专利名称：无线电控制模型的伺服马达中立位置设定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于无线电控制模型控制的伺服装置，特别是一种使安装于伺服马达 输出轴上的伺服口承中立位置，能很容易且精密地设定的无线电控制模型的伺服马达中立 位置设定装置。
技术背景被遥控的直升机或车辆等无线操控模型亦被称做无线电遥控，不仅是使用者嗜好的世 界，也广泛使用于很多产业领域。在无线电遥控模型中，搭载有接受来自发讯机的指令讯 号的收讯机、伺服马达、速度控制器、陀螺仪、电池等用于控制飞行或行走的电子控制机 器(操控机器)。在操纵控制中，需使用由伺服马达、及设于前述伺服马达输出轴上被称做伺服口承 的旋转构件所构成的伺服装置。伺服装置使马达的旋转以齿轮传递到输出轴，使安装在输 出轴上的伺服口承旋转而以连结在伺服口承上的连杆来控制被控制构件。在马达的输出轴 连结有电位计(可变电阻)的旋转轴，将对应前述电位计电阻值而形成的讯号与以输出轴 旋转角表示的接收讯号相比较，而对应发讯机侧的操作量来正确地控制马达的旋转。在这种伺服装置中，马达旋转轴与伺服口承的结合精度直接影响到控制性能。关于使 用这种伺服马达的伺服装置中的中立位置精密设定，开示于专利文献1 (日本特开 2004-243026号公报)。图IO说明先前伺服装置构成例的示意图。图中所示的先前伺服马达l的输出轴2成 圆柱状，其周围形成有被称做锯齿的外周纵凹槽(以下称做外侧锯齿)3。另外，伺服口 承4形成具有嵌合在前述输出轴2外侧锯齿3的内周纵凹槽(以下称做内侧锯齿)5的嵌 合孔。而且，使伺服口承4内侧锯齿5嵌入设于伺服马达1输出轴2上的外周纵凹槽3， 伺服口承4被固定在伺服马达1的输出轴2周围于既定角度范围内旋转。而且，与输出轴 2同轴内藏有电位计1A。在实施操舵的控制中，于既定角度范围内旋转，必须设定成为左右转舵基准的中立 位置。如上所示，伺服马达l的中立位置，系以对应基准的中立讯号脉冲的电位计电阻值 来决定。但是，与电位计一同旋转的输出轴2旋转角，因为电位计电阻值的误差而无法位 于中立时的位置。图11为安装到伺服马达输出轴上的伺服口承中立位置偏移的说明图。即使要使伺服 口承安装在伺服马达1中立时的输出轴2上，内侧锯齿5嵌合在外侧锯齿3的角度(与旋 转面平行的平面内的角度)系以不连续的锯齿的齿(齿-凹槽的单位中心角度)来决定。 图11中，6c为欲设定的中心角度(中立位置)，6o系以锯齿一齿移动的伺服口承4 旋转面中的中心线，6s表示自中心角度6c偏移的最小角度。现在，广泛使用的伺服马达输出轴上的锯齿的齿通常为15度左右(=e0)，无法 以比此角度还要小的精度来安装伺服口承。结果，自中心角度6c偏移的角度0s左右分 别为(15/2)度左右。因此，会有在由伺服口承4所致的与被控制部之间的连结，在左转 与右转的动作行程上会有差异，或者，即使移动中立脉冲而获得最佳安装角度，左右的最 大旋转角度会不同的问题。在专利文献1中，在伺服马达输出轴与伺服口承之间设置称做角度调整机构的两段式 锯齿构造，它能实施中立位置的精密设定。但是，此角度调整机构的构造很复杂，必须要 多数零件。 发明内容本发明的目的是提供一种藉由在伺服马达输出轴上嵌合伺服口承的单纯构造，而能 高精度地设定中立位置的无线电控制模型的伺服马达中立位置设定装置。为此，本发明采用以下技术方案一种无线电控制模型的伺服马达中立位置设定装置，其具有伺服马达，具备在框 体内于既定角度范围内旋转的输出轴；伺服口承，具有嵌合于前述输出轴的嵌合孔、及将 连结在被控制构件上的连杆加以卡合的卡合孔；以及电位计，被设置成与前述伺服马达输 出轴同轴旋转。其中伺服马达输出轴的与至少伺服口承嵌合孔相嵌合的部分为角柱，前述角柱外侧壁的 至少一面上，具有与前述伺服口承嵌合孔插入方向平行形成的凸条。前述伺服口承嵌合孔，是与伺服马达角柱的输出轴相嵌合的角孔，角孔内侧壁的至 少一面上，具有与形成于输出轴外侧壁的凸条的形成方向同方向形成且嵌合在前述凸条上 的凹条。