一种舵片可折叠的微型舵机的制作方法

1.本技术属于航空飞行器技术领域，具体涉及一种舵片可折叠的微型舵机。


背景技术：

2.近年来随着航空航天领域的迅速发展，人们对舵机的性能要求越来越高，舵机逐渐向着体积小，质量轻的方向发展。舵机作为飞行器位置角度伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并保持的控制系统，是遥控航空、航天模型控制动作，改变方向的重要组成部分。
3.目前现有舵机传动方式多采用涡轮蜗杆方式传动，涡轮蜗杆传动的效率较低，摩擦力矩、传动间隙、死区较大，特别是在小角度控制情况下容易出现“爬行”等现象。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种舵片可折叠的微型舵机，解决了目前现有舵机传动舵机传动机构传动效率较低，传动间隙大，在小角度控制情况下容易出现爬行的问题。本技术提高了舵机传动机构的传动效率，具有传动间隙和死区小，摩擦力矩小的特点。
5.为解决上述问题，本技术所采用的技术方案是：一种舵片可折叠的微型舵机，其特征在于，包括舵机壳体、控制电路组件、驱动机构组件、折叠舵片以及与折叠舵片配合设置的折叠舵片控制组件、测角组件，舵机壳体内设置安装支架，控制电路组件、驱动机构组件、折叠舵片控制组件、折叠舵片、测角组件设置在壳体内并安装在安装支架上，控制电路组件电连接于驱动机构组件，驱动机构组件通过折叠舵片控制组件连接折叠舵片,用于驱动折叠舵片。
6.为进一步优化，本技术在如下方面做了改进：在一些实施例中，控制电路组件包括控制电路板和安装板，控制电路板安装在安装板上，在安装板与安装支架之间设置有连接件，安装板通过连接件连接安装支架。
7.在一些实施例中，驱动机构组件包括电机和减速器，电机的动力输出端连接减速器，电机连接减速器的一端连接安装支架，另一端连接安装板。
8.在一些实施例中，折叠舵片控制组件包括舵片折叠锁紧组件和舵片角度调节组件。
9.所述舵片折叠锁紧组件包括压紧支架、压紧弹簧和压紧螺钉，压紧支架通过压紧螺钉可活动连接在安装支架上，压紧弹簧套置在压紧螺钉的螺杆上，压紧弹簧的一端顶置在安装支架上，另一端顶置在压紧螺钉的螺帽上。
10.所述舵片角度调节组件包括滚珠丝杠副和转动体。
11.所述滚珠丝杠副包括丝杠、丝杠螺母和导向杆，所述丝杠通过端部设置的轴承连接在安装支架上，所述丝杠螺母上设置有拨销和导向孔，导向杆穿过丝杠螺母上设置的导向孔固定在安装支架上。
12.所述转动体的一侧设置转轴，所述转轴通过滑动轴承安装在安装支架上，在转动
3、驱动机构组件；31、电机；32、减速器；321、主动轮；322、从动轮； 4、折叠舵片； 5、折叠舵片控制组件；51、舵片折叠锁紧组件；511、压紧支架；512、压紧弹簧；513、压紧螺钉； 52、舵片角度调节组件；521、滚珠丝杠副；5211、丝杠；5212、丝杠螺母；5213、导向杆；5214、拨销；5215、导向孔；522、转动体；5221、转轴；5222、滑动轴承；5223、拨叉；5224、延伸臂；5225、叉抓；5226、舵片安装槽； 6、测角组件；7、安装支架；8、连杆；9、连接轴；10、展开弹簧；11、舵片展开锁紧机构；111、锁紧螺母；112、锁紧销；113、锁紧弹簧；114、限位块；12、锁紧螺孔。
具体实施方式
22.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.如图1、图2所示，本发明公开了一种舵片可折叠的微型舵机，包括舵机壳体1，控制电路组件2、驱动机构组件3、折叠舵片4以及与折叠舵片配合设置的折叠舵片控制组件5、测角组件6。驱动机构组件3设置为多组，每组驱动机构组件3对应设置一组折叠舵片控制组件5、折叠舵片4和测角组件6。
