CN1439444A - 一种空气动力飞行环 - Google Patents

Abstract

一种飞行环，具有内圆边和圆整方形状的外周边。位于内圆边外的飞行环主体横向上沿整个环形长度是弧形的，并设置了上凸的上表面和内凹的下表面，下表面绕主体形成了连续的凹进部分。4个等间距分开的圆形突出部在环状盘周围形成，各包括带有弧形空气动力凹部的下表面，窄长的凹部在主体凹进部分之外和独立于主体凹进部分，当环被推动运动时凹部可提供额外的升力。

Description

一种空气动力飞行环

技术领域

本发明总的来讲涉及一种投掷器具，具体地讲，这种投掷玩具通常是指飞行环或飞行盘。

背景技术

这种玩具通常具有固体盘或环形件的形式，可用手驱动前进，使玩具产生向前和旋转的组合运动。

很多专利现有技术涉及到这样的玩具。同样，对这种玩具的兴趣已经激发了大量的和不同的商业上的实践。

这种玩具最成功之处在于其操作根据基本的空气动力学原理，寻求得到增加飞行距离和改变方向或飞行路线控制中任一项或同时得到两项。

本文涉及的这种投掷玩具对于其广泛的应用范围来说是非常特别，对其产生兴趣的人包括非常年轻的和很成熟的人。尽管飞行环一般只是被儿童用作投掷玩具，可以从一个儿童传给另一个，这种玩具还经常地用于竞争性场合。例如，这种投掷器具已经用于模拟高尔夫游戏，进行打靶练习，目标是击中柱子、套到桩子上，或击中目标，及类似的场合。考虑到现有技术广泛的应用范围，可以想到已知的飞行玩具已经实现了这种玩具的基本目的，取得不同程度的成功。

目前已知的飞行环或盘相对垂直轴是对称的，当投出时，具有平衡的旋转。旋转运动带来了飞行环的稳定，造成了有序飞行姿态。然而，现有的飞行环或盘只有当盘沿其路线向前移动时能够提供希望或要求的上升。这就是说，已知飞行环或盘的固有设计大部分要求这种空中向前运动，从空气动力学原理上减少所要的上升，以保持飞行。

发明内容

本发明的飞行环有多个目的。每个目的及组合目的都是为了对非常多的现有技术作出重大改进。本发明的主要目的之一是提供一种飞行环，其在具体的手把握区和玩具的投掷上具有特别的人体工程学的优点，可产生增强的旋转运动和直接的和更可控的投掷。

本发明的另一个主要方面或目的是设置特别的结构，与玩具的向前推动运动相比，可增强玩具旋转运动带来的空气动力学的上升作用。结合这种结构，可以具有单独的上升作用，其反作用于和减缓从飞行最高点的正常下降，一定程度上近似于直升机无动力降落的自动旋转。因此，对飞行时间和飞行环路线控制都能够更有效地进行控制。

作为实现了上述目的的本发明飞行环结构的副产品，如将在下面所介绍的，已经发现本发明的飞行环，在旋转的玩具，更具体地讲是外周边或圆周边，在空中移动时，可产生希望的可听到的哨音或颤音。已经发现这主要是由玩具结构造成的，而不是利用特殊的发声器件。

结构上，飞行环是环状盘，主要由薄刚性材料制成，例如，重量轻的塑料，其带有内圆边，曲线的外周边，一般与内圆边同轴；和横向上在内和外周边之间是圆弧的空气动力结构，该结构围绕环连续地形成。环的弯曲外周边是圆形，带有圆形突出部分形成的被认为是方形化的位于4个等间距点的边。飞行环所形成的外部形状可称之为“方形化”圆或“圆整的”方形，即方形带有圆角。

圆形突出部分形成手把握区，与具有一般圆形外周边的这种玩具相比，把握区与投掷人员的手更密切相符并与手更相配合。这样，使用者的掌握就更舒服和使手部有更自然的沿所希望释放路线的运动。换句话，本发明的飞行环容易投掷的更好，在这些曲线中，已经发现各把握区的圆弧结构，其沿圆周向绕飞行盘圆周略少于四分之一延伸，也是空气动力结构，当环推动向前时可增强和产生额外的旋转运动。

主动和增强的旋转运动对于玩具的意义在于，4个把握区在其下表面和环横向上的空气动力圆弧径向向外处设置了圆周向的狭长的分开的空气动力结构凹部，当环旋转时可提供主动的向上运动，并可与环主体的主横向圆弧提供的基本升力相结合。各个把握区的空气动力结构产生的额外升力是在环进行旋转运动时产生，而主升力是在环向前飞行运动时产生。这样动作的结果是，当环从飞行的最高点开始下降时，环的继续转动将提供主动上升力，这将减缓环的下降，因此增加了飞行时间和增加了飞行模式。如上所示，径向延伸的圆形突出部分使玩具具有增强的哨音或颤音，声音是由玩具旋转运动产生的空气压力水平变化造成，其中圆形突出部分使环的基本圆形进行了方形化。

