專利名稱：用于遙控車的方向控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模型車的方向控制裝置，它是利用磁力原理控制轉(zhuǎn)向的裝置。
遙控玩具車是廣為普及的玩具，它通常采用前輪轉(zhuǎn)向形式，操縱者可隨意遙控其停、走、向前、向后、向左、向右，并調(diào)整其速度。
現(xiàn)有技術(shù)中此類遙控裝置已由下述專利文件予以披露美國專利說明書US.NO.5281184描述了利用電動馬達(dá)帶動轉(zhuǎn)向的遙控裝置，該電動馬達(dá)連接輸出齒輪帶動車輪轉(zhuǎn)向，本裝置原理雖然簡單，但有很多缺點(diǎn)，例如當(dāng)車輪轉(zhuǎn)到最大限度(向左或向右)時，如果繼續(xù)供電，輸出齒輪不能轉(zhuǎn)動，馬達(dá)會因過熱而損壞。為了克服這個問題，此裝置公開了分離式結(jié)構(gòu)，使輸出齒輪可連續(xù)轉(zhuǎn)動，但這樣無形中又增加了設(shè)計(jì)上的復(fù)雜性；同時這樣的連動裝置，體積較大。
后來，美國專利說明書US.NO.4571213描述了利用電磁力控制轉(zhuǎn)向的遙控裝置，該裝置設(shè)有轉(zhuǎn)向連桿，在該轉(zhuǎn)向連桿上安裝兩塊極性相反的永久磁鐵，通過相鄰感應(yīng)線圈的通電來驅(qū)動轉(zhuǎn)向連桿運(yùn)動，該轉(zhuǎn)向連桿的運(yùn)動方向由該感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場極性決定。此裝置雖有進(jìn)步，但仍不能解決設(shè)計(jì)復(fù)雜的問題；另外，這種設(shè)計(jì)僅適用于車體較小的模型車，對車體較大或較重的模型車，則不適用。
為此，本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)計(jì)簡化、控制自如、適合各種模型車的方向控制裝置。
本發(fā)明的遙控裝置包括一個車身底盤，兩個前車輪，車輪通過輪軸和軸套被固定在底盤上，輪軸穿過軸套與車輪連接，該輪軸以該軸套為軸心旋轉(zhuǎn)，其中一個輪軸上，緊挨軸套的內(nèi)側(cè)，繞著電磁線圈，與該電磁線圈相鄰正對面的底盤上，固定兩塊永久磁鐵，該磁鐵臨近該線圈的一面，極性相反。此控制系統(tǒng)依靠改變通過所述電磁線圈的電流方向來實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。
當(dāng)電流通過所述電磁線圈時，該線圈在電磁場作用下產(chǎn)生磁性，與相鄰的永久磁鐵的磁極相互作用，帶動輪軸擺動，推動車輪轉(zhuǎn)向。當(dāng)所述電磁線圈無電流通過時，所述輪軸居于兩磁鐵中間位置，所述車體向正前方移動。
但是，路面不平會影響車子的直行性，所以，本發(fā)明的控制裝置給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加了自動回中機(jī)構(gòu)。該自動居回結(jié)構(gòu)包括一個位置傳感器，該傳感器能探測輪軸居中時的位置偏差，并將該偏差信息反饋給控制器，控制器再輸出一個相應(yīng)電流給所述電磁線圈，從而迫使車輪回中。該機(jī)構(gòu)另有一個優(yōu)點(diǎn)是，可以限制車輪轉(zhuǎn)向的最大幅度。
本發(fā)明的遙控裝置還包括另一種自動回中機(jī)構(gòu)，包括一個彈簧，該彈簧能調(diào)整車輪居中，并限制車輪轉(zhuǎn)向的最大幅度。
上述本發(fā)明的遙控裝置可以克服前述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，既可以應(yīng)用于小型車體，也可以應(yīng)用于大型車體，既可以應(yīng)用于普通遙控車，也可以應(yīng)用于遠(yuǎn)程遙控車，對于靠電纜或者電線控制的各種車型也同樣適用。
