專利名稱：自動搖擺童車的制作方法
技術領域：
本實用新型為一種自動搖擺的童車，該童車采用齒輪傳動、曲柄搖桿機構等技術，以該技術再現(xiàn)實現(xiàn)發(fā)明目的。
自動搖擺童車，顧名思義，就是不需要人把它推來推去，它本身能自動搖擺的童車，因而在目種程度上講，這是一種新式搖籃。肖述倫的專利(85205287)實現(xiàn)了搖籃的自動搖擺，但具有占空間大、外形欠雅等缺點。黃國強等設計的多功能電子搖籃式童車(申請?zhí)?7204068)，更象一個有推動力的單擺，缺點在于擺動周期隨嬰兒坐臥姿式及體重而變化較大。
本實用新型的目的在于提供一種搖擺周期比較穩(wěn)定而外形比較雅致的自動搖擺童車。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在一般童車的后軸上制成螺旋槽，并安裝一根拉伸彈簧。拉伸彈簧的中點固定在螺旋槽中間，兩個端頭固定在童車車架上。由類似于機械式鐘表那樣的蓄能彈簧，并通過齒輪系統(tǒng)及曲柄搖桿機構，將能量補充到后軸上，后軸帶動后輪使童車以比較穩(wěn)定的周期振動。另一種補充能量的方案是在后軸上直接安裝一個微型電機，電機間歇工作，單方向驅(qū)動后軸，后軸帶動后輪。
本實用新型因為采用拉伸彈簧作為振動的復位元件，因而較之于單擺式搖籃具有比較穩(wěn)定的周期及較好的外形。另外，若采用蓄能彈簧的方案，可以最大限度地節(jié)約能源。而采用電機補充能量，可使結構大大簡化。
本實用新型的具體結構由以下的實施例及其附圖給出。
附圖


圖1給出了自動搖擺童車的側視形象，圖2外為
圖1所示A－A剖面的展開圖。從這兩幅圖上可以看到齒輪傳動系統(tǒng)、曲柄搖桿機構、后軸、拉伸彈簧及其車輪、車架的結構與安裝位置。
圖1和圖3所示的E向視圖給出了拉伸彈簧(振動復位元件)的安裝位置。按每2秒鐘童車往復一周計算，若嬰兒與車合重20公斤，可選彈性系數(shù)為200牛頓／米的拉伸彈簧，若嬰兒與車合重25公斤，可選彈性系數(shù)為250牛頓／米的拉伸彈簧。隨嬰兒體重增加，童車搖擺周期會漸漸增長，但變化幅度很小，齒輪傳動系統(tǒng)和曲柄搖桿機構是這樣工作的齒輪6由蓄能彈簧驅(qū)動(后面詳述)，帶動與之嚙合的齒輪8，齒輪8與齒輪9聯(lián)動(即二者同為一體，同時運動)，齒輪9推動齒輪10，齒輪10與齒輪11聯(lián)動，齒輪11推動齒輪12，……。經(jīng)過這樣4－8級齒輪傳動之后，輪6的緩慢轉動傳到曲柄輪1時，就達到每2秒一周的轉速，轉速提高300倍左右。之所以需要4－8級齒輪傳動副，主要考慮轉數(shù)的需要。若童車自動搖擺30分鐘，則曲柄輪1需轉過30X30＝900周，假設齒輪6后的蓄能彈簧可推動齒輪6轉過3周，則需升速300倍，若每級速度比均為13，則經(jīng)過5級，曲柄輪速度可提高到齒輪6的243倍，這樣，只有齒輪6能夠轉過3.7圈，方可維持童車30分鐘的自動搖擺。選擇的傳動比不同，所需的齒輪傳動級數(shù)也就不同。例如每級傳動級數(shù)比均為14，只要4級，便可升速256倍。一般說來，齒輪級數(shù)太多，會造成童車重量變大，成本增大，所以也不宜級數(shù)過多。附圖中僅畫出4級齒輪傳動。
曲柄搖桿機構由曲柄輪1、搖桿2、擺輪3組成(見
圖1及圖2)，曲柄輪1是由齒輪傳動系統(tǒng)帶動旋轉的，每分鐘轉30周(即每2秒1周)。曲柄輪1帶動搖桿2，搖桿2帶動擺輪3，擺輪3只做往復擺動。將擺輪3做成齒輪。擺輪(齒輪)3與齒輪4嚙合，齒輪4帶動后軸。設置齒輪3與齒輪4這一對傳動副，主要是考慮童車擺動往復的幅度的考慮，因為擺輪3擺動往往不超過120度，通過這一級運動副升速，使幅度增大(假設童車車輪直徑不大于30厘米)。
