專利名稱：環(huán)保型空竹的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)保型娛樂(lè)用品，尤其是能發(fā)電、發(fā)聲、發(fā)光的環(huán)保型空竹。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)空竹是由“聲鼓”和“凹腰木軸”組成的，另用兩根棍拴一細(xì)繩，半繞或叉繞在木軸凹腰處上、下抖動(dòng)，空竹不斷加速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)到一定速度時(shí)空氣在“聲鼓”里共鳴，發(fā)出高昂雄渾的“嗡嗡”聲。
但是，傳統(tǒng)空竹只能發(fā)出單調(diào)的“嗡嗡”聲，而現(xiàn)有的帶音樂(lè)芯片的空竹雖能發(fā)出聲音，但需要電池供電。頻繁更換電池會(huì)給玩賞者帶來(lái)不便，同時(shí)，廢棄的電池也會(huì)污染環(huán)境。另一方面，現(xiàn)有能發(fā)光的空竹在旋轉(zhuǎn)時(shí)通常只有一兩個(gè)燈發(fā)光，發(fā)光效果比較單一。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上幾點(diǎn)不足，本實(shí)用新型提供一種環(huán)保型空竹。該空竹通過(guò)一種特殊的發(fā)電裝置把空竹旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，供給聲、光控制電路，從而發(fā)出美妙的音樂(lè)或祝福的話；同時(shí)，分布在空竹輪體表面的彩燈能按照設(shè)定的順序依次閃亮，從而在空竹輪體表面形成一組交替變幻的“光環(huán)”效果。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是本實(shí)用新型環(huán)?？罩癜凶蟆⒂疫B接軸和左、右輪體，左、右輪體分別安裝在左、右連接軸的兩側(cè)，左、右輪體內(nèi)裝有由導(dǎo)線相互連接的微型發(fā)電機(jī)、控制電路板和揚(yáng)聲器，空竹外設(shè)有擋環(huán)，右輪體內(nèi)壁的揚(yáng)聲器支架上固定有揚(yáng)聲器，電路板支架上固定有控制電路板，微型發(fā)電機(jī)的外殼固定在左輪體內(nèi)壁上的發(fā)電機(jī)支架內(nèi)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸與空竹中心旋轉(zhuǎn)軸同軸。
本實(shí)用新型環(huán)?？罩褡蟆⒂逸嗴w外表面分布有兩個(gè)以上與導(dǎo)線連接的發(fā)光二極管。擋環(huán)左端穿過(guò)左輪體端蓋上的端蓋中心孔，通過(guò)連軸器與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸連接，擋環(huán)右端通過(guò)右輪體端蓋上的端蓋中心孔，穿在擋環(huán)支架右端的擋環(huán)支架孔內(nèi)。擋環(huán)支架上有一能左右調(diào)節(jié)的配重。
發(fā)電方案利用微型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。通過(guò)特定的結(jié)構(gòu)使發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子在空竹旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生速度差，從而產(chǎn)生電能。也就是，把發(fā)電機(jī)定子(即發(fā)電機(jī)外殼)與空竹左輪體同軸固連，同時(shí)用一擋環(huán)通過(guò)連軸器連接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸，擋環(huán)旋轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸同軸。這樣在抖空竹時(shí)，空竹的外殼旋轉(zhuǎn)，即發(fā)電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)，而發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子由于被擋環(huán)通過(guò)細(xì)繩約束而不轉(zhuǎn)，這樣在定子和轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生了速度差，也就能夠發(fā)電了。
