CN202717028U - 舵机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种舵机，其包括舵盘、减速器及外壳，所述舵盘下部设有与减速器输出轴连接的转轴套，所述舵盘向外延伸有一摇臂，且该摇臂的后部下方设有一摇臂柱；所述转轴套外套设有一回位弹簧，该回位弹簧向外延伸有两用于抵压在摇臂柱两侧的弹性回位条；所述外壳位于转轴套与摇臂柱之间的位置上设有回位弹簧的限位柱。本实用新型与传统舵机相比大幅度减少减速齿轮组，取消反馈电位器，取消控制电路板，直接由控制信号驱动，具有运行稳定、结构简单、工艺简单、成本低、易推广的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及舵机技术领域，尤其涉及一种带回位弹簧的舵机。
背景技术
舵机应用于航模、飞行器、帆船游艇、机器人、飞艇等方面。
传统的模拟或数字舵机主要由舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位器、直流电机、舵机控制电路板及外壳组成。
传统舵机工作原理：控制电路板接收来自信号线的控制信号，驱动直流电机转动，电机带动一系列减速齿轮组，减速后传动至输出舵盘，舵机的反馈电位器和输出轴是相连的，舵盘转动的同时带动位置反馈电位器，电位器将输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机的转动方向和速度，达到目标位置停止。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有运行稳定、结构简单、工艺简单、成本低、易推广的新型舵机。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种舵机，其包括舵盘、减速器及外壳，所述舵盘下部设有与减速器输出轴连接的转轴套，所述舵盘向外延伸有一摇臂，且该摇臂的后部下方设有一摇臂柱；所述转轴套外套设有一回位弹簧，该回位弹簧向外延伸有两用于抵压在摇臂柱两侧的弹性回位条；所述外壳位于转轴套与摇臂柱之间的位置上设有回位弹簧的限位柱，使摇臂转动角度控制在-60°~+60°之间之间。
所述外壳由上盖、下盖和用于固定上盖及下盖的螺栓组成；所述减速器安装于外壳内腔，包括由初级输入齿轮和初级输出齿轮组成的初级齿轮、串接于初级齿轮孔的初级齿轮轴、由二级输入齿轮和二级输出齿轮组成的二级齿轮、串接与二级齿轮孔的二级齿轮轴、由三级输入齿轮和三级输出齿轮组成的三级齿轮、由终极输入齿轮和输出轴组成的终极齿轮；其中所述初级输出齿轮与二级输入齿轮啮合，初级齿轮轴固定于上盖与下盖之间，二级输出齿轮与三级输入齿轮啮合，二级齿轮轴固定于上盖与下盖之间，三级输出齿轮与终极输入齿轮啮合。
所述摇臂转动角度范围为-60°~+60°之间。
所述减速器的变速比在1:5～1:40之间。
所述下盖呈碗状，其一端设有用于安装电机的电机孔。
进一步，所述电机为直流电机。电机齿轮与初级输入齿轮啮合。
新型舵机工作原理：舵机电机直接接收信号线的控制信号而转动，带动减速齿轮组克服回位弹簧的扭力，减速后传动至舵盘，直流电机扭力的大小及方向取决于控制信号的强弱及方向，回位弹簧的扭力决定弹簧转动的角度。信号强电机的扭力就大经减速后能克服回位弹簧大扭力，使舵盘转动大角度。信号弱电机的扭力就小经减速后能克服回位弹簧小扭力，使舵盘转动小角度。从而使舵臂到达目标位置停止。
以下为舵机的五种工作状态
当摇臂处于中位状态时：直流电机没有接收到来自信号线的控制信号，通过回位弹簧回复力使摇臂的摇臂柱保持在限位柱处，此时回位弹簧的两端分别处于限位柱两近侧。
当摇臂处于左最大位状态时：直流电机接收到来自信号线的最大控制信号时，直流电机通过减速器驱动摇臂顺时针旋转，此时回位弹簧的左端弹性回位条受限位柱的阻挡作用而静止不动，右端弹性回位条在摇臂柱旋转扭力的作用下顺时针旋转，当摇臂柱扭力大于回位弹簧的回复力转动至终极输入齿轮限位齿与下盖限位柱抵触时摇臂停止旋转，此时摇臂柱处于左最大位侧。
当摇臂处于左侧位状态时：直流电机接收到来自信号线的控制信号时，直流电机通过减速器驱动摇臂顺时针旋转，此时回位弹簧的左端弹性回位条受限位柱的阻挡作用而静止不动，右端弹性回位条在摇臂柱旋转扭力的作用下顺时针旋转，当摇臂柱扭力与回位弹簧的回复力相抵消时摇臂停止旋转，此时摇臂柱处于中位至左最大位间。
