CN203001950U - 斜面行走装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种斜面行走装置，可在倾斜角为5°~20°的斜面上行走，包括半圆柱体形的本体和两一起联动的支腿，本体的柱面朝下放置，两支腿可自由摆动地枢接在本体的两半圆形端面上。本实用新型结构简单，操作简便，加工成本低，当装置在斜面上受一短暂的外力时，会引发其以前后摇摆的形式沿斜面往下行走；该装置可用作教学用具，提高学生的动手能力，增加学习兴趣，且浅显易懂，又能当作玩具来玩，让孩子在游戏中学到知识。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学用具及玩具领域，具体而言，涉及一种斜面行走装置。
背景技术
目前，随着社会的发展，现代电子产品在教学中的应用非常普遍，学生的知识面随之也越来越广，但现在教学还是存在如下的问题：
1、课堂枯燥无味，无法引起学生的学习兴趣；
2、灌输式教学，学生不能较好的理解和应用所学的知识；
3、动手能力差，无实践经验。
玩具在孩子们的童年里扮演了很重要的角色，现在的家长都十分注重孩子的早期教育，很多家长就想买一些玩具来帮助孩子在游戏中获得知识，但是现在大部分的玩具存在如下问题：
1、具备娱乐功能，但孩子从中学不到知识；
2、能从中学到知识，但是枯燥无味，提不起孩子的兴趣；
3、一般玩具买回来都是组装好的，无法提高孩子的动手能力。
为此，需要设计一些既能用作教学用具，提高学生的动手能力，增加学习兴趣，且浅显易懂，又能当作玩具来玩，让孩子在游戏中学到知识。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种斜面行走机构，可用作教学用具，提高学生的动手能力，增加学习兴趣，且浅显易懂，又能当作玩具来玩，让孩子在游戏中学到知识。
有鉴于此，本实用新型提供了一种斜面行走装置，可在倾斜角为5°~20°的斜面上行走，包括半圆柱体形的本体和两一起联动的支腿，所述本体的柱面朝下放置，两所述支腿可自由摆动地枢接在所述本体的两半圆形端面上，两半圆形端面所在圆的半径为R，则，所述支腿的枢接点位于以0.1R为半径、在所述本体水平放置时以所述半圆形端面的圆心正下方0.2R处的点为圆心的圆形区域内；所述斜面行走装置的重心位于以0.1R为半径、在所述本体水平放置时以所述本体轴线中点的正下方0.4R处的点为圆心的圆形区域内，且该圆形区域所在的面与所述半圆形端面平行；所述圆心和枢接点之间距离为L1，所述支腿的长度为L2，且R-L1＜L2，即所述半圆形端面的半径R与所述圆心和枢接点之间距离的差小于所述支腿的长度。
在该技术方案中，斜面行走装置结构简单，操作简便，加工成本低，不需要复杂的结构，当装置在斜面上受一短暂的外力时，会引发其以前后摇摆的形式沿斜面往下行走。
在上述技术方案中，优选地，L2-（R-L1）=0.05R，即所述支腿的长度比所述半圆形端面的半径R与所述圆心和枢接点之间距离的差大0.05R。
在该技术方案中，斜面行走装置在运动过程中，支腿抵到斜面上支撑着装置整体离开斜面一段距离，使装置沿斜面向下“跳动”的方式前进一段距离。
在上述技术方案中，优选地，在所述本体水平放置时，所述支腿的枢接点位于所述半圆形端面的圆心正下方0.2R处；在所述本体水平放置时，所述斜面行走装置的重心位于所述本体轴线中点的正下方0.4R处；所述支腿的长度为0.85R。
在该技术方案中，上述斜面行走装置的所有参数为最佳参数，能达到最好的技术效果。
在上任一述技术方案中，优选地，半圆柱体形的所述本体为中空框体机构，包括矩形的顶板和两半圆形的端面板，两半圆形的所述端面板通过所述顶板连接在一起，两所述端面板均垂直于所述顶板。
在该技术方案中，半圆柱体形的本体为中空框体机构，能满足斜面行走装置的行走要求，且节省材料，降低了生产成本。
在上述技术方案中，优选地，所述顶板的两边和两所述端面板的直边通过榫槽结构相连接。
在该技术方案中，榫槽结构结构简单，连接稳定，且能满足顶板与两端面板的连接强度要求。
在上述技术方案中，优选地，还包括至少一个连接横梁，所述连接横梁的两端分别与两半圆形的所述端面板连接。
在该技术方案中，连接横梁可增加两端面板的连接强度，同时防止了两端面板的变形。
在上述技术方案中，优选地，所述连接横梁的两端设置有榫，两所述端面板上设置有槽，所述榫***所述槽中，将两所述端面板连接在所述连接横梁的两端。
在该技术方案中，榫槽结构结构简单，连接稳定，且能满足连接横梁与两端面板的连接强度要求。
在上述技术方案中，优选地，还包括配重体，所述配重体设置在两所述端面板上。
在该技术方案中，配重体设置在两所述端面板上，不影响斜面行走装置的整体美观，且能满足配重的要求。
在上述技术方案中，优选地，所述配重体为对称设置在两所述端面板上的螺栓和/或配重块。
在该技术方案中，配重体为螺栓和/或配重块，简单易行，且能有效的达到配重的要求。
在上述技术方案中，优选地，在所述斜面行走装置的所述顶板上设置有装饰物，构成玩具。
