CN106080767B - 童车前转向结构以及童车前转向方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种童车前转向结构以及童车前转向方法，童车前转向结构包括：方向盘(1)、转向管柱(2)、转向机(3)、左转向拉杆(4)、右转向拉杆(5)、左前羊角(6)和右前羊角(7)。优点为：(1)左右转向拉杆的顶端固定到转向机的同一侧，因此，有利于将方向盘布置到车体的一侧，增加车仓内部空间的利用率，有利于放置大体积物品，具有结构合理、易于布置的优点，可使合座舱左右并排设置两个座椅；(2)所有连接件均采用螺栓连接，经济实用，结构简单稳固，转向轻盈不失稳定，转向易于安装调整，操作简便；(3)转向管柱快拆，易于安装调整。

Description

童车前转向结构以及童车前转向方法
技术领域
本发明属于童车设计技术领域，具体涉及一种童车前转向结构以及童车前转向方法。
背景技术
目前，市场上出现了各种各样的儿童四轮车，儿童四轮车的结构与普通汽车的结构基本相同，在电池的驱动下，儿童可在车子内操控汽车，进行前进、后退等控制，一方面，可锻炼儿童的驾驶技巧；另一方面，也为儿童带来娱乐趣味性。
然而，现有的儿童四轮车的转向结构形式主要为：将转向机布置于中间，将左右转向拉杆分别布置于转向机的左右两侧，通过方向盘控制转向机动作，从而带动左右转向拉杆动作，最终实现转向。上述转向结构形式主要具有以下不足：由于左右转向拉杆分别布置于转向机的左右两侧，因此，需要将方向盘布置在车体的中央，导致车仓内部空间的利用率低，不利于在车仓内放置大体积的物品。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种童车前转向结构以及童车前转向方法，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种童车前转向结构，包括：方向盘(1)、转向管柱(2)、转向机(3)、左转向拉杆(4)、右转向拉杆(5)、左前羊角(6)和右前羊角(7)；
所述转向管柱(2)的顶端与所述方向盘(1)的底部螺接固定；所述转向管柱(2)的底端通过万向节(8)与所述转向机(3)的齿轮联动；
所述转向机(3)包括支撑座和安装于所述支撑座的齿轮齿条传动件；所述齿轮齿条传动件包括齿轮和齿条；所述齿条水平布置于所述支撑座的一侧；所述齿条的一端与所述齿轮啮合；所述齿条的另一端一体成形有转向节接头(3.1)；
所述左转向拉杆(4)的一端通过第1球头(9)与所述转向节接头(3.1)的左侧铰接；所述左转向拉杆(4)的另一端通过第2球头(10)与所述左前羊角(6)铰接；
所述右转向拉杆(5)的一端通过第3球头(11)与所述转向节接头(3.1)的右侧铰接；所述右转向拉杆(5)的另一端通过第4球头(12)与所述右前羊角(7)铰接。
优选的，所述转向管柱(2)包括上转向管柱(2.1)、下转向管柱(2.2)和螺母(2.3)；所述上转向管柱(2.1)的顶端与所述方向盘(1)螺接固定；所述上转向管柱(2.1)和所述下转向管柱(2.2)通过v型槽对插；在所述上转向管柱(2.1)和所述下转向管柱(2.2)相交区域的外壁设置有外螺纹；所述螺母(2.3)套设于上下转向管柱相交区域的外壁，进而将所述上转向管柱(2.1)和所述下转向管柱(2.2)固定到一起。
