一种挖掘机仿真玩具的制作方法

1.本实用新型涉及玩具技术领域，具体涉及一种挖掘机仿真玩具。


背景技术：

2.玩具是儿童非常重要的童年乐趣，随着社会的发展，现在的玩具种类越来越多，为了引起儿童的兴趣，很多玩具开始朝着仿真玩具这方面发展。仿真玩具在大体形状、结构和局部细节上与现实生活中的真品都很相似，如工程车仿真玩具、汽车仿真玩具等，可培养儿童的识物能力，有利于儿童早期智力的开发。但是，日常市场上所销售的挖掘机玩具大多将挖掘臂的各个部件制成一体，挖掘臂只能够实现简单的整体摆动动作，挖掘臂上的动臂、斗杆和铲斗均无法实现独立的动作，也无法实现驾驶室的独立转动，其动作与实际工程机械挖掘机有着较大的区别，仿真度不足，容易误导孩子们对挖掘机的认识，对于儿童智力的开发及控制能力的锻炼很有限。
3.为了解决上述问题，本技术人于2020年08月27日申请了申请号为cn202021816745.2的中国实用新型专利，其公开了一种玩具挖掘机，包括挖掘机控制器、挖掘机底座、驾驶室和挖掘臂，驾驶室可转动安装在挖掘机底座上，挖掘机底座上设有行走机构，其特征在于：所述挖掘臂包括动臂、斗杆和铲斗，动臂的下端可转动安装在所述驾驶室上，斗杆的后端可转动安装在动臂的上端，铲斗的上端可转动安装在斗杆的前端，所述挖掘机底座、驾驶室、动臂和斗杆均设有内腔；驾驶室的内腔中设有能够驱动驾驶室转动的驾驶室转动驱动装置，动臂内腔的下端设有能够驱动动臂绕其下端摆动的动臂摆动驱动装置，动臂内腔的上端设有能够驱动斗杆绕其后端摆动的斗杆摆动驱动装置，斗杆的内腔中设有能够驱动铲斗绕其上端摆动的铲斗摆动驱动装置；驾驶室转动驱动装置、动臂摆动驱动装置、斗杆摆动驱动装置和铲斗摆动驱动装置的信号输入端分别与挖掘机控制器对应的信号输出端电连接。上述玩具挖掘机通过设置多个驱动装置对玩具挖掘机本体上的各个部件进行驱动，从而模拟实际工程机械挖掘机的各种动作，仿真程度高。
4.所述铲斗摆动驱动装置包括铲斗四连杆机构、铲斗摆动驱动电机和铲斗摆动驱动齿轮组，铲斗摆动驱动电机和铲斗摆动驱动齿轮组分别设置在斗杆的内腔中，铲斗摆动驱动电机的输出轴与铲斗摆动驱动齿轮组的首级齿轮传动连接，铲斗摆动驱动齿轮组的末级齿轮处在斗杆的内腔前端，铲斗摆动驱动齿轮组中设有铲斗摆动驱动离合组件，铲斗摆动驱动离合组件包括铲斗摆动驱动离合压缩弹簧和两个铲斗摆动驱动离合端面齿轮，铲斗摆动驱动齿轮组中还设有两个同轴设置的铲斗摆动驱动齿轮，铲斗摆动驱动离合压缩弹簧套设在该轴上，铲斗摆动驱动离合压缩弹簧的一端与斗杆的内腔接触、另一端与其中一个铲斗摆动驱动齿轮接触，两个铲斗摆动驱动离合端面齿轮分别与这两个铲斗摆动驱动齿轮固定连接，并且两个铲斗摆动驱动离合端面齿轮相啮合；铲斗四连杆机构包括第一连架杆、第二连架杆和连杆，第一连架杆的后端与铲斗摆动驱动齿轮组的末级齿轮固定连接，第一连架杆自斗杆的内腔伸出到斗杆外面，并且第一连架杆的前端与连杆的后端铰接，第二连架杆固定安装在所述铲斗上，第二连架杆的前端与连杆的前端铰接，第二连架杆的后端与斗
杆的前端铰接，并且第二连架杆与斗杆的铰接点处在第一连架杆与铲斗摆动驱动齿轮连接点的前方；铲斗摆动驱动电机的信号输入端与挖掘机控制器对应的信号输出端电连接。当需要驱动铲斗动作时，挖掘机控制器控制铲斗摆动驱动电机转动，铲斗摆动驱动电机通过铲斗摆动驱动齿轮组带动铲斗摆动驱动齿轮转动，使第一连架杆绕铲斗摆动驱动齿轮进行摆动，从而通过连杆带动第二连架杆动作，使第二连架杆绕其与斗杆连接的部位进行摆动，从而带动铲斗进行摆动。
