專(zhuān)利名稱(chēng)：運(yùn)動(dòng)物品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及諸如產(chǎn)生相對(duì)慢速和低扭矩運(yùn)動(dòng)的電子桌上裝飾物的玩具、玩物或贈(zèng)品。
背景技術(shù)：
一些類(lèi)型產(chǎn)品期望慢速運(yùn)動(dòng)，例如模擬有生命的運(yùn)動(dòng)(洋娃娃的肢體關(guān)節(jié)或手勢(shì)，眼睛的張開(kāi)和關(guān)閉，或人的面部表情)。多個(gè)現(xiàn)有發(fā)明利用劇烈減速的DC電機(jī)、復(fù)雜機(jī)械裝置、電磁鐵、空氣袋或其結(jié)合產(chǎn)生這種運(yùn)動(dòng)而解決問(wèn)題。
DC電機(jī)廣泛應(yīng)用于玩具工業(yè)以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，例如在電池操作的玩具汽車(chē)或動(dòng)畫(huà)人物中。當(dāng)產(chǎn)生高旋轉(zhuǎn)速度和高扭矩時(shí)，DC電機(jī)受到高耗用電流的問(wèn)題，尤其是當(dāng)被阻擋或阻轉(zhuǎn)時(shí)。例如，授權(quán)S.Worack的美國(guó)專(zhuān)利第4,695,016號(hào)(1987)描述了一種實(shí)現(xiàn)模型火車(chē)鐵軌切換的、使用DC電機(jī)和齒輪系和復(fù)雜機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生相對(duì)慢速的啟動(dòng)動(dòng)作的系統(tǒng)。如同在模型火車(chē)應(yīng)用中所期望的，為取得低阻轉(zhuǎn)電流，在上述美國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)的電機(jī)必須被專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，以使轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)操作(throw-switch)被阻塞時(shí)電池耗用最小。
授權(quán)Ichikawa的美國(guó)專(zhuān)利第6,719,605號(hào)(2004)公開(kāi)了一種在擺動(dòng)部件上生產(chǎn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的電磁鐵，其通過(guò)棘齒機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為輪旋轉(zhuǎn)。雖然回避了基于DC電機(jī)的解決方案的缺點(diǎn)，但這種基于電磁的解決方案機(jī)械上很復(fù)雜。
授權(quán)K.Sheller的美國(guó)專(zhuān)利第5,462,473號(hào)(1995)公開(kāi)了一種制成可脹縮的填充玩具(圖2)的泄漏的空氣袋，以便首先被壓縮或折疊時(shí)，填充玩具將慢慢返回其放松姿態(tài)，模擬有類(lèi)似有生命的運(yùn)動(dòng)。
上述解決方案存在一個(gè)或另一個(gè)缺點(diǎn)——機(jī)構(gòu)復(fù)雜；大的耗用電流(尤其是被阻止時(shí))；或需要重新賦予能量(泄漏空氣袋)的一次性動(dòng)作。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服或?qū)嵸|(zhì)上改善上述缺點(diǎn)的至少一個(gè)與/或更通常地提供改進(jìn)的低功率運(yùn)動(dòng)物品。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供適合可由小電池供電的不用采用復(fù)雜機(jī)構(gòu)的用于小玩具的低成本驅(qū)動(dòng)裝置。
根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種運(yùn)動(dòng)物品，該運(yùn)動(dòng)物品包括運(yùn)動(dòng)部件和電時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置(timepiece movement)，所述運(yùn)動(dòng)部件被電時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)而慢慢地以低扭矩運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選地，時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置將典型地包括兩相步進(jìn)電機(jī)。
在一種實(shí)施方式中，運(yùn)動(dòng)物品是一個(gè)玩具車(chē)輛，而所述運(yùn)動(dòng)部件為車(chē)輛的輪子。
在另一種實(shí)施方式中，運(yùn)動(dòng)物品是一個(gè)由電時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)的圍繞軸慢慢旋轉(zhuǎn)的觀覽車(chē)或費(fèi)里斯轉(zhuǎn)輪。
在另一種實(shí)施方式中，運(yùn)動(dòng)物品是一個(gè)被安裝以在基部上旋轉(zhuǎn)的小雕像，其中電時(shí)鐘位于基部?jī)?nèi)。
本實(shí)用新型典型地使用兩相步進(jìn)電機(jī)，特別是廣泛用于時(shí)鐘(圖1)的小型電機(jī)，以產(chǎn)生適合用于各類(lèi)需要慢速運(yùn)動(dòng)或發(fā)音(articulate)的玩具。
