CN110816648A - 一种童车电动助力转向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种童车电动助力转向装置，包括上壳、中壳、下壳、转向杆直轴、直轴数码盘、直轴光控传感单元、转向杆弯轴、弯轴数码盘、弯轴光控传感单元和电动驱动机构，直轴光控传感单元检测直轴数码盘的直轴数码信号，弯轴光控传感单元检测弯轴数码盘的弯轴数码信号，电动驱动机构驱动转向杆弯轴转动直至弯轴数码信号与直轴数码信号相等为止，本发明的童车电动助力转向装置利用光控传感单元收集数码盘的数码信息，将弯轴数码信号与直轴数码信号对读判定位置，电动驱动机构再驱动转向杆弯轴转动实现电动助力转向，转向精确性高、操作方便，有助于儿童控制方向盘。
Description
技术领域
本发明涉及童车领域，具体涉及一种童车电动助力转向装置。
背景技术
童车，是一种可供少年儿童玩耍的电动车，传统童车要实现转向时需依靠方向盘、直连杆、弯连杆三部分，使用者转动方向盘，方向盘驱动直连杆转动，直连杆驱动弯连杆转动，弯连杆再带动转向架转动最后使前轮倾斜转向，这种转向方式不足之处在于直连杆、弯连杆之间是直接机械配合方式，转向时非常费力不便，而且儿童还处于成长阶段力少遇到阻碍时难以转向，另外对零部件装配精度要求较高,运行时间久了容易磨损导致出现虚位。
发明内容
针对现有技术童车转向费力不便的技术问题，本发明提供了一种童车电动助力转向装置，具体技术方案如下：
一种童车电动助力转向装置，包括上壳、中壳、下壳、转向杆直轴、直轴数码盘、直轴光控传感单元、转向杆弯轴、弯轴数码盘、弯轴光控传感单元和电动驱动机构，上壳安装在中壳上方，中壳安装在下壳上方，上壳、中壳之间安装直轴数码盘、直轴光控传感单元，直轴光控传感单元检测直轴数码盘的直轴数码信号，直轴数码盘与转向杆直轴同步转动，转向杆直轴从上壳中伸出连接车把，中壳、下壳之间安装弯轴数码盘、弯轴光控传感单元，弯轴光控传感单元检测弯轴数码盘的弯轴数码信号，弯轴数码盘与转向杆弯轴同步转动，转向杆弯轴从下壳底部伸出连接车轮转向架，中壳侧方安装电动驱动机构，电动驱动机构驱动转向杆弯轴转动直至弯轴数码信号与直轴数码信号相等为止。
作为本发明的一种优选方案，所述直轴光控传感单元包括直轴红外发射端PCB板和直轴红外接收端PCB板，直轴红外发射端PCB板、直轴红外接收端PCB板位于直轴数码盘两侧，直轴数码盘设有直轴分级弧形透光槽，弯轴光控传感单元包括弯轴红外发射端PCB板和弯轴红外接收端PCB板，弯轴红外发射端PCB板、弯轴红外接收端PCB板位于弯轴数码盘两侧，弯轴数码盘设有弯轴分级弧形透光槽，弯轴分级弧形透光槽与直轴分级弧形透光槽相同，直轴红外发射端PCB板、弯轴红外发射端PCB板设有红外线发射灯，直轴红外接收端PCB板、弯轴红外接收端PCB板设有红外线接收灯。
作为本发明的一种优选方案，还包括方向盘轴座、弯轴固定座、固定座轴盖，转向杆直轴下端通过枢轴安装于方向盘轴座中，方向盘轴座为T字型，方向盘轴座底部活动套装于弯轴固定座内部，固定座轴盖盖合于弯轴固定座上方，方向盘轴座上端穿过固定座轴盖，转向杆弯轴上端通过枢轴安装于弯轴固定座中。
作为本发明的一种优选方案，所述固定座轴盖底部设有角度为180度的限位弧形槽，方向盘轴座设有***限位弧形槽的限位凸起。
作为本发明的一种优选方案，还包括将方向盘轴座、弯轴固定座锁死一体的手动卡位结构，所述手动卡位结构包括卡位按键、卡轴、按键轴套、弹簧，弯轴固定座底部设有安装架，卡位按键转动安装于安装架中可180°来回拨动旋转，卡位按键上下两外边侧离旋转中心有近远距离差，弯轴固定座内设有安装孔，安装孔中安装卡轴、按键轴套、弹簧，卡轴套装于按键轴套内，按键轴套外周侧套装弹簧，弹簧一端与弯轴固定座内壁相接触；另一端与按键轴套的台阶相接触，按键轴套底部与按键相接触，方向盘轴座设有卡槽，拨动卡位按键旋转驱动卡轴嵌入到卡槽中从而实现方向盘轴座、弯轴固定座锁死一体。
