一种线驱转向走“8”字形的三轮无碳小车的制作方法

本发明涉及无碳小车技术领域，特别涉及一种线驱转向走“8”字形的三轮无碳小车。

背景技术：

无碳小车是仅依靠重锤下降过程中产生的重力势能驱动小车行走及转向的小车。该小车在行走时可以自动避开行驶道上固定间距的障碍物。面对煤炭资源的减少，无碳的理念越来越得到人们的重视。无碳小车把势能转换成机械能，真正达到了节能环保的目的。常见的无碳小车存在着许多不足，有些结构复杂，不易加工，制造成本高；有些车身重，灵活性差，大角度转弯发生滑移；有些精度调节低，耗能大，不能达到比赛的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有无碳小车结构复杂、不易加工、灵活性差、大角度转弯发生滑移、精度调节低的问题，提供一种线驱转向走“8”字形的三轮无碳小车。

本发明一种线驱转向走“8”字形的三轮无碳小车，包括车身、传动机构、线驱转向机构和重锤；

所述车身包括车架、重锤支撑架、车轮；所述车轮包括前导向轮、后驱动轮和后支撑轮，所述前导向轮和所述后驱动轮位于所述车架同一侧，所述后支撑轮位于所述车架后部与所述后驱动轮相对的一侧；所述车架与所述车轮连接，所述重锤支撑架固定连接于所述车架上，所述重锤支撑架顶端设有滑轮；

所述传动机构包括驱动轴、工形转轮、大齿轮、小齿轮，所述驱动轴通过支架与所述车架连接，所述驱动轴、所述工形转轮和所述大齿轮均同轴固定连接，所述工形转轮位于所述大齿轮邻近所述后驱动轮一侧，所述大齿轮与所述小齿轮啮合；

所述线驱转向机构包括线轮、线孔架、细线、第一V型杆、第二V型杆、第一衔铁、第二衔铁、磁铁、磁铁架和前轮架；所述细线一端穿过所述线孔架上的孔绕在所述线轮上，另一端绕在相互之间成一定角度的所述第一V型杆和所述第二V型杆上，所述一定角度的区间为0-180度，所述第一V型杆和所述第二V型杆端部均设有通孔，螺栓穿过所述通孔将所述第一V型杆和所述第二V型杆与所述前轮架连接，该连接方式下，所述第一V型杆和所述第二V型杆可绕所述螺栓轴旋转；所述第一衔铁、所述第二衔铁分别与所述第一V形杆、所述第二V形杆连接；所述磁铁与所述磁铁架连接；所述第一衔铁与所述磁铁右侧面位置对应，所述第二衔铁与所述磁铁左侧面位置对应；所述线孔架、所述磁铁架和所述前轮架均固定于所述车架上；所述线轮、所述小齿轮、所述后驱动轮三者之间为同轴固定连接；

所述重锤与细钢丝绳一端连接，所述细钢丝绳另一端经过所述滑轮缠绕连接在所述工形转轮上；

所述传动机构固定连接在所述车身后部，所述传动机构与所述线驱转向机构通过所述线轮和所述小齿轮之间的同轴关系实现连接；所述重锤、所述细钢丝绳通过所述滑轮与所述车身连接，通过所述工形转轮与所述传动机构连接。

进一步的，所述后支撑轮为万向轮。

进一步的，所述细线绕在所述第一V型杆和所述第二V型杆上的方式为间隔缠绕，所述间隔缠绕为：在所述第一V型杆绕特定圈数后，转换到所述第二V型杆上绕另一特定圈数，再转换到所述第一V型杆上缠绕，如此循环；所述特定圈数，根据所要行走的路线计算确定。

进一步的，所述前轮架上设有螺纹孔，所述螺栓与所述螺纹孔配合连接。

进一步的，所述第一V型杆、所述第二V型杆，中部均设有螺纹孔，末端均只有上或下半部分且有所述通孔；所述第一衔铁、所述第二衔铁，上端均有螺纹，下端只有上或下半部分；所述螺纹和所述螺纹孔配合连接。

进一步的，所述磁铁架上设有放置所述磁铁的通孔，所述磁铁粘接在所述磁铁架的通孔。

本发明的有益效果为：

1、结构简单，易加工且成本低；

2、能耗小，零件和运动副少，阻力小；

3、前行稳定，转弯时衔铁紧贴磁铁，转角稳定；

4、轨迹多样性，通过改变绕线圈数和V型杆之间的夹角，实现不同的轨迹走法。

附图说明

图1所示为本发明实施例一种线驱转向走“8”字形的三轮无碳小车结构示意图。

图2所示为本发明实施例的线驱传动机构图。

图3所示为本发明实施例的转向机构图。

图4所示为本发明实施例的V型杆结构图。

图5所示为本发明实施例的衔铁结构图。

图中：1-第一V型杆、2-第二V型杆、3-第一衔铁、4-第二衔铁、5-车架、6-磁铁、7-磁铁架、8-前轮架、9-前导向轮、10-线孔架、11-后支撑轮、12-重锤支撑架、13-重锤、14-滑轮、15-支架、16-小齿轮、17-大齿轮、18-工型转轮、19-驱动轴、20-线轮、21-后驱动轮、22-螺栓、23-细线、24-细钢丝绳。

