专利名称：用于遥控车的方向控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模型车的方向控制装置，它是利用磁力原理控制转向的装置。
遥控玩具车是广为普及的玩具，它通常采用前轮转向形式，操纵者可随意遥控其停、走、向前、向后、向左、向右，并调整其速度。
现有技术中此类遥控装置已由下述专利文件予以披露美国专利说明书US.NO.5281184描述了利用电动马达带动转向的遥控装置，该电动马达连接输出齿轮带动车轮转向，本装置原理虽然简单，但有很多缺点，例如当车轮转到最大限度(向左或向右)时，如果继续供电，输出齿轮不能转动，马达会因过热而损坏。为了克服这个问题，此装置公开了分离式结构，使输出齿轮可连续转动，但这样无形中又增加了设计上的复杂性；同时这样的连动装置，体积较大。
后来，美国专利说明书US.NO.4571213描述了利用电磁力控制转向的遥控装置，该装置设有转向连杆，在该转向连杆上安装两块极性相反的永久磁铁，通过相邻感应线圈的通电来驱动转向连杆运动，该转向连杆的运动方向由该感应线圈产生的磁场极性决定。此装置虽有进步，但仍不能解决设计复杂的问题；另外，这种设计仅适用于车体较小的模型车，对车体较大或较重的模型车，则不适用。
为此，本发明的目的在于提供一种设计简化、控制自如、适合各种模型车的方向控制装置。
本发明的遥控装置包括一个车身底盘，两个前车轮，车轮通过轮轴和轴套被固定在底盘上，轮轴穿过轴套与车轮连接，该轮轴以该轴套为轴心旋转，其中一个轮轴上，紧挨轴套的内侧，绕着电磁线圈，与该电磁线圈相邻正对面的底盘上，固定两块永久磁铁，该磁铁临近该线圈的一面，极性相反。此控制系统依靠改变通过所述电磁线圈的电流方向来实现车轮转向。
当电流通过所述电磁线圈时，该线圈在电磁场作用下产生磁性，与相邻的永久磁铁的磁极相互作用，带动轮轴摆动，推动车轮转向。当所述电磁线圈无电流通过时，所述轮轴居于两磁铁中间位置，所述车体向正前方移动。
但是，路面不平会影响车子的直行性，所以，本发明的控制装置给转向系统增加了自动回中机构。该自动居回结构包括一个位置传感器，该传感器能探测轮轴居中时的位置偏差，并将该偏差信息反馈给控制器，控制器再输出一个相应电流给所述电磁线圈，从而迫使车轮回中。该机构另有一个优点是，可以限制车轮转向的最大幅度。
本发明的遥控装置还包括另一种自动回中机构，包括一个弹簧，该弹簧能调整车轮居中，并限制车轮转向的最大幅度。
上述本发明的遥控装置可以克服前述现有技术存在的不足，既可以应用于小型车体，也可以应用于大型车体，既可以应用于普通遥控车，也可以应用于远程遥控车，对于靠电缆或者电线控制的各种车型也同样适用。
并且，该遥控装置没有增加太多部件，却能控制车子居中，从而提高了行车性能；同时，也简化了设计结构。
下面结合实施方式及附图，详细说明本发明的遥控装置。
图1为可应用本发明遥控装置的示意图；图2与图1一致，是车轮右转时的示意图；图3与图1一致，是车轮左转时的示意图；图4为所述控制结构的图解说明；图5与图1相似，是按图列序号排来的；图6与图5相似，是车轮左偏时的示意图；图7与图5相似，是车轮右偏时的示意图；图8是一个车轮的结构分解图；图9与图8相似，是所述车轮的装配图。
在图1中，附图标记1为车身底盘，附图标记5为左右两前轮，为了图面清晰，附图省略了后轮部分。在图8和图9中详细示意了车轮的构成，附图标记50为车轴，51为车轴孔，53为轮轴，54为轮轴平头，56为电磁线圈，55为线圈轴孔，58为轴套，57为轴套中孔。轮轴53穿过线圈轴孔55，再穿过轴套中孔57，最后插入车轴孔51，将上述部件装配在一起，从图1或图9可以看到其详细的装配效果。
在图8中，附图标记59为轴套58上的销子，此销子与轮轴53垂直，销子的一头安装在底盘1上，使轴套固定不动，因此，轮轴53可以销子59为轴心转动。附图标记60为轴套58上的延伸臂，它与轮轴53和销子59都垂直，附图标记61为延伸臂60上的销子，它与销子59平行，对其功能将在下文中详细论述。
在图1中，附图标记10为两块磁铁，该磁铁形似马蹄掌，被固定在底盘1上，其位置正好处于以销子59为圆心、以轮轴平头54到销子59为半径的圆周外侧，该两块永久磁铁排列磁性正好相反，目的是为了使其与电磁线圈相邻的一面，一块为S极，一块为N极。此时，轮轴53处于两磁铁中间位置，车轮朝向正前方。
