一种弹性驱动装置及应用其的车辆的制作方法

本发明涉及一种弹性驱动装置以及应用该弹性驱动装置的车辆。

背景技术：

目前，存在一些将弹性势能转化为驱动力的装置，但是这些利用弹性势能的驱动装置，存在诸多缺陷，其弹性势能的转变过程中，弹性势能转变效率低，动力输出强度低。在利用弹性力进行驱动的车辆中，车辆启动时的爆发力不够，车辆的最高速度较低以及车辆行驶的总距离较短。此外，还存在车辆结构设计不合理，车辆运行不够灵活。

由此可见，传统的弹性驱动装置及车辆存在着结构不合理，弹性势能的存量小，弹性势能释放时的爆发力小的缺陷，亟待进一步改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种弹性驱动装置及应用其的车辆，以解决现有技术存在的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供一种弹性驱动装置，所述弹性驱动装置包括插接部、弹性体、管体、制动机构以及传动机构；

所述插接部呈管状，其一端环形壁上设有至少一个第一U形插接口和至少一个第二U形插接口，所述第一U形插接口的长度大于所述第二U形插接口的长度，所述管体端口的前端上对应设有与所述第一U形插接口和所述第二U形插接口配合的条形限位凸起，当所述第一U形插接口与所述限位凸起配合转换为所述第二U形插接口与所述限位凸起配合时，所述插接部另一端远离所述管体的前端口，所述插接部的另一端的环形壁内侧设有对称的卡槽；

所述传动机构包括传动轴，所述传动轴上套设有刹车碟片，所述制动机构对所述刹车碟片制动；

所述弹性体的一端通过固定件固定于所述卡槽中，所述弹性体的另一端穿过所述管体，并与所述传动轴连接。

本发明的一个实施例中，所述固定件为环状或多边形形状，所述固定件与所述卡槽配合。

本发明的一个实施例中，所述条形限位凸起的数量为2个，所述两个条形限位凸起对称地设在所述管体的前端上。

本发明的一个实施例中，所述第一U形插接口和所述第二U形插接口均为两个，分别对称地设在插接部一端的环形壁上。

本发明的一个实施例中，所述制动机构包括第一刹车夹片以及与所述第一刹车夹片连接的第二刹车夹片，所述第一刹车夹片和所述第二刹车夹片的中间可容纳所述刹车碟片；

所述第一刹车夹片和所述第二刹车夹片之间设有弹簧，靠近所述第二刹车夹片处设有制动臂，在所述制动臂的作用下，所述第二刹车夹片可与所述第一刹车夹片靠近对所述刹车碟片夹紧制动，在所述弹簧的作用下第二刹车夹片可远离所述第一刹车夹片，松开所述刹车碟片。

本发明的一个实施例中，所述弹性体为橡筋或者弹簧。

本发明还提供一种车辆，所述车辆还包括车架、转向机构、制动机构以及上述所述的弹性驱动装置，其中，所述车架的前端安装有两个从动轮，所述车架的后端安装有驱动轮；

所述转向机构包括转向舵机、转向臂、两个转向杯以及两个转向拉杆，所述转向舵机安装在所述车架的前端中间处，其通过所述转向臂与所述转向拉杆可转动连接，所述转向拉杆通过所述转向杯与所述从动轮连接；

所述刹车舵机与所述制动臂可转动连接，控制所述制动机构；

所述弹性驱动装置的前端固定在所述车架的前端，所述弹性驱动装置的传动机构与所述驱动轮连接。

本发明的一个实施例中，所述车架采用碳纤维板制成。

本发明的一个实施例中，所述车辆还包括信号接收器，所述信号接收器分别与所述转向舵机和所述刹车舵机连接，所述信号接收器接收来自控制器的控制信号。

本发明的一个实施例中，所述车架上一侧由前端向后端依次设有管体前固定座、管体后固定座以及传动轴固定支座，所述弹性驱动装置通过所述管体前固定座、管体后固定座以及传动轴固定支座固定在所述车架上。本发明弹性驱动装置以及应用其的车辆具有如下优点：

