本發(fā)明要求保護的技術(shù)方案所屬的技術(shù)領(lǐng)域涉及古代一種傾斜易覆的盛水器，少則傾，中則正，滿則覆，人君可置于座右以為戒；尤其涉及一種折彎斜管弧形條狀曲面底觸地式欹器。

背景技術(shù)：

關(guān)于“欹器”的最早的有關(guān)記載，可見于戰(zhàn)國《荀子》一書《宥坐》中記載“孔子觀于魯桓公(公元前711年～前694年在位)之廟，有欹器焉?？鬃訂栍谑貜R者曰：此為何器？守廟者曰：此蓋為宥坐之器?？鬃釉唬何崧勫蹲?，虛則欹，中則正，滿則覆?？鬃宇櫟茏釉唬鹤⑺伞５茏愚谒⒅?，果中而正，滿而覆，虛而欹。孔子喟然而嘆曰：吁！惡有滿而不覆者哉！”

古代魯國之君有一種放在宗廟中相當(dāng)于今人“座右銘”的欹器，欹器有個特點：當(dāng)它空虛不盛一點水時，就只能欹斜地放著而無法端正地放置，把它扶正后，一放手它就又歪斜在一邊，這就是所謂“虛則欹”；在這容器中注入中等數(shù)量的水，就可端正地擺放在那里，這就是“中則正”；但在容器注水又不可太滿。水太多了，它又會自動向另一側(cè)翻倒，把水都倒了出來，這就是所謂的“滿則覆”。孔子在弟子作過現(xiàn)場試驗后發(fā)出的嘆息“惡有滿而不覆者哉”，對任何時代的當(dāng)政者都具有深意。

原來這件古代魯國視為國寶的“欹器”，到漢代已經(jīng)失傳了，以后魏、晉之際，杜預(yù)曾于公元260年時把它重制出來。接著，晉代曾最早推算出圓周率為3.1415926的劉徽又進一步作了《魯史欹器圖》并加以說明，可惜以后欹器的仿制品和圖樣又都失傳。到南北朝及隋唐時又有人把它重制成功。其中，北朝的西魏文帝也把改制后的欹器放在前殿，用來提醒自己?？墒牵@些后來接著又都失傳。

總之，魯國國寶“欹器”，它的仿制品在歷史上失傳又再現(xiàn)，再現(xiàn)又失傳。到了近千百年，所謂“欹器”，其構(gòu)造如何，就成了“千古之謎”了。

欹器的復(fù)制，繼西晉杜預(yù)以后，南北朝時期著名的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家和機械制造家祖沖之(429-500)也制作過欹器，隋代的耿詢，唐代的馬待封和李皋都成功地制造出欹器，然而，人們雖然對“欹器”久仰大名，卻從來沒有見過實物。

日本長崎孔子廟之欹器是一種式樣為大肚子底的容器，有兩個對稱的突耳，掛在一個支架上，可以自由轉(zhuǎn)動。欹器是利用質(zhì)量不均勻物體重心變化的原理制成，其內(nèi)部的底部空間應(yīng)該并不對稱，所以欹器內(nèi)無水的時候，其重心不在對稱軸上，而是處于稍稍偏向于容器幾何中心的一側(cè)，且較低于轉(zhuǎn)動軸的位置，致使靜止時容器向一邊傾斜；當(dāng)向容器中注入水時，重心向?qū)ΨQ軸移動，水注滿一半時，重心與對稱軸重合，但仍在轉(zhuǎn)動軸以下，容器直立；當(dāng)繼續(xù)向容器中注水直至注滿時，總重心升高直至轉(zhuǎn)動軸以上高處，致使容器極不穩(wěn)定，于是容器翻倒，將水倒空，之后容器恢復(fù)到原先傾斜的狀態(tài)。這種欹器是懸掛式的，而不是落地式的，體積也很大，不易制造。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種觸地式的，體積小的，結(jié)構(gòu)簡單，易批量生產(chǎn)的欹器。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

