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一種傳動機構及其4D探頭.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510918237.2

申請日:

2015.12.10

公開號:

CN105465308A

公開日:

2016.04.06

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 專利權人的姓名或者名稱、地址的變更IPC(主分類):F16H 21/16變更事項:專利權人變更前:深圳開立生物醫療科技股份有限公司變更后:深圳開立生物醫療科技股份有限公司變更事項:地址變更前:518051 廣東省深圳市南山區玉泉路毅哲大廈4、5、8、9、10樓變更后:518057 廣東省深圳市南山區粵海街道科技中二路深圳軟件園二期12棟2樓|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F16H 21/16申請日:20151210|||公開
IPC分類號: F16H21/16 主分類號: F16H21/16
申請人: 深圳開立生物醫療科技股份有限公司
發明人: 羅遠金; 周曙光; 孫強
地址: 518051廣東省深圳市南山區玉泉路毅哲大廈4、5、8、9、10樓
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510918237.2

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2019.01.18|||2017.12.12|||2016.05.04|||2016.04.06

法律狀態類型:

專利權人的姓名或者名稱、地址的變更|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供一種傳動機構,使得電機在所述傳動機構的傳動下帶動換能器芯部擺動,所述傳動機構包括:第一傳動軸、偏心連接件、第二傳動軸、滑套、第三傳動軸、至少一個連接件、至少一個固定軸,本發明還提供相應的4D探頭,通過本發明實現了電機與換能器芯部的同步傳動,從而達到了對探頭高精密度的要求。

權利要求書

1.一種傳動機構,使得電機在所述傳動機構的傳動下帶動換能器芯部擺
動,其特征在于,所述傳動機構包括:第一傳動軸、偏心連接件、第二傳動
軸、滑套、第三傳動軸、至少一個連接件、至少一個固定軸;
所述第一傳動軸一端連接電機,另一端連接所述偏心連接件;
所述偏心連接件包括兩個水平并列設置的第一、第二固定位,所述第一
固定位固定連接所述第一傳動軸;所述第二固定位固定連接所述第二傳動軸;
其中,所述第一傳動軸的軸心到所述第二傳動軸的軸心為第一間距;
所述滑套成T型,包括縱向部和橫向部,所述縱向部套設在所述第二傳
動軸外,所述橫向部套設在所述第三傳動軸外;
所述第三傳動軸至少一端固定連接所述連接件;
所述至少一個連接件包括豎直并列設置的第三、第四固定位,所述第三
固定位用于固定連接所述第三傳動軸的一端;所述第四固定位用于可轉動的
連接所述固定軸的一端;其中,所述第三傳動軸的軸心到所述固定軸的軸心
為第二間距;
所述固定軸橫向水平固定設置;和
所述第一間距等于所述第二間距。
2.根據權利要求1所述的機構,其特征在于,所述第三傳動軸軸中心與
第一傳動軸軸中心在同一平面內。
3.根據權利要求1或2所述的機構,其特征在于,所述第一傳動軸包括:
第一轉軸、聯軸器、第二轉軸。
所述第一轉軸一端連接電機另一端連接聯軸器,所述第二轉軸一端連接
聯軸器,另一端連接所述偏心連接件。
4.根據權利要求1或2所述的機構,其特征在于,第一、第二、第三固
定位包括通孔、凹槽、平面、在平面上做的標記中的任意一種。
5.根據權利要求1或2所述的機構,其特征在于,所述固定軸水平固定
設置包括通過所述可轉動的連接第四固定位的一端的相對端固定設置在探頭
外殼的內壁上。
6.根據權利要求1或2所述的機構,其特征在于,所述滑套包括滾珠滑
套。
7.根據權利要求1或2所述的機構,其特征在于,所述連接件為兩個,
分別固定在所述第三傳動軸的兩端;所述固定軸為兩個,分別可轉動的連接
所述兩個連接件。
8.根據權利要求1或2所述的機構,其特征在于,所述第四固定位用于
可轉動的連接所述固定軸包括:所述第四固定位具有與所述固定軸相配合凹
槽或通孔,所述固定軸可轉動的連接所述第四固定位的一端容置在所述凹槽
或通孔內。
9.根據權利要求根據權利要求1或2所述的機構,其特征在于,所述固
定連接包括可拆卸的固定連接、粘接、預置成一體。
10.一種4D探頭,包括電機、換能器芯部、外殼,其特征在于,所述4D
探頭還包括如權利要求1-9任意一項所述的傳動機構。

說明書

一種傳動機構及其4D探頭

技術領域

本發明涉及探頭技術領域,具體的涉及一種傳動機構及其4D探頭。

背景技術

現有4D探頭傳動機構,如蝸輪蝸桿傳動,為有間隙的傳動機構。凡是有
間隙的傳動機構,都將因傳動不夠精確而導致圖像失真。拉繩傳動,雖然可
實現無間隙傳動,但芯部擺動一般超過90度后,電機為非線性控制,增加了
電機的控制難度,從而也由可能降低探頭的精確度。其它常見的傳動機構,
一般均有運動件因有滑動摩擦而導致磨損過大壽命過短,最終也會影響使用
壽命從而影響探頭的精密度要求,降低探頭壽命。

