CN105561591A - 一种自动摇摆装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种自动摇摆装置，包括摇摆本体和驱动结构；所述摇摆本体的底部为弧形摇摆结构，所述弧形摇摆结构用于支持摇摆本体做往复摆动；所述驱动结构包括可被磁力作用而位移的配重件；所述配重件移动轨道的端部设有可变磁极；所述磁极通过变化极性,驱动所述配重件在所述摇摆本体的重心轴线两侧往复移动，从而带动摇摆本体往复地摇摆。本发明通过配重件在摇摆本体内部产生摇摆驱动力，不需要采用外部的驱动结构，使得整体装置结构简单，体积更小。

Description

一种自动摇摆装置

技术领域

本发明涉及家居用品领域，特别是指用于装饰品和玩具的一种自动摇摆装置。

背景技术

日常生活中，人们经常使用自动摇摆装置来进行娱乐和装饰。相较于传统的手动式摇摆玩具，自动摇摆装置可以自动地有节奏地摆动，并可以控制摇摆的时间和频率，增加动感，为人们的生活带来乐趣。

但现有的自动摇摆装置结构复杂，体积较大，增加了制造装配成本，同时也限制了应用的范围。如中国专利公开号CN1581652A，名称为“一种驱动摆动体的方法和电磁驱动机构”，公开了一种摆动式自动摆动的驱动装置，该装置是利用磁感应式的定子和转子使得摆动体产生自动的摇摆。又如中国专利公开号CN85202268U，名称“为电磁驱动器”，也公开了一种利用磁铁同级相斥力作动力的电磁驱动器。上述电磁驱动方案的驱动力均作用于摆动体外部，不与摆动体共同运动，因此驱动结构必须设置于摆动体外部，从而使得装置整体体积较大，结构复杂。

另外，现有技术中也有存在通过电机提供摇摆动力的摇摆结构，以电机作用动力的摇摆机构存在体积大，成本高的缺点。特别在对空间利用较高的产品设计中，通过电机进行自动摇摆动作的方案也不是首选。

发明内容

发明目的在于提供一种体积较小且结构简单的磁控式可自动摇摆装置。

本发明的实现包括如下技术特征：

一种自动摇摆装置，包括摇摆本体和驱动结构；所述摇摆本体的底部为弧形摇摆结构，所述弧形摇摆结构用于支持摇摆本体做往复摆动；所述驱动结构包括可被磁力作用而位移的配重件；所述配重件移动轨道的端部设有可变磁极；所述磁极通过变化极性,驱动所述配重件在所述摇摆本体的重心轴线两侧往复移动，从而带动摇摆本体往复地摇摆。

本发明的有益效果在于：首先，在驱动结构驱动下，配重件在摇摆本体的重心轴线两侧往复移动，通过改变摇摆本体的重心，使得具有弧形底部的摇摆本体失去平衡进而产生往复摇摆。配重件在摇摆本体内部产生摇摆驱动力，不需要采用外部的驱动结构，使得整体装置结构简单，体积变小。其次，采用磁感应式驱动原理，减小对结构部件的空间要求，避免了采用电机驱动可能导致的占用空间大和电机噪音问题，也降低了成本，磁感应式驱动具有变化迅速和精确的特定，适合于玩具和饰品类产品的摇摆动作。进一步的，通过改变电流方向即可以改变磁极的极性，驱动的控制变得简单，也降低了成本。

进一步的，所述驱动结构还包括导向管，所述配重件在所述导向管内沿着导向管内壁移动。

该优选方案可进一步减小体积：配重件作为在导向管内移动的独立部件，由导向管端部的磁极驱动，因此配重件移动所需空间和驱动结构所占空间基本上重合的，最大程度的缩小了空间，有利于整个驱动结构和配重件设置于摇摆本体的内部。该方案比采用摆动杆连接摆锤的方式更节省空间，因为摆动杆的驱动需要预留摆动杆和转轴的移动空间，因此对于空间要求苛刻的场合，采用导向管的优先方案更能减少体积。

导管的形状可以根据不同产品实际需要进行设计。如，所述导向管是位于摇摆本体内的直管或弯道。采用直管方案有利于配重件迅速的往复移动。采用向下凹弧的弯道结构有利于配重件在非工作状态时自动滑落到弯道的底部，以保持摇摆本体在静止时处于直立状态。做弧形弯道向上弧，可令平衡时配重件更接近磁极获得更大的推力。

进一步的，所述配重件为永磁体，所述可变的磁极为电磁线圈，所述电磁线圈的极性通过电路控制模块控制。

进一步的，所述电磁线圈位于导向管的两端；或所述电磁线圈位于导向管结构的一端，另一端为弹性体。

在导向管结构两端设置电磁线圈，通过电磁线圈的极性变化使配重件进行往复运动。另一种方案是仅在导向管的一端设置电磁线圈，另一端设置弹性体，通过弹性体和变化磁极使得配重件产生往复移动。

