CN207691612U - 一种微型舵机 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种微型舵机包括壳体、减速组件、驱动件及定位控制件；减速组件设于壳体的上盖，其包括输出轴及减速件，减速件与输出轴连接；驱动件设于壳体内的容置腔，其输出端与减速件连接；定位控制件包括磁性件、磁感应件及控制件，控制件设于壳体的卡槽；磁性件设于输出轴；控制件与驱动件连接；磁性件与磁感应件正对；控制件通过磁感应件以及磁性件检测到输出轴的位置，并判断输出轴是否到达设定的位置。本申请的实用新型减速组件、驱动件及定位控制件分别设于壳体的上盖、容置腔以及卡槽，合理规划了舵机内部各部件于壳体内设置空间，增加了舵机内部件的稳固性的同时避免了部件的位置偏移及碰撞损坏，保证了舵机的精确度。

Description

一种微型舵机

技术领域

本实用新型涉及位置控制技术领域，具体的涉及一种微型舵机。

背景技术

舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统，现在已普遍用于航空模型及工业自动化中，随着舵机的应用范围越发广泛，在高端精密制造，高端玩具及机器人等领域的应用中对舵机的体积、重量及控制精度提出了更高的要求。而现有技术中，舵机各零件的位置设置不合理，导致舵机体积较大，装配不便的同时还会影响舵机各零件的稳固性，在舵机的使用过程中往往会伴随着振动，这样易导致舵机的各零件产生错位损坏，进而对舵机的控制精度产生影响。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种微型舵机。

一种微型舵机包括壳体，其包括本体、上盖及侧盖；本体内具有一个容置腔；本体的侧壁开设有一卡槽；上盖设于本体的端部；侧盖设于卡槽；

设于上盖的减速组件，减速组件包括输出轴以及减速件；减速件与输出轴连接；

设于容置腔内的驱动件；驱动件的输出端连接减速件；以及

定位控制件，其包括磁性件、磁感应件及控制件；磁性件设于输出轴；磁感应件与磁性件正对；控制件设于卡槽，并分别与驱动件以及磁感应件连接。

根据本实用新型一实施方式，磁性件设于输出轴正对驱动件的一端，磁感应件设于上盖；磁性件的中心轴线与磁感应件的中心轴线重叠。

根据本实用新型一实施方式，输出轴正对驱动件的一端设有一凹槽；磁性件设于凹槽内。

根据本实用新型一实施方式，减速件还包括传动齿轮、输出齿轮及支撑轴承；

传动齿轮的一端啮合驱动件的输出端，其另一端与输出齿轮啮合；输出齿轮及支撑轴承均套设于输出轴，其中支撑轴承与上盖固接。

根据本实用新型一实施方式，支撑轴承的数量为两个；两个支撑轴承均套设于输出轴，并分别位于输出齿轮的两侧。

根据本实用新型一实施方式，上盖包括由下至上依次叠合的第一上盖、第二上盖及第三上盖；

第一上盖靠近控制件的一侧开设有一放置槽，磁感应件设于放置槽；输出齿轮设于第二上盖以及第三上盖之间；两个支撑轴承分设于第二上盖以及第三上盖；输出轴的一端设于第二上盖的一支撑轴承，其另一端穿过第三上盖上另一支撑轴承。

根据本实用新型一实施方式，传动齿轮包括传动齿片以及传动轴齿；

传动齿片设于本体顶部并与驱动件的输出端啮合；传动齿片套设于传动轴齿的一端，传动轴齿的另一端依次穿过第一上盖及第二上盖后与输出齿轮啮合。

根据本实用新型一实施方式，控制件包括第一控制板及第二控制板；第一控制板卡设于卡槽；第二控制板的一端卡接于第一控制板靠近上盖的一端；磁感应件设于第二控制板。

根据本实用新型一实施方式，驱动件为无刷直流电机。

根据本实用新型一实施方式，磁性件为圆柱形永磁铁；磁感应件为磁编码器。

同现有技术相比：一方面，将减速组件、驱动件及定位控制件分别模块化设置于壳体的上盖、容置腔以及卡槽中，使得减速组件、驱动件及定位控制件分别装配在壳体的不同位置，合理规划了减速组件、驱动件及定位控制件于壳体上的设置空间；另一方面，当舵机运作时，减速组件、驱动件及定位控制件分别与壳体的上盖、容置腔以及卡槽稳固连接以及壳体的上盖、容置腔以及卡槽分别对减速组件、驱动件及定位控制件进行适当限位，避免舵机运作过程中减速组件、驱动件以及定位控制件产生位置偏移以及磨损碰撞，进而提高了舵机的精确度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实施例中微型舵机结构示意图；

