一種可自由伸縮的無級變速空竹組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于健身器材領域，具體涉及一種可自由伸縮的無級變速空竹組件，其中抖線采用兩端細、中間逐漸加粗的圓錐形結構，配合承線槽，即可實現(xiàn)空竹的無級變速調節(jié)；同時伸縮滑桿可以自由伸縮，再由若干個鉸接配重塊構成離心飛輪，離心力較大，具有較大的轉動慣量，使空竹配重運轉更平穩(wěn)，可以用來減少空竹運轉過程中的速度波動，較現(xiàn)有的空竹速度更穩(wěn)定，其結構更加簡單，利用無級變速原理即可實現(xiàn)空竹高低速旋轉并能對高低速進行靈活轉變。
【專利說明】一種可自由伸縮的無級變速空竹組件

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于健身器材領域，具體涉及一種可自由伸縮的無級變速空竹組件。

【背景技術】
[0002]空竹是一種深受廣大群眾喜愛的集健身、娛樂、游戲三位一體的趣味性很強的健身器材。抖空竹時，用一根兩端有把手的繩抖動一個底面圓形、側面雙凹的空竹杯體轉動或拋起，通過手中抖動的棍子來帶動前端拉線使空竹自轉來產生聲響，不僅具有很強的觀賞性，而且還可以用來強身健體。
[0003]空竹是陀螺原理的一種現(xiàn)實生活應用，空竹的啟動、加速、穩(wěn)定的平面運動、空竹的盤絲以及在盤絲基礎上所做的各種復雜花樣，包含很多的力學原理，其原理就是一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時是不會改變的，輪子轉得越快越不容易倒，因為旋轉軸有一股保持水平的力量，根據(jù)我們玩空竹的經驗，只有存在一定的轉速，才能保持空竹輪面的穩(wěn)定。
[0004]陀螺是一個既能繞自轉軸高速旋轉，又能夠繞其它軸旋轉的物體。陀螺的重要特性是定軸性，所謂“定軸性”，就是當陀螺轉子以高速旋轉時，在沒有任何外力矩作用在陀螺儀上時，陀螺儀的自轉軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變的特性，也稱為穩(wěn)定性，其穩(wěn)定性與以下的物理量有關:
[0005]1.轉子的轉動慣量愈大，穩(wěn)定性愈好；
[0006]2.轉子角速度愈大，穩(wěn)定性愈好。
[0007]所謂的“轉動慣量”，是描述剛體在轉動中的慣性大小的物理量。當以相同的力矩分別作用于兩個繞定軸轉動的不同剛體時，它們所獲得的角速度一般是不一樣的，轉動慣量大的剛體所獲得的角速度小，也就是保持原有轉動狀態(tài)的慣性大；反之，轉動慣量小的剛體所獲得的角速度大，也就是保持原有轉動狀態(tài)的慣性小。轉動慣量的大小與轉子的質量、形狀等因素有關。質量越大，轉動慣量就越大；沿外緣分布的物質越多，其轉動慣量也越大。
[0008]物理學的“陀螺原理”:陀螺在旋轉的時候，不但圍繞本身的軸線轉動，而且還圍繞一個垂直軸作錐形運動。也就是說，陀螺一面圍繞本身的軸線作“自轉”，一面圍繞垂直軸作“公轉”。陀螺圍繞自身軸線作“自轉”運動速度的快慢，決定著陀螺擺動角的大小。轉得越慢，擺動角越大，穩(wěn)定性越差；轉得越快，擺動角越小，因而穩(wěn)定性也就越好?？罩駠@軸線旋轉稱為自轉，空竹自轉速度越快越容易保持自身圍繞軸線旋轉的穩(wěn)定性。
[0009]目前，當代空竹的構造與抖空竹的技法均有長足的發(fā)展，空竹的結構形式有很多，其中較為常見的是軸承空竹，但是現(xiàn)有技術中的空竹，存在如下問題和缺陷:
[0010]1.空竹在抖動過程中，抖線不能走滿，抖線利用率不高；
[0011]2.升速較慢，費時費力，高速自轉不能持久，降速較快，空竹不易保持平穩(wěn)和控制，易飛出或纏線，傷已傷人，對于初學者感覺入門較難；
[0012]3.繞軸線旋轉的穩(wěn)定性不強，花樣少，很多高難度的抖法因空竹的轉速低而無法展現(xiàn)出來；
[0013]4.轉動只有一個轉速，所以不能玩出更多的花樣，也就不能提高玩耍的興趣。


