[發(fā)明專利]一種基于彈性元件的節(jié)能裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710418266.1
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107196449B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奚勇;陶鍵;陳輝;唐德佳;顧建軍;張紀(jì)林
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天控制技術(shù)研究所
• 主分類號: H02K7/00
• 分類號: H02K7/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

本發(fā)明涉及一種基于彈性元件的節(jié)能裝置，包含：框架；輸出軸，與框架通過軸孔制配合連接，并與電動舵機(jī)的輸出軸相連，該輸出軸的表面上沿軸向設(shè)置有一字槽，且該一字槽方向朝上；扭桿，作為彈性元件固定連接在框架上，且底部插入輸出軸的一字槽中；當(dāng)電動舵機(jī)帶動輸出軸偏轉(zhuǎn)時，插入輸出軸的一字槽中的扭桿產(chǎn)生形變，輔助電動舵機(jī)的減速與加速，循環(huán)往復(fù)實(shí)現(xiàn)電動舵機(jī)的節(jié)能。本發(fā)明滿足正弦運(yùn)動的電動舵機(jī)類產(chǎn)品在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的節(jié)能需求；結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，裝配工藝性好；可通過防松墊片預(yù)防鎖緊螺釘與第一凸臺的連接松動，并消除傳動間隙，提升節(jié)能效率；還可通過扭桿腰形孔調(diào)節(jié)插入輸出軸一字槽的深度，實(shí)現(xiàn)扭桿的連接剛度可調(diào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動舵機(jī)類產(chǎn)品中具有節(jié)能功效的傳動機(jī)構(gòu)，具體是指一種基于彈性元件的節(jié)能裝置，屬于正弦運(yùn)動的電動舵機(jī)類產(chǎn)品的研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)電動舵機(jī)產(chǎn)品是通過控制器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速與方向，從而實(shí)現(xiàn)舵機(jī)的正弦運(yùn)動。在正弦運(yùn)動的一個周期內(nèi)，舵機(jī)有減速和加速的過程。一般的控制方法是在減速和加速的過程中均要消耗能量，不具有節(jié)能的功效。

因此，目前亟需提出一種基于彈性元件的節(jié)能裝置，在舵機(jī)進(jìn)行正弦運(yùn)動的過程中，能有規(guī)律的存儲和釋放能量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于彈性元件的節(jié)能裝置，能夠滿足正弦運(yùn)動的電動舵機(jī)類產(chǎn)品在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的節(jié)能需求；結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，裝配工藝性好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于彈性元件的節(jié)能裝置，與電動舵機(jī)連接設(shè)置，包含：框架；輸出軸，與框架之間通過軸孔制配合連接，并與電動舵機(jī)的輸出軸相連接，該輸出軸的表面上沿軸向設(shè)置有一字槽，且該一字槽方向朝上；扭桿，作為彈性元件固定連接設(shè)置在框架上，且底部插入輸出軸的一字槽中；當(dāng)電動舵機(jī)帶動輸出軸偏轉(zhuǎn)時，插入輸出軸的一字槽中的扭桿產(chǎn)生形變，輔助電動舵機(jī)的減速與加速，循環(huán)往復(fù)實(shí)現(xiàn)電動舵機(jī)的節(jié)能。

所述的框架上間隔設(shè)置第一凸臺和第二凸臺；其中，第一凸臺和第二凸臺上分別設(shè)置有軸孔；且在第一凸臺的軸孔上方，還設(shè)置有螺紋孔。

所述的輸出軸設(shè)置在第一凸臺和第二凸臺之間，且其兩端分別穿過第一凸臺和第二凸臺的軸孔固定連接。

所述的扭桿的頂部設(shè)置有腰形孔，采用鎖緊螺釘依次穿過扭桿的腰形孔以及第一凸臺的螺紋孔，將扭桿壓緊固定在第一凸臺的側(cè)面。

通過扭桿上的腰形孔調(diào)節(jié)扭桿底部插入輸出軸的一字槽的深度，以調(diào)節(jié)扭桿與輸出軸的連接剛度。

在所述的扭桿和第一凸臺之間，還設(shè)置有放松墊片。

在電動舵機(jī)帶動輸出軸偏轉(zhuǎn)的過程中，扭桿因形變對輸出軸施加彈力載荷，且扭桿的剛度保持不變，彈力與輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度成正比。

電動舵機(jī)在其正弦運(yùn)動的一個周期內(nèi)，帶動輸出軸順時針或逆時針偏轉(zhuǎn)時，使得扭桿變形增加，且相對輸出軸的彈力增加并儲存能量，對輸出軸施加阻力，實(shí)現(xiàn)對電動舵機(jī)的輔助減速；當(dāng)電動舵機(jī)帶動輸出軸返回時，使得扭桿變形減小，且相對輸出軸的彈力減小并釋放能量，對輸出軸施加推力，實(shí)現(xiàn)對電動舵機(jī)的輔助加速；通過循環(huán)往復(fù)的正弦運(yùn)動的減速與加速過程實(shí)現(xiàn)電動舵機(jī)的節(jié)能。

綜上所述，本發(fā)明所提供的基于彈性元件的節(jié)能裝置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，裝配工藝性好；在電動舵機(jī)正弦運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)過程中，作為彈性元件的扭桿能夠在其減速時儲存能量，而在其加速時釋放能量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果；另外，可通過防松墊片預(yù)防鎖緊螺釘與框架第一凸臺螺紋孔的連接松動，并消除傳動間隙，提升節(jié)能效率；還可通過扭桿的腰形孔調(diào)節(jié)插入輸出軸一字槽的深度，實(shí)現(xiàn)扭桿的連接剛度可調(diào)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中的基于彈性元件的節(jié)能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中的基于彈性元件的節(jié)能裝置的剖面示意圖；