专利名称：定向车玩具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种玩具，特别是一种定向车玩具。
在中国古代文献中有过“指南车”(即“定向车”)的记载，但未有图样和实物流传下来。因此，直到现在还未发现有“定向车”这种玩具。
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种定向车玩具，从而开发人们特别是青少年在机械传动方面的智力和兴趣。
以下结合附图介绍本实用新型的目的是如何实现的。
图1是本实用新型的结构示意图。图中的零件为小支轮1，小轮轴2，脚架把手组合件3，铰链轴4，搭钩5。
图2是
图1的侧视图。图中的零件为大盖帽6(2件)，车轮7(2件)，宽支座8，长销轮轴9，小盖帽10，行星轮11，罩壳12，中心轮13，转臂轴14，大齿轮15，短销轮轴16，窄支座17，车身18。
图3是本实用新型中设置在转臂轴14上面的支承板19的结构示意图。
图4是图3的侧视图。
图5是本实用新型中插装于支承板19上的支撑杆20的结构示意图。
图6是本实用新型中插装于支承板19的四方孔中的《西游记》人物肖象图。
从附图可知，本实用新型的车身18下面设置有宽支座8和窄支座17，两个支座的孔内分别设置有长销轮轴9和短销轮轴16，两件销轮轴的外端部位分别固定联结一个车轮7，并分别在其外端设置一个大盖帽6(防止沿轴脱落)。它的长销轮轴9上的销轮与中心轮13啮合，短销轮轴16上的销轮与大齿轮15啮合。在大齿轮15和中心轮13之间有行星轮11啮合。大齿轮15和中心轮13皆空套于转臂轴14上，行星轮11空套于与转臂轴14连成一体的短台阶轴上，并设置有防止其沿轴向脱出的小盖帽10。转臂轴14的上支承孔在车身18上，下支承孔在罩壳12上。在转臂轴14上设置有一个支承板19，有一组《西游记》人物肖象插装于支承板19上。
另外。两车轮7落地点之间的距离与车轮直径相等，且长、短销轮轴9、16上销轮的销子数皆为16个。中心轮13的齿数Z＝8，大齿轮15的齿数Z＝24，行星轮11的齿数Z＝8。在车身18后端用铰链4设置有脚架把手组合件3。在组合件3的下端用小轮轴2设置有小支轮1。当用搭钩5勾住把手部位的凸销时，车子有三轮着地，呈稳定状态。当用搭钩勾住脚架部位的凸销时，车子成无支脚板车形式。
本实用新型设计合理，制作容易，无论向何方转弯，车子上方的《西游记》人物肖象始终处于定向位置，因而本实用新型又可称之为《西天取经不迷向》车式玩具。能开发人们特别是青少年在机械传动方面的智力和兴趣。
下面结合实施例对本实用新型作进一步描述。
附图所示的结构就是本实用新型的实施例。本实用新型除铰链轴4和小轮轴2采用金属材料制作外，其它部件全部用优质工程塑料注塑而成，本实用新型在其车身18下面安装有宽支座8和窄支座17，两个支座的前、后方向各有两个与车身连为一体的卡块定位，内面各有一个与车身连为一体的台阶定位。当两个支座安装到位后，每个卡块内面的球状凸台刚好嵌入支座前、后面的球状凹坑内，防止支座向外脱出(见图2)。长、短销轮轴9、16分别安装于宽、窄支座的φ8孔内。它们的外端部(带键状凸台)分别与车轮7固定联结，并分别在端部孔中过盈插入大盖帽6的柄部，大盖帽的头部能防止车轮沿轴向脱出。长、短销轮轴上的销轮、销子数皆为16。长销轮轴上的销轮与中心轮13(Z＝8)啮合，短销轮轴上的销轮与大齿轮15(Z＝24)啮合，中心轮13和大齿轮15上的圆柱销，其顶部作成外摆线锥形齿形，其下部作用相当于销轮，且同时和行星轮11(Z＝8)啮合；中心轮13和大齿轮15皆空套于转臂轴14上；行星轮11空套于与转臂轴14连为一体的短台阶轴上，并有小盖帽10防止其沿轴向脱出；转臂轴14的上支承孔在车身18上，下支承孔在罩壳12上；罩壳安装到位后，其左、右各有两矩形台阶刚好嵌入宽、窄支座的矩形缺口内，起定位作用。这样，行星轮11的公转角速度即是转臂轴的角速度。
下面说明一下本实用新型是如何使转臂轴14成为“定向轴”的。
1、指南车(定向车)的机械定向原理是车子转弯360°时，外面的轮子比里面的轮子多转2lπ／Dπ圈(其中D为车轮直径，L为两轮落地点之间的距离)，将此多转的圈数通过“周转轮系”变为垂直方向轴的，与车子转向相反的一圈(即360°)，则垂直轴上固定指针的指向就可保持恒定。
