DE212007000095U1

DE212007000095U1 - Steuerservo

Info

Publication number: DE212007000095U1
Application number: DE212007000095U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Yuneec Technology Co Ltd
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2009-12-10
Anticipated expiration: 2017-04-18
Also published as: US20100066215A1; GB2461206B; US7898130B2; GB2461206A; GB0917684D0; WO2008124970A1

Abstract

Steuerservo für ein Modellflugzeug, einen Tragrahmen, einen Motor, eine Antriebswelle und einen Steuerschieber umfasst, wobei der Tragrahmen eine Halterung und eine Schieberkammer um fasst, wobei der Motor in der Halterung des Tragrahmens gelagert ist, wobei ein Antriebszahnrad an einem Abtriebsende des Motors vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle in Längsrichtung durch die Schieberkammer verläuft, wobei ein angetriebenes Zahnrad an einem Ende der Antriebswelle so vorgesehen ist, dass es mit denn Antriebszahnrad kämmt, so dass die Antriebswelle, wenn das Antriebszahnrad von dem Motor in Drehung versetzt wird, von dem angetriebenen Zahnrrad gedreht wird, wobei die Antriebswelle durch den Steuerschieber dringt, während ein oberer Abschnitt des Steuerschiebers aus der Schieberkammer hinaus ragt, wobei eine elektrische Bürste unterhalb des Steuerschiebers vorgesehen ist.

