一种交互式智能玩具的传动机构

本发明涉及玩具，具体涉及一种交互式智能玩具的传动机构。

背景技术：

1、交互式智能玩具，指玩具对人所做出的动作会作出相应的反应，语音遥控智能玩具汽车是最普遍的交互式智能玩具之一；现有的语音遥控智能玩具汽车的传动机构大致分为四驱的传动机构与后驱的传动机构。

2、现有的玩具四驱车在整个行驶过程中一直保持四轮驱动的形式，马达输出扭矩以固定的比例分配到前后轮，拥有较好的操控性能，但在使用过程中不能够根据路面情况做出扭矩分配的调整，并且动力消耗较高，比较费电。

3、现有的玩具后驱车的传动机构可使前轮可专注于转向，在转弯的时候更加敏捷，前后重力分配均匀，拥有良好的操控稳定性和行驶平顺性，并且有利于延长轮胎的使用寿命；并且后驱传动装置简化了操控机构的布局和转向机构的结构，便于维修；但后驱车在过弯时，由于减速重心前移，后轮抓地力减小，容易导致转向过度的情况；或在后驱车由于路面不平导致后轮不与地面接触时，玩具车的驱动力消失，易发生卡死或翻车现象。

4、鉴于以上情况，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种交互式智能玩具的传动机构，解决了上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：现有的交互式智能玩具汽车的传动机构难以根据路面情况对车轮的驱动进行控制，容易使玩具汽车更加耗电且易发生翻车现象，影响玩具汽车的正常使用，还影响玩具的使用寿命。

2、为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供的一种交互式智能玩具的传动机构，包括马达、支架和底座，所述马达和支架固定安装在底座的上表面；还包括后轮传动组件和前轮传动组件，所述后轮传动组件在后轮腾空使玩具卡住时通过摩擦传动将动力传递至前轮传动组件，所述前轮传动组件在通过齿轮传动将动力传递至前轮的同时通过弹簧的弹力断开后轮的驱动。

4、所述马达与后轮传动组件连接，使本发明中的智能玩具车正常使用时通过语音系统控制后轮驱动，后轮驱动简化了传动机构和转向机构的结构，使智能玩具车在转弯的时候更加敏捷，操控稳定、行驶平顺；前轮传动组件在玩具车后轮无法驱动前轮转动时自动转变为前轮驱动，使玩具车便于操控和维修，制造成本低，且使用过程中更加省电。

5、所述后轮传动组件包括复位弹簧、内啮合直齿轮、传动直齿轮、后传动锥齿轮、后轮锥齿轮、后轮杆、后传动杆、摩擦盘；所述复位弹簧卡接在内啮合直齿轮与传动直齿轮之间，使传动直齿轮可在内啮合直齿轮的内部啮合的同时滑动；所述后传动锥齿轮通过与传动直齿轮之间挤压产生摩擦力，使后传动锥齿轮转动的同时带动两个轴向相反、模数相同但直径不相同的后轮锥齿轮转动，从而带动两个后轮杆同传动比转动；所述后轮杆与支架的连接处对称设置有防止后轮杆滑动的限位块；所述后传动杆的末端与后传动锥齿轮同轴心转动连接，后传动杆的另一端固定安装有将后轮驱动传递至前轮的摩擦盘。

6、限位块设置在后轮杆与支架转动连接处，在玩具车的前进过程中能够防止后轮杆左右滑动，避免影响后传动锥齿轮与后轮锥齿轮之间的啮合传动；传动直齿轮靠近后传动锥齿轮的一侧的工作表面上粘有一层石棉、皮革、橡胶布、塑料或纤维材料等摩擦力较大的材料，所述后传动锥齿轮与传动直齿轮靠近的一侧上也粘有一层摩擦力较大的材料，即可在复位弹簧推动传动直齿轮与后传动锥齿轮接触挤压时产生较大的摩擦力实现摩擦传动，依靠摩擦力来传送力矩，使后轮传动组件过载时打滑，实现传动的安全稳定和高效，且便于装配。

7、所述后传动锥齿轮与后传动杆转动连接，两个后传动锥齿轮之间固定安装有连接杆，连接杆的形状为中空的圆柱形，连接杆的长度值等于两个后轮锥齿轮的半径值之和，使得两个后传动锥齿轮分别与两个后轮锥齿轮啮合。

