具有回转仪元件的玩偶的制作方法

专利名称：具有回转仪元件的玩偶的制作方法
具有回转仪元件的玩偶相关申请的交叉参考5 按35 U.S.C.§ 119(e)，本申请基于并要求2005年6月6日申请的美国临时专利申请No. 60/688040的优先权。在此结合美国临时专利申 请No. 60/688040的全部内容作为参考。技术领域io 回转仪元件的实例和其中使用回转仪元件的玩具可在下列美国专 利和专利申请公开中发现RE 30299; 3,650,067; 3,726,146; 4,463,515; 5，353，655; 5,683,284; 5,823,845; 5，957，745; 6,030,272; 6,346,025; 6,612,895; 6,676,476;禾P US2002/0102906。在此结合前述专利和专利 申请出版物的全部公开内容作为参考。15发明内容本公开大致涉及包括有回转仪装置的手持玩具。具有回转仪元件 的玩具的目的是让人们能够启动回转仪元件的旋转然后玩耍玩具，回 转仪元件使玩具带给人以新颖的玩耍体验。在某些玩耍本公开玩具的 20 方法中，玩具中回转仪元件可提供运动相关的反馈和稳定性控制。在 参考附图和详细说明书后，将更容易理解本公开的玩具。


图1是根据本公开的玩偶的侧视图； 25 图2是根据本公开的回转仪元件的侧视图；图3是根据本发明的示例性回转仪的剖视图。
具体实施方式
本公开涉及利用玩具体和回转仪元件的玩偶。在图l一3中示出根30 据本公开的玩偶。图1中示出IO作为玩偶，其包括具有躯干12、头13、臂14、腿15和装饰性装备16的玩具体11。所示的玩偶的实施例的多个方面是基于冒险故事的，其中超级英雄克服多种挑战。因此，玩偶的特征像 己知的超人或其它类似玩偶。然而，按照本公开的其它实施例可基于5 —个或多个其它主题、故事情节或背后故事，或没有特殊主题。例如，玩偶可采用其它具有人特点的形状，或采用车辆的形式，唯一的和新 颖的玩具形状，或任何其它所要求的配置。同样，玩偶可由合适的材 料制成，包括塑料、木头、金属等等，或合适材料的任意组合。在所 公开的实施例中，玩偶本体主要由塑料材料构成，其中某些部分可由10 橡胶或金属构成。如图1所示，玩偶10的躯干12通常可在其内部空间中容纳回转 仪元件20。躯干12可由多个能以任何方式匹配的躯干部分构成。例如， 磁吸引、铰接、尼龙搭扣(Vdcro)、扣合，或任何其它适当的连接装 置都可使用。在所公开的实施例中，躯干的前半部和后半部包括以粘15 接剂固定的凸出配件和凹进配件。部分回转仪元件20，例如把手21 或其它手动加速装置可从躯干的内部空间中凸出从而允许使用者在玩 耍过程中启动回转仪元件。回转仪元件20可采用角动量守恒原理并用该原理向玩偶注入新颖 的娱乐价值。回转仪基本采用安装在轴上的旋转轮。通常，如图2和20图3中所示，回转仪元件20可包括转子23，其被配置成绕旋转轴线自 由旋转。例如，在接收到转动力后，转子23可绕旋转轴线50旋转。 虽然在所公开的实施例中，转子由金属构成，然而回转仪元件的转子 可由任何合适的材料构造。此外，转子可以单片材料构成，或转子可 被配置成构成单片式转子体的材料的多个部分24。尽管可以构造材料25的具有多个可独立移动部分的转子，然而为了使转子最好地工作，优 选多个元件被配置成作为单一体而运动。回转仪元件20可容纳在玩偶10的躯干12内，从而转子23可绕 旋转轴线50任意地旋转。旋转转子23产生的扭矩可引起回转仪元件 抵抗其旋转轴线的定向而变化，并可类似地引起包括回转仪元件的玩30偶抗拒其位置变化。在所示实施例中，回转仪元件20可容纳在用于飞 翔冒险游戏中的玩偶内，其中回转仪元件的旋转轴线50垂至于玩偶的长轴60而对齐。在不同构造中，旋转轴线50可平行于玩具的长轴而 对齐。当用在飞行冒险游戏中时，包括有这样的旋转回转仪元件的玩 偶可向用户提供反馈，以便用户试图在弯曲路径上旋转玩偶时，或在 使玩偶上升或下降时，或使玩偶做改变旋转轴线取向的任何其它运动 5时，用户遇到阻力。将回转仪元件提供在基于陆地的玩具中，或基于 水的玩具或用于许多其它游戏场所中的玩具时也可提供这样的反馈。