CN220939093U - 一种可拼接积木式单轴动力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可拼接积木式单轴动力装置，包括外壳、动力模块、控制模块，动力模块、控制模块分别设置于所述外壳内；其中，动力模块包括齿轮轴、若干传动齿轮、动力驱动装置，动力驱动装置设置于外壳内，并通过若干传动齿轮与齿轮轴啮合传动，外壳的两侧分别设置有第一舵盘，其中第一舵盘插接于齿轮轴上，通过动力驱动装置联动齿轮轴带动第一舵盘，并通过控制模块检测齿轮组的旋转角度。本实用新型不仅能够提供动力输出，且兼具了积木拼装的玩法，同时大大提高了动力装置的控制精度。

Description

一种可拼接积木式单轴动力装置

技术领域

本实用新型涉及积木的技术领域，特别涉及一种可拼接积木式单轴动力装置。

背景技术

舵机由电路板、电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成。其工作原理是由机器人的主控板发出控制信号给舵机，经由舵机电路板上的IC作出相应的处理，判断转动方向、再驱动无核心马达开始转动，通过减速齿轮组将动力传递至摆动臂，同时又将位置检测传感器送回检测信号，判断是否已经达到预定位置。舵机是遥控模型、人形机器人控制动作的动力来源，同时也是驱动机器人关节活动的重要运动执行装置。而在现有技术中，大多采用在所述微型电机上安装磁传感器装置监测控制其输出轴的旋转角度，不仅更加精准可靠，而且成本也更加低廉。但是在所述微型电机上安装磁传感器装置，需要对一款通用的所述微型电机的结构进行改造，在所述微型电机的输出轴处设置相应的安装结构，并配套相应的控制硬件和软件，使之变成一款能够监测控制其输出轴的旋转角度的专用微型电机，因此需要制作相应的模具，导致产品成本提高；并且在一个复杂的传动链中，由于磁传感器装置已安装在所述微型电机的输出轴处，因此，监测控制所反映的只是微型电机输出轴旋转角度的精度，并不能够最终实际的旋转角度。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种可拼接积木式单轴动力装置，不仅能够提供动力输出，且兼具了积木拼装的玩法，同时大大提高了动力装置的控制精度。

为达到上述目的，本实用新型公开了一种可拼接积木式单轴动力装置，包括外壳、动力模块、控制模块，所述动力模块、控制模块分别设置于所述外壳内；

其中，所述动力模块包括齿轮轴、若干传动齿轮、动力驱动装置，所述动力驱动装置设置于所述外壳内，并通过若干所述传动齿轮与所述齿轮轴啮合传动，使所述动力驱动装置联动所述齿轮轴旋转；

所述外壳的两侧分别设置有第一舵盘，所述第一舵盘插接于所述齿轮轴上，以使所述齿轮轴带动所述第一舵盘旋转；

所述控制模块包括PCBA板、位置反馈模块，所述PCBA板固定设置于所述外壳内，所述位置反馈模块、动力驱动装置分别与所述PCBA板电连接，且所述齿轮轴与所述位置反馈模块转动连接，以使所述位置反馈模块检测所述齿轮轴的旋转角度。

更进一步地，所述外壳包括壳身、上壳、下壳，所述上壳盖设于所述壳身的顶面，所述下壳盖设于所述壳身的底面，且所述上壳、下壳与所述壳身之间通过固定部件固定连接。

更进一步地，所述齿轮轴的顶部设置有十字插轴，所述第一舵盘的中部具有与所述十字插轴相拼接的第一十字插孔。

更进一步地，所述外壳的另一侧设置有第二舵盘，所述下壳的底部设置有插轴，所述第二舵盘的中部具有与所述插轴相插接的插孔。

更进一步地，所述插轴的内部为中空结构，所述插轴远离所述下壳的一端设置有限位凸缘，且所述插轴远离所述下壳的一端两侧具有开槽。

更进一步地，所述下壳内设置有与所述PCBA板形状相匹配的安装凹位。

更进一步地，所述第一舵盘、第二舵盘上设置有若干与积木相拼接的第二十字插孔以及第一轴孔。

更进一步地，所述壳身的一侧具有凸起部，所述凸起部的中部设置有与积木相拼接的第二轴孔，且所述凸起部上设置有一对与积木相拼接的第三十字插孔。

更进一步地，所述控制模块还包括信号连接器，所述信号连接器为一对并对称设置于所述外壳的两侧，且所述信号连接器分别与所述PCBA板电连接。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

（1）本实用新型的动力装置不仅能够作为动力输出，且兼具积木拼装的玩法，以此增加了可玩性和趣味性，同时还可锻炼孩童的想象力和创造力，还能锻炼孩童的手眼协调能力。（2）位置反馈模块利用定位齿轮与齿轮轴之间的联动以此对其旋转角度进行检测，从而大大提高了齿轮轴的旋转精度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图I；

