子以及第二三极管T2的基极相连接；第一二极管Vl的阴极、第九电阻器R9的第一端子、螺旋线圈的一端、第二二极管V2的阴极以及电容器C的正极相连接；第九电阻器R9的第二端子、第二三极管T2的集电极、第十电阻器RlO的第一端子以及第二场效应管T5的栅极相连接；螺旋线圈的另一端、第二场效应管T5的漏极以及第二二极管V2的阳极相连接；其中，光敏三极管T3和第一发光二极管V3形成光电对管。其中，通过光电对管(光敏三极管T3和第一发光二极管V3)检测到磁芯弹丸未处于该加速单元的加速位置时，将电容器C与螺旋线圈断开，并且驱动电源对该加速单元的电容器C充电；当光电对管检测到磁芯弹丸处于该加速单元的加速位置时，停止电源对电容器C充电并且驱动电容器C对螺旋线圈放电，螺旋线圈通电产生的电磁场，与弹丸中磁芯的磁场相互作用产生磁场力，从而加速磁芯弹丸，直到磁芯弹丸离开该加速单元的加速位置。供电单元为直流电压，直流电压输入、光电对管5、储能作用的电容器4、螺旋线圈2都是通过控制模块上预留的接线端子接入控制模块的，电路中第一场效应管T4和第二场效应管T5的参数需要耐受较大的瞬时电流冲击。
[0041]本实施例提供的电磁玩具枪的工作原理如下:
[0042]本实施例的光电对管5设置在螺旋线圈2的弹丸出口处，磁芯弹丸13的前端遮挡光电对管5时，螺旋线圈2产生对磁芯弹丸13的排斥力。光电对管5未被磁芯弹丸13遮挡时(待击发时)，光电对管5中的发光二极管通过集聚光线使光敏三极管导通，产生信号使控制模块3控制供电单元给储能作用的电容器4充电，直到电容器4电压升至与供电单元的电压相等时充电停止。当磁芯弹丸13被送到螺旋线圈2中光电对管5的相应位置时，光电对管5被磁芯弹丸13遮挡，产生信号触发，储能作用的电容器4向螺旋线圈2放电，电流产生电磁场，磁场作用于磁芯弹丸13中的磁芯，使螺旋线圈2和磁芯弹丸13的磁芯相互之间的产生相斥的磁场力推动磁芯弹丸13沿轴向(枪管发射指向的方向)加速。采用斥力为磁芯弹丸13加速，磁芯需要位于弹丸中恰当位置，保证当弹丸前端到达光电管5检测位置时，磁芯的中点要超过螺旋线圈2的中点(靠近出口方向)，且磁芯的磁场方向跟螺旋线圈2通电产生的磁场方向相同，磁芯与螺旋线圈2之间产生排斥力，排斥力加速磁芯弹丸13。其中，磁芯弹丸13内部设置磁芯。光电对管5设置在螺旋线圈2的弹丸出口时，磁芯弹丸13的磁芯中点到磁芯弹丸13前端的距离要小于螺旋线圈2的弹丸出口到螺旋线圈2中点的距离。当整个磁芯弹丸13通过光电对管5，光电对管5中的光敏三极管重新导通，电容器4放电结束，进而供电单元给电容器4重新充电，螺旋线圈2电磁场消失。磁芯弹丸13得到加速，继续前进。如果磁芯弹丸13被供弹机构连续输送到枪管中，则可以被连续发射出膛。
[0043]具体的，通过供电模块给控制模块3施加低压直流电(35V)，给电容器4(储能电容)充电，直到电容器4充满。磁芯弹丸13中的磁芯可以为圆柱形，在磁芯弹丸内部，与磁芯弹丸同轴。磁芯弹丸13按图2中示出的方向进入枪管，通过对螺旋线圈2、磁芯弹丸13、磁芯的尺寸与位置的设计使磁芯弹丸13的前端遮挡光电对管5时，磁芯的中点刚刚越过螺旋线圈2的中点，光电对管5被遮挡发出信号通过控制模块3激发电容器4对螺旋线圈2放电，产生瞬间大电流，电流产生的磁场方向与磁芯的磁场方向相同，使得磁芯弹丸13与螺旋线圈2之间产生斥力，推动磁芯弹丸13加速射出枪管。磁芯弹丸13射出之后，光电对管5恢复无遮挡状态，控制模块3断开电容器4与螺旋线圈2的连接，并且给电容器4充电，恢复待击状态，直到下一发弹丸进入重复上述过程，连续的发射磁芯弹丸13。直流电供电功率决定充电的效率，决定连续发射的射速，至少可以达到2发/秒。射击结束后，断开直流电源，控制模块3将电容器4中的电量放掉，整个全部加速单元I处于关闭状态。