安装在玩偶10内的回转仪元件20是通过适当的装置致动的。在所示实施例中，回转仪元件20可通过连接到把手21的集成拉绳22而 致动，把手21在被玩具用户操纵时，引起转子绕其旋转轴线加速。在io将转子完全加速后，拉绳可从转子释放并由玩具用户把持。可选地， 拉绳可保持在玩具体内转轴上，或可自动收回到玩具体内直到下一次 使用。在所示实施例中，在转子被手动操作拉绳和把手加速后，拉绳 收回到玩偶的躯干中。回转仪元件的转子的旋转运动可经齿轮传动组件30从拉绳和把手15 传递至转子，齿轮传动组件30包括图2的部分侧视图和图3的剖视图 中所示的齿轮系统。转子可通过转子支架25连接至传动组件。齿轮组 件可包括装在包括齿轮传动组件壳体部分31A和31B的齿轮传动组件 壳体中的第一齿轮35、第二齿轮36和第三齿轮37。如上所述，齿轮 传动组件的手动加速装置可被配置成拉绳22，绳子一端安装到把手2120 上，而另一端连接至线轴32并缠绕在线轴32上。如果需要，拉绳可 通过一个或多个导绳器26从其在躯干上的插入点引导到线轴。齿轮传动组件可用来将手动加速装置与转子连接，以便引起转子 的旋转。为了启动回转仪元件20的转子23的旋转，用户可抓住连接 到拉绳22的把手21并牵引拉绳远离玩偶的本体11，无论该本体是否25 具有人形或一些其它形状。从玩偶的本体拉出绳子或牵引绳子远离该 本体可引起绳子22从线轴32解绕。因为绳子一端可优选地连接到线 轴，解绕绳子可引起线轴32绕其轴在第一方向上旋转。对于绕轴的重 复缠绕和解绕，在齿轮传动组件中包括阻力装置(resistive device)是 很有用的，以便在线轴32初始旋转时，阻力装置在线轴32上提供反30向旋转力。反向旋转力可以，例如由连接到线轴一端的弹簧33提供。 在所示实施例中，弹簧33 —端连接到线轴32的内表面上并连接到齿轮传动组件壳体31B的一部分，或其另一端连接到其它不可相对移动的结构上。当拉绳被拉动从而启动转子23的移动时，线轴可向弹簧33 施加力，从而使其部分展开(在所示实施例中，在其它实施例中，弹 簧初始可纵向拉伸然后返回至其原始配置)。当不再将拉力应用至拉绳5 时，弹簧可弹回，使得线轴32在与其初始旋转相反的方向上旋转并巻 绕拉绳22。以该方式，拉绳可被重复地拉动和巻绕，从而允许用户向 转子23施加逐渐增加的旋转速度。如上所述，施加至拉绳的力将导致线轴32旋转，并最终，导致回 转仪元件的转子23旋转。旋转运动可经齿轮组件35 — 37从线轴传递io 至转子。在所示实施例中，三个互相接合的齿轮形成线轴32和转子23 之间的操作性连接。在第一互动步骤中，线轴32的旋转可导致可操作 地连接至线轴的第一主动齿轮(power gear) 35的旋转。主动齿轮35 可永久地连接至线轴32或可通过非永久的方式连接至线轴。在另一个 实施例中，线轴和主动齿轮可被配置成单个部件。在所示实施例中，15主动齿轮35位于线轴32的上表面上并通过该齿轮的一对接头旋转地 连接至线轴，该接头插入到线轴上表面上槽34中。主动齿轮35可进 一步与齿轮组件中其它齿轮相互作用，或其可直接与转子相互作用。 然而，在所示实施例中，主动齿轮可通过与多个其它齿轮的相互作用 而操作转子。20 如图所示，主动齿轮可与第二传动齿轮(transfer gear) 36相互作用。传动齿轮36可包括两"层"在不同平行平面上的齿轮齿。根据设 计考虑，给定齿轮的两层齿轮齿可以具有相同数目或具有不同数目。 下方齿轮齿组可与主动齿轮35相互作用，同时上方齿轮齿组可与组件 中下一齿轮，即驱动齿轮(drive gear) 37相互作用。驱动齿轮37也可25 在两个平行平面上具有齿轮齿。下方齿轮齿组可与传动齿轮36相互作 用从而接收旋转力，该旋转力在线轴32产生并通过主动齿轮35传递。 上方齿组可进而将旋转力传递到转子23。转子可包括在其下表面上的 小齿轮38，该小齿轮38被配置成接收来自驱动齿轮37的旋转力。由 于齿轮传动组件可容纳在齿轮传动组件壳体内，因此需要提供齿轮的30 旋转力通过齿轮组件壳体到达转子的路径。在所示实施例中，将壳体 槽39设置在齿轮组件壳体中；部分驱动齿轮37伸出壳体槽从而与转子的小齿轮38接合，该小齿轮位于壳体槽足够近处从而接合驱动齿轮。 