Description

Hintergrund der vorliegenden Erfindung
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steuerservo oder eine Steuervorrichtung und insbesondere einen Steuerservo mit einem einfachen Aufbau, einem relativ geringen Gewicht und einem hohen Integrationsgrad zum Steuern eines ferngesteuerten Modellflugzeugs.
Beschreibung der verwandten Technik
Ein konventionelles Modellflugzeug wird zum Starten, Landen und Wenden über Bewegungen der Tragflügelflächen mittels des Ruders oder einer anderen Lenkvorrichtung ferngesteuert. Bei größeren Flugzeugen ist dabei das Gewicht nicht der Hauptfaktor, weil genügend Leistung für eine breite Auswahl von Servos vorhanden ist. Mit dem steigenden Unterhaltungsbedarf wächst jedoch die Nachfrage nach Klein- und Miniaturmodellflugzeugen schnell. Bei Klein- und Miniaturflugzeugen ist das Gewicht ein wesentlicher Faktor. Herkömmliche Modellflugzeugservos sind kompliziert und benötigen ein komplexes Untersetzungssystem, so dass es schwierig ist, das Gesamtgewicht und die Größe des Servos und demzufolge das Gewicht des Flugzeugs zu reduzieren. Mit anderen Worten, der Aufbau des Servos beschränkt eine weitere Miniaturisierung von kleinen Modellflugzeugen.
Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerservo bereitzustellen, das eine einfache strukturelle Konfiguration und ein geringes Gewicht hat.
Zur Lösung der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung demgemäß ein Steuerservo bereit, das Folgendes umfasst: einen Tragrahmen, einen Motor, eine Antriebswelle und einen Steuerschieber. Der Tragrahmen umfasst eine Halterung und eine Schieberkammer, in der der Motor in der Halterung des Tragrahmens gelagert ist. Ein Antriebszahnrad ist am Abtriebsende des Motors vorgesehen und ein angetriebenes Zahnrad ist an einem Ende der Antriebswelle vorgesehen. Die Antriebswelle verläuft in Längsrichtung durch die Schieberkammer. Das angetriebene Zahnrad soll mit dem Antriebszahnrad so kämmen, dass die Antriebswelle, wenn das Antriebszahnrad vom Motor in Drehung versetzt wird, von dem angetriebenen Zahnrad gedreht wird. Die Antriebswelle dringt durch den Steuerschieber, während ein oberer Abschnitt des Steuerschiebers über die Schieberkammer hinaus verläuft. Eine elektrische Bürste ist unterhalb des Steuerschiebers vorgesehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf der Steuerleiterplatte des Steuerservos eine Antriebsschaltung vorgesehen, wobei der Tragrahmen wenigstens ein Befestigungsloch zum Befestigen des Tragrahmens an der Steuerleiterplatte über ein Befestigungsmittel aufweist.
Auf der Steuerleiterplatte sind ein länglicher Kohlefilm und ein länglicher Silberfilm voneinander beabstandet aufgedruckt, wobei die elektrische Bürste mit dem Kohle- und dem Silberfilm in elektrischem Kontakt ist, wenn der Tragrahmen auf der Steuerschaltung montiert ist.
Das Steuerservo umfasst ferner eine Sicherungsbuchse, die am gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle befestigt ist.
Der Steuerschieber hat einen longitudinalen Gleitschlitz, durch den die Antriebswelle passiert, so dass der Außengewindeabschnitt der Gewindeantriebswelle mit dem Innengewindeabschnitt des Steuerschiebers in Eingriff ist, damit der Steuerschieber gleitet, wenn die Gewindewelle gedreht wird.
Am oberen Abschnitt des Steuerschiebers sind mehrere Kopplungslöcher für eine Verbindung mit beweglichen Teilen des Tragflügels vorgesehen.
Demgemäß besteht der Unterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und der herkömmlichen Technik darin, dass die vorliegende Erfindung kein traditionelles Potentiometer benötigt und dass das komplexe Untersetzungsgetriebe und die traditionelle Leiterplatte wegfallen. Die vorliegende Erfindung vereinfacht auch die strukturelle Konfiguration durch Integrieren des Kohlefilms des Potentiometers mit der Leiterplatte. Daher stellt die vorliegende Erfindung ein Steuerservo mit den Merkmalen einer einfachen strukturellen Konfiguration, eines relativ geringen Gewichts und eines hohen Integrationsgrads bereit. Und was am wichtigsten ist, das Gewicht des Steuerservos kann erheblich reduziert werden, so dass es in kleinere und miniaturisierte Flugfahrzeuge integriert werden kann, um die Entwicklung solcher Modellflugzeuge voranzubringen.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, den Begleitzeichnungen und den beiliegenden Ansprüchen hervor.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Perspektivansicht eines Steuerservos gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Draufsicht auf das Steuerservo gemäß 1.
3 ist eine Perspektivansicht des Tragrahmens des Steuerservos gemäß 1.
4 ist eine Perspektivansicht des Steuerschiebers des Steuerservos gemäß 1.
5 ist eine Bodenansicht des Steuerservos gemäß 1.
6 ist eine Perspektivansicht der elektrischen Bürste des Steuerservos gemäß 5.
7 ist eine Perspektivansicht des Steuerservos gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die den Tragrahmen an der Steuerleiterplatte montiert illustriert.
8 ist eine auseinander gezogene Perspektivansicht des Steuerservos gemäß 7.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltung
Die 1 und 2 der Zeichnungen illustrieren ein Steuerservo für ein Modellflugzeug gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, wobei das Steuerservo einen Tragrahmen 10, einen Motor 20, der als Elektromotor ausgestaltet ist, eine Antriebswelle 30, die eine längliche Welle mit einem Außengewindeabschnitt ist, und einen Steuerschieber 40 umfasst. Weiter mit Bezug auf 3, der Tragrahmen 10 umfasst eine Halterung 11 und eine Schieberkammer 12, wobei die Halterung 11 eine runde Ringstruktur hat, so dass der Motor 20 vom Tragrahmen 10 über die Ringstruktur der Halterung 11 gelagert wird. Demgemäß sind die Halterung 11 und die Schieberkammer 12 so nebeneinander positioniert, dass die Halterung 11 parallel zur Schieberkammer 12 verläuft, um eine einstückige integrale Konstruktion des Tragrahmens 10 zu bilden. Die Schieberkammer 12 hat zwei seitliche Öffnungen 14, jeweils eine an beiden Enden des Tragrahmens 10, wobei die Gewindeantriebswelle 30 in Längsrichtung auf eine solche Weise durch die Schieberkammer 12 verläuft, dass beide Enden der Gewindeantriebswelle 30 durch die seitlichen Öffnungen 14 aus der Schieberkammer 12 hinaus treten. Der Steuerschieber 40 hat einen unteren Abschnitt, der verschiebbar mit der Gewindeantriebswelle 30 in der Schieberkammer 12 gekoppelt ist.
