一种仿真玩具自动扶梯的制作方法

本发明涉及教育产品领域，更具体地说，涉及一种仿真玩具自动扶梯。

背景技术：

随着社会的发展，越来越多的人意识到教育的重要性，越来越多的家长开始为孩子寻求更具创新性的教育产品。而仿真玩具，其形态结构相对于传统玩具更加逼真，而且具有更多的结构功能，更有利于孩子学习科技知识，提升他们的科学素养。

电动扶梯(escalator)，亦称自动扶梯，或自动行人电梯、扶手电梯、电扶梯，是带有循环运行阶梯的一类扶梯，是用于向上或向下倾斜运送乘客的固定电力驱动设备。电动枎梯一般是斜置。行人在扶梯的一端站上自动行走的梯级，便会自动被带到扶梯的另一端，途中梯级会一路保持水平。枎梯在两旁设有跟梯级同步移动的扶手，供使用者扶握。电动扶梯可以是永远向一个方向行走，但多数都可以根据时间、人流等需要，由管理人员控制行走方向。另一种和电动扶梯十分类似的行人运输工具，是自动人行道(automaticsidewalk)。两者的分别主要是自动行人道是没有梯级的；多数只会在平地上行走，或是稍微倾斜。自动扶梯由梯路(变型的板式输送机)和两旁的扶手(变形的带式输送机)组成。其主要部件有梯级、牵引链条及链轮、导轨系统、主传动系统(包括电动机、减速装置、制动器及中间传动环节等)驱动主轴、梯路张紧装置、扶手系统、梳板、扶梯骨架和电气系统等。梯级在乘客入口处作水平运动(方便乘客登梯)以后逐渐形成阶梯；接近入口处阶梯逐渐消失，梯级再度作水平运动。这些运动都是由梯级主轮、辅轮分别沿不同的梯级导轨行走来实现的。

玩具自动扶梯的目的在于将真实世界的自动扶梯缩小成孩子们可以把玩的尺寸，其中的每一个设计都应尽最大可能还原真实的机械构造，让孩子们在玩耍的同时既享受到动手的乐趣，除此之外，还应尽可能的让孩子们准确捕捉玩具中的科学文化知识，对科学文化教育的发展有极强的推动力。而目前市场上的教育类玩具种类繁多，但真正能够兼具游戏和教育的优质产品屈指可数，有些产品的科学性不强，容易对学生产生误导。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种仿真玩具自动扶梯，该玩具自动扶梯将真实世界的自动扶梯缩小成孩子们可以把玩的尺寸，其中的每一个设计都尽最大可能还原了真实的机械构造，让孩子们在玩耍的同时既享受到动手的乐趣，也能准确地捕捉到玩具中的科学文化知识，对科学文化教育的发展有极强的推动力；该玩具中采用了多处同步带同步轮动力传输形式，这样可以将电机产生的驱动力以更高的效率传递到梯级链和扶手带驱动轮，可以更加节约电能并且产生更强的驱动力。同时，整个玩具的结构设计遵循简约的原则，方便企业生产制造，降低生产成本，这样能够使该玩具更加经济实惠，从而间接促使它的普及面更广。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种仿真玩具自动扶梯，包括力矩片、动力箱组件、动力传输架组件、梯级链护板组件、梯级组件、控制箱组件、梯级链组件、外保护组件、侧板组件和各种轴，所述力矩片中心处开凿有非圆形孔，所述各种轴的截面同样为非圆形截面，所述非圆形孔与非圆形截面的轴相配合，力矩片用于连接零件与各种轴，所述动力传输架组件、梯级链组件和梯级组件均连接于一对梯级链护板组件之间，一对所述梯级链护板组件连接于一对侧板组件之间，所述动力箱组件和控制箱组件分别连接于一对侧板组件上下两末端处，所述外保护组件连接于控制箱组件上端。

进一步的，所述动力箱组件包括箱体，所述箱体内侧设有电机，且电机与箱体内壁之间固定连接有电机支架，所述箱体外侧设有一二级同步带和同步轮一，且一二级同步带与同步轮一啮合，所述同步轮一上固定连接有轴一，且轴一与电机之间固定连接有联轴器，所述箱体内嵌有散热风扇，且散热风扇位于电机下侧，所述箱体侧端卡接有后盖板，所述箱体内侧壁上安装有舱门开关。

