转向控制系统以及运用该系统的童车的制作方法

本发明涉及童车，更具体地说，它涉及一种转向控制系统以及运用该系统的童车。

背景技术：

童车是专用于儿童乘坐的玩具车辆，现有技术中童车的方向控制，一般有以下两种：1、儿童通过方向盘控制童车行驶方向；2、由家长通过遥控器控制童车行驶方向。

现有的大部分电动童车都带有电动辅助转向装置，包含用于转向控制的电机，家长可以通过遥控器控制电机带动童车转向；但是，当小孩需要手动转动发方向盘时，不仅要克服车轮与地面的摩擦力，还要克服来自转向电机的扭矩，导致转向力矩太大，使用体验感较差，力气小的孩子甚至难以转动方向盘控制车辆转向；因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种转向控制系统，在实现手动电动两种转向控制模式快速切换的前提下，有效降低转向力矩，避免儿童因力量较小不易转动方向盘的问题，从而提高使用体验感。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种转向控制系统，包括转向桥、设置于转向桥的转向机构、设置于转向机构的转向前轮、以及用于驱动转向机构的转向电机，所述转向电机与转向机构之间设置有离合机构；所述转向机构包括j形转向杆，所述j形转向杆顶端连接童车方向盘；所述离合机构包括减速器、受力盘、施力盘以及咬合瓣，所述减速器与转向电机连接，所述受力盘同轴固定于j形转向杆，所述施力盘与减速器连接，所述咬合瓣设置于施力盘和受力盘之间，用于连接和松开施力盘和受力盘之间的扭力传递。

通过采用上述技术方案，本发明所提供的技术方案具有两种控制模式，分别为电动转向模式和手动转向模式，两个转向模式可自动进行切换；在电动模式下，转向电机经减速器驱动施力盘，施力盘在转动过程中先推动咬合瓣，从而由咬合瓣完成施力盘和受力盘之间的扭力连接，转向电机在持续输出动力时，动力经由减速器、施力盘、咬合瓣以及受力盘传递后，驱动j形转向杆转动，进而由j形转向杆带动转向机构驱动转向前轮转动，实现由转向电机驱动童车转向的技术效果，需要说明的是转向电机输出不同方向的扭力时，可以驱动转向前轮朝向不同的方向转动；在手动模式下，由于没有转向电机的驱动力，咬合瓣脱离于受力盘，从而受力盘与施力盘不存在扭力连接，因此儿童可以直接通过方向盘转动j形转向杆，进而由j形转向杆直接通过转向机构控制童车的转向，需要说明的是，该状态下，由于受力盘与施力盘不存在扭力连接，从而儿童在控制童车转向时，无需克服来自电机的扭矩，使得转向阻力大幅度减小；综上所述，本发明采用可与转向电机联动的离合机构，用于连接转向电机和转向机构，在实现手动电动两种转向控制模式快速切换的前提下，有效降低转向力矩，避免儿童因力量较小不易转动方向盘的问题，从而提高使用体验感。

本发明进一步设置为：所述转向机构还包括两个分别转动连接于转向桥两端的轮轴、垂直固定于轮轴的摆杆，以及两端分别与两根摆杆铰接的联动杆，所述转向前轮的数量为两个，且分别转动连接于两个轮轴，所述j形转向杆的末端与联动杆的中点转动连接。

通过采用上述技术方案，由儿童或者转向电机对j形转向杆施加扭转力时，j形转向杆发生转动，其末端对联动杆产生推力迫使其横移，从而对两根摆杆的活动端产生推力或者拉力，迫使其发生摆动，进而由摆杆控制轮轴转动，实现对转向前轮的转向控制；综上所述，采用联动杆同时连接两根摆杆，从而实现同时对两个转向前轮的转向控制，进而提高两个转向前轮的协调性。

本发明进一步设置为：所述联动杆设置有两个限转抵件，两个所述限转抵件分别可与两个摆杆抵接配合。

通过采用上述技术方案，当两个转向前轮转动至一定角度时，摆杆抵接于限转抵件，从而限制摆杆的继续摆动，进而避免转向前轮转动过度的问题发生。

本发明进一步设置为：所述减速器包括壳体、输入带轮以及输出盘，所述转向电机的外壳固定于壳体，其输出轴与输入带轮键槽固定，所述输入带轮与输出盘之间设置有同步带，贯穿所述壳体和输出盘的圆心开设有通孔，所述通孔与j形转向杆间隙配合。

