CN210819588U - 一种结构稳固的舵机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种结构稳固的舵机，该舵机包括壳体、旋转驱动机构、传动组件、谐波减速机构和旋转检测机构；旋转驱动机构、传动组件和谐波减速机构均设置在壳体内，旋转驱动机构的中轴线和谐波减速机构的中轴线相平行，旋转驱动机构的输出端通过传动组件与谐波减速机构连接；旋转驱动机构和谐波减速机构并排设置；旋转驱动机构通过传动组件带动谐波减速机构沿轴向转动；旋转检测机构设置在壳体内且旋转检测机构的检测端通过轴向调节机构与谐波减速机构连接；本实用新型旨在提供一种结构稳固的舵机，具有大角度转动控制、减速比大、结构稳定以及能够调节检测精度等优点。

Description

一种结构稳固的舵机

技术领域

本实用新型涉及舵机技术领域，尤其涉及一种结构稳固的舵机。

背景技术

现有的舵机在控制旋转角度时，受到电位器结构的限制，转动角度一般只能控制在180°以内，然而在遥控模型或机器人控制领域中，需要大于300°的角度控制，现有的舵机无法实现大角度的转动控制。

同时，现有的舵机结构较为不稳定，一般都是减速机构和电机沿电机轴向上下分布，结构不合理，不方便安装，占用空间较大，同时存在减速比小，精度差，体积较大等缺点。

舵机转动角度的检测端一般是将检测元件固定安装在舵机的输出轴上，使用一段时间后，由于检测元件本身材质或受到使用环境的影响，检测效果存在一定的误差，降低了检测结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种结构稳固的舵机，具有大角度转动控制、减速比大、结构稳定以及能够调节检测精度等优点。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：一种结构稳固的舵机，其中所述舵机包括壳体、旋转驱动机构、传动组件、谐波减速机构和旋转检测机构；所述旋转驱动机构、所述传动组件和所述谐波减速机构均设置在所述壳体内，所述旋转驱动机构的中轴线和所述谐波减速机构的中轴线相平行，所述旋转驱动机构的输出端通过所述传动组件与所述谐波减速机构连接；所述旋转驱动机构和所述谐波减速机构并排设置；所述旋转驱动机构通过所述传动组件带动所述谐波减速机构沿轴向转动；所述旋转检测机构设置在所述壳体内且所述旋转检测机构的检测端通过轴向调节机构与所述谐波减速机构连接。

优选的，所述壳体包括外壳、纵向隔板、第一横向隔板和第二横向隔板，所述第一横向隔板将所述外壳的内部分隔为上腔体和下腔体，所述纵向隔板将所述上腔体分隔为并列设置的第一腔体和第二腔体，所述第二横向隔板设置在所述下腔体内。

优选的，所述旋转驱动机构包括旋转驱动电机和主动齿轮，所述旋转驱动电机设置在所述第一腔体内，所述旋转驱动电机的输出端延伸至所述第一横向隔板的下侧并与所述主动齿轮连接；所述传动组件与所述主动齿轮连接。

优选的，所述谐波减速机构包括输出座、连接钢环、连接槽、连接套、柔轮、连接齿轮、安装孔和转动轴；所述输出座设置在所述第二腔体内，所述连接槽设置在所述输出座的中部，所述连接套的一端连接于所述连接槽，所述连接套的另一端延伸至所述第一横向隔板的下侧，所述连接齿轮设在所述连接套的下端且与所述传动组件连接；所述连接钢环设在所述输出座的下端，所述柔轮设置在所述连接套和所述连接钢环之间；所述安装孔沿轴向设置在所述输出座的中部，所述转动轴的一端设置在所述安装孔内，所述转动轴的另一端穿过所述连接套后延伸至所述第一横向隔板的下侧并与所述旋转检测机构的检测端连接。

优选的，所述转动轴的下端设有安装槽，所述第二横向隔板设有与所述安装槽相配合的检测通孔；所述旋转检测机构包括磁铁、磁编码传感器和电路板，所述磁铁设置在所述安装槽内，所述电路板设有与所述检测通孔相对的感应孔，所述磁编码传感器设置在所述电路板且通过所述感应孔与所述磁铁相对。

优选的，所述轴向调节机构为设置在所述安装槽与所述磁铁之间的调节座，所述安装槽内设有内螺纹，所述调节座的一端与所述安装槽螺纹连接，所述安装槽的深度大于所述调节座的连接于所述安装槽的一端的长度，所述调节座的另一端设有固定槽，所述磁铁设置在所述固定槽内。

