平衡结构、陀螺及充电装置的制作方法

1.本实用新型涉及陀螺技术领域，尤其涉及一种平衡结构、陀螺及充电装置。


背景技术：

2.陀螺指的是绕一个支点高速转动的刚体，陀螺是中国民间最早的娱乐工具之一，时至今日，陀螺仍然受到广大群众的欢迎，可以说各个年龄段都有喜爱陀螺的。
3.相关技术中的陀螺，通过外力使其转动后，转动时间不长久，跟快就因转动平面的摩擦力，或者是其它阻力而停止转动，这对现有的陀螺玩家来说，体验感非常不好。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提出了一种能够保证持续转动的平衡结构、陀螺及充电装置。
5.一方面，本实用新型实施例提供一种平衡结构，所述方法包括：
6.电源板，具有供电件；
7.电机，安装在所述电源板上，所述电机的转轴上安装有飞轮；
8.用于将所述电源板和所述电机之间接通或者断开的多个离心开关，多个所述离心开关绕垂直于所述电源板的板面且过所述电源板的重心的一旋转轴间隔设置在所述电源板上；
9.当所述电源板以任意角度静置时，多个所述离心开关不能同时导通，进而使得所述电源板和所述电机之间断路，当驱动所述电源板绕所述旋转轴转动时，在离心力的作用下，多个所述离心开关能够同时导通，使得所述电源板与所述电机接通，进而使得所述电机带动所述飞轮转动。
10.在平衡结构的一些实施例中，所述电机的重心、所述飞轮的重心以及所述电源板的重心沿着所述旋转轴的方向排布，且所述电机的重心、所述飞轮的重心以及所述电源板的重心靠近所述旋转轴，或者与所述旋转轴重合。
11.在平衡结构的一些实施例中，所述电源板上电连接有三个所述离心开关，三个所述离心开关绕所述旋转轴等间距排布在所述电源板上。
12.另一方面，本实用新型实施例还提供一种陀螺，该陀螺包括：
13.外壳，具有转动部，所述外壳能够在外力作用下以所述转动部为支点绕过所述转动部和所述外壳的重心的转动轴转动；以及
14.上述所述的平衡结构，所述平衡结构设置在所述外壳内，且所述旋转轴和所述转动轴重合。
15.在陀螺的一些实施例中，所述外壳包括上下固定连接的第一壳体和第二壳体，所述转动部设置在所述第二壳体背向所述第一壳体的一端，所述平衡结构固定连接在所述第二壳体内。
16.在陀螺的一些实施例中，所述第二壳体内设置有连接件，所述电源板通过固定连
接在所述连接件上，所述电机位于所述电源板和所述第一壳体之间；
17.所述电源板通过固定连接在所述连接件上，所述电机位于所述电源板和所述第二壳体之间。
18.在陀螺的一些实施例中，所述连接件具有卡接腔，所述连接件上于所述卡接腔内卡接有安装壳，所述电源板固定连接在所述安装壳内，且所述电机和所述飞轮均位于所述安装壳内。
19.在陀螺的一些实施例中，所述安装壳包括下壳体，所述下壳体上具有外沿，所述安装壳还包括与所述外沿连接的上盖，所述下壳体的内部具有下容纳腔，所述上盖与所述外沿之间具有上容纳腔，所述电源板能够固定连接在所述外沿上，且所述电源板和所述供电件均能够位于所述上容纳腔内，且所述电机位于所述下容纳腔内。
20.在陀螺的一些实施例中，所述外壳包括左右固定连接的第一壳体和第二壳体，所述转动部设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间，所述第一壳体和所述第二壳体的内部均设置有连接件，当所述第一壳体和所述第二壳体连接时，所述平衡结构能够卡接在两个所述连接件之间。
21.又一方面，本实用新型实施例还提供一种充电装置，用于给上述的陀螺充电，该充电装置包括：
22.支撑壳，所述支撑壳内设置有充电板，所述支撑壳上具有放置槽；
23.所述陀螺能够插接在所述放置槽中，且所述电源板能够通过导通元件与所述充电板电连接，进而当所述充电板接通电源时，能够对所述供电件充电。
24.在充电装置的一些实施例中，所述导通元件包括电连接在所述电源板上的且贯穿所述外壳设置的接电触针，以及电连接在所述充电板上且贯穿所述支撑壳设置的放电触针，当所述陀螺插接在所述放置槽中，所述接电触针与所述放电触针电连接。
25.在充电装置的一些实施例中，所述外壳上靠近所述接电触针的位置设置有第一磁铁块，所述支撑壳上靠近所述放电触针的位置设置有第二磁铁块，所述第一磁铁块能够与所述第二磁铁块相互吸引以方便所述接电触针与所述放电触针准确电连接。
26.采用本实用新型实施例，具有如下有益效果：
