电磁铁驱动的玩偶眼睛的制作方法

专利名称：电磁铁驱动的玩偶眼睛的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种用电磁铁驱动的可以做转眼和眨眼动作的玩偶的眼睛。
背景技术：
现有的能转动眼球的玩偶的眼睛设计都是用电机带动的，如申请号为01253781. O的专利 申请和专利号为ZL200420093028.6的实用新型专利就是如此，用电机就必须用减速器，还要 解决定位的控制问题，结构比较复杂，运转时噪音大，不易于小型化。还有一些用电磁装置 带动的可以眨眼的设计，实际上就是使眼球以水平方向的轴为圆心摆动，如公告号CN2426754Y 和公告号为CN2868367的实用新型专利，上述专利技术中，都是眼球体上有水平方向的枢轴， 枢接在眼球盒上，在眼球体后偏离枢轴一侧的地方固定两个或一个磁铁，在磁铁后安装两个 或一个电磁铁，电磁铁通电后对位于眼球轴线一侧的磁铁产生一个推力或拉力，带动眼球以 水平方向的转轴为圆心摆动，摹仿眨眼的动作。其电磁铁对磁铁的作用是推拉式的，只能带 动眼球在一个扇区范围内作两点定位的摹仿眨眼的摆动，不能使眼球定位在中间，动作范围 有限；而且，因为这个原因，也不能转用于使眼球转动的技术，因为眼球首先要能定位在中 间，然后才谈得上左右转动或作圆周转动。 发明目的
本实用新型要解决的技术问题，是要在眼睛的转轴上，安装以一个磁铁和一个电磁铁组 成的一套相当于旋摆电磁铁的驱动装置，可控的带动玩偶眼球在水平的一个扇区内作左、中、 右三点定位的摆动或在竖直的一个扇区内作上、中、下三点定位的摆动。
在此基础上，本实用新型还要解决用上述一套电磁铁驱动装置带动两只眼球做同步转动 的技术问题。
本实用新型还要解决用两套这样的电磁铁驱动装置组合起来，带动眼球在水平的一个扇 区和垂直的一个扇区内作出各自的三点定位摆动和组合起来的多点定位转动的技术问题。
本实用新型还要解决在上述有关眼球上安装活动眼帘的技术问题，该活动眼帘用上述同 样的电磁铁驱动装置带动时，不但可做出两点定位的睁眼、闭眼和眨眼动作，还能在这范围 之外，做出睁大眼睛的动作；也可以用推拉式的电磁铁驱动装置带动活动眼帘，只是做两点 定位的睁眼、闭眼和眨眼动作。
本实用新型是这样实现的在空心半球状的眼球体半径位置有水平方向的枢轴或轴孔， 把眼球体枢接在眼球盒的外端，眼球体后部固定有一个磁铁，眼球盒里安装有一个电磁铁 眼球体后的磁铁可以是矩形的，固定在眼球枢轴的后部或眼球瞳孔中垂线部位，磁铁后眼球 盒里对应安装的电磁铁有平面的极靴；眼球体后的磁铁可以是圆筒形的，套接在眼球枢轴上，磁铁后眼球座里对应安装的电磁铁有圆弧形极靴；上述磁铁内部的磁力线与枢轴轴线相垂直， 未通电的情况下，上述磁铁内部的磁力线与磁铁后眼球盒里对应安装的电磁铁极靴的平面或 圆弧形极靴两端的连线是相互平行的，这时眼球体处于常态位置；给电磁铁加以不同方向的 电流并结合断电，可驱动眼球体以枢轴为圆心在一个竖直的活动扇区内作上、中、下三点定 位的摆动。上述磁铁内部的磁力线与磁铁后眼球座里对应安装的电磁铁极靴的平面或圆弧形 极靴两端的连线也可以成一定的角度，眼球盒安装一个限位板，使眼球体在电磁铁未通电时 保持在常态位置；给电磁铁断续通电励磁，可带动眼球体在一个活动扇区内作两点定位的摆 动。
两个这样的眼睛共同安装在一个玩偶的脸上时，两个眼球上的枢轴可以同轴地连接在一 起，这样，只需一个眼睛上安装的电磁铁驱动机构就可以带动两个眼球作同步的摆动。也可 以把磁铁安在连接两个眼球枢轴的共轴上，磁铁后安装配套的电磁铁，用这一套电磁铁驱动 机构带动两个眼球作同步的摆动。
