电动玩偶爬楼梯摆件的制作方法

1.本实用新型涉及玩具摆件技术领域，特别是涉及一种能够真实模拟爬梯过程的电动玩偶爬楼梯摆件。


背景技术：

2.爬梯玩具是通过在玩具楼梯上设置玩偶模型，来模拟预设场景的装置，主要用于装饰家居、烘托节日气氛等，从而丰富消费者的娱乐生活。传统的爬梯玩具多为一体式结构，玩偶与爬梯不可分割，且玩偶无法相对于爬梯运动，使得爬梯玩具的动态效果不足。
3.中国实用新型专利(zl200720110177.2)公开了一种爬梯子玩具，包括梯子模型和玩偶，玩偶通过梯子模型上设置的滑轨机构与梯子模型滑动连接，通过机芯工作驱动玩偶相对于梯子模型滑动，从而实现玩偶在梯子模型上的升降。但是，该结构较为简单，玩偶模型是一体式成型的，玩偶模型移动过程中，模型上的各部位并不产生相对运动，且模型的滑动升降与实际爬梯过程相差较大，难以真实模拟爬梯过程，使得玩具的趣味性不足。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对结构简单、运动过程与实际爬梯过程不符的技术问题，提供一种能够真实模拟爬梯过程的电动玩偶爬楼梯摆件。
5.一种电动玩偶爬楼梯摆件，包括：
6.爬梯模型，包括两条平行设置的边杆以及由下至上依序设置在两条边杆之间的多个横杆，所述边杆的底部设有第一换向感应机构，边杆的顶部设有第二换向感应机构；
7.玩偶模型，包括身壳、与身壳顶部连接的头壳、设置在身壳两边侧并与边杆滑动连接的臂壳以及设置在身壳底部并分别与身壳摆动连接的左腿壳和右腿壳，左腿壳和右腿壳的底部分别设有抵接于横杆的足壳，左腿壳上沿左腿壳的长度方向开设有第一条形限位孔，右腿壳上沿右腿壳的长度方向开设有第二条形限位孔；
8.驱动机构，包括安装在身壳中部的牙箱壳以及收容于牙箱壳内的电机、减速齿轮组以及两个传动块，所述减速齿轮组的输入端与电机的输出轴驱动连接，两个传动块位于减速齿轮组的两边侧并分别与减速齿轮组的输出端同轴转动，牙箱壳的两相对外壁面分别开设有第一环形限位导槽和第二环形限位导槽；
9.传动机构，包括设置在牙箱壳两外边侧的第一偏心轮和第二偏心轮，一所述传动块穿设牙箱壳的一侧壁并与第一偏心轮驱动连接，另一所述传动块穿设牙箱壳的另一侧壁并与第二偏心轮驱动连接；第一偏心轮上固定设置有依序穿设牙箱壳侧壁和第一条形限位孔并嵌入第一环形限位导槽的第一限位轴，第二偏心轮上固定设置有依序穿设牙箱壳侧壁和第二条形限位孔并嵌入第二形限位导槽的第二限位轴；以及
10.控制机构，包括与所述电机电连接的pcba板以及与pcba板电连接的开关，所述pcba板与电源连接。
11.在其中一个实施例中，玩偶模型还包括安装在臂壳末端的手壳，所述手壳上开设
有与边杆滑动配合的滑槽。
12.在其中一个实施例中，所述身壳的边侧还设有分别与电机和pcba板电连接的杠杆开关，所述第一换向感应机构和第二换向感应机构分别为与杠杆开关电连接的换向触点。
13.在其中一个实施例中，第一换向感应机构和第二换向感应机构分别为磁铁，所述手壳上设置有用于识别磁铁磁性强弱的霍尔传感器。
14.在其中一个实施例中，电动玩偶爬楼梯摆件还包括控制盒，所述控制盒包括上盖以及与上盖盖合并围合形成控制腔的下盖，所述pcba板收容于控制腔，所述开关从上盖侧壁的通孔穿出；上盖与下盖之间设置有防水圈。
15.在其中一个实施例中，电动玩偶爬楼梯摆件还包括收容于所述控制腔并与pcba板电连接的扬声器，上盖上开设有对应扬声器发声端的传声孔。
16.在其中一个实施例中，边杆的顶部设置有吸附于外部倚靠面的吸盘座，边杆的底部设有梯座。
17.在其中一个实施例中，梯座的底部设有防滑垫，所述防滑垫与梯座之间设有配重块。
