CN107792345A - 一种紧凑型舵机及舵机舱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种紧凑型舵机和舵机舱。本发明提供的紧凑型舵机包括：电机、联轴器、丝杠、丝杠固定架、丝杠螺母、螺母座、连接件、连杆、关节轴承、第一拨销和第二拨销；所述电机通过联轴器与所述丝杠连接，将电机的动力传输到所述丝杠上；所述丝杠固定在所述丝杠固定架上,所述丝杠螺母安装于所述丝杠上，所述丝杠螺母与所述螺母座固连；所述连接件通过第二拨销与所述连杆连接，所述连杆和所述连接件在z轴方向无相对位移但在xy平面可相对转动。本发明提供的紧凑型舵机结构简单，机械传动效率高，传动间隙小。

Description

一种紧凑型舵机及舵机舱

技术领域

本发明涉及电动舵机领域技术领域，特别涉及一种紧凑型电动舵机。

背景技术

随着飞行器的小型化，舵机的小型化也是其发展的必然趋势，受到了国内外学者的广泛关注。舵机作为飞行器、导弹以及机器人系统的执行机构，对整个系统的正常运行起着非常关键的作用。传统舵机的驱动形式都是采用气压式和液压式，但此类舵机结构复杂、质量大、体积大、成本高。随着电传操纵系统的使用及全电飞机的概念形成，电动舵机具有结构简单，加工装配容易，线路铺设合理、制造维护及改装方便等优点，且还能与飞控系统使用同一能源，有效利用空间，将控制部分与舵机本体高度集成，提高整机有效载荷。

中国实用新型专利CN205469784U公开了一种小型轻量化一体舵机，涉及无人机控制系统舵机领域；此舵机系统由无刷直流电机、控制电路、减速机构和位置传感器组成，使用锥齿轮做减速机构，传动机构可以实现由水平转动到垂直转动的变化，通过采用电路板间柔性连接的方式实现了电路板的多层堆叠从而减小了控制电路所占的体积。但是锥齿轮加工复杂，对装配精度要求高，占用空间大无法应用到小型飞行器上。滚珠丝杠式舵机具有传动比大、占用空间小的特点，满足小体积大传动比的要求，是电动舵机常用的传动机构。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种紧凑型舵机，解决现有舵机结构复杂、质量大、体积大、可控性差、抗干扰能力差等缺点。

本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的：

第一方面，本发明提供了一种紧凑型舵机，包括：电机、联轴器、丝杠、丝杠固定架、丝杠螺母、螺母座、连接件、连杆、关节轴承、第一拨销和第二拨销；所述电机通过联轴器与所述丝杠连接，将电机的动力传输到所述丝杠上；所述丝杠固定在所述丝杠固定架上，所述丝杠固定在所述丝杠固定架上,所述丝杠螺母安装于所述丝杠上，所述丝杠螺母与所述螺母座固连；所述丝杠在电机的作用下转动，使丝杠螺母沿丝杠平移，带动固连在其上的螺母座平移；关节轴承通过所述第一拨销与所述螺母座固连；关节轴承与所述连接件固连；所述第一拨销与所述螺母座固连；所述连接件通过第二拨销与所述连杆连接，所述连杆和所述连接件在z轴方向无相对位移但在xy平面可相对转动。

可选地，在一些实施例中，本发明提供的紧凑型舵机还包括电位计，所述连接件的转动带动所述电位计的同步转动。

可选地，在一些实施例中，本发明提供的紧凑型舵机中，所述丝杠的数量为4个，所述丝杠固定架的数量为4个，4个丝杠分别安装在四个丝杠固定架上。

可选地，在一些实施例中，本发明提供的紧凑型舵机中，所述第一拨销与所述连杆之间通过关节轴承相连。

第二方面，本发明还提供了一种舵机舱，包括4组舵机、4个输出轴和支架；所述四组紧凑型舵机分别控制四个输出轴；每组舵机包括：电机、联轴器、丝杠、丝杠固定架、丝杠螺母、螺母座、连接件、连杆、关节轴承、第一拨销和第二拨销；所述电机通过联轴器与所述丝杠连接，将电机的动力传输到所述丝杠上；所述丝杠固定在所述丝杠固定架上，所述丝杠固定在所述丝杠固定架上,所述丝杠螺母安装于所述丝杠上，所述丝杠螺母与所述螺母座固连；所述丝杠在电机的作用下转动，使丝杠螺母沿丝杠平移，带动固连在其上的螺母座平移；关节轴承通过所述第一拨销与所述螺母座固连；关节轴承与所述连接件固连；所述支架设置在所述输出轴和所述丝杠固定架之间；所述螺母座与所述丝杠固定架相互配合，所述螺母座可在所述丝杠固定架的表面滑动；所述第一拨销与所述螺母座固连；所述连接件与所述输出轴固连，所述连接件带动所述输出轴转动；所述连接件通过第二拨销与所述连杆连接，所述连杆和所述连接件在z轴方向无相对位移但在xy平面可相对转动。

