帶有自動水下玩具的水族系統的製作方法
2023-10-19 03:13:52 2
專利名稱：帶有自動水下玩具的水族系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及水族玩具和能使該玩具在居留系統中運動的居留系統，特別是涉及一種水族裝置，該裝置能推動模擬水族生物的自身被推動的水族玩具自動運動。
已經發現，在居住環境或商業環境中放置有室內魚和其它水族生物的水族裝置。它們需要很好地保持和飼養水族生物，包括去除藻類和有毒的汙水。
現有的各種水族玩具通常是用電池或電機來驅動的。這種玩具存在的問題是要對電池和電機進行防水損害密封，由於提供推動的推動器和輪體必須與水接觸，依靠機械運動著的推進器、槳體和輪體在水中提供推進的問題是需要很好地把隔水容器和殼體中的軸和電機密封起來。所以，如果與馬達耦合操作的輸出軸和推進器或輪體的驅動軸是連續的同軸，當共軸有殼體時，必須在其中間部位把共軸密封成防水的。把軸的中間部位密封防水的方法之一包括在軸體通路上形成一個隔離壁，通過在隔離壁上形成的軸孔貫穿軸，密封軸與軸孔間的空隙，但這種方法的技術難度大、成本高。
近年來，太陽能電池的成本已經允許給能量相對省電和利用低電的裝備提供自動能源，這類裝備如計算器、小電扇、小車和小汽車。但是，當把太陽能電池包被在透明的保護殼中時，太陽能電池會產生離軸的殼體反射光，它會降低能量。
本發明提供了一種裝飾和娛樂用的自動機器(robotic)水族系統，該系統允許機器水族生物在水族系統內攀升/下降和繞水族移動時呈現出完全自身推進的形態，這種水族箱包括一個光能源、平緩水流。機器水族生物能模仿各種已知生物，如不同類型的魚、蟹、蝦和海蟄等；能利用密封在防水層中的太陽能電池給機器生物提供能量；能把殼體或機器生物密封起來以保護電機和電路免受水損害，同時，磁力傳動組件能給外部的推進器、鰭等提供機械運動。
本發明還提供一種水族玩具，該玩具能利用簡單結構完全使馬達及其輸出軸和驅動軸完全防水。
根據本發明，水下玩具可以包括
(a)一個電機和一個與其操作耦合的輸出軸，它們被裝配在一個玩具主體的密封容器中；(b)一個緊固到該輸出軸的一個末端上的並接近該容器的一個側壁設置的第一磁鐵；(c)一個在與該第一磁鐵對置的一個位置處可轉動地設置在該容器側壁外部上的第二磁鐵，該側壁夾在第一和第二磁鐵之間；和(d)一個與該第二磁鐵耦合的推進件。
馬達的驅動能源可以是一個太陽能電池板、一個太陽能電池或一個蓄電池。由於太陽能電池板本身產生電並且不用在每次啟動時更換，使用方便，所以太陽能電池板的使用最優選。本發明提供了一種水下太陽能電池板，它甚至能有效地利用以斜射的方式入射到該板上的光。
為了解決上述問題，本發明的水下太陽能電池板是被作為一種能源用於水中的水下驅動裝置，它包括(a)一個在該太陽能電池板表面上形成的、用於阻止光反射的光反射阻止層；和(b)一個用於保護該太陽能電池板和該光反射阻止層受水損害的保護層。
本發明的目的是提供一種利用低效能太陽能電池的新環境，目前，這種低效能電池不能用於需要大能量和複雜運動的一般意義上的玩具，把這種太陽能電池製成防水的，以便能把它們用於水中飄浮的玩具中，不用更新電池和在外部裝置前布置電源線路，在降低類似重力的物理負擔的同時，能提高把光能轉變成電能的效率，並且，呈現出基於三維運動的飄浮感。
本發明涉及一種具有電源裝置的水下光學玩具，該電源裝置被製成防水的，利用真空壓粘著太陽能電池，並且，把它連接到一個使用馬達的推進機構上，作為動力元件，該馬達也製成防水的，在水中的水下光學玩具依靠接受來自太陽或人造照明裝置的光運動。
該水下光學玩具還可以連接到一個用於儲蓄電能的、製成防水的充電電路上，以便即使在一個沒有光輻照區域中也能短期運動。
該水下光學玩具還可以連接能從一個遙控操作中接受信號的接受電路上，以便能通過來自水箱外部的遙控裝置操作該水下光學玩具。三個遙控電路中最大的一個和推進機構結合起來使用，只要提供電能，水下光學玩具能在三維方向的任一維方向中移動。
為了能隨時給水下光學玩具提供電能，必須儘可能地減少光源的死角區。即使存在某種程度的死角區，作為一種環境狀態，由水體中很弱水環流引起水下光學玩具接連不斷地在有光輻照區域的裡面和外面移動，並且必須保持這種供電狀態。