5.但是，这种玩具挖掘机的结构更贴近实际的工程机械，动作部件均可实现单独控制，操控方法多种多样，极大地丰富了玩具挖掘机的控制模式，但是，上述铲斗摆动驱动装置的结构较为复杂，导致挖掘臂的安装及拆卸较为不便，而且在实际使用中，由于四连杆机构设置在挖掘臂外面，其在儿童玩耍过程中容易因碰撞或人为乱扭而被损坏，导致挖掘臂的铲斗无法正常动作。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种挖掘机仿真玩具，这种挖掘机仿真玩具不仅能够简化挖掘臂的结构，便于进行安装及拆卸，而且可有效减少或避免因碰撞或人为乱扭而导致铲斗无法正常动作的情况出现。采用的技术方案如下：
7.一种挖掘机仿真玩具，包括底座、行走机构、驾驶室、挖掘臂和控制装置，驾驶室可转动安装在底座上，行走机构安装在底座上；挖掘臂包括动臂、斗杆和铲斗，动臂的下端可转动安装在驾驶室上，斗杆的后端可转动安装在动臂的上端，铲斗的上端可转动安装在斗杆的前端，底座、驾驶室、动臂和斗杆均设有内腔；所述挖掘机仿真玩具还包括用于驱动所述驾驶室转动的驾驶室旋转驱动装置、用于驱动动臂绕其下端摆动的动臂摆动驱动装置、用于驱动斗杆绕其后端摆动的斗杆摆动驱动装置和用于驱动铲斗绕其上端摆动的铲斗摆动驱动装置，驾驶室旋转驱动装置、动臂摆动驱动装置、斗杆摆动驱动装置、铲斗摆动驱动装置分别与控制装置相应的输出端电连接；其特征在于：所述铲斗摆动驱动装置包括摆动轴、铲斗驱动电机、传动齿轮组和第一伸缩杆，摆动轴可转动安装在斗杆的内腔中并且沿左右方向设置，所述铲斗上端固定安装在摆动轴上；铲斗驱动电机、传动齿轮组均设置在斗杆的内腔中，传动齿轮组的首级齿轮与铲斗驱动电机的输出轴传动连接，传动齿轮组的末级齿轮固定安装在摆动轴上；第一伸缩杆的后端与所述斗杆铰接，第一伸缩杆的前端与铲斗铰接。
8.当需要驱动驾驶室动作时，可通过控制装置控制驾驶室旋转驱动装置驱动驾驶室转动，实现驾驶室的顺、逆时针方向的转动；当需要驱动动臂动作时，可通过控制装置控制动臂摆动驱动装置驱动动臂绕其下端进行摆动，实现动臂抬起或放下的动作；当需要驱动斗杆动作时，通过控制装置可以控制斗杆摆动驱动装置驱动斗杆绕其后端进行摆动，实现斗杆抬起或放下的动作；当需要驱动铲斗动作时，通过控制装置可以控制铲斗摆动驱动装置的铲斗驱动电机通过传动齿轮组驱动摆动轴转动，带动铲斗绕摆动轴向上或向下摆动一定角度（此时第一伸缩杆在铲斗的带动下做相应的伸出或缩回动作，对铲斗起到一定的牵拉作用，使铲斗的摆动更加平稳），实现铲斗的采挖动作。这种挖掘机仿真玩具通过设置多个驱动装置对挖掘机仿真玩具本体上的各个部件进行驱动，从而模拟实际工程机械挖掘机的各种动作，其仿真程度高，而且铲斗摆动驱动装置通过传动齿轮组和摆动轴将铲斗驱动
电机的动力传递给铲斗，并通过第一伸缩杆对铲斗进行牵拉，可使铲斗实现平稳摆动，并将摆动轴、挖掘铲驱动电机和传动齿轮组均隐藏在小臂的内腔中，相对于现有技术中铲斗摆动驱动装置采用四连杆机构的传动结构，不仅能够简化铲斗摆动驱动装置的结构，使得挖掘臂的结构更为简单、紧凑，便于进行安装及拆卸，而且可有效减少或避免因碰撞或人为乱扭而导致铲斗无法正常动作的情况出现。
9.通常，上述控制装置采用单片机、plc控制器或cpu。
10.优选方案中，所述铲斗上设有左右并排的两个连接护壁，所述第一伸缩杆的前端部通过一左右走向的连接销轴铰接在两个连接护壁之间。
