具有变化的面部特征的玩具及其传动装置的制作方法

技术领域

本发明的