陀螺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种陶比伦旋转机构(Tourbillon),具体涉及一种陀螺,尤其是一种转速高、转动时间长的陀螺。另外,本发明的陶比伦陀螺与其它绝大多数陀螺不一样,对地面没有损害,如对公共场所、城市里的人行道等等没有损害。
【背景技术】
[0002]陀螺是一种传统玩具,现有的陀螺在底部有一个旋转轴,该轴随陀螺筒体旋转,该轴有一个坚硬锋利的端部,以便在地面上旋转和滑动的时候与地面接触。该轴的轴端在地面上的旋转产生滑动和能量损失,所以,陀螺速度不断下降,陀螺旋转时间短。当陀螺速度很低时,陀螺会倒下,然而陀螺的高速度和长时间运转是受限制的。而且,该轴的磨损增加了陀螺整体的更换,或者当旋转轴的轴端被磨损时,它被从陀螺上取下,更换一个新的轴。
[0003]陀螺开始很难抽动,因为速度为零时,陀螺没有竖直轴,从速度为零开始抽陀螺需要特殊的技巧,通过手或鞭子手动操作陀螺的筒体,然后用鞭子准确的移动和控制,否则陀螺会倒下,这对于初学者来说是很难的。
[0004]另外,陀螺的轴在地面会滑出印记,会损坏地面,将来公共场所会有可能不再允许玩陀螺,而在室内玩陀螺也会损坏私人的场地。
[0005]现有技术不能提供陀螺的实时速度信息、最高速度和平均速度,不能根据速度时间关系推测陀螺转动的时间。不能显示陀螺的转速会使玩家没有乐趣或达不到玩家的要求。当到达临界低速后,陀螺会有倒下的危险。
[0006]一些陀螺只有一个与地面静止接触的大的球状体。这个球状体支撑陀螺的整体和重量,具有明显的摩擦力矩;单球装置摩擦力矩比深沟球轴承的摩擦力矩高出约3倍,因为它们的内部设计和密封技术不同。“旋转的单球支撑装置”减少了自由旋转的持续时间、速度性能和陀螺使用寿命,并且水和灰尘可以很容易地进入到单球装滚动轴承里。现有的陀螺具体来说有以下问题:
[0007]地面损害:
[0008]现有的陀螺会对公共场地和私人场所产生地面划痕。除了很少的具有“旋转的单球支撑装置”,而且即使当单一的大球装入“旋转的单球支撑装置”中,污染物和俯视也会减少陀螺的使用寿命,会使陀螺在地面上旋转时,如同其他在地面上旋转的地面支撑轴一样会损害地面。这些地面损害的出现是由于地面支撑轴在地面上旋转时的磨损划痕。这种情况会导致在公共场合禁止玩陀螺。
[0009]速度和自由旋转持续时间:
[0010]现有的陀螺自由旋转时间根据地面与转轴端自己的不同摩擦情况而变化。由于陀螺的筒体还在倒地的时候还在转动,很难在陀螺倒在地面之前预测地面可能的损害状况。现有的陀螺转动的实际时间和最高速度是无法知道的
[0011]使陀螺开始转动:
[0012]陀螺的停止和倒下之前的持续时间。现有的陀螺开始转动非常困难,需要耐心和仔细的用鞭子抽打陀螺筒体,首先要用手慢慢的拖动,然后逐步的采用加速的角加速度使旋转开始,然后由于回转力量稳定旋转。
[0013]由于上述问题的存在,现有的陀螺操作起来存在许多麻烦。
【发明内容】
[0014]本发明提供一种陀螺(或Tourbillon),能够高速的长时间的旋转,以解决现有的陀螺在转动时,旋转轴发生磨损并可能划伤地面以及陀螺旋转时间短的问题。本发明还要解决现有的陀螺需要特殊的技巧才能启动的问题。另外,进一步地,作为本发明一种优选的方案,本发明还要解决现有陀螺无法了解其运行速度的问题。
[0015]为此,本发明通过在与地面接触的支撑轴和筒体之间安装一个轴承,以延长转动时间。为了帮助玩家估计在鞭打陀螺之前陀螺的旋转速度以及陀螺还会旋转多久,速度是可以实时的速度测量和显示的。速度显示装置可以设置在陀螺上,或者可以设置在远距离的玩家身上,就像手腕上的手表一样。
[0016]本发明提供一种陀螺,所述陀螺包括:
[0017]支撑轴;
[0018]第一轴承,套在所述支撑轴上;
[0019]筒体,套在所述第一轴承之外;
[0020]所述第一轴承位于所述支撑轴与所述筒体之间。
[0021]进一步地,所述陀螺还包括:吸盘,套在所述支撑轴的底部之外并位于所述筒体之下,所述吸盘具有包围在所述支撑轴的底部之外的吸盘空腔,所述支撑轴内部具有与所述吸盘空腔连通的气体通道。
[0022]进一步地,所述陀螺还包括:与所述气体通道连通的气泵。
[0023]进一步地,所述气泵包括:气泵阀门,设置在所述吸盘上,并与所述吸盘空腔连通。
[0024]进一步地,所述支撑轴包括:第一支撑轴与第二支撑轴,所述第一支撑轴连接在所述吸盘上,所述第二支撑轴位于所述第一支撑轴之上并与所述第一支撑轴同轴并且间隔设置,所述第一支撑轴与所述第二支撑轴之间形成间隔空间;所述陀螺还包括:设置在所述第一支撑轴与所述第二支撑轴之间的弹性装置;所述第一轴承位于所述弹性装置的上方并套在第二支撑轴上。