18.在其中一个实施例中，所述pcba板包括单片机和分别与单片机以及电机电连接的正反转ic。
19.在其中一个实施例中，所述pcba板还包括与电机电连接的热敏保护电阻。
20.实施本实用新型的电动玩偶爬楼梯摆件，电机工作时，通过减速齿轮组同时带动两个传动块转动，以使得第一偏心轮和第二偏心轮分别带动第一限位轴和第二限位轴转动，第一限位轴在第一条形限位孔以及第一限位导槽的约束下，带动左腿壳升降，同时，左腿壳在第一限位轴的推动下相对于身壳摆动；同样的，第二限位轴在第二条形限位孔以及第二限位导槽的约束下，带动右腿壳升降，同时，右腿壳在第二限位轴的推动下相对于身壳摆动；从而使得左腿壳和右腿壳在电机的驱动下于爬梯模型上逐步爬升或下降，从而真实模拟爬梯过程，提升了摆件的趣味性，并有利于提高摆件的市场竞争力。
附图说明
21.图1为本实用新型的一个实施例中电动玩偶爬楼梯摆件的结构示意图；
22.图2为本实用新型的一个实施例中爬梯模型的爆炸结构示意图；
23.图3为本实用新型的一个实施例中玩偶模型的爆炸结构示意图；
24.图4为本实用新型的一个实施例中控制机构的爆炸结构示意图；
25.图5为本实用新型的一个实施例中换向感应机构的工作原理图；
26.图6为本实用新型的另一个实施例中换向感应机构的工作原理图；
27.图7为图6所示实施例中电动玩偶爬楼梯摆件的电路原理图。
具体实施方式
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公
开的具体实施例的限制。
29.请参阅图1，本实用新型提供了一种能够真实模拟爬梯过程的电动玩偶爬楼梯摆件10，通过在爬梯模型上设置玩偶模型，控制机构控制驱动机构工作，以驱动玩偶模型的两条腿交替摆动并抬起或后退；同时通过玩偶模型的手臂与爬梯模型的边侧滑动配合，实现对玩偶模型的限位，防止玩偶模型从爬梯模型上脱落。在保证电动玩偶爬楼梯摆件10结构稳定性的同时，玩偶模型受控并在爬梯模型上向上攀爬或向下后退，从而真实模拟人物上下楼梯的过程。
30.请结合图1至图4，本实施例的电动玩偶爬楼梯摆件10包括爬梯模型100、玩偶模型200、驱动机构300、传动机构400以及控制机构500，其中，爬梯模型100包括两条平行设置的边杆110以及由下至上依序设置在两条边杆110之间的多个横杆120，边杆110的底部设有第一换向感应机构130，边杆110的顶部设有第二换向感应机构140。第一换向感应机构130和第二换向感应机构140用于检测玩偶模型200是否到达爬梯模型100的底部及顶部，以便向控制机构500发送信号，使得玩偶模型200反向运动，从而实现玩偶模型200在爬梯模型100上的往复攀爬及后退。玩偶模型200包括身壳210、与身壳210顶部连接的头壳220、设置在身壳210两边侧并与边杆110滑动连接的臂壳230以及设置在身壳210底部并分别与身壳210摆动连接的左腿壳240和右腿壳250，左腿壳240和右腿壳250的底部分别设有抵接于横杆120的足壳260，左腿壳240上沿左腿壳240的长度方向开设有第一条形限位孔241，右腿壳250上沿右腿壳250的长度方向开设有第二条形限位孔(图未示出)，第一条形限位孔241和第二条形限位孔用于限定左腿壳240和右腿壳250的运动轨迹。驱动机构300包括安装在身壳210中部的牙箱壳310以及收容于牙箱壳310内的电机320、减速齿轮组330以及两个传动块340，减速齿轮组330的输入端与电机320的输出轴驱动连接，两个传动块340位于减速齿轮组330的两边侧并分别与减速齿轮组330的输出端同轴转动，牙箱壳310的两相对外壁面分别开设有第一环形限位导槽(图未示出)和第二环形限位导槽311。
