专利名称：用于可充气人体模型的旋转通气关节的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于充气人体模型的关节机构，具体地，涉及一种空气可通过的旋转通气关节机构，所述旋转通气关节机构的特征在于能够使空气自由通过所述关节机构的同时，允许可充气人体模型的四肢关节全方位地转动。
背景技术：
在本技术领域中，众所周知将可充气娃娃、人体模型和其他充气玩具设计成可模仿真人。通常人们希望这些充气人体模型就象活的一样，并且能够模仿真人的身体结构及四肢关节。同时，人们也希望能通过设在玩偶躯干上的单个进气口使包括四肢构件在内的整个玩偶或人体模型快速而有效地充气。然而，现有的通过单个进气阀充气的玩偶和人体模型不能够模仿真人的身体结构和四肢关节。这一缺陷的主要原因与将四肢构件安装到玩偶躯干上的关节机构有关。
为了能够使四肢构件能够全方位地转动，充气模型必须包括一个球窝型关节以将模型的四肢连接到躯干上。然而，传统的球窝关节虽然能使四肢关节全方位转动，但并不能让空气在人体充气模型的四肢和躯干间自由流动。这是因为传统的球窝关节是一实心结构件，这使得空气不能从躯干流向四肢。由于空气无法从躯干流向四肢，具有传统球窝关节的充气人体模型就必须在其躯干和四肢上各安装一个进气口，而使得对玩偶充气和放气的时间大大增加。
现有技术中，也有一些充气人体模型被设计成既能使四肢相对躯干运动，又可以使空气在躯干和四肢间自由流动。这些玩偶的四肢只能完成有限转动以起到球窝关节的作用，但空气可通过关节。然而，这些玩偶所用的球窝关节必须以特定的方式对齐以使空气或流体能够流过躯干和各个单独的四肢构件之间的球窝关节。
例如，Myers的美国专利5,516,322揭示了一种可充液体的玩偶，包括一个与玩偶的躯干、手臂和腿连通的蓄水容器。四肢连接件之一起到球窝关节的作用，并且具有一通道使液体可流过球窝关节。然而，Myers的发明要求液体流过球窝关节上的两个相对孔而这两个孔必须适当对准。事实上，这两个相对孔互相适当对准以使液体能流过球窝关节。然而，当Myers发明中的四肢构件全方位转动时，这两个相对孔就离开了设定位置，因此液体也就不能流过Myers发明中的球窝关节，这样就严重阻碍了流动效率，并且限制了四肢相对于躯干的转动。
另外，Harrowe的美国专利2731768揭示一种充气人体模型，其中空气可在躯干和四肢间自由流动。Harrowe专利采用了一种圆柱管作为通道以使空气可在躯干和四肢流动。该发明还揭示了一种连接件，具有一中空套以形成一锯齿状凹槽，以固定到分别形成于躯干和四四肢构件内部凹槽上。然而，Harrowe专利所公开的圆柱管是刚性的，因此不能与一个球窝关节机构相适应。由于Harrowe所公开的发明无法包含一个球窝关节，那么人体模型的四肢只能前后活动。因此Harrowe所发明的玩偶的四肢构件不能够作全方位的转动，该发明无法满足本技术领域中对充气人体模型的要求，即使其尽可能地逼真地模仿真人的四肢运动，同时无论四肢构件如何旋转，空气都可在四肢构件和四肢构件躯干之间自由流动。
因此，本技术领域中需要一种用于充气人体模型的旋转通气关节机构，它是一球窝关节机构，具有一柔性管状空气通道，可使四肢构件作全方位转动，同时柔性管状空气通道构件允许空气在四肢构件和躯干之间自由流动而无论四肢构件旋转成什么角度。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种用于四肢可全方位转动的充气人体模型的旋转通气关节，并且无论四肢的转动角度怎样，都能作为一个允许空气自由通过关节的管道。
本发明的另一个目的是提供一种球窝关节机构和一个能在保持关节机构的正常旋转功能的同时，穿过整个球窝关节机构的中空柔性管状空气通道构件。
本发明的另一个目的还有提供一种用旋转通气关节机构把四肢构件和躯干连接起来的充气人体模型，以能够在允许空气流过关节机构而不管四肢构件相对躯干的朝向的同时，让四肢构件全方位转动。
