CN211281445U

CN211281445U - 一种直线电动舵机

Info

Publication number: CN211281445U
Application number: CN201922458918.1U
Authority: CN
Inventors: 向华安; 王浩; 李艳丽
Original assignee: Luoyang Anhuaida Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Luoyang Anhuaida Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2029-12-31

Abstract

一种直线电动舵机，包括舵翼和电推杆，所述舵翼的转轴上连接有驱动板，在驱动板上设有滑槽；所述电推杆的伸缩端连接有滚轮组件，滚轮组件与滑槽滑动配合连接；当电推杆伸缩端伸缩运动时，滚轮组件推动驱动板往复摇摆转动。本实用新型实现舵翼的往复摇摆转动，其传动环节少，结构更简洁，也更可靠；本实用新型的滑槽为曲线形滑槽，且其曲线形的中心线是渐开线，可以线性的反映出舵翼的转动角度及转动速度，实现控制端对舵机转角的精准定位控制；另外，本实用新型消除了传动链的配合间隙，避免舵翼的抖动，有益于飞行控制的稳定性。

Description

一种直线电动舵机

技术领域

本实用新型涉及无人飞行器技术领域，尤其是涉及一种直线电动舵机。

背景技术

直线电动舵机在飞行器中应用广泛，作为执行机构，在飞行控制过程中起着至关重要的作用。不同于旋转式舵机，直线电动舵机需要将电机的旋转运动转化为直线运动，最终输出形式为力和直线速度。舵机的安装空间大多为角形面空间，因此对舵机的外形尺寸有较高的要求。相对于旋转式舵机，直线电动舵机的传动距离较长，电机等体积较大的部件可以设置在空间较大的部位。

随着飞行器的不断发展，要求直线电动舵机具有更简洁、更可靠的传动机构，和更准确的定位精度。同时随着飞行器小型化的发展趋势，对直线电动舵机的外形尺寸也提出了更加严格的要求。

实用新型内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种直线电动舵机，采用如下技术方案：

一种直线电动舵机，包括舵翼和电推杆，所述舵翼的转轴上连接有驱动板，在驱动板上设有滑槽；所述电推杆的伸缩端连接有滚轮组件，滚轮组件与滑槽滑动配合连接；当电推杆伸缩端伸缩运动时，滚轮组件推动驱动板往复摇摆转动。

进一步地改进技术方案，所述滑槽为曲线形滑槽，且其曲线形的中心线是以舵翼转轴轴线的投影为圆心，以电推杆的轴线到圆心的距离为基圆半径的渐开线。

进一步地改进技术方案，所述滚轮组件包括与电推杆的伸缩端连接的滚轮架，还包括与滑槽滑动配合连接的滚轮轴，滚轮轴通过轴承与滚轮架转动连接。

进一步地改进技术方案，所述滑槽与滚轮组件滑动配合连接的面为倾斜面；所述滚轮轴设有与滑槽倾斜面对应的斜面体，还设置有使斜面体与滑槽倾斜面保持接触的弹簧。

进一步地改进技术方案，所述滑槽倾斜面的倾斜角度为5°-10°。

由于采用上述技术方案，相比背景技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的滑槽为曲线形滑槽，且其曲线形的中心线是渐开线。渐开线可以将输入的匀速直线运动输出为匀速圆周运动，因此，电推杆伸缩端的伸缩长度及伸缩速度都可真实的反映出舵翼的转动角度及转动速度，这样可以实现控制端对舵机转角的精准定位控制。

本实用新型的滚轮组件与滑槽为斜面滑动配合，其一是消除了传动链的配合间隙，避免放大舵翼抖动，有益于飞行控制的稳定性；其二是当舵翼受到过大扭矩时，弹簧受压后释放间隙，避免舵翼受损。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为驱动板的结构示意图。

图3为滚轮组件的结构示意图。

图4为滚轮组件与滑槽滑动配合连接的结构示意图。

图中：1、舵翼；2、电推杆；3、驱动板；31、滑槽；4、滚轮组件；41、滚轮架；42、滚轮轴；421、斜面体；5、轴承；6、弹簧。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

一种直线电动舵机，如图1所示，包括舵翼1和电推杆2，所述舵翼1设有转轴，转轴与机体转动连接，在舵翼1的转轴上连接有驱动板3，驱动板3转动时带动舵翼1摇摆转动。电推杆2的固定端与机体固定连接，电推杆2的伸缩端可以实现往复直线运动，用于推动驱动板3摇摆转动。

