CN103973169A - 多用途旋转结构物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可进行多用途应用的旋转结构物，更具体地说，该多用途旋转结构物利用各自配置在环形态外环框架及在其内部空间旋转的重量体上的磁铁的极性间推斥力并且安装在室内或室外后应用于体验教具之类的多个用途，尤其是，其利用配置在同一导环上的重量体与第二重量体上各自配置的磁铁的极性间推斥力，或者以重量体为中心互相相向地配置的外环框架与内环框架上各自配置的磁铁的极性之间推斥力，或者各自排列在外环框架与内环框架的电磁铁各自依次改变极性地利用磁铁极性间引力与斥力，而且还能作为可直接感受清洁能源的量及由其发挥出来的动力大小的清洁能源体验教具或动能发电体验教具使用。

Description

多用途旋转结构物

技术领域

本发明涉及一种可进行多用途应用的旋转结构物，更具体地说，该多用途旋转结构物利用各自配置在环形态外环框架及在其内部空间旋转的重量体上的磁铁的极性间推斥力并且安装在室内或室外后应用于体验教具之类的多个用途，尤其是，其利用配置在同一导环上的重量体与第二重量体上各自配置的磁铁的极性间推斥力，或者以重量体为中心互相相向地配置的外环框架与内环框架上各自配置的磁铁的极性之间推斥力，或者各自排列在外环框架与内环框架的电磁铁各自依次改变极性地利用磁铁极性间引力与斥力，而且还能作为可直接感受清洁能源的量及由其发挥出来的动力大小的清洁能源体验教具或动能发电体验教具使用。

背景技术

现代社会在实际生活中使用各种基于轨道或轨迹的设备，但这些设备不仅在安装地点受到限制，其应用领域也限定在大型运输设备或游乐设施等。而且，下列(专利文献)之类的现有旋转结构物使用了复杂的运转结构而在运行与管理上存在着效率低落的问题。

(专利文献)

公开专利公报第10-2000-0066371号(2000.11.15公开)“杠杆水平轨道装置旋转原动机”

另一方面，人们为了替代基于化石燃料的能源而努力研究开发包括太阳光设备在内的各种清洁能源生产设备，与急剧膨胀的关注程度相比，能够体验该清洁能源的生产及效用性的设备却很少。尤其是，为了让成长中的儿童们接受相关教育、了解该清洁能源的生产、效用性及重要性，迫切需要开发出能够直接体验的体验教具。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明是为了解决上述问题而做出的，本发明的目的是提供一种多用途旋转结构物，该多用途旋转结构物利用各自配置在环形态外环框架及在其内部空间旋转的重量体上的磁铁的极性间推斥力，安装在室内或室外后应用于体验教具之类的多个用途。

本发明的另一个目的是提供一种多用途旋转结构物，其利用配置在同一导环上的重量体与第二重量体上各自配置的磁铁的极性间推斥力而应用于体验教具之类的多个用途。

本发明的再一个目的是提供一种多用途旋转结构物，其利用以重量体为中心互相相向地配置的外环框架与内环框架上各自配置的磁铁的极性之间推斥力而应用于体验教具之类的多个用途。

本发明的再一个目的是提供一种多用途旋转结构物，其各自排列在外环框架与内环框架的电磁铁在各自随着重量体旋转而接近时具有相反于即将相向的重量体的永久磁铁极性的极性，重量体继续旋转而经过后具有与相向的重量体的永久磁铁极性相同的极性，如此改变极性地利用磁铁极性之间的引力与斥力而应用于体验教具之类的多个用途。

本发明的再一个目的是提供一种多用途旋转结构物，其电机接受太阳光发电设备所生产的清洁能源后运转，其包含能够显示出所输入的清洁能源的量及接受它后所发挥出来的电机动力大小的显示单元，让使用者直接感受清洁能源的量及由其发挥出来的动力大小，从而可以作为清洁能源体验教具应用。

本发明的再一个目的是提供一种多用途旋转结构物，其还包括发电机，该发电机利用联动于重量体旋转而旋转的旋转轴的动能进行发电；在上述显示单元另行显示上述发电机所发电的能量的量，从而可以作为利用动能发电的体验教具应用。

（二）技术方案

实现本发明的上述目的之多用途旋转结构物具有下列结构。

本发明的一个实施例的多用途旋转结构物包括：外环框架，形成为具有一定厚度的环形态，内部包含沿着圆周方向依次排列的磁铁；重量体，形成于连接轴的一端并且以固定着连接轴的另一端的旋转轴为中心进行旋转，相向于上述外环框架的面则包含永久磁铁，该永久磁铁与沿着外环框架的圆周方向依次排列的磁铁具有同一极性；导环，与上述重量体的中心部连接，沿着重量体的旋转轨迹形成而导引重量体的旋转；电机，连接到上述旋转轴，其提供上述重量体从下往上地朝上旋转的过程中的动力。

