CN102857023A - 多马达驱动之伺服机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及伺服机，公开了一种多马达驱动之伺服机，它包括至少两个马达、变速齿轮组，各马达顶面分别连接有马达轴，各马达轴上分别连接有马达齿轮，各马达齿轮与变速齿轮组内同一级的变速齿轮相连接。齿轮采用本发明，输出扭力更大，马达电极与电刷分担后的电流小，发热量更小、磨耗故障率更低、使用寿命更长、使用更安全。

Description

多马达驱动之伺服机

技术领域

本发明涉及一种伺服机，尤其涉及一种扭力大、发热量小、故障率低、使用寿命长、使用安全的多马达驱动之伺服机。

背景技术

马达是把电能转换成机械能的设备，又称为电动机。马达的使用和控制非常方便，可以根据需要选用具有自起动、加速、制动、反转等功能的马达。

伺服机是运动方向的控制部件，主要应用于飞机、车、船等模型领域，随着科学技术的不断发展，更广泛地应用于工农业、民用、国防领域。伺服机输出的扭力大小是衡量伺服机优劣的关键参数之一，而伺服机输出的扭力大小又主要由马达输出的机械能的大小决定。

现有的伺服机主要由外壳、线路板、马达、齿轮组与电位器所构成。其中，马达接收到信号后将原始动力传输给齿轮组；齿轮组调节扭力大小后传输给外部模型的摆臂，进而通过摆臂实现模型的转向动作；然后电位器将模型摆臂的摆动信号反馈至线路板；线路板一方面接受外部信号驱动马达，另一方面用于接受反馈信号控制马达的转速及转向。然而现有的伺服机在结构上只设置有一个马达，单个马达转化电能为机械能后，伺服机输出的扭力较小，同时如果马达发生故障导致马达停转，甚至会导致一些安全问题。而且单个马达承受的电能较多，发热量大，故障率高，导致伺服机使用寿命短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扭力更大、发热量小、故障率低，并且更安全的多马达驱动之伺服机。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种伺服机，包括变速齿轮组，其特征在于：所述伺服机还包括至少两个马达；所述各马达顶面分别连接有马达轴；所述各马达轴分别连接有马达齿轮；所述马达齿轮与所述变速齿轮组内同一级的变速齿轮相咬合。

所述伺服机还包括线路板、电位器，该电位器电性连接于所述线路板一侧；所述各马达电性连接线路板另一侧；所述电位器顶面连接有电位器轴；所述电位器轴与变速齿轮组内一变速齿轮相连接。

所述伺服机还包括上外壳、中外壳、下外壳；所述上外壳、中外壳、下外壳从上到下，依次扣合；所述变速齿轮组收容于所述上外壳与中外壳相扣合形成的空间内；所述马达、电位器、线路板收容于中外壳与下外壳相扣合形成的空间内。

本发明采用多个小功率马达结构代替现有的单个大功率马达结构，对比现有的单马达伺服器，在消耗相同电能的情况下，增加机械能的输出，实现增大扭力的有益效果。而在输出相同扭力的情况下，多个小功率马达的结构使各马达电极与电刷分担的电流减小，从而能够分摊电能的转化，减少总发热量、降低故障率，增加使用寿命，使得本发明能够轻松地应用于大中型以上的模型和工业领域，即使其中的部分马达发生故障停转，虽然扭力有所降低，但是剩余的马达也能持续地提供动力来源，为模型和工业生产提供相应的扭力，保证模型的安全和工业生产的稳定进行。

由上可见，应用本发明实施例的技术方案，扭力更大、发热量更小、故障率更低、使用寿命更长、使用更安全。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明实施例1的立体结构分解图；

图2是本发明实施例2的立体结构分解图。

图1中：

1、上外壳       2、中外壳

3、下外壳       4、马达

41、马达轴      42、马达齿轮

5、线路板       6、电位器

61、电位器轴    7、变速齿轮组

图2中：

210、变速齿轮组   220、中外壳

230、马达         240、下外壳

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1所示，本实施例公开了一种双马达驱动之伺服机，包括上外壳1、中外壳2、下外壳3、马达4、线路板5、电位器6、变速齿轮组7。上外壳1、中外壳2、下外壳3扣合为一体，在上外壳1与中外壳2互相扣合后形成的空间收容有变速齿轮组7，变速齿轮组7包括初级齿轮71、二级齿轮72、三级齿轮73、四级齿轮74、第一齿轮轴75、第二齿轮轴76。齿轮(71、72、73、74)均由同轴的大齿及小齿组成，其中，齿轮(71、72、73)的小齿固结于大齿上方，四级齿轮74的小齿固结于大齿下方。该等齿轮(71、72、73、74)具有如下相对位置关系及咬合关系：第二齿轮轴76布置在马达4一侧，二级齿轮72架设于第二齿轮轴76上；三级齿轮73布置在电位器6一侧；初级齿轮71和四级齿轮74架设于布置在两侧之间的第一齿轮轴75上，且四级齿轮74位于初级齿轮71上方。其中，初级齿轮71的小齿711与二级齿轮72的大齿722位于同一水平面，二者相互咬合；二级齿轮72的小齿721与四级齿轮74的大齿742位于同一水平面，二者相互咬合；四级齿轮74的小齿741与三级齿轮73的大齿732位于同一水平面，二者相互咬合。

