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一种儿童乘用玩具

阅读：566发布：2020-12-07

专利汇可以提供一种儿童乘用玩具专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种儿童乘用玩具，包括外壳，所述外壳内设有机架、动力装置、步伐驱动装置、步伐调整装置和转向装置，所述步伐驱动装置包括两条前腿、两条后腿、抬腿装置和摆腿装置，所述前腿和后腿均包括从下至上相互铰接的蹄、小腿、大腿和膀，所述小腿和膀之间通过连杆连接。本实用新型结构简单，操作方便、快捷，行走平稳且具牵引力，能基本模拟生物在行进中随意改变行走方向的自然步态，能耗较小，利于生产及推广。，下面是一种儿童乘用玩具专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种儿童乘用玩具，包括外壳，其特征在于：所述外壳内设有机架、动力装置、步伐驱动装置、步伐调整装置和转向装置，所述步伐驱动装置包括两条前腿、两条后腿、抬腿装置和摆腿装置，所述前腿和后腿均包括从下至上相互铰接的蹄、小腿、大腿和膀，所述小腿和膀之间通过连杆连接,所述抬腿装置包括一一对应连接的四个凸轮、四个抬腿顶杆和四条抬腿索套，其中，所述抬腿索套的一端连接在所述大腿的上端，另一端与所述抬腿顶杆连接，所述抬腿顶杆与所述凸轮连接，所述动力装置依次带动所述凸轮转动从而带动抬腿顶杆运动联动抬腿索套实现抬腿运动。
2.根据权利要求1所述的一种儿童乘用玩具，其特征在于：所述动力装置包括电机、蜗杆、蜗轮、传动轴和齿轮组，所述蜗轮设于所述传动轴上，所述传动轴带动齿轮组传动。
3.根据权利要求2所述的一种儿童乘用玩具，其特征在于：所述齿轮组包括第一齿轮组以及分别设于第一齿轮组两侧的第二齿轮组，所述第一齿轮组设置有两组分别设置于所述传动轴的两端上，所述第一齿轮组包括同轴的齿轮甲和齿轮乙，所述第二齿轮组均包括同轴的齿轮丙和齿轮丁。
4.根据权利要求3所述的一种儿童乘用玩具，其特征在于：所述齿轮甲、齿轮丙和齿轮丁均为半圆齿，所述齿轮丁的有效齿位于所述齿轮丙无齿的位置，所述齿轮甲的有效齿与齿轮丁的有效齿啮合或齿轮乙与齿轮丙的有效齿轮啮合。
5.根据权利要求1所述的一种儿童乘用玩具，其特征在于：所述摆腿装置包括一一对应连接的四个内曲柄、四个内曲柄滑块、四个内摆杆、四个摆腿连杆、四个铰接头和四个摆腿滑轨，其中，所述内曲柄连接在凸轮轴上，所述内曲柄滑块内置于所述内曲柄设置的槽内，所述内摆杆一端与曲柄滑块连接，另一端与摆腿轴连接，所述摆腿连杆一端与内摆杆连接，另一端与铰接头一端连接，所述铰接头另一端与所述摆腿导轨连接，摆腿导轨内置于膀的导槽内，该摆腿装置通过动力装置带动与凸轮同轴的曲柄连杆机构运动从而实现摆腿运动。
6.根据权利要求5所述的一种儿童乘用玩具，其特征在于：所述步伐调整装置包括一一对应连接的四个膀磙子和四个膀体连接件，所述膀体连接件设置有弧形滑槽，所述膀磙子一端与所述膀的上端固定连接，另一端内置于所述弧形滑槽内与弧形滑槽滑动连接。
7.根据权利要求6所述的一种儿童乘用玩具，其特征在于：所述转向装置包括前转向装置、后转向装置及转向索套，所述前转向装置包括前转向轴、前转向齿轮组、前转向拨动臂和前转向连杆，所述前转向连杆设置在前转向拨动臂上，所述后转向装置包括后转向拨动臂及后转向连杆，所述后转向拨动臂设置在所述后转向拨动臂上，所述转向索套交叉串联所述前转动拨动臂和所述后转动拨动臂，所述前转向轴通过前转向齿轮组带动前转向拨动臂运动从而驱动前转向连杆运动实现转向，所述前转向装置通过所述转向索套与所述后转向装置连接，实现前后转向同步。
8.根据权利要求7所述的一种儿童乘用玩具，其特征在于：所述前转向连杆和所述后转向连杆均设置有两个转向斜连杆和一个转向横连杆，所述转向斜连杆的一端与所述转向横连杆连接，另一端与所述膀体连接件底部连接。

