水平与竖直二自由度磁力旋转跷跷板的制作方法

本实用新型属磁力跷跷板技术领域，具体涉及一种水平与竖直二自由度磁力旋转跷跷板。

背景技术：

目前，通过两个人的体重在杠杆两端交替腾空起落游戏的跷跷板玩具中，授权公告号为CN103830906A的“一种省力跷跷板”虽然通过磁铁同极相斥的原理解决了大多数跷跷板受杆体两端两人体重差异明显而导致一方起落费力不便的技术难题，但是该跷跷板与其它大多数的跷跷板一样，杠杆中部的旋转机构只能实现杆体在一个竖直面内绕该点的对称上下摆动的自由度旋转，而无法实现杆体绕该点下方某一点在水平面内的360°自由旋转，因此，该跷跷板与其它大多数类型的跷跷板一样，杠杆两端的人只能体验上下起落的娱乐性，而无法在上下起落的同时像乘坐旋转木马一样在水平面内完成旋转式的娱乐体验，故该类型的磁力跷跷板在娱乐的趣味性和多样化方面仍有待改进，现针对上述需求提出如下改进技术方案。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题：提供一种水平与竖直二自由度磁力旋转跷跷板，通过在现有磁力跷跷板竖直面的旋转机构下方设置水平旋转机构来实现磁力跷跷板两端的人除了能体验上下起落的娱乐性之外，在上下起落的同时还能像乘坐旋转木马一样在水平面内同时体验旋转式的娱乐体验的目的，以增强现有技术下磁力跷跷板在省力玩耍的同时，更具多样化和趣味性的娱乐体验。

本实用新型采用的技术方案：水平与竖直二自由度磁力旋转跷跷板，包括底座，与底座转动连接的杠杆，位于杠杆两端设有的座椅和靠近每个座椅前方设置的扶手，还包括设于每个座椅下端面与底座上端面同极相斥的磁铁对，所述底座为圆形，且其直径与杠杆总长相等，所述底座外缘均布若干相邻设置的磁铁Ⅰ，位于底座上部由水平面360°旋转机构和竖直面旋转机构组成支持杠杆实现相互垂直的两个自由度平面的自由旋转运动，其中水平面旋转机构包括设于底座中心位置并具有一定高度的柱体主支撑座，所述柱体主支撑座上端同心固连环形的轴承座，且环形的轴承座内环与滚动轴承的外环过盈配合安装，并通过滚动轴承内环与竖直设置的T型转轴的下端圆柱体结构同轴过盈配合安装以实现T型转轴相对于柱体主支撑座在水平面内的360°自由旋转，所述T型转轴的上端圆盘一体式固连竖直面旋转机构的下端，所述竖直面旋转机构包括下端与T型转轴上端面垂直固连的一对耳板，所述耳板通过垂直穿过其板体的销轴组件与所述杠杆的中部可转动连接以实现杠杆绕销轴组件轴心在竖直面内的自由旋转，所述杠杆的两端座椅下端均固定设有与底座的磁铁Ⅰ同极相斥的磁铁Ⅱ。

为进一步保证结构紧凑性，所述柱体主支撑座顶端同心制有圆形的凹槽，且所述T型转轴的圆柱体结构下端纳入柱体主支撑座的圆形凹槽内并与其间隙配合安装。

为进一步保证结构强度，所述滚动轴承外环最大直径为35-50cm；所述滚动轴承内环最大直径为20-35mm。

为进一步保证结构强度，所述T型转轴的圆柱体结构直径为8-12cm。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本方案利用磁铁同极相斥的原理，较未设置磁铁的跷跷板，即使杆体两端两人的体重差异明显，在磁力相斥的作用下也能轻易地上扬摆动，杆体两端上下起落的摆动操作更加省力；

2、本方案滚动轴承的设置，任意一人用脚斜踏地面，受地面的斜撑反作用力推动，在滚动轴承极小摩擦阻力的作用下，T型转轴能够快速旋转，使得该跷跷板不仅能够在竖直平面上下摆动，还能实现像旋转木马那样在上下起落的同时体验在水平面内360°的自由飞速旋转，较普通跷跷板更具多样性、娱乐性和趣味性；

