专利名称：微型机械陀螺仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及遥控航模控制技术领域，尤其涉及一种机械式陀螺仪结构。背景4支术机械式陀螺仪曾被使用在遥控航模上，机械陀螺仪的缺点如寿命短，精度 稍低，以及怕振动等在低成本微型遥控航模产品上并不是很重要，但耗电量 大、尺寸及重量偏大的主要缺点导致其逐步被淘汰。目前，遥控航模小型化 逐渐成为一种潮流，微型遥控航模由于其消费群主要是初学者，而且这类产品 必须是低价位的，所以必须在低成本的基础上，发展一种可靠的超小型化的陀 螺仪，以实现对机头指向姿态的稳定，从而让这类产品真正实现易于操控的特 点，便于普及。实用新型内容本实用新型是为了解决机械式陀螺仪耗电量大、尺寸及重量偏大的技术 问题，提供一种结构简单、重量轻、耗电少、成本低的微型机械式陀螺仪。为解决上述问题，本实用新型的技术方案是构造一种微型机械陀螺仪， 包括装有陀螺转子的电机支架，电机支架上设有处于同一轴线上的左、右连 接轴，电机支架位于一外框架内，电机支架经右连接轴与外框架连接，电机 支架经左连接轴与设于外框架顶部牵引电机支架复位的回中机构连接，外框架内设有一霍尔元件PCB板，电机支架上设有对应霍尔元件PCB板的永磁体。 其中，所述回中机构包括设于外框架顶部的底部带转轴的摇臂，摇臂底
部的转轴穿入外框架并与电机支架的左连接轴连接，还包括一端固定于外框架顶部另一端与摇臂连接的回中钢丝。所述陀螺转子由电机、设于该电机前端主轴上的飞轮、设于电机末端的配重轮构成，电机固定于电机支架的电机套中，电机主轴与左、右连接轴的轴线呈垂直状态。所述外框架顶部设有压持中钢丝使其紧绷的压板螺4丁。 所述摇臂两侧于外框架顶部设有限制摇臂旋转幅度的限位块。 本实用新型采用一种全新的结构，l)将以往常用的双飞轮结改成一个单飞轮加配重轮的结构。避开了电机必须是两端输出轴的形式，P争低了对电机的要求，从而可以使用微型直流电机，降低了重量。2)同时由于构件少(仅10个 零件)，所以本结构简单轻巧。3)由于其所采用的微型电机以及霍尔元件，工作 电流仅为200mA ，克服了已有机械陀螺仪耗电大的缺点。综上所述,本实用新 型具有结构简单，重量轻，耗电少，成本低，其成本仅为现有产品的几十分之 一的优点，特别适合小型航空模型的姿态稳定要求，也适合玩具类产品的姿 态稳定控制，具有广泛的应用空间。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中图1为本实用新型较佳实施例的俯视图；图2为沿图1A-A线的剖面图；图3为本实用新型较佳实施例的立体结构示意图。
具体实施方式
如图1、 2示出了本实用新型较佳实施例的基本结构， 一种微型机械陀螺 仪，包括装有陀螺转子的电机支架l，电机支架l上设有处于同一轴线上的左、
右连接轴2、 3,电机支架1位于一外框架4内，电诗几支架1经右连接轴3与 外框架4连接，电机支架1经左连接轴2与设于外框架4顶部牵引电机支架1 复位的回中机构连接，外框架4内设有一霍尔元件PCB板5，电机支架1上设 有对应霍尔元件PCB板5的永石兹体6，永石兹体6与霍尔元件PCB板5间设有一 定间距。本实施例中，外框架4上设有两个固定耳14，通过固定耳14可将外 框架4固定在航空模型的机架上。如图3所示，陀螺转子由电机9、设于电机9前端主轴上的金属飞轮13、 设于电机9末端的配重轮10构成。电机9为微型直流电机，电机9固定于电 机支架l的电机套中，电机主轴与左、右连接轴2、 3的轴线呈垂直状态。本 实施例中，陀螺转子以单飞轮13加配重轮10的结构，取代以往常用的双飞 轮结改成，避开了电机必须是两端输出轴的形式，降低了对电机的要求，从而 可以使用微型直流电机，降低了重量。如图3所示，回中机构包括设于外框架4顶部的底部带转轴的摇臂7，摇 臂7底部的转轴穿入外框架4并与电机支架1的左连接轴2连接，左连接轴2 与摇臂7为固定连接，摇臂7两侧于外框架4顶部设有限制摇臂7左、右旋 转幅度的限位块12,还包括一端固定于外框架4顶部另一端与摇臂7连接的 回中钢丝8。