本发明的弹性驱动装置在管体的一端设有具有不同长度的U形插接口插接部，通过该插接部增加弹性体的弹性势能的储备，提高车辆启动时的爆发力；本发明通过弹性驱动装置将弹性势能转化为车辆的机械能，更绿色环保；本发明的车辆的车架采用碳纤维制成，具有相当强度的前提下，还具有较轻的重量，整体上减轻了车体的总重量，从而可以使得车辆行驶的距离更远。

附图说明

图1为本发明的弹性驱动装置的结构示意图。

图2为本发明的一实施例的插接部及管体分解结构图。

图3为本发明的车辆的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图3所示，本发明的弹性驱动装置10包括插接部101、弹性体107、管体102、制动机构103以及传动机构30，弹性体107为橡筋或者弹簧。插接部101呈管状，其一端环形壁上设有至少一个第一U形插接口111和至少一个第二U形插接口112，第一U形插接口111的长度大于第二U形插接口112的长度，管体102端口的前端上对应设有与第一U形插接口111和第二U形插接口112配合的条形限位凸起108，插接部101通过第一U形插接口111、第二U形插接口112与限位凸起108配合插接，当插接部101的第一U形插接口111与限位凸起108配合转换为插接部101的第二U形插接口112与限位凸起108配合时，插接部101另一端远离管体102的前端口，使得管体102加插接部101的长度增长，管体102的后端口上设有U形口104，通过U形口可与管体后固定座702插接固定。插接部101的另一端的环形壁内侧设有对称的卡槽。

其中，传动机构30包括传动轴301，传动轴301上套设有刹车碟片106，制动机构103对刹车碟片106制动。弹性体107的一端通过固定件109固定于卡槽中，弹性体107的另一端穿过管体102，并与传动轴301连接，具体的，传动轴301的一端设有U形结构105，U形结构105内设有固定轴，用于与弹性体107固定连接。固定件109为环状或多边形形状，固定件109的截面大小恰好可以与卡槽配合，将固定件109固定在卡槽内。制动机构103对刹车碟片106制动，当传动轴301处于制动状态，旋转固定件109使弹性体旋转，当弹性体107旋转到一定程度时，弹性体107蓄积一定量的弹性势能，将固定件109固定于卡槽中，避免固定件109在扭转力的作用下旋转。松开制动机构103，传动轴310旋转，并对外输出转动力，通过传动机构30将弹性势能转化为动能。

其中，第一U形插接口111设为两个，其相对开设在管状插接部101一端的环形壁上，第二U形插接口112为两个，对称开设在管状插接部101一端环形壁上，且与第一U形插接口111相间设置。通过旋转弹性体107使得弹性体107获得一定的弹性势能，通过将插接部101拉出，进一步地旋转90度，由开始是第一U形插接口111与限位凸起108配合，转变为由第二U形插接口112与限位凸起108配合，这样，在将弹性体107进一步旋转的同时，相对拉长了弹性体107的长度，增加了弹性体107的弹性势能，使得弹性驱动装置在启动时，给予传动轴301更大的驱动力，增加了弹性驱动装置10启动时的爆发力。

制动机构103包括第一刹车夹片113和第二刹车夹片114，第一刹车夹片113和第二刹车夹片114的一端固定连接中间形成可容纳刹车碟片106的空间；第一刹车夹片113和第二刹车夹片114之间设有弹簧112，靠近第二刹车夹片114处设有制动臂110，在制动臂110的作用下，第二刹车夹片114可与第一刹车夹片113靠近对刹车碟片106夹紧制动，传动轴301被制动，在弹簧112的作用下第二刹车夹片114可远离第一刹车夹片113，松开刹车碟片，使得传动轴301转动，驱动装置通过传动轴对外输出动力。

