專利名稱：周公指南車副車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
周公指南車副車是一種裝有羅 盤指針的、具有定位指南和乘人載物雙重功能的雙輪獨轅車。該項技術(shù)發(fā)明是為了研究、復原周公時代的指南車。
背景技術(shù)：
指南車是中國古代最偉大的發(fā)明之一，是一種比指南針更古老的定位指南的工具。但是，指南車又是一種失傳了的科學技術(shù)，為什么呢？因為史書上雖然有許多關(guān)于指南車的發(fā)明人、發(fā)明朝代的記載，也有一些對指南車外觀特點與功能的描述，但是都沒有機械結(jié)構(gòu)與工作原理的說明，更沒有留下圖紙或?qū)嵨?，所以，歷史上的指南車一直是個千古之謎。目前，所有研究指南車的學者，都是根據(jù)史書只言片語的記述加上自己的理解來研究、復原指南車的。周公指南車副車就是根據(jù)《古今注》、《周禮·車制》對周公指南車的記述復原的。《古今注》云“一說指南車，其始周公所作。周公治致太平，越裳氏重譯來貢，白雉一、黑雉二、象牙一。使者迷其歸路，周公賜文錦二匹，軒車五乘皆為司南之制，越裳氏載之以南。”根據(jù)《古今注》的記述，可以獲得兩項信息一是周公時代的指南車在出行時使用5輛車；二是5輛指南車中至少有4輛是具有乘人載物功能的。從上個世紀90年代至今，學者們已復原出幾種不用齒輪的、僅用輇輪的遠古時代的指南車，但是這些指南車都不具備乘人載物的功能。為什么這些指南車不具備乘人載物的功能？因為這些指南車都是采用一種“行星輪裝置”的技術(shù)，行星輪裝置的結(jié)構(gòu)都很復雜，至少使用9只或9只以上的不同型號的輇輪；這些眾多的輇輪加上司南仙人幾乎占據(jù)了指南車車廂的全部空間，沒有了空間，就很難再乘人載物了。解決上述技術(shù)難題的關(guān)鍵是設(shè)計一種更簡單的、使用很少的幾只輇輪的機械裝置，并且這些機械裝置不占用車廂的空間。

發(fā)明內(nèi)容
任何指南車的工作原理都是利用雙輪車在轉(zhuǎn)彎時的兩只車輪的轉(zhuǎn)速不同，然后用不同轉(zhuǎn)速的車輪驅(qū)動行星輪運轉(zhuǎn)，再用行星輪的公轉(zhuǎn)驅(qū)動司南仙人(即指示器)運轉(zhuǎn)，來指示方位。周公指南車副車甩掉了復雜的行星輪裝置，用兩只車輪直接驅(qū)動兩只輇輪，這兩只輇輪一只制成羅盤，另一只驅(qū)動指針，用指針在羅盤上的角度來確定方位；同時所有的機械都安裝在車底盤的下方與車廂的兩側(cè)，絲毫不占用車廂的空間，車廂即可隨意的乘人載物。可以說，周公指南車副車(以下簡稱指南車)技術(shù)徹底、完美的解決了上述技術(shù)難題。


參看圖I (周公指南車副車的主視圖)、圖2 (周公指南車副車的車底盤仰視圖)、圖3(周公指南車副車的羅盤指針結(jié)構(gòu)示意圖)、圖4(周公指南車副車的羅盤指針方位圖)
(I)左車輪——指南車的左車輪，有18根輻條。(2)右車輪——指南車的右車輪，有18根輻條。(3)左輪轂——指南車左車輪的輪轂。(4)右輪轂-指南車右車輪的輪轂。(5)左輇輪一它是一只皮帶輪，輪沿有凹槽，可以卡住弦索；其安裝在車底盤下方前端的輇輪軸上，位置在車廂的左側(cè)、左車輪輪轂內(nèi)側(cè)的正前方；左輇輪可以在輇輪軸上自由旋轉(zhuǎn)，它的輪面上畫有羅盤的方位圖。(6)右輇輪一它是一只皮帶輪，輪沿有凹槽，可以卡住弦索；其安裝在車底盤下
方前端的輇輪軸上，位置在車廂的右側(cè)、右車輪輪轂內(nèi)側(cè)的正前方；右輇輪由右穿釘固定在輇輪軸上，使它們共同運轉(zhuǎn)。(7)左弦索——它是一只繩索圈，套裝在左輪轂與左輇輪上，使它們共同運轉(zhuǎn)。(8)右弦索——它是一只繩索圈，套裝在右輪轂與右輇輪上，使它們共同運轉(zhuǎn)。(9)指針——它的軸由左穿釘固定在輇輪軸上，由輇輪軸帶動運轉(zhuǎn)；它安裝在輇輪軸的最左端，緊靠在左輇輪左邊，與左輇輪共同組成一套羅盤指針。(10)輇輪軸——它安裝在車底盤下方的最前端，是左輇輪、右輇輪與指針共用的軸；它的左端安裝有指針、左輇輪，右端安裝有右輇輪；輇輪軸的作用是由右輇輪帶動運轉(zhuǎn)，并將運轉(zhuǎn)傳遞給指針。(11)左穿釘——其功能是將指針固定在輇輪軸上，使它們共同運轉(zhuǎn)。(12)右穿釘——其功能是將右輇輪固定在輇輪軸上，使它們共同運轉(zhuǎn)。(13)方位圖——它是按照地圖的上北、下南、左西、右東原則繪制在左輇輪上的羅盤方位圖。周公指南車副車上的各個機械部件的相互關(guān)系與工作原理如下所述。指南車直線前進時，左車輪(I)的運轉(zhuǎn)通過左輪轂(3)、左弦索(7)帶動左輇輪
