專利名稱：磁懸浮陀螺裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種開發(fā)智力，培養(yǎng)對于涉及磁性物理原理，工程設(shè)計和調(diào)節(jié)原理的興趣和調(diào)節(jié)耐心及能力的實用益智玩具。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中的磁懸浮陀螺玩具一般是由能懸浮在空中的磁陀螺、磁體底座和托盤組成的，使用時候用手將磁陀螺在底座上的托盤的起飛點附近，以比較快的速度旋轉(zhuǎn)起來，然后慢慢抬起托磁陀螺的托盤，使磁陀螺在磁體底座上空旋轉(zhuǎn)；目前市場上的磁懸浮陀螺玩具普遍存在著設(shè)計不夠完善的缺點，由于磁陀螺的重心高，使懸浮的磁陀螺不容易穩(wěn)定地在磁體底座上平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，而且旋轉(zhuǎn)技巧不易掌握，增加了玩具的操作難度，降低了玩具的趣味性；同時由于使用時候磁懸浮陀螺的底座沒有可靠的有良好的可重復(fù)性的參考標準，每次磁體和底座的調(diào)節(jié)與陀螺起飛調(diào)節(jié)是混在一起的.陀螺的成功起飛有賴于多維問題的同時解決.這意味著原產(chǎn)品一次成功的調(diào)節(jié)不會對以后的重復(fù)調(diào)節(jié)有所幫助。不能記錄以前調(diào)節(jié)效果，從而導(dǎo)致了許多不必要的重復(fù)操作，并且不容易調(diào)節(jié)準確，所以磁陀螺玩具順利懸浮空中的成功率很低，滯留在空中的時間也經(jīng)常很短，也降低了磁懸浮陀螺益智玩具的趣味性。
實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能使磁陀螺在其底座上空穩(wěn)定懸浮的，而且懸浮空中的時間較長的磁懸浮陀螺裝置。
本實用新型所要進一步解決的技術(shù)問題是提供一種能使磁陀螺容易重復(fù)飛起，較熟練操作后有極高懸浮成功率的磁懸浮陀螺裝置。
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所提供的一種全新磁懸浮陀螺裝置，包括一磁陀螺、一磁體底座和一托盤，所述磁體底座包括面板、底盤、設(shè)于面板與底盤之間的磁體，分解其多維面，用水平儀檢測其水平一維平衡，這樣就得到了參考的基準，其特征在于，所述面板設(shè)有水平儀，所述底盤底部設(shè)有三個支撐腳，其中至少設(shè)有二個高度可調(diào)的支撐腳，用于在使用時依據(jù)所述面板上的水平儀，將所述底座面板的表面調(diào)成水平狀態(tài)。按照一定規(guī)律調(diào)節(jié)至少二個高度可調(diào)的支撐腳，可以獨立調(diào)節(jié)兩個水平儀的指針。
較佳地，所述底盤與底座磁體之間設(shè)有調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置設(shè)有三個支撐點，其中至少設(shè)有二個高度可調(diào)的支撐點(螺釘)，用于在出廠時(或使用時前)調(diào)整底座磁體與面板相對高度，使所述底座磁體的磁力線垂直于所述底座面板的表面。
較佳地，所述底座磁體的中心設(shè)有無磁、反磁或者弱磁區(qū)，使底座磁體的磁場對磁陀螺磁力形成作用力中心(簡稱磁心)。
較佳地，在所述底座面板上設(shè)有旋轉(zhuǎn)磁陀螺時最佳起飛點的可調(diào)節(jié)標記，以解決加工精度和磁體中心錯位的校準問題。
