一種指南車的製作方法

2023-05-30 12:06:41

專利名稱：一種指南車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種定向器具，具體涉及一種指示方向的機械裝置。
背景技術：
指南針是我國的古代的四大發明之一，用來確定方位。到了近代，特別是現代技術 中的GPS定位更是方便精準。而採用機械傳動方式來定方位的指南車也是祖國文化瑰寶， 中國古代科技成果傑出的代表，早已引起國內外學術界的廣泛注意，但已失傳，本世紀初即 開始了對指南車的研究。從現有資料判斷，推論知指南車的內部結構有兩種可能性利用機械系統之定向 性或磁鐵的指極性。若以考古資料為據可知，中國齒輪出現的時間，在戰國到西漢之間。《宋 史》記載了宋代兩種指南車的具體結構，可知宋代的指南車肯定是齒輪傳動系統，依靠機械 傳動系統的定向性。則此種指南車出現時間不可能早在齒輪之前，所謂黃帝或周公造指南 車之說都不能成立，尤其黃帝發明之說更早於車的發明時間。以劉仙洲所說西漢已有指南 車較為妥當。至於王振鐸主張三國有指南車說，則就更穩妥了，但將這說成指南車出現的時 間就保守了些。現今雖可知宋代兩種指南車的內部結構確是機械系統，與指南針無關，但對其他 朝代指南車的內部結構，未見任何古籍及參考資料，也就無法證明其他朝代指南車內部是 利用了什麼原理。
發明內容為了復原古代文明，盡顯中華民族的聰明才智，本實用新型的目的在於提出一種 指南車，此車可採用機械傳動方式來定方位。本實用新型為實現其目的所採取的技術方案一種指南車，包括左、右輪和車軸， 所述車軸上設置可自動離合的齒輪傳動機構，所述齒輪傳動機構包括設在車軸中部的連接 座和左、右垂面錐齒輪；所述左、右垂面錐齒輪設於左輪與右輪內側的車軸上，所述車軸中 部設連接座；所述連接座上設左、右柱，左柱和右柱的上、下端分別置於連接板和連接座的 左、右安裝孔中；在左柱的下部設左柱雙聯齒輪，其由一個直齒輪和一個水平錐齒輪組成， 在右柱上下部位分別設右柱直齒輪和右柱水平錐齒輪；在左、右柱的中間設中間柱和套筒； 中間柱串接在連接板和套筒的連接孔中，中間柱上部設上雙聯齒輪，套筒上設下雙聯齒輪， 其由一個直齒輪和一個水平錐齒輪組成；套筒兩側各設一個行星垂面錐齒輪；左垂面錐齒 輪與左柱雙聯齒輪上的水平錐齒輪嚙合，左柱雙聯齒輪上的直齒輪與下雙聯齒輪上的直齒 輪嚙合；上、下雙聯齒輪和行星垂面錐齒輪相互嚙合，構成差速機構；上雙聯齒輪的直齒輪 與右柱直齒輪嚙合，右垂面錐齒輪與右柱水平錐齒輪嚙合；中間柱的上端設指向物，連接座 上連接拉杆機構。本實用新型使用差速機構實現指南車的指向功能。輪子的動力經傳動軸進入差速 器，直接驅動行星輪架，再由行星輪帶動左、右兩條邊柱，分別驅動左、右輪。差速機構的設計要求滿足(左柱轉速)+ (右柱轉速)=2(行星輪架轉速)。當車輛直行時，左、右車輪 與行星輪架三者的轉速相等處於平衡狀態，而在車輛轉彎時三者平衡狀態被破壞，導致內 側輪轉速減小，外側輪轉速增加。由上可知本實用新型內部設置一套可自動離合的齒輪傳動機構。當車子行進中偏 離正南方向，向東(左)轉彎時，東轅前端向左移動，而後端向右(向西)移動，即將右側傳 動齒輪放落，使車輪的轉動能帶動小人下方的齒輪向右轉動，恰好抵消車輛向左轉彎的影 響，使小人手臂仍指南方。當車子向西(右)轉彎時，則左側的傳動齒輪放落，使小人下方的 齒輪向左轉動，以抵消車子右轉的影響。而車子向正前方行進時，車輪與齒輪系是分離的， 因此小人手臂所指的方向不受車輪轉動的影響。本實用新型設計獨特，形象直觀，工作性能可靠，運行摩擦力小，使用壽命長，方向 指示精度高，具有一定的使用觀賞和研究價值，是對指南針和GPS定位的補充，使定向器具 多元化。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。

