CN116201878A

CN116201878A - 一种浸油式舵机

Info

Publication number: CN116201878A
Application number: CN202310209861.XA
Authority: CN
Inventors: 李伟
Original assignee: Jiangxi Benchmark Technology Co ltd
Current assignee: Jiangxi Benchmark Technology Co ltd
Priority date: 2023-03-07
Filing date: 2023-03-07
Publication date: 2023-06-02
Also published as: JP7610771B2; JP2024127703A; US20230286568A1

Abstract

本发明属于舵机技术领域，具体公开了一种浸油式舵机，包括壳体组件，壳体组件内隔开设有控制腔和浸油腔，浸油腔内填充有液态齿轮油，控制腔内收容有控制板，控制板上设有电机和电位器，电机的输出端通过齿轮传动组件与电位器的输出齿轴传动连接，齿轮传动组件位于浸油腔内并浸泡于液态齿轮油中，输出齿轴转动穿过浸油腔并伸至壳体组件外。本发明的浸油式舵机，将齿轮传动组件浸泡于浸油腔的液态齿轮油中，使齿轮传动组件的啮合区域长期保持流体润滑条件，避免齿轮磨损，确保输出速度稳定，延长舵机的使用寿命，即使长期使用，也不会产生噪音。

Description

一种浸油式舵机

技术领域

本发明属于舵机技术领域，尤其涉及一种浸油式舵机。

背景技术

舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前，在高档遥控玩具等各个领域得到了普遍应用，比如如飞机、潜艇模型，遥控机器人等。

一般舵机主要由减速齿轮组、位置反馈电位计、控制电路板和直流电机组成，其中，舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的，控制电路板接受来自信号线的控制信号，控制电路板上的IC驱动电机转动，电机带动一系列齿轮组减速后传动至输出舵盘，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位计将输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机转动的方向和速度，从而达到目标停止。

现有的舵机，减速齿轮组一般位于密闭的腔体内，且减速齿轮组的各个齿轮采用直齿啮合，为了提高舵机的转速，防止舵机损坏，一般会在舵机内减速齿轮组的各个齿轮轮齿涂上油脂，以便在各个齿轮的齿面上形成润滑油膜，保证啮合区域达到流体润滑条件，防止各个齿轮相互摩擦及磨损，由于现有舵机内齿轮上油脂量有限，因此，舵机工作一段时间后，油脂会变干，齿轮磨损，导致舵机的输出速度降低，影响舵机的使用寿命，严重时还会产生噪音。

因此，发明人致力于设计一种舵机以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种浸油式舵机，输出速度稳定，可延长使用寿命，不会产生噪音。

为了达到上述目的，本发明所采用的一种技术方案为：

一种浸油式舵机，包括壳体组件，所述壳体组件内隔开设有控制腔和浸油腔，所述浸油腔内填充有液态齿轮油，所述控制腔内收容有控制板，所述控制板上设有电机和电位器，所述电机的输出端通过齿轮传动组件与所述电位器的输出齿轴传动连接，所述齿轮传动组件位于所述浸油腔内并浸泡于所述液态齿轮油中，所述输出齿轴转动穿过所述浸油腔并伸至所述壳体组件外。

作为本发明浸油式舵机的一种改进，所述壳体组件的输出端面上设有注油孔，所述注油孔与所述浸油腔连通，所述注油孔上密封盖设有封孔螺丝。

作为本发明浸油式舵机的一种改进，所述壳体组件的侧面设有出油孔，所述出油孔与所述浸油腔连通，所述出油孔上密封盖设有透明的窥油盖。

作为本发明浸油式舵机的一种改进，所述浸油腔和所述控制腔呈一列隔开设置，所述壳体组件包括上盖、中壳和底盖，所述上盖密封盖设于所述中壳的顶部形成所述浸油腔，所述底盖密封盖设于所述中壳的底部形成所述控制腔。

