带缓冲功能的舵机及输出传动机构的制作方法

本实用新型涉及运动控制技术，特别是涉及一种带缓冲功能的舵机及输出传动机构。

背景技术：

目前，传统的舵机构造主要是由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成的一套自动控制系统。通过发送信号，指定输出轴旋转角度。主要适用于那些需要不断变化并可以保持的控制系统，比如人形机器人的手臂和腿，车模，航模的方向控制。但是舵机也容易在操作不当的情况下毁坏,例如，在舵机触地的一瞬间，恰好触地点冲击到了摆杆，摆杆会继续把力传导到齿轮减速组上面，齿轮再传导到电机，电机憋转，导致电机瞬间短路导致电机过流，此过程会导致电机功率过低或者是烧毁，此过程假如电机未受损，则大电流会继续传导至电路板驱动部分，令驱动三极管或整个电机驱动部分烧毁。

技术实现要素：

基于此，有必要针对摆杆意外动作导致舵机受损的问题，提供一种带缓冲功能的舵机及输出传动机构。

一种输出传动机构，包括联动组件、及连接所述联动组件的缓冲组件；所述联动组件包括连动轴；所述缓冲组件包括缓冲转轴、转动套设在所述缓冲转轴上的缓冲转座、及弹性件；所述缓冲转座连接所述连动轴；所述弹性件安装在所述缓冲转轴与所述缓冲转座之间；所述弹性件对所述缓冲转座与所述缓冲转轴之间的意外相对转动产生缓冲作用。

上述输出传动机构，通过弹性件对缓冲转座与缓冲转轴之间的意外相对转动产生缓冲作用，当摆杆受到较大的反作用力时，缓冲组件能在摆臂与连动轴之间起到缓冲，令摆杆的动能转换为弹性件的弹性势能，避免驱动机构的输出轴突然受到摆臂的反向驱动，而产生短路或大电流导致驱动机构损毁。

在其中一个实施例中，所述连动轴包括第一轴体部、及连接所述第一轴体部的第一外筒部；所述缓冲转座包括第二轴体部、连接所述第二轴体部的凸缘；所述缓冲转座包括第二外筒部、及连接所述第二外筒部的内筒部；所述第一外筒部与所述第二外筒部对应连接；所述第二轴体部穿设在所述内筒部中，所述内筒部与所述凸缘对应设置。

在其中一个实施例中，所述缓冲转轴还包括连接所述第二轴体部的从动凸块；所述缓冲转座还包括连接所述内筒部的主动凸块；所述弹性件的截面呈带缺口的环形；所述弹性件套设在所述第二轴体部上，所述从动凸块及所述主动凸块分别对应容置在所述弹性件的缺口中。

在其中一个实施例中，所述缓冲转轴在所述从动凸块的两侧设有从动卡槽，所述缓冲转座在所述主动凸块的两侧设有主动卡槽；所述弹性件的端部分别卡设在所述从动卡槽及所述主动卡槽中。

在其中一个实施例中，所述缓冲组件还包括安装在所述第二轴体部上的第一限位件，所述第一限位件与所述缓冲转座对应设置。

在其中一个实施例中，所述第二轴体部上设有与所述第一限位件对应的第一环形扣槽，所述第一限位件扣合在所述第一环形扣槽中。

在其中一个实施例中，所述缓冲组件还包括套设在所述第一轴体部上的推力轴承，所述推力轴承设置在所述缓冲转座与所述第一限位件之间。

一种带缓冲功能的舵机，包括驱动机构、连接所述驱动机构的输出传动机构、及连接所述输出传动机构的摆杆；所述驱动机构包括驱动主体、及连接所述驱动主体的输出轴；所述连动轴连接所述输出轴；所述摆杆与所述缓冲转轴连接。

在其中一个实施例中，所述联动组件还包括承载座，所述承载座包括连接所述驱动主体的固定部、及连接所述固定部的支撑部；所述支撑部与所述连动轴的外侧及所述缓冲转座的外侧对应设置。