[0044]本实施例中的加速单元I为多个，多个加速单元I的螺旋线圈2依次串联，磁芯弹丸13在枪管中被多级加速，达到玩具要求的出膛速度。并且本实施例采用低压直流电为电源，工作电压小于36V，不会对人体造成触电伤害。
[0045]本实施例提供的电磁玩具枪的工作过程:打开电路开关8，直流升压器7将电压提升(升至35V左右)，给多个加速单元I的各个能够储能的电容器4进行充电。扣动扳机11，供弹推杆9将磁芯弹丸13推入枪管，磁芯弹丸13被每一个加速单元I进行加速，最后射出枪管，2克重量的磁芯弹丸13出膛速度能达到15米/秒。如果想要提高或降低出膛速度，可以通过增加或减少加速单元I的数量，或升高或降低直流升压器输出的电压来实现。反复扣动扳机11，磁芯弹丸13可连续被射出，相当于半自动射击的效果，如果给供弹推杆9增加电动往复结构，则可方便的实现全自动连续射击。射击结束后关闭电路开关8。
[0046]实施例二
[0047]本实施例给出实施例一的一种变形结构。与实施例一的区别在于光电对管5设置在螺旋线圈2的弹丸入口处。图4为本发明实施例提供的加速单元的另一种结构示意图。
[0048]如图4所示，本实施例的光电对管5设置在螺旋线圈2的弹丸入口处，磁芯弹丸13的前端遮挡光电对管5时，螺旋线圈2产生对磁芯弹丸13的吸引力。通过供电模块给控制模块3施加低压直流电(35V)，给电容器4(储能电容)充电，直到电容器4充满。磁芯弹丸13按图4中示出的方向进入枪管，光电对管5被遮挡发出信号通过控制模块3激发电容器4对螺旋线圈2放电，产生瞬间大电流，电流产生的磁场方向与磁芯的磁场方向相反，使得磁芯弹丸13与螺旋线圈2之间产生吸引力，推动磁芯弹丸13加速射出枪管。通过对螺旋线圈2、磁芯弹丸13、磁芯的尺寸与位置的设计使磁芯弹丸13的磁芯中点到达螺旋线圈2的中点前，磁芯弹丸13的尾端已经越过光电对管5，使光电对管5恢复无遮挡状态，控制模块3断开电容器4与螺旋线圈2的连接，并且给电容器4充电，恢复待击状态，直到下一发弹丸进入重复上述过程，连续的发射磁芯弹丸13。射击结束后，断开直流电源，控制模块3将电容器4中的电量放掉，所有加速单元I处于关闭状态。光电对管5设置在螺旋线圈2的弹丸入口时，磁芯弹丸13的磁芯中点到磁芯弹丸13尾端的距离要小于螺旋线圈2的弹丸入口到螺旋线圈2中点的距离。
[0049]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种磁芯弹丸加速装置，其特征在于，所述磁芯弹丸加速装置包括供电单元和至少一个加速单元； 所述加速单元包括螺旋线圈、控制模块、电容器和光电对管，所述控制模块分别与螺旋线圈、电容器和光电对管电连接；光电对管设置在螺旋线圈的弹丸入口或弹丸出口处；当加速单元为多个时，多个螺旋线圈的中心线在同一直线上。