当摇臂处于右最大位状态时：直流电机接收到来自信号线右侧最大的控制信号时，直流电机通过减速器驱动摇臂顺时针旋转，此时回位弹簧的右端弹性回位条受限位柱的阻挡作用而静止不动，左端弹性回位条在摇臂柱旋转扭力的作用下顺时针旋转，当摇臂柱扭力大于回位弹簧的回复力转动至终极输入齿轮限位齿与下盖限位柱抵触时摇臂停止旋转，此时摇臂柱处于右最大位侧。
当摇臂处于右位状态时：直流电机接收到来自信号线的控制信号时，直流电机通过减速器驱动摇臂逆时针旋转，此时回位弹簧的右端弹性回位条受摇臂柱的阻挡作用而静止不动，左端弹性回位条在摇臂柱旋转扭力的作用下逆时针旋转，当摇臂柱扭力与回位弹簧的回复力相抵消时摇臂停止旋转，此时摇臂柱处于中位至左最大位间。
本实用新型采用上述结构，与传统舵机相比大幅度减少减速齿轮组，取消反馈电位器，取消控制电路板，直接由控制信号驱动，具有运行稳定、结构简单、工艺简单、成本低、易推广的优点。
本实用新型采用上述结构，与传统舵机相比大幅度减少减速齿轮组，取消反馈电位器，取消控制电路板，直接由控制信号驱动，具有运行稳定、结构简单、工艺简单、成本低、易推广的优点。
附图说明
图1为本实用新型结构爆炸示意图。
图2为本实用新型摇臂轴处于中位状态时的俯视图。
图3为本实用新型摇臂轴处于中位状态时的侧面示意图。
图4为本实用新型摇臂轴处于左位状态时的俯视图。
图5为本实用新型摇臂轴处于左位状态时的侧面示意图。
图6为本实用新型摇臂轴处于右位状态时的俯视图。
图7为本实用新型摇臂轴处于右位状态时的侧面示意图。
以下通过附图和具体实施方式来对本实用新型作进一步描述。
具体实施方式
如图1至图7所示，本实用新型一种舵机，其包括舵盘14、减速器及外壳，所述舵盘14下部设有与减速器输出轴51连接的转轴套15，所述舵盘1向外延伸有一摇臂1，且该摇臂1的后部下方设有一摇臂柱11；所述转轴套15外套设有一回位弹簧2，该回位弹簧2向外延伸有两用于抵压在摇臂柱两侧的弹性回位条21；所述外壳位于转轴套15与摇臂柱11之间的位置上设有回位弹簧2的限位柱41。
所述外壳由上盖4、下盖9和用于固定上盖4及下盖9的螺栓3组成；所述减速器安装于外壳内腔，包括由初级输入齿轮83和初级输出齿轮82组成的初级齿轮8、串接于初级齿轮孔的初级齿轮轴81、由二级输入齿轮73和二级输出齿轮72组成的二级齿轮7、串接与二级齿轮孔的二级齿轮轴71、由三级输入齿轮62和三级输出齿轮61组成的三级齿轮6、由终极输入齿轮52和输出轴51组成的终极齿轮5；其中所述初级输出齿轮82与二级输入齿轮73啮合，初级齿轮轴81固定于上盖4与下盖9之间，二级输出齿轮72与三级输入齿轮62啮合，二级齿轮轴71固定于上盖4与下盖9之间，三级输出齿轮61与终极输入齿轮52啮合。
所述舵盘14呈“T”字状，且带穿孔结构13。
所述上盖4两侧设有螺栓孔。
所述下盖9呈碗状，其一端设有用于安装电机101的电机孔。
进一步，所述电机101为直流电机。电机齿轮10与初级输入齿轮83啮合。
所述摇臂1转动角度范围为-60°~+60°之间。
所述减速器的变速比在1:5～1:40之间。
进一步，所述电机为直流电机。
新型舵机工作原理：所述直流电机101直接接收信号线的控制信号而转动，带动减速齿轮组克服回位弹簧2的扭力，减速后传动至舵盘14，直流电机101扭力的大小及方向取决于控制信号的强弱及方向，回位弹簧2的扭力决定弹簧转动的角度。信号强电机101的扭力就大经减速后能克服回位弹簧2大扭力，使舵盘14转动大角度。信号弱电机101的扭力就小经减速后能克服回位弹簧2小扭力，使舵盘14转动小角度。从而使摇臂1到达目标位置停止。
以下为舵机的五种工作状态
当摇臂1处于中位状态时：直流电机101没有接收到来自信号线的控制信号，通过回位弹簧2回复力使摇臂1的摇臂柱11保持在限位柱41处，此时回位弹簧2的两端分别处于限位柱41两近侧。
当摇臂1处于左最大位状态时：直流电机101接收到来自信号线的最大控制信号时，直流电机101通过减速器驱动摇臂1顺时针旋转，此时回位弹簧2的左端弹性回位条受限位柱41的阻挡作用而静止不动，右端弹性回位条在摇臂柱11旋转扭力的作用下顺时针旋转，当摇臂柱11扭力大于回位弹簧2的回复力转动至终极输入齿轮限位齿与限位柱41抵触时摇臂1停止旋转，此时摇臂柱11处于左最大位侧。