在其中一个实施例中，所述联动组件还包括轴承件，所述连动轴穿设在所述轴承件中，所述轴承件穿设在所述固定部中。

附图说明

图1为本实用新型的一较佳实施例的带缓冲功能的舵机的立体示意图；

图2为图1所示的带缓冲功能的舵机的分解示意图；

图3为输出传动机构的立体示意图；

图4为图3所示的输出传动机构的分解示意图；

图5为图3所示的输出传动机构在另一角度的分解示意图；

图6A为图4所示的输出传动机构的圆圈A处的放大图；

图6B为图5所示的输出传动机构的圆圈B处的放大图；

图7为缓冲组件的立体示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

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例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1至图7，为本实用新型一较佳实施方式的带缓冲功能的舵机100，用于实现运动控制。该带缓冲功能的舵机100包括驱动机构10、连接驱动机构10的输出传动机构20、及连接输出传动机构20的摆杆30；驱动机构10包括驱动主体11、及连接驱动主体11的输出轴12；输出传动机构20包括联动组件40、及连接联动组件40的缓冲组件50；联动组件40包括连动轴41；连动轴41连接输出轴12；缓冲组件50包括缓冲转轴51、转动套设在缓冲转轴51上的缓冲转座52、及弹性件53；缓冲转座52连接连动轴41；弹性件53安装在缓冲转轴51与缓冲转座52之间；弹性件53对缓冲转座52与缓冲转轴51之间的意外相对转动产生缓冲作用；摆杆30与缓冲转轴51连接。

通过弹性件53对缓冲转座52与缓冲转轴51之间的意外相对转动产生缓冲作用，当摆杆30受到较大的反作用力时，缓冲组件50能在摆臂与连动轴41之间起到缓冲，令摆杆30的动能转换为弹性件53的弹性势能，避免驱动机构10的输出轴12突然受到摆臂的反向驱动，而产生短路或大电流导致驱动机构10损毁。

请参阅图4及图5，在其中一个实施方式中，为使连动轴41与缓冲转轴51的相对位置保持固定，同时缓冲转轴51与连动轴41之间可相对转动，连动轴41包括第一轴体部411、及连接第一轴体部411的第一外筒部412；缓冲转座52包括第二轴体部511、连接第二轴体部511的凸缘512；缓冲转座52包括第二外筒部521、及连接第二外筒部521的内筒部522；第一外筒部412与第二外筒部521对应连接；第二轴体部511穿设在内筒部522中，内筒部522与凸缘512对应设置；通过内筒部522与凸缘512对应设置，从而使连动轴41与缓冲转轴51的相对位置保持固定，同时缓冲转轴51与连动轴41之间可相对转动。

请参阅图6A至图7，在其中一个实施方式中，为简化弹性件53在缓冲转轴51上的安装方式，方便缓冲组件50的组装，缓冲转轴51还包括连接第二轴体部511的从动凸块513；缓冲转座52还包括连接内筒部522的主动凸块523；弹性件53的截面呈带缺口的环形；弹性件53套设在第二轴体部511上，从动凸块513及主动凸块523分别对应容置在弹性件53的缺口中；通过弹性件53及缓冲转座52依次套设在缓冲转轴51上，从而能简化缓冲组件50的组装过程；具体地，弹性件53为C型弯转的弹片；具体地，弹性件53还套设在内筒部522上；在平衡状态下，因受到弹性件53的扣合力的作用，从动凸块513与主动凸块523在第二轴体部511延伸方向上重叠，当摆杆30突然受到外力作用时，缓冲转轴51与缓冲转座52发生相对转动，同时从动凸块513与主动凸块523发生相对转动，令弹性件53发生形变，缓冲转轴51与缓冲转座52之间的同步传动出现短时失效，从而避免引起驱动机构10的输出轴12的转动，最终导致电机或电路板烧毁；在摆杆30受到的瞬时外力消失后，在弹性件53的作用下，从动凸块513与主动凸块523在第二轴体部511延伸方向上恢复重叠；在其他实施方式中，还可以利用成对的弹簧作为弹性件53，二弹簧分别连接缓冲转轴51与缓冲转座52，利用弹力或拉力令缓冲转轴51与缓冲转座52保持预定角度，并对缓冲转座52与缓冲转轴51之间的相对转动产生缓冲作用。

在其中一个实施方式中，为避免弹性件53的端部脱离从动凸块513或主动凸块523，使缓冲转座52与缓冲转轴51之间无法传动，缓冲转轴51在从动凸块513的两侧设有从动卡槽514，缓冲转座52在主动凸块523的两侧设有主动卡槽524；弹性件53的端部分别卡设在从动卡槽514及主动卡槽524中；通过弹性件53的端部分别卡设在从动卡槽514及主动卡槽524中，从而在从动凸块513与主动凸块523之间的往复相对转动中，从动凸块513与主动凸块523能保持通过弹性件53实现相互传动，避免弹性件53的脱位。