作为本发明浸油式舵机的一种改进，所述电机位于所述控制腔内，所述电机的输出端设有输入齿轴，所述输入齿轴和所述电机均与所述壳体组件密封连接。

作为本发明浸油式舵机的一种改进，所述电机的端面通过电机密封圈与所述壳体组件密封连接，所述输入齿轴外通过电机油封与所述壳体组件密封连接。

作为本发明浸油式舵机的一种改进，所述齿轮传动组件包括一级斜齿轮、二级斜齿轮组、三级斜齿轮组、四级斜齿轮组和五级斜齿轮，所述一级斜齿轮位于所述输入齿轴上，所述五级斜齿轮位于所述输出齿轴上，所述一级斜齿轮依次通过二级斜齿轮组、三级斜齿轮组和四级斜齿轮组与所述五级斜齿轮传动连接。

作为本发明浸油式舵机的一种改进，所述输出齿轴与所述输入齿轴之间设有二四级齿轴，所述二四级齿轴位于所述浸油腔内且其两末端分别通过第一轴承与所述壳体组件转动连接，所述二级斜齿轮组和所述四级斜齿轮组均位于所述二四级齿轴上。

作为本发明浸油式舵机的一种改进，所述浸油腔的底部凸设有定位部，所述一级斜齿轮位于所述定位部内且其斜齿显露于所述定位部，所述三级斜齿轮组设置于三级齿轴上，所述三级齿轴与所述定位部同轴设置，所述三级齿轴的一端通过一第三轴承与所述壳体组件转动连接，所述三级齿轴的另一端套设于所述定位部外并通过另一第三轴承与所述定位部转动连接。

作为本发明浸油式舵机的一种改进，所述电位器位于所述控制腔内，所述输出齿轴的两端分别通过第四轴承与所述壳体组件转动连接，所述输出齿轴的两端分别通过输出齿轴油封与所述壳体组件密封连接。

与现有技术相比，本发明的浸油式舵机，将齿轮传动组件浸泡于浸油腔的液态齿轮油中，使齿轮传动组件的啮合区域长期保持流体润滑条件，避免齿轮磨损，确保输出速度稳定，延长舵机的使用寿命，即使长期使用，也不会产生噪音。

附图说明：

图1是本发明的浸油式舵机的立体图；

图2是本发明的浸油式舵机的立体分解图；

图3是本发明的浸油式舵机的另一立体分解图；

图4是本发明的浸油式舵机的剖视放大图。

图示说明：

1、底盖；2、中壳；21、密封件；22、定位部；3、上盖；31、注油孔；311、封孔螺丝；312、封孔密封圈；32、窥油盖；321、窥油密封圈；322、出油孔；4、控制板；41、电机；411、电机油封；412、电机密封圈；42、电位器；43、密封牙盖；5、输入齿轴；51、一级斜齿轮；6、二四级齿轴；61、二级斜齿轮；62、二级同轴斜齿轮；63、四级斜齿轮；64、四级同轴斜齿轮；65、第一轴承；7、三级齿轴；71、三级斜齿轮；72、三级同轴斜齿轮；73、第二轴承；74、第三轴承；8、输出齿轴；81、五级斜齿轮；82、第四轴承；83、输出齿轴油封；84、输出齿轮。

具体实施方式

下面结合附图，具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。

参照图1至图4，一种浸油式舵机，包括一壳体组件、一控制板4、一电机41、一电位器42和一齿轮传动组件，壳体组件内隔开设有一控制腔和一浸油腔，浸油腔内填充有液态齿轮油，控制板4收容于控制腔内，电机41和电位器42设置于控制板4上，电机41的输出端通过齿轮传动组件与电位器42的输出齿轴8传动连接，齿轮传动组件位于浸油腔内并浸泡于液态齿轮油中，输出齿轴8转动穿过浸油腔并伸至壳体组件外。