如图3所示，本发明还提供一种车辆，该车辆包括车架70、转向机构20以及弹性驱动装置10，车架70采用碳纤维板制成，其中，制动机构还包括刹车舵机，刹车舵机的型号为JX PDI-6221MG 20KG。根据转向机构20、刹车舵机50以及弹性驱动装置10设置需求，本发明利用碳纤维板固定连接成车架70。其中，车架70的前端安装有两个从动轮402，车架70的后端安装有驱动轮401；转向机构20包括转向舵机203、转向臂204、两个转向杯202以及两个转向拉杆201，转向舵机203安装在车架70的前端中间处，其通过转向臂204与转向拉杆201可转动连接，转向拉杆201与转向杯202连接，转向杯202与从动轮402连接。其中，转向舵机的型号为HITEC HS-5055MG 9G。刹车舵机50与制动臂502可转动连接，控制制动机构103。转向舵机203通过转向臂204的转动控制转向拉杆201的运动，转向拉杆201通过转向杯202与从动轮402连接，从而控制从动轮402的转向。靠近车架70上设有刹车舵机卡套501，刹车舵机卡套501将刹车舵机50固定在车架上。本发明的车辆还包括信号接收器60以及控制器，信号接收器60分别与转向舵机20和刹车舵机50连接，控制器与信号接收器60连接。车辆在使用时，打开信号接收器60的开关，操作控制器发送控制信号给信号接收器60，信号接收器60将相应的信号传输给转向舵机20或者刹车舵机50，从而控制车辆的行进、转弯或者刹车。

弹性驱动装置102的前端固定在车架70的前端，弹性驱动装置102的传动机构30与驱动轮401连接，驱动轮401通过后轮轴座704固定在车架70的后端，弹性驱动装置102通过传动机构30驱动驱动轮401转动。

车架70采用碳纤维板制成，车架70一侧从车架70的前端到后端依次设有管体前固定座701、管体后固定座702以及传动轴固定支座703，弹性驱动装置102通过管体前固定座701、管体后固定座702以及传动轴固定支座703固定在车辆前进方向的左侧的车架70上。碳纤维支撑板在具有相当强度前提下，其具有相对较轻的重量。

本发明的车辆的使用过程为：

首先打开信号接收器上的开关，通过控制器控制刹车舵机，刹车舵机控制制动臂转动，制动臂主动控制压力部件对第二刹车夹片施加压力，使得刹车碟片处于静止状态。然后，将固定件从插接部中拉出，逆时针旋转弹性体，直至弹性体扭转吃力时，将固定件固定在卡槽中。控制刹车舵机，松开第二刹车夹片，传动轴开始转动，将动力传输给车辆后面安装的驱动轮，车辆在驱动轮的驱动下前进，在前进的过程中，可以根据需要，通过控制器控制转向舵机，从而控制车辆行驶。若需要提升车辆启动时的爆发力，可将插接部从管体端拔下，进一步地逆时针旋转90°，此时，第一U形插接口变换为第二U形插接口与管体配合插接，弹性体进一步的扭转，弹性势能进一步的增加。

试验证明，本发明使用插接部变换弹性体的长度时，40米直线竞速最高时速为6.5m/s，没有使用插接部时，无法变换弹性体的长度时，最高时速是6.2m/s。在使用插接部变换弹性体的长度时，70米爬坡耗时14.9s，未使用插接部变换弹性体的长度时，70米爬坡竞速用时15.8s。本发明的弹性驱动装置，增加了弹性势能的储备量，提高了车辆行驶的最高速度。

本发明的弹性驱动装置在管体的一端设有插接部，通过插接部上开设不同长度的U形插接口，增加弹性体的弹性势能的储备，提高车辆启动时的爆发力；将弹性势能转化为车辆的机械能，更绿色环保；本发明的车辆的车架采用碳纤维制成，具有相当强度的前提下，还具有较轻的重量，整体上减轻了车体的总重量，从而可以使得车辆行驶的距离更远。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。