进一步的，所述动力传输架组件包括同步轮二、同步轮三、同步轮四、同步轮五、同步轮六、二三级同步带、三四级同步带和梯级链驱动轮，所述同步轮二与一二级同步带啮合，所述同步轮二通过力矩片连接有轴二，所述梯级链驱动轮通过力矩片配合有轴二，所述同步轮四和同步轮五均通过力矩片与轴三连接，所述同步轮五和同步轮六通过三四级同步带啮合，所述同步轮六上嵌入有连接销。

进一步的，所述梯级链护板组件包括上护板和侧护板，所述侧护板下端部嵌入有扶手带护罩，所述侧护板内侧壁上嵌入有急停开关和红外传感器，且红外传感器和急停开关分别位于侧护板上下两端，所述上护板靠近急停开关的上端嵌入有运行指示灯。

进一步的，所述控制箱组件包括内部连接有控制主板的控制箱箱体，所述控制箱箱体前端连接有前门板，所述前门板中心处胶合连接有装饰牌，所述控制箱箱体下端嵌入有安全开关。

进一步的，所述梯级链组件包括的零件有梯级主轴、梯级链滚轮、链节、轴套、插销和外链板，所述零件组成一个梯级链基本单元，且多个梯级链基本单元连接在一起构成梯级链组件，一个所述梯级链基本单元通过插销将本单元的外链板与下一个单元的链节连接，所述梯级链滚轮嵌入于链节中，所述梯级主轴穿过链节并用轴套限位固定。

进一步的，所述外保护组件包括踏板、底板和一对外护板，所述底板连接于一对侧板底端之间，所述踏板位于一对外护板下端部。

进一步的，所述侧板组件包括侧板、扶手带驱动轮和扶手带支架，所述扶手带驱动轮连接于侧板内侧中部，所述侧板外侧中部还连接有同步轮七，且同步轮七与扶手带驱动轮之间连接有轴五，所述扶手带支架连接于侧板上端，所述扶手带支架上嵌入有转向滚轮，所述扶手带支架侧端焊接有导轨，且导轨上包裹有扶手带，所述侧板内侧有主轨道，且主轨道内侧设有辅轨道，所述辅轨道内侧端部设有梯级链导向轮，且侧板和辅轨道与梯级链导向轮之间轴向配合有连接轴。

进一步的，所述外护板、侧板和扶手带支架均采用透明塑料材料制成，仿真玩具自动扶梯内部采用了多处同步带同步轮动力传输形式，透明塑料材料制成的外护板、侧板和扶手带支架便于儿童从外部观察仿真玩具自动扶梯内部的组件工作方式和工作状态，有利于儿童准确捕捉到玩具中的科学文化知识，对科学文化教育的发展有极强的推动力。

进一步的，所述梯级组件包括梯级，所述梯级同样采用透明塑料材料制成，且每个梯级表面分别涂覆有不同颜色的透明涂层，透明塑料材料制成的梯级同样便于儿童从外部观察仿真玩具自动扶梯内部的组件工作方式和工作状态，不同颜色的梯级可便于儿童观察仿真玩具自动扶梯的外部运作状态，如运作速度以及单个梯级的位移。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案将真实世界的自动扶梯缩小成孩子们可以把玩的尺寸，其中的每一个设计都尽最大可能还原了真实的机械构造，让孩子们在玩耍的同时既享受到动手的乐趣，也能准确地捕捉到玩具中的科学文化知识，对科学文化教育的发展有极强的推动力；该玩具中采用了多处同步带同步轮动力传输形式，这样可以将电机产生的驱动力以更高的效率传递到梯级链和扶手带驱动轮，可以更加节约电能并且产生更强的驱动力。同时，整个玩具的结构设计遵循简约的原则，方便企业生产制造，降低生产成本，这样能够使该玩具更加经济实惠，从而间接促使它的普及面更广。

(2)外护板、侧板和扶手带支架均采用透明塑料材料制成，仿真玩具自动扶梯内部采用了多处同步带同步轮动力传输形式，透明塑料材料制成的外护板、侧板和扶手带支架便于儿童从外部观察仿真玩具自动扶梯内部的组件工作方式和工作状态，有利于儿童准确捕捉到玩具中的科学文化知识，对科学文化教育的发展有极强的推动力。

(3)梯级组件包括梯级，梯级同样采用透明塑料材料制成，且每个梯级表面分别涂覆有不同颜色的透明涂层，透明塑料材料制成的梯级同样便于儿童从外部观察仿真玩具自动扶梯内部的组件工作方式和工作状态，不同颜色的梯级可便于儿童观察仿真玩具自动扶梯的外部运作状态，如运作速度以及单个梯级的位移。

