專(zhuān)利名稱(chēng)：微型機(jī)械陀螺儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及遙控航?？刂萍夹g(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)械式陀螺儀結(jié)構(gòu)。背景4支術(shù)機(jī)械式陀螺儀曾被使用在遙控航模上，機(jī)械陀螺儀的缺點(diǎn)如壽命短，精度 稍低，以及怕振動(dòng)等在低成本微型遙控航模產(chǎn)品上并不是很重要，但耗電量 大、尺寸及重量偏大的主要缺點(diǎn)導(dǎo)致其逐步被淘汰。目前，遙控航模小型化 逐漸成為一種潮流，微型遙控航模由于其消費(fèi)群主要是初學(xué)者，而且這類(lèi)產(chǎn)品 必須是低價(jià)位的，所以必須在低成本的基礎(chǔ)上，發(fā)展一種可靠的超小型化的陀 螺儀，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)頭指向姿態(tài)的穩(wěn)定，從而讓這類(lèi)產(chǎn)品真正實(shí)現(xiàn)易于操控的特 點(diǎn)，便于普及。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了解決機(jī)械式陀螺儀耗電量大、尺寸及重量偏大的技術(shù) 問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、耗電少、成本低的微型機(jī)械式陀螺儀。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是構(gòu)造一種微型機(jī)械陀螺儀， 包括裝有陀螺轉(zhuǎn)子的電機(jī)支架，電機(jī)支架上設(shè)有處于同一軸線上的左、右連 接軸，電機(jī)支架位于一外框架內(nèi)，電機(jī)支架經(jīng)右連接軸與外框架連接，電機(jī) 支架經(jīng)左連接軸與設(shè)于外框架頂部牽引電機(jī)支架復(fù)位的回中機(jī)構(gòu)連接，外框架內(nèi)設(shè)有一霍爾元件PCB板，電機(jī)支架上設(shè)有對(duì)應(yīng)霍爾元件PCB板的永磁體。 其中，所述回中機(jī)構(gòu)包括設(shè)于外框架頂部的底部帶轉(zhuǎn)軸的搖臂，搖臂底
部的轉(zhuǎn)軸穿入外框架并與電機(jī)支架的左連接軸連接，還包括一端固定于外框架頂部另一端與搖臂連接的回中鋼絲。所述陀螺轉(zhuǎn)子由電機(jī)、設(shè)于該電機(jī)前端主軸上的飛輪、設(shè)于電機(jī)末端的配重輪構(gòu)成，電機(jī)固定于電機(jī)支架的電機(jī)套中，電機(jī)主軸與左、右連接軸的軸線呈垂直狀態(tài)。所述外框架頂部設(shè)有壓持中鋼絲使其緊繃的壓板螺4丁。 所述搖臂兩側(cè)于外框架頂部設(shè)有限制搖臂旋轉(zhuǎn)幅度的限位塊。 本實(shí)用新型采用一種全新的結(jié)構(gòu)，l)將以往常用的雙飛輪結(jié)改成一個(gè)單飛輪加配重輪的結(jié)構(gòu)。避開(kāi)了電機(jī)必須是兩端輸出軸的形式，P爭(zhēng)低了對(duì)電機(jī)的要求，從而可以使用微型直流電機(jī)，降低了重量。2)同時(shí)由于構(gòu)件少(僅10個(gè) 零件)，所以本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕巧。3)由于其所采用的微型電機(jī)以及霍爾元件，工作 電流僅為200mA ，克服了已有機(jī)械陀螺儀耗電大的缺點(diǎn)。綜上所述,本實(shí)用新 型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，耗電少，成本低，其成本僅為現(xiàn)有產(chǎn)品的幾十分之 一的優(yōu)點(diǎn)，特別適合小型航空模型的姿態(tài)穩(wěn)定要求，也適合玩具類(lèi)產(chǎn)品的姿 態(tài)穩(wěn)定控制，具有廣泛的應(yīng)用空間。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明，其中圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的俯視圖；圖2為沿圖1A-A線的剖面圖；圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、 2示出了本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)， 一種微型機(jī)械陀螺 儀，包括裝有陀螺轉(zhuǎn)子的電機(jī)支架l，電機(jī)支架l上設(shè)有處于同一軸線上的左、
