CN201844836U - 一种指南车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种指南车，车内设置了一套可自动离合的齿轮传动机构，不管车子的运动方向是东西南北，或不断变化，车上木人的手臂总是指向南方，起着指引方向的作用。本实用新型设计独特，形象直观，工作性能可靠，运行摩擦力小，使用寿命长，方向指示精度高，具有一定的使用观赏和研究价值，是对指南针和GPS定位的补充，使定向器具多元化。

Description

一种指南车

技术领域

本实用新型涉及一种定向器具，具体涉及一种指示方向的机械装置。

背景技术

指南针是我国的古代的四大发明之一，用来确定方位。到了近代，特别是现代技术中的GPS定位更是方便精准。而采用机械传动方式来定方位的指南车也是祖国文化瑰宝，中国古代科技成果杰出的代表，早已引起国内外学术界的广泛注意，但已失传，本世纪初即开始了对指南车的研究。

从现有资料判断，推论知指南车的内部结构有两种可能性：利用机械系统之定向性或磁铁的指极性。若以考古资料为据可知，中国齿轮出现的时间，在战国到西汉之间。《宋史》记载了宋代两种指南车的具体结构，可知宋代的指南车肯定是齿轮传动系统，依靠机械传动系统的定向性。则此种指南车出现时间不可能早在齿轮之前，所谓黄帝或周公造指南车之说都不能成立，尤其黄帝发明之说更早于车的发明时间。以刘仙洲所说西汉已有指南车较为妥当。至于王振铎主张三国有指南车说，则就更稳妥了，但将这说成指南车出现的时间就保守了些。

现今虽可知宋代两种指南车的内部结构确是机械系统，与指南针无关，但对其他朝代指南车的内部结构，未见任何古籍及参考资料，也就无法证明其他朝代指南车内部是利用了什么原理。

发明内容

为了复原古代文明，尽显中华民族的聪明才智，本实用新型的目的在于提出一种指南车，此车可采用机械传动方式来定方位。

本实用新型为实现其目的所采取的技术方案：一种指南车，包括左、右轮和车轴，所述车轴上设置可自动离合的齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括设在车轴中部的连接座和左、右垂面锥齿轮；所述左、右垂面锥齿轮设于左轮与右轮内侧的车轴上，所述车轴中部设连接座；所述连接座上设左、右柱，左柱和右柱的上、下端分别置于连接板和连接座的左、右安装孔中；在左柱的下部设左柱双联齿轮，其由一个直齿轮和一个水平锥齿轮组成，在右柱上下部位分别设右柱直齿轮和右柱水平锥齿轮；在左、右柱的中间设中间柱和套筒；中间柱串接在连接板和套筒的连接孔中，中间柱上部设上双联齿轮，套筒上设下双联齿轮，其由一个直齿轮和一个水平锥齿轮组成；套筒两侧各设一个行星垂面锥齿轮；左垂面锥齿轮与左柱双联齿轮上的水平锥齿轮啮合，左柱双联齿轮上的直齿轮与下双联齿轮上的直齿轮啮合；上、下双联齿轮和行星垂面锥齿轮相互啮合，构成差速机构；上双联齿轮的直齿轮与右柱直齿轮啮合，右垂面锥齿轮与右柱水平锥齿轮啮合；中间柱的上端设指向物，连接座上连接拉杆机构。

本实用新型使用差速机构实现指南车的指向功能。轮子的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条边柱，分别驱动左、右轮。差速机构的设计要求满足：(左柱转速)+(右柱转速)＝2(行星轮架转速)。当车辆直行时，左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在车辆转弯时三者平衡状态被破坏，导致内侧轮转速减小，外侧轮转速增加。

由上可知本实用新型内部设置一套可自动离合的齿轮传动机构。当车子行进中偏离正南方向，向东(左)转弯时，东辕前端向左移动，而后端向右(向西)移动，即将右侧传动齿轮放落，使车轮的转动能带动小人下方的齿轮向右转动，恰好抵消车辆向左转弯的影响，使小人手臂仍指南方。当车子向西(右)转弯时，则左侧的传动齿轮放落，使小人下方的齿轮向左转动，以抵消车子右转的影响。而车子向正前方行进时，车轮与齿轮系是分离的，因此小人手臂所指的方向不受车轮转动的影响。