[0025]进一步地,所述陀螺还包括:支撑底盖,能拆卸的套接在所述第一支撑轴的底部。
[0026]进一步地,所述第一支撑轴与所述第二支撑轴分别设有凸台,所述弹性装置设置在所述第一支撑轴的凸台与所述第二支撑轴的凸台之间,所述陀螺还包括:弹性密封套,设置在所述第一支撑轴的凸台与所述第二支撑轴的凸台之间,所述第二支撑轴通过所述弹性装置支撑在所述第一支撑轴上;并且,所述弹性密封套包围和密封所述第一支撑轴与所述第二支撑轴之间的间隔空间,所述弹性装置包围在所述弹性密封套之外。
[0027]进一步地,所述弹性装置为螺旋弹簧,所述弹性密封套为橡胶套,所述气体通道包括:相连通的第一支撑轴的气体通道与第二支撑轴的气体通道,所述第一支撑轴的侧面具有与所述第一支撑轴的气体通道连通并与吸盘空腔连通的侧向开口,所述吸盘为橡胶材质,所述吸盘内具有套接在所述第一支撑轴之外的金属衬套,所述金属衬套与所述第一支撑轴螺纹连接。
[0028]进一步地,所述陀螺还包括:套在所述第二支撑轴之外并向上延伸的空心轴、支撑在所述空心轴内腔顶部的第三支撑轴,以及套在所述第三支撑轴上的第二轴承,所述第二轴承设置在所述第一轴承上方并位于所述第三支撑轴与所述筒体之间,所述第二轴承与所述第三支撑轴之间为间隙配合。
[0029]进一步地,所述陀螺还包括:设置在所述筒体内壁上的同步带,以及与所述同步带相配合的滚轮,所述滚轮连接在所述第一轴承上。
[0030]进一步地,所述陀螺还包括:测量所述筒体转速的实时速度测量系统。
[0031]进一步地,所述吸盘的底部设有空气过滤器,所述空气过滤器为碟形部件,所述吸盘空腔位于所述空气过滤器的上方。
[0032]进一步地,所述陀螺还包括:密封在所述筒体顶部的透明的顶盖,所述实时速度测量系统包括:设置在筒体中的霍尔元件和设置在所述顶盖中的第一磁铁,所述霍尔元件对所述第一磁铁的转动发生感应从而发出速度信号。
[0033]进一步地,所述陀螺还包括:固定在所述空心轴上的防水的电器盒,所述电器盒位于所述顶盖之下,所述电器盒内设有:显示所述筒体转速的速度显示装置、以及第一电子控制单元,所述速度显示装置与第一电子控制单元连接,所述第一电子控制单元连接所述霍尔元件并接受所述霍尔元件的信号,监测速度显示装置,并将实时速度转化为数字信号提供给速度显示装置。
[0034]进一步地,所述实时速度测量系统还包括:显示所述筒体转速的便携式显示装置和发射所述筒体速度信号的无线发射器,所述便携式显示装置设置在所述筒体之外,所述无线发射器设置在所述筒体中,所述便携式显示装置接受所述无线发射器发出的信号。
[0035]进一步地,所述便携式显示装置为手机。
[0036]进一步地,所述陀螺还包括:设置在所述筒体中的发电机,所述顶盖的材质为塑料。
[0037]进一步地,所述发电机包括:固定地设置在所述筒体中的线圈,以及设置在所述同步带上的第二磁铁,所述线圈对应所述第二磁铁设置。
[0038]进一步地,所述陀螺还包括:设置在所述筒体中的第一发光二极管,所述第一发光二极管与所述发电机连接,所述第一发光二极管发光强度随所述筒体速度的变化而变化。
[0039]进一步地,所述陀螺还包括:支撑轴连接螺栓,所述支撑轴连接螺栓贯穿所述第一支撑轴与第二支撑轴,所述支撑轴连接螺栓与所述第一支撑轴通过螺纹连接,第一支撑轴与第二支撑轴中设有轴向通孔,所述支撑轴连接螺栓能轴向移动的穿过所述第二支撑轴的轴向通孔,并且所述支撑轴连接螺栓的头部的外径大于所述轴向通孔的外径,所述支撑轴连接螺栓的头部位于所述空心轴的内腔中,限制所述第二支撑轴向上移出所述支撑轴连接螺栓;
[0040]第一支撑轴与第二支撑轴的轴向通孔直径大于支撑轴连接螺栓的直径:使得第一支撑轴与第二支撑轴的轴与支撑轴连接螺栓的直径差有利于支撑轴连接螺栓与第二支撑轴的相对上下运动与倾斜运动;
[0041]支撑轴连接螺栓为柔性材料,能够弯曲,使得第一支撑轴与第二支撑轴之间产生角偏转。
[0042]进一步地,所述陀螺还包括:安装在筒体底部的碗状体,所述碗状体位于所述吸盘的上方,所述碗状体为透明的,所述碗状体与筒体连接形成陀螺的外壳,所述弹性装置以及所述第一轴承均位于所述外壳中。
[0043]进一步地,所述陀螺还包括:连接所述滚轮与所述碗状体的弹性索。
[0044]进一步地,所述陀螺还包括:设置在电器盒的底端的第二发光二极管,所述第二发光二极管向下设置,所述滚轮上设有开孔,所述第二发光二极管发出的光通过所述开孔。
[0045]进一步地,所述陀螺还包括:设置在所述电器盒内的第二电子控制单元,所述第二电子控制单元连接并控制发电机,所述第一发光二极管与所述第二发光二极管与所述第二电子控制单元连接。
[0046]进一步地,所述速度显示装置是全息3D投