CN105598998A - 一种舵机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种舵机，包括外壳，所述外壳包括前端盖、主体和后端盖，所述主体包括顶部，所述前端盖和后端盖均与所述主体固定连接，所述顶部、包括一个平面部和两个弧形部，两个所述弧形部的一端分别与所述主体、的左端部、和右端部、连接。实际应用中舵机与舵机连接件之间必须要设置一定的空间距离，对于不同的舵机与不同的连接件，这个距离存在一个最小值。距离小于这个最小值的时候舵机转动时会与连接件发生碰撞，从而限制了舵机的转动角度。本发明有效地缩小了这个最小值，使得舵机与连接件设置更小的空间距离的时候，能够保证舵机的转动角度，从而可以在保证机器人性能的前提下，减小机器人关节的尺寸，有效缩小了关节之间的距离。

Description

一种舵机

技术领域

本发明涉及一种电机技术领域，特别涉及一种舵机。

背景技术

目前，舵机的外壳通常设计成规整的正方体或长方体结构。如图1a和图2b所示，现有的舵机的外壳均设计为正方体或长方体结构，顶部92为平面，其同时与左端部9601、右端部9602垂直，左端部9601、右端部9602相互平行，前端盖9501上设有输出轴孔，舵机输出轴97从该孔穿出，后端盖9502上设有轴承。

现有的舵机输出轴连接连接件93，该连接件93包括一连接平板9301，以及相互平行并同时垂直于连接平板9301的前连接端板9302和后连接端板9303。该连接件93的前连接端板9302与舵机输出轴连接，后连接端板9303通过轴承与舵机的后端面连接。该连接件93固定在实际工况中所需的位置，从而使得当舵机输出轴转动时，舵机自身能够以舵机输出轴的轴向方向为轴，进行稳定的旋转。

但这种形状的舵机的外壳，在旋转时，由于自身形状的原因，导致必须增加前连接端板9302和后连接端板9303的长度，才能有足够的空间实现舵机的大角度转动，例如使电机转动角度为±90°，甚至比±90°更大的角度。然而，在一些体积较小的设备或需要更为紧凑布置的结构中，增大连接件93的体积往往是不允许的，将会导致占用空间更多，整体结构松散，连接结构不稳定，增加材料成本，尤其是舵机运用在机器人的活动关节位置时。此外，实际应用中舵机与舵机的连接件之间必须要设置一定的空间距离，对于不同的舵机与不同的连接件，这个距离存在一个最小值。距离小于这个最小值的时候舵机转动时会与连接件发生碰撞，从而限制了舵机的转动角度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种舵机，用以解决现有技术中的舵机引起的转动角度太小，且增大转动角度将导致占用空间更多，整体结构松散，连接结构不稳定，增加材料成本的技术问题。

本发明提供了一种舵机，包括外壳，所述外壳包括前端盖、主体和后端盖，所述主体包括顶部，前端盖和后端盖均与主体固定连接，所述顶部包括一个平面部和两个弧形部，两个所述弧形部的一端分别与所述主体的所述左端部和所述右端部连接，两个所述弧形部的另一端分别与平面部的两端连接；

所述前端盖的顶部和所述后端盖的顶部的横截面的外轮廓形状都与所述主体的顶部的横截面的外轮廓形状是相同的。

优选地，所述舵机还包括连接件，所述连接件包括连接平板、前连接端板和后连接端板，前连接端板固定在舵机输出轴上，后连接端板通过轴承固定在后端盖上；

舵机输出轴的轴线与顶部之间的最长距离小于或等于舵机输出轴的轴线与连接平板之间的最短距离，

或者，根据实际的舵机本身的转动角度的需要，舵机输出轴的轴线与顶部之间的最长距离大于舵机输出轴的轴线与连接平板之间的最短距离，则舵机本身的最大转动角度将小于±90°。

优选地，前连接端板和后连接端板相互平行并同时垂直于连接平板，且前连接端板和后连接端板的沿着垂直于连接平板的方向延伸的长度相等。

优选地，其特征在于，前连接端板和后连接端板的形状结构相同。

优选地，前连接端板通过多个齿啮合的方式或粘合的方式固定在舵机输出轴上。

优选地，所述两个弧形部形状结构相同，并对称设置。

优选地，所述两个弧形部的大小和/或形状和/或弧度不同。

优选地，主体是一体成型的，所述平面部与所述弧形部的连接是光滑且无毛刺、无突起的，所述弧形部与所述左端部和所述右端部的连接是光滑且无毛刺、无突起的。

优选地，前端盖和后端盖均通过螺丝与主体连接，前端盖和后端盖上设有沉孔供螺丝穿过，使得螺丝头不突出于前、后端盖的表面；

或者前端盖和后端盖均通过卡扣连接方式与主体1连接；

或者前端盖和后端盖均通过粘接方式与主体1连接；

或者前端盖、后端盖和主体三者一体成型。

本发明的另一方面，还提供了一种舵机，包括外壳，所述外壳包括前端盖、主体和后端盖，所述主体包括顶部，前端盖和后端盖均与主体固定连接，所述顶部包括一个平面部和一个弧形部，所述弧形部的一端与所述主体的所述左端部或所述右端部连接，所述弧形部的另一端与平面部的一端连接；