8、两个后轮锥齿轮轴向相反但直径不相同,在玩具车前进时使两个后传动锥齿轮分别与两个后轮锥齿轮啮合传动，实现在不干涉前传动杆转动的同时使后传动锥齿轮两侧的后轮杆跟随后轮锥齿轮转动，两个后轮锥齿轮模数相同使两侧的后轮杆的转动频率相同。

9、所述内啮合直齿轮靠近马达的一侧设置有圆形挡块，圆形挡块的直径与内啮合直齿轮的外圆直径相等，圆形挡块的内侧通过复位弹簧的弹力，将传动直齿轮限位在内啮合直齿轮内部。

10、马达带动内啮合直齿轮转动时，传动直齿轮与内啮合直齿轮同轴心转动啮合，内啮合直齿轮的宽度比传动直齿轮的宽度长，为传动直齿轮的滑动提供空间，圆形挡块设置在内啮合直齿轮靠近马达的一侧，使得马达可与圆形挡块固定连接而为内啮合直齿轮提供转动力矩，且圆形挡块的内侧与复位弹簧的一端卡接，可为复位弹簧提供压力，实现在传动直齿轮受到的推力消失后，复位弹簧的弹力使传动直齿轮复位与后传动锥齿轮挤压，实现摩擦传动的效果。

11、所述后传动杆的内部安装有推杆，所述推杆的外壁设置有矩形凸起；后传动杆的内部开设有供推杆滑动的圆柱滑槽，后传动杆的外侧开设有一段矩形滑槽，矩形滑槽与矩形凸起配合使推杆在后传动杆内的滑动与转动限位。

12、所述推杆的一端与传动直齿轮固定连接，使推杆在后传动杆的圆柱滑槽内滑动的同时带动传动直齿轮在内啮合直齿轮中滑动，且推杆随传动直齿轮的转动而转动；推杆外壁的矩形凸起可卡在后传动杆的矩形滑槽内带动后传动杆转动，实现后传动杆的转动与马达的驱动同步，并在转换后轮和前轮驱动的时候不受影响。

13、所述摩擦盘的内部开设有用于导向前轮传动组件的导向槽，摩擦盘的底部开设有推动槽，推动槽与圆柱滑槽相通，使前轮传动组件在推动槽的导向作用下进入圆柱滑槽，进而推动推杆断开后轮传动组件的传动路径。

14、摩擦盘的导向槽和推动槽对前轮传动组件起导向作用，使前轮传动组件不会在玩具车受到外力作用发生震动的情况下脱离原位置导致前轮传动组件的摩擦传动路径连接失效，并导致推杆无法在转换驱动模式时受到前轮传动组件的推力；摩擦盘的导向槽内壁底面的材质为摩擦力较大的材料，使得摩擦盘可通过导向槽与前轮传动组件进行摩擦传动，实现前轮驱动和后轮驱动之间的转换。

15、所述前轮传动组件包括前轮杆、万向节、前轮锥齿轮、前传动锥齿轮、前传动杆、摩擦轮、固定轮、压缩弹簧；所述前轮杆的两端安装有用于转向的万向节，两个前轮杆分别与两个轴向相反、模数相同但直径不相同的前轮锥齿轮固定连接，两个所述前传动锥齿轮分别与两个前轮锥齿轮啮合；所述前传动杆靠近后传动装置的一端滑动安装有摩擦轮，所述摩擦轮的直径与导向槽的直径相同，前传动杆的外侧开设有供摩擦轮滑动的矩形凹槽；所述固定轮靠近摩擦轮的一侧固定安装有铁环；所述压缩弹簧卡接在固定轮与摩擦轮之间，通过弹簧弹力推动摩擦轮与摩擦盘挤压，使摩擦轮与摩擦盘在摩擦力作用下传动。

16、前传动锥齿轮与前传动杆固定连接，使前传动锥齿轮可在前轮转动时将力矩传动至前传动杆，而在前轮没有转动力矩时将前传动杆的转动力矩传递至前传动锥齿轮，进而使前轮锥齿轮带动前轮杆和前轮同轴心转动，实现前轮驱动；摩擦轮的直径与导向槽的直径相同，使得摩擦轮能够在导向槽内滑动并传动，若直径过小则会在玩具车受到外力发生颠簸震动时偏离中心位置使得摩擦传动的传动比发生改变，影响传动机构正常的工作过程；卡接在固定轮与摩擦轮之间的压缩弹簧可在后轮转变为前轮驱动时为摩擦轮提供推动力，满足摩擦传动所需的压力大小，进而使马达的驱动传递至前轮上，避免了在玩具车在急转弯或下坡发生后侧腾空时，后轮空转而前轮无驱动力停止造成玩具车翻车的情况；压缩弹簧的外侧套接有硅胶套，防止干扰在后轮驱动时固定轮与摩擦轮在磁力作用下的连接，实现自动转变前轮和后轮驱动的效果。