参照图2至图4，所述壳体组件包括一底盖1、一中壳2和一上盖3，底盖1的顶部内凹并通过四个紧固螺钉与中壳2固定连接，底盖1的盖合面凹槽内设有一密封件21，底盖1通过该密封件21密封盖设于中壳2的底部形成所述控制腔，中壳2位于底盖1与上盖3之间，中壳2的底部内凹并在中壳2的顶部形成安装面板，中壳2的顶部盖合面凹槽内设有另一密封件21，上盖3通过该密封件21密封盖设于中壳2的顶部形成所述浸油腔，中壳2的顶部向外垂直延伸有一定位部22，该定位部22呈环形且其侧面设有一缺口，整个定位部22位于浸油腔内并凸设于浸油腔的底部，定位部22外套设有一第二轴承73，上盖3的底部内凹并通过四个固定螺丝与中壳2固定连接，为了方便用户向浸油腔内注入液态齿轮油，上盖3的输出端面(即上盖3的顶部)设有一注油孔31，该注油孔31与浸油腔连通，该注油孔31用户向浸油腔内注入适量的液态齿轮油，注油孔31上通过封孔密封圈312密封盖设有一封孔螺丝311，封孔螺丝311可防止浸油腔内的液态齿轮油溢出，上盖3的侧面还设有一出油孔322，该出油孔322与浸油腔连通，该出油孔322可用于倒出浸油腔内已使用的液态齿轮油，出油孔322上通过窥油密封圈321密封盖设有一窥油盖32，该窥油盖32呈透明状，方便用户查看浸油腔内液态齿轮油的注入量或存储量。

参照图2至图4，所述浸油腔和所述控制腔呈一列上下隔开设置，即：浸油腔位于控制腔的正下方，控制板4、电机41和电位器42均位于控制腔内，控制板4固定于控制腔的底部，电机41垂直设置于控制板4上并与控制板4电连接，电机41的输出轴上同轴设有一输入齿轴5，输入齿轴5和电机41均与中壳2密封连接，本发明中，电机41的输出轴可与中壳2密封连接，电机41的外壳端面也可以与中壳2密封连接，本发明优选电机41的端面设有一电机密封圈412，电机41的外壳端面通过电机密封圈412与中壳2密封连接，输入齿轴5穿过中壳2的安装面板并伸至浸油腔内，输入齿轴5外套设有一电机油封411，输入齿轴5通过电机油封411与中壳2的安装面板密封连接，输入齿轴5整体位于定位部22内，电位器42固定于中壳2上并位于控制板4的上方，电位器42与电机41间隔设置，电位器42与控制板4电连接，输出齿轴8同轴且定位设置于电位器42的输出轴上，输出齿轴8与输入齿轴5间隔设置，输出齿轴8的下端为输入端，其上端为输出端，输出齿轴8转动穿过中壳2和浸油腔并伸至上盖3外，具体的，输出齿轴8的输入端和输出端沿其轴向分别叠加套设有一输出齿轴油封83和一第四轴承82，两个第四轴承82位于两个输出齿轴油封83之间，输出齿轴8的输入端通过下方的第四轴承82与中壳2转动连接，输出齿轴8的输入端通过下方的输出齿轴油封83与中壳2密封连接，输出齿轴8的输出端的输出端通过上方的第四轴承82与上盖3转动连接，输出齿轴8的输出端通过上方的输出齿轴油封83与上盖3密封连接，为了使控制板4与供电源连接，中壳2的侧壁上还设有一用于走线的开口，该开口上盖设有一密封牙盖43。

