專利名稱：陀螺儀兩輪玩具摩托車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種電動(dòng)玩具，即一種自動(dòng)掌握平衡行駛，能遙控或線控轉(zhuǎn)向的電動(dòng)兩輪玩具摩托車。
目前，公知的兩輪玩具摩托車是依靠車把上固定的陀螺儀依靠其轉(zhuǎn)動(dòng)慣性自動(dòng)扳動(dòng)車把掌握平衡而行駛的。但現(xiàn)在有的此類玩具存在兩個(gè)缺點(diǎn)〈1〉陀螺儀依靠繩索纏繞轉(zhuǎn)軸上拉動(dòng)，啟動(dòng)后的陀螺儀依靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速逐漸降低時(shí)摩托車不能維持平衡而倒地。這樣摩托車只能行駛很短一段距離，就會(huì)倒下。〈2〉由于沒有轉(zhuǎn)向裝置，摩托車不能有控制地行駛，只能朝一個(gè)方向行駛。
本實(shí)用新型的目的是提供一種帶動(dòng)力的陀螺儀，并裝有轉(zhuǎn)向裝置的陀螺儀兩輪摩托車玩具。它可以使摩托車上掌握平衡的陀螺儀始終能起掌握平衡的作用，而且行駛時(shí)可以控制其轉(zhuǎn)向。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將陀螺儀的一對(duì)旋轉(zhuǎn)飛輪裝在雙頭軸電機(jī)的軸上，由電機(jī)旋轉(zhuǎn)提供的能量維持陀螺儀的轉(zhuǎn)速不降低。設(shè)置一個(gè)平衡擺錘，可以在電磁裝置的控制下偏離平衡位置。摩托車一旦失去平衡，陀螺儀即自動(dòng)扳動(dòng)車把，力圖恢復(fù)平衡。這樣摩托車即轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向后平衡擺錘回復(fù)平衡位置，摩托車恢復(fù)平衡。
下面詳細(xì)闡述陀螺儀摩托車控制平衡和轉(zhuǎn)向的原理。如


圖1是陀螺儀兩輪摩托車的原理簡圖。以從摩托車后方向前進(jìn)方向觀察為參考方向。陀螺儀的旋轉(zhuǎn)方向與車輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。這時(shí)其動(dòng)量矩L(這里的L和下面提到的M都是矢量)的方向是指向左。如果車身向左倒，則L趨向于指向地面。這時(shí)作用于陀螺儀上的重力矩M(以前后輪著地點(diǎn)連線為軸線)的方向是沿著車身的前后軸而朝向后方的。根據(jù)動(dòng)量矩定理，在M的作用下，L的方向?qū)⑾蛑鳰的指向轉(zhuǎn)動(dòng)。于是陀螺儀就向左扳車把。即車左倒，就向左扳車把。如果車身要向右倒時(shí)，陀螺儀的動(dòng)量矩L指向左上方，而重力矩M的指向?yàn)槟ν熊嚨那斑M(jìn)方向。根據(jù)動(dòng)量矩定理，L的指向?qū)⑾騇的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，于是陀螺儀向右扳車把。這與人騎自行車時(shí)掌握平衡的情形相同。這就是陀螺儀自動(dòng)掌握兩輪摩托車平衡的原理，根據(jù)這個(gè)原理，在摩托車上設(shè)置一平衡擺錘，使其在電磁裝置的控制下有意偏離平衡位置。這樣擺錘往左偏，摩托車有往左倒的趨勢(shì)，陀螺儀自動(dòng)向左扳車把。摩托車向左轉(zhuǎn)彎。轉(zhuǎn)彎完畢，擺錘回復(fù)平衡位置。以此實(shí)現(xiàn)控制摩托車轉(zhuǎn)向的目的。旋轉(zhuǎn)的陀螺儀飛輪軸上的電機(jī)保證提供陀螺儀足夠的動(dòng)力以維持其高速旋轉(zhuǎn)。
由于采用上述方案，可以使這種玩具摩托車能夠長距離行駛不倒地且可以控制其行駛路線。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是陀螺儀的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)即控制箱的結(jié)構(gòu)圖。
