CN108371819B - 陀螺组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种陀螺组件，其包括：陀螺；用于放置陀螺的安装座，其包括多个卡爪，并配置成在陀螺平放在安装座上时，使多个卡爪在弹力作用下分别卡紧陀螺周缘的不同部位，以固定陀螺的位置；且可使多个卡爪在外力作用下克服弹力远离陀螺周缘，解除其对陀螺的约束；和弹起装置，设置在安装座上，配置成在陀螺平放在安装座上时，对陀螺施加向上的弹性预紧力，以在卡爪解除对陀螺的约束后，将陀螺向上弹起。本发明提升了陀螺的产品档次且便于安置陀螺。

Description

陀螺组件

技术领域

本发明涉及玩具领域，特别涉及一种陀螺组件。

背景技术

陀螺作为娱乐用品，深受大众的喜爱。常见的陀螺大致是用木头、塑料或金属制的倒圆锥形状，手动驱动(手转或利用线绳)或电机驱动使其转动。

现有陀螺玩具一般仅包含一个单品陀螺，而且手动驱动类的陀螺本身体积小，结构简单，给人感觉产品档次不高。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种陀螺组件，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，提升产品档次且便于安置陀螺。

特别地，本发明提供了一种陀螺组件，其包括：

陀螺；

用于放置陀螺的安装座，其包括多个卡爪，并配置成在陀螺平放在安装座上时，使多个卡爪在弹力作用下分别卡紧陀螺周缘的不同部位，以固定陀螺的位置；且可使多个卡爪在外力作用下克服弹力远离陀螺周缘，解除其对陀螺的约束；和

弹起装置，设置在安装座上，配置成在陀螺平放在安装座上时，对陀螺施加向上的弹性预紧力，以在卡爪解除对陀螺的约束后，将陀螺向上弹起。

可选地，安装座顶面中央部位向下凹进形成中央凹腔，弹起装置包括：支座，可在预设范围内上下平移地设置在凹腔内，其上表面用于支撑陀螺的底部中央部位；和第一压缩弹簧，其底端抵靠中央凹腔底壁，顶端抵靠支座底面，以对支座施加向上的弹性预紧力。

可选地，支座包括圆形顶壁和从圆形顶壁周缘向下延伸的周壁；且圆形顶壁为从周缘向中央逐渐向下凹陷的下凹曲面状。

可选地，安装座包括：底盘；滑动支架，可沿自身长度方向往复平移地设置在底盘上，其第一端形成一个卡爪；第二压缩弹簧，安装于底盘，用于对滑动支架施加弹性预紧力，使其卡爪具有朝接近底盘中心移动的趋势，以便顶紧陀螺；两个转动支架，分别设置在滑动支架两侧，两者的中部分别可绕一竖向轴线转动地安装于底盘，两者第一端分别形成一个卡爪，两者第二端分别活动连接于滑动支架，以使滑动支架平移时可带动两个转动支架转动，使三个卡爪同步接近或远离底盘中心；和罩板，罩在底盘上以与其限定出用于容纳滑动支架和转动支架的空间，罩板上侧具有用于允许陀螺平放其上的区域，中央凹腔形成于罩板上，罩板上开设有三个开口，以允许三个卡爪通过对应开口伸出罩板以顶在陀螺周缘上。

可选地，罩板上表面具有用于允许陀螺嵌入其中的凹腔，凹腔底壁中央下凹形成中央凹腔，三个开口位于凹腔的侧壁上。

可选地，两个转动支架的第二端分别设置有长条开孔；且滑动支架上设置有两个竖向延伸的安装柱，每个安装柱分别可动地插入一个长条开孔内，以便在滑动支架平移时，使安装柱带动转动支架转动。

可选地，两个安装柱分别位于滑动支架第二端的上侧和下侧；且两个转动支架的第二端分别位于滑动支架的上侧和下侧，以匹配对应的安装柱。

可选地，底盘上具有多个竖向延伸的限位柱；且滑动支架上开设有多个平行于其长度方向延伸的长条限位孔，每个限位柱插入一个长条限位孔内，以便约束滑动支架的往复平移范围。

可选地，罩板上还设置有可被按压的按钮，按钮外端显露在罩板外侧，内端抵靠滑动支架的第二端，以便当三个卡爪顶住陀螺时，允许用户通过按压按钮推动滑动支架移动，解除三个卡爪对陀螺的约束。

