[實用新型]一種掌上磁懸浮陀螺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721324877.1
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN207462660U
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬軼喬;王元博;王沛卓;王煜彬
• 申請（專利權(quán)）人: 王沛卓
• 主分類號: A63H1/00
• 分類號: A63H1/00;A63H29/22;A63H33/26;A63H1/28;A63H1/24;A63H1/22
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• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種掌上磁懸浮陀螺，包括陀螺和掌上陀盤兩部分；其中：陀螺為陀尖、陀殼前部、磁環(huán)、陀殼后部、陀軸、轉(zhuǎn)柄等依次構(gòu)合；陀盤為具有握柄和盤面的盤殼內(nèi)部中心鑲有磁環(huán)。陀螺初始旋轉(zhuǎn)后，可用手周復(fù)搖動陀盤控制陀螺持續(xù)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的陀螺可依附陀盤在三維空間呈現(xiàn)側(cè)懸浮、倒懸浮等任意角度的懸浮狀態(tài)。打破了以往陀螺只能在地上、指尖和手持雙軌上懸浮旋轉(zhuǎn)及無陀盤運動的定式。兼具靈活性、藝術(shù)性、趣味性、觀賞性、健身性于一體，操作簡單，老少皆宜，可作為玩具、教具和健身、減壓器材使用。且結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)，造價低廉，具有極其廣闊的市場前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種陀螺，尤其是能在人的手掌上持續(xù)旋轉(zhuǎn)的磁懸浮陀螺。

背景技術(shù)

目前，公知的各種陀螺品種繁多，五花八門，諸如兒童玩具陀螺、成人健身陀螺、齒條發(fā)條陀螺、電動陀螺、音樂炫光陀螺、磁懸浮陀螺等等，豐富了人類的文化生活。但它們都有一個共同特點，就是陀螺旋轉(zhuǎn)所依托地面、盤面或者底座固定不動，陀螺在其上旋動或懸浮，欠缺隨人而動的靈動性和表演性。其中的磁懸浮陀螺（如永磁懸浮飛碟專利號02261756.6）雖然玄妙好玩，但操作難度非常大，成功率很低，它也只能垂直懸浮，同時持續(xù)時間還較短。確有一種陀螺能在手持的鋼絲軌道上旋轉(zhuǎn)懸浮，但是把陀螺旋轉(zhuǎn)軸線兩個端點都通過磁體吸住（如魔力飛轉(zhuǎn)陀螺專利號201420360161.7），這嚴(yán)格上說不是物理學(xué)力學(xué)意義上的陀螺；目前剛剛面世一種指尖陀螺很有創(chuàng)意，但缺少陀螺與陀盤同時互動的視覺沖擊力與美感。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的陀螺不能在手掌上旋轉(zhuǎn)和懸浮、懸浮角度單一、不可持續(xù)旋轉(zhuǎn)以及陀盤不運動的不足, 本實用新型提供了一種掌上磁懸浮陀螺，該陀螺不僅能實現(xiàn)依附在單手操作的陀盤上旋轉(zhuǎn)和懸浮，并可隨意呈現(xiàn)側(cè)懸浮、倒懸浮等任意角度的懸浮狀態(tài)，而且即使是在無源結(jié)構(gòu)的情況下，就可維持陀螺持續(xù)性旋轉(zhuǎn)。打破了以往陀螺只能在地上和手持雙軌上懸浮旋轉(zhuǎn)，或者只有陀螺運動，沒有陀盤運動的定式，創(chuàng)造了陀盤參與運動與陀螺能同時互動的獨特構(gòu)造和全新模式，極富表演魅力，實現(xiàn)了陀螺體系陀螺構(gòu)造的重大創(chuàng)新，填補了陀螺家族的空白。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本掌上磁懸浮陀螺，是指一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)包括掌上陀螺和掌上陀盤兩部分，并且這兩部分為各自獨立的部分，之間不存在機械的連接，陀螺依附于掌中的陀盤展現(xiàn)旋轉(zhuǎn)懸浮姿態(tài)，工作時只有陀螺的陀尖部分與陀盤的盤面相接觸；其中：掌上陀螺為中部鼓隆向外邊緣隨半徑增大漸扁薄，重心在旋轉(zhuǎn)軸中心線上的流線圓滑圓形幾何體，由陀尖、陀殼前部、磁環(huán)、陀殼后部、陀軸、轉(zhuǎn)柄等組成并依次構(gòu)合；掌上陀盤為扁平的圓形，盤面為帶有少許凹陷的曲面，其半徑遠(yuǎn)大于陀螺最大橫截面半徑，盤面邊緣設(shè)置小于陀尖高度的圓滑阻擋棱，分別由盤面、磁環(huán)、陀盤后蓋、握柄組成并依次構(gòu)合；陀螺用磁環(huán)安裝在陀螺中心部位與陀軸同心；陀盤用磁環(huán)安裝在陀盤中心部位與盤面同心；陀螺用磁環(huán)和陀盤用磁環(huán)為異極對應(yīng)。

懸浮陀螺首先要解決懸浮問題，陀螺相對于地面懸浮必需有一個克服由地心引力而產(chǎn)生的陀螺的重力的力，這個力本設(shè)計是通過陀螺和陀盤磁環(huán)異極對應(yīng)，相吸引的作用力來實現(xiàn)的，故稱磁懸浮，因為是持在手掌上故名掌上磁懸浮陀螺。

所述的陀螺用磁環(huán)和陀盤用磁環(huán)為軸向充磁的封閉園環(huán)柱形永磁體。取永磁體而不用電磁體，一是因為現(xiàn)代的永磁技術(shù)已發(fā)展到很高的水平，多種永磁材料的磁場強度都能滿足制作本陀螺的要求，現(xiàn)有的釹鐵硼、釤鈷、鐵氧體等材料的永磁體都可用之；二是既能節(jié)能又能降低制作成本還能延長使用壽命；取其軸向充磁是為容易達(dá)到扁平化設(shè)計，尤其是更適合陀螺在陀盤上懸浮旋轉(zhuǎn)的力學(xué)要求及組裝的結(jié)構(gòu)要求。

實踐證明，用多個小永磁體制作成環(huán)柱形點陣產(chǎn)生的磁效果和封閉園環(huán)柱形整塊單獨磁體相同。

本方案需要同時實現(xiàn)懸浮、旋轉(zhuǎn)、持續(xù)旋轉(zhuǎn)三項主要目標(biāo)。這表面上看似乎很容易，實則不然，絕不是隨便裝上兩塊磁鐵就能成為磁懸浮陀螺的。它是一個比較復(fù)雜的磁學(xué)、運動學(xué)和力學(xué)原理相結(jié)合的問題。