(5)運轉(zhuǎn)；右車輪(2)的運轉(zhuǎn)通過右輪轂(4)、右弦索(8)、右輇輪￠)、輇輪軸(10)，帶動指針(9)運轉(zhuǎn)。由于指南車是直線前進，左車輪(I)與右車輪(2)的轉(zhuǎn)速一樣，所以左輇輪
(3)與指針(9)的轉(zhuǎn)速也一樣，這時指針(9)在羅盤方位圖(13)上的指示方位不變。指南車轉(zhuǎn)彎前進時，左車輪(I)與右車輪(2)的轉(zhuǎn)速不一樣，左輇輪(3)與指針(9)的轉(zhuǎn)速就不一樣，這時指針(9)在羅盤方位圖(13)上的指示方位就發(fā)生偏轉(zhuǎn)；這時只要讓指針(9)在羅盤方位圖(13)上的偏轉(zhuǎn)角度與指南車實際的轉(zhuǎn)彎角度同步，指針(9)在羅盤方位圖(13)上的指向就是指南車實際轉(zhuǎn)彎的方向。為了讓羅盤指針能準確的定位指南，制造指南車時，必須做到如下尺寸關(guān)系左車輪半徑比軌寬等于左輪轂直徑比左輇輪直徑右車輪半徑比軌寬等于右輪轂直徑比右輇輪直徑上述的尺寸關(guān)系說明，周公指南車副車對兩只車輪、兩只輪轂的直徑以及軌寬的尺寸，都沒有特殊要求，所以任何一輛普通雙輪獨轅車，安裝了上述機械裝置，都可以改裝成指南車。
具體實施例方式周公指南車副車在出發(fā)前，先要進行方位校準拉動車轅讓指南車原地轉(zhuǎn)動，使車轅前端正指南方(或爾方、西方、北方都可)，然后抬起一只車輪(最好是左車輪)旋轉(zhuǎn)，使指針在羅盤方位圖上正指南方(或東方、西方、北方都可)，再輕輕放下車輪；這時指南車即可正式出發(fā)。指南車在行駛時，要想知道前進的方向時，即停車觀測羅盤方位圖，指針在方位圖上的指向就是指南車前進的實際方向。周公指南車副車結(jié)構(gòu)簡單、式樣古樸、指向精準，還具備了其他指南車沒有的乘人 載物功能，可以說它是眾多類型指南車中出類拔萃的一種。周公指南車副車的發(fā)明，從科學技術(shù)方面進一步證明，中國遠古時代黃帝、周公的指南車都是真實的；很有可能，遠古時代的指南車就是周公指南車副車這個樣子，后來才發(fā)展出了行星輪裝置的指南車；最后才形成行星齒輪裝置的指南車。
權(quán)利要求
1.周公指南車副車是一種裝有羅盤指針的、具有定位指南和乘人載物雙重功能的雙輪獨轅車，其技術(shù)特征是它有一只輇輪軸，安裝在車底盤下方的最前端；輇輪軸的左端安裝有指針、左穿釘和左桂輪，右端安裝有右桂輪、右穿釘；它有兩只弦索，左弦索和右弦索，左弦索套裝在左輇輪和左輪轂上，使它們共同運轉(zhuǎn)；右弦索套裝在右輇輪和右輪轂上，使它們共同運轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述，周公指南車副車的技術(shù)特征是它的指針由左穿釘固定在輇輪軸上，右輇輪由右穿釘固定在輇輪軸上，使右輇輪可以通過輇輪軸帶動指針運轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述，周公指南車副車的技術(shù)特征是它的左輇輪的邊沿有凹槽，可以卡住左弦索，使其不會滑脫；它的右輇輪的邊沿有凹槽，可以卡住右弦索，使其不會滑脫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、所述，周公指南車副車的技術(shù)特征是它的左輇輪上畫有羅盤方位圖，并且與指針組合成一套羅盤指針，用于指示方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述，周公指南車副車的技術(shù)特征是它的左車輪半徑比軌寬等于左輪轂直徑比左輇輪直徑；它的右車輪半徑比軌寬等于右輪轂直徑比右輇輪直徑。
全文摘要
周公指南車副車是一種裝有羅盤指針的、具有定位指南和乘人載物雙重功能的雙輪獨轅車。該項技術(shù)發(fā)明是為了研究、復原周公時代的指南車。從上個世紀初至今，學者們復原出的各種指南車，不僅結(jié)構(gòu)復雜而且都不具備乘人載物的功能。周公指南車副車結(jié)構(gòu)簡單、式樣古樸、指示精準，同時還具備了乘人載物功能。周公指南車副車的發(fā)明，從科學技術(shù)上進一步證明，中國遠古時代黃帝、周公的指南車都是真實的。
文檔編號G01C17/00GK102889885SQ20111020089
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者劉海濤 申請人:劉海濤