专利名称：游乐车的转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种游乐车的转向装置(或称操纵装置或驾驶机构)，尤其涉及一种车轮轴同方向盘相连、主动轮设置在稍离车轮轴中央部位一侧的游乐车转向装置，当游乐车猛烈碰撞障碍物或别的游乐车时，它能靠主动轮的转动力自动转向向而躲开障碍，无需由司机对方向盘做任何操作。
一般来说，游乐车分为手动型和电控型的，手动型中不用任何独立的电源，通过踏板和方向盘使车身运动和转向；电控型中，旋转轴是由装在车身上的马达所发出的动力来驱动的，并由一个转换开关和一个方向盘来控制。
通常，这样的游乐车备有一个平面关节，它与旋转轴和车轮轴之间的接头连成整体。考虑到使用者的年龄，最好能平滑地操作方向盘。为了达到这个目的，还提出了另一种活节结构，它有一个同方向盘轴接头相连的万向关节以及一个轴承和一个独立的传动节，后两者都是装到方向盘轴和车轮轴之间的接头处。在此情况下，可以用最小操作力驾驶游乐车，并有最小的转弯半径。
当这样的传统游乐车碰撞障碍物时，要求使用者迅速判断和恰当地操作方向盘，以躲开这个境况，因为主动轮的转动中心位于车轮轴的中央部位。
不过，处于发育期的儿童驾驶者缺乏根据情况作出判断的能力，他们感到难于适当地对付上述境况。如果监管儿童的成年人对这些驾驶者不加以注意，就会发生安全问题的事故，在某些情况下，即使驾驶者是由成年人监管的，允许开游乐车的年龄也是要受到限制的。
电控小车需要电源供给，在车身和轮轴之间延伸有软(柔性)导线，使来自蓄电池的电源线同电动机的电源接线端相连。当在一个方向上过分转动方向盘时，此软导线张紧，同时绕在方向盘的轴上。在这种情况，软导线会被割断，从而断开电源供给。因此，方向盘的最大转动范围限于360°。此外，这样的传统游乐车操作麻烦，就是在朝一个方向转到一定角度之后，方向盘得倒转至它的初始位置，以避免导线拧绕。
因此，在传统游乐车中，不可能通过使方向盘转过360°以上的角度而确定行进方向。
因此，本发明目的是为消除先有技术中存在的上述问题而提出一种游乐车，其方向盘的操作范围不受限制，因此可以迅速对付任何境况。
本发明的另一个目的是提供一种游乐车转向装置，当根据方向盘的转动角度转弯时，能在类似于驾驶一台真汽车时所获得的多种优势。
本发明还有一个目的是提供一种游乐车，它包括一个为成年监管人用的辅助方向盘，辅助方向盘同驾驶者的方向盘有操作联系，于是儿童驾驶者能够在轻松、舒适的状态中驾驶游乐车。
按照本发明的这些目的，是通过在游乐车上配备的转向装置来实现的，该转向装置包括
装在一前轮轴两个端部的一对惰轮，前轮轴通过轴承装在游乐车上，所述惰轮安装成可以自由转动；一个固定到车轮轴上的主动轮，主动轮的位于离开车轮轴中央部位的一侧；一个在主动轮的一侧固定到车轮轴上的链轮；一个装在车轮轴上的托座，托座在车轮轴上安装成不妨碍车轮轴的转动，托座中支承一个驱动电机；一根旋转轴，其一端固定在托座上；一个固定到旋转轴的另一端、并适于使前轮轴转向的方向盘；装在驱动电机轴上的另一个链轮，它通过一链条同装到车轮轴上的链轮相联接；一对分别有不同直径的环形触板，它们置于托座的顶面，并分别同电动机的电气接线端相连接；以及一对分别同畜电池的电气接线端相连接的接触件，蓄电池装在游乐车的车身内，接触件分别同两环形触板相接触。
从下面实施例说明并参看附图，可清楚看出本发明的其他目的和特征，这些附图中