發(fā)聲方案由一個(gè)音樂(lè)芯片及一個(gè)揚(yáng)聲器構(gòu)成，由控制電路控制其發(fā)出美妙的音樂(lè)。
發(fā)光方案將兩個(gè)以上發(fā)光二極管按照特定的排列方式安裝于空竹輪體表面，由控制電路控制其按照特定的程序發(fā)光。在空竹旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)，玩賞者看到的不是孤立的光點(diǎn)，而是一組交替變幻的光環(huán)，非常美觀。
本實(shí)用新型環(huán)保型空竹可以在不使用電池的條件下實(shí)現(xiàn)抖空竹時(shí)發(fā)出悅耳的聲音和絢麗的光環(huán)，既美觀又環(huán)保，并且具有較高的趣味性和觀賞性。


圖1為本實(shí)用新型環(huán)?？罩竦恼w結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A為左、右連接軸的左視圖圖2B為左、右連接軸的主視圖圖2C為左、右連接軸的右視圖圖3A為左輪體的左視圖圖3B為左輪體的主視圖圖4A為右輪體的主視圖圖4B為右輪體的右視圖圖5A為配重的主視圖圖5B為配重的左視圖圖5C為電機(jī)蓋的主視圖圖5D為電機(jī)蓋的左視圖圖5E為輪體端蓋的主視圖圖5F為輪體端蓋的右視圖圖6為控制電路原理圖。
圖7為本實(shí)用新型環(huán)?？罩竦恼w示意圖(照片)。
圖中1-擋環(huán)，2-出聲孔，3-輪體端蓋，4-端蓋螺釘，5-擋環(huán)支架孔，6-揚(yáng)聲器，7-擋環(huán)支架，8-揚(yáng)聲器支架，9-導(dǎo)線，10-導(dǎo)線孔，11-連接軸螺釘，12-連接軸螺釘孔，13-輪體連接螺釘，14-發(fā)光二極管，15-電機(jī)蓋螺釘，16-發(fā)光二極管2，17-發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸，18-連軸器，19-左輪體，20-發(fā)光二極管4，21-空竹中心旋轉(zhuǎn)軸，22-發(fā)光二極管3，23-電機(jī)蓋，24-輪體端蓋支架，25-微型發(fā)電機(jī)，26-發(fā)電機(jī)支架，27-左連接軸，28-右連接軸，29-右輪體，30-電路板支架，31-電路板螺釘，32-控制電路板，33-配重，34-端蓋中心孔。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例本實(shí)用新型環(huán)保空竹的左輪體(19)、右輪體(29)、左連接軸(27)、右連接軸(28)、電機(jī)蓋(23)、擋環(huán)(1)、輪體端蓋(3)、輪體端蓋支架(24)、發(fā)電機(jī)支架(26)和電路板支架(30)均采用塑料或其它可鑄造的材料制造，其中左輪體(19)、左輪體端蓋支架(24)和發(fā)電機(jī)支架(26)為一體，右輪體(29)、右輪體端蓋支架(24)、電路板支架(30)、揚(yáng)聲器支架(8)和擋環(huán)支架(7)為一體，左連接軸(27)和右連接軸(28)之間通過(guò)連接軸螺釘孔(12)中的連接軸螺釘(11)連接，左輪體(19)和左連接軸(27)之間通過(guò)三個(gè)輪體連接螺釘(13)連接，三個(gè)發(fā)電機(jī)支架(26)設(shè)置在左輪體(19)右端內(nèi)壁上，微型發(fā)電機(jī)(25)(或用直流電機(jī)代替，只是效率稍低)的外殼(即定子)固定在發(fā)電機(jī)支架(26)內(nèi)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(17)與空竹中心旋轉(zhuǎn)軸(21)重合，發(fā)電機(jī)支架(26)左端裝有電機(jī)蓋(23)，電機(jī)蓋(23)與發(fā)電機(jī)支架(26)之間通過(guò)三個(gè)電機(jī)蓋螺釘(15)連接，擋環(huán)(1)左端穿過(guò)左輪體端蓋(3)上的端蓋中心孔(34)，通過(guò)連軸器(18)與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(17)連接，擋環(huán)(1)和端蓋中心孔(34)之間為間隙配合，連軸器(18)與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(17)及擋環(huán)(1)左端為過(guò)盈配合，確保發