如果玩具主體是魚型，推進件可以裝配為一個在水平方向中推進的推進器；或者，如果玩具主體是海蟄型，推進件可以是一個在垂直方向中推進的推進器。玩具主體也可以是蝦型，推進件可以包括一個設置成橫向移動玩具主體的驅動軸和一條連接在該軸兩端的彈性金屬絲。
如果玩具主體是蟹型，推進件可以是一個相對玩具主體在側向轉動的轉動件。
展示這些水下玩具的水族系統可以包括一個透明的容器，一種填充該容器的液體，一套用於照明該容器內部的照明裝置和一個具有操作機構的水下玩具，當用照明裝置照明該玩具時，在容器中該操作機構操作進行明顯地遊動。還可以在容器中提供一個使液體產生環流的水細流發生裝置。
從下面結合附圖的詳細說明中可以很容易地明顯看出，本發明具有顯著的效果。
圖1是本發明的魚型水下玩具的透視圖；圖2是表示能量輸出基本傳送途徑的方框圖；圖3(a)和圖3(b)是表示一個第一磁鐵和一個第二磁鐵之間位置關係的視圖；圖4表是表示尾部鰭體操作的視圖；圖5是海蟄型水下玩具的透視圖；圖6是圖5頭部之下的邊界部分的橫剖面圖；圖7是蝦型水下玩具的透視圖；圖8是表示馬達及其輸出軸和驅動件的橫剖面圖；圖9是蟹型水下玩具的透視圖；圖10是表示馬達及其輸出軸和驅動件的橫剖面圖；圖11是展示系統的簡圖12是表示尾部鰭體操作的視圖；圖13(a)和圖13(b)是表示實現振蕩方式的其它實施例的視圖；圖14是用於水下玩具的太陽能電池板的橫剖面圖；圖15(a)和圖15(b)是表示具有光輻射有和沒有樹脂膜方式的視圖；圖16是表示太陽能電池板組配的視圖；圖17是另一魚型水下玩具的透視圖；圖18是又一魚型水下玩具的透視圖。
下面所提供的說明能使玩具產業的任何技術人員製造和利用本發明，而且該說明闡述了發明人所想到的實施其發明的最佳方式。不過，由於在此特別把本發明的仿造原理限定為提供具有自動式水下玩具的水族系統，對於本領域的這些技術人來說，各種變型仍然是很明顯的。
圖1表示模仿魚的模型式水下玩具，它好象在水中遊動，其中，標號1表示太陽能電池板或電池。太陽能電池板1密封在一個透明塑料材料製成的保護蓋或保護殼2中，它包括受光面朝上以水平方式配置到玩具主體3上的板和受光表面朝下以傾斜方式配置到玩具主體3兩側面的板，以便接受來自上面的光和來自下側由置於水箱底上的鏡子(未示出)反射的光。
如圖2詳細所示，馬達4和減速齒輪系列5安裝在玩具主體3的中心，在同一板上具有N極和S極的環形第一磁鐵7a安裝在水平輸出軸6a(和垂直輸出軸6b)的一個末端上，密封放置在容器8中，該容器整體被製成防水的。
另外，經過隔離壁9把環形第二磁鐵7b面對第一磁鐵7a安裝，隔離壁9是容器8的一個側壁，把固定的推進器10支撐在該側壁的外側以便自由轉動。
當太陽能電池板1的任何表面接受來自太陽或來自類似水族燈的照明器的光時，上述結構由太陽能電池1經過光能至電的轉變產生來自光的電能，從而馬達轉動水平輸出軸6a、垂直輸出軸6b和第一磁鐵7a。當第一磁鐵7a轉動時，磁場變化，第二磁鐵7b隨著同步轉動。因此，在容器8中的第一磁鐵7a的轉動力被傳送到容器8外側的磁鐵上，作為驅動件的推進器轉動，水下玩具在水中移動。
如圖3(a)所示，當第一磁鐵7a的轉動力被傳送到第二磁鐵7b時，兩個磁鐵彼此吸引，引起第一磁鐵7a的水平輸出軸6和軸承6a之間的磨擦阻力增加，從而會因側向壓力現象產生轉動力某種程度的能量損失。因此，如圖3(b)所示，把第二磁鐵7b繞著第一磁鐵7a的水平輸出軸6安裝，以便阻止能量損失，並能有效地利用太陽能電池板的電能。
參照圖4，把兩塊小磁鐵11安裝到U型件15上，其S極和N極之一面朝內對著第二磁鐵7a的左側和右側，U型件15在水平杆14的前端延伸到第二磁鐵7b的夾層。水平杆14被支撐繞支撐軸12進行水平往復移動，支撐軸12位於推進器10的後部。後鰭13垂直安裝到水平杆14後末端。所以，由於第二磁鐵7b轉動產生的磁場變化，左右小磁鐵11交替接受吸引力和排斥力，後鰭13經過水平杆14向左右振蕩。因此，水下玩具向前移動，同時模仿魚類微量地左右動蕩。