图1是示意侧视图，表示一台备有按照本发明第一实施例转向装置的游乐车；图2是表示按照本发明第一实施例转向装置的局部分解透视图；图3是表示按照本发明第一实施例转向装置的前视图；图4是说明通过按照本发明第一实施例转向装置中的一个主动轮进行转向作业的示意图；以及图5是表示一台备有按本发明第二实施例转向装置游乐车的示意平面图。
参看图1至3，表示适用于游乐车、按照本发明第一实施例的转向装置。
如图1至3中所示，转向装置包括一根车轮轴11、一对惰轮13，以及一个主动轮14。惰轮13通过轴承12可转动地装在车轮轴11的两端；主动轮14固定在车轮轴11上，并适于向车身供给驱动力，车身用标号40表示。
装在车轮轴11上的主动轮14同惰轮13隔开，其位置处于离开车轮轴11中央部位的一侧。主动轮14离车轮轴11中央部位的间隔长度最好不超过对应于主动轮14直径的长度。另外，主动轮14最好在这样两个位置之间；一个位置离开车轮轴11中央部位的距离为主动轮14的半径，另一个位置离开车轮轴11中央部位的距离为主动轮14的直径。在主动轮14置于车轮轴11中央部位的情况下，尽管能获得易转向的操作，但当游乐车碰撞障碍物时不能自动转向，除非为此提供一个单独的控制器。为此，主动轮14朝着离开车轮轴11的中央部位的一侧偏置。主动轮14的位置离开车轮轴11中央部位太远时，在操作方向盘时，作用在方向盘上的转矩很大；因而在这种情况下，需要儿童有很大的力去操作方向盘；之外，常产生朝一侧倾斜的现象，即使是当车正常运行时。
在车轮轴11的一侧部位，链轮15固定到车轮轴11上。在车轮轴11的上方，带有电动机16的托座17靠安装件18和螺栓19装到车轮轴上，并使它不妨碍车轮轴11的转动。
装在托座17内的电动机16有根轴16a，链轮25装在轴16a的一端，链条20使链轮25和链轮15耦合。
如图3中所示，一根向上伸出的旋转轴23固定在托座17上。旋转轴23同方向盘26相连接，并通过轴承45可转动地支承于车身40的适当部位。当通过转动方向盘26而使旋转轴23转动时，托座17同车轮轴11一起转弯，因而实现所要的转向。
减速器30同电动机16的轴16a相连，使电动机16的转速减至所要的水平。减速器30可包括一组提供一定减速比的齿轮。减速器30也可以是市场上买得到的熟知减速器。
采用前一种具有一组齿轮提供一定减速比的减速装置，优点是廉价的结构以及易于维修。不过，在这种情况下，总体构造笨重，从而造成车身总重增大。在后一种减速器情况下，其构造体积最小，尽管价格上或多或少有些提高。由于结构紧凑，就有车身总高减少的优点；还能便利地调配减速比。
一对环形触板31置于托座17的顶面，它们的直径是不同的。这两个触板31分别构成电动机16的电气接线端。
一对接触件42分别同环形触板31相接触。接触件42分别同电源线的不同引线头连接，电源引线是从装在车身40内的蓄电池41伸来的。最好各接触件42是板弹簧结构，以保持在稳定状态下接触。
在上述结构情况下，按照本发明的转向装置可实现自由转向，方向盘26的转动角度不受限制。尤其是，驱动装置(包括电动机16和装在车轮轴11上的托座17)总体结构能够转过360°角度，或者转过反复选择的正常和倒转的转弯角度。
图5是示意平面图，表示按照本发明第二实施例、有两个方向盘的游乐车。其中一个方向盘供驾驶者用，另一个方向盘供成年监管人用。在图5中，与图1至3中相对应的各部件用相同的标号表示。
