CN106110667A - 机械步行玩具的转向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的机械步行玩具的转向装置，腿杆[6]上与曲轴[5]以横向的长条孔与圆孔的复合孔连接；所述曲轴上的偏心轴经轴向滑动副与机架[8]连接；有拨动机构提供使偏心轴相对机架滑动，且滑动停止时的两端偏心轴位置包括任一端偏心轴穿过长条孔[a]与圆孔[b]配合的位置而另一端偏心轴与长条孔配合而未及圆孔的位置。与现有技术相比，本发明中转向的启动时间和间隙时间完全可以经程序控制，或给予确定的时值，或与环境条件作响应，或通过有、无线装置控制。因此，本发明转向控制灵活多变，便于实现双向转向。同时，将圆孔布置在外并与偏心轴直径作间隙配合而与长条孔宽度相同，既便于制作又省去了对偏心轴端部的改造，使加工成本下降。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种机械步行玩具的转向装置。
背景技术
中国实用新型专利ZL90202701.8“机械步行玩具”公开了一种让机械步行玩具转向的装置，所说机械步行玩具是通过腿杆摆动运动的机械玩具。所述专利中介绍的机械步行玩具的转向装置“a.步行件上安装于曲轴的作圆周运动段上的孔为一横的长条孔；b.长条孔的中心轴上复合有一深度小于壁厚，直径大于长条孔的宽度的圆孔；c.曲轴的作圆周运动段，在长条孔复合圆孔的一侧有直径小于圆孔直径、大于该段另一侧段直径的台阶；d.曲轴连有控制其在轴向上作台阶与圆孔配合和台阶与圆孔脱离而段仍与长条孔配合的两个位置间移动的凸轮。”也就是说，该专利在腿杆与曲轴的连接上进行了改进，使轴端与腿杆有两个连接状态，一是保持通过圆孔连接作行走，一是通过长条孔连接作短幅行走或原地踏步，从而在另一侧保持原步幅迈进时作转向行走。但这一结构适合用于玩具只向左或只向右转弯而不能使玩具可以向左右两个方向转弯；而用凸轮控制则难以控制转弯动作发生时间，更不能控制转弯动作的延续时间。
发明内容
针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是用通过电动双向施力结构来控制曲轴与腿杆作定心或偏心的连接，从而提供一种可以进行两个方向转弯且转弯发生时间及延续时间都可控的机械步行玩具的转向装置。
本发明提供的机械步行玩具的转向装置，具有机架、腿杆、和与腿杆连接的S型曲轴，曲轴上有与传动机构连接的齿轮；腿杆上与曲轴连接的孔是横向的长条孔与圆孔的复合孔；曲轴连接有推动其作轴向位移的控制机构；所述长条孔的宽度和圆孔的直径均与曲轴上的偏心轴直径作间隙配合，且圆孔在外侧长条孔在内侧；所述曲轴上的偏心轴经滑动副与机架连接，所述滑动副的滑动方向与偏心轴的中心轴平行；所述曲轴上的偏心轴与一电动拨动机构连接，所述拨动机构对曲轴施加使其偏心轴相对机架滑动的力，且滑动停止时的两端偏心轴位置包括任一端偏心轴穿过长条孔与圆孔配合的位置而另一端偏心轴与长条孔配合而未及圆孔的位置。
本发明提供的机械步行玩具的转向装置，以电动拨动机构驱使曲轴上的偏心轴经滑动副相对机架作轴向移动，在腿杆与偏心轴连接的圆孔上复合了横向长条孔。当偏心轴向外伸入圆孔时，腿杆作圆周运动；而当偏心轴向内缩入只与长条孔配合时，则腿杆圆周运动中的横向分值被横向长条孔所抵消，变成椭圆形运动，椭圆的短轴为偏心轴活动直径对横向长条孔的长度的差。与现有技术相比，本发明中偏心轴的滑动动作由电动拨动机构发出，而电动拨动机构的启动时间和间隙时间完全可以经程序控制，或给予确定的时值，或与环境条件作响应，或通过有线或者无线遥控装置进行控制。因此，本发明机械步行玩具的转向控制灵活多变，便于实现双向转向。同时，将圆孔布置在外并与偏心轴直径作间隙配合而与长条孔宽度相同，既便于制作又省去了对偏心轴端部的改造，使加工成本下降。