放置在水平地面上的欹器下部分的弧形條狀曲面底上，固定上部分的折彎的斜管，其中下折管的兩端固定在欹器下部的弧形條狀曲面底的兩端上，下折管的長度比弧形條狀曲面底的長度短，且固定在弧形條狀曲面底的上方；上折管的下端與下折管的一端成一角度折彎，由折彎處連通，且上折管與下折管的管中心線所組成的豎立面正好落在弧形條狀曲面底的寬度范圍之內(nèi)，即注水前后的上折管與下折管的重心始終落在弧形條狀曲面底的寬度范圍之內(nèi)，不致于使欹器向前后兩邊翻倒；下折管的另一端封堵起來；上折管的另一端向上傾斜翹起，上折管上端設(shè)有向上的欹器口，便于注水；上折管比下折管長，且上折管長到以使在欹器注滿水時重心能向右移出順時針翻滾的弧形條狀曲面底的最右端，欹器翻滾倒下，欹器中的水流出。

此欹器的底部的觸地式的弧形條狀曲面底與上部分的上折管、下折管及配重合為一體；或相互分開后再用焊接或連接劑連接起來。此欹器的折彎處的一邊設(shè)有配重，其質(zhì)量大小，及位置的確定，以滿足能使欹器實現(xiàn)“虛則欹”，“中則正”，“滿則覆”。

欹器的下折管或為實芯的；或下折管與折彎處同時為實芯的。

本發(fā)明一種欹器的工作原理是：欹器，起初無水時，重心落在弧形條狀曲面底的左右兩端之間，折管斜著，即“虛則欹”；隨著從欹器口添加水，水從欹器口進入，流入傾斜的上折管中，再流入上折管與下折管的折彎處，最后流進下折管中，在下折管中流灌入最低點，逐漸注滿下折管，這時，欹器的重心由右向左移動，同時由下向上升高；繼續(xù)注水，上折管中有水，整個欹器的重心升高，且向左移動，弧形條狀曲面底向左翻滾，原來斜著的上折管逐漸逆時針豎立起來，這就是所謂的“中則正”；再繼續(xù)加水，欹器的重心繼續(xù)升高，且由左向右移動，當(dāng)水加滿時，豎立的欹器重心向右移出弧形條狀曲面底的最右端時，欹器的弧形條狀曲面底向右翻滾，上折管順時針倒下，欹器中的水從欹器口中吐出，欹器重心驟然降到最低點，最終結(jié)果是“滿則覆”；當(dāng)欹器中的水流出后，又在空載的欹器的重心作用下，恢復(fù)欹器的“虛則欹”的狀態(tài)。就這樣不斷向欹器內(nèi)注水，不斷循環(huán)往復(fù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種欹器的結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖2為本發(fā)明一種欹器的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖3為本發(fā)明一種欹器的結(jié)構(gòu)示意圖之三。

圖4為本發(fā)明一種欹器的結(jié)構(gòu)示意圖之四。

圖5為本發(fā)明一種欹器的結(jié)構(gòu)示意圖之五。

圖6為本發(fā)明一種欹器的結(jié)構(gòu)示意圖之六。

圖7為本發(fā)明一種欹器的結(jié)構(gòu)示意圖之七。

圖8為本發(fā)明一種欹器的結(jié)構(gòu)示意圖之八。

圖中：

1、弧形條狀曲面底；2、下折管；3、上折管；4、欹器口；5、折彎處；6、封閉端；7、弧形條狀曲面底管式架子；8、下折管內(nèi)腔；9、水平地面；10、水；11、欹器；12、下折管上壁；13、配重；14、上折管內(nèi)腔；15、連接點；α為折彎角；m為欹器重心在水平地面上的落地線。

具體實施方式

圖2中，欹器11上折管3的上端為欹器口4，上折管內(nèi)腔14的截面為任意形狀的，相同的，或不相同截面的上折管3的下端與下折管2的左端，在折彎處5相連通，折彎角α，下折管2的右端端頭處封閉，為封閉端6，下折管2的底為弧形條狀曲面底1，作用是隨欹器11的重心移動，能左右翻滾，下折管內(nèi)腔8截面為橢圓缺形的；或異形的如鴨肚式的，底部帶有向下凸出的，內(nèi)腔截面中間大，兩邊緣內(nèi)腔截面小的，如橢圓缺形截面，弧形條狀曲面度底1的，上面為橢圓缺形的截面的，下折管上壁12的截面為橢圓缺形的，與下部分為弧形條狀曲面底1相連接，下折管的弧形條狀曲面底1直接放置在水平地面9上，并可自由隨欹器11的重心移動而左右翻滾轉(zhuǎn)動，即欹器重心在水平地面9上的落地線m左右移動。