请参阅图3至图5，在其中一个实施方式中，为方便实现缓冲转轴51与缓冲转座52之间的安装，缓冲组件50还包括安装在第二轴体部511上的第一限位件54，第一限位件54与缓冲转座52对应设置，通过第一限位件54使缓冲转轴51与缓冲转座52之间保持转动关系，从而方便实现实现缓冲转轴51与缓冲转座52之间的配合安装。

在其中一个实施方式中，为方便实现限位件在第二轴体部511上的安装，第二轴体部511上设有与第一限位件54对应的第一环形扣槽515，第一限位件54扣合在第一环形扣槽515中；具体地，在缓冲转轴51套设到缓冲转轴51上后，通过将第一限位件54扣合到第一环形扣槽515上，从而方便地避免缓冲转座52脱离缓冲转轴51；在本实施方式中，第一限位件54为C型扣环，在其他实施方式中，第一限位件54还可以是穿设在第二轴体部511上的杆轴件。

在其中一个实施方式中，为减少缓冲转座52与第一限位件54之间的摩擦，缓冲组件50还包括套设在第一轴体部411上的推力轴承55，推力轴承55设置在缓冲转座52与第一限位件54之间，从而避免了第一限位件54与缓冲转座52之间的直接接触，减少第一限位件54或缓冲转座52所受到的摩擦，提高输出传动机构20的使用寿命。

请参阅图1及图2，在其中一个实施方式中，为对连动轴41及缓冲转座52的转动提供保护，联动组件40还包括承载座42，承载座42包括连接驱动主体11的固定部421、及连接固定部421的支撑部422；支撑部422与连动轴41的外侧及缓冲转座52的外侧对应设置，从而避免连动轴41及缓冲转座52的转动收到外部影响。

在其中一个实施方式中，为对连动轴41的转动提供支撑，联动组件40还包括轴承件43，连动轴41穿设在轴承件43中，轴承件43穿设在固定部421中，从而对连动轴41的的转动提供支撑；具体地，固定部421中设有通槽423，轴承件43容置在通槽423中；进一步地，为使轴承件43可靠套设在第一轴体部411上，联动组件40还包括第二扣环44，第一轴体部411上设有与第二扣环44对应的第二环形扣槽413；轴承件43套设到第一轴体部411上后，第二扣环44扣合到第二环形扣槽413中，第二扣环44令轴承件43限位在第一轴体部411上。

具体地，驱动机构10的驱动主体11包括电机、减速齿轮组、及控制电路；驱动机构10的输出轴12通过输出传动机构20驱动摆杆30转动；在输出轴12开始驱动摆杆30转动时，弹性件53对缓冲转轴51与缓冲转座52产生扣合，由于弹性件53所提供的夹持力比摆杆30的惯性作用力大，在输出轴12开始驱动摆杆30转动时，弹性件53仅产生轻微的弹性形变，输出轴12与摆杆30之间保持较高的同步性；在输出轴12停止驱动摆杆30转动时，摆杆30的剩余动能转化为弹性件53的弹性势能，从而抵消了摆杆30对输出轴12的反向作用力；在操作不当导致舵机摔地或者其他原因造成摆杆30受到较大的反作用力时，缓冲组件50能够在此时起缓冲作用，弹性件53将所受外力转换为弹性势能，弹性势能表现为弹性件53的弹性形变，将所受外力消耗在弹性形变上，阻止或减少力传导到输出轴12上，从而防止舵机因电流过大而炸机，因此起到保护舵机的作用。在本实施方式中，摆杆30通过固定圈31与缓冲转轴51固定连接，具体地，固定圈31为沉头鱼眼垫圈。

本实施例中，通过弹性件对缓冲转座与缓冲转轴之间的意外相对转动产生缓冲作用，当摆杆受到较大的反作用力时，缓冲组件能在摆臂与连动轴之间起到缓冲，令摆杆的动能转换为弹性件的弹性势能，避免驱动机构的输出轴突然受到摆臂的反向驱动，而产生短路或大电流导致驱动机构损毁。

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。