【發(fā)明內容】

[0014]為克服上述缺陷，本實用新型的目的即在于提供一種可自由伸縮的無級變速空竹組件，該可自由伸縮的無級變速空竹組件結構合理緊湊，安裝方便簡單，利用無級變速原理來實現(xiàn)空竹高低速旋轉并能對高低速進行靈活轉變。
[0015]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
[0016]本實用新型的一種可自由伸縮的無級變速空竹組件，包括可自由伸縮的無級變速空竹及與該可自由伸縮的無級變速空竹配合使用的抖線；所述可自由伸縮的無級變速空竹包括:兩端均能夠進行伸縮的伸縮滑桿，依次套接在伸縮滑桿中部的第一鉸接座、單向滾針軸承、第二鉸接座，固定套接在伸縮滑桿左端的第三鉸接座，固定套接在伸縮滑桿右端的第四鉸接座，套接在伸縮滑桿上、位于第一鉸接座與第三鉸接座之間的第一復位彈簧，套接在伸縮滑桿上、位于第二鉸接座與第四鉸接座之間的第二復位彈簧；所述第一鉸接座、第二鉸接座固定套接在伸縮滑桿中部，所述單向滾針軸承上開設有用于承接抖線的承線槽，所述抖線為兩端細、中間逐漸加粗狀，所述抖線的截面形狀為等邊三角形；所述第一鉸接座、第二鉸接座、第三鉸接座及第四鉸接座上均勻鉸接有數(shù)量長度相同、十二個以上的連桿，所述第一鉸接座上的連桿及與該第一鉸接座上的連桿位置相對應的第三鉸接座上的連桿之間、所述第二鉸接座上的連桿及與該第二鉸接座上的連桿位置相對應的第四鉸接座上的連桿之間均通過鉸接配重塊進行連接。
[0017]進一步，所述伸縮滑桿的左右最端部均設置有伸縮滑桿端蓋。
[0018]其中，所述承線槽呈“U”字型或“V”字型。
[0019]本實用新型提供的一種可自由伸縮的無級變速空竹組件的有益效果為:抖線采用兩端細、中間逐漸加粗的圓錐形結構，配合承線槽，即可實現(xiàn)空竹的無級變速調節(jié)；同時伸縮滑桿可以自由伸縮，再由若干個鉸接配重塊構成離心飛輪，離心力較大，具有較大的轉動慣量，使空竹配重運轉更平穩(wěn)，可以用來減少空竹運轉過程中的速度波動，較現(xiàn)有的空竹速度更穩(wěn)定，其結構更加簡單，利用無級變速原理即可實現(xiàn)空竹高低速旋轉并能對高低速進行靈活轉變。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了易于說明，本實用新型由下述的較佳實施例及附圖作以詳細描述。
[0021]圖1為本實用新型一種可自由伸縮的無級變速空竹組件中可自由伸縮的無級變速空竹未旋轉收縮狀態(tài)時的結構示意圖；
[0022]圖2為本實用新型一種可自由伸縮的無級變速空竹組件中可自由伸縮的無級變速空竹旋轉收縮狀態(tài)時的結構示意圖；
[0023]圖3為本實用新型一種可自由伸縮的無級變速空竹組件中可自由伸縮的無級變速空竹旋轉收縮狀態(tài)時的俯視圖；
[0024]圖4為本實用新型一種可自由伸縮的無級變速空竹組件中伸縮滑桿的結構示意圖；
[0025]圖5為本實用新型一種可自由伸縮的無級變速空竹組件中抖線的結構示意圖；
[0026]其中附圖標記為:1.伸縮滑桿，2.第一鉸接座，3.第二鉸接座，4.單向滾針軸承，5.承線槽，6.第三鉸接座，7.第四鉸接座，8.第一復位彈簧，9.第二復位彈簧，10.伸縮滑桿端蓋，11.連桿，12.鉸接配重塊，13.第一鉸接銷軸，14.第二鉸接銷軸，15.抖桿手柄，16.抖桿，17.抖線。