优选的，所述上转向管柱(2.1)包括上转向管柱本体(2.1.1)和与所述上转向管柱本体(2.1.1)一体成形的v型插芯(2.1.2)；其中，所述v型插芯(2.1.2)位于所述上转向管柱本体(2.1.1)的底端，所述v型插芯(2.1.2)的外径自下向上逐渐增大，并且，v型插芯(2.1.2)最顶端的外径大于上转向管柱本体(2.1.1)的外径，使所述v型插芯(2.1.2)和所述上转向管柱本体(2.1.1)相交的位置形成台阶；
所述下转向管柱(2.2)包括下转向管柱本体(2.2.2)和与所述下转向管柱本体(2.2.2)一体成形的圆台(2.2.3)；所述圆台(2.2.3)位于所述下转向管柱本体(2.2.2)的顶端，所述圆台(2.2.3)的外表面设置有外螺纹；在所述圆台(2.2.3)的顶端开设有v型插槽(2.2.1)，所述v型插槽(2.2.1)的槽径自顶向下逐渐减小，并且，所述v型插槽(2.2.1)的槽底宽度小于所述v型插芯(2.1.2)的底端宽度；
所述螺母(2.3)包括螺母本体，所述螺母本体具有与圆台(2.2.3)的外螺纹相匹配的内螺纹，所述螺母本体的底端为敞口结构，所述螺母本体的顶端形成有圆柱凸台(2.3.1)，所述圆柱凸台(2.3.1)开设有内径小于所述螺母本体的内径的圆柱凸台通孔，并且，所述圆柱凸台通孔的内径小于所述v型插芯(2.1.2)最顶端的外径，所述圆柱凸台通孔的内径大于所述上转向管柱本体(2.1.1)的外径；
将所述螺母(2.3)套设于所述上转向管柱本体(2.1.1)，然后向下滑动所述螺母(2.3)，由于所述螺母(2.3)的圆柱凸台通孔的内径小于所述v型插芯(2.1.2)最顶端的外径，因此，所述螺母(2.3)旋到最底部后，所述v型插芯(2.1.2)位于所述螺母(2.3)的内腔，并且，由于圆柱凸台(2.3.1)和v型插芯(2.1.2)的限位作用，使所述螺母(2.3)不会脱离所述v型插芯(2.1.2)，当所述螺母(2.3)向下运动时，带动所述v型插芯(2.1.2)同步进行向下运动；
使所述v型插槽(2.2.1)与所述v型插芯(2.1.2)相对设置，由于圆台(2.2.3)的外螺纹与螺母(2.3)的内螺纹配合，因此，旋转所述螺母(2.3)，使所述螺母(2.3)逐渐向下旋到所述圆台(2.2.3)的外部，并且，在所述螺母(2.3)逐渐向下旋转的过程中，所述v型插芯(2.1.2)逐渐插入到所述v型插槽(2.2.1)，由于所述v型插槽(2.2.1)的槽底宽度小于所述v型插芯(2.1.2)的底端宽度，因此，当所述螺母(2.3)旋转到一定程度时，所述v型插芯(2.1.2)紧紧插入到所述v型插槽(2.2.1)，通过v型插芯(2.1.2)和v型插槽(2.2.1)的配合、以及所述螺母(2.3)和所述圆台(2.2.3)的螺纹连接固定作用，将所述上转向管柱(2.1)紧固于所述下转向管柱(2.2)，使所述上转向管柱(2.1)相对于所述下转向管柱(2.2)，既不会发生轴向运动，也不会发生径向运动。
优选的，所述上转向管柱(2.1)还套设固定有轴承座(13)；所述轴承座(13)与车身骨架固定；所述上转向管柱(2.1)通过所述轴承座(13)实现限位，保证方向盘的稳定性。
本发明还提供一种应用上述的童车前转向结构的童车前转向方法，包括以下步骤：
当方向盘(1)转动时，带动转向管柱(2)转动；当转向管柱(2)转动时，通过万向节(8)带动齿轮转动；当齿轮转动时，带动齿条进行水平方向的左右移动，进而使转向节接头(3.1)同步进行水平方向的左右移动；
