专利名称：摇摆电动玩偶的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及摇摆电动玩偶，尤指一种藉设于玩偶内部的小型马达经由一连串的传动装置的驱动，使玩偶行扭腰摆肩、摆手动作的电动玩偶。
习见的类此电动玩偶，多以马达经由齿轮组来驱动偏心连杆或偏心齿轮而达成摆动动作，一般而言，其动作较简单呆板，不够细腻，稳定性亦较差。
台湾公告第334837号揭示一种可使玩偶扭腰摆身且动作较细腻的“玩偶之摆动装置”，其主要机构为利用马达的正、反转经由齿轮传动装置驱动设于一双玩偶腿部关节处的扇形齿轮，再经由同设在此腿部关节另侧的辅助齿轨与玩偶背板对应而设的齿轨的啮合传动，使玩偶能以腿部关节枢轴及肩部枢轴形成四连杆作用，而使双腿及上半身以相反的方向扭摆运动。这种装置设计固然巧妙，动作也较细腻，但最大的缺点是其动作依赖小型直流马达不断的正、反单转驱动来达成，有违小型玩具马达原设计的正常使用，不仅马达的运转苛刻、寿命减短，电池消耗亦快，而且必须加装自动变换其电流方向的IC控制开关板，成本因此增加；再者，其腿部连身的摆动主要是藉齿轮与齿轨组达成，运动较不圆滑；此外，其肩部仅能随着身体的摆动直上直下移动而已，头部及两手则保待原状不能做任何摇摆动作，仍显不够逼真。
有鉴于此，实用新型的主要目的是提供一种摇摆电动玩偶，其在双腿摆动上身扭动的同时，肩部做斜肩耸动，头部左右偏动，双手可做前后摆动。
本实用新型的次一目的是提供一种摇摆电动玩偶，其摇摆机构由凸轮机构与偏心轮构成，各个构件的定位及安装简单，有利大量生产。
本实用新型的再一目的是提供一种摇摆电动玩偶，其手臂的上腕及/或前腕关节构成可沿水平及垂直双向转动的机构，以便随兴调节双手不同的形态而更增生动活泼的效果。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现一种摇摆电动玩偶，其特征在于它包括一躯体部；一可摆动地枢接在躯体部上部的肩部；一双可摆动地枢接在躯体部下部的腿部；一双可摆动返设在肩部两侧的手臂部；一可摆动地设在肩部中央上面的头部；一双可倾斜摆动地支持双腿部的鞋部及一用以固定鞋部的底座，躯体部内部设有主摇摆机构，肩部内设有手臂摇摆机构，主摇摆机构的马达的单向连续旋转经由减速机构驱动偏心轮与凸轮机构，使双腿摇动、上躯扭摆及肩部斜摆，并通过连动躯体的手臂摇摆机构的驱动，使双手前后摆动及头部左右偏摆运动。
所述主摇摆机构由设在躯体内部且可左右摇动地以上下端分别枢接在肩部及躯体下部的摇动板上的马达、由皮带轮及齿轮组成用以将马达输出转速减速及增加扭矩的减速机构、由减速机构驱动的偏心轮、及中央具有凸轮槽与偏心轮接触而由偏心轮驱动而行左右往返运动的凸轮构成。
所述手臂摇摆机构由一对呈左右对称且可做有限转动地水平支承于肩部内的轴件、一对呈对称配置而具有直立杆部分别卡接于一对轴件的从动构件部及下部的水平杆部可滑动地嵌合在上述摇动板上的销子的推拉杆构成。
所述手臂摇摆机构的一对轴件上分别设有一凸轮，此对凸轮的顶点经常顶接于一用以支持玩偶头部的支持件的下端枢接部向两侧突出的翼片，上述一对凸轮以不同方向旋转一角度时，通过翼片使头部以枢接部的枢轴为中心产生左右摆动。
所述躯体部的下部与一双腿部的上部相枢接的二枢轴间距离大于躯体部的上部与肩部的下部相枢接的二枢轴间距离，上、下枢轴各轴心相连线形成非平行四边形。
所述双手臂部的上臂与手臂摇摆机构的轴件相连接部的关节及/或上臂与下臂相连接部的关节构成可沿垂直平面及/或水平平面做转动角度调节自如的机构。
所述摇动板的下部具有左右对称的二销，该二销分别可滑动地嵌合于双腿部上部所形成的弧形凸轮片的导槽内。
本实用新型的优点是1．在玩偶摆腿扭腰的同时，可行摆肩、摆手及偏头的多重动作，而使玩偶的扭摆动作拟似真人的动作非常细腻生动而逼真。2．各个构件的定位及安装简单，有利大量生产。
以下结合附图和实施例详细说明。