而且，在框体侧处，具有将伺服马达输出轴一方向上的最大旋转角度及与上述方向 相反的方向上的最大旋转角度加以限制的固定侧旋转角度限制构件，同时，在输出轴侧， 具有将输出轴一方向最大旋转角度位置及与上述方向相反方向上的最大旋转角度加以限 制的旋转侧旋转角度限制构件。使伺服马达输出轴在上述一方向及上述相反方向的最大旋转角度位置时的电位计各 输出值的中间值，决定为伺服马达输出轴的标准中立位置。又，前述角柱为四角柱，前述凸条的剖面呈圆形或椭圆形，与前述角柱外侧壁相接 之侧局部为成埋没在前述外侧壁内的形状，前述凸条剖面可朝向前述角柱根部逐渐扩大。本发明的优点是可提高伺服马达与伺服口承的安装精度所引起的控制系连结的机 械性精度，对量产的组合完成的各种无线电控制模型中的中立位置设定可变得容易，无个 体差异或者个体差异很小，能提高无线电控制模型的飞行或行走性能。即使在更换电位计 时，使用者本身能很容易地重现伺服马达的中立状态。
图1为本发明一实施例的重要部位展开立体图；图2为说明限制伺服马达最大旋转角度的挡止构造一例的示意面；图3为表示电位计外观例的示意图；图4为说明伺服马达输出轴另一校正例的立体图；图5为说明当实施简易自动中立位置设定操作时，来自发讯机的输出脉冲内容及伺服口承的位置的示意图；图6为说明本实施例的无线电控制模型精密自动中立位置设定时的系统构成示意图； 图7为说明实施本实施例的无线电控制模型精密自动中立位置设定的顺序的流程图； 图8为说明当实施精密自动中立位置设定操作时，来自发讯机的输出脉冲内容及伺服口承的位置的示意图；图9为当作适用本发明的无线电控制模型一例的无线电控制直升机的整体图； 图10为说明先前伺服装置构成例的示意图；图11为安装到伺服马达输出轴上的伺服口承中立位置偏移的说明图。
具体实施方式
以下，参照适用于无线电控制直升机的实施例來详细说明本发明的最佳实施形态。 图1为说明本发明无线电控制模型的伺服马达中立位置设定装置一实施例的重要部 位展开立体图，图2为说明限制伺服马达最大旋转角度的挡止构造一例的示意面，图3 为表示电位计外观例的示意图。在图1中，伺服马达1安装于无线电控制直升机的机架6。 在本例中，伺服马达1构成副翼控制装置。在伺服马达1处，电位计1A (图3)被同轴安装到伺服马达l由齿轮减速的旋转轴(或者，以脉冲驱动而步进的转轴)上。前述电位计1A，能可更换地安装在伺服马达1输出轴20相反侧的突出转轴上。前述电位计1A当 然固定内藏在伺服马达1的框体中。如图1所示，本实施例的伺服马达1输出轴20上与伺服口承40卡合的突出部剖面成 四角形的角柱状。而且，角柱状的输出轴20 —侧壁面形成有在伺服口承40安装嵌合方向 上延伸的凸条20A。前述凸条20A成为中立位置的指标，同时，使伺服口承40的安装方 向仅限制在单一方向，以及防止输出轴20与伺服口承40安装部的松动。在此，输出轴 20为四角形的角柱状，凸条20A虽然仅在一侧壁面设成棒状体，但是，本发明并不局限 于此，输出轴20剖面形状也可为三角形、五角形或超过5个角的多角形，或者为非圆形 剖面。又，凸条20A的形状及个数也可为任意。在伺服口承40处，形成有插入安装伺服马达1输出轴20的嵌合孔50。在嵌合孔50 顶部具有形成穿孔50D的底壁，输出轴20的天顶抵接前述底壁而限制伺服口承40的安 装高度。在此构成中，离开伺服口承40嵌合孔50—定距离处，设有连接杆卡合孔50B 和50C，但是，伺服口承系对应其控制对象，会配置成种种的形状与卡合孔。而且，在输 出轴20天顶形成有螺入孔20B，自嵌合孔20顶部螺穿孔50D外侧穿入未图示的螺丝， 螺入输出轴20螺入孔20B而使两者固定。伺服马达1的左右最大旋转角度，由预设于伺 服马达旋转轴侧的旋转侧旋转角度构件、及设于伺服马达壳体侧的固定侧旋转角度限制构件所构成的机械性挡止构造来限制。在图2中，前述挡止构造，由设于框体80的固定侧旋转角度限制构件60、及固定在 伺服马达l旋转轴(输出轴)上的旋转侧旋转角度构件70所构成。旋转侧旋转角度构件 70旋转自如地被组入固定侧旋转角度限制构件60内侧。固定侧旋转角度限制构件60上 形成有自输出轴20中心拉入外侧的后退段差60A,旋转侧旋转角度构件70上形成有自输 出轴20中心跳出外侧的突出段差70A。