可选地，在一些实施例中，本发明所提供的舵机舱还包括电位计，所述输出轴连接所述电位计，所述连接件的转动带动所述输出轴和所述电位计的同步转动。

可选地，在一些实施例中，所述支架固定在所述舵机舱的舱体上，所述支架对所述输出轴和所述电位计起到支撑作用。

可选地，在一些实施例中，所述连接件的数量为4个，4个输出轴均安装在支架上，所述输出轴的轴线两两重合且两个方向上的轴线垂直相交。

本发明提供的紧凑型舵机结构简单，机械传动效率高，传动间隙小。

附图说明

图1为本发明一实施例的紧凑型舵机的立体结构图；

图2为本发明一实施例的紧凑型舵机的正视图；

图3为本发明一实施例的紧凑型舵机的俯视图；

图4为本发明一实施例的单组舵机的立体结构示意图；

图5为本发明一实施例的支架的立体结构示意图。

附图标识：

1、输出轴，2、连接件，3、支架，4、连杆，5、丝杠螺母，6、螺母座，7、丝杠固定架，8、第一拨销，9、丝杠，10、联轴器，11、电机，12、关节轴承，13、第二拨销，14、电位计。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

结合图4所示，本发明实施例中提供了一种紧凑型舵机，包括：电机11、联轴器10、丝杠9、丝杠固定架7、丝杠螺母5、螺母座6、连接件2、连杆4、第一拨销8和第二拨销13；所述电机11通过联轴器10与所述丝杠9连接，将电机11的动力传输到所述丝杠9上；所述丝杠9固定在所述丝杠固定架7上,所述丝杠螺母5安装于所述丝杠9上，所述丝杠螺母5与所述螺母座6固连；所述丝杠9在电机的作用下转动，使丝杠螺母5沿丝杠9平移，带动固连在其上的螺母座6平移；所述第一拨销8与所述螺母座6固连；所述连接件4通过第二拨销13与所述连杆4连接，所述连杆4和所述连接件4在z轴方向无相对位移但在xy平面可相对转动。本发明提供更多一种紧凑型舵机，用于小型飞行器的舵机结构，可以克服气动扭矩，在飞行振动干扰下正常工作。

在具体的实施例中，本发明提供的紧凑型舵机还包括电位计14，所述连接件4的转动带动所述电位计14的同步转动。

在具体的实施例中，本发明提供的紧凑型舵机中，所述第一拨销8与所述连杆4之间通过关节轴承相连。

结合图1至图3所示，本发明还提供了一种舵机舱，包括4组本发明所提供的紧凑型舵机、4个输出轴1和支架3；所述四组紧凑型舵机分别控制四个输出轴1；每组舵机包括：电机11、联轴器10、丝杠9、丝杠固定架7、丝杠螺母5、螺母座6、连接件2、连杆4、第一拨销8和第二拨销13；所述电机通过联轴器10与所述丝杠9连接，将电机的动力传输到所述丝杠9上；所述丝杠9固定在所述丝杠固定架7上,所述丝杠螺母5安装于所述丝杠9上，所述丝杠螺母5与所述螺母座6固连；所述支架3设置在所述输出轴1和所述丝杠固定架7之间；所述丝杠9在电机的作用下转动，使丝杠螺母5沿丝杠9平移，带动固连在其上的螺母座6平移；所述第一拨销8与所述螺母座6固连；所述连接件2与所述输出轴1固连，所述连接件2带动所述输出轴1转动；所述连接件2通过第二拨销13与所述连杆15连接，所述连杆和所述连接件2在z轴方向无相对位移但在xy平面可相对转动。一组舵机中有两个拨销，一个连接关节轴承和螺母座，一个连接连杆和连接件，连接件与输出轴固连，没有相对滑动，而连杆与连接件通过第二拨销13连接，保证其在z轴方向上没有相对位移，又保证其在xy平面上可相对转动。连接件固定于输出轴上，且与输出轴没有相对运动，连接件和输出轴做成分开的两个零件，以便更好地加工和安装。

