球形车的制作方法

本实用新型属于车辆技术领域，特别是涉及一种球形车。

背景技术：

现有技术中，游乐园中的游乐用车或儿童的游乐用车，多是三轮或四轮的，乘客乘坐在上面进行诸如碰碰车等游乐活动。这种车辆，乘客是乘坐在车辆上方，如果遇到坑洼或小石子之类的阻碍，有可能导致车辆卡住或翻车，从而增加了乘客的危险性。而且，乘客只是坐在车上进行运动，无法获得前后摆动的运动感受。

技术实现要素：

本实用新型为克服现有技术中存在的技术问题而提供球形车，该车辆的驾乘者与外车壳和内框架的相对位置是可变的，即可获得摆动的效果。

一种球形车，包括外车壳和内框架装置，内框架装置转动设置在外车壳内。

通过将内框架装置转动设置在外车壳内，可以使得乘车人获得摆动的效果，从而丰富乘车人的感受，提高娱乐性。

优选的技术方案，其附加特征在于：外车壳至少具有一个垂直于地面的完整环形部，环形部具有第一回转轴线，环形部还设有向环形的两端面圆滑过渡的过渡部，内框架装置与外车壳内壁之间通过固定限位装置和活动限位装置连接，用于实现内框架装置与外车壳的沿第一回转轴线的相对转动连接以及在第一回转轴线方向上的轴向固定，外车壳或内框架装置上还安装有驱动机构，驱动机构与驱动轮传动连接，驱动轮用于带动内框架装置与外车壳相对转动，内框架装置上安装有座椅。

通过有固定限位装置和活动限位装置配合使得内框架装置与外车壳之间转动连接，可以使得乘坐者可以在车辆前进的同时，实现前后的摆动，提高了乘坐的乐趣。而且，通过驱动机构带动驱动轮，以带动外车壳与内框架装置相对旋转，如果内框架装置的位置不在最低处，那么内框架装置会自发的向下坠落，而外车壳的中部是环形的，将无法提供足够的扭矩，所以外车壳也会发生转动，即外车壳向前滚动，球形车向前运动。而且中部的环形部与两侧是平滑过渡的，当车辆发生倾斜的时候，会自发的将倾斜趋势转换为向侧面转动的趋势，提高了车辆运行的安全性。

进一步优选的技术方案，其附加特征在于：

外车壳为球形或椭圆球形，椭圆球形的圆截面位于环形部内，外车壳的侧面设有开合门。

通过将外车壳设置成球形或椭圆球形，可以提高车辆的外壳刚度，而且设置开合门，也便于人员上下车辆。

进一步优选的技术方案，其附加特征在于：外车壳为球台形或椭圆球台形，椭圆球形的圆截面位于环形部内。

通过将外车壳设置成球台形或椭圆球台形，可以省去开合门，便于人员上下车辆。

进一步优选的技术方案，其附加特征在于：内框架装置包括内框架本体，固定限位装置为设置在外车壳内壁上的内框架运转轨道，内框架运转轨道为环形，环形的轴线为第一回转轴线，活动限位装置为限位轮和支撑轮，限位轮和支撑轮分别转动设置在内框架本体上，限位轮和支撑轮与内框架运转轨道滚动摩擦连接。

通过限位轮，可以限制住内框架装置相对于外车壳的轴向运动，通过支撑轮可以承担内框架装置的重量和乘员的重量，并且减少内框架装置与外车壳之间的相对摩擦，降低了车辆运行所需要的功率，提高了效率。

再进一步优选的技术方案，其附加特征在于：驱动机构包括驱动电机，驱动电机安装在内框架装置的底部中心处，驱动电机安装有第一传动轮，第一传动轮与设置在驱动轮轴上的第二传动轮传动连接，驱动轮轴上安装有驱动轮。

通过将驱动电机布置到车辆的中线位置处，有利于车辆保持平衡，提高车辆运行的稳定性。

更进一步优选的技术方案，其附加特征在于：内框架本体上设置有偏移轨道，偏移轨道为弧形或环形或直线形，弧形或环形的轴线为第二回转轴线，第二回转轴线与第一回转轴线空间垂直，座椅设置有限位支撑轮组，限位支撑轮组与偏移轨道滚动摩擦连接。

通过设置偏移轨道，可以使得座椅与内框架本体之间发生角度的旋转，不但是乘坐者可以在左右发生摆动，提供更多种的乘坐体验。而且，将座椅偏移时可以导致车辆整体重心改变，进而可以用来改变车辆的运动方向。

又进一步优选的技术方案，其附加特征在于：内框架本体上设有横撑杆，横撑杆上设有悬挂装置底板，悬挂装置底板上滚动安装有与座椅连接的悬挂轴，悬挂轴的轴线与第二回转轴线重合。

