CN102528806A - 可串接的伺服机及其转接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伺服机。该伺服机主要包括一驱动单元、一母连接单元，以及一公连接单元，其中，母连接单元连接驱动单元，并具有一母端子，可以受驱动单元的驱动而转动，公连接单元与母连接单元电性连接，并具有一公端子，由此，母端子可以供另一伺服机的公端子插接，公端子则可以供另一伺服机的母端子插接，以便完成多个伺服机的串接与电性连接。本发明的伺服机可以有效减少配线的复杂度与结构组合的难度，并大幅降低应用于机器人产品时所产生的困难。

Description

可串接的伺服机及其转接结构

技术领域

本发明与机器人用的伺服机有关，特别是指一种可相互串接的伺服机及其转接结构。

背景技术

RC伺服机原本主要是应用于遥控玩具的角度定位控制，如遥控船的船舵或帆角、遥控汽车的方向舵，以及遥控飞机的升降舵或副翼等，近几年来则是可以在机器人产品看到多个RC伺服机组合而成的设计。

然而，在现有设计当中，两个伺服机之间必须利用一条电线相互连接，并且还需要利用多个螺丝才能加以固定，如此的串接固定方式除了会造成配线的复杂度提高，同时也增加结构组合的难度，甚至将会带给机器人产品在设计上的限制。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可串接的伺服机，其能够有效减少配线的复杂度与结构组合的难度，以降低应用于机器人产品时所带来的困难。

为了达成前述目的，本发明的伺服机包含有一机壳、一驱动单元、一母连接单元，以及一公连接单元。该驱动单元设置于该机壳内，并具有一输出轴；该母连接单元设置于该机壳内，并具有一母端子，该母端子连接于该驱动单元的输出轴，可以受该输出轴的驱动而转动；该公连接单元设置于该机壳内，并与该母连接单元位于该驱动单元的两相对侧，同时与该母连接单元电性连接，而且，该公连接单元具有一公端子，该公端子与该母连接单元的母端子相互配合，用于供另一伺服机的母连接单元的母端子对接。

由此，只要将其中一个伺服机的公、母端子分别与另一个伺服机的母、公端子连接，即可以完成多个伺服机的串接及电性连接，以达到简化配线与组装过程的效果，同时能够适用于各种机器人产品的需求。

本发明的再一目的在于提供一种转接结构，其能配合前述伺服机使用，让前述伺服机产生垂直向的转动。

为了达成前述目的，本发明的转接结构包含有一母传动单元与一公传动单元，其中，该母传动单元具有一第一座体与一母端子，该母端子设置于该第一座体的一侧面，用于供前述伺服机的公端子连接，该公传动单元具有一第二座体、一公端子，以及一传动元件，该第二座体枢接于该第一座体，该公端子可转动地容设于该第二座体内，用于供前述伺服机的母端子连接，使得该公端子可以受前述伺服机的母端子的带动而转动，该传动元件容设于该第二座体内且连接该公端子，同时与该第一座体固接，使得该传动元件可以受该公端子的带动而驱动该第一座体产生相对该第二座体的垂直转动。

由此，当其中一个前述伺服机的母端子带动该转接结构的公端子转动时，该传动元件便会驱动该第一座体产生相对该第二座体的垂直转动，使得该转接结构的母端子会再通过与另一个前述伺服机的公端子的连接而带动另一个前述伺服机产生垂直向的转动。

本发明的又一目的在于提供一种转接结构，其能配合前述伺服机使用，让两个前述伺服机能够平行设置，并产生反向的转动。

为了达成前述目的，本发明的转接结构包含有一固定座、一设置于该固定座的公传动单元，以及一设置于该固定座的母传动单元，其中，该公传动单元具有一第一正齿轮与一公端子，该公端子连接该第一正齿轮，用于供前述伺服机的母端子连接，该母传动单元具有一第二正齿轮与一母端子，该第二正齿轮咬合该第一正齿轮，该母端子连接该第二正齿轮，用于前述伺服机的公端子连接。

由此，该公端子可以受其中一个前述伺服机的母端子的驱动而转动，并在转动的同时带动该第一正齿轮转动，该第一正齿轮会再带动该第二正齿轮转动，该母端子便会通过该第二正齿轮的转动及与其所连接的另一个前述伺服机的公端子而带动另一个前述伺服机产生反向的转动。