發明內容

為解決上述問題,提出一種4D探頭,通過完全同步的傳動機構解決了對
探頭傳動要求精密的問題。

本發明提供一種傳動機構,使得電機在所述傳動機構的傳動下帶動換能
器芯部擺動,所述傳動機構包括:第一傳動軸、偏心連接件、第二傳動軸、
滑套、第三傳動軸、至少一個連接件、至少一個固定軸;

所述第一傳動軸一端連接電機,另一端連接所述偏心連接件;

所述偏心連接件包括兩個水平并列設置的第一、第二固定位,所述第一
固定位固定連接所述第一傳動軸;所述第二固定位固定連接所述第二傳動軸;
其中,所述第一傳動軸的軸心到所述第二傳動軸的軸心為第一間距;

所述滑套成T型,包括縱向部和橫向部,所述縱向部套設在所述第二傳
動軸外,所述橫向部套設在所述第三傳動軸外;

所述第三傳動軸至少一端固定連接所述連接件;

所述至少一個連接件包括豎直并列設置的第三、第四固定位,所述第三
固定位用于固定連接所述第三傳動軸的一端;所述第四固定位用于可轉動的
連接所述固定軸的一端;其中,所述第三傳動軸的軸心到所述固定軸的軸心
為第二間距;

所述固定軸橫向水平固定設置;和

所述第一間距等于所述第二間距。

本發明還提供一種4D探頭,包括電機、換能器芯部、外殼,所述4D探
頭還包括如上所述的傳動機構。

從以上技術方案可以看出,本發明實施例具有以下優點:

1、由于電機帶動所述第一傳動軸進而通過偏心連接件帶動第二傳動軸上
的T型滾珠滑套同時沿第三傳動軸移動及轉動,進而帶動所述換能器芯部繞
固定軸擺動,由于第一間距D1等于第二間距D2,因此,實現了電機與換能器
芯部的同步傳動,從而達到了對探頭高精密度的要求。

2、使用帶滾珠的無間隙(有預壓)滑套組件,點接觸的滾動摩擦解決了
長時間使用的磨損問題以及將換向時的空程差減小到零。

附圖說明

圖1為本發明一種實施例的控制機構的整體結構剖面示意圖;

圖2為本發明一種實施例的以偏心連接件為分界的上半部和下半部未轉
動和轉動一定角度后的對比圖。

具體實施方式

下面將結合本發明中的說明書附圖,對發明中的技術方案進行清楚、完
整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部
的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性
勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。

實施例一、

一個4D探頭通常包括:外殼、電機、傳動機構、換能器芯部。通常外殼
設置在所述其它各個部件外,起到支撐和保護的作用。所述傳動機構一端連
接換能器芯部,另一端連接電機,通過電機驅動進而帶動換能器芯部擺動,
現有的技術中,由于傳動機構結構本身的限制,使得探頭的精密度有所降低,
在一些高精密度的應用,往往達不到要求。

如圖1所示,本發明為解決上述問題提供一種4D探頭傳動機構1。所述
4D探頭傳動機構包括:第一傳動軸11、偏心連接件12、第二傳動軸13、滑
套14、第三傳動軸15、至少一個連接件16、至少一個固定軸17。

所述第一傳動軸11一端連接電機(圖未示出),另一端連接所述偏心連接
件12。

所述偏心連接件12包括兩個水平并列設置的第一、第二固定位,所述第
一固定位固定連接所述第一傳動軸11;所述第二固定位固定連接所述第二傳
動軸13;其中,所述第一傳動軸的軸心到所述第二傳動軸的軸心為第一間距
d1。

所述滑套14成T型,包括縱向部141和橫向部142,所述縱向部141套
設在所述第二傳動軸13外,所述橫向部142套設在所述第三傳動軸15外。

所述第三傳動軸15至少一端固定連接所述連接件16。

所述至少一個連接件16包括豎直并列設置的第三、第四固定位,所述第
三固定位用于固定連接所述第三傳動軸15;所述第四固定位用于可轉動的連
接所述固定軸17的一端;其中,所述第三傳動軸的軸心到所述固定軸的軸
心為第二間距d2。所述連接件16還固定連接所述換能器芯部2,通過連接件
16的擺動帶動所述換能器芯部的芯部2擺動。

所述固定軸17橫向水平固定設置。

由于固定軸17橫向水平固定設置,當所述第二傳動軸轉動時,所述滑套
縱向部不能跟隨所述第二傳動軸轉動,而只能在摩擦力的作用下相對所述第
二傳動軸上下滑動,而所述滑套的橫向部通過摩擦力帶動所述第三傳動軸轉
動,而所述滑套在摩擦力的作用下繞所述第三傳動軸左右滑動。

