专利名称：万向电动碰碰车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动碰碰车，特别是一种可万向运动的电动碰碰车。
背景技术：
现有的一般电动碰碰车行走的实现通常由两个主动轮驱动，两只从动的方向轮通过方向盘或把手控制方向，此类电动碰碰车在相应的电控装置控制下实现简单的前后运动或左右转向动作，现有碰碰车的转向半径一般都较大，因此在使用时必须要有较大的运动空间，而且现有的碰碰车不能直接横向行驶，使用时不能满足使用者对移动的灵活性的要求。而且现有碰碰车通常是直流供电系统集中供电，需建立专用的供电系统，只能在特定的场所使用，因此目前此类碰碰车的使用受到空间的限制。
本实用新型的目的在于提供一种由蓄电池供电的可万向运动的电动碰碰车。与现有技术相比，本实用新型的特点在于它采用全模拟控制的全方位操纵杆、复合轮及其布置方式以及各轮单独驱动方式。除能实现现有碰碰车的所有运动功能外，更能实现其所不能实现的横向直行、斜向直行、原地旋转及全方位运动。整体机构较现有碰碰车简单，整车体积更小，所需的运行空间比现有碰碰车狭小得多，运动及控制更加灵活方便，而且振动小，性能价格比更佳。能够实现直接横向行走，改变传统碰碰车不能横行的现状，大大增强了碰碰车的行走功能及移动的灵活性，充分满足使用者的要求，由于蓄电池供电，此类碰碰车无需设置固定使用场所，不受使用场所限制，极大程度方便经营者，降低经营投资成本。单机也可以作为游乐车使用，无需特殊场所，特别适合于儿童及青年人在学校、公园、宾馆、俱乐部等各娱乐场所内使用，亦可作为家庭高级玩具车在社区及室内使用。
整体思路按照本实用新型目的，设计人解决的整体思路是一类可万向运动的电动碰碰车，由乘坐部分、安全防护装置、电气控制装置、电源部分、万向行走机构及外壳构成。上述电气控制装置由可全方位控制的操纵杆和电气控制箱组成；上述万向行走机构包括机架、复合轮、驱动装置及脚踏开关，其特征在于所述的行走机构包含若干个复合轮，每个复合轮通过螺栓固定在驱动装置上，而驱动装置安装在机架之底盘的下边。乘坐部分、安全防护装置、电气控制装置及外壳等均安装在机架上。所述复合轮的切向与电动碰碰车的前进方向呈0～90度的夹角，且每个复合轮均为驱动轮，分别由各自的驱动装置(减速器电动机组)驱动。复合轮的轮缘上分布有若干根芯轴，每个芯轴上各安装有滚子，这些滚子均可绕其各自的芯轴转动，滚子的芯轴轴线与复合轮中心轴线之间的空间夹角α为30～90度。所述滚子的形状可以是纺锤形、半纺锤形、锥台形或是其他类似的形状，由滚子所构成的车轮的外包络面为一圆柱面。滚子沿轮圈可以是单排分布，也可以双排分布。
本实用新型的电气控制部分由操纵杆与电气控制箱等组成。操纵杆采用全模拟可实现全方位控制的操纵杆，操纵杆摆动或旋转的角位移量转变为电位信号，输出到电气控制箱内的微处理器CPU进行处理，CPU检测出操纵杆角位移向量变化的大小与方向，通过应用程序计算，可得出用于控制驱动电路的输出电压的大小与方向，最后通过由大功率场效应管组成的电机驱动电路来完成对各台电动机的稳速控制，从而实现使用者只要通过操作操纵杆，即可使万向电动碰碰车沿着使用者需要的方向运动，既灵活又方便。实施方案实现上述功能的万向电动碰碰车可以有如下四种方案方案一复合轮呈圆周分布的三轮万向电动碰碰车方案二前后复合轮相垂直分布的三轮万向电动碰碰车方案三复合轮呈圆周分布的四轮万向电动碰碰车方案四左右两侧复合轮平行分布的四轮万向电动碰碰车
以下结合附图对本实用新型几种实施例进行详细的说明。
图1为方案一的三轮万向电动碰碰车的外形图，
图1a为主视图，
图1b为轮子布置图。图2为方案三的四轮万向电动碰碰车的外形图，图2a为主视图，图2b为轮子布置图。图3为
图1、图2的双支撑双排式复合轮的结构示意图，图3a为主视图，图3b为侧视图。图4为方案二的三轮万向电动碰碰车的外形图，图4a为主视图，图4b为轮子布置图。图5为方案四的四轮万向电动碰碰车的外形图，图5a为主视图，图5b为轮子布置图。图6为图4、图5的单支撑复合轮结构示意图。图6a为主视图，图6b为侧视图。
由上述