上述没有同轴连接在一起的眼睛，其眼球盒前端还可固连有竖直方向的，与眼球同轴心 的枢轴，枢接在眼球盒外眼球座的前端，枢轴后方固定有一矩形的磁铁，磁铁后眼球座里对 应安装的电磁铁有平面的极靴；枢轴上也可以套接有一圆筒形的磁铁，磁铁后眼球座里对应 安装的电磁铁有圆弧形的极靴；上述磁铁内部的磁力线与枢轴轴线相垂直，未通电的情况下， 上述磁铁内部的磁力线与磁铁后眼球座里对应安装的电磁铁极靴的平面或圆弧形极靴两端的 连线是相互平行的，给电磁铁加以不同方向的电流并结合断电，可带动眼球盒和眼球体以枢 轴为圆心在一个平面的活动扇区内作左、中、右三点定位的摆动。在相关电路控制下，把该 眼球以水平轴为圆心的，上、中、下三点定位的可控摆动与以竖直轴为圆心的，左、中、右 三点定位的可控摆动组合起来，该眼睛的眼球就可以可控地做出居中和在一个圆周范围内八 点定位的转动。
两个这样的眼睛共同安装在一个玩偶的脸上时，两个眼球座上的两只竖直方向的枢轴可 以用两根摇杆和一根连杆连接起来组成一个平行连杆机构，这样，只需一个眼球座里安装的 电磁铁驱动机构就可以带动两个眼球作同步的摆动。
上述的眼睛还可安装能活动的眼帘，眼帘形状是空心球体的一部分，其内球面半径略大
于眼球的外半径，眼帘两旁水平方向的半径位置连接有枢轴，枢轴枢接在眼球座的前端，使
眼帘罩在眼球体上，眼帘的一根枢轴从眼球座的外壁伸出到外接盒里，枢轴后方固定有一矩
形的磁铁，磁铁后外接盒里对应安装的电磁铁有平面的极靴；枢轴上也可以套接有一圆筒形
的磁铁，磁铁后外接盒里对应安装的电磁铁有圆弧形的极靴；上述磁铁内部的磁力线与枢轴
轴垂直，未通电的情况下，上述磁铁内部的磁力线与磁铁后外接盒里安装的电磁铁极靴的平面或圆弧形极靴两端的连线是相互平行的，这时眼帘保持在常态位置，给电磁铁加以不同方 向的电流并结合断电，可驱动眼帘以枢轴为圆心在一个竖直的活动扇区内作上、中、下三点 定位的摆动。磁铁内部的磁力线与磁铁后外接盒里对应安装的电磁铁极靴的平面或圆弧形极 靴两端的连线也可以成一定的角度，眼球座或安外接盒里装一个限位板，可以使眼帘在电磁 铁未通电时保持在常态位置，给电磁铁断续通电励磁，可驱动眼帘在一个活动扇区内作两点 定位的摆动。
本实用新型还可以这样实现在空心半球状的眼球体半径位置连接有竖直方向的枢轴， 枢轴枢接在眼球盒的前端，枢轴后方固定有一矩形的磁铁，磁铁后眼球座里对应安装的电磁 铁有平面的极靴；枢轴上也可以套接有一圆筒形的磁铁，磁铁后眼球盒里对应安装的电磁铁 有圆弧形的极靴；上述磁铁内部的磁力线与枢轴轴线相垂直，未通电的情况下，上述磁铁内 部的磁力线与磁铁后眼球盒里安装的电磁铁极靴的平面或圆弧形极靴两端的连线是相互平行 的，这时眼球体保持在常态位置，给电磁铁加以不同方向的电流并结合断电，可驱动眼球以 枢轴为圆心在一个平面的活动扇区内作左、中、右三点定位的摆动。
两个这样的眼睛共同安装在一个玩偶的脸上时，两个眼球上的枢轴可以用两根摇杆和一 根连杆连接起来组成一个平行连杆机构，这样，只需一个眼睛上安装的电磁铁驱动机构就可 以驱动两个眼球作同步的转动。
上述眼球上还可安装可活动的眼帘，眼帘形状是空心球体的一部分，其内球面半径略大 于眼球的外半径，眼帘水平方向的半径位置连接有枢轴，枢轴枢接在眼球盒的前端，使眼帘 罩在眼球体上，眼帘后部连接有一块伸进眼球盒的磁铁座板，磁铁座板上固定有一片磁铁； 磁铁下方的眼球盒里固定有一个电磁铁或电磁线圈，给电磁铁或电磁线圈通电励磁可推动磁 铁从而带动眼帘向下眨动。也可以在枢轴后方固定有一矩形的磁铁，磁铁后眼球盒里对应安 装的电磁铁有平面的极靴；枢轴上也可以套接有一圆筒形的磁铁，磁铁后眼球座里对应安装 的电磁铁有圆弧形的极靴；上述磁铁内部的磁力线与枢轴轴垂直，未通电的情况下，上述磁 铁内部的磁力线与磁铁后眼球盒里对应安装的电磁铁极靴的平面或圆弧形极靴两端的连线是 相互平行的，这时眼帘保持在常态位置，给电磁铁加以不同方向的电流并结合断电，可驱动 眼帘以枢轴为圆心在一个竖直的活动扇区内作上、中、下三点定位的摆动。磁铁内部的磁力 线与磁铁后眼球盒里对应安装的电磁铁极靴的平面或圆弧形极靴两端的连线也可以成一定的 角度，眼球盒里安装一个限位板，可以使眼帘在电磁铁未通电时保持在常态位置，给电磁铁 断续通电励磁，可驱动眼帘在一个活动扇区内作两点定位的摆动。