在本发明的另一个实施例中，本发明的多用途旋转结构物的特征在于，沿着上述外环框架的圆周方向排列的磁铁形成为等腰三角形形态，以顶点的垂线为基准让两侧的极性相反地形成，沿着外环框架的圆周方向连续配置的磁铁按照在一磁铁的一侧二等边上置放其它磁铁的另一侧底边的形态重叠配置，使得上述外环框架的内周面随时排列同一极性。

在本发明的再一个实施例中，本发明的多用途旋转结构物的特征在于，在沿着上述重量体的旋转轨迹形成的上述导环上还包括其重量相对小于上述重量体并包含永久磁铁的第二重量体；在上述重量体与第二重量体旋转时互相抵接的面各自配置具备同一极性的磁铁以最大程度地提高由重量体与第二重量体之间的冲击而导致的推斥力。

在本发明的再一个实施例中，本发明的多用途旋转结构物的特征在于，上述重量体与第二重量体在两端部包含由相异极性各自等分在左右的棒状永久磁铁，让上述棒状永久磁铁的朝向重量体与第二重量体的两端部的方向各自成为同一极性地配置。

在本发明的再一个实施例中，本发明的多用途旋转结构物的特征在于，还包括内环框架，该内环框架形成为具有一定厚度的环形态，在上述外环框架的内侧空间以上述导环为中心相向于外环框架地配 置，内部包含沿着圆周方向依次排列的磁铁；上述重量体在相向于上述内环框架的面包含永久磁铁，该永久磁铁与沿着内环框架的圆周方向依次排列的磁铁具有同一极性。

在本发明的再一个实施例中，本发明的多用途旋转结构物的特征在于，上述内环框架以连接在上述重量体的连接轴所经过的轨迹为中心在其左右形成各自按照一定间距隔离的一双内环框架。

在本发明的再一个实施例中，本发明的多用途旋转结构物的特征在于，排列在上述外环框架的永久磁铁与排列在内环框架的永久磁铁各自沿着圆周方向间隔一定间距地配置，其配置如下，按照在上述外环框架中配置永久磁铁的部分则不在上述内环框架配置永久磁铁的方式避免外环框架的永久磁铁与内环框架的永久磁铁互相直接相向。

在本发明的再一个实施例中，本发明的多用途旋转结构物的特征在于，各自排列在上述外环框架与内环框架的磁铁是电磁铁，各自排列在上述外环框架与内环框架的电磁铁各自在上述重量体旋转并接近时具备相反于即将相向的重量体的永久磁铁极性的极性，上述重量体继续旋转并经过后则和相向的重量体的永久磁铁的极性具有相同极性地改变极性。

在本发明的再一个实施例中，本发明的多用途旋转结构物的特征在于，各自排列在上述外环框架与内环框架的电磁铁能够在上述重量体自由下落而凭借惯性进行上升旋转的区段关断电流以节约所耗能量。

本发明的再一个实施例中，本发明的多用途旋转结构物的特征在于，上述电机接受太阳光发电设备所生产的清洁能源后运转，还包括显示单元，其能够显示出所输入的清洁能源的量及接受它后所发挥出来的电机的动力大小，能让使用者直接感受清洁能源的量及由其发挥出来的动力大小而能够作为清洁能源体验教具应用。

在本发明的再一个实施例中，本发明的多用途旋转结构物的特征 在于，还包括发电机，该发电机利用与上述重量体的旋转联动地旋转的旋转轴的动能发电；上述发电机所发电的能量的量则另外显示在上述显示单元，可以作为动能发电体验教具应用。

（三）有益效果

本发明能够通过前述实施例及下面说明的结构、结合及使用关系而得到下列效果。

本发明多用途旋转结构物利用各自配置在环形态外环框架及在其内部空间旋转的重量体上的磁铁的极性间推斥力，可以安装在室内或室外后应用于体验教具之类的多个用途。

本发明的另一个目的是提供一种多用途旋转结构物，其利用配置在同一导环上的重量体与第二重量体上各自配置的磁铁的极性间推斥力而应用于体验教具之类的多个用途。

本发明利用以重量体为中心互相相向地配置的外环框架与内环框架上各自配置的磁铁的极性之间推斥力而应用于体验教具之类的多个用途。

本发明的各自排列在外环框架与内环框架的电磁铁在各自随着重量体旋转而接近时具有相反于即将相向的重量体的永久磁铁极性的极性，重量体继续旋转而经过后具有与相向的重量体的永久磁铁极性相同的极性，如此改变极性地利用磁铁极性之间的引力与斥力而应用于体验教具之类的多个用途。