11.进一步的优选方案中，所述连接销轴可转动安装在两个连接护壁上，所述第一伸缩杆的前端部设有安装孔，第一伸缩杆的前端部通过安装孔套接在连接销轴的中部上；连接销轴上套接有左右并排的两个限位套筒，两个限位套筒分别处在相应的连接护壁与第一伸缩杆前端之间。这样，可通过两个限位套筒对第一伸缩杆后端在连接销轴的位置进行限位，使第一伸缩杆的伸缩更加平稳。
12.优选方案中，所述第一伸缩杆包括杆体和套管，杆体的后部处在套管的腔体中，套管的后端与所述斗杆铰接，杆体的前端与所述铲斗铰接。
13.进一步的优选方案中，所述第一伸缩杆还包括压缩弹簧，压缩弹簧设于所述套管的腔体中并且其两端分别与所述杆体的后端部、套管后端紧密接触。压缩弹簧用于对第一伸缩杆的杆体施加向前的作用力，通过铲斗和摆动轴对传动齿轮组施加一定作用力，有效消除传动齿轮组的各个齿轮之间的传动间隙，使铲斗驱动电机与摆动轴之间的动力传递更加稳定。
14.优选方案中，所述挖掘机仿真玩具还包括第二伸缩杆，第二伸缩杆的后端与所述动臂铰接，第二伸缩杆的前端与所述斗杆后端铰接。当斗杆向前或向后摆动时，第二伸缩杆在斗杆的带动下做相应的伸出或缩回动作，能够对斗杆起到牵拉作用，使斗杆的前后摆动运动更加平稳。第二伸缩杆可以采用与第一伸缩杆完全相同的结构。
15.更优选方案中，所述第一伸缩杆、第二伸缩杆的外形均呈液压缸的造型。这样，可使挖掘臂的整体造型更为美观、逼真，更贴近实际的工程机械。
16.上述驾驶室旋转驱动装置、动臂摆动驱动装置、斗杆摆动驱动装置、铲斗摆动驱动装置均采用现有的常规结构，其具体结构可参考本技术人于2020年08月27日申请了申请号为cn202021816745.2的中国实用新型专利说明书。
17.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
18.这种挖掘机仿真玩具对铲斗摆动驱动装置的结构进行简化，通过传动齿轮组和摆动轴将铲斗驱动电机的动力传递给铲斗，同时通过第一伸缩杆对铲斗进行牵拉使其实现平稳摆动，并将摆动轴、挖掘铲驱动电机和传动齿轮组隐藏在小臂的内腔中，相对于现有技术中铲斗摆动驱动装置采用四连杆机构的传动结构，不仅使得挖掘臂的结构更为简单、紧凑，便于进行安装及拆卸，而且可有效减少或避免因碰撞或人为乱扭而导致铲斗无法正常动作的情况出现。
附图说明
19.图1是本实用新型优选实施方式实施例一的结构示意图。
20.图2是本实用新型优选实施方式实施例一中挖掘臂的结构示意图。
21.图3是图2的立体图。
22.图4是本实用新型优选实施方式实施例二中第一伸缩杆的结构示意图。
具体实施方式
23.实施例一
24.如图1-图3所示，这种挖掘机仿真玩具包括底座1、行走机构2、驾驶室3、挖掘臂4和控制装置（图中未画出），驾驶室3可转动安装在底座1上，行走机构2安装在底座1上；挖掘臂4包括动臂41、斗杆42和铲斗43，动臂41的下端可转动安装在驾驶室3上，斗杆42的后端可转动安装在动臂41的上端，铲斗43的上端可转动安装在斗杆42的前端，底座1、驾驶室3、动臂41和斗杆42均设有内腔；所述挖掘机仿真玩具还包括用于驱动驾驶室3转动的驾驶室旋转驱动装置（图中未画出）、用于驱动动臂41绕其下端摆动的动臂摆动驱动装置7、用于驱动斗杆42绕其后端摆动的斗杆摆动驱动装置8和用于驱动铲斗43绕其上端摆动的铲斗摆动驱动装置9，驾驶室旋转驱动装置、动臂摆动驱动装置7、斗杆摆动驱动装置8、铲斗摆动驱动装置9分别与控制装置相应的输出端电连接；铲斗摆动驱动装置9包括摆动轴91、铲斗驱动电机92、传动齿轮组93和第一伸缩杆94，摆动轴91可转动安装在斗杆42的内腔中并且沿左右方向设置，铲斗43上端固定安装在摆动轴91上；铲斗驱动电机92、传动齿轮组93均设置在斗杆42的内腔中，传动齿轮组93的首级齿轮与铲斗驱动电机92的输出轴传动连接，传动齿轮组93的末级齿轮固定安装在摆动轴91上；第一伸缩杆94的后端与斗杆42铰接，第一伸缩杆94的前端与铲斗43铰接。