同樣，經過第一磁鐵7a和第二磁鐵7b，垂直輸出軸6b和小滑輪16耦合在一起。小滑輪16的轉動減小，並經過橡膠帶17傳送到大滑輪18。加重件20通過懸臂19從中心方向到下部表面，安裝到大滑輪18上，隨著加重件20與大滑輪18緩慢地的一起轉動，玩具重力的整個中心被位移，從而水下魚型玩具加大向左右前後擺動其主體，結果繼續形成大範圍的擺動軌跡。除了微量的左右擺動外，這也表現出一種更複雜明顯的生物行為。當水下玩具被用在水箱中時，玩具來到水箱或容器側表面或角落時加重物20也能被用作改變玩具方向的裝置。
在上表面上的太陽能電池板1和玩具主體3之間形成一個空間，其中提供由苯乙烯泡沫或類似物制的浮子21。在體積上調節浮子21，以便特定的魚型水下玩具在水中被加重慢慢地下沉浮子21，並放置在正好超過重力中心的位置，以便能保持水平高度。標號22表示能與箱底部接觸的金屬絲，主體3依靠其末端在水中遊動，該末端是一個加強浮動感覺的支點。
水下玩具必須具有接近1的特定重力。為了達到這個值，也可以調節水溫，可以利用空氣浮力，可以利用加重物調節，可以把適當的添加劑加在水中，或者可以混入其它任何液體。
魚頭是一種簡便的裝飾特徵。不過，連接玩具主體3的連接部分是一個支持件，該支持件可以自由地繞垂直軸23轉動，打開和關閉嘴部的機構是一個水平的支持件，該件可以自由轉動。因此，它們伴隨玩具主體3的微量擺動而移動，表現為模仿生物操作，例如，在前進或後退方向中移動的同時，移動頸部和打開/關閉嘴部。隨主體3的振蕩或容器中水流變化而擺動的胸鰭和尾鰭由薄橡膠膜製成。
如上所述，第二磁鐵7b和容器8外側的驅動軸是依靠密封在容器8中的馬達4、與馬達耦合操作的輸出軸和固定在輸出軸上的第一磁鐵7a驅動轉動的，要儘可能使水中進行的操作不受水的影響。
馬達4的能源不必是太陽能電池板，也可以是儲電池，不過電池也必須製成防水的，或者同馬達4一樣必須放在同一容器8中。
圖5表示把水下玩具模壓成海蟄的實施例。在圖5中，標號1表示作為驅動源的太陽能電池板，它可以以與上述實施例相同的方式組裝，包括相對玩具主體3受光面朝上的板和傾斜狀受光面朝下的板，以便接收來自上側的光和來自由水箱底部安裝的鏡子(未示出)反射的下側的光。
把5個太陽能電池1用透明塑料板製成防水的，該透明塑料板是從前後表面真空擠壓粘結起來的，包括受光面朝上以水平方式安裝到主體上的板和受光面朝下以傾斜方式安裝到主體兩個側面上的板。太陽能電池設置成便於接收來自上側的光和來自由置於水箱底部的上的鏡子(未示出)反射的下側的光。水平安裝的太陽能電池包括結合一起的大電池和小電池，大電池用於提供動力，小電池用於充電電路。
把充電電路24和周期性運轉電路25設置在配置於玩具主體3中心的馬達4上，並且，把它們用電線連接成在接受光的同時和短時間無光輻照的時侯周期性運轉。在同一太陽能電池板上具有N極和S極的一個第一環形磁鐵7a，安裝到馬達4的輸出軸6的下部末端。它們被放置和密封在整體由防水材料製成的容器8中。
經過隔離壁9面對第一磁鐵7a安裝一個第二環形磁鐵7b，隔離壁9是容器8的一個側壁，固定在第二環形磁鐵7b上的推進器10(驅動件)被支撐安放成可自由轉動式。
當太陽能電池板1的任何表面接受來自太陽或來自其它照明源的光時，上述結構產生電能，電能使馬達4轉動，從而轉動第一磁鐵7a，該磁鐵引起磁場變化；所以，第二磁鐵7b同步轉動。因有周期性運轉電路25，馬達4反覆地轉動與停止，該電路25可以包括一個開關馬達4的定時電路，海蟄型水下玩具交替進行上升、停止和下沉運行。
在上表面上的太陽能電池板1和玩具主體3之間形成空間，其中放置一個由苯乙烯或類似材料製成的浮子21。調節浮子21的體積以便海蟄型水下玩具緩慢下沉，並放置在正好超過重力中心的位置，以便可以保持水平高度。另外，接觸底部的的延伸金屬絲22從玩具主體3的下部部分朝下延伸著。當電器組件停止運行且主體下沉時，金屬絲22的末端接觸水箱的底部，以便玩具主體3本身不接觸底部，把接觸底部的金屬絲22作為支點件使主體3在水中遊動。
組成頭部的透明圓蓋26由真海蟄型的模具製成，並且是由透明塑料材料製成的，所以它不從上側擋光，並且，在其頭頂部有多個排水孔。透明圓蓋26的下部部分形成一個纖細徑向骨架，在其上從上側面覆蓋一個類似環形的軟薄膜26a，以便利用小的力量就可變形。多臂或觸鬚27由薄橡膠製成，以便能依靠水細流的變化擺動。