可选地，在一些实施例中，本发明所提供的舵机舱还包括电位计14，所述输出轴1连接所述电位计14，所述连接件2的转动带动所述输出轴1和所述电位计14的同步转动。

可选地，在一些实施例中，所述支架3固定在所述舵机舱的舱体上，所述支架3对所述输出轴1和所述电位计14起到支撑作用。为了节省轴向空间，支架位于输出轴与丝杠固定架之间。如图5为为本发明的一实施例的支架3的立体结构图所示，支架固定在舱体上，对输出轴和电位计起到支撑作用，而且在设计过程中避开了连杆、连接件等零件在转动时需要的空间，避免了干涉。

可选地，在一些实施例中，所述连接件2的数量为4个，4个输出轴1均安装在支架3上，所述输出轴1的轴线两两重合且两个方向上的轴线垂直相交。

本发明的有益效果

一、本发明所述的舵机以电机为动力源，通过联轴器将动力传递到丝杠螺母上，丝杠螺母将动力传递到连杆上，通过连杆和连接件的配合，将动力传递到输出轴上。丝杠螺母可以实现由旋转运动到直线运动的转换，并且实现大的传动比，拨销和连接件上的连杆可以将螺母座的直线运动转换成输出轴的旋转运动。在传动的过程中，螺母座与支撑件上的导向机构配合，实现直线运动。

二、本发明所述的连接件的设计充分利用了飞行器内部的空间，即可满足大的传动比，又可在有限的径向空间内排布四个舵机。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种激光自混合探测监测装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，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)

1.一种紧凑型舵机，其特征在于，包括：电机、联轴器、丝杠、丝杠固定架、丝杠螺母、螺母座、连接件、连杆、关节轴承、第一拨销和第二拨销；所述电机通过联轴器与所述丝杠连接，将电机的动力传输到所述丝杠上；所述丝杠固定在所述丝杠固定架上,所述丝杠螺母安装于所述丝杠上，所述丝杠螺母与所述螺母座固连；所述丝杠在电机的作用下转动，使丝杠螺母沿丝杠平移，带动固连在其上的螺母座平移；关节轴承通过所述第一拨销与所述螺母座固连；关节轴承与所述连接件固连；所述连接件通过第二拨销与所述连杆连接，所述连杆和所述连接件在z轴方向无相对位移但在xy平面可相对转动。

2.根据权利要求1所述的紧凑型舵机，其特征在于，还包括电位计，所述连接件的转动带动所述电位计的同步转动。

3.根据权利要求1所述的紧凑型舵机，其特征在于，所述丝杠的数量为4个，所述丝杠固定架的数量为4个，4个丝杠分别安装在四个丝杠固定架上。

4.根据权利要求1所述的紧凑型舵机，其特征在于，所述第一拨销与所述连杆之间通过所述关节轴承相连。

5.一种舵机舱，其特征在于，包括4组舵机、4个输出轴和支架；所述四组紧凑型舵机分别控制四个输出轴；每组舵机包括：电机、联轴器、丝杠、丝杠固定架、丝杠螺母、螺母座、连接件、连杆、关节轴承、第一拨销和第二拨销；所述电机通过联轴器与所述丝杠连接，将电机的动力传输到所述丝杠上；所述丝杠固定在所述丝杠固定架，所述丝杠固定在所述丝杠固定架上,所述丝杠螺母安装于所述丝杠上，所述丝杠螺母与所述螺母座固连；所述丝杠在电机的作用下转动，使丝杠螺母沿丝杠平移，带动固连在其上的螺母座平移；关节轴承通过所述第一拨销与所述螺母座固连；关节轴承与所述连接件固连；所述支架设置在所述输出轴和所述丝杠固定架之间；所述第一拨销与所述螺母座固连；所述连接件与所述输出轴固连，所述连接件带动所述输出轴转动；所述连接件通过第二拨销与所述连杆连接，所述连杆和所述连接件在z轴方向无相对位移但在xy平面可相对转动。

6.根据权利要求5所述的舵机舱，其特征在于，还包括电位计，所述输出轴连接所述电位计，所述连接件的转动带动所述输出轴和所述电位计的同步转动。

7.根据权利要求6所述的舵机舱，其特征在于，所述支架固定在所述舵机舱的舱体上，所述支架对所述输出轴和所述电位计起到支撑作用。

8.根据权利要求5所述的舵机舱，其特征在于，所述连接件的数量为4个，4个输出轴均安装在支架上，所述输出轴的轴线两两重合且两个方向上的轴线垂直相交。

9.根据权利要求5所述的舵机舱，其特征在于，所述丝杠的数量为4个，所述丝杠固定架的数量为4个，4个丝杠分别安装在四个丝杠固定架上。

10.根据权利要求5所述的舵机舱，其特征在于，所述第一拨销与所述连杆之间通过关节轴承相连。