CN101298000B - 垂直式泡泡机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及垂直式泡泡机，尤其是公开了一种紧凑型泡泡发生机。根据本发明的一个方面，提供了一种泡泡发生机，所述泡泡发生机包括具有顶部开口的壳体；设置在所述壳体内部并且与所述顶部开口相邻的泡泡发生器；设置在所述壳体内部的推动器；以及设置在所述壳体内部并且可操作地耦合到所述推动器和所述泡泡发生器的马达，其中所述马达在被致动时导致所述推动器和所述泡泡发生器同时旋转。

Description

垂直式泡泡机

技术领域

本发明涉及泡泡发生玩具(bubble generating toy)，并且更具体地，涉及在期望的方向生成连续泡泡流的紧凑型(compact size)泡泡发生机。

背景技术

泡泡发生机具有很多适应性和用途，并且对于幼龄儿童尤其具有诱惑力。在市场上已经可获得很多泡泡发生机。例如，图1-3示出常规的泡泡发生机100。具体地，图1是侧视图，图2是侧视剖视图，而图3是同一常规泡泡机的顶视剖视图。

该泡泡发生机100主要包括外罩(cover)或外壳(shell)101、马达102、齿轮箱103、推动器104、轮105和泡泡溶液贮液器106。壳101包括用于释放该机器所生成的泡泡的开口107。马达102设置在推动器104和轮105之间，并且作用来使推动器104旋转，以在一般水平的方向上产生气流。马达102连同齿轮箱103一起作用来使泡泡发生轮105旋转。所述轮包括多个固定到轮105边缘的环108。当旋转时，轮105上的环108顺序浸入到保存泡泡生成液(例如稀的肥皂溶液)的贮液器106中，并且随后随轮105继续旋转而从贮液器106中移出。所述泡泡溶液在环108上形成薄膜(film)或膜层(membrane)。推动器104朝所述膜水平地吹气形成泡泡，泡泡随后经由开口107释放。一般来说，所述环具有纹或齿，允许它们保存更多的液体并由此在需要补充液体之前产生很多更多的泡泡。

然而，出于几个原因，一般不期望在水平方向吹泡。例如，在使用期间泡泡发生机通常置于水平表面上，而在水平方向上吹泡导致大量的泡泡在所述水平表面上爆裂，因此浪费大量的泡泡液体。爆裂的泡泡还污染泡泡发生机周围以及泡泡发生机本身的表面区域，使得随后不得不清洁这些表面。此外，水平的气流导致每个泡泡较少的滞空时间(air time)，因为每个泡泡在释放时离地面较近。

用这些***在垂直方向上吹泡通常是不可能的，因为泡泡头(head)必须旋转通过水平的泡泡溶液贮液器，并且因此必须与这些泡泡溶液垂直或者成一直角。将该机器整体倾仰(tilt)至竖直方向一般会使泡泡溶液倾倒出所述贮液器，由此失去了未来该泡泡机中泡泡溶液来源。

此外，轮105的旋转一般是通过将齿轮箱103接合到位于轮105外缘的齿来实现的。轮105的旋转面与马达102的旋转轴线基本上成一条直线或平行。因此，传统的泡泡机的水平长度需要足够长，以容纳推动器和马达以及齿轮箱的长度加上轮105的整个直径，使得泡泡发生机100的物理尺寸非常大。另外，推动器104所产生的气流在到达轮105之前需要从推动器104运动通过容纳马达102和齿轮箱103的区域。马达102和齿轮箱103部分阻挡推动器104所产生的气流。这使得常规机器100在产生泡泡时效率较低。

因此，存在对在基本垂直的方向上以更高效的方式自动生成连续泡泡流的紧凑型泡泡发生机的需求。

发明内容

本发明颠倒了马达和风扇的配置，并且将泡泡轮转到直角角度，以显著地减小泡泡机的尺寸。在上面的现有技术泡泡机中，配置为风扇＞马达＞轮，并且泡泡轮的面与风扇及马达的轴线或面成直线。通过以直角设置所述轮和/或通过颠倒马达和风扇的配置(马达＞风扇＞轮)，和/或通过将风扇整个或部分置于轮内，本发明显著地减小了该设备的占用面积(footprint)。