通过采用上述技术方案，电动转向模式下，转向电机驱动输入带轮同步旋转，输入带轮在旋转过程中通过同步带驱动输出盘，从而由输出盘对离合机构输出扭力，同时，于壳体和输出盘设置通孔供j形转向杆间隙穿过，从而避免减速器干涉j形转向杆在手动转向模式下的转动能力；综上所述，减速器采用输出盘对离合机构输出扭力并开设通孔，实现电动模式下扭力正常输出的前提下，避免减速器或者转向电机干涉j形转向杆在手动模式下的转动能力。

本发明进一步设置为：所述输出盘的下端面与施力盘的上端面均设置有花形套，两个所述花形套过盈套接。

通过采用上述技术方案，输出盘和施力盘利用花形套之间的相互套接实现两者的连接，从而利用花形套的边沿形状，有效防止输出盘和施力盘发生打滑现象。

本发明进一步设置为：所述受力盘沿上表面边沿设置有圆环壁，其圆心设置有花槽盘，所述咬合瓣处于圆环壁和花槽盘之间，所述咬合瓣具有一弧形面，所述弧形面始终相切于圆环壁的内圆周面。

通过采用上述技术方案，受力盘设置圆环壁形成容纳腔室，用于容纳咬合瓣，并设置花槽盘将咬合瓣限定在上述容纳腔室的特定区间内，从而提高咬合瓣的稳定性，咬合瓣设置弧形面始终相切于圆环壁，从而提高咬合瓣摆动时的稳定性。

本发明进一步设置为：所述花槽盘至少设置有四个嵌槽，所述咬合瓣至少设置有两个可与相应嵌槽嵌合的嵌入块；所述咬合瓣上端面设置有弧形受力台，所述施力盘下表面设置有与弧形受力台抵接配合的施力圆柱。

通过采用上述技术方案，在电动转向模式下，转向电机经减速器驱动施力盘转动，施力盘在转动过程中经施力圆柱作用于弧形受力台，从而推动咬合瓣摆动，迫使其嵌入块嵌入于相应嵌槽，从而实现经咬合瓣扭力连接施力盘和受力盘的技术要求，当转向电机继续输出扭力时，即可控制受力盘转动，进而经受力盘驱动j形转向杆转动；综上所述，施力盘通过施力圆柱与弧形受力台之间的配合，实现与咬合瓣的联动，咬合瓣通过嵌入块与嵌槽的嵌合，实现与受力盘的连接，结合以上两点，最终实现经由咬合瓣扭力连接施力盘和受力盘的技术效果。

本发明进一步设置为：所述咬合瓣的数量为两个，两个所述咬合瓣呈对称设置，且两者之间设置有弹性件。

通过采用上述技术方案，将咬合瓣的数量限定为两个，从而两个咬合瓣的嵌入块分别嵌入于花槽盘相对的两个嵌槽之内，呈现左右对称形式，有效提高施力盘经咬合瓣后与受力盘的连接强度；于两个咬合瓣之间设置弹性件，从而利用其弹性势能，实现两个咬合瓣的相互推动，进而在转向电机停止输出扭力后，确保两个咬合瓣的及时复位，断开施力盘与受力盘的扭力连接，进入手动转向模式。

本发明进一步设置为：所述弹性件为压缩弹簧，两个所述咬合瓣均开设有卡接孔，所述弹性件的两端分别卡接固定于相应咬合瓣的卡接孔内；所述弹性件的数量为两个，且呈对称设置。

通过采用上述技术方案，两个咬合瓣设置卡接孔用于安装弹性件，从而确保弹性件的安装稳定性，将弹性件限定为两个呈对称设置的压缩弹簧，从而提高两个咬合瓣的受力均匀性。

本发明的目的在于还提供一种运用转向控制系统的童车，降低安全隐患，且提高儿童的使用体验感。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种运用转向控制系统的童车，包括车体以及转向控制系统，所述车体底部设置有挂架，所述转向控制系统的转向桥固定安装于挂架，所述车体底部设置有安装腔，所述减速器嵌合并螺栓加固于安装腔，所述车体内部转动安装有方向盘，所述j形转向杆顶端穿过安装腔后与方向盘固定。

