专利名称：发电闪光球的制作方法
技术领域：
本设计-发电闪光球，是一种电气玩具。
球，这种只需一个尺寸定义外形的物体，是最简单和最安全的玩具；因为能作方向多变的滚动和弹跳运动，永远受到儿童的厚爱。已经出现的以电池为电源的发光球玩具产品，有增加游戏情趣的作用；但是这类发光或闪光球需要携带化学电池，无论是一次性电池或者可充电电池，更换电池或对电池充电既不经济又不方便。特别对于幼童，不易掌握这种功能维持性操作，这是使用电池的发光球存在的缺陷。
先前的中国实用新型设计专利《发电闪光装置》(ZL 92 2 16185.2)公开了至少包含磁电脉冲发生器和电发光器的、直接消耗机械能发出闪光的发电闪光装置。
该项专利公开了多种用于使电发光器闪光的所述的磁电脉冲发生器的设计，并对其做出概括性的定义(图2)磁电脉冲发生器是包含永磁体、感应线圈和连接永磁体两极形成贯穿感应线圈中心的磁通路的导磁体以及限动机构的磁电换能器；其中永磁体、感应线圈和导磁体形成分割所述的磁通路的两个相对活动的构成体，而限动机构限制两个所述的构成体间反抗磁力的相对运动幅度不超过可由磁力复位的限度。该专利还提供了在变速运动中由其构成体的惯性运动使其动作的惯性磁电脉冲发生器以及这种惯性磁电脉冲发生器的多动向设计。
本设计是基于上述专利关于发电闪光装置，特别是包含多动向惯性磁电脉冲发生器的发电闪光装置的设计构想而完成的一种实用闪光产品设计。
本设计的目的是提供一种不需要自身携带的化学电池或外接电源，能够在变速和/或变向运动中自行闪光的发电闪光球。
本设计的目的是通过提供下述发电闪光球的技术方案实现的一种包含一个球壳、一个发电装置和至少一个电发光器的发电闪光球，其特征是(
图1)所述的发电装置是通过支架[4]固定于所述的球壳[1]中心处的惯性磁电脉冲发生器[3]；所述的惯性磁电脉冲发生器[3](图2)的感应线圈[3X]两端[A、B]分别电连接所述的电发光器或其连成体[2]的电源输入端[C、D]之一。当本设计提供的发电闪光球的运动速度、方向突然变化时，惯性磁电脉冲发生器[3]的一个构成体[3D、3H、3X的结合体]将相对其固定于支架[4]上的另一个构成体[3G、3K的结合体]作惯性运动，在贯穿其感应线圈[3X]中心的闭合磁路中形成气隙，磁路的磁通量发生变化，感应线圈[3X]向电发光器[2]输出电脉冲，电发光器[2]发出闪光。惯性磁电脉冲发生器[3]处于球壳[1]的中心有利于发电闪光球平稳滚动。上述技术方案中不使用自身携带的化学电池和外接电源，实现了设计目的。
因为没有自身携带的化学电池，本设计提供的发电闪光球完全不需要更换电池或对电池充电，使用简便；因为不使用外接电源，其活动范围不受电源导线的限制；因为惯性磁电脉冲发生器[3]产生的电脉冲直接使电发光器[2]发出闪光，不用断续开关，构造简单。
图1是本设计提供的发电闪光球的第一个设计实例的结构剖视图。
图2是上述设计实例中惯性磁电脉冲发生器[3]与电发光器[2]的结合体的结构剖视图。
图3是发电闪光球第二个设计实例的局部结构剖视图。
图4是第一个设计实例的一种改进设计的局部结构剖视图。
图中1是球壳，2是电发光器，3是惯性磁电脉冲发生器，4是支架，5是反光镜；1K是球壳[1]外壁上容纳电发光器[2]的凹坑，3K、3G、3D、3H、3X是惯性磁电脉冲发生器[3]的构件，其中3K是其锥状壳体，3G是其板状导磁体，3D是其杯状导磁体，3H是其柱状永磁体，3X是其感应线圈；A、B是感应线圈[3X]的两端，C、D是电发光器[2]的电源输入端；在惯性磁电脉冲发生器的锥状壳体[3K]上，E是其顶部内表面，F是其底部内表面，H是其侧壁内表面；在杯状导磁体[3D]上，G是其底部外表面，I是其侧壁外表面；N、S是柱状永磁体[3H]的北极和南极，Z表示由表面E指向表面F的方向。