说明书全文

一种儿童乘用玩具

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种儿童乘用玩具。

背景技术

[0002] 当前国内外各种四足行走机械只要在转向过程中能够自动调整步幅的，无一不是通过计算机控制完成。这种方式主要有两大不足，一是，需要编制复杂的计算处理程序，软件工程量浩大；二是，腿的运动控制部分需要许多的电子元器件来配合计算机工作，硬件结构复杂，这两方面的缺陷使得机器整体造价高昂。代表目前世界最先进的机器人技术的美国波斯顿动力公司为美军研发的一款运输机器人“机器大狗”(Bigdog)，这种四足机器人完全由计算机控制，能够非常精准的完成转向步幅协调，但是程序和结构也是目前最复杂的，造价高昂。

[0003] 本实用新型完全为单纯的机械齿轮连杆机构，这里仅以用于玩具方面来阐述本机构，目前市场上各种可见的儿童乘用玩具多为轮式行走玩具，例如专利CN96225819.9、CN200520027097.1，而少有用腿行走的玩具，虽然有一些外观为各种动物造型，用腿做支撑物的玩具，但本质也是在腿的下方安装有轮子，而不是真正意义上的行走。例如专利CN201610538365.9、CN201520092981.7、CN201010298258.6、200720078393.3则为腿式行走，较之用轮子行走的玩具有了一个很大的改观，缺陷之一是在转向时步幅大小没有改变，这样就形成了在转向时双前腿与双后腿同幅度硬性转向，造成了玩具足部与地面的硬性摩擦。缺陷之二是机体在用四腿行走时机体会产生上下位移，这样会造成机体不稳，本实用新型通过简单的连杆机构来实现四足行走机械转向时步幅的自然协调，较好地解决了以上不足。实用新型内容

[0004] 本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种结构简单，操作方便、快捷，行走平稳且具牵引力，能基本模拟生物在行进中随意改变行走方向的自然步态，能耗较小，利于生产及推广的儿童乘用玩具。

[0005] 本实用新型通过以下技术方案实现：

[0006] 一种儿童乘用玩具，包括外壳，所述外壳内设有机架、动力装置、步伐驱动装置、步伐调整装置和转向装置，所述步伐驱动装置包括两条前腿、两条后腿、抬腿装置和摆腿装置，所述前腿和后腿均包括从下至上相互铰接的蹄、小腿、大腿和膀，所述小腿和膀之间通过连杆连接。

[0007] 所述动力装置包括电机、蜗杆、蜗轮、传动轴和齿轮组，所述蜗轮设于所述传动轴上，所述传动轴带动齿轮组传动。

[0008] 所述齿轮组包括第一齿轮组以及分别设于第一齿轮组两侧的第二齿轮组，所述第一齿轮组设置有两组分别设置于所述传动轴的两端上，所述第一齿轮组包括同轴的齿轮甲和齿轮乙，所述第二齿轮组均包括同轴的齿轮丙和齿轮丁。

[0009] 所述齿轮甲、齿轮丙和齿轮丁均为半圆齿，所述齿轮丁的有效齿位于所述齿轮丙无齿的位置，所述齿轮甲的有效齿与齿轮丁的有效齿啮合或齿轮乙与齿轮丙的有效齿轮啮合。

[0010] 所述抬腿装置包括一一对应连接的四个凸轮、四个抬腿顶杆和四条抬腿索套，其中，所述抬腿索套的一端连接在所述大腿的上端，另一端与所述抬腿顶杆连接，所述抬腿顶杆与所述凸轮连接，所述动力装置依次带动所述凸轮转动从而带动抬腿顶杆运动联动抬腿索套实现抬腿运动。

[0011] 所述摆腿装置包括一一对应连接的四个内曲柄、四个内曲柄滑块、四个内摆杆、四个摆腿连杆、四个铰接头和四个摆腿滑轨，其中，所述内曲柄连接在凸轮轴上，所述内曲柄滑块内置于所述内曲柄设置的槽内，所述内摆杆一端与曲柄滑块连接，另一端与摆腿轴连接，所述摆腿连杆一端与内摆杆连接，另一端与铰接头一端连接，所述铰接头另一端与所述摆腿导轨连接，摆腿导轨内置于膀的导槽内，该摆腿装置通过动力装置带动与凸轮同轴的曲柄连杆机构运动从而实现摆腿运动。