按照本发明的实施例，游乐车有一对旋转轴23和24，分别同前、后轮轴11和21有操作联接。两个链轮33和34装在转轴23和24上。链条22使链轮33和34相互连接。两个方向盘26和27分别同旋转轴23和24的上端相连。前方向盘26适于驾驶者操作，后方向盘27适于成年监管人操作。
尤其是，后方向盘27同前方向盘26有操作联接，因而可以用它作为辅助方向盘。当儿童驾驶者不能对付出现在他前面的障碍物或其他危险境况时，成年监管人能够通过操作辅助方向盘27而使车转向。儿童可以在精神放松的状态下仍然握住他的方向盘26，从而体验如何克服危险境况。
在游乐车有两个方向盘26和27的情况下，通过操作方向盘26和27中经适当选择的其中一个方向盘，驾驶者能感觉到驾车的好处和乐趣，犹如他是在实际地驾驶一台真汽车。当一个优良运动员型的少年驾驶者在使用前方向盘26而意欲使游乐车的行进方向改变90°或180°(U形转弯)、或使游乐车后退行驶时，他可操作后方向盘27来代替前方向盘26。在这种情况下，通过操作后方向盘27，使前轮轴11恰当地转向，驾驶者就能连续驾车。
从上面说明中可以清楚地看出，两个方向盘26和27分别有不同的功能。当通过操作前方向盘26，以前操纵方式开车时，游乐车沿通常路径行进。反之，当通过操作后方向盘27，以后操纵方式开车时，装在前车轮轴11上的主动轮14由于后方向盘27的转动而拐弯，如图5中所示。在后一种情况时，可以有不同的转向角度，例如90°、180°、270°、360°等，按后方向盘27的转角和转角的保持时间而定。当轮轴11转过180°的角度，游乐车就后退运行。因为在恰当变化转向角度的时候，在前进和倒退方向重复转向操作，就可以获得多种多样的驾驶感觉，如同在驾驶一台需要齿轮换档的小汽车。也就是说，这种游乐车可以使驾驶者避开朝单个方向开车的简单乏味动作，因而增加驾车的愉快。
在儿童驾驶者以相似于传统游乐车的方式驾驶本发明的游乐车时，他通过操作前方向盘26开车转向。游乐车的驱动力来自电动机16，由电池41供电。电池41的电能通过电线和接触件42传送给电动机16，电线从电池41伸出，接触件42连到电线的两个引线端。
尤其是，接触件42同装在托座17上的环形触板31接触，使来自电池41的电能供给电动机16。在这种结构情况下，来自电池41的电能可以始终传送给电动机16，与游乐车前方出现的任何干扰情况无关。也就是说，每个接触件42和每个相应的环形触板31能够保持一种稳定的接触状态，即使是在方向盘26有或多或少过量转动的时候。这早因为两环形触板31是同圆心的，环形接触面保证接触件42的接触，与方向盘26的转动角度无关。
在以常速开车时，当游乐车碰撞另一辆车或某个别的障碍物时，与车轮轴11的中央部位间隔布置的主动轮11绕轮轴11的中央部位转弯，从而使轮轴11转弯。由于车轮轴11的这个动作，游乐车自动并迅速地转向而躲开障碍物。
此时，分别装在车轮轴11两个端部的惰轮13起到保持车身平衡的作用，因为它们支承在轴承12上可以自由转动。这两个惰轮13还在轮轴11的两端支持受到相当大磨损的主动轮14，因而相互分担主动轮14的磨损。换句话说，两个惰轮13有改善主动轮14的耐久性或使用寿命的功能。
当操作方向盘26时，能够始终保证稳定转向而与方向盘26的转动角度无关，因为同方向盘26相连的旋转轴23可转动地支承在装于车身40的轴承45上，还因为按照本发明不采用软导线。
对于不熟练开游乐车的儿童，可以使用配备本发明第二实施例转向装置的游乐车，这种转向装置有两个相互间有操作联接的方向盘，分别为驾驶者所用以及为成年监管人所用。因为方向盘26和27分别同旋转轴23和24连接，旋转轴23和24又与前、后轮轴11和21连接，并通过链条22而相互联接，成年监管人通过操作方向盘27，能够安全地操纵游乐车，而不干扰儿童游玩。
