CN109110003A - 多驱万向车 - Google Patents

Abstract

为了解决万向车在高速行驶时的方向稳定性，本发明提供一种多驱万向车，构成包括两只以上成组的驱动轮和轿箱组成的驱动系统、方向盘及其电子控制器件组成的转向控制系统、底盘和万向轮组成的车辆平衡和安全防护系统、脚踏和排档器其附设控制组件组成制动与加速系统等四大系统，整车结构分为底盘、轿箱、车顶三部分，车顶也是车门，通过与轿箱配合的门轴开合，底盘托载轿箱，随时随地被轿箱按既定方向推行，同时保障驱动轮无障碍行进推动、并由驾驶员随意轻松驾驶，随时随地就地朝任意方向行驶，且方向稳定，安全性能高，不易受路况干扰，适合包括儿童和家庭在内的多种用车领域。

Description

多驱万向车

技术领域

本发明涉及一种多驱万向车，具体来说就是具有多只或多组驱动轮的万向车。

背景技术

车辆的行驶方向一般由引导轮引导牵制，引导轮的活动幅度直接影响整车运行的灵活性能。引导轮的转向角度，尤其在一些较特殊的环境和场合，不能给所处环境以最大的转向需求。万向车（申请号为2018102065085）的公布，解决了车船能够随时随地转变任意角度的方向行驶、就地立即回转头行驶的技术方案，在车船运行的转向技术上取得了重大突破。然而在万向车高速运行时，由于运动惯性导制万向车转向时可能会沿一定的半径转圈，或底盘会朝方向盘转动的反方向旋转，不按引导的正确方向行驶，尤其在做工技术不够精良的情形下，圆形底盘上的从动轮极容易受路况而引响整车运行时方向的稳定性，给主动轮的顺利运行带来一定的阻碍。所以，针对万向车的这一缺陷，研发一种更为稳定的万向车，在运行路况及环境较差的情形下，高速运行时也能保持良好的方向性能，给大众生活出行、野外娱乐等带来更加积极的现实意义。

发明内容

为了解决万向车在高速行驶时的方向稳定性，本发明提供一种多驱万向车。所述多驱万向车，包括车顶、轿箱、底盘。其中车顶也是活动的车门，可方便装卸或折叠；轿箱是多驱万向车的主体，由分为左、右各一只以上或多组的驱动轮、滑轮、仪表盘、方向盘、电控仓、油门、刹车等部件组成；底盘也叫托盘，由万向轮、支撑架和底盘外壳组成。方向转向主要由转动方向盘时，触动电子开关器件分别控制驱动轮的正反转及速度，从而控制车头在底座上的摆向速度和角度，推动整车按引导方向行驶，底盘托载轿箱，随时随地被轿箱按既定方向推行：当方向盘回0位时，档位置于非空或倒档位，所有驱动轮朝正前方或正后方行驶。当方向盘向左旋转1~40度时，所有左驱动轮的速度随方向盘的角度变化逐渐降为0；旋转50~90度时，左驱动轮反转，速度相应从0到最高，右驱动轮的速度依油门给出的相对调节速度不变。当方向盘向右旋转1~40度时，所有右驱动轮的速度随方向盘的角度变化逐渐降为0；旋转50~90度时，右驱动轮反转，速度相应从0到最高，左驱动轮的速度依油门给出的相对调节速度不变。这样，应用等距运动轨迹的原理，驱动整车随时随地就地朝任意方向行驶，且方向稳定，受路况干扰较小。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述多驱万向车，整车结构如图1所示。由两只以上成组的驱动轮和轿箱组成驱动系统；方向盘及其电子控制器件组成转向控制系统；由圆形底盘和万向轮组成车辆的平衡和安全防护系统；除此之外，由左、右脚踏和排档器及其附设控制组件组成制动与加速系统。四大系统相互关联与促进，底盘托载轿箱，随时随地被轿箱按既定方向推行，同时保障驱动轮无障碍行进推动、并由驾驶员随意轻松驾驶，随时随地就地朝任意方向行驶，且方向稳定，不易受路况干扰。