通过下面进行的对本发明所作更详细的介绍，对本发明的上述和其他的目的、特征和优点可有更清楚的了解。

附图说明

图1是本发明的空气动力飞行环的顶透视图；

图2是空气动力飞行环的顶平面图；

图3是空气动力飞行环的底透视图；

图4是沿图2中剖面4-4的剖视图；

图5是沿图2中剖面5-5的剖视图，显示了一个可把握的突出部分的典型剖面；

图6是一个可把握的突出部分和其上形成的空气动力凹部详细的底透视图；和

图7是一种飞行环变化的顶透视图，其带有用较软的弹性材料并通过第二模制步骤在基本环上形成的圆形突出部分或把握区。

具体实施方式

现在将更具体地参考附图，具有最简单形式的飞行环或盘10是用适当的薄刚性材料模制而成，例如塑料，具有环形结构。环10包括内圆边12和径向向外间隔开的曲线外周边14。

具体参考图3、4和5，环主体横向截面在内圆边12和同轴的外圆边16之间是圆弧形。该圆弧形成了连续的空气动力形状，带有上凸的上表面和相应的内凹的下表面，连续围绕内圆边或圆周边12和外圆边16之间的环主体。从截面的细部可注意到，与外圆边16相比，横向圆弧结构的最高点更接近内圆边12，横向圆弧在其整个范围基本上是曲线，即在各个过渡点没有尖锐的角。

参阅图4和5中的基线18，可以看到内圆边12与外圆边16相比稍微向上偏移。另外可以看到形成所希望的空气动力结构的环主体的横向圆弧相对基线18从内圆边12向上延伸，首先以第一角度延伸到圆弧的横向顶点20，然后在顶点20圆弧过渡，以较小的角度向下和向外下降到基线，在通往基线18上外圆边16的很陡的角度部分结束。

具体参阅图1、2和3，在圆周向上4个等距点处的外圆边16具有范围或长度22，其形成了所述环的外周边14的一部分。

环的外周边14，如上所述，具有围绕其长度的曲线和圆整的方形结构，侧面圆形的突出部分在外圆边16上以互相90°的间距形成方形化的角部。因此外周边具有在径向相对的两个圆形突出部分26的尖端或顶端之间延伸的最大直径，和在两个外露的相对外圆边长度22之间短一些的最小直径，长度22位于两个最大直径中间，相距大约45°。

特别参阅图3、5和6，各个圆形突出部分26本身设置成可在玩具旋转运动时提供空气动力作用。为此，各个圆形突出部分26在其下表面具有内凹的凹部34，凹部横向上位于外圆边16和圆形突出部分的外圆周部分36之间。凹部34横向上基本以同一个半径形成，形成了平滑的圆弧。参阅图6，各个凹部34从对应圆形突出部分中部的最大宽度及深度逐渐缩小到圆形突出部分的两个相对端部30的内点处的最小直径及深度。基本上，各个凹部34的内范围沿着环主体外圆边16弧线，而凹部34的外范围沿着圆形突出部分的外周边部分36收敛的圆弧。在图3中可看到，圆形突出部分26的外周边部分36与环主体的外圆边16是共面的。

通过上述方式，4个圆周向的圆形突出部分形成了方形化的弯曲外周边，已经发现，通过具有如上介绍位置的圆形突出部分，在突出部分上可形成强化的把握区，圆形突出部分可握在手掌中，不仅有助于向前推动环，还可以增强旋转运动。该增强旋转运动具有的特殊意义在于，圆形突出部分的额外空气动力结构与旋转运动共同作用，除了环本身主体的空气动力结构产生的上升外，还可提供额外上升功能。因此，即使环的向前运动或飞行减慢，仍能产生环旋转，通过与空气动力凹进部分相结合的圆形突出物的外凸平滑外表面的空气动力结构，连续的上升作用可延缓了重力造成的投掷环的下降，因此延长了空中飞行和增加了对飞行模式的额外控制。

图7显示了飞行环的另一实施例，其中环的内圆边或圆周边设置了单独模制的弹性涂层40，可作为一种边角保护方式和加垫的把握边，这取决于把握环进行投掷的方式。如果需要，弹性模制部分40，不仅仅是内圆边的涂层，实际上可以模制到环主体上，形成内圆周边。

类似地，为了进行边角保护和强化把握，圆形突出部可以类似地涂复适当的模制弹性体42，弹性涂层在环主体上相邻外边部分延伸一定区域。或者，事实上，各个圆形突出部可以用弹性材料模制到主体。在任何一种情况下，飞行环的形成都涉及到两个模制步骤或两次注射，其中环的主体是用适当的薄刚性塑料材料模制而成，其后弹性体涂层或元件模制其上，形成基本上是整体的单元。

继续参考图7，应当注意到形成圆形突出部的弹性把握区的上表面上可以设置一系列的表面坑窝44。类似地，环形把握加强筋46可以在环主体的上表面沿圆周向形成。

应当理解，尽管图7中显示了实施例的提议的变化，首先介绍的实施例的主要重大结构特征都结合其中。很明显，这包括形成圆形突出部的方形化曲线结构和各个圆形突出部的翼片或空气动力结构，包括所形成的底表面上的凹部。