当使伺服口承20嵌合孔50安装到伺服马达1输出轴20时，其安装姿势由前述输出 轴20与嵌合孔50的剖面形状来决定。此时，不仅实施角柱状输出轴20外侧壁与嵌合孔 50内侧壁的接合，同时，实施凸条20A与凹条50A的嵌合，藉此，能获得正确的安装精 度。而且，如图4所示，使凸条20A剖面愈接近输出轴20根部欲扩大，藉此，能使伺服 口承40更强固地固定在输出轴20上。此种思考也可适用于输出轴20。在图4中，为了 便于说明而夸张表示输出轴的长度。在图2所示的伺服马达输出轴20中立位置中，于输出轴20旋转面内的一方向(左转 方向)及与上述一方向相反方向(右转方向)的旋转角度范围0系被机械性地设定成同一 角度。在伺服马达框体侧，具有将伺服马达1输出轴20—方向(例如图2的左边方向) 上的最大旋转角度及与上述方向相反的方向上的最大旋转角度加以限制的固定侧旋转角 度限制构件60。固定侧旋转角度限制构件60可以用冲压加工适当板体来形成，可以被固 定在框体80，或者一体形成在框体80局部。又，在与伺服马达1输出轴20连接的旋转轴处，具有将前述输出轴一方向最大旋转 角度位置及与上述方向相反方向上的最大旋转角度加以限制的旋转侧旋转角度限制构件 70。旋转侧旋转角度限制构件70，可以是与伺服马达1旋转体(转子)分别成形的零件， 也可为将前述旋转体局部加工形成。固定侧旋转角度限制构件60及旋转侧旋转角度限制 构件70的构造并不局限于图示者，也可为单纯的突起体相抵接的构成。旋转角限制构件 也可设于被连结的被操作部分。如上所述，机械性中立位置设定后的标准中立位置的设定，系将当前述伺服马达1 输出轴20在上述一方向与上述反方向的最大旋转角度位置时(旋转侧旋转角度限制构件 70抵接于上述固定侧旋转角度限制构件60的位置)的前述电位计各输出值的中间值，定 为前述伺服马达输出轴的标准中立位置。其顺序表示如下。使伺服口承40安装于伺服马达1输出轴20后，实施中立位置的简易自动中立位置设 定操作(标准自动校正实验)。在简易自动中立位置设定操作步骤中(1) 自个人电脑(PC)或搭载于机体上的装置，开始校正实验。藉此，(2) 伺服马达输出轴(旋转轴)开始往任意方向旋转。(3) 藉由由限制最大旋转角度的固定侧旋转角度限制构件60及旋转侧旋转角度限制 构件70所构成的构造，旋转轴会停止。读取伺服马达停止位置的电位计1A表示的电阻 值。重复上述步骤数次，将该时间内读取的电位计1A表示的电阻值平均值，定为最大旋转位置处的电阻值。使前述操作针对左右各旋转方向来实施，使左右两端的电位计最大旋 转位置处的电阻值中间，定为输出轴的中立位置。在此，虽然最大旋转位置使用电位计的 电阻值，但是，本发明并不局限于此，也可使用电流值、光学性机构或磁性检出机构等既 知的检出机构。因此，具体的最大旋转位置检出机构在此被省略。图5为说明当实施简易自动中立位置设定操作时,来自发讯机的输出脉冲内容及伺服 口承的位置的示意图。图中表示了对于发讯机摇杆操作角(左最大、中立、右最大)的发 讯机预设规定脉冲宽度与实际脉冲宽度(操作发讯机时的脉冲宽度)、及实际操作发讯机 摇杆时的伺服马达旋转角。其中，在发讯机摇杆操作角栏中，电源OFF表示未发射电波 的状态。如上实施的标准校正实验所致的中立位置误差，比先前的伺服马达锯齿所致的误差要 小很多，在实用上已经很充分，但是，当要求更严格的精度时，能实施精密自动中立位置 设定(精密自动校正实验，以下简称"精密自动设定")。精密自动设定为将发讯机各控 制频道的中立位置讯号(中立脉冲)的很小个体差加以补正的操作。在前述精密自动设定 中，以通讯线来连接无线电控制模型与发讯机，在投入两者电源的状态下，自发讯机对无 线电控制模型发射电波。而且，使与标准自动设定操作相同手法获得的中立点与发讯机各控制频道的中立位置 讯号一致。即，使最大旋转角操作时的电位计电阻值与发讯机操作摇杆最大操作时的控制 脉冲一致，藉此，能在发讯机操作摇杆的操作范围全领域，获得与伺服马达输出的直线性。图6说明当实施本实施例的无线电控制模型精密自动中立位置设定时的系统构成示 意图。在本实施例中，搭载于无线电控制直升机100上的驱动控制回路101处，设有中央 控制装置(CPU) 3、设定值收纳部(记忆体)4、控制讯号加工部5及其他回路等。