當(dāng)施加合適的電激勵(lì)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)軸可旋轉(zhuǎn)其設(shè)計(jì)的某一固定角度特征(characteristic)，而當(dāng)未接收到激勵(lì)時(shí)，可不確定地留在原處不動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)的速度僅取決于外部激勵(lì)，從而簡(jiǎn)化了當(dāng)高速DC電機(jī)用于低速應(yīng)用時(shí)所需的齒輪系。
兩相步進(jìn)電機(jī)典型地直接驅(qū)動(dòng)玩具車(chē)的車(chē)輪，或玩具小雕像的肢體或身體部分，如模型火車(chē)鐵道中的傳動(dòng)裝置。行進(jìn)量和執(zhí)行速度主要取決于施加的電激勵(lì)。當(dāng)需要更高扭矩時(shí)，可在步進(jìn)電機(jī)和負(fù)載之間安裝簡(jiǎn)單的齒輪系。
避免使用高比率齒輪系可降低齒輪傳動(dòng)期間的系統(tǒng)能量損失，而產(chǎn)生最適合用于由小電池供電的慢速運(yùn)動(dòng)玩具中的扭矩/電池壽命組合。
用于時(shí)鐘工業(yè)的兩相步進(jìn)電機(jī)本身輸出低扭矩。當(dāng)用較重負(fù)載阻礙其它玩具應(yīng)用時(shí)，低扭矩增加了玩具的安全性，特別是對(duì)于嬰兒或其中嬰兒或小孩希望阻止玩具運(yùn)動(dòng)的學(xué)齡前玩具。根據(jù)本實(shí)用新型，步進(jìn)電機(jī)將放棄和停止前進(jìn)，而DC電機(jī)將對(duì)抗而試圖繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，很快將耗盡電池能量。


參照附圖，本實(shí)用新型將僅通過(guò)實(shí)例進(jìn)行更具體地描述，其中圖1是一種包括兩相步進(jìn)電機(jī)的類(lèi)型的現(xiàn)有技術(shù)時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置的部件分解透視圖，兩相步進(jìn)電機(jī)可在本實(shí)用新型中采用；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一種運(yùn)動(dòng)物品的第一實(shí)施例的示意透視圖，其包括旋轉(zhuǎn)芭蕾人物、兩相步進(jìn)電機(jī)、控制電路和從步進(jìn)電機(jī)向芭蕾人物延伸的驅(qū)動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的一種運(yùn)動(dòng)物品的第二實(shí)施例的示意俯視平面圖，其采用了玩具汽車(chē)的形式，和圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的一種運(yùn)動(dòng)物品的第三實(shí)施例的示意側(cè)視圖，其是一個(gè)玩具觀覽車(chē)或費(fèi)里斯轉(zhuǎn)輪(Ferris wheel)具體實(shí)施方式
首先參照?qǐng)D2，顯示了一種采用裝飾用跳舞芭蕾女演員形式具體實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的第一種運(yùn)動(dòng)物品，其包括由兩相步進(jìn)電機(jī)29驅(qū)動(dòng)以在類(lèi)似舞臺(tái)的基部39上旋轉(zhuǎn)的芭蕾人物21。步進(jìn)電機(jī)29具有連接到中間齒輪系20的輸入齒輪26的輸出軸38。齒輪系20的輸出齒輪27具有其上安裝芭蕾人物21的軸22。
由于存在大的扭矩，試圖停止由減速DC電機(jī)驅(qū)動(dòng)的芭蕾人物的小孩可能會(huì)受傷，或玩具人物會(huì)損壞。
在基于步進(jìn)電機(jī)的解決方案中，扭矩低得多，而即使出現(xiàn)阻塞的情況，也不會(huì)傷害小孩或玩具人物。
步進(jìn)電機(jī)29從電池或電池組31供電的電路30接收控制信號(hào)。齒輪系20、步進(jìn)電機(jī)29、電路30和電池31被容納在基部39中，以防止小孩接觸這些部件或?qū)@些部件發(fā)脾氣。
有關(guān)該主題的變化是以各種節(jié)奏運(yùn)動(dòng)的跳舞人物，包括動(dòng)作暫停期間，從而更好地模仿現(xiàn)實(shí)跳舞運(yùn)動(dòng)。這種變化可以通過(guò)向步進(jìn)電機(jī)29傳送預(yù)編程激勵(lì)模式而方便地實(shí)現(xiàn)。然而，在基于DC電機(jī)的方案中，這會(huì)需要復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)。
參照?qǐng)D3，顯示了實(shí)施本實(shí)用新型的第二種運(yùn)動(dòng)物品，其采用小孩玩的玩具汽車(chē)10形式。假定使用同樣的電池，基于步進(jìn)電機(jī)的玩具汽車(chē)10將慢慢地運(yùn)動(dòng)，而將提供比基于DC電機(jī)方案長(zhǎng)得多的游戲時(shí)間。電池12被安裝在底盤(pán)上，它為驅(qū)動(dòng)電路板13供電，電路板13向直接或通過(guò)低速比齒輪箱驅(qū)動(dòng)后輪15的步進(jìn)電機(jī)14傳送合適激勵(lì)。當(dāng)阻塞時(shí)，DC電機(jī)玩具汽車(chē)會(huì)引起通常比正常操作電流大得多的阻轉(zhuǎn)電流，從而很快耗盡電池12，或甚至燒斷電機(jī)繞組。基于步進(jìn)電機(jī)的玩具汽車(chē)10在阻轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)導(dǎo)致過(guò)大的電流。