在该技术方案中，顶板上的有装饰物，可增加装置的美感，更容易的吸引孩子的注意力。
综上所述，本实用新型提供的斜面行走装置结构简单，操作简便，加工成本低，当装置在斜面上受一短暂的外力时，会引发其以前后摇摆的形式沿斜面往下行走；该装置可用作教学用具，提高学生的动手能力，增加学习兴趣，且浅显易懂，又能当作玩具来玩，让孩子在游戏中学到知识。
附图说明
图1是本实用新型所述斜面行走装置一实施例的立体结构示意图；
图2是图1中顶板的结构示意图；
图3是图1中端面板的结构示意图；
图4是图1中连接横梁的结构示意图；
图5是顶板、端面板和连接横梁的组装结构示意图；
图6是图1中装饰物的结构示意图；
图7A和图7B是所述斜面行走装置初始状态的受力图；
图7C、图7D和图7E是所述斜面行走装置运动过程中的三个位置的状态图。
其中，图1至图7E中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1支腿，2顶板，3端面板，4连接横梁，5配重体，6装饰物，7斜面。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本实用新型提供了一种斜面行走装置，可在倾斜角为5°~20°的斜面7上行走，包括半圆柱体形的本体和两一起联动的支腿1，所述本体的柱面朝下放置，两所述支腿1可自由摆动地枢接在所述本体的两半圆形端面上，两半圆形端面所在圆的半径为R，则，所述支腿1的枢接点位于以0.1R为半径、在所述本体水平放置时以所述半圆形端面的圆心正下方0.2R处的点为圆心的圆形区域内；所述斜面行走装置的重心位于以0.1R为半径、在所述本体水平放置时以所述本体轴线中点的正下方0.4R处的点为圆心的圆形区域内，且该圆形区域所在的面与所述半圆形端面平行；所述圆心和枢接点之间距离为L1，所述支腿1的长度为L2，且R-L1＜L2，即所述半圆形端面的半径R与所述圆心和枢接点之间距离的差小于所述支腿1的长度。
在该技术方案中，斜面行走装置结构简单，操作简便，加工成本低，当在斜面上受一短暂的外力时，会引发装置以前后摇摆的形式沿斜面往下行走。
在上述技术方案中，优选地，L2-（R-L1）=0.05R，即所述支腿1的长度比所述半圆形端面的半径R与所述圆心和枢接点之间距离的差大0.05R。
在该技术方案中，在斜面行走装置的运动过程中，支腿抵到斜面上支撑着装置整体离开斜面一段距离，使装置沿斜面向下“跳动”的方式前进一段距离。
在上述技术方案中，优选地，在所述本体水平放置时，所述支腿1的枢接点位于所述半圆形端面的圆心正下方0.2R处；在所述本体水平放置时，所述斜面行走装置的重心位于所述本体轴线中点的正下方0.4R处；所述支腿1的长度为0.85R。
在该技术方案中，上述斜面行走装置的所有参数为最佳参数，能达到最好的技术效果。
在上任一述技术方案中，优选地，半圆柱体形的所述本体为中空框体机构，包括矩形的顶板2和两半圆形的端面板3，两半圆形的所述端面板3通过所述顶板2连接在一起，两所述端面板3均垂直于所述顶板2。
在该技术方案中，半圆柱体形的本体为中空框体机构，能满足斜面行走装置的行走要求，且节省材料，降低了生产成本。
如图2、图3和图5所示，所述顶板2的两边和两所述端面板3的直边通过榫槽结构相连接。
在该技术方案中，榫槽结构结构简单，连接稳定，且能满足顶板与两端面板的连接强度要求。
在上述技术方案中，优选地，还包括至少一个连接横梁4，所述连接横梁4的两端分别与两半圆形的所述端面板3连接。
在该技术方案中，连接横梁可增加两端面板的连接强度，同时防止了两端面板的变形。
如图3、图4和图5所示，所述连接横梁4的两端设置有榫，两所述端面板3上设置有槽，所述榫***所述槽中，将两所述端面板3连接在所述连接横梁4的两端。
在该技术方案中，榫槽结构结构简单，连接稳定，且能满足连接横梁与两端面板的连接强度要求。
在上述技术方案中，优选地，还包括配重体5，所述配重体5设置在两所述端面板3上。
在该技术方案中，配重体设置在两所述端面板上，不影响斜面行走装置的整体美观，且能满足配重体的要求。
在上述技术方案中，优选地，所述配重体5为对称设置在两所述端面板3上的螺栓和/或配重块。
在该技术方案中，配重体为螺栓和/或配重块，简单易行，且能有效的达到配重的要求。
在上述技术方案中，优选地，在所述斜面行走装置的所述顶板2上设置有装饰物6，构成玩具。
在该技术方案中，如图6所示，顶板上的装饰物为鸭形装饰物，包括鸭头和鸭尾，斜面行走装置整体呈现鸭形态；装饰物的种类很多，可根据具体情况使的斜面行走装置呈现所需要的形态。
上述实施例给出的斜面行走装置在斜面上行走的过程如图7C至图7E所示，其行走过程和原理为：
斜面行走装置的各个参数调整好后，将其放置在倾斜角度为10°斜面7上，然后给装置一个力F如图7A，使其处在如图7B所示的状态，力F消失后装置在重力的作用下，沿斜面7向前摆动，当装置摆动到如图7C所示的极限状态时，由于惯性的作用，装置沿斜面7往后摆动，在往后摆动的过程中，经过了如图7D所示的状态，支腿1抵到斜面7上支撑着装置整体离开斜面一段距离，并且在重力的作用下，装置沿斜面7向下“跳动”的方式前进一段距离，运动到如图7E所示的状态，再次由图7C→图7D→图7E→图7C如此往复的运动，使得该装置以前后摇摆的方式沿斜面7向下行走。