這個實施例具有在水平和垂直兩個方向推進的功能。為了達到向上和向下運動且向左和向右變化的三維運動功能，在水中通過泵可以建立一個很微弱的循環水流或上升或下降水細流的環境。甚至預定為背光區或光源區時，水下光學玩具也能斷斷續續在將要用光輻照區域的裡面或外面移動，所以，需要保持和提供電能。
參照圖6，下擺28連續安裝到透明圓蓋26的下部徑向骨架上，多個小磁鐵29安裝在下擺28的內周邊緣部，並且設置近第二磁鐵7b。由於磁鐵7b轉動引起磁場變化，多個小磁鐵29交替接受吸引力和排斥力，下擺28上下振蕩。組成圓蓋的骨架和薄膜抖動，更真實地感覺分開玩具主體3。
在上述實施例中，通過密封在容器8中的馬達4和與其耦合運作的輸出軸6以及固定在輸出軸6上的第一磁鐵7a轉動第二磁鐵7b和位於容器8外側的驅動件10。所以，實現了在水中進行運轉而不受水的影響。
下面，圖7表示把水下玩具模壓成蝦型的實施例，在圖7中，能源是具有與上述實施例相同結構的太陽能電池板1，並且是相對玩具主體3受光面朝上安裝的，所以能接受來自上側的光。該水下玩具調節成下沉到水底。
如圖8的細節所示，把馬達4和減速齒輪(冠齒輪5a和正齒輪5b)設置在玩具主體3的中心，把在同一電池板上具有N極和S極的一個第一環形磁鐵7a安裝到輸出軸6上，把它們放置並密封在整體由防水材料製成的容器8中。
經過隔離壁9把一個第二環形磁鐵7b配置在上述第一磁鐵7a上，該隔離壁9是容器8的的一個側壁，其上固定著小滑輪30。減少小滑輪30的轉動，並通過橡膠帶31傳送到大滑輪32。把大滑輪32固定在驅動軸33上，在該驅動軸33的兩個末端上以彼此偏離180°安裝兩個彈性推進金屬絲34。把透明球35安裝在該金屬絲34的末端。
當太陽能電池板1的任何表面接受來自太陽或來自照明裝置的光時，上述結構產生電能，利用電能馬達4轉動，從而同步轉動輸出軸6和第一磁鐵7a，第一磁鐵7a的轉動引起磁場變化，因此，第二磁鐵7b隨著同步轉動。轉動力從小齒輪傳送到大齒輪32，驅動軸件10轉動。兩條金屬絲34交替運行反衝到箱體或水底部，蝦型水下玩具運行呈現為周期性跳躍。
由薄橡膠膜製成的模擬腿隨著主體3的振蕩和水細流的任何變化擺動。
下面，圖9表示把水下玩具模壓成蟹型的實施例，在圖9中，能源是具有與上述一個實施例相同結構的太陽能電池板1，並且是相對玩具主體3受光面朝上安裝的，所以能接受來自上側的光。該水下玩具也調節成下沉到水底。
如圖10的細節所示，把馬達4和減速齒輪(冠齒輪5a和正齒輪5b)設置在玩具主體3的中心，把在同一太陽能電池板上具有N極和S極的一個第一環形磁鐵7a安裝到輸出軸6上，把它們放置並密封在整體由防水材料製成的容器8中。
經過隔離壁9把一個第二環形磁鐵7b配置在上述第一磁鐵7a上，該隔離壁9是容器8的的一個側壁，其上固定著小滑輪37。減少小滑輪37的轉動，並通過橡膠帶38傳送到大滑輪39。大滑輪39固定在驅動軸40的一個末端上，該驅動軸40安置在玩具主體3的左側和右側。在這兩個驅動軸40的另一末端上安置滑輪41，把橡膠皮帶延伸在這兩個滑輪41之間。在園周上帶有突起的轉動件，如齒件43，安裝在兩個驅動軸40的上述另一末端上。
標號44表示一個浮子，用於浮動與玩具主體3的轉動件43相對的側邊(前邊)。
當太陽能電池板1的任何表面接受來自太陽或來自照明裝置的光時，上述結構產生電能，利用電能馬達4轉動，同步轉動輸出軸6和第一磁鐵7a，第一磁鐵7a的轉動引起磁場變化，因此，第二磁鐵7b隨著同步轉動。轉動力從小齒輪37傳送到大齒輪39，隨著驅動軸件40轉動，轉動齒件43轉動，蟹型水下玩具周期性推進移動。因此，如果馬達4有規律地間歇向前後轉動，水下玩具就會往復向左右移動。
腿是由薄橡膠膜製成的，以便隨著水細流的變化擺動。
上述的水下玩具不必限定為上述的魚型、蟹型、蝦型和海蟄型。例如，水下玩具可以是潛艇型。
上述實施例是依靠它們自已的推進器運行的，但也可以產生水細流，依靠與水細流的結合使它們運行。還應當注意到，這種水下玩具的每一種都可以利用無線接受和遙控器來遙控。如果想要，也可以給這種水下玩具的每一種提供充電電路和周期性變化電路。