作为本发明的一种优选方案，所述方向盘轴座上端外周侧设有凹凸齿状结构，直轴数码盘设置于直轴数码盘座，直轴数码盘座套装于方向盘轴座上端，方向盘轴座通过凹凸齿状结构带动直轴数码盘座同步转动，直轴数码盘座后方安装弹簧，弹簧一端勾住直轴数码盘座；另一端勾住中壳。
作为本发明的一种优选方案，所述电动驱动机构包括电机和齿轮组，中壳上方安装电机，电机输出轴伸入到中壳、下壳之间，中壳、下壳之间内部安装齿轮组，电机通过齿轮组驱动弯轴固定座转动。
作为本发明的一种优选方案，所述齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮和轴套，电机输出轴安装第一齿轮，第一齿轮啮合第二齿轮，第二齿轮与第三齿轮同轴心连接一体，第三齿轮啮合第四齿轮，第四齿轮与第五齿轮同轴心连接一体，第五齿轮啮合第六齿轮，第六齿轮与第七齿轮同轴心连接一体，第七齿轮啮合第八齿轮，第八齿轮与轴套同轴心连接一体，轴套底部内侧设有凹凸齿状结构，弯轴固定座套装于轴套底部内，轴套通过凹凸齿状结构带动弯轴固定座同步转动。
作为本发明的一种优选方案，所述轴套上方外侧设有凹凸齿状结构，弯轴数码盘设置于弯轴数码盘座，弯轴数码盘套装于轴套上方，轴套通过凹凸齿状结构带动弯轴数码盘座同步转动。
有益效果：相对于传统的机械配合童车转向结构，本发明的童车电动助力转向装置利用光控传感单元收集数码盘的数码信息，将弯轴数码信号与直轴数码信号对读判定位置，电动驱动机构驱动转向杆弯轴转动实现电动助力转向，转向精确性高、操作方便，有助于儿童控制方向盘，满足使用需求。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的分解图；
图3是本发明的直轴数码盘、直轴光控传感单元、弯轴数码盘、弯轴光控传感单元的配合示意图；
图4是本发明的方向盘轴座、弯轴固定座、固定座轴盖的配合示意图；
图5是本发明的方向盘轴座、固定座轴盖的配合示意图；
图6是本发明的方向盘轴座、弯轴固定座、固定座轴盖的俯视图；
图7是图6中A-A方向的剖视图；
图8是本发明的手动卡位结构的立体图；
图9是本发明的中壳、直轴数码盘、弹簧的配合示意图；
图10是本发明的电动驱动机构的立体图；
图11是本发明的轴套、弯轴数码盘座的配合示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明：
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和2所示，一种童车电动助力转向装置，包括上壳1、中壳2、下壳3、转向杆直轴4、直轴数码盘5、直轴光控传感单元6、转向杆弯轴7、弯轴数码盘8、弯轴光控传感单元9和电动驱动机构10，上壳1安装在中壳2上方，中壳2安装在下壳3上方，上壳1、中壳2之间安装直轴数码盘5、直轴光控传感单元6，直轴光控传感单元6检测直轴数码盘5的直轴数码信号，直轴数码盘5与转向杆直轴4同步转动，转向杆直轴4从上壳中伸出连接车把11，中壳1、下壳3之间安装弯轴数码盘8、弯轴光控传感单元9，弯轴光控传感单元9检测弯轴数码盘8的弯轴数码信号，弯轴数码盘8与转向杆弯轴7同步转动，转向杆弯轴7从下壳3底部伸出连接车轮转向架，中壳2侧方安装电动驱动机构10，电动驱动机构10驱动转向杆弯轴7转动直至弯轴数码信号与直轴数码信号相等为止。
如图3所示，直轴光控传感单元6包括直轴红外发射端PCB板61和直轴红外接收端PCB板62，直轴红外发射端PCB板61、直轴红外接收端PCB板62分别固定在上壳1、中壳2且位于直轴数码盘5两侧，直轴数码盘5设有直轴分级弧形透光槽51，弯轴光控传感单元9包括弯轴红外发射端PCB板91和弯轴红外接收端PCB板92，弯轴红外发射端PCB板91、弯轴红外接收端PCB板92分别固定在下壳3、中壳2且位于弯轴数码盘8两侧，弯轴数码盘8设有弯轴分级弧形透光槽81，弯轴分级弧形透光槽81与直轴分级弧形透光槽21相同（保证直轴数码盘5、弯轴数码盘8在同一位置的数码信号相同），直轴红外发射端PCB板61、弯轴红外发射端PCB板81设有红外线发射灯，直轴红外接收端PCB板62、弯轴红外接收端PCB板92设有红外线接收灯，红外线接收灯正对着红外线发射灯，红外线发射灯发出红外光，透过分级弧形透光槽到达红外线接收灯，由于分级弧形透光槽有多个且槽宽、位置不同，所以每个角度数码盘都有不同的数码信号，红外线接收灯在不用的角度会收到相对应的数码信号。