或如圖1中，下折管上壁12與下折管弧形條狀曲面底1組成的截面為圓缺形的；

或如圖3中，下折管上壁12與下折管弧形條狀曲面底1組成的截面為矩形的；

或如圖4中，下折管上壁12與下折管弧形條狀曲面底1組成的截面為梯形的。

圖5中，欹器11，由塑料萬能伸縮管折彎成“L”形狀的上折管3，折彎處5，以及下折管2，欹器口4朝上，下折管2的右端封堵起來形成封閉端6，且上折管3的長度長到能使注滿水的欹器11向右傾覆。整個欹器11的上折管3，下折管2以及配重13用萬能膠，或透明膠帶固定連接點15，在相距比上折管3或下折管2寬的，相互平行的，并通過兩端連接在一起的弧形條狀曲面底的管式架子7上，弧形條狀曲面底管式架子7放置在水平地面9上，并可自由隨欹器11的重心移動而左右翻滾轉(zhuǎn)動。欹器11的工作原理同圖2所述，不復(fù)述。

圖6中，欹器11，用薄壁如不銹鋼，銅管折彎成“L”形的上折管3、下折管2，以及兩者相連通的折彎處5，折彎角為α，將下折管2的兩端固定在不銹鋼或銅質(zhì)的弧形條狀曲面底1上，并使上折管3與下折管2相連通的“L”形管的重心落在弧形條狀曲面底1的范圍內(nèi)，同時，封閉下折管2的右端的封閉端6，上折管3的上端口為欹器口4，弧形條狀曲面底1放置在水平地面9上，并可自由隨欹器11的重心移動而左右翻滾轉(zhuǎn)動，且上折管3的長度長到能使注滿水的欹器11向右翻滾傾覆。欹器11的工作原理同圖2所述，不復(fù)述。

通過試驗可見：欹器未注水時，欹器11的上折管3斜著，保持“虛則欹”的狀態(tài)，當(dāng)水10從欹器口4注入，經(jīng)上折管內(nèi)腔14流經(jīng)折彎處5，最終注入下折管內(nèi)腔8，隨著注水量的增加，水先注滿下折管內(nèi)腔8，然后注滿折彎處5，水位再逐漸在上折管3中上升，欹器重心在水平地面9上的落地線m向左移動，欹器11的上折管3漸漸豎立起來，達(dá)到“中則正”的狀態(tài)；繼續(xù)向欹器11注水，當(dāng)注滿水時，欹器11向右翻滾，欹器重心在水平地面9上的落地線m向右移出弧形條狀曲面底1的最右端，上折管3向右順時針倒下，欹器11中的水流出，實現(xiàn)“滿則覆”的狀態(tài)；當(dāng)水流出后，欹器11又在自重的作用下，恢復(fù)“虛則欹”的狀態(tài)。配重13設(shè)置在折彎處5至下折管2的左邊，作用是通過其重量和配重的位置實現(xiàn)以上三種狀態(tài)，配重13或直接與欹器11為一體，配重13向下的箭頭表示重力的方向，欹器11材質(zhì)用金屬、玻璃、水晶、塑料、陶瓷、木質(zhì)、膠木、橡膠、樹脂都可以，以更加美觀。

圖7中，欹器11，是圖1～6中所述欹器11結(jié)構(gòu)的改進，如將圖1中欹器11的下折管2設(shè)置為實芯材料的，其內(nèi)腔中間沒有水10流入的，其它結(jié)構(gòu)不變。

圖8中，欹器11，是圖1～6中所述欹器11結(jié)構(gòu)的改進，如將圖2中欹器11的下折管2，以及折彎處5同時設(shè)置為實芯材料的，其內(nèi)腔中間沒有水10流入的，其它結(jié)構(gòu)不變。

以上所述欹器11的結(jié)構(gòu)，可左右互換，其原理相同。

由以上實施例可見，本發(fā)明具有體積小，結(jié)構(gòu)簡單，易批量生產(chǎn)的優(yōu)點。

依據(jù)上述本發(fā)明的實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本發(fā)明思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改，其技術(shù)方案均落在本發(fā)明要求保護的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。