所述滑动副是S型曲轴的中心轴与套在中心轴外且固定在机架上的轴套，曲轴两端的偏心轴的长度和曲折臂位置是：当曲轴在中位时偏心轴均穿过长条孔配合在圆孔上；当曲轴在左或右位时左或右侧偏心轴穿过长条孔配合在圆孔上而另一侧偏心轴只配合在长条孔上；中心轴上有接受所述电动拨动机构拨动的受拨结构。
所述滑动副还可以是S型曲轴的中心轴上的花键与曲轴两端与偏心轴连接的曲折臂上的花键套；花键套上有接受所述电动拨动机构拨动的受拨结构。
两种滑动副方案的电动拨动机构都可以是转向控制电机连接的拨叉，所述受拨结构是有在拨叉拨动轨迹上的凸起。
对于以偏心轴与中心轴经花键结构连接的曲轴，所述电动拨动机构和受拨结构还可以是电磁铁和固定在花键套或曲折臂上的衔铁，或是电磁阀控制的气缸和固定在花键套或曲折臂上的连接环。电磁铁和气缸的两个工作位置，分别使所连接的偏心轴穿过长条孔配合在圆孔上或只配合在长条孔。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构图，图2为图1的局部左视剖图，图3为图1的局部俯视剖图，图4为图3中转向控制部分结构图，图5为图1中未见之前腿杆部分结构图，图中：1-外饰，2-转向电机，3-摆动臂，4-壳体，5-偏心轴，51-受拨结构，6-前腿杆，7-短连杆，8-机架，9-步行连杆，10-后腿杆，11-拨叉，12-复位弹簧，13-步行齿轮，14-定位杆，15-中心轴，a-长条孔，b-圆孔；
图6、7、8为本发明另一实施例中转向控制部分结构图，其中图6曲轴在中位，图7和图8曲轴分别在不同的侧位，图中：5'-偏心轴段，6-前腿杆，13'-宽齿轮，15'-中心轴段，16-轴套，17-驱动齿轮，18-拨动齿轮，19-圆柱形齿条，a-长条孔，b-圆孔；
图9本发明再一实施例中转向控制部分结构图，图中：2-转向电机，3-摆动臂，5'-偏心轴段，8-机架，11-拨叉，13-步行齿轮，15'-中心轴段，17-驱动齿轮，20-定位轴，21-止位轴套。
具体实施方式
一、一动物造型的机械玩具，如图1、2、3、4、5所示，有支撑动物外形的壳体4，壳体外包有外饰1。在壳体内安装有机架8，电机及变速、传动机构全部安装在机架上，玩具的动作件也安装在机架上。玩具的一对前腿杆6上端各经一短连杆7安装在机架上，上部又安装在一S型曲轴的两端偏心轴5上。其中，S型曲轴是由花键轴结构的中心轴15和一体注塑制成的花键套及经曲折臂连接的偏心轴。花键套上还设置有受拨结构51，受拨结构是以中心轴为中心的一轮环形凸缘，花键套外端受机架限位。中心轴上固定有步行齿轮13，步行齿轮与驱动齿轮啮合，步行齿轮两端各以一定位杆顶抵在机架上，使中心轴轴向不会窜动。中心轴外在步行齿轮两端与两个花键套端面之间安装有一螺旋涡卷弹簧为花键套的复位弹簧12。有一拨叉11经滑杆安装在机架上，滑杆与中心轴平行，拨叉有与受拨结构凸缘外端面相抵的内端面。拨叉与摆动臂3连接，摆动臂的转动中心经齿轮与转向电机2连接，电机倒顺转时摆动臂左右摆动进而推动拨叉左右滑动。拨叉的左右滑动可以推动一个花键套向内移动而另一个花键套在复位弹簧的作用下复位并定位于花键套外端与机架相抵的位置。在前腿杆上，腿杆与偏心轴连接的壁，其外半个厚度是一与偏心轴间隙配合的圆孔b，内半个厚度是与宽度与圆孔直径相同而长度大于偏心轴回转时外切圆的横向长条孔a。这样当转向电机居原始位，即拨叉居中位时，两个花键套外端都与机架相抵，偏心轴都穿过长条孔配合于圆孔上，则中心轴转动时偏心轴驱动前腿杆作划圆运动，其腿杆下端支撑地面作迈进动作。当转向电机向左或向右转一定角度后，拨叉将其中一只花键套向内压，使偏心轴退出与圆孔配合而仅与长条孔配合，则偏心轴的转动横向分量在长条孔内化解仅有上下分量作用于前腿杆，使腿杆下端支撑地面作原地踏步动作。后腿杆10经步行连杆9后腿杆连接，而步行连杆与后腿杆的连接点之上有与机架之间的铰接点，使同一侧的前后腿杆下端作相反方向的运动。
