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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110329223A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201910610668.0(22)申请日2019.07.08(71)申请人上海工程技术大学地址201620上海市松江区龙腾路333号(72)发明人丁旭黄世刚张犇任艺轩孙扬帆赵春锋(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人吴文滨(51)Int.Cl.B60T1/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种重力势能驱动小车的刹车装置(57)摘要本发明涉及一种重力势能驱动小车的刹车装置,该装置设置在小车上,包括刹车齿条支撑机构、移动设置在刹车齿条支撑机构上的刹车齿条、设置在小车的行进轴上并与刹车齿条相适配的刹车齿轮以及与刹车齿条传动连接的刹车驱动单元。与现有技术相比,本装置结构简单,效果明显,在重力势能驱动小车上加装本装置,能成功地起到减速制动效果,达到控制速度的目的;本装置能量利用效率高,加装本装置后的小车相较于传统小车,行驶距离显著增加;本装置可采用3d打印技术生产,零件结构简单,重量低,减轻了小车的整体重量,减少了小车的摩擦阻力;本装置可调性强,可根据赛道实际情况人为设定测速范围,控制小车刹车频率,以找到最优阈值。CN110329223ACN110329223A权利要求书1/1页1.一种重力势能驱动小车的刹车装置,该装置设置在小车上,其特征在于,所述的刹车装置包括刹车齿条支撑机构、移动设置在刹车齿条支撑机构上的刹车齿条(4)、设置在小车的行进轴(8)上并与刹车齿条(4)相适配的刹车齿轮(6)以及与刹车齿条(4)传动连接的刹车驱动单元。2.根据权利要求1所述的一种重力势能驱动小车的刹车装置,其特征在于,所述的刹车齿条支撑机构包括齿条支架(5)以及设置在齿条支架(5)上的限位环(14),所述的刹车齿条(4)穿过限位环(14),并可沿限位环(14)轴向移动。3.根据权利要求2所述的一种重力势能驱动小车的刹车装置,其特征在于,所述的刹车驱动单元包括刹车舵机(1)及舵机摆臂(3),所述的舵机摆臂(3)的两端分别设有第一连接孔及第二连接孔,所述的第一连接孔与刹车舵机(1)传动连接,所述的第二连接孔与刹车齿条(4)传动连接。4.根据权利要求3所述的一种重力势能驱动小车的刹车装置,其特征在于,所述的刹车齿条(4)位于舵机摆臂(3)处的一端并列设有第一沟槽(10)及第二沟槽(11),所述的第一沟槽(10)位于舵机摆臂(3)与第二沟槽(11)之间。5.根据权利要求4所述的一种重力势能驱动小车的刹车装置,其特征在于,所述的第一沟槽(10)与第二连接孔之间设有柔性绳,并通过柔性绳传动连接。6.根据权利要求4所述的一种重力势能驱动小车的刹车装置,其特征在于,所述的齿条支架(5)的两侧均设有挂钩(13),所述的第二沟槽(11)与挂钩(13)之间设有弹性带。7.根据权利要求2所述的一种重力势能驱动小车的刹车装置,其特征在于,所述的刹车齿条(4)的侧面设有限位凸台(12),所述的限位凸台(12)位于限位环(14)与刹车齿轮(6)之间。8.根据权利要求1所述的一种重力势能驱动小车的刹车装置,其特征在于,所述的小车上设有小车底盘(9),该小车底盘(9)上设有行进轴支架(7),所述的行进轴(8)设置在行进轴支架(7)上。9.根据权利要求8所述的一种重力势能驱动小车的刹车装置,其特征在于,所述的刹车齿条支撑机构及刹车驱动单元均设置在小车底座(9)上,所述的刹车齿条(4)的端部设有与刹车齿轮(6)相啮合的制动齿。10.根据权利要求1所述的一种重力势能驱动小车的刹车装置,其特征在于,该刹车装置还包括速度检测器及控制器,该控制器分别与速度检测器及刹车驱动单元电连接。2CN110329223A说明书1/6页一种重力势能驱动小车的刹车装置技术领域[0001]本发明属于机械技术领域,涉及一种重力势能驱动小车的刹车装置,主要应用于行进轴直接传动的无碳小车。背景技术[0002]重力势能驱动的具有方向自控的无碳小车是一辆由1kg砝码驱动并能够在赛道上识别出障碍物自行避障的机电结合无碳小车。传统的此类小车都是由一级齿轮传动驱动,此传动方式在赛道爬坡阶段一般采用改变绕线轴直径的方法进行爬坡,但是此方法在上坡阶段损耗大量能量。通过采用砝码连接行进轴直接传动的方法,能够增大传动比,使力矩足够保证小车缓慢上坡,但是由此带来的问题是小车在平地部分速度会非常大,能量损失巨大,因此必须引入节能刹车装置,让小车的重力势能得到充分利用。发明内容[0003]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种重力势能驱动小车的刹车装置。[0004]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:[0005]一