专利名称：用于使卡通人物嘴部活动的机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于配置在诸如玩偶或雕像之类的卡通人物中使嘴部活动的机构。本发明特别涉及用于提供模仿讲话并由组合的音频和控制信号操作的这样一种机构。
在诸如玩偶或雕像之类的卡通人物领域中，通常希望使雕像尽可能逼真。为此，将声音或讲话发生机构安装在玩偶或雕像中，产生玩偶实际讲话的错觉。为增强真实性，通常将动作传到玩偶的嘴部。现有用于使卡通人物嘴部活动的机构的实施方案一般分为两类(a)相对快速地活动并可易于与电驱动产生的语言同步的活动嘴部机构；和(b)由于齿轮传动或其它此类机械力放大器不能象人们讲话中自然出现的那样快速动作，并且很难与所产生的语言同步的活动嘴部机构。不希望的齿轮箱噪声也是后一类活动嘴部机构的严重缺陷。虽然前一种活动嘴部机构产生更逼真的动作，但它们一般不能施加较大的机械力并且通常采用由磁线圈或螺线管驱动的轻型″舌门(flapper)″部件的形式。由于该″舌门″必须与其余面部构件分开并且间断，因此通常使面貌显得有些不自然。由齿轮传动装置提供的机械方面的优点使得后一种传动类装置可产生相当大的力，并因此可安装在通常用来遮盖玩偶的不间断塑料面部后面，并可有更自然的静态面貌。然而，活动较慢的传动装置妨碍了玩偶的自然性和同步。
多个现有技术专利已公开了一些此类人物或玩偶。例如，Bornn等人的美国专利No.3,230,664公开了一种具有可活动唇部的玩偶，其中由弹簧偏置的绕枢轴转动颚和传动装置控制嘴部。Ryan的美国专利No.3,230,665和3,364,618公开了一种具有通过随着唱机而由弹簧和拉线驱动的机械驱动机械手提供眼睛和唇动作的玩偶。Curran等人的美国专利4,775,325公开了一种具有由驱动电机和偏心轮以及弹簧构件驱动的眼睛和嘴的发声玩偶。然而，说话玩偶机构的所有这些现有技术各有许多所不希望的缺陷。
本发明通过为卡通人物提供使嘴部活动的机构克服上述缺点和缺陷，该活动嘴部机构动作快速、易于同步、操作平稳、并向嘴部机构提供相当大的机械力。另外，可不使用不希望的齿轮传动机构以简单和低成本方式实现这些目的。
本发明为诸如玩偶或雕像之类的卡通人物提供使嘴部活动的机构，该卡通人物包括具有可绕枢轴转动的下唇部件的头部构件，一个连到下唇部件的杠杆部件，和其可旋转延伸轴安装在头部构件中的电机。诸如具有极小弹性的线绳之类的细长柔性部件的一端绕缚在电机可转动轴上，其另一端或下端系在杠杆内端。杠杆外端附连到可绕枢轴转动的下唇或下颚部件。诸如拉伸或压缩型弹簧之类的弹性部件附连到杠杆的居中部位，并起到使可绕枢轴转动的嘴唇部件返回到其闭合位置的作用。当电源驱动电机时，柔性部件卷绕在转动轴上，从而将杠杆构件和下唇拉到″张嘴″位置。切断电机的电源时，弹簧迫使杠杆进入″闭嘴″位置，从而从电机轴上解绕柔性部件。如果与产生的讲话声音同步向电机施加和切断电源，则可实现具有张嘴模仿正常讲话的真实卡通人物形象。
本发明为诸如玩偶和雕像之类的卡通人物提供使嘴部活动的机构，该活动嘴部机构具有其收缩简单和操作平稳的优点，并使卡通人物嘴部的动作迅速以模仿流畅、真实的讲话动作。
参考下列附图进一步描述本发明，其中
图1是包含活动嘴部机构附连到处于嘴部闭合位置的下唇的玩偶头部侧视图；图2是类似于图1但活动嘴部机构附连到处于张嘴位置的下唇的玩偶头部示意图；和图3是根据本发明的活动嘴部机构的前视图。
参考图1，玩偶或雕像头部10包含活动嘴部机构并示出嘴部11处于其闭合状态。电机12安装在头部10的上部中。柔性细线14的一端系缚到电机12的转轴13，转轴13具有一个在图3可见的卷轴端28，为清楚起见在图1中将其略去。细线14的另一端或下端连接到可绕枢轴转动的杠杆臂16内端上的系缚点15。杠杆臂16的外端刚性地附连到嘴部11的下唇17，它们一起绕轴18转动。另一个实施例可用弹性材料成型头部10的下唇17并与头部10安装成一体，从而提供更真实的人物，而面部头发不遮掩分开的下唇。
未转动电机12时，拉簧20向杠杆臂16施加向下的力，以使嘴部11的下唇17保持在嘴部闭合的位置。拉簧20的上端附连到杠杆臂16的居中附连部位21，其下端以允许杠杆臂16绕轴18转动从而张开和闭合嘴部11下唇17的方式附连在头部10内。如果需要，可采用诸如不同类型弹簧、橡皮带等弹力或弹性部件使该机构回复到嘴部闭合的位置。
