CN109729705A - 一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于舵机控制器技术领域，具体涉及一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构。本发明整体上采用六板拼装结构形式，驱动板与侧壁紧固在一起；控制板通过横梁和固定架紧固，同时横梁搭接在两个侧壁之间；控制板、驱动板与柔性印制板对插连接。本发明提供了一种通用化低成本高可靠飞机舵机控制系统而配套研制的舵机控制器结构设计，可实现复杂热环境下电子设备的高可靠性设计。

Description

一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构

技术领域

本发明属于舵机控制器技术领域，具体涉及一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构。

背景技术

针对航空领域提出的通用化低成本高可靠飞机舵机控制系统技术需求，需要配套研制舵机控制器。航空飞行器在飞行时具有工作环境振动、潮湿、长时等特点，对舵机控制器提出了轻量化、抗振动、密封、电磁屏蔽等设计要求。尤其是在控制器总体重量不超过2kg，且不允许使用外部减振器的条件下，设备要承受飞机螺旋桨带来长时间的宽带随机振动及窄带高峰值随机振动，对设备的可靠性设计提出了很高的要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题为：提供一种通用化低成本高可靠飞机舵机控制系统而配套研制的舵机控制器结构设计，可实现复杂热环境下电子设备的高可靠性设计。

本发明的技术方案如下所述：

一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构，整体上采用六板拼装结构形式，驱动板与侧壁紧固在一起；控制板通过横梁和固定架紧固，同时横梁搭接在两个侧壁之间；控制板、驱动板与柔性印制板对插连接；前面板、后面板、左侧臂、右侧臂，通过对接槽设计形成一个空腔，在空腔内布置导电橡胶垫，实现四个对接面的电磁屏蔽；四个板拼装在一起时，在上下面各形成一个环形导电密封槽，在槽内安装导电密封圈，再通过上盖板和底盖板压紧，实现整机的电磁密封。

作为优选方案：在各接缝处设置密封胶槽。

作为优选方案：在侧壁内腔设置加强筋。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构，具有通用化、低成本、高可靠特点，能够实现复杂热环境下电子设备的高可靠性设计；

(2)本发明的一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构，采用六面体拼装结构，通过母板对插形式，实现控制器的牢固安装。对壳体的各个零部件采用有限元方法优化设计，在满足结构强度要求的前提下，最大程度的降低结构件的质量，成功的将控制器重量控制在2kg以内。实现了舵机控制器的轻质化、高强度的设计需求；

(3)本发明的一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构，采用柔性印制板结构，节省了大量的印制板间线缆连接，既减轻了产品的重量，提高了产品的装配性，同时避免了由于振动、冲击环境下，线缆焊点受力、脱落等故障所带来的问题，提高了系统的可靠性；

(4)本发明的一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构，在舵机控制器结构拼接面采用电磁屏与气密封双槽设计，实现舵机控制器整体的电磁屏蔽要求；同时，在产品各接缝处设置密封胶槽，通过密封胶将设备密封，避免了潮湿环境对内部电子设备的影响。

附图说明

图1为控制器外观示意图；

图2为控制器结构分解示意图；

图3为控制器内部布局示意图；

图4为侧壁内腔及加强筋设计示意图；

图5为侧壁外部设计示意图；

图6为柔性印制板设计示意图；

图7为密封及屏蔽设计示意图。

图中，101-驱动板，102-侧壁，103-控制板，104-横梁，105-固定架，106-柔性印制板，107-前面板，108-后面板，109-上盖板，110-底盖板，111-对插连接器，112-功率模块，113-环形导电密封槽，114-导电橡胶垫，115-导电密封圈，116-密封胶槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构进行详细说明。

如图1、图2、图3所示，本发明的一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构，整体上采用六个金属板拼装的结构形式。驱动板101与侧壁102紧固在一起，侧壁102兼具功率模块112的散热器功能。控制板103通过横梁104和固定架105紧固。同时横梁104搭接在两个侧壁102之间，加强了整体的结构强度。控制板103、驱动板101与柔性印制板106对插连接。

为了实现轻质化、高强度壳体设计要求，该项目对控制系统提出不超过2kg的设计要求，由于元器件、连接器等均采用标准件，重量固定无法更改。因此，主要通过控制结构件的重量来达到系统的重量要求。但同时，舵机控制器工作换环境复杂，且不允许使用外部减振器。在飞行过程中要承受飞机螺旋桨带来长时间的宽带随机振动及窄带高峰值随机振动，还要承受加速度环境变化带来的冲击，以及运输过程中的振动冲击。如图4、图5所示，本发明首先最大限度的减少壳体壁厚，优选在内腔布置加强筋，增加壳体强度。在功率模块的贴合处，壳体外部优选布置肋片，一方面减轻重量，另一方面增加散热面积。再通过有限元仿真技术，对控制器外壳进行强度计算。通过反复的设计、校核过程，使壳体设计达到最优。

本发明的母板采用图6所示柔性印制板106设计，即在两个垂直布置的印制板之间，由柔性的结构相连接。这一设计，减少印制板间线缆连接，进一步降低产品的重量，提高了产品的装配性。同时避免了由于振动、冲击环境下，线缆焊点受力、脱落等故障所带来的问题。提高了系统的可靠性。

为了实现屏蔽及密封设计要求，如图7所示，本发明的前面板107、后面板108、左侧臂102、右侧臂102，通过凸凹的对接槽设计，形成一个空腔，在空腔内布置导电橡胶垫114，实现四个对接面的电磁屏蔽。四个板拼装在一起时，在上下面各形成一个环形导电密封槽113，在槽内安装导电密封圈115，再通过上盖板109和底盖板110压紧，实现整机的电磁密封。同时，为了防止潮湿的水汽进入控制器内部，在产品各接缝处设置了密封胶槽116，通过密封胶将设备密封，避免了潮湿环境对内部电子设备的影响。

Claims (3)

1.一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构，整体上采用六板拼装结构形式，其特征在于：驱动板(101)与侧壁(102)紧固在一起；控制板(103)通过横梁(104)和固定架(105)紧固，同时横梁(104)搭接在两个侧壁(102)之间；控制板(103)、驱动板(101)与柔性印制板(106)对插连接；前面板(107)、后面板(108)、左侧臂(102)、右侧臂(102)，通过对接槽设计形成一个空腔，在空腔内布置导电橡胶垫(114)，实现四个对接面的电磁屏蔽；四个板拼装在一起时，在上下面各形成一个环形导电密封槽(113)，在槽内安装导电密封圈(115)，再通过上盖板(109)和底盖板(110)压紧，实现整机的电磁密封。

2.根据权利要求1所述的同时，一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构，其特征在于：在各接缝处设置密封胶槽(116)。

3.根据权利要求1或2所述的同时，一种内部柔性安装外部无减振的舵机控制器结构，其特征在于：在侧壁(102)内腔设置加强筋。