本发明的电机接受太阳光发电设备所生产的清洁能源后运转，其包含能够显示出所输入的清洁能源的量及接受它后所发挥出来的电机动力大小的显示单元，让使用者直接感受清洁能源的量及由其发挥出来的动力大小，从而可以作为清洁能源体验教具应用。

本发明还包括发电机，该发电机利用联动于重量体旋转而旋转的旋转轴的动能进行发电；在上述显示单元另行显示上述发电机所发电的能量的量，从而可以作为利用动能发电的体验教具应用。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的多用途旋转结构物的分解斜视图。

图2是示出配置在图1所示外环框架与重量体的磁铁的极性的剖视图。

图3是本发明的另一个实施例的多用途旋转结构物的剖视图。

图4是示出配置在图3所示重量体与第二重量体的磁铁的极性的参考图。

图5是示出图3所示重量体与第二重量体之间运动关系的参考图。

图6是本发明的再一个实施例的多用途旋转结构物的斜视图。

图7是示出配置在图6所示外环框架、重量体、内环框架的磁铁的极性的剖视图。

图8是本发明的再一个实施例的多用途旋转结构物的剖视图。

图9是示出图8所示外环框架与内环框架的电磁铁的极性依次改变的过程的参考图。

图10是本发明的再一个实施例的多用途旋转结构物的分解斜视图。

图11是图10所示发电机的结构斜视图。

图12是本发明的再一个实施例的多用途旋转结构物的分解斜视图。

图13是图12的主视图。

图14是图12所示重量体(A-A')、第二重量体(B-B')的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的多用途旋转结构物的较佳实施例。下面说明本发明时，如果认为公知结构或功能的相关说明可能混淆本发明的主旨，将省略其详细说明。在整个说明书中，出现某一部分“包含”某一构成要素的记载时，除非明确记载了相反的内容，否则其不表示排除其它构成要素而是表示还能包括其它构成要素。

请参阅图1及2，本发明的一个实施例的多用途旋转结构物包括：外环框架10，形成为具有一定厚度的环形态，内部包含沿着圆周方向依次排列的磁铁100；重量体20，形成于连接轴210的一端，以固定着连接轴210的另一端的旋转轴220为中心进行旋转，相向于上述外环框架10的面则包含永久磁铁200，该永久磁铁200的极性相反于沿着外环框架10的圆周方向依次排列的磁铁100的极性；导环30，与上述重量体20的中心部连接，沿着重量体20的旋转轨迹形成而导引重量体20的旋转；电机40，连接到上述旋转轴220，其提供上述重量体20从下往上地朝上旋转的过程中的动力。

上述外环框架10形成为具有一定厚度的环形态，内部包含沿着圆周方向依次排列的磁铁100，如图1等所示，上述外环框架10形成为具有一定厚度的环形态而其内部空间则配置后述的重量体20、导环30之类的构成要素。而且，在上述外环框架10本身的内部沿着圆周方向依次排列磁铁100，上述磁铁100可以是具有固定极性的永久磁铁，也可以是如后所述地根据所供应的电流而改变极性的电磁铁。

上述磁铁100为永久磁铁时，如图2所示，沿着上述外环框架10的圆周方向排列的上述磁铁100形成为等腰三角形形态而以顶点的垂线为基准让两侧的极性相反地形成，沿着上述外环框架的圆周方向连续配置时，按照在一磁铁100的一侧二等边上置放另一磁铁100的另一侧底边的形态重叠配置，从而可以让上述外环框架10的内周面随时排列着同一极性地配置上述磁铁100。亦即，形成为等腰三角形形态的上述磁铁以等腰三角形的顶点下垂到底边的垂线为基准让左右两侧的极性相反，沿着外环框架10的圆周方向排列该等腰三角形形态的磁铁100时，如图2所示地在一磁铁100的一侧(作为一例，再S极磁性所在的部分)二等边上置放另一磁铁100的另一侧(作为一例，N极磁性所在的部分)底边地让两磁铁100局部重叠地配置，沿着外环框架10的圆周方向重复前述配置形态而使得上述外环框架10的内周面随时排列着 同一极性(作为一例，S极)。

上述重量体20形成于连接轴210的一端，以固定着连接轴210的另一端的旋转轴220为中心进行旋转，在相向于上述外环框架10的面具备永久磁铁200，该永久磁铁200和沿着外环框架10的圆周方向依次排列的磁铁100具有同一极性。亦即如图1所示，上述重量体20具有一定重量，其形成于连接轴210的一端并且以固定着连接轴210的另一端的旋转轴220为中心和旋转轴220、连接轴210一起旋转。上述重量体20的内部包含永久磁铁200。

