曲面的活动机构及应用其的玩偶的制作方法

专利名称：曲面的活动机构及应用其的玩偶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种曲面的活动机构，特别是涉及一种应用于玩偶眼帘的开闭 或旋转角度的活动机构。
背景技术：
随着社会大众紧张的脚步，庞大又无形的压力日渐累积，多数人因心理压 力过大而影响身体状况，因此希望借助与玩偶的互动，或由玩偶来表达个人本 身现在的心情，以此来抒解部分压力。目前市面上玩偶样式已多到不胜枚举， 但玩偶的情感表达能力有限，不是表情样式太僵硬，就是表情的表达样式不足。
请参考图l，为目前已知美国第7234989B2号专利，提出玩偶的眼帘移动 结构10，主要技术是在两眼球11中间与一杆12相联接而形成一中心，再与 眼球11周围的外壳13相连接而使眼帘14绕着中心上下移动，来作出张眼及 闭眼的动作。但此现有技术无法驱动单只眼帘作张眼及闭眼的动作，且其眼帘 仅能作出单调的开合动作而无法具有不同角度转动而产生更多的表情，因此设 计更生动且表情多样化的玩偶有其必要性。

发明内容
本发明的目的在于提供一种可令玩偶两眼帘独立作任一张眼角度或任一 闭眼角度动作，并除了单调的开合动作之外的角度转动动作的驱动结构，来解 决上述公知技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种可移动及转动一曲面的活动机构， 包含 一主轴； 一第一驱动装置，具有套设于主轴并可于主轴上独立转动的一 第一驱动轮及一第一驱动件； 一第二驱动装置，具有一套设于主轴并可于主轴 上独立转动的第二驱动轮及可驱动第二驱动轮的一第二驱动件； 一套件，套设 于第一驱动轮与第二驱动轮之间的主轴上并可于主轴上独立转动，套件还具有 一垂直分轴； 一第三驱动装置，具有一套设于垂直分轴的第三驱动轮，同时与第一驱动轮及第二驱动轮啮合； 一曲面具有一连杆以固定于第三驱动轮上，借
此可使第一驱动轮、第二驱动轮同时、同方向转动，此时第三驱动轮遭第一驱
动轮、第二驱动轮制动而进行沿其第一驱动轮、第二驱动轮轴心作齿轮组运转
而达成曲面(即运用于玩偶的上眼帘)的开启或闭合移动状态；而若要进行曲面
原地转动时，可使第一驱动轮、第二驱动轮同时、反方向转动，即可使第三驱
动轮沿其轴线自转，而带动曲面自转一角度。
为了实现上述目的，本发明提供一种可移动及转动一曲面的活动机构，包
含 一第一驱动装置、 一第二驱动装置、 一第三驱动装置以及一上眼睑的曲面，
第一驱动装置具有一第一驱动轮及一第一驱动件，第二驱动装置具有一第二驱
动轮及一第二驱动件，第二驱动轮与第一驱动轮同一轴线，第三驱动装置具有 以 一轴杆串接的一对第三驱动轮，第三驱动轮同时与第一驱动轮及第二驱动轮
啮合，而上述曲面利用其连杆固定于第三驱动轮，借此可使第一驱动轮、第二 驱动轮同时、同方向转动，此时第三驱动轮遭第一驱动轮、第二驱动轮制动而 进行沿其第一驱动轮、第二驱动轮轴心转动而形成曲面的开启或闭合移动状 态；而若要进行曲面原地转动时，可使第一驱动轮、第二驱动轮同时、反方向 转动，即可使第三驱动轮沿其轴线自转，而带动曲面自转一角度。
上述的本发明中，第一驱动轮、第二驱动轮及第三驱动轮都可为齿轮或摩 擦轮，且第三驱动装置可绕行第一驱动轮与第二驱动轮轴心而形成一齿轮组。
运用本发明的功效在于，本发明的眼帘结构为单眼独立运动，玩偶可左、 右眼分别设置一组，即可独立地控制单眼动作，再有，本发明的眼帘结构具有 二维向度，可作移动及转动等精准且复杂的动作控制，可增加玩偶表情的表现 能力。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。


图1绘示现有技术的玩偶眼帘移动结构示意图2绘示本发明曲面的活动机构实施例的立体分解图3绘示图2的立体组合图4A绘示本发明曲面的活动机构实施例的第三驱动轮的转动动作示意图4B绘示本发明曲面的活动机构实施例的第三驱动轮的移转动作示意
图5绘示本发明曲面的活动机构的摩擦轮实施例的平面示意图； 图6绘示本发明曲面的活动机构无套件实施例的平面示意图7绘示本发明曲面的核心式活动机构与一外围包覆框架式活动机构组