上述两个这样的眼睛共同安装在一个玩偶的脸上时，两个眼帘上的枢轴可以同轴地连接 在一起，这样，只需一个眼帘上安装的电磁铁驱动机构就可以带动两个眼帘作同步的摆动；也可以把磁铁安在连接两个眼帘枢轴的共轴上或共轴后，磁铁后安装配套的电磁铁，用这一 套电磁铁驱动机构带动两个眼帘作同步的摆动。
本实用新型使用一个磁铁和一个电磁铁组成的一套简单的旋摆式电磁铁驱动机构，就可 以可控的带动玩偶眼睛的眼球在以水平轴转动的扇区内或以垂直轴转动的扇区内作三点定位 的摆动，比具有相应功能的用电机带动的可转动的玩偶眼睛结构简单，体积小，噪音少，容 易控制。比起现有用推拉式电磁铁驱动的，只能做两点定位以模仿眨眼动作的玩偶眼睛的设 计，有了质的改进，因此可以用于控制眼球的转动。其中使用矩形磁铁和相应电磁铁相配合 的旋摆式电磁铁驱动眼球的创新设计，简化了常规旋摆式电磁铁的结构，使眼球的驱动机构 更加简单、价廉，易于装配。本实用新型还提出了把两套这样的电磁铁驱动装置组合在一个 眼睛上，使该眼睛的眼球可以可控地做出居中和在一个圆周范围内作八点定位转动的技术方 案，现有的能做到类似功能的机器人眼睛，要用两部电机组合起来才能实现，比起用电机来 带动的相关技术，本实用新型结构上要简单的多，体积上小巧的多，并且性能更加可靠，控 制更加容易。本实用新型还提出了安装在活动眼球之外的，电磁铁驱动的活动眼帘，使活动 眼睛更加逼真。本实用新型还提供了用一套电磁铁驱动装置就可以带动两个眼球或两个眼帘 作同步摆动的玩偶眼睛的技术方案，对于只需要双眼作同步动作的玩偶来说，进一步简化了 结构，降低了成本。由于本实用新型具备了上述优点和特点，因此可以用来制作中、高档电 动玩偶或小型化的仿人形机器人脸上的眼睛，使这些眼睛可以简单、可控、可靠地转动。

图l是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例l的结构示意图。
图2是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例2的结构示意图。
图3是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例3的结构示意图。
图4是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例4的结构示意图。
图5是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例5整体结构示意图。
图6是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例6整体结构示意图。
图7是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例7中的眼球盒正视图。
图8是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例7整体结构示意图。
图9是实施例7中的眼球盒俯视方向剖视图。
图10是实施例7中的磁铁固定座立体结构示意图。
图11是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例8中的活动眼帘立体结构示意图。 图12是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例8整体结构示意图。 图13是图12A-A方向的剖视图。图14是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例9中眼球和眼球座部分俯视方向 结构示意图。