通过悬挂装置来安装座椅，可以准确的对座椅进行定位，提高座椅安装的稳定性，降低限位支撑轮组的载荷，使其更多的起到限位的作用而非承载的作用，这样有利于提高限位支撑轮组的使用寿命。

更进一步优选的技术方案，其附加特征在于：内框架本体的前部设置有定位套筒，定位套筒上以周向固定的方式设置有固定轮盘，固定轮盘设有手持部。

通过将固定轮盘以周向固定的方式与内框架本体连接，可以使得乘坐者手握固定轮盘，对固定轮盘施加扭矩，固定轮盘的反作用力会使得乘坐者的身体和座椅都发生摆动，从而改变车辆的重心所在实现转向功能。

又进一步优选的技术方案，其附加特征在于：固定轮盘设置有芯轴部，

定位套筒的套筒部上设置有多个第一定位孔，芯轴部上设有用于限制芯轴部与套筒部的相对轴向位置的弹性定位销；

和/或，

芯轴部上设有多个第二定位孔，定位套筒的套筒部上螺旋安装有能够沿套筒部径向移动的限位手柄，限位手柄具有一内端部，内端部用于嵌入到第二定位孔中以对芯轴部轴向固定和周向固定。

通过将固定轮盘滑动的设置在定位套筒上，并通过弹性定位销进行初步定位，再由限位手柄进行固定，可以使得固定轮盘能够在使用的时候牢固的固定住。并且，在不同的身高臂长的人乘坐时还可以调节固定轮盘与内框架本体之间的相对位置，即与座椅之间的相对位置，以使得各种身高的人都能够舒适的握持固定轮盘以控制车辆的方向。

进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：

驱动马达与控制装置电连接，控制装置安装在固定轮盘或脚踏板上，控制装置包括控制单元及连接线缆组成，控制装置用于改变内框架装置的驱动马达的旋转方向和转速，以实现球形车的前进、倒退、加速和减速。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中的外车壳的立体外形图；

图2是本实用新型实施例1的剖视图，图2中不涉及镂空的信息；

图3是本实用新型实施例1中的内框架装置的结构示意图；

图4是实施例1中的内框架装置下部的局部结构示意图；

图5是实施例1中固定轮盘的结构示意图；

图6是实施例2中的外车壳的立体示意图；

图7是图6的左视图；

图8是图7的B-B剖视图；

图9是实施例2中的内框架装置的立体示意图；

图10是实施例2中的内框架装置从另一方向观察的立体示意图；

图11是实施例2中的悬挂装置的结构示意图；

图12是实施例3中的内框架装置下部的局部结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：

实施例1：

图1是本实用新型实施例1中的外车壳的立体外形图；图2是本实用新型实施例1的剖视图，图2中不涉及镂空的信息；图3是本实用新型实施例1中的内框架装置的结构示意图；图4是实施例1中的内框架装置下部的局部结构示意图；图5是实施例1中固定轮盘的结构示意图；

图中，各个附图标记表示的含义如下；

101、外车壳；102、内框架本体；103、限位轮；104、支撑轮；105、驱动电机；106、驱动轮；107、偏移轨道；108、偏移限位轮；109、偏移支撑轮；110、固定轮盘；111、定位套筒；112、第一定位孔；113、弹性定位销；114、第二定位孔；115、限位手柄；123、内框架运转轨道；124、座椅；125、第一传动链轮；126、第二传动链轮；130、驱动轮轴；133、锂电池组。

一种球形车，包括外车壳101和内框架装置，内框架装置转动设置在外车壳101内。

具体说来，外车壳101为球台形，由高分子材料分体制作并组合而成，其表面按附图1中的图案镂空，球台形的最大直径处为一个垂直于地面的完整环形部，环形部具有第一回转轴线，环形部还设有向环形的两端面圆滑过渡的过渡部，内框架装置与外车壳101的内壁之间通过固定限位装置和活动限位装置连接，用于实现内框架装置与外车壳101的沿第一回转轴线的相对转动连接以及在第一回转轴线方向上的轴向固定，外车壳101或内框架装置上还安装有驱动机构，驱动机构与驱动轮106传动连接，驱动轮106用于带动内框架装置与外车壳101相对转动，内框架装置上安装有座椅124。座椅上设置有安全带(图中未示出)。通过有固定限位装置和活动限位装置配合使得内框架装置与外车壳101之间转动连接，可以使得乘坐者可以在车辆前进的同时，实现前后的摆动，提高了乘坐的乐趣。而且，通过驱动机构带动驱动轮106，以带动外车壳101与内框架装置相对旋转，如果内框架装置的位置不在最低处，那么内框架装置会自发的向下坠落，而外车壳101的中部是环形的，将无法提供足够的扭矩，所以外车壳101也会发生转动，即外车壳101向前滚动，球形车向前运动。而且中部的环形部与两侧是平滑过渡的，当车辆发生倾斜的时候，会自发的将倾斜趋势转换为向侧面转动的趋势，提高了车辆运行的安全性。