进一步的，所述电磁线圈的设置结构如下几种方案：

首先，所述电磁线圈设于导向管端面上，所述电磁线圈的轴线与导向管的轴线方向相同。

在导向管端部的端面上设置电磁线圈，当配重件越靠近导向管端部时，磁力作用越强烈，最大程度的利用电磁力作用于配重件。

另一种方案是，所述电磁线圈围绕在所述导向管端部的管壁上。

将电磁线圈设置在导向管端部区域的管壁上，使电磁线圈环绕导向管布置，这种方式可以使得配重件在接近导向管端部时所受的电磁作用力减少，对配重件起到缓冲作用，避免配重件直接冲击导致的噪音问题。

第三种方案是，所述电磁线圈一部分设有导向管端面上，另一部分设于导向管端部的管壁上。该方案既保持了最大程度的利用电磁作用力，又使得配重件在接近导向管端部时起到缓冲的作用。由于电磁线圈缠绕在导向管的端部管壁上，使电磁线圈有固定结构，方便电磁线圈的装配。

进一步的，所述弧形摇摆结构与摇摆本体为一体结构或可拆卸式连接。采用可拆卸连接结构使得摇摆装置配对使用不同的弧形摇摆结构，产生多种摇摆动作效果。

进一步的，所述弧形摇摆结构为弧形面或弧形支架，以配合不同的玩具进行不同的替换，如不倒翁玩具采用弧形面结构，而雪橇玩具采用弧形支架结构，等等。

附图说明

图1为本发明实施例1在整体结构示意图；

图2为本发明实施例1在工作状态1的剖面示意图；

图3为本发明实施例1在工作状态2的剖面示意图；

图4为本发明实施例2的驱动结构示意图；

图5为本发明实施例2的驱动结构剖面示意图；

图6为本发明实施例3的驱动结构示意图；

图7为本发明实施例3的驱动结构剖面示意图；

图8为本发明实施例4的驱动结构剖面示意图；

图9为本发明实施例5的立体图。

具体实施方式

本发明提供了一种自动摇摆装置，应用于家具用品领域，如装饰品和玩具等。为了便于说明，以下以一种玩具木马的实施例进行说明。

如图1所示，一种自动摇摆的木马玩具，包括作为木马身体的摇摆本体1，该摇摆本体1的底部是采用弧形面结构的弧形摇摆结构2，该弧形摇摆结构2是摇摆本体与平面接触的工作面，用于支持摇摆本体1在往复运动。当然，弧形摇摆结构可以是圆弧面、椭圆弧面，也可以是类似摇椅的弧形支架，为了实现更多的摇摆动作类型，甚至也可以是不规则的弧形曲面。在摇摆本体1内部具有控制驱动结构的电路板6和电源7，为了保持玩具较小体积，电路板6和电源7设置在摇摆本体1的内部空腔内。

摇摆本体1的摇摆动作主要由驱动结构实现的，本发明采用的是磁控方式进行，与马达电机方式实现的摇摆控制相比，磁控方式减小了对结构部件的空间要求，避免了采用电机驱动可能导致的占用空间大和电机噪音问题，也降低了成本。同时，磁感应式驱动具有变化迅速和精确的特定，适合于玩具和饰品类产品的摇摆动作。

图2和图3用于进一步说明驱动结构使得摇摆本体1摇摆的工作原理。驱动结构包括可被磁力驱动的配重件5，所述配重件5装配在导向管3内，在所述摇摆本体1的重心轴线两侧往复移动；导向管3的两端为可变磁极41、42；所述磁极41、42通过变化极性驱动所述配重件往复运动，从而带动摇摆本体往复地摇摆。所述磁极41、42的极性变化由电源7和控制电路变化的电路板6实现。在本实施例中，配重件5为具有重量的永磁体，当然，也可以是易磁体吸引的铁块，配重件5采用圆柱形的结构或球形结构。本实施例中，导向管3为水平放置的一端直管，配重件5在导向管3内可往复运动。在其他情况下，导向管3也可以采用向下凹的弧形管结构，该结构便于配重件在非工作状态时自动滑落到弯道的底部，以保持摇摆本体在静止时处于直立状态。

所述电磁线圈41、42设于导向管3端部的端面上，所述电磁线圈的轴线与导向管的轴线方向相同并且重合。工作时，电磁线圈41、42分别被间隔地施加正向和反向电流，在电磁线圈产生的磁力作用下，配重件5在导向管3内作往返运动。

