计数吹气陀螺

摘要

本发明涉及计数吹气陀螺。现有陀螺均没有计数功能，单纯作为玩具，缺少对抗性和趣味性。本发明包括旋转体和旋转座。旋转体包括中心转轴、涡旋叶片和旋转头，相邻的涡旋叶片之间为气流通道，气流通过该气流通道时，涡旋叶片带动旋转体整体转动，其中一个涡旋叶片上固定设置有磁钢。旋转座具有一空腔，旋转座的顶面向下开有弧面凹陷。空腔内设置有计数电路，计数电路包括电路板和单片机，电路板朝向顶面的一侧设置有霍尔开关。本发明通过霍尔开关感应磁钢进行计数，并且在弧面凹陷的限制下保证旋转体始终保持在一个位置旋转，保证了计数的准确性。本实用实现了陀螺转动计数的功能，增加了陀螺的对抗性和趣味性。

说明书

技术领域

本发明属于文体用品技术领域，具体涉及一种计数吹气陀螺。

背景技术

陀螺是我国的一种传统玩具，陀螺主体下方中心一般具有一个尖端，首先用手捻或转的动作使其转动起来，然后再用抽打等方式使其保持旋转状态。目前陀螺主要是作为玩具，也出现了一些新的种类，比如电动陀螺、灯光陀螺等。玩陀螺的核心在于尽可能长时间地保持旋转状态。

目前出现了一种气动陀螺，就是在陀螺启动后，通过气流作用使其保持选装状态。如：专利号为201320008420.5的实用新型专利公开了一种吹气陀螺，包括转轴、上圆面、吹气挡板、下圆面和吹气管。使用时先用手捻动让陀螺转动起来，再将吹气管对准吹气挡板用嘴吹气，陀螺即可加速转动。专利号为201420118844.1的实用新型专利公开了一种气推陀螺。该陀螺的陀柄穿过陀面并固定连接。陀柄下端为尖端，陀面上开有若干孔缝。使用时先用手转动陀柄，使陀螺产生初步转动，然后用吸管对着陀面吹气，保持旋转状态。专利号为201520278177.8的实用新型专利公开了一种肺动力陀螺，包括陀螺轴和外围的陀螺主体，陀螺主体的外围设有叶片，叶片处设有气嘴，气嘴经软气管连接吹气罩。使用时通过嘴对吹气罩吹气，气流切线方向作用陀螺叶片，使陀螺旋转。可以看出，这些吹气陀螺的启动还是通过手捻等方式，而为保持陀螺转动，另需通过吹气管、吸管、软气管使气流作用于陀螺。

专利号为201921292192.2的实用新型专利公开了一种陀螺玩具，包括用于捻转的转柄和用于旋转的端头，转柄底端焊接固定多片弧形旋转叶片，旋转叶片的外边缘从高到低随半径增大，旋转叶片下部收束固定于圆环底座，圆环底座底部焊接固定有端头。使用时通过转柄捻转陀螺，然后直接对叶片吹气，使陀螺保持旋转。该种陀螺虽然不需要额外的吹气管，但启动仍需要捻动。同时，由于不能实现计数、计时等功能，缺少对抗性和趣味性。由于吹气陀螺的动力来自于肺，玩的过程中可以锻炼肺的活力，也可以用来考量肺功能，因此可以作为一种娱乐健身的器械使用，但这样的前提是能够对陀螺旋转参数进行计量，否则陀螺只是普通玩具而已。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种计数吹气陀螺。

本发明包括旋转体和旋转座。

所述的旋转体包括中心转轴、涡旋叶片和旋转头。4～12片形状相同的涡旋叶片沿中心转轴外壁圆周方向均匀分布，相邻的涡旋叶片之间为气流通道，当气流通过该气流通道时，涡旋叶片带动旋转体整体转动。

所述的涡旋叶片为异形曲面，呈螺旋上升状，其中一个涡旋叶片上固定设置有磁钢，并朝向使用中的旋转座方向设置。中心转轴的底部设置有旋转头。所述的旋转头露出中心转轴的部分为球缺状，球缺球心位于中心转轴的中心轴线上。