参考图2，示出嘴部11处于张开位置的头部10，已启动电机12(在任一旋转方向)，从而使细线14绕在电机轴13上并带动杠杆臂16向上转动，而下唇17绕轴18向下转动，张开嘴部11。可装点下唇17的上表面以模仿嘴内部分从而增强卡通人物的真实感。向电机12供电时嘴部11继续张开，拉簧20变为完全伸展。然后，当切断电机12的电源时，拉簧20中存储的能量将弹簧迅速缩回并使杠杆臂16和下唇17返回其闭合位置，从电机12的轴13上迅速解绕细线14。
图3示出根据本发明的头部10的活动嘴部机构的前视图。虽然可采用其它功能等同的形状，在此将杠杆臂示为″U″型部件26。杠杆臂26以其外端刚性地附连到下唇17，它们一起绕轴18转动。卷轴端28附连到电机轴13外端并设置用于将细线14的上端系缚到电机轴的适宜装置。卷轴端28还约束细线14并防止其绕在轴上和从轴解绕时滑脱电机轴13的端部。细线14的下端在系缚点27系缚到杠杆臂26内端。
实际上，已发现切断电机12的电源后当活动的嘴部机构达到完全张开位置时可能出现大量″振颤″，导致讲话效果不自然。为克服该问题，为轴13设置一个阻尼机构30，该阻尼机构由在下端33转动并附连到阻尼弹簧34的制动部件32构成。调节弹簧34以便相对于电机轴13的外端提供所要求的摩擦力，以抑制所不希望的轴的过度旋转，从而防止所不希望的头部10中嘴部11的下唇17过度张开。
虽然已以优选实施例为依据概括地描述了本发明，可以理解，在下面的权利要求定义的范围内可对本发明进行改进和改变。
权利要求
1.一种使卡通人物嘴部活动的机构，其特征在于，该机构包括一个包括具有一下唇部件的嘴部的头部构件，该下唇部件可绕枢轴转动地安装在头部；一个附连到所述可绕枢轴转动的下唇部件的杠杆部件；一个安装在所述人物中的电机，所述电机具有一个可旋转延伸轴；一个细长柔性部件，其一端绕缚在所述电机的延伸轴上，其另一端系到所述杠杆部件；一个附连到所述杠杆部件的弹性部件，从而通过该杠杆部件使可绕枢轴转动的下唇向上和向下运动，以便随着通过弹性部件和向电机提供电源使轴转动而将所述细长柔性部件间歇绕在所述电机轴上和从电机轴解绕来模仿卡通人物的正常讲话。
2.根据权利要求1所述的嘴部活动的机构，其特征在于，所述弹性部件在所述细长柔性部件和所述可绕枢轴转动的下唇之间的居中部位附连到所述杠杆。
3.根据权利要求1所述的嘴部活动的机构，其特征在于，提供一个与所述电机轴对准并相对于所述电机轴提供摩擦力的阻尼装置。
4.根据权利要求1所述的嘴部活动的机构，其特征在于，所述细长柔性部件是一细线。
5.根据权利要求1所述的嘴部活动的机构，其特征在于，所述弹性部件是一根拉簧。
6.根据权利要求1所述的嘴部活动的机构，其特征在于，所述弹性部件是一根橡皮带。
7.根据权利要求1所述的嘴部活动的机构，其特征在于，所述人物装配有作为玩偶部件的头部构件，并装配由适合与下唇部件同步运动的音频系统。
8.一种包含在卡通人物内的活动嘴部机构，其特征在于，该机构包括一个包括具有一下唇部件的嘴部的头部构件，该下唇部件可绕枢轴转动地安装在头部；一个一端附连到所述可绕枢轴转动的下唇部件的杠杆部件；一个安装在所述人物中的电机，所述电机具有一个转轴延伸部分；一个细长柔性细线，其上端绕缚在所述电机转轴延伸部分上，其下端系到所述杠杆部件的内端；一个在细线系连点和可绕枢轴转动的下唇之间的居中部位附连到所述杠杆部件的拉伸型弹簧；和设置一个向电机轴外端提供摩擦力的阻尼装置，从而通过杠杆部件和细线张开和闭合人物下唇以模仿卡通人物讲话。
全文摘要
一种用于使卡通人物嘴部活动的机构,该机构安装在诸如玩偶之类的卡通人物中。卡通人物的头部构件可具有安装在其上部的电机,和一个一端绕缚在电机转轴的细长柔性部件或细线。细线另一端系于由弹簧驱动可绕枢轴转动的杠杆。杠杆外端附连到头部中嘴部可绕枢轴转动的下唇。每当通过诸如来自所驱动人物的音频系统之类的电信号驱动电机时,可绕枢轴转动的下唇向上和向下运动以模仿卡通人物正常真实的讲话。
文档编号A63H3/48GK1191152SQ97116400
公开日1998年8月26日 申请日期1997年8月25日 优先权日1997年2月18日
发明者乔纳森·格尔曼 申请人:实用设计公司