图2为本实施例中减速组件、驱动件以及定位控制件结构示意图；

图3为本实施例中微型舵机的爆炸示图；

图4为本实施例中本体的结构示意图；

图5为本实施例中第三上盖结构示意图；

图6为本实施例中输出轴以及输出齿轮结构示意图。

附图标记说明：

1、壳体；11、本体；111、容置腔；112、卡槽；113、第一齿轮位；12、上盖；121、第一上盖；1211、放置槽；1212、第一圆孔；122、第二上盖；1221、第二圆孔；1222、第三圆孔；123、第三上盖；1231、第二齿轮位；1232、第四圆孔；13、侧盖；14、后盖；2、减速组件；21、输出轴；211、凹槽；22、减速件；221、传动齿轮；2211、传动齿片；2212、传动轴齿；2213、轴承；222、输出齿轮；223、支撑轴承；3、驱动件；4、定位控制件；41、磁性件；42、磁感应件；43、控制件；431、第一控制件；432、第二控制件。

具体实施方式

以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及″第一＂、″第二＂等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参照图1-6，图1为本实施例中微型舵机结构示意图，图2为本实施例中减速组件、驱动件以及定位控制件结构示意图，图3为本实施例中微型舵机的爆炸示图，图4为本实施例中本体的结构示意图，图5为本实施例中第三上盖结构示意图，图6为本实施例中输出轴以及输出齿轮结构示意图；本实施例中的微型舵机包括壳体1、减速组件2、驱动件3以及定位控制件4；减速组件2、驱动件3以及定位控制件4均设于壳体1内；减速组件2包括输出轴21以及减速件22，减速件22与输出轴21连接；驱动件3的输出端与减速件22连接，驱动件3用于驱动输出轴21转动；定位控制件4包括磁性件41、磁感应件42及控制件43；磁性件41设于输出轴21，磁感应件42设于控制件43，磁性件41与磁感应件42正对，控制件43与驱动件3连接。控制件43通过磁感应件42以及磁性件41检测输出轴21的位置，并判断输出轴21是否到达设定的位置，若否，则控制件43再通过控制驱动件3驱动输出轴21转动至设定的位置。

复参照图1-6，进一步，壳体1近似为长方体，其包括本体11、上盖12、侧盖13以及后盖14。本体11上设置有容置腔111、卡槽112以及第一齿轮位113；容置腔111为圆柱形，其沿着本体11的长度方向设于本体11内；卡槽112开设于本体11的侧壁；卡槽112与容置腔111平行；第一齿轮位113设于本体11的顶端。上盖12包括第一上盖121、第二上盖122及第三上盖123，第一上盖121、第二上盖122及第三上盖123由下至上依次叠合于本体11的顶端；第一上盖121上设置有放置槽1211以及第一圆孔1212，放置槽1211开设于第一上盖121靠近卡槽112的一端，放置槽1211与第一圆孔1212之间存在一定间距，第一圆孔1212与第一齿轮位113正对；第二上盖122上设置有第二圆孔1221以及第三圆孔1222，其中第二圆孔1221与第一圆孔1212正对，第三圆孔1222与放置槽1211正对；第三上盖123上设置有第二齿轮位1231以及第四圆孔1232，其中第二齿轮位1231与第二圆孔1221正对，第四圆孔1232与第三圆孔1222正对。侧盖13盖设于卡槽112上。后盖14盖设于本体11的底端。上盖12、侧盖13以及后盖14均通过螺钉于本体11上进行固定。