无线 电控制直升机100设有连接器12,在与外部装置的PC的连接器14间连接有通讯线13。 收讯机2具有高频(RF)处理部2A、检波部及解码部2B， 17为电池。图7说明实施本实施例的无线电控制模型精密自动中立位置设定的顺序的流程图。在 图6所示的构成中，首先，使发讯机的电源为ON (P-l)。接着，投入无线电控制直升 机(RC) 100的主电源(P-2)，以通讯线连接PC200与无线电控制直升机(RC) 100(P-3), 在PC200上开始中立位置校正，亦即校正实验(P-4)。操作发讯机的摇杆而读取电位计的数值(P-5)。首先，操作右摇杆(P-6)，读取在 左最大位置、右最大位置、上最大位置、下最大位置、及中立位置处的电位计的数值(P-8)。 接着，操作左摇杆(P-7)，读取在左最大位置、右最大位置、上最大位置、下最大位置、 及中立位置处的电位计的数值(P-8)。将上述读取结果收纳在PC (P-9)。图8说明当实施精密自动中立位置设定操作时，来自发讯机的输出脉冲内容及伺服口 承的位置的示意图。图8中表示了对于发讯机摇杆操作角(左最大、中立、右最大)的发 讯机预设规定脉冲宽度与实际脉冲宽度(操作发讯机时的脉冲宽度)、及实际操作发讯机摇杆时的伺服马达旋转角。图9是当作适用本发明的无线电控制模型一例的无线电控制直升机的整体图。前述无 线电控制直升机，系在胴体部搭载有包含动力马达7、电池8、伺服马达l或陀螺仪的操 纵机构。在胴体部配置有主转子ML，轴体CS处安装有尾部转子TL。操纵机构或动力马 达，系被开始按键10活性化，以天线ANT接收的操纵指令来控制操纵机构而实施飞行。本发明并不局限于无线电控制直升机，也可适用于其他无线电控制模型。
权利要求
1.一种无线电控制模型的伺服马达中立位置设定装置，其特征在于它具有伺服马达，具备在框体内于既定角度范围内旋转的输出轴；伺服口承，具有嵌合于前述输出轴的嵌合孔、及将连结在被控制构件上的连杆加以卡合的卡合孔；电位计，被设置成与前述伺服马达输出轴同轴旋转；其中前述伺服马达输出轴的与至少前述伺服口承嵌合孔相嵌合的部分为角柱，前述角柱外侧壁的至少一面上，具有与前述伺服口承嵌合孔插入方向平行形成的凸条；前述伺服口承嵌合孔，为与前述伺服马达角柱的输出轴相嵌合的角孔，前述角孔内侧壁的至少一面上，具有与形成于前述输出轴外侧壁的凸条的形成方向同方向形成且嵌合在前述凸条上的凹条；在前述框体侧处，具有将前述伺服马达输出轴一方向上的最大旋转角度及与上述方向相反的方向上的最大旋转角度加以限制的固定侧旋转角度限制构件，同时，在前述输出轴侧，具有将前述输出轴一方向最大旋转角度位置及与上述方向相反方向上的最大旋转角度加以限制的旋转侧旋转角度限制构件；使前述伺服马达输出轴在上述一方向及上述相反方向的最大旋转角度位置时的前述电位计各输出值的中间值，决定为前述伺服马达输出轴的标准中立位置。
2. 如权利要求1所述的无线电控制模型的伺服马达中立位置设定装置，其特征在于 所述角柱为四角柱，前述凸条的剖面呈圆形或椭圆形，与前述角柱外侧壁相接之侧局部成 埋没在前述外侧壁内的形状。
3.如权利要求1所述的无线电控制模型的伺服马达中立位置设定装置，其特征在于 所述凸条剖面朝向前述角柱根部逐渐扩大。
全文摘要
本发明涉及一种无线电控制模型的伺服马达中立位置设定装置，其包括伺服马达，具备在框体内于既定角度范围内旋转的输出轴；伺服口承，具有嵌合于前述输出轴的嵌合孔、及将连结在被控制构件上的连杆加以卡合的卡合孔；电位计，被设置成与前述伺服马达输出轴同轴旋转。本发明可提高伺服马达与伺服口承的安装精度所引起的控制系连结的机械性精度，对量产的组合完成的各种无线电控制模型中的中立位置设定可变得容易，无个体差异或者个体差异很小，能提高无线电控制模型的飞行或行走性能。即使在更换电位计时，使用者本身也能很容易地重现伺服马达的中立状态。
文档编号A63H29/00GK101254348SQ20081000720
公开日2008年9月3日 申请日期2008年2月18日 优先权日2007年2月26日
发明者田屋惠唯 申请人:雷虎科技股份有限公司