如图4所示，童车电动助力转向装置还包括方向盘轴座12、弯轴固定座13、固定座轴盖14，转向杆直轴4下端通过枢轴安装于方向盘轴座12中，方向盘轴座12为T字型，方向盘轴座12底部活动套装于弯轴固定座13内部，固定座轴盖14盖合于弯轴固定座13上方，方向盘轴座12上端穿过固定座轴盖14，转向杆弯轴7上端通过枢轴安装于弯轴固定座13中，形成转向杆直轴4、转向杆弯轴7相互独立旋转互不干涉结构，另外，如图5所示，固定座轴盖14底部设有角度为180度的限位弧形槽141，方向盘轴座12设有***限位弧形槽141的限位凸起121，转向杆直轴4带动方向盘轴座12转动时，限位弧形槽141限制方向盘轴座12转动角度。
如图6～8所示，童车电动助力转向装置还包括将方向盘轴座12、弯轴固定座13锁死一体的手动卡位结构，启用手动卡位结构时转向杆直轴4直接带动转向杆弯轴7转动适用于异常不用电动驱动机构10情形，所述手动卡位结构包括卡位按键15、卡轴16、按键轴套17、弹簧18，弯轴固定座13底部设有安装架19，卡位按键15转动安装于安装架19中可180°来回拨动旋转，卡位按键15上下两外边侧离旋转中心有近远距离差（即一边侧宽度小离旋转中心近另一边侧宽度小离旋转中心大），弯轴固定座13内设有安装孔，安装孔中安装卡轴16、按键轴套17、弹簧18，卡轴16套装于按键轴套17内，按键轴套17外周侧套装弹簧18，弹簧18一端与弯轴固定座13内壁相接触；另一端与按键轴套17的台阶相接触，按键轴套17底部与按键相接触，方向盘轴座12设有卡槽，拨动卡位按键15旋转驱动卡轴16压缩弹簧向上嵌入到卡槽中从而实现方向盘轴座12、弯轴固定座13锁死一体，方向盘轴座12转动时弯轴固定座13也转动。
如图9所示，方向盘轴座12上端外周侧设有凹凸齿状结构，直轴数码盘5设置于直轴数码盘座19，直轴数码盘座19套装于方向盘轴座12上端，方向盘轴座12通过凹凸齿状结构带动直轴数码盘座19同步转动，直轴数码盘座19再带动直轴数码盘5转动，数码盘座19后方安装弹簧20，弹簧20一端勾住数码盘座19；另一端勾住中壳2，弹簧20有助于转向复位。
如图10所示，电动驱动机构10包括电机101和齿轮组，中壳2上方安装电机101，电机输出轴伸入到中壳2、下壳3之间，中壳2、下壳3之间内部安装齿轮组，电机101通过齿轮组驱动弯轴固定座转动，齿轮组包括第一齿轮102、第二齿轮103、第三齿轮104、第四齿轮105、第五齿轮106、第六齿轮107、第七齿轮108、第八齿轮109和轴套110，电机输出轴安装第一齿轮102，第一齿轮102啮合第二齿轮103，第二齿轮103与第三齿轮104同轴心连接一体，第三齿轮104啮合第四齿轮105，第四齿轮105与第五齿轮106同轴心连接一体，第五齿轮106啮合第六齿轮107，第六齿轮107与第七齿轮108同轴心连接一体，第七齿轮108啮合第八齿轮109，第八齿轮109与轴套110同轴心连接一体，轴套110底部内侧设有凹凸齿状结构，弯轴固定座13套装于轴套110底部内，轴套100通过凹凸齿状结构带动弯轴固定座13同步转动，弯轴固定座13再带动转向杆弯轴7转动，另外，如图11所示，轴套110上方外侧设有凹凸齿状结构，弯轴数码盘8设置于弯轴数码盘座21，弯轴数码盘座21套装于轴套110上方，轴套110通过凹凸齿状结构带动弯轴数码盘座21同步转动，弯轴数码盘座21带动弯轴数码盘8转动。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种童车电动助力转向装置，其特征在于：包括上壳、中壳、下壳、转向杆直轴、直轴数码盘、直轴光控传感单元、转向杆弯轴、弯轴数码盘、弯轴光控传感单元和电动驱动机构，上壳安装在中壳上方，中壳安装在下壳上方，上壳、中壳之间安装直轴数码盘、直轴光控传感单元，直轴光控传感单元检测直轴数码盘的直轴数码信号，直轴数码盘与转向杆直轴同步转动，转向杆直轴从上壳中伸出连接车把，中壳、下壳之间安装弯轴数码盘、弯轴光控传感单元，弯轴光控传感单元检测弯轴数码盘的弯轴数码信号，弯轴数码盘与转向杆弯轴同步转动，转向杆弯轴从下壳底部伸出连接车轮转向架，中壳侧方安装电动驱动机构，电动驱动机构驱动转向杆弯轴转动直至弯轴数码信号与直轴数码信号相等为止。