图15是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例9整体结构示意图。 图16是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例10中眼球和眼球座俯视方向剖 面示意图。
图17是实施例10中眼球座的立体结构示意图。 图18是实施例10中眼帘的立体结构示意图。
图19是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例10整体结构侧视方向剖面示意图。
图20是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例10整体结构侧视方向部分剖面示 意图。
图21是本实用新型提出的电磁铁驱动的玩偶眼睛实施例11整体结构正视图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的各实施例作详细说明。
图1中，眼球l为空心半球体，正中嵌装有一个瞳孔2 (瞳孔未剖视)，眼球水平方向的半 径位置连有一根枢轴3，枢轴的两端枢接在眼球盒4的前端。枢轴中部套接有一个圆筒形的磁 铁7，磁铁内部的磁力线与枢轴轴线垂直。磁铁后的眼球盒里固定有电磁铁，电磁铁包括线圈 6和极靴5，极靴5前端是半圆筒形的凹槽，与圆筒形磁铁7同圆心地间隙配合。当眼球如图所 示处于常态位置，也就是瞳孔位于正前方时，磁铁7内部磁力线的方向是垂直的，与电磁铁极 靴5半圆筒形凹槽两端的连线相互平行。这样，电磁铁未通电时，磁铁与电磁铁极靴相互作用 产生的保持力可保持眼球处于常态位置。给电磁铁施加正、反向电流，可驱动磁铁7并带动眼 球l向上或向下转动，眼球盒内的上下部位分别有一个限位板8a、 8b，可对眼球的转动起到限 位作用。
图2所示的实施例2与实施例1结构基本相同，差别在于(1)磁铁13是矩形的，固定在从 眼球后瞳孔中心部位伸出来的连杆11后的磁铁座12内。(2)电磁铁14前的极靴是平面的。当 眼球如图所示处于常态位置，也就是瞳孔位于正前方时，磁铁13内部磁力线的方向是垂直的， 与电磁铁14前极靴的平面相平行，这样，电磁铁未通电时，磁铁与电磁铁极靴相互作用产生 的保持力可保持眼球处于常态位置。给电磁铁施加正、反向电流，可驱动磁铁13并带动眼球 向上或向下转动。断电后眼球转回到常态，也就是如图所示的中间位置。
实施例1中的旋摆式电磁铁驱动机构可以使磁铁和电磁铁极靴之间的磁隙在运动中始终
保持在一个较小的固定值，有利于提高效率，并且旋转角度较大，但制造成本较高，安装比较费事。实施例2中的旋摆式电磁铁驱动机构是独创的，效率相对较低，转动角度也小，但相 对简单和便宜，完全可以满足一般情况下眼球转动的要求。该实施例中，适当调整连杆ll的 长度和磁铁13的大小可有助于抵消眼球重力产生的力矩，更有利于保持眼球在静止和运动中 的平衡。该实施例中，电磁铁M前极靴的长度大于磁铁13竖直方向(也就是两个磁极所在端 面之间)的长度，这样有利于在没有通电时保持磁铁处于常态位置。按照这样的安装方法， 磁铁13与电磁铁14极靴之间的距离越近，断电后的保持力越大，但通电后磁铁13的转动角度 越小，适当调整磁铁13与电磁铁14之间的距离，就可控制眼球的转动角度。当然也可以用限 位板来控制。
把实施例1和实施例2的眼睛以水平方向的轴向转90度，眼球就是左右摆动了。 图3所示的实施例3中，眼球1的下部固连有一根位于垂直半径位置上的枢轴15，枢接在眼 球座16的前端。枢轴的正后方连接有一个磁铁座17，磁铁座里固定有一个矩形磁铁18，磁铁 后的眼球盒16里固定有电磁铁19，电磁铁19上有一个平面的极靴，磁铁18内部磁力线是水平 方向的，与枢轴15垂直，当眼球如图所示处于常态位置，也就是瞳孔位于正前方时，磁铁18 内部的磁力线与电磁铁19的极靴平面是平行的，即图中所示的20为磁铁18的一个磁极，其对 面为另一极。这样，给电磁铁19加以正反向电流时，可驱动磁铁18并带动眼球1向左或向右转 动，断电后眼球转回到常态，也就是如图所示的中间位置。该实施例中，电磁铁19前极靴的 长度大于磁铁18两个磁极所在端面之间的长度，这样有利于在没有通电时保持磁铁处于常态 位置。
