CN212726725U - 基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，包括：主转动轴、齿轮组、驱动电机和PCB控制板，PCB控制板与驱动电机电连接，驱动电机与齿轮组连接，主转动轴与齿轮组固定连接；主转动轴一端设置有磁性板，磁性板围绕主转动轴间隔分布，PCB控制板设置有霍尔开关，磁性板发出磁信号，霍尔开关检测并接收磁信号，将磁信号转化为电信号传输至PCB控制板，PCB控制板控制驱动电机带动齿轮组运动从而控制主转动轴的旋转；本实用新型通过在主转动轴上设置磁性板，并且对应的设置霍尔开关，通过霍尔开关对磁性板的感应作用来实现对主转动轴旋转的角度的控制。

Description

基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器

技术领域

本实用新型涉及减速器技术领域，尤其涉及一种基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器。

背景技术

减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置。在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛；

减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机、内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比；

减速机的应用非常广泛，不仅在大型机械领域有广泛的应用，在一些其它领域也有对微型的减速机有应用，例如共享充电宝、3D打印机、电动牙刷、无人机以及智能家居领域都有应用的场景，适用的范围非常广泛；传统的微型减速机通常由减速箱和驱动电机组成，便可形成一个简易的微型减速机，但是现有的减速机一般无法对转动轴旋转的圈数以及所旋转的角度做进一步的限制，功能比较单一，但是随着科技的发展对于微型减速机的功能需求开始增多，对其圈数的控制以及旋转角度的控制变成了现有需求。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，通过在主转动轴上设置磁性板，并且对应的设置霍尔开关，通过磁性板的与霍尔开关的配合使用来实现对主转动轴旋转的角度以及圈数的控制。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，包括：主转动轴、齿轮组、驱动电机和PCB控制板，所述 PCB控制板与所述驱动电机电连接，所述驱动电机与所述齿轮组连接，所述主转动轴与所述齿轮组固定连接；所述主转动轴一端设置有磁性板，所述磁性板围绕所述主转动轴间隔分布，所述PCB控制板设置有霍尔开关，所述磁性板发出磁信号，所述霍尔开关检测并接收磁信号，将磁信号转化为电信号传输至所述PCB 控制板，所述PCB控制板控制所述驱动电机带动齿轮组运动从而控制所述主转动轴的旋转。

作为优选：所述霍尔开关设置于所述PCB控制板靠近所述磁性板板一面，所述霍尔开关设置于所述PCB控制板上位于所述主转动轴下方可以接收到所述磁信号的位置。

作为优选：还包括固定部，所述磁性板按固定间隔设置于所述固定部上，通过所述固定部固定设置于所述主转动轴上。

作为优选：所述磁性板围绕所述主转动轴按固定间隔均匀分布设置有多个；当所述磁性板围绕所述主转动轴按固定间隔均匀分布设置为N个时，所述驱动电机可控制所述主转动轴的旋转角度为360°/N。

作为优选：所述驱动电机设置有电机螺杆，所述驱动电机通过所述电机螺杆控制所述齿轮组的转动。

作为优选：所述齿轮组包括至少两级齿轮，所述主转动轴与所述齿轮固定连接，所述电机螺杆与所述齿轮配合连接，所述齿轮之间相互配合连接，所述电机螺杆带动所述齿轮转动，从而控制所述主转动轴转动。

作为优选：还包括齿轮箱，所述齿轮组容置于所述齿轮箱形成的腔体内，所述PCB板与所述齿轮箱固定配合，形成将所述磁性板隐藏的盖板结构。

作为优选：所述驱动电机安装于所述齿轮箱的纵轴方向，通过所述齿轮组的传动带动所述主转动轴的横向转动。

作为优选：还包括安装板，所述安装板设置于所述齿轮箱远离所述主转动轴的一端，所述驱动电机固定安装于所述安装板上。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供一种基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，包括：主转动轴、齿轮组、驱动电机和PCB控制板，PCB控制板与驱动电机电连接，驱动电机与齿轮组连接，主转动轴与齿轮组固定连接；主转动轴一端设置有磁性板，磁性板围绕主转动轴间隔分布，PCB控制板设置有霍尔开关，磁性板发出磁信号，霍尔开关检测并接收磁信号，将磁信号转化为电信号传输至PCB控制板，PCB控制板控制驱动电机带动齿轮组运动从而控制主转动轴的旋转；本实用新型通过在主转动轴上设置磁性板，并且对应的设置霍尔开关，通过霍尔开关对磁性板的感应作用来实现对主转动轴旋转的角度的控制。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的第一腔体剖视图；