所述转向控制系统，包括方向盘、上轨道、下轨道、上轨道轮、下轨道轮、驱动轮、轿箱在内的与方向直接或间接有关的部件。方向盘设置在仪表盘下边沿的中央位置，与座位的水平底板成10~80度之间的夹角，立于驾驶位的正前方。方向盘的方向杆上设置限位和弹簧，将方向盘旋转角限定在左、右各90度范围内，0度位置弹簧弹力回零，左、右转向越大需用力越大。在仪表盘下的方向杆通过的地方，左、右分别设置相同性能和规格的电子感应器件，感知方向盘左右旋转的角度信息，并把获取的信息及时传输到控制器，控制器按照所获的左、右角度信息控制驱动轮旋转的方向和速度，促使驱动轮按规定程序做等距运动，推动轿箱轨道轮沿底盘的轨道转动运行，控制轿箱在底座上摆向的速度和角度，从而推动整车随时随地按既定方向行驶。方向盘前面是仪表盘，仪表盘设置在仪表箱上面，仪表箱下边的根部，有左、右各一个踏板，左踏板刹车，右踏板油门，也称变速器；仪表盘上，有显示车辆各设备运行的状态装置，有除信号灯和喇叭按键之外的车载声、光系统的控制并关，信号灯和喇叭按键设置在方向盘的法兰盘上；轿箱内是座位，供驾乘人员乘坐，主座下设置电控仓，电控仓内固定放置控制器和动力源。

所述驱动系统，主要包括油门、控制器、动力、驱动轮、减震器在内的核心驱动组件，油门是控制器控制动力源能量输出的信息入口，连接控制器，令控制器按力量和速度的不同要求控制动力能源输出大小不同的能量给驱动轮，驱动轮通过减震器固定于轿箱底部，由动力源提供电流或机械传动能源来驱动工作，分为左右组别，各组均由一只以上驱动轮组成，以贯穿车辆首尾中心线的垂直面成镜像分布。

所述平衡及安全防护系统，包括支撑架、万向轮、底盘外壳在内的主要结构件。底盘外壳由弹性较好的材料制成，罩在支撑架上，支撑架底部均匀分布设置多只万向轮，分别以底盘的中心为对称中心，万向轮通过减震器固定于支撑架上。在轿箱与底盘之间的垂直区域中，轿箱的外壁上，前后左右分别装设测距传感器，传感器与控制器连接，采集轿箱外壁与底盘内壁之间的距离变化量，作为安全防护系统处理异外制动停车或自动改向行驶的参数。

所述制动与加速系统，按动力不同分为电子系统和非电子系统。电子系统的架设较简洁，包括排档器、油门、刹车在内的主要器件组成，每一种器件在控制板上均有自己独立的连接端口，复杂的动作均由程序设定计算来完成。排档器与主回路中晶体管的控制极串联，固定改变晶体管的控制极的信号，从而改变主电路的电流输出；刹车的信号输出端分别连接主回路中晶体管的控制极和旁路反向电流输出控制极，刹车往下踩的过程一是即时切断主回路的电流输出，二是接通旁路为驱动轮提供反向脉冲电流，强行制止车轮转动。油门的信号输出端通过串接排档器连接主回路中晶体管的控制极，油门往下踩的过程就是调节主回路的电流输出从0到最大的过程，在排档限位下，油门踩得越快，多驱万向车的提速越快。非电子系统在硬件设置上较费空间和材料，本发明旨在电动系统上研发完善，在此，对非电子系统的制动与加速系统不作更深的研究。

附图说明

图1是本发明的整车结构剖面图；

图2是本发明的底盘结构剖面图；

图3是本发明的轿箱主体结构图；

图4是本发明的轿箱后视剖面图。

本发明的有益效果是：本发明推出一种崭新的托载式方向推进技术，在安全防护方面，基于电子与硬件基础的设防，安全性能高；在驾驶娱乐方面，操作简单，趣味性强；在抢险救援方面，反应迅速，前行无死角；在儿童培养方面，可快速培养儿童们的方向感，同时培养他们随时把稳方向，谨慎驾驶的好习惯；在生产方面，造型简单，易于制作，不必要高昴的开模费。车辆能够随时随地朝着任意角度的方向行驶，可有效促进车船驾驶、娱乐步入崭新高度，也有利于水、陆抗灾救援领域中，在执行任务时获取更多的成功机率，可更加高效地完成任务。本发明设计简单、易于生产、安全性能高，基于儿童版的多趋万向车，使孩子们从驾乘童车娱乐中，在快乐成长的同时，不断修炼自己的驾乘行为与行车安全规范，对公民综合素质的提高有着积极的现实意义。