本发明的另一个目的还有提供一种球窝关节机构和一个穿过整个球窝关节机构的中空柔性管状空气通道构件，能无论球窝关节机构的位置而让空气流过该管状元件。
本发明的这些和另外一些目的通过本发明的较佳实施例来实现，用实例而不是用限制描述了规定了一种用于四肢可全方位转动的充气人体模型的旋转通气关节机构，该装置还包括了一个中空柔性管状空气通道构件，而且无论四肢构件的旋转角度如何特别，都能允许空气在躯干和四肢构件之间自由流通。
概括地说，本发明通过提供一个旋转通气关节机构，包括一由一杯状部件、球突件和窝座件所组成的球窝关节机构和一个穿过其中的管道，克服并实质上减轻了现有技术的不足。一个管状空气通道构件穿过球窝关节机构的管道，该球窝关节机构可让躯干和相应的臂和腿连接起来。由于该管状空气通道构件的柔性，该柔性管状空气通道构件无论四肢构件的朝向都能使空气在躯干和任意四肢构件间流通从而保证了人体模型的每个部分的流体流通都能不间断。
这个管状空气通道构件和球窝关节机构的组合很先进，因为它允许空气从躯干直接通过球窝关节组织传递并且允许四肢构件全方位转动。而且，无论四肢构件转动到相对人体模型的躯干的什么位置，空气都能持续地自由穿过该旋转通气关节。本发明的另一个优点是整个充气人体模型能通过一个充气阀门完成充气。因为充气阀门装在躯干上，同时躯干又和四肢构件通过旋转通气关节机构上的管状空气通道构件保持空气流通，所以单个充气阀门可以更快更高效的完成对人体模型的充气。这就能使臂和腿同时完成充气，而不是分开来充。
本发明的其他一些目的、优点和创新特征将在下文中说明，本技术领域中普通技术人员根据以下详细的描述和参见附图可以清楚地了解本发明。图中各构件都采用类似的标号。
图1为充气人体模型的立体图，示出了本发明中旋转通气关节机构的位置。
图2为分解图，示出本发明中的管状空气通道构件和旋转通气关节机构。
图3为本发明中组装完成的旋转通气关节机构的侧视图。
图4为沿图3中线4-4所示本发明中旋转通气关节机构的截面图。
图5为本发明中的管状空气流道构件的立体图。
图6为本发明中旋转通气关节机构和穿过旋转通气关节机构的管状空气通道构件的局部截面图。
图7为一立体图，示出了在安装过程中本发明的四肢构件和旋转通气关节机构的窝座件座件立体图，图中，管状空气通道构件正被插入窝座件但还没被插入球突件。
图8为一立体图，示出了在安装过程中的本发明的四肢构件和旋转通气关节机构的窝座件，图中，管状空气通道构件已完全被插入窝座件但还没被插入球突件。
图9为一四肢构件的立体图，示出了本发明旋转通气关节机构安装过程中的的窝座件和安装于其上的管状空气通道构件。
图10为一立体图，示出了本发明的充气人体模型的安装过程中旋转通气关节机构已被完全安装好并已被插入四肢构件但还没被插入充气人体模型的躯干。
图11为一侧视图，示出了用虚线画出的已被完全装好的旋转通气关节机构，并已把四肢构件连接在充气人体模型的躯干上。
具体实施例方式
根据附图，充气人体模型的旋转通气关节机构较佳实施例在图1-11都如标号10所示。旋转通气关节机构10可以让一个充气人体模型12的四肢构件18在作全方位转动的同时，在四肢构件18和充气人体模型12的身体之间提供一个柔性的空气通道。
如图1、2和9所示，充气人体模型12包括一个躯干14用来构成充气人体模型12的身体部分，所述躯干14上有一进气口16用于在充气人体模型12充气或放气时让空气进出。躯干14和头组件17和各个四肢构件18连在一起以使充气人体模型12外表看起来比较逼真、生动。进一步可以看到，每一个四肢构件18都被设计成模仿真人的四肢并且其上有一孔19，用来和旋转通气关节机构10的一端配合，这样就能把四肢构件18和躯干14装在一起。四肢构件18通过旋转通气关节机构10配合到孔15中而安装到躯干上，孔15位于躯干上与安装四肢构件18位置对应。