从以上说明可以清楚看出，本发明提出一种用于游乐车的转向装置，它包括一对惰轮，惰轮通过轴承可自由转动地装在车轮轴的两个端部；以及一个固定在车轮轴上的主动轮，主动轮位于离开车轮轴中央部位的一侧。车轮轴上还装有一个托座，电动机置于托座内。在主动轮的一侧，一个链轮装到车轮轴上，通过链条同装在电动机轴上的另一个链轮连接。在托座的顶面放置一对环形触板，它们的直径不等，分别同电动机的电气接线端连接。两环形触板分别同一对接触件接触，接触件同从车身内蓄电池伸出的电源线的不同引线头连接。在这样一种结构情况下，本发明的转向装置能有无限制的操纵范围，于是能够迅速应付出现的情况。因此，这种转向装置有许多转弯方面的优点，类似于实际驾驶一台汽车时所达到的那样，按方向盘的转动角度进行转向。在以常速开车情况下，当游乐车撞上另一辆车或某个其他障碍物时，主动轮绕车轮轴的中央部位转弯，从而使车轮轴转。通过车轮轴的这个动作，游乐车自动并迅速地转向以躲开障碍物。方向盘还可以包括一个为成年监管人用的辅助方向盘，此辅助方向盘驾驶者的方向盘有操作联系。在此情况下，即使是开车不熟练的儿童驾驶者，也能够在精神放松的状态下开游乐车。
尽管为了解说的目的而公开了本发明的优选实施例，但在不背离如权利要求书所揭示的本发明的范围和精神情况下，本领域的普通技术人员可以作各种修改、补充和替换。例如，只是一个方向盘可同分别与前轮轴和后轮轴相连的旋转轴中所选择的一个旋转轴相连。
权利要求
1.一种游乐车转向装置，它包括装在一前轮轴两个端部的一对惰轮，前轮轴通过轴承装在游乐车上，所述惰轮安装成可以自由转动；一个固定到车轮轴上的主动轮，主动轮的位于离开车轮轴中央部位的一侧；一个在主动轮的一侧固定到车轮轴上的链轮；一个装在车轮轴上的托座，托座在车轮轴上安装成不妨碍车轮轴的转动，托座中支承一个驱动电机；一个旋转轴，其一端固定在托座上；一个固定到旋转轴的另一端、并适于使前轮轴转向的方向盘；装在驱动电机轴上的另一个链轮，它通过一链条同装到车轮轴上的链轮相联接；一对分别有不同直径的环形触板，它们置于托座的顶面，并分别同电动机的电气接线端相连接；以及一对分别同畜电池的电气接线端相连接的接触件，蓄电池装在游乐车的车身内，两接触件分别同两环形触板相接触。
2.按照权利要求1所述的转向装置，其特征是主动轮置于下述两个位置之间一个位置离开车轮轴中央部位的距离为主动轮的半径，另一个位置离开车轮轴中央部位的距离为主动轮的直径。
3.按照权利要求1所述的转向装置，其特征是还包括一端同游乐车后轮轴相连的另一个旋转轴；一对分别装到两旋转轴上的链轮，两个链轮通过链条相互联接；以及一个固定到同后轮轴相连的旋转轴另一端的辅助方向盘，因而使游乐车可以在前进和后退方向都能转向。
全文摘要
一种游乐车转向装置具有一个主动轮，主动轮在稍离车轮轴中央部位的一侧，车轮轴同方向盘相连系，当游乐车碰撞障碍物或另一游乐车时，它可以借助于主动轮的转动力自动地迅速转向，以躲开障碍物，无需驾驶者对方向盘进行任何操作。因而，即使对偶然情况判断力差的儿童，也能安全地开游乐车，不会慌乱。
文档编号A63G25/00GK1144139SQ9511976
公开日1997年3月5日 申请日期1995年11月22日 优先权日1995年8月30日
发明者赵仁熙 申请人:赵仁熙