CN1245730A

CN1245730A - 活动机械玩具

Info

Publication number: CN1245730A
Application number: CN98125694.5A
Authority: CN
Inventors: 马克·瓦赫特尔
Original assignee: TEILEKER KERTON CO
Current assignee: TEILEKER KERTON CO
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2000-03-01
Also published as: US6017261A

Abstract

一种可以打扮成圣诞老虎形状的活动机械玩具,通过电操作使身体和手臂产生垂直运动,头前后点,下唇摆动,同时从喇叭发出声音。身体部分可动地支撑在垂直支撑柱上。齿轮箱固定于垂直柱中部部位,并包含第一电动马达和具有偏心销的从动转子,偏心销与身体部分后部连接并上下移动身体和手臂,还前后倾斜头部。头部包括第二电动马达和从动转子,从动转子与扭转弹簧和连杆连接,连杆上下枢转下唇片,同时从安喇叭发出声音。

Description

活动机械玩具

本发明涉及一种活动机械玩具，其为电动操作，并且保证在身体运动的同时产生声音。特别是，本发明涉及这样一种玩具，其身体部分能够在一个中心垂直支座上垂直运动，同时两臂能够垂直运动，并且头部能够相对于身体前后倾斜。

具有与各种动物相似的逼真形状的许多机械玩具已经开发和销售了许多年。这些玩具通常使用各种马达驱动齿轮系和连杆实现玩具的臂和头部的实际运动；而这种活动玩具的身体通常仍然静止。然而，Bart等在美国专利3,568,361号中披露了一种能够使身体垂直运动的机械活动玩具，其中，玩偶坐在椅子上，借助于内部的马达驱动齿轮系周期性地向上升起或振动其头部。此外，Cohen在美国专利5,735,726中披露了一种机械圣诞玩具，其通过安装在身体内的电动马达齿轮和连杆的作用能够周期性地从座着的位置上升到站立位置并摇头，并且在身体运动的同时产生说话声音。然而，已知的现有技术显然不能提供这样一种活动机械玩具，其身体部分能够在一个中心垂直支座上垂直运动，并且臂和头部能够运动同时产生说话声和唱歌声。

因此，本发明的目的是提供一种活动机械玩具，其为电动操作，并且使身体垂直运动，同时产生说话声。

为了达到上述目的，本发明提供了一种机械玩具，其可以为填充老虎圣诞标志，该机械玩具包括：身体部分，其可移动支撑在一个牢固安装在底座上的垂直柱上；两个可垂直运动的臂；和可摆动地连接在身体部分上端的头部。齿轮箱牢固连接在身体部分内的垂直柱的中间位置，并且包括第一电动马达和两个皮带轮以及齿轮。从齿轮箱上部，一个可旋转驱动轴和回转轴向后延伸，在回转轴上有一个偏心销与身体部分的后部以及两个臂啮合，以便向上和向下移动身体部分和两个臂。身体部分垂直运动还使得头部前后倾斜。

头部包括一个第二电动马达，其通过齿轮与一个可旋转的圆盘以及一个连杆元件连接，连杆元件能够使下唇上下摆动，同时从牢固安装在身体部分前部的喇叭中发出说话声和唱歌声。底座部分包括干电池，其通过一个开-闭开关与一个带微处理器的电路板连接，用于使玩具产生说话声和唱歌声。

本发明的优点是提供了一种活动机械玩具，其中在身体部分内安装有一个包含电动马达驱动元件的齿轮箱，身体部分能够在一个中心支撑柱上垂直运动，同时其两臂可以垂直移动，其头部前后倾斜，其下唇可以移动同时从喇叭中发出说话和唱歌声。

