CN106730860B - 一种木马前行装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种木马前行装置，属于儿童游戏设施技术领域。目的是提供一种结构简单、可开发多种游戏方式的木马前行装置，包括条形部件，所述木马前行装置还包括一组斜块，所述斜块均匀排列在条形部件表面且与条形部件形成大小方向一致的倾角。本发明的木马前行装置，相比于现有的木马游戏装置，不仅结构简单，而且游戏功能更加齐全，丰富了儿童的游戏体验，在木马上装配后，适合于在幼儿园、游乐场等场所使用。

Description

一种木马前行装置

技术领域

本发明涉及儿童游戏设施技术领域，特别是指一种木马前行装置。

背景技术

木马是一种深受广大少年儿童喜爱的游戏项目，是一种在幼儿园、学校、游乐场随处可见的游戏设施。常见的木马装置通常是底面为圆弧形的装置，儿童骑在木马上前后摇动，体验骑马的感受，但是骑马作为一项古老的运动项目，如果马本身没有行走功能，显然是无法真正体会到骑马的乐趣的，现有的木马装置，为了解决前行的问题，中国实用新型专利CN201220009570，公开了一种杠杆式儿童摇摇前行木马，利用杠杆装置实现木马的前行，但是这种装置不仅结构复杂，而且其前行的方式和行程固定，其实用性和用户体验都无法满足要求。

发明内容

本发明要解决现有木马装置游戏方式单一，无法使儿童获得更好的游戏体验的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种结构简单、可开发多种游戏方式的木马前行装置，包括条形部件，所述木马前行装置还包括一组斜块，所述斜块均匀排列在条形部件表面且与条形部件形成大小方向一致的倾角。

所述木马前行装置还包括限位件，具体实现方式有两种：

一种限位件的实现方式为：所述限位件包括两个通过铰链连接在全部斜块两侧中部的条形连接件，条形连接件的两端通过设置在条形部件两端的卡口组与条形部件连接，在两个条形连接件的前半部分和后半部分，各设有两个铰接杆铰接在限位件与条形部件之间。

另一种限位件的实现方式为：所述限位件由半圆形圆柱旋转实现限位件的位置变换及木马前行装置的定位。

所述斜块与条形部件采用圆弧形过渡连接，所述斜块上设有加强筋，所述斜块端部设有增大端头，所述增大端头上设有凸点或凹坑，所述斜块与条形部件之间通过过渡段连接，所述过渡段与条形部件表面垂直或过渡段与条形部件表面的倾斜角度大于斜块与条形部件的倾斜角度。

进一步的，所述斜块表面设置为圆弧形。

上述方案中，通过设计一种木马前行装置，将本装置组合安装在木马上，可获得至少以下几种游戏方式：

1)摇摆木马时使木马前行，2)装置反装时，摇摆木马时木马在原地转圈，3)加一个简单装置可以使木马按一定半径转圈行走，而且半径可调。

本发明的木马前行装置，相比于现有的木马游戏装置，不仅结构简单，而且游戏功能更加齐全，丰富了儿童的游戏体验，在木马上装配后，适合于在幼儿园、游乐场等场所使用。

附图说明

图1为单一平面前行装置的原理图；

图2为多个平面前行装置线性排列的原理图；

图3a至图3e为弧形前行装置的原理图；

图4a至图4c为本发明的实施例的木马前行装置的整体结构示意图；

图4a1、图4a2为图4a的剖视图，图4b1为图4b的剖视图，图4c1为图4c的剖视图；

图5为本发明的实施例的木马前行装置装配到弧形板的结构示意图；

图6a、图6b为限位装置原理图；

图7a至图7c为第一种限位方式示意图,图7a1为图7a的局部放大图；

图8a、图8b为第二种限位方式示意图，图8a1、图8a2为图8a的剖视图；

图9a、图10a、图11a、图12为本发明胶条装置设置在木马上的四种具体方式示意图,图9a1为图9a的剖视图，图10a1、图10a2为图10a的剖视图，图11a1为图11a的剖视图。

[主要元件符号说明]

1、物体，2、平面，3、杆，4、条形胶条，5、斜块，6、弧形板，7、加强筋,8、增大端头,9、凸点或凹坑,10、过渡段，11、限位件,12、齿条，13、齿轮、14、定位盘，101—106、斜杆。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