在中外壳2与下外壳3扣合后形成的空间收容有线路板5、电位器6和两个马达4，电位器6顶面连接有电位器轴61，两个马达4的顶面各连接有相应的马达轴41，马达轴41连接有相应的马达齿轮42，两个马达4互相依靠并电性连接与线路板5一侧，电位器6电性连接于线路板5另一侧。

本发明实施例1在组装的时候，两个马达4相应的马达轴41向上穿过中外壳2内相应的马达轴孔23，马达轴41与安装其上的马达齿轮42通过公知结构的设计达到同步旋转的效果。两个马达4相应的马达齿轮42同时与初级齿轮71咬合，且三者位于同一水平面。电位器6的电位器轴61向上穿过中外壳2的电位器轴孔24与变速齿轮组7的三级齿轮73底面连接，该三级齿轮73的小齿731向上穿过上外壳1的三级齿轮孔11。初级齿轮71架设于一纵向布置的第一齿轮轴75的大致中部，第一齿轮轴75的底部嵌装于中外壳2的齿轮轴孔21内，顶端向上穿过初级齿轮71，四级齿轮74架设于该第一齿轮轴75顶端。二级齿轮72架设于一纵向布置的第二齿轮轴76顶端，第二齿轮轴的底部嵌装于中外壳2的齿轮轴孔22内。

本发明实施例的工作过程大致如下：模型控制装置(图中未标示)通过信号线(图中未标示)向线路板5传输动作信号，线路板5接受该信号后启动马达4旋转动作，进而带动变速齿轮组7同步旋转动作。此时，一方面变速齿轮组7的三级齿轮73带动模型的摆杆(图中未标示)同步动作，另一方面三级齿轮73通过公知结构带动电位器6的电位器轴61同步旋转，进而该电位器6将动作信号反馈给线路板5，从而通过线路板5控制模型。

如上所述，本发明实施例采用两个较小功率的马达的结构，对比现有单个马达的伺服器，在消耗同样的电能的情况下，比现有的单马达伺服机输出的扭力更大。而在输出相同的扭力的情况下，双马达结构能够分摊电能的转换，减少总发热量，进而降低故障率。现有的单马达结构的伺服机，在使用的时候，如果马达发生故障致使马达停转，容易导致因伺服机扭力输出缺失而致使模型损坏或者工业生产停滞的问题，而本实施例就很好的解决了这个问题，即使其中任一马达发生故障，剩余的马达也能提供一定的扭力输出，保证模型的使用和工业生产平稳停止。

实施例2：

如图2所示，公开了一种四马达驱动之伺服机，包括变速齿轮组210、中外壳220、四个马达230，其他各部件与实施例1类似。其中，各马达230顶面连接有相应的马达轴231，各马达轴231上连接有相应的马达齿轮232。变速齿轮组210包括二级齿轮215和两个完全一样的初级齿轮212，其中两个初级齿轮212的小齿213与二级齿轮215的大齿215位于同一水平面，二者相互咬合，变速齿轮组210内的其他齿轮连接关系与实施例1类似。中外壳220上设置有四个与马达轴231相对应的马达轴孔221，其他部位与实施例1结构类似。

在组装的时候，四个马达231收容在下外壳240与中外壳220扣合形成的空间内，各马达轴231穿过中外壳240上设置的相应的马达轴孔221，各马达轴231上的马达齿轮232与变速齿轮组210内的初级齿轮212的大齿211位于同一水平面，二者相互咬合，其中两个马达齿轮232与一初级齿轮212咬合，另两个马达齿轮232与另一初级齿轮212咬合，其他部件组装与实施例1类似。

如上所述，本实施例2应用了四马达结构，在消耗相同电能的情况下，输出的扭力比现有的伺服机更大。在输出相同扭力的情况下，更能分摊电能，从而达到减少发热量，降低故障率的目的。而如果其中任一马达产生故障，由此失去的机械能对本实施例2的影响更小，也就更稳定更安全。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种伺服机，包括变速齿轮组，其特征在于：

所述伺服机还包括至少两个马达；

所述各马达顶面分别连接有马达轴；

所述各马达轴分别连接有马达齿轮；

所述马达齿轮与所述变速齿轮组内同一级的变速齿轮相咬合。

2.根据权利要求书1所述的一种伺服机，其特征在于：

所述伺服机还包括线路板、电位器，该电位器电性连接于所述线路板一侧；

所述各马达电性连接线路板另一侧；

所述电位器顶面连接有电位器轴；

所述电位器轴与变速齿轮组内一变速齿轮相连接。

3.根据权利要求书2所述的一种伺服器，其特征在于：

所述伺服机还包括上外壳、中外壳、下外壳；

所述上外壳、中外壳、下外壳从上到下，依次扣合；

所述变速齿轮组收容于所述上外壳与中外壳相扣合形成的空间内；

所述马达、电位器、线路板收容于中外壳与下外壳相扣合形成的空间内；

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