附图说明

图1为本发明玩具自动扶梯总体示意图；

图2为本发明力矩片示意图；

图3为本发明动力箱组件示意图；

图4为本发明动力传输架组件示意图；

图5为本发明梯级链护板组件示意图；

图6为本发明梯级链护板组件另一视角示意图；

图7为本发明梯级组件示意图；

图8为本发明控制箱组件示意图；

图9为本发明梯级链组件示意图；

图10为本发明梯级链单元组成示意图；

图11为本发明外保护组件示意图；

图12为本发明外保护组件另一视角示意图；

图13为本发明侧板组件示意图；

图14为本发明侧板组件另一视角示意图。

图中标号说明：

1力矩片、2动力箱组件、3动力传输架组件、4梯级链护板组件、5梯级组件、6控制箱组件、7梯级链组件、8外保护组件、9侧板组件、201箱体、20101箱体凹槽、202舱门开关、203螺丝一、204螺丝二、205电机、206电机支架、207联轴器、208一二级同步带、209同步轮一、210磁铁一、211轴一、212后盖板、21201凸起、213散热风扇、301轴二、302轴三、303同步轮二、304同步轮三、305同步轮四、306同步轮五、307同步轮六、308二三级同步带、309三四级同步带、310梯级链驱动轮、31001轮槽、312法兰轴承、313连接销、401上护板、402侧护板、40201护板凹槽、403扶手带护罩、404运行指示灯、405急停开关、406红外传感器、407螺丝三、408铁片、501梯级、50101卡扣一、502光轴、601控制主板、602安全开关、603前门板、60301把手、60302凸块、604装饰牌、605控制箱箱体、60501卡槽、60502卡扣二、606螺丝四、607磁铁二、608磁铁三、701梯级主轴、702梯级链滚轮、703链节、704轴套、705插销、706外链板、801外护板、80101套管、802磁铁四、803梳齿板、804踏板、805底板、901侧板、90101拉钩、90102限位柱、90103主轨道、90104轴承座、90105底板卡槽、柱销、扶手带驱动轮、板簧、螺母、905手拧螺丝、906压紧轮、907导轮、908弹簧、909绷紧轮、910磁铁五、911扭簧、912支撑杆、91201插头、913支撑杆锁扣、914扶手带支架、915扶手带、916导轨、917转向滚轮、918柱状磁铁、919辅轨道、920螺丝五、921轴五、922同步轮七、92201连接孔、923等速同步带、924散光板、925灯条、926灯座、92601灯座拉环、927梯级链导向轮、928连接轴、929缓冲垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1和图2，一种仿真玩具自动扶梯，包括力矩片1、动力箱组件2、动力传输架组件3、梯级链护板组件4、梯级组件5、控制箱组件6、梯级链组件7、外保护组件8、侧板组件9和各种轴，力矩片1中心处开凿有非圆形孔，各种轴的截面同样为非圆形截面，非圆形孔与非圆形截面的轴相配合，力矩片1用于连接零件与各种轴，动力传输架组件3、梯级链组件7和梯级组件5均连接于一对梯级链护板组件4之间，一对梯级链护板组件4连接于一对侧板组件9之间，动力箱组件2和控制箱组件6分别连接于一对侧板组件9上下两末端处，外保护组件8连接于控制箱组件6上端。

请参阅图3，动力箱组件2包括箱体201，箱体201内侧设有电机205，且电机205与箱体201内壁之间固定连接有电机支架206，箱体201外侧设有一二级同步带208和同步轮一209，且一二级同步带208与同步轮一209啮合，满足同步带同步轮动力传递形式，同步轮一209上固定连接有轴一211，且轴一211与电机205之间固定连接有联轴器207，使得四者能够同步转动，箱体201内嵌有散热风扇213，且散热风扇213位于电机205下侧，箱体201侧端卡接有后盖板212，箱体201内侧壁上安装有舱门开关202，舱门开关202通过螺丝二204与箱体201连接，箱体201靠近同步轮一209的外端胶合连接有磁铁一210，后盖板212上的凸起21201嵌入到箱体201上的箱体凹槽20101之中。