在本实施例中，条形部件使用的均为条形胶条4，本发明的条形部件材料不限于胶条，也可以使用塑料条等材料制成。

本发明提供的木马前行装置的工作原理如下：

如图1中第一个视图所示，一个物体1被一个和平面2形成一个锐角α的杆3柔性支撑连接，当物体1被施加垂直于平面2的力W时，物体1被下压，杆3一端和平面2摩擦静止，另一端被压动，物体1绕O点下行至另一位置，如图1中第三个视图所示，这一位置使物体1下行△距离，前行s距离，物体1、杆3和平面2形成更大的锐角β，相较于物体1杆3原位，达到一个新的力学平衡状态，即：垂直力w和杆3产生的力矩由物体1和杆3的扭转产生的扭转力矩平衡，垂直力w由杆3端点o产生的支撑力f平衡。

由图1可见，单一此装置甚至不能平衡放置，并无实用价值，但将此装置线型排列不仅可平衡放置，上方施与压力w时，整个装置表现出和单个装置相同的特点如图2所示，但其只能一次性前移s距离，并无行走功能。

但是，若将此组合装置变为弧形，上方施与垂直压力w，并且使弧形装置在平面2上前后摇摆时，此弧形装置就会在平面2上前行，如图3a至3d所示，

图3a是此弧形装置放置在平面2上的状态，图3b是在其上方施加垂直力w后的状态，以下根据图3b的局部放大图图3e对弧形装置前行原理作具体阐述：

由图3e可见，当垂直力w作用在弧形装置后，弧形装置被下压，斜杆101、102、103、104、105、106会变得更斜，其力学原理如上所述，只是物体1为弧形，斜杆变形量各不相同，对应的分别为△1、△2、△3、△4、△5、△6，斜角由α分别增大为β1、β2、β3、β4、β5、β6(图中未画出)，对应的各前行量分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6,但弧形装置使各斜杆连于一体，弧形装置也必有一个前行量s，此前行量是6个实际支撑斜杆变形(前行)最大值S4，其余实际支撑斜杆101、102、103、105、106相对最大前行量斜杆104和平面2之间必有相对滑行量，以达到各实际支撑斜杆同弧形装置整体一同前行S4距离，此时弧形装置达到承重w后平衡静止的状态。由于弧形装置静态和摇滚动态的的力学状态基本一至，所以表达其静态的图3a的局部放大图图a 3e同样可作为弧形装置的前摇滚(图3b)和后摇滚(图3c)状态的局部放大图共同使用。

这时如果将此弧形装置向前摇滚，上述的6个实际支撑斜杆的力学平衡将动态的向前方和平面2依次接触的各斜杆传递，同时这6个实际支撑斜杆中的后布斜杆依次被弧形抬离平面2,始终保持摇滚中的弧形装置是处于6个实际支撑斜杆的支撑当中，上述的力学平衡状态在动态中保持，如图3c所示，

和上述静态所不同的是，在此平衡动态的传递当中，依次进入支撑的斜杆都会变得更斜，即：如上所述，斜杆的依次变斜都会使弧形装置产生相应的前行量s，前行量的连续叠加产生了弧形装置在摇滚中前行。当然，这样的分析是忽略了弧形装置在摇滚中的惯性和加速度的复杂力的分析，但并不影响对此弧形装置在摇滚中前行特点的阐明，在其摇滚前行的过程中，没有达到最大斜度的实际支撑杆，相当于平面c会有少许滑磨。

由图3e可以分析看出，要保证前摇滚的弧形装置连续前行，必须使负重w后达到力学平衡后，即将和平面2接触进入支撑的斜杆3和平面2保持一定的斜角，如果这一斜角为0或负值时弧形装置将失去前行功能；我们称此斜角γ1为前切入角，(如图3c,图3e所示)

上面阐述的是弧形装置前摇滚时其前行的状况，以下分析弧形装置后摇滚时其运动状态：图3d显示出了弧形装置后摇滚时其动态的力学平衡状态，由局部放大图图3e可见，当弧形装置向后摇滚时，同样，上述的6个实际支撑杆的力学平衡状态将向后方和平面2依次接触的各斜杆动态传递，同样，这6个实际支撑斜杆中的前方的斜杆依次被弧形装置抬离平面2，弧形装置始终处于6个实际支撑斜杆的动态支撑当中，同样，其力学平衡状态也在向后滚动中保持；

