一种桌面或其他台面上玩的陀螺及其使用方法与流程

2021-01-11 12:01:24|

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本发明为申请日为2019年6月18日、申请号为2019105254365、名称为一种无线充电驱动陀螺的专利的分案申请。

本发明属于陀螺领域，具体涉及一种无线充电驱动陀螺。

背景技术：

现有的陀螺玩法大概分为三类：1、通过鞭打使陀螺转动；2、利用电动机或发条驱动使陀螺转动，陀螺停止转动后，再驱动陀螺转动；3、在陀螺内安装电动机，使陀螺一直转动。上述陀螺玩法由于都比较常见，且存在时间比较长，逐渐变得比较枯燥乏味，不够吸引人，缺乏新颖性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种比传统玩法的陀螺更具新颖性和新奇，更有吸引力的、新玩法的陀螺。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种无线充电驱动陀螺，包括有陀螺本体，设置在陀螺本体内的安装箱，用于控制陀螺本体转动的控制盒，用于移动控制盒的控制杆，以及对控制盒起支撑作用的支撑机构；

所述陀螺本体包括有上端开口的安装筒，连接在安装筒下端的、半球形的陀螺下体，以及连接在安装筒上端的陀螺盖；所述安装筒上端向内一体成型有环形的环边；所述环边与陀螺盖靠近边缘处通过螺钉连接；所述陀螺盖上端安装有无线充电接收模块；

所述安装箱下部成型有开口朝下的安装腔，安装腔下端口部可拆卸连接有底盖；安装腔内安装有主电动机和控制电路板，所述安装箱上壁中部成型有贯穿孔；所述主电动机的转动轴向上穿过贯穿孔；所述转动轴上端固定连接有连接板；所述连接板与陀螺盖下端连接；所述安装箱外侧壁等间距、均匀连接有至少两个支撑杆，每个支撑杆上连接有一个防止安装箱转动的防转机构；所述主电动机与控制电路板电连接；

所述转动轴外还套接有电滑环，所述电滑环包括有定子和转动连接在定子上的转子；所述定子外侧壁下端固定连接有固定环，所述固定环与安装箱上端固定连接；所述转子上端与连接板下端之间连接有多个连杆，所述连杆沿连接板周向等间距分布；

所述无线充电接收模块通过电滑环与控制电路板电连接；所述主电动机与控制电路板电连接；

所述控制盒内安装有控制器和蓄电池；所述控制盒下端左部安装有无线充电输出模块；所述蓄电池和无线充电输出模块分别与控制器电连接；

所述控制杆与控制盒连接，控制杆上安装有控制按键；

所述支撑机构与控制盒下端右部连接。

所述控制杆包括有主控制杆，所述主控制杆下端连接有连接头，上端连接有手柄；所述控制盒上端右部连接有连接管；所述连接头与连接管螺纹连接；所述连接头外侧壁成型有外螺纹，连接管内侧壁成型有与外螺纹匹配的内螺纹；所述控制按键包括有主控制按键；所述手柄靠近主控制杆的一部分安装多个主控制按键。

所述控制杆包括有副控制杆，所述副控制杆左端与控制盒右端连接，所述控制按键包括有副控制按键，副控制杆侧壁左部安装多个副控制按键，所述副控制按键与控制器电连接。

所述防转机构包括有焊接在控制电路板上的陀螺仪传感器，连接在支撑杆端部的副电动机，以及与副电动机的转轴连接的叶片；所述副电机的转轴中心线与连接杆中心线垂直；所述副电动机与控制电路板电连接。

所述安装筒外侧壁沿周向等间距连接有多个永磁体，所述的多个永磁体远离安装筒的一极为同名磁极；所述控制盒下端中部连接有限位板，所述限位板靠近无线充电输出模块的一端安装有电磁体，所述电磁体与控制器电连接；所述电磁体的位置与永磁体对应。

所述支撑机构包括有与控制盒下端固定连接的长杆，与长杆下端固定连接的安装框，以及与安装框转动连接的转动轮。

所述支撑机构下端与陀螺本体下端齐平时，无线充电输出模块的高度比无线充电接收模块的高度大5-15mm。

所述陀螺本体与陀螺内所有部件的质量之和与陀螺下体的质量比为5:4。

与现有技术相比较，本发明的主要有益效果是：

1、本发明巧妙地利用类似直升机的原理，把螺旋桨换成了陀螺，利用安装箱内的主电动机带动陀螺本体转动；同时为了杜绝主电动机带不动陀螺本体转动，而主电动机定子和安装箱转动的情况，在安装箱外设置了防转机构，原理类似直升机尾部电动机带动的叶片，使得主电动机定子和安装箱不能转动，且把陀螺下体设置为半球形的，这样陀螺本体就不易倾倒，与地面摩擦也小，容易被主电动机带着转动。本发明还利用无线充电技术，利用控制盒上的无线充电输出模块，向主电动机供电，以此驱动陀螺盖和陀螺本体转动，达到非接触式驱动效果，使陀螺产生了新的玩法，改变了传统所有陀螺的玩法，给使用者产生一种神奇、新颖的感觉，勾起人们的兴趣和好奇，促使人们使用和研究本发明。