Wie in 4 gezeigt, hat der Steuerschieber 40 einen longitudinalen Schieberschlitz 41 mit einem Innengewindeabschnitt entlang seiner Umgebungswand, wobei die Gewindeantriebswelle 30 auf eine solche Weise durch den Schieberschlitz 41 verläuft, dass der Außengewindeabschnitt der Gewindeantriebswelle 30 mit dein Innengewindeabschnitt des Steuerschiebers 40 im Eingriff ist, um den Steuerschieber 40 zu verschieben, wenn die Gewindeantriebswelle 30 gedreht wird.
Der obere Abschnitt des Steuerschiebers 40 ragt aus der Schieberkammer 12 hinaus. Mehrere Kopplungslöcher 42, von denen in 4 nur drei dargestellt sind, sind am oberen Abschnitt des Steuerschiebers 40 für eine Verbindung mit den beweglichen Teilen des Tragflügels, wie z. B. Ruder oder Lenkvorrichtung, durch ein oder mehrere Steuerkabel (in den Figuren nicht gezeigt) voneinander beabstandet vorgesehen. Wenn also der Steuerschieber 40 entlang der Schieberkammer 12 verschoben wird, dann werden die beweglichen Teile des Tragflügels entsprechend zum Lenken des Modellflugzeugs bewegt. Es lohnt sich zu erwähnen, dass die Zahl der Kopplungslöcher 42 selektiv erhöht oder verringert werden kann und dass der Durchmesser jedes der Kopplungslöcher 42 selektiv je nach dem tatsächlichen Betrieb des Tragflügels modifiziert werden kann.
Gemäß den 1 und 2 sind ein Antriebszahnrad 50 und ein angetriebenes Zahnrad 60 zur Kraftübertragung vorgesehen. Ein Abtriebsende des Motors 20 ist mit einem Antriebszahnrad 50 so gekoppelt, dass das Antriebszahnrad 50 vorn Motor 20 gedreht wird. Ein Ende der Gewindeantriebswelle 30 ist mit dem angetriebenen Zahnrad 60 gekoppelt, das mit dem Antriebszahnrad 50 kämmen soll, so dass die Antriebswelle 30, wenn das Antriebszahnrad 50 rotiert, durch das angetriebene Zahnrad 60 in Drehung versetzt wird. Ein Zahnraddurchmesser des Antriebszahnrads 50 ist geringer als der des angetriebenen Zahnrads 60, um die Drehzahl vorn Motor 20 auf die Antriebswelle 30 zu reduzieren. Um zu verhindern, dass die Antriebswelle 30 während des Rotationsbetriebs aus dem Eingriff mit dem Tragrahmen 10 gerät, ist eine Sicherungsbuchse 31 am anderen Ende der Antriebswelle 30 angeschlossen. Mit anderen Worten, die beiden Enden der Gewindewelle 30 sind mit dem angetriebenen Zahnrad 60 und der Sicherungsbuchse 31 jeweils so verbunden, dass die Antriebswelle 30 in der Schieberkammer 12 des Tragrahmens 10 sicher befestigt ist.
Wie in 5 gezeigt, umfasst das Steuerservo der vorliegenden Erfindung ferner eine elektrische Bürste 70, die an der Bodenseite des Steuerschiebers 40 vorgesehen ist. Wie in 6 gezeigt, hat die elektrische Bürste 70 eine Kontaktseite 71 und eine Bürstseite 72, wobei die Bürstseite 72 in einem spitzen Winkel zur Kontaktseite 71 geneigt verläuft. Die elektrische Bürste 70 besteht aus einem dünnen Kupferstück, das flexibel und elektrisch leitend ist. Die Kontaktseite 71 der elektrischen Bürste 70 ist mit der Bodenseite des Steuerschiebers 40 gekoppelt, während die Bürstseite 72 von der Bodenseite des Steuerschiebers 40 schräg nach unten verläuft.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, hat der Tragrahmen 10 wenigstens ein Befestigungsloch 13. Vorzugsweise sind zwei oder mehr Befestigungslöcher 13 in Abständen auf der peripheren Seite des Tragrahmens 10 vorgesehen. Wie in den 7 und 8 gezeigt, ist der Tragrahmen 10 an einer Steuerleiterplatte 80 durch die Befestigungslöcher 13 mit Befestigungsmitteln wie Schrauben montiert. Demgemäß ist auf der Steuerleiterplatte 80 eine Antriebsschaltung aufgedruckt. Um die elektrische Bürste 70 in ihrer Position festzuhalten, hat die Steuerleiterplatte 80 zwei leitende Filme, die auf der Steuerleiterplatte 80 in dem Bereich zum Positionieren des Tragrahmens 10 beabstandet aufgedruckt sind, wobei die beiden leitenden Filme jeweils ein länglicher Kohlefilm 81 und ein länglicher Silberfilm 82 sein können. Mit anderen Worten, wenn der Tragrahmen 10 auf der Steuerleiterplatte 80 montiert ist, dann kommt die Bürstseite 72 der elektrischen Bürste 70 mit dem Kohlefilm 81 und dem Silberfilm 82 in elektrischen Kontakt, um eine Bürstenstruktur ähnlich der eines Schiebepotentiometers zu erzeugen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wie oben offenbart, erfordert das Steuerservo der vorliegenden Erfindung kein traditionelles Potentiometer und das komplexe Untersetzungsgetriebe und die traditionelle Leiterplatte entfallen. Die vorliegende Erfindung vereinfacht auch die strukturelle Konfiguration durch Integrieren des Kohlefilms des Potentiometers mit der Leiterplatte, so dass das Steuerservo der vorliegenden Erfindung die Merkmale einer einfachen strukturellen Konfiguration, eines relativ geringen Gewichts und eines hohen Integrationsgrades bietet. Und was am wichtigsten ist, das Gewicht des Steuerservos kann erheblich reduziert werden, so dass es in kleinere und miniaturisierte Flugzeuge eingebaut werden kann, um die Entwicklung solcher Modellflugzeuge voranzubringen.
Der Fachmann wird verstehen, dass die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wie in den Zeichnungen gezeigt und oben beschrieben nur beispielhaft ist und nicht begrenzend sein soll. Somit ist ersichtlich, dass die Aufgaben der vorliegenden Erfindung im vollen Umfang und effektiv gelöst wurden. Die Ausgestaltungen wurden zwecks Illustration der funktionellen und strukturellen Grundsätze der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben und können geändert werden, ohne von solchen Grundsätzen abzuweichen. Daher beinhaltet die vorliegende Erfindung alle Modifikationen, die in das Wesen und den Umfang der nachfolgenden Ansprüche fallen.