[0012] 所述步伐调整装置包括一一对应连接的四个膀磙子和四个膀体连接件，所述膀体连接件设置有弧形滑槽，所述膀磙子一端与所述膀的上端固定连接，另一端内置于所述弧形滑槽内与弧形滑槽滑动连接。

[0013] 所述转向装置包括前转向装置、后转向装置及转向索套，所述前转向装置包括前转向轴、前转向齿轮组、前转向拨动臂和前转向连杆，所述前转向连杆设置在前转向拨动臂上，所述后转向装置包括后转向拨动臂及后转向连杆，所述后转向拨动臂设置在所述后转向拨动臂上，所述转向索套交叉串联所述前转动拨动臂和所述后转动拨动臂，所述前转向轴通过前转向齿轮组带动前转向拨动臂运动从而驱动前转向连杆运动实现转向，所述前转向装置通过所述转向索套与所述后转向装置连接，实现前后转向同步。

[0014] 所述前转向连杆和所述后转向连杆均设置有两个转向斜连杆和一个转向横连杆，所述转向斜连杆的一端与所述转向横连杆连接，另一端与所述膀体连接件底部连接。

[0015] 本实用新型有益效果：一种儿童乘用玩具，包括外壳，所述外壳内设有机架、动力装置、步伐驱动装置、步伐调整装置和转向装置，步伐驱动装置包括两条前腿、两条后腿、抬腿装置和摆腿装置，前腿和后腿均包括从下至上相互铰接的蹄、小腿、大腿和膀，小腿和膀之间通过连杆连接。本实用新型通过动力装置驱动步伐驱动装置进行抬腿、摆动动作从而使仿生四足行走机构行走，本实用新型设置有步伐调整装置，该装置可调节上下位移使得仿生四足行走机构能基本模拟生物在行进中随意改变行走方向的自然步态，能耗较小，利于生产及推广，且摆腿装置结合转向装置，转向时自然协调步幅。附图说明

[0016] 图1为本实用新型一种儿童乘用玩具整体结构示意图；

[0017] 图2为图1的俯视图；

[0018] 图3为本实用新型一种儿童乘用玩具的动力装置结构示意图；

[0019] 图4为图3的俯视图；

[0020] 图5为本实用新型一种儿童乘用玩具的抬腿装置示意图；

[0021] 图6为图5的俯视图；

[0022] 图7为本实用新型一种儿童乘用玩具的摆腿装置俯视示意图；

[0023] 图8为本实用新型一种儿童乘用玩具的步伐调整装置示意图。

[0024] 图9为本实用新型一种儿童乘用玩具的转向装置示意图。

[0025] 其中，1-机架，2-动力装置，21-电机，22-蜗杆，23-蜗轮，24-传动轴，25-齿轮甲，26-齿轮乙，27-齿轮丙，28-齿轮丁，3-步伐驱动装置，31-抬腿装置，311-凸轮，313-抬腿顶杆，315-抬腿索套，32-摆腿装置，321-内曲柄，323-内摆杆，325-摆腿连杆，326-摆腿轴，
327-铰接头，329-摆腿滑轨，33-蹄，34-小腿，35-大腿，36-连杆，37-膀，4-步伐调整装置，
41-膀体连接件，42-弧形滑槽，43-膀磙子，5-转向装置，51-前转向装置，511-前转向轴，
513-前转向齿轮组，515-前转向拨动臂，517-前转向连杆，52-后转向装置，521-后转向拨动臂，513-后转向连杆，53-转向索套。

具体实施方式

[0026] 如图1至9所示，本实用新型公开了一种儿童乘用玩具，包括外壳，外壳内设有机架1、动力装置2、步伐驱动装置3、步伐调整装置4和转向装置5，机架1上设置有两个齿轮箱，步伐驱动装置包括两条前腿、两条后腿、抬腿装置31和摆腿装置32，前腿和后腿均包括从下至上相互铰接的蹄33、小腿34、大腿35和膀37，小腿35和膀37之间通过连杆36连接。