上述重量体20所包含的永久磁铁200可以如图2所示地配置，亦即，朝向上述重量体20的外环框架10的面(亦即，相向于外环框架10的面)的极性与上述外环框架10所包含的磁铁100的极性中朝向外环框架10的内周面的极性(作为一例，S极)具有同一极性(作为一例，S极)。如前所述地，上述外环框架10与重量体20之间互相相向的面上配置的磁铁具有同一极性时，凭借着具备同一极性的磁铁之间所发生的斥力(推斥力)而使得被固定的外环框架10的磁铁100的磁力推斥所旋转的重量体20的永久磁铁200，从而使得上述重量体20能够更快地旋转。

上述导环30连接到上述重量体20的中心部并且沿着重量体20的旋转轨迹形成而导引进行旋转运动的重量体20。为此，上述重量体20的中心部可以形成允许上述导环30贯穿的中空230。因此，上述重量体20可以沿着上述导环30不脱离轨道地继续稳定旋转，上述导环30则贯穿重量体20的中空230并且沿着以上述旋转轴220为中心旋转的重量体20的旋转轨迹形成。

上述电机40连接到上述旋转轴220并且为上述重量体20提供从下往上地朝上旋转的过程中的动力。亦即，上述重量体20以图2所示剖视图为基准从最顶点的地点逆时针方向旋转地抵达最底点为止利用基于重力的位能自由下落而不需要另外供应能量，从最底点的地点开 始按照逆时针方向旋转到大约3时方向为止则可以利用惯性朝上旋转而同样地不需要另外供应能量，之后，上述重量体20需要继续重新旋转到最顶点时需要为上述重量体20的旋转供应能量，此时可以通过上述电机40接受该能量。如图1所示，上述电机40可以利用皮带、链条等连接到上述旋转轴220上的旋转轴齿轮221，上述电机40驱使上述旋转轴齿轮221旋转而使得旋转轴220旋转，与其联动地驱使连接轴、重量体20旋转。

如图10所示，本发明的上述电机40接受太阳光发电设备70所生产的清洁能源后运转，本发明还包括显示单元90，该显示单元90能够显示出所输入的清洁能源的量及接受它后所发挥出来的电机40动力大小，从而能够直接感受清洁能源的量及由其发挥出来的动力大小而可以作为清洁能源体验教具应用。

亦即，尤其是在将本发明的多用途旋转结构物作为体验教具应用时，上述显示单元90能让使用者直接体验太阳光发电设备70之类的清洁能源生产设备所生产的清洁能源的力量而实际感受到其效用性与重要性，其能够让使用者通过视觉方式直接认知到上述太阳光发电设备70所生产的清洁能源的量及接受清洁能源后运转的上述电机40所发挥出来的动力大小，在本发明的旋转结构物的周边让使用者容易观看地安装。因此，使用者能够认知到持续地反复进行旋转运动的多用途旋转结构物的运动过程与上述显示单元90所显示的清洁能源的量及由此发生的动力大小，从而能够通过趣味与乐趣更直接地感受到清洁能源的效用性与重要性，其效果远高于通过文字或语言认知的效果，进一步地最大程度地提高了学习效果。

请参阅图3到5，本发明的另一个实施例的多用途旋转结构物可以在沿着上述重量体20旋转轨迹形成的上述导环30上还包括第二重量体50，其相对小于上述重量体20并包含永久磁铁200。

如图3所示，上述第二重量体50在沿着上述重量体20旋转轨迹形 成的上述导环30上与上述重量体20无关地旋转并且由导环30导引其旋转(为此，上述第二重量体50的中央部也与上述重量体20的中空230具有相同结构)，其重量相对小于上述重量体20而且其内部也包含永久磁铁200。由于上述重量体20与第二重量体50都位于同一导环30上而在旋转时会发生两者碰撞的情形，此时在上述重量体20与第二重量体50旋转时互相抵接的面各自配置了具有同一极性的永久磁铁200，从而最大程度地增强重量体20与第二重量体50之间的冲击所导致的推斥力。

亦即，上述重量体20与第二重量体50可以如图4所示地按照各自在两端部包含棒状永久磁铁200的形态形成，上述棒状永久磁铁200的相异极性各自等分在左右。此时，上述重量体20的两端部所包含的棒状永久磁铁200在朝向两端部的方向配置诸如S极极性时，上述第二重量体的两端部所包含的棒状永久磁铁200也在朝向两端部的方向配置作为同一极性的S极极性。这是为了在旋转过程中互相碰撞时提高重量体20与第二重量体50之间的冲击所导致的推斥力。