本发明的伺服机可以有效减少配线的复杂度与结构组合的难度，并大幅降低应用于机器人产品时所产生的困难。

附图说明

图1为本发明一优选实施例的立体图。

图2为本发明一优选实施例的立体分解图。

图3为本发明一优选实施例另一方向的立体图。

图4为本发明一优选实施例所提供的两个伺服机组接后的立体图。

图5为配合本发明一优选实施例使用的转接结构的立体图。

图6为配合本发明一优选实施例使用的转接结构在另一方向的立体图。

图7为图6的立体分解图。

图8为本发明一优选实施例所提供的伺服机与转接结构组接后的立体图。

图9为配合本发明一优选实施例使用的转接结构的立体图。

图10为图9的局部立体分解图。

图11为本发明一优选实施例所提供的两个伺服机与转接结构组接后的立体图。

图12为本发明一优选实施例所提供的伺服机与两个转接结构相互组接后的立体图。

【主要元件符号说明】

伺服机 10            机壳 20

散热罩 22            盖体 24，26

凸块 242             驱动单元 30

马达 32              输出轴 322

减速齿轮组 34        母连接单元 36

可变电阻器 362       母端子 364

凹槽 366             公连接单元 38

主电路板 382         公端子 384

转接结构 40          母垂直传动单元 50

第一座体 52          基板 522

侧板 524，526        母端子 54

凹槽 542             枢轴 56

嵌槽 58              公垂直传动单元 60

第二座体 62          穿孔 622

公端子 64            凸块 642

传动元件 66          传动齿轮 67

冠状齿轮 68          轴部 682

齿部 684             转接结构 70

固定座 72            公平行传动单元 74

第一正齿轮 742       公端子 744

凸块 746             母平行传动单元 76

第二正齿轮 762       母端子 764

凹槽 766

具体实施方式

为了详细说明本发明的结构、特征及效果所在，现列举一优选实施例并配合下列附图说明如下。

请参阅图1及图2，为本发明一优选实施例所提供的伺服机10，包含有一机壳20、一驱动单元30、一母连接单元36，以及一公连接单元38。

机壳20具有一散热罩22与二盖体24，26，该二盖体24，26分别固定于散热罩22的两端，且其中一盖体24的内周面具有一凸块242，如图3所示。

驱动单元30设置于机壳20内而被散热罩22给罩设住，并具有一马达32与一连接马达32的减速齿轮组34，其中，马达32具有一输出轴322。

母连接单元36设置于机壳20内而被盖体26罩设住，并具有一可变电阻器362及一母端子364，其中，可变电阻器362被马达32的输出轴322穿过；母端子364设置于可变电阻器362而与可变电阻器362电性连接，并连接于马达32的输出轴322，可以受输出轴322的驱动而转动，而且，母端子364的外周面具有一与凸块242相配合的凹槽366。

公连接单元38设置于机壳20内而被盖体24罩住，并与母连接单元36位于驱动单元30的两相对侧。公连接单元38具有一主电路板382与一公端子384，其中，主电路板382供母连接单元36电性连接，公端子384设置于主电路板382，并与母端子364相互配合。

以上为本发明的伺服机10的详细结构，以下再就本发明的使用过程及特点进行说明。

请配合参阅图1至图4，当要进行两伺服机10a，10b之间的连接时，先将其中一伺服机10a的凸块242对准另一伺服机10b的凹槽366之后，便可以将两伺服机10a，10b的公、母端子384、364相互对接，接着当伺服机10b的马达32驱动母端子364转动时，便能借助与另一伺服机10a的公端子384的连接关系而带动伺服机10a转动。由此可知，本发明的伺服机10并不需要额外的零件就能完成两个以上的串接，并在串接的同时完成结构、信号及电力的连结，使得本发明的伺服机10可以有效减少配线的复杂度与结构组合的难度，并大幅降低应用于机器人产品时所产生的困难。

为了增加本发明的伺服机10在连接方式的变化性，以满足各种机器人产品在各部位关节的需求，如肩部或肘部等部位，本发明还提供两个转接结构40，70，用于配合前述伺服机10使用，分别说明如下：