图1为本实用新型卸下前盖板后的局部剖面正视图；图2为本实用新型卸下背盖板后的局部剖面背视图；图3为本实用新型未安装主摇摆机构的状态的局部剖面侧视图；图4为本实用新型的主摇摆机构部分的传动示意图；图5为本实用新型的手臂摇摆机构的正视图；图6(A)为本实用新型的手臂摇摆机构的侧视图；(B)及(C)表示该机构动作时左右呈一上一下的动作示意图；图7为本实用新型行左右摇摆动作时的示意图；图8为本实用新型的手臂行前后摇摆动作的示意图。
如
图1至图3所示，本实用新型电动玩偶主要由躯体部1、肩部2、一双腿部3、一双手臂部4、头部5、一双鞋部6、底座7、设在躯体部1内的摇动板8、安装在此摇动板8上的主摇摆机构9及设在肩部2内的手臂摇摆机构10构成。
玩偶的躯体部1由相当于玩偶的胸腹部的前盖板11、相当于背臀部的后盖板12、相当于两侧腰部的二侧板13及相当于下臀部的底板14组合成上部呈开口的中空盒体。此躯体部1藉枢轴P1可摇动地枢接在一双腿部3上，容后详述。
肩部2包括前肩板21及后肩板22，相互构成下部呈开口的中空盒体，并藉枢轴P2而可摇动地枢接在躯体部1上部。
一双腿部3由前半体31及后半体32构成，其上端部藉枢轴P1与躯体部1连接，下端部则藉枢轴P3可转动地枢接在固定于底座7上面的鞋部6上部。
一双手臂部4包含上腕部(臂部)41及前腕部(小臂部)42，并藉上腕部41的关节a1可前后及左右调节角度自如地枢接在肩部2的左右两端内而与手臂摇摆机构10连成一体。上腕部41与前腕部42之间藉另一关节a2可对上腕41上下弯曲及转动自如。
头部5可形成人头、动物或卡通人物的头等任何造形，最好使用吹气成型件，其颈部51嵌插有一支持件52，并藉此支持件52下端的眼环53可左右偏转地嵌装于肩部2内部中心上部所设枢轴P4。
一双鞋部6藉插销61插设于底座7上面所形成对应的插座71而固定在底座7上，底座7的底面设有一电池室72以容纳干电池73做为玩偶活动的电源，另设有一开关(未图示)以开闭电源，又为亦可利用家庭交流电源，底座7上亦可设有一电源插座(未图示)以供一具有转接器(Adapter)的电源线插电使用。
摇动板8设在躯体部1内部，其上部中心藉枢轴P5可摆动地枢接于肩部2下部中央，下部中心则籍底轴S0可摇动地枢接在躯体部1的底板14上，因此，摇动板8以底轴S0为中心可在躯体内左右摆动。
主摇摆机构9，特别是如图4所示，由设在摇动板8的一面(本例为背面)而输出轴S1穿过摇动板8伸出另一面(前面)的小型马达M、固设在马达输出轴S1上的小皮带轮91、藉轴S2可旋转地支承在摇动板8前面位于小皮带轮91下方的大皮带轮92、绕挂于大小皮带轮91和92之间用于传达马达M输出力的皮带93、设在轴S2上而与大皮带轮92一体旋转的第一小齿轮94、藉轴S3可旋转地支承在S2的下方而与第一小齿轮94相啮合旋转的第一大齿轮95、与第一大齿轮95一体成型并与之一起旋转的第二小齿轮96、固定在摇动板8下方的底轴S0断面多角形的轴端部上而与第二小齿轮96相啮合旋转的第二齿轮97、设在摆动板8的背面位于马达M下方且固定在一端自摇动板8前面穿出背面及底板14的直立板141部的上述底轴S0上而与第二大齿轮97同步旋转的偏心轮98、设在摇动板8背面的直立板141上而中央部具有长圆形凸轮槽991嵌合于偏心轮98的凸轮99所构成。
凸轮99与直立板141之间设有水平导轨装置992及142，两侧设有一对向外横向延伸且末端钩部993钩于一双腿部3上部所设销子33的臂994。底板14的直立板141上设有弹性卡止部143卡持凸轮99以防止凸轮99脱落。又，凸轮99上具有横跨于凸轮槽991外侧的挡板995以防偏心轮98自底轴S0脱落。上述皮带轮91、92及齿轮组94、95、96、97构成减速齿轮组90，以便将马达M转速减速至例如每分钟60转后驱动偏心轮98以慢速旋转。又，在摇动板8背面略中间大致位于马达M的左右两侧与底板14的左右两侧之间设有一对拉力弹簧996，以助摇摆机构能更圆滑运作及减轻马达M的负荷。
