(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)【授权公告号】CN110637520B
(45)【授权公告日】20140528

(21)【申请号】201110013136.2
(22)【申请日】20110929
(73)【专利权人】 河南平原光电有限公司 ; 【地址】 454001 河南省焦作市工业路1号 ;
(72)【发明人】 宋克洲 ; 张存武 ; 何波 ; 李慧珍 ; 高向民 ; 魏前岗 ; 秦志鹏 ; 张永奇 ; 辛玫 ; 冷有亮 ; 王志华 ;
(74)【专利代理机构】 【代理人】
(51)【Int.CI.】 G02B 23/00 (2006.01) ; F16H 37/08 (2006.01) ; F16H 55/22 (2006.01) ;
(56)【对比文件】 【审查员】

(54)【发明名称】一种可以作俯仰动作和全周视动作的周视镜
(57)【摘要】本发明公开了一种可以作俯仰动作和全周视动作的周视镜,包括设置有上反光镜的上镜体、中镜体和下镜体,所述的周视镜内设置差动齿轮传动装置和蜗轮蜗杆传动装置,所述的差动齿轮装置与蜗轮蜗杆传动装置通过齿轮中间过渡齿轮相啮合。本发明采用机械齿轮差动技术和蜗轮蜗杆传动技术,在口径增大、去除导电环的情况下实现了全周视镜的俯仰动作和全周视动作,性能可靠稳定,高低温性能好,耐冲击振动性能好,制造成本低,能够完全满足军品使用要求。

【权利要求书】


1.一种可以作俯仰动作和全周视动作的周视镜,包括设置有上反光镜的上镜体、中镜体和下镜体,其特征在于:所述的周视镜内还设置差动齿轮传动装置和蜗轮蜗杆传动装置,所述的差动齿轮传动装置与蜗轮蜗杆传动装置通过中间过渡齿轮相啮合;

所述的蜗轮蜗杆传动装置包括蜗杆、蜗轮,所述的蜗杆一端与中间过渡齿轮相啮合,另一端与蜗轮相啮合,蜗轮设置有蜗轮中心轴;所述的上反光镜有旋转中心轴,所述的蜗轮中心轴与上反光镜的旋转中心轴同轴并固联;

所述的差动齿轮传动装置包括周视电机、周视电机齿轮、周视齿轮、俯仰电机,俯仰电机齿轮、俯仰齿轮一和与俯仰齿轮一固联的俯仰齿轮二、轴承座;所述的周视电机固定在中镜体上,周视电机上设置周视电机齿轮,与周视齿轮相齿合,所述的周视齿轮为齿圈,固联在轴承座上,所述的轴承座与上镜体固定连接;所述的俯仰电机上设置俯仰电机齿轮,与俯仰齿轮一相齿合,俯仰齿轮一上固联俯仰齿轮二,所述的俯仰齿轮二与中间过渡齿轮相齿合;所述的俯仰齿轮二外设置连接轴承,连接轴承设置在轴承座内。

2.根据权利要求1所述的可以作俯仰动作和全周视动作的周视镜,其特征在于:所述的俯仰电机和周视电机均为步进电机。

3.根据权利要求2所述的可以作俯仰动作和全周视动作的周视镜,其特征在于:所述的差动齿轮传动装置和蜗轮蜗杆传动装置的动作由单片机控制。

【说明书】


一种可以作俯仰动作和全周视动作的周视镜

【0001】技术领域

【0002】本发明涉及一种周视镜,具体地说是一种可以作俯仰动作,又可以实现全周视动作的周视镜。

【0003】背景技术

【0004】周视镜用于装甲车辆上,通常做车长镜用,是司乘人员对车外环境昼夜观察及测量的重要光学仪器,主要包括上镜体、中镜体和下镜体,所述的上镜体内设置上反光镜,为观察高低不同位置的目标,上反光镜需要在俯仰向转动,而上镜体还需要在水平方向上任意转动,即做全周视转动。现有技术的上反光镜通常操控手柄或驱动程序和电源装在周视镜的中镜体或下镜体中,无法直接作用于上镜体,这就是使用导电滑环的原因,电源和驱动信号通过导电滑环由中镜体或下镜体中传入驱动电机,使其在俯仰向转动。

