专利名称：具有原地自转功能的儿童四轮车的制作方法
技术领域：
本发明涉及儿童车，更具体地说是涉及一种具有原地自转功能的儿童四轮车。
背景技术：
儿童四轮车一般可由儿童自己驾驶，通常也配备遥控器以供辅助操作。
目前市面上的儿童四轮车多采用后轮驱动、前轮控制转向的方式，这样的儿童车只是具有前进，后退，转弯这些基本的功能，对儿童来说运动形式单一，缺乏乘骑的趣味性，不符合儿童心智特点，所以要为儿童车提供一种新颖的玩耍形式，即增加原地自转功能。目前已经存在的相关技术方案有如下两种一、通过设置在车前部的升降万向轮组件将车头抬升使前车轮离开地面，通过控制两后轮相对反向运转达到原地自转的目的，(引自实用新型专利申请文件，申请号200620057475.5)。该技术方案中将车头连同乘坐的儿童一起抬升，需要采用较大力的驱动装置，成本高；且车体抬升后高度增加，存在安全隐患。
二、通过设置在车体中伸缩推杆装置推拉连接在前、后轮的连杆组，使车轮偏转一定角度后通过设置在对角两车轮上的两个电机驱动车轮来达到自转的目的，(引自实用新型专利申请文件，申请号200620059255.6)。该技术方案中连杆连接点多，运转不稳定；且伸缩推杆为相向运动机构，结构复杂，且采用两电机成本高。
本发明则提出了一种结构简单，成本低的解决方案，可仅采用一个电机，相对现有儿童四轮车仅增加了几个连杆件，很有推广的价值。
发明内容
该发明提出了一种能使儿童四轮车增加自转功能的机构形式，使其具有自转模式和普通模式两种模式。达到丰富儿童车运动形式，增加儿童乘骑趣味的目的。
本发明是采用如下方案来实现上述目的该具有原地自转功能的儿童四轮车，由车身(1)，车架(2)，前、后车轮(31)，(32)，(33)，(34)，转向拨杆(4)，以及方向盘(5)构成，在后轮(34)与其轮轴之间设置有车轮驱动装置或车轮驱动装置的传动装置(7)，其特征为各车轮与车架之间各设置有一轮轴，各轮轴均通过竖向转轴与车架连接，所述各轮轴上均设置有与轮轴成角度的定位拨杆；在车架内还设置有滑块组(6)，在滑块组(6)与各定位拨杆之间各设置有刚性连杆，所述各刚性连杆与所述滑块组(6)的连接均为铰链连接；所述滑块组(6)连接有拨动力装置或拨动力装置的传动装置(8)，所述拨动力装置对滑块组(6)整体作用。
其功能变换原理为在普通模式状态下通过所述拨动力装置(8)拨动滑块组(6)运动，并通过各刚性连杆对各定位拨杆施加推拉力，最终使四个车轮偏转后达到其各自着地中心面(W1)，(W2)，(W3)，W4)都相切与同一圆形轨迹(W5)的状态，此时，只须其中一个或者两个车轮作为驱动轮转动，即可使四个车轮都绕同一中心滚动，形成自转模式。
在自转模式下对滑块组(6)反向施加推拉力，可使四个车轮偏转回原位置，转达到其各自着地中心面左右平行的状态，即普通模式状态，为了在此普通模式下具有一般转向功能，现采用了如下方案所述滑块组(6)由水平的纵向滑块(61)与横向滑块(62)组成，横向滑块(62)通过滑轨装置(63)与纵向滑块(61)连接；横向滑块(62)与连接两前轮轮轴定位拨杆的两刚性连杆(313)，(323)铰链连接，纵向滑块(61)与连接两后轮轮轴定位拨杆的两刚性连杆(333)，(343)铰链连接；所述纵向滑块(61)还设置有纵向滑轨(64)，所述纵向滑轨(64)连接在车架(2)上，还可设置在车身(1)上，纵向滑轨的作用为横向限定纵向滑块，使其只可纵向滑动；在横向滑块(62)与转向拨杆(4)之间设置有转向拨叉(9)，转向拨叉(9)可将转向拨杆(4)的拨动力通过横向滑块(62)以及刚性连杆(313)，(323)传递至前轮轮轴定位拨杆(312)，(322)，推动两前轮(31)，(32)同向偏转角度而引导车体转向；横向滑块(62)设置有横向滑块的复位装置(65)，横向滑块的复位装置用于引导横向滑块由普通模式下的自由横向滑动状态转变为自转模式下的横向固定状态。