17、所述摩擦轮靠近摩擦盘的一侧同轴心安装有顶杆，所述顶杆的直径与推动槽的直径相同，顶杆的长度值大于推动槽的深度值，使顶杆在推动槽的导向作用下滑动时推动圆柱滑槽内的推杆同向滑动。

18、摩擦轮靠近摩擦盘的一侧的材质也为摩擦力较大的材料，能更好实现摩擦传动的效果，且在过载时能够打滑，防止前轮驱动过载时发生前冲翻车的现象，对智能玩具车起到保护作用；顶杆的直径与推动槽的直径相同能够更好的实现推动槽的导向作用，使顶杆与摩擦轮的中心精准定位在摩擦盘的推动槽和导向槽中，防止玩具车受到外力发生颠簸震动时摩擦轮偏离中心位置使得摩擦传动的传动比发生改变，影响前轮传动组件的传动过程。

19、所述摩擦轮的另一侧固定安装有环形电磁铁，摩擦轮同侧的中心位置固定安装有滑动杆，所述滑动杆的内部开设有与前传动杆直径相同的圆柱凹槽，所述圆柱凹槽的内部设置有矩形突块，滑动杆在矩形突块的限位作用下在前传动杆外侧滑动，同时使摩擦轮和前传动杆同步转动。

20、环形电磁铁的高度与固定板上安装的铁环的高度值之和大于摩擦轮上安装的滑动杆的高度值，使得在后轮驱动时环形电磁铁与铁环能够在磁力作用下连接，从而固定摩擦轮使摩擦轮与后轮传动组件的传动路径断开；滑动杆中的矩形突块在矩形凹槽中的滑动距离大于摩擦轮与固定轮连接时，摩擦轮靠近摩擦盘的一端到导向槽底端的距离，从而使摩擦轮可在压缩弹簧的弹力作用下与摩擦盘接触挤压，且不受其他限位结构的影响。

21、所述前传动杆外壁的中间位置安装有铜线圈，所述铜线圈的外侧套有一个环形磁铁，所述环形磁铁固定连接在底座上，铜线圈通过在环形磁铁内转动控制环形电磁铁通电，进而控制摩擦盘与固定轮之间的连接。

22、闭合的铜线圈固定安装在前传动杆的外壁且铜线圈外侧套有环形磁铁，铜线圈的两端分别连接于环形电磁铁的输入和输出端，能够实现在玩具车正常行驶时后轮驱动带动前轮转动，使铜线圈稳定产生电流，而在后轮腾空使前轮的驱动力消失停止转动的同时使铜线圈不产生电流，从而自动转变智能玩具车的驱动方式，省略了常规切换驱动方式的复杂结构，并且在节省制造成本的同时增大了智能玩具车的续航能力，还实现了根据玩具车的实际运动情况自动控制驱动方式变换的效果。

23、本发明的有益效果如下：

24、1.本发明的一种交互式智能玩具的传动机构在经过凹凸不平的路面或过弯打滑时，前轮传动组件中的压缩弹簧推动摩擦轮与摩擦盘挤压传动，使智能玩具车根据使用情况自动转变为前轮驱动，防止智能玩具车卡住翻车，使智能玩具车行驶更加稳定，且减少电量消耗，结构简单减少制造成本。

25、2.本发明的一种交互式智能玩具的传动机构在从前轮转变为后轮驱动时，摩擦盘轮上的顶杆将推动推杆使后轮传动组件中的传动路径断开，在不改变马达输出扭矩的同时，使得智能玩具车的后轮驱动自动转变为前轮驱动，高效且节省电量，增大智能玩具车的续航能力。

26、3.本发明的一种交互式智能玩具的传动机构的前轮传动组件与后轮传动组件依靠摩擦结构间的摩擦力来传送力矩，使得传动机构过载时能够打滑，起到保护作用，安全稳定高效，且便于装配。