基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置的制作方法

本技术属于色彩叠加演示，具体涉及一种基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置。

背景技术：

1、颜色叠加原理，是指当两种或多种颜色叠加在一起时，会产生新的颜色；颜色叠加原理的基础则是三原色理论，即红、绿、蓝三色可以组合形成任何颜色，这是因为人眼中有三种视锥细胞，分别对应三原色，从而因不同的刺激度而产生不同的颜色感觉。基于此，人们开始希望能够研发出一种色彩叠加展示装置，以便能够适时的进行三原色的叠加演示，从而向观众进行科普演示。而对于三原色的叠加构造，可以借鉴中国专利公告号为“cn102285273a”的名称为“一种色彩叠加印刷品”的结构所述，也即通过连接轴将有色镜片组通过连接孔安装于印刷品主体上，使得印刷品主体和有色镜片组能以连接轴为轴线，人为进行相对旋转，以达到三原色叠合效果；类似的结构在中国专利公告号为“cn217085993u”的名称为“一种万年历”以及中国专利公告号为“cn210951133u”的名称为“一种旋转五角星灯”中均有所表述。然而，该类结构虽然可作借鉴，但最大的问题在于：因中心处的连接轴的存在，不仅会遮挡观众的视线，影响参与感；同时，随着带有镜片的转盘数量的增加乃至，连接轴直径也必须要相应加大，以满足支撑需求，这会进一步加剧实现的遮挡情况。此外，该类结构的动力传递件甚至是动力源必然也位于连接轴的一端，只能通过布置遮挡底板等来进行遮蔽，也会使得整个演示动作的通透性变差，导致观众的参与感降低。因此，亟待解决。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其使得各转盘在同轴转动并实现颜色叠加功能的同时，更使得色块具备了无转轴下的“浮空演示”的效果，观众视野无阻挡，参与感能得到显著提升。

2、为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

3、基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其特征在于：包括壳体，壳体内布置有至少两层同轴线的透明转盘，导向托撑件托撑于透明转盘的外缘从而使相应透明转盘可绕自身轴线作回转动作；透明转盘上偏心布置有色块，各透明转盘转动时，各透明转盘上的色块存有交集，从而实现色彩叠加变化；该装置还包括用于驱动透明转盘转动的动力源，所述动力源的输出端与透明转盘的外缘间构成动力配合。

4、优选的，透明转盘包括固定于壳体处且位于最上层的上层固定盘、回转配合在壳体上且位于中层的中层回转盘和回转配合在壳体上且位于下层的下层回转盘，三层透明转盘处的色块分别呈现红色、蓝色和绿色，且导向托撑件配合于两回转盘的外缘处；动力源包括动力电机，动力电机的输出齿轮啮合第一主动齿轮，第一主动齿轮啮合第二主动齿轮；第二主动齿轮与第一主动齿轮分别与其中一个回转盘间形成摩擦传动或齿轮传动。

5、优选的，三层透明转盘处的色块均为直径一致的圆形；在平行透明转盘轴线的俯视视角上，各色块的圆心均位于以透明转盘轴线为圆心的同一圆上。

6、优选的，各主动齿轮均为具备两道轮槽的槽轮结构，两道轮槽均与各回转盘轮缘间存有间隙，各主动齿轮的用于形成所述摩擦传动或齿轮传动的其中一个轮槽内套设有过渡圈，并依靠该过渡圈与相应的回转盘的外缘形成配合结构。

7、优选的，各主动齿轮均由沿轴向自下而上依序布置的底部圆板、两端细而中段粗的三段式阶梯轴以及顶部圆板组合构成；各主动齿轮同轴套设在主动轴上，主动轴轴承配合于壳体处。

8、优选的，所述导向托撑件为具备两道轮槽的槽轮结构，所述导向托撑件为三组以上且环绕透明转盘轴线依序布置；透明转盘的外缘卡入导向托撑件的相应轮槽内，以实现两者的导向配合关系。

9、优选的，导向托撑件均由沿轴向自下而上依序布置的上细下粗的二段式阶梯轴状的下定位环、圆盘状的下圆环、二段式阶梯轴状的上定位环以及圆盘状的上圆环组合形成；导向托撑件套设于托撑轴上且两者间形成轴承配合，托撑轴固定于壳体上。

10、优选的，所述壳体外形呈中空环体状结构，各透明转盘均同轴线的布置于壳体的环腔内。

11、优选的，壳体的上环面处盖覆有一层透明观察板。

12、优选的，壳体通过位于外壁处的三根周向均布的支撑杆固定于基面处。

13、本实用新型的有益效果在于：

14、1)通过上述方案，本实用新型抛弃了采用中心连接轴的布局结构，转而另辟蹊径的采用了外周驱动构造，也即利用导向托撑件进行外缘托撑和导向功能的同时，再依靠动力源实现对已托撑的透明转盘的外缘的驱动效果，从而实现了各个透明转盘的彼此回转效果。

15、由于无转轴设计，各动力结构及托撑导向结构均位于透明转盘的外缘，因此整个透明转盘周围无任何视觉阻挡，进而在使得各转盘在同轴转动并实现颜色叠加功能的同时，更使得色块具备了无转轴下的“浮空演示”的效果，观众视野无阻挡，参与感能得到显著提升。

16、2)作为颜色叠加展示而言，可以是两层色块叠加，也可以视情况而采用四色、五色甚至更多色。当然，基于性价比最高的展示需求，本实用新型优选采用三原色叠加来实现展示效果，也即以一层固定盘搭配两层回转盘形成三层结构，通过下两层回转盘的动作，来实现三个颜色的色块的彼此重合交错动作。此时，观众通过观看透明转盘的变化，发现三原色的盘体转动叠加并产生另外一种新的颜色；又因盘体本身为透明且无转轴，仿佛三层色块悬浮在空中自转一样，成效非常显著。