本实施例中，外框架4顶部设有一定位孔15,摇臂7前部的顶 端设有一卡槽16,回中钢丝8 —端固定于定位孔15上一端卡于卡槽16上。 为使回中钢丝8有足够的弹力，外框架4顶部设有压持回中钢丝8使其紧绷 的压板螺钉ll。当电机9通电后，电机主轴带动金属飞轮13高速旋转，当金属飞轮13在 沿着电机主轴旋转方向上发生加速运动时，由于陀螺的进动效应，金属飞轮 13会带动电机支架1绕左、右连接轴2、 3的轴线正向或反向旋转，此时固定 在电机支架1上的永^磁体6相对固定在外框架4上的霍尔元件PCB板5发生
相对位移，霍尔元件检测出位移信号，输出给主控制电路进行姿态修正，当金属飞轮13的运动停止后，则电机支架1在回中钢丝8的弹力作用下回到原点。 电机支架1正向或反向旋转时，同时摇臂7随上左连接轴2—同转动，限位 块12限定了摇臂7最大转动幅度，同时也限定了电机支架1旋转幅度。本实用新型采用一种全新的结构，由于构件少(仅10个零件)，所以本结构 简单轻巧。由于其所釆用的微型电机以及霍尔元件，工作电流仅为200mA ,克 服了已有机械陀螺仪耗电大的缺点。综上所述，本实用新型具有结构简单，重 量轻，耗电少，成本低，其成本仅为现有产品的几十分之一的优点，特别适合 小型航空模型的姿态稳定要求，也适合玩具类产品的姿态稳定控制，具有广泛 的应用空间。
权利要求1. 一种微型机械陀螺仪，其特征在于包括装有陀螺转子的电机支架(1)，所述电机支架(1)上设有处于同一轴线上的左、右连接轴(2、3)，所述电机支架(1)位于一外框架(4)内，所述电机支架(1)经右连接轴(3)与所述外框架(4)连接，所述电机支架(1)经左连接轴(2)与设于所述外框架(4)顶部牵引所述电机支架(1)复位的回中机构连接，所述外框架(4)内设有一霍尔元件PCB板(5)，所述电机支架(1)上设有对应所述霍尔元件PCB板(5)的永磁体(6)。
2、 根据权利要求1所述的微型机械陀螺仪，其特征在于所述回中机构 包括设于所述外框架(4 )顶部的底部带转轴的摇臂(7 ),所述摇臂(7 )底 部的转轴穿入所述外框架(4 )并与所述电机支架(1)的左连接轴(2 )连接， 还包括一端固定于所述外框架(4)顶部另一端与所述摇臂(7)连接的回中 钢丝(8 )。
3、 根据权利要求2所述的微型机械陀螺仪，其特征在于所述陀螺转子 由电机(9)、设于该电机(9)前端主轴上的飞轮(13)、设于所述电机(9) 末端的配重轮(10)构成，所述电机(9)固定于所述电机支架(1)的电机 套中，所述电机主轴与所述左、右连接轴(2、 3)的轴线呈垂直状态。
4、 根据权利要求3所述的微型机械陀螺仪，其特征在于所述外框架(4 ) 顶部设有压持所述回中钢丝(8 )使其紧绷的压板螺钉(11 )。
5、 根据权利要求4所述的微型机械陀螺仪，其特征在于所述摇臂(7) 两侧于所述外框架(4 )顶部设有限制所述摇臂(7 )旋转幅度的限位块(12 )。
专利摘要本实用新型公开了一种微型机械陀螺仪，包括装有陀螺转子的电机支架，电机支架上设有处于同一轴线上的左、右连接轴，电机支架位于一外框架内，电机支架经右连接轴与外框架连接，电机支架经左连接轴与设于外框架顶部牵引电机支架复位的回中机构连接，外框架内设有一霍尔元件PCB板，电机支架上设有对应霍尔元件PCB板的永磁体。陀螺转子由电机、飞轮、配重轮构成。本实用新型将双飞轮结构改成单飞轮加配重轮结构，避开了电机必须是两端输出轴的形式，降低了对电机的要求。由于所采用的微型电机以及霍尔元件，工作电流仅为200mA，克服了已有机械陀螺仪耗电大的缺点。
文档编号G01C19/02GK201081714SQ20072017181
公开日2008年7月2日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者何旭东, 姚永亮 申请人:深圳市艾特航模有限公司