CN202438154U - 管道车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道车，包括车体和装配在车体前后的车轮，以及安装在车体上用于驱动车轮中驱动轮的电机及其电源，车体前后端的同端驱动轮有三组，在以车体前后轴线为基准的周向上均布，联接在驱动轮与电机间的传动机构被配置，使驱动轮转向相同。依据本实用新型的管道车娱乐性更强且后期维护更少。

Description

管道车

技术领域

本实用新型涉及一种儿童玩具，具体是涉及一种能够在管形通道中运行的管道车。 

背景技术

儿童玩具中有一种能够运行在管道中的玩具车，称为管道车，以区别于轨道车。由于管道可以布设成各种错综复杂的形式，尤其是能够在空中进行简单布设，管道车穿梭其中，娱乐性比较强，具有比较大的市场前景。 

既有的管道车的基本结构类同于常规的机动车辆，通常包括前轮和后轮，其中，前轮一般为一个或者两个，后轮一般是一对，且通常采用后驱。由于采用常规车辆的布局，必然要应对的问题是管道车的倾覆，一旦倾覆，驱动轮就失去作用，难以再进行表演。因此，管道车常规条件下需要保持较高的运行速度，以保证在转弯或者在环形管道中运行时，通过离心力使管道车可靠的运行在管道内。 

高速穿梭能够带来一定的娱乐性，但太高的速度比较容易产生视觉疲劳，且玩法相对比较单一，可操作性偏差。因此，一种选择尽可能的简化所运行管道，减少高速弯和竖直环道部分，但这无疑降低了娱乐性。 

另一种选择是增大轮径并减小管径，轮子直径大于管道车的整体高度，车轮占据了管道车比较大的比重，美观性偏差。另一个缺陷则是基于速度瞬心的原理，对于转动的轮子，轮子上每一点的线速度方向都是不同的，总存在同一直径上的方向相反的一对线速度，也就是说，如果管道车翻转，必然的结果是，管道车会产生倒行。如果一个驱动轮倒行，另一个驱动轮正行，会产生力偶，造成车体转动，同时受到管道的约束，有可能会造成管道车的损伤，甚至解体。 

由于管道的相对封闭性，一旦产生管道车的停滞或者损坏，对管道车或者对管道的检修将变得非常困难。 

发明内容

因此，本实用新型的目的在于，提供一种娱乐性更强且后期维护更少的管道车。 

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种管道车，包括车体和装配在车体前后的车轮，以及安装在车体上用于驱动车轮中驱动轮的电机及其电源，车体前后端的同端驱动轮有三组，在以车体前后轴线为基准的周向上均布，联接在驱动轮与电机间的传动机构被配置，使驱动轮转向相同。

依据上述结构，驱动轮被设计成三组，在车体前后轴线周向均布，可以保证无论车体在什么状态下，都会有两组驱动轮与所运行管道接触，不存在车体倾覆的问题。因此，当依据本实用新型的上述方案的管道车在既有的高速弯，竖直环形管道运行时，可以不再考虑使用离心力使管道车保持状态，从而，使得管道车的速度选择有更大的余地，即便是采用较低的速度运行，也不至于使管道车倾覆。另一方面，速度方面的多种选择可以较大幅度的提高管道车的娱乐性。 

以前述的说明可知，在这种技术条件下，管道车的维护环节将会减少，后期维护更少。 

从成本控制角度讲，玩具车因此所产生的附加费用增加有限，并且样式新颖的车体布局会减弱成本的影响。另外，驱动轮转向相同，当其中的两组驱动轮驱动过程中由于外力或者其他因素使得其管道车运行状态发生变化，但可以预见的结果是，必然至少其一组驱动轮仍然参与驱动，尤其是这种改变也仅仅是该组驱动轮同一驱动方向上位置的变化（车轮摆动，不同于翻转，驱动方向不变），驱动方向没有发生变化，同向转动的另一组驱动轮的加入也不会影响驱动方向的变化，保证管道车运行方向的连续性。 

上述管道车，同端驱动轮在车体周向呈径向辐射状配置。 

上述管道车，驱动轮为后轮。 

上述管道车，所述电机的输出轴在车体前后水平配置，而所述传动机构中的装于输出轴上的输出直齿轮啮合有三个从动齿轮，每个从动齿轮同轴地连接有一主动冠齿轮；相应地，每组驱动轮配有被动冠齿轮，并在主动冠齿轮与被动冠齿轮间设有传动直齿轮。 