参照图2至图4，所述齿轮传动组件可以由直接齿组成，也可以由斜齿组成，本发明的齿轮传动组件优选由斜齿组成，该齿轮传动组件包括一级斜齿轮51、二级斜齿轮组、三级斜齿轮组、四级斜齿轮组和五级斜齿轮81，其中，五级斜齿轮81位于输出齿轴8上，一级斜齿轮51依次通过二级斜齿轮组、三级斜齿轮组和四级斜齿轮组与五级斜齿轮81传动连接，一级斜齿轮51同轴设置于输入齿轴5上并位于定位部22内，一级斜齿轮51的部分斜齿显露于定位部22侧面的缺口，输出齿轴8与输入齿轴5之间设有二四级齿轴6，该二四级齿轴6位于浸油腔内，二四级齿轴6的两端分别套设第一轴承65，二四级齿轴6的上端通过上方的第一轴承65与上盖3转动连接，二四级齿轴6的下端通过下方的第二轴承73与中壳2转动连接，二级斜齿轮组和四级斜齿轮组均位于二四级齿轴6上，二级斜齿轮组包括二级斜齿轮61和二级同轴斜齿轮62，二级斜齿轮61和二级同轴斜齿轮62为同轴齿轮且二者均套设于同一个二四级齿轴6上，二级斜齿轮61位于二级同轴斜齿轮62的下方，二级斜齿轮61与一级斜齿轮51啮合，三级斜齿轮组设置于三级齿轴7上，该三级齿轴7与定位部22同轴设置，三级齿轴7的顶端套设有一第三轴承74，三级齿轴7的顶端通过第三轴承74与上盖3转动连接，三级斜齿轮组包括三级斜齿轮71和三级同轴斜齿轮72，三级同轴斜齿轮72和三级斜齿轮71均套设于三级齿轴7上并与三级齿轴7同轴设置，三级斜齿轮71套设于第二轴承73外，三级斜齿轮71通过第二轴承73与定位部22转动连接，三级斜齿轮71与二级同轴斜齿轮62啮合，四级斜齿轮组包括四级斜齿轮63和四级同轴斜齿轮64，四级斜齿轮63和四级同轴斜齿轮64均套设于二四级斜齿轮63上，四级斜齿轮63位于四级同轴斜齿轮64的上方，四级斜齿轮63与三级同轴斜齿轮72啮合，五级斜齿轮81套设于输出齿轴8上，五级斜齿轮81与四级同轴斜齿轮64啮合，输出齿轴8的输出端还设有输出齿轮84，该输出齿轮84位于上盖3外。

参照图1至图4，本发明的浸油式舵机的工作原理如下：

电机41控制输入齿轴5转动，输入齿轴5带动一级斜齿轮51转动，一级斜齿轮51带动二级斜齿轮61转动，二级同轴斜齿轮62随着二级斜齿轮61同步转动，二级同轴斜齿轮62带动三级斜齿轮71转动，三级同轴斜齿轮72随着三级斜齿轮71转动，三级同轴斜齿轮72带动四级斜齿轮63转动，四级同轴斜齿轮64随着四级斜齿轮63同步转动，四级同轴斜齿轮64带动五级斜齿轮81转动，进而带动输出齿轴8转动，输出齿轮84随着输出齿轴8转动，控制舵盘转动，同时，带动电位器42反馈位置信息，电位器42通过控制板4控制电机41的转动方向和速度，使目标停止。

参照图1至图4，本发明的浸油式舵机的注油方法如下：

直接打开封孔螺丝311，自注油孔31处向浸油腔内注入适量的液态齿轮油，同时，透过窥油盖32观察浸油腔内液态齿轮油的注入量，直到浸油腔内注入适量的液态齿轮油，将各个斜齿浸泡，停止注油，利用封孔螺丝311将注油孔31密封堵住，防止浸油腔内的液态齿轮油溢出。

参照图1至图4，本发明的浸油式舵机的换油方法如下：

用户直接取下窥油盖32，便可将浸油腔内已使用的液态齿轮油自出油孔322处倒出，盖上窥油盖32，打开封孔螺丝311，便可从注油孔31处注入液体齿轮油。

本发明的浸油式舵机具有以下有益技术效果：

(1)、在浸油腔内设置齿轮传动组件，利用多个斜齿传动，提高舵机的精度；

(2)、各个斜齿浸泡于浸油腔的液态齿轮油中，使齿轮传动组件的啮合区域长期保持流体润滑条件，避免齿轮磨损，确保输出速度稳定，延长舵机的使用寿命，即使长期使用，也不会产生噪音；

