[發(fā)明專利]一種無碳小車

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510813229.1
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105251214A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈仙法;姚新平
• 申請（專利權(quán)）人: 三江學院
• 主分類號: A63H17/00
• 分類號: A63H17/00;A63H17/26;A63H17/36
• 代理公司: 北京天平專利商標代理有限公司 11239
• 代理人: 繆友菊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于小車領(lǐng)域，具體涉及一種S形直線行走軌跡的無碳小車。

背景技術(shù)

如圖1所示，給定一重力勢能為4焦耳（高度落差為400±2mm），質(zhì)量為1Kg，尺寸為Φ50×65的重塊，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，設(shè)計一種可將該重力勢能轉(zhuǎn)換為機械能并以此驅(qū)動小車行走的裝置。該小車在前行過程中能夠自動繞過賽道（寬度為2000mm）上設(shè)置的障礙物，障礙物為直徑20mm、高200mm的圓棒，并沿賽道中線等距離（間隔為700-1300mm）擺放，如圖2所示。

目前，以重力勢能驅(qū)動的S形行走軌跡的無碳小車主要由車架、重塊、驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)和轉(zhuǎn)向機構(gòu)組成。其中驅(qū)動機構(gòu)通常采用雙輪交替驅(qū)動，轉(zhuǎn)向機構(gòu)通常采用單輪轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)方式，再通過采用空間連桿機構(gòu)進行轉(zhuǎn)向角度和轉(zhuǎn)向方向進行調(diào)節(jié)。但是，當小車采用雙輪交替驅(qū)動實現(xiàn)差動轉(zhuǎn)向的最大的不足是會引起小車左右轉(zhuǎn)向半徑不一致，從而導致無碳小車的S形行走軌跡曲線的周期和幅值產(chǎn)生差異，引起小車向前直線行駛時會偏向一側(cè)，不能得到理想的S形直線行走軌跡。而采用專用車輛差速裝置又會造成小車加工制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：無需采用差速器結(jié)構(gòu)就能提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)左右轉(zhuǎn)向參數(shù)一致的S形直線行駛軌跡的無碳小車。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種無碳小車，包括車架、動力機構(gòu)、傳動機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和轉(zhuǎn)向機構(gòu)，所述動力機構(gòu)、傳動機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和轉(zhuǎn)向機構(gòu)安裝在車架上；所述動力機構(gòu)通過傳動機構(gòu)帶動驅(qū)動機構(gòu)向前運動并帶動轉(zhuǎn)向機構(gòu)擺動。

上述技術(shù)方案的工作原理為：

動力機構(gòu)為整個小車提供動力，帶動傳動機構(gòu)運動，傳動機構(gòu)帶動驅(qū)動機構(gòu)和轉(zhuǎn)向機構(gòu)運動，驅(qū)動機構(gòu)帶動驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)向輪在一定角度內(nèi)擺動。

進一步地，所述動力機構(gòu)包括重塊、繩索、定滑輪、定滑輪軸和立柱，所述定滑輪通過定滑輪軸安裝在立柱的上部，立柱固定在車架上，重塊固定在繩索一端，繩索繞過定滑輪后另一端與傳動機構(gòu)連接，將動力傳遞至驅(qū)動機構(gòu)和轉(zhuǎn)向機構(gòu)。

進一步地，所述傳動機構(gòu)包括繞線輪、繞線輪軸、大齒輪、雙聯(lián)齒輪和小齒輪，所述繩索的另一端纏繞在所述繞線輪上，所述繞線輪通過螺釘固定在所述繞線輪軸的一端，所述繞線輪軸的另一端穿過車架與所述大齒輪固定連接；所述大齒輪與所述雙聯(lián)齒輪嚙合，雙聯(lián)齒輪通過雙聯(lián)齒輪軸安裝在車架上，所述雙聯(lián)齒輪與安裝在驅(qū)動機構(gòu)上的小齒輪嚙合，帶動驅(qū)動機構(gòu)向前運動。

進一步地，所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動輪軸和安裝在驅(qū)動輪軸上的驅(qū)動輪，所述小齒輪固定在驅(qū)動輪軸上，動力機構(gòu)通過傳動機構(gòu)驅(qū)動所述驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。

進一步地，所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括曲柄軸、連桿后標尺、連桿調(diào)節(jié)座、連桿前標尺、連桿連接座、可調(diào)節(jié)搖桿、搖桿中間固定座、左搖桿、右搖桿、左轉(zhuǎn)向輪固定塊、右轉(zhuǎn)向輪固定塊、左轉(zhuǎn)向輪、右轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向底座，所述曲柄軸固定安裝在所述大齒輪上，所述曲柄軸通過連桿后標尺、連桿調(diào)節(jié)座、連桿前標尺、連桿連接座與可調(diào)節(jié)搖桿進行連接，可調(diào)節(jié)搖桿固定在搖桿中間固定座上，左搖桿和右搖桿一端分別安裝在搖桿中間固定座的前后側(cè)，另一端分別連接在左轉(zhuǎn)向輪固定塊和右轉(zhuǎn)向輪固定塊上，左轉(zhuǎn)向輪固定塊和右轉(zhuǎn)向輪固定塊再分別與左右轉(zhuǎn)向輪進行連接，所述轉(zhuǎn)向輪底座設(shè)置在車架上。

進一步地，所述車架為一字型，所述驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在車架的后側(cè)，所述傳動機構(gòu)設(shè)置在車架的中后側(cè)，所述動力機構(gòu)設(shè)置在車架的中側(cè)，所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)置在車架的中前側(cè)。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過設(shè)置單輪驅(qū)動、雙輪轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)小車左右轉(zhuǎn)向參數(shù)一致，并可獲得小車左右轉(zhuǎn)向時周期一致、幅值相同的S形直線行駛軌跡。此外，通過設(shè)置可調(diào)節(jié)搖桿的長度實現(xiàn)對無碳小車轉(zhuǎn)向角度的粗調(diào)，通過設(shè)置連桿后標尺和連桿前標尺的相對位置長度，實現(xiàn)對無碳小車轉(zhuǎn)向角度的精確調(diào)節(jié)。

附圖說明

圖1為無碳小車的示意圖。

圖2為無碳小車S型行走示意圖。

圖3為本發(fā)明一種無碳小車的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為雙聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為連桿前后標尺裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為轉(zhuǎn)向底座結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為車架結(jié)構(gòu)示意圖。