合实施例的立体示意图；以及
图8绘示图7的另一视角的立体示意图。
其中，附图标记
10眼帘移动结构
11眼球
12杆
13外壳
14眼帘
20主轴
21第一驱动装置
211第-驱动轮
212第一驱动件
22第二驱动装置
221第二驱动轮
222第二驱动件
23套件
231垂直分轴
24第三驱动装置
241第三驱动轮
25曲面
251连杆
30第一轴
301第二轴
31第一驱动装置311第一驱动轮
312第一驱动件
32第二驱动装置
321第二驱动轮
322第二驱动件
33第三驱动装置
331第三驱动轮
332轴杆
34曲面
341连杆
A摩擦轮组
B核心式活动机构
C框架式活动机构
实施方式
配合图式将本发明较佳实施例详细说明如下
请参考图2、图3，本发明曲面的活动机构实施例包括 一固定的主轴20，
一第一驱动装置21其具有锥状轮齿的-一第一驱动轮211及用来驱动第一驱动 轮211的一第一驱动件212，第一驱动件212—般可为步进马达，并利用时规 皮带连接第一驱动轮211 (当然，除了时规皮带之外，也可以齿轮组来连接)， 第一驱动轮211套设于主轴20的一端，并可于主轴20上独立转动。 一第二驱 动装置22，具有一第二驱动轮221及可驱动第二驱动轮221的一第二驱动件 222，第二驱动轮221具有锥状轮齿，第二驱动件222为马达，并利用时规皮 带连接(除了时规皮带之外，也可以齿轮组来连接)第二驱动轮221，第二驱 动轮221则套设于主轴20的另一端，并可于主轴20上独立转动。 一套件23， 套设于第一驱动轮211与第二驱动轮221之间的主轴20上，其可于主轴20 上独立转动，套件23还延伸有一垂直分轴231。 一第三驱动装置24，具有一 第三驱动轮241，第三驱动轮241也具有锥状轮齿且同时啮合第一驱动轮211 及第二驱动轮221，且套设于套件23的垂直分轴231。 一曲面25，具有一连 杆251固定于第三驱动轮241上。请参考图4A，借助上述实施例结构，其曲面25—般模拟为玩偶的眼帘形 状，本实施例以固定不动的主轴20穿设第一驱动装置21的第一驱动轮211、 套件23及第二驱动装置22的第二驱动轮221，且套件23的垂直分轴231套 设于第三驱动轮241，使第一驱动轮211、第三驱动轮241与第二驱动轮221 形成齿轮组，当第一驱动件212利用时规皮带(或齿轮组)来带动第一驱动轮 211转动、且第二驱动件222利用另一时规皮带(或齿轮组)带动第二驱动轮 221与第一驱动轮211同向转动时，第一驱动轮211与第二驱动轮221对第三 驱动轮241产生卡制作用，使第三驱动轮241维持不自转状态，并整个被第一 驱动轮211与第二驱动轮221带动而一起绕着第一驱动轮211与第二驱动轮 221的轴心旋转，故结合于第三驱动轮241上的曲面25也随同一轴心移动而 达成眼帘的开闭动作，也就是带动眼帘上下动作。
请继续参考图4B所示，另外，上述的第一驱动轮211与第二驱动轮221 彼此为逆向转动时，受制动的第三驱动轮241即原地自转，故其与之连结的曲 面25同样原地自转，此一动作可模拟眼帘受挑眉或倒眉动作带动时所形成的 倾角，也就是带动眼帘左右动作。
请参考图5，上述实施例中，第一驱动轮211、第二驱动轮221与第三驱 动轮241的齿轮态样也可以摩擦轮形态来实施，以组构成一摩擦轮组A，请参 考图6，再有，本发明曲面的活动机构另一实施例，包含 一第一轴30， 一第 -驱动装置31，具有枢设于第一轴30的一第一驱动轮311及可驱动第一驱动 轮311转动的一第一驱动件312。 一第二轴301，与第一轴30同一轴线。--第 二驱动装置32,具有枢设于第二轴301的一第二驱动轮321及可驱动第二驱 动轮321转动的一第二驱动件322。 一第三驱动装置33，具有一对第三驱动轮 331，此对第三驱动轮331以一轴杆332串接并同时与第一驱动轮311及第二 驱动轮321啮合。 一曲面34，其具有一连杆341固定于第三驱动轮331上与 之连动，上述第一驱动件312与第二驱动件322分别使用马达与皮带(或齿轮) 与上述第一驱动轮311和第二驱动轮321连接以提供驱动源。