通过采用上述技术方案，车体设置挂架用于安装转向桥，并设置安装腔用于安装减速器，从而实现转向控制系统于童车之上的具体安装；将转向控制系统安装于童车之上，从而实现童车的手动转向控制模式和电动转向控制模式的快速转换，进而加快家长介入接管童车行驶方向，有效降低因儿童误操作而产生的安全隐患，同时也降低了儿童控制转向时，所需要对方向盘施加的力，从而提高儿童的使用体验感。

综上所述，本发明所提供的转向控制系统具有以下有益效果：采用可与转向电机联动的离合机构，用于连接转向电机和转向机构，在实现手动电动两种转向控制模式快速切换的前提下，有效降低转向力矩，避免儿童因力量较小不易转动方向盘的问题，从而提高使用体验感；采用联动杆同时连接两根摆杆，从而实现同时对两个转向前轮的转向控制，进而提高两个转向前轮的协调性；联动杆增设限转抵件用于限制摆杆的摆动角度，从而避免转向前轮转动过度的问题发生；减速器采用输出盘对离合机构输出扭力并开设通孔，实现电动模式下扭力正常输出的前提下，避免减速器或者转向电机干涉j形转向杆在手动模式下的转动能力；输出盘和施力盘利用花形套之间的相互套接实现两者的连接，从而利用花形套的边沿形状，有效防止输出盘和施力盘发生打滑现象；受力盘设置圆环壁形成容纳腔室，用于容纳咬合瓣，并设置花槽盘将咬合瓣限定在上述容纳腔室的特定区间内，从而提高咬合瓣的稳定性，咬合瓣设置弧形面始终相切于圆环壁，从而提高咬合瓣摆动时的稳定性；施力盘通过施力圆柱与弧形受力台之间的配合，实现与咬合瓣的联动，咬合瓣通过嵌入块与嵌槽的嵌合，实现与受力盘的连接，结合以上两点，最终实现经由咬合瓣扭力连接施力盘和受力盘的技术效果；于两个咬合瓣之间设置弹性件，从而利用其弹性势能，实现两个咬合瓣的相互推动，进而在转向电机停止输出扭力后，确保两个咬合瓣的及时复位，断开施力盘与受力盘的扭力连接，进入手动转向模式；将弹性件限定为两个呈对称设置的压缩弹簧，从而提高两个咬合瓣的受力均匀性。

本发明所提供的运用转向控制系统的童车具有以下有益效果：车体设置挂架用于安装转向桥，并设置安装腔用于安装减速器，从而实现转向控制系统于童车之上的具体安装；将转向控制系统安装于童车之上，从而实现童车的手动转向控制模式和电动转向控制模式的快速转换，进而加快家长介入接管童车行驶方向，有效降低因儿童误操作而产生的安全隐患，同时也降低了儿童控制转向时，所需要对方向盘施加的力，从而提高儿童的使用体验感。

附图说明

图1为实施例一的整体结构示意图；

图2为实施例一离合机构的半剖视图；

图3为实施例一离合机构的爆炸视图；

图4为实施例一减速器的爆炸视图；

图5为实施例一减速器与离合机构的爆炸视图；

图6为实施例一离合机构隐藏施力盘后的机构示意图，主要表示咬合瓣与受力盘的配合关系；

图7为实施例一离合机构手动转向模式下的水平截断图；

图8为实施例一离合机构电动转向模式下的水平截断图；

图9为实施例二的整体结构示意图，主要表示童车底部结构；

图10为实施例二另一视角的整体结构示意图。

附图说明：1、转向桥；11、车体；12、挂架；13、安装腔；14、方向盘；21、转向前轮；22、j形转向杆；23、轮轴；24、摆杆；25、联动杆；26、限转抵件；3、转向电机；31、受力盘；32、施力盘；33、咬合瓣；34、壳体；35、输入带轮；36、输出盘；37、同步带；38、通孔；39、花形套；40、圆环壁；41、花槽盘；42、弧形面；43、嵌槽；44、嵌入块；45、弧形受力台；46、施力圆柱；47、弹性件；49、卡接孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：转向控制系统，如图1、图2、图3所示，包括转向桥1、安装于转向桥1的转向机构、设置于转向机构的转向前轮21、以及用于驱动转向机构的转向电机3，转向电机3与转向机构之间设置有离合机构；转向机构包括j形转向杆22，j形转向杆22顶端连接童车方向盘；离合机构包括减速器、受力盘31、施力盘32以及咬合瓣33，减速器与转向电机3连接，受力盘31同轴固定于j形转向杆22，施力盘32与减速器连接，咬合瓣33设置于施力盘32和受力盘31之间，用于连接和松开施力盘32和受力盘31之间的扭力传递。

