CN110893876A - 玩具车转向系统 - Google Patents

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于成祥
樊侠
陈涛涛
赵立新
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Abstract

本发明涉及一种玩具车转向系统，包括方向盘、转向管柱总成、转向器、转向节组件，转向节组件包括与车轮连接的通过万向节转向横拉杆联动的转向节，方向盘的转矩输出端与转向管柱总成的转矩输入端连接，转向管柱总成的转矩输出端与转向器的转矩输入端连接，转向器的转矩输出端通过转向摆臂组合与转向节组件传动连接，转向转矩依次通过方向盘、转向管柱总成、转向器、转向节组件传递给车轮。本发明采用转向器改进转向管柱与拉杆连接的传动方式，具有驾驶体验好的特点。

Description

玩具车转向系统
技术领域
本发明涉及一种车辆转向系统，特别涉及一种玩具车转向系统，属于玩具车领域。
背景技术
玩具车是指一种为少年儿童定做的小型或模型化的非道路玩具用车。儿童电动车主要是为儿童设计的可坐可驾的由电机驱动的玩具车。现有市面上骑行类儿童玩具车，青少年赛车等车型，采用简易的拉杆式结构，转向管柱与拉杆连接，拉杆与前轮的框架结构连接，框架结构有四颗活动螺丝，当拉杆随着转向管柱活动时，框架结构可以活动，带动车轮左右转向，车轮转向角度和方向盘转向角一致。故现有童车产品存在以下问题：⑴车轮转向角度和方向盘转向角一致，和成人乘用车不一致，难以达到真车转向和驾驶感受；⑵机构间结构过于简单，材料精度不够，导致转向间隙过大；⑶转向无回正。
发明内容
本发明玩具车转向系统公开了新的方案，采用转向器改进转向管柱与拉杆连接的传动方式，解决了现有方案驾驶体验不佳的问题。
本发明玩具车转向系统包括方向盘、转向管柱总成、转向器、转向节组件，转向节组件包括与车轮连接的通过万向节转向横拉杆联动的转向节，方向盘的转矩输出端与转向管柱总成的转矩输入端连接，转向管柱总成的转矩输出端与转向器的转矩输入端连接，转向器的转矩输出端通过转向摆臂组合与转向节组件传动连接，转向转矩依次通过方向盘、转向管柱总成、转向器、转向节组件传递给车轮。
进一步，本方案的方向盘的转矩输出端是轴套结构，轴套结构的内侧上设有装配插槽，转向管柱总成的转矩输入端是轴筒结构，轴筒结构的外侧上设有装配花键，装配插槽与装配花键形成插入销接，方向盘的转矩输出端与转向管柱总成的转矩输入端通过上述插入销接形成传动套接。
进一步，本方案的转向管柱总成包括转向管柱前段、转向管柱后段，转向管柱前段与转向管柱后段通过万向节A连接，转向管柱后段与转向器的转矩输入端通过万向节B连接。
更进一步，本方案的转向管柱前段包括转向管柱前段本体、转向管柱前段延长体，转向管柱前段本体通过联轴器A与转向管柱前段延长体连接，转向管柱前段延长体通过联轴器B与万向节A连接。
进一步，本方案的转向器包括转向器壳体，转向器壳体内设有螺旋滑块齿轮传动机构，螺旋滑块齿轮传动机构包括螺杆滑块组件、齿轮轴，螺杆滑块组件包括螺杆、滑块，螺杆穿入滑块的内部形成螺旋传动连接，滑块通过外侧上的传动齿与齿轮轴形成啮合传动连接，转向管柱总成向螺杆传送扭矩，螺杆旋转带动滑块沿螺杆运动，滑块带动齿轮轴旋转，齿轮轴通过转向摆臂组合驱动转向节组件带动车轮转向。
进一步，本方案的转向摆臂组合包括转向摆臂、转向纵拉杆、“U”形连接弯杆，转向摆臂的一端与转向器的转矩输出端固定连接，转向摆臂的另一端与转向纵拉杆的一端通过万向节C连接，转向纵拉杆的另一端与“U”形连接弯杆的一端通过万向节D连接，“U”形连接弯杆的另一端与转向节组件传动连接。
更进一步，本方案的转向节包括转向节连接板，转向节连接板的内侧通过铰接支架与主销铰接，转向节连接板的外侧与车轮固定连接，“U”形连接弯杆的另一端与转向节连接板固定连接，“U”形连接弯杆推动转向节连接板带动车轮绕主销旋转转向。
再进一步，本方案的主销的内倾角是8°，主销的后倾角是3°。
本发明玩具车转向系统采用转向器改进转向管柱与拉杆连接的传动方式，具有驾驶体验好的特点。
附图说明
图1是玩具车转向系统的示意图。
图2是转向节的示意图。
图3是转向器的拆解示意图。
其中，110是方向盘，201是万向节A，202是万向节B，211是转向管柱前段本体，212是转向管柱前段延长体，220是转向管柱后段，300是转向器，310是螺杆，320是滑块，330是齿轮轴，401是万向节C，402是万向节D，410是转向摆臂、420是转向纵拉杆、430是“U”形连接弯杆，510是万向节转向横拉杆，520是转向节连接板，530是主销。