借助上述的实施例结构，在固定的第一轴30枢设第一驱动轮311、固定 的第二轴301枢设第二驱动轮321，再将该对第三驱动轮331上、下啮合于第 一驱动轮311与第二驱动轮321组成一齿轮组，当第一驱动轮211与第二驱动 轮221同向转动时，第一驱动轮311与第二驱动轮321对第三驱动轮331产生
9卡制作用，使第三驱动轮331维持不自转状态并整个绕着第一轴30与第二轴
301的轴心旋转，故结合于第三驱动轮331上的曲面34也随同一轴心移转而 达到眼帘的开闭动作。再有上述的第一驱动轮311与第二驱动轮321彼此为逆 向转动时，受制动的第三驱动轮331即原地自转，故其与之连结的曲面34同 样原地自转，此一动作可模拟眼帘受挑眉或倒眉动作带动时所形成的倾角。
如图7、图8所示，上述的本发明实施例虽成对应用于玩偶眼帘(图示中 例绘示一只)，但也可应用于其它如天文望远镜、摄像机等结构的活动机构。 当应用于玩偶上时，其整体及活动时的体积尺寸需要被控制，本发明属于"眼 帘"部位活动机构主要于分布核心位置，当可视为一种核心式活动机构B，可 巧妙地搭配另一种分布于外围周边型态的"眼球"部位活动机构的框架式活动 机构C，即可有效的利用核心与外围的所有空间，组合成一种所占用空间极小 化的眼帘、眼球组合机构，搭配出千变万化的眼部表情。
上述的本发明各实施例可装置于一玩偶的眼部区域内，每只眼睛由一组曲 面的活动机构控制的曲面形成眼帘部位，并控制眼帘动作。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这 些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种曲面的活动机构，其特征在于，包含一主轴；一第一驱动装置，具有一第一驱动轮及可驱动该第一驱动轮转动的一第一驱动件，该第一驱动轮套设于该主轴的一端，并可于该主轴上独立转动；一第二驱动装置，具有一第二驱动轮及可驱动该第二驱动轮转动的一第二驱动件，该第二驱动轮套设于该主轴的另一端，并可于该主轴上独立转动；一套件，套设于该第一驱动轮与该第二驱动轮之间的该主轴上并可于该主轴上独立转动，该套件具有一垂直分轴；一第三驱动装置，具有一第三驱动轮，该第三驱动轮同时与该第一驱动轮及该第二驱动轮啮合，且套设于该套件的该垂直分轴，使该第三驱动装置绕行该第一驱动轮与该第二驱动轮而形成一齿轮组；以及一曲面，具有一连杆固定于该第三驱动轮。
2、 根据权利要求l所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第一驱动轮、 第二驱动轮及该第三驱动轮为齿轮。
3、 根据权利要求l所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第一驱动轮、 第二驱动轮及该第三驱动轮为摩擦轮。
4、 根据权利要求l所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第一驱动件 为马达与皮带组以连接并驱动该第一驱动轮。
5、 根据权利要求l所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第一驱动件 为步进马达与齿轮组以连接并驱动该第一驱动轮。
6、 根据权利要求l所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第二驱动件 为步进马达与时规皮带组以连接并驱动该第二驱动轮。
7、 根据权利要求l所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第二驱动件 为步进马达与齿轮组以连接并驱动该第二驱动轮。
8、 根据权利要求l所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第一驱动轮 与该第二驱动轮同向转动时，会带动该第三驱动轮上的曲面作上下动作。
9、 根据权利要求l所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第一驱动轮 与该第二驱动轮反向转动时，会带动该第三驱动轮上的曲面作左右动作。