右連接軸2、 3,電機(jī)支架1位于一外框架4內(nèi)，電詩(shī)幾支架1經(jīng)右連接軸3與 外框架4連接，電機(jī)支架1經(jīng)左連接軸2與設(shè)于外框架4頂部牽引電機(jī)支架1 復(fù)位的回中機(jī)構(gòu)連接，外框架4內(nèi)設(shè)有一霍爾元件PCB板5，電機(jī)支架1上設(shè) 有對(duì)應(yīng)霍爾元件PCB板5的永石茲體6，永石茲體6與霍爾元件PCB板5間設(shè)有一 定間距。本實(shí)施例中，外框架4上設(shè)有兩個(gè)固定耳14，通過(guò)固定耳14可將外 框架4固定在航空模型的機(jī)架上。如圖3所示，陀螺轉(zhuǎn)子由電機(jī)9、設(shè)于電機(jī)9前端主軸上的金屬飛輪13、 設(shè)于電機(jī)9末端的配重輪10構(gòu)成。電機(jī)9為微型直流電機(jī)，電機(jī)9固定于電 機(jī)支架l的電機(jī)套中，電機(jī)主軸與左、右連接軸2、 3的軸線呈垂直狀態(tài)。本 實(shí)施例中，陀螺轉(zhuǎn)子以單飛輪13加配重輪10的結(jié)構(gòu)，取代以往常用的雙飛 輪結(jié)改成，避開(kāi)了電機(jī)必須是兩端輸出軸的形式，降低了對(duì)電機(jī)的要求，從而 可以使用微型直流電機(jī)，降低了重量。如圖3所示，回中機(jī)構(gòu)包括設(shè)于外框架4頂部的底部帶轉(zhuǎn)軸的搖臂7，搖 臂7底部的轉(zhuǎn)軸穿入外框架4并與電機(jī)支架1的左連接軸2連接，左連接軸2 與搖臂7為固定連接，搖臂7兩側(cè)于外框架4頂部設(shè)有限制搖臂7左、右旋 轉(zhuǎn)幅度的限位塊12,還包括一端固定于外框架4頂部另一端與搖臂7連接的 回中鋼絲8。本實(shí)施例中，外框架4頂部設(shè)有一定位孔15,搖臂7前部的頂 端設(shè)有一卡槽16,回中鋼絲8 —端固定于定位孔15上一端卡于卡槽16上。 為使回中鋼絲8有足夠的彈力，外框架4頂部設(shè)有壓持回中鋼絲8使其緊繃 的壓板螺釘ll。當(dāng)電機(jī)9通電后，電機(jī)主軸帶動(dòng)金屬飛輪13高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)金屬飛輪13在 沿著電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)方向上發(fā)生加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于陀螺的進(jìn)動(dòng)效應(yīng)，金屬飛輪 13會(huì)帶動(dòng)電機(jī)支架1繞左、右連接軸2、 3的軸線正向或反向旋轉(zhuǎn)，此時(shí)固定 在電機(jī)支架1上的永^磁體6相對(duì)固定在外框架4上的霍爾元件PCB板5發(fā)生
相對(duì)位移，霍爾元件檢測(cè)出位移信號(hào)，輸出給主控制電路進(jìn)行姿態(tài)修正，當(dāng)金屬飛輪13的運(yùn)動(dòng)停止后，則電機(jī)支架1在回中鋼絲8的彈力作用下回到原點(diǎn)。 電機(jī)支架1正向或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，同時(shí)搖臂7隨上左連接軸2—同轉(zhuǎn)動(dòng)，限位 塊12限定了搖臂7最大轉(zhuǎn)動(dòng)幅度，同時(shí)也限定了電機(jī)支架1旋轉(zhuǎn)幅度。本實(shí)用新型采用一種全新的結(jié)構(gòu)，由于構(gòu)件少(僅10個(gè)零件)，所以本結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單輕巧。由于其所釆用的微型電機(jī)以及霍爾元件，工作電流僅為200mA ,克 服了已有機(jī)械陀螺儀耗電大的缺點(diǎn)。綜上所述，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重 量輕，耗電少，成本低，其成本僅為現(xiàn)有產(chǎn)品的幾十分之一的優(yōu)點(diǎn)，特別適合 小型航空模型的姿態(tài)穩(wěn)定要求，也適合玩具類(lèi)產(chǎn)品的姿態(tài)穩(wěn)定控制，具有廣泛 的應(yīng)用空間。