根据本发明的一个方面，提供了一种紧凑型的泡泡发生机，所述泡泡发生机包括：具有上开口的壳体；设置在所述壳体内部并且与所述上开口相邻的泡泡发生器；设置在所述壳体内部的推动器；以及设置在所述壳体内部并且可操作地耦合到所述推动器和所述泡泡发生器的马达。在该变体中，被致动的马达导致所述推动器和所述泡泡发生器同时旋转。在一些实施方案中，所述推动器被设置在所述泡泡发生器和所述马达之间。在一些其他实施方案中，所述推动器和所述泡泡发生器共享公共的旋转轴线。

根据本发明的另一方面，所述泡泡发生机还包括气流道，所述气流道从所述推动器朝所述上开口延伸，并且迫使由所述推动器产生的气流从水平方向到基本上垂直的方向。

根据本发明再一方面，提供了一种紧凑型泡泡发生机，所述泡泡发生机包括：具有上开口的壳体；设置在所述壳体内部并且与所述上开口相邻的环转盘；附着到所述环转盘以使所述环转盘旋转的转盘旋转器；设置在所述壳体内部的风扇；气流道，所述气流道从所述风扇朝所述上开口延伸，并且迫使由所述风扇产生的气流从水平方向到基本上垂直的方向；以及设置在所述壳体内部并且可操作地耦合到所述推动器和所述转盘旋转器的马达，其中所述马达在被致动时导致所述风扇和所述转盘旋转器同时旋转。在一些实施方案中，所述推动器被设置在所述环转盘和所述马达之间。在一些其他实施方案中，所述推动器和所述泡泡发生器共享公共的旋转轴线。

根据本发明的另一方面，所述转盘旋转器通过摩擦力使所述环转盘旋转。

以下详细描述及附图进一步图示说明本发明的一些实施方案。

附图说明

图1是常规泡泡发生机的侧视图；

图2是图1的常规泡泡发生机的侧i剖视图；

图3是图1的常规泡泡发生机的顶视剖视图；

图4是根据本发明的一些实施方案的泡泡发生机的顶视图；

图5是图4的泡泡发生机的侧视图；

图6是图4的泡泡发生机的仰视图；

图7示出根据本发明的一个实施方案的具有进气口的泡泡发生机的侧表面；

图8示出根据本发明的一个实施方案的具有开关的泡泡发生机的侧表面；

图9是根据本发明的一些另外的实施方案的泡泡发生机的顶视剖视图；

图10是图9的泡泡发生机的侧视剖视图；

图11是图9的泡泡发生机的后视剖视图；

图12是根据本发明的一些实施方案的泡泡发生机的分解视图；以及

图13示出在根据本发明的一个实施方案的泡泡发生机的转盘旋转器和环转盘之间的“附着(attaching)”结构。

具体实施方式

以下详细描述涉及本发明的各种实施方案。这是用于图示说明本发明的不同实施方案的目的，而不应该被视为对本发明的限制。本发明的范围由所附权利要求书最适当地限定。在某些情况下，对公知设备和机构(mechanism)的详细描述被省略，以免不必要的细节模糊对本发明的描述。

图4-6图示根据本发明的一个方面的泡泡发生机200的外观。具体来说，图4是根据本发明的优选实施方案的泡泡发生机200的顶视图。图5是图4的泡泡发生机200的侧视图，而图6是仰视图。如图4-6中所示，发生机200具有由顶表面201、侧表面202和低表面203构成的壳体(housing)。所述表面可以为立方形或半球形，或者任何其他期望的形状。所述各个表面通过例如螺钉或焊接或胶连接在一起，或者可替换地，所述壳可以是整体的。如下面所描述的，这些表面202、202和203一起限定用于包容并保护发生机200的内部组件(component)的中空内部。

参照图4和5，在本发明的一些实施方案中，在顶表面201上有一开口204，通过所述开口204可以看到环，并且泡泡通过所述开口被释放。可替换地，开口204可以位于侧表面202的顶部部分。在一些其他的实施方案中，开口204位于泡泡发生机200的顶角处，即在顶表面201和侧表面202的结合处，或者在侧表面202的上端。以这种方式，泡泡将从下面的气道直接被吹出，并且将在基本上远离水平表面的方向上被驱使(propel)。