如图3d所示，值得注意的是，在这个相反于向前滚动的动态传递当中，依次进入支撑的各斜杆却有着和向前滚动时方向相同，基本变形相同的特点，亦即，弧形装置向后滚动时，斜杆的依次变斜产生的相应前行方向是和弧形装置向前滚动时产生的前行方向是一致的，也就是说弧形装置在平面2上前后摆动，此弧形装置就会自动前行。而不会产生向前摇滚弧形装置向前行走，向后摇滚弧形装置向后行走原地摇摆的情形；并且其前行方向是和弧形装置上排列的斜杆的倾斜方向是一致的。同样的，即将进入和平面2接触支撑的斜杆3和平面2也有一个斜角(如图3d,图3e所示)，如果这个斜角值为0或负值时此弧形装置向后摇滚时也将失去前行功能；我们称此角γ2为后切入角，只是前切入角γ1是斜杆α角和弧形装置的弧度的差值，后切入角是γ2杆斜杆α角和弧形装置的弧度的和值，当前切入角γ1满足弧形装置的前行求时，后切入角γ2就必满足其前行要求。由于前切入角γ1总大于后切入角γ2，也就是说前摇滚时斜杆的变斜程度总大于后摇滚时斜杆的变斜程度，所以，当弧形装置在平面2前后摇摆时，弧形装置前摇摆时的前行速度总大于弧形装置后摇摆时的前行速度。

实施例：

以下是上述弧形摇摆前行装置在儿童木马玩具上的具体应用和实用阐述：应用到儿童木马上使木马有以下特点：1)摇摆木马时使木马前行，2)胶条反装时，摇摆木马时木马在原地转圈，3)加一个简单装置可以使木马按一定半径转圈行走，而且半径可调。

特点1的具体设计：

图4a是此装置应用在木马玩具上的一个实施例的示意图，材质是柔性和硬度适中的安全橡胶；是由一组和一个条型胶条4均匀排列和条形胶条4平面成一定斜角α的一组斜块5组成。如图4a所示。图5是将此胶条装配到木马玩具弧形板6上的装配示意图。从图5和图4a的比较可以看出，此胶条装置装配到木马弧板上后，胶条装置由条型变为弧型，胶条装置上斜块的角度α会有少许增加，变为α+△∈，其中角度的增加部分△∈，是木马弧板的弧度弦切角，就儿童木马玩具的弧板半径R来说，其值微小，一般小于0.5度，对其行走功能影响不大；并且这个角度使装配到木马弧板上的胶条各各斜块之间有微微张开的感觉，增加外观上的美观，并且木马前摇滚的时候，有一种微微跳跃的感觉。增加儿童玩耍木马时的游戏乐趣。此胶条装置在实际应用中为了满足强度，柔性，变形，寿命，摩擦等特性在具体的结构设计上有以下特点：

下面结合图4a和局部放大图图4b作具体说明，1)为了满足斜块5和条形胶条4之间有足够的连结强度，寿命，同时又要保证斜块5和条形胶条4之间有最小内摩擦的柔性变形，斜块5和条形胶条4的连结过度是经过最优化的圆弧过度，如图4b中的r1、r2所示。

2)为了增强斜块5在支撑木马和儿童重量同时又要保证有刚度和强度消除儿童摇摆木马时重心改变产生的冲击力不变形，斜块5上设计有足够的加强筋；

3)为了增强摩擦力，斜杆a设计有增大摩擦面积的增大端头8，其形状保证斜杆5整个变斜过程同地面总有最大吻合面积，其上设计有增大摩擦力的凸点或凹坑9；由于斜块5和条形胶条4之间要求有好的柔性，斜块5本身要有足够的强度，所以图4c给出了另外一种设计方案：图4c的设计结构可以比较好的解决斜块5上的这一矛盾要求，就是在斜块5和条形胶条4的连接部分的r2一侧设计一段和条形胶条4平面垂直或斜角大于α的过渡段10，如图4c所示，使得斜块5承受压力时其和条形胶条4之间更容易扭转变形，而斜块5本体上的加强筋7,又保证其承受压力和冲击时不变形。斜块5的斜面可以设计成弧形面或其它型面，增加斜块的抗弯曲能力。

特点2的具体阐述：

条形胶条4在木马弧形板6上彼此反向装置，摇摆木马时木马在原地转圈是显而易见的；

特点3的具体设计和阐述：

从上述对胶条装置前行特点的分析可以看到，两个胶条装置装配到木马两个弧形板后，木马要实现按一定半径转圈行走，需要让两个木马胶条装置中的一条在摇摆木马时它的斜块5的变斜量和另一条的斜块5变斜量不同。从而实现摇摆木马时木马转圈行走的特点，调整这一侧斜块5的变斜量，就会调整木马旋转行走的半径。