圖11是表示給水下玩具提供運行的系統簡圖。該水族系統包括一個透明容器45、一種填充在容器45中的液體46、一種給容器45內部提供照明的照明裝置和裝備有驅動機構48的水下玩具A，當利用類似燈具47的照明件給容器45照明時，驅動件48在容器45中運轉遊動。容器45可以是水箱。
液體46可以是水或加入另一種液體的水或是非水的其它液體。這種液體可以結合一起來調節特定的重力以便該水下玩具A在液體46中不浮動或下沉。可以把具有控溫功能的加熱元件(未示出)用於保持設定溫度，對液體進行進一步的浮力調節。
照明件47可以是利用水下玩具的太陽能電池板產生的電進行照明的普通電燈。
雖然水下玩具A可以是圖1中所顯示的一種類型，但它可以裝備由操作機構48組成的任何機構，機構48是利用太陽能電池板產生的電力操作的，即如圖5、7、9、17和18所示，是由馬達、減速齒輪、推進器、轉動件等組成的。
在容器45中，通過提供類似泵和噴嘴類的水細流發生器49，水下玩具A能被進一步控制，以便穩定其高度，依靠水下玩具A的推進力和水細流間的平衡浮動或下沉。對於觀看者來說，這種水細流並不容易觀察到，因此，這種水流是對太陽能電池驅動力的補充。
根據上述的水族系統，提供了一種新的欣賞形式，如把水下玩具放進室內的水箱進行娛樂。
參照圖12，把兩塊小磁鐵61連接到U型件65上，其S極和N極之一朝內面對著第二磁鐵57b的左側和右側，U型件65延伸著夾住位於水平杆64前末端的第二磁鐵57b。水平杆64被支撐著繞著位於推進器10後部的支持軸62水平往復移動。後鰭(fin)63垂直安裝到水平杆64的後末端。所以，由於磁鐵57b轉動產生的磁場變化，左右小磁鐵61交替接受吸引力和排斥力，後鰭63通過水平杆64向左右振蕩，因此，水下玩具推進，同時，模仿一種遊動運動微弱地左右振蕩。
如圖13(a)和13(b)所示，這種振蕩形式還可以利用不平衡推進器3a或3b來實施。
如上所述，利用由太陽能電池板1產生的電能作為能源，魚型水下玩具明顯地在水中遊動。當用來自照明裝置或來自太陽的光輻照太陽能電池板1時，太陽能電池板1產生電能，如圖14所示，太陽能電池板1是用透明保護材料製成的保護層來保護防止受水損害的。進一步來說，在光入射處的表面上形成透明的光反射阻止層，該層是防水的。
依靠如上所述的太陽能電池板1和保護層75之間形成的光反射阻止層74，如圖15(b)所示，由光反射阻止層74進一步把入射光折射，更多的光被轉變成電。
如圖16所示，通常在透明塑料保護容器75的內底上形成都透明的光反射阻止層74，太陽能電池板1直接粘在其上，保護容器75的關閉件76從上側放在其上，並且是在真空中壓粘上的。不過，可以利用任何一種方法把太陽能電池板1直接密封成防水的。
把太陽能電池板1按排為光從光反射阻止層74的側邊落入的形式。光反射阻止層74可以由阻礙反射光的材料製成，如高透明矽、透明樹脂或環氧樹脂。
由於光反射阻止層74是在光落入的太陽能電池板1的表面上形成的，即使在照明裝置或太陽的光正從入射方向落入時也能阻止光的反射，把入射光有效地轉變成電。所以，有可能獲得運行水下玩具的足夠驅動能源。
根據本發明，在太陽能電池板的入射表面上形成反射阻止層，甚至當照明裝置或太陽的光從一個傾斜方向落入時也能阻止光的反射，把入射光有效地轉變成電。所以，有可能獲得運行水下驅動裝置的足夠能源。
下面說明本發明的一個實施例。圖17是另一種魚型玩具的透視圖。在圖17中，標號101表示多個太陽能電池，102表示多個馬達，103表示充電電路，104表示遙控接受電路，105a和105b表示環形磁鐵，106表示多個推進器，109表示尾鰭，110表示浮子，標號111表示接觸底部的金屬絲。
把10個太陽能電池101用透明塑料板製成防水型的，這些塑料板從前後表面真空壓粘，這些塑料板包括受光面朝上水平附在主體上的板和受光面朝下以傾斜方式附到主體兩側表面上的板，以及受光面朝上以傾斜方式附到主體兩側表面上的小塊板。因此，太陽能電池設置成接受來自從上邊的光以及來自由放在水箱底部的鏡子反射的下側的光。大的太陽能電池用於發電，小的太陽能電池用於充電電路。
3個馬達102從主體的後部依次設置，分別是側向設置面朝後、垂直設置面向下、側向設置面向前。連接到小太陽能電池上的充電電路103設置在位於後部的馬達的上部，遙控接受電路104設置在位於前部的馬達的上部。
