CN2133346Y - 机械马车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械马车，它由机械马和车 连接而成。它是一种模拟四腿动物行走的装置。机 械马的行走装置是四个并联于曲柄的平面十杆机 构。四个平面十杆机构都连系在一套闭式运动链中， 任一个杆件开始运动，所有其余杆件就同时运动。既 可牵着马或推着马迈步行走或顺下坡“自动”行走，也 可以装上动力和控制机构，控制其进退和转向。本实 用新型可以制成玩具、礼品、教具，也可以制成供人乘 坐的大型游艺机。

Description

本实用新型涉及一种机械马车，属于玩具。

本发明人曾在报刊及电视台公开了一种“木车马”。这套“木车马”由一匹木马和一辆双轮木车构成，马身固定连接在车的双辕上。马的四条腿行走是靠四套并联的平面八杆机构完成的。每个由大腿杆、小腿杆、控制杆系及曲柄构成的平面八杆机构包含一条腿。如附图1：平面八杆机构的示意图。机架（1）用A′Q′K′表示；大腿杆（2）用A′B′C′表示；小腿杆（3）用C′D′Z′表示。控制杆系包括下连杆（4）用D′F′表示；上连杆（5）用B′N′表示；摆杆（6）用K′H′F′表示；三角连杆（7）用H′N′P′表示。曲柄（8）用Q′P′表示。A′、B′、C′、D′、F′、H′、N′、P′、Q′、K′为杆件之间的铰接点。当曲柄Q′P′旋转360°时，大腿杆（2）及小腿杆（3）正好完成一个从落地支承到屈腿提起迈步的循环动作。同一侧的前后两个平面八杆机构公用一个曲柄Q′P′。两侧曲柄固接在一根曲柄轴上，相位差是180°（即四套机构并联于曲柄）。只要有一条腿发生运动，其余三条腿也就会协调动作。但用现有的平面八杆机构制成的“木车马”，其木马行走的逼真程度有明显缺陷。第一，下连杆（4）和摆杆（6）明显超出“马肚子”的范围之外，即在“马肚子”外面还有两条突出的杆件，有损于马的整体形象；第二，“马”的腿部即大腿杆（2）和小腿杆（3）在落地支承过程中有明显的反向弯曲现象，使马的行走呈现出一种病态，这种行走状态在马或其它四腿动物行走时是不存在的。用这种“木车马”做的玩具、游艺车等仿真效果都差。这两大缺陷是平面八杆机构的局限性造成的，是它本身不能克服的缺点。

本实用新型的目的在于克服上述两杆件伸出“马肚子”之外和腿部反向弯曲两大缺陷，为此设计出一种四个十杆机构并联构成的机构马车，从而提高了机械马行走的逼真程度。

本实用新型是由机械马和车（或雪撬）连接而成的。机械马的行走装置采用了重新设计的一种平面十杆机构来取代“木车马”中的平面八杆机构。前者与后者有实质性差别，分属于不同类型。机械马的行走装置是四个并联的平面十杆机构，每条腿包含于一个平面十杆机构，每个平面十杆机构由机架、大腿杆、小腿杆、控制杆系（由六个杆件组成）及曲柄所构成。同侧前后两个平面十杆机构公用一个曲柄，两侧的曲柄固装在同一根曲柄轴上，两侧的曲柄相位差是180°。

机械马本身不能独立站稳，必须与车结合，即只有在驾车时才能实现行走。因为机械马行走过程中，经常只有一条腿支承在地面上，必须有车或雪撬再提供两个支承点，整套马车才能站稳和行走。机械马通过机架（马身）与车或雪撬的双辕固定连接或活动连接，这样就构成了机械马车。