在这里，“基本上远离水平表面”意指泡泡从这样的角度被发射，以所述水平表面为参考，所述角度至少为10度。在优选的实施方案中，泡泡从水平表面以垂直方式(例如约90度加或减45度)被驱使，因为这是最期望的方向，并且允许泡泡在其到达地面之前在空中停留最长时间。在最优选的实施方案中，泡泡本质上被垂直地(约90度)驱使。

如本领域技术人员可以容易想到的，在泡泡发生机200中还可以使用开口204位置的其他变体。只要泡泡是从如在图1-3的常规泡泡发生机100中所示的水平表面基本上垂直的方向吹出的，则该泡泡发生机应该被视为未偏离本发明的教导。

在本发明的一些实施方案中，在侧表面202中有一用于将泡泡溶液加入到位于壳体底部的贮液器(图4-6中未示出)中的口(port)206。在其他实施方案中，所述贮液器是单独的，并且从侧开口***到壳体中，如果期望的话所述侧开口是可闭合的。在本发明的其他实施方案中，所述贮液器由底表面203和侧表面202的较下部分限定。在本发明的再一些其他实施方案中，所述壳体还具有进气口207(如图7中所示)，所述进气口连同顶部开口204形成壳体中推动器所驱动的气流的完整通路。

参照图6，所述壳体在底表面203中具有底盖205。所述底盖205密封用于向壳体中的马达供电的电源(在图4-6中未示出)。在本发明的一些实施方案中，所述底盖205以螺钉附着到所述壳体。在一些实施方案中，所述电源为电池组。

在本发明的另一个实施方案中，在壳体上，优选在侧表面202(如图8中所示)上，配备一通/断开关208。该开关208连同其他必要的电路以可操作的方式耦合到用于向壳体中的马达供电的电源。所述必要的电路是相关领域的公知常识，并且本文中为了简洁而省略了对其的描述。

图9-11图示根据本发明的一些实施方案的泡泡发生机300的内部结构。具体来说，图9是根据本发明的优选实施方案的泡泡发生机300的顶视剖视图。图10是图9的泡泡发生机300的侧视剖视图，而图11是其后视剖视图。

参照图9，泡泡发生机300包括壳体301、环转盘302、推动器或风扇303、马达304、齿轮箱305和气流道306。如图9中所示，壳体301容纳泡泡发生机300的其他组件以及壳体301的贮液器中的泡泡溶液(在图9中不可见)。

环转盘302由以一圆形方向(in a circular direction)设置的一系列环309组成。我们已经将所述环示出为带齿或带锯齿的环状，但是可以使用任何形状，只要它保持一些液体并且造成通过其可以吹出泡泡的膜层。此外，环309可以具有相同的形状和直径，并且更优选地，具有不同的直径以产生不同尺寸的泡泡。当环转盘302旋转时，转盘上的环309顺序地浸没到泡泡溶液中以形成溶液膜，并且随后顺序地通过气流道306的开口，从而生成泡泡。由于气道306迫使空气形成一垂直流，泡泡通过壳体301的顶部开口307以基本上垂直的方向释放到空中。

如图9中所示，推动器303可以具有围绕一中心轴(hub)的分开的多个叶片(blade)。推动器303以可操作的方式耦合到马达304。当致动马达304时，推动器303被马达304驱动而旋转，产生到气道306的基本上水平的气流。在本发明的一个实施方案中，推动器303为风扇。

为了驱使推动器303和环转盘302，在泡泡发生机300中包括马达。优选地，在整个泡泡发生机中仅使用一个马达304，这将在下面详细地讨论。然而，本领域技术人员将意识到，可以使用多于一个的马达来达到如本文中所描述的相同效果。

在一些实施方案中，马达304以可操作的方式一侧耦合到推动器303而另一侧耦合到齿轮箱305，所述齿轮箱又通过下面要讨论的结构来操作所述环转盘302。马达304工作作为产生使推动器303和环转盘302旋转的运动的主要来源。在一个实施方案中，马达304还通过开关电耦合到电源和其他必要的电路。通过操作所述开关，可以导通/断开所述马达。

