專利名稱：自動(dòng)平衡管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種延時(shí)自動(dòng)平衡裝置，尤其是涉及一種管狀的基于彈簧與空氣阻尼作用的具有延時(shí)功能的自動(dòng)平衡管。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的玩具，普遍采用電子裝置，將玩具所需表達(dá)的自動(dòng)功能設(shè)計(jì)到電子裝置內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)豐富而復(fù)雜的玩具自動(dòng)功能。但由于電子裝置的工作原理隱藏在電路設(shè)計(jì)中，不能直觀地陳示給玩具用戶，不能展現(xiàn)人類高智慧、高技術(shù)的魅力，使用戶玩耍玩具的過程顯得很平淡，不能很好地啟迪和開發(fā)兒童智力。因此，開發(fā)一種基于機(jī)械作用原理的自動(dòng)控制裝置，將玩具本身所蘊(yùn)含的技術(shù)與智慧直觀地呈現(xiàn)出來，必將對(duì)玩具工業(yè)產(chǎn)生一次重大的變革，使玩具用戶獲得更多的知識(shí)和啟迪。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有玩具將工作原理隱藏在電子裝置的電路設(shè)計(jì)中，不能直觀地陳示給玩具用戶的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種基于機(jī)械作用原理的自動(dòng)平衡管。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種自動(dòng)平衡管，包括管體和端蓋，端蓋與與管體之間環(huán)槽楔合，在所述管體內(nèi)設(shè)有單向閥、彈簧和鐵芯，所述單向閥安裝在端蓋內(nèi)，通過端蓋與管體的楔緊，單向閥與管體壓實(shí)形成密封，所述鐵芯采用間隙配合方式自由地裝在管體內(nèi)，所述彈簧自由地裝在管體內(nèi)，該彈簧的一端與鐵芯接觸，另一端被端蓋與單向閥擋住。
所述管體上設(shè)有兩個(gè)孔。
所述端蓋中心設(shè)有孔，端蓋內(nèi)孔靠近邊緣處設(shè)有凸棱，端蓋與管體之間環(huán)槽楔合聯(lián)接。
所述單向閥具有凸起的頭部并在該凸頭中心設(shè)有十字口。
所述單向閥的外徑與端蓋內(nèi)孔大小相等。
所述鐵芯兩端具有小軸肩。
本實(shí)用新型的有益效果是采用彈簧與膠體單向閥結(jié)構(gòu)，構(gòu)成彈簧與空氣阻尼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了雙向?qū)ΨQ的快動(dòng)慢回的自動(dòng)平衡功能，經(jīng)過結(jié)構(gòu)尺寸的合理設(shè)計(jì)及采用特定的材質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了平衡管的小尺寸、輕質(zhì)量及磁力驅(qū)動(dòng)；本實(shí)用新型基于機(jī)械作用原理的自動(dòng)控制裝置，將玩具本身所蘊(yùn)含的技術(shù)與智慧直觀地呈現(xiàn)出來，由此獲得了在玩具上的成功應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型單向閥正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型單向閥縱向剖視圖；圖4是本實(shí)用新型鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-端蓋、2-膠體單向閥、21-凸頭、22-十字口、3-彈簧、4-鐵芯、41-軸肩、5-管體。