17、3)本实用新型依靠单电机驱动，并利用两组主动齿轮彼此啮合产生的异向转动，进而驱动中层回转盘和下层回转盘产生异向回转动作，确保了结构的简洁性和紧凑性。三层透明转盘处的色块均为直径一致的圆形，以体现展示效果。

18、4)实际设计时，不仅导向托撑件为槽轮结构，各主动齿轮同理，目的在于同步的起到托撑导向效果，并依托主动齿轮来进行齿轮啮合或者摩擦传动。进一步的，设计时，各主动齿轮可采用同一型号，以降低制造成本；同一型号的主动齿轮在安装后，由于与全部回转盘均存在间隙，因此当需要动力驱动哪一个回转盘时，只需在相应主动齿轮的相应轮槽内塞入过渡圈，以便填充上述间隙，即可实现动力传递效果。当然，过渡圈与回转盘的外缘之间既可以轮齿啮合，也可以完全依靠摩擦力实现动能传递效果。

19、5)进一步的，壳体本身为中空结构，保证了上下的通透性；这样，可进一步增强三层色块的“悬浮回转”特点，更利于提升操作的神秘感，引发观众的参与欲望。

技术特征：

1.基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其特征在于：包括壳体(10)，壳体(10)内布置有至少两层同轴线的透明转盘(20)，导向托撑件(40)托撑于透明转盘(20)的外缘从而使相应透明转盘(20)可绕自身轴线作回转动作；透明转盘(20)上偏心布置有色块(20a)，各透明转盘(20)转动时，各透明转盘(20)上的色块(20a)存有交集，从而实现色彩叠加变化；该装置还包括用于驱动透明转盘(20)转动的动力源(30)，所述动力源(30)的输出端与透明转盘(20)的外缘间构成动力配合。

2.根据权利要求1所述的基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其特征在于：透明转盘(20)包括固定于壳体(10)处且位于最上层的上层固定盘(21)、回转配合在壳体(10)上且位于中层的中层回转盘(22)和回转配合在壳体(10)上且位于下层的下层回转盘(23)，三层透明转盘(20)处的色块(20a)分别呈现红色、蓝色和绿色，且导向托撑件(40)配合于两回转盘的外缘处；动力源(30)包括动力电机(31)，动力电机(31)的输出齿轮啮合第一主动齿轮(32)，第一主动齿轮(32)啮合第二主动齿轮(33)；第二主动齿轮(33)与第一主动齿轮(32)分别与其中一个回转盘间形成摩擦传动或齿轮传动。

3.根据权利要求2所述的基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其特征在于：三层透明转盘(20)处的色块(20a)均为直径一致的圆形；在平行透明转盘(20)轴线的俯视视角上，各色块(20a)的圆心均位于以透明转盘(20)轴线为圆心的同一圆上。

4.根据权利要求2或3所述的基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其特征在于：各主动齿轮均为具备两道轮槽的槽轮结构，两道轮槽均与各回转盘轮缘间存有间隙，各主动齿轮的用于形成所述摩擦传动或齿轮传动的其中一个轮槽内套设有过渡圈(34)，并依靠该过渡圈(34)与相应的回转盘的外缘形成配合结构。

5.根据权利要求4所述的基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其特征在于：各主动齿轮均由沿轴向自下而上依序布置的底部圆板、两端细而中段粗的三段式阶梯轴以及顶部圆板组合构成；各主动齿轮同轴套设在主动轴(35)上，主动轴(35)轴承配合于壳体(10)处。

6.根据权利要求2或3所述的基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其特征在于：所述导向托撑件(40)为具备两道轮槽的槽轮结构，所述导向托撑件(40)为三组以上且环绕透明转盘(20)轴线依序布置；透明转盘(20)的外缘卡入导向托撑件(40)的相应轮槽内，以实现两者的导向配合关系。

7.根据权利要求6所述的基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其特征在于：导向托撑件(40)均由沿轴向自下而上依序布置的上细下粗的二段式阶梯轴状的下定位环、圆盘状的下圆环、二段式阶梯轴状的上定位环以及圆盘状的上圆环组合形成；导向托撑件(40)套设于托撑轴(50)上且两者间形成轴承配合，托撑轴(50)固定于壳体(10)上。

8.根据权利要求1或2或3所述的基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其特征在于：所述壳体(10)外形呈中空环体状结构，各透明转盘(20)均同轴线的布置于壳体(10)的环腔内。

9.根据权利要求8所述的基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其特征在于：壳体(10)的上环面处盖覆有一层透明观察板(60)。

10.根据权利要求8所述的基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置，其特征在于：壳体(10)通过位于外壁处的三根周向均布的支撑杆(70)固定于基面处。

技术总结
本技术属于色彩叠加演示技术领域，具体涉及一种基于无转轴的旋转式色彩叠加展示装置。本技术包括壳体，壳体内布置有至少两层同轴线的透明转盘，导向托撑件托撑于透明转盘的外缘从而使相应透明转盘可绕自身轴线作回转动作；透明转盘上偏心布置有色块，各透明转盘转动时，各透明转盘上的色块存有交集，从而实现色彩叠加变化；该装置还包括用于驱动透明转盘转动的动力源，所述动力源的输出端与透明转盘的外缘间构成动力配合。本技术使得各转盘在同轴转动并实现颜色叠加功能的同时，更使得色块具备了无转轴下的“浮空演示”的效果，观众视野无阻挡，参与感能得到显著提升。

技术研发人员：舒玉恒,胡俊飞,李岩,何志强,吴炳根,刘伟,孙然,吴翔
受保护的技术使用者：合肥磐石智能科技股份有限公司
技术研发日：20230814
技术公布日：2024/2/21