可选地，陀螺的周缘向内开设有周向延伸的沟槽，以允许多个卡爪卡入。

本发明的陀螺组件设置了一个专门用于放置陀螺的安装座。用户不玩陀螺时，可将其放置在安装座上，由多个卡爪依靠弹力卡紧陀螺以固定其位置。用户想玩陀螺时，可使卡爪远离陀螺边缘以解除对其的约束，将陀螺取出即可。可见，本发明的陀螺组件与市场常见的单品陀螺相比，更具档次，提升了可玩性。而且，便于存放体积本就较小的陀螺，使陀螺不易受损或丢失。

进一步地，本发明的陀螺组件中，安装座仅利用一个滑动支架、两个转动支架以及一个弹性元件构成的机械机构即实现了对陀螺的夹紧和释放，结构简单巧妙。

进一步地，本发明的陀螺组件设置有弹起装置，在卡爪解除对陀螺的约束后，弹起装置随即将陀螺向上弹起，利于用户取下陀螺，设计非常新颖巧妙。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的陀螺组件的装配示意图；

图2是陀螺组件的分解示意图；

图3是安装座的分解示意图；

图4是陀螺组件在三个卡爪将陀螺卡紧时的状态示意图；

图5是陀螺组件在三个卡爪解除对陀螺的约束时的状态示意图；

图6是底盘、滑动支架和两个转动支架的分解示意图；

图7是支座的结构示意图；

图8是支座的剖切示意图；

图9是陀螺的结构示意图，示意了其底面结构；

图10是陀螺的侧视图。

具体实施方式

下面参照图1至图10来描述本发明实施例的陀螺组件。在下文描述中，“前”、“后”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“横向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1是根据本发明一个实施例的陀螺组件的装配示意图；图2是陀螺组件的分解示意图。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种陀螺组件。陀螺组件一般性地可包括陀螺200和用于放置陀螺200的安装座100。安装座100包括多个卡爪(如图1包括卡爪511、卡爪521、卡爪531)。如图1，当用户不需使用陀螺200时，可将其平放在安装座100上，使多个卡爪在弹力作用下分别卡紧陀螺200周缘的不同部位，以固定陀螺200的位置。如图2，当用户想要取下陀螺200进行游戏时，可对卡爪施加外力，使卡爪在外力作用下克服弹力远离陀螺200周缘(也就是使其沿径向向外移动)，解除其对陀螺200的约束。

图3是安装座100的分解示意图；图4是陀螺组件在三个卡爪将陀螺200卡紧时的状态示意图；图5是陀螺组件在三个卡爪解除对陀螺200的约束时的状态示意图；图6是底盘110、滑动支架510和两个转动支架的分解示意图。

如图3至图6所示，在一个具体的实施例中，安装座100包括底盘110、滑动支架510、弹性元件以及两个转动支架520、530。底盘110构成安装座100的主体，用于安装滑动支架510和两个转动支架520、530。滑动支架510可沿自身长度方向(即图3中标出坐标系的X轴方向)往复平移地设置在底盘110上，其第一端(X轴正向端)形成一个卡爪511。弹性元件安装于底盘110，用于对滑动支架510施加弹性预紧力，使其卡爪511具有朝接近底盘110中心(即坐标系的原点O)移动的趋势，以便顶紧陀螺200。两个转动支架520、530分别设置在滑动支架510两侧。转动支架520的中部可绕一竖向轴线Z1转动地安装于底盘110，其两个端部之中的第一端形成有卡爪521，第二端活动连接于滑动支架510。转动支架530的中部可绕一竖向轴线Z2转动地安装于底盘110，其第一端形成有卡爪531，第二端活动连接于滑动支架510。滑动支架510平移时可带动两个转动支架520、530转动，使三个卡爪511、521、531同步接近或远离底盘110中心。

如图6，弹性元件为第二压缩弹簧540。底盘110上安装有弹簧支座111。滑动支架510的第二端附近具有柱销515，第二压缩弹簧540套在柱销515上，其端部抵靠在弹簧支座111上，以完成安装。