31.传动机构400包括设置在牙箱壳310两外边侧的第一偏心轮410和第二偏心轮420，一传动块340穿设牙箱壳310的一侧壁并与第一偏心轮410驱动连接，另一传动块340穿设牙箱壳310的另一侧壁并与第二偏心轮420驱动连接；第一偏心轮410上固定设置有依序穿设牙箱壳310侧壁和第一条形限位孔241并嵌入第一环形限位导槽的第一限位轴411，第二偏心轮420上固定设置有依序穿设牙箱壳310侧壁和第二条形限位孔并嵌入第二环形限位导槽311的第二限位轴421。控制机构500包括与电机320电连接的pcba板510以及与pcba板510电连接的开关520，pcba板510与电源连接。
32.在电动玩偶爬楼梯摆件10工作的过程中，当pcba板510与电源接通后，电机320的转子带动其转轴转动，并通过减速齿轮组330减速，减速齿轮组330的输出端两侧各设有一个偏心轮，通过减速齿轮组330带动偏心轮转动，进而使得偏心轮带动对应的限位轴转动，限位轴在条形限位孔和环形限位导槽的共同约束下，沿着条形限位孔的延伸方向升降，且限位轴还在偏心轮的作用下对条形限位孔的侧壁产生推力，以使得腿壳在限位轴的带动下升降的过程中同步摆动，从而模拟爬梯过程中抬腿的动作。本实施例中，可通过调节两个偏心轮的角度，例如，将两个偏心轮呈中心对称设置(即二者在同步转动时，转角相差180
°
)，如此，即可实现左腿壳240与右腿壳250的交替运动。当然，在保证玩偶模型200的臂壳230与爬梯模型100的边杆110滑动限位的情况下，也可以使两个偏心轮平行设置，使得玩偶模型
200的左腿壳240和右腿壳250同步抬腿以上楼梯，或同步抬腿以下楼梯，从而模仿人物跳跃上下楼梯的场景。
33.本实施例的爬梯模型100既可以设计为一字形结构，也可以设计为倒v形结构，在将爬梯模型100设计为倒v形结构时，爬梯模型100的两侧可以各放置一个玩偶模型200，从而实现双玩偶同步爬梯的效果；当爬梯模型100设计为一字型结构时，可在爬梯模型100的背部(背向玩偶模型200的一侧)设置支架，通过支架与爬梯模型100的底部共同支撑爬梯模型100，以保证爬梯模型100设置的稳定性。另外，也可以将爬梯模型100倚靠在外部墙壁或支撑壁上。请结合图1与图2，边杆110的顶部设置有吸附于外部倚靠面的吸盘座150，边杆110的底部设有梯座160。吸盘座150用于外部倚靠面为光滑平面时将边杆110吸附在倚靠面上，避免爬梯模型100在玩偶模型200的压力下滑动，进而造成的电动玩偶爬楼梯摆件10倾倒破损问题，以保证电动玩偶爬楼梯摆件10使用的可靠性。梯座160用于增大边杆110底部与地面的接触面积，以减小因边杆110底部尖锐对地面造成的损伤，以及避免边杆110底部过度磨损。进一步的，梯座160的底部设有防滑垫170，以增大梯座160与地面的摩擦力，避免爬梯模型100倾斜倚靠在墙壁上后出现地面打滑问题。防滑垫170与梯座160之间设有配重块180，以降低爬梯模型100的重心，进而提升爬梯模型100放置的稳定性。
34.需要说明的是，本实施例中，爬梯模型100包括多段梯节，每段梯节包括平行设置的两段子边杆110和设置在两段子边杆110之间的横杆120，相邻两段梯节通过连接子边杆110的五金件190定位，如此，消费者可根据需求将预设数量的梯节连接在一起，以获得预定长度的爬梯模型100。另外，将爬梯模型100设计为可拆卸形式，当爬梯模型100中的部分梯节损坏时，可仅对受损部件进行更换或直接拆除受损梯节，对剩余梯节进行组装，以降低电动玩偶爬楼梯摆件10的使用成本。
