[发明专利]直线执行机构

说明书

技术领域

本发明涉及微型电动航空模型领域，特别是涉及一种应用在微型航空模型领域内的电动直线执行机构及其方法。

背景技术

本世纪初以来，根据微型遥控模型直升机、模型飞机的需要，微型电动动力直线的执行机构已有产品出现，这种直线执行机构由于一开始主要用来操作舵面，控制模型的转向等动作，因此一般被称为舵机，随着技术的发展，在航空模型里它也可以用来拉动发动机的油门、起落架，在汽车模型里则可以用来拉动方向操纵机构，但其共同特征都是一种执行机构，是用来提供直线运动的驱动装置，它能利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下做直线运动。微型直线执行机构的现有设计思路从结构上来说，是在一个直线执行机构的驱动电路的底板上，分别固定直线执行机构的动力电机、减速系统、直线电位器及传动臂。

中国专利200720069025.2公开了一种用于微型模型的结构简单、重量较轻的一种直线执行机构即舵机的具体结构，但其动力电机部分也在驱动电路板上占据相应位置，机械结构的设计仍是传统的设计方法。由于对于在空中飞行的微型模型来说，严格控制结构重量是设计中十分重要的技术要求，对于单一部件来说，有时候就是减轻0.1克都是要追求的。而上述专利中，直线执行机构中的动力电机也在驱动电路板占有一定面积，从而增加了驱动电路板的整体面积，需要进一步改进。

从工作原理的角度分析，在现有技术中，应用在模型中的直线执行机构即舵机，是一种具有单独控制电路的直线执行机构单元。图6示意了一种常见的遥控模型直升机的接收机和舵机组合工作原理，如图6所示，可以看出，遥控模型的接收机与舵机是相互独立的单元，舵机拥有自己的独立控制电路板，如图6中的舵机控制电路板虚线框所示，这种舵机独立控制电路板中包含舵机专用集成电路、MOS(也可以是晶体管)开关电路、行程反馈电位器三个模块组成，接收机在操纵直线执行机构即舵机动作时，发出操纵指令给舵机的专用集成电路，操纵指令是在每20毫秒宽度的间隔中，以1.5毫秒加或减0.5毫秒的一串脉冲的信号(脉冲宽度调制)输入独立直线执行机构的专用集成电路，经直线执行机构专用集成电路处理以后驱动该直线执行机构的电机，通过减速系统驱动直线电位器，直线电位器将位置信号反馈给驱动电路，实现比例控制，最终由直线传动臂完成比例操纵指令。各类控制信号混控计算结果经过单片机以PWM(Pules Width Modulation，脉冲宽度调制)信号方式向管理动力电动机的MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物场效应管)电路发出调速控制信号。图6示意的系统有两组独立的直线执行机构(舵机)，这两组直线执行机构在模型直升机里是控制模型的前后运动和模型的左右侧向运动。

当近几年流行微型模型直升机、模型飞机以后，对直线执行机构要求更轻，但囿于原先常规设计思路，微型直线执行机构总体设计总体布局上仍保留着原有格局。

发明内容

本发明要解决的技术问题是从机械结构的总体布局到具体结构零件及电子线路布图都提高集成度，达到总体减轻结构重量、提高设备的可靠性，以适应微型模型飞机、微型模型直升机对机载电子设备及执行机构的总体结构的微小化、结构重量轻型化的严格要求。

为了解决上述问题，本发明提供一种用于模型的直线执行机构，包括底板、驱动部分、传动部分和直线执行部分，所述驱动部分与直线执行部分分别安装在底板两侧；

其中，所述底板可以为驱动电路板(6)，所述驱动部分包括电机(2)和电机座(9)，所述传动部分包括主动齿轮(8)、从动齿轮(7)，所述直线执行部分由箱体(1)、螺杆(4)、滑动组件(5)组成，所述电机(2)放置在电机座(9)内，电机的一端安装主动齿轮(8)，所述箱体(1)形成导向滑槽(3)，所述螺杆(4)穿过箱体(1)，一端连接从动齿轮(7)并与所述主动齿轮(8)相互啮合，螺杆上安装滑动组件(5)。

其中，所述滑动组件(5)可以由传动臂51、具有内螺纹的滑块(52)以及具有梢孔(54)的球头(53)组成，所述滑块(52)通过与螺杆(4)相配合的内螺纹连接在螺杆上，所述传动臂(51)通过球头(53)与具有球头套的连杆可实现万向传动功能；传动臂(51)上的梢孔(54)可通过具有梢子的连杆实现传动功能；

其中，所述螺杆可以是具有双环定位圈(41a)的防轴向移动结构；

进一步的，所述螺杆(4)的末端在螺杆加工工序中做出定位结构(41b)，而螺杆另一部在(71b)部分是与被动齿轮(7)的轴孔配合的结构，实现螺杆(4)在箱体(1)上的轴向定位功能；