图4所示的实施例4中，矩形磁铁22安装在眼球1后面水平枢轴21的后部，当眼球如图所 示处于常态位置，也就是瞳孔位于正前方时，磁铁22内部的磁力线(g卩22a和22b之间的连线) 与电磁铁24极靴的平面既不平行，也不垂直。这样，电磁铁未通电时，需要一个限位板23挡 在眼球的后部，使眼球保持在常态位置。给电磁铁24通电励磁，可带动眼球向下转动，断电 后眼球转回到常态。
上述四个实施例主要是为了说明使用这种旋摆式电磁铁来驱动眼球转动的基本结构和方 法，以下的各实施例中驱动眼球或眼帘转动的旋摆式电磁铁的安装和使用方式同上述实施例
一样的，就不再一一详述了。
图5所示的玩偶眼睛整体实施例5与实施例2的结构基本一样，不同之处在于(l)瞳孔安
在眼球体中心偏下的部位。(2)如同现在大多数玩偶的眼睛一样，眼球上安有眼睫毛25，眼 球盒27的外端安有眼球罩26,眼球罩上有孔可将瞳孔部分露出。(3)眼球盒里限位板28a和28b 的长度使得眼球只能向上转一个小角度，以防止眼睫毛碰到眼球罩；向下可转比较大的角度， 以表现眨眼的动作。优于现有电磁驱动的玩偶眼睛之处在于该眼睛的眼球不但能在旋摆电磁铁带动下向下转动模仿闭眼或眨眼的动作，还能在旋摆电磁铁带动下向上转动，做出睁大 眼睛或向上看的动作。
图6所示的玩偶眼睛实施例6是把两个如实施例5—样，但没有安电磁铁驱动装置的玩偶眼 睛安装在一个大眼球盒里，两个眼球的两根枢轴29A、 29B用一根共轴30连在一起，共轴30后 部安有磁铁31,磁铁后的眼球盒里安有电磁铁32。这样，只需一套旋摆电磁铁驱动装置就可 以驱动两个眼球作同步的转动。当然，把一个如实施例5—样的眼睛与另一个不带电磁铁驱动 装置的眼睛同轴地连接起来，可以达到同样效果。
图7至图10所示的实施例7中，眼球33垂直半径位置上伸出两根枢轴34a、 34b，两根枢轴 分别枢接在眼球盒35中两个支架36、 37前端的开口中。其中，如图9所示，支架36前端的收口 部位有一个圆形开口38，可以利用开口的弹性形变将眼球上面的枢轴34a卡进圆形开口中。下 面的枢轴34b上套接有一个磁铁固定座39，如图10所示，磁铁固定座后的凹槽中固定有一个磁 铁40，磁铁固定座下部伸出有一个定位板41。磁铁后的眼球盒里有一个凹槽42 (参见图7、图 8),里面固定一个电磁铁43，磁铁40与电磁铁43组成的电磁铁驱动机构与实施例3相同，电磁 铁的电线从旁边眼球盒的开孔44中穿出，电磁铁43可驱动眼球左右转动。磁铁固定座的定位 板41在向两边摆动到一定角度时会被眼球盒内壁挡住，可以对眼球的转动起到限位的作用。 眼球盒上还安有可活动的眼帘45，眼帘形状是空心球体的一部分，其内球面半径略大于眼球 33的外半径，眼帘两旁水平方向的半径位置连接有枢轴46a、 46b，枢轴枢接在眼球盒35前端 的两个凹槽47a、 47b中，使眼帘罩在眼球体上。眼帘后部连接有一块伸进眼球盒的磁铁座板 48，磁铁座板下部固定有一片磁铁49。眼球盒内壁相应部位的两侧分别有一对夹板50a、 50b 和50c、 50d,电磁铁座板51插在两对夹板中固定在眼球盒里，电磁铁座板上有一个凹槽，里 面固定一个电磁铁52，电磁铁的电线从旁边眼球盒的开孔中穿出。眼球盒外端盖有一个眼球 罩53，眼球罩上有一个开孔可将眼球的瞳孔部位露出，眼球罩还可将枢轴34b卡在支架37的凹 槽中。当眼帘如图8所示处于睁眼位置时，磁铁49内部的磁力线与电磁铁52内部的磁力线是平 行的，给电磁铁52通电励磁，可推动眼帘45向下摆动做出闭眼或眨眼的动作，支架36可对磁 铁座板48的摆动从而对眼帘的摆动起到限位的作用。断电后电磁铁52吸引磁铁49使眼帘回到 原位，支架36仍起到限位的作用，防止磁铁49与电磁铁52相碰撞。该实施例中，为了防止两 个电磁铁驱动装置相互干扰，可在两个电磁铁之间的眼球盒35内铺设磁屏蔽膜54。
