一种具有换向功能的无碳自行小车.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103463812A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103463812103463812A(43)申请公布日2013.12.25(21)申请号201310385944.0(22)申请日2013.08.29(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人赵宁侯圣文周如传彭航王茂停张西金孙霖霖(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人陈星(51)Int.Cl.A63H17/00(2006.01)A63H17/267(2006.01)A63H17/36(2006.01)G09B23/10(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图4页附图4页(54)发明名称一种具有换向功能的无碳自行小车(57)摘要本发明公开了一种具有换向功能的无碳自行小车，采用四连杆机构与关节轴承部件准确控制导向轮叉的摆动，实现导向轮的转向，具有扭矩小、磨损小，摆动准确的特点；同时使用四根轨道杆来限制重锤的摆动，可以有效避免小车转向、上下坡时倾翻。无碳自行小车通过将重力势能转化为动能来驱动小车运动，不需要燃料或电能源，不排放二氧化碳等温室效应气体，低碳环保，使用简单；操作人员只需要通过反转小车驱动轮吊起重物，即将机械能转换为重力势能。无碳自行小车可作为中小学的物理演示实验器材，通过具体的实例让学生更好的理解实验能量之间的转换及应用。CN103463812ACN1034682ACN103463812A权利要求书1/1页1.一种具有换向功能的无碳自行小车，其特征在于:包括底盘、动力转换机构、四连杆机构、导向轮组件，动力转换机构固定在底盘的后端中部，带传动部分位于底盘的中部，四连杆机构安装在底盘的前部，导向轮组件突出于底盘的前端中部，带传动部分、四连杆机构和导向轮组件组成换向机构；所述底盘包括底板、导向轮横支架、导向轮竖支架、带轮支架，带轮支架相互对称平行安装在底板中部位于导向轮支架后端，后轮支架为二个，对称安装在重锤支架与带轮支架之间；导向轮支架放置在底板的前端，导向轮支架为两块L形板件，两部分之间通过两组螺栓螺母连接；重锤支架位于底板的后端中部，重锤支架横梁与重锤支架通过两个螺栓螺母连接；所述动力转换机构包括滑轮、重锤、线绳、轨道杆、驱动轴、重锤支架横梁、后轮，驱动轴的两端为螺纹端，中间部分为带轮槽、变速锥体段，线绳的一端固定在重锤上，线绳的另一端绕过两个滑轮缠绕在驱动轴上锥体段相连，重锤沿四根轨道杆轨迹下落，重锤支架横梁上有两个滑轮，滑轮轮轴分别通过螺母与重锤支架横梁固定连接，驱动轴安装在后轮支架上，左后轮与驱动轴固连，右后轮绕驱动轴旋转，左后轮与驱动轴采用过盈配合，右后轮与驱动轴采用间隙配合；所述四连杆机构由带轮轴、曲柄盘、连杆、摆杆、关节轴承、连接销、定位销组成；带轮轴上安装有曲柄盘，曲柄盘通过套筒与轴承的内圈进行轴向定位，曲柄盘上有四个不同方位并且距盘心距离不等的销孔，销子插入任一个销孔，实现前轮不同角度大小的换向；销子的两端有轴肩，通过轴肩与曲柄盘和关节轴承轴向定位；连杆的两端与关节轴承的伸出段通过螺纹连接；所述导向轮组件由导向轮、导向轮轮叉、导向轮轮轴组成，导向轮轮叉上安装有导向轮轮轴，导向轮绕导向轮轮轴转动，两端通过弹性挡圈轴向定位，导向轮轮叉通过导向轮横支架与摆杆连接。2CN103463812A说明书1/5页一种具有换向功能的无碳自行小车技术领域[0001]本发明涉及一种自行小车，具体地说,涉及一种具有换向功能的无碳自行小车。背景技术[0002]无碳自行小车是通过将重力势能转化为动能来驱动小车运动，不需要燃料或电等能源，不排放二氧化碳等温室效应气体。自行小车一般都是通过电池或卷簧存储的弹性势能提供驱动能，但是由于电池需要经常更换，使用成本高，同时涉及到废旧处理问题，不可避免的会造成环境污染；蓄电池充放电达到一定次数后需要更换或维修，缩短自行小车的使用寿命以及提高维修成本。通过卷簧存储的弹性势能提供驱动的自行小车，受卷簧体积的制约运动距离非常短；受卷簧不可修复性的制约，小车使用寿命有限。[0003]中国专利CN102279601中公开了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车的发明，该自行小车使用重力势能驱动，具有低碳环保的优点。但是由于使用偏心圆与橡皮筋控制方向，转向不准确；小车在上下坡时，其重块前后摆动，容易造成小车倾翻。[0004]在专利CN102266671A中公开了一种名称为“∽”形行走的无碳小车，该无碳小车使用重力势能驱动、两对齿轮减速机构，具有低碳环保、运动稳定的优点。但是由于国内小模数齿轮加工设备少，造成该小车的加工难度大、成本高；同时由于换向机构中使用铰链，使转向不准确；没有重块