附图均为机械马行走装置的示意图。

附图一：平面八杆机构示意图。

附图二：平面十杆机构示意图。

附图一已在背景技术中详细描述过，不再赘述。

现结合附图二对机械马车作进一步详述：

机械马车是由机械马和车（或雪撬）连接而成的。机械马的行走装置是四个并联的平面十杆机构。马的每条腿包含于一个平面十杆机构中，其中包括：机架（9）用AQK表示，大腿杆（10）用ABC表示，小腿杆（11）用CDZ表示，控制杆系由六个杆件和十个铰接点组成，及曲柄（18）用QP表示。

大腿杆（10）上端的A点铰接在机架（9）的AQK上，大腿杆（10）与小腿杆（11）在C点铰接，小腿杆（11）下端Z点铰接马蹄子，A、C、Z三点相当于马腿上的关节。

控制杆系由六个杆件和十个铰接点组成：即下连杆（12）用DEF表示，上连杆（13）用BFG表示，摆杆（14）用KH表示，拉杆（15）用EM表示，压杆（16）用GMN表示及三角连杆（17）用HNP表示；E、F、G、H、M、N六点是杆系内各杆相互铰接点，K点铰接于机架（9），B点铰接于大腿杆（10），D点铰接于小腿杆（11），P点铰接于曲柄（18）。

同侧前后两个平面十杆机构共用一个曲柄（18）（并联），两侧的曲柄固装在同一根曲柄轴上，Q点是轴的中心，两侧的曲柄相位差是180°。四个平面十杆机构都连系在一套闭式运动链中，有一个杆件开始运动，所有其余杆件就同时运动。当曲柄（18）转动360°时，整个机构完成一个运动循环。

机械马车本身不能独立站稳，因为它经常仅有一条腿起支承作用。机械马只有在车或雪撬的双辕扶持下，才能站立和行走。机械马若直接与双辕固定，则马车难以转向。故机械马可通过机架（9）与双辕采用活动连接。具体结构是：在机架（9）两侧的前后各悬臂伸出一段方樑（共四段），都是水平横向，插入辕杆上的四个槽孔中，方樑可以在槽孔中左、右水平移动，前后方向留有间隙，这样就可实现行走转向功能。

本实用新型这套由四个平面十杆机构在曲柄处并联的结构，它所包含的四条腿可以被牵着或推着迈步行走，也可以顺斜坡而下，“自动”奔走。另外，在机架（9）上可以装电动机等动力装置，再通过一套变速机构，把旋转动力传到曲柄轴上，驱动曲柄连续旋转，四条腿就可以协调地实现行走动作。总之，要实现行走或内装动力驱动行走，都必须使各杆件有合适的尺度，即铰接点都处于合适的位置。本实用新型已经过模型试验，预期的运动效果已经得到了证实。

本实用新型的机械马也可以做成鹿、狗等四腿动物。

本实用新型的优点是比较逼真地模仿马或其它四腿动物的行走，因此可以做成大小不同的玩具；可以模拟中国古代的伟大发明家鲁班的木车马，所以可制成仿古礼品及旅游纪念品；也可以制成大型的游艺机，供游客骑乘；另外，本实用新型是典型的多连杆机构，又具有趣味性和实用性，因此可做为机械原理课程的教具。在机械马车玩具中，还可以装上声、光、电等线控或遥控电子装置，更增加乐趣。

Claims (2)

1、一种机械马车是由机械马和车(或雪撬)连接而成，其特征在于机械马的行走装置是四个并联的平面十杆机构，每个平面十杆机构包含一条腿，其中包括机架(9)，大腿杆(10)，小腿杆(11)，控制杆系及曲柄(18)所组成；控制杆系是由六个杆件和十个铰接点构成，即下连杆(12)、上连杆(13)、摆杆(14)、拉杆(15)、压杆(16)及三角连杆(17)；E、F、G、H、M、N六点是杆系内各杆相互铰接点，K点铰接于机架(9)，B点铰接于大腿杆(10)，D点铰接于小腿杆(11)，P点铰接于曲柄(18)。

2、根据权利要求1所述的机械马车，其特征在于机械马也可以做成鹿、狗之类四腿动物；木车可以是有轮的车辆，也可以是无轮的雪撬。