图1、图2、图4和图5所示的万向电动碰碰车外形图可见，本实用新型的万向电动碰碰车主要由乘坐部分1、电气控制装置2、万向行走机构3、电源部分4、安全防护装置5及外壳6等部分构成。电气控制部分2由操纵杆21及电气控制箱22组成。操纵杆21安装在万向行走机构3之机架上，电气控制箱安装在座椅下方的机架中。乘坐部分1、电源部分4、安全防护装置5及外壳等均安装在机架上。
图1给出了本实用新型方案一的实施例。
图1为方案一的复合轮呈圆周分布的三轮电动碰碰车外形图，其中
图1a为主视图，
图1b为轮子布置图。由
图1b可见该电动碰碰车行走机构有3组复合轮31，复合轮31通过螺栓与减速器组34相联接，减速器组34安装在电动碰碰车机架底部的人字架32的外沿上。3个复合轮以碰碰车中心为圆心呈圆周分布，前轮为一只，其轴线与前进方向重合；后轮为两只，其轴线与前进方向成一定的角度β且对称于前后方向。三只复合轮分别由三台电动机33并经过各自的减速器组34及离合器35进行彼此独立的驱动。在本实施例中β为60°。
图2给出了本实用新型方案三的实施例。
图2为方案三的复合轮呈圆周分布的四轮电动碰碰车的外形图，其中图2a为主视图，图2b为轮子布置图。由图2b可见该电动碰碰车行走机构有4个与方案1相同的复合轮31，复合轮31的安装与方案1相同，与其相联结的减速器组34安装在电动碰碰车机架底部的轮架32上。4个复合轮以碰碰车中心为圆心呈圆周分布，每个轮子轴线分别与电动碰碰车前进方向成一定的角度β，并且四个轮子的此夹角β对称于电动碰碰车底座中心。每个轮子31分别由一只电动机33并经过各自的减速器组34及离合器35进行彼此独立的驱动。在本实施例中β为60°。
图3为方案一和方案三的电动碰碰车用的双支撑双排式复合轮，包括轮圈311、支臂312、销轴313、滚子314。支臂312分两边并错开一定的角度固定在轮圈311上形成一体，每两个支臂上用卡圈315固定有一根销轴313，该销轴的轴线与轮圈轴线在空间上垂直。销轴313上各装有可绕销轴转动的滚子314，每个滚子大致为纺锤形，相邻滚子沿轮子轴向方向有间隔，滚子在轮子轴向上的投影为一完整的圆。在本实施例中每个轮子有12个滚子分两排布置且相错30°。
图4给出了本实用新型方案二的实施例。
图4为方案二的前后复合轮相垂直分布的三轮电动碰碰车外形图，其中图4a为主视图，图4b为轮子布置图。由图4b可见该电动碰碰车有3个复合轮31，其安装与方案1相同，与其相联结的减速器组34安装在电动碰碰车机架底部的轮架32上。三只车轮分为前后布置，一只前轮采用图3所述的复合轮31，布置在电动碰碰车的前部中间，其轴线与前进方向重合；两只后轮可采用如图6所示的复合轮31，对称分布在电动碰碰车两侧，其切线方向与前进方向一致。需要注意的是为保证电动碰碰车能左右方向运动，两个后轮的滚子与轮子轴线方向的夹角方向必须相反，而且其夹角α在数值上是相同的，在本实施例中采用如图6所示的复合轮31，沿轮缘的外周共安装了32个这样的滚子，而且该夹角α选为45°。每个轮子分别由一只电动机33并经过各自的减速器组34及离合器35进行彼此独立的驱动。
图5给出了本实用新型方案四的实施例。
图5为方案四的左右两侧复合轮平行分布的四轮电动碰碰车外形图，其中图5a为主视图，图5b为轮子布置图。由图5b可见该电动碰碰车行走机构有4个如图6所示的复合轮31，其安装与方案1相同，与其相联结的减速器组34安装在电动碰碰车机架底部的轮架32上。复合轮31以碰碰车底座中心分前后两侧分布，每个轮子切向均与电动碰碰车前进方向平行。需要注意的是为保证电动碰碰车能左右方向运动，两个前(后)轮的滚子与轮子轴线方向的夹角方向必须相反，而且其夹角α在数值上是相同的，在本实施例中采用如图6所示的复合轮31，沿轮缘的外周共安装了32个这样的滚子，而且该夹角α选为45°。每个轮子分别由一只电动机33并经过各自的减速器组34及离合器35进行彼此独立的驱动。