下面结合图5说明重量体20与第二重量体50之间的冲击及由此而来的推斥力作用。首先如图5(1)所示，上述第二重量体50位于上述导环30的最下部而上述重量体20从上述导环30的最顶点朝下逆时针方向旋转时，重量体20与第二重量体50如图5(2)所示地将在上述导环30的最下部冲突，此时随着重量体20与第二重量体50冲突，由于互相抵接的面上都配置了同一极性的永久磁铁200而在两者之间的直接冲突所导致的推斥力上添加同一极性的磁铁之间所发生的斥力，从而进一步增强推斥力。之后，重量相对较小的上述第二重量体50如图5(3)所示地比上述重量体20较快地旋转，如图5(4)所示，在上述重量体20在3时方位朝12时方向之间旋转的过程中，以相对快于重量体20的速度旋转的上述第二重量体50将与上述重量体20冲突而使得上述重量体20的旋转加速，之后，上述第二重量体50如图5(5)所示地位于上述导 环30的最下部而上述重量体20则从上述导环30的最顶点朝下逆时针方向旋转，从而反复前述过程。

请参阅图6及7，本发明的再一个实施例的多用途旋转结构物还可以包括内环框架60，该内环框架60形成为具有一定厚度的环形态，在上述外环框架10的内侧空间以上述导环30为中心相向于外环框架10地配置，内部包含沿着圆周方向依次排列的磁铁100。

如图6所示，上述内环框架60和形成为环形态的上述外环框架10一样地形成为具有一定厚度的环形态，其位置则位于上述外环框架10的内侧空间，尤其是以上述导环30为中心相向于外环框架10地配置。因此，随着上述导环30旋转的上述重量体20按照同一间距和上述外环框架10及内环框架60各自隔离并且两者中间进行旋转。

上述内环框架60的内部也沿着圆周方向依次排列磁铁100，其可以和前面所述具备等腰三角形形态的磁铁100排列在上述外环框架10的结构采取相同结构地排列，或者可以如图7所示地沿着圆周方向按照一定间距隔离配置的形态排列上述内环框架60的内部磁铁100，因此为了避免重复记载而省略其详细说明。此时，位于上述外环框架10与内环框架60之间的上述重量体20所包含的永久磁铁200如前所述地在相向于上述外环框架10的面和位于外环框架10的内周面的磁铁100具有相同的极性，与此相反地，相向于上述内环框架60的面则和位于内环框架60的外周面的磁铁100具有相同极性。亦即如图7所示，如果上述外环框架10中位于内部面的磁铁100的极性为S极，则让上述重量体20的永久磁铁200朝向相向于外环框架10的面为同一S极，与此相反地，朝向相向于内环框架60的面则为和位于内环框架60的外部面的磁铁100的极性N极相同的N极。因此，位于上述外环框架10与内环框架60之间的上述重量体20能够利用同一极性所导致的推斥力。

而且，上述内环框架60以连接在上述重量体20的连接轴210所经过的轨迹为中心在其左右形成各自按照一定间距隔离的一双内环框 架60。这是因为，利用连接轴210连接上述重量体20与旋转轴220的结构使得上述内环框架60所在的空间无法在上述连接轴210旋转的轨迹上配置其它构成要素，因此为了如前所述地既确保连接轴210的旋转轨迹又有效地配置上述内环框架60而如图6所示地由一双内环框架60形成。

另一方面，如果排列在上述外环框架10与内环框架60的磁铁100全部为永久磁铁，排列在上述外环框架10的永久磁铁与排列在内环框架60的永久磁铁如图7所示地各自沿着圆周方向间隔一定间距地配置，其配置如下，在上述外环框架10中配置永久磁铁的部分则不在上述内环框架60配置永久磁铁，从而可以避免外环框架10的永久磁铁与内环框架60的永久磁铁互相直接面对。亦即针对以上述旋转轴220为中心的任何同一角度位置，上述外环框架10与内环框架60不重复地配置永久磁铁而只在外环框架10与内环框架60中的某一个配置永久磁铁，这样的永久磁铁配置结构能把在上述外环框架10与内环框架60之间旋转的上述重量体20的磁性所导致的推斥力维持在一定程度，还能尽量减少需要配置的永久磁铁数量。

请参阅图8及9，本发明的再一个实施例的多用途旋转结构物中各自排列在上述外环框架10与内环框架60的磁铁100由根据电流的流动而改变极性的电磁铁形成，各自排列在上述外环框架10与内环框架60的电磁铁各自在上述重量体20旋转并接近时具备相反于即将相向的重量体20的永久磁铁200极性的极性，上述重量体20继续旋转并经过时(经过后)则和相向的重量体20的永久磁铁200的极性具有相同极性地改变极性，从而凭借磁力提高重量体20的旋转速度。

