专利名称：具有金属丝骨架的柔性玩具人物造型的制作方法
技术领域：
本发明所公开的内容通常涉及一种柔性玩偶玩具和动作人物造型玩具。更特别的是，它包括玩偶和动作人物造型，其中玩具的外表面是柔软的、与肌体类似的材料并且内部骨骼包括可弯曲的骨架。
背景技术：
近年来已经开发了许多不同种类的主要用于娱乐和展示用途的柔性玩偶和人物造型。对柔性或可摆姿式的人物造型的创造通常需要创造具有活动关节的身体和肢体，理想的是无论把人物造型摆成什么姿式其都能保持所处的形态。此外，理想的还是能在结构不发生损坏的情况下，使姿式保持很长的时间。
一类可摆姿式的人物造型包括内部骨架或骨骼和由柔性材料构成的模制外壳或身体，其中所述骨架或骨骼又包括再造人类骨骼的关节的接合点，柔性材料围绕并且结合或者锚定在内部骨架上。这种玩具的例子可以在以下专利中找到专利号为280986，1189585，1551250，1590898，2017023，2073723，2109422，2392024，2601740，2684503，3325939，3284947，3395484，3624691，3955309，4123872，4136484，4233775，4932919，4954118，4964836，5516314，5630745，5762531，5800242，6155904和6217406的美国专利中，以及公开号为JP49-189954，JP49-18955，JP60-97067，JP61-94090，JP61-94091，JP61-94092，JP62-53686，JP62-164092，JP63-103685，JP11-221369，WO0067869和WO0010665中。柔性玩偶玩具和动作人物造型的其它例子可以在专利号为3277601，3716942，440784，4932919，5017173和6074270的美国专利以及公开号为WO0108776中找到。所有这些专利和公开物所披露的内容都将被引入作为参考。
发明内容
提供了改进的可摆姿式的人物造型，其具有延长的使用寿命并且能耐损坏，并且能以弹性的方式反复地摆姿式。该可摆姿式的人物造型包括由可弯曲的材料例如若干股金属丝构成的内部骨骼，以及覆盖由弹性物质，例如弹性材料，通常为例如软的聚氯乙烯材料的热塑弹性体构成的外部模制体。骨架包括若干位于多股金属丝之间的用于连接多股金属丝以形成绞接结构的接合点，这些接合点为点焊。
在对本发明的附图和详细的描述进行考虑之后，将会更容易地理解所提供的摆姿式的人物造型的优点。
图1为根据本发明实施例的可摆姿式的人物造型的骨架的前部正视图；图2为图1中的一部分骨架的放大图，它示出了骨架的绞在一起的金属丝结构的细节；图3为根据本发明又一实施例的可摆姿式的人物造型的骨架的头部的前视图；图4A为在经过夹物模压的步骤后，局部成型的可摆姿式人物造型的前部正视图；图4B为图4A的局部成型的可摆姿式人物造型的后部正视图；图5A为图4A和图4B中局部成型的可摆姿式人物造型的一部分的放大视图，它示出了上臂定位销的细节；图5B为图4A和图4B中的局部成型的可摆姿式人物造型的一部分的放大视图，它示出了上腿定位销的细节；图5C为图4A和图4B中的部分成型的可摆姿式人物造型的一部分的放大视图，它示出了下腿定位销的细节；图6A为根据本发明实施例的在经过两步夹物模压后，可摆姿式人物造型的前部正视图；图6B为图6A的可摆姿式人物造型的真实的正视图；
图7为图6A和6B的可摆姿式人物造型的半透明的前部正视图，它示出了骨骼以及围绕在骨架周围的模制体；图8为图7的可摆姿式人物造型的半透明的侧视图。
具体实施例方式