27.依据上述实施例的平衡结构、陀螺及充电装置，通过设置平衡结构，当转动陀螺时，多个离心开关受到离心力的作用同时导通，使得电机能够接通电源板，进而电机转动带动飞轮在陀螺转动方向相反的方向上转动，以抵消陀螺转动时受到的阻力，使得陀螺能够持续转动。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.其中：
30.图1示出了根据本实用新实施例提供的一种陀螺的爆炸图；
31.图2示出了根据本实用新实施例提供的一种陀螺的外壳的爆炸图；
32.图3示出了根据本实用新实施例提供的一种陀螺的电源板、供电件以及离心开关安装结构的一种结构示意图；
33.图4示出了根据本实用新实施例提供的一种陀螺的电源板、供电件以及离心开关安装结构的另一种结构示意图；
34.图5示出了根据本实用新实施例提供的一种陀螺的一种剖视图；
35.图6示出了根据本实用新实施例提供的一种陀螺的另一种剖视图；
36.图7示出了根据本实用新实施例提供的一种陀螺的安装壳的结构示意图；
37.图8示出了根据本实用新实施例提供的一种陀螺的安装壳的剖视图；
38.图9示出了根据本实用新实施例提供的一种陀螺的又一种剖视图；
39.图10示出了根据本实用新实施例提供的一种充电装置的结构示意图；
40.图11示出了根据本实用新实施例提供的一种充电装置的剖视图；
41.图12示出了利用本实用新实施例提供的一种充电装置给陀螺充电时装配结构的剖视图。
42.主要元件符号说明：
43.100、平衡结构；10、电源板；101、供电件；102、接电触针；11、电机；111、飞轮；12、离心开关；20、外壳；201、第一壳体；202、第二壳体；203、转动部；204、连接件；2041、通孔；205、卡接腔；206、第一磁铁块；30、安装壳；301、下壳体；3011、下容纳腔；302、上盖；3021、上容纳腔；303、外沿；40、支撑壳；401、放置槽；402、usb接口；403、第二磁铁块；41、充电板；411、放电触针。
具体实施方式
44.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
45.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
46.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
47.第一方面，本实用新型实施例提供一种平衡结构100，该平衡结构100主要用于抵消力的作用，比如说本实用新型实施例中，将该平衡结构100应用于陀螺中，通过该平衡结构100提供一个与陀螺旋转方向相反的旋转力矩，进而能够在陀螺旋转时，抵消旋转面对陀螺的摩擦力，增加陀螺旋转的时长。
48.在一种实施例中，请参照图1，平衡结构100包括电源板10、电机11以及多个离心开关12。电源板10上具有供电件101，在本实用新型实施例中供电件101可以为充电电池。电源
板10为电机11和离心开关12之间的连接提供连接线路，供电件101为电机11的运行提供电能。
49.一般来说，电机11可以通过螺钉固定连接在电源板10上，或者直接焊接在电源板10上，电机11的接线端与电源板10电连接。电机11的转轴上安装有飞轮111，电机11运行时能够带动飞轮111转动。此处需要注意的是，飞轮111的转动方向需要根据运用场景进行确定，比如说在本实用新型实施例中，运用在陀螺上，一般陀螺转动方向为顺时针转动，因此电机11控制飞轮111的转动为逆时针。需要说明的是，飞轮111可以设置在电机11的外部，也可以设置在电机11的内部。
50.多个离心开关12也设置在电源板10上，离心开关12设置在电源板10和电机11之间的电路上，通过多个离心开关12的启闭，能够控制电机11的启闭。需要说明的是，本实用新型实施例中，多个离心开关12需要绕一旋转轴间隔设置在电源板10上，该旋转轴为垂直于电源板10的板面且过电源板10的重心的轴。需要注意的是，多个离心开关12之间的间隔有具体的要求，需要设置多个离心开关12之间的间距，或者说是角度，以使得当电源板10以任意角度静置时，多个离心开关12不能同时导通，只有当驱动电源板10绕旋转轴转动时，在离心力的作用下，多个离心开关12才能够同时导通，使得电源板10上的供电件101为电机11供电，进而使得电机11带动飞轮111转动。