图3为本实用新型的第二腔体剖视图；

图4为本实用新型的前视角爆炸视图；

图5为本实用新型的后视爆炸视图。

主要元件符号说明如下：

1、齿轮箱；2、驱动电机；3、PCB控制板；4、螺杆；5、主转动轴；6、第二腔体；7、第一腔体；8、磁性板；9、霍尔开关；10、一级斜齿；11、一级轴齿； 12、二级片齿；13、二级轴齿；14、三级片齿；15、行星齿组合；16、主轴齿； 17、固定部。

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

请参阅图1-图5，本实用新型提供一种基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，包括：主转动轴5、齿轮组、驱动电机2和PCB控制板3，PCB 控制板3与驱动电机2电连接，驱动电机2与齿轮组连接，主转动轴5与齿轮组固定连接；主转动轴5一端设置有磁性板8，磁性板8围绕主转动轴5间隔分布， PCB控制板3设置有霍尔开关9，磁性板8发出磁信号，霍尔开关9检测并接收磁信号，将磁信号转化为电信号传输至PCB控制板3，PCB控制板3控制驱动电机2带动齿轮组运动从而控制主转动轴5的旋转。

霍尔开关9设置于PCB控制板3靠近磁性板8一面，霍尔开关9设置于 PCB控制板3上位于主转动轴5下方可以感应到磁性板8的位置；还包括固定部 17，磁性板8按固定间隔设置于固定部17上，通过固定部17固定设置于主转动轴5上；磁性板8围绕主转动轴按固定间隔均匀分布设置有多个；当磁性板8 围绕主转动轴按固定间隔均匀分布设置为N个时，驱动电机2可控制主转动轴的旋转角度为360°/N。

其中一个实施例及：驱动电机2设置有电机螺杆4，驱动电机2通过电机螺杆4控制齿轮组的转动。

其中一个实施例提及：齿轮组包括至少两级齿轮，主转动轴5与齿轮固定连接，电机螺杆4与齿轮配合连接，齿轮之间相互配合连接，电机螺杆4带动齿轮转动，从而控制主转动轴5转动；还包括齿轮箱1，齿轮组容置于齿轮箱1 形成的腔体内，PCB板与齿轮箱1固定配合，形成将磁性板8隐藏的盖板结构驱动电机2安装于齿轮箱1的纵轴方向，通过齿轮组的传动带动主转动轴5的横向转动还包括安装板，安装板设置于齿轮箱1远离主转动轴5的一端，驱动电机2 固定安装于安装板上。

其中一个实施例提及：包括：齿轮箱1、驱动电机2和PCB控制板3，PCB 控制板3与驱动电机2电连接；齿轮箱1还包括主转动轴5，PCB控制板3与齿轮箱1的外壳固定连接形成第二腔体6，主转动轴5贯穿第二腔体6，并且主转动轴5位于第二腔体6内的部分连接有磁性板8，PCB控制板3位于第二腔体6 内与磁性板8相对的位置设置有霍尔开关9；通过霍尔开关9与磁性板8形成霍尔开关控制结构，霍尔开关9将磁信号转化成电信号发送至PCB控制板3，从而控制主转动轴5的旋转角度以及旋转圈数。

驱动电机2与齿轮箱1连接并控制主转动轴5的旋转；霍尔开关包括感应部，磁性板8设置有多个，均匀围绕主转动轴设置，磁性板8旋转时每一个磁性板8均与感应部相对；还包括固定部17，磁性板8按固定间隔设置于固定部 17上，通过固定部17固定设置于主转动轴5上

齿轮箱1还包括第一腔体7，第一腔体7设置有齿轮组，主转动轴5与齿轮组固定连接，驱动电机2通过电机螺杆4与齿轮组配合连接，并且通过齿轮组控制主转动轴5旋转；

齿轮组包括一级齿轮，一级齿轮包括一级斜齿10和一级轴齿11，电机螺杆4与一级斜齿10啮合配合并控制一级齿轮的旋转；齿轮组还包括二级齿轮，二级齿轮包括二级片齿12和二级轴齿13，一级轴齿11与二级片齿12啮合并控制二级齿轮的旋转；齿轮组还包括三级齿轮，三级齿轮包括三级片齿14和行星齿组合 15，二级轴齿13与三级片齿14啮合并控制三级齿轮的旋转；齿轮组还包括主轴齿16，主转动轴5与主轴承齿固定连接，行星齿组合15与主轴齿16啮合并控制主转动轴5的旋转。