如图2所示，旋转通气关节机构10允许四肢构件18像真人的手臂和腿一样全方位转动。旋转通气关节机构10包括一个球窝关节机构20和一个穿过整个球窝关节机构20的管状空气通道构件22，这样无论四肢构件18相对于躯干14的旋转角度如何，空气在躯干14和四肢构件1 8之间的流通都不会受到限制。
如图3-5所示，球窝关节机构20包括可转动地容纳在窝座件24中的一球突件26，并具有一杯状部件30使球突件26与窝座件24相互连接。窝座件24为一有着尾部23和前部25的杯形构件。进一步可看到，前部25与球突件26直接接触并且在本发明的较佳实施例中被制成为正好容纳球突件26。窝座件24还包含了凸缘27以使窝座件24固定到四肢构件18上，就像下文所要详细描述的，该凸缘27的位置是沿着窝座件24的尾部23并且环绕在整个窝座件24径向。
在组装过程中，球突件26包括一球体，该球体的大小和形状正好能可转动地容纳在窝座件24中。球窝关节机构20还包括一管道28，该管道28穿过球突件26以使管状空气通道构件22在装配过程中能穿过整个球窝关节机构20。管道28包括一开口28A，它在旋转通气关节机构10装配好后，紧邻窝座件26的头部25，和一开口28B，该开口位于球突件26对面、邻近杯状部件30。为了完成球窝关节机构20的装配，杯状部件30固定地使窝座件24和球突件26相互连接。
进一步可看到，杯状部件30由一底部29和一顶部31加上一外凸边30A构成，这样就能在球突件26安装在杯状部件30中后，使杯状部件30把球突件26包围和隐藏起来。至少有一块或更多的突出物32位于窝座件24上，与突出物32相对应的一组槽34位于杯状部件30的顶部31上，这个结构就使球突件26在装配过程中和窝座件24锁定在一起，下文将有更详细的说明。一旦突出物32在装配过程中被放在了槽34中，球突件26就固定地安装在窝座件24之中并且允许四肢构件18装在躯干14上后能全方位地转动。
如上所述，管状空气通道构件22允许空气自由地流过球窝关节机构20而与四肢构件18相对于躯干14的朝向无关。如图5所示，管状空气通道构件22包括一柔性管子36，该管子36构成了一个可供空气通过球窝关节机构20的管道，空气通过柔性管子36两端的第一开口38A、第二开口38B进出。两个护套40A、40B各自装在柔性管子36的开口38A、38B附近，使柔性管状空气通道构件22固定到球窝活节装置关节机构20上。
图6是柔性管状空气通道构件22穿过球窝关节机构20时的示意图，而形成本发明的旋转通气关节机构10。在被完全装起来以后，柔性管子36被安装在管道28中，球突件26被杯状部件30包围并粘在杯状部件30上，同时位于窝座件24中，从而通过突出物32和凹槽34的互锁固定窝座件24。管状空气通道构件22的护套40B从管道28的开口28B中伸出并且覆盖了位于躯干14中的杯状部件30的顶部31。最后，护套40A从开口28A中伸出并且覆盖了窝座件24的尾部23。
图7-11描述的是旋转通气关节机构10的装配，示出了把四肢组件18连接到躯干14上的步骤。在本发明的较佳实施例中，充气人体模型12上对应于各个四肢构件18各有一旋转通气关节机构10。由于每个安装都是相同的，为简单起见，以下仅描述一个四肢构件18通过旋转通气关节机构10与躯干14的装配过程。
为了装配，要先把柔性管状空气通道构件22的第一开口38A插入并拉过窝座件24以使护套40A能够覆盖窝座件24的尾部23。在较佳实施例中，管状空气通道构件22的柔性管子36将被拉紧以使护垫40A能紧密地覆盖在窝座件24的尾部23上，不仅提供了空气的密封性也为旋转通气关节机构10提供了拉力。较佳地，护垫40A可以通过高频焊接手工艺或其它众所周知的固定方式固定在窝座件24的尾部23上。