為了進一步解決上述技術(shù)問題，本實用新型所提供的一種磁懸浮陀螺裝置，包括一磁陀螺、一磁體底座和一托盤，其特征在于，所述磁陀螺設(shè)有能使其重心下移的負重體，即在磁陀螺的永磁體下設(shè)有負重體，使磁陀螺的重心低于底座磁體的磁場對磁陀螺磁力的合力點(或作用中心)；所述負重體為磁場的磁力線能通過的非磁性材料。
較佳地，所述磁陀螺上部的轉(zhuǎn)軸上套有配重片；配重片不會改變磁力心和重力心的相對位置。
利用本實用新型提供的磁懸浮陀螺裝置，由于所述磁體底座設(shè)有水平儀和高度可調(diào)的支撐腳，能確保在使用時所述磁體底座的面板水平，從而使磁陀螺在磁體底座上能保持穩(wěn)定地懸??；由于所述磁陀螺采用了重心低于底座磁體的磁場對磁陀螺磁力的作用點的結(jié)構(gòu)，提高了懸浮磁陀螺的穩(wěn)定性，使磁陀螺容易重復(fù)飛起，磁陀螺懸浮空中的成功率更高，懸浮空中的時間更長。


圖1是本實用新型實施例中磁陀螺的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例中底座面板的俯視圖；圖3是本實用新型實施例中底座底盤的俯視圖；圖4是本實用新型實施例中底座底盤的仰視圖；圖5是本實用新型實施例中底盤的剖面示意圖；圖6是本實用新型實施例磁懸浮陀螺裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實用新型的保護范圍。
本實用新型實施例所提供的一種磁懸浮陀螺裝置，包括一磁陀螺、一磁體底座和一托盤，其特征在于，參見圖1所示，所述磁陀螺設(shè)有陀螺外殼3、永磁體1、配重片2和負重用的銅體4，陀螺外殼3中的圓柱形(直徑遠大于高)永磁體1底部設(shè)有負重用的銅體4，使磁陀螺的重心低于底座磁體的磁場對磁陀螺磁力的作用點(或作用中心)，從而提高了磁陀螺懸浮空中的成功率和懸浮時間，提高了陀螺的抗干擾能力，使磁陀螺更容易重復(fù)飛起，起飛后能夠在更大范圍內(nèi)動態(tài)平衡；所述永磁體1上部的轉(zhuǎn)軸上套有配重片2，由于地球各地的重力(加速度)不同，磁陀螺在不同地區(qū)使用的配重片也不同，合適的配重片能使磁陀螺在底座的托盤上懸浮在合適的空中高度。
在本實用新型的實施例中所述永磁體底部設(shè)有的負重體也可以用鋅、不銹鋼、大理石等磁場的磁力線能通過的非磁性材料制成。
參見圖2-圖5所示，在本實用新型的實施例中所述磁體底座包括面板24、底盤25、設(shè)于面板與底盤之間的磁體18，其特征在于，所述底座的上表面設(shè)有兩個互相垂直的管狀液珠水平儀，水平儀在凹槽5、7、9、11內(nèi)由螺釘8、12鎖定，在磁懸浮陀螺裝置制成后(出廠前)需校準水平儀使其與底座面板的表面平行(水平)，然后用螺釘8、12鎖定。在圖2中，6是可移動定平衡位置的螺釘。
在本實用新型的實施例中所述底座上表面設(shè)有的水平儀，也可以在其水平校準后用樹脂膠粘固定。水平儀上可以帶有精細的刻度，指示水平位置。也可以采用用水平尺校準水平面后，重新在水平儀上做個平衡標記點。確定這個點，調(diào)節(jié)底盤時觀察此點，氣泡移動到標記點也表示此時水平了，在本實用新型的實施例中所述底座上表面也可以設(shè)有一個兩維的圓形水平儀，來代替我們的2個一維的水平儀。
所述底盤底部設(shè)有三個支撐腳，所述三個支撐腳在同一圓周13上均勻分布，其中有至少二個高度可調(diào)的支撐腳，用于在使用時依據(jù)所述面板上的水平儀，將所述底座面板的表面調(diào)成水平狀態(tài)，從而達到底座的磁力線對稱軸與當?shù)刂亓€平行的目的。
