[发明专利]一种多功能不倒翁

说明书

本发明涉及一种多功能不倒翁，属新能源及玩具领域；上壳由上壳内外壁构成，上壳内外壁的外露面上设有发光二极管；上壳内壁的内侧均布有线圈，上壳内壁的下方设有外球壳立柱，外球壳立柱的端部设有球销壳；下壳壁内侧均布有线圈、外侧底壁上设有惯性壳；内球壳的内壳壁构成内球腔，内球腔顶部设有端口、底部内侧设有内壳隔板，内壳隔板与其下方内壳壁间镶嵌有惯性块；内壳壁外侧均布有磁铁；球头销由球头与阶梯轴构成；上壳内壁和下壳壁的端部相对安装并构成外球壳，上下半球腔构成外球腔；带声音播放单元的电路板和压环装在球销壳上下两侧，球头经压环安装在球销腔内，球头销的阶梯轴装在内壳上，碟弹簧上下两端分别顶靠在压环和内壳隔板上。

技术领域

本发明属于新能源与玩具技术领域，具体涉及一种多功能不倒翁。

背景技术

不倒翁是最常见的儿童玩具之一，因其具有球面底座及头轻脚重的特点，受到外界扰动后可实现多次往复摇摆并最终恢复直立状态，故深受人们的喜爱。近年来，为了进一步提升不倒翁的趣味性，人们逐渐将声光要素融入了不倒翁的设计中，开发了形形色色带音乐及会发光的不倒翁玩具。遗憾的是，这些新型的不倒翁需要电池供电，电量耗尽时无法继续提供音乐和灯光。因此，具有自发电的发光及发声功能的不倒翁将更受人们的欢迎。

发明内容

一种多功能不倒翁，主要包括上壳、下壳、内球壳、二极管、线圈、惯性壳、磁铁、惯性块、球头销、压环、碟弹簧及带发声系统的电路板。

上壳由上壳外壁和上壳内壁构成，上壳外壁比上壳内壁小且位于上壳内壁的上方，上壳内壁与上壳外壁构成壁间空腔，上壳外壁和上壳内壁的外露面上设有发光二极管；上壳内壁自身形成上半球腔，上半球腔的端口朝下，上壳内壁的内侧均布有线圈，上壳内壁的下方设有外球壳立柱，外球壳立柱的端部设有球销壳，球销壳的球销腔与上半球腔的球心相同。

下壳的下壳壁围成端口朝上的下半球腔，下壳壁的内侧均布有线圈、外侧底壁上设有惯性壳，惯性壳的外表面和下壳壁的外表面的半径及球心分别相同。

内球壳的内壳壁构成内球腔，内球腔的顶部设有端口、底部内侧设有内壳隔板，内壳隔板与其下方的内壳壁之间镶嵌有惯性块，内壳隔板和惯性块上设有相互连通的销孔，内壳壁的底部设有螺纹孔，所述销孔和螺纹孔同轴；内壳壁的外侧均布有磁铁，磁铁和线圈均为圆柱形且其直径相同；内球壳上两个相邻磁铁间的最近距离不小于磁铁的直径，上壳和下壳上两相邻线圈间的最近距离不大于线圈的直径。

上壳、下壳及内球壳均由轻质高分子材料经注塑工艺加工而成，发光二极管及线圈在注塑过程中嵌入上壳或下壳中，磁铁和惯性块在注塑过程中嵌入内球壳中；惯性壳和惯性块由金属材料制成。

球头销由球头与其一侧的阶梯轴构成，阶梯轴的端部设有螺纹。

上壳内壁和下壳壁的端部相对并经螺钉连接，上壳内壁和下壳壁构成外球壳，上半球腔和下半球腔构成外球腔；电路板和压环经螺钉安装在球销壳的上下两侧，球头销的球头经压环安装在球销腔内，压环与球头的接触面亦为球面；碟弹簧的上下两端分别顶靠在压环和内壳隔板上，碟弹簧的小径端套在压环的凸台上；球头销的阶梯轴经螺纹安装在内壳上，阶梯轴套在内壳隔板和惯性块上的销孔中，阶梯轴的端部经螺纹与内壳壁连接。

非工作的自然状态下，球头销的阶梯轴处于铅垂面内，径向相邻的线圈和磁铁同轴，即径向相邻的线圈和磁铁的轴线重叠，线圈与磁铁构成电磁发电单元，各个线圈经单独的导线组和整流器与电路板相连，电路板经不同的导线组与发光二极管相连。

不倒翁受外界扰动且外球壳摇摆时，内球壳因受系统惯性力作用而保持相对静止，从而使线圈和磁铁产生相对运动，线圈切割磁力线并将机械能转换成电能，所生成的电能经整流后输送给电路板，再经进一步转换处理供给发光二极管和声音播放单元。