然后把窝座件24以及装在其上的柔性管状空气通道构件22插入四肢构件18上的孔19。窝座件24的凸缘27的直径比孔19大，这样在装配过程中当把窝座件24用力装进孔19后，它就不会和四肢构件18松脱。四肢构件18上的孔19和躯干14上的孔15由于所在的组件都没有充气而可延展，较大的凸缘27压入较小的孔19中。在人体模型12被充气以后，孔19就变得不可延展且凸缘27无法从孔19中抽出来，这样四肢构件18和躯干14之间就形成了固定配合。
在窝座件24被装到四肢构件18上之后，管状空气通道构件22的开口38B就安装球突件26上，球突件26然后被固定到窝座件24上。如图7所示，在安装过程的这个阶段，球突件26通过本技术领域中众所周知的方式装在杯状部件30上。然后把管状空气通道构件22的开口38B插入管道28并从管道28的开口28A处拉出来，这样就能让护套40B完全地覆盖杯状部件30的顶端31。然后用高频焊接工艺把护套40B固定到顶部31上。
现在看图8-9，管状空气通道构件(22)穿过窝座件(24)和球突件(26)。在安装过程的这个阶段，球窝关节机构(20)必须组装起来以形成连接四肢构件(18)和躯干(14)的旋转通气关节机构(10)。球突件(26)被放置在窝座件(24)中且位于窝座件(24)上的突出物(32)与杯状部件(30)上的凹槽(34)对齐并锁在一起。四肢构件(18)固定地装在躯干(14)上且它们之间是气密封的。在较佳实施例中，将重复这个过程直到所有四肢构件(18)都依照本发明恰当地安装在充气人体模型(12)的躯干(14)上。
充气人体模型(12)现在就可以充气了。一旦充气，通过旋转通气关节机构(10)安装在躯干(14)上的四肢构件(18)就能像真人一样全方位地转动。而且，无论四肢构件(18)相对于躯干(14)的朝向如何，空气都可以在躯干(14)和四肢构件(18)之间自由流通。这让充气人体模型(12)可以通过躯干(14)上的一个进气口(16)快速方便地完成充气。
从前述可以看到，虽然已经阐明了本发明的详细实施例，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，仍可以做出各种各样改变。因此，本发明不应被说明书所限，而应该用所附的权利要求来限制本发明的保护范围。
权利要求
1.一种充气人体模型，包括a)一躯干和至少一条装在所述躯干上的可转动四肢构件；以及b)一个旋转通气关节机构，用来把所述至少一条可转动四肢构件安装到所述躯干上，包括一球窝关节机构和一个穿过所述球窝关节机构的管状空气通道构件，这样，可以使所述至少一条可转动四肢构件和所述躯干之间流体连通，并使所述至少一条可转动四肢构件相对于所述躯干作全方位转动。
2.如权利要求1所述的充气人体模型，其特征在于，所述管状空气通道构件还包括装在所述管状空气通道构件两端的至少两个护套。
3.如权利要求2所述的充气人体模型，其特征在于，所述至少两个护套被固定在所述球窝关节机构上以将所述管状空气通道构件固定地装在所述球窝关节机构上。
4.如权利要求1所述的充气人体模型，其特征在于，还包括一个充气阀门用来对所述充气人体模型进行充放气。
5.如权利要求1所述的充气人体模型，其特征在于，所述管状空气通道构件在所述旋转通气关节机构中形成了一条通道以使所述躯干和所述至少一条可转动四肢构件之间实现流体连通。
6.如权利要求1所述的充气人体模型，其特征在于，所述球窝关节机构，包括a)一球突件，b)一可转动地容纳所述球突件的窝座件，c)一管道，穿过所述球突件，和d)一杯状部件，环绕所述球突件且把所述球突件连接到所述窝座件上。
7.如权利要求6所述的充气人体模型，其特征在于，所述管状空气通道构件包括a)一中空柔性管件，其两端位于所述管道中，b)一护套，安装于所述中空柔性管件的一端，并进一步安装于所述窝座件上，和c)一护套，安装于所述中空柔性管件的另一端，并进一步安装于所述杯状部件上。
8.如权利要求7所述的充气人体模型，其特征在于，所述球窝机构还包括装在所述窝座件和所述杯状部件上的凸缘，用来把所述球窝机构固定在所述充气人体模型上。