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸與擋環(huán)旋轉(zhuǎn)同步，控制電路板(32)和設(shè)置在右輪體內(nèi)壁上的電路板支架(30)之間通過(guò)電路板螺釘(31)連接，控制電路板(32)上有音樂(lè)芯片(可以根據(jù)需要選取定制的音樂(lè)芯片或是可以隨時(shí)錄音的芯片，若采用可隨時(shí)錄音的音樂(lè)芯片，便能夠在抖空竹時(shí)發(fā)出之前錄制好的任意音樂(lè)或祝福的話)以及其他必要的電子元件，揚(yáng)聲器(6)與設(shè)置在右輪體內(nèi)壁上的揚(yáng)聲器支架(8)之間為間隙配合，連接導(dǎo)線(9)后用膠水固定，配重(33)套在設(shè)置于右輪體左側(cè)內(nèi)壁中心的擋環(huán)支架(7)的一端，配重(33)與擋環(huán)支架(7)之間為過(guò)渡配合，配重(30)能左右移動(dòng)以調(diào)節(jié)空竹的軸向平衡，調(diào)平衡后用膠水固定，擋環(huán)右端通過(guò)右輪體端蓋(3)上的端蓋中心孔(34)穿在擋環(huán)支架(7)右端的擋環(huán)支架孔(5)內(nèi)，擋環(huán)(1)和端蓋中心孔(34)之間為間隙配合，擋環(huán)(1)和擋環(huán)支架孔(5)之間為間隙配合，左、右輪體端蓋(3)分別與左輪體(19)、右輪體(29)之間通過(guò)兩個(gè)端蓋螺釘(4)連接，左、右輪體端蓋(3)上分別開(kāi)有1個(gè)以上出聲孔(2)，左、右輪體(19)(29)的外表面上各裝有4個(gè)不同顏色的放光二極管，即發(fā)光二極管(14)(藍(lán)色)、發(fā)光二極管2(16)(紅色)、發(fā)光二極管3(22)(黃色)、發(fā)光二極管4(20)(綠色)，導(dǎo)線(9)穿過(guò)導(dǎo)線孔(10)將微型發(fā)電機(jī)(25)、兩個(gè)發(fā)光二極管(14)(藍(lán)色)、兩個(gè)發(fā)光二極管2(16)(紅色)、兩個(gè)發(fā)光二極管3(22)(黃色)、兩個(gè)發(fā)光二極管4(20)(綠色)、控制電路板(32)和揚(yáng)聲器(6)相連接，按照上述方法組裝各部件即成為本實(shí)用新型環(huán)?？罩?。
當(dāng)抖動(dòng)細(xì)繩使本實(shí)用新型環(huán)?？罩裥D(zhuǎn)時(shí)，質(zhì)量相對(duì)較大的空竹輪體帶動(dòng)發(fā)電機(jī)定子(25)一同旋轉(zhuǎn)，具有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從而使空竹保持旋轉(zhuǎn)時(shí)的方向穩(wěn)定性；同時(shí)，與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(17)相連的擋環(huán)(1)由于受到細(xì)繩的約束而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(17)不轉(zhuǎn)，這樣在發(fā)電機(jī)的定子(25)和轉(zhuǎn)子(17)之間產(chǎn)生了速度差，也就產(chǎn)生了電能。通過(guò)控制電路板(32)上的硅橋(D1)將微型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換成直流電，從而保證無(wú)論空竹怎樣旋轉(zhuǎn)，都有一個(gè)正電壓加到聲光控制電路上，使電路正常工作；電解電容C2的作用是濾掉發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電源中的高頻分量(濾波)，保證電路正常工作；六非門4069(U1)及外圍阻容元件(R1、R2和C1)構(gòu)成一個(gè)多諧振蕩器，且振蕩頻率在0.5Hz以上可調(diào)，6腳輸出的方波作為4位二進(jìn)制/十進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器4029(U2)的時(shí)鐘信號(hào)，4029采用二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)，不預(yù)置。