太陽能電池101通過充電電路103連接到遙控接受電路104上，並且進一步用電線連接以控制3個馬達102。利用連續的容器，它們也被製成包含電線連接的防水型，從而組成主體的骨架。
遙控接受電路104具有伸出主體的接受部104a。當太陽能電池101的任何表面接受光時或者充電電路103提供電能時，馬達102根據接受的信號能夠執行向前轉、向後轉或停止的遙控運行。
在同一太陽能電池板上具有N極和S極的環形磁鐵105a安裝在每個馬達102的輸出軸的一個末端。把環形磁鐵105b經過一個隔離壁面對磁鐵105a類似安置，以便能充許被固定的推進器106自由轉動。推進器106的運行是通過磁鐵105b進行的，磁鐵105b隨著磁鐵105a運行的磁場變化而同步變化的。根據推進器106的方向，主體向前、後、上、下運動或轉動。
在一起向前和向後運動的磁鐵105b的左側和右側上，把兩個小磁鐵107依靠僅N極或S極之一面朝內的單一電極固定到一個U型件上，該U型件延伸成在水平杆108的前末端夾著磁鐵105b的形式。水平杆108自由地被支撐著繞支撐軸水平往復運動，該支撐軸位於推進器106的後部。把尾鰭109垂直安裝到水平軸的後端。
由於磁鐵105b轉動引起磁場變化，左右小磁鐵107交替接受吸引力和排斥力，通過水平軸108，後鰭109左右振蕩。所以，主體在向前後移動的同時，微量地左右振蕩。
在上表面上的太陽能電池101和主體之間形成空間，其中放置一個由苯乙烯或類似材料製成的浮子110。調節浮子110的體積以便使魚型玩具緩慢下沉，並放置在正好超過重力中心的位置，以便可以保持水平高度。另外，接觸底部的金屬絲111從主體的下部部分朝下延伸著。當主體不再運動和下沉時，金屬絲111的末端接觸水箱的底部，以便主體3本身不接觸底部。把接觸底部的金屬絲111末端作為支點來加強浮動感，使主體在水中擺動。
魚的頭部112是一個簡單的模型。不過，與主體的連接部是一個垂直支撐件，該支撐能自由轉動，用於張開和關閉嘴部的機構是一個能自由轉動的水平支撐件。所以，它們隨著表現出生物運動的主體的微量振蕩而運動，如在向前後移動的同時，運動頸部並張開/關閉嘴部。胸鰭113和邊鰭114由薄橡膠膜製成，它們隨著主體的振蕩或水細流中的變化而擺動。
現在，僅用一套太陽能電池和推進馬達的結合來說明本發明的又一實施例，該實施例中省去了充電和遙控操作。圖18是這種魚型玩具的透視圖。標號101表示太陽能電池，102表示一個馬達，105a和105b表示環形磁鐵，106表示一個推進器，109表示一個尾鰭，110表示一個浮子，111表示接觸底部的金屬絲，120表示一個減速齒輪盒，121表示一個小滑輪，123表示一個大滑輪，標號124表示一個加重體。
3個太陽能電池101是使用透明塑料板製成防水型的，這些塑料板從前後表面真空壓粘，這些塑料板包括受光面朝上水平附在主體上的板和受光面朝下以傾斜方式附到主體兩面側表面上的板。太陽能電池101設置成可接受來自上邊的光以及來自由置於放在水箱底部的鏡子反射的下側上的光。
馬達102設置在主體的中心，減速齒輪盒120設置在主體的後部，把在同一太陽能電池板上具有N極和S極的環形磁鐵105a安裝到水平輸出軸末端及其垂直輸出軸的末端，並利用連續的容器把它們製成防水的，從而組成主體的骨架。當太陽能電池101的任何表面接受光時馬達102轉動，兩個輸出軸同時轉動。
把環形磁鐵105b經過一個隔離壁面對磁鐵105a類似安置，以便能充許被固定在其上的推進器106和小滑輪121自由轉動。隨著磁鐵105a的轉動的磁場變化，推進器106和小滑輪121經過磁鐵105b同步轉動。根據推進器106的方向，主體向前移動。
在磁鐵105b左側和右側上，利用僅N極或S極之一面朝內的單一電極把兩個小磁鐵107安裝到一個U型件65上，該U型件65延伸成在水平杆108的前末端夾著磁鐵105b的形式。水平杆108自由地被支撐著繞支撐軸水平往復運動，該支撐軸位於推進器106的後部。把尾鰭109垂直安裝到水平軸的後端。
由於磁鐵105b轉動引起磁場變化，左右小磁鐵107交替接受吸引力和排斥力，通過水平軸108，後鰭109左右振蕩。所以，主體在向前後移動的同時，左右微量振蕩。