具體實(shí)施方式參見圖1，圖1所表示的是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，一種自動(dòng)平衡管，包括管體5和端蓋1，管體5采用非鐵材料，絕不可用鐵質(zhì)材料，一方面減輕質(zhì)量，另一方面是保證鐵芯4可被磁力驅(qū)動(dòng)，避免在磁鐵與鐵芯4之間形成封閉磁路，在本實(shí)施例中管體5采用鋁質(zhì)材料，管體5上開有兩個(gè)小孔，當(dāng)管體5內(nèi)的鐵芯4移動(dòng)后，一端的孔被封閉，另一端的孔則開放，以免同時(shí)形成兩個(gè)氣密腔。端蓋1為塑料件，端蓋1內(nèi)孔靠近邊緣處有對(duì)稱的三條凸棱，與管體5上的環(huán)槽楔合以實(shí)現(xiàn)聯(lián)接，端蓋1中心開孔。
在所述管體5內(nèi)設(shè)有單向閥、彈簧3和鐵芯4，在本實(shí)施例中，該單向閥為軟質(zhì)膠體材料，如圖2和圖3所示，膠體單向閥2具有凸起的頭部21并在該凸頭21中心開有十字口22，該結(jié)構(gòu)保證管體5內(nèi)的氣體在受壓時(shí)可向外頂開凸頭21而形成排氣口，順利將管體5內(nèi)氣體排出，當(dāng)管體5內(nèi)鐵芯4反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，膠體在外部氣壓作用下向內(nèi)收縮，膠體單向閥2的外徑大小與端蓋1內(nèi)孔大小一樣，將十字安裝在端蓋1內(nèi)，通過端蓋1與管體5的楔緊，膠體單向閥2與管體5壓實(shí)形成密封。通過端蓋1的中心開孔，以容膠體單向閥2的凸頭21外露并可順利排氣。
如圖4所示，鐵芯4為鐵質(zhì)材料，是磁力驅(qū)動(dòng)的對(duì)象，管體5質(zhì)量失衡及自動(dòng)回復(fù)平衡的控制對(duì)象，為保證其在管體5內(nèi)的自由運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)過程中的氣密性，鐵芯4與管體5之間具有很小的間隙配合，此也是本實(shí)用新型具有快動(dòng)慢回特性的關(guān)鍵參數(shù)之一，鐵芯4裝在管體5內(nèi)，與管體5之間是間隙配合，能夠自由移動(dòng)，鐵芯4兩端具有小軸肩41，一方面是靠近端面以使磁力驅(qū)動(dòng)更可靠，另一方面保護(hù)彈簧3以避免被壓實(shí)，延長(zhǎng)彈簧3的使用壽命。
鐵芯4兩端的兩根彈簧3完全相同，自由地裝在管體5內(nèi)，與管體5的內(nèi)孔51間有較大的間隙，可自由伸縮或移動(dòng)；管體5兩端的端蓋1則通過凸棱與管體5外圓柱面上的環(huán)槽楔合，使端蓋1與管體5連成一體，兩者之間不能再有自由運(yùn)動(dòng)。
彈簧3為銅質(zhì)件，簧絲直徑小，公稱直徑大，具備很小的剛度系數(shù)，以保證磁力(外力)驅(qū)動(dòng)時(shí)鐵芯4所受的阻力不大及鐵芯4自動(dòng)回復(fù)平衡時(shí)彈性驅(qū)動(dòng)力不大，是本實(shí)用新型具有快動(dòng)慢回特性的關(guān)鍵參數(shù)之一；而兩根彈簧3一端與鐵芯4接觸，一端被端蓋1與膠體單向閥2擋住，在正常情況下，兩根彈簧2受力相同，產(chǎn)生的變形量相同，共同作用將鐵芯4推到管體5的對(duì)稱中心。
本實(shí)用新型具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，鐵芯4與管體5之間具有非常精密的間隙配合，既保證鐵芯4可在管體5內(nèi)自由滑移，又保證在鐵芯4兩端的空腔間有一定的氣體密封性能；在兩根完全相同的彈簧3作用下，鐵芯4在常態(tài)下處于管體5的對(duì)稱中心即平衡位置，所采用的彈簧3剛度系數(shù)極??；當(dāng)強(qiáng)力磁鐵從平衡管外的任意一側(cè)靠近本實(shí)用新型時(shí)，在磁力作用下，管體5中的鐵芯4被驅(qū)動(dòng)，壓縮該側(cè)的彈簧3，并將該側(cè)管中的氣體由膠體單向閥2凸頭21中心開有十字口22順利排出，快速偏離平衡位置，使平衡管出現(xiàn)質(zhì)量偏心，因失衡而導(dǎo)致管體5偏轉(zhuǎn)，從而迅速接合玩具中的電路開關(guān)，以完成一系列的動(dòng)作；在撤除外力(磁力)后，由于膠體單向閥2及鐵芯4與管體5精密配合形成的密封作用，鐵芯4在彈簧3作用下往平衡位置回復(fù)時(shí)，受到一定的空氣阻尼作用，鐵芯4在彈簧3與空氣阻尼的綜合作用下，緩慢地從失衡狀態(tài)回復(fù)到初始平衡位置，管體5則從偏轉(zhuǎn)狀態(tài)回復(fù)到水平狀態(tài)，使處于閉合狀態(tài)的電路經(jīng)過3-5秒以上的延時(shí)后自動(dòng)斷開，保證有足夠的時(shí)間完成預(yù)先設(shè)計(jì)好的一套動(dòng)作；由此實(shí)現(xiàn)快動(dòng)慢回的自動(dòng)平衡功能。