优选的，所述第一横向隔板和所述第二横向隔板相对的端面分别设有两个定位孔，所述传动组件包括传动轴、第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述传动轴设置在两个所述定位孔之间，所述第一传动齿轮的齿数大于所述第二传动齿轮的齿数；所述第一传动齿轮套设在所述传动轴且与所述主动齿轮啮合，所述第二传动齿轮套设在所述传动轴且与所述连接齿轮啮合。

优选的，所述连接套的位于所述连接槽内的一端沿周向成型有卡紧环，所述连接槽内设有与卡紧环相适应的环形槽。

优选的，所述第二横向隔板的上端面设有限位环，所述限位环套设在所述连接套的下端的外围，所述限位环与所述连接套之间设有轴承。

本实用新型采用上述结构，旋转驱动机构能够进行稳定驱动，旋转检测机构和谐波减速机构配合能够实现360°的定位控制，满足了舵机进行大角度转动的需求，控制精度高。谐波减速机构具有减速比大，精度高，体积小等优点。旋转驱动机构和谐波减速机构配合，使本实用新型整体结构更合理，安装更方便。

附图说明

附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的剖视结构示意图；

图2是本实用新型的立体结构示意图。

其中：壳体1、外壳1a、纵向隔板1b、第一横向隔板1c、第二横向隔板1d、第一腔体1e、第二腔体1f、限位环1g；

旋转驱动机构2、旋转驱动电机2a、主动齿轮2b；

传动组件3、传动轴3a、第一传动齿轮3b、第二传动齿轮3c；

谐波减速机构4、输出座4a、连接钢环4b、连接套4c、柔轮4d、连接齿轮4e、转动轴4f、安装槽4g、卡紧环4h；

旋转检测机构5、磁铁5a、磁编码传感器5b、电路板5c；

调节座6。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参阅图1和图2所示，本实施例的一种结构稳固的舵机，所述舵机包括壳体1、旋转驱动机构2、传动组件3、谐波减速机构4和旋转检测机构5。

所述旋转驱动机构2、所述传动组件3和所述谐波减速机构4均设置在所述壳体1内，所述旋转驱动机构2的中轴线和所述谐波减速机构4的中轴线相平行，所述旋转驱动机构2的输出端通过所述传动组件3与所述谐波减速机构4连接。

所述旋转驱动机构2和所述谐波减速机构4并排设置。

所述旋转驱动机构2通过所述传动组件3带动所述谐波减速机构4沿轴向转动。

所述旋转检测机构5设置在所述壳体1内且所述旋转检测机构5的检测端通过轴向调节机构与所述谐波减速机构4连接。

采用这种结构，舵机在接收外部控制信号后，传递给旋转检测机构5，旋转检测机构5判断转动方向并将转动信号发送至旋转驱动机构2，旋转驱动机构2通过传动组件3带动谐波减速机构4转动，旋转检测机构5通过与谐波减速机构4连接的检测端检测转动角度，并对所检测的转动角度信号进行判断，当转动角度达到设定值时，旋转驱动机构2停止转动。

采用这种结构，旋转驱动机构2能够进行稳定驱动，旋转检测机构5和谐波减速机构4配合能够实现360°的定位控制，满足了舵机进行大角度转动的需求，控制精度高。谐波减速机构4具有减速比大，精度高，体积小等优点。旋转驱动机构2和谐波减速机构4配合，使本实用新型整体结构更合理，安装更方便。

将旋转驱动机构2和谐波减速机构4并排设置，使旋转驱动机构2和谐波减速机构4的安装方位更为合理，旋转驱动机构2和谐波减速机构4之间的传动效果更加稳定，使舵机的整体结构更合理，便于安装。

通过轴向调节机构调节旋转检测机构5的检测端的轴向位置，从而调节旋转检测机构5与其检测端之间的距离，达到调节旋转检测机构5的检测精度的目的。

优选的，所述壳体1包括外壳1a、纵向隔板1b、第一横向隔板1c和第二横向隔板1d，所述第一横向隔板1c将所述外壳1a的内部分隔为上腔体和下腔体，所述纵向隔板1b将所述上腔体分隔为并列设置的第一腔体1e和第二腔体1f，所述第二横向隔板1d设置在所述下腔体内。

采用这种结构，通过纵向隔板1b、第一横向隔板1c和第二横向隔板1d将外壳1a分隔为多个腔体，方便对各部件进行安装固定，使本实用新型的结构更加紧凑，布局更加合理。

优选的，所述旋转驱动机构2包括旋转驱动电机2a和主动齿轮2b，所述旋转驱动电机2a设置在所述第一腔体1e内，所述旋转驱动电机2a的输出端延伸至所述第一横向隔板1c的下侧并与所述主动齿轮2b连接；所述传动组件3与所述主动齿轮2b连接。