35.需要说明的是，本实施例中，牙箱壳310既可以收容于身壳210的内腔，也可以位于身壳210的中部。具体的，请参阅图3，身壳210包括分隔设置的左壳体和右壳体，牙箱壳310设置在左壳体与右壳体之间并构成玩偶模型200身体的一部分，左壳体与右壳体分别与牙箱壳310的两侧壁连接，左腿壳240设置在牙箱壳310的一边侧与左壳体之间，右腿壳250设置在牙箱壳310的另一边侧与右壳体之间。优选的，左壳体的底部以及右壳体的底部分别开设有用于插装和限定腿壳摆动范围的插孔。进一步的，玩偶模型200还包括穿设牙箱壳310的两相对侧壁并分别与左腿壳240和右腿壳250转动连接的连杆270，以利于左腿壳240和右腿壳250在外部推动力作用下相对于身壳210摆动。
36.请结合图1与图3，玩偶模型200还包括安装在臂壳230末端的手壳280，手壳280上开设有与边杆110滑动配合的滑槽。进一步优选的，手壳280上于滑槽的边缘设有向滑槽中心凸起以形成限位部，在手壳280与边杆110滑动嵌装时，限位部与边杆110上邻近玩偶模型200的一面抵接，在边杆110的横截面为正方形或矩形时，手壳280与边杆110环侧的四面均限位接触，在实现玩偶模型200与爬梯模型100可拆卸连接的同时，保证了玩偶模型200在爬梯模型100上行走的稳定性。
37.需要说明的是，为了保证左腿壳240和右腿壳250的运动与真实爬梯过程接近，本实施例中，第一环形限位导槽和第二环形限位导槽311分别呈两相对侧向中部凹陷的圆环结构，换言之，第一环形限位导槽和第二环形限位导槽311分别呈近似“8”字形结构，以减小第一限位轴411对左腿壳240的冲击以及第二限位轴421对右腿壳250的冲击。玩偶模型200
可以设计为公仔造型，也可以为人物造型，例如为圣诞老人、巫婆、管道工等造型，还可以根据实际需要设计玩偶模型200外形，玩偶模型200的体表还可以印刷衣物图案或穿戴可剥离的衣物，其头壳220上设有毛发，并根据需要设置帽子，还可进一步在玩偶模型200上设置装饰物，例如包袱、礼品盒等，于此不再赘述。
38.减速齿轮组330包括至少两个齿轮，本实施例中，减速齿轮组330包括与电机320输出轴同轴转动的第一齿轮、与第一齿轮啮合的第二齿轮以及与第二齿轮啮合的第三齿轮，第三齿轮的中部穿设并固定有转动杆，两个传动块340分别固定设置在转动杆的末端，并与第三齿轮同轴转动，以进一步带动两个偏心轮转动，实现对左腿壳240和对右腿壳250的驱动。
39.控制机构500可以安装在玩偶模型200的身壳210内腔，也可以安装在爬梯模型100的背部，当然，也可以将控制机构500外置于玩偶模型200和爬梯模型100，使控制机构500的pcba板510通过导线与玩偶模型200的牙箱壳310内的电机320电连接。请参阅图4，为了实现对pcba板510的收纳和保护，电动玩偶爬楼梯摆件10还包括控制盒，控制盒包括上盖531以及与上盖531盖合并围合形成控制腔的下盖532，pcba板510收容于控制腔，开关520从上盖531侧壁的通孔穿出；上盖531与下盖532之间设置有防水圈540，以实现对控制盒的防水保护。进一步的，电动玩偶爬楼梯摆件10还包括收容于控制腔并与pcba板510电连接的扬声器550，上盖531上开设有对应扬声器550发声端的传声孔560，如此，玩偶模型200在爬梯过程中，还可以通过扬声器550同步播放音频，以模拟人物一边爬梯一边唱歌的情形。上盖531的侧壁上还设置有与pcba板510电连接的编码器以及与编码器连接以控制电动玩偶爬楼梯摆件10工作情况的按键570和旋钮580，旋钮580用于控制扬声器550的播放音量，按键570用于控制音频的切换。