減小小滑輪121的轉動並通過橡膠帶122傳送到大滑輪123，大滑輪123有一個從中心方向至下部表面的懸臂。當加重物124緩慢同大滑輪123一起轉動時，整個重力的中心不斷移動，從而魚型玩具加大向前後左右晃動其主體，結果產生一個較大程度的擺動軌跡，除了表現出微量的左右振蕩外，這也表現出一種更複雜的生物行為。
在上表面上的太陽能電池101和主體之間形成空間，其中放置一個由苯乙烯或類似材料製成的浮子110。調節浮子110的體積以便魚型玩具緩慢下沉，並放置在正好超過重力中心的位置，以便可以保持水平高度。另外，接觸底部的金屬絲111從主體的下部部分朝下延伸著。當主體不再運動和下沉時，金屬絲111的末端接觸水箱的底部，以便主體本身不接觸底部。通過把接觸底部的金屬絲111末端作為支點來加強浮動感，使主體在水中擺動。
魚的頭部112是一個簡單的模型。不過，與主體的連接部是一個垂直支撐件，該支撐能自由轉動，用於張開和關閉嘴部的機構是一個能自由轉動的水平支撐件。所以，它們隨著表現生物運動的主體的微量振蕩而運動，如在向前後移動的同時，運動頸部並張開/關閉嘴部。胸鰭113和邊鰭114由薄橡膠膜製成，它們隨著主體的振蕩或水細流中的變化而擺動。
在上述每個實施例中，分別在每個實施例中說明了本發明的不同位置和結構。不過，本發明的發明者強調的是此處說明的每個實施例的分離部分可以與此處所述的另一實施例結合起來。本領域的普通技術人員可以意識到，剛說明的最佳實施例的適當變化和變型是沒有脫離本發明範圍和精神限定的。所以，應當理解為包括從屬權利要求的範圍，本發明是可以進行實施的而不必在此進行特定的說明。
權利要求
1.一種表現水族裝置的展示系統，包括一個用於填充液體的容器；一個用於引起該液體在該容器中環流的裝置；以及一個水族玩具裝置，該水族玩具裝置大小適合於放置在該容器中，帶有一個馬達、一個用於驅動該馬達的動力發生器和一個可操作地連接到該馬達上引起該玩具裝置運動的推進件，當把該水族玩具裝置浸入該液體中時該水族玩具裝置被加重平衡到接近中立重量，從而使環流液體與馬達結合引起該水族玩具在該容器內運動。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於水族玩具是由模仿的自動機器魚、自動機器蝦、自動機器蟹和自動機器海蟄中的一組構成的。
3.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於動力發生器是把光轉變成電能來驅動馬達的太陽能電池板。
4.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於太陽能電池板在其上具有抗反射層。
5.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於馬達是密封在防水殼中的。
6.根據權利要求5所述的系統，其特徵在於一個磁力傳動裝置通過防水殼體把馬達的運動傳送到推進件。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於推進件是一個推進器。
8.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於推進器是不平衡的，從而引起玩具裝置的無規律的運動。
9.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於推進件是一對帶徑向齒尖的組件。
10.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於推進件是一對可轉動的彈性細長件。
11.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於還包括用於輻照太陽能電池板的光源。
12.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於水族玩具結構上具有一個上圓蓋件和一個下部的模擬系列觸鬚，以便提供一種模仿的海蟄。
13.根據權利要求12所述的系統，其特徵在於海蟄具有一位於上圓蓋件之下的推進件，用於提供推動力。
