舵机结构的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种舵机结构。

背景技术：

随着科技的发展，机器人等灵活性较高的机构被广泛的应用在教学或工业自动化生产中。由于舵机的稳定性好、控制精度高，通常会采用舵机作为驱动机构的动力源。

然而，目前的舵机在进行转角监测时，角度传感器通常会设置在与舵机输出轴的端面相对的位置，此时的舵机就只能单轴与连接机构相连而进行驱动，这样容易导致机构两侧受舵机输出轴的扭力不同，影响机构运动的稳定性。为了提高机构运动稳定性，人们不得不设计结构复杂的联动结构，不但增加了成本，而且结构复杂，不便控制。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种结构简单、运行稳定的舵机结构。

一种舵机结构，包括壳体、电机、舵机输出轴和转角测量模块，所述电机安装于所述壳体内，所述转角测量模块偏离所述舵机输出轴的旋转轴线设置，所述舵机输出轴的两端贯穿所述壳体的两相对表面，所述电机驱动所述舵机输出轴转动时，所述转角测量模块同步测量所述舵机输出轴的旋转角度。

在其中一个实施例中，所述转角测量模块包括相对设置的磁编码器和磁铁，所述电机驱动所述舵机输出轴转动时，所述舵机输出轴带动所述磁铁相对所述磁编码器旋转。

在其中一个实施例中，所述舵机结构还包括PCB板，所述PCB板设置在所述壳体内，所述磁编码器设置在所述PCB板上。

在其中一个实施例中，所述转角测量模块还包括转动销，所述转动销与所述舵机输出轴相互平行且相互联动，所述磁铁固定于所述转动销面向所述磁编码器的一端，以在所述舵机输出轴转动时，所述转动销带动所述磁铁相对所述磁编码器旋转。

在其中一个实施例中，所述舵机输出轴上设有第一齿轮，所述转动销上设有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合。

在其中一个实施例中，所述第一齿轮与所述第二齿轮的模数和齿数均相同，以使所述转动销与所述舵机输出轴同步转动。

在其中一个实施例中，所述舵机结构还包括减速齿轮组，所述电机通过所述减速齿轮组传动所述舵机输出轴转动。

在其中一个实施例中，所述壳体包括上壳体、中壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体通过螺钉或螺栓固定在所述中壳体上。

在其中一个实施例中，所述舵机输出轴沿轴向开设有通孔，所述通孔贯穿所述舵机输出轴的两端端面。

在其中一个实施例中，所述通孔的横截面为“十”字形。

本实用新型提供的舵机结构，转角测量模块偏离舵机输出轴的旋转轴线设置，不但可以对舵机输出轴的旋转角度进行监测，同时可以将舵机输出轴的两端同时出轴在壳体的两相对表面，以提高与舵机输出轴相连接的连接机构的稳定性，使机构运行更稳定。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的舵机结构分解结构示意图；

图2为图1中示出的舵机结构分解结构的另一视角；

图3为图1和图2中示出的舵机结构的内部结构立体示意图；

图4为图3中示出的舵机结构的内部结构主视图；

图5为图3中示出的舵机结构的内部结构俯视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图3所示，一实施方式的舵机结构，包括壳体10、电机20、舵机输出轴30和转角测量模块40。其中，转角测量模块40用于在电机20驱动舵机输出轴30转动时同步测量舵机输出轴30的旋转角度。

该实施方式中，电机20安装于壳体10内，转角测量模块40偏离舵机输出轴30的旋转轴线设置，舵机输出轴30的两端贯穿壳体10的两相对表面。

具体的，壳体10可以包括上壳体11、中壳体12和下壳体13，上壳体11与下壳体13通过螺钉或螺栓14固定在中壳体12上。其中，在上壳体11上设有第一轴孔111，下壳体13上设有第二轴孔131。舵机输出轴30的第一端30a可以从第一轴孔111露出上壳体11的表面，舵机输出轴30的第二端30b可以从第二轴孔131露出下壳体13的表面，进而可以将连接机构(图中未示出)连接在舵机输出轴30的第一端30a和第二端30b，以使两侧的受力均匀，而提高运行的稳定性。

需要说明的是，本实施方式中，可以在壳体10上设置安装结构，例如在中壳体12上开设安装孔121，从而可以在不借助舵机安装座等结构下稳定的安装舵机结构。

如图3和图4所示，转角测量模块40包括相对设置的磁编码器41和磁铁42，电机20驱动舵机输出轴30转动时，舵机输出轴30带动磁铁42相对磁编码器41旋转。当舵机输出轴30带动磁铁42相对磁编码器41旋转时，磁铁42通过磁编码器41的磁通量会产生变化，进而监测到舵机输出轴30的旋转角度，需要说明的是，这种磁通量的改变与舵机输出轴30的旋转角度之间会存在相应的映射关系，这种映射关系可以通过对舵机结构进行测试来确定，此外，不同磁铁42对磁编码器41产生的效果是不一样的。

舵机结构还包括PCB板50，PCB板50设置在壳体10内，磁编码器41设置在PCB板50上。在本实施方式中，电机20可以与PCB板50电性连接，PCB板50上还可以设置接线端口51，接线端口51露出于壳体10表面，进而可以通过接线端口51将PCB板50连接至外围电路。

转角测量模块40还包括转动销43，转动销43与舵机输出轴30相互平行且相互联动，磁铁42固定于转动销43面向磁编码器41的一端，以在舵机输出轴30转动时，转动销43带动磁铁42相对磁编码器41旋转，而实现对转动销43的转动角度进行监测，由于转动销43与舵机输出轴30之间相互联动，进而转角测量模块40也可以测得舵机输出轴30的转动角度。

需要说明的是，舵机输出轴30与转动销43之间具有多种联动的方式，例如皮带传动，或者齿轮啮合传动。

具体的，如图3和图4所示，在舵机输出轴30上设置第一齿轮31，在转动销43上设置第二齿轮44，第一齿轮31与第二齿轮44相互啮合。这样在舵机输出轴30转动时，转动销43会在第一齿轮31和第二齿轮44的啮合传动下而旋转运动，进而带动磁铁42相对磁编码器41旋转，获得舵机输出轴30的旋转角度。

第一齿轮31与第二齿轮44的模数和齿数均相同，以使转动销43与舵机输出轴30同步转动，因此，转动销43的转动角度与舵机输出轴30的角速度相同，也就是说，转角测量模块40测得的转动销43的转动角度即是舵机输出轴30的转动角度。

上述实施方式中，舵机结构还包括减速齿轮组60，电机20通过减速齿轮组60传动舵机输出轴30转动。

如图3和图5所示，舵机输出轴30沿轴向开设有通孔32，通孔32贯穿舵机输出轴30的两端端面。这样，可以将连接机构与通孔32配合而实现与舵机输出轴30的连接，以在舵机输出轴30转动时，与舵机输出轴30第一端30a和第二端30b相连的连接机构的两侧受扭力均匀且保持同步运动，进而提高运行稳定性。该实施方式中，通孔32的横截面可以为“十”字形，这样，在舵机输出轴30驱动连接机构动作时，可以提供良好的扭力矩。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。