前面的说明应当被视为对本发明原理的说明。尽管为了说明提出了优选实施例，对于所属领域的技术人员来说很容易进行变化，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行这些，本发明的范围由所附的权利要求限定。

Claims (19)

1.一种飞行环，包括具有内和外连续同轴边的环状盘，所述盘横向上在所述内和外边之间是弧形的，形成有空气动力结构，其横向上具有上凸的上表面和内凹的下表面，所述空气动力结构连续围绕所述环状盘，4个等间距分开的圆形突出部在所述外边外延伸，具有圆弧状外边的各所述圆形突出部沿圆周向是窄长的，在所述外边之外的各所述圆形突出部在其中部尖端有最大的径向宽度，向其两边逐渐变小在两个端部具有最小宽度，所述端部与间隔开的相邻圆形突出部的相邻端部基本上平齐，并与所述盘的外边基本上平齐，所述圆形突出部外边和在所述圆形突出部之间的所述盘外边形成了方形化圆状结构的外周边。

2.根据权利要求1所述的飞行环，其特征在于，所述各圆形突出部，即所述盘的内凹下表面的径向向外部分，具有在下表面形成的窄长的横向上为内凹的空气动力凹部，所述凹部沿所述圆形突出部分长度是窄长的。

3.根据权利要求2所述的飞行环，其特征在于，所述圆形突出部分的凹部从径向对齐所述圆形突出部分尖端处的最大宽度逐渐缩小到所述圆形突出部分两个端部的最小宽度。

4.根据权利要求3所述的飞行环，其特征在于，各所述圆形突出部分具有外表面，在横向上形成了与所述盘的外凸外表面连续的弧形。

5.根据权利要求4所述的飞行环，其特征在于，所述盘的上和下表面在其内和外边之间是连续的曲面。

6.根据权利要求5所述的飞行环，其特征在于，所述盘的横向外凸上表面和横向内凹下表面具有平行的弯曲，与所述盘的所述外边相比，最大高度更接近所述盘的所述内边。

7.根据权利要求6所述的飞行环，其特征在于，所述各圆形突出部分的外表面形成了多个防滑的坑窝。

8.根据权利要求7所述的飞行环，其特征在于，所述盘的外凸上表面在所述盘的内和外边中间包括一系列圆周向延伸的向上突起的筋部。

9.根据权利要求4所述的飞行环，其特征在于，所述盘的所述内边和所述圆形突出部分通过将弹性材料模制到所述盘形成。

10.根据权利要求3所述的飞行环，其特征在于，所述各圆形突出部分的凹部从与所述圆形突出部分的尖端径向对齐处的最大深度逐渐缩小到在所述圆形突出部分的两端附近的最小深度。

11.根据权利要求1所述的飞行环，其特征在于，所述外周边是连续的曲线。

12.一种飞行环，包括由内圆边和同轴外周边形成的环形盘，所述盘横向上从环形围绕所述盘的所述内周边向外是圆弧形，形成空气动力结构，其具有横向上外凸的外表面和横向上内凹的内表面，所述盘的外周边具有互相间隔90°的第一和第二等长最大直径，与最大直径间隔45°而互相间隔为90°的第一和第二等长最小直径，所述最小直径的长度短于所述最大直径的长度，所述盘的外周边是普通的方形，带有圆整角部和沿长度方向的连续弯曲。

13.根据权利要求12所述的飞行环，其特征在于，所述盘的最大直径的各端形成把握区，所述各把握区沿所述外周边是狭长的，从与相对应的最大直径对齐的最大宽度到最小直径附近的最小宽度，其宽度是变化的。

14.根据权利要求13所述的飞行环，其特征在于，所述各把握区具有下表面，其上形成有空气动力凹部，所述凹部与所述盘的所述空气动力结构向外间隔开，所述凹部沿所述把握区长度的至少大部分延伸。

15.根据权利要求14所述的飞行环，其特征在于，所述各凹部的宽度，从对应把握区中心的最大横向宽度到所述把握区两侧的最小宽度，是逐渐变小的。

16.根据权利要求15所述的飞行环，其特征在于，在所述圆形内圆边和所述把握区之间的所述环形盘是刚性材料的，所述把握区是永久粘结在所述刚性材料上的柔性很高的弹性材料制成。

17.根据权利要求16所述的飞行环，其特征在于，所述内圆边具有粘结其上的弹性层。

18.一种空气动力飞行环，具有横向截面为圆弧的环状体，其包括内圆边和同轴的基本为弯曲的外周边，所述外周边是普通方形结构，具有等长的平边和4个圆角部分，所述圆角部分形成手把握区。

19.根据权利要求18所述的空气动力飞行环，其特征在于，所述横向为圆弧的主体沿圆周向在所述内边和所述把握区之间具有横向外凸上表面和内凹下表面，所述表面形成了空气动力结构，各所述把握区具有在所述主体的所述内凹下表面外的下表面，其上形成有单独的内凹凹部，所述凹部沿所述把握区长度的大部分延伸，所述内凹的凹部在各所述把握区形成单独的空气动力结构，其独立于所述把握区里面的所述主体的所述空气动力结构，由此所述飞行环转动时可实现额外的上升功能。

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