亦即，各自排列在上述外环框架10与内环框架60内部的磁铁100由电磁铁构成时，可以通过控制流经电磁铁的电流方向而得以根据状况改变电磁铁所具备的极性，下面结合图9进行具体说明。首先如图9(1)所示，上述重量体20的永久磁铁200的极性在重量体20朝向上述 外环框架10的面配置S极(作为一例)而在重量体20朝向上述内环框架60的面则相反地配置N极(作为一例)，此时，ⅰ)上述重量体20所在的该地点(地点①)的上述外环框架10的电磁铁的极性变成与相向的上述重量体20极性S极相同的S极而上述重量体20所在的该地点(地点①)的上述内环框架60的电磁铁的极性则变成与相向的上述重量体20极性N极相同的N极；ⅱ)最接近上述重量体20位置的前面部分，亦即旋转的重量体20即将接近的地点(地点②)的上述外环框架10的电磁铁的极性变成与即将相向的重量体20的极性S极相反的N极，最接近上述重量体20位置的前面部分，亦即旋转的重量体20即将接近的地点(地点②)的上述内环框架60的电磁铁的极性则变成与即将相向的重量体20的极性N极相反的S极。在这种情形下，在当前重量体20所在的该地点(地点①)上述重量体20将承受由于相向的外环框架10及内环框架60的电磁铁的极性与重量体20的极性相同而导致的斥力(推斥力)，与此同时，在旋转方向的最接近的前面地点(地点②)即将接触的外环框架10及内环框架60的电磁铁的极性则是相反于重量体20极性的极性而承受引力(拉力)，可以凭借这样的力量作用而以相对较快的速度旋转。之后，如图9(2)所示地上述重量体继续旋转而抵达上述地点②时，ⅰ)地点②的外环框架10及内环框架60的电磁铁的极性变成与重新相向的重量体20的极性相同的极性，ⅱ)地点②的重量体20继续旋转而即将接近的地点(③地点)的外环框架10及内环框架60的电磁铁的极性则变成与即将相向的重量体20的极性相反的极性，从而如前所述的磁力的斥力及引力发挥作用而使得重量体20相对较快地旋转，如前所述的外环框架10与内环框架60的电磁铁极性变换将反复。

另一方面，各自排列在上述外环框架10与内环框架60的电磁铁可以在上述重量体20自由下落而凭借惯性进行上升旋转的区段关断电流而得以节约能量。亦即如图9所示，各自排列在上述外环框架10与内环框架60的电磁铁在大略3时方向到12时方向的区段(大略为270° 到360°(或0°)的区段)反复进行着根据电流流动的变化而周期性地改变电磁铁极性的动作，与此相反地，其以外的其余区段通常会出现上述重量体20的自由下落和基于惯性的上升旋转而在该区段关断电流以节约能量。

请参阅图10及11，本发明的再一个实施例的多用途旋转结构物还包括发电机80，该发电机80利用与上述重量体20的旋转联动地旋转的旋转轴220的动能发电，上述显示单元90则另行显示上述发电机80发电能量的量，从而可以作为动能发电体验教具使用。

上述发电机80利用上述旋转轴220的旋转力发电并且如图10所示地连接到上述旋转轴110的延伸区段，为了提高上述发电机80的发电量，上述发电机80如图11所示地包括：驱动齿轮810，凭借上述旋转轴220的旋转力旋转；第一从动齿轮820，联动于上述驱动齿轮810地旋转，其半径小于上述驱动齿轮810；第二从动齿轮830，结合在上述第一从动齿轮820的旋转轴821并且与第一从动齿轮820相同地旋转，其半径大于上述第一从动齿轮820；第三从动齿轮840，联动于上述第二从动齿轮830地旋转，其半径小于上述第二从动齿轮830；上述发电机80结合在上述第三从动齿轮840的旋转轴841并且利用第三从动齿轮840的旋转轴841的旋转进行发电。

上述驱动齿轮810凭借上述旋转轴220的旋转力旋转，更具体地说，其结合在上述旋转轴220地形成并且联动于上述旋转轴220的旋转地进行旋转。

上述第一从动齿轮820联动于上述驱动齿轮810地旋转，并且其半径小于上述驱动齿轮810，与上述驱动齿轮810啮合后相反于上述驱动齿轮810旋转方向地旋转，此时，上述第一从动齿轮820由于半径小于上述驱动齿轮810而能够比上述驱动齿轮810较快地旋转。亦即，例如上述第一从动齿轮820的半径为上述驱动齿轮810的半径的1/2时，在上述驱动齿轮810旋转一圈的时候与其啮合旋转的上述第一从动齿轮 820则旋转两圈，因此上述第一从动齿轮820的旋转速度为上述驱动齿轮810的两倍。