已知虽然词"上方"和"下方"已经用于表示给定齿轮上不同层 的齿轮齿，然而齿轮组件不需要被设置在一组水平平面上。将齿轮安 装在预定垂直平面内，或使得一些齿轮在垂直平面内或在水平平面内 5 等是本领域公知的。此外，虽然机械相互作用被示为涉及齿对齿的齿 轮相互作用，但机械相互作用可以是平滑表面的齿轮间的摩擦性相互 作用。当然，适当材料将可用于允许旋转力在齿轮间传递，而不用使 用齿轮齿传递力的配置。如上所述，可以重复施加力至拉绳22从而逐渐增大转子23的速io 度。这样重复施加力至转子23可通过使用离合装置实现，而无需在手 动加速装置巻绕过程中转子反向倒转。例如，可使用棘齿一齿轮齿组 件提供单向加速(即，转子恒定在一个方向上加速，且将拉力重复施 加至拉绳)。本公开的线轴可具有弹簧加载的齿轮齿，其在一个方向上 与主动齿轮的内表面接合，且接着撤回从而允许线轴巻绕拉绳。在所15示实施例中，离合作用是通过将驱动齿轮37设置在齿轮组件内浮动槽 (float slot) 40中而实现的。在所示实施例中，主动齿轮35和传动齿轮36每个都绕其各自轴 旋转，这些齿轮以安装在齿轮组件壳体的下半部31B上的轴为中心。 每个主动齿轮和传动齿轮相对固定地安装到齿轮组件壳体31B。然而，20 在所示实施例中，驱动齿轮安装在轴上，该轴被配置成可在大致椭圆 形浮动槽40内滑动；类似地，驱动齿轮37的位置在齿轮组件内是可 变的。浮动狭槽可定向为基本垂直于转子的旋转轴线，以便驱动齿轮 37可移动靠近转子23的小齿轮38，或其可移动远离转子23的小齿轮 38。如图所示，当加速力施加到主动齿轮35上时(即，当拉绳被拉动25 从而加速转子时)，驱动齿轮37移动靠近转子的小齿轮38或与其接合。 因为通过传动齿轮36将力施加至驱动齿轮37，驱动齿轮37向小齿轮 38移动。当拉绳被巻绕时(即，没有施加加速力)，由于连接至线轴 32的弹簧33的抵抗作用，齿轮组件30的齿轮在反向上移动。因此传 动齿轮36向驱动齿轮37施加反向旋转力，引起驱动齿轮37从与转子30的小齿轮38的相互接合作用移开。除了由拉绳型装置加速，也可安装回转仪元件20以便转子23从躯干12部分地伸出。在这样的配置中，旋转运动可通过与给定表面的 摩擦接触而传递至转子23。这样的表面可以是桌面、地面、用户的手或其它适于向转子传递旋转运动的合适表面。可选地，回转仪元件20可通过使用机械杠杆或其它装置启动。例如，在一个实施例中，不同5部分，例如玩偶的腿可在使用前在向外的位置上间隔开。玩偶的腿的 第二位置可以是向内的位置。可通过将旋转适当地连接、传递至回转仪元件20的转子23而将玩偶的腿从向外位置朝向向内位置的移动。 这样的连接可通过机械连接，或磁相互作用，或其它合适连接力而形 成。其它传输旋转运动至回转仪元件20的装置也是可能的，包括齿条io 和小齿轮联接等。为了玩耍所述的玩偶，用户可首先抓住提供的拉绳22的把手21。 用户可每次将拉绳22从玩偶的身体向远处拉伸，从而启动回转仪元件 的转子23的旋转。 一次拉动拉绳可足以将所要求的游戏效果传递至玩 偶，但用户可启动多次绳索拉动从而提高转子的旋转速度和增强回转15仪效果。 一旦启动所要求的旋转，用户可一只手抓住玩偶并在空间中 移动玩偶。由于回转仪元件传递一定的惯量至玩偶，由用户进行的该 运动可能会遇到来自玩偶的部分的一定程度阻力。玩偶碰到的阻力可 导致玩偶向用户提供改进的玩耍经历。可以相信，上面给出的公开包括多种具有独立用途的不同发明。20 虽然这些发明中每一个都以优选形式公开，但这里所公开和示出的特 定实施例不作为限制，因为无数变化都是可能的。本发明的主旨包括 所有新颖和不明显的多种这里公开的元件、特征、功能和/或特性的组 合和子组合。类似地，任一提到"一个"或"第一"元件或其等价物 的权利要求，这样的权利要求应理解为包括一个或多个这样的元件，25 不要求也不排除两个或多个这样的元件。以多种特征、功能、元件和/或特性的组合和子组合实施的发明可 由相关申请中新权利要求来要求。这样的新权利要求，无论它们是否 针对不同发明或针对同一发明，无论是否与原始权利要求不同、更广 泛、更窄或相同，都被当作包括在本公开的本发明主题内。