其中，当所述转向节接头(3.1)进行水平方向的向左移动时，通过左转向拉杆(4)向左推动左前羊角(6)，使左前羊角(6)绕第2球头(10)进行顺时针转动；通过右转向拉杆(5)向左拉动右前羊角(7)，使右前羊角(7)绕第4球头(12)进行顺时针转动，从而实现向左侧转向；
当转向节接头(3.1)进行水平方向的向右移动时，通过右转向拉杆(5)向右推动右前羊角(7)，使右前羊角(7)绕第4球头(12)进行逆时针转动；通过左转向拉杆(4)向右拉动左前羊角(6)，使左前羊角(6)绕第2球头(10)进行逆时针转动，从而实现向右侧转向。
本发明提供的童车前转向结构以及童车前转向方法具有以下优点：
(1)左右转向拉杆的顶端固定到转向机的同一侧，因此，有利于将方向盘布置到车体的一侧，增加车仓内部空间的利用率，有利于放置大体积物品，具有结构合理、易于布置的优点，可使合座舱左右并排设置两个座椅；
(2)所有连接件均采用螺栓连接，经济实用，结构简单稳固，转向轻盈不失稳定，转向易于安装调整，操作简便；
(3)转向管柱快拆，易于安装调整。
附图说明
图1为本发明提供的童车前转向结构的第1角度的立体结构示意图；
图2为本发明提供的童车前转向结构的第2角度的立体结构示意图；
图3为本发明提供的童车前转向结构的一种转向工作过程示意图；
图4为本发明提供的童车前转向结构在未安装羊角时的第1立体结构示意图；
图5为本发明提供的上转向管柱和下转向管柱之间的装配剖面图；
图6为本发明提供的童车前转向结构在未安装羊角时的第2立体结构示意图；
图7为本发明提供的上转向管柱的结构示意图；
图8为本发明提供的下转向管柱的结构示意图；
图9为本发明提供的螺母的结构示意图；
图10为本发明提供的童车前转向结构的整体结构示意图；
图11为本发明提供的上转向管柱和下转向管柱v型槽对插的局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
结合图1-图6，本发明提供一种童车前转向结构，包括：方向盘1、转向管柱2、转向机3、左转向拉杆4、右转向拉杆5、左前羊角6和右前羊角7；
转向管柱2的顶端与方向盘1的底部螺接固定；转向管柱2的底端通过万向节8与转向机3的齿轮联动；转向管柱通过万向节调节和转向机的角度误差，保证转动顺畅，无附加阻力
转向机3包括支撑座和安装于支撑座的齿轮齿条传动件；齿轮齿条传动件包括齿轮和齿条；齿条水平布置于支撑座的一侧；齿条的一端与齿轮啮合；齿条的另一端一体成形有转向节接头3.1；
左转向拉杆4的一端通过第1球头9与转向节接头3.1的左侧铰接；左转向拉杆4的另一端通过第2球头10与左前羊角6铰接；
右转向拉杆5的一端通过第3球头11与转向节接头3.1的右侧铰接；右转向拉杆5的另一端通过第4球头12与右前羊角7铰接。
由此可见，本发明提供的童车前转向结构，运用了更新颖的设计，在布置中通过结构的重新布置，改变转向拉杆传动方式，使左转向拉杆和右转向拉杆的顶端固定到转向机的同一侧，从而有利于将方向盘布置到车体的一侧，增加车仓内部空间的利用率，有利于放置大体积物品。
本发明提供的童车前转向结构，材料上使用传统的钢材，进行特殊处理，使用螺栓链接，精度更加容易控制，结构扎实稳固，还具有易安装拆卸以及易于安装调整的优点。
在上述结构基础之上，本发明还进行以下改进：
改进点1：
转向管柱2包括上转向管柱2.1、下转向管柱2.2和螺母2.3；上转向管柱2.1的顶端与方向盘1螺接固定；上转向管柱2.1和下转向管柱2.2通过v型槽对插；在上转向管柱2.1和下转向管柱2.2相交区域的外壁设置有外螺纹；螺母2.3套设于上下转向管柱相交区域的外壁，进而将上转向管柱2.1和下转向管柱2.2固定到一起。