具体实施方式

实施例一：所述多趋万向车，由底盘、轿箱和车顶三大组件构成，其中底盘包括底盘外壳、支撑架、万向轮、上轨道和下轨道，所有这些元素，都是以圆形底盘中心为圆心的同心圆。底盘外壳用塑性材料制成，下边沿外部低于里部，加粗加厚，相当于整车的环形保险杠；支撑架是底盘的基础骨格，固定支撑在外壳内部，一是对底盘起到加强支撑作用，二是方便万向轮在底盘上的安装固定；外壳顶端和下边沿里部设置环形轨道。轿箱包括方向盘、仪表盘、仪表箱、电控仓、轨道轮和驱动轮等车辆驾乘和安全防护的基本元素，方向盘装设在仪表盘下边沿的中心位置，法兰盘面与座位的水平面成75度夹角，法兰盘下面是仪表盘，覆盖在仪表箱顶端面，仪表盘上设置电压、电流、左转向角、右转向角、时间等显示窗格和音乐、灯光常规开关的按钮，方向盘的法兰盘上左手大拇指接近的地方设置喇叭按钮，右手大拇指接近的地方设置信号灯按钮；仪表箱底根部左右各设置一只脚踏，左边是刹车，右边是油门；轿箱座位水平板下设电控仓，控仓内设置动力电池组仓和主控制器仓，均以暗锁、抽屉式结构，方便器件的安装和维修；轿箱底部设置左、右各一只驱动轮，以车头穿过中心到车尾的垂直面镜像安装；轿箱的肩胛和底部边沿，分别以轿箱中心为中心对称设置两组轨道轮，成为上下轨道轮，与底盘上下轨道切合固定，构成轿箱能在底座中间可沿底座轨道自由转动的稳固的整体；车顶也是车门，在边沿设置门轴，与轿箱顶端边沿设置的门轴配合，采用上电开启，断电静停的高能效技术措施对其进行开关管理。

实施例二：多驱万向车，可作为婴童学步、滑步健身、娱乐一体车用，与上述实施例一的形体结构基本相同，不同的是：轿箱分成箱桶和座椅两部分，其中箱桶包括方向盘、仪表盘、仪表箱、电控仓、门轴、上轨道轮和下轨道轮等基本设置；座椅包括坐位板、驱动轮、排档器（前后倒置开关）、油门和刹车等基本设置，可以完整地从箱桶底部拆卸，也可折叠到车尾底部。当作学步车用时，底盘的支撑架放低调节到适当位置，拆除或向后折叠座椅和驱动轮，宝宝即靠跨下和腰间的衬带托扶，在车内自由游动玩乐，促进宝宝快速学步；当作滑步健身车用时，调节底盘的支撑架到适当位置，拆除或向后折叠座椅和驱动轮，同时取下腰间衬带，调节跨下衬带，让孩子手扶方向盘或轿箱两侧，进行滑步健身运动；当作驾车娱乐用时，恢复座椅，调节驱动轮使之与所有万向轮的接地面在同一水平面，采用遥控优先的原则，让成人遥控或孩子自架多驱万向车在空旷地游玩。

Claims (7)