權(quán)利要求1. 一種微型機(jī)械陀螺儀，其特征在于包括裝有陀螺轉(zhuǎn)子的電機(jī)支架(1)，所述電機(jī)支架(1)上設(shè)有處于同一軸線上的左、右連接軸(2、3)，所述電機(jī)支架(1)位于一外框架(4)內(nèi)，所述電機(jī)支架(1)經(jīng)右連接軸(3)與所述外框架(4)連接，所述電機(jī)支架(1)經(jīng)左連接軸(2)與設(shè)于所述外框架(4)頂部牽引所述電機(jī)支架(1)復(fù)位的回中機(jī)構(gòu)連接，所述外框架(4)內(nèi)設(shè)有一霍爾元件PCB板(5)，所述電機(jī)支架(1)上設(shè)有對(duì)應(yīng)所述霍爾元件PCB板(5)的永磁體(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型機(jī)械陀螺儀，其特征在于所述回中機(jī)構(gòu) 包括設(shè)于所述外框架(4 )頂部的底部帶轉(zhuǎn)軸的搖臂(7 ),所述搖臂(7 )底 部的轉(zhuǎn)軸穿入所述外框架(4 )并與所述電機(jī)支架(1)的左連接軸(2 )連接， 還包括一端固定于所述外框架(4)頂部另一端與所述搖臂(7)連接的回中 鋼絲(8 )。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微型機(jī)械陀螺儀，其特征在于所述陀螺轉(zhuǎn)子 由電機(jī)(9)、設(shè)于該電機(jī)(9)前端主軸上的飛輪(13)、設(shè)于所述電機(jī)(9) 末端的配重輪(10)構(gòu)成，所述電機(jī)(9)固定于所述電機(jī)支架(1)的電機(jī) 套中，所述電機(jī)主軸與所述左、右連接軸(2、 3)的軸線呈垂直狀態(tài)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型機(jī)械陀螺儀，其特征在于所述外框架(4 ) 頂部設(shè)有壓持所述回中鋼絲(8 )使其緊繃的壓板螺釘(11 )。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型機(jī)械陀螺儀，其特征在于所述搖臂(7) 兩側(cè)于所述外框架(4 )頂部設(shè)有限制所述搖臂(7 )旋轉(zhuǎn)幅度的限位塊(12 )。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微型機(jī)械陀螺儀，包括裝有陀螺轉(zhuǎn)子的電機(jī)支架，電機(jī)支架上設(shè)有處于同一軸線上的左、右連接軸，電機(jī)支架位于一外框架內(nèi)，電機(jī)支架經(jīng)右連接軸與外框架連接，電機(jī)支架經(jīng)左連接軸與設(shè)于外框架頂部牽引電機(jī)支架復(fù)位的回中機(jī)構(gòu)連接，外框架內(nèi)設(shè)有一霍爾元件PCB板，電機(jī)支架上設(shè)有對(duì)應(yīng)霍爾元件PCB板的永磁體。陀螺轉(zhuǎn)子由電機(jī)、飛輪、配重輪構(gòu)成。本實(shí)用新型將雙飛輪結(jié)構(gòu)改成單飛輪加配重輪結(jié)構(gòu)，避開(kāi)了電機(jī)必須是兩端輸出軸的形式，降低了對(duì)電機(jī)的要求。由于所采用的微型電機(jī)以及霍爾元件，工作電流僅為200mA，克服了已有機(jī)械陀螺儀耗電大的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01C19/02GK201081714SQ20072017181
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者何旭東, 姚永亮 申請(qǐng)人:深圳市艾特航模有限公司