作，又與所述傾斜調(diào)整裝置連接的軸承；一回轉(zhuǎn)調(diào)整裝置，它與所述本體相連接并與所述搖桿相連接以帶動(dòng)搖桿使調(diào)整軸繞其軸線回轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的角度調(diào)整裝置，其特征在于，所述的傾斜調(diào)整裝置為一其一端為球頭的傾斜調(diào)整螺桿，所述的回轉(zhuǎn)調(diào)整裝置是一根其一端為球頭的回轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿，它們分別與所述本體螺合，所述調(diào)整螺桿球頭分別與所述的軸承和所述的搖桿相連接，以在一定范圍內(nèi)同時(shí)或分別在傾斜和回轉(zhuǎn)方向上對(duì)所述球頭調(diào)整軸進(jìn)行角度調(diào)整。
3.如權(quán)利要求1所述的角度調(diào)整裝置，其特征在于，具有上述特征的角度調(diào)整裝置所述傾斜調(diào)整裝置和所述回轉(zhuǎn)調(diào)整裝置包括由蝸輪蝸桿或齒輪組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)機(jī)；一傾斜調(diào)整桿的一端與上述軸承連接，傾斜調(diào)整桿的另一端與所述傾斜調(diào)整裝置連接并在與調(diào)整軸軸線大約垂直或平行的平面上轉(zhuǎn)動(dòng)或搖動(dòng)，從而帶動(dòng)所述軸承與調(diào)整軸以調(diào)整軸球頭為支點(diǎn)、以本體為導(dǎo)向傾斜；回轉(zhuǎn)調(diào)整裝置與所述的搖桿的一端相連接，此端在與調(diào)整軸軸線大約垂直的平面上轉(zhuǎn)動(dòng)或搖動(dòng)，從而帶動(dòng)調(diào)整軸繞其軸線回轉(zhuǎn)；以在一定范圍內(nèi)同時(shí)或分別在傾斜和回轉(zhuǎn)方向上對(duì)所述調(diào)整軸進(jìn)行角度調(diào)整。
4.如權(quán)利要求1所述的角度調(diào)整裝置，其特征在于，所述調(diào)整軸的球頭與調(diào)整軸的軸桿體分體緊密連接。
5.如權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述的角度調(diào)整裝置，其特征在于，所述軸承在支承調(diào)整軸的軸承孔旁開(kāi)設(shè)有一開(kāi)口孔，它與所述傾斜調(diào)整裝置的球頭相嵌合，以使軸承在一定范圍內(nèi)傾斜的同時(shí)所述球頭可在所述開(kāi)口孔中轉(zhuǎn)動(dòng)；所述軸承與所述本體的兩內(nèi)側(cè)壁相配合以起導(dǎo)向作用。
全文摘要
一種角度調(diào)整裝置，它包括一調(diào)整軸，其一端設(shè)置成球頭并橫向貫通地插入有一搖桿；一支承所述調(diào)整軸球頭并允許所述調(diào)整軸在一定范圍內(nèi)作回轉(zhuǎn)和傾斜運(yùn)動(dòng)的本體；一傾斜調(diào)整裝置；一支承所述調(diào)整軸并可以本體為導(dǎo)向動(dòng)作，又與所述傾斜調(diào)整裝置連接的軸承；一回轉(zhuǎn)調(diào)整裝置，它與所述本體相連接并與所述搖桿相連接以帶動(dòng)搖桿使調(diào)整軸繞其軸線回轉(zhuǎn)。由于將一球頭調(diào)整軸與兩個(gè)調(diào)整裝置在本體中巧妙地結(jié)合，在一根調(diào)整軸上于傾斜和回轉(zhuǎn)方向上可各通過(guò)一個(gè)調(diào)整裝置在一定范圍內(nèi)同時(shí)或分別對(duì)調(diào)整軸進(jìn)行角度調(diào)整。本發(fā)明的角度調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小和成本低，且有利于防塵與潤(rùn)滑。
文檔編號(hào)G03B5/08GK1402074SQ0210337
公開(kāi)日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2002年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月6日
發(fā)明者鄭維潔 申請(qǐng)人:鄭維潔