进一步具体说来，外车壳101为球台形或椭圆球台形，椭圆球形的圆截面位于环形部内。通过将外车壳101设置成球台形或椭圆球台形，可以省去开合门116，便于人员上下车辆。

进一步具体说来，内框架装置包括内框架本体102，内框架本体102整体形状为与球台形外车壳101相应的笼状结构，由刚性管组焊而成；固定限位装置为两条设置在内壁上的内框架运转轨道123，两条内框架运转轨道123为同轴心等径的环形，环形的轴线为第一回转轴线，活动限位装置为限位轮103和支撑轮104，限位轮103和支撑轮104分别转动设置在内框架本体102上，限位轮103和支撑轮104与内框架运转轨道123滚动摩擦连接。具体的，支撑轮104与内框架运转轨道123的内圆周面滚动摩擦连接，用于保证内框架本体102与外车壳101之间的相对转动，限位轮103与内框架运转轨道123的内端面滚动摩擦连接，用于实现内框架本体102与外车壳101之间在第一回转轴线方向上的轴向固定。内框架本体102的底部还安装有电机驱动电源，电机驱动电源为锂电池组，额定输出电压为48V。

通过限位轮103，可以限制住内框架装置相对于外车壳101的轴向运动，通过支撑轮104可以承担内框架装置的重量和乘员的重量，并且减少内框架装置与外车壳101之间的相对摩擦，降低了车辆运行所需要的功率，提高了效率。

再进一步具体说来，驱动机构包括驱动电机105，驱动电机105的功率为350W，额定电压48V；驱动电机105安装到内框架装置的底部中心处，驱动电机105安装有第一传动链轮125，第一传动链轮125与设置在驱动轮轴上的第二传动链轮126链传动连接，驱动轮轴130的两端分别安装有驱动轮106，驱动轮106与内框架运转轨道123滚动摩擦。

通过将驱动电机105布置到车辆的中线位置处，有利于车辆保持平衡，提高车辆运行的稳定性。

更进一步具体说来，内框架本体102上设置有至少两根偏移轨道107，偏移轨道107为圆弧形，圆弧形的轴线为第二回转轴线，第二回转轴线与第一回转轴线空间垂直，座椅124设置有限位支撑轮组，限位支撑轮组与偏移轨道107滚动摩擦连接，限位支撑轮组包括偏移限位轮108和偏移支撑轮109。

通过设置偏移轨道107，可以使得座椅124与内框架本体102之间发生角度的旋转，不但是乘坐者可以在左右发生摆动，提供更多种的乘坐体验。而且，将座椅124偏移时可以导致车辆整体重心改变，进而可以用来改变车辆的运动方向。

更进一步具体说来，内框架本体102的前部设置有定位套筒111，定位套筒111上以周向固定的方式设置有固定轮盘110，固定轮盘110设有手持部。

通过将固定轮盘110以周向固定的方式与内框架本体102连接，可以使得乘坐者手握固定轮盘110，对固定轮盘110施加扭矩，固定轮盘110的反作用力会使得乘坐者的身体和座椅124都发生摆动，从而改变车辆的重心所在实现转向功能。

又进一步具体说来，固定轮盘110设置有芯轴部，

定位套筒111的套筒部上设置有多个第一定位孔112，芯轴部上设有用于限制芯轴部与套筒部的相对轴向位置的弹性定位销113；

芯轴部上设有多个第二定位孔114，定位套筒111的套筒部上螺旋安装有能够沿套筒部径向移动的限位手柄115，限位手柄115具有一内端部，内端部用于嵌入到第二定位孔114中以对芯轴部轴向固定和周向固定。第二定位孔114的外侧为内圆锥面，内侧为内圆柱面，相应的，限位手柄115的内端也为圆柱体，圆柱体的外侧连接有圆锥体。通过这样的设置，便于限位手柄115在旋转时方便的进入到第二定位孔114中，以准确地实现对芯轴部的轴向固定和径向固定，各个第二定位孔114之间的间距与各个第一定位孔112之间的间距分别相同。

通过将固定轮盘110滑动的设置在定位套筒111上，并通过弹性定位销113进行初步定位，再由限位手柄115进行固定，可以使得固定轮盘110能够在使用的时候牢固地固定住。并且，在不同的身高臂长的人乘坐时还可以调节固定轮盘110与定位套筒111之间的相对位置，即与内框架本体102之间的相对位置，即与座椅124之间的相对位置，以使得各种身高的人都能够舒适的握持固定轮盘110以控制车辆的方向。

进一步具体说来，驱动马达与控制装置电连接，控制装置安装在固定轮盘110上，控制装置包括控制单元及连接线缆组成，控制装置用于改变内框架装置的驱动马达的旋转方向和转速，以实现球形车的前进、倒退、加速和减速。