并且，該遙控裝置沒有增加太多部件，卻能控制車子居中，從而提高了行車性能；同時，也簡化了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
下面結(jié)合實(shí)施方式及附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的遙控裝置。


圖1為可應(yīng)用本發(fā)明遙控裝置的示意圖；圖2與圖1一致，是車輪右轉(zhuǎn)時的示意圖；圖3與圖1一致，是車輪左轉(zhuǎn)時的示意圖；圖4為所述控制結(jié)構(gòu)的圖解說明；圖5與圖1相似，是按圖列序號排來的；圖6與圖5相似，是車輪左偏時的示意圖；圖7與圖5相似，是車輪右偏時的示意圖；圖8是一個車輪的結(jié)構(gòu)分解圖；圖9與圖8相似，是所述車輪的裝配圖。
在圖1中，附圖標(biāo)記1為車身底盤，附圖標(biāo)記5為左右兩前輪，為了圖面清晰，附圖省略了后輪部分。在圖8和圖9中詳細(xì)示意了車輪的構(gòu)成，附圖標(biāo)記50為車軸，51為車軸孔，53為輪軸，54為輪軸平頭，56為電磁線圈，55為線圈軸孔，58為軸套，57為軸套中孔。輪軸53穿過線圈軸孔55，再穿過軸套中孔57，最后插入車軸孔51，將上述部件裝配在一起，從圖1或圖9可以看到其詳細(xì)的裝配效果。
在圖8中，附圖標(biāo)記59為軸套58上的銷子，此銷子與輪軸53垂直，銷子的一頭安裝在底盤1上，使軸套固定不動，因此，輪軸53可以銷子59為軸心轉(zhuǎn)動。附圖標(biāo)記60為軸套58上的延伸臂，它與輪軸53和銷子59都垂直，附圖標(biāo)記61為延伸臂60上的銷子，它與銷子59平行，對其功能將在下文中詳細(xì)論述。
在圖1中，附圖標(biāo)記10為兩塊磁鐵，該磁鐵形似馬蹄掌，被固定在底盤1上，其位置正好處于以銷子59為圓心、以輪軸平頭54到銷子59為半徑的圓周外側(cè)，該兩塊永久磁鐵排列磁性正好相反，目的是為了使其與電磁線圈相鄰的一面，一塊為S極，一塊為N極。此時，輪軸53處于兩磁鐵中間位置，車輪朝向正前方。
圖1至圖3明確示意，所述電磁線圈安裝在右前輪上，所述固定磁鐵與之相鄰；左前輪不裝電磁線圈，用短輪軸53’裝配，其他裝配方式與右前輪相同，附圖標(biāo)記59’為軸套上的銷子，61’為軸套延伸臂上的銷子。連接直桿2將軸套延伸臂上的銷子61和61’相連接，從而將兩前輪連為一體。附圖標(biāo)記4為控制器，當(dāng)操縱者想使車子向左或向右轉(zhuǎn)向時，可通過遙控器發(fā)出一個相應(yīng)信號，此信號被控制器4接收，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流輸出給電磁線圈56，該電磁線圈產(chǎn)生電磁場，如果面對所述磁鐵一端的線圈末端為正極，則輪軸擺向N極磁鐵，其結(jié)果是圖2所示的車輪右轉(zhuǎn)；反之，如果面對所述磁鐵一端的線圈末端為負(fù)極，則輪軸擺向S極磁鐵，其結(jié)果是圖3所示的車輪左轉(zhuǎn)。
當(dāng)無上述所說的控制信號時，所述電磁線圈無電流通過，輪軸正對兩磁鐵中間位置，車輪向前。但路面不平會影響車的直行性，所以，本發(fā)明的控制裝置增加了自動居中裝置，包括一個位置傳感器7，該傳感器安裝在連接直桿2上，它能探測連接直桿與車底盤相對位置的變化，這是普通傳感器在此處的應(yīng)用。
圖4是上述居中裝置的系統(tǒng)圖，當(dāng)車子水平向前時，所述位置傳感器7的開關(guān)處于斷開狀態(tài)，無信號輸出；當(dāng)車輪位置偏斜時，所述位置傳感器的開關(guān)與相應(yīng)一邊的接觸片閉合(具體情形與圖2和圖3相似)，將該偏斜信息反饋給所述控制器4，該控制器輸出相應(yīng)電流給所述電磁線圈，電磁線圈在電磁場作用下，迫使車輪回中。