本實(shí)用新型采用彈簧3與膠體單向閥2結(jié)構(gòu)，構(gòu)成彈簧3與空氣阻尼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了雙向?qū)ΨQ的快動(dòng)慢回的自動(dòng)平衡功能，經(jīng)過結(jié)構(gòu)尺寸的合理設(shè)計(jì)及采用特定的材質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了平衡管的小尺寸、輕質(zhì)量及磁力驅(qū)動(dòng)；基于機(jī)械作用原理的自動(dòng)控制裝置，將玩具本身所蘊(yùn)含的技術(shù)與智慧直觀地呈現(xiàn)出來，由此獲得了在玩具上的成功應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)平衡管，包括管體和端蓋，端蓋與與管體之間環(huán)槽楔合，其特征是在所述管體內(nèi)設(shè)有單向閥、彈簧和鐵芯，所述單向閥安裝在端蓋內(nèi)，通過端蓋與管體的楔緊，單向閥與管體壓實(shí)形成密封，所述鐵芯采用間隙配合方式自由地裝在管體內(nèi)，所述彈簧自由地裝在管體內(nèi)，該彈簧的一端與鐵芯接觸，另一端被端蓋與單向閥擋住。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)平衡管，其特征是所述管體上設(shè)有兩個(gè)孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)平衡管，其特征是所述端蓋中心設(shè)有孔，端蓋內(nèi)孔靠近邊緣處設(shè)有凸棱，端蓋與管體之間環(huán)槽楔合聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)平衡管，其特征是所述單向閥的外徑與端蓋內(nèi)孔大小相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的自動(dòng)平衡管，其特征是所述單向閥具有凸起的頭部并在該凸頭中心設(shè)有十字口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)平衡管，其特征是所述鐵芯兩端具有小軸肩。
專利摘要本實(shí)用新型涉及自動(dòng)平衡管，包括管體和端蓋，端蓋與管體之間環(huán)槽楔合，在所述管體內(nèi)設(shè)有單向閥、彈簧和鐵芯，所述單向閥安裝在端蓋內(nèi)，通過端蓋與管體的楔緊，單向閥與管體壓實(shí)形成密封，所述鐵芯采用間隙配合方式自由地裝在管體內(nèi)，所述彈簧自由地裝在管體內(nèi)，該彈簧的一端與鐵芯接觸，另一端被端蓋與單向閥擋住。采用彈簧與膠體單向閥結(jié)構(gòu)，構(gòu)成彈簧與空氣阻尼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了雙向?qū)ΨQ的快動(dòng)慢回的自動(dòng)平衡功能，經(jīng)過結(jié)構(gòu)尺寸的合理設(shè)計(jì)及采用特定的材質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了平衡管的小尺寸、輕質(zhì)量及磁力驅(qū)動(dòng)；基于機(jī)械作用原理的自動(dòng)控制裝置，將玩具本身所蘊(yùn)含的技術(shù)與智慧直觀地呈現(xiàn)出來，由此獲得了在玩具上的成功應(yīng)用。
文檔編號(hào)H01H7/02GK2809853SQ20052006113
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者肖耘亞, 周志雄, 神翠楠 申請(qǐng)人:韶關(guān)學(xué)院