【0005】以往的周视镜多为白光观瞄,无夜视功能,通光口径较小,通常不大于φ30mm,便于导电滑环的使用,增加夜视功能后,其通光口径变大,通常不小于φ100mm,这为导电滑环的使用带来很大难度,原因在于随着口径的增加,导电滑环的体积和重量将大幅度增加,使得周视镜的可靠稳定性,高低温性能和耐冲击振动性能都大幅降低,制造成本也将大幅度增加。

【0006】发明内容

【0007】针对现有技术存在的不足之处,本发明提供一种在口径增大、去除导电环的情况下,可以实现俯仰动作,又可以实现全周视动作的周视镜,性能稳定可靠,高低温性能好,耐冲击振动性能好,制造成本低。

【0008】为了实现上述目的,本发明的技术方案是:一种可以作俯仰动作和全周视动作的周视镜,包括设置有上反光镜的上镜体、中镜体和下镜体,所述的周视镜内设置差动齿轮传动装置和蜗轮蜗杆传动装置,所述的差动齿轮传动装置与蜗轮蜗杆传动装置通过中间过渡齿轮相啮合。

【0009】进一步,所述的蜗轮蜗杆传动装置包括蜗杆、蜗轮,所述的蜗杆一端与中间过渡齿轮相啮合,另一端与蜗轮相啮合,蜗轮设置有蜗轮中心轴;所述的上反光镜有旋转中心轴,所述的蜗轮中心轴与上反光镜的旋转中心轴同轴并固联;

【0010】所述的差动齿轮传动装置包括周视电机、周视电机齿轮、周视齿轮、俯仰电机,俯仰电机齿轮、俯仰齿轮一和与俯仰齿轮一固联的俯仰齿轮二、轴承座;所述的周视电机固定在中镜体上,周视电机上设置周视电机齿轮,与周视齿轮相齿合,所述的周视齿轮为齿圈,固联在轴承座上,所述的轴承座与上镜体固定连接;所述的俯仰电机上设置俯仰电机齿轮,与俯仰齿轮一相齿合,俯仰齿轮一上固联俯仰齿轮二,所述的俯仰齿轮二与中间过渡齿轮相齿合;所述的俯仰齿轮二外设置连接轴承,连接轴承设置在轴承座内。

【0011】进一步,所述的俯仰电机和周视电机均为步进电机。

【0012】进一步,所述的差动齿轮传动装置的动作由单片机控制。

【0013】发明的有益效果是:本发明采用机械齿轮差动技术,在口径增大、去除导电环的情况下实现了全周视镜的俯仰动作和全周视动作,性能可靠稳定,高低温性能好,耐冲击振动性能好,制造成本低,能够完全满足军品使用要求。

【0014】附图说明

【0015】图1为本发明的总体结构图。

【0016】图2为本发明传动部分的结构简图。

【0017】图3为本发明的驱动程序流程框图。

【0018】具体实施方式

【0019】下面结合具体的实施例对本发明作进一步地说明。

【0020】由图1、图2知,本发明的周视镜,可以作俯仰动作和全周视动作,包括设置有上反光镜14的上镜体18、中镜体16和下镜体17,所述的周视镜内还设置差动齿轮传动装置和蜗轮蜗杆传动装置15,所述的差动齿轮传动装置与蜗轮蜗杆传动装置通过中间过渡齿轮5相啮合,所述的差动齿轮传动装置与蜗轮蜗杆传动装置的运动由单片机控制。