【具體實施方式】
[0027]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0028]請參照圖1-5，本實用新型的一種可自由伸縮的無級變速空竹組件，包括可自由伸縮的無級變速空竹及與該可自由伸縮的無級變速空竹配合使用的抖線17 ;該可自由伸縮的無級變速空竹包括:兩端均能夠進行伸縮的伸縮滑桿1，依次套接在伸縮滑桿I中部的第一鉸接座2、單向滾針軸承4、第二鉸接座3，固定套接在伸縮滑桿I左端的第三鉸接座6，固定套接在伸縮滑桿I右端的第四鉸接座7，套接在伸縮滑桿I上、位于第一鉸接座2與第三鉸接座6之間的第一復位彈簧8，套接在伸縮滑桿I上、位于第二鉸接座3與第四鉸接座7之間的第二復位彈簧9 ;該伸縮滑桿I的左右最端部均設置有伸縮滑桿端蓋10，該伸縮滑桿端蓋10對第三鉸接座6及第四鉸接座7進行限位。該第一鉸接座2、第二鉸接座3、第三鉸接座6及第四鉸接座7均為中空狀，在其圓周外側均勻設置有若干個鉸接槽，鉸接槽上設置有鉸接銷軸孔，該鉸接槽的數(shù)量為12個以上，優(yōu)選為12個或16個。該鉸接銷軸孔上通過鉸接銷軸連接有長度相同的連桿11，該第一鉸接座2上的連桿11及與該第一鉸接座2上的連桿11位置相對應的第三鉸接座6上的連桿11之間、該第二鉸接座3上的連桿11及與該第二鉸接座3上的連桿11位置相對應的第四鉸接座7上的連桿11之間均通過鉸接配重塊12進行連接，具體參見圖3，第二鉸接座3上的鉸接銷軸孔通過第二鉸接銷軸14與連桿11鉸接，鉸接配重塊12通過第一鉸接銷軸13與連桿11鉸接，該復位彈簧能夠自由伸縮，提供回復力。
[0029]其中該第一鉸接座2、第二鉸接座3固定套接在伸縮滑桿I中部，該單向滾針軸承4上開設有用于承接抖線17的承線槽5，該承線槽5呈“U”字型或“V”字型，該單向滾針軸承4只能單方向旋轉；參見圖5，抖線17兩端連接有抖桿16，抖桿16上設置有抖桿手柄15，該抖線17為兩端細、中間逐漸加粗狀，該抖線17的截面形狀為等邊三角形，抖桿16為伸縮桿，結構類似伸縮電線，可以直線滑動自由伸縮調節(jié)，每節(jié)抖桿之間靠螺紋連接，滑動伸展后，螺紋鎖緊固定。
[0030]該空竹利用了物理中的離心力原理，鉸接配重塊形成的空竹飛輪具有較大的轉動慣量，使空竹配重運轉更平穩(wěn)，可以用來減少空竹運轉過程中的速度波動。當空竹轉速增高時，空竹飛輪的動能增加，把能量貯蓄起來；當空竹轉速降低時，空竹飛輪動能減少，把能量釋放出來。當所述可自由伸縮的無級變速空竹由靜止變?yōu)樾D過程中，旋轉速度逐漸加大，位于空竹最外圈的鉸接配重塊會在離心力的作用下，帶動與所述鉸接配重塊相鉸接的連桿變形，四根連桿所構成的平行四邊形由最初的在伸縮滑桿方向上最長對角線的菱形變成對角線逐漸變短的菱形，兩鉸接配重塊的距離會變得越來越大，回轉半徑越來越大，離心力也越來越大，兩鉸接配重塊自身重量提供較大的離心力，離心力沿伸縮滑桿方向的分力會克服復位彈簧的彈力，帶動伸縮滑桿向內縮，空竹重心位置會變得越來越低，逐漸靠近單向滾針軸承方向，直至變形到最大限位位置，重心越低越穩(wěn)定，在此過程中，靠近鉸接座一端的兩個對稱連桿夾角也由最初的大的夾角逐漸變?yōu)樽钚〉膴A角，由圓周上均布的十二個或更多個連桿所形成的錐形面的夾角也越來越小，此時在單向滾針軸承上抖動的抖線設置為一端細，一端粗的結構，呈錐形結構分布，抖線抖動的位置也由剛啟動狀態(tài)時的單向滾針軸承上，逐漸移動至承線槽的上端，工作半徑不斷加大，人抖動的頻率不變的前提下，抖動力度將減小，變得省力，隨之空竹速度下降，離心力變小，復位彈簧提供回復力，帶動空竹上的伸縮滑桿伸長，旋轉半徑變小，人抖動空竹的頻率加快，離心力再次變大，空竹旋轉面再次變大，夾角再次變小，如此往復下去，實現(xiàn)空竹變速、伸縮可調的目的。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種可自由伸縮的無級變速空竹組件，其特征在于，包括可自由伸縮的無級變速空竹及與該可自由伸縮的無級變速空竹配合使用的抖線；所述可自由伸縮的無級變速空竹包括:兩端均能夠進行伸縮的伸縮滑桿，依次套接在伸縮滑桿中部的第一鉸接座、單向滾針軸承、第二鉸接座，固定套接在伸縮滑桿左端的第三鉸接座，固定套接在伸縮滑桿右端的第四鉸接座，套接在伸縮滑桿上、位于第一鉸接座與第三鉸接座之間的第一復位彈簧，套接在伸縮滑桿上、位于第二鉸接座與第四鉸接座之間的第二復位彈簧；所述第一鉸接座、第二鉸接座固定套接在伸縮滑桿中部，所述單向滾針軸承上開設有用于承接抖線的承線槽，所述抖線為兩端細、中間逐漸加粗狀，所述抖線的截面形狀為等邊三角形；所述第一鉸接座、第二鉸接座、第三鉸接座及第四鉸接座上均勻鉸接有數(shù)量長度相同、十二個以上的連桿，所述第一鉸接座上的連桿及與該第一鉸接座上的連桿位置相對應的第三鉸接座上的連桿之間、所述第二鉸接座上的連桿及與該第二鉸接座上的連桿位置相對應的第四鉸接座上的連桿之間均通過鉸接配重塊進行連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種可自由伸縮的無級變速空竹組件，其特征在于，所述伸縮滑桿的左右最端部均設置有伸縮滑桿端蓋。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種可自由伸縮的無級變速空竹組件，其特征在于，所述承線槽呈“U”字型或“V”字型。
【文檔編號】A63H1/32GK204050881SQ201420521881
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權日:2014年9月3日
【發(fā)明者】朱瑩, 劉園, 張帥, 李靜靜, 吳豪瓊, 杜學芳, 呂志強 申請人:朱瑩, 河南機電高等?？茖W校