上述第二从动齿轮830结合在上述第一从动齿轮820的旋转轴821并且与第一从动齿轮820相同地旋转，其半径则大于上述第一从动齿轮820，上述第二从动齿轮830与上述第一从动齿轮820共享旋转轴821，因此上述第二从动齿轮830的半径为上述第一从动齿轮820的半径两倍时，即使上述第二从动齿轮830的圆周长度成为上述第一从动齿轮820的两倍，上述第二从动齿轮830还是和上述第一从动齿轮820相同地旋转(亦即，上述第一从动齿轮820旋转一圈时，上述第二从动齿轮830也旋转一圈)。

上述第三从动齿轮840联动于上述第二从动齿轮830地旋转，其半径小于上述第二从动齿轮830并且上述第二从动齿轮830啮合后相反于上述第二从动齿轮830旋转方向地旋转，此时，上述第三从动齿轮840由于半径小于上述第二从动齿轮830而能够比上述第二从动齿轮830较快地旋转。亦即，例如上述第三从动齿轮840的半径为上述第二从动齿轮830的半径的1/2时，在上述第二从动齿轮830旋转一圈的时候与其啮合旋转的上述第三从动齿轮840则旋转两圈，因此上述第三从动齿轮840的旋转速度为上述第二从动齿轮830的两倍。综合而言，上述第三从动齿轮840与上述第一从动齿轮820即使具有同一半径，也因为其没有直接联动于上述第一从动齿轮820地旋转而是联动于其半径大于上述第一从动齿轮820的上述第二从动齿轮830地旋转，因此能够以两倍于上述第一从动齿轮820地旋转，结果能够四倍于上述驱动齿轮810地旋转。因此，上述驱动齿轮810与第一从动齿轮820的半径差、上述第一从动齿轮820与第二从动齿轮830的半径差及上述第二从动齿轮830与第三从动齿轮840的半径差越大，上述第三从动齿轮840相对于上述驱动齿轮810的旋转速度越大。

此时，上述发电机80结合在上述第三从动齿轮840的旋转轴841并 利用第三从动齿轮的旋转轴841的旋转进行发电，如前所述地由于上述第三从动齿轮840的旋转速度比上述驱动齿轮810或第一从动齿轮820快，因此相比于上述发电机80利用上述驱动齿轮810或第一从动齿轮820的旋转进行发电，利用上述第三从动齿轮840的旋转发电时能生产更多的电。上述发电机80利用上述第三从动齿轮840的旋转轴841的旋转进行发电的原理直接采用了被广泛应用的基于线圈及永久磁铁的发电原理，因此这里不进行具体说明。

上述显示单元90以视觉方式显示上述发电机80发电能量的量，让使用者能够体验基于动能的发电，在本发明的旋转结构物的周边让使用者能够观看地安装。因此，使用者能够认知到持续地反复进行旋转运动的上述重量体20及利用与其联动地旋转的旋转轴220的动能进行发电的清洁能源的量及由此发生的动力大小，从而能够通过趣味与乐趣更直接地感受到清洁能源的效用性与重要性，其效果远高于通过文字或语言认知的效果，进一步地最大程度地提高了学习效果。

请参阅图12到14，本发明的再一个实施例的多用途旋转结构物可以采取下列形态实现，其包括：棒型框架11，其替代上述外环框架10并且形成为圆筒形棒状后排列；导轨31，其替代了导引上述重量体20及第二重量体50移动轨迹的上述导环30。

如图12及13所示，上述棒型框架11替代上述外环框架10并且配置在上述重量体20及第二重量体50的外侧，其内部包含磁铁100并且利用前面说明的磁力所致推斥力影响重量体20及第二重量体50的旋转。此时，上述棒型框架11可以如图12及13所示地沿着上述导轨31的外侧边缘配置在整个360度上，也可以视需要而以图13为基准在9时到12时方向及3时到6时方向各自配置成一双或者在12时到3时方向与6时到9时方向各自配置成一双，如此等等，可以通过各种形态的配置及应用而得以进一步发挥出磁铁之间的推斥力(力量)。而且如图12及13所示，上述导轨31替代上述导环30而导引 上述重量体20及第二重量体50的移动轨迹。此时，沿着上述导轨31移动的上述重量体20及第二重量体50各自包含结合在上述导轨31的支撑部(21、51)，此时前面说明的各自包含在上述重量体20及第二重量体50的永久磁铁200如图14所示地配置在以““形围绕导轨31的支撑部(21、51)部分而与上述棒型框架11所包含的磁铁100发生作用。上述重量体20及第二重量体50的运动过程及该过程中上述磁铁100与永久磁铁200之间的作用关系与前面说明的实施例使用的是同一原理，因此这里不重复说明。

申请人在前文说明了本发明的较佳实施例，但前述实施例仅为实现本发明的技术思想的一实施例而已，只要是能实现本发明的技术思想，可以出现任何变形及修改，这些变形及修改属于本发明的权利要求书是理所当然的。