图4示意了陀螺200被卡紧时的状态，以虚线圈S1表示陀螺200的外轮廓。图4中，卡爪511、521、531将陀螺200卡紧，滑动支架510受到弹力作用具有朝X轴负向移动的趋势，以使卡爪511卡紧陀螺200周缘。转动支架520的第二端在滑动支架510带动下具有朝X轴负向移动的趋势，以使其整体具有逆时针转动的趋势，以使卡爪521卡紧陀螺200周缘。转动支架530第二端在滑动支架510带动下具有朝X轴负向移动的趋势，以使其整体具有顺时针转动的趋势，以使卡爪531卡紧陀螺200周缘。

图5示意了陀螺200被解除约束时的状态。在图4状态的基础上，用户客服弹性元件的弹性预紧力，向X轴正向推动滑动支架510，使其卡爪511远离陀螺200周缘。转动支架520的第二端在滑动支架510带动下朝X轴正向移动，使其整体顺时针转动，以使其卡爪521远离陀螺200周缘。转动支架530的第二端在滑动支架510带动下朝X轴正向移动，使其整体逆时针转动，以使其卡爪531远离陀螺200周缘，最终移动至图5的状态，使陀螺200被释放。

如图10所示，陀螺200的周缘向内开设有周向延伸的沟槽211，以允许多个卡爪卡入，使其不会脱离安装座100。

下面通过图6介绍转动支架520、530与滑动支架510的连接结构。如图6所示，两个转动支架520、530的中部分别具有枢转孔523、533，以与底盘110上设置有两个安装孔117(两个安装孔的中心轴线即前述的轴线Z1和Z2)相对，通过柱销(未图示)连接，使两个转动支架520、530可分别绕轴线Z1和Z2转动。两个转动支架520、530的第二端分别设置有长条开孔522、532。滑动支架510上设置有两个竖向延伸的安装柱513，每个安装柱513分别可动地插入一个长条开孔522/532内。在滑动支架510平移时，使安装柱513在长条开孔522/532内移动以带动转动支架绕轴线Z1/Z2转动。

具体地，两个安装柱513分别位于滑动支架510第二端的上侧和下侧(图6中，下侧的安装柱513被遮挡不可见)，以便同轴设置。两个转动支架530、520的第二端分别位于滑动支架510的上侧和下侧，以匹配对应的安装柱513。

此外，如图6所示，底盘110上具有多个竖向延伸的限位柱118，滑动支架510上开设有多个平行于其长度方向延伸的长条限位孔512，每个限位柱118插入一个长条限位孔512内，以便约束滑动支架510的往复平移范围。长条限位孔512的长度即滑动支架510往复平移的范围。具体地，滑动支架510整体上可包括一个长圆形圈状部分和与其连接的直杆状部分。长圆形圈状部分上设置有沿两个沿垂直于滑动支架510长度方向(即图4中坐标系的Y轴方向)排列的两个长条限位孔512，直杆状部分上设置有两个沿着滑动支架510长度方向排列的两个长条限位孔512。四个长条限位孔512构成“Y”形排列，如此可使滑动支架510的移动更加平稳。

在一些实施例中，可将陀螺200支架安装于滑动支架510和转动支架520、530上。但是，在优选的实施例中，如图2和图3所示，使安装座100还包括罩板120。罩板120罩在底盘110上以与底盘110共同限定出用于容纳滑动支架510和转动支架520、530的空间，避免滑动支架510和转动支架520、530显露在外影响视觉效果。具体如图3，罩板120上设置多个螺钉孔129，底盘110上设置多个安装部119，其上开设有螺纹孔。每个螺钉孔129和一个螺纹孔相对，通过螺钉将罩板120紧固于安装部119。罩板120外侧上表面具有用于允许陀螺200平放其上的区域。并且，罩板120上开设有三个开口126，以允许三个卡爪通过对应的开口伸出罩板120，以顶在陀螺200周缘上，如图2。

具体地，如图2和图3所示，罩板120上侧可开设有用于允许陀螺200嵌入其中的凹腔121，以便陀螺200恰好嵌入凹腔121中，其周缘与凹腔121侧壁接触以使陀螺组件整体更加美观。前述的三个开口126即开设在凹腔121的侧壁上。

在一些实施例中，如图2和图3所示，罩板120上设置有可被按压的按钮600，按钮600外端显露在罩板120外侧，内端抵靠滑动支架510的第二端，以便当三个卡爪顶住陀螺200时，允许用户通过按压按钮600推动滑动支架510移动，解除三个卡爪对陀螺200的约束。如此极大方便了用户操作。