所述的旋转座具有一空腔，旋转座的顶面向下开有弧面凹陷。空腔内设置有计数电路，所述计数电路包括电路板和单片机，电路板朝向顶面的一侧设置有霍尔开关。

进一步，中心转轴与涡旋叶片一体成型，形成一涡旋构件。

进一步，涡旋叶片在垂直于中心转轴轴向的平面上的投影逐渐变大，达到最大值后再逐渐缩小，相邻两片涡旋叶片的投影部分重合。

进一步，还设置有一个或多个配重块，配重块安装在未安装磁钢的其他涡旋叶片上。

进一步，所述的旋转头为金属球，由中心转轴的底部端面嵌入中心转轴。更进一步，所述空腔内对应弧面凹陷位置设置有磁铁。

进一步，所述的弧面凹陷的弧面为球冠形曲面。

进一步，霍尔开关到弧面凹陷中心轴的距离，与磁钢到旋转体中心轴的距离基本相同。

进一步，所述的旋转座表面设置有显示屏，显示屏与单片机连接，用于显示计数值。

进一步，空腔内还可设置有蓝牙发送模块，蓝牙发送模块与单片机连接，将计数值发送至手机等外部接收设备。

本发明采用涡旋叶片，可以直接通过吹气的方式启动陀螺发生旋转。并且在弧面凹陷的限制下，旋转的旋转体始终保持在一个位置转动，保证旋转体旋转过程中霍尔传感器始终能够感应到磁钢，进而保证计数的准确性。本发明通过霍尔开关感应磁钢进行计数，最终的计数值可以通过显示器显示出来，或通过蓝牙发送模块发送至使用者手机等外部接收设备上。本实用实现了陀螺转动计数的功能，增加了陀螺的对抗性和趣味性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中旋转体的侧视图(保留一个涡旋叶片)；

图3为图1中旋转体的俯视图；

图4为图1中旋转体的仰视图；

图5为图1中旋转座的结构示意图；

图6为本发明的包装状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，一种计数吹气陀螺，包括旋转体1和旋转座2。

旋转体1包括中心转轴11、涡旋叶片12和旋转头13。4～12片形状相同的涡旋叶片12沿中心转轴11外壁圆周方向均匀分布，中心转轴11与涡旋叶片12一体成型，形成一涡旋构件。相邻的涡旋叶片之间为气流通道，当气流通过该气流通道时，涡旋叶片带动旋转体整体转动。本实施例采用六片对称设置的涡旋叶片。

如图2(为显示清楚，只保留一个涡旋叶片的状态，省略其他涡旋叶片)、图3和图4所示，涡旋叶片12为异形曲面，呈螺旋上升状。涡旋叶片12在垂直于中心转轴11轴向的平面上的投影逐渐变大，达到最大值后再逐渐缩小，相邻两片涡旋叶片的投影部分重合。其中一个涡旋叶片上固定设置有磁钢4，并朝向使用过程中的旋转座方向设置。为保持平衡，在其他涡旋叶片上设置有配重块5，配重块5采用一个或多个。本实施例采用两个配重块，两个配重块和一个磁钢分别在间隔的三片涡旋叶片上，也可以在与磁钢所在涡旋叶片对称的涡旋叶片上设置一个配重块。中心转轴的底部设置有旋转头13。旋转头13露出中心转轴的部分为球缺状，球缺球心位于中心转轴的中心轴线上。本实施例中旋转头13为金属球，由中心转轴11的底部端面嵌入中心转轴。

如图5所示，旋转座2具有一空腔，旋转座的顶面开有弧面凹陷21。本实施例中弧面凹陷21的弧面为球冠形曲面，球冠所在球的半径大于旋转头金属球的半径，这样即限制了旋转头13的旋转位置，又不会因为增加摩擦力而影响其旋转。为增加控制力，空腔内对应弧面凹陷21位置设置有磁铁22，避免使用中旋转体转出弧面凹陷21。空腔内设置有计数电路，计数电路包括电路板23和单片机(图中未画出)，电路板23朝向顶面的一侧设置有霍尔开关24，霍尔开关24与弧面凹陷21中心轴的距离和磁钢4与旋转体中心轴的距离基本相同。霍尔开关的电源输入端接电源正极，并通过滤波电容接地，霍尔开关的信号输出端接单片机，单片机接收霍尔开关输出的信号。计数电路都属于成熟的现有技术。

旋转体转动时，当磁钢到达霍尔开关位置，霍尔开关感应磁钢的磁性，产生霍尔效应，输出电平状态发生翻转，单片机进行计数。旋转座2表面设置有显示屏25，本实施例显示屏25设置在旋转座侧壁。显示屏与单片机连接，用于显示计数值。空腔内还可设置有蓝牙发送模块26，蓝牙发送模块与单片机连接，将计数值发送至手机等外部接收设备。显示屏、蓝牙发送模块的设置以及连接方式为非常成熟的现有技术，不做详尽描述。当然，也可以采用基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)实现计数数据的传输。

空腔内还可以设置计时电路，用于对转动状态进行计时。计时电路从霍尔开关产生霍尔效应、单片机开始进行计数的时候开始进行计时。在设定的时间范围内霍尔开关未产生霍尔效应，则终止计时。统计间隔时间，即为旋转体持续转动时长，根据单片机对转动圈数的计数，可以获得旋转平均速度。计时电路也属于成熟的现有技术。

使用时，将该吹气陀螺的旋转体1置于旋转座2上，旋转头13底部在弧面凹陷21内，直接由上方向下吹气(也可以捻动旋转体)，旋转体1即可发生旋转。在弧面凹陷21的限制下，旋转的旋转体1始终保持在一个位置转动，可以保证旋转体旋转过程中霍尔传感器始终能够感应到磁钢，保证计数的准确性。霍尔开关感应磁钢，计数电路开始计数。最终的计数值可以通过显示器显示出来，也可以通过蓝牙发送模块发送至使用者手机等外部接收设备上。

如图6所示，旋转座2的侧壁朝弧面凹陷21相反方向还可以延伸形成盒体。使用结束后，可将旋转体1置于该盒体内，盖上端盖即可。