具体实施方式
如图1所示，本发明玩具车转向系统包括方向盘、转向管柱总成、转向器、转向节组件，转向节组件包括与车轮连接的通过万向节转向横拉杆联动的转向节，方向盘的转矩输出端与转向管柱总成的转矩输入端连接，转向管柱总成的转矩输出端与转向器的转矩输入端连接，转向器的转矩输出端通过转向摆臂组合与转向节组件传动连接，转向转矩依次通过方向盘、转向管柱总成、转向器、转向节组件传递给车轮。上述方案采用转向器改进转向管柱与拉杆连接的传动方式，使得童车的驾驶体验接近道路用车，显著提高了驾驶体验。
为了满足不同身材体型青少年用户的使用要求，便于进入驾驶位置，本方案采用了可便捷拆装的方向盘结构，即方向盘的转矩输出端是轴套结构，轴套结构的内侧上设有装配插槽，转向管柱总成的转矩输入端是轴筒结构，轴筒结构的外侧上设有装配花键，装配插槽与装配花键形成插入销接，方向盘的转矩输出端与转向管柱总成的转矩输入端通过上述插入销接形成传动套接。同样，本方案的转向管柱总成包括转向管柱前段、转向管柱后段，转向管柱前段与转向管柱后段通过万向节A连接，转向管柱后段与转向器的转矩输入端通过万向节B连接。为了进一步调节转向管柱的长度，本方案的转向管柱前段包括转向管柱前段本体、转向管柱前段延长体，转向管柱前段本体通过联轴器A与转向管柱前段延长体连接，转向管柱前段延长体通过联轴器B与万向节A连接。转向管柱前段延长体起到调节前段整体长度的作用。
为了实现提高转型系统的使用体验，如图3所示，本方案的转向器包括转向器壳体，转向器壳体内设有螺旋滑块齿轮传动机构，螺旋滑块齿轮传动机构包括螺杆滑块组件、齿轮轴，螺杆滑块组件包括螺杆、滑块，螺杆穿入滑块的内部形成螺旋传动连接，滑块通过外侧上的传动齿与齿轮轴形成啮合传动连接，转向管柱总成向螺杆传送扭矩，螺杆旋转带动滑块沿螺杆运动，滑块带动齿轮轴旋转，齿轮轴通过转向摆臂组合驱动转向节组件带动车轮转向。
为了实现转向器与转向节组件的传动连接，本方案的转向摆臂组合包括转向摆臂、转向纵拉杆、“U”形连接弯杆，转向摆臂的一端与转向器的转矩输出端固定连接，转向摆臂的另一端与转向纵拉杆的一端通过万向节C连接，转向纵拉杆的另一端与“U”形连接弯杆的一端通过万向节D连接，“U”形连接弯杆的另一端与转向节组件传动连接。如图2所示，本方案的转向节包括转向节连接板，转向节连接板的内侧通过铰接支架与主销铰接，转向节连接板的外侧与车轮固定连接，“U”形连接弯杆的另一端与转向节连接板固定连接，“U”形连接弯杆推动转向节连接板带动车轮绕主销旋转转向。为了实现省力回正效果，本方案的主销的内倾角是8°，主销的后倾角是3°。
本方案公开了一种用于青少年赛车、儿童玩具车、非道路用车的转向系统，包括可拆卸方向盘，转向管柱，转向机(器)和连杆系统和转向节。本方案采用可拆卸式方向盘，拆卸之后方便高个子儿童进出赛车。循环球式转向机(器)，方向盘转角和车轮转角比例与真车一致，转向节采用内倾和后倾设计。本方案的主要部件包括方向盘、转向管柱(两段)、万向节、转向机(器)、转向摆臂、转向纵拉杆，转向节和转向横拉杆。方向盘与快拆结构连接，转向管柱一头有花键，花键可以插入快拆机构内并可卡住。转向管柱分为上段和下段，中间使用万向节来连接。转向机输入端由万向节和转向管柱连接，转向机由支架固定在车身上，转向机输出端与转向摆臂由螺栓固定连接，然后转向纵拉杆后端通过万向节和转向摆臂连接，转向纵拉杆前端和转向节通过万向节连接，左右两个转向节通过转向横拉杆连接。转向节的内倾角为8°，后倾角为3°。基于以上内容，本方案具有以下特点：为方便身高高的青少年用户进出，方向盘通过快拆结构，可拆卸下来；当方向盘转动时，输入角度通过转向管柱和转向机，通过14:1的比例转化为输出端转向摆臂的角度，转向摆臂通过转向纵拉杆带动左轮胎转动，然后通过横拉杆带动右边轮胎和左边轮胎同时转动，实现转向动作；由于转向节有内倾和后倾的角度，可以实现省力回正的效果。因此，本方案通过循环球式转向机实现了真车式的转向感觉和驾驶体验，使青少年赛车和儿童汽车也能达到真车的驾驶体验和效果。基于以上特点，本方案的玩具车转向系统相比现有同类产品具有突出的实质性特点和显著的进步。
本方案玩具车转向系统并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。