下面将参考附图对本发明作进一步的描述，其中：

图1为活动机械玩具的立体图，其形状为填充的圣诞老虎；

图2为分解图，示出了构成本发明的玩具底座部分和身体部分的各种结构和机械元件；

图3为分解图，示出了按照本发明的玩具头部及其用于操作嘴唇摆动的内部机械元件；

图4示出了底座和垂直支撑元件沿图1中线4-4的放大的剖视图，并且包括电池盒和电元件；

图5为身体部分上部和头部的后部剖视图；以及

图6为沿图5中线6-6的身体部分上部和头部的侧剖视图。

如图1所示，具有填充圣诞老虎形状的活动机械玩具10包括一个底座支撑元件12和一个在结构关节15处刚性连接到底座元件上的中心垂直柱14。玩具10包括一个身体部分16，两个腿17，和两个分别与身体部分16可摆动地连接的臂18，以便能够上下运动。带帽子21的头部20与身体部分16的上端可摆动地连接，以便头能够以点头的方式前后运动。下唇摆动元件22与头部20可摆动地连接，以便能够垂直运动，同时位于身体部分前部的喇叭23发出说话声。玩具身着合适的具有圣诞特点的纤维服装，服装覆盖在黏附在玩具身体的内部刚体结构和头部上的泡沫橡胶上。中心垂直柱14被纤维材料14a覆盖，其允许玩具身体部分16相对于底座元件12垂直运动。

图2、3、5和6示出了活动机械玩具的各种内部结构元件和机械元件。垂直支撑柱14通过一个安装接头15在其下端刚性连接到水平底座元件12上。齿轮箱壳24刚性连接到支撑柱14的中间位置，并且有一个可以去掉的前盖板24a。箱子24支撑具有驱动轴27的第一电动马达26，并且有一个小皮带轮从齿轮箱壳前面向外伸出。小皮带轮28通过皮带29驱动大直径皮带轮30。大皮带轮30驱动一个内齿轮31，内齿轮31驱动一个小齿轮31a(没有示出)。

转子32从齿轮箱24的后面伸出，其被一体的小齿轮31a驱动。转子32有一个偏心销33，其安装到在身体部分16的后壳部分36内一体形成的水平槽34内。身体部分16的前壳部分38在垂直连接处通过四个合适的螺钉紧固件39刚性连接到后壳部分36上，如图2所示。

活动机械玩具10的两个臂18通过旋转销40分别可摆动地连接到两个身体壳部分36和38上。每一个销40有两个相对端41，该端分别进入设置在每一个身体壳部分36和38的上部的套筒36a和38a中。弯曲的金属线42刚性连接到每一个销40上，并且向外延伸，以便提供一种骨架结构，每一个填充臂围绕它们形成。

从每一个旋转销40径向向内延伸的还有连杆43，其有向前延伸的外销44。每一个外销44与一个设置在支架45上的水平槽45a啮合，支架45一体连接到支撑柱14的上部。支撑柱14还包括一个具有水平延伸销47的上部延伸部分46。而且，身体后壳部分36的向上延伸部分36b有两个水平销48，每一个都从延伸部分36b向外延伸，其安装在相应的身体前壳部分38的向上延伸部分38b上。向前延伸的销49安装在一个设置在支撑柱14上部的垂直槽14b中，其与位于身体后部部分36的下端的缺口36c一起为身体部分36、38相对于柱14提供垂直导向。

通过这种结构，显然，第一电动马达26的运行使转子32旋转，因此，啮合在身体后部部分36的水平槽34中的偏心销33将使得身体部分16相对于底座12和支撑柱14上下运动。正如此后进一步解释的那样，身体部分16的这种运动还产生两个臂18相应的垂直运动并且使头部20前后倾斜。

玩具头部20的结构元件以及其与支撑柱14和身体部分16的连接物在图3所示的分解立体图中示出。头部20包括一个由两个相配合的半球状半壳50a和50b形成的头壳结构50，它们通过多个螺钉紧固件50c连接到一起。每一个半壳50a和50b分别有一个向下延伸的下部支架51a和51b，并且每一个支架包括一个孔51c和51d，它们分别与一个向外延伸的销48配合，因此，用于将头部20可摆动地连接到身体后部36的延伸部分36b上。

