[發明專利]一種基于齒輪齒條轉向的重力勢能驅動車

在審

• 申請號: 202110941717.6
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113682136A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 張馨方;王景貴;周紫蒙
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B60K25/00
• 分類號: B60K25/00;B60K17/08;B62D3/12;B62D9/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張玲

1.一種基于齒輪齒條轉向的重力勢能驅動車，其特征在于，包括二級繞線裝置(22)，固定套設有帶螺紋槽錐度繞線軸套(315)的中間軸(312)，兩端分別設有主動輪(32)和從動輪(33)的高速軸(311)，一端設有凸輪(436)的低速軸(313)，導軌(434)，滑塊(435)，前輪(42)和齒輪齒條轉向裝置(43)；

所述帶螺紋槽錐度繞線軸套(315)由圓柱段和大端與圓柱段連接的圓臺段組成，圓臺段外面上設有用于繞線的螺紋槽，繞線從圓柱段遠離圓臺段的一端開始；

重物下落的勢能通過二級繞線裝置(22)帶動中間軸(312)轉動，中間軸(312)通過齒輪將扭矩分別傳遞給高速軸(311)和低速軸(313)，高速軸(311)驅動主動輪(32)使小車產生運動，同時低速軸(313)帶動凸輪轉動，從而推動滑塊(435)沿導軌(434)移動，通過齒輪齒條轉向裝置(43)使前輪(42)轉動，從而改變小車的運動方向。

2.根據權利要求1所述的重力勢能驅動車，其特征在于，所述中間軸(312)的兩端分別設有大齒輪Ⅰ和小齒輪Ⅱ，高速軸(311)設有主動輪的一端設有與大齒輪Ⅰ嚙合的小齒輪Ⅰ，低速軸(313)設有凸輪(436)的一端設有凸輪盤(437)，低速軸(313)的另一端設有與小齒輪Ⅱ嚙合的大齒輪Ⅱ。

3.根據權利要求2所述的重力勢能驅動車，其特征在于，還包括底板(11)和設置在底板(11)上的軸承座(12)，中間軸(312)、高速軸(311)和低速軸(313)的兩端均通過軸承設置在軸承座(12)上。

4.根據權利要求3所述的重力勢能驅動車，其特征在于，還包括牽引繩Ⅰ和牽引繩Ⅱ；

所述二級繞線裝置(22)包括大繞線輪(2221)和小繞線輪(2223)，大繞線輪(2221)側面外周設有孔Ⅰ(2222)，小繞線輪(2223)側面外周設有孔Ⅱ(2224)；

牽引繩Ⅰ一端固定在孔Ⅰ(2222)上，另一端繞過大繞線輪(2221)后固定在帶螺紋槽錐度繞線軸套(315)上；牽引繩Ⅱ一端固定在重物上，另一端繞過小繞線輪(2223)固定在孔Ⅱ(2224)上。

5.根據權利要求4所述的重力勢能驅動車，其特征在于，還包括支撐裝置(21)，二級繞線裝置(22)包括繞線座(221)，二級繞線輪(222)和繞線軸(223)；

支撐裝置(21)一端設置在底板(11)上，一端用于支撐繞線座(221)；支撐裝置(21)包括四根支撐軸(212)；二級繞線輪(222)與繞線軸(223)過盈配合，繞線軸(223)通過軸承與繞線座(221)配合，繞線座(221)上的繞線軸承座為半開口。

6.根據權利要求5所述的重力勢能驅動車，其特征在于，所述帶螺紋槽錐度繞線軸套(315)的圓柱段的外徑為6～10mm，圓臺段的錐度為3～4度。

7.根據權利要求6所述的重力勢能驅動車，其特征在于，還包括微調機構(5)，前輪支架(41)和轉向軸架(13)；

所述齒輪齒條轉向裝置(43)還包括齒輪(431)，齒條(432)，導軌架(433)；

前輪支架(41)通過軸承與轉向軸架(13)配合，轉向軸架(13)固定設置在底板(11)上，前輪(42)通過軸承與前輪支架(41)配合，并通過緊定螺釘進行軸向定位，齒輪(431)固定在前輪支架(41)的上端，并與齒條(432)嚙合；

齒條(432)通過微調機構(5)與滑塊(435)連接，導軌架(433)和定位銷(438)固定在底板(11)上，導軌(434)固定在導軌架(433)上，凸輪(436)固定在凸輪盤(437)上，并與微調機構(5)的光軸貼合；

低速軸(313)的扭矩通過凸輪盤(437)傳遞給凸輪(436)，通過凸輪推動微調機構(5)和滑塊(435)在導軌(434)的既定軌跡下水平前進，使齒條(432)與齒輪(431)嚙合，使前輪支架(41)帶動前輪(42)轉向。