在本實用新型的實施例中所述支撐腳也可以不在同一圓周上或在同一圓周上非均勻分布。在本實用新型的實施例中所述支撐腳也可以有三個以上，其中也可以有二個以上高度可調(diào)的支撐腳。
所述底盤上部凹口10內(nèi)設(shè)有與磁陀螺的永磁體同性相斥的環(huán)形磁體18，所述環(huán)形磁體中心設(shè)有與整個環(huán)形磁體磁性相反的弱磁區(qū)；所述底盤與磁體底部之間設(shè)有三個支撐點，所述三個支撐點在同一圓周14上均勻分布，并且位于所述底盤底部的二個調(diào)節(jié)底盤水平的支撐腳之間的角平分線上，其中至少有二個為高度可調(diào)的支撐螺釘，用以調(diào)節(jié)所述磁體的磁力對稱線與底座的表面之間的垂直。
在本實用新型的實施例中所述磁體中心也可以設(shè)有無磁區(qū)。在本實用新型的實施例中所述支撐點也可以不在同一圓周上或在同一圓周上非均勻分布。在本實用新型的實施例中所述支撐點也可以有三個以上，其中也可以有二個以上高度可調(diào)的支撐螺釘。
參見圖6所示，使用時先將底座平放，調(diào)節(jié)高度可調(diào)的支撐腳15、22，使底座面板上的水平儀顯示面板24處于水平狀態(tài)，調(diào)節(jié)時候可以看水平儀上面標注的指示范圍，在規(guī)定的刻度范圍內(nèi)可以認為水平儀已經(jīng)平衡。然后用手旋轉(zhuǎn)磁陀螺，使其以比較快的速度旋轉(zhuǎn)起來，此時慢慢抬起托磁陀螺的托盤26，看磁陀螺能否懸浮于空中，如果在抬起來過程中磁陀螺有很明顯的彈起來，那表明磁陀螺過輕，此時應(yīng)在磁陀螺上加載配重片2，直到?jīng)]有明顯彈起運動，顯示此時調(diào)節(jié)的配重片2重量合適。此時開始調(diào)節(jié)底座看磁陀螺在懸浮時是否會向旁邊偏轉(zhuǎn)，如果有偏轉(zhuǎn)，就要調(diào)節(jié)所述底盤25底部上磁體18支撐點的支撐螺釘16、20，由于重力的方向是調(diào)節(jié)的目標方向，只要調(diào)節(jié)的磁場合力和重力大小相等，磁場合力的方向和重力的方向方向相反，那么就能夠使磁陀螺能夠平穩(wěn)懸??；可以近似認為底板磁體的合力方向是垂直于底板表面的，如果磁陀螺懸浮時方向向左偏轉(zhuǎn)，說明磁鐵右邊排斥力相對于左邊的排斥力太大，則應(yīng)調(diào)節(jié)支撐螺釘16，20，來改變磁力方向，此時就要通過調(diào)節(jié)底板磁體相對于水面的高度。例如發(fā)現(xiàn)磁陀螺在向左偏轉(zhuǎn)后需要調(diào)高磁體左邊的高度，總之原則上是磁陀螺向什么方向偏轉(zhuǎn)就要調(diào)高磁體18的這個部分，(本實用新型實施例中所述磁懸浮陀螺裝置的產(chǎn)品在出廠后在新的地方，由于各使用地點的重力加速度和磁場方向及磁場強度不同，主要是磁場方向不同，會影響同一塊磁鐵在不同地方的合力方向，所以只能近似地認為磁鐵合力方向垂直于底板磁體表面)以達到克服地磁對磁陀螺----磁鐵體系的影響，直到達到平衡狀態(tài)，使磁陀螺可以懸浮于底座上的半空中；在上述調(diào)整的基礎(chǔ)上最后確定底座面板上的最佳起飛點，主要是在底座面板中部設(shè)置可移動的標記，在磁陀螺試飛成功、懸浮直到平衡位置后，將可移動標記固定在懸浮的磁陀螺的正下方，此移動標記即是底座面板上的最佳起飛點。在圖6中，17、19是放置水平儀的凹槽，21、23是固定水平儀的螺釘。在磁懸浮陀螺成功起飛后，可以選擇以下3種不同方式中的一種精細調(diào)節(jié)和記載最佳起飛位置1)在水平儀上利用水平儀的精細刻度記錄最佳起飛水平位置；2)松開水平儀固定螺釘，重新用水平尺調(diào)節(jié)水平儀并固定，使水平儀的液泡對應(yīng)到水平儀顯示為水平的刻度位置；3)重新調(diào)節(jié)磁鐵平面和圓14上的螺釘使磁鐵平面與水平儀平面更好的重合；成功的調(diào)節(jié)將大大減少以后在不同場合使磁懸浮陀螺起飛的難度。