请参阅图5，为本发明所提供的转接结构40，其为一垂直转向转接器，包含有一母垂直传动单元50及一公垂直传动单元60。

请配合参阅图6及图7，母垂直传动单元50具有一第一座体52与一母端子54。第一座体52具有一基板522与二相对的侧板524，526，基板522的一侧面供母端子54连接，使得第一座体52能同步带动母端子54动作；该二侧板524，526分别连接于基板522的另一侧面，其中一侧板524的内侧面具有一枢轴56，另一侧板526的内侧面则具有一嵌槽58。母端子54用于供前述伺服机10的公端子384连接，并在外周面具有一凹槽542，恰好供前述伺服机10的凸块242插接。

请配合参阅图5及图7，公垂直传动单元60具有一第二座体62、一公端子64，以及一传动元件66。第二座体62具有相对的二穿孔622，其中一穿孔622套设于第一座体52的侧板524的枢轴56，另一穿孔622则对应第一座体52的侧板526的嵌槽58，使得第一座体52与第二座体62能相对枢转；公端子64可转动地容设于第二座体62内，用于供前述伺服机10的母端子364连接，并具有一凸块642，恰好可以插接于前述伺服机10的母端子364的凹槽366；传动元件66容设于第二座体62内，并具有一正传动齿轮67与一冠状齿轮68，其中，正传动齿轮67连接公端子64，使得正传动齿轮67与公端子64能够同步转动；冠状齿轮68具有一轴部682与一齿部684，轴部682穿过第二座体62的穿孔622而紧配地嵌设于第一座体52的嵌槽58内，齿部684咬合正传动齿轮67，使得冠状齿轮68可以受正传动齿轮67的传动而转动，并在转动的同时带动第一座体52产生垂直向的转动。

请配合参阅图1、图2、图5及图7，当要将转接结构40与前述两个伺服机10进行结合时，首先将其中一个伺服机10的公端子384插接于母垂直传动单元50的母端子54，再将另一个伺服机10的母端子364插接于公垂直传动单元60的公端子64，接着启动伺服机10的马达32以驱动母端子364转动，此时，伺服机10的母端子364即能借助与公垂直传动单元60的公端子64的连接关系而带动公垂直传动单元60的公端子64转动，当公垂直传动单元60的公端子64转动时，正传动齿轮67会随着公端子64同步旋转，并带动冠状齿轮68转动，第一座体52便会再随着冠状齿轮68同步转动，并在转动的过程中借助母垂直传动单元50的母端子54与伺服机10的公端子384的连接关系，让两个伺服机10能够产生相对的垂直向转动，如图8所示。

请再参阅图9及图10，为本发明所提供的转接结构70，其为一平行转向转接器，包含有一固定座72、一公平行传动单元74，以及一母平行传动单元76。

公平行传动单元74设置于固定座72内，并具有一第一正齿轮742与一公端子744，公端子744连接第一正齿轮742，用于供前述伺服机10的母端子364连接，而且，公端子744具有一凸块746，可以插接于前述伺服机10的母端子364的凹槽366内。

母平行传动单元76设置于固定座72，并与公平行传动单元74并列设置，同时具有一第二正齿轮762与一母端子764，第二正齿轮762咬合第一正齿轮742，母端子764连接第二正齿轮762，用于供前述伺服机10的公端子384连接，而且，母端子764具有一凹槽766，可以供前述伺服机10的凸块242插接。

请配合参阅图1、图2、图9及图10，当要将转接结构70与前述两个伺服机10进行结合时，首先将其中一个伺服机10的公端子84插接于母平行传动单元76的母端子764，再将另一个伺服机10的母端子364插接于公平行传动单元74的公端子744，接着当伺服机10的马达32驱动母端子364转动时，伺服机10的母端子364便能借助与公平行传动单元74的公端子744的连接关系而带动公平行传动单元74的公端子744转动，在公平行传动单元74的公端子744转动时，第一正齿轮742会随着公端子744同步旋转，并带动第二正齿轮762转动，此时，母平行传动单元76的母端子764即可随着第二正齿轮762转动，并在转动的过程中借助与伺服机10的公端子384的连接关系，以带动两个伺服机10产生反向转动。