图2为本实用新型的整体结构示意图II；

图3为示出图2中的A部结构示意图；

图4为本实用新型的整体结构拆解图I；

图5为本实用新型的整体结构拆解图II。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

参照图1、图4、图5所示，一种可拼接积木式单轴动力装置，包括外壳1、动力模块2、控制模块3，动力模块2、控制模块3分别设置于外壳1内。

参照图1所示，其中，外壳1包括壳身11、上壳12、下壳13，上壳12盖设于壳身11的顶面，下壳13盖设于壳身11的底面，且上壳12、下壳13与壳身11之间通过固定部件14固定连接，本实施例中固定部件14优选采用半螺纹螺钉，另外壳身11、下壳13的对角处分别具有连接孔，而上壳12的对角处分别具有螺纹孔，固定部件14穿过壳身11、下壳13的连接孔与上壳12的螺纹孔螺纹连接，从而将壳身11、上壳12、下壳13锁紧固定。

参照图4、图5所示，进一步地，动力模块2包括齿轮轴21、若干传动齿轮22、动力驱动装置23，动力驱动装置23设置于外壳1内，即壳身11内具有与动力驱动装置23形状相匹配的容纳空间，本实施例中动力驱动装置23优选采用电机，另外壳身11与上壳12之间设置有若干定位轴，传动齿轮22分别转动设置于定位轴上，以使若干传动齿轮22设置于壳身11与上壳12之间，且若干传动齿轮22之间相互啮合，并且动力驱动装置23的输出轴设置有与其中一传动齿轮22啮合传动的驱动齿轮，而齿轮轴21转动设置于壳身11的中心处，以使动力驱动装置23通过若干传动齿轮22与齿轮轴21啮合传动，使动力驱动装置23通过若干传动齿轮22联动齿轮轴21旋转。

结合图1所示，并且齿轮轴21的顶部设置有十字插轴211，而上壳12的中心处具有供十字插轴211穿过的通孔，外壳1的两侧分别设置有第一舵盘4、第二舵盘4A，其中第一舵盘4的中部具有与十字插轴211相拼接的第一十字插孔41，以使第一舵盘4可插接于齿轮轴21上。

参照图2、图3所示，进一步的，下壳13的底部设置有插轴15，插轴15的内部为中空结构，插轴15远离下壳13的一端设置有限位凸缘151，且插轴15远离下壳13的一端两侧具有开槽152，且第二舵盘4A的中部具有与插轴15相插接的插孔42，本实施例中插轴15的外径略小于插孔42内径，而限位凸缘151的外径略大于插孔42的内径，以使第二舵盘4A可插接于下壳的插轴15上，并且利用插轴15上的限位凸缘151与插孔42的内沿相抵触，避免第二舵盘4A容易脱离出插轴15，并且第二舵盘4A在外力作用下也可以发生转动，有效提高第二舵盘4A与插轴15之间插接牢固。

参照图5所示，为了提高齿轮轴的旋转精度，控制模块3包括PCBA板31、位置反馈模块32、信号连接器33，下壳13内设置有与PCBA板31形状相匹配的安装凹位131，位置反馈模块32、动力驱动装置23分别与PCBA板31电连接，而信号连接器33为一对并对称设置于外壳1的两侧，且信号连接器33分别与PCBA板31电连接，本实施例中壳身11、下壳13的两侧分别相对设置有与信号连接器33外形相匹配的凹位，以使信号连接器33卡接于壳身11与下壳13的凹位之间，同时能够利用信号连接器33压紧安装凹位131上的PCBA板31，避免PCBA板31在内部发生晃动。本实施例中其中一信号连接器33与外部控制设备连接，从而用于向控制模块3传输信号，另一信号连接器33则与外部电源连接，从而通过外部电源对控制模块3以及动力驱动装置23进行供电。

其中，齿轮轴21与位置反馈模块32转动连接，本实施例中位置反馈模块32优选采用角度电位器，使得动力驱动装置23驱使齿轮轴21旋转时，位置反馈模块32利用对齿轮轴21的旋转角度进行检测，在位置反馈模块32检测到齿轮轴21达到指定的角度后，则动力驱动装置23随之停止动作，以此大大提高齿轮轴21的旋转精准度。