优选地，齿轮箱305由一组用于使环转盘302旋转的齿轮构成。在一些实施方案中，齿轮箱305在一侧耦合到马达304而在另一侧耦合到环转盘302。可以使用主轴308来连接马达305和齿轮箱。齿轮箱305中的齿轮组可以以这样的方式配置，即当致动马达304时，齿轮箱305使所述环转盘302以比推动器303慢的旋转速度(rotating velocity)旋转。该特定的构造可以允许马达304起到两种作用：1)马达304以较高的速度旋转来使推动器303旋转，并且由此产生足够的气流来形成泡泡；2)马达304使齿轮箱305转动，而齿轮箱305又使环转盘302以较低的速度旋转，以允许所述环缓慢地移动通过所述气流，由此允许在空气吹过环309时形成泡泡。在一些实施方案中，较低的旋转速度是通过改变齿轮箱305内部不同齿轮的齿数比(gear ratio)来实现的。如本领域技术人员可以容易地想到的，可以使用其他结构/构造来实现相同的功能，为了简洁，在本文中将不再赘述。

在一些实施方案中，气流道306被设置在推动器303和朝开口307旋转的环309之间。换言之，气流道306刚好位于推动器303之外(beyond)，并且在转盘302内侧，由此接受来自推动器303的空气，并且由于气流道的形状而将空气重新引导为向上的气流并引导到顶部开口(图9中不可见，但参见图12中的开口407，其中气流道306/406的开口407至少部分与开口307重叠，以保证空气被高效地从开口307吹出)。

取决于开口307在泡泡发生机表面上的位置，气流道306可以具有各种形状。例如，当开口307被设置在泡泡发生机的顶表面时，气流道可以为L形通道，所述L形通道将推动器303生成的气流从水平方向引导到朝向开口307的基本上垂直的方向。在其他实施方案中，当开口307被设置在泡泡发生机表面的另一部分时，可以使用不同形状的气流道。唯一的要求是该气流道容纳气流并且朝外部壳体中的开口重新引导所述气流(因此气流道开口和壳体开口大部分重叠)。

气流道306可以是圆柱形的。可替换地，气流道306的形状可以被调适为适合推动器303运动的轮廓(contour)。在本发明再另一实施方案中，气流道306的内径大于环转盘302的内径。气流道306所导引的气流最终吹到环转盘302的环309上，并且推动泡泡通过顶部开口307直到外部。

与如图1-3中所示的常规泡泡发生机100形成对照，本发明的泡泡发生机300具有更紧凑的结构。如图9-10所示，在本发明的一个实施方案中，环转盘302在基本上垂直于马达304的公共旋转轴线I-I’的平面内旋转。换句话说，在优选实施方案中，马达304、推动器303和环转盘302全都共享一公共旋转轴线I-I’。这样的“公共轴线”结构使得泡泡发生机300比如图1中所示的常规泡泡发生机更紧凑，因为泡泡发生机的长度现在容纳环转盘302的厚度而非环转盘302的直径。因此，泡泡发生机300的尺寸可以被大大减小。

为了进一步减小泡泡发生机300的尺寸，转盘302、推动器303和/或马达304的一些部分可以在其空间位置上互相重叠。例如，如图9中所示，推动器303被部分设置在环转盘302所限定的圆形空间内。其他构造也是可能的。

应该注意到，还可以使用上面描述的公共旋转轴线I-I’的变体，而不偏离本发明的教导。例如，马达304可以具有旋转轴线I-I’(未示出)，推动器303可以具有不同的旋转轴线A-A’(未示出)，环转盘302可以具有另一旋转轴线B-B’(未示出)。这3条轴线可以互相偏移，并且同时保持基本上互相平行。在一些其他的实施例中，在这些轴线的任何两条之间可以存在约5度、10度、15度、20度、25度、30度、35度、40度、45度等等的角度。可以通过使用不同的齿轮箱构造和/或一条或多条连接马达304、推动器303和环转盘302的旋转轴来实现所述一个或多个偏移和角度。如本领域技术人员将理解的，上面的“基本上平行”的变体也落入如所附权利要求书所限定的“公共轴线”的限制内。