当马达M转动时，偏心轮98即藉由减速齿轮组90的减速传动而大齿轮97同向同步旋转，由于偏心运动的关系，在偏心轮98每旋转一周时，凸轮99即被偏心轮98藉由凸轮槽991左右来回各推一次，于是两臂994藉由钩部993及腿部3的销子33将双腿3一推一拉地左右往复推动，双腿3因此以枢轴P3为轴心左右来回倾斜摆动。
当双腿3倾斜摆动时，藉枢轴P1枢接在双腿3的底板14也随之左右来回移动，藉由底轴S0枢接在底板14上的摇动板8乃抗着弹簧996的力量左古倾斜摆动(请参照图7)。
手臂摇摆机构10如
图1及图5、6所示，包括一对呈左右对称配置且可作有限度转动地水平支承于肩部2的中央与左右两端的轴承部23、24的轴件10a，及一对呈对称配置、而直立杆部121的顶端分别嵌合于左右二轴件10a的u型叉部101，且下端的水平杆部122则藉横向槽123可滑动地分别嵌合于摇动板8的上部一对销子81上的槽臂式推拉杆10b。轴件10a的内端支承于轴承部23的轴端部，外端则支承在轴承部24的形成有弹性爪103的中空轴部104，紧邻叉部101为偏心凸轮105。为制造及装配上的方便，此轴件10a宜成型为两件式，并藉螺丝等连结装置106连结成一体。当摇动板8随着躯体部1向一边倾斜摇动而致使一对销子81的位置产生高低差时(参阅图7)，高位的销子81将对应的推拉杆10b往上推，而低位的销子81则将对应的推拉杆往下拉，于是二推拉杆10b经由对应的叉部101分别将二轴件10a顺时针及逆时针推转一角度，如图6(B)、(C)所示，而待摇动板8向另一边倾斜摇动时，则销子81的高低位置轮替，而使原上推的推拉杆10b下拉，原下拉的推拉杆10b上推，二轴件10a即被逆向推转，如此，连结于轴件10a的中空轴部104的一双手臂部4即可随摇动板8的左右摆动而前后摆动。
当二轴件10a正、逆转动时，凸轮105亦跟着同步转动，推拉杆10b上推时，凸轮105的顶点在小径处，推拉杆10b下拉时，凸轮105的顶点在大径处，二凸轮即呈高低，呈随着推拉杆10b的上下移动而高低轮替，藉着眼环53两侧的翼片54接触于二凸轮105的头部支待件52，于是以枢轴P4为中心产生左右摆动，头部5因此可随着手臂4的前后摆动而左右偏首摆动。
构成躯体部1的前、后盖板11、12与前、后肩板21、22及摇动板8的连结，前、后肩板21、22的相互连结，及两侧板13与肩部2及腿部3的连结，最好采用例如销与毂(pin & boss)等阴阳构件插接以提高装配效率。基本上，枢轴P1至P3的距离大于P1至P2的距离，两P1间的距离与两P3间的距离相等，但大于两P2间的距离，如此以构成P1-P3-P3-P1为平行四边形，而P1-P2-P2-P1为非平行四边形(梯形)，目此在双腿3及躯体1产生扭摆运动时，肩部2不但可随之产生左右晃动的同时作高低摆肩的动作，如图7虚线所示。
手臂4在本实施例中系采用藉关节a1、a2可使上、下臂41、42做上下及左右双向调节自如者，但如采用仅上臂41或下臂42可调节，甚至采用定形不可调节的手臂，也无不可。采用可调节的手臂时，使用者可依所好任意手臂的高低弯度及手势，配合手臂的摆动而益增生动及奇趣效果。
在图示实施例中，关节a1由可旋转地插设中空轴部104内且由弹性爪103卡止的棘轮43、设在棘轮轴的另一端且藉轴44可对上臂部41旋转自如的具有卡止爪(未图示)的环状构件45、及形成在上臂部41内而由上述卡止爪卡止的半圆形棘轮构成。关节a2则由可摩擦旋转自如地嵌设在下臂部42内的插接头构件47、及形成在此构件的另一端且藉轴44a可旋转地插入下臂部42内并由设在下臂部42内的卡止爪49卡止的半圆形棘轮48所构成(参见图8)，当然，关节a1、a2除上述特殊构成之外，可采用任何适合的公知单向或双向关节取代。
为使躯体1与双腿3之间能更安定圆滑相对摆动，腿部3的上端部相对内侧与前盖板11及/或后盖板12的下部内侧分别设有能相对滑动接触的销子15及弧形凸轮片35。