因此使得所述連接件、第三傳動軸、滑套只能繞所述固定軸擺動,而不
能跟隨所述第二傳動軸轉動,從而在第二傳動軸轉動的過程中,所述滑套只
能相對所述第二傳動軸上下運動。

如附圖2所示,電機的驅動力設為F,可分為平行于第三傳動軸15的F1
分力和垂直于第三傳動軸15的F2分力,其中平行于第三傳動軸15的F1分
力是使滑套組件14沿第三傳動軸15移動的驅動力,垂直于第三傳動軸15的
F2分力是驅動換能器芯部2繞固定軸17擺動的有效力,F2=F*cosβ。

所述第一間距等于所述第二間距。

如附圖2,左側圖為換能器芯部2處于中間零位狀態,右側圖為換能器芯
部2擺過一定角度的狀態,第三傳動軸15軸中心(即換能器芯部2擺動中心)
與第一傳動軸1軸中心設計在同一平面內,L為第三傳動軸軸心與第一傳動軸
軸心的正面投影距離,d1是第一傳動軸軸中心至第二傳動軸中心距離,d2是
第三傳動軸軸心(即換能器芯部擺動中心)至固定軸17軸心的距離;α是換
能器芯部2擺過零位狀態的角度,β是第一傳動軸轉動的角度,據上圖分析
得出:L=d1*sinα=d2*sinβ,當d1=d2時,α=β,即換能器芯部擺過的角度
等于電機所直接連接的第一傳動軸轉過的角度。

通過上述結構的傳動機構,電機(圖未示出)帶動所述第一傳動軸11進
而通過偏心連接12件帶動第二傳動軸13上的T型滑套14同時沿第三傳動軸
15移動及轉動,進而帶動所述換能器芯部2繞固定軸17擺動,由于第一間距
d1等于第二間距d2,因此,實現了電機與換能器芯部的同步傳動,從而達到
了對探頭高精密度的要求。

在一些實施例中,所述第一傳動軸包括:第一轉軸、聯軸器、第二轉軸。

所述第一轉軸一端連接電機另一端連接聯軸器,所述第二轉軸一端連接
聯軸器,另一端連接所述偏心連接件。

使用聯軸器是為了降低電機軸與偏心連接件上軸的對中度(因偏心總是
存在的)。

如圖1所示,在一些實施例中,所述連接件的第四固定位用于可轉動的
連接所述固定軸17包括:

所述第四固定位處可以包括一與所述固定軸向配合的凹槽和通孔,固定
軸一端可固定在探頭的殼體內表面,另一端容置在所述凹槽或通孔內,當連
接件擺動,而固定軸固定不動時,即可實現連接件與固定軸的可轉動的連接。
具體的可轉動連接方式屬于現有技術,在此不再贅述。

在一些實施例中,第一、第二、第三固定位可以是通孔,也可以是定位
凹槽,又或者是平面或在平面上做的標記的任意一種。

優選為當為通孔或者凹槽的時候,所述各軸可以設置在所述通孔或者凹
槽內。

所述固定位也可以是平面或者平面上做的標記,各軸可以直接固定連接
在固定位表面或者標記處,并不要求一定是凹槽和通孔,只要保證其上定位
的各軸的間距符合要求即可。

如圖1所示,在一些實施例中,所述滑套14優選包括滾珠滑套。

使用帶滾珠的無間隙(有預壓)滑套組件,點接觸的滾動摩擦解決了長時
間使用的磨損問題以及將換向時的空程差減小到零。

如圖1所示,一些實施例中,所述連接件16優選兩個,分別固定在所述
第三傳動軸15的兩端,所述連接件16的兩端再分別固定連接所述換能器芯
部2的兩端,這樣可以使得轉動更加穩定。進而為配合所述連接件,所述固
定軸17也為兩個,分別可轉動連接所述連接件16。

實施例二、

本發明還提供一種4D探頭,所述探頭包括:外殼、電機、傳動機構、換
能器芯部。通常外殼設置在所述其它各個部件外,起到支撐和保護的作用。
所述傳動機構一端連接換能器芯部,另一端連接電機,通過電機驅動進而帶
動換能器芯部擺動。

所述傳動機構為實施例一所述的傳動機構,通過采用上述傳動機構的探
頭,可以實現4D探頭的高精密度要求。所述傳動機構具體參見實施例一,在
此不再贅述。

需要說明的是,上述固定連接包括可拆卸的固定連接、粘接、預置成一
體等等。其中可拆卸的固定連接可包括通過螺釘、卡扣等各種現有技術實現
的可拆卸連接。

在本文中,諸如術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋
非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不
僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這
種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由
語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、
物品或者設備中還存在另外的相同要素。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都
是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

以上對本發明所提供的一種傳動機構及其4D探頭進行了詳細介紹,對于
本領域的一般技術人員,依據本發明實施例的思想,在具體實施方式及應用
范圍上均會有改變之處,因此,本說明書內容不應理解為對本發明的限制。

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一種 傳動 機構 及其 探頭
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