关于图9-11中所描绘的“公共轴线”结构的更详细的图示，参照图12。图12是根据本发明的优选实施方案的泡泡发生机400的分解视图。根据图12，图12的气流道406、推动器403、马达404、齿轮箱405和环转盘402分别对应于图9-11的气流道306、推动器303、马达304、齿轮箱305和环转盘302。在本发明的优选实施方案中，泡泡发生机400还包括连结件(connecting junction)4010和转盘旋转器4011。

连结件4010设置在气流道406和转盘旋转器4011之间，并且包括保持马达404的壳体4012。如图9-12中所示，根据本发明的一个实施方案，马达404具有连接到齿轮箱405的轴308，所述齿轮箱405具有连接到转盘旋转器4011的轴向齿轮(inline gear)(附图中未示出)的输出齿轮。当致动马达404时，马达404将通过齿轮箱405的输出齿轮以及转盘旋转器4011的轴向齿轮最终使转盘旋转器4011旋转。

根据本发明的一个实施方案，连结件4010和气流道406之间的连接是通过螺钉或其他方式将连结件4010固定到气流道406的。另一方面，连结件4010在结构上并未连接到转盘旋转器4011。它们实际上是两个互相相邻的单独部件。

在优选实施方案中，转盘旋转器4011不固定到环转盘402。相反，所述转盘旋转器被设置为与环转盘402紧密相邻，从而转盘旋转器4011的旋转通过摩擦力迫使并转动附着到旋转器的环转盘402。根据如图13中所示的本发明的一个实施方案，转盘旋转器4011包括环状的连接边缘4013，该边缘4013与环转盘402的内边缘4014良好配合，即互相紧密相对。当马达404使转盘旋转器4011旋转时，转盘旋转器4011的连接边缘4013将在环转盘402的内边缘4014上施加摩擦力，并且导致环转盘相应地旋转。

与马达直接或通过齿轮箱/转盘旋转器固定到环转盘406的传统结构相比，本发明的新颖的“附着”结构起到安全机制(safety mechanism)的作用。例如，当人们(例如小孩)意外将手指或铅笔伸到吹泡器的孔中时，环转盘402将停止旋转。如果转盘旋转器4011是固定到环转盘402的，则环转盘402将不容易被停止，这可能导致对该儿童的伤害。并且，如果迫使环转盘402停止，环转盘402又将迫使齿轮箱405和马达404停止，这可能导致马达404过热和/或齿轮脱落。在上面的“附着”设计中，这样的问题被避免，因为转盘旋转器4011仅通过摩擦附着到环转盘402，并且因此如果环转盘402被意外地停止，转盘旋转器4011可以自己旋转，并且由此防止对操作者的伤害和/或马达404的过热。

当图12中的各个组件被组装在一起时，齿轮箱405、马达404和连结件4010的一部分位于转盘旋转器4011的圆柱形中空部分。气道406与连结件4010的另一部分一起形成用于导引推动器403所产生的气流的弯筒(winding drum)。

本发明的新颖的泡泡发生机具有优于如图1-3中所示常规泡泡发生机的几项优点。首先，如上面所描述的，根据本发明的一个实施方案的泡泡发生机具有减小的尺寸，因为马达、推动器和环转盘共享一公共或基本上公共的旋转轴线。第二，与常规泡泡发生机不同，本发明的泡泡发生机的推动器被设置在环转盘和马达之间。因此推动器所产生的气流直接吹到吹泡器转盘上，而常规泡泡发生机的马达将阻挡推动器产生一些气流。本发明中对气流的更充分的利用将增加所生成的泡泡的产率。此外，对气流的高效率用使得有可能使用较小的推动器、较小的弯筒和较小的马达，这进一步减小泡泡发生机的尺寸。

另外，本发明的紧凑型的泡泡发生机(例如泡泡发生机300)可以以不同的速度同时致动气流发生器(例如推动器303)和泡泡发生器(例如环转盘302)的旋转。同样，使用气流道306或406，本发明的泡泡发生机可以在基本上垂直的方向上产生泡泡，因此赋予更长的泡泡滞空时间(air time)。此外，根据本发明的一个实施方案，泡泡发生机的这样的结构——即转盘旋转器附着但不固定到环转盘——提供了防止当环转盘被迫停止时马达过热的安全机制。