所述前端盖的顶部和所述后端盖的顶部的横截面的外轮廓形状都与所述主体的顶部的横截面的外轮廓形状是相同的。

优选地，所述舵机还包括连接件，所述连接件包括连接平板、前连接端板和后连接端板，前连接端板固定在舵机输出轴上，后连接端板通过轴承固定在后端盖上；

舵机输出轴的轴线与连接平板之间的垂直距离、舵机输出轴的轴线与弧形部之间的最长距离均小于或等于舵机输出轴的轴线与连接平板之间的最短距离，

或者，根据实际的舵机本身的转动角度的需要，舵机输出轴的轴线与弧形部之间的最长距离大于舵机输出轴的轴线与连接平板之间的最短距离，则舵机本身的最大转动角度将小于90°或大于-90°。

优选地，前连接端板和后连接端板相互平行并同时垂直于连接平板，且前连接端板和后连接端板的沿着垂直于连接平板的方向延伸的长度相等。

优选地，前连接端板和后连接端板的形状结构相同。

优选地，前连接端板通过多个齿啮合的方式或粘合的方式固定在舵机输出轴上。

优选地，主体是一体成型的，所述平面部与所述弧形部的连接是光滑且无毛刺、无突起的，所述弧形部与所述左端部或所述右端部的连接是光滑且无毛刺、无突起的。

优选地，前端盖和后端盖均通过螺丝与主体连接，前端盖和后端盖上设有沉孔供螺丝穿过，使得螺丝头不突出于前、后端盖的表面；

或者前端盖和后端盖均通过卡扣连接方式与主体连接；

或者前端盖和后端盖均通过粘接方式与主体连接；

或者前端盖、后端盖和主体三者一体成型。

根据本发明的再一方面，还提供了一种舵机，包括外壳，所述外壳包括前端盖、主体和后端盖，所述主体包括顶部，前端盖和后端盖均与主体固定连接，所述顶部为弧形部，弧形部的两端分别与所述主体的所述左端部和所述右端部连接；

所述前端盖的顶部和所述后端盖的顶部的横截面的外轮廓形状都与所述主体的顶部的横截面的外轮廓形状是相同的。

优选地，所述舵机还包括连接件，所述连接件包括连接平板、前连接端板和后连接端板，前连接端板固定在舵机输出轴上，后连接端板通过轴承固定在后端盖上；

舵机输出轴的轴线与顶部之间的最长距离小于或等于舵机输出轴的轴线与连接平板之间的最短距离，

或者，根据实际的舵机本身的转动角度的需要，舵机输出轴的轴线与顶部之间的最长距离大于舵机输出轴的轴线与连接平板之间的最短距离，则舵机本身的最大转动角度将小于±90°

优选地，前连接端板和后连接端板相互平行并同时垂直于连接平板，且前连接端板和后连接端板的沿着垂直于连接平板的方向延伸的长度相等。

优选地，前连接端板和后连接端板的形状结构相同。

优选地，前连接端板通过多个齿啮合的方式或粘合的方式固定在舵机输出轴上。

优选地，主体是一体成型的，所述弧形部与所述左端部和所述右端部的连接是光滑且无毛刺、无突起的。

优选地，前端盖和后端盖均通过螺丝与主体连接，前端盖和后端盖上设有沉孔供螺丝穿过，使得螺丝头不突出于前、后端盖的表面；

或者前端盖和后端盖均通过卡扣连接方式与主体连接；

或者前端盖和后端盖均通过粘接方式与主体连接；

或者前端盖、后端盖和主体三者一体成型。

需要说明的是，本发明所称的舵机为一种伺服电机，包括电机、齿轮组、控制电路、传感器、外壳等部件组成，常用于机器人的关节部位，实现对机器人动作的控制。

通过本发明的一种舵机，解决现有技术中的舵机引起的转动角度太小，且增大转动角度将导致占用空间更多，整体结构松散，连接结构不稳定，增加材料成本的技术问题，有效节省和空间，大大增加了舵机的转动角度，从而减小了机器人关节的尺寸，使机器人结构紧凑，同时增加了机器人动作的幅度和灵活性，增加了关节的转动角度，有效缩小了关节之间的距离，使得关节在转动时不至于与连接件或其他部件发生碰撞。