26.本实施例中驱动机构组件3、折叠舵片控制组件5、折叠舵片4、测角组件6设置为四组，四组驱动机构组件3和测角组件6分别通过通讯线电连接于控制电路组件2，上述各个组件均安装舵机的壳体内。
27.该舵片可折叠的微型舵机实现了四驱动机构的旋转联动，同时实现了折叠舵片发射前锁紧发射后展开，在传动方式上采用滚珠丝杠传动，传动效率更高，传动间隙和死区小，传动摩擦力矩小，更适合在微型飞行器中使用，解决现有微型舵机传动误差大、摩擦力矩大、容易出现“爬行”的问题。
28.舵机壳体1起到支撑整个舵机内部机构的作用，舵机壳体1的两端可以根据其它舱段的接口形式设计成不同的接口形式。舵机壳体1内设置有安装支架7，安装支架7螺纹连接固定在舵机壳体1上。控制电路组件2、驱动机构组件3、折叠舵片控制组件5、折叠舵片4、测角组件6设置于壳体1内并安装在安装支架7上。
29.控制电路组件2作为电气控制的一部分，一方面用于控制驱动机构组件3动作，实现折叠舵片展开角度的调整；另一方面通过通讯线连接测角组件，用于测量舵片的转动角度。
30.控制电路组件2电连接于驱动机构组件3，驱动机构组件3通过折叠舵片控制组件5连接折叠舵片4，用于驱动折叠舵片，同时实现与测角组件的通讯。
31.控制电路组件2包括第一控制电路板21和第二控制电路板22，第一控制电路板21和第二控制电路板22通过通讯线连接于第一控制电路板21和第二控制电路板22对应安装在安装板23上，安装板设置为环形板，在安装板23与安装支架7之间设置有连杆8，连杆的一端连接在安装板上，另一端连接在安装支架上，安装板23通过连杆8连接固定在安装支架7上。
32.驱动机构组件3为折叠舵片的动力机构，驱动机构组件3包括四组电机31，四组电机31对应安装在安装支架上，四组电机31对应四个减速器32，电机31的动力输出端连接减速器32。减速器32包括主动轮321和从动轮322，主动轮选用的小齿轮，从动轮选用大齿轮。也可选用其他能实现该功能的其他减速器。例如：行星齿轮减速器。
33.折叠舵片控制组件5的主要结构包括舵片折叠锁紧组件51和舵片角度调节组件52。
34.舵片折叠锁紧组件51用于实现发射前的舵片锁紧功能，舵片折叠锁紧组件51包括压紧支架511、压紧弹簧512和压紧螺钉513，压紧支架511通过压紧螺钉513可活动连接在安装支架511上，压紧弹簧套置安装在压紧螺钉513的螺杆上，压紧弹簧513的一端顶置在安装支架7上，另一端顶置在压紧螺钉513的螺帽上。
35.发射之前，压紧弹簧和压紧螺钉给压紧支架提供压紧力，压紧支架在压紧弹簧弹性预压紧力的作用下，压紧支架压置在折叠舵片上，折叠舵片折叠放置于安装支架上设置的用于容纳折叠舵片的凹槽内，从而保证折叠舵片在发射之前处于折叠的状态。发射后，在高过载的条件下压紧支架在惯性力的作用下会克服压紧弹簧的压紧力，释放舵片展开。
36.上述舵片折叠锁紧组件结构的设计，发射之前折叠舵片处于折叠状态，减少了舵片空间的占用，满足了微型舵机放置和运输的要求，另外，该结构的设计同时实现了折叠舵片在无动力驱动状态下的展开。
37.如图3、图4所示，舵片角度调节组件52主要用于控制折叠舵片展开后角度的调节，其结构主要包括滚珠丝杠副521和转动体522，滚转丝杠副521与转动体522相互配合实现对于舵片角度的调节。