在普通模式下可通过方向盘(5)控制车体自由转向，此时，只须其中一个或两个后车轮作为驱动轮转动，可实现该儿童四轮车前进，后退，转弯。
所述转向拨叉可设置为如下两种形式或其要素的重新组合其一为所述转向拨叉(9)与横向滑块(62)或转向拨叉(9)直接连接，或与之连接为一整体零件，在转向拨叉(9)上设置有一端开口的转向拨杆槽(91)，在转向拨杆槽开口处还设置有转向拨杆的复位导槽(92)，所述复位导槽呈张开角度向外延伸状。
该开口的转向拨杆槽(91)的作用是在转向拨叉(9)随滑块组纵向移动时便于转向拨杆(4)滑进或退出拨杆槽，使在自转模式下方向盘不会拨动前车轮，而在转入普通模式时转向拨杆可顺利滑进拨杆槽，使方向盘对车轮起作用而自由转向；在转向拨叉(9)随滑块组纵向移动而转入至普通模式时，复位导槽(92)可使转向拨杆(4)在任何位置的情况下都可以被引导对位而滑进拨杆槽(91)。
其二为所述转向拨叉还可以通过滑轨装置连接在车架或车身或纵向滑块上，使转向拨杆与转向拨叉连接，而转向拨叉则通过中间零件与横向滑块间接连接，中间零件可为刚性连杆或定位拨杆或二者的连接铰链或铰链轴，该连接可为可分离式连接，即仅在某一操作状态或运转模式下连接，施加另一操作或改变运转模式即脱离连接。
所述横向滑块的复位装置(65)由导位轮(651)与复位轨道(652)组成，所述导位轮(651)连接横向滑块(62)或转向拨叉(9)，所述复位轨道(652)可连接在车架上，还可设置在车身上，或连接至纵向滑轨。
在普通模式下横向滑块受转向拨叉的作用横向左右滑动，导位轮也须随横向左右滑动而不被横向固定，并通过刚性连杆推动前轮轮轴定位拨杆，使两前轮转向。
所述拨动力装置(8)可为电动装置，如电机加齿轮组；也可为液压机构或气动装置或杠杆机构，或以上不同元素的组合装置。拨动力装置对纵向滑块(61)或滑块组(6)整体作用，使滑块组纵向移动产生位移，该位移通过刚性连杆对各定位拨杆施加推拉力，可使四个车轮偏后转达到其着地中心面相切与同一圆形轨迹的状态。
所述拨动力装置可为人力推拉杆(89)，人力推拉杆设置有连接滑块组或纵向滑块的拨动杆(81)，人力推拉杆还设置有支架轴(82)和操作手柄(83)，操作手柄可设置为档位杆的形式，以更形象的获得乘骑乐趣。
车架内设置有滑块组的定位装置(69)，定位装置上设置有固定锁片，所述定位装置对应地设置有离合锁件(68)，离合锁件上设置有锁位槽，锁位槽对应锁片；通过离合锁件可使定位装置将滑块组锁定或解除锁定在确定位置，从而转换固定不同模式下各车轮的偏转角度，使形成稳定的普通模式或自转模式；离合锁件(68)连接有操作装置，操作装置可设置为电路控制开关，也可设置为脚踏板形式，以更形象的获得乘骑乐趣。
在车架上还设置有滑块组(6)的限位装置(67)，限位装置设置有挡块，用以限定滑块组(6)到达的确定位置而不至于超出距离。