25.在本实施例中，控制装置采用单片机、plc控制器或cpu。
26.在本实施例中，铲斗43上设有左右并排的两个连接护壁431，第一伸缩杆94的前端部通过一左右走向的连接销轴432铰接在两个连接护壁431之间；连接销轴432可转动安装在两个连接护壁431上，第一伸缩杆94的前端部设有安装孔，第一伸缩杆94的前端部通过安装孔套接在连接销轴432的中部上；连接销轴432上套接有左右并排的两个限位套筒433，两个限位套筒433分别处在相应的连接护壁431与第一伸缩杆94前端之间。这样，可通过两个限位套筒433对第一伸缩杆94后端在连接销轴432的位置进行限位，使第一伸缩杆94的伸缩更加平稳。
27.在本实施例中，第一伸缩杆94包括套管941和杆体942，杆体942的后部处在套管941的腔体中，套管941的后端与斗杆42铰接，杆体942的前端与铲斗43铰接。当铲斗43上下摆动时，杆体942在铲斗43的带动下部分从套管941中伸出或缩回套管941中。
28.所述挖掘机仿真玩具还包括第二伸缩杆10，第二伸缩杆的后端与动臂41铰接，第二伸缩杆的前端与斗杆42后端铰接。当斗杆42向前或向后摆动时，第二伸缩杆在斗杆42的带动下做相应的伸出或缩回动作，能够对斗杆42起到一定的牵拉作用，使斗杆42的前后摆动运动更加平稳。第二伸缩杆采用与第一伸缩杆94完全相同的结构。
29.在本实施例中，第一伸缩杆94、第二伸缩杆10的外形均呈液压缸的造型。这样，可使挖掘臂4的整体造型更为美观、逼真，更贴近实际的工程机械。
30.下面简述一下本挖掘机仿真玩具的工作原理：
31.当需要驱动驾驶室3动作时，可通过控制装置控制驾驶室旋转驱动装置驱动驾驶
室3转动，实现驾驶室3的顺、逆时针方向的转动；当需要驱动动臂41动作时，可通过控制装置控制动臂摆动驱动装置7驱动动臂41绕其下端进行摆动，实现动臂41抬起或放下的动作；当需要驱动斗杆42动作时，通过控制装置可以控制斗杆摆动驱动装置8驱动斗杆42绕其后端进行摆动，实现斗杆42抬起或放下的动作；当需要驱动铲斗43动作时，通过控制装置可以控制铲斗摆动驱动装置9的铲斗驱动电机92通过传动齿轮组93驱动摆动轴91转动，带动铲斗43绕摆动轴91向上或向下摆动一定角度（此时第一伸缩杆94在铲斗43的带动下做相应的伸出或缩回动作，对铲斗43起到一定的牵拉作用，使铲斗43的摆动更加平稳），实现铲斗43的采挖动作。
32.实施例二
33.参考图4，在其他部分均与实施例一相同的情况下，其区别在于：在本实施例中，第一伸缩杆94还包括压缩弹簧943，压缩弹簧943设于套管941的腔体中并且其两端分别与杆体942的后端部、套管941后端紧密接触。压缩弹簧943用于对第一伸缩杆94的杆体942施加向前的作用力，通过铲斗43和摆动轴91对传动齿轮组93施加一定作用力，有效消除传动齿轮组93的各个齿轮之间的传动间隙，使铲斗驱动电机92与摆动轴91之间的动力传递更加稳定，进而带动铲斗43平稳地绕摆动轴91摆动。
34.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。