51.通过设置离心开关12，当电源板10转动时，多个离心开关12能够同时受到离心力，进而实现多个离心开关12同时导通，使得电源板10为电机11供电，进而电机11带动飞轮111沿与电源板10转动方向相反的反向转动，以形成一个旋转力矩。又因为离心开关12较容易受到离心力的作用实现导通，在将电源板10放置在平面上时，很容易会将其倾斜放置，这个时候的离心开关12很容易就会导通，导致电机11带动飞轮111转动，进而会导致不需要使用平衡结构100时飞轮111也会运转，消耗电能。因此，通过设置多个离心开关12，将多个离心开关12绕某一旋转轴间隔设置在电源板10上，当电源板10以任意角度静置时，多个离心开关12不能因地心引力同时实现导通，只有在旋转电源板10时，多个离心开关12同时受到离心力的情况下才能同时导通，进而使得电机11与电源板10连接，使得平衡结构100静置时不易自行工作，节省电能。
52.在一种具体的实施例中，请结合图2和图3，电机11的重心、飞轮111的重心以及电源板10的重心沿旋转轴的方向排布，理想状态下，电机11的重心、飞轮111的重心以及电源板10的重心与旋转轴重合。但是在实际应用中，电机11的重心、飞轮111的重心以及电源板10的重心较难在一条直线上，此时需要将它们的重心尽可能的靠近旋转轴。需要说明的是，在利用平衡结构100抵消陀螺旋转时受到的摩擦力时，还需要平衡结构100不能影响到陀螺旋转的平衡，因此，电机11、飞轮111、电源板10以及供电件101的需要是质量均匀的具有规则的外形的结构，比如在本实用新型实施例中，将电机11的外形设置为圆柱状，将飞轮111、供电件101以及电源板10均设置为圆盘状，且装配时将电机11的中心轴、飞轮111的中心轴、供电件101的中心轴以及电源板10的中心轴重合，且这些中心轴均与旋转轴重合。
53.更加具体地，请结合图4，离心开关12可以为两个，可以为三个或者更多个，在此不做限定。当设置三个离心开关12时，三个离心开关12串联连接，且三个离心开关12绕旋转轴可以等间距的排布在电源板10上，或者是可以不用等间距排布，只要保证电源板10在任意角度下静置时，三个离心开关12不能同时闭合即可。当设置两个离心开关12时，两个离心开
关12之间串联连接，同时首尾两端分别与电机11和电源板10电连接，使得电源板10、离心开关12以及电机11之间形成一个串联电路，进而使得两个离心开关12同时控制电机11的启闭。两个离心开关12需要绕着旋转轴，或者是电源板10的中心轴等角度设置在电源板10上，即两个离心开关12之间的连线经过电源板10的中心轴。需要说明的是，多个离心开关12等角度排布能够使得离心开关12的设置不影响整个平衡结构100的重心，进而不影响陀螺旋转时的平衡。通过设置两个离心开关12，且离心开关12等角度间隔设置，进而使得当电源板10静置在某一平面上时，两个离心开关12中至少有一个在受到重力的作用下，不会导通，即重力与离心开关12导通所需要的离心力的方向大于90
°
。只有在电源板10绕着旋转轴转动时，两个离心开关12的开关方向位于同一旋转平面上，受到离心力的作用下，两个离心开关12能够同时导通，进而使得电机11接通电源。
54.第二方面，请参照图1，图5和图6，本实用新型实施例还提供一种陀螺，该陀螺包括外壳20以及上述的平衡结构100。其中外壳20具有转动部203，外壳20能够在外力作用下以转动部203为支点绕同时过转动部203和外壳20的重心的转动轴转动。需要说明的是，陀螺能够绕转动轴转动为现有技术，在此不做过多的描述。
55.平衡结构100设置在外壳20内，且旋转轴和转动轴重合，或者旋转轴和转动轴接近重合，使得平衡结构100能够跟随外壳20的转动而转动，而且平衡结构100不影响陀螺的转动平衡。
56.在一种实施例中，外壳20包括上下固定连接的第一壳体201和第二壳体202，使得外壳20分为上下两部分结构，第一壳体201和第二壳体202之间可以通过螺钉固定连接，或者扣接，或者卡接连接，再或者是，第一壳体201和第二壳体202之间螺纹连接。转动部203设置在第二壳体202背向第一壳体201的一端的中心，平衡结构100固定连接在第二壳体202内，或者是平衡结构100还可以固定连接在第一壳体201内，两个固定方式用的固定方法一致，本实用新型实施例中以平衡结构100固定连接在第二壳体202内为例进行说明。
57.具体地，第二壳体202内设置有连接件204，电源板10可以通过螺钉固定连接在连接件204上，或者电源板10能够扣接，卡接，螺接在连接件204上，在此不做限定。此时的电机11根据第一壳体201和第二壳体202的外形大小，有两种位置可以设置，一种是电机11位于电源板10和第一壳体201之间，或者是电机11位于电源板10和第二壳体202之间，这就需要根据实际情况进行确定，哪种方式方便可以按照哪种方式设置电机11的位置。