二、同例一，其中花键套中嵌有白铁作衔铁，两个花键套各配置一个电磁铁用以驱动花键套左右移动。
三、同例二，其中圆柱形齿条改为一受拨凸片，凸片上连接一三位气缸。
四、如图6、7、8所示，其S形曲轴是整个零件，其中心轴段15'以轴套16安装在机架上，供曲轴作左右移动。其中心轴段上固定有一圆柱直齿宽齿轮13'，和圆柱形齿条19。原始位时，驱动齿轮17和拨动齿轮18分别与宽齿轮及圆柱形齿条的中点啮合。拨动齿轮转动时经圆柱形齿条驱动曲轴左右移动。其偏心轴段5'向内一端与前腿杆6配合用的壁面之间有足够的距离，使曲轴向一端移动时，这一端上的偏心轴向内一端不会与壁面相抵触。这样，使另一端偏心轴段向外一端缩回到仅与长条孔a配合时，这一端的偏心轴段向外一端仍与圆孔b配合。而曲轴作左右移动时驱动齿轮可在宽齿轮上左右滑动，仍相互啮合起到驱动作用。曲轴的轴向位置则以拨动齿轮与圆柱形齿条的咬合定位。
五、同例四，其中拨动曲轴轴向移动的结构如图9所示。其S形曲轴也是由中心轴段15'和两端曲柄、偏心轴段5'连接成的整个零件，其中心轴段以止位轴套21安装在机架8上，供曲轴作左右移动。其中心轴段上固定有一定位轴20和步行齿轮13，后两者中点与中心轴段中点重合。驱动齿轮17是宽齿轮，其宽度是当曲轴移动时，步行齿轮在其行程中都能与驱动齿轮啮合。在机架上安装有转向电机2，转向电机输出轴上安装有摆动臂3，摆动臂前端开缺形成拨叉11，步行齿轮位于拨叉的缺口中，使转向电机作倒顺转动时拨叉会拨动曲轴作轴向（左右）移动。止位轴套21是一圆台形壳体，其小底向中间凸出，小底上设置轴孔而小底端面与定位轴两端为止位端面。
Claims (5)
1.一种机械步行玩具的转向装置，具有机架、腿杆、和与腿杆连接的S型曲轴，曲轴上有与传动机构连接的齿轮；腿杆上与曲轴连接的孔是横向的长条孔与圆孔的复合孔；曲轴连接有推动其作轴向位移的控制机构；其特征在于所述长条孔的宽度和圆孔的直径均与曲轴上的偏心轴直径作间隙配合，且圆孔在外侧长条孔在内侧；所述曲轴上的偏心轴经滑动副与机架连接，所述滑动副的滑动方向与偏心轴的中心轴平行；所述曲轴上的偏心轴与一电动拨动机构连接，所述拨动机构对曲轴施加使其偏心轴相对机架滑动的力，且滑动停止时的两端偏心轴位置包括任一端偏心轴穿过长条孔与圆孔配合的位置而另一端偏心轴与长条孔配合而未及圆孔的位置。
2.如权利要求1所述的机械步行玩具的转向装置，其特征在于所述滑动副是S型曲轴的中心轴与套在中心轴外且固定在机架上的轴套，曲轴两端的偏心轴的长度和曲折臂位置是：当曲轴在中位时偏心轴均穿过长条孔配合在圆孔上；当曲轴在左或右位时左或右侧偏心轴穿过长条孔配合在圆孔上而另一侧偏心轴只配合在长条孔上；中心轴上有接受所述电动拨动机构拨动的受拨结构。
3.如权利要求1或2所述的机械步行玩具的转向装置，其特征在于所述电动拨动机构是与转向控制电机连接的拨动齿轮，所述受拨结构是与中心轴同轴的圆柱形齿条，圆柱形齿条和齿轮啮合。
4.如权利要求1所述的机械步行玩具的转向装置，其特征在于所述滑动副是S型曲轴的中心轴上的花键与曲轴两端与偏心轴连接的曲折臂上的花键套；花键套上有接受所述电动拨动机构拨动的受拨结构。
5.如权利要求1或2或4所述的机械步行玩具的转向装置，其特征在于所述电动拨动机构是与转向控制电机连接的拨叉，所述受拨结构是有在拨叉拨动轨迹上的凸起。
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