尽管上面的描述提及本发明的特定实施方案，但是应该理解，可以作出很多修改而不偏离本发明的精神。例如，气流道和连结件可以被一起组合成单个组件，并且可以将容纳泡泡溶液的单独容器设置或附着到泡泡发生机来替代泡泡发生机的壳体形成的自身的贮液器。所附权利要求书最好地描述了本发明的范围。

Claims (17)

1.一种泡泡发生机，包括：

具有开口的壳体；

设置在所述壳体内部并且与所述开口相邻的泡泡发生器；

容纳溶液的贮液器，所述泡泡发生器被部分浸没到所述溶液中；

设置在所述壳体内部的推动器；以及

设置在所述壳体内部并且可操作地耦合到所述推动器和所述泡泡发生器的马达，其中所述马达在被致动时导致所述推动器和所述泡泡发生器同时旋转；

其中，所述推动器被设置在所述泡泡发生器和所述马达之间，并且

其中，所述泡泡发生器包括环转盘和附着到所述环转盘的转盘旋转器，并且所述转盘旋转器可操作地耦合到所述马达；

其中，所述转盘旋转器通过摩擦力使所述环转盘旋转。

2.如权利要求1所述的泡泡发生机，其中所述马达、所述推动器和所述泡泡发生器共享公共的旋转轴线。

3.如权利要求1所述的泡泡发生机，还包括气流道，所述气流道从所述推动器朝所述开口延伸，并且迫使由所述推动器产生的气流从水平方向到基本上垂直的方向。

4.如权利要求3所述的泡泡发生机，其中所述开口在所述壳体的顶表面上。

5.如权利要求3所述的泡泡发生机，其中所述开口在所述壳体的较上侧表面上。

6.如权利要求1所述的泡泡发生机，还包括将所述马达耦合到所述泡泡发生器的齿轮系，所述齿轮系导致所述泡泡发生器以比所述推动器低的旋转速度旋转。

7.如权利要求5所述的泡泡发生机，其中所述环转盘包括一系列环形环。

8.如权利要求1所述的泡泡发生机，其中所述壳体的底部限定用于容纳泡泡溶液的贮液器。

9.如权利要求1所述的泡泡发生机，还包括：

电源；以及

开关，所述开关可操作地耦合到所述电源和所述马达，以致动所述马达。

10.如权利要求1所述的泡泡发生机，其中所述壳体还包括设置在所述壳体的侧壁上的进气口。

11.如权利要求1所述的泡泡发生机，其中所述推动器包括风扇。

12.一种紧凑的泡泡发生机，包括：

具有开口的壳体；

设置在所述壳体内部并且与所述开口相邻的环转盘；

容纳溶液的贮液器，所述环转盘被部分浸没到所述溶液中；

附着到所述环转盘以使所述环转盘旋转的转盘旋转器；

设置在所述壳体内部的风扇；

气流道，所述气流道从所述风扇朝所述开口延伸，并且迫使由所述风扇产生的气流从基本上水平方向到基本上垂直的方向；以及

设置在所述壳体内部并且可操作地耦合到所述推动器和所述转盘旋转器的马达，其中所述马达在被致动时导致所述风扇和所述转盘旋转器同时旋转；

其中，所述风扇被设置在所述环转盘和所述马达之间，并且

其中，所述转盘旋转器通过摩擦力使所述环转盘旋转。

13.如权利要求12所述的泡泡发生机，其中所述马达、所述风扇和所述环转盘共享公共的旋转轴线。

14.如权利要求12所述的泡泡发生机，还包括将所述马达耦合到所述转盘旋转器的齿轮箱，所述齿轮箱导致所述转盘旋转器以比所述风扇低的旋转速度旋转。

15.如权利要求12所述的泡泡发生机，还包括：

电源；以及

开关，所述开关可操作地耦合到所述电源和所述马达，以致动所述马达。

16.如权利要求12所述的泡泡发生机，其中所述环转盘包括以圆形方向安排的一系列环。

17.如权利要求12所述的泡泡发生机，其中所述贮液器是由所述壳体的底部限定的。

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