更具体的，参考图7-图11，本发明还提供一种更为详细的v型槽对插结构：
参考图7，上转向管柱2.1包括上转向管柱本体2.1.1和与上转向管柱本体2.1.1一体成形的v型插芯2.1.2；其中，v型插芯2.1.2位于上转向管柱本体2.1.1的底端，v型插芯2.1.2的外径自下向上逐渐增大，并且，v型插芯2.1.2最顶端的外径大于上转向管柱本体2.1.1的外径，使v型插芯2.1.2和上转向管柱本体2.1.1相交的位置形成台阶；
参考图8，下转向管柱2.2包括下转向管柱本体2.2.2和与下转向管柱本体2.2.2一体成形的圆台2.2.3；圆台2.2.3位于下转向管柱本体2.2.2的顶端，圆台2.2.3的外表面设置有外螺纹；在圆台2.2.3的顶端开设有v型插槽2.2.1，v型插槽2.2.1的槽径自顶向下逐渐减小，并且，v型插槽2.2.1的槽底宽度小于v型插芯2.1.2的底端宽度；
参考图9，螺母2.3包括螺母本体，螺母本体具有与圆台2.2.3的外螺纹相匹配的内螺纹，螺母本体的底端为敞口结构，螺母本体的顶端形成有圆柱凸台2.3.1，圆柱凸台2.3.1开设有内径小于螺母本体的内径的圆柱凸台通孔，并且，圆柱凸台通孔的内径小于v型插芯2.1.2最顶端的外径，圆柱凸台通孔的内径大于上转向管柱本体2.1.1的外径；
参考图11，将螺母2.3套设于上转向管柱本体2.1.1，然后向下滑动螺母2.3，由于螺母2.3的圆柱凸台通孔的内径小于v型插芯2.1.2最顶端的外径，因此，螺母2.3旋到最底部后，v型插芯2.1.2位于螺母2.3的内腔，并且，由于圆柱凸台2.3.1和v型插芯2.1.2的限位作用，使螺母2.3不会脱离v型插芯2.1.2，当螺母2.3向下运动时，带动v型插芯2.1.2同步进行向下运动；
使v型插槽2.2.1与v型插芯2.1.2相对设置，由于圆台2.2.3的外螺纹与螺母2.3的内螺纹配合，因此，旋转螺母2.3，使螺母2.3逐渐向下旋到圆台2.2.3的外部，并且，在螺母2.3逐渐向下旋转的过程中，v型插芯2.1.2逐渐插入到v型插槽2.2.1，由于v型插槽2.2.1的槽底宽度小于v型插芯2.1.2的底端宽度，因此，当螺母2.3旋转到一定程度时，v型插芯2.1.2紧紧插入到v型插槽2.2.1，通过v型插芯2.1.2和v型插槽2.2.1的配合、以及螺母2.3和圆台2.2.3的螺纹连接固定作用，将上转向管柱2.1紧固于下转向管柱2.2，使上转向管柱2.1相对于下转向管柱2.2，既不会发生轴向运动，也不会发生径向运动。
优点为：方向盘和上转向管柱螺接在一起，上转向管柱和下转向管柱通过螺母连接固定到一起，使用时，可限制上转向管柱和下转向管柱之间的相对动动，保证转向的精准性；而当需要拆除时，只需要手拧螺母，即可将上转向管柱和下转向管柱拆卸分离，便于缩小车身空间，方便运输。
改进点2：
上转向管柱2.1还套设固定有轴承座13；轴承座13与车身骨架固定；上转向管柱2.1通过轴承座13实现限位，保证方向盘的稳定性。
本发明还提供一种应用上述的童车前转向结构的童车前转向方法，包括以下步骤：
当方向盘1转动时，带动转向管柱2转动；当转向管柱2转动时，通过万向节8带动齿轮转动；当齿轮转动时，带动齿条进行水平方向的左右移动，进而使转向节接头3.1同步进行水平方向的左右移动；
