技术领域
[0001] 本
发明属于舵机技术领域,更具体地说,是涉及一种舵机。
背景技术
[0002] 传统伺服传动装置常见的传动机构有:机械
齿轮、机械齿轮加打滑机构、皮带、链条等。而在传统的伺服舵机中机械齿轮及机械齿轮加打滑机构方案占绝大多数,这也使得
传统伺服舵机常伴随有传动噪音大、非正常负载时易造成传动结构永久损坏问题,即便是
有些伺服舵机加入打滑机构来解决舵机在非正常负载下传动结构永久损坏问题,便是传统
的打滑机构本身性能随着打滑次数差异较大,打滑寿命也非常有限。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种舵机,以解决现有舵机传动噪音大、非正常负载时易造成传动结构永久损坏的技术问题。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种舵机,包括具有
转轴的电机、与所述转轴相隔设置的
输出轴、用于将所述
电机的动
力传递至所述输出轴的传动机构、
以及与所述电机电连接的电控板;所述传动机构包括至少一个磁力轮组,所述磁力轮组包
括两个
磁性配合传动的磁力轮。
[0005] 进一步地,所述传动机构还包括至少一个齿轮组单元,所述齿轮组单元包括两个
啮合传动的齿轮组,其中一个所述齿轮组与其中一个所述磁力轮同轴连接于一根
传动轴。
[0006] 进一步地,所述转轴与输出轴之间设置有至少一根传动轴,其中一个所述磁力轮组中的一个所述磁力轮连接于所述电机的转轴,另外一个所述磁力轮与一机械齿轮或一磁
力轮配合同轴连接于与所述转轴相邻的所述传动轴,所述磁力轮组中的两个所述磁力轮相
邻且通过磁力驱动将所述电机的转动传动至所述输出轴;
[0007] 或者,所述转轴与输出轴之间设置有至少一根传动轴,其中一个所述磁力轮组中的一个所述磁力轮连接于所述输出轴,另外一个所述磁力轮与一机械齿轮或一磁力轮配合
同轴连接于与所述输出轴相邻的所述传动轴,所述磁力轮组中的两个磁力轮相邻且将所述
电机的转动通过磁力传动控制所述输出轴转动;
[0008] 或者,所述转轴与输出轴之间设置有至少两根传动轴,其中一个所述磁力轮组中的两个所述磁力轮分别同轴连接于相邻两根所述传动轴,所述磁力轮组中的两个磁力轮将
所述电机的转动经磁力传动控制所述输出轴转动。
[0009] 进一步地,所述转轴的轴线、所述传动轴的轴线、所述输出轴的轴线相互平行。
[0010] 进一步地,所述转轴的轴心、所述传动轴的轴心、所述输出轴的轴心沿折线分布。
[0011] 进一步地,还包括壳体,所述电机、所述输出轴、所述传动机构与所述电控板安装于所述壳体。
[0012] 进一步地,所述壳体为不导磁的壳体,所述输出轴为不导磁的输出轴。
[0013] 进一步地,所述壳体包括下壳、具有安装区且安装于所述下壳的中壳、及安装于所述中壳的上壳,所述电控板位于所述下壳内,所述电机固定于所述中壳,所述传动机构位于
所述安装区,所述上壳具有供所述输出轴穿过的过孔。
[0014] 进一步地,所述输出轴远离于所述电控板的一端连接有舵盘。
[0015] 进一步地,所述电控板的数量为二,两个所述电控板之间连接有连接柱。
[0016] 本发明相对于
现有技术的技术效果是:电机与输出轴之间采用传动机构实现动力传递,将磁力
轮作为传动机构的其中一部分,两个磁力轮磁性配合传动。由于磁力轮间的磁
性配合传动无
接触,无摩擦能耗、传动平稳,体现出了磁力轮效率高、可靠性高及使用寿命
长的优点。其次它无需润滑、清洁、无油污、防尘防
水等。且具有过载保护作用,过载时不会损坏减速器,而且在过载时随时切断传动关系,不仅减速器自身不会损坏,还能保护电机。
有效解决传统伺服传动结构噪音大、摩擦发热、在非正常负载下永久性损坏问题,同时相较
于现有技术机械齿轮加打滑机构方案,本发明舵机在同样实现异常负载时保护传动结构同
时还解决了打滑机构性能随打滑次数不同呈现较大差异的问题。
附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本发明