采用这种结构，旋转驱动电机2a通过主动齿轮2b驱动传动组件3转动，传动组件3将转动量传递给谐波减速机构4，连接结构稳定，传动效果良好。

优选的，所述谐波减速机构4包括输出座4a、连接钢环4b、连接槽、连接套4c、柔轮4d、连接齿轮4e、安装孔和转动轴4f。

所述输出座4a设置在所述第二腔体1f内，所述连接槽设置在所述输出座4a的中部，所述连接套4c的一端连接于所述连接槽，所述连接套4c的另一端延伸至所述第一横向隔板1c的下侧，所述连接齿轮4e设在所述连接套4c的下端且与所述传动组件3连接。

所述连接钢环4b设在所述输出座4a的下端，所述柔轮4d设置在所述连接套4c和所述连接钢环4b之间。

所述安装孔沿轴向设置在所述输出座4a的中部，所述转动轴4f的一端设置在所述安装孔内，所述转动轴4f的另一端穿过所述连接套4c后延伸至所述第一横向隔板1c的下侧并与所述旋转检测机构5的检测端连接。

采用这种结构，传动组件3转动时带动连接套4c转动，连接套4c通过柔轮4d带动输出座4a转动，连接套4c相当于波发生器的作用，与柔轮4d配合转动过程产生减速作用，从而使输出座4a以较低的速度作为输出。输出座4a带动转动轴4f转动，转动轴4f带动旋转检测机构5的检测端转动，检测端对旋转检测机构5提供一个转动的反馈信号，方便旋转检测机构5对转动角度进行检测和判断。通过连接钢环4b、连接套4c和柔轮4d配合，降低旋转驱动机构2的输入速度，具有齿轮磨损小，效率高，体积小等优点。

优选的，所述转动轴4f的下端设有安装槽4g，所述第二横向隔板1d设有与所述安装槽相配合的检测通孔；所述旋转检测机构5包括磁铁5a、磁编码传感器5b和电路板5c，所述磁铁5a设置在所述安装槽4g内，所述电路板5c设有与所述检测通孔相对的感应孔，所述磁编码传感器5b设置在所述电路板5c且通过所述感应孔与所述磁铁5a相对。

采用这种结构，通过磁铁5a和磁编码传感器5b配合检测转动轴4f的转动角度，磁编码传感器5b通过检测磁铁5a的旋转角度，并将该检测结果发送至电路板5c作为一个反馈信号，当该旋转角度达到设定值时，电路板5c发出信号给旋转驱动机构2，旋转驱动机构2停止工作。

优选的，所述轴向调节机构为设置在所述安装槽4g与所述磁铁5a之间的调节座6，所述安装槽4g内设有内螺纹，所述调节座6的一端与所述安装槽4g螺纹连接，所述安装槽4g的深度大于所述调节座6的连接于所述安装槽4g的一端的长度，所述调节座6的另一端设有固定槽，所述磁铁5a设置在所述固定槽内。

采用这种结构，由于磁铁5a在使用一段时间后，磁性会减弱，通过转动调节座6即可调节磁铁5a与磁编码传感器5b之间的距离，从而提高磁铁5a与磁编码传感器5b之间的检测灵敏度，提高了旋转检测机构5的检测精度，延长了舵机的使用寿命。

优选的，所述第一横向隔板1c和所述第二横向隔板1d相对的端面分别设有两个定位孔，所述传动组件3包括传动轴3a、第一传动齿轮3b和第二传动齿轮3c，所述传动轴3a设置在两个所述定位孔之间，所述第一传动齿轮3b的齿数大于所述第二传动齿轮3c的齿数；所述第一传动齿轮3b套设在所述传动轴3a且与所述主动齿轮2b啮合，所述第二传动齿轮3c套设在所述传动轴3a且与所述连接齿轮4e啮合。

采用这种结构，两个定位孔与传动轴3a配合实现良好的定位作用，保证传动轴3a能够灵活和稳定地转动，旋转驱动电机2a通过主动齿轮2b、第一传动齿轮3b、第二传动齿轮3c和连接齿轮4e配合，将旋转驱动机构2的输出力矩传递到谐波减速机构4，再由谐波减速机构4进行减速传动输出。