偶合内部支撑架52和54通过多个螺钉紧固件50c紧固安装在头结构50内。支架52包括一个弯槽53，柱上部延伸部分46的水平销47插入其中，以便引导头部20的点头动作。安装在支架54上的第二电动马达55驱动一个小齿轮56，其与一个大直径齿轮57啮合，齿轮57与一个扭转弹簧装置58结合在一起以振荡旋转的方式从动转子60。转子60有一个偏心销60a，其与一个连杆61连接，连杆在销子62a处与唇片62连接，用于使唇片62上下运动，同时被支撑在偶合枢轴上。偶合枢轴63通过分别插入到支架52和54上的孔52a和54a中被支撑住。唇片62的这种间歇式运动与喇叭23发出的说话声和唱歌声一致，喇叭紧固安装在身体部分16的前半壳部分38中。转子60和唇片62的这种间歇式振荡运动是通过第二马达在一个方向克服扭转弹簧58的阻力，间歇式操作转子60完成的，随后在马达55的电能被控制器中断以后，弹簧58在相反的方向移动转子60，因此，为连杆61和唇片62提供振荡运动。通过设置在头部半壳50b上的开口50d和支架54上的开口54b扭转弹簧58的张力可以通过旋转圆盘59从外部调整。

如图4所示，底座元件12包括一个壳70，用于在结构关节15内容纳支撑柱14，结构关节由在壳尾部部分的密封安装槽71提供，并且通过螺钉紧固件71a将支撑柱保留在此。壳70有一个底部密封板72，其包括一个箱子73用于容纳三个1.5伏的干电池74并且被底部内板72a密封。电池74为两个电动马达26和55以及安装在底座12上的电路板76和发声元件(见图1和2)提供电能。开-闭开关78和电动传感器79安装在底座元件12上，由偶合电动马达26和55通过电路板76和发声元件77控制玩具的操作。

玩具的刚性结构元件用刚性塑料材料，例如高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯模制而成。安装好的结构元件首先用合适的弹性材料例如泡沫橡胶覆盖，随后用着色的设计好的外部纤维材料覆盖以组装任何所需要的动物或符号，例如，圣诞老虎。

按照本发明组装的活动机械玩具10，还在图5和6中以点画线示出了身体和头部向上运动的程度。如图5这一后视图所示，第一电动马达26操作转子32，转子32将其偏心销33啮合到身体元件后部部分36的水平槽34中。两个旋转销40和两个臂18的每一个臂的弯曲金属线42支撑在套36a中，每一个向内延伸的连杆43具有销44，销44啮合到支架45的水平槽45a中。此外身体后部向上延伸部分36有两个水平销48，其每一个分别啮合到头壳部分50a和50b的向下延伸的支架51a和51b中，而向前延伸的销49啮合到垂直支撑柱14的垂直槽14b中。

在头壳结构50中，第二电动马达55旋转与转子60连接的齿轮56和57，转子操作连杆61以及可摆动地连接的唇片元件62(没有示出)。结构50内的机械零件通过固定的内部支架52和54支撑于此。

如右侧视图-图6所示，第一电动马达26驱动皮带轮28和30，它们通过内部齿轮(没有示出)从动转子32及其偏心销33。销33安装在水平槽34中，因此转子32的旋转使得身体部分36和38上下运动，如点画线所示。头结构50的半壳50a通过多个加长螺钉紧固件50c固定内部支撑架52。当头结构50通过槽53中的销47引导时，其围绕水平销48作前后点头运动。还有，第二电动马达55操作啮合齿轮56、57和连杆61(没有示出)，以便唇片62在喇叭23发出声音的同时上下枢转。响应开-闭开关78和安装在底座12上的传感器79，由电路板76上的微处理器和电声元件77控制，这种唱歌和/或说话声从喇叭23发出。

本发明将通过后面的具体实施例进一步描述，这并不能认为是限制本发明的范围。

实施例

开发的活动机械玩具具有填充圣诞老虎的形象。玩具支撑在一个底部垂直柱结构上，并且包括一个带两腿、两臂和头部的身体部分。玩具通过三个1.5伏的干电池、一个开-闭开关、以及与位于底部支撑结构内的微处理器元件结合的电子运动传感器进行电操作。通过电动马达和位于身体部分内的齿轮装置的作用，身体部分在支撑柱上垂直运动，两个臂垂直运动，头部前后点，而腿不能运动。对于头部部分，下唇枢转同时从位于身体前部部分的喇叭内发出声音。