3、水平与竖直二自由度旋转机构的结构设计紧凑、易于实现，具备一定市场应用前景。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型水平与竖直二自由度旋转机构的爆炸结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-2描述本实用新型的一种实施例。

(如图1所示)水平与竖直二自由度磁力旋转跷跷板，包括底座1，与底座1转动连接的杠杆3，位于杠杆3两端设有的座椅301和靠近每个座椅301前方设置的扶手302，还包括设于每个座椅301下端面与底座1上端面同极相斥的磁铁对。

为实现与普通跷跷板的不同功能，所述底座1为圆形，且其直径与杠杆3总长相等，所述底座1外缘均布若干相邻设置的磁铁Ⅰ5。在底座1外缘设置一圈磁铁Ⅰ5，使座椅301无论在水平面内旋转至哪一点，都能受到下方磁铁Ⅰ5同极相斥作用的推力而起到省力推动座椅301上扬的推助作用。

位于底座1上部由水平面360°旋转机构和竖直面旋转机构组成支持杠杆3实现相互垂直的两个自由度平面的自由旋转运动。其中水平面旋转机构包括设于底座1中心位置并具有一定高度的柱体主支撑座2，(如图2所示)柱体主支撑座2离地一定高度起到支撑杠杆3离地高度的支撑作用，柱体主支撑座2与底座1之间可通过螺栓紧固件固连；所述柱体主支撑座2上端同心固连环形的轴承座6，所述环形的轴承座6与柱体主支撑座2之间可通过沉头螺钉紧固连为一体，且环形的轴承座6内环与滚动轴承8的外环801过盈配合安装，以实现滚动轴承8整体位置的固定安装，并通过滚动轴承8内环802与竖直设置的T型转轴7的下端圆柱体结构701同轴过盈配合安装以实现T型转轴7相对于柱体主支撑座2在水平面内的360°自由旋转。进一步地，为实现另一自由度的旋转摆动，所述T型转轴7的上端圆盘一体式固连竖直面旋转机构的下端，所述竖直面旋转机构包括下端与T型转轴7上端面垂直固连的一对耳板9，所述耳板9通过垂直穿过其板体的销轴组件10与所述杠杆3的中部可转动连接以实现杠杆3绕销轴组件10轴心在竖直面内的自由旋转，所述杠杆3的两端座椅301下端均固定设有与底座1的磁铁Ⅰ5同极相斥的磁铁Ⅱ4。

为进一步保证本实用新型在竖直轴向方向上的结构紧凑性和结构强度，所述柱体主支撑座2顶端同心制有圆形的凹槽201，且所述T型转轴7的圆柱体结构701下端纳入柱体主支撑座2的圆形凹槽201内并与其间隙配合安装。

为进一步保证结构强度，所述滚动轴承8外环801最大直径为35-50cm；所述滚动轴承8内环802最大直径为20-35mm。

为进一步保证结构强度，所述T型转轴7的圆柱体结构701直径为8-12cm。

本方案磁铁同极相斥的作用下，较未设置磁铁的跷跷板，即使杠杆3两端落座的两人体重差异明显，也能在磁力相斥的作用下轻易地上扬以实现交替摆动，因此坐在座椅301上体重差异明显的两人随杠杆3两端上下起落的摆动操作更加省力，只需轻踏地面即可重新上扬杠杆3下落端的杆体；此外，本方案滚动轴承8的设置，任意一人用脚斜踏地面，受地面的斜撑反作用力推动，在滚动轴承8内环802相对于固定的外环801受到的极小摩擦阻力的作用下，与内环802过盈配合安装的T型转轴7能够飞速旋转，在飞速旋转的T型转轴7的带动下，使得该跷跷板不仅能够在竖直平面上下摆动，还能实现坐在座椅301上的两人像乘坐旋转木马一样，在交替上下起落的同时体验在水平面内360°的自由飞速旋转的娱乐体验，较普通跷跷板更具玩耍的多样性、娱乐性和趣味性；再者，本方案水平与竖直二自由度旋转机构的结构设计紧凑、易于实现，具备一定市场应用前景。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。