实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些
实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些
附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本发明实施例提供的舵机的立体装配图;
[0019] 图2为图1的舵机的立体分解图;
[0020] 图3为图2的舵机的进一步立体分解图;
[0021] 图4为图1的舵机的立体装配图,其中壳体未示。
具体实施方式
[0022] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅
用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0023] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0024] 需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“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发明和简化描述,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发明的限制。在本发明的描述
中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0025] 请一并参阅图1至图4,本发明提供的舵机包括具有转轴11的电机10、与转轴11相隔设置的输出轴20、用于将电机10的动力传递至输出轴20的传动机构30、以及与电机10电
连接的电控板40;传动机构30包括至少一个磁力轮组31,磁力轮组31包括两个磁性配合传
动的磁力轮311。
[0026] 电机10与输出轴20之间采用传动机构30实现动力传递,将磁力轮311作为传动机构30的其中一部分,两个磁力轮311磁性配合传动。由于磁力轮311间的磁性配合传动无接
触,无摩擦能耗、传动平稳,体现出了磁力轮311效率高、可靠性高及使用寿命长的优点。其次它无需润滑、清洁、无油污、防尘防水等。且具有过载保护作用,过载时不会损坏减速器,而且在过载时随时切断传动关系,不仅减速器自身不会损坏,还能保护电机10。有效解决传
统伺服传动结构噪音大、摩擦发热、在非正常负载下永久性损坏问题,同时相较于现有技术
机械齿轮加打滑机构方案,本发明舵机在同样实现异常负载时保护传动结构同时还解决了
打滑机构性能随打滑次数不同呈现较大差异的问题。
[0027] 磁力轮(Magnet Gear)是利用磁
铁的吸力和斥力相互作用的原理,非接触的动力传递装置。磁力轮可替代依靠啮合来驱动的机械式齿轮。按传动方向划分,磁力轮可分为直
交传动、平行传动、混合传动、锥传动、平面
联轴器、磁力联轴器等,具体按需选用。
[0028] 传动机构30为轴系结构,便于布置,并且实现动力的传递。传动机构30具有预定的
传动比,实现输出轴20在预定转速范围内的转动输出。传动机构30设于转轴11与输出轴20
之间,整体结构紧凑。电控板40与电机10电连接,能控制电机10的输出动力。
[0029] 进一步地,作为本发明提供的舵机的一种具体实施方式,传动机构30还包括至少一个齿轮组单元32,齿轮组单元32包括两个啮合传动的齿轮组321,其中一个齿轮组321与
其中一个磁力轮311同轴连接于一根传动轴33。齿轮组321可以一体成型于传动轴或通过机
械方式安装于传动轴,磁力轮311通过机械方式安装于传动轴,使得齿轮321与磁力轮311同
步转动。在传统舵机使用机械齿轮321作为传动机构的
基础上,将传动机构的其中一部分换
成磁力轮311加齿轮321的传动结构,有效解决传统伺服传动结构噪音大、摩擦发热、在非正
常负载下永久性损坏问题。
