CN202762006U - 球循环机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及球循环机，包括机架，还包括：从低处往高处延伸的送球管，球在其内依次紧靠排列成行；位于送球管内的单向自锁机构，当球从下方往上越过单向自锁机构后，单向自锁机构从下方顶住球；将球向上顶的顶球件，位于送球管的下方；与顶球件相接并驱动顶球件从最低点的初始位置开始上下往复运动的平移机构，当顶球件处于最高位置时，与顶球件接触的球越过单向自锁机构；将从送球管的上端顶出的球引导至初始位置的球引导机构。本实用新型具有结构简单、操作方便、球循环效率高、运行稳定可靠，能容纳更多的球、外形精简、制作成本低的优点，属于娱乐器械或运动辅助器械技术领域。

Description

球循环机

技术领域

本实用新型涉及一种娱乐器械或运动辅助器械，具体的说，涉及一种球循环机。

背景技术

授权公告号为CN201558518U的中国专利公开了一种娱乐装置的传动机构及循环引导机构，是在机台间组设具有动力马达的传动组件以带动其间的驱动件旋转、并推动相邻下方的驱动盘作一方位转动；另在传动组件靠近下球盘底端衔接输送管以将球引出，在该输送管末端的机台一端组设引导框架以在其外侧借链条轮组来带动其间所组设的载球座所组成的循环引导机构，使该循环引导机构下端组设的动力马达可驱使引导框架内部的载球座呈上下往复升降，以将引入的球体再度予以引导入上球盘内；借此使该组设在机台间的传动机构来对盛置其间的球作滚动，及在设定时间后的反向停止使球落入下球盘作为计分，及通过相邻组设的循环引导机构来将球再度导入原先位置。

这种结构存在如下缺点：1.采用链条链轮机构带动载球座上下往复运动，因载球座行程较长，需要的链条也较长，结构复杂，制作成本较高。2.载球座从下方往上方一次只能输送一个球，输送下一个球，需等载球座完成“下方-上方-下方”这一行程，行程距离较长，因此需时长，球循环效率不高。3.引导框架只作为载球座的运行轨道，不具备球存储功能，若让设备容纳更多的球，只能将上球盘、下球盘做得更大，将输送管做得更长，使得设备整体体积庞大，占用更多的空间。4.循环引导机构设置在上球盘、下球盘的侧面，结构不精简、外形不美观。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种有效提高球循环效率的球循环机。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

球循环机，包括机架，还包括：从低处往高处延伸的送球管，球在其内依次紧靠排列成行；位于送球管内的单向自锁机构，当球从下方往上越过单向自锁机构后，单向自锁机构从下方顶住球；将球向上顶的顶球件，位于送球管的下方；与顶球件相接并驱动顶球件从最低点的初始位置开始上下往复运动的平移机构，当顶球件处于最高位置时，与顶球件接触的球越过单向自锁机构；将从送球管的上端顶出的球引导至初始位置的球引导机构。采用这种结构后，球被顶球件从初始位置向上顶，在送球管内越过单向自锁机构，球在送球管内只能上升不能下降，每送入一个球，上方的球均向上移动一个球的位置，最上方的球从送球管上方被顶出，经球引导机构引导至初始位置，进行下一轮循环。顶球件上下来回一次，即可顶出一个球，由于顶球件行程短，无需经过整个送球管，因此需时短，球循环效率高。另外，球可容纳在送球管内，球循环机可容纳的球的数量更多，球循环机的体积能设置得更小，利于节约空间。

送球管为沿着竖直方向设置的圆形直管；送球管外套接外管壁。采用这种结构后，结构精简，送球管的内径要比球的直径略大，保证球可在送球管内顺利上升。外管壁和送球管组成的双层结构，可将电子线路隐藏于外管壁的内侧，使得机器整体美观大方。

单向自锁机构包括至少两个沿着周向均匀分布的单向自锁单元；单向自锁单元包括外壳、弹簧、内轴和圆柱状的触头；外壳穿过送球管的管壁并固定在管壁上，外壳的内端开口，外端设有底板；内轴位于外壳中并在外壳中沿着内外方向平移，当内轴位于最内位置时，外壳对内轴轴向向内限位；触头滚动式的设于内轴的内端；弹簧在外壳内并压缩于内轴的外端和底板之间。采用这种结构后，球在较大的推力下上升，球将触头从内向外顶，触头将内轴向外顶，球越过触头后，在弹簧的作用下，内轴和触头向内复位，从下方顶住球，结构简单，单向进球可靠。在设备使用前，需依照送球管内球的总重量对单向自锁单元的弹簧进行调节，保证球的总重量（下压的力）不会直接将触头向外顶。触头滚动式的设于内轴的内端，便于球滚动式的通过触头，减少球和触头之间的摩擦力。