2、通过主控制杆移动控制盒，把陀螺本体放地上，这样可以站着玩本发明，只要每隔一定时间把控制盒的无线充电输出模块移到陀螺盖的无线充电接收模块上方，同时按压相应主控制按键向主动电机输电，这样就可以驱动陀螺本体转动。且主控制杆的连接头与控制盒的连接管通过螺纹连接，这样就可以把主控制杆拆下来，把陀螺本体放桌子上，通过副控制杆移动控制盒，使得陀螺本体也可以在桌上玩。如此使得本发明不局限于地面玩，还可以在很多合适的台面上玩，扩大了使用范围。

3、通过陀螺仪传感器可以检测安装箱是否发生转动，当检测到安装箱转动时，控制电路板就会根据安装箱转动的速度来控制副电动机转动，以此抵消安装箱的反向转动，这样就不会降低陀螺本体的转动速度，使陀螺本体更顺畅地转动。

4、在安装筒外侧壁安装永磁体，在限位板上安装电磁体，当按压相应控制按键时，电磁体与永磁体相斥，如此可以推动陀螺本体，使用者就可以根据需求把陀螺本体推到相应的位置。还可以按压相应控制按键，电磁体与永磁体相互吸引在一起，这样可以对陀螺本体进行减速，使得陀螺本体停下来，且陀螺本体被吸引在控制盒上，拖过主控制杆可以把陀螺提起来，另外一只手就可以拿住陀螺本体，不需要人们弯腰捡陀螺本体，方便了使用。

5、支撑机构包括有与控制盒下端固定连接的长杆，与长杆下端固定连接的安装框，以及与安装框转动连接的转动轮。转动轮在桌面或地面转动，这样一方面可以支撑控制盒，方便移动控制盒，使用者不用一直提着控制盒，使手不易酸痛；另一方面可以可以大概控制无线充电输出模块与无线充电接收模块之间垂直方向的距离，使得两者不易发生碰撞，能够顺利玩本发明。

6、如果无线充电输出模块与无线充电接收模块的高度差过小，使得两者容易碰撞，这样就会降低使用寿命，同时也使得本发明不易使陀螺本体转动，降低使用效果；如果两者高度差过大，这样又会因为两者距离过远，加大地降低无线输电的效率。而本发明支撑机构下端与陀螺本体下端齐平时，无线充电输出模块的高度比无线充电接收模块的高度大5-15mm，这样就可以大大减小上述问题，使得本发明容易使用。

7、所述陀螺本体与陀螺内所有部件的质量之和与陀螺下体的质量比为5:4。这样陀螺本体就相当于不倒翁，增强陀螺本体的稳定性，使得陀螺本体没有转动的时候也可以立在地面上，这样方便控制盒通过无线充电输出模块驱动陀螺本体转动；且电磁体的位置能够与永磁体对应，这样便于吸引住陀螺本体，方便主控制杆提起陀螺本体，便于拾起陀螺本体。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明陀螺本体的立体结构示意图。

图3是本发明陀螺本体和安装箱的分解图。

图4是本发明陀螺本体的剖视示意图。

图5是本发明陀螺本体安装筒和陀螺下体的立体图。

图6是本发明安装箱和电滑环等的连接示意图。

图7是本发明陀螺盖的立体结构示意图。

图8是本发明控制盒俯视的立体结构示意图。

图9是本发明控制盒仰视的立体结构示意图。

图10是本发明主控制杆的立体图结构示意图。

附图标记：1、陀螺本体；11、安装筒；111、环边；112、永磁体；12、陀螺下体；13、陀螺盖；131、无线充电接收模块；3、安装箱；31、底盖；32、转动轴；33、连接板；34、支撑杆；35、防转机构；4、控制盒；41、无线充电输出模块；42、连接管；43、副控制杆；431、副控制按键；44、限位板；441、电磁体；5、主控制杆；51、连接头；511、空腔；52、手柄；521、主控制按键；6、电滑环；61、定子；611、固定环；62、转子；621、连杆；7、支撑机构。

具体实施方式

下面根据附图1-图10对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

本实施例为一种无线充电驱动陀螺，如图1所示：包括有陀螺本体1，设置在陀螺本体1内的安装箱3（如图4所示），用于控制陀螺本体1转动的控制盒4，用于移动控制盒4的控制杆，以及对控制盒4起支撑作用的支撑机构7。

如图2-图5所示：所述陀螺本体1包括有上端开口的安装筒11，粘接在安装筒11下端的、半球形的陀螺下体12，以及连接在安装筒11上端的陀螺盖13；所述安装筒11上端向内一体成型有环形的环边111；所述环边111与陀螺盖13靠近边缘处通过螺钉连接；所述陀螺盖13上端安装有无线充电接收模块131（如图7所示）。