具体地，罩板120侧面设置有盲孔127，其底壁开设有通孔1271。按钮600可伸缩地设置在盲孔127中，其后部的柱体610通过通孔1271伸入罩板120内侧，以推动滑动支架510。

在一些实施例中，如图2和图3所示，陀螺组件还包括弹起装置。弹起装置配置成在陀螺200平放在安装座100上时(如图1)，对陀螺200施加向上的弹性预紧力。在多个卡爪解除对陀螺200的约束后，将陀螺200向上弹起，利于用户取下陀螺200，其设计非常新颖巧妙。

具体地，如图3所示，安装座100的顶面(具体可为罩板120的顶面)中央部位向下凹进形成中央凹腔128。弹起装置包括支座310和第一压缩弹簧320。支座310可在预设范围内上下平移地设置在凹腔121内，其上表面用于支撑陀螺200的底部中央部位。第一压缩弹簧320的底端抵靠中央凹腔128的底壁，顶端抵靠支座310的底面，以对支座310施加向上的弹性预紧力。

图7是支座310的结构示意图；图8是支座310的剖切示意图。例如图3、图7和图8中，支座310可包括圆形顶壁301和从圆形顶壁301周缘向下延伸的周壁302。周壁302上具有多个卡扣311，中央凹腔128的侧壁开设多个卡孔131，每个卡扣311可上下移动地插入一个对应的卡孔131内。在支座310被第一压缩弹簧320向上顶至最高点时，卡扣311顶在卡孔131的顶壁，使支座310无法继续上移，限定了支座310的最高位置。中央凹腔128的底壁可设置有十字形的凸起结构1281，以允许第一压缩弹簧320套在其上。支座310的底部具有向下延伸的环状壁3011，以套在第一压缩弹簧320上。

在一些实施例中，如图可使圆形顶壁301为从周缘向中央逐渐向下凹陷的下凹曲面状，例如为部分球面，如此能使圆形顶壁301的顶面与陀螺200底部(通常为回转体)表面的接触为线接触，且接触线为一个位于水平面的圆形，如此使得圆形顶壁301对于与陀螺200接触各点的作用力十分均匀，使其能够沿着竖向轴线向上弹起，而不会卡在凹腔121内无法弹出。

图9是陀螺的结构示意图，示意了其底面结构；图10是陀螺的侧视图。

如图1、图9和图10所示，本发明的陀螺200一般性地可包括圆盘体210以及圆形支撑部220。圆盘体210为厚度较薄的圆板。圆形支撑部220形成于圆盘体210的底面中央，其与圆盘体210同轴设置，且为从顶部至底部半径渐缩的回转体结构，可为圆锥体，也可为其他回转体状，其用于与地面接触以支撑陀螺200旋转。当然，圆盘体21与圆形支撑部220优选采用一体成型工艺制成。设圆盘体210的直径为A，圆盘体210的顶面至圆形支撑部220的最底端距离为H。发明人经大量试验证实，当A与H满足12≤A/H≤15时，陀螺200具有良好的转动稳定性以及更长的转动时间。当A/H≤12时，陀螺高度偏高，重心较高，低速不易稳定。当A/H≥15时，陀螺高度偏低，圆盘体210距离地面较近，转动时与地面之间的空气的粘滞阻力较大，将相对缩短陀螺的转动时间。

进一步地，设圆盘体210的底面至圆形支撑部220的最底端距离为H1。发明人实验证实，使H1与H满足以下条件：0.5≤H1/H≤0.7，可使陀螺200具有良好的转动稳定性以及更长的转动时间。当H1/H过小时，圆盘体210距离地面较近，转动时与地面之间的空气的粘滞阻力较大，将相对缩短陀螺的转动时间。当H1/H过大时，陀螺的重心较高，低速不易稳定。

如图9和图10所示，还可使陀螺200上形成有多个周向均布的筋条230。每个筋条230从圆盘体210的底面边缘处延伸至圆形支撑部220的表面，但并不延伸至圆形支撑部220最底端以避免筋条230碰到地面。设置筋条230可在不降低圆盘体210高度的前提下，进一步降低陀螺200的重心。