图11至图13中所示的实施例8中，玩偶眼睛实施例6的眼帘60轴心部位连接有一根轴61， 轴61当中套接有一个圆筒形的磁铁62。眼帘两个轴耳的下方分别连接有两只挡杆63a、 63b， 轴61两端连接有伸出轴耳的轴头64a、 64b。眼球65下部枢轴66的上、下两端分别枢接在眼球 盒67下部挡板和底板的前端，枢轴66上套接有与实施例7—样的磁铁固定座68，磁铁固定座后固定有矩形磁铁69，磁铁后的眼球盒里固定有电磁铁43，电磁铁43可驱动眼球65左右转动。 眼帘60的两个轴头64a、 64b枢接在眼球盒67的前端，眼球盒67里固定有一个电磁铁70，电磁 铁前端极靴是半圆筒形的凹槽，与圆筒形磁铁62同圆心地间隙配合，电磁铁70可驱动眼帘60 上下摆动。眼球盒67顶部中央有一块限位扳71，可挡在眼帘体后部，限制眼帘向上转动的角 度。眼帘两个轴耳下方的两只挡杆63a、 63b不但可以起到平衡重心的作用，而且在眼帘向下 转到一定位置时，就会被眼球盒的后壁挡住，起到限位的作用。该眼睛实施例与图8所示的实 施例7不同之处在于眼帘60不但可以向下眨动，而且可以从常态位置略微向上转动，做出睁 大眼睛的动作。两个这样的眼睛并列安装在眼球盒67中，在每个眼球磁铁固定座的下端连接 有一个摇杆72、 74，两个摇杆后枢接有一根连杆73，组成一平行连杆机构，这样，只需一个 眼球的电磁铁驱动机构就可以带动两个眼球作同步的转动。该实施例中，也可以将两个眼帘 同轴地连接起来，用一套电磁铁驱动装置带动两个眼帘作同步的摆动。
图14中和图15所示的实施例9是一个把两个旋摆式电磁铁驱动机构组合起来，使眼球能够 以X轴和Y轴做两种自由度转动的实施例。该实施例中，眼球1如实施例2—样安装在眼球盒75 上，电磁铁76可驱动眼球上下摆动。眼球盒75上盖和下底的前部分别固连有一根枢轴77a、77b， 其轴线与眼球l垂直方向的轴线重合。两根枢轴分别枢接在眼球座78的前端，下面的枢轴77b 后安装有同上述实施例一样的旋摆电磁铁驱动装置，可驱动眼球盒75并带动眼球左右摆动。 这样，只要用相关电路控制好两个电磁铁的通电时间和电流方向，眼球1不但能够以眼球盒75 上的轴为圆心在一个竖直的活动扇区内做上、中、下三点定位的摆动，还能以枢轴77a、 77b 为圆心在一平面的活动扇区内做左、中、右三点定位的摆动，两者组合起来，该眼球就可以 在一个圆周范围内做出八点定位的可控转动，断电后眼球可回到居中的初始位置。
该实施例中，驱动眼球左右转动的电磁铁驱动装置是安装在眼球盒和眼球座的下部，根 据需要，也可以安装在眼球盒和眼球座的上部。
图16至图20所示的是在类似实施例9的活动眼睛基础上加装了活动眼帘的施例10。该实施 例中，眼球80与实施例1一样有一根横向的轴81，轴上套有一个圆筒形的磁铁82，眼球盒83 里安有一个与实施例1一样的电磁铁84，眼球盒前部伸出两片支架85a、 85b，每片支架前端各 有轴孔86a、 86b，轴81枢接在轴孔86a、 86b中，电磁铁84可驱动眼球80上下摆动。眼球盒83 底部固连有一支枢轴87，枢轴87如图12所示的实施例8—样枢接在眼球座93的下部，枢轴上套 接有一个磁铁固定座88，磁铁固定座后安装有矩形磁铁89,磁铁后的眼球盒安有电磁铁90， 眼球80在两个电磁铁驱动装置的带动下可以如实施例9一样做出同样的多种动作。该实施例中 的眼帘轴心两旁各有一支轴92a、 92b，枢接在眼球座93的前端；其中一支92b是长轴，从眼球 座侧面伸进眼球座的外接盒95里，轴上如图11所示的实施例一样套接有一个圆筒形磁铁94，磁铁后的外接盒95里安有一个电磁铁96，电磁铁96可驱动眼帘91上下摆动。眼球座93里有一 块限位板97，可限制眼帘向上摆动的角度。眼球座前端安有一个整体的眼球罩98，可将眼球 盒和眼球座整体遮挡盖起来。眼球罩上有一个开孔，可露出瞳孔和部分眼帘。该眼睛实施例 的眼帘在旋摆式电磁铁驱动装置的带动下，除了能做出常态的睁眼(如图19)、闭眼和眨眼三 种动作外，还能作出睁大眼睛(如图20所示)的动作。