曲柄輪1的轉速每分鐘30周實際上是由童車振動系統(tǒng)的固有頻率(周期)決定的。前面曾給出振動復位元件拉伸彈簧的彈性系數(shù)，從給出的質(zhì)量數(shù)據(jù)可以算出，該振動系統(tǒng)的固有頻率約每周2秒鐘，由齒輪系統(tǒng)和曲柄搖桿機構傳遞的運動只能遵循這個周期。從這個意義上看，齒輪系統(tǒng)曲柄搖桿機構、振動系統(tǒng)，其工作原理與機械式鐘表非常相似。
圖4為圖中D－－D局部的剖面視圖，主要反映蓄能彈簧的安裝情況。前面已提到蓄能彈簧應使齒輪6轉動4周左右，且由于升速300倍，力量將衰減到1／300，故要求蓄能彈簧必須具備較大的彈性系數(shù)和較大的變形范圍，此蓄能彈簧很長，除在輪6后的軸套上纏饒外還需在圖4所示的二槽滑輪上纏繞。圖2還可說明蓄能過程。用扳手通過7使蓄能彈簧軸套旋轉，拉緊彈簧(相當于機械鐘表上發(fā)條)。另外，輪6與蓄能彈簧軸套之間采用棘輪棘爪機構。棘輪設置在軸套上，棘爪固定在輪6上，上發(fā)條時，棘輪旋轉，棘爪在棘輪齒背上滑過，輪6及整個齒輪系統(tǒng)不動。上完發(fā)條后，棘輪上的齒溝推擠棘爪。童車搖擺開始后，蓄能彈簧釋放應變能，使軸套和輪旋轉，棘輪推擠棘爪，帶動輪6旋轉。輪6帶動整個齒輪系統(tǒng)，使童車開始往復運動。
圖1中有兩段虛線，其中左側的虛線示意嬰兒的坐椅位置，右側 虛線示意將齒輪系統(tǒng)與嬰兒坐臥空間用隔板隔開。
若采用微型電機方案，則如圖2，圖5局部剖面圖所示，將電機5安裝在車架上，直接驅(qū)動后軸。這樣，齒輪傳動系統(tǒng)，曲柄搖桿機構及輪4均可取消。
童車的結構將大大簡化。只要在車架上設置兩根固定桿(圖2，圖3，圖5均有所示)，電動機固定在兩根桿上，電動機驅(qū)動軸可以與童車后軸共軸，起到電動機直接驅(qū)動后軸的目的；或者由電動機帶動一小齒輪，在童車后軸上安裝一大齒輪，通過大小齒輪的嚙合，將電動機的驅(qū)動力傳遞到童車后軸。為避免電動機補充能量過多造成共振，設置如圖6局部剖面所示凸塊。曲柄搖桿機構只能等幅搖擺，不會發(fā)生共振，圖6所示凸塊在機械式補充能量方式中就可取消。微型電機的控制電路可采用肖述倫(85205287)中的可控硅控制電路或其他可使電機間歇工作，單向傳遞力矩的電路。若用電動機帶動如
圖1、圖2所示的曲柄輪1(電動機仍然需固定在車架，固定方式同前)，再通過搖桿2，擺輪3、齒輪4，將電動機的連續(xù)旋轉變?yōu)閿[輪3等幅搖擺，這也是一可行的實施方案，在這種方案中，電動機可以連續(xù)工作。與機械補充能量方式相比，僅僅是用電動機取代了蓄能彈簧和齒輪傳動系統(tǒng)。
權利要求1.一種應用強迫振動原理設計的自動搖擺童車，其特征在于在童車的后軸上安裝彈簧，并通過蓄能彈簧、齒輪傳動系統(tǒng)及曲柄搖桿機構向后軸補充能量，或用微型電機補充。
2.一種按權利要求1所述的以微型電機補充能量的自動搖擺童車，其特征為電機直接安裝在車架上，電機直接驅(qū)動，單方向地將力傳遞給后軸。
3.一種按權利要求1所述的以微型電機補充能量的自動搖擺童車，其特征為電機仍固定在車架上，電機帶動曲柄輪，經(jīng)由曲柄搖桿機構及嚙合齒輪來驅(qū)動后軸。
專利摘要本實用新型為一種自動搖擺的童車。該童車采用齒輪傳動系統(tǒng)和曲柄搖桿機構將儲蓄在彈簧中的應變能逐漸地補充給童車，或以微型電機補給能量。童車本身通過安裝彈簧實現(xiàn)往復運動。本實用新型對既要做家務活又要照料嬰兒的家庭極為有用。
文檔編號B62B9/22GK2116632SQ9022479
公開日1992年9月23日 申請日期1990年12月17日 優(yōu)先權日1990年12月17日
發(fā)明者楊友卿 申請人:楊友卿