图6显示该方案的单支撑复合轮，包括轮圈311、销轴313、滚子314，在轮圈的轮缘上有多个径向支臂312，每个支臂上固定有一根两端外伸的销轴313，该销轴的轴线与轮圈轴线在空间上交叉，其夹角α为锐角。销轴313上各装有两个可绕销轴转动的滚子314，滚子大致为半纺锤形或锥台形，两个滚子构成一组，并且分别装在销轴两端，用卡圈315固定，滚子的外轮廓在轮子的轴向投影为一带缺口的圆。在本实施例中每个轮子有32个滚子。
以上的实施例中三轮万向电动碰碰车的复合轮分布为前轮1个，后轮两个。它当然也可以是前后方向相反的布置，即两只前轮，一只后轮。
以上的实施例中图6显示的单支撑复合轮也可以采用双支撑方式。
采用上述方案设计的万向电动碰碰车，可以轻松实现平面上万向运动。详细说明如下当操纵杆向前后摆动时，电动碰碰车作相应的前后运动；当操纵杆向左右摆动时，电动碰碰车作相应的左右平移运动；当操纵杆头部顺(逆)时针旋转时，电动碰碰车作相应旋向的原地旋转；当操纵杆作上述运动的叠加运动时，电动碰碰车可以作斜向运动或有半径转向等叠加运动。
以上实施例是万向电动碰碰车的复合轮在特殊位置分布时的应用，它当然也可以是其他的分布方式，上述各实施例中滚子的形状、滚子芯轴轴线与轮子轴线方向的夹角α及各车轮轴线与前进方向的夹角β的取值只是一种优选状态，其目的在于可适应电动碰碰车在各方向运动且振动最小，所述滚子当然也可以采用与实施例中的滚子不同的形状，α和β也可以是其取值范围内的其他值，目的是能实现全方位运行。
为提高三轮万向电动碰碰车的越障能力，可在其单独一轮的两侧安装一对辅助轮(如
图1、图4中36)，辅助轮的底面离地面3～5mm。在平地上行驶时，辅助轮与地面不接触，而在越障时，辅助轮先与障碍物接触并将电动碰碰车抬高，使之轻易地越过障碍物。通过安装上述的辅助轮将此碰碰车的越障能力提高至30mm。工业实用性按本实用新型技术方案构成的万向电动碰碰车，使用者操作操纵杆，则电动碰碰车能沿着使用者需要的方向运行和全方位运动。此类碰碰车不受使用场所限制，极大程度方便经营者，降低经营投资成本。单机也可以作为游乐车使用，特别适合在学校、公园、宾馆、俱乐部等各娱乐场所使用，使用方便、安全，行走轻巧灵活，亦可置于家里作高级玩具车使用。投放市场后，必将受到众多经营者及游客的欢迎。工业实用性强，实施后可为企业带来丰厚的效益。
权利要求1．本实用新型的特征是一种可全方位行走的万向电动碰碰车，由乘坐部分、电气控制装置、安全防护装置、行走机构及外壳构成。电控装置由电源、全方位控制的操纵杆和电气控制箱组成，上述行走机构包括机架、复合轮和驱动装置，其特征在于所述的行走机构包含有3～4个复合轮，且每个复合轮均为驱动轮。每个复合轮的轮缘上分布有多根芯轴，这些芯轴与复合轮的轴线成一定的角度α，每根芯轴上安装有若干个小滚子，这些滚子均可绕各自的芯轴自由转动，每个复合轮均通过其驱动装置固定在机架的外沿，每个复合轮的轴线方向与前进方向呈一定角度β。
2．如权利要求1所述的万向电动碰碰车其特征在于所述复合车轮的轴线方向与前进方向的夹角介于0～90之间。
3．如权利要求1所述的万向电动碰碰车其特征在于所述复合轮上滚子的芯轴轴线与复合轮的轮轴线所成的夹角α为30～90度，且左右两侧复合轮上此夹角α大小相等，方向相反。
4．如权利要求1所述的万向电动碰碰车其特征在于所述复合轮上的滚子的形状可以是纺锤形、半纺锤形、锥台形或是其他类似的形状。
5．如权利要求1所述的万向电动碰碰车其特征在于所述复合轮上的滚子沿轮圈外沿可以是单排分布，也可以双排分布，滚子的支撑方式可以是单支撑也可以是双支撑，由滚子所构成的车轮的外包络面为一圆柱面。
专利摘要一种可全方位行走的电动碰碰车特点在于车轮是由三个或四个复合轮组成,各个复合轮单独驱动,每个复合轮的轮缘上分布有多个可绕自身轴线自由转动的小滚子,通过可全方位控制的操纵杆及电气控制装置控制驱动电机的转速与转向,使碰碰车朝使用者需要的方向运动。克服了现有碰碰车旋转半径大、不能万向行走以及运动空间大及需要特定使用场所的缺点。
文档编号A63G25/00GK2439307SQ0024200
公开日2001年7月18日 申请日期2000年6月30日 优先权日2000年6月30日
发明者陈春义, 林桂树, 王苏潭, 何剑新, 吴元基, 陈小杭 申请人:福建省福捷机电技术有限公司