如图1所示，陀螺200的顶面中央具有凹陷部260，凹陷部260具有由两个竖直板交叉成十字形的把持部261，以便用户手持把持部261来转动陀螺，而无需采用线绳抽打。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种陀螺组件，其特征在于包括：

陀螺；

用于放置所述陀螺的安装座，其包括多个卡爪，并配置成在所述陀螺平放在所述安装座上时，使所述多个卡爪在弹力作用下分别卡紧所述陀螺周缘的不同部位，以固定所述陀螺的位置；且可使所述多个卡爪在外力作用下克服弹力远离所述陀螺周缘，解除其对所述陀螺的约束；和

弹起装置，设置在所述安装座上，配置成在所述陀螺平放在所述安装座上时，对所述陀螺施加向上的弹性预紧力，以在所述卡爪解除对所述陀螺的约束后，将所述陀螺向上弹起；

所述安装座包括：

底盘；

滑动支架，可沿自身长度方向往复平移地设置在所述底盘上，其第一端形成一个所述卡爪；

第二压缩弹簧，安装于所述底盘，用于对所述滑动支架施加弹性预紧力，使其卡爪具有朝接近所述底盘中心移动的趋势，以便顶紧所述陀螺；

两个转动支架，分别设置在所述滑动支架两侧，两者的中部分别可绕一竖向轴线转动地安装于所述底盘，两者第一端分别形成一个所述卡爪，两者第二端分别活动连接于所述滑动支架，以使滑动支架平移时可带动所述两个转动支架转动，使三个所述卡爪同步接近或远离所述底盘中心；和

罩板，罩在所述底盘上以与其限定出用于容纳所述滑动支架和所述转动支架的空间，所述罩板上侧具有用于允许所述陀螺平放其上的区域；

所述陀螺的周缘向内开设有周向延伸的沟槽，以允许所述多个卡爪卡入。

2.根据权利要求1所述的陀螺组件，其特征在于，

所述安装座顶面中央部位向下凹进形成中央凹腔，所述弹起装置包括：

支座，可在预设范围内上下平移地设置在所述凹腔内，其上表面用于支撑所述陀螺的底部中央部位；和

第一压缩弹簧，其底端抵靠所述中央凹腔底壁，顶端抵靠所述支座底面，以对所述支座施加向上的弹性预紧力。

3.根据权利要求2所述的陀螺组件，其特征在于，

所述支座包括圆形顶壁和从所述圆形顶壁周缘向下延伸的周壁；且

所述圆形顶壁为从周缘向中央逐渐向下凹陷的下凹曲面状。

4.根据权利要求2所述的陀螺组件，其特征在于，

所述中央凹腔形成于所述罩板上，所述罩板上开设有三个开口，以允许三个所述卡爪通过对应开口伸出所述罩板以顶在所述陀螺周缘上。

5.根据权利要求4所述的陀螺组件，其特征在于，

所述罩板上表面具有用于允许所述陀螺嵌入其中的凹腔，所述凹腔底壁中央下凹形成所述中央凹腔，所述三个开口位于所述凹腔的侧壁上。

6.根据权利要求4所述的陀螺组件，其特征在于，

两个所述转动支架的第二端分别设置有长条开孔；且

所述滑动支架上设置有两个竖向延伸的安装柱，每个所述安装柱分别可动地插入一个所述长条开孔内，以便在所述滑动支架平移时，使所述安装柱带动所述转动支架转动。

7.根据权利要求6所述的陀螺组件，其特征在于，

两个所述安装柱分别位于所述滑动支架第二端的上侧和下侧；且

两个所述转动支架的第二端分别位于所述滑动支架的上侧和下侧，以匹配对应的安装柱。

8.根据权利要求4所述的陀螺组件，其特征在于，

所述底盘上具有多个竖向延伸的限位柱；且

所述滑动支架上开设有多个平行于其长度方向延伸的长条限位孔，每个所述限位柱插入一个所述长条限位孔内，以便约束所述滑动支架的往复平移范围。

9.根据权利要求4所述的陀螺组件，其特征在于，

所述罩板上还设置有可被按压的按钮，所述按钮外端显露在所述罩板外侧，内端抵靠所述滑动支架的第二端，以便当三个所述卡爪顶住所述陀螺时，允许用户通过按压所述按钮推动所述滑动支架移动，解除三个所述卡爪对所述陀螺的约束。