平移机构包括电机和偏心轮推杆机构；电机驱动偏心轮推杆机构中的偏心轮转动，偏心轮与偏心轮推杆机构中的推杆的下端相接并带动推杆沿着轴向来回平移；推杆的上端接顶球件；顶球件的上端设有圆形凹槽。采用这种结构后，结构简单，能进行有效的平移驱动；可设置偏心轮转轴偏置的位置，实现推杆上升时间长而下降时间短，在上升过程缓慢平稳的同时，减少回程时间的浪费，提高球循环效果。偏心轮推杆机构相比于传统的链传动或带传动的方式，制作成本更低，传动可靠，故障发生率更低。

球引导机构包括收集盘和从上往下延伸的下滑道；收集盘高于初始位置，且低于送球管的上端；送球管从收集盘的中部穿过收集盘；收集盘上设有开口，下滑道的上端正对开口，下滑道的下端正对初始位置。采用这种结构后，收集盘收集从送球管的上端被顶出的球，球从收集盘中通过开口落入下滑道，球在下滑道内因重力自然滚落，回到初始位置，结构简单，制作方便。

球循环机，还包括转动驱动装置；转动驱动装置包括马达和摩擦轮；收集盘包括圆转盘和位于圆转盘下方的挡板；圆转盘的底部设有环形的摩擦带，马达带动摩擦轮转动，摩擦轮与摩擦带接触通过摩擦力带动圆转盘绕其圆心传动；送球管穿过圆转盘的圆心；圆转盘的底部均布多个直径大于球的通孔，通孔位于摩擦带以内；挡板位于摩擦带以内，通孔位于挡板以内；开口位于挡板的某个半径方向上。采用这种结构后，球落入圆转盘，球的下方因被挡板挡住而位于通孔中，通孔分布均匀，因此球的分布位置也均匀；圆转盘转动而带动球转动，当通孔正对开口时，球的下方限位解除，球落入下滑道。这种结构非常简单，保证球可以均匀的落入下滑道，避免多个球同时落入下滑道而造成的堵塞，从而造成运行故障。摩擦传动的方式结构简单，传动可靠，同时可将传动的部位设置在非中心位置，而将中心位置让与送球管穿过，因此送球管无需像现有结构一样安装在显眼的侧面，结构精简，美观大方。在球循环机用作娱乐设备时，可在圆转盘的每个通孔内设置感应装置，即可感知球落入哪个通孔，每个通孔对应不同的计分，再由控制系统进行总分的计算。

球循环机还包括上方引导机构，该上方引导机构包括：位于送球管的上端的、供球通过的上滑道；供球下落的过球口，其上端与上滑道相接，下端位于收集盘的正上方；将球推入上滑道的倾斜的挡片。采用这种结构后，结构简单，有效将球引出，在固定的位置落入圆转盘；固定的落球点加上转动的圆转盘，保证球在圆转盘中均匀分布。

过球口为圆筒形，其内设有掉球机构；掉球机构包括电磁铁、左挡片和右挡片；左挡片的一端沿着过球口的某个直径方向横向穿过过球口的管壁，右挡片的一端沿着该直径方向从另一侧横向穿过过球口的管壁，右挡片的一端与左挡片的一端呈一高一低设置；电磁铁驱动左挡片和右挡片同时沿着该直径方向平移。采用这种结构后，通过调节左挡片的一端和右挡片的一端的高低位置，即可控制每次落球的数量；调节电磁铁通断电的时间间隔，即可自动或手动调整每次落球的时间，结构简单，控制方便。

球循环机还包括一倒置的圆台盘；送球管穿过圆台盘的中心，上滑道和过球口均设置在圆台盘内，过球口的下端位于圆台盘的底部；圆台盘和圆转盘之间设有保护罩。采用这种结构后，圆台盘将内部零件包裹在内，而收集盘将下方的零件尽可能阻挡，在常规使用位置，一般仅能看到圆台盘、送球管、收集盘、保护罩和机架等部件，结构精简，外形美观。设置保护罩后，避免球从上方落入收集盘时弹出。