38.滚珠丝杠副521包括丝杠5211、丝杠螺母5212和导向杆5213，丝杠螺母5212和导向杆5213与丝杠5211配套设置，丝杠5211通过端部设置的轴承对应安装在安装支架7的两端部，所述丝杠螺母5212上设置有拨销5214和导向孔5215，导向杆5213穿过丝杠螺母5212上设置的导向孔5215固定在安装支架7上，驱动机构组件驱动丝杠螺母5212沿导向杆5213做直线运动。
39.如图6、图9所示，在转动体522的一侧设置有转轴5221，转轴5221通过滑动轴承5222安装在安装支架7上，转轴5221可沿安装支架7相对转动。在转动体522安装转轴5221的同一侧设置有拨叉5223，拨叉可与转动体一体成型，也可设置为可拆分式结构，拨叉5223设置有延伸臂5224和叉抓5225，延伸臂5224可根据折叠舵片的偏转角度要求进行设计，拨叉5223的叉抓5225插置在与丝杠螺母5212上的拨销5214上，拨叉5223与丝杠螺母5212的拨销5214之间采用活动连接，转动体522通过拨叉5223和拨销5214连接滚珠丝杠副521，滚珠丝杠副的运动带动转动体在一定角度范围内转动，从而实现对舵片角度的调节。
40.如图7、图8所示，在转动体522的另一侧开设有舵片安装槽5226，舵片安装槽5226内安装有用于连接折叠舵片4的连接轴9和展开弹簧10，展开弹簧10套置在连接轴9上，展开
弹簧10使用扭簧，一端压在折叠舵片4上，一端压在连接轴9上，给舵片提供展开力矩。
41.如图5、图7为了保证舵片在展开后的稳定性，在转动体522上对应于舵片安装槽5226的位置处设置舵片展开锁紧机构11，舵片安装槽5226一侧开设的锁紧螺孔12，舵片展开锁紧机构11通过锁紧螺孔12连接在转动体522靠近舵片安装槽5226的侧壁上，用于锁紧舵片。
42.舵片展开锁紧机构11包括锁紧螺母111、锁紧销112、锁紧弹簧113，锁紧销112上螺纹连接有限位块114，锁紧销112配合限位块114活动安装在锁紧螺孔12内，锁紧销112的一端穿过锁紧螺孔12部分伸入到舵片安装槽5226内，限位块114可以限定锁紧销112的插入长度，锁紧弹簧113套置在锁紧销112的另一端上，锁紧螺母111螺纹连接在锁紧螺孔12上，锁紧弹簧113一端顶置在锁紧螺母111上，另一端顶置在限位块114上，锁紧弹簧113为锁紧销提供一个预紧力。锁紧销可以在锁紧螺母内前后滑动，通过锁紧弹簧113进行驱动，在折叠舵片展开到位后锁紧销插入到折叠舵片上设置的舵片锁紧孔内，实现对折叠舵的锁紧。
43.如图4所示，为了实现对舵片偏转角度的测量，在安装支架上还设置有测角组件6，测角组件6为测角电位计，测角电位计的中部开设有半圆孔，测角电位计套置在转动体一侧设置的转轴5221上，并安装在安装支架7上，半圆孔与转轴相配合，用于测量转轴的转动角度。测角电位计与控制电路板之间通过通讯线电连接，用于传输测角电位计测量的转动角度数据。
44.舵片可折叠的微型舵机工作原理：该微型舵机在发射之前，折叠舵片在压紧弹簧、压紧螺钉和压紧支架共同作用下，将折叠舵片压置在安装支架上设置的用于容纳折叠舵片的凹槽内，此时折叠舵片处于折叠状态。发射时，在发射过载作用下，压紧支架在过载力作用下压缩压紧弹簧，折叠舵片释放展开。控制电路板的控制电路同时控制四台电机启动，电机经减速器驱动滚珠丝杠副的丝杠转动，从而带动丝杠螺母沿导向杆做直线运动；丝杠螺母上的拨销与转动体上设置的拨叉连接，丝杠螺母做直线往复运动带动转动体沿转轴转动，实现对折叠舵片角度的调整。
45.以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。