【0021】所述的蜗轮蜗杆传动装置包括蜗杆6、蜗轮7,所述的蜗杆6一端与中间过渡齿5轮相啮合,另一端与蜗轮7相啮合,蜗轮7设置有蜗轮中心轴;所述的上反光镜14有旋转中心轴11,所述的蜗轮中心轴与上反光镜的旋转中心轴11同轴并固联。

【0022】所述的差动齿轮传动装置包括周视电机8、周视电机齿轮12、周视齿轮1、俯仰电机9,俯仰电机齿轮13、俯仰齿轮2和与俯仰齿轮2固联的俯仰齿轮3、轴承座10;所述的周视电机8固定在中镜体16上,周视电机8上设置周视电机齿轮12,与周视齿轮1相齿合,所述的周视齿轮1为齿圈,固联在轴承座10上,所述的轴承座10与上镜体18固定连接;所述的俯仰电机9上设置俯仰电机齿轮13,与俯仰齿轮2相齿合,俯仰齿轮2上固联俯仰齿轮3,所述的俯仰齿轮3与中间过渡齿轮5,与蜗杆蜗轮传动装置相啮合,所述的俯仰齿轮3外设置连接轴承4,连接轴承4设置在轴承座10内。

【0023】俯仰齿轮3与连接轴承4的内壳配合,俯仰齿轮2通过螺钉与俯仰齿轮3固联且起固定连接轴承4内壳的作用;俯仰齿轮3与中间过渡齿轮5啮合,逐级啮合蜗杆6、蜗轮7,蜗轮6的中心轴与上反光镜旋转中心轴11同轴固联;俯仰电机9通过螺钉固定在中镜体16上,其输出轴上装有俯仰电机齿轮13,与俯仰齿轮2啮合,通电后,单片机通过驱动程序控制俯仰电机9转动,周视镜的上反光镜14即可转动,实现俯仰运动。

【0024】轴承座10通过螺钉固定于周视镜头部即上镜体18上,周视齿轮1通过螺钉与其固联;轴承座10与连接轴承4的外壳配合,周视齿轮1通过螺钉与轴承座10固联且起固定连接轴承4外壳的作用;周视电机8固定在中镜体16上,其输出轴上装有周视电机齿轮12,与周视齿轮1啮合,通电后,单片机通过驱动程序控制驱动周视电机8,周视镜头部即上镜体18即可多圈连续360°旋转,实现全周视运动。

【0025】在作全周视运动时,为保证俯仰齿轮2没有相对运动,即上反光镜14处于稳定位置,所述的单片机通过驱动程序控制俯仰电机9和周视电机8精确同步转动,俯仰电机9和周视电机8均选用步进电机,保证与其啮合的俯仰齿轮2、周视齿轮1同步转动,俯仰齿轮3与俯仰齿轮2固联,其上啮合的中间过渡齿轮5及下级蜗杆7、蜗轮6保持空间位置稳定,上反光镜处14于稳定位置,不会发生俯抑动作。

【0026】由图3知,本发明的周视镜的控制原理是:通电后,单片机控制程序软件开始初始化,周视镜复位;周视镜的周视与俯仰机械零位与两个光电编码器有唯一数值对应,驱动程序读出这些值后,驱动步进电机,周视镜在周视和仰俯向复位至各自零位。

【0027】单片机程序初始化后,进行角度信息计算、转换和显示。

【0028】步进电机驱动器的控制信号由FPGA输出,单片机协助负责使能信号有效/无效的控制。两个步进电机同步信号由一个时钟信号(1MHz时钟源)经FPGA分频获得。按照机械转速比例,来分别控制每个电机的转速。作全周视运动时,,俯仰电机与周视电机严格同步转动,使全周视运动时俯仰向相对稳定。俯仰运动时,俯仰电机单独驱动,通过各级齿轮、蜗轮蜗杆偶合至上反光镜旋转中心轴,实现仰俯向运动。

【0029】本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制,凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形,均落入本发明的保护范围之内。

【说明书附图】


【0001】


图1

【0002】


图2

【0003】


图3