(3)、各个齿轴均采用轴承的与壳体组件转动连接，不受温度影响，即使各个齿轴会随着斜齿的转动而温度上升，造成齿轴受热膨胀，齿轴也不会出现卡死现象；

(4)、中壳2的安装面板将壳体组件的内部隔开形成浸油腔和控制腔，使电机41、电位器42和控制板4与齿轮传动组件隔开且密封设置，增强整个舵机的防水性能；

(5)、通过在上盖3上设置注油孔31，方便向浸油腔内注入液态齿轮油，同时，利用窥油盖32随时查看浸油腔内液态齿轮油的注入量，防止液态齿轮油的注入量无法达到流体润滑条件，造成齿轮相互摩擦及磨损。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围上所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种浸油式舵机，包括壳体组件，其特征在于，所述壳体组件内隔开设有控制腔和浸油腔，所述浸油腔内填充有液态齿轮油，所述控制腔内收容有控制板，所述控制板上设有电机和电位器，所述电机的输出端通过齿轮传动组件与所述电位器的输出齿轴传动连接，所述齿轮传动组件位于所述浸油腔内并浸泡于所述液态齿轮油中，所述输出齿轴转动穿过所述浸油腔并伸至所述壳体组件外。

2.根据权利要求1所述的浸油式舵机，其特征在于，所述壳体组件的输出端面上设有注油孔，所述注油孔与所述浸油腔连通，所述注油孔上密封盖设有封孔螺丝。

3.根据权利要求1所述的浸油式舵机，其特征在于，所述壳体组件的侧面设有出油孔，所述出油孔与所述浸油腔连通，所述出油孔上密封盖设有透明的窥油盖。

4.根据权利要求1所述的浸油式舵机，其特征在于，所述浸油腔和所述控制腔呈一列隔开设置，所述壳体组件包括上盖、中壳和底盖，所述上盖密封盖设于所述中壳的顶部形成所述浸油腔，所述底盖密封盖设于所述中壳的底部形成所述控制腔。

5.根据权利要求1所述的浸油式舵机，其特征在于，所述电机位于所述控制腔内，所述电机的输出端设有输入齿轴，所述输入齿轴和所述电机均与所述壳体组件密封连接。

6.根据权利要求5所述的浸油式舵机，其特征在于，所述电机的端面通过电机密封圈与所述壳体组件密封连接，所述输入齿轴外通过电机油封与所述壳体组件密封连接。

7.根据权利要求5所述的浸油式舵机，其特征在于，所述齿轮传动组件包括一级斜齿轮、二级斜齿轮组、三级斜齿轮组、四级斜齿轮组和五级斜齿轮，所述一级斜齿轮位于所述输入齿轴上，所述五级斜齿轮位于所述输出齿轴上，所述一级斜齿轮依次通过二级斜齿轮组、三级斜齿轮组和四级斜齿轮组与所述五级斜齿轮传动连接。

8.根据权利要求7所述的浸油式舵机，其特征在于，所述输出齿轴与所述输入齿轴之间设有二四级齿轴，所述二四级齿轴位于所述浸油腔内且其两末端分别通过第一轴承与所述壳体组件转动连接，所述二级斜齿轮组和所述四级斜齿轮组均位于所述二四级齿轴上。

9.根据权利要求7所述的浸油式舵机，其特征在于，所述浸油腔的底部凸设有定位部，所述一级斜齿轮位于所述定位部内且其斜齿显露于所述定位部，所述三级斜齿轮组设置于三级齿轴上，所述三级齿轴与所述定位部同轴设置，所述三级齿轴的一端通过一第三轴承与所述壳体组件转动连接，所述三级齿轴的另一端套设于所述定位部外并通过另一第三轴承与所述定位部转动连接。

10.根据权利要求1所述的浸油式舵机，其特征在于，所述电位器位于所述控制腔内，所述输出齿轴的两端分别通过第四轴承与所述壳体组件转动连接，所述输出齿轴的两端分别通过输出齿轴油封与所述壳体组件密封连接。