此外，实际应用中舵机与舵机的连接件之间必须要设置一定的空间距离，对于不同的舵机与不同的连接件，这个距离存在一个最小值。距离小于这个最小值的时候舵机转动时会与连接件发生碰撞，从而限制了舵机的转动角度。本发明有效地缩小了这个最小值，使得舵机与连接件设置更小的空间距离的时候，能够保证舵机的转动角度，从而可以在保证机器人性能的前提下，减小机器人关节的尺寸，有效缩小了关节之间的距离。

附图说明

图1a是现有技术的舵机的主视图。

图1b是现有技术的舵机的左视图。

图1c是现有技术的舵机本身顺时针旋转时的主视图。

图2是本发明的实施例一的舵机的主视图。

图3是本发明的实施例一的舵机的左视图。

图4a是本发明的实施例一的舵机本身顺时针转动时的的主视图。

图4b是本发明的实施例一的舵机本身逆时针转动时的的主视图。

图5是本发明的实施例二的舵机本身逆时针转动时的的主视图。

图6是本发明的实施例三的舵机本身逆时针转动时的的主视图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术普通技术人员在没有付出创造性劳动而获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图2-4所示，显示了本发明的实施例一的舵机。图2为实施例一的舵机的正视图，图3为实施例一的舵机的左视图，图4a和图4b为实施例一的舵机在旋转状态时的正视图。

如图2-4所示，实施例一的舵机，所述舵机包括：

外壳，所述外壳包括前端盖501、主体1和后端盖502，前端盖501、主体1和后端盖502连接在一起，连接方式可以是，如图2所示，通过螺丝8连接且前端盖501和后端盖502上的螺丝孔为沉孔，使得螺丝头不突出于前、后端盖的表面，当然，也可以选择卡合连接、粘接等常规替代方式进行连接；

其中，前端盖501上设有供舵机输出轴7穿出的输出轴孔。

其中，主体1包括顶部2，所述顶部2包括一个平面部201和两个弧形部202，两个弧形部202分别与左端部601和右端部602连接在一起。

如图2-3所示，所述前端盖501的顶部和所述后端盖502的顶部的横截面的外轮廓形状都与所述主体1的顶部2的横截面的外轮廓形状是相同的，优选地，前端盖501和后端盖502横截面的外轮廓形状与主体1横截面的外轮廓形状是相同的。

主体1还包括左端部601、右端部602和底部4，所述顶部2、左端部601、右端部602和底部4连接成一个整体，优选地，可以是粘合在一起或是一体成型的。

优选地，平面部201与弧形部202之间的连接和两个弧形部202与左端部601、右端部602之间连接都是平滑的、没有毛刺的连接。

如图2-3所示，连接件3包括连接平板301、前连接端板302和后连接端板303，优选地，前连接端板302和后连接端板303相互平行并同时垂直于连接平板301，且前连接端板302和后连接端板303的沿着垂直于连接平板301的方向延伸的长度相等，当然，前连接端板302和后连接端板303的形状结构也可设计为完全相同的。

前连接端板302可通过常规的固定连接件或连接方式，固定在舵机输出轴7上，这种固定连接可以是可拆卸的，例如通过多个齿啮合卡接，也可以是不可拆卸的，例如通过黏合剂粘合；后连接端板303通过轴承（如图3所示）可旋转地固定在舵机的后端盖502上，这种可旋转地固定使得连接件3与舵机本身之间，实现沿着舵机输出轴7的轴线的相对转动，当然，除了轴承，还可以使用其他常规的可实现相对转动的零部件。

如图4a和图4b所示，通过设置弧形部202，舵机本身可以顺时针或逆时针地转动更大的角度，转动的角度可以是±90°，甚至是更大的角度。根据舵机本身相对转动最大角度的需要，可以适当选择弧形部202的大小和/或形状和/或弧度不同，并可适当选择连接件3的尺寸，特别是前连接端板302和后连接端板303的尺寸，以实现舵机本身和连接件3之间的可流畅地、无阻挡地转动。

例如，在不改变连接件3尺寸的前提下，舵机输出轴7的轴线与顶部2之间的最长距离小于舵机输出轴7的轴线与连接平板301之间的最短距离，此时，可以获得等于或约等于±90°的转动角度。如果需要获得超过±90°的转动角度，则舵机输出轴7的轴线与主体1的左端部601的距离、舵机输出轴7的轴线与主体1的右端部602的距离以及舵机输出轴7的轴线与顶部2之间的最长距离，都应当小于舵机输出轴7的轴线与连接平板301之间的最短距离。此外，为了获得更大的转动角度，还可以适当减小连接平板301的尺寸，例如减小沿着垂直于舵机输出轴7方向上的尺寸，以使得连接平板301的侧边不会阻挡到舵机本身。