权利要求
1.一种玩偶(10)，包括壳体(11)，其中所述壳体确定了外表面和内部空间；和转子(23)，其被支撑以便在所述壳体的内部空间内旋转；和可手动操作的加速装置(22)，其驱动地连接至所述转子。
2. 如权利要求l所述的玩偶，其中所述壳体采用人形。
3. 如权利要求l所述的玩偶，其中所述手动操作的加速装置(22) 能够在第一方向和第二方向上移动。
4. 如权利要求3所述的玩偶，还包括弹簧(33)，其可操作地与加 速装置(22)通信，当所述加速装置(22)沿第一方向运动时，所述 弹簧(33)向所述加速装置(22)施加反向力。
5. 如权利要求4所述的玩偶，其中所述加速装置(22)包括拉绳。
6. 如权利要求l所述的玩偶，还包括齿轮传动组件(30)，其包括 多个相互接合的齿轮，所述齿轮传动组件(30)响应所述齿轮传动组20件(30)的手动操作将旋转力传递至所述转子(23)。
7. 如权利要求6所述的玩偶，其中所述齿轮传动组件(30)被配 置成间歇地驱动连接至所述转子(23)。
8.如权利要求6所述的玩偶，其中所述多个齿轮中的至少一个包括与所述加速装置(22)直接相互作用的部位。
9. 如权利要求8所述的玩偶，其中所述齿轮传动组件(30)包括 至少三个将所述加速装置(22)与所述转子(23)驱动地连接的齿轮。
10. 如权利要求9所述的玩偶，其中所述齿轮传动组件(30)包括三个齿轮。
11. 如权利要求IO所述的玩偶，其中所述齿轮传动组件(30)包括由所述加速装置(22)旋转驱动的主动齿轮(35)，适于在旋转时旋 5转转子(23)的驱动齿轮(37)，以及将主动齿轮(35)与驱动齿轮(37) 驱动地连接的传动齿轮(36)。
12. 如权利要求11所述的玩偶，其中所述转子(23)包括整体形 成的小齿轮(38)，其被配置成与所述驱动齿轮(37)接合。
13. 如权利要求1所述的玩偶，还包括将所述加速装置(22)与所 述转子(23)连接的齿轮传动组件(30)，其中所述齿轮传动组件(30) 包括多个齿轮和离合器装置，用于所述转子(23)的双向接合。
14.如权利要求13所述的玩偶，其中所述拉绳装置(22)启动所述多个齿轮的旋转，且其中所述齿轮组件(30)与所述转子(23)机 械地接合。
15. 如权利要求14所述的玩偶，其中所述齿轮传动组件(30)包 20 括至少三个齿轮。
16. 如权利要求14所述的玩偶，其中所述机械相互作用是齿轮对 齿轮的相互作用。
17.如权利要求16所述的玩偶，还包括支撑所述转子(23)以进行旋转的轴和安装在所述轴上的小齿轮(38)，且其中所述轴与所述转 子的旋转轴线(50)同轴。
18. 如权利要求13所述的玩偶，其中所述转子(23)包括多个适 30于共同旋转的转盘(24)。
19. 一种玩偶(10)，包括壳体(11)，其中所述壳体确定了外表面和内部空间；禾口 转子(23)，其被支撑以在所述壳体的内部空间中旋转；和可手动操作的加速装置(22)，其驱动地连接至所述转子(23);和离合器装置，其用于将所述可手动操作的加速装置(22)与所述 转子(23)驱动地连接。
20. —种玩偶，包括 壳体(11)，其基本具有人形；和 ]0 回转仪元件(20)，其被支撑在所述壳体的内部空间中，所述回转仪元件(20)包括 转子(23);和手动启动的加速装置(22);和齿轮传动组件(30)，其包括多个将所述加速装置(22)与所述转 15子(23)驱动地连接的齿轮，其中所述加速装置(22)的手动启动产 生所述转子(23)的旋转，且所述转子(23)的旋转对所述玩偶(10) 的手动运动产生阻力。
全文摘要
本发明公开一种具有内部回转仪元件的玩具和使用该玩具的方法。具有回转仪元件的玩具通过对使用中，例如，角色扮演情形的玩具运动提供阻力而提供娱乐玩耍体验。回转仪元件的运动可由玩耍玩具的人手动启动，且回转仪元件运动的持续时间和程度可由自然力限制。
文档编号A63H1/20GK101222959SQ200680025876
公开日2008年7月16日 申请日期2006年6月6日 优先权日2005年6月6日
发明者A·塔凯雅苏, M·斯特劳斯, M·蒙塔尔沃 申请人:美泰有限公司