由此，本发明的伺服机不仅能够依据设计部位的需求而分别与垂直转向转接器及平行转向转接器进行结合，以增加设计上的变化性，也可以将三者共同结合而形成如图12所示的手臂，甚至能够组装出各式各样的机器人本体或肢体。

本发明在前述实施例中所公开的构成元件，仅为举例说明，并非用来限制本发明的范围，其它等同元件的替代或变化，也应当为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种可串接的伺服机，包含有：

一机壳；

一驱动单元，设置于该机壳内，并具有一输出轴；

一母连接单元，设置于该机壳内，并具有一母端子，该母端子连接于该驱动单元的输出轴，可以受该输出轴的驱动而转动；以及

一公连接单元，设置于该机壳内，并与该母连接单元位于该驱动单元的两相对侧，同时与该母连接单元电性连接，该公连接单元具有一与该母端子相配合的公端子。

2.根据权利要求1所述的可串接的伺服机，其中该机壳具有一散热罩与二盖体，该散热罩供该驱动单元容设，该二盖体分别固定于该散热罩的两端，并分别罩设该公、母连接单元。

3.根据权利要求2所述的可串接的伺服机，其中罩设该公连接单元的盖体的内周面具有一凸块，该母端子的外周面具有一与该凸块相配合的凹槽。

4.根据权利要求1所述的可串接的伺服机，其中该驱动单元具有一马达与一连接该马达的减速齿轮组，该马达具有该输出轴。

5.根据权利要求1所述的可串接的伺服机，其中该公连接单元还具有一主电路板，该主电路板供该公端子设置，并与该母连接单元的母端子电性连接。

6.根据权利要求5所述的可串接的伺服机，其中该母连接单元还具有一可变电阻器，该可变电阻器被该输出轴穿过而与母端子电性连接，并与该公连接单元的主电路板电性连接。

7.一种转接结构，为一垂直转向转接器，包含有：

一母传动单元，具有一第一座体与一母端子，该母端子设置于该第一座体的一侧面；以及

一公传动单元，具有一第二座体、一公端子，以及一传动元件，该第二座体枢接于该第一座体，该公端子可转动地容设于该第二座体内，该传动元件容设于该第二座体内且连接该公端子，同时与该第一座体连接，使得该传动元件可以受该公端子的带动而驱动该第一座体产生相对该第二座体的垂直转动。

8.根据权利要求7所述的转接结构，其中该第一座体的母端子用于供如权利要求1所述的伺服机的公端子连接；该第二座体内的公端子用于供如权利要求1所述的伺服机的母端子连接。

9.根据权利要求7所述的转接结构，其中该传动元件具有一正齿轮与一冠状齿轮，该正齿轮连接该公端子，该冠状齿轮具有一轴部与一齿部，该轴部穿过该第二座体而与该第一座体固接，该齿部啮合该正齿轮。

10.根据权利要求9所述的转接结构，其中该第一座体具有一基板与二相对的侧板，该基板的一侧面供该母端子连接，该二侧板分别连接于该基板的另一侧面，其中一该侧板具有一枢接该第二座体的枢轴，另一该侧板则供该冠状齿轮的轴部固接。

11.根据权利要求7所述的转接结构，其中该公端子具有一凸块，该母端子具有一与该凸块相配合的凹槽。

12.一种转接结构，为一平行转向转接器，包含有：

一固定座；

一公传动单元，设置于该固定座，并具有一第一正齿轮与一公端子，该公端子连接该第一正齿轮；以及

一母传动单元，设置于该固定座，并与该公传动单元并列设置，同时具有一第二正齿轮与一母端子，该第二正齿轮咬合该第一正齿轮，该母端子连接该第二正齿轮。

13.根据权利要求12所述的转接结构，其中该公传动单元的公端子用于供如权利要求1所述的伺服机的母端子连接；该母传动单元的母端子用于供如权利要求1所述的伺服机的公端子连接。

14.根据权利要求12所述的转接结构，其中该公端子具有一凸块，该母端子具有一与该凸块相配合的凹槽。

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