摆锤式自动木牛的制作方法

本实用新型涉及一种运输行进装置，具体为一种摆锤式自动木牛。

背景技术：

蜀汉时期诸葛亮发明的木牛流马早已失传，其具体结构和原理一直争论不断。木牛流马作为人力运输工具，符合力学和运动学原理，并能够适应坡道、栈道等特殊地形，具有“载多而行少”、“人不大劳”的优点，因此，复原木流牛马具有很大的意义。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种结构简单、原理可行、功能可靠的摆锤式自动木牛。

本实用新型所述的摆锤式自动木牛，包括车架、设在车架底部的足轮、设在车架前端的单向驱动控制机构，以及设在车架内的脚轮、摆锤和单向驱动机构，所述单向驱动机构驱动脚轮单向前行。

优选地，所述单向驱动机构采用如下两种形式之一：

第一种形式：所述单向驱动机构包括第一驱动轴、第二驱动轴，所述第一驱动轴和第二驱动轴沿车架左右方向布置，在所述第一驱动轴和第二驱动轴上分别吊装有第一摆锤和第二摆锤，在所述第一和第二驱动轴上还分别空套有张紧轮；所述脚轮安装在车架中间底部，在所述脚轮的两侧设有被动轮，通过两根传送带将第一和第二驱动轴上的张紧轮与脚轮上对应的被动轮相连，在所述第一和第二驱动轴上还分别安装有一摆动杆，所述两摆动杆上分别铰接有中间杆，在中间杆的下端安装有卡扣，所述卡扣呈L型，该卡扣一边的端部与中间杆转动连接，其另一边上开设有过孔，卡扣通过所述过孔套接在对应的传送带上；

第二种形式：所述单向驱动机构第一驱动轴、第二驱动轴，所述第一驱动轴和第二驱动轴沿车架左右方向布置，在所述第一驱动轴和第二驱动轴上分别吊装有第一摆锤和第二摆锤；所述脚轮安装在车架中间，所述脚轮内嵌套有飞轮，所述飞轮内缘设有齿槽；在所述第一和第二驱动轴上分别安装有一摆动杆，所述两摆动杆上分别铰接有飞轮舌，所述飞轮舌能插入所述飞轮的齿槽中。

优选地，所述单向驱动机构还包括联动轴，所述联动轴安装在车架上部，在所述第一驱动轴上套装有第一皮带轮，在所述第二驱动轴上套装有第一齿轮，在所述联动轴一端套装有与第一齿轮啮合的第二齿轮，在联动轴的另一端套装有与第一皮带轮对应的第二皮带轮，通过一根皮带将第一皮带轮和第二皮带轮相连。

优选地，所述脚轮安装在脚轮轴上，所述脚轮轴支撑在车架上。

优选地，所述第一驱动轴和第二驱动轴同轴线布置，并支撑于车架上部。

优选地，所述足轮通过弹簧伸缩杆与车架连接，避免脚轮在不平的路上处于悬空状态。

优选地，所述单向驱动控制机构为牛舌，所述牛舌设置在车架前端的牛头上，所述牛舌连接并控制所述卡扣或飞轮舌工作，当摆锤摆幅达到要求时，通过控制牛舌使卡扣或飞轮舌介入，将运动传到脚轮，木牛向前移动。

优选地，所述车架上还固定有一止退卡扣，所述止退卡扣与所述脚轮配合，以阻止脚轮反转，使其只能向前正转。当在上坡时，通过该止退卡扣可使脚轮不反转，避免木牛下滑。

由上述技术方案可知，第一种单向驱动方式原理为：通过两个摆锤(可装载粮草或其他重物)交错的往复摆动，使所述第一和第二驱动轴来回转动，以带动摆动杆来回摆动，使所述中间杆上下移动，当中间杆下移时，中间杆上的卡扣向内紧靠在中间杆上，传送带在卡扣的过孔内空滑，此时传动带保持相对不动，当中间杆上移时，卡扣向外转开，其过孔将传送带卡紧，拉动传送带一起移动，从而通过传送带驱动脚轮间隙的向前转动，最终实现了木牛自动向前移动。