10、 一玩偶，其特征在于，包含 一眼部区域；一曲面的活动机构，其设置于该眼部区域内部，该曲面的活动机构包括一 主轴、 一第一驱动装置的一第一驱动轮装设于该主轴、 一第二驱动装置的一第 二驱动轮装设于该主轴、 一套件装设于该主轴、---第三驱动装置的一第三驱动 轮装置于该套件并与该第一驱动轮、该第二驱动轮组成齿轮组，及一曲面连结 于该第三驱动轮。
11、 一种曲面的活动机构，其特征在于，包含 一第一轴；一第一驱动装置，具有枢设于该第一轴的一第一驱动轮及可驱动该第一驱 动轮转动的一第一驱动件；一第二轴，与该第-一轴同轴线；一第二驱动装置，具有枢设于该第二轴的一第二驱动轮及可驱动该第二驱 动轮转动的一第二驱动件；一第三驱动装置，具有一对第三驱动轮，该对第三驱动轮以一轴杆串接并 同时与该第一驱动轮及该第二驱动轮啮合，使该第三驱动装置可绕行该第一驱 动轮与该第二驱动轮而形成一齿轮组；以及一曲面，其具有--连杆固定于该第三驱动轮。
12、 根据权利要求ll所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第一驱动 第二驱动轮及该第三驱动轮为齿轮。
13、 根据权利要求ll所述的曲面的活动机构， 第二驱动轮及该第三驱动轮为摩擦轮，且该第三动轮与该第二驱动轮而形成-一摩擦轮组。
14、 根据权利要求ll所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第一驱动 件为马达与皮带组以连接并驱动该第一驱动轮。
15、 根据权利要求ll所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第一驱动 件为马达与齿轮组以连接并驱动该第一驱动轮。
16、 根据权利要求ll所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第二驱动 件为马达与皮带组以连接并驱动该第二驱动轮。
17、 根据权利要求ll所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第二驱动轮.轮、其特征在于，该第一驱动 :驱动装置可绕行该第一驱件为马达与齿轮组以连接并驱动该第二驱动轮。
18、 根据权利要求ll所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第一驱动 轮与该第二驱动轮同向转动时，会带动该第三驱动轮上的曲面作上下动作。
19、 根据权利要求ll所述的曲面的活动机构，其特征在于，该第一驱动 轮与该第二驱动轮反向转动时，会带动该第三驱动轮上的曲面作左右动作。
20、 一玩偶，其特征在于，包含 一眼部区域；一曲面的活动机构，其设置于该眼部区域内部，该曲面的活动机构包括一 第一轴、 一第二轴、 一第一驱动装置的一第一驱动轮装设于第一轴、 一第二驱 动装置的一第二驱动轮装设于该第二轴、一第三驱动装置的一对第三驱动轮装 置上、下卡制于该第一驱动轮与该第一驱动轮并组成齿轮组，及一曲面连结于 该第二驱动轮。
全文摘要
本发明公开了一种曲面的活动机构，适用于玩偶眼帘的动作控制，其包括主轴、第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、套件及曲面。主轴为一固定轴杆，第一驱动装置的第一驱动轮套设于主轴并以第一驱动件驱动旋转；第二驱动装置的第二驱动轮套设于主轴并以第二驱动件驱动旋转；套件套于主轴，且具有一垂直分轴；第三驱动装置的第三驱动轮套设于垂直分轴，同时与第一驱动轮及第二驱动轮啮合；曲面具有一连杆固定于第三驱动轮。借此运用第一驱动装置、第二驱动装置的同向或逆向转动方向控制第三驱动装置与曲面的移动及转动角度等动作。
文档编号A63H31/00GK101444671SQ20071016738
公开日2009年6月3日 申请日期2007年11月26日 优先权日2007年11月26日
发明者瞿嘉骏, 邱敬轩 申请人:财团法人工业技术研究院