以下依图7及图8说明上述本实用新型玩偶的动作当开关打开而马达M旋转时，马达M的扭矩即经由皮带轮91、皮带93、皮带轮92、齿轮94-97、轴S0传送至偏心轮98，偏心轮98即在凸轮99的轮槽99内偏心旋转，而将凸轮99循着导轨装置992、142左右来回推动，双腿3即由凸轮99的两臂994推拉而以枢轴P3为支点向左右倾斜摆动，上身(躯体部)1，详言之，二侧板1 3即以枢轴P1为中心向另一方向倾斜摆动，枢接于同一枢轴P1的底板14及枢接在底轴S0的摇动板8连带设在摇动板8前面及后面的前盖板11及后盖板12亦随之同向摆动，藉枢轴P2、P5枢接在二侧板13及摇动板8上端的肩部2亦随之左右摆动，同时，两只手臂4藉由手臂摇摆机构10的驱动而前后摆动，头部5则以枢轴P4为支点由手臂摇摆机构10的凸轮105传动而以与肩部2不同的摆动方向偏摆。如此，在玩偶摆腿扭腰的同时，可行摆肩、摆手及偏头的多重动作，而使玩偶的扭摆动作拟似真人的动作非常细腻生动而逼真。
以上仅为本实用新型一具体实施例的说明，在不背离本实用新型精神下尚可作种种的修饰与变更，凡此修饰变更当视为涵盖在本实用新型的专利范围之内。
权利要求1．一种摇摆电动玩偶，其特征在于它包括一躯体部；一可摆动地枢接在躯体部上部的肩部；一双可摆动地枢接在躯体部下部的腿部；一双可摆动返设在肩部两侧的手臂部；一可摆动地设在肩部中央上面的头部；一双可倾斜摆动地支持双腿部的鞋部及一用以固定鞋部的底座，上述躯体部内部设有主摇摆机构，上述肩部内设有手臂摇摆机构，主摇摆机构的马达的单向连续旋转经由减速机构驱动偏心轮与凸轮机构，使双腿摇动、上躯扭摆及肩部斜摆，并通过连动躯体的手臂摇摆机构的驱动，使双手前后摆动及头部左右偏摆运动。
2．如权利要求1所述的摇摆电动玩偶，其特征在于所述主摇摆机构由设在躯体内部且可左右摇动地以上下端分别枢接在肩部及躯体下部的摇动板上的马达、由皮带轮及齿轮组成用以将马达输出转速减速及增加扭矩的减速机构、由减速机构驱动的偏心轮、及中央具有凸轮槽与偏心轮接触而由偏心轮驱动而行左右往返运动的凸轮构成。
3．如权利要求1所述的摇摆电动玩偶，其特征在于所述手臂摇摆机构由一对呈左右对称且可做有限转动地水平支承于肩部内的轴件、及一对呈对称配置而具有直立杆部分别卡接于上述一对轴件的从动构件部及下部的水平杆部可滑动地嵌合在上述摇动板上的销子的推拉杆构成。
4．如权利要求3所述的摇摆电动玩偶，其特征在于所述手臂摇摆机构的一对轴件上分别设有一凸轮，此对凸轮的顶点经常顶接于一用以支持玩偶头部的支持件的下端枢接部向两侧突出的翼片，上述一对凸轮以不同方向旋转一角度时，通过翼片使头部以枢接部的枢轴为中心产生左右摆动。
5．如权利要求1至4之一所述的摇摆电动玩偶，其特征在于所述躯体部的下部与一双腿部的上部相枢接的二枢轴间距离大于躯体部的上部与肩部的下部相枢接的二枢轴间距离，上、下枢轴各轴心相连线形成非平行四边形。
6．如权利要求1所述的摇摆电动玩偶，其特征在于所述双手臂部的上臂与手臂摇摆机构的轴件相连接部的关节及/或上臂与下臂相连接部的关节构成可沿垂直平面及/或水平平面做转动角度调节自如的机构。
7．如权利要求1或2所述的摇摆电动玩偶，其特征在于所述摇动板的下部具有左右对称的二销，该二销分别可滑动地嵌合于双腿部上部所形成的弧形凸轮片的导槽内。
专利摘要摇摆电动玩偶具有一躯体部、一可摆动地枢接在躯体部上部的肩部、一双可摆动地枢接在躯体部下部的腿部、一双可摆动地设在肩部两侧的手臂部,一可摆动地设在肩部中央上面的头部、一双可倾斜摆动地支持双腿部的鞋部及一用以固定鞋部的底座,躯体部内部设有主摇摆机构,肩部内设有手臂摇摆机构。主摇摆机构的马达的单向连续旋转经由减速机构驱动偏心轮与凸轮机构,使双腿摇动、上躯扭摆及肩部斜摆的同时,通过连动躯体的手臂摇摆机构的驱动,而使双手前后摆动及头部左右偏摆运动。
文档编号A63H29/22GK2444664SQ0025017
公开日2001年8月29日 申请日期2000年9月13日 优先权日2000年9月13日
发明者杨新亚 申请人:亚永实业股份有限公司