[实用新型]一种指南车结构

说明书

(一)技术领域

本实用新型系一种方向指示装置，特别是涉及一种利用机械齿轮传动原理，呈车辆结构形式的方向指示装置。

(二)背景技术

指南车是我国古代的一项重要实用新型，相传在黄帝和周公时代已经出现了，东汉张衡，三国马钧及南北朝的祖冲之均制作过指南车，至宋燕肃和吴德仁时又复制过。可惜后世历代除零星记载一些功能效果外，无法提供其具体结构。

近代人们也作了一些研制。但综观之，或精度差(如采用离合器式或摩擦式等)；或结构部件繁杂(如采用多级传导或某些差动轮系等)；或指示不直观(如采用相对指示方法等)。如何得到一种较理想的装置呢？既要精简又要精确，且要便于制作，历来是一项科学爱好者感兴趣的项目。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种结构简单，传动正确，指示精确的指南车结构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种指南车结构，所述指南车为单辕二轮车，其特征在于，与左右两车轮同轴分别连接左、右两直径不同的垂直伞齿轮，左、右两垂直伞齿轮又分别啮合上、下两同轴、直径不相等的水平伞齿轮；

位于上、下两水平伞齿轮之间，同轴设置一行星架，行星架中心轴的上端矗立一方向指示针，行星架配置行星轮；

所述行星轮分别与上、下两水平伞齿轮的相对面啮合传动。

所述方向指示针为人偶指手形结构。

采用本技术方案，当两轮车辆被牵引着往前行走，左右两侧轮子向前滚动，带动了同轴左、右两个垂直伞齿轮向前转动，左、右两个垂直伞齿轮分别从左、右两侧与两个上下配置的水平齿轮啮合。位于上、下两水平伞齿轮之间，同轴设置一行星架，行星架中心轴的上端矗立一方向指示针，行星架配置行星轮；行星轮分别与上、下两水平伞齿轮的相对面啮合传动。因此，当上下两水平齿轮转动后，会迫使位于中间的行星架转动。

取传动比λ＝1，即两垂直伞齿轮和分别与其啮合的水平伞齿轮直径相同。

当车辆笔直行走时，左右两车轮、左右两垂直齿轮、上下两水平齿轮均产生相同的转角，导致中间的行星齿轮仅有“自转”而没有“公转”，即没有发生配置了行星齿轮的行星架的旋转，因而行星架中轴上的方向指示针也不发生偏转，显示指南车在笔直行走。

当车辆转弯时，左右两侧的车轮行走距离不同，转动的角度也不同，反映到两水平齿轮的转动角也产生了偏差，一大一小，直接导致中间行星架的行星轮不仅有“自转”，而且还有“公转”；行星架随着行星齿轮的“公转”而旋转，其方向由上下水平齿轮中转动角大的一方所决定，且为二者之差的一半。

当车轮直径与轮距相等时，行星架的偏转与指南车的转角大小相同，方向相反，具体表现为车辆已转弯而指针始终不渝其指向。

本实用新型的有益效果表现于：结构简单合理，小巧紧凑而指示精确。

此指南车的结构和原理都较明晰，可作为中学生物理学习的辅助教具，由此熟悉和加深机械传动和传动比方面的知识。

也可与大多数机械或机电玩具相结合，设计和生产出一些新型的玩具来，使之具有更强的娱乐性和科技内涵，让儿童在娱乐中接受相应的知识，以提高对新知识探究的兴趣。

(四)附图说明

图1为本实用新型一种指南车结构从前后方向观看的结构示意图；

图2为行星轮、行星架与指南轴的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是本实用新型一种指南车结构的行走、转弯演示原理图。

图中：1是左车轮，2是左轴，3是左垂直齿轮，4是下水平齿轮，5是行星轮，6是行星架，7是指南轴，8是上水平齿轮，9是右垂直齿轮，10是右轴，11是右车轮。

(五)具体实施方法

以下结合附图进一步详细说明本实用新型的结构。