特別強調(diào)底盤上設(shè)計的3個腳和水平儀的關(guān)系，設(shè)置的是水平儀和腳是對應(yīng)關(guān)系，也就是說，3個腳要均勻分布，(對應(yīng)圖3)，在水平儀9的對面下面設(shè)置個調(diào)節(jié)底盤水平的螺絲，設(shè)定它為基準螺絲，調(diào)節(jié)基準螺絲以外的2個螺絲至水平儀9顯示為水平，再調(diào)節(jié)基準螺絲至水平儀11顯示為水平，這個時候就可以認為面板水平。
權(quán)利要求1.一種磁懸浮陀螺裝置，包括一磁陀螺、一磁體底座和一托盤，其特征在于，所述磁體底座上表面設(shè)有水平儀，所述磁體底座底部設(shè)有三個支撐腳，其中至少設(shè)有二個高度可調(diào)的支撐腳，用于在使用時依據(jù)所述水平儀，將所述底座的表面調(diào)成水平狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮陀螺裝置，其特征是，所述磁體底座的底盤與底座磁體之間設(shè)有調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置設(shè)有至少三個支撐點，其中至少設(shè)有二個高度可調(diào)的支撐點。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁懸浮陀螺裝置，其特征是，在所述底座面板上設(shè)有旋轉(zhuǎn)磁陀螺時最佳起飛點的可調(diào)節(jié)標記。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮陀螺裝置，其特征是，所述磁陀螺設(shè)有能使其重心下移的負重體，所述負重體為非磁性材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁懸浮陀螺裝置，其特征是，所述磁陀螺上部的轉(zhuǎn)軸上套有在裝好后仍然保證重心在磁力心附近或者下方的配重片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項所述的磁懸浮陀螺裝置，其特征是，所述底座磁體的中心設(shè)有無磁、反磁或者弱磁區(qū)。
專利摘要本實用新型公開一種磁懸浮陀螺裝置，涉及實用益智玩具技術(shù)領(lǐng)域；該磁懸浮陀螺裝置包括一磁陀螺、一磁體底座和一托盤，其特征在于，所述磁陀螺設(shè)有能使其重心下移的負重體，所述磁體底座包括面板、底盤、設(shè)于面板與底盤之間的磁體，所述面板設(shè)有水平儀，所述底盤底部設(shè)有高度可調(diào)的支撐腳。由于所述磁陀螺采用了重心低于底座磁體的磁場對磁陀螺磁力的作用點的結(jié)構(gòu)，確保了懸浮磁陀螺的穩(wěn)定性，使磁陀螺容易穩(wěn)定地重復(fù)飛起，懸浮空中的時間更長；由于所述磁體底座設(shè)有水平儀和高度可調(diào)的支撐腳，從而確定了可調(diào)節(jié)的絕對參照面，能確保在使用時所述磁體底座的面板保持水平，從而使磁陀螺在磁體底座上能保持穩(wěn)定地懸浮。
文檔編號G09B23/18GK2865808SQ20052004806
公開日2007年2月7日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者王峰 申請人:浩凱微電子(上海)有限公司