本发明所提供的技术方案具有两种控制模式，分别为电动转向模式和手动转向模式，两个转向模式可自动进行切换；在电动转向模式下，转向电机3经减速器驱动施力盘32，施力盘32在转动过程中先推动咬合瓣33，从而由咬合瓣33完成施力盘32和受力盘31之间的扭力连接，转向电机3在持续输出动力时，动力经由减速器、施力盘32、咬合瓣33以及受力盘31的传递后，驱动j形转向杆22转动，进而由j形转向杆22带动转向机构驱动转向前轮21转动，实现由转向电机3驱动童车转向的技术效果，需要说明的是转向电机3输出不同方向的扭力时，可以驱动转向前轮21朝向不同的方向转动；在手动转向模式下，由于没有转向电机3的驱动力供应，咬合瓣33脱离于受力盘31，从而受力盘31与施力盘32之间不存在扭力连接，因此儿童可以直接通过方向盘转动j形转向杆22，进而由j形转向杆22直接通过转向机构控制童车的转向，需要说明的是，该状态下，由于受力盘31与施力盘32不存在扭力连接，从而儿童在控制童车转向时，无需克服来自电机的扭矩，使得转向阻力大幅度减小；综上所述，本发明采用可与转向电机3联动的离合机构，用于连接转向电机3和转向机构，在实现手动电动两种转向控制模式快速切换的前提下，有效降低转向力矩，避免儿童因力量较小不易转动方向盘的问题，从而提高使用体验感。

转向机构的具体结构如下，如图1所示，转向机构还包括两个分别转动连接于转向桥1两端的轮轴23、垂直焊接固定于轮轴23的摆杆24，以及两端分别与两根摆杆24铰接的联动杆25，转向前轮21的数量为两个，且分别转动连接于两个轮轴23，j形转向杆22的末端与联动杆25的中点间隙插接接；由儿童或者转向电机3对j形转向杆22施加扭转力时，j形转向杆22发生转动，其末端对联动杆25产生推力迫使其横移，从而对两根摆杆24的活动端产生推力或者拉力，迫使其发生摆动，进而由摆杆24控制轮轴23以其竖直中轴线为转动中心转动，最终实现对转向前轮21的转向控制；综上所述，采用联动杆25同时连接两根摆杆24，从而实现同时对两个转向前轮21的转向控制，进而提高两个转向前轮21的协调性。

为防止转向前轮21转动过度，如图1所示，联动杆25冲压成型有两个限转抵件26，两个限转抵件26分别可与两个摆杆24抵接配合；当两个转向前轮21转动至45°角度时，摆杆24抵接于限转抵件26，从而限制摆杆24的继续摆动，进而避免转向前轮21转动过度的问题发生。

减速器的具体结构如下，如图4所示，减速器包括壳体34、输入带轮35以及输出盘36，转向电机3的外壳固定于壳体34，其输出轴与输入带轮35键槽固定，输入带轮35与输出盘36之间箍设有同步带37，贯穿壳体34和输出盘36的圆心开设有通孔38，通孔38与j形转向杆22间隙配合；在电动转向模式下，转向电机3驱动输入带轮35同步旋转，输入带轮35在旋转过程中通过同步带37驱动输出盘36，从而由输出盘36对离合机构输出扭力，同时，于壳体34和输出盘36开设通孔38供j形转向杆22间隙穿过，从而避免减速器干涉j形转向杆22在手动转向模式下的转动能力；综上所述，减速器采用输出盘36对离合机构输出扭力并开设通孔38，在实现电动模式下扭力正常输出的前提下，避免减速器或者转向电机3干涉j形转向杆22在手动模式下的转动能力。

输出盘36通过如下方式与施力盘32连接，如图4、图5所示，输出盘36的下端面与施力盘32的上端面均一体成型有花形套39，两个花形套39过盈套接，从而利用花形套39的边沿形状，有效防止输出盘36和施力盘32发生打滑现象。