1.所述多驱万向车，包括车顶、轿箱、底盘在内的结构要素，其特征在于：所述车顶也是车门，可装卸或折叠；轿箱包括方向盘、滑轮、电控仓、驱动轮在内的部件组成，驱动轮以穿过车辆首尾中心线的垂直面成镜像分布，且分为左、右组别；底盘也叫托盘，由万向轮、支撑架和底盘外壳组成；所述结构要素中的各部件相互关联与促进，构成包括两只以上不同组别的驱动轮和轿箱主体组成的驱动系统、方向盘及其电子控制器件组成的转向控制系统、底盘和万向轮组成的车辆平衡和安全防护系统、脚踏和排档器及其附设控制组件组成制动与加速系统的四大基本系统，轿箱的上下轨道轮与底盘的上下轨道充分接触衔合，底盘托载轿箱，转动方向盘时，触动转向器件分别控制各组驱动轮的正反转及速度，推动车头在底座上的摆向速度和角度，推动整车按方向盘的引导方向行驶：当方向盘回0位时，排档器置于非空或倒档位，所有驱动轮朝正前方或正后方行驶；当方向盘向左旋转1~40度时，所有左驱动轮的速度随方向盘的角度变化逐渐降为0；当方向盘向左旋转50~90度时，左驱动轮反转，速度相应从0到最高，上述左转方向盘时右驱动轮的速度依油门给出的相对调节速度不变；当方向盘向右旋转1~40度时，所有右驱动轮的速度随方向盘的角度变化逐渐降为0；当方向盘向右旋转50~90度时，右驱动轮反转，速度相应从0到最高，上述右转方向盘时左驱动轮的速度依油门给出的相对调节速度不变。

2.所述多驱万向车，可作为婴童学步、滑步健身、娱乐用车，其特征在于：轿箱分成箱桶和座椅两部分，其中箱桶包括方向盘、仪表盘、仪表箱、电控仓、门轴、上轨道轮和下轨道轮等基本设置；座椅包括坐位板、驱动轮、排档器、油门和刹车等基本设置，可以完整地从箱桶底部拆卸，也可折叠到车尾底部。

3.根据权利要求1所述转向控制系统，包括方向盘、上轨道、下轨道、上轨道轮、下轨道轮、驱动轮、轿箱在内的与方向直接或间接有关的部件，其特征在于：方向盘的方向杆上设置限位和弹簧，将方向盘旋转角限定在0到90度范围内，0度位置弹簧弹力回零，左、右转向角度越大需用力越大；在仪表箱内方向杆通过的地方，左、右分别设置相同性能和规格的电子感应器件，感知并读取方向盘左右旋转的角度信息，并把获取的信息及时传输到控制器，控制器按照其角度信息控制相应组别驱动轮的旋转方向和速度，促使驱动轮按规定程序做等距运动，推动轿箱轨道轮沿底盘的轨道转动运行；方向盘前面是仪表盘，仪表盘设置在仪表箱上端面，有显示车辆各设备运行的状态装置，有除信号灯和喇叭按键之外的车载声、光系统的控制并关，信号灯和喇叭按键设置在方向盘的法兰盘上。

4.根据权利要求1所述驱动系统，主要包括油门、排档器、控制器、动力、驱动轮、减震器在内的核心驱动组件，其特征在于：油门是控制器控制调节动力源能量输出的信息入口，串联排档器到主回路中晶体管的控制极，控制动力源按力量和速度的不同要求给驱动轮输出大小不同的能量，驱动轮通过减震器固定于轿箱底部，驱动整车按既定方向运行。

5.根据权利要求1所述平衡及安全防护系统，包括支撑架、万向轮、底盘外壳在内的主要结构件，其特征在于：底盘外壳由弹性材料制成，罩在支撑架上，支撑架底部均匀分布设置多只万向轮，分别以底盘的中心为对称中心，万向轮通过减震器固定于支撑架上；在轿箱与底盘之间的垂直区域中，轿箱的外壁上，前后左右分别装设测距传感器，传感器与控制器连接，采集轿箱外壁与底盘内壁之间的距离变化量，作为安全防护系统处理异外制动停车或自动改向行驶的参数。

6.根据权利要求1所述制动与加速系统，按动力不同分为电子系统和非电子系统，其特征在于：电子系统的架设简洁，包括排档器、油门、刹车在内的主要器件组成，每一种器件在控制板上均有自己独立的连接端口，复杂的动作均由程序设定计算来完成。

7.根据权利要求2所述多驱万向车，其特征在于：支撑架高低可调，婴童用车遥控优先。