圖1為本實用新型的結構原理圖；圖2為本實用新型的立體結構示意具體實施方式
參見圖1、2，本實用新型包括左、右輪7、7'，車軸中部為連接座8，在左輪7與右輪 7'內側的車軸上各設一個左、右垂面錐齒輪1、1'，連接座8上設左、右柱6、6'，左柱和右 柱的上、下端分別置於在連接板10和連接座8的左、右安裝孔中。在左柱6的下部設左柱 雙聯齒輪2，左柱雙聯齒輪有一個直齒輪和一個水平錐齒輪組成，在右柱6 『上下部位分別 固設直右柱齒輪5和右柱水平錐齒輪5'。在左柱和右柱的中間設中間柱9和套筒11。中 間柱9依次串接在連接板10和套筒11的連接孔中。中間柱9上部設上雙聯齒輪3'，套筒 11上設下雙聯齒輪3。上、下雙聯齒輪均有一個直齒輪和一個水平錐齒輪組成。套筒11兩 側各設一個行星垂面錐齒輪4、4'。左垂面錐齒輪1與左柱雙聯齒輪2上的水平錐齒輪齧 合，左柱雙聯齒輪2上的直齒輪與下雙聯齒輪3上的直齒輪嚙合。上、下雙聯齒輪3、3'和 行星垂面錐齒輪4和4'相互嚙合，構成差速機構。上雙聯齒輪3'的直齒輪與右柱直齒輪 5嚙合，右垂面錐齒輪1'與右柱水平錐齒輪5'嚙合。中間柱的上端設指向物12，指向物 為指向小木人。連接座8上連接拉杆機構。拉杆機構包括拉杆13，拉杆銲接在固定板上，固 定板設兩個螺孔。用梅花螺絲、短套筒和螺套把固定板固定在連接座上。本實用新型的兩個相同直徑的車輪——左輪與右輪，若沿直線行駛，則兩個車輪 走過相等的路程；若沿著一個固定圓心轉彎時，內外車輪行駛兩個同心圓弧，而外車輪經過 的圓弧較長，並且指南車轉彎的角度和內外車輪所走的距離差成正比。如果指南車轉彎時並不沿一定圓弧行走，那麼可以將每小段行駛距離看作繞某一 個圓心的行程，因此，轉彎的角度仍與內外車輪所走的距離差成正比。因此根據兩輪行駛的 距離差，使指南車上的方向指針往迴轉相同的角度，即可達到「始終保持一個方向」的目的。
權利要求1.一種指南車，包括左、右輪(7、7')和車軸，其特徵在於所述車軸上設置可自動離 合的齒輪傳動機構，所述齒輪傳動機構包括設在車軸中部的連接座(8)和左、右垂面錐齒 輪(1、1')；所述左、右垂面錐齒輪(1、1')設於左輪與右輪(7、7')內側的車軸上；所 述連接座(8)上設左、右柱(6、6')，左柱和右柱的上、下端分別置於連接板(10)和連接座 (8)的左、右安裝孔中；在左柱(6)的下部設左柱雙聯齒輪O)，其由一個直齒輪和一個水 平錐齒輪組成，在右柱(6')上下部位分別設右柱直齒輪(5)和右柱水平錐齒輪(5')； 在左、右柱(6,6')的中間設中間柱(9)和套筒(11)；中間柱(9)串接在連接板(10)和 套筒(11)的連接孔中，中間柱(9)上部設上雙聯齒輪(3')，套筒上設下雙聯齒輪(3)，其 由一個直齒輪和一個水平錐齒輪組成；套筒兩側各設一個行星垂面錐齒輪G、4')；左垂 面錐齒輪(1)與左柱雙聯齒輪( 上的水平錐齒輪嚙合，左柱雙聯齒輪( 上的直齒輪與 下雙聯齒輪C3)上的直齒輪嚙合；上、下雙聯齒輪(3、3')和行星垂面錐齒輪G、4')相 互嚙合，構成差速機構；上雙聯齒輪(3')的直齒輪與右柱直齒輪( 嚙合，右垂面錐齒輪 (1')與右柱水平錐齒輪(5')嚙合；中間柱(9)的上端設指向物(12)，連接座上連接拉 杆機構。
2.根據權利要求1所述的指南車，其特徵在於所述拉杆機構包括拉杆，拉杆銲接在固 定板上，固定板固定在連接座上。
3.根據權利要求1所述的指南車，其特徵在於所述指向物為指向小木人。
專利摘要本實用新型涉及一種指南車，車內設置了一套可自動離合的齒輪傳動機構，不管車子的運動方向是東西南北，或不斷變化，車上木人的手臂總是指向南方，起著指引方向的作用。本實用新型設計獨特，形象直觀，工作性能可靠，運行摩擦力小，使用壽命長，方向指示精度高，具有一定的使用觀賞和研究價值，是對指南針和GPS定位的補充，使定向器具多元化。
文檔編號G01C17/00GK201844836SQ20102056311
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月15日 優先權日2010年10月15日
發明者周健, 符建軍, 錢文萍 申請人:合肥弘恩機電科技有限公司, 合肥賽迅機電科技有限公司