当摇臂1处于左侧位状态时：直流电机101接收到来自信号线的控制信号时，直流电机101通过减速器驱动摇臂1顺时针旋转，此时回位弹簧2的左端弹性回位条受限位柱41的阻挡作用而静止不动，右端弹性回位条在摇臂柱11旋转扭力的作用下顺时针旋转，当摇臂柱11扭力与回位弹簧2的回复力相抵消时摇臂1停止旋转，此时摇臂柱11处于中位至左最大位间。
当摇臂1处于右最大位状态时：直流电机101接收到来自信号线右侧最大的控制信号时，直流电机101通过减速器驱动摇臂1顺时针旋转，此时回位弹簧2的右端弹性回位条受限位柱41的阻挡作用而静止不动，左端弹性回位条在摇臂柱11旋转扭力的作用下顺时针旋转，当摇臂柱11扭力大于回位弹簧2的回复力转动至终极输入齿轮限位齿与限位柱41抵触时摇臂1停止旋转，此时摇臂柱11处于右最大位侧。
当摇臂1处于右位状态时：直流电机101接收到来自信号线的控制信号时，直流电机101通过减速器驱动摇臂1逆时针旋转，此时回位弹簧2的右端弹性回位条受摇臂柱11的阻挡作用而静止不动，左端弹性回位条在摇臂柱11旋转扭力的作用下逆时针旋转，当摇臂柱11扭力与回位弹簧的回复力相抵消时摇臂1停止旋转，此时摇臂柱11处于中位至左最大位间。
本实用新型采用上述结构，与传统舵机相比大幅度减少减速齿轮组，取消反馈电位器，取消控制电路板，直接由控制信号驱动，具有运行稳定、结构简单、工艺简单、成本低、易推广的优点。
以上说明并非限制本实用新型的技术方案，凡是不脱离本实用新型精神的技术，均属于本实用新型的权利要求范围内。
Claims (6)
1.一种舵机，其包括舵盘、减速器及外壳，所述舵盘下部设有与减速器输出轴连接的转轴套，其特征在于：所述舵盘向外延伸有一摇臂，且该摇臂的后部下方设有一摇臂柱；所述转轴套外套设有一回位弹簧，该回位弹簧向外延伸有两用于抵压在摇臂柱两侧的弹性回位条；所述外壳位于转轴套与摇臂柱之间的位置上设有回位弹簧的限位柱。
2.根据权利要求1所述的舵机，其特征在于：所述外壳由上盖、下盖和用于固定上盖及下盖的螺栓组成；所述减速器安装于外壳内腔，包括由初级输入齿轮和初级输出齿轮组成的初级齿轮、串接于初级齿轮孔的初级齿轮轴、由二级输入齿轮和二级输出齿轮组成的二级齿轮、串接与二级齿轮孔的二级齿轮轴、由三级输入齿轮和三级输出齿轮组成的三级齿轮、由终极输入齿轮和输出轴组成的终极齿轮；其中所述初级输出齿轮与二级输入齿轮啮合，初级齿轮轴固定于上盖与下盖之间，二级输出齿轮与三级输入齿轮啮合，二级齿轮轴固定于上盖与下盖之间，三级输出齿轮与终极输入齿轮啮合。
3.根据权利要求1所述的舵机，其特征在于：所述摇臂转动角度范围为-60°~+60°之间。
4.根据权利要求2所述的舵机，其特征在于：所述减速器的变速比在1:5~1:40之间。
5.根据权利要求2所述的舵机，其特征在于：所述上盖两侧设有螺栓孔。
6.根据权利要求2所述的舵机，其特征在于：所述下盖呈碗状，其一端设有用于安装电机的电机孔。
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| CN104991442A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-10-21 | 北京工业大学 | 基于无刷电机驱动的大力矩舵机伺服系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: GUANGDONG SYMA MODEL PLANE INDUSTRIAL CO., LTD. Assignor: Yang Ting Contract record no.: 2015440000582 Denomination of utility model: Directly driven volume controlled electro-hydraulic servo rotating-vane helm Granted publication date: 20130206 License type: Exclusive License Record date: 20150820 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130206 |