图21所示的实施例11中，两个如实施例10—样的眼睛并列安装在一个大眼睛盒99里。两 个眼睛的眼帘91、 IOO的轴同轴地连结在一起，这样， 一套电磁驱动装置就可以带动两个眼帘 做同步的动作。该眼睛实施例中，两个眼睛的眼球可以独立做出各自的不同动作。也可以像 图13所示的实施例8—样把两个眼睛座的枢轴用一个平行连杆机构连结在一起，这样，用一套 电磁铁驱动装置就可以带动两个眼球在一个平面的扇区内做同步的左右摆动。
权利要求1、电磁铁驱动的玩偶眼睛，包括半球状的眼球体，眼球座，眼球体半径位置有水平方向的枢轴或轴孔，枢接在眼球座的前端，眼球体后部固定有一个磁铁，眼球座里安装有一个电磁铁，其特征是眼球体后的磁铁是矩形的，固定在眼球枢轴的后部或眼球瞳孔中垂线部位，磁铁后眼球座里对应安装的电磁铁有平面的极靴；眼球体后的磁铁也可以是圆筒形的，固定在眼球枢轴上，磁铁后眼球座里对应安装的电磁铁有圆弧形极靴；未通电的情况下，上述磁铁内部的磁力线与磁铁后眼球座里安装的电磁铁极靴的平面或圆弧形极靴两端的连线是相互平行的，这时眼球体处于常态位置；磁铁内部的磁力线与磁铁后眼球盒里安装的电磁铁极靴的平面或圆弧形极靴两端的连线也可以成一定的角度，眼球盒安装一个限位板，使眼球体在电磁铁未通电时保持在常态位置，给电磁铁施加不同方向的电流励磁，可以驱动眼球作出相应的转动。
2、 如权利要求l所述的电磁铁驱动的玩偶眼睛，其特征是两个这样的眼睛共同安装在一 个玩偶的脸上时，两个眼球体上的枢轴可以同轴心地连接在一起，这样，只需一个眼睛上安 装的电磁铁驱动机构就可以带动两个眼球作同步的摆动；也可以把磁铁安在连接两个眼球枢 轴的共轴上，磁铁后安装相应的电磁铁，用这一套电磁铁驱动机构带动两个眼球作同步的摆 动
3、 如权利要求l所述的电磁铁驱动的玩偶眼睛，其特征是眼球盒的前端还可固连有竖直 方向的，与眼球同轴心的枢轴，枢接在眼球盒外的眼球座的前端枢轴后方可以固定有一矩 形的磁铁，磁铁后眼球座里对应安装的电磁铁有平面的极靴；枢轴上也可以固定有一圆筒形 的磁铁，磁铁后眼球座里对应安装的电磁铁有圆弧形的极靴；上述磁铁内部的磁力线与枢轴 轴线相垂直，未通电的情况下，上述磁铁内部的磁力线与磁铁后眼球座里安装的电磁铁极靴 的平面或圆弧形极靴两端的连线是相互平行的，这时眼球体处于常态位置；给眼球盒和眼球 座里的电磁铁分别或同时通电励磁，可以驱动眼球作出相应的转动。
4、 如权利要求3所述的电磁铁驱动的玩偶眼睛，其特征是两个这样的眼睛共同安装在一 个玩偶的脸上时，两个眼球座上的两只枢轴可以用两根摇杆和一根连杆连接起来组成一个平 行连杆机构，这样，只需一个眼球座里安装的电磁铁驱动机构就可以带动两个眼球作同步的 摆动。
5、 如权利要求3所述的电磁铁驱动的玩偶眼睛，其特征是在眼球上还可安装能活动的眼 帘，眼帘形状是空心球体的一部分，其内球面半径略大于眼球的外半径，眼帘两旁水平方向 的半径位置连接有枢轴，枢轴枢接在眼球座的前端，使眼帘罩在眼球体上，眼帘的一根枢轴从眼球座的侧面伸进外接盒枢轴后部可以固定有一矩形的磁铁，磁铁后外接盒里对应安装 的电磁铁有平面的极靴；也可以在枢轴上固定一圆筒形的磁铁，磁铁后外接盒里对应安装的 电磁铁有圆弧形的极靴，未通电的情况下，上述磁铁内部的磁力线与磁铁后外接盒里安装的 电磁铁极靴的平面或圆弧形极靴两端的连线是相互平行的，这时眼帘保持在常态位置，用不 同方向的电流给电磁铁通电励磁，可驱动眼帘做出相应的摆动；磁铁内部的磁力线与磁铁后 外接盒里安装的电磁铁极靴的平面或圆弧形极靴两端的连线也可以成一定的角度，眼球座或 外接盒里安装一个限位板，可以使眼帘在电磁铁未通电时保持在常态位置，给电磁铁断续通 电励磁，可驱动眼帘摆动。