参照图1，它示出了可摆姿式的人物造型的骨架10。虽然，预期骨架10最终会由外部壳体，例如由可摆姿式的人物造型的注模体所包围并结合于其上，但是为了清楚起见，图1还是示出了处于孤立状态下的骨架的内芯。从图2可以最清楚地看出，骨架10可以包括若干股绞在一起的金属丝12，这些金属丝12连接在一起以形成绞接结构。虽然金属丝和/或材料的其它合理的数目也可以被用于构成本发明的内部骨架，但是如图2中所示，多股金属丝12可以由3股柔软的绞在一起的金属丝构成。
如图1所示，骨架10可以包括下部束14、中间束16和上部束18。下部束14可以从第一足部20a延伸到第二足部20b，中间束16可以从第一手部22a延伸到第二手部22b。上部束18可以从下部束的上部24延伸到头部26。
骨架中的多股金属丝在接合点28和30处相连，以形成整体结构。正如所示出的那样，接合点28可以使下部14和上部18连接于上部束下端点或其附近处，这样上部束就不会在它与下部束在接合点28处的下方稍微地延伸。接合点30可将中部束和上部束连接于接合点28和头部26之间的某点处。接合点28和30可以通过例如点焊形成，虽然其它形式的接合，例如结合、锁缝或类似的接合形式也适用于多股金属丝之间的连接。
如图1所示，骨架10可以被形成包括下腿部分32a和32b、上腿部34a和34b、下臂部36a和36b、上臂部38a和38b、以及颈部40的绞接结构。为了简化，在众多的其它部件之中，例如腿部和臂部的对称部件对之后仅仅采用了单个的附图标记。这样，“下腿部32”将会被理解为下腿部32a和32b，等等。
多股金属丝可以选择为具有任何直径，这些直径允许骨架的各个部分具有理想的灵活度。例如，下部束14和上部束18可以由绞合在一起的金属丝制成，这些金属丝具有大约0.030英寸的直径，中间束16可由直径大约为0.025英寸的绞合在一起的金属丝制成。然而，应该理解的是，其它直径的金属丝也同样适合或者更加适合各种设计，这取决于可摆姿式的人物造型的整体尺寸及其用途。
在图1所示的实施例中，上部束18的末梢以基本上圆形的环42的形状形成了头部26，该圆环42通过点焊与颈部40连接于上部接合点44处。然而，应该理解的是，也可以其它方式适当地形成头部。例如，在图3示出的实施例中，以弯曲钩和半环46的形状形成头部126。
在图1至3中，示出了在涉及对玩具人物造型进行任何注模步骤之前，包括在骨架10内的各个金属丝束14、16和18。这种注模通常分两步完成。在注模的第一步中，若干结构可以在内部金属丝的周围被注模成型，以形成更具有刚性和大致的内部的骨架。在注模的第二步中，像肌体一样的外壳被模制到骨骼的周围，以形成外围身体，其包裹内部金属丝骨架以及在第一步中所加入的刚性结构部分。下面将更详细地描述注模的这两个步骤。
图4A和4B分别示出了在注模的第一步完成后，局部成型的可摆姿式的人物造型110的前部和后部正视图。在注模的第一步后，局部成型的人物造型110包括如前述的金属丝骨架10、以及若干支承件。其中，这些支承件可以包括包围部件48、50和52、端罩54和56、以及注口58、60和62。支承件可以从若干股金属丝向外延伸，增加了骨架10的结构和稳定性。正如下面所述，在第二步注模之前，一些支承件也可以允许局部成型的人物造型110精确并方便地位于模具之内。
支承件可以由任何合适的材料制成，例如便于以熔化的形式模制在金属骨架10周围的树脂材料。支承件材料，例如还可以是相对柔性的聚合物材料，例如聚丙烯，或者还可以是更具刚性的聚合物，例如聚乙烯。支承材料还可以是热塑弹性体材料，例如聚氯乙稀(PVC)或者是苯乙烯基的弹性体，例如由休斯顿Texas的Kraton Polymers生产的Kraton材料。在一些实施例中，这种材料可以选择为能够与用于玩具人物造型的外壳相结合和/或相容。