球循环机的工作过程包括如下步骤：a．顶球件在平移机构的作用下，从初始位置开始将球上顶，直至球在送球管中越过单向自锁机构后，顶球件复位，单向自锁机构从下方顶住球；b．球在送球管内排列成行，步骤a中的球将其上方的球依次上顶一个球的位置，从而最上方的球从送球管的上端被顶出；c．球离开送球管后，由球引导机构引至初始位置；d．重复步骤a，实现球循环。采用这种方法后，球循环效率高。

总的说来，本实用新型具有如下优点：结构简单、操作方便、球循环效率高、运行稳定可靠，能容纳更多的球、外形精简、制作成本低。

附图说明

图1为球循环机的主视图的全剖视图。

图2为球循环机的右视图的全剖视图。

图3为球循环机的立体图，局部被剖。

图4为球循环机的另一个视角的立体图，局部被剖。

图5为球循环机的全剖视图，剖面与马达的轴线重合。

图6为单向自锁机构的局部放大图。

图7为过球口和掉球机构的立体图。

图8为图7的沿着A-A方向的剖视图。

其中，1为机架，2为送球管，3为单向自锁机构，31为单向自锁单元，32为外壳，33为弹簧，34为内轴，35为触头，36为底板，4为顶球件，5为平移机构，51为电机，52为偏心轮，53为推杆，6为球引导机构，61为下滑道，62为圆转盘，63为挡板，64为通孔，65为开口，7为转动驱动装置，71为马达，72为摩擦轮，8为上方引导机构，81为上滑道，82为过球口，83为挡片，84为圆台盘，9为掉球机构，91为电磁铁，92为左挡片，93为右挡片，10为保护罩，11为球。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

球循环机包括：机架、送球管、单向自锁机构、顶球件、平移机构、球引导机构、转动驱动装置、上方引导机构、掉球机构和保护罩。

送球管为沿着竖直方向设置的圆形直管，固定于机架上，其内径略大于球的直径，从而球可在送球管中依次紧靠排列成行。送球管外套接外管壁，将电子线路隐藏。

单向自锁机构包括两个单向自锁单元，位于送球管的管壁的相对的两侧，且位置高度略高于送球管的下端。每个单向自锁单元包括外壳、弹簧、内轴和圆柱状的触头；外壳穿过送球管的管壁并固定在管壁上，外壳的内端开口，外端设有底板；内轴位于外壳中并在外壳中沿着内外方向做类似活塞运动，当内轴位于最内位置（即最靠近送球管中心位置）时，外壳对内轴轴向向内限位，从而内轴不会从外壳脱落；触头滚动式的设于内轴的内端，圆柱的轴线沿着水平方向设置，圆柱形的外表便于球从下方推触头，将触头顶向外侧；弹簧在外壳内并压缩于内轴的外端和底板之间，使得球越过触头后，触头连同内轴向内复位。本段所说的内外方向，靠近送球管的中心轴线为内，远离则为外。使用时，球从触头下方以较大的力被上推，触头连同内轴被向外挤，两个触头间距离变大，直到大于球的直径，球即可越过触头；球越过触头后，触头在弹簧的作用下复位，从下方顶住球；当下方推力解除后，送球管内所有球的重量不足以将触头往外挤，触头保持在最内位置，因此触头保持顶住最下方的球。由此实现单向自锁机构的单向向上过球动作。依据送球管内球的总重量预先调节压缩弹簧对内轴的推力，保证球不能向下越过触头。

顶球件位于送球管的下方，结构类似于一套头，顶球件的上端设有圆形凹槽，从而球可以架在该圆形凹槽中，避免滚动。

平移机构包括电机和偏心轮推杆机构；偏心轮推杆机构包括偏心轮和推杆。电机和偏心轮安装在机架上，电机驱动偏心轮转动，偏心轮与推杆的下端相接并带动推杆沿着轴向来回平移；推杆的上端接顶球件。推杆与送球管同轴并位于送球管的正下方。推杆位于最低位置时，顶球件位于初始位置，，最高位置为保证球能越过触头的位置。