所述设置在各轮轴上与轮轴成角度的定位拨杆，该角度成角规则为两前轮轮轴定位拨杆与其各自轮轴成钝角角度，两后轮轮轴定位拨杆与其各自轮轴成锐角角度，即定位拨杆(312)与轮轴(310)成钝角角度，定位拨杆(322)与轮轴(320)成钝角角度；定位拨杆(332)与轮轴(330)成锐角角度，定位拨杆(342)与轮轴(340)成锐角角度；或者为两前轮轮轴定位拨杆与其各自轮轴成锐角角度，两后轮轮轴定位拨杆与其各自轮轴成钝角角度，即定位拨杆(312)与轮轴(310)成锐角角度，定位拨杆(322)与轮轴(320)成锐角角度；定位拨杆(332)与轮轴(330)成钝角角度，定位拨杆(342)与轮轴(340)成钝角角度。
该成角规则表现为两前轮或两后轮轮轴定位拨杆呈左右对称状，且各定位拨杆位于同侧方向上。
所述的具原地自转功能的儿童四轮车内还可设置有测控装置，所述测控装置连接车体控制系统，其作用是通过测定不同的模式状态，启动不同的控制状态或调配不同的动力状态；其一种功能方案为在车体内设置碰撞开关(201)，滑块组(6)设置碰撞位，碰撞开关与碰撞位对应，碰撞开关(201)连接车体控制系统；其目的是当车轮偏转还没到达指定位，即不同模式的转换还没到位而处于中间状态时，碰撞开关接受操作将车体动力系统断开以防此时运转而形成非正常操作；当车轮偏转到达指定位，即不同模式的转换到位时，碰撞开关接受操作使车体动力系统连通，即可进行对车体运转的操作。
其另一种功能方案为在车体内设置触动开关(202)，滑块组(6)设置触动位，触动开关与触动位对应，触动开关连接有动力变换装置，动力变换装置连接车体控制系统；触动开关由两种不同的模式转换时受激发而启动为对动力变换装置不同的操作，使在普通模式下调配为较强的动力状态，使车体可快速前进或后退，而在自转模式下调配为较弱的动力状态，使车体可慢速自转，以适应操作习惯与使用安全。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是一、可作一般儿童四轮车使用，可如同一般儿童车般前进，后退，转向，满足一般的驾驶乐趣。
二、运动形式多样；该可自转的儿童电瓶车在自转时，四个车轮会同时向外偏转一定角度，使四个车轮滚动方向位于同一圆周上，随后可作顺时针或逆时针自转运动。这种自转的运动形式会给儿童带来更多乐趣。
三、安全，改进了现有技术中的不安全因素，使用更可靠。
四、转换稳定，普通模式与自转模式的转换相比现有技术更可靠稳定。
五、使用范围广；由于可自转转向，无需大的转弯半径与运动场地，可以在狭小的空间内自由玩耍。
六、生产成本低；该发明的儿童电瓶车是对已有儿童电瓶车的功能改进，只增加或改造局部组件而达到新的使用效果，因此生产成本低。
七、应用形式多样；可将该机构应用在一些电动玩具产品以及机器人设计上。
图1本发明结构示意图；图2本发明另一实施状态结构示意图；图3本发明具体实施方式
结构示意图；图4本发明具体实施方式
立体图；图5本发明具体实施方式
的另一实施状态结构示意图；图6本发明具体实施方式
的另一实施状态立体图；图7本发明具体实施方式
的局部结构示意图；图8本发明具体实施方式
另一实施状态的局部结构示意图；具体实施方式
如图3至8所示为本发明一具体完整的实施方案。