本设计发电闪光球的第一个设计实例如
图1，图2所示它由一个球壳[1]、一个惯性磁电脉冲发生器[3]、至少一个电发光器[2]和一个支架[4]构成；所述的惯性磁电脉冲发生器[3]通过所述的支架[4]固定在所述的球壳[1]的中心处；所述的惯性磁电脉冲发生器[3]的感应线圈[3X]两端[A,B]分别电连接所述的电发光器(或其连成体)[2]的电源输入端[C,D]之一；其特征是所述的电发光器[2]直接固定在所述的惯性磁电脉冲发生器[3]上；所述的球壳[1]由透明或半透明材料制成。支架[4]是一个锥形管，它分别与球壳[1]和惯性磁电脉冲发生器[3]固定连接，使惯性磁电脉冲发生器[3]间接固定于球壳[1]的中心处。电发光器[2]的电源输入端[C、D]与惯性磁电脉冲发生器感应线圈[3X]两端[A、B]之间的电连接可以通过柔软导线或螺旋导线实现。球壳[1]、支架[4]和惯性磁电脉冲发生器[3]的固定连接可以是粘接、熔接，也可以是机械紧固连接(如过盈连接、螺纹连接、用紧固件连接等)。电发光器[2]可以由粘接、机械紧固连接固定于惯性磁电脉冲发生器[3]上。电发光器[2]可以是发光二极管、氖灯、白炽灯等。
这个电发光器[2]处于球壳[1]内部的设计实例可以通过局部改进而扩大闪光的可见范围。一个这样的改进设计是在上述设计的基础上，在球壳[1]的面对电发光器[2]的内表面处固定一个反光镜[5](图4)；可由粘接和机械紧固连接实现反光镜[5]的固定。
图1、4所示的设计实例所采用的惯性磁电脉冲发生器[3]可以是多动向惯性磁电脉冲发生器。其特征是(图2)由永磁体[3H]、感应线圈[3X]和导磁体[3G,3D]形成的分割磁通路的两个构成体[3G和3D+3H+3X]之间有多方向相对运动空间。图2所示的多动向惯性磁电脉冲发生器的一个设计实例中，所述的控制两个构成体间相对运动幅度的限动机构是锥状壳体[3K]，板状导磁体[3G]固定于锥状壳体[3K]的顶部[E]，柱状永磁体[3H]同轴地固定于杯状导磁体[3D]内，感应线圈[3X]固定于柱状永磁体[3H]外。可见在闭合磁通路[3G+3D+3H+3X]中板状导磁体[3G]本身是一个构成体(下称固定构成体)；杯状导磁体[3D]、柱状永磁体[3H]和感应线圈[3X]结合成另一个构成体(下称活动构成体)；两者的界面分割了所述的磁通路。导磁体由软磁性材料制成；永磁体由硬磁性材料制成，并经过定向充磁处理。锥状壳体[3K](限动机构)的底部[F]与杯状导磁体[3D]底部[G]之间的空间提供了活动构成体[3D+3H+3X]沿Z方向相对固定构成体[3G]惯性移动的空间；锥状壳体[3K]的锥状侧壁[H]与杯状导磁体[3D]侧壁[I]之间的空间提供了活动构成体[3D+3H+3X]相对固定构成体[3G]作偏离Z方向惯性摆动的空间。可见多动向惯性磁电脉冲发生器中形成闭合磁路的两个构成体[3G,3D+3H+3X]之间确实有多方向相对运动空间。不难判断活动构成体[3D+3H+3X]相对固定导磁体[3G]沿Z方向的惯性移动将形成两者之间的等厚气隙；而活动构成体[3D+3H+3X]相对于固定构成体[3G]的偏离Z方向的惯性摆动则形成两者间楔形气隙。无论气隙是何种形状，都导致闭合磁通路的磁阻增大，磁通量减少；而磁通量的变化必然导致感应线圈的两端[A,B]间产生感应电动势。由此可见，所述的多动向惯性磁电脉冲发生器中，构成磁通路的两个构成体之同能使所述的感应线圈的两端间产生感应电动势的相对运动可以发生在不止一个方向上，这就是多动向惯性磁电脉冲发生器的优点。