其中，当转向节接头3.1进行水平方向的向左移动时，通过左转向拉杆4向左推动左前羊角6，使左前羊角6绕第2球头10进行顺时针转动；通过右转向拉杆5向左拉动右前羊角7，使右前羊角7绕第4球头12进行顺时针转动，从而实现向左侧转向；
当转向节接头3.1进行水平方向的向右移动时，通过右转向拉杆5向右推动右前羊角7，使右前羊角7绕第4球头12进行逆时针转动；通过左转向拉杆4向右拉动左前羊角6，使左前羊角6绕第2球头10进行逆时针转动，从而实现向右侧转向。
综上所述，本发明提供的童车前转向结构以及童车前转向方法具有以下优点：
(1)左右转向拉杆的顶端固定到转向机的同一侧，因此，有利于将方向盘布置到车体的一侧，增加车仓内部空间的利用率，有利于放置大体积物品，具有结构合理、易于布置的优点，可使合座舱左右并排设置两个座椅；
(2)所有连接件均采用螺栓连接，经济实用，结构简单稳固，转向轻盈不失稳定，转向易于安装调整，操作简便；
(3)转向管柱快拆，易于安装调整。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种童车前转向结构，其特征在于，包括：方向盘(1)、转向管柱(2)、转向机(3)、左转向拉杆(4)、右转向拉杆(5)、左前羊角(6)和右前羊角(7)；
所述转向管柱(2)的顶端与所述方向盘(1)的底部螺接固定；所述转向管柱(2)的底端通过万向节(8)与所述转向机(3)的齿轮联动；
所述转向机(3)包括支撑座和安装于所述支撑座的齿轮齿条传动件；所述齿轮齿条传动件包括齿轮和齿条；所述齿条水平布置于所述支撑座的一侧；所述齿条的一端与所述齿轮啮合；所述齿条的另一端一体成形有转向节接头(3.1)；
所述左转向拉杆(4)的一端通过第1球头(9)与所述转向节接头(3.1)的左侧铰接；所述左转向拉杆(4)的另一端通过第2球头(10)与所述左前羊角(6)铰接；
所述右转向拉杆(5)的一端通过第3球头(11)与所述转向节接头(3.1)的右侧铰接；所述右转向拉杆(5)的另一端通过第4球头(12)与所述右前羊角(7)铰接；
其中，所述转向管柱(2)包括上转向管柱(2.1)、下转向管柱(2.2)和螺母(2.3)；所述上转向管柱(2.1)的顶端与所述方向盘(1)螺接固定；所述上转向管柱(2.1)和所述下转向管柱(2.2)通过v型槽对插；在所述上转向管柱(2.1)和所述下转向管柱(2.2)相交区域的外壁设置有外螺纹；所述螺母(2.3)套设于上下转向管柱相交区域的外壁，进而将所述上转向管柱(2.1)和所述下转向管柱(2.2)固定到一起。
2.根据权利要求1所述的童车前转向结构，其特征在于，所述上转向管柱(2.1)包括上转向管柱本体(2.1.1)和与所述上转向管柱本体(2.1.1)一体成形的v型插芯(2.1.2)；其中，所述v型插芯(2.1.2)位于所述上转向管柱本体(2.1.1)的底端，所述v型插芯(2.1.2)的外径自下向上逐渐增大，并且，v型插芯(2.1.2)最顶端的外径大于上转向管柱本体(2.1.1)的外径，使所述v型插芯(2.1.2)和所述上转向管柱本体(2.1.1)相交的位置形成台阶；
所述下转向管柱(2.2)包括下转向管柱本体(2.2.2)和与所述下转向管柱本体(2.2.2)一体成形的圆台(2.2.3)；所述圆台(2.2.3)位于所述下转向管柱本体(2.2.2)的顶端，所述圆台(2.2.3)的外表面设置有外螺纹；在所述圆台(2.2.3)的顶端开设有v型插槽(2.2.1)，所述v型插槽(2.2.1)的槽径自顶向下逐渐减小，并且，所述v型插槽(2.2.1)的槽底宽度小于所述v型插芯(2.1.2)的底端宽度；