如图3所示，该实施方案具有原地自转功能的儿童四轮车，由车身(1)，车架(2)，前车轮(31)，(32)，后车轮(33)，(34)，转向拨杆(4)，方向盘(5)构成，其特征为前车轮(31)，(32)，后车轮(33)，(34)与车架(2)之间各设置有一轮轴，分别标记为(310)，(320)，(330)，(340)，各轮轴依次通过竖向转轴(311)，(321)，(331)，(341)与车架(2)连接，所述各轮轴上均设置有与轮轴成角度的定位拨杆，依次标记为(312)，(322)，(332)，(342)；在车架(2)内设置有滑块组(6)，在滑块组(6)与各定位拨杆之间各设置有刚性连杆，依次标记为(313)，(323)，(333)，(343)，所述各刚性连杆与所述滑块组(6)的连接均为铰链连接；
在后车轮(34)与与其轮轴(340)之间设置有车轮驱动装置(7)，所述滑块组(6)连接有拨动力装置(8)。
所述滑块组(6)由水平的纵向滑块(61)与横向滑块(62)组成，横向滑块(62)通过滑轨装置(63)与纵向滑块(61)连接；横向滑块(62)与刚性连杆(313)，(323)铰链连接，纵向滑块(61)与刚性连杆(333)，(343)铰链连接；所述纵向滑块(61)还设置有纵向滑轨(64)，所述纵向滑轨(64)连接在车架(2)上，本实施方案中将车架钢管兼作为了纵向滑轨，更省成本；在横向滑块(62)与转向拨杆(4)之间设置有转向拨叉(9)，转向拨叉(9)与横向滑块(62)连接；在转向拨叉(9)上设置有一端开口的转向拨杆槽(91)，在拨杆槽(91)开口处还设置有转向拨杆(4)的复位导槽(92)，所述复位导槽(92)呈张开角度向外延伸状；横向滑块(62)设置有其复位装置(65)，复位装置(65)由导位轮(651)与复位轨道(652)组成，复位轨道(652)一端呈收缩状，所述导位轮(651)连接转向拨叉(9)，所述复位轨道(652)连接至纵向滑轨(64)，本实施方案中将一段车架的钢管兼作为复位轨道，并与纵向滑轨完整连接，更省成本。
所述拨动力装置(8)为人力推拉杆(89)，人力推拉杆(89)设置有连接纵向滑块(61)的拨动杆(81)，人力推拉杆设置有支架转轴(82)与操作手柄(83)，操作手柄(83)设置为档位杆的形式，以更形象的获得乘骑乐趣。
如图7所示，在车架内设置有滑块组(6)的定位装置(69)，定位装置(69)设置有两个锁舌齿(691)，(692)，定位装置(69)对应地设置有离合锁(68)，离合锁(68)设置有一限位槽(681)，限位槽(681)对合锁舌齿(691)或(692)的齿形状；所述离合锁(68)通过转轴(682)连接在车架(2)上，离合锁(68)一端设置有连接车架(2)的拉力弹簧(683)，离合锁(68)在拉力弹簧(683)的作用下，使限位槽(681)被压在锁舌齿(691)上；在离合锁(68)的另一端连接有脚踏操作装置(684)，脚踏操作装置(684)设置为踏板形式，可更形象的获得乘骑乐趣。
在车架上还设置有滑块组(6)的限位装置(67)，限位装置(67)设置有挡块(671)，挡块(671)对应碰撞块(672)，碰撞块(672)设置在滑块组(6)上。
在车架(2)上设置有碰撞开关(201)，碰撞开关(201)设置离合锁(68)旁，对应的在离合锁(68)上设置有碰撞位(685)，碰撞开关(201)常闭，并连接着车体控制线路。
在车架(2)上还设置有触动开关(202)，触动开关(202)设置在纵向滑轨(64)旁，对应的在纵向滑块(61)上设置有触动位(619)，触动开关(202)连接有电位控制器(203)，电位控制器(203)连接车体控制线路。