2.根据权利要求1所述的一种童车电动助力转向装置，其特征在于：所述直轴光控传感单元包括直轴红外发射端PCB板和直轴红外接收端PCB板，直轴红外发射端PCB板、直轴红外接收端PCB板位于直轴数码盘两侧，直轴数码盘设有直轴分级弧形透光槽，弯轴光控传感单元包括弯轴红外发射端PCB板和弯轴红外接收端PCB板，弯轴红外发射端PCB板、弯轴红外接收端PCB板位于弯轴数码盘两侧，弯轴数码盘设有弯轴分级弧形透光槽，弯轴分级弧形透光槽与直轴分级弧形透光槽相同，直轴红外发射端PCB板、弯轴红外发射端PCB板设有红外线发射灯，直轴红外接收端PCB板、弯轴红外接收端PCB板设有红外线接收灯。
3.根据权利要求1所述的一种童车电动助力转向装置，其特征在于：还包括方向盘轴座、弯轴固定座、固定座轴盖，转向杆直轴下端通过枢轴安装于方向盘轴座中，方向盘轴座为T字型，方向盘轴座底部活动套装于弯轴固定座内部，固定座轴盖盖合于弯轴固定座上方，方向盘轴座上端穿过固定座轴盖，转向杆弯轴上端通过枢轴安装于弯轴固定座中。
4.根据权利要求3所述的一种童车电动助力转向装置，其特征在于：所述固定座轴盖底部设有角度为180度的限位弧形槽，方向盘轴座设有***限位弧形槽的限位凸起。
5.根据权利要求3所述的一种童车电动助力转向装置，其特征在于：还包括将方向盘轴座、弯轴固定座锁死一体的手动卡位结构，所述手动卡位结构包括卡位按键、卡轴、按键轴套、弹簧，弯轴固定座底部设有安装架，卡位按键转动安装于安装架中可180°来回拨动旋转，卡位按键上下两外边侧离旋转中心有近远距离差，弯轴固定座内设有安装孔，安装孔中安装卡轴、按键轴套、弹簧，卡轴套装于按键轴套内，按键轴套外周侧套装弹簧，弹簧一端与弯轴固定座内壁相接触；另一端与按键轴套的台阶相接触，按键轴套底部与按键相接触，方向盘轴座设有卡槽，拨动卡位按键旋转驱动卡轴嵌入到卡槽中从而实现方向盘轴座、弯轴固定座锁死一体。
6.根据权利要求3所述的一种童车电动助力转向装置，其特征在于：所述方向盘轴座上端外周侧设有凹凸齿状结构，直轴数码盘设置于直轴数码盘座，数码盘座套装于方向盘轴座上端，方向盘轴座通过凹凸齿状结构带动直轴数码盘座同步转动，直轴数码盘座后方安装弹簧，弹簧一端勾住直轴数码盘座；另一端勾住中壳。
7.根据权利要求1所述的一种童车电动助力转向装置，其特征在于：所述电动驱动机构包括电机和齿轮组，中壳上方安装电机，电机输出轴伸入到中壳、下壳之间，中壳、下壳之间内部安装齿轮组，电机通过齿轮组驱动弯轴固定座转动。
8.根据权利要求7所述的一种童车电动助力转向装置，其特征在于：所述齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮和轴套，电机输出轴安装第一齿轮，第一齿轮啮合第二齿轮，第二齿轮与第三齿轮同轴心连接一体，第三齿轮啮合第四齿轮，第四齿轮与第五齿轮同轴心连接一体，第五齿轮啮合第六齿轮，第六齿轮与第七齿轮同轴心连接一体，第七齿轮啮合第八齿轮，第八齿轮与轴套同轴心连接一体，轴套底部内侧设有凹凸齿状结构，弯轴固定座套装于轴套底部内，轴套通过凹凸齿状结构带动弯轴固定座同步转动。
9.根据权利要求8所述的一种童车电动助力转向装置，其特征在于：所述轴套上方外侧设有凹凸齿状结构，弯轴数码盘设置于弯轴数码盘座，弯轴数码盘套装于轴套上方，轴套通过凹凸齿状结构带动弯轴数码盘座同步转动。
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