在驱动板3上设有滑槽31，在电推杆2的伸缩端连接有滚轮组件4，滚轮组件4与滑槽31滑动配合连接。当电推杆2伸缩端伸缩运动时，滚轮组件4推动驱动板3转动，实现舵翼1的往复摇摆转动。

公知的，曲柄连杆机构或者曲柄连杆滑槽机构中，连杆驱动的曲柄旋转运动都是非匀速的旋转运动。如申请号为CN201710207230.9的专利，使用滚珠丝杠副与连杆铰接，实现输出轴的旋转，这种连杆驱动的旋转就是非匀速的。滚珠丝杠副输入的匀速直线运动并没有线性地输出匀速圆周运动，显然，这会影响对舵翼1转动角度的精确控制。

为解决上述问题，如图2所示，所述滑槽31为曲线形滑槽，且其曲线形的中心线是以舵翼1转轴轴线的投影为圆心，以电推杆2的轴线到圆心的距离为基圆半径的渐开线。公知的，渐开线可以将输入的匀速直线运动输出为匀速圆周运动，因此，电推杆2伸缩端的伸缩长度及伸缩速度都可真实的反映出舵翼1的转动角度及转动速度，这样可以实现控制端对舵机转角的精准定位控制。

对于无人飞行器来说，多变的风速会造成舵翼1抖动，如果舵机自身存在传动间隙，则会放大抖动量，进而影响飞行控制的稳定性。如上述专利中的曲柄连杆机构，在连杆两端都存在铰接结构，铰接结构最大的弊端就是配合间隙大。同样的，本实用新型中的滑槽31与滚轮组件4同样存在配合间隙问题。

为了解决上述问题，如图3所示，所述滚轮组件4包括与电推杆2的伸缩端连接的滚轮架41，滚轮架41为叉形架，一端与电推杆2的伸缩端螺接，另一端通过轴承5与滚轮轴42转动连接。

如图4所示，所述滑槽31与滚轮组件4滑动配合连接的面为倾斜面，倾斜角度为5°。所述滚轮轴42设有与滑槽31倾斜面对应的斜面体421，本实施例中，斜面体421为圆锥台。还在滚轮轴42的一端设置有使斜面体421与滑槽31倾斜面保持接触的弹簧6，弹簧6为压簧，可由螺母调节其预压力。在弹簧6的预压下，斜面体421与滑槽31的倾斜面始终接触，消除了配合间隙。这样有两个有益效果，其一是消除了传动链的配合间隙，避免放大舵翼1抖动，有益于飞行控制的稳定性；其二是当舵翼1受到过大扭矩时，弹簧6受压后释放间隙，避免舵翼1受损。

本实用新型未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种直线电动舵机，包括舵翼（1）和电推杆（2），其特征是：所述舵翼（1）的转轴上连接有驱动板（3），在驱动板（3）上设有滑槽（31）；所述电推杆（2）的伸缩端连接有滚轮组件（4），滚轮组件（4）与滑槽（31）滑动配合连接；当电推杆（2）伸缩端伸缩运动时，滚轮组件（4）推动驱动板（3）往复摇摆转动。

2.如权利要求1所述的一种直线电动舵机，其特征是：所述滑槽（31）为曲线形滑槽，且其曲线形的中心线是以舵翼（1）转轴轴线的投影为圆心，以电推杆（2）的轴线到圆心的距离为基圆半径的渐开线。

3.如权利要求1所述的一种直线电动舵机，其特征是：所述滚轮组件（4）包括与电推杆（2）的伸缩端连接的滚轮架（41），还包括与滑槽（31）滑动配合连接的滚轮轴（42），滚轮轴（42）通过轴承（5）与滚轮架（41）转动连接。

4.如权利要求3所述的一种直线电动舵机，其特征是：所述滑槽（31）与滚轮组件（4）滑动配合连接的面为倾斜面；所述滚轮轴（42）设有与滑槽（31）倾斜面对应的斜面体（421），还设置有使斜面体（421）与滑槽（31）倾斜面保持接触的弹簧（6）。

5.如权利要求4所述的一种直线电动舵机，其特征是：所述滑槽（31）倾斜面的倾斜角度为5°-10°。