本发明具有原地自转功能的儿童四轮车在普通模式下，为如图4所示的状态，此时纵向滑块(61)受纵向滑轨(64)的横向约束与定位装置(69)的纵向约束而完全固定，从而通过刚性连杆(333)，(343)将两后轮固定在纵向平行位置；而横向滑块(62)则可通过滑轨装置(63)横行自由滑动，这样方向盘(5)的扭转力将经转向拨杆(4)拨动转向拨叉(9)至使横向滑块(62)横行滑动，该滑动的力将通过刚性连杆(313)，(323)推动两前轮同步偏转；这样通过方向盘便可控制车体转向，启动驱动装置(7)将带动动后轮(34)转动而驱动车体前行，满足本发明作为一般儿童车的普通模式状态使用。
若要转换为自转模式，则先踩下脚踏操作装置(684)，使离合锁(68)的限位槽(681)脱离锁舌齿(691)，如图8所示；此过程中离合锁(68)上的碰撞位(685)接触并启动常闭状态的碰撞开关(201)，使车体控制线路断开，避免在转换过程中启动驱动装置而损坏车体；此时，可通过操作手柄(83)拉动人力推拉杆(89)，通过拨动杆(81)推动滑块组(6)将四个车轮推至偏转位置，为如图5所示。
在此过程中纵向滑块(61)拉着横向滑块(62)一同纵向移动，转向拨叉(9)随横向滑块(62)纵向移动，转向拨杆(4)从拨杆槽(91)脱离出转向拨叉(9)；复位装置(65)的导位轮(651)沿复位轨道(652)滑入纵向滑轨(64)，此时横向滑块(62)与纵向滑块(61)都被横向固定；当设置在滑块组(6)上碰撞块(672)随滑块组(6)纵向移动到与限位装置(67)的挡块(671)接触时，表明车轮偏转已经到位；定位装置(69)也随之转动一定角度，锁舌齿(692)转到锁舌齿(691)之前的位置；此时，松开踩下脚踏操作装置(684)，使离合锁(68)通过拉力弹簧(683)回到原位，的限位槽(681)被压在锁舌齿(692)上，通过定位装置(69)将滑块组(6)纵向锁定；此时，滑块组(6)受纵向及横向的锁定而被完全约束，这样将通过各刚性连杆将偏转后的车轮位置完全固定，为自转提供稳定可靠的固定，为如图6所示状态。
此过程中，离合锁(68)上的碰撞位(685)脱离并关闭常闭状态的碰撞开关(201)，使车体线路系统恢复连接；同时，设置在车架(2)上的触动开关(202)被设置在纵向滑块(61)上的触动位(619)启动，进而通过触动开关(202)启动电位控制器(203)，电位控制器(203)调配驱动装置为较弱的动力状态，使车体在自转时减速，更适应操作习惯与使用安全。
权利要求
1.一种具有原地自转功能的儿童四轮车，由车身(1)，车架(2)，前、后车轮(31)，(32)，(33)，(34)，转向拨杆(4)，方向盘(5)构成，在后轮与其轮轴之间设置有车轮的驱动装置或车轮驱动装置的传动装置(7)，其特征为各车轮与车架之间各设置有一轮轴，各轮轴均通过竖向转轴与车架连接，所述各轮轴上均设置有与轮轴成角度的定位拨杆；在车架内设置有滑块组(6)，在滑块组与各定位拨杆之间各设置有刚性连杆，所述各刚性连杆与所述滑块组的连接均为铰链连接；所述滑块组连接有拨动力装置或拨动力装置的传动装置(8)，所述拨动力装置对滑块组整体作用。