[0027] 动力装置2带动步伐驱动装置3运动，其动力装置2包括电机21、蜗杆22、蜗轮23、传动轴24和齿轮组，蜗轮23设于传动轴24上，传动轴24带动设置于齿轮箱中的齿轮组传动。齿轮组包括第一齿轮组以及分别设于第一齿轮组两侧的第二齿轮组，第一齿轮组设置有两组分别设置于传动轴24的两端上，即第一齿轮组设有两组，第二齿轮组设有四组，第一齿轮组包括同轴的齿轮甲25和齿轮乙26，第二齿轮组均包括同轴的齿轮丙27和齿轮丁28。齿轮甲25、齿轮丙27和齿轮丁28均为半圆齿，齿轮丁28的有效齿位于齿轮丙27无齿的位置，齿轮甲25的有效齿与齿轮丁28的有效齿啮合或齿轮乙26与齿轮丙27的有效齿轮啮合。该设置为了带动步伐驱动装置3实现四条腿依次进行动作，即满足步伐规律，“左前腿－右后腿－右前腿－左后腿”循环行走动作，如此循环，即当其中一条腿抬腿向前迈步的时候，其余三条腿同时着地向后登步，那么把一条腿完整一步的整个运动过程视为一个周期，则抬腿向前迈步占1/4周期，着地向后蹬步占3/4周期。每一条腿按步伐顺序依次相差1/4周期，便非常接近了四足动物的真实行走步伐，又因为随时有三条腿着地，所以行走的稳定性大大优于以对角线行走的方式。

[0028] 抬腿装置31包括一一对应连接的四个凸轮311、四个抬腿顶杆313和四条抬腿索套315，其中，四个凸轮311分别与四组第二齿轮组一一同轴，抬腿索套315的一端连接在大腿的上端，另一端与抬腿顶杆313连接，抬腿顶杆313与凸轮311连接，动力装置2依次带动凸轮
311转动从而带动抬腿顶杆313运动联动抬腿索套315运动实现抬腿运动。该设置实现推程、回程、歇停三部分轨迹运动。

[0029] 摆腿装置32包括一一对应连接的四个内曲柄321、四个内曲柄滑块、四个内摆杆323、四个摆腿连杆325、四个铰接头327和四个摆腿滑轨329，其中，内曲柄321连接在凸轮轴上，内曲柄滑块内置于内曲柄321设置的槽内，内摆杆323一端与曲柄滑块连接，另一端与摆腿轴326连接，摆腿轴326固定在机架上1上，摆腿连杆325一端与内摆杆323连接，另一端与铰接头327一端连接，铰接头327另一端与摆腿导轨329连接，摆腿导轨329内置于膀37的导槽内，该摆腿装置通过动力装置2带动与凸轮311同轴的曲柄连杆机构运动从而实现摆腿运动。

[0030] 步伐调整装置4包括一一对应连接的四个膀磙子43和四个膀体连接件41，膀体连接件41设置有弧形滑槽42，膀磙子43一端与膀37的上端固定连接，另一端内置于弧形滑槽42内与弧形滑槽42滑动连接。该设置设置腿蹬地时，膀磙子43沿滑行滑槽42运动调节上下位移，即该行走机构在行走时从侧面观察是没有起伏的，从而实现该行走机构能够水平平稳地行走。

[0031] 转向装置5包括前转向装置51、后转向装置52及转向索套53，前转向装置51包括前转向轴511、前转向齿轮组513、前转向拨动臂515和前转向连杆517，前转向连杆517设置在前转向拨动臂515上，后转向装置52包括后转向拨动臂521及后转向连杆523，后转向拨动臂521设置在后转向拨动臂515上，转向索套53交叉串联前转动拨动臂515和后转动拨动臂
521，前转向轴511通过前转向齿轮组513带动前转向拨动臂515运动从而驱动前转向连杆
517运动实现转向，前转向装置51通过转向索套53与后转向装置52连接，实现前后转向同步。前转向连杆517和后转向连杆523均设置有两个转向斜连杆和一个转向横连杆，转向斜连杆的一端与转向横连杆连接，另一端与膀体连接件41底部连接。该设置使得转向时两前腿或后腿迈步方向的角度差异，外侧的腿偏转角度小，内侧的腿偏转角度大。即前端外侧的腿迈大步，内侧的腿迈小步，而后侧的两条腿则与前端相反，这样的目的是为了达到较小的转向半径。转向时四腿中外侧前腿的转向角与内侧后腿的转向方向及角度相反，四腿内侧前腿的转向角与外侧后腿的转向方向及角度相反。

[0032] 本实用新型行走平稳且具牵引力，能基本模拟生物在行进中随意改变行走方向的自然步态，能耗较小，利于生产及推广。此技术可用于儿童玩具、游乐设施与机器人领域。

[0033] 以上对实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对实用新型的限制。

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