请参阅图4，动力传输架组件3包括同步轮二303、同步轮三304、同步轮四305、同步轮五306、同步轮六307、二三级同步带308、三四级同步带309和梯级链驱动轮310，同步轮二303与一二级同步带208啮合，满足同步带同步轮动力传递形式，同步轮二303通过力矩片1连接有轴二301，使得三者同步转动，梯级链驱动轮310通过力矩片1配合有轴二301，使得三者同步转动，同步轮四305和同步轮五306均通过力矩片1与轴三302连接，同步轮五306和同步轮六307通过三四级同步带309啮合，同步轮六307上嵌入有连接销313，形成紧密配合，轴二301嵌入到同步轮三304中，形成紧密配合，二三级同步带308与同步轮三304啮合，同步轮四305与二三级同步带308啮合。同步轮四305与同步轮五306均通过力矩片1与轴三302连接，使得四者同步转动。

请参阅图5和图6，梯级链护板组件4包括上护板401和侧护板402，侧护板402下端部嵌入有扶手带护罩403，侧护板402内侧壁上嵌入有急停开关405和红外传感器406，且红外传感器406和急停开关405分别位于侧护板402上下两端，上护板401靠近急停开关405的上端嵌入有运行指示灯404。

请参阅图8，控制箱组件6包括内部连接有控制主板601的控制箱箱体605，控制箱箱体605前端连接有前门板603，前门板603中心处胶合连接有装饰牌604，控制箱箱体605下端嵌入有安全开关602，控制箱箱体605胶合连接有磁铁二607，前门板603上的凸块60302插入控制箱箱体605上的卡槽60501，再通过磁铁二607与磁铁三608吸附连接，前门板603胶合连接有磁铁三608，前门板603外侧端连接有呈凹槽状的把手60301，方便手指伸入，打开前门板603，控制箱箱体605通过螺丝四606与侧板组件9中的侧板901螺纹连接。

请参阅图9和图10，梯级链组件7包括的零件有梯级主轴701、梯级链滚轮702、链节703、轴套704、插销705和外链板706，零件组成一个梯级链基本单元，且多个梯级链基本单元连接在一起构成梯级链组件7，一个梯级链基本单元通过插销705将本单元的外链板706与下一个单元的链节703连接，梯级链滚轮702嵌入于链节703中，梯级主轴701穿过链节703并用轴套704限位固定；

梯级链滚轮702与动力传输架组件3中梯级链驱动轮310上的轮槽31001接触配合。梯级链组件7整体与梯级链驱动轮310配合满足链传动结构。

请参阅图11和图12，外保护组件8包括踏板804、梳齿板803、底板805和一对外护板801，底板805连接于一对侧板901底端之间，踏板804位于一对外护板801下端部，外护板801通过磁铁四802与侧板组件9中的侧板901上的磁铁五910吸附连接，外护板801通过其上的套管80101与侧板901上的限位柱90102轴向配合完成限位，梳齿板803与梯级链护板组件4中的侧护板402上的护板凹槽40201拼插连接。

请参阅图13和图14，侧板组件9包括侧板901、扶手带驱动轮902、板簧903、螺母904、手拧螺丝905、压紧轮906、导轮907、弹簧908、绷紧轮909、磁铁五910、扭簧911、支撑杆912、支撑杆锁扣913、扶手带支架914、扶手带915、导轨916、转向滚轮917、柱状磁铁918、辅轨道919、螺丝五920、轴五921、同步轮七922、等速同步带923、散光板924、灯条925、灯座926、梯级链导向轮927、连接轴928和缓冲垫929；

梯级链护板组件4中侧护板402通过螺丝三407与侧板组件9中侧板901螺纹连接。上护板401中的铁片408与侧板组件9中的柱状磁铁918吸合连接，使得上护板402与侧板901连接；

同步轮六307通过连接销313与侧板组件9中的同步轮七922上的连接孔92201连接，使得同步轮六307与同步轮七922同步转动。

踏板804与侧板901通过螺丝连接；动力箱箱体201通过螺丝一203与侧板组件9中的侧板901螺纹连接，扭簧911、支撑杆912同时与侧板901上的柱销90106轴向配合，支撑杆912在扭簧911扭力的作用下可以绕柱销90106旋转，支撑杆锁扣913嵌入到侧板901中。支撑杆912转动后，支撑杆912上的插头91201与支撑杆锁扣913机械配合，按压支撑杆插头91201，二者互锁，再按一次，二者解锁；