Claims

Steuerservo für ein Modellflugzeug, einen Tragrahmen, einen Motor, eine Antriebswelle und einen Steuerschieber umfasst, wobei der Tragrahmen eine Halterung und eine Schieberkammer um fasst, wobei der Motor in der Halterung des Tragrahmens gelagert ist, wobei ein Antriebszahnrad an einem Abtriebsende des Motors vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle in Längsrichtung durch die Schieberkammer verläuft, wobei ein angetriebenes Zahnrad an einem Ende der Antriebswelle so vorgesehen ist, dass es mit denn Antriebszahnrad kämmt, so dass die Antriebswelle, wenn das Antriebszahnrad von dem Motor in Drehung versetzt wird, von dem angetriebenen Zahnrrad gedreht wird, wobei die Antriebswelle durch den Steuerschieber dringt, während ein oberer Abschnitt des Steuerschiebers aus der Schieberkammer hinaus ragt, wobei eine elektrische Bürste unterhalb des Steuerschiebers vorgesehen ist.
Steuerservo nach Anspruch 1, das ferner ein Befestigungsloch an dem Tragrahmen umfasst, so dass der Tragrahmen an einer Steuerleiterplatte des Steuerservos montiert ist.
Steuerservo nach Anspruch 2, wobei auf der Steuerleiterplatte ein länglicher Kohlefilm und ein länglicher Silberfilm voneinander beabstandet aufgedruckt sind, wobei die elektrische Bürste mit dem Kohle- und Silberfilm in elektrischem Kontakt ist, wenn der Tragrahmen auf der Steuerleiterplatte montiert ist.
Steuerservo nach Anspruch 1, wobei eine Sicherungsbuchse mit dem anderen Ende der Antriebswelle gekoppelt ist.
Steuerservo nach Anspruch 1, wobei der Steuerschieber einen longitudinalen Gleitschlitz und einen Innengewindeabschnitt aufweist, der an einer Umgebungswand des Gleitschlitzes vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle auf eine solche Weise durch den Gleitschlitz verläuft, dass der Außengewindeabschnitt der Antriebswelle mit dem Innengewindeabschnitt des Steuerschiebers im Eingriff ist, um den Steuerschieber zu verschieben, wenn die Gewindewelle gedreht wird.
Steuerservo nach Anspruch 1, wobei ein oder mehrere Kopplungslöcher auf dem oberen Abschnitt der Steuerkammer voneinander beabstandet vorgesehen sind.