9.一用于中空人体模型的旋转通气关节机构，包括a)一窝座件，设有一孔；b)一球突件，可转动容纳在所述窝座件中并能够在其中全方位转动，所述球突件中设有一个管道，所述管道两端设有两开口；以及c)一管状空气通道构件，位于所述管道中并从所述孔中伸出以使所述球突件和所述窝座件之间可流体连通，而无论所述两个开口相对所述孔的位置如何。
10.如权利要求9所述的旋转通气关节机构，其特征在于，还包括一安装于所述窝座件上的凸缘，用来把所述窝座件固定到一充气人体模型的一条四肢构件上。
11.如权利要求9所述的旋转通气关节机构，其特征在于，还包括一个杯状部件，所述杯状部件上有一孔且和所述球突件装在一起，以将所述球突件和所述窝座件相互连接。
12.如权利要求11所述的旋转通气关节机构，其特征在于，所述杯状部件还包括一凸缘用来把所述杯状部件固定在充气人体模型的躯干上。
13.如权利要求9所述的旋转通气关节机构，其特征在于，所述管状空气通道构件还包括两个安装在所述管状空气通道构件的两端的护套以把所述管状空气通道构件固定地安装在所述旋转通气关节机构上。
14.如权利要求13所述的旋转通气关节机构，其特征在于，所述两个护套之一附着在所述杯状部件上而所述两个护套中的另一个附着在所述窝座件上。
15.一中空的人体模型，包括a)一中空的躯干，以及b)至少一个可全方位转动的中空四肢构件，所述至少一个可全方位转动的中空四肢构件安装在所述中空躯干上且不论所述至少一个可全方位转动的中空四肢构件相对所述中空躯干的转动角度如何，都能一直与所述中空躯干保持流体连通。
16.如权利要求15所述的中空人体模型，其特征在于，所述至少一个可全方位转动的中空四肢构件藉由一旋转通气关节机构安装在所述中空躯干上。
17.如权利要求16所述的中空人体模型，其特征在于，所述旋转通气关节机构包含一球窝关节机构和一个穿过所述球窝关节机构的中空柔性管件。
18.如权利要求17所述的中空人体模型，其特征在于，所述球窝机构包括a)一球突件和一穿过所述球突件的管道，以及b)一可转动地容纳所述球突件的窝座件。
19.如权利要求18所述的中空人体模型，其特征在于，还包括一个管状空气通道构件，所述管状空气通道构件位于所述管道中且装在所述球窝机构上。
20.如权利要求15所述的中空人体模型，其特征在于有四个所述中空可转动四肢构件。
21.如权利要求20所述的中空人体模型，其特征在于所述四个所述中空可转动四肢构件为臂和腿。
22.如权利要求15所述的中空人体模型，其特征在于所述中空人体模型是可充气的。
23.如权利要求15所述的中空人体模型，其特征在于，还包括一个充气阀门，允许空气或流体进出所述中空人体模型。
24.一种使两个互相连接的中空体之间实现持久流体连通的方法，包括以下步骤a)提供至少两个中空体且在所述至少两个中空体各自具有一开口；b)提供一旋转通气关节机构把所述至少两个中空体装在一起，所述旋转通气关节机构包括i)一球窝关节机构，具有一前端和一后端；ii)一管状空气通道构件，穿过所述球窝关节机构使流体可穿过所述球窝关节机构，且允许所述球窝关节机构作全方位的转动；以及c)把所述球窝关节的前端装在一个所述中空体的开口处并把所述球窝关节的后端装在另一个中空体的开口处，这样就把所述至少所述两个中空体连接在一起。
25.如权利要求24所述方法，其特征在于，还包括通过一个入口阀门把流体注入一个中空体并且允许所述流体在所述至少两个中空体自由流通的步骤。
全文摘要
一种用于把充气人体模型的四肢构件连接到躯干上的旋转通气关节机构。该旋转通气关节机构包括一球窝关节机构和一穿过所述球窝关节机构的管状空气通道构件，本发明无论四肢构件相对于躯干的角度如何，都能在躯干和四肢构件之间提供一个持久的流体连通通道。
文档编号A47F8/00GK1618500SQ20041005479
公开日2005年5月25日 申请日期2004年7月22日 优先权日2003年9月8日
发明者兰兆文 申请人:兆邦洋行