第二种单向驱动方式原理为：通过两个摆锤(可装载粮草或其他重物)交错的往复摆动，使所述第一和第二驱动轴来回转动，以带动摆动杆来回摆动；当第二驱动轴上的摆动杆逆时针摆动时，第二驱动轴摆动杆上的飞轮舌便插入飞轮的齿槽中，推动飞轮转过一个角度，此时，第一驱动轴摆动杆上的飞轮舌在飞轮的齿背上滑动；当第二驱动轴上的摆动杆顺时针摆动时，第一驱动轴摆动杆逆时针方向摆动，第一驱动轴摆动杆上的飞轮舌便插入飞轮的齿槽中，推动飞轮转过一个角度，而第二驱动轴摆动杆上的飞轮舌在飞轮齿背上滑过。这样，当摆动杆作连续的往复摆动时，两个飞轮舌交错推动飞轮单向运动，从而驱动脚轮向前转动，最终实现了木牛自动向前移动。

另外，还设置有实现两驱动轴联动的联动轴，通过第一齿轮、第二齿轮、第二皮带轮和第一皮带轮的传动，可使两个摆锤保持交错的往复摆动，不会因外力使两个摆锤同向摆动，实现摆动蓄力，当摆幅达到要求时，，通过控制牛舌使卡扣或飞轮舌介入，将运动传到脚轮，木牛向前移动。

可见，本实用新型成功的复原了木牛流马，可用于教学演示，培养学生的创造性思维，也可作为游乐和运动健身的设施，其用途很广，具有极高的价值和意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型第一种单向驱动机构正面结构示意图；

图2是本实用新型第一种单向驱动机构侧面结构示意图；

图3是第一种单向驱动机构中间杆下移时的原理示意图；

图4是第一种单向驱动机构中间杆上移时的原理示意图；

图5是本实用新型第二种单向驱动机构正面结构示意图；

图6是本实用新型第二种单向驱动机构侧面结构示意图。

附图标记：

1-车架；2-足轮；3-脚轮；4-第一驱动轴；5-第二驱动轴；6-第一摆锤；7-第二摆锤；8-张紧轮；9-被动轮；10-传送带；11-摆动杆；12-中间杆；13-卡扣；14-第一皮带轮；15-第二皮带轮；16-皮带；17-联动轴；18-第一齿轮；19-第二齿轮；20-脚轮轴；21-飞轮舌；22-飞轮；23-牛头；24-牛舌；25-止退卡扣。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至图6所示的摆锤式自动木牛，包括车架1、设在车架1底部的四个足轮2、设在车架1前端的单向驱动控制机，以及设在车架1内的脚轮3、摆锤和单向驱动机构，所述单向驱动机构驱动脚轮3单向前行。所述足轮2通过弹簧伸缩杆与车架1连接，避免脚轮在不平的路上处于悬空状态。

所述单向驱动机构采用如下两种形式之一：

参见图1至图4，第一种单向驱动机构形式：所述单向驱动机构包括第一驱动轴4、第二驱动轴5，所述脚轮3安装在脚轮轴20上，所述脚轮轴20支撑在车架1上；所述第一驱动轴4和第二驱动轴5沿车架1左右方向同轴线布置，并支撑于车架1上部，在所述第一驱动轴4和第二驱动轴5上分别吊装第一摆锤6和第二摆锤7，所述两个摆锤内装载粮食，以真实还原蜀汉时期木流牛马输送粮草的用途。在所述第一和第二驱动轴上分别空套有张紧轮8，在所述脚轮3的两侧设有被动轮9，通过两根传送带10将第一和第二驱动轴上的张紧轮8与脚轮3上对应的被动轮9相连，在所述第一和第二驱动轴上分别安装有一摆动杆11，所述两摆动杆11上分别铰接有中间杆12，在中间杆12的下端安装有卡扣13，所述卡扣13呈L型，该卡扣一边的端部与中间杆12转动连接，其另一边上开设有过孔，卡扣13通过所述过孔套接在对应的传送带10上。

