[發明專利]一種S路徑無碳小車

有效

• 申請號: 201810266643.9
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108404426B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 孫揚帆;趙春鋒
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: A63H17/00
• 分類號: A63H17/00;A63H17/26
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種S路徑無碳小車，包括車架及與車架連接的轉換機構、行走機構和轉向機構，所述的轉換機構包括砝碼、導線輪和柔性繩，柔性繩的一端連接砝碼，另一端纏繞在導線輪上，其特征在于，所述的車架為U形板架，該U形板架包括第一直線型側板、第二直線型側板以及固定在兩條直線型側板間的后板，所述的轉換機構設于第一直線型側板和第二直線型側板之間；所述的行走機構包括主動輪、主動輪軸、從動輪以及與主動輪軸連接的齒輪組，凸輪軸穿過第一直線型側板后與主動輪連接；所述的轉向機構包括前輪、前輪組件、第一接觸件、第二接觸件、凸輪軸、第一凸輪和第二凸輪，所述的凸輪軸的一端穿過第一凸輪后與齒輪組連接，凸輪軸的另一端依次穿過第二凸輪、第二直線型側板后與從動輪連接，所述的柔性繩的另一端在導線輪纏繞后與靠近第一凸輪的凸輪軸的端部連接，所述的第一接觸件的一端與第一凸輪相對設置，另一端與前輪組件相對設置，所述的第二接觸件的一端與第二凸輪相對設置，另一端與前輪組件相對設置，所述的前輪組件設于前輪頂部，第一凸輪和第二凸輪呈反向180度安裝于凸輪軸兩端，兩個凸輪依次推動對應的接觸件；

砝碼落下時牽動柔性繩，柔性繩繞過導線輪，通過解開纏繞的方式將重力勢能轉換成動能傳遞給凸輪軸，凸輪軸通過齒輪組將動能傳遞給行走機構，使主動輪繞主動輪軸持續做圓周轉動，整車持續行進，同時，凸輪軸帶動第一凸輪和第二凸輪繞凸輪軸轉動，通過第一凸輪和第二凸輪輪流推動接觸件，使前輪組件做周期性的往復轉動，從而帶動前輪使整車以S型路線行進；

所述的轉換機構還包括塔頂、兩根口字型支架和四根砝碼支架，所述的導線輪設于塔頂上，所述的口字型支架的兩個側板固定在第一直線型側板和第二直線型側板內壁上，四根砝碼支架穿過塔頂后對稱固定在兩根口字型支架的底板上；

所述的前輪組件包括從上至下依次連接的旋動桿、前輪支撐板、第一前輪支架和第二前輪支架，所述的前輪支撐板的兩側設有突起端，所述的突起端通過螺釘固定在兩個直線型側板之間，所述的第一前輪支架的兩側設有推桿，所述的推桿與第一接觸件、第二接觸件相對設置，所述的前輪設于第二前輪支架的底端。

2.根據權利要求1所述的一種S路徑無碳小車，其特征在于，所述的口字型支架的側板通過約束螺母固定在第一直線型側板和第二直線型側板內壁上，約束螺母穿過口字型支架的側板后與砝碼支架連接，砝碼支架與口字型支架的側板間形成用于第一接觸件及第二接觸件往復運動的移動空隙。

3.根據權利要求1所述的一種S路徑無碳小車，其特征在于，所述的齒輪組包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪，所述的第一齒輪套設在主動輪軸上，所述的第二齒輪設于第一齒輪底部，所述的第二齒輪通過螺釘固定在凸輪軸上，第一齒輪與第二齒輪的傳動比為6:1。

4.根據權利要求1所述的一種S路徑無碳小車，其特征在于，所述的第二前輪支架上設有用于調整第一、第二前輪支架間相對位置的微調螺釘。

5.根據權利要求4所述的一種S路徑無碳小車，其特征在于，所述的第二前輪支架的底部對稱設有第一凸起部和第二凸起部，第一凸起部和第二凸起部上設有螺栓孔，螺栓依次穿過第一螺栓孔、前輪、第二螺栓孔后在第二凸起部外壁固定。

6.根據權利要求1所述的一種S路徑無碳小車，其特征在于，所述的第一凸輪和第二凸輪上設有微調機構，該微調機構包括調節卡槽和調節螺釘，所述的調節卡槽包括五個呈直線設置的緊密連通的圓形槽孔，該圓形槽孔的尺寸與調節螺釘的尺寸相匹配。

7.根據權利要求1所述的一種S路徑無碳小車，其特征在于，所述的U形板架、主動輪、從動輪、齒輪組、凸輪軸、第一凸輪、第二凸輪、第一接觸件、第二接觸件和前輪組件采用脆性材料通過3D打印機打印成型。

8.根據權利要求1所述的一種S路徑無碳小車，其特征在于，砝碼下降的高度與無碳小車的行走距離之比為300mm/93000mm。