參照?qǐng)D4，顯示了實(shí)施本實(shí)用新型的第三種運(yùn)動(dòng)物品，其采用裝飾用的玩具觀覽車(chē)8的形式。電驅(qū)動(dòng)電路16向直接驅(qū)動(dòng)觀覽車(chē)8的軸的兩相步進(jìn)電機(jī)17提供電激勵(lì)。可以想像得到，玩這種玩具的小孩會(huì)希望突然停止觀覽車(chē)8，以將玩具人物18裝在吊籃19上或從吊籃取下。步進(jìn)電機(jī)17的低扭矩將不對(duì)抗這種干預(yù)，特別是如果一些合適的擒縱機(jī)構(gòu)(escapement mechanism)被加到步進(jìn)電機(jī)軸和觀覽車(chē)8本身之間?？梢匀菀椎叵氲筋?lèi)似結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺(tái)和旋轉(zhuǎn)木馬。
模型鐵路也將從本實(shí)用新型受益。轉(zhuǎn)道切換器、信號(hào)燈、火車(chē)頭和全部車(chē)輛可以均由本實(shí)用新型的裝置驅(qū)動(dòng)，而不用考慮阻塞引起的問(wèn)題。小孩可以安全地中斷火車(chē)頭，在將火車(chē)頭放回軌道前裝載喜歡的人物，而增加玩耍的樂(lè)趣。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)包括內(nèi)在的低速-減少或消除了對(duì)齒輪的需要；低扭矩-對(duì)嬰兒和小孩安全，干預(yù)/阻礙安全操作；無(wú)阻礙時(shí)的阻轉(zhuǎn)電流；可變速度；包括完全停止-由外部驅(qū)動(dòng)激勵(lì)確定的行為；低系統(tǒng)成本；使用來(lái)自被證明的時(shí)鐘技術(shù)的低成本步進(jìn)電機(jī)。
本領(lǐng)域的所屬技術(shù)人員將意識(shí)到前述內(nèi)容僅通過(guò)描述而說(shuō)明，而非限制的。在不背離本實(shí)用新型范圍的情況下，可以進(jìn)行改變或修改。
權(quán)利要求1.一種運(yùn)動(dòng)物品，其特征在于，該運(yùn)動(dòng)物品包括運(yùn)動(dòng)部件和電時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置，所述運(yùn)動(dòng)部件由電時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)以緩慢地以低扭矩運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)物品，其特征在于，時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置包括兩相步進(jìn)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)物品，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)物品是玩具娃娃或小雕像或小塑像，而所述運(yùn)動(dòng)部件為玩具娃娃或小雕像或小塑像的身體部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)物品，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)物品是玩具車(chē)輛，而所述運(yùn)動(dòng)部件為車(chē)輛的車(chē)輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)的物品，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)物品是由電時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)的圍繞軸緩慢旋轉(zhuǎn)的觀覽車(chē)或費(fèi)里斯轉(zhuǎn)輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)物品，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)物品是安裝以在基部上旋轉(zhuǎn)的小雕像，其中電時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置位于基部?jī)?nèi)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及諸如產(chǎn)生相對(duì)慢速和低扭矩運(yùn)動(dòng)的電子桌上裝飾物的玩具、玩物或贈(zèng)品。本實(shí)用新型的目的在于提供適合可由小電池供電的不用采用復(fù)雜機(jī)構(gòu)的用于小玩具的低成本驅(qū)動(dòng)裝置。因此，本實(shí)用新型披了一種運(yùn)動(dòng)物品，該運(yùn)動(dòng)物品包括運(yùn)動(dòng)部件和電時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置，所述運(yùn)動(dòng)部件由電時(shí)鐘機(jī)芯或時(shí)鐘運(yùn)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)以緩慢地以低扭矩運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型避免使用高比率齒輪系降低齒輪傳動(dòng)期間的系統(tǒng)能量損失，而產(chǎn)生最適合用于由小電池供電的慢速運(yùn)動(dòng)玩具中的扭矩/電池壽命組合。
文檔編號(hào)A63H19/22GK2880201SQ20052011304
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2005年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月14日
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