图1至图3明确示意，所述电磁线圈安装在右前轮上，所述固定磁铁与之相邻；左前轮不装电磁线圈，用短轮轴53’装配，其他装配方式与右前轮相同，附图标记59’为轴套上的销子，61’为轴套延伸臂上的销子。连接直杆2将轴套延伸臂上的销子61和61’相连接，从而将两前轮连为一体。附图标记4为控制器，当操纵者想使车子向左或向右转向时，可通过遥控器发出一个相应信号，此信号被控制器4接收，转换成相应的电流输出给电磁线圈56，该电磁线圈产生电磁场，如果面对所述磁铁一端的线圈末端为正极，则轮轴摆向N极磁铁，其结果是图2所示的车轮右转；反之，如果面对所述磁铁一端的线圈末端为负极，则轮轴摆向S极磁铁，其结果是图3所示的车轮左转。
当无上述所说的控制信号时，所述电磁线圈无电流通过，轮轴正对两磁铁中间位置，车轮向前。但路面不平会影响车的直行性，所以，本发明的控制装置增加了自动居中装置，包括一个位置传感器7，该传感器安装在连接直杆2上，它能探测连接直杆与车底盘相对位置的变化，这是普通传感器在此处的应用。
图4是上述居中装置的系统图，当车子水平向前时，所述位置传感器7的开关处于断开状态，无信号输出；当车轮位置偏斜时，所述位置传感器的开关与相应一边的接触片闭合(具体情形与图2和图3相似)，将该偏斜信息反馈给所述控制器4，该控制器输出相应电流给所述电磁线圈，电磁线圈在电磁场作用下，迫使车轮回中。
在图5中，附图标记80为一个销子，它位于连接直杆2的中心，附图标记81和82为车底盘上的两个销子，它们位于底盘的中线上，即销子80、81、82成直线排列，附图标记83为弹簧，该弹簧围绕所述销子固定，当发生图6或图7所述的情况时，弹簧要求恢复形变的力量迫使车轮回中。
上述两种居中装置的共同优点是，可设置车轮转向的最大幅度。
毫无疑问，本发明的遥控装置还可具有多种变换及改型，并不仅限于上述实施方式的具体结构，如所述磁铁可采用其他形状；所述弹簧可采用其他形式等等。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。
权利要求
1．一种用于玩具车的遥控装置，包括车身底盘，前车轮，其中一个轮轴上安装电磁线圈，与该电磁线圈相邻且正对面的底盘上，固定两块永久磁铁，两块磁铁与电磁线圈相邻的一面，磁性相反，其特征在于该电磁线圈可以因电流方向的不同而产生不同的磁极，继而在磁力场作用下分别向两块磁铁的方向移动，带动车轮转向。
2．根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于两前轮被一个连接直杆连成一体，其中一个轮轴上安装着电磁线圈。
3．根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于车轮由轮轴连接，被轴套固定在底盘上。
4．根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于该装置包含自动居中机构。
5．根据权利要求4所述的遥控装置，其特征在于该自动居中机构包括一个位置传感器。
6．根据权利要求4所述的遥控装置，其特征在于该位置传感器安装在上述连接直杆的中间部位。
7．根据权利要求5所述的遥控装置，其特征在于该位置传感器能探测车轮直行时的位置偏差，并将该偏差信号反馈给控制器。
8．根据权利要求1和权利要求4所述的遥控装置，其特征在于上述自动居中机构还包括一个弹簧结构。
9．根据权利要求7所述的遥控装置，其特征在于上述控制器的功能包括接受信号并输出相应电流给所述电磁线圈。
全文摘要
本发明公开了一种用于模型车的方向控制装置,它包括一个转向机构和两种回中机构。转向机构包括一个轮轴上绕着电磁线圈的前轮,两块固定在底盘上的永久磁铁,线圈通电产生磁性,向相应磁铁摆动,完成车轮转向,当线圈无电流通过时,轮轴水平居中,车轮前行。一种回中机构包括位置传感器,该传感器能探测车轮位置偏差,将偏差信号反馈给控制器,该控制器输出相应电流给电磁线圈,实现车轮回中;另一种回中机构包括一个弹簧圈,弹簧恢复形变,实现车轮回中。
文档编号A63H17/36GK1235854SQ99102670
公开日1999年11月24日 申请日期1999年4月15日 优先权日1999年4月15日
发明者赵舜培 申请人:东莞塘厦艺嘉电子制品厂