40.一实施例中，pcba板510包括单片机和分别与单片机以及电机320电连接的正反转ic。电源可以为内置于控制盒内并与单片机电连接的干电池或蓄电池，抑或为充电电池，也可以是外置于控制盒，通过连接导线与单片机实现电连接的电源装置。在开关520打开后，单片机接收指令并响应，以控制正反转ic动作，从而控制电机320正转或反转，以实现玩偶模型200的上楼梯或下楼梯动作。进一步的，pcba板510还包括与电机320电连接的热敏保护电阻，如此，当该电动玩偶爬楼梯摆件10发生故障，不能正常运行时，可起到保护电机320及控制线路的作用，避免因电流过大造成的电机320及线路损坏问题，同时能够保护周边的用电设备不受影响，提高产品安全性。当故障排除并断电重启以后，热敏保护电阻又会恢复到正常供电状态，以保证电动玩偶爬楼梯摆件10的正常使用。
41.本实施例中，电机320正反转以控制玩偶模型200上楼梯或下楼梯的方式包括两种，其一是通过触点开关感应的方式，另一种则是通过对玩偶模型200与边杆110顶底部的距离判断来调节电机320正反转。具体的，请结合图3与图5，一实施例中，身壳210的边侧还设有分别与电机320和pcba板510电连接的杠杆开关600，第一换向感应机构130和第二换向感应机构140分别为与杠杆开关600电连接的换向触点。在玩偶模型200于爬梯模型100上爬升的过程中，单片机通过正反转ic控制电机320正转，当玩偶模型200的手壳280与边杆110顶部的换向触点接触时，将触发杠杆开关600，杠杆开关600进而向正反转ic发送指令，以控制电机320反向转动，从而使得玩偶模型200逐级下楼梯；当玩偶模型200的手壳280与边杆110底部的换向触点接触时，再次触发杠杆开关600，杠杆开关600进而向正反转ic发送指
令，以控制电机320正向转动，如此，在杠杆开关600的换向触点与正反转ic的共同配合下，玩偶模型200将在爬梯模型100上往复上下，以满足消费者的玩赏需求。
42.另一实施例中，第一换向感应机构130和第二换向感应机构140分别为磁铁，手壳280上设置有用于识别磁铁磁性强弱的霍尔传感器。请结合图6与图7，在玩偶模型200的左右两个手壳280上各设置一个用于识别磁性信号的霍尔传感器(即图7电路原理图中的t1，t2)，爬梯模型100的两根边杆110的顶底部分别装有强力磁铁，在玩偶模型200于爬梯模型100上移动的过程中，霍尔传感器识别的磁性方向发生改变，当霍尔传感器识别到向上或向下的磁性信号时，经霍尔传感器传递至单片机(即图7中的u1)处理得到正反转的输出的电平信号，进而将电平信号发送至正反转ic(即图7中的u2)，正反转ic输出相应极性的电荷，驱动电机320(即图7中的m1)正转或是反转，最后由减速齿轮组330变速后，驱动左腿壳240和右腿壳250做出相应的上或下爬梯动作。
43.实施本实用新型的电动玩偶爬楼梯摆件10，电机320工作时，通过减速齿轮组330同时带动两个传动块340转动，以使得第一偏心轮410和第二偏心轮420分别带动第一限位轴411和第二限位轴421转动，第一限位轴411在第一条形限位孔241以及第一限位导槽的约束下，带动左腿壳240升降，同时，左腿壳240在第一限位轴411的推动下相对于身壳210摆动；同样的，第二限位轴421在第二条形限位孔以及第二限位导槽的约束下，带动右腿壳250升降，同时，右腿壳250在第二限位轴421的推动下相对于身壳210摆动；从而使得左腿壳240和右腿壳250在电机320的驱动下于爬梯模型100上逐步爬升或下降，从而真实模拟爬梯过程，提升了摆件的趣味性，并有利于提高摆件的市场竞争力。
44.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
45.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。