其中一个实施例提及：磁性板8的设置与所需要控制的旋转的角度有关，当所需要的旋转角度为90°时，所设置的磁性板8的个数为4个，并且围绕主转动轴5均匀设置，这样每个磁性板之间的角度距离就为90°；当需要的旋转角度为60°时，所设置的磁性板8的个数为6个，并且围绕主转动轴5均匀设置，这样每个磁性板之间的角度距离就为60°；以此类推，当需要的旋转角度为N°时，所设置的磁性板8的个数为360°/N°个，并且围绕主转动轴5均匀设置，这样每个磁性板之间的角度距离就为N°。

其中一个实施例提及：按照霍尔开关的感应方式可将它们分为：单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关；

单极性霍尔开关的感应方式：磁场的一个磁极靠近它，输出低电位电压(低电平)或关的信号，磁场磁极离开它输出高电位电压(高电平)或开的信号，但要注意的是，单极性霍尔开关它会指定某磁极感应才有效，一般是正面感应磁场S极，反面感应N极；

双极性霍尔开关的感应方式：因为磁场有两个磁极N、S(正磁或负磁)，所以两个磁极分别控制双极性霍尔开关的开和关(高低电平)，它一般具有锁定的作用，也就是说当磁极离开后，霍尔输出信号不发生改变，直到另一个磁极感应。另外，双极性霍尔开关的初始状态是随机输出，有可能是高电平，也有可能是低电平；全极性霍尔开关的感应方式：全极性霍尔开关的感应方式与单极性霍尔开关的感应方式相似，区别在于，单极性霍尔开关会指定磁极，而全极性霍尔开关不会指定磁极，任何磁极靠近输出低电平信号，离开输出高电平信号。

本实用新型的优势在于：

本实用新型通过在PCB控制板上设置霍尔开关以及在主转动轴上设置磁性板，霍尔开关通过接收磁性板的磁信号从而产生电信号发送至PCB控制板，从而控制主转动轴的旋转角度以及旋转圈数。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，其特征在于，包括：主转动轴、齿轮组、驱动电机和PCB控制板，所述PCB控制板与所述驱动电机电连接，所述驱动电机与所述齿轮组连接，所述主转动轴与所述齿轮组固定连接；所述主转动轴一端设置有磁性板，所述磁性板围绕所述主转动轴间隔分布，所述PCB控制板设置有霍尔开关，所述磁性板发出磁信号，所述霍尔开关检测并接收磁信号，将磁信号转化为电信号传输至所述PCB控制板，所述PCB控制板控制所述驱动电机带动齿轮组运动从而控制所述主转动轴的旋转。

2.根据权利要求1所述的基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，其特征在于：所述霍尔开关设置于所述PCB控制板靠近所述磁性板板一面，所述霍尔开关设置于所述PCB控制板上位于所述主转动轴下方可以接收到所述磁信号的位置。

3.根据权利要求1所述的基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，其特征在于：还包括固定部，所述磁性板按固定间隔设置于所述固定部上，通过所述固定部固定设置于所述主转动轴上。

4.根据权利要求1所述的基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，其特征在于：所述磁性板围绕所述主转动轴按固定间隔均匀分布设置有多个；当所述磁性板围绕所述主转动轴按固定间隔均匀分布设置为N个时，所述驱动电机可控制所述主转动轴的旋转角度为360°/N。

5.根据权利要求1所述的基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，其特征在于：所述驱动电机设置有电机螺杆，所述驱动电机通过所述电机螺杆控制所述齿轮组的转动。

6.根据权利要求5所述的基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，其特征在于：所述齿轮组包括至少两级齿轮，所述主转动轴与所述齿轮固定连接，所述电机螺杆与所述齿轮配合连接，所述齿轮之间相互配合连接，所述电机螺杆带动所述齿轮转动，从而控制所述主转动轴转动。

7.根据权利要求1所述的基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，其特征在于：还包括齿轮箱，所述齿轮组容置于所述齿轮箱形成的腔体内，所述PCB板与所述齿轮箱固定配合，形成将所述磁性板隐藏的盖板结构。

8.根据权利要求7所述的基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，其特征在于：所述驱动电机安装于所述齿轮箱的纵轴方向，通过所述齿轮组的传动带动所述主转动轴的横向转动。

9.根据权利要求7所述的基于霍尔元件实现的可控制任意旋转角度的减速器，其特征在于：还包括安装板，所述安装板设置于所述齿轮箱远离所述主转动轴的一端，所述驱动电机固定安装于所述安装板上。

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