本实用新型设计独特，形象直观，工作性能可靠，运行摩擦力小，使用寿命长，方向指示精度高，具有一定的使用观赏和研究价值，是对指南针和GPS定位的补充，使定向器具多元化。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的结构原理图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

具体实施方式

参见图1、2，本实用新型包括左、右轮7、7′，车轴中部为连接座8，在左轮7与右轮7′内侧的车轴上各设一个左、右垂面锥齿轮1、1′，连接座8上设左、右柱6、6′，左柱和右柱的上、下端分别置于在连接板10和连接座8的左、右安装孔中。在左柱6的下部设左柱双联齿轮2，左柱双联齿轮有一个直齿轮和一个水平锥齿轮组成，在右柱6′上下部位分别固设直右柱齿轮5和右柱水平锥齿轮5′。在左柱和右柱的中间设中间柱9和套筒11。中间柱9依次串接在连接板10和套筒11的连接孔中。中间柱9上部设上双联齿轮3′，套筒11上设下双联齿轮3。上、下双联齿轮均有一个直齿轮和一个水平锥齿轮组成。套筒11两侧各设一个行星垂面锥齿轮4、4′。左垂面锥齿轮1与左柱双联齿轮2上的水平锥齿轮啮合，左柱双联齿轮2上的直齿轮与下双联齿轮3上的直齿轮啮合。上、下双联齿轮3、3′和行星垂面锥齿轮4和4′相互啮合，构成差速机构。上双联齿轮3′的直齿轮与右柱直齿轮5啮合，右垂面锥齿轮1′与右柱水平锥齿轮5′啮合。中间柱的上端设指向物12，指向物为指向小木人。连接座8上连接拉杆机构。拉杆机构包括拉杆13，拉杆銲接在固定板上，固定板设两个螺孔。用梅花螺丝、短套筒和螺套把固定板固定在连接座上。

本实用新型的两个相同直径的车轮——左轮与右轮，若沿直线行驶，则两个车轮走过相等的路程；若沿着一个固定圆心转弯时，内外车轮行驶两个同心圆弧，而外车轮经过的圆弧较长，并且指南车转弯的角度和内外车轮所走的距离差成正比。

如果指南车转弯时并不沿一定圆弧行走，那么可以将每小段行驶距离看作绕某一个圆心的行程，因此，转弯的角度仍与内外车轮所走的距离差成正比。因此根据两轮行驶的距离差，使指南车上的方向指针往回转相同的角度，即可达到“始终保持一个方向”的目的。

Claims (3)

1.一种指南车，包括左、右轮(7、7′)和车轴，其特征在于：所述车轴上设置可自动离合的齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括设在车轴中部的连接座(8)和左、右垂面锥齿轮(1、1′)；所述左、右垂面锥齿轮(1、1′)设于左轮与右轮(7、7′)内侧的车轴上；所述连接座(8)上设左、右柱(6、6′)，左柱和右柱的上、下端分别置于连接板(10)和连接座(8)的左、右安装孔中；在左柱(6)的下部设左柱双联齿轮(2)，其由一个直齿轮和一个水平锥齿轮组成，在右柱(6′)上下部位分别设右柱直齿轮(5)和右柱水平锥齿轮(5′)；在左、右柱(6、6′)的中间设中间柱(9)和套筒(11)；中间柱(9)串接在连接板(10)和套筒(11)的连接孔中，中间柱(9)上部设上双联齿轮(3′)，套筒上设下双联齿轮(3)，其由一个直齿轮和一个水平锥齿轮组成；套筒两侧各设一个行星垂面锥齿轮(4、4′)；左垂面锥齿轮(1)与左柱双联齿轮(2)上的水平锥齿轮啮合，左柱双联齿轮(2)上的直齿轮与下双联齿轮(3)上的直齿轮啮合；上、下双联齿轮(3、3′)和行星垂面锥齿轮(4、4′)相互啮合，构成差速机构；上双联齿轮(3′)的直齿轮与右柱直齿轮(5)啮合，右垂面锥齿轮(1′)与右柱水平锥齿轮(5′)啮合；中间柱(9)的上端设指向物(12)，连接座上连接拉杆机构。

2.根据权利要求1所述的指南车，其特征在于：所述拉杆机构包括拉杆，拉杆銲接在固定板上，固定板固定在连接座上。

3.根据权利要求1所述的指南车，其特征在于：所述指向物为指向小木人。

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