如图6所示：所述安装箱3下部成型有开口朝下的安装腔，安装腔下端口部通过螺钉可拆卸连接有底盖31；安装腔内安装有主电动机和控制电路板，所述安装箱3上壁中部成型有贯穿孔；所述主电动机的转动轴32向上穿过贯穿孔；所述转动轴32上端通过电焊固定连接有连接板33；所述连接板33与陀螺盖13下端通过螺钉连接；所述安装箱3外侧壁等间距、均匀固定连接有至少两个支撑杆34，每个支撑杆34上连接有一个防止安装箱3转动的防转机构35；所述主电动机与控制电路板电连接。

如图6所示：所述转动轴32外还套接有电滑环6，所述电滑环6包括有定子61和转动连接在定子61上的转子62；所述定子61外侧壁下端固定连接有固定环611，所述固定环611与安装箱3上端通过螺钉固定连接；所述转子62上端与连接板33下端之间固定连接有多个连杆621，所述连杆621沿连接板33周向等间距分布；所述无线充电接收模块131通过电滑环6与控制电路板电连接；所述主电动机与控制电路板电连接；这样主电动机驱动连接板33和连杆621转动的时候，连杆621可以带着转子62转动，这样无线充电接收模块131与电滑环6相连的导线在连杆621的支撑作用下，此导线不会受到拉扯，不易与无线充电接收模块131或电滑环6分离，确保了线路通畅，减小后期维护。

所述控制盒4内安装有控制器和蓄电池；所述控制盒4下端左部安装有无线充电输出模块41（如图9所示）；所述蓄电池和无线充电输出模块41分别与控制器电连接。

所述控制杆与控制盒4连接，控制杆上安装有控制按键。

所述支撑机构7与控制盒4下端右部连接。

如图9和图10所示：所述控制杆包括有主控制杆5，所述主控制杆5下端连接有连接头51，上端连接有手柄52；主控制杆5、连接头51和手柄52一体成型；所述控制盒4上端右部固定连接有连接管42；所述连接头51与连接管42螺纹连接；所述连接头51外侧壁成型有外螺纹，连接管42内侧壁成型有与外螺纹匹配的内螺纹；所述控制按键包括有主控制按键521；所述手柄52靠近主控制杆5的一部分安装多个主控制按键521；所述连接头51、主控制杆5和手柄52共同成型有可容纳电线的空腔511，空腔511的下端开口处于连接头51下端；所述连接头51内设有用于连接导线的插接头，多个主控制按键521与插接头通过软质的导线连接；所述连接管42内设有连接导线的与插接头匹配的插接座，插接座与控制器通过软质导线连接；所述插接头与插接座连接时，使得多个主控制按键521分别与控制器电连接。多个主控制按键521包括主开关按键、主驱动按键、主吸引按键和主排斥按键。

如图8所示：所述控制杆还包括有副控制杆43，所述副控制杆43左端与控制盒4右端固定连接，所述控制按键还包括副控制按键431；副控制杆43侧壁左部安装多个副控制按键431，所述副控制按键431与控制器电连接。多个副控制按键431包括副开关按键、副驱动按键、副吸引按键和副排斥按键。

如图6所示：所述防转机构35包括有焊接在控制电路板上的陀螺仪传感器，底座固定在在支撑杆34端部(以此达到最大扭矩)的副电动机，以及与副电动机的转轴固定连接的叶片；所述副电机的转轴中心线与连接杆中心线大致垂直；所述副电动机与控制电路板电连接。

如图5和图9所示：所述安装筒11外侧壁沿周向等间距连接有多个永磁体112，永磁体112与安装筒11粘接，或者永磁体112嵌入安装筒11外侧壁；所述的多个永磁体112远离安装筒11的一极为同名磁极；所述控制盒4下端中部固定连接有限位板44，所述限位板44靠近无线充电输出模块41的一端安装有多个电磁体441，所述电磁体441与控制器电连接；所述电磁体441的位置与永磁体112对应。

如图1所示：所述支撑机构7包括有与控制盒4下端固定连接的长杆，与长杆下端固定连接的安装框，以及与安装框转动连接的转动轮。

所述支撑机构7下端与陀螺本体1下端齐平时，无线充电输出模块41的高度比无线充电接收模块131的高度大5-15mm。

所述陀螺本体1与陀螺内所有部件的质量之和与陀螺下体12的质量比为5:4。

使用方法一步骤如下：

1、首先把插接头与插接座连接，转动主控制杆使得连接头与连接管连接；

2、人站着，一只手捏住手柄，另一只手拿住陀螺本体，然后把使陀螺本体的永磁体与电磁体贴在一起，然后一直按压主吸引按键，使得陀螺本体吸引在控制盒上，手松开陀螺本体；

3、移动主控制杆使陀螺本体着地，松开主吸引按键，然后按压主驱动按键驱动陀螺本体转动，移动主控制杆把控制盒从陀螺上方移开；

4、通过主控制杆移动控制盒，把无线充电输出模块移到无线充电接收模块上方，然后按压主驱动按键驱动陀螺本体继续转动，然后把控制盒从陀螺上方移开；

5、每隔5-10s重复步骤4；

6、可以根据需求按压主排斥按键，然后通过主控制杆移动控制盒，使得永磁体与电磁体靠近，把陀螺本体推到相应位置。

使用方法二步骤如下：

1、首先把转动主控制杆使得连接头与连接管分离，再使插接头与插接座分离；