图6a是胶条装置实现限制和调节斜块5变斜量的设计结构原理，其中的限位件11可以在斜块5的空间中实现调节移动，其特点是当调节后位置就固定不变。当斜块5受压后位置不断向后倾斜，当碰到限位件11后其变斜过程被阻止，从而实现对斜块5的变斜控制，其前行量s也被控制，和木马另一端不被控制的胶条装置相比，两者的前行量产生差值，木马就开始转圈行走，其行走半径和两边前行量的差值大小有关，差值越小，木马转圈行走的半径就越大，反之越小。图6a中体现出限位件11在4个位置上限位，表现出木马分别在4个半径的园圈轨迹上转圈前行。图6b体现出限位件11分别在4个位置对斜块5的变斜实现控制的位置，反应在木马的摇摆行走中是限位件11不工作，木马是自然前行的。

以下是特点3的实施例的设计，在胶条装置上实现限位件11任意位置上的转变和固定。

第一种限位件实施方式：如图7a所示，斜块5和限位件11(图7c)之间靠铰链连结，限位件11两端通过和胶条装置两端彼此凸凹匹配，有卡扣定位的卡扣锁紧，均布在胶条装置上斜块5空间内的一组限位块11的位置也同时被卡扣锁紧，如图7a所示；当变换限位件和胶条装置两端的卡扣位置时，斜块5空间内的限位块11的位置也被改变并被锁定，如图7b所示。这样就实现了上述对限位块变换位置并被锁定的要求。

第二种限位件实施方式：图8a为原理图，上述限位件11的位置变换和定位是由半圆型园柱旋转一定角度之后定位完成的，如图8a所示，适应于木马两弧板之间宽度较小的木马产品。胶条装置装配在一个护架上，护架装配在两个木马弧板外侧，用以增加木马加装胶条装置后的宽度，保证木马加装胶条装置被少许抬高后的重心稳定性和安全性。由图8a可见，护板上装配有齿条，齿条和穿过护板底部的活动装配的限位件z的齿轮啮合，护板两端头有定位盘，和定位盘对应的限位件上装配有能和定位盘活动卡扣的定位卡扣，定位盘和护架是一体的。转动定位卡扣，其带动此处限位件上的齿轮旋转，齿轮又带动齿条平移，齿条平移带动所有限位件11同步旋转，达到所需角度时卡扣和定位盘卡扣定位锁紧，达到上述的设计要求。

以下为本发明胶条装置设置在木马上的四种具体方式：

1)如图9所示，胶条装置直接装置在木马弧板上；

2)如图10所示，胶条装置通过护架卡扣在木马弧板上；

3)如图11所示，护架一边设计有限位件(转向装置)的胶条前行装置；

4)如图12所示，船型塑料木马的弧形板上安装胶条前行装置。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种木马前行装置，包括条形部件，其特征在于，所述木马前行装置还包括一组斜块，所述斜块均匀排列在条形部件表面且与条形部件形成大小方向一致的倾角；

所述条形部件包括条形胶条和弧形板，所述条形胶条装配在所述弧形板下；

所述木马前行装置还包括限位件，所述限位件包括两个通过铰链连接在全部斜块两侧中部的条形连接件，条形连接件的两端通过设置在条形部件两端的卡口组与条形部件连接，在两个条形连接件的前半部分和后半部分，各设有两个铰接杆铰接在限位件与条形部件之间；

所述斜块与条形部件采用圆弧形过渡连接，所述斜块上设有加强筋，所述斜块端部设有增大端头，所述增大端头上设有凸点或凹坑，所述斜块与条形部件之间通过过渡段连接，所述过渡段与条形部件表面垂直或过渡段与条形部件表面的倾斜角度大于斜块与条形部件的倾斜角度。

2.一种木马前行装置，包括条形部件，其特征在于，所述木马前行装置还包括一组斜块，所述斜块均匀排列在条形部件表面且与条形部件形成大小方向一致的倾角；

所述条形部件包括条形胶条和弧形板，所述条形胶条装配在所述弧形板下；

所述木马前行装置还包括限位件，所述限位件由半圆形圆柱旋转实现限位件的位置变换及木马前行装置的定位；

所述斜块与条形部件采用圆弧形过渡连接，所述斜块上设有加强筋，所述斜块端部设有增大端头，所述增大端头上设有凸点或凹坑，所述斜块与条形部件之间通过过渡段连接，所述过渡段与条形部件表面垂直或过渡段与条形部件表面的倾斜角度大于斜块与条形部件的倾斜角度。

3.如权利要求1至2任一项所述的木马前行装置，其特征在于，所述斜块表面设置为圆弧形。