[0030] 进一步地,作为本发明提供的舵机的一种具体实施方式,转轴11与输出轴20之间设置有至少一根传动轴33,其中一个磁力轮组31中的一个磁力轮311连接于电机10的转轴
11,另一个磁力轮311与一机械齿轮或一磁力轮配合同轴连接于与转轴11相邻的传动轴33,
所述磁力轮组31中的两个磁力轮311相邻且通过磁力驱动将电机的转动力传动至输出轴
20。
[0031] 进一步地,作为本发明提供的舵机的一种具体实施方式,转轴11与输出轴20之间设置有至少一根传动轴33,其中一个磁力轮组31中的一个磁力轮311连接于输出轴20,另一
个磁力轮311与一机械齿轮或一磁力轮配合同轴连接于与输出轴20相邻的传动轴33,所述
磁力轮组中的两个磁力轮311相邻且将电机的转动通过磁力传动控制输出轴20转动。
[0032] 进一步地,作为本发明提供的舵机的一种具体实施方式,转轴11与输出轴20之间设置有至少两根传动轴33,其中一个磁力轮组31中的两个磁力轮311分别同轴连接于相邻
两根传动轴33。所述磁力轮组中的两个磁力轮311将电机的转动经磁力传动控制输出轴20
转动。
[0033] 在传统舵机使用机械齿轮作为传动机构的基础上,其中任意两个相咬合的齿轮换成磁力轮311,也可以是全部换成磁力轮311。上述方案均能有效解决传统伺服传动结构噪
音大、摩擦发热、在非正常负载下永久性损坏问题。
[0034] 进一步地,作为本发明提供的舵机的一种具体实施方式,转轴11的轴线、传动轴33的轴线、输出轴20的轴线相互平行。该结构便于动力由电机10经过传动轴33传递至输出轴
20,而且整体结构紧凑,占用空间较小。
[0035] 进一步地,作为本发明提供的舵机的一种具体实施方式,转轴11的轴心、传动轴33的轴心、输出轴20的轴心沿折线分布。该方案能整体结构紧凑,占用空间较小。
[0036] 进一步地,作为本发明提供的舵机的一种具体实施方式,还包括壳体50,电机10、输出轴20、传动机构30与电控板40安装于壳体50。壳体50作为电机10、输出轴20、传动机构
30与电控板40的载体,便于舵机的装配使用,而且能对它们进行保护。
[0037] 进一步地,作为本发明提供的舵机的一种具体实施方式,壳体50为不导磁的壳体50,输出轴20为不导磁的输出轴20。传动轴33为不导磁的传动轴33。上述零部件使用不导磁
材料,以避免导磁材料的零部件对磁力轮311的性能影响。
[0038] 进一步地,作为本发明提供的舵机的一种具体实施方式,壳体50包括下壳51、具有安装区521且安装于下壳51的中壳52、及安装于中壳52的上壳53,电控板40位于下壳51内,
电机10固定于中壳52,传动机构30位于安装区521,上壳53具有供输出轴20穿过的过孔531。
该结构容易装配,使输出轴20、传动机构30与电控板40装配于壳体50。传动轴33的两端分别
支承于中壳52与上壳53,实现传动机构30的装配。下壳51、中壳52、上壳53通过
紧固件相连
接,容易装配。
[0039] 进一步地,作为本发明提供的舵机的一种具体实施方式,输出轴20远离于电控板40的一端连接有舵盘60。输出轴20与舵盘60之间采用
花键21连接,容易装配,让动力可靠地
传递至舵盘60。
[0040] 进一步地,作为本发明提供的舵机的一种具体实施方式,电控板40的数量为二,两个电控板40之间连接有连接柱70。该结构容易装配,在两个电控板40之间形成用于装配其
它电气元件的安装空间。连接柱70的其中一端设有
螺柱71,中壳52开设有螺孔,螺柱71穿设
于其中一个电控板40与螺孔,并
螺纹连接于中壳52。连接柱70的另外一端开设有螺孔,通过
螺钉穿过另外一个电控板40与该螺孔并
螺纹连接于连接柱70,让该电控板40固定于连接柱
70的端部。该结构容易装配。其中一
块电控板40位于电机10远离转轴11的一端部,另外一个
电控板40位于电机10中部,传动机构30靠近电机10的转轴11处设置,整体结构紧凑。
[0041] 以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。