在圖5中，附圖標(biāo)記80為一個銷子，它位于連接直桿2的中心，附圖標(biāo)記81和82為車底盤上的兩個銷子，它們位于底盤的中線上，即銷子80、81、82成直線排列，附圖標(biāo)記83為彈簧，該彈簧圍繞所述銷子固定，當(dāng)發(fā)生圖6或圖7所述的情況時，彈簧要求恢復(fù)形變的力量迫使車輪回中。
上述兩種居中裝置的共同優(yōu)點(diǎn)是，可設(shè)置車輪轉(zhuǎn)向的最大幅度。
毫無疑問，本發(fā)明的遙控裝置還可具有多種變換及改型，并不僅限于上述實(shí)施方式的具體結(jié)構(gòu)，如所述磁鐵可采用其他形狀；所述彈簧可采用其他形式等等?？傊景l(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)包括那些對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。
權(quán)利要求
1．一種用于玩具車的遙控裝置，包括車身底盤，前車輪，其中一個輪軸上安裝電磁線圈，與該電磁線圈相鄰且正對面的底盤上，固定兩塊永久磁鐵，兩塊磁鐵與電磁線圈相鄰的一面，磁性相反，其特征在于該電磁線圈可以因電流方向的不同而產(chǎn)生不同的磁極，繼而在磁力場作用下分別向兩塊磁鐵的方向移動，帶動車輪轉(zhuǎn)向。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控裝置，其特征在于兩前輪被一個連接直桿連成一體，其中一個輪軸上安裝著電磁線圈。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控裝置，其特征在于車輪由輪軸連接，被軸套固定在底盤上。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控裝置，其特征在于該裝置包含自動居中機(jī)構(gòu)。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的遙控裝置，其特征在于該自動居中機(jī)構(gòu)包括一個位置傳感器。
6．根據(jù)權(quán)利要求4所述的遙控裝置，其特征在于該位置傳感器安裝在上述連接直桿的中間部位。
7．根據(jù)權(quán)利要求5所述的遙控裝置，其特征在于該位置傳感器能探測車輪直行時的位置偏差，并將該偏差信號反饋給控制器。
8．根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求4所述的遙控裝置，其特征在于上述自動居中機(jī)構(gòu)還包括一個彈簧結(jié)構(gòu)。
9．根據(jù)權(quán)利要求7所述的遙控裝置，其特征在于上述控制器的功能包括接受信號并輸出相應(yīng)電流給所述電磁線圈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于模型車的方向控制裝置,它包括一個轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和兩種回中機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括一個輪軸上繞著電磁線圈的前輪,兩塊固定在底盤上的永久磁鐵,線圈通電產(chǎn)生磁性,向相應(yīng)磁鐵擺動,完成車輪轉(zhuǎn)向,當(dāng)線圈無電流通過時,輪軸水平居中,車輪前行。一種回中機(jī)構(gòu)包括位置傳感器,該傳感器能探測車輪位置偏差,將偏差信號反饋給控制器,該控制器輸出相應(yīng)電流給電磁線圈,實(shí)現(xiàn)車輪回中;另一種回中機(jī)構(gòu)包括一個彈簧圈,彈簧恢復(fù)形變,實(shí)現(xiàn)車輪回中。
文檔編號A63H17/36GK1235854SQ99102670
公開日1999年11月24日 申請日期1999年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月15日
發(fā)明者趙舜培 申請人:東莞塘廈藝嘉電子制品廠