为提高咬合瓣33的稳定性，如图6所示，受力盘31沿上表面边沿一体成型有圆环壁40，其圆心插接并螺栓加固有花槽盘41，咬合瓣33处于圆环壁40和花槽盘41之间，受力盘31设置圆环壁40形成容纳腔室用于容纳咬合瓣33，并设置花槽盘41将咬合瓣33限定在上述容纳腔室的特定区间内，从而提高咬合瓣33的稳定性；需要说明的是，咬合瓣33具有一弧形面42，弧形面42始终相切于圆环壁40的内圆周面，从而提高咬合瓣33摆动时的稳定性。

咬合瓣33具体通过如下方式实现施力盘32和受力盘31的扭力连接，如图5、图6、图7、图8所示，花槽盘41至少注塑成型有四个嵌槽43，咬合瓣33至少注塑成型有两个可与相应嵌槽43嵌合的嵌入块44；咬合瓣33上端面一体成型有弧形受力台45，施力盘32下表面注塑成型有与弧形受力台45抵接配合的施力圆柱46；在电动转向模式下，转向电机3经减速器驱动施力盘32转动，施力盘32在转动过程中经施力圆柱46施力于弧形受力台45，从而推动咬合瓣33摆动，迫使其嵌入块44嵌入于相应嵌槽43，从而实现经咬合瓣33扭力连接施力盘32和受力盘31的技术要求，当转向电机3继续输出扭力时，即可控制受力盘31转动，进而经受力盘31驱动j形转向杆22转动；综上所述，施力盘32通过施力圆柱46与弧形受力台45之间的配合，实现与咬合瓣33的联动，咬合瓣33通过嵌入块44与嵌槽43的嵌合，实现与受力盘31的连接，结合以上两点，最终实现经由咬合瓣33扭力连接施力盘32和受力盘31的技术效果；需要说明的是，本实施例中嵌槽43的数量为六个，从而通过提高嵌槽43于花槽盘41之上的密度，达到咬合瓣33的嵌入块44能够更快嵌入相应嵌槽43的技术效果，每个咬合瓣33之上的嵌入块44的具体数量为三个，位于两端的嵌入块44用于与相应嵌槽43嵌合，位于中点处的嵌入块44用于提高咬合瓣33的结构强度。

还需要说明的是，如图6所示，咬合瓣33的具体数量为两个，两个咬合瓣33呈对称设置，从而两个咬合瓣33的嵌入块44分别嵌入于花槽盘41相对的两个嵌槽43之内，呈现左右对称形式，从而提高施力盘32经咬合瓣33后与受力盘31的连接强度；同时，两个咬合瓣33之间设置有弹性件47，从而利用弹性件47的弹性势能，实现两个咬合瓣33的相互推动，进而在转向电机3停止输出扭力后，确保两个咬合瓣33的及时复位，断开施力盘32与受力盘31的扭力连接，进入手动转向模式。

弹性件47通过如下方式连接于两个咬合瓣33，如图6所示，弹性件47为压缩弹簧，两个咬合瓣33均开设有卡接孔49，弹性件47的两端分别卡接固定于相应咬合瓣33的卡接孔49内，从而确保弹性件47的安装稳定性；弹性件47的数量为两个，且呈对称设置，从而提高两个咬合瓣33的受力均匀性。

实施例二：运用转向控制系统的童车，如图9、图10所示，包括车体11以及转向控制系统，车体11底部螺栓固定有挂架12，转向控制系统的转向桥1固定安装于挂架12，车体11底部一体成型有安装腔13，减速器嵌合并螺栓加固于安装腔13，车体11内部转动安装有方向盘14，j形转向杆22顶端穿过安装腔13后与方向盘14固定，综上所述，车体11设置挂架12用于安装转向桥1，并设置安装腔13用于安装减速器，从而实现转向控制系统于童车之上的具体安装；同时，将转向控制系统安装于童车之上，从而实现童车的手动转向控制模式和电动转向控制模式的快速转换，进而加快家长介入接管童车行驶方向，有效降低因儿童误操作而产生的安全隐患，同时也降低了儿童控制转向时，所需要对方向盘14施加的力，从而提高儿童的使用体验感。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。