具体实施方式

下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

如图1-5所示，本发明实施例一种线驱转向走“8”字形的三轮无碳小车，包括车身、传动机构、线驱转向机构和重锤13；

所述车身包括车架5、重锤支撑架12、车轮；所述车轮包括前导向轮9、后驱动轮21和后支撑轮11，所述前导向轮9和所述后驱动轮21位于所述车架5同一侧，所述后支撑轮11位于所述车架5后部与所述后驱动轮21相对的一侧；所述车架5与所述车轮连接，所述重锤支撑架12固定连接于所述车架5上，所述重锤支撑架12顶端设有滑轮14；

所述传动机构包括驱动轴19、工形转轮18、大齿轮17、小齿轮16，所述驱动轴19通过支架15与所述车架5连接，所述驱动轴19、所述工形转轮18和所述大齿轮17均同轴固定连接，所述工形转轮18位于所述大齿轮17邻近所述后驱动轮21一侧，所述大齿轮17与所述小齿轮16啮合；

所述线驱转向机构包括线轮20、线孔架10、细线23、第一V型杆1、第二V型杆2、第一衔铁3、第二衔铁4、磁铁6、磁铁架7和前轮架8；所述细线23一端穿过所述线孔架10上的孔绕在所述线轮20上，另一端绕在相互之间成一定角度的所述第一V型杆1和所述第二V型杆2上，所述一定角度的区间为0-180度，所述第一V型杆1和所述第二V型杆2端部均设有通孔，螺栓22穿过所述通孔将所述第一V型杆1和所述第二V型杆2与所述前轮架8连接，该连接方式下，所述第一V型杆1和所述第二V型杆2可绕所述螺栓22轴旋转；所述第一衔铁3、所述第二衔铁4分别与所述第一V形杆1、所述第二V形杆2连接；所述磁铁6与所述磁铁架7连接；所述第一衔铁3与所述磁铁6右侧面位置对应，所述第二衔铁4与所述磁铁6左侧面位置对应；所述线孔架10、所述磁铁架6和所述前轮架8均固定于所述车架5上；所述线轮20、所述小齿轮16、所述后驱动轮21三者之间为同轴固定连接；

所述重锤13与细钢丝绳24一端连接，所述细钢丝绳24另一端经过所述滑轮14缠绕连接在所述工形转轮18上；

所述传动机构固定连接在所述车身后部，所述传动机构与所述线驱转向机构通过所述线轮20和所述小齿轮16之间的同轴关系实现连接；所述重锤13、所述细钢丝绳24通过所述滑轮14与所述车身连接，通过所述工形转轮18与所述传动机构连接。

所述后支撑轮为万向轮。

所述细线23绕在所述第一V型杆1和所述第二V型杆2上的方式为间隔缠绕，所述间隔缠绕为：在所述第一V型杆1绕特定圈数后，转换到所述第二V型杆2上绕另一特定圈数，再转换到所述第一V型杆1上缠绕，如此循环；所述特定圈数，根据所要行走的路线计算确定。

所述前轮架上8设有螺纹孔，所述螺栓22与所述螺纹孔配合连接。

所述第一V型杆1、所述第二V型杆2，中部均设有螺纹孔，末端均只有上或下半部分且有所述通孔；所述第一衔铁3、所述第二衔铁4，上端均有螺纹，下端只有上或下半部分；所述螺纹和所述螺纹孔配合连接。

所述磁铁架7上设有放置所述磁铁6的通孔，所述磁铁6粘接在所述磁铁架7的通孔。

在使用时，小车的轨迹由所述前导向轮9的运动轨迹决定，通过调节所述第一V型杆1和所述第二V型杆2之间的夹角，以及每次在所述V型杆绕线的圈数，可以改变所述前导向轮9的运动轨迹，可实现多种轨迹的行走，如“S”形、“8”形、“类型8字形的梅花形”和它们之间的各种组合形等。

所述重锤13下落过程中，通过所述细钢丝绳24带动所述工型转轮18转动，在带动所述后驱动轮21前行的同时，通过所述大齿轮17与所述小齿轮16的啮合，带动与所述小齿轮16同轴的所述线轮20转动，所述线轮20转动拉动所述细线23，通过所述线驱转向机构实现所述前轮架8间歇转动，从而使所述前导向轮9转向。

所述间歇转动：开始时所述第一V型杆1和所述第二V型杆2之间夹角的角平分线和所述线孔架10轴线重合，所述线轮20转动拉动所述细线23向后运动，所述细线23拉动所述第一V型杆1摆动，当所述第一V型杆1摆动靠近所述磁铁6时，所述磁铁6吸引所述第一衔铁3连在一起；小车前导向轮9以固定角度转弯走圆弧轨迹，所述线轮20继续拉线至此端线拉完，所述线轮20继续转动拉线，所述细线23拉动所述第二V型杆2摆动，当所述第二V型杆2摆动靠近所述磁铁6时，所述磁铁6吸引所述第二衔铁4连在一起，小车前导向轮9以固定相反角度转弯走圆弧轨迹；重复上述过程，实现所述第一衔铁3和所述第二衔铁4相继与所述磁铁6接触，从而实现小车走“8”字。

本发明的有益效果为：

1、结构简单，易加工且成本低；

2、能耗小，零件和运动副少，阻力小；

3、前行稳定，转弯时衔铁紧贴磁铁，转角稳定；

4、轨迹多样性，通过改变绕线圈数和V型杆之间的夹角，实现不同的轨迹走法。

本文虽然已经给出了本发明的一个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。