填充老虎圣诞玩具的一些重要尺寸和特征设置如下：

玩具整体高度， 16-18英寸

身体在支撑柱上的垂直运动， 3-4英寸

手臂的垂直运动， 2-3英寸

唇的垂直运动， 0.5-1英寸

为了操作活动机械圣诞老虎玩具，在开-闭开关手工打开以后，并且位于两个位于底部元件内的运动传感器感应到观察者在附近时，身体部分内的第一电动马达在柱上运行，同时，通过位于底部元件内的微处理器由喇叭产生说话和/或唱歌声。第二电动马达和位于头部的扭转恢复弹簧通过电路板的定时元件运转，以使下唇与唱歌和/或说话声同时间歇式地上下枢转运动。

尽管本发明已经大致地并且通过优选实施例进行了描述，应当知道，在下面权利要求所限定的范围内可以进行改进和变更。

Claims

1.一种活动机械玩具，包括：

(a)一个刚性垂直延伸的支撑柱，其下端与底座元件连接，所述支撑柱包括一个齿轮箱壳和一个与从动转子可旋转地连接的第一电动马达；

(b)可移动地支撑在所述柱上的身体部分，所述身体部分包括一个前壳和后壳部分，后壳部分包括一个与所述从动转子啮合的水平槽；以及

(c)一个与支撑柱的上端和身体部分后壳上端可摆动地连接的头部，所述头部包括一个第二电动马达并且具有一个可摆动的唇片元件，其可以通过第二电动马达间歇式地上下摆动；通过第一电动马达能够操作从动转子以便上下移动身体部分，并前后倾斜头部，第二电动马达能够操纵可摆动的唇片元件使其上下摆动。

2.按照权利要求1的活动机械玩具，其中，所述垂直支撑柱有一个下端，其安装在设置在底座部分上面的凹槽中，并通过螺钉装置固定。

3.按照权利要求1的活动机械玩具，其中，所述身体部分的前后壳部分沿一个垂直结合处刚性连接在一起，并且后壳部分被所述支撑柱垂直导向。

4.按照权利要求1的活动机械玩具，其中，所述身体部分包括双臂，它们分别与身体部分上部可摆动地连接，并且与设置在垂直支撑柱上的槽连接。

5.按照权利要求1的活动机械玩具，其中，所述第一和第二电动马达都是由至少一个干电池通过位于底部的开闭和传感器开关供电操纵。

6.按照权利要求1的活动机械玩具，其中，喇叭装置安装在身体部分前侧，微处理器装置安装在底部，并且喇叭装置和微处理器装置可以通过操作与身体部分和其臂以及头部运动的同时产生声音。

7.按照权利要求1的活动机械玩具，其中，可摆动的唇片元件通过第二电动马达和转子共同作用产生间歇式摆动，所述转子与连杆元件及扭转弹簧装置连接。

8.按照权利要求1的活动机械玩具，其中，身体部分和头部被内部弹性填充材料填充、被外部纤维材料覆盖组装成圣诞老虎。

9.一种能够产生身体垂直运动的活动机械玩具，包括：

(a)一个刚性垂直延伸的支撑柱，其下端与底座元件连接，所述支撑柱包括一个齿轮箱壳，并且具有一个与从动转子可旋转地连接的第一电动马达；

(b)可移动地支撑在所述支撑柱上的身体部分，所述身体部分包括前壳和后壳部分，后壳部分包括一个与所述从动转子的偏心销啮合的水平槽，并且具有与身体部分上部可摆动地连接的双臂；

(c)一个与支撑柱的上端和身体部分后壳上端可摆动地连接的头部，所述头部包括一个第二电动马达并且具有一个可摆动的唇片元件，其可以通过第二电动马达间歇式地上下摆动；其中，第一和第二电动马达通过位于底部的开关由至少一个干电池供电；通过第一电动马达能够操作从动转子以便上下移动身体部分，并前后倾斜头部，第二电动马达能够在底座部分内的微处理器的控制下运行，以便上下枢转所述唇片元件。