减速组件2设于上盖12，其包括输出轴21以及减速件22，减速件22包括传动齿轮221、输出齿轮222及支撑轴承223。传动齿轮221包括传动齿片2211、传动轴齿2212及轴承2213，其中轴承2213的数量为两个；传动轴齿2212的一端设于本体11上的第一齿轮位113，传动轴齿2212与第一齿轮位113通过其中一轴承2213作为转动的支撑；传动齿片2211套设于传动轴齿2212靠近本体11的一端，并与驱动件3的输出端啮合；传动轴齿2212的另一端依次穿过第一圆孔1212以及第二圆孔1221后设于第二齿轮位1231，传动轴齿2212与第二齿轮位1231通过另一轴承2213作为转动的支撑。输出齿轮222位于第二上盖122以及第三上盖123之间，其套设于输出轴21上并与之固接，输出齿轮222与传动轴齿2212靠近第二齿轮位1231的一端啮合。输出轴21具体为圆柱形，其底部具有一凹槽211，凹槽211为圆柱形；输出轴21设有凹槽211的一端设于第二上盖122的第三圆孔1222内，凹槽211与放置槽1211正对；输出轴21的另一端穿过第四圆孔1232。支撑轴承2213的数量为两个，两个支撑轴承2213分别设于第三圆孔1222以及第四圆孔1232内并与之固接；两个支撑轴承2213均套设于输出轴21，并分设于输出齿轮222的两侧，两个支撑轴承2213作为输出轴21的转动的支撑。驱动件3驱动传动齿片221转动，带动啮合的传动轴齿222以及输出齿轮23转动，同步带动输出轴21转动。

驱动件3设于容置腔111内，其具体为无刷直流电机，驱动件3作为动力源驱动输出轴21转动，此外，驱动件3还可以用有刷直流电机作为动力源。

定位控制件4包括磁性件41、磁感应件42及控制件43；控制件43包括第一控制板431及第二控制板432，两者均为矩形的PCB板，其中第一控制板431设于卡槽112内并与驱动件3连接，第一控制板431通过螺钉在卡槽112内进行二次固定；第二控制板432设于放置槽1211内，第二控制板432通过螺钉在放置槽1211内进行二次固定；第二控制板432的一端卡接于第一控制板431靠近上盖12的一端；磁感应件42具体为磁编码器，其设于第二控制板432；磁性件41具体为圆柱形永磁铁，其形状以及大小与凹槽211一致，磁性件41正对嵌入凹槽211内；磁性件41、凹槽211以及设于第三圆孔1222内的支撑轴承2213三者的下端面齐平。磁感应件42的中心轴线与磁性件41的中心轴线重叠；磁感应件42与磁性件41的同轴设置，使得磁感应件42测试磁性件41磁场变化的数据更为均匀准确，提高了舵机的控制精确度；此外，第一控制板431及第二控制板432，通过螺钉分别在卡槽112以及放置槽1211内进行二次固定，进一步增加了控制件43的稳定性。

本实用新型的具体运作原理如下：第一控制板431接到外界的驱动信号后控制驱动件3启动，驱动件3根据驱动信号驱动减速减速组件2的输出轴21转动；输出轴21转动带动凹槽211内的磁性件41转动，磁性件41的转动会产生磁场变化，与磁性件41正对的磁感应件42将磁性件41的磁场变化转化成电信号传送给第二控制板432；第二控制板432再将对应的信号发送给第一控制板431，由第一控制板431判断输出轴21的转动角度是否达到设定的位置，若否，则第一控制板431再通过控制驱动件3驱动输出轴21转动至设定的位置。

综上：壳体1设置有上盖12、容置腔111、卡槽112以及放置槽1211等放置位，舵机内模块化设置的减速组件2、驱动件3、第一控制板431及第二控制板432分别稳固装配于壳体1内相对应的放置位内；一方面，使得减速组件2、驱动件3、第一控制板431及第二控制板432分别装配在壳体1的不同位置，合理规划了舵机内部各部件的设置空间，使得舵机的体积可以进行适当的缩减；另一方面，壳体1的上盖12、容置腔111、卡槽112以及放置槽1211等放置位分别与减速组件2、驱动件3、第一控制板431及第二控制板432进行固定连接以及适当限位，并通过螺钉进行二次固定，即使在舵机的使用过程中产生频繁振动，也壳避免减速组件2、驱动件3、第一控制板431及第二控制板432在振动中产生位移、碰撞、或者摩擦等影响，各部件之间的连接关系也得到了保证，进而保证了舵机的控制精确度；此外，在舵机进行装配时，减速组件2、驱动件3、第一控制板431及第二控制板432模块化设置以及壳体1对应模块化设置的各部件设置的放置位，可以直接对应位置进行装配，可以提高整机的装配速度，提升生产效率。

上仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种微型舵机，其特征在于，包括：

壳体(1)，其包括本体(11)、上盖(12)及侧盖(13)；所述本体(11)内具有一个容置腔(111)；所述本体(11)的侧壁开设有一卡槽(112)；所述上盖(12)设于所述本体(11)的端部；所述侧盖(13)设于所述卡槽(112)；

设于所述上盖(12)的减速组件(2)，所述减速组件(2)包括输出轴(21)以及减速件(22)；所述减速件(22)与所述输出轴(21)连接；

设于所述容置腔(111)内的驱动件(3)；所述驱动件(3)的输出端连接所述减速件(22)；以及

定位控制件(4)，其包括磁性件(41)、磁感应件(42)及控制件(43)；所述磁性件(41)设于所述输出轴(21)；所述磁感应件(42)与所述磁性件(41)正对；所述控制件(43)设于所述卡槽(112)，并分别与所述驱动件(3)以及磁感应件(42)连接。

2.根据权利要求1所述的微型舵机，其特征在于，所述磁性件(41)设于所述输出轴(21)正对所述驱动件(3)的一端；所述磁感应件(42)设于所述上盖(12)；所述磁性件(41)的中心轴线与所述磁感应件(42)的中心轴线重叠。

3.根据权利要求1所述的微型舵机，其特征在于，所述输出轴(21)正对所述驱动件(3)的一端设有一凹槽(211)；所述磁性件(41)设于所述凹槽(211)内。

4.根据权利要求1所述的微型舵机，其特征在于，所述减速件(22)还包括传动齿轮(221)、输出齿轮(222)及支撑轴承(223)；

所述传动齿轮(221)的一端啮合所述驱动件(3)的输出端，其另一端与所述输出齿轮(222)啮合；所述输出齿轮(222)及支撑轴承(223)均套设于所述输出轴(21)，其中所述支撑轴承(223)与所述上盖(12)固接。

5.根据权利要求4所述的微型舵机，其特征在于，所述支撑轴承(223)的数量为两个；两个支撑轴承(223)均套设于所述输出轴(21)，并分别位于所述输出齿轮(222)的两侧。

6.根据权利要求5所述的微型舵机，其特征在于，所述上盖(12)包括由下至上依次叠合的第一上盖(121)、第二上盖(122)及第三上盖(123)；

所述第一上盖(121)靠近所述控制件(43)的一侧开设有一放置槽(1211)，所述磁感应件(42)设于所述放置槽(1211)；所述输出齿轮(222)设于所述第二上盖(122)以及第三上盖(123)之间；两个所述支撑轴承(223)分设于所述第二上盖(122)以及第三上盖(123)；所述输出轴(21)的一端设于所述第二上盖(122)的一支撑轴承(223)，其另一端穿过所述第三上盖(123)上另一支撑轴承(223)。

7.根据权利要求6所述的微型舵机，其特征在于，所述传动齿轮(221)包括传动齿片(2211)以及传动轴齿(2212)；

所述传动齿片(2211)设于所述本体(11)顶部并与所述驱动件(3)的输出端啮合；所述传动齿片(2211)套设于所述传动轴齿(2212)的一端，所述传动轴齿(2212)的另一端依次穿过第一上盖(121)及第二上盖(122)后与所述输出齿轮(222)啮合。

8.根据权利要求1所述的微型舵机，其特征在于，所述控制件(43)包括第一控制板(431)及第二控制板(432)；所述第一控制板(431)卡设于所述卡槽(112)；所述第二控制板(432)的一端卡接于所述第一控制板(431)靠近所述上盖(12)的一端；所述磁感应件(42)设于所述第二控制板(432)。

9.根据权利要求1所述的微型舵机，其特征在于，所述驱动件(3)为无刷直流电机。

10.根据权利要求1所述的微型舵机，其特征在于，所述磁性件(41)为圆柱形永磁铁；所述磁感应件(42)为磁编码器。