可以形成多动向惯性磁电脉冲发生器的多种设计，例如在图2所示的设计中简单地将杯状导磁体[3D]改为永磁体，同时将柱状永磁体[3H]改为导磁体，就形成了另一个有区别的设计。
显而易见，采用所述的多动向惯性磁电脉冲发生器[3](图2)的发电闪光球，如前所述，可以在多方向的变速和/或变向运动中发出闪光，增大了发电闪光球的发光机率。
本设计发电闪光球的第二个设计实例同样由一个球壳、一个惯性磁电脉冲发生器、至少一个电发光器和一个支架构成；惯性磁电脉冲发生器同样通过支架固定在球壳的中心处；惯性磁电脉冲发生器的感应线圈两端同样分别电连接电发光器的电源输入端之一。其区别于第一个设计实例的特征仅在于(图3)所述的球壳[1]的外壁上有凹坑[1K]，所述的电发光器固定于所述的凹坑[1K]内。显然，凹坑[1K]的尺寸应适应电发光器[2]的外廓尺寸。电发光器[2]可以通过凹坑[1K]的开口直接对外界发出闪光。
在这个设计实例中，所述的惯性磁电脉冲发生器同样可以是多动向惯性磁电脉冲发生器。
在本设计提供的发电闪光球中，作为所述的惯性磁电脉冲发生器[3]的负载，电发光器[2]的数量和连接方式可以有不同选择。就电发光器[2]的数量而言，可以是一个也可以是多个；在采用多个电发光器[2]的情况下，全部电发光器[2]应该恰当地连接成一个二端连成体，然后与所述的惯性磁电脉冲发生器[3]的感应线圈[3X]两端电连接。
权利要求1．一种包含一个球壳、一个发电装置和至少一个电发光器的发电闪光球，其特征是所述的发电装置是通过支架[4]固定于所述的球壳[1]中心处的惯性磁电脉冲发生器[3]；所述的惯性磁电脉冲发生器[3]；的感应线圈[3X]两端[A、B]分别电连接所述的电发光器或其连成体[2]的电源输入端[C、D]之一。
2．按照权利要求1所述的发电闪光球，其特征是所述的电发光器[2]直接固定在所述的惯性磁电脉冲发生器[3]上；所述的球壳[1]由透明或半透明材料制成。
3．按照权利要求2所述的发电闪光球，其特征是在球壳[1]的面对电发光器[2]的内表面处固定一个反光镜[5]。
4．按照权利要求1所述的发电闪光球，其特征是所述的球壳[1]的外壁上有凹坑[1K]，所述的电发光器固定于所述的凹坑[1K]内。
5．按照权利要求1,2,3,4所述的发电闪光球，其特征是所述的惯性磁电脉冲发生器[3]是多动向惯性磁电脉冲发生器。
专利摘要设计提供了一种不需要外接电源和内置化学电池,直接利用球的部分动能产生电脉冲,进而使其电发光器发出闪光的、经济而简便的发电闪光球。它含有球壳(1)、电发光器(2)、惯性磁电脉冲发生器(3)和支架(4);惯性磁电脉冲发生器(3)通过支架(4)固定于球壳(1)的中心处;惯性磁电脉冲发生器(3)的感应线圈两端分别连接电发光器或其连成体(2)的电源输入端之一。设计提供了改善发电闪光球闪光效果的不同结构。
文档编号A63H33/26GK2334472SQ9722736
公开日1999年8月25日 申请日期1997年9月27日 优先权日1997年9月27日
发明者尹群 申请人:尹群