螺母904嵌入到侧板901中，手拧螺丝905与螺母904之间螺纹配合。板簧903与手拧螺丝905和压紧轮906都是接触配合，拧动手拧螺丝905，板簧903对压紧轮906施加压力；轴五921与侧板901机械配合，使得轴五921能够转动；同步轮七922与扶手带驱动轮902通过轴五921连接，三者能够同步转动；

动力传输架组件3中的法兰轴承312与侧板组件9中的侧板901上的轴承座90104轴向配合；

上述的压紧轮906与扶手带驱动轮902共同配合，对扶手带915产生压力；导轮907改变扶手带915运行状态，绷紧轮909在弹簧908作用下自动调节扶手带915的松紧度；灯条925与灯座926通过胶合连接，散光板924嵌入到灯座926中，灯座926嵌入到侧板901中，灯座906末端有灯座拉环92601，方便工具插入将灯座906拉出；磁铁五910与侧板901胶合连接；

扶手带支架914通过螺丝连接在侧板901上，导轨916焊接在扶手带支架914上。转向滚轮917嵌入扶手带支架914中。扶手带915包裹在轨道916上，能够自由滑动，并且在扶手带支架914端部可以通过转向滚轮917减小阻力顺利转向；侧板901上有主轨道90103，侧板901通过螺丝五920与辅轨道919螺纹连接；梯级链导向轮927通过连接轴928与侧板901和辅轨道919轴向配合，使得梯级链导向轮927可以绕连接轴928自由转动；侧板901上的拉钩90101用于整理各种导线；缓冲垫929与侧板901胶合连接，底板805嵌入到侧板组件9中侧板901上的底板卡槽90105中。

外护板801、侧板901和扶手带支架914均采用透明塑料材料制成，仿真玩具自动扶梯内部采用了多处同步带同步轮动力传输形式，透明塑料材料制成的外护板801、侧板901和扶手带支架914便于儿童从外部观察仿真玩具自动扶梯内部的组件工作方式和工作状态，有利于儿童准确捕捉到玩具中的科学文化知识，对科学文化教育的发展有极强的推动力。

请参阅图7和图10，梯级组件5包括梯级501和光轴502。梯级501上的卡扣一50101与梯级链组件7中的梯级主轴701轴向配合，梯级501同样采用透明塑料材料制成，且每个梯级501表面分别涂覆有不同颜色的透明涂层，透明塑料材料制成的梯级501同样便于儿童从外部观察仿真玩具自动扶梯内部的组件工作方式和工作状态，不同颜色的梯级501可便于儿童观察仿真玩具自动扶梯的外部运作状态，如运作速度以及单个梯级501的位移。

电机205产生的动力经一二级同步带208传递到同步轮二303，再由同轴的同步轮三304经二三级同步带308传递到同步轮四305，再由同轴的同步轮五306传递给同步轮六307，由于连接销313将同步轮六307与同步轮922连接在一起，因此动力经过3次传递，传递到扶手带驱动轮902，在所有的机械动力传递形式中，同步带同步轮传递效率最高，因此采用这种方式能够以最高的效率传输动力，减小损耗。而由于扶手带支架914上焊接有低摩擦系数的轨道916、扶手带支架914转弯处安装有转向滚轮917，扶手带915在运行过程中的运行阻力大大降低。

另外，动力传输到轴二301上时，动力同时也使梯级链驱动轮310旋转，从而驱动梯级链组件7，而梯级链组件7将牵引着梯级组件5沿着主轨道90103和辅轨道919运行。

这样一来，利用动力传输架2这一套装置就可以同时驱动扶手带915和梯级组件5运行。

与目前市场上种类繁多的科学性不强、容易对学生产生误导的教育类玩具相比，该玩具自动扶梯将真实世界的自动扶梯缩小成孩子们可以把玩的尺寸，其中的每一个设计都尽最大可能还原了真实的机械构造，让孩子们在玩耍的同时既享受到动手的乐趣，透明塑料材料制成的外护板801、侧板901和扶手带支架914便于儿童从外部观察仿真玩具自动扶梯内部的组件工作方式和工作状态，有利于儿童准确地捕捉到玩具中的科学文化知识，对科学文化教育的发展有极强的推动力；该玩具中采用了多处同步带同步轮动力传输形式，这样可以将电机205与产生的驱动力以更高的效率传递到梯级链和扶手带驱动轮902，可以更加节约电能并且产生更强的驱动力。同时，整个玩具的结构设计遵循简约的原则，方便企业生产制造，降低生产成本，这样能够使该玩具更加经济实惠，从而间接促使它的普及面更广。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。