球引导机构包括：收集盘和从上往下延伸的下滑道。收集盘高于初始位置，且低于送球管的上端；送球管从收集盘的中部穿过收集盘；收集盘上设有开口，下滑道的上端正对开口，下滑道的下端正对初始位置。收集盘包括圆转盘和位于圆转盘下方的挡板；送球管穿过圆转盘的圆心；圆转盘的底部均布多个直径大于球的通孔，通孔位于摩擦带以内；挡板位于摩擦带以内，通孔位于挡板以内；开口位于挡板的某个半径方向上。挡板与机架相对固定，圆转盘与挡板相对转动，圆转盘和送球管之间装有轴承，从而圆转盘绕送球管转动。使用时，球下落至圆转盘后，落入通孔，由于下方挡板的阻挡，球维持在通孔内，直到通孔与开口正对，球才从开口中落入下滑道，进而依靠球自身的重力，滚动到顶球件上（初始位置）。

转动驱动装置包括：马达和摩擦轮，马达和摩擦轮安装在机架上。圆转盘的底部设有环形的摩擦带，马达带动摩擦轮转动，摩擦轮与摩擦带接触通过摩擦力带动圆转盘绕送球管传动。

上方引导机构包括：与送球管的上端相接的、从上往下倾斜的上滑道；供球下落的圆筒形的过球口，其上端与上滑道相接，下端位于圆转盘的正上方；将球推入上滑道的倾斜的挡片。使用时，当最上方的球从送球管的上端被顶出后，挡片将球推入上滑道，球进而经过球口滚出，落入圆转盘。采用该结构，可保证球的下落位置固定，配合圆转盘转动，从而保证球能均匀分布在圆转盘上，避免多个球同时进入下滑道，造成堵塞，影响设备运行。

过球口内设有掉球机构。图7和图8所示的掉球机构包括电磁铁、左挡片和右挡片；左挡片的一端沿着直径方向横向穿过过球口的管壁，右挡片的一端沿着直径方向从另一侧横向穿过过球口的管壁，右挡片的一端高于左挡片的一端；左挡片和右挡片沿着该直径方向同向同时移动，电磁铁安装在过球口的一侧，电磁铁驱动左挡片和右挡片平移。设置左挡片和右挡片的高度差，即可控制每次落球的数量；设置电磁铁通断电的时间间隔，即可控制每次落球的时间。使用时，如图8所示，初始状态为左挡片和右挡片均位于最右方的位置，由于左挡片在下方阻挡，球不能落下；电磁铁通电，通过磁力吸合，左挡片和右挡片同时向左移动，最下方的球因下方限位解除而落下，倒数第二个球因右挡片的限位而停留，因此一次只落一个球；电磁铁断电，磁力解除，左挡片和右挡片复位（弹簧拉回而复位）至最右端，原倒数第二个球下落成为最下方的球，左挡片对该球限位。若加大左挡片和右挡片的高度差，即可实现一次落两个球、三个球、甚至多个球。掉球机构可根据需要自动或手动控制每次落球的数量以及每次落球的时间间隔，结构简单、控制方便，保证球能均匀落到圆转盘上，避免球落入下滑道时因球数量多而造成的堵塞。

球循环机还包括一倒置的圆台盘；送球管穿过圆台盘的中心，上滑道和过球口均设置在圆台盘内，过球口的下端位于圆台盘的底部。圆台盘和圆转盘之间设有保护罩，避免球弹出；保护罩上可设置取球口。

球循环机的工作过程为：a．顶球件在平移机构的推杆的作用下，从初始位置开始将球向上顶，直至球在送球管中越过单向自锁机构的触头后，顶球件复位，同时触头复位并从下方托住球；b．球在送球管内排列成行，步骤a中的球将其上方的球依次上顶一个球的位置，从而最上方的球从送球管的上端被顶出；在挡片的作用下，球被推入上滑道，进而滚入过球口；在过球口中，掉球机构的电磁铁自动间隔通断电，控制每次落球的时间，实现每3秒在固定位置落一个球；c．球落到圆转盘，因挡板在下方阻挡，球停留在通孔中，并随圆转盘转动，直到通孔正对开口，球下落至下滑道；因重力的作用，球滚动到初始位置，位于顶球件上；d．重复步骤a，实现球循环。