6、 如权利要求5所述的电磁铁驱动的玩偶眼睛，其特征是两个这样的眼睛共同安装在 一个玩偶的脸上时，两个眼帘上的枢轴可以同轴地连接在一起，这样，只需一个眼帘上安装 的电磁铁驱动机构就可以带动两个眼帘作同步的摆动；也可以把磁铁安在连接两个眼帘枢轴 的共轴上或共轴后，磁铁后安装相应的电磁铁，用这一套电磁铁驱动装置带动两个眼帘作同 步的
7、 电磁铁驱动的玩偶眼睛，包括半球状的眼球体，眼球盒，眼球体后部固定有一个磁铁， 眼球盒里安装有一个电磁铁，其特征是眼球体半径位置连接有竖直方向的枢轴，枢轴枢接在 眼球盒的前端枢轴后方固定有一矩形的磁铁，磁铁后眼球盒里对应安装的电磁铁有平面的极靴； 枢轴上也可以固定有一圆筒形的磁铁，磁铁后眼球盒里对应安装的电磁铁有圆弧形的极靴；未通电的情况下，上述磁铁内部的磁力线与磁铁后眼球盒里安装的电磁铁极靴的平面或 圆弧形极靴两端的连线是相互平行的，这时眼球体保持在常态位置，用不同方向的电流给电 磁铁通电励磁，可驱动眼球做出相应的转动。
8、 如权利要求7所述的电磁铁驱动的玩偶眼睛，其特征是两个这样的眼睛共同安装在 一个玩偶的脸上时，两个眼球体上的枢轴可以用两根摇杆和一根连杆连接起来组成一个平行 连杆机构，这样，只需一个眼睛上安装的电磁铁驱动机构就可以带动两个眼球作同步的转动。
9、 如权利要求7所述的电磁铁驱动的玩偶眼睛，其特征是在眼球上还安有可活动的眼 帘，眼帘形状是空心球体的一部分，其内球面半径略大于眼球的外半径，眼帘两旁水平方向 的半径位置连接有枢轴，枢轴枢接在眼球盒的前端，使眼帘罩在眼球体上，眼帘后部有一块 伸进眼球盒的磁铁座板，磁铁座板上固定有一片磁铁；磁铁下方的眼球盒里固定有一个电磁 铁或电磁线圈，给电磁铁或电磁线圈通电励磁可推动磁铁从而带动眼帘向下眨动；也可以在 枢轴后部固定一矩形的磁铁，磁铁后眼球盒里对应安装的电磁铁有平面的极靴；枢轴上也可以固定一圆筒形的磁铁，磁铁后眼球座里对应安装的电磁铁有圆弧形的极靴；未通电的情况 下，上述磁铁内部的磁力线与磁铁后眼球盒里安装的电磁铁极靴的平面或圆弧形极靴两端的 连线是相互平行的，这时眼帘保持在常态位置，用不同方向的电流给电磁铁通电励磁，可驱 动眼帘做出相应的摆动；磁铁内部的磁力线与磁铁后眼球盒里安装的电磁铁极靴的平面或圆 弧形极靴两端的连线也可以成一定的角度，眼球盒里安装一个限位板，可以使眼帘在电磁铁 未通电时保持在常态位置，给电磁铁断续通电励磁，可驱动眼帘摆动。
10、如权利要求9所述的电磁铁驱动的玩偶眼睛，其特征是两个这样的眼睛共同安装在 一个玩偶的脸上时，两个眼帘上的枢轴可以同轴地连接在一起，这样，只需一个眼帘上安装 的电磁铁驱动机构就可以带动两个眼帘作同步的摆动；也可以把磁铁安在连接两个眼帘枢轴 的共轴上或共轴后，磁铁后安装相应的电磁铁，用这一套电磁铁驱动装置带动两个眼帘作同 步的摆动。
专利摘要电磁铁驱动的玩偶眼睛，将磁铁安装在空心半球状的眼球枢轴上或枢轴后或眼球瞳孔的中垂线上，磁铁后安有相应的电磁铁，使用这种旋转电磁铁式的驱动方法，可以可控的驱动眼球在水平的活动扇区或在竖直的活动扇区作三点定位的转动；还可以把两个这样的电磁铁驱动装置组合起来，驱动眼球作中心定位和一个圆周范围内八点定位的转动；上述眼睛还可以安装可活动的眼帘。该玩偶眼睛可用于中、高档电动玩偶和仿人形机器人。
文档编号A63H3/00GK201223724SQ20072017367
公开日2009年4月22日 申请日期2007年10月17日 优先权日2007年10月17日
发明者周志昌 申请人:周志昌