本领域的技术人员应当理解，为了更容易描述和理解斜面行走装置的运动过程，在上述的运动过程中，忽略了能量的损失等不利因素。
综上所述，本实用新型提供的斜面行走装置结构简单，操作简便，加工成本低，当装置在斜面上受一短暂的外力时，会引发其以前后摇摆的形式沿斜面往下行走；该装置可用作教学用具，提高学生的动手能力，增加学习兴趣，且浅显易懂，又能当作玩具来玩，让孩子在游戏中学到知识。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种斜面行走装置，可在倾斜角为5°~20°的斜面（7）上行走，其特征在于，包括半圆柱体形的本体和两一起联动的支腿（1），所述本体的柱面朝下放置，两所述支腿（1）可自由摆动地枢接在所述本体的两半圆形端面上，两半圆形端面所在圆的半径为R，则，
所述支腿（1）的枢接点位于以0.1R为半径、在所述本体水平放置时以所述半圆形端面的圆心正下方0.2R处的点为圆心的圆形区域内；
所述斜面行走装置的重心位于以0.1R为半径、在所述本体水平放置时以所述本体轴线中点的正下方0.4R处的点为圆心的圆形区域内，且该圆形区域所在的面与所述半圆形端面平行；
所述圆心和枢接点之间距离为L1，所述支腿（1）的长度为L2，且R-L1＜L2，即所述半圆形端面的半径R与所述圆心和枢接点之间距离的差小于所述支腿（1）的长度。
2.根据权利要求1所述的斜面行走装置，其特征在于，L2-（R-L1）=0.05R，即所述支腿（1）的长度比所述半圆形端面的半径R与所述圆心和枢接点之间距离的差大0.05R。
3.根据权利要求2所述的斜面行走装置，其特征在于，
在所述本体水平放置时，所述支腿（1）的枢接点位于所述半圆形端面的圆心正下方0.2R处；
在所述本体水平放置时，所述斜面行走装置的重心位于所述本体轴线中点的正下方0.4R处；
所述支腿（1）的长度为0.85R。
4.根据权利要求1至3中任一所述的斜面行走装置，其特征在于，半圆柱体形的所述本体为中空框体机构，包括矩形的顶板（2）和两半圆形的端面板（3），两半圆形的所述端面板（3）通过所述顶板（2）连接在一起，两所述端面板（3）均垂直于所述顶板（2）。
5.根据权利要求4所述的斜面行走装置，其特征在于，所述顶板（2）的两边和两所述端面板（3）的直边通过榫槽结构相连接。
6.根据权利要求4所述的斜面行走装置，其特征在于，还包括至少一个连接横梁（4），所述连接横梁（4）的两端分别与两半圆形的所述端面板（3）连接。
7.根据权利要求6所述的斜面行走装置，其特征在于，所述连接横梁（4）的两端设置有榫，两所述端面板（3）上设置有槽，所述榫***所述槽中，将两所述端面板（3）连接在所述连接横梁（4）的两端。
8.根据权利要求4所述的斜面行走装置，其特征在于，还包括配重体（5），所述配重体（5）设置在两所述端面板（3）上。
9.根据权利要求8所述的斜面行走装置，其特征在于，所述配重体（5）为对称设置在两所述端面板（3）上的螺栓和/或配重块。
10.根据权利要求4所述的斜面行走装置，其特征在于，在所述斜面行走装置的所述顶板（2）上设置有装饰物（6），构成玩具。
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| CN 201220602459 CN203001950U (zh) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | 斜面行走装置 |
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| CN 201220602459 CN203001950U (zh) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | 斜面行走装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015090028A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | Boti Global Ltd | A wheeled toy with an asymmetric counterweight |
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2012
- 2012-11-14 CN CN 201220602459 patent/CN203001950U/zh not_active Expired - Fee Related
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