每一个包围件48、50和52都可以被构造为包围住骨架10的一部分金属丝，并且每个都可以包括若干从金属丝大致径向向外延伸的定位销。例如，包围件48可以包括上臂销64和66，包围件50可以包括上腿销68和70，包围件52可以包括下腿销72、74和76。这些定位销可以为如图4和5所述的大致圆柱形，或者它们还可以为任何其它合适的形状。例如，这些定位销可以基本上为圆锥体形或截头圆锥体形。定位销还可以具有圆形端部。
图5示出了包围件48、50和52，以及它们所连接的定位销的结构的细部。这些定位销可以被构造为辅助局部成型的人物造型110在模具中的定位，从而为第二步注模做准备。正如所示出的，上臂销64、上腿销68和下腿销72可以向前延伸并且远离骨架，上臂销66和上腿销70可以向后延伸并且远离骨架、下腿销74可以向旁边横向延伸并且远离骨架、下腿销76可以向中部延伸并且远离骨架。
所述这种类型的定位销可以帮助局部成型的人物造型110以理想的位置定位于模具中。例如，特殊定位销可以构造为基本上横跨模具的半径，从而使骨架的金属丝束与模具的壁保持一定间隔。这就允许注入到模具中的材料形成连续的模制体，它们围住并结合于骨架，并且骨架的金属丝与模制体的表面相间隔。
如图4A和4B所示，端罩54和56可以被设置用于覆盖下部束14和/或中部束16的自由端。换句话说，这些端罩可以被设置用于覆盖内部金属丝骨架的足部20和/或手部22。每个端罩54和56将金属丝松开的端部保持在一起，并且减少金属丝的一端破坏玩具的身体的机会。
在注模的第二阶段，大致呈圆筒形的浇口(sprue)58、60和62可以进一步将局部成型的人物造型110定位于模具中。例如，该浇口可以位于模具中圆筒形的凹陷或凹槽内，用于在包围件在局部成型人物造型110的周围注模成型的同时将骨架定位。
如图4A和4B所示，浇口58和60位于端罩54的附近并且通过联轴78连接在端罩上。另外，浇口60可以通过轴82连接到包围件80上，并且包围件80可以通过联轴84彼此相连。以这种方式，所有的浇口58和60、轴82和84、包围件80形成了用于使局部成型的人物造型定位在模具内的基本上连续的结构，并且在第二注模步骤过程中将其支承在此处。类似地，浇口62也可通过联轴86连接在端罩56上，正如所示的端罩56可以通过联轴88彼此相连。
除了前面所提到的结构，在注模的第一步中，也可加入模制的头部90。模制的头部90可以包括以微小浮雕(in slight relief)的方式从模制的头部的其余部分(remainder)延伸的后部92。后部92包括基本上为矩形的孔94和两个较小的圆形孔96。孔94和/或96可以用于辅助地将局部成型的人物造型110定位于第二模具中，例如，采用轴、销或类似物以从模具延伸到孔内。
还可以在第一步注模期间加入胸部98。此外，部分内部金属线可以由相对薄的涂层材料，通常被标为100。胸部98的附加结构和金属丝涂层100用于可选择地增加部分玩具人物造型的刚性，并且在第二步注模之前，为局部成型的人物造型提供较强稳定性。
图6至8示出了在注模的两个步骤完成后通常被标以210的玩具人物造型。正如在图7至8中可以最清楚地看到，玩具人物造型210可包括局部成型的人物造型110(包括骨架10)，以及在四周围绕并连续的模制体212。模制体212可以由任何弹性、柔性材料制成，例如高弹性热塑材料，例如软的聚氯乙稀(PVC)材料，其杨氏硬度应当大约为65。身体材料可以被涂以颜色，以便与可摆姿式的人物造型所需的完成颜色相匹配，但是身体的材料也可以为图7至8所示的透明材料，这样局部成型的人物造型110可以被看到置于模制体内。