球循环机可作为娱乐器械使用，供观赏或竞技得分；也可作为运动辅助器械，例如发球机使用。

除了本实施例提及的方式外，球引导机构可设置成从上往下延伸的圆管，圆管的上端接送球管的上端，圆管的下端正对初始位置。送球管还可采用螺旋上升状；送球管也可采用方管，椭圆管，只要保证球能依次排列成行上升即可。单向自锁单元也可以是周向均匀布置的三个、四个等。平移机构还可采用气缸推动平移的方式。当球引导机构采用收集盘加下滑道结构时，收集盘可设置为不转动的结构，其底部可设置成往开口处倾斜，使球在收集盘中因重力自动滚入开口。这些变换方式均在本实用新型的保护范围内。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.球循环机，包括机架，其特征在于：它还包括：

-从低处往高处延伸的送球管，球在其内依次紧靠排列成行；

-位于送球管内的单向自锁机构，当球从下方往上越过单向自锁机构后，单向自锁机构从下方顶住球；

-将球向上顶的顶球件，位于送球管的下方；

-与顶球件相接并驱动顶球件从最低点的初始位置开始上下往复运动的平移机构，当顶球件处于最高位置时，与顶球件接触的球越过单向自锁机构；

-将从送球管的上端顶出的球引导至初始位置的球引导机构。

2.按照权利要求1所述的球循环机，其特征在于：所述送球管为沿着竖直方向设置的圆形直管；送球管外套接外管壁。

3.按照权利要求1所述的球循环机，其特征在于：所述单向自锁机构包括至少两个沿着周向均匀分布的单向自锁单元；单向自锁单元包括外壳、弹簧、内轴和圆柱状的触头；外壳穿过送球管的管壁并固定在管壁上，外壳的内端开口，外端设有底板；内轴位于外壳中并在外壳中沿着内外方向平移，当内轴位于最内位置时，外壳对内轴轴向向内限位；触头滚动式的设于内轴的内端；弹簧在外壳内并压缩于内轴的外端和底板之间。

4.按照权利要求1所述的球循环机，其特征在于：所述平移机构包括电机和偏心轮推杆机构；电机驱动偏心轮推杆机构中的偏心轮转动，偏心轮与偏心轮推杆机构中的推杆的下端相接并带动推杆沿着轴向来回平移；推杆的上端接顶球件；顶球件的上端设有圆形凹槽。

5.按照权利要求1所述的球循环机，其特征在于：所述球引导机构包括收集盘和从上往下延伸的下滑道；收集盘高于初始位置，且低于送球管的上端；送球管从收集盘的中部穿过收集盘；收集盘上设有开口，下滑道的上端正对开口，下滑道的下端正对初始位置。

6.按照权利要求5所述的球循环机，其特征在于：它还包括转动驱动装置；转动驱动装置包括马达和摩擦轮；收集盘包括圆转盘和位于圆转盘下方的挡板；圆转盘的底部设有环形的摩擦带，马达带动摩擦轮转动，摩擦轮与摩擦带接触通过摩擦力带动圆转盘绕其圆心传动；送球管穿过圆转盘的圆心；圆转盘的底部均布多个直径大于球的通孔，通孔位于摩擦带以内；挡板位于摩擦带以内，通孔位于挡板以内；开口位于挡板的某个半径方向上。

7.按照权利要求6所述的球循环机，其特征在于：它还包括上方引导机构，所述上方引导机构包括：

-位于送球管的上端的、供球通过的上滑道；

-供球下落的过球口，其上端与上滑道相接，下端位于收集盘的正上方；

-将球推入上滑道的倾斜的挡片。

8.按照权利要求7所述的球循环机，其特征在于：所述过球口为圆筒形，其内设有掉球机构；掉球机构包括电磁铁、左挡片和右挡片；左挡片的一端沿着过球口的某个直径方向横向穿过过球口的管壁，右挡片的一端沿着该直径方向从另一侧横向穿过过球口的管壁，右挡片的一端与左挡片的一端呈一高一低设置；电磁铁驱动左挡片和右挡片同时沿着该直径方向平移。

9.按照权利要求8所述的球循环机，其特征在于：它还包括一倒置的圆台盘；送球管穿过圆台盘的中心，上滑道和过球口均设置在圆台盘内，过球口的下端位于圆台盘的底部；圆台盘和圆转盘之间设有保护罩。

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