58.需要说明的是，请结合图2，第一壳体201和第二壳体202不仅仅可以上下连接，还可以左右连接，比如说，外壳20包括左右固定连接的第一壳体201和第二壳体202，等于是将整个外壳20对半分为两个。而转动部203设置在第一壳体201和第二壳体202之间，第一壳体201和第二壳体202的内部均设置有连接件204，当第一壳体201和第二壳体202连接时，平衡结构100能够卡接在两个连接件204之间，通过卡接的方式固定平衡结构100。本实用新型实施例，以外壳20包括上下连接的第一壳体201和第二壳体202为例进行说明。
59.在一种具体的实施例中，请结合图7至图9，连接件204具有卡接腔205，连接件204上于卡接腔205内卡接有安装壳30，电源板10固定连接在安装壳30内，且电机11和飞轮111均位于安装壳30内。通过设置一个安装壳30，能够先将整个的平衡结构100收纳于安装壳30内，再将安装壳30卡接在连接件204上，不仅使得平衡结构100更具有整体性，生产加工时方便运输，而且用卡接的方式还方便安装在第二壳体202内。
60.在一种更加具体的实施例中，安装壳30包括下壳体301以及与下壳体301连接的上盖302，需要说明的是，下壳体301的内部具有下容纳腔3011，下壳体301上位于下容纳腔3011的开口的一端一体成型有外沿303，上盖302的周侧可以粘接或者焊接在外沿303上，或者是利用螺钉固定连接在外沿303上。安装时，首先将电机11卡接在下容纳腔3011中，然后利用螺钉将电源板10固定在外沿303上，最后将上盖302与外沿303固定连接即可。需要注意的是，上盖302的中部背向下壳体301凸起设置，以使得上盖302与外沿303之间形成有上容纳腔3021，电源板10和供电件101均位于上容纳腔3021内。此时可以将飞轮111设置在电机11内，也可以将飞轮111设置在电机11外。通过设置安装壳30，生产平衡结构100时，可以将平衡结构100整个安装在安装壳30内，增加了平衡结构100的整体性，保护平衡结构100不受损坏，同时也能够方便安装。
61.第三方面，请结合图10至图12，本实用新型实施例还提供一种充电装置，用于给上述的陀螺充电，该充电装置包括支撑壳40，支撑壳40内设置有充电板41，支撑壳40上具有放置槽401。陀螺能够插接在放置槽401中，且陀螺的电源板10能够通过导通元件与充电板41电连接，进而当充电板41接通电源时，能够对供电件101充电。需要说明的是，支撑壳40上设置有usb接口402，usb接口402与充电板41电连接，通过将usb接口402外接usb接线，使得充电板41不仅可以用家庭电源充电，还能够用充电宝充电。利用导通元件将陀螺与接通电源的充电装置电连接，进而能够对陀螺内部的供电件101充电。
62.在一种具体的实施例中，导通元件包括电连接在电源板10上且贯穿外壳20设置的接电触针102，以及电连接在充电板41上且贯穿支撑壳40设置的放电触针411，当陀螺插接在放置槽401中，接电触针102与放电触针411电连接。更加具体的，连接件204上还可以开设有通孔2041，接电触针102能够穿过通孔2041伸出外壳20外。放电触针411贯穿支撑壳40，且伸入至放置槽401中，当陀螺插接在放置槽401中时，放电触针411与接电触针102抵接。需要说明的是，接电触针102和放电触针411均有两个，分为正负极。通过设置放电触针411与接电触针102，使得充电装置能够和陀螺电连接，通过设置接电触针102插接在通孔2041内，还能对安装壳30进行定位，使得安装壳30的位置不易发生偏移。
63.在一种具体的实施例中，外壳20上靠近接电触针102的位置设置有第一磁铁块206，本实用新型实施例的第一磁铁块206设置在第二壳体202背向第一壳体201的一端。支撑壳40上于放置槽401内靠近放电触针411的位置设置有第二磁铁块403，通过第一磁铁块206与第二磁铁块403相互吸引，能够快速精准的将接电触针102与放电触针411对接连接。
64.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
65.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。