虽然总的来说，任何材料都可用于构造玩具人物造型的身体，但是在一些实施例中，身体的材料应该选择为能够与用于玩具人物造型的骨架的支承件相结合和/或相容。例如，身体材料和支承件材料可以同时由苯乙烯基的弹性件，例如Kraton材料制成，它们的材料具有类似的或不同的杨氏硬度。这种类似的弹性体可以在围绕骨架的身体的注模过程中，更加牢固地彼此结合。
图6A和6B分别示出了在经过第二步注模之后，但是玩具人物造型最终完成之前的玩具人物造型210的前部和后部视图。在第二模制步骤之后，浇口58、60和62仍然连接在人物造型210的外部上。类似地，联轴78、82、86和/或88部分也可以在第二模制步骤之后，保持在身体212的外部。突出的浇口和/或轴，即使有的话，作为部分的最终完成步骤也都可以从玩具人物造型210上切去或截断。
图7示出了在经过一些最终完成步骤后的玩具人物造型210的前视图，它具有所示透明材料制成的模制体212，因此可以看见位于人物造型内部的骨架10。如图7所示，定位销74和76可以分别向身体的侧面和中面214和216延伸。在图7中还示出，在第二步注模之后，各种完成步骤可以被用于玩具人物造型上。例如，保持在模制体212外部的浇口和/或联轴可以被去除，这样可能会留下延伸到身体表面上的轴部分82。可以通过例如蚀刻和/或描绘来加入通常由218表示的面部特征。头发220可以通过例如热密封或粘胶连接到人物造型上。在一些实施例中，也可以将衣服或其它附件加到人物造型上。
图8示出了具有如图7中所示的透明的模制体212材料的玩具人物造型210的右侧视图。如图8所示，定位销64、68和72可以向身体的前表面222延伸并且定位销66和70可以向身体的后表面224延伸。延伸到身体表面上的各个定位销的端部可以如所想的被打磨或者磨平，作为最终的完成步骤。
尽管已经通过参考前述实施例提供了本说明书，但本领域技术人员将会理解，在不脱离下面的权利要求所限定的精神和范围内，还可以进行很多改进。说明书应该被理解为其包括这里所述元件的所有的新颖性和非显而易见性的组合，权利要求在本申请或以后的申请中都表现为这些元件的新颖和非显而易见的组合。前述的实施例只是示意性的，并且没有单独的特征或元件对那些可能在本申请或以后申请中所要求的所有可能的组合是必要的。在权利要求中所述的“一”或“第一”元件或其等同物的地方，这些权利要求应该被认为包括一个或多个这些元件的组合，既不要求，也不排除两个或多个这些元件。
权利要求
1.用于可摆姿式的人物造型中的骨架，包括若干绞在一起的金属丝束，其包括从第一足部延伸到第二足部的下部束，从第一手部延伸到第二手部的中间束，以及从下部束的上部延伸到头部的上部束；以及将从多束金属丝束中所选择的一束金属丝使之相互连接以形成绞接结构的若干接合点。
2.如权利要求1所述的骨架，其中下部束和中间束与上部束相连。
3.如权利要求1所述的骨架，其中下部束和中间束通过点焊连接到上部束。
4.如权利要求3所述的骨架，其中每条束确切的包括三根绞合在一起的金属丝。
5.如权利要求2所述的骨架，其中每条束确切的包括三根绞合在一起的金属丝。
6.如权利要求2所述的骨架，其中上部束被基本弯曲成圆以形成头部。
7.如权利要求2所述的骨架，其中上部束被基本弯曲成钩状以形成头部。
8.如权利要求2所述的骨架，还包括从多束金属丝束中所选择的一束金属丝向外延伸的若干支承件。
9.权利要求8所述的骨架，其中支承件包括从多束金属丝束中所选择的一束金属丝大致径向向外延伸的若干定位销。