上述管道车，每组驱动轮有一个驱动轮，且同轴地装于该驱动轮上的从动冠齿轮的轴线与所述主动冠齿轮的轴线正交。 

上述管道车，所述冠齿轮与同轴的从动齿轮为一体结构，且连接两者的部分的外径与冠齿轮的外径相同。 

上述管道车，在车体后端设有用于安装所述传动机构的减速箱。 

上述管道车，在车体上设有独立的电池仓。 

上述管道车，所述车轮中至少驱动轮包括轮辋和安装在该轮辋上的轮胎。 

附图说明

图1为依据本实用新型技术方案的一种管道车的爆炸图。 

图2为驱动轮及其驱动装置配置结构示意图。 

图3为一种管道车的整体布局图。 

图中：1、轮胎，2、轮辋，3、仓盖，4、锁孔，5、前轮，6、电池仓，7、锁扣，8、电机，9、减速箱，10、罩壳，11、从动冠齿轮，12、传动直齿轮，13、从动齿轮，14、主动冠齿轮。 

具体实施方式

参照说明书附图3，采用了一种全新的轮系布置，图中，下端为管道车前端，对应的前轮5为行走轮，当然，也可以配置成前后驱的驱动方式，但成本更好，并且往往在玩具车上变得没有必要，玩具车的运行条件比较简单，前后驱相对来说只是一种奢侈的选择，但发明人并不排除这种选择。 

图3中可见的是，管道车的前端和后端各有三个车轮，管道车本体成柱形结构，每端的三个车轮沿车体周向均布。一个简单的推理，假定图3为初始的行走状态，当该管道车顺时针反转时，右下边的轮子相当于做了一个摆动，接触线仍然在轮子下侧，也就是驱动方向仍然没有改变。跟两轮结构完全不同，两轮结构会因此使得轮子的上侧与道面接触，线速度方向与初始方向完全相反。因此，依据上述结构的管道车即便是车体翻转也可以保持之前的运行方向。 

再图3中管道车车体整体呈圆柱型结构，但据此可以预见的是，依据此结构也可以配置成普通车辆的具有底盘的结构形式，区别在于，在底盘上侧设置附加的驱动轮。如图3所示的状态表示基础状态，也就是选定某两组车轮为基础车轮，限定管道车初始的行走状态，相比而言，对应的两组车轮也更容易被磨损，因此，对应的车轮最好配置成可拆卸的结构，对于玩具车，轮辋2与车轴间多是过盈联接，比较容易装配。当然，最好采用型面联接。 

图3中，为了简化结构，车轮设有座部，并在车体上形成有弧形槽，用于部分的容纳车轮。 

如图1所示的管道车为电机8所驱动，在车体上载有电源，电源可以采用干电池或者充电电池，图中，驱动轮为后轮，相应地，在车体后端设置减速箱，可以想定为该减速箱有三个输出轴，在大型的减速机构中，输出轴数十个也是比较普遍的，因此，三个等速的输出轴实现起来非常容易。 

当然，输出轴只是一种表述方式，输出轴上自然可以附加诸如皮带轮、齿轮等输出部件，假定采用皮带轮，对应地，在驱动轮上设置从动皮带轮，通过皮带进行动力传输在机械传动中也是非常普遍的，并且结构也相对比较紧凑，满足玩具车这种对传动力矩比较小的场合。 

需要说明的，当车辆前行时，车轮的转向一般都是顺时针转动，这里不再赘述。 

关于车轮，通常的选择是单轮和双轮结构，也就是每组对应有一个轮子或者两个轮子从外观角度讲，可以根据需要进行选择，对于玩具车的驱动意义并不是很大，只是在有限的范围内有一定的价值。如采用双轮每组的结构，改组车轮同轴一体设置，两轮中间设置驱动部，如设置一个齿轮，与减速箱的一个输出齿轮啮合。支撑两轮的座部受到的载荷比较均匀，受力环境比较简单，使用寿命会更长。 

参见附图2和3，同端驱动轮在车体周向呈径向辐射状配置，也就是驱动轮的轴线与对应的径向垂直。如果再把车体配置成载荷相对均衡的状态，也就是没有严格的去前所述的底盘式的结构，产生如图3所示的圆柱形车体，从而可能会产生管道车旋转着前进的情形，娱乐性会更强。 