附图标记

10：外环框架 100：磁铁

20：重量体 200：永久磁铁

210：连接轴 220：旋转轴

221：旋转轴齿轮 230：中空

30：导环 40：电机

50：第二重量体 60：内环框架

70：太阳光发电设备 80：发电机

810：驱动齿轮 820：第一从动齿轮

821：旋转轴 830：第二从动齿轮

840：第三从动齿轮 841：旋转轴

90：显示单元 11：棒型框架

31：导轨 21、51：支撑部

Claims (11)

1.一种多用途旋转结构物，其特征在于，

包括：

外环框架，形成为具有一定厚度的环形态，内部包含沿着圆周方向依次排列的磁铁；

重量体，形成于连接轴的一端并且以固定着连接轴的另一端的旋转轴为中心进行旋转，相向于上述外环框架的面则包含永久磁铁，该永久磁铁与沿着外环框架的圆周方向依次排列的磁铁具有同一极性；

电机，连接到上述旋转轴，其提供上述重量体从下往上地朝上旋转的过程中的动力。

2.根据权利要求1所述的多用途旋转结构物，其特征在于，

沿着上述外环框架的圆周方向排列的磁铁形成为等腰三角形形态，以顶点的垂线为基准让两侧的极性相反地形成，

沿着外环框架的圆周方向连续配置的磁铁按照在一磁铁的一侧二等边上置放其它磁铁的另一侧底边的形态重叠配置，使得上述外环框架的内周面随时排列同一极性。

3.根据权利要求1所述的多用途旋转结构物，其特征在于，

上述多用途旋转结构物还包括：

导环，与上述重量体的中心部连接，沿着重量体的旋转轨迹形成而导引重量体的旋转；

第二重量体，位于沿着上述重量体的旋转轨迹形成的上述导环上，其重量相对小于上述重量体并包含永久磁铁；

在上述重量体与第二重量体旋转时互相抵接的面各自配置具备同一极性的磁铁以最大程度地提高由重量体与第二重量体之间的冲击而导致的推斥力。

4.根据权利要求3所述的多用途旋转结构物，其特征在于，

上述重量体与第二重量体在两端部包含由相异极性各自等分在左右的棒状永久磁铁，

让上述棒状永久磁铁的朝向重量体与第二重量体的两端部的方向各自成为同一极性地配置。

5.根据权利要求1所述的多用途旋转结构物，其特征在于，

上述多用途旋转结构物还包括内环框架，该内环框架形成为具有一定厚度的环形态，在上述外环框架的内侧空间以上述导环为中心相向于外环框架地配置，内部包含沿着圆周方向依次排列的磁铁；

上述重量体在相向于上述内环框架的面包含永久磁铁，该永久磁铁与沿着内环框架的圆周方向依次排列的磁铁具有同一极性。

6.根据权利要求5所述的多用途旋转结构物，其特征在于，

上述内环框架以连接在上述重量体的连接轴所经过的轨迹为中心在其左右形成各自按照一定间距隔离的一双内环框架。

7.根据权利要求6所述的多用途旋转结构物，其特征在于，

排列在上述外环框架的永久磁铁与排列在内环框架的永久磁铁各自沿着圆周方向间隔一定间距地配置，其配置如下，

按照在上述外环框架中配置永久磁铁的部分则不在上述内环框架配置永久磁铁的方式避免外环框架的永久磁铁与内环框架的永久磁铁互相直接相向。

8.根据权利要求5所述的多用途旋转结构物，其特征在于，

各自排列在上述外环框架与内环框架的磁铁是电磁铁，

各自排列在上述外环框架与内环框架的电磁铁各自在上述重量体旋转并接近时具备相反于即将相向的重量体的永久磁铁极性的极性，上述重量体继续旋转并经过后则和相向的重量体的永久磁铁的极性具有相同极性地改变极性。

9.根据权利要求8所述的多用途旋转结构物，其特征在于，

各自排列在上述外环框架与内环框架的电磁铁能够在上述重量体自由下落而凭借惯性进行上升旋转的区段关断电流以节约所耗能量。

10.根据权利要求1到权利要求9之任何一项所述的多用途旋转结构物，其特征在于，

上述多用途旋转结构物的上述电机接受太阳光发电设备所生产的清洁能源后运转，

还包括显示单元，其能够显示出所输入的清洁能源的量及接受它后所发挥出来的电机的动力大小，

能让使用者直接感受清洁能源的量及由其发挥出来的动力大小而能够作为清洁能源体验教具应用。

11.根据权利要求10所述的多用途旋转结构物，其特征在于，

上述多用途旋转结构物还包括发电机，该发电机利用与上述重量体的旋转联动地旋转的旋转轴的动能发电；

上述发电机所发电的能量的量则另外显示在上述显示单元，可以作为动能发电体验教具应用。