10.权利要求9所述的骨架，其中定位销包括上臂销、上腿销和下腿销。
11.如权利要求10所述的骨架，其中每一上臂销和上腿销都包括朝骨架的前表面延伸的销以及朝骨架的后表面延伸的销。
12.如权利要求11所述的骨架，其中下腿销包括朝骨架的前表面延伸的销、朝骨架的侧表面延伸的销，以及朝骨架的中间表面延伸的销。
13.如权利要求9所述的骨架，其中支承件包括若干覆盖在从多束金属丝中所选择一束金属丝的自由端上的端罩，以及通过轴连接在端罩上的若干定位浇口。
14.如权利要求13所述的骨架，其中端罩覆盖相应于手部和足部的自由端。
15.如权利要求2所述的骨架，其中支承件包括若干覆盖在从多束金属丝中所选择一束金属丝的自由端上的端罩。
16.摆姿式的人物造型，包括被形成用于接收外壳体的骨架，该骨架包括从第一足部延伸到第二足部的下部金属丝束，从第一手部延伸到第二手部的中间金属丝束，连接中间金属丝并且从下部束的上部延伸到头部的上部金属丝束，和使从多束金属丝束中的所选择的一束金属丝相互连接以形成绞接结构的若干点焊接合点；以及围住骨架的连续的模制体。
17.如权利要求16所述的可摆姿式的人物造型，其中所述模制体由高弹性的热塑材料制成。
18.如权利要求17所述的可摆姿式的人物造型，其中所述模制体由聚氯乙稀材料制成。
19.如权利要求17所述的可摆姿式的人物造型，骨架还包括若干从多束金属丝束中所选择的一束金属丝上向外延伸的支承件。
20.如权利要求19所述的可摆姿式的人物造型，其中支承件包括从多束金属丝束中所选择的一束金属丝上基本径向延伸到身体的外表面的若干定位销。
21.如权利要求20所述的可摆姿式的人物造型，其中定位销包括上臂销、上腿销和下腿销。
22.如权利要求21所述的可摆姿式的人物造型，其中每一上臂销和上腿销都包括朝身体的前表面延伸的销以及朝身体的后表面延伸的销。
23.如权利要求22所述的可摆姿式的人物造型，其中下腿销包括朝身体的前表面延伸的销、朝身体的侧表面延伸的销，以及朝身体的中间表面延伸的销。
24.如权利要求23所述的可摆姿式的人物造型，其中支承件包括若干覆盖于下部束的自由端和中间束的自由端的端罩。
25.如权利要求24所述的可摆姿式的人物造型，其中支承件包括若干通过轴连接于端罩上的定位浇口。
26.制造可摆姿式人物造型的方法，包括对从灵活的金属丝骨架向外延伸的若干支承件进行夹物模压；并且对包围住骨架的连续的身体进行夹物模压；其中骨架包括若干金属丝束；其中支承件包括若干从多束金属丝束中所选择的一束金属丝上基本上向外径向延伸的定位销；若干覆盖于从多束金属丝束中所选择的一束金属丝的自由端上的端罩；若干通过轴连接于端罩上的圆筒形定位浇口。
27.如权利要求26所述方法，还包括采用支承件将骨架支承在与模具的内表面相间隔的位置处。
28.如权利要求27所述的方法，其中使定位销朝身体的外表面延伸。
29.如权利要求27所述的方法，其中端罩覆盖相应于骨架的手部和足部的自由端。
全文摘要
一种改进的可摆姿式的人物造型，它具有延长的使用寿命并且能够耐损坏，还能以弹性的方式反复地摆姿式。该可摆姿式的人物造型包括由若干金属丝束构成的内部骨架(10)，以及由弹性物质例如热塑材料，通常为柔软的聚氯乙烯材料，覆盖的外部模制体。骨架包括若干可以是点焊的接合点(28，30)，它们连接多束金属丝以形成绞接结构。
文档编号A63H3/00GK1655854SQ03812297
公开日2005年8月17日 申请日期2003年5月30日 优先权日2002年5月31日
发明者N·N·贝多克蒂 申请人:马特尔公司