参见图5和图6，第二种单向驱动机构形式：所述单向驱动机构包括第一驱动轴4、第二驱动轴5，所述脚轮3安装在脚轮轴20上，所述脚轮轴20支撑在车架1上；所述脚轮3内嵌套有飞轮22，所述飞轮22内缘设有齿槽；所述第一驱动轴4和第二驱动轴5沿车架1左右方向同轴线布置，并支撑于车架1上部，在所述第一驱动轴4和第二驱动轴5上分别吊装第一摆锤6和第二摆锤7，所述两个摆锤内装载粮食，以真实还原蜀汉时期木流牛马输送粮草的用途。在所述第一和第二驱动轴上分别安装有一摆动杆11，所述两摆动杆上分别铰接有飞轮舌21，所飞轮舌21能插入所述飞轮22的齿槽中。

所述单向驱动机构还包括联动轴17，所述联动轴17安装在车架1上部，，在所述第一驱动轴4上套装有第一皮带轮14，在所述第二驱动轴5上套装有第一齿轮18，在所述联动轴17一端套装有与第一齿轮18啮合的第二齿轮19，在联动轴17的另一端套装有与第一皮带轮14对应的第二皮带轮15，通过一根皮带16将第一皮带轮14和第二皮带轮15相连；

所述单向驱动控制机构为牛舌24，所述牛舌设置在车架1前端的牛头23上，所述牛舌24连接并控制所述卡扣13或飞轮舌21工作，当摆锤摆幅达到要求时，通过控制牛舌24使卡扣13或飞轮舌21介入，将运动传到脚轮，木牛向前移动。

所述车架1上还固定有一止退卡扣25，所述止退卡扣25与所述脚轮3配合，以阻止脚轮3反转，使其只能向前正转；当在上坡时，通过该止退卡扣25可使脚轮3不反转，避免木牛下滑。

下面对上述木牛的工作过程进行详细解释：

第一种单向驱动机构：当木牛处于静止状态或摆锤摆幅不够时，拨动牛舌24使卡扣13不介入，此时止退卡扣25与脚轮3配合以阻止脚轮3后退。然后操作者施加作用力，驱动两个摆锤交错的摆动起来，使所述第一和第二驱动轴来回转动，以带动摆动杆11来回摆动，使所述中间杆12上下移动。当摆幅达到要求后，再反向拨动牛舌24，使卡扣13介入工作，当中间杆12下移时(参见图3)，中间杆上的卡扣向内紧靠在中间杆上，传送带在卡扣的过孔内空滑，此时传动带保持相对不动，当中间杆上移时(参见图4)，卡扣向外转开，其过孔将传送带卡紧，拉动传送带一起移动，从而通过传送带驱动脚轮间隙的向前转动，可见，通过两个摆锤交错带动脚轮单向转动，最终实现了木牛自动向前移动。

第二种单向驱动机构：当木牛处于静止状态或摆锤摆幅不够时，拨动牛舌24使飞轮舌21不介入，此时止退卡扣25与脚轮3配合以阻止脚轮3后退。然后操作者施加作用力，驱动两个摆锤交错的摆动起来，使所述第一和第二驱动轴来回转动，以带动摆动杆11来回摆动。当摆幅达到要求后，再反向拨动牛舌24，使飞轮舌21介入飞轮的齿槽开始工作；参见图5和图6，当第二驱动轴5上的摆动杆逆时针摆动时，第二驱动轴摆动杆上的飞轮舌便插入飞轮的齿槽中，推动飞轮转过一个角度，此时，第一驱动轴摆动杆上的飞轮舌在飞轮的齿背上滑动；当第二驱动轴5上的摆动杆顺时针摆动时，第一驱动轴4的摆动杆逆时针方向摆动，第一驱动轴摆动杆上的飞轮舌便插入飞轮的齿槽中，推动飞轮转过一个角度，而第二驱动轴摆动杆上的飞轮舌在飞轮齿背上滑过。这样，当摆动杆作连续的往复摆动时，两个飞轮舌交错推动飞轮单向运动，从而驱动脚轮向前转动，最终实现了木牛自动向前移动。

另外两种单向传动机构都可通过第一齿轮18、第二齿轮19、第二皮带轮15和第一皮带轮14的联动，可使两个摆锤保持交错往复摆动，不会因外力使两个摆锤同向摆动。

另外，还可以以脚轮为轴心，使车架做360度转向。如果两个摆锤的重量不相等，那么就会形成脚轮和较重一侧的两个足轮来支撑木牛，另一侧的两个足轮悬空的状态，这更利于在弯陡、狭窄的栈道行走。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。