优选的，所述连接套4c的位于所述连接槽内的一端沿周向成型有卡紧环4h，所述连接槽内设有与卡紧环4h相适应的环形槽。

采用这种结构，环形槽和卡紧环4h配合能够实现连接套4c和输出座4a之间的良好传动，同时，能够配合对连接套4c进行限位，防止连接套4c从连接槽内脱离。

优选的，所述第二横向隔板1d的上端面设有限位环1g，所述限位环1g套设在所述连接套4c的下端的外围，所述限位环1g与所述连接套4c之间设有轴承。

采用这种结构，通过轴承连接限位环1g和连接套4c，使限位环1g和连接套4c之间能够进行平稳的转动，同时对连接套4c起到限位作用。

工作时，舵机在接收外部控制信号后，传递给旋转检测机构5，旋转检测机构5判断转动方向并将转动信号发送至旋转驱动机构2，旋转驱动机构2通过传动组件3带动谐波减速机构4转动，旋转检测机构5通过与谐波减速机构4连接的检测端检测转动角度，并接收检测端反馈的转动角度信号，将该转动角度信号发送至电路板5c，电路板5c对所检测的转动角度信号进行判断，当转动角度达到设定值时，旋转驱动机构2停止转动。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种结构稳固的舵机，其特征在于，所述舵机包括壳体、旋转驱动机构、传动组件、谐波减速机构和旋转检测机构；

所述旋转驱动机构、所述传动组件和所述谐波减速机构均设置在所述壳体内，所述旋转驱动机构的中轴线和所述谐波减速机构的中轴线相平行，所述旋转驱动机构的输出端通过所述传动组件与所述谐波减速机构连接；

所述旋转驱动机构和所述谐波减速机构并排设置；

所述旋转驱动机构通过所述传动组件带动所述谐波减速机构沿轴向转动；

所述旋转检测机构设置在所述壳体内且所述旋转检测机构的检测端通过轴向调节机构与所述谐波减速机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种结构稳固的舵机，其特征在于，所述壳体包括外壳、纵向隔板、第一横向隔板和第二横向隔板，所述第一横向隔板将所述外壳的内部分隔为上腔体和下腔体，所述纵向隔板将所述上腔体分隔为并列设置的第一腔体和第二腔体，所述第二横向隔板设置在所述下腔体内。

3.根据权利要求2所述的一种结构稳固的舵机，其特征在于，所述旋转驱动机构包括旋转驱动电机和主动齿轮，所述旋转驱动电机设置在所述第一腔体内，所述旋转驱动电机的输出端延伸至所述第一横向隔板的下侧并与所述主动齿轮连接；所述传动组件与所述主动齿轮连接。

4.根据权利要求3所述的一种结构稳固的舵机，其特征在于，所述谐波减速机构包括输出座、连接钢环、连接槽、连接套、柔轮、连接齿轮、安装孔和转动轴；

所述输出座设置在所述第二腔体内，所述连接槽设置在所述输出座的中部，所述连接套的一端连接于所述连接槽，所述连接套的另一端延伸至所述第一横向隔板的下侧，所述连接齿轮设在所述连接套的下端且与所述传动组件连接；

所述连接钢环设在所述输出座的下端，所述柔轮设置在所述连接套和所述连接钢环之间；

所述安装孔沿轴向设置在所述输出座的中部，所述转动轴的一端设置在所述安装孔内，所述转动轴的另一端穿过所述连接套后延伸至所述第一横向隔板的下侧并与所述旋转检测机构的检测端连接。

5.根据权利要求4所述的一种结构稳固的舵机，其特征在于，所述转动轴的下端设有安装槽，所述第二横向隔板设有与所述安装槽相配合的检测通孔；所述旋转检测机构包括磁铁、磁编码传感器和电路板，所述磁铁设置在所述安装槽内，所述电路板设有与所述检测通孔相对的感应孔，所述磁编码传感器设置在所述电路板且通过所述感应孔与所述磁铁相对。

6.根据权利要求5所述的一种结构稳固的舵机，其特征在于，所述轴向调节机构为设置在所述安装槽与所述磁铁之间的调节座，所述安装槽内设有内螺纹，所述调节座的一端与所述安装槽螺纹连接，所述安装槽的深度大于所述调节座的连接于所述安装槽的一端的长度，所述调节座的另一端设有固定槽，所述磁铁设置在所述固定槽内。

7.根据权利要求4所述的一种结构稳固的舵机，其特征在于，所述第一横向隔板和所述第二横向隔板相对的端面分别设有两个定位孔，所述传动组件包括传动轴、第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述传动轴设置在两个所述定位孔之间，所述第一传动齿轮的齿数大于所述第二传动齿轮的齿数；所述第一传动齿轮套设在所述传动轴且与所述主动齿轮啮合，所述第二传动齿轮套设在所述传动轴且与所述连接齿轮啮合。

8.根据权利要求4所述的一种结构稳固的舵机，其特征在于，所述连接套的位于所述连接槽内的一端沿周向成型有卡紧环，所述连接槽内设有与卡紧环相适应的环形槽。

9.根据权利要求4所述的一种结构稳固的舵机，其特征在于，所述第二横向隔板的上端面设有限位环，所述限位环套设在所述连接套的下端的外围，所述限位环与所述连接套之间设有轴承。

Images