圖中1、后輪2、前輪3、車架4、控制箱5、動(dòng)力電機(jī)6、陀螺儀7、電池8、發(fā)射機(jī)／線控器9、雙頭軸電機(jī)10、接收機(jī)11、12、受接收機(jī)控制的電磁鐵13、14、平衡擺錘15、平衡擺錘的自動(dòng)回中裝置。AB是車身中軸線。
遙控系統(tǒng)由接收機(jī)(10)和發(fā)射機(jī)(8)組成。采用三通道開關(guān)型遙控系統(tǒng)。發(fā)射機(jī)(8)上三個(gè)按鈕分別對(duì)應(yīng)控制陀螺儀摩托車的動(dòng)力電源和左、右轉(zhuǎn)向。撥動(dòng)摩托車上的電源開關(guān)后，動(dòng)力電機(jī)(5)和陀螺儀的雙頭軸電機(jī)(9)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，接收機(jī)(10)通電工作。將摩托車直立地放倒地上，扳正車把后放手，摩托車開始沿直線行駛。按下發(fā)射機(jī)(8)上的左轉(zhuǎn)向按鈕，控制箱(4)中的電磁鐵(12)通電，平衡擺錘(13)被吸引，大擺錘(14)向左偏轉(zhuǎn)(面向前進(jìn)方向觀察)。摩托車失去平衡，向左傾倒。這時(shí)陀螺儀會(huì)向左扳動(dòng)車把，于是摩托車向左轉(zhuǎn)彎。松開左轉(zhuǎn)按鈕，電磁鐵(12)失電，自動(dòng)回中機(jī)構(gòu)(15)使平衡擺錘(14)回復(fù)中軸線AB位置。摩托車重新取得平衡。陀螺儀(6)自動(dòng)扳正車把。如果按動(dòng)發(fā)射機(jī)(8)上右轉(zhuǎn)彎按鈕，平衡擺錘(14)擺向右邊，車把會(huì)向右扳動(dòng)。摩托車右轉(zhuǎn)彎。按動(dòng)發(fā)射機(jī)上停車按鈕，摩托車電源開關(guān)(同車身上的手動(dòng)電源開關(guān)串聯(lián))斷開，兩只電機(jī)(5)和(9)均停止轉(zhuǎn)動(dòng)，摩托車停止前進(jìn)。
如果采用線控方式，可省去遙控系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)更簡單。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)兩輪玩具摩托車，在車把上固定有能自動(dòng)掌握平衡的陀螺儀，其特征是陀螺儀帶有電機(jī)作動(dòng)力，維持高速旋轉(zhuǎn)，通過平衡擺錘偏離或回復(fù)平衡位置，實(shí)現(xiàn)摩托車轉(zhuǎn)向，控制其行駛路線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)兩輪玩具摩托車，其特征是固定于車把上自動(dòng)掌握平衡的陀螺儀由一對(duì)飛輪套裝于雙頭軸電機(jī)軸上構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)兩輪玩具摩托車，其特征是車身上裝有在遙控或線控裝置控制下能夠偏離或回復(fù)平衡位置的平衡擺錘。
專利摘要陀螺儀兩輪玩具摩托車運(yùn)用了陀螺儀慣性原理，采用一個(gè)以電機(jī)為動(dòng)力的陀螺儀固定于車把上，自動(dòng)掌握平衡。裝設(shè)了一個(gè)平衡擺錘，在遙控或線控操縱下擺離平衡位置，使摩托車短暫失去平衡，迫使陀螺儀靠慣性扳動(dòng)車把，起到控制轉(zhuǎn)向的作用。這種玩具摩托車完全依靠兩個(gè)車輪行駛，并且可以隨意控制其行駛路線。
文檔編號(hào)A63H17/21GK2167756SQ9320576
公開日1994年6月8日 申請(qǐng)日期1993年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月15日
發(fā)明者段平凡 申請(qǐng)人:段平凡