工作时，假定摇摆主体在开始是平衡状态，电磁线圈41产生的磁场面向磁铁的一端是N极，磁铁面向电磁线圈41的一端也是N极，同性相斥，磁铁被推向导向管的另一端，位于导向管的另一端的电磁线圈42这个时候面向磁铁的一面是N极，而配重件面向电磁线圈42的这面是S极，异性相吸，配重件被吸引到导向管的另一端，如图2所示。配重件有一定的重量，这时，摇摆本体1因为配重件位置的改变，令其总体重心改变，摇摆本体1的平衡状态被打破，摇摆主体顺着圆弧面向现在配重件所在这侧摆动。接着，电流方向改变，电磁线圈磁场极性改变，配重件被吸引到导向管的另一端，如图3所示。这时，摇摆本体因为配重件位置的改变，令其总体重心改变，摇摆本体的平衡状态被打破，摇摆本体顺着圆弧面向现在磁铁所在这侧摆动。随着电磁线圈电流的交替变化，配重件在导向管内往复移动，带动摇摆本体1往复地摇摆。

本发明另一个实施例是对导向管两端的电磁线圈设置方式进行改变。参考图4和图5，在导向管的两侧，电磁线圈围绕在所述导向管端部的管壁上。将电磁线圈设置在导向管端部区域的管壁上，使电磁线圈环绕导向管布置，这种方式可以使得配重件在接近导向管端部时所受的电磁作用力减少，对配重件起到缓冲作用，避免配重件直接冲击导致的噪音问题。另外，电磁线圈安装在导向管的管壁上也可以起到对电磁线圈的固定作用，方便装配。

本发明的另一个实施例是对导向管两端的电磁线圈设置方式进行改变。参考图6和图7，在导向管的两侧，所述电磁线圈一部分设有导向管端面上，另一部分设于导向管端部的管壁上。该方案既保持了最大程度的利用电磁作用力，又使得配重件在接近导向管端部时起到缓冲的作用。由于电磁线圈缠绕在导向管的端部管壁上，使电磁线圈有固定结构，方便电磁线圈的装配。

本发明的另一个实施例是在导管的一端设置电磁线圈4，另一端设置弹性机构8。参考图8，通过弹性体和变化磁极使得配重件产生往复移动。为了使得配重件随着摇摆进行运动，需要选择具有一定缓冲效果的弹性体，配重件才能够在一定按压后才进行反弹。比如可以采用弹簧结构的弹性体进行，当配重件刚刚接触弹簧时，弹簧所受到的弹力不足以让配重件即可反弹，当弹簧到了一定的压缩度时，产生足够的弹力推动配重件向另一端移动，这样使得配重块在导向管的一端具有一定停留时间，产生摇摆动作。

进一步的，所述弧形摇摆结构为弧形面或弧形支架，以配合不同的玩具进行不同的替换，如不倒翁玩具采用弧形面结构，雪橇玩具采用弧形支架结构等。

如图9所示，本发明另一种实施方式，所述摇摆本体1与弧形摇摆结构2为拆卸式连接，所述弧形摇摆结构2为弧形支架，形成类似摇摆木马玩具，产生不一样的摇摆动作效果。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种自动摇摆装置，包括摇摆本体和驱动结构；所述摇摆本体的底部为弧形摇摆结构，所述弧形摇摆结构用于支持摇摆本体做往复摆动；其特征在于，所述驱动结构包括可被磁力作用而位移的配重件；所述配重件移动轨道的端部设有可变磁极；所述磁极通过变化极性,驱动所述配重件在所述摇摆本体的重心轴线两侧往复移动，从而带动摇摆本体往复地摇摆。

2.根据权利要求1所述的自动摇摆装置，其特征在于，所述驱动结构还包括导向管，所述配重件在所述导向管内沿着导向管内壁移动。

3.根据权利要求2所述的自动摇摆装置，其特征在于，所述配重件为永磁体，所述可变的磁极为电磁线圈，所述电磁线圈的极性由电路控制模块控制。

4.根据权利要求3所述的自动摇摆装置，其特征在于，所述电磁线圈位于导向管的一端，另一端为弹性体。

5.根据权利要求3所述的自动摇摆装置，其特征在于，所述电磁线圈位于导向管的两端。

6.根据权利要求4或5所述的自动摇摆装置，其特征在于，所述电磁线圈设于导向管端面上，所述电磁线圈的轴线与导向管的轴线方向相同。

7.根据权利要求4或5所述的自动摇摆装置，其特征在于，所述电磁线圈围绕在所述导向管端部的管壁上。

8.根据权利要求4或5所述的自动摇摆装置，其特征在于，所述电磁线圈一部分设于导向管端部的端面上，另一部分设于导向管端部的管壁上。

9.根据权利要求1所述的自动摇摆装置，其特征在于，所述弧形摇摆结构与摇摆本体为一体结构或可拆卸式连接。

10.根据权利要求1或9所述的自动摇摆装置，其特征在于，所述弧形摇摆结构为弧形面或弧形支架。