Claims (8)

1.玩具车转向系统，其特征是包括方向盘、转向管柱总成、转向器、转向节组件，所述转向节组件包括与车轮连接的通过万向节转向横拉杆联动的转向节，所述方向盘的转矩输出端与所述转向管柱总成的转矩输入端连接，所述转向管柱总成的转矩输出端与所述转向器的转矩输入端连接，所述转向器的转矩输出端通过转向摆臂组合与所述转向节组件传动连接，转向转矩依次通过所述方向盘、转向管柱总成、转向器、转向节组件传递给车轮。
2.根据权利要求1所述的玩具车转向系统，其特征在于，所述方向盘的转矩输出端是轴套结构，所述轴套结构的内侧上设有装配插槽，所述转向管柱总成的转矩输入端是轴筒结构，所述轴筒结构的外侧上设有装配花键，所述装配插槽与所述装配花键形成插入销接，所述方向盘的转矩输出端与所述转向管柱总成的转矩输入端通过所述插入销接形成传动套接。
3.根据权利要求1所述的玩具车转向系统，其特征在于，所述转向管柱总成包括转向管柱前段、转向管柱后段，所述转向管柱前段与所述转向管柱后段通过万向节A连接，所述转向管柱后段与所述转向器的转矩输入端通过万向节B连接。
4.根据权利要求3所述的玩具车转向系统，其特征在于，所述转向管柱前段包括转向管柱前段本体、转向管柱前段延长体，所述转向管柱前段本体通过联轴器A与所述转向管柱前段延长体连接，所述转向管柱前段延长体通过联轴器B与所述万向节A连接。
5.根据权利要求1所述的玩具车转向系统，其特征在于，所述转向器包括转向器壳体，所述转向器壳体内设有螺旋滑块齿轮传动机构，所述螺旋滑块齿轮传动机构包括螺杆滑块组件、齿轮轴，所述螺杆滑块组件包括螺杆、滑块，所述螺杆穿入所述滑块的内部形成螺旋传动连接，所述滑块通过外侧上的传动齿与所述齿轮轴形成啮合传动连接，所述转向管柱总成向所述螺杆传送扭矩，所述螺杆旋转带动所述滑块沿所述螺杆运动，所述滑块带动所述齿轮轴旋转，所述齿轮轴通过所述转向摆臂组合驱动所述转向节组件带动车轮转向。
6.根据权利要求1所述的玩具车转向系统，其特征在于，所述转向摆臂组合包括转向摆臂、转向纵拉杆、“U”形连接弯杆，所述转向摆臂的一端与所述转向器的转矩输出端固定连接，所述转向摆臂的另一端与所述转向纵拉杆的一端通过万向节C连接，所述转向纵拉杆的另一端与所述“U”形连接弯杆的一端通过万向节D连接，所述“U”形连接弯杆的另一端与所述转向节组件传动连接。
7.根据权利要求6所述的玩具车转向系统，其特征在于，所述转向节包括转向节连接板，所述转向节连接板的内侧通过铰接支架与主销铰接，所述转向节连接板的外侧与车轮固定连接，所述“U”形连接弯杆的另一端与所述转向节连接板固定连接，所述“U”形连接弯杆推动所述转向节连接板带动车轮绕所述主销旋转转向。
8.根据权利要求7所述的玩具车转向系统，其特征在于，所述主销的内倾角是8°，所述主销的后倾角是3°。
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