本实施例的动作原理为：

操作者由车体一侧进入驾驶舱，调整系好安全带，打开电源开关，按提示标示操作控制内框架驱动电机105的旋转方向和转速，通过扭转固定轮盘，通过反力作用使座椅移动，改变球壳的倾斜方向和倾斜角度，结合变换驱动电机的旋转方向和转速，即可控制球形车前进、倒退、转向、原地旋转或增减速度。

实施例2：

图6是实施例2中的外车壳的立体示意图；图7是图6的左视图；图8是图7的B-B剖视图；图9是实施例2中的内框架装置的立体示意图；图10是实施例2中的内框架装置从另一方向观察的立体示意图；图11是实施例2中的悬挂装置的结构示意图。图中，实施例1所用附图中已经出现的附图标记表示的含义沿用实施例1附图中的含义，新出现的各个附图标记表示的含义如下：

116、开合门；117、横撑杆；118、悬挂装置底板；119、滑动轴承；120、悬挂轴；131、门锁；132、铰链。

本实施例与实施例1的区别在于：

外车壳101的形状为球形，外车壳101的侧面设有开合门116。通过将外车壳101设置成球形或椭圆球形，可以提高车辆的外壳刚度，而且设置开合门116，也便于人员上下车辆。

内框架本体102上还设有横撑杆117，横撑杆117上设有悬挂装置底板118，悬挂装置底板118上通过滑动轴承119滚动安装有与座椅124连接的悬挂轴120，悬挂轴120的轴线与第二回转轴线重合。对应的，偏移轨道107可以为一根呈整圆周的圆环形的偏移轨道107，限位支撑轮104可以是凹轮，限位支撑轮104仅仅起到限位作用即可，主要载荷均由悬挂轴120来承担。

通过悬挂装置来安装座椅124，可以准确的对座椅124进行定位，提高座椅124安装的稳定性，降低限位支撑轮组的载荷，使其更多的起到限位的作用而非承载的作用，这样有利于提高限位支撑轮组的使用寿命。

实施例3：

图12是实施例3中的内框架装置下部的局部结构示意图；图中，实施例1所用附图中已经出现的附图标记表示的含义沿用实施例1附图中的含义，新出现的各个附图标记表示的含义如下：127、第一传动轴；128、第三传动链轮；129、第四传动链轮。

第一传动链轮125与设置在第一传动轴127上的第二传动链轮126链传动连接，第一传动轴127的两端分别安装有第三传动链轮128和第四传动链轮129，第三传动链轮128和第四传动链轮129分别与位于内框架装置一侧面的驱动轮轴130传动连接，驱动轮轴130上安装有驱动轮106。

通过多根传动轴的方式实现了驱动电机105与驱动轮106的传动连接，有利于将驱动电机105布置到车辆的中线位置处，有利于车辆保持平衡，提高车辆运行的稳定性。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，例如：①以上各实施例中，内框架限位轮和内框架支撑轮均是设置在内框架本体上的，而内框架运转轨道是设置在外车壳内壁上的，实际上还可以将内框架运转轨道设置在内框架本体上，将内框架定位轮和内框架支撑轮设置在外壳体的内壁上；②在满足变例1的条件下，将以上各实施例中的驱动电机和驱动轮设置在外壳体内壁上，以实现外壳体内壁与内框架装置之间的相对转动；③上述实施例中在内框架装置和外车壳之间，均是采用限位轮和支撑轮两种轮子实现转动连接，实际上还可以采用凹轮实现转动连接；④以上实施例中采用的是链条链轮来实现从驱动电机到驱动轮的传动，实际上还可以采用同步齿形带和同步带轮的传动实现传动；⑤上述实施例中分别描述了外车壳为球形和球台形，实际上还可以是椭圆球形和椭圆球台形，或者母线为抛物线、双曲线的局部的回转体或橄榄形或枣弧形。⑥将实施例2中的滑动轴承替换为滚动轴承；⑦实施例1中的偏移轨道为弧形的，实施例2中的偏移轨道是整圆周的环形的，也采用了悬挂装置来确定座椅的移动中心，实际上弧形轨道也可以与悬挂装置一起配置；⑧还可以采用直线形的轨道替换掉实施例1的弧形轨道或实施例2的环形轨道，当然了，采用直线形轨道的时候，则不应将座椅安装到悬挂装置上；⑨还可以基于实施例2的方案，在内框架本体上的前侧也设置横撑杆，横撑杆上也设置悬挂装置，使得座椅可以以一种相当于吊床的方式安装到内框架本体上，以实现改变重心位置。将以上各个实施例中不相矛盾的技术手段相互组合，构成具体实施方式部分中没有直接描述的技术方案。这些均属于本实用新型的保护范围之内。