如图5所示，显示了本发明实施例二的一种舵机，两个弧形部202的形状和弧度可以是不同的，两个弧形部202可以不是对称设置的。当实际工况只需要向一个方向转动时，可以只有一个弧形部202，其余未详述部分与实施例一相同。

如图6所示，显示了本发明实施例三的一种舵机，其中，顶部2为弧形，其余未详述部分与实施例一相同。

以上对本发明提供的一种舵机进行了详细的描述，本文中应用了具体隔离对本发明的原理及实施例进行了阐述，以上实施例的记述只是用于帮助理解本发明的发明构思；对于本领域一般技术人员，依据本发明的构思，在具体实施方式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 (10)

1.一种舵机，包括外壳，所述外壳包括前端盖（501）、主体（1）和后端盖（502），所述主体（1）包括顶部（2），所述前端盖（501）和后端盖（502）均与所述主体（1）固定连接，其特征在于，所述顶部（2）包括一个平面部（201）和两个弧形部（202），两个所述弧形部（202）的一端分别与所述主体（1）的左端部（601）和右端部（602）连接，两个所述弧形部的另一端分别与所述平面部（201）的两端连接；

所述前端盖（501）的顶部和所述后端盖（502）的顶部的横截面的外轮廓形状都与所述主体（1）的顶部（2）的横截面的外轮廓形状是相同的。

2.根据权利要求1所述的舵机，其特征在于，所述舵机还包括连接件（3），所述连接件（3）包括连接平板（301）、前连接端板（302）和后连接端板（303），所述前连接端板（302）固定在舵机输出轴（7）上，所述后连接端板（302）通过轴承固定在所述后端盖（502）上；

所述舵机输出轴（7）的轴线与所述顶部（2）之间的最长距离小于或等于所述舵机输出轴（7）的轴线与所述连接平板（301）之间的最短距离，

或者，根据实际的舵机本身的转动角度的需要，所述舵机输出轴（7）的轴线与所述顶部（2）之间的最长距离大于所述舵机输出轴（7）的轴线与所述连接平板（301）之间的最短距离，则舵机本身的最大转动角度将小于±90°。

3.根据权利要求2所述的舵机，其特征在于，所述前连接端板（302）和所述后连接端板（303）相互平行并同时垂直于所述连接平板（301），且所述前连接端板（302）和所述后连接端板（303）的沿着垂直于所述连接平板（301）的方向延伸的长度相等。

4.根据权利要求3所述的舵机，其特征在于，所述前连接端板（302）和所述后连接端板（303）的形状结构相同。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的舵机，其特征在于，所述前连接端板（302）通过多个齿啮合的方式或粘合的方式固定在所述舵机输出轴（7）上。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的舵机，其特征在于，两个所述弧形部（202）形状结构相同，并对称设置。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的舵机，其特征在于，两个所述弧形部（202）的大小和/或形状和/或弧度不同。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的舵机，其特征在于，所述主体（1）是一体成型的，所述平面部（201）与所述弧形部（202）的连接是光滑且无毛刺、无突起的，所述弧形部（202）与所述左端部（601）和所述右端部（602）的连接是光滑且无毛刺、无突起的。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的舵机，其特征在于，所述前端盖（501）和所述后端盖（502）均通过螺丝（8）与主体（1）连接，所述前端盖（501）和所述后端盖（502）上设有沉孔供所述螺丝（8）穿过，使得螺丝头不突出于所述前端盖（501）和所述后端盖（502）的表面；

或者所述前端盖（501）和所述后端盖（502）均通过卡扣连接方式与主体（1）连接；

或者所述前端盖（501）和所述后端盖（502）均通过粘接方式与主体（1）连接；

或者所述前端盖（501）、所述后端盖（502）和主体（1）三者一体成型。

10.一种舵机，包括外壳，所述外壳包括前端盖（501）、主体（1）和后端盖（502），所述主体（1）包括顶部（2），所述前端盖（501）和所述后端盖（502）均与所述主体（1）固定连接，其特征在于，所述顶部（2）包括一个平面部（201）和一个弧形部（202），所述弧形部（202）的一端与所述主体（1）的左端部（601）或右端部（602）连接，所述弧形部的另一端与平面部201的一端连接；

所述前端盖（501）的顶部和所述后端盖（502）的顶部的横截面的外轮廓形状都与所述主体（1）的顶部（2）的横截面的外轮廓形状是相同的。