当然，如前所述，也可以配置成含有名义底盘的结构。在这种结构条件下，驱动轮的轴线与对应的径向有一定的夹角。在图2所示的结构中，相邻驱动轮轴线的夹角为60度，轮轴受到的扭剪力比较大，当配置成名义的底盘结构是，可以相对的增大着一夹角，减少附加的扭剪力。 

如前所述，最好采用单端驱动的驱动方式，并且最好是后轮驱动，结构简单，制造成本低。当采用前后端驱动时，对应的电机8可以采用双输出轴电机，减速箱9可以对称的前后个一设置。 

电机8的配置状态一般都是水平配置，尤其是在含有三组驱动轮的情形，最好采用这种配置方式，利于构造相对简单的传动机构。这样就会产生正交轴之间的传动。 

常规的选择是采用锥齿轮进行传动，在本方案中亦可以采用这种结构。不过，锥齿轮传动有其固有的缺陷，如图2所示，对于一个驱动轮，当被锥齿轮驱动时，通常的配置结构是锥齿轮需要驱动轮同轴设置，整体会变得不够紧凑。 

因此，较佳的选择是采用冠齿轮实现正交轴间的传动。冠齿轮的齿形不像普通齿轮形成在齿轮体的圆周上，而是形成在齿轮体的端面上，图2比较清楚的示出了冠齿轮的结构形式，冠齿轮直接形成在车轮的轮毂上，结构更加紧凑。不过由于齿宽比较小，不能传递较大的载荷，但在玩具领域，通常也不需要传递比较大的载荷，可以有比较好的适用性。 

如图1所示，所述电机8的输出轴水平配置，而所述传动机构中的装于输出轴上的输出直齿轮啮合有三个从动齿轮13，每个从动齿轮13同轴地连接有一主动冠齿轮14；相应地，每组驱动轮配有被动冠齿轮11，并在主动冠齿轮与被动冠齿轮间设有传动直齿轮12。这种配置结构体现在图3所示的整体布局中在驱动轮端的整体结构比较紧凑。 

较佳地，便于传动直齿轮的布置，同轴地装于该驱动轮上的从动冠齿轮11的轴线与所述主动冠齿轮14的轴线正交。 

所述冠齿轮与同轴的从动齿轮为一体结构，且连接两者的部分的外径与冠齿轮的外径相同，制作比较简单，结构强度也高。并且，由于玩具车上的传动件多是塑料结构，注塑成型的工艺可以保证能够产生结构相对复杂的产品构造。 

参见说明书附图1，在车体上设有独立的电池仓6，一仓盖3通过锁扣7对电池仓内的电池进行保护，同时提供美观的外形。。 

较佳地，所述车轮中至少驱动轮包括轮辋和安装在该轮辋2上的轮胎1，便于更换比较容易磨损的轮胎1。 

Claims (9)

1.一种管道车，包括车体和装配在车体前后的车轮，以及安装在车体上用于驱动车轮中驱动轮的电机及其电源，其特征在于，车体前后端的同端驱动轮有三组，在以车体前后轴线为基准的周向上均布，联接在驱动轮与电机间的传动机构被配置，使驱动轮转向相同。

2.根据权利要求1所述的管道车，其特征在于，同端驱动轮在车体周向呈径向辐射状配置。

3.根据权利要求1或2所述的管道车，其特征在于，驱动轮为后轮。

4.根据权利要求1所述的管道车，其特征在于，所述电机的输出轴在车体前后水平配置，而所述传动机构中的装于输出轴上的输出直齿轮啮合有三个从动齿轮，每个从动齿轮同轴地连接有一主动冠齿轮；相应地，每组驱动轮配有被动冠齿轮，并在主动冠齿轮与被动冠齿轮间设有传动直齿轮。

5.根据权利要求4所述的管道车，其特征在于，每组驱动轮有一个驱动轮，且同轴地装于该驱动轮上的从动冠齿轮的轴线与所述主动冠齿轮的轴线正交。

6.根据权利要求4所述的管道车，其特征在于，所述冠齿轮与同轴的从动齿轮为一体结构，且连接两者的部分的外径与冠齿轮的外径相同。

7.根据权利要求3所述的管道车，其特征在于，在车体后端设有用于安装所述传动机构的减速箱。

8.根据权利要求1所述的管道车，其特征在于，在车体上设有独立的电池仓。

9.根据权利要求1所述的管道车，其特征在于，所述车轮中至少驱动轮包括轮辋和安装在该轮辋上的轮胎。

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