[其他]电动自行球

说明书

本实用新型提出的是一种可乘人或遥控、供娱乐、竞赛或其它用途的球形装置——电动自行球。

球类作为玩具和运动器械已是人所共知的了。球的玩法无非是按一定的规则使其运动或改变位置，即必须给它施加一定的作用力，只能在球的外部玩。

本实用新型的目的在于针对上述的问题，提出一种电动自行球，它无须施加外力，驾驶者可端坐在球的里面，通过操作按钮（或其它方式）操纵球的滚动，也可遥控指挥球的滚动。

本实用新型的技术解决方案：有一个可开闭的由轻质高强度材料制成的透明或网格状球壳体，在其一直径两端有一对轴座；2、球壳里面有内环与中环二个环，环的二条相互垂直的直径上各有一对轴座；3、球的最里面是一座椅架，座椅架的上下有一对轴座，架上装有座椅、蓄电池及操纵系统等，在乘人后，整个座椅架的重心位于上下轴座的轴心线上且低于轴心线的中点（即球心位置）；4、球壳与中环、中环与内环、内环与座椅之间均由二根同心的滚动或滑动配合的短轴在轴座处联接，在联接处装有电机及输电环、电刷等；5、座椅架重心低于球心位置。当座椅架稍有倾斜时由此而产生的扭距可使球壳体与中环、中环与内环、内环与座椅架之间产生相对转动，从而使座椅架恢复直立稳定状态，或驱动球发生滚动。

附图2为本实用新型示意图。

本实用新型的结构、原理类似于陀螺仪。其中的1是球壳体，它与半球门2构成一个有一定承载能力的整体，相当于陀螺仪的座架，它由轻质高强度材料制成透明或者网格状的球体；2是可开闭的半球门，材料、形状与球壳体相同，整个球体的直径成人用的约1.6米～2米，儿童用的约1.2米～1.6米；3是内环；4是中环，内环与中环相当于陀仪中的二个环，它们由轻质高强度材料制做，中环直径略小于球壳体，内环直径略小于中环；5是操作按钮；可控制三只电机分别或同时正、反转或停止；6是按钮盒；7是轴。共有三对（6根），在轴座处通过滑动或滚动配合，分别将座椅架与内环、内环与中环、中环与球壳体联结在一起，四者都可绕轴转动，每一对轴座中的一个上安装有电机、另一个则安有输电环、电刷等；8是电器控制及蓄电池箱；9是座垫；10是座椅架，它相当于螺螺，不同的是陀螺靠高速旋转保持恒定状态，而座椅架则靠重力保持稳定直立状态，其重心低于球心位置，且应尽可能重、尽可能的低。可另加配重11是靠垫。

附图1是受力分析示意图：

由于座椅架上（乘坐了驾驶者后）的重心是在座椅架的上下轴心线上，重心位置大大低于轴心线中点（即球心），所以当由于某种原因如球发生滚动时使重心偏离球的铅垂中心线，形成一小角度θ，则重力产生一个扭矩W·S，迫使球壳体、中环、内环与座椅架之间发生相对转动，从而使座椅架和乘员回复原位，始终保持基本稳定的位置状态而不会翻倒。当开动电机装置时（三条轴线上的电机可一起开动，亦可单独开动，三个电机均可正、反转），球壳、中环、内环与座椅架之间的相对合成运动也使得重心偏离球的铅垂中心线产生扭矩W·S，这个扭矩必然产生一个反扭矩与之平衡而使得球发生滚动，这就是球能“自行”的原理。

本实用新型提出的“电动自行球”，适用于游乐场、俱乐部、学校、幼儿园等处供人们娱乐、竞赛之用。由于球滚动的方向及驾驶员面对方向须由三个转向的合成运动决定，又由于电机装置一般为匀速转动，故而球面上的任一点相对于球心的运动方向和速度是不确定的，即球在滚动中会产生忽快忽慢忽左忽右的现象，因此要驾驶“自行球”到达一固定目标不易，要到达一活动目标比如去和另一球有意识地相撞更不易，所以驾驶“电动自行球”可锻炼人的机智敏捷和判断力，并给驾驶者带来无穷的趣味。