参照图1所示，第一舵盘4、第二舵盘4A上设置有若干与积木相拼接的第二十字插孔43以及第一轴孔44，以使消费者可通过第一舵盘4上的第二十字插孔43、第一轴孔44与积木进行拼接，如将手臂造型的积木或腿部造型的积木与第一舵盘4进行拼接，从而使手臂造型的积木或腿部造型的积木在动力驱动装置23的驱使下摆动，又或者是将轮胎造型的积木与第一舵盘4进行拼接，以使动力驱动装置23驱使轮胎造型的积木旋转，从而实现汽车造型的积木能够自动行驶，并且配合位置反馈模块能够使精确地控制臂造型的积木或腿部造型的积木的摆动角度，大大增加了可玩性和趣味性。

另一实施方式，壳身11的一侧具有凸起部111，凸起部111的中部设置有第二轴孔112，且凸起部111上设置有一对第三十字插孔113，同样消费者可通过凸起部111上的第二轴孔112、第三十字插孔113与积木进行拼接固，以使能够使消费者根据自己的爱好将动力模块与积木拼装出想要的造型，如拼装成机器人造型或者汽车造型，并且利用动力模块作为动力源，使得拼装出来的机器人或汽车能够完成相应的动作，以此可锻炼孩童的想象力和创造力，还能锻炼孩童的手眼协调能力。

另一实施方式，可将轮胎造型的积木与第二舵盘4A进行拼接，通过消费者手动推动汽车造型的积木，以此使第二舵盘在外力的作用下发生转动从而带动轮胎造型的积木旋转，以使汽车造型的积木能够手动行驶，大大增加了可玩性和趣味性。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可拼接积木式单轴动力装置，其特征在于，包括外壳（1）、动力模块（2）、控制模块（3），所述动力模块（2）、控制模块（3）分别设置于所述外壳（1）内；

其中，所述动力模块（2）包括齿轮轴（21）、若干传动齿轮（22）、动力驱动装置（23），所述动力驱动装置（23）设置于所述外壳（1）内，并通过若干所述传动齿轮（22）与所述齿轮轴（21）啮合传动，使所述动力驱动装置（23）联动所述齿轮轴（21）旋转；

所述外壳（1）的一侧设置有第一舵盘（4），所述第一舵盘（4）插接于所述齿轮轴（21）上，以使所述齿轮轴（21）带动所述第一舵盘（4）旋转；

所述控制模块（3）包括PCBA板（31）、位置反馈模块（32），所述PCBA板（31）固定设置于所述外壳（1）内，所述位置反馈模块（32）、动力驱动装置（23）分别与所述PCBA板（31）电连接，且所述齿轮轴（21）与所述位置反馈模块（32）转动连接，以使所述位置反馈模块（32）检测所述齿轮轴（21）的旋转角度。

2.根据权利要求1所述的一种可拼接积木式单轴动力装置，其特征在于，所述外壳（1）包括壳身（11）、上壳（12）、下壳（13），所述上壳（12）盖设于所述壳身（11）的顶面，所述下壳（13）盖设于所述壳身（11）的底面，且所述上壳（12）、下壳（13）与所述壳身（11）之间通过固定部件（14）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种可拼接积木式单轴动力装置，其特征在于，所述齿轮轴（21）的顶部设置有十字插轴（211），所述第一舵盘（4）的中部具有与所述十字插轴（211）相拼接的第一十字插孔（41）。

4.根据权利要求2所述的一种可拼接积木式单轴动力装置，其特征在于，所述外壳（1）的另一侧设置有第二舵盘（4A），所述下壳（13）的底部设置有插轴（15），所述第二舵盘（4A）的中部具有与所述插轴（15）相插接的插孔（42）。

5.根据权利要求4所述的一种可拼接积木式单轴动力装置，其特征在于，所述插轴（15）的内部为中空结构，所述插轴（15）远离所述下壳（13）的一端设置有限位凸缘（151），且所述插轴（15）远离所述下壳（13）的一端两侧具有开槽（152）。

6.根据权利要求2所述的一种可拼接积木式单轴动力装置，其特征在于，所述下壳（13）内设置有与所述PCBA板（31）形状相匹配的安装凹位（131）。

7.根据权利要求4所述的一种可拼接积木式单轴动力装置，其特征在于，所述第一舵盘（4）、第二舵盘（4A）上设置有若干与积木相拼接的第二十字插孔（43）以及第一轴孔（44）。

8.根据权利要求2所述的一种可拼接积木式单轴动力装置，其特征在于，所述壳身（11）的一侧具有凸起部（111），所述凸起部（111）的中部设置有与积木相拼接的第二轴孔（112），且所述凸起部（111）上设置有一对与积木相拼接的第三十字插孔（113）。

9.根据权利要求1所述的一种可拼接积木式单轴动力装置，其特征在于，所述控制模块（3）还包括信号连接器（33），所述信号连接器（33）为一对并对称设置于所述外壳（1）的两侧，且所述信号连接器（33）分别与所述PCBA板（31）电连接。