2.根据权利要求1所述的磁芯弹丸加速装置，其特征在于，所述加速单元的电路结构如下: 供电单元的正极、第一电阻器Rl的第一端子、光敏三极管T3的集电极、第三电阻器R3的第一端子、第七电阻器R7的第一端子以及第一二极管Vl的阳极相连接； 供电单元的负极、第一发光二极管V3的阴极、第二电阻器R2的第二端子、第五电阻器R5的第二端子、第六电阻器R6的第二端子以及第一场效应管T4的源极相连接； 第一电阻器Rl的第二端子和第一发光二极管V3的阳极相连接； 光敏三极管T3的发射极、第二电阻器R2的第一端子以及第一三极管Tl的基极相连接; 第三电阻器R3的第二端子与第一三极管Tl的集电极相连接；第一三极管Tl的发射极、第四电阻器R4的第一端子以及第二发光二极管V4的阳极相连接； 第四电阻器R4的第二端子、第六电阻器R6的第一端子以及第一场效应管T4的栅极相连接； 第二发光二极管V4的阴极与第五电阻器R5的第一端子相连接； 第一场效应管T4的漏极、第八电阻器R8的第二端子、第二三极管T2的发射极、第十电阻器RlO的第二端子、第二场效应管T5的源极以及电容器C的负极相连接； 第七电阻器R7的第二端子、第八电阻器R8的第一端子以及第二三极管T2的基极相连接; 第一二极管Vl的阴极、第九电阻器R9的第一端子、螺旋线圈的一端、第二二极管V2的阴极以及电容器C的正极相连接； 第九电阻器R9的第二端子、第二三极管T2的集电极、第十电阻器RlO的第一端子以及第二场效应管T5的栅极相连接； 螺旋线圈的另一端、第二场效应管T5的漏极以及第二二极管V2的阳极相连接； 其中，光敏三极管T3和第一发光二极管V3形成光电对管。
3.一种与权利要求1或2所述的磁芯弹丸加速装置相配合的磁芯弹丸，其特征在于，所述磁芯弹丸内部设置磁芯； 当光电对管设置在螺旋线圈的弹丸入口时，磁芯弹丸的磁芯中点到磁芯弹丸尾端的距离小于螺旋线圈的弹丸入口到螺旋线圈中点的距离； 当光电对管设置在螺旋线圈的弹丸出口时，磁芯弹丸的磁芯中点到磁芯弹丸前端的距离小于螺旋线圈的弹丸出口到螺旋线圈中点的距离。
4.一种电磁玩具枪，其特征在于，所述电磁玩具枪包括:权利要求3所述的磁芯弹丸以及在枪体内部设置的权利要求1或2所述的磁芯弹丸加速装置。
5.根据权利要求4所述的电磁玩具枪，其特征在于，所述加速单元的螺旋线圈及光电对管设置在枪管内部。
【专利摘要】本发明涉及电子玩具技术领域，提供一种磁芯弹丸加速装置、配合的磁芯弹丸及电磁玩具枪，所述磁芯弹丸加速装置包括：供电单元和至少一个加速单元；所述加速单元包括螺旋线圈、控制模块、电容器和光电对管，所述控制模块分别与螺旋线圈、电容器和光电对管电连接；光电对管设置在螺旋线圈的弹丸入口或弹丸出口处；当加速单元为多个时，多个螺旋线圈的中心线在同一直线上。所述电磁玩具枪包括：磁芯弹丸以及在枪体内部设置的所述的磁芯弹丸加速装置。本发明能够实现弹丸发射初速易控满足玩具枪安全要求，并能够连续发射弹丸，发射噪音低，枪体无需发射储能弹簧，枪体结构合理可靠耐用，玩具枪趣味性大大增强。
【IPC分类】A63H33-18, A63H33-26
【公开号】CN104722089
【申请号】CN201510140580
【发明人】樊瑞
【申请人】樊瑞
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月27日