2.根据权利要求1所述的具有原地自转功能的儿童四轮车，其特征在于，所述滑块组(6)由水平的纵向滑块(61)与横向滑块(62)组成，横向滑块(62)通过滑轨装置(63)与纵向滑块(61)连接；横向滑块(62)与连接两前轮轮轴定位拨杆的两刚性连杆(313)，(323)铰链连接，纵向滑块(61)与连接两后轮轮轴定位拨杆的两刚性连杆(333)，(343)铰链连接；所述纵向滑块(61)还设置有纵向滑轨(64)，所述纵向滑轨连接在车架上，还可设置在车身上；在横向滑块(62)与转向拨杆(4)之间设置有转向拨叉(9)；横向滑块(62)设置有横向滑块的复位装置(65)。
3.根据权利要求2所述的具有原地自转功能的儿童四轮车，其特征在于，所述转向拨叉(9)上设置有一端开口的转向拨杆槽(91)。
4.根据权利要求3所述的具有原地自转功能的儿童四轮车，其特征在于，在所述转向拨杆槽(91)开口处设置有转向拨杆的复位导槽(92)，所述复位导槽(92)呈张开角度向外延伸状。
5.根据权利要求2或3或4所述的具有原地自转功能的儿童四轮车，其特征在于，所述转向拨叉(9)与横向滑块(62)直接连接，或与横向滑块连接为一整体零件，或通过中间零件与横向滑块间接连接，或仅在某一正常操作状态下或其中某一运转模式下与横向滑块连接。
6.根据权利要求2所述的具有原地自转功能的儿童四轮车，其特征在于，所述横向滑块(62)的复位装置(65)由导位轮(651)与复位轨道(652)组成，所述导位轮(651)连接横向滑块(62)或转向拨叉(9)，所述复位轨道(652)连接在车架上，还可设置在车身上，或连接至纵向滑轨(64)。
7.根据权利要求1或2所述的具有原地自转功能的儿童四轮车，其特征在于，所述拨动力装置(8)为人力推拉杆(89)，人力推拉杆设置有连接滑块组或纵向滑块的拨动杆(81)；人力推拉杆设置有操作手柄。
8.根据权利要求1或2或7所述的具有原地自转功能的儿童四轮车，其特征在于，车架内设置有滑块组的定位装置(69)，定位装置对应设置有离合锁装置，离合锁装置连接有操作装置。
9.根据权利要求1或2所述的具有原地自转功能的儿童四轮车，其特征在于，所述设置在各轮轴上与轮轴成角度的定位拨杆，该角度成角规则为两前轮轮轴定位拨杆与其各自轮轴成钝角角度，两后轮轮轴定位拨杆与其各自轮轴成锐角角度；或者为两前轮轮轴定位拨杆与其各自轮轴成锐角角度，两后轮轮轴定位拨杆与其各自轮轴成钝角角度。
10.根据权利要求1或2所述的具原地自转功能的儿童四轮车，其特征在于，车内设置有测控装置，所述测控装置与滑块组关联；测控装置连接车体动力控制系统。
全文摘要
本发明公开了一种具有原地自转功能的儿童四轮车，由车身，车架，前、后车轮，驱动装置，转向拨杆，方向盘构成，其主要特征为各车轮与车架之间各设置有轮轴，各轮轴均通过竖向转轴与车架连接，所述各轮轴上均设置有与轮轴成角度的定位拨杆；在车架内设置有滑块组，在滑块组与各定位拨杆之间各设置有刚性连杆，各刚性连杆与所述滑块组均铰链连接；并设置有对滑块组作用的拨动装置。所述滑块组由通过滑轨连接的纵向滑块与横向滑块组成；在横向滑块与转向拨杆之间设置有转向拨叉。车体内还设置有定位装置，离合装置以及测控装置。通过本发明可使儿童四轮车形成普通模式或自转模式两种实用功能，为儿童车提供了新颖的玩耍形式。
文档编号B62K21/00GK101049843SQ20071002770
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月21日 优先权日2007年4月21日
发明者陈华胜, 谢松寿 申请人:陈华胜