2、周转轮系的转速计算公式为(n1－nH)／(n3－nH)＝－z3／z1，在本实用新型中，中心轮13为z1轮，且z1＝8，其转速用n1表示；大齿轮15为z3轮，且z3＝24，其转速用n3表示；转臂轴14的转速用nH表示，所以(n1－nH)／n3－nH)＝－3。若在任何情况下，假设转臂轴14与车子转向相反，转速相等，公式左边之值亦等于(－3)，则本实用新型的设计就被证明是正确的。
3、在本实用新型中，L＝D＝100毫米，所以2Lπ／Dπ＝2。即车子不管向哪边转弯1圈时，外面的轮子都比里面的轮子多转2圈。现计算证明如下a、若推车顺时针方向转360°，则左轮比右轮多转2圈，若以O代表右轮的转速，则n3＝0，而n1＝－(16×2)／8＝－4(从上往下看，逆时针方向转4圈)，这时要求nH＝－1，代入公式左边得(－4)－(－1)／0－(－1)＝－3＝公式右边。
b、若推车逆时针方向转360，则右轮比左轮多转2圈，若以O代表左轮的转速，则n1＝0，而n3＝＋16×2／24＝＋4／3，这时要求nH＝＋1，代入公式左边得(0－1)／4／3－1＝－3＝公式右边。
c、若拉车顺时针方向转360°，则右轮比左轮多转2圈，若以O代表左轮的转速，则n1＝0，而n3＝－16×2／24＝－4／3，这时要求nH＝－1，代入公式左边得0－(－1)／(－4／3)－(－1)＝1／－1／3＝－3＝公式右边。
d、若拉车逆时针方向转360°，则左轮比右轮多转2圈，若以O代表右轮的转速，则n3＝0；而n1＝＋16×2／8＝＋4，这时要求nH＝＋1，代入公式左边得(4－1)／(0－1)＝－3＝公式右边。
e、若车子直行，设2个轮子同时转了X圈。推时，n1＝－16x／8＝－2x，n3＝＋16x／24＝＋2x／3，这时要求nH＝0，代入公式左边得(－2x)－0／2x／3－1＝(－2x)·3／2x＝－3＝公式右边。拉时，n1＝＋2x，n3＝－2x／3，这时仍要求nH＝0，代入公式左边，得2x－0／－2x／3－0＝2x·(－3／2x)＝－3＝公式右边，证明完毕。
本实用新型的转臂轴14既为定向轴，则以方孔与转臂轴上部方头联结的支承板19(见图3)就亦能定向。支承板上另有四个方孔，可以分别插装《西游记》四个人物的肖象(见图6)，其中，孙悟空通过支撑杆20(见图5)呈驾云状。
本实用新型在玩时，可以按《西游记》中的记述，先插装唐僧，转一阵后，再插装孙悟空，再转一阵后，插装猪八戒，又转一阵后，再插装沙和尚，表示去西天取经，人数是逐步增加的，但不管人多和人少，他们去西天取经的意志是坚定的，因而始终不迷失方向。
本实用新型在车身18后端部，用铰链轴4装配有脚架把手组合件，在组合件的下端部用小轮轴2装配有小支轮1。当用搭钩5勾住把手部位的凸销时，车子有三轮着地，呈稳定状态，可供刚会走路的小孩用粗线拉着车子玩(粗线系在铰链轴中部)；当用搭钩5勾住脚架部位的凸销时，车子成无支脚板车形式，用手捏住把手横杠，可拉可推。
权利要求1.一种定向车玩具，其车身18下面设置有宽支座8和窄支座17，两个支座的孔内分别设置有长销轮轴9和短销轮轴16，两种销轮轴的外端部位分别固定联结一个车轮7，并分别在其外端设置一个大盖帽6，其特征在于长销轮轴9上的销轮与中心轮13啮合，短销轮轴16上的销轮与大齿轮15啮合，在大齿轮15和中心轮13之间有行星轮11啮合；大齿轮15和中心轮13皆空套于转臂轴14上，行星轮11空套于与转臂轴14连成一体的短台阶轴上，并设置有防止其沿轴向脱出的小盖帽10；转臂轴14的上支承孔在车身18上，下支承孔在罩壳12上；在转臂轴14上设置有一个支承板19，有一组《西游记》的人物肖象插装于支承板19上。
2.根据权利要求1所述的定向车玩具，其特征在于两车轮7落地点之间的距离与车轮直径相等，且长、短销轮轴9、16上销轮的销子数皆为16个；中心轮13的齿数z＝8，大齿轮15的齿数z＝24，行星轮11的齿数z＝8。
3.根据权利要求1所述的定向车玩具，其特征在于在车身18后端用铰链4设置有脚架把手组合件3；在组合件3的下端用小轮轴2设置有小支轮1；当用搭钩5勾住把手部位的凸销时，车子有三轮着地，呈稳定状态；当用搭钩勾住脚架部位的凸销时，车子成无支脚板车形式。
专利摘要一种定向车玩具，主要是车上设置有一根定向轴，其上有一个支承板，板上插装有《西游记》人物肖象。车子无论向何处转弯，这组人物肖象始终处于定向位置，称之为“西天取经不迷向”玩具。该玩具能开发人们特别是青少年在机械传动方面的智力和兴趣。
文档编号A63H17/00GK2132546SQ9222901
公开日1993年5月12日 申请日期1992年7月27日 优先权日1992年7月27日
发明者陈泉胤 申请人:陈泉胤