當(dāng)空竹達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓達(dá)到一定值，整個(gè)電路開(kāi)始工作，多諧振蕩器開(kāi)始振蕩，4029開(kāi)始計(jì)數(shù)輸出，4029的Q0-Q3端以二進(jìn)制的形式依次輸出高電平，觸發(fā)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)管9013(VT1、VT2、VT3和VT4)導(dǎo)通，從而使4組發(fā)光二極管(LED1-LED8，藍(lán)、綠、紅、黃超高亮LED)按二進(jìn)制數(shù)從小到大的順序依次點(diǎn)亮，即0000、0001、0010、0011、0100......1111、0000......周而復(fù)始，由于人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)，玩賞者將看到空竹體表面呈現(xiàn)出絢麗的、交替變幻的光環(huán)；同時(shí)音樂(lè)芯片(KD)得電工作，揚(yáng)聲器發(fā)出美妙的音樂(lè)或祝福的話。
如果在某些特定場(chǎng)合不需要發(fā)電，可使用合適的電池盒替換微型發(fā)電機(jī)，同時(shí)加入一個(gè)離心開(kāi)關(guān)，并去掉擋環(huán)(具體實(shí)施可參考實(shí)用新型96225600.5)。
權(quán)利要求1.一種環(huán)保型空竹，包含有左、右連接軸(27)(28)和左、右輪體(19)(29)，左、右輪體(19)(29)分別安裝在左、右連接軸(27)(28)的兩側(cè)，其特征是左、右輪體(19)(29)內(nèi)裝有由導(dǎo)線(9)相互連接的微型發(fā)電機(jī)(25)、控制電路板(32)和揚(yáng)聲器(6)，空竹外設(shè)有擋環(huán)(1)，右輪體(29)內(nèi)壁的揚(yáng)聲器支架(8)上固定有揚(yáng)聲器(6)，電路板支架(30)上固定有控制電路板(32)，微型發(fā)電機(jī)(25)的外殼固定在左輪體(19)內(nèi)壁上的發(fā)電機(jī)支架(26)內(nèi)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(17)與空竹中心旋轉(zhuǎn)軸(21)同軸。
2.按權(quán)利要求1所說(shuō)的環(huán)保型空竹，其特征是左、右輪體(19)(29)外表面分布有兩個(gè)以上與導(dǎo)線(9)連接的發(fā)光二極管(14)。
3.按權(quán)利要求1所說(shuō)的環(huán)保型空竹，其特征是擋環(huán)(1)左端穿過(guò)左輪體端蓋(3)上的端蓋中心孔(34)，通過(guò)連軸器(18)與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(17)連接，擋環(huán)右端通過(guò)右輪體端蓋(3)上的端蓋中心孔(34)，穿在擋環(huán)支架(7)右端的擋環(huán)支架孔(5)內(nèi)。
4.按權(quán)利要求3所說(shuō)的環(huán)保型空竹，其特征是擋環(huán)支架(7)上有一能左右調(diào)節(jié)的配重(33)。
專利摘要一種能發(fā)電、發(fā)光、發(fā)聲的環(huán)保型空竹，它由連接軸、輪體、擋環(huán)、微型發(fā)電機(jī)等組成，其中連接軸位于中央，兩側(cè)結(jié)合輪體，輪體表面分布有兩個(gè)以上的發(fā)光二極管，輪體內(nèi)壁上固定有揚(yáng)聲器和控制電路板，微型發(fā)電機(jī)固定在左輪體內(nèi)，且發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸與空竹中心旋轉(zhuǎn)軸同軸，微型發(fā)電機(jī)、控制電路板、發(fā)光二極管和揚(yáng)聲器之間用導(dǎo)線連接。與傳統(tǒng)空竹相比，本實(shí)用新型環(huán)?？罩衲軌虬l(fā)出悅耳的聲音或祝福的話，輪體表面能夠呈現(xiàn)出交替變幻的光環(huán)，具有更高的趣味性和觀賞性，并且自主發(fā)電，解決了廢棄電池會(huì)造成環(huán)境污染的問(wèn)題。
文檔編號(hào)A63H1/32GK2673471SQ20032010317
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2003年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月10日
發(fā)明者李建璽 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)