所述螺母(2.3)包括螺母本体，所述螺母本体具有与圆台(2.2.3)的外螺纹相匹配的内螺纹，所述螺母本体的底端为敞口结构，所述螺母本体的顶端形成有圆柱凸台(2.3.1)，所述圆柱凸台(2.3.1)开设有内径小于所述螺母本体的内径的圆柱凸台通孔，并且，所述圆柱凸台通孔的内径小于所述v型插芯(2.1.2)最顶端的外径，所述圆柱凸台通孔的内径大于所述上转向管柱本体(2.1.1)的外径；
将所述螺母(2.3)套设于所述上转向管柱本体(2.1.1)，然后向下滑动所述螺母(2.3)，由于所述螺母(2.3)的圆柱凸台通孔的内径小于所述v型插芯(2.1.2)最顶端的外径，因此，所述螺母(2.3)旋到最底部后，所述v型插芯(2.1.2)位于所述螺母(2.3)的内腔，并且，由于圆柱凸台(2.3.1)和v型插芯(2.1.2)的限位作用，使所述螺母(2.3)不会脱离所述v型插芯(2.1.2)，当所述螺母(2.3)向下运动时，带动所述v型插芯(2.1.2)同步进行向下运动；
使所述v型插槽(2.2.1)与所述v型插芯(2.1.2)相对设置，由于圆台(2.2.3)的外螺纹与螺母(2.3)的内螺纹配合，因此，旋转所述螺母(2.3)，使所述螺母(2.3)逐渐向下旋到所述圆台(2.2.3)的外部，并且，在所述螺母(2.3)逐渐向下旋转的过程中，所述v型插芯(2.1.2)逐渐插入到所述v型插槽(2.2.1)，由于所述v型插槽(2.2.1)的槽底宽度小于所述v型插芯(2.1.2)的底端宽度，因此，当所述螺母(2.3)旋转到一定程度时，所述v型插芯(2.1.2)紧紧插入到所述v型插槽(2.2.1)，通过v型插芯(2.1.2)和v型插槽(2.2.1)的配合、以及所述螺母(2.3)和所述圆台(2.2.3)的螺纹连接固定作用，将所述上转向管柱(2.1)紧固于所述下转向管柱(2.2)，使所述上转向管柱(2.1)相对于所述下转向管柱(2.2)，既不会发生轴向运动，也不会发生径向运动。
3.根据权利要求2所述的童车前转向结构，其特征在于，所述上转向管柱(2.1)还套设固定有轴承座(13)；所述轴承座(13)与车身骨架固定；所述上转向管柱(2.1)通过所述轴承座(13)实现限位，保证方向盘的稳定性。
4.一种应用权利要求1-3任一项所述的童车前转向结构的童车前转向方法，其特征在于，包括以下步骤：
当方向盘(1)转动时，带动转向管柱(2)转动；当转向管柱(2)转动时，通过万向节(8)带动齿轮转动；当齿轮转动时，带动齿条进行水平方向的左右移动，进而使转向节接头(3.1)同步进行水平方向的左右移动；
其中，当所述转向节接头(3.1)进行水平方向的向左移动时，通过左转向拉杆(4)向左推动左前羊角(6)，使左前羊角(6)绕第2球头(10)进行顺时针转动；通过右转向拉杆(5)向左拉动右前羊角(7)，使右前羊角(7)绕第4球头(12)进行顺时针转动，从而实现向左侧转向；
当转向节接头(3.1)进行水平方向的向右移动时，通过右转向拉杆(5)向右推动右前羊角(7)，使右前羊角(7)绕第4球头(12)进行逆时针转动；通过左转向拉杆(4)向右拉动左前羊角(6)，使左前羊角(6)绕第2球头(10)进行逆时针转动，从而实现向右侧转向。
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