14.根據權利要求12所述的系統，其特徵在於把多個小磁鐵連接到一個柔軟的下擺件上，把一個轉動磁鐵操作地連接到馬達上，以便引起該下擺件的振蕩。
15.根據權利要求13所述的系統，其特徵在於由一個下部的柔軟延伸件提供用於接觸容器底表面的支撐支點。
16.根據權利要求13所述的系統，其特徵在於還包括一個充電電路，以便貯存用於馬達的能量。
17.根據權利要求13所述的系統，其特徵在於還包括一個周期性運作電路，以便周期性地致動馬達。
18.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於水族玩具的結構具有魚型的外表。
19.根據權利要求18所述的系統，其特徵在於還包括一個操作地連接到馬達上的轉動加重件，用於改變重力中心和振蕩玩具裝置。
20.根據權利要求18所述的系統，其特徵在於還包括一個模擬尾鰭和一個運動該尾鰭的磁力傳動裝置。
21.根據權利要求20所述的系統，其特徵在於還包括一個可動的模擬嘴部。
22.根據權利要求19所述的系統，其特徵在於還包括一個向下延伸的支點件，以便在容器底表之上支撐水族玩具。
23.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於水族玩具的結構是一個模擬的蟹。
24.根據權利要求23所述的系統，其特徵在於推進件包括一對帶有徑向齒尖的輪體，以便在一個側位方向中使水族玩具運動。
25.根據權利要求24所述的系統，其特徵在於推進件是依靠連接到馬達上的周期性電路周期性驅動的。
26.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於水族玩具的結構是一個模擬的蝦。
27.根據權利要求26所述的系統，其特徵在於蝦具有一對推進件，每邊的推進件以180°位相張開，以便當馬達驅動時引起跳躍運動。
28.根據權利要求27所述的系統，其特徵在於馬達具有一個安裝在模擬蝦殼內的輸出軸、一個與殼體內的輸出軸可操作地可動連接的第一磁鐵件和一個可操作地可動安裝在殼體外部的第二磁鐵件，該第二磁鐵件與第一磁鐵件磁性地耦合併與第一磁鐵件耦合來運動，從而一個外部可動件可以與第二磁鐵件可操作地耦合連接，以便提供運動。
29.一種用於提供動力的水下太陽能電池板，包括一個利用入射光轉變產生電的太陽能電池板；一個橫向置於太陽能電池板上的抗反射層，用於減少入射光的反射；以及一個包裹著太陽能電池板和抗反射層的防水殼。
30.根據權利要求29所述的系統，其特徵在於抗反射層選自透明矽塑料樹脂和苯乙烯樹脂中的一組。
31.一種帶殼體的水下玩具，具有外部可動件，其特徵在於還具有一個安裝在殼體中的帶一個輸出軸的馬達；一個在殼體中與輸出軸可操作地可動連接的第一磁鐵件；和一個可動地安裝在殼體外部的第二磁鐵件，該第二磁鐵件與第一磁鐵件磁性地耦合併與第一磁鐵件耦合來運動，從而一個外部可動件可以與第二磁鐵件可操作地耦合連接，以便提供運動。
32.一種水下玩具，包括一個防水殼；一個用於接受環境光、可操作地安裝的密封的太陽能電池板；一個安裝在殼體內的、由來自太陽能電池件的能量驅動的電動馬達；一個可操作地安裝到殼體外部的推進件；以及，一個可地操作連接到馬達上的的磁鐵組件，該磁鐵組件是利用一個裝配在殼體內的磁鐵件和另一個裝配在殼體外的磁鐵件把電動馬達的輸出傳送到推進件上。
33.根據權利要求32所述的玩具，其特徵在於還包括一個用於接受致動馬達的控制信號的無線接受器和一個用於把控制信號傳送到該無線接受器的遙控器。
全文摘要
一種類似水族的展示系統,充許水族裝置在外顯生物好似運動的水族中運動,如模仿的自動機器魚、蟹、蝦、海蟄和其它水下玩具。泵裝置可以引起水族中液體環流,從而提供觀察者看不到的補充動力。水族玩具裝置可以具有用殼體密封的馬達和太陽能電池板電池。推進件可以是可操作地連接到玩具裝置的外側,以便提供各種與機器玩具相同的運動形式。磁力傳動裝置可以通過防水殼把馬達的輸出傳送到推進件。
文檔編號A63H23/08GK1313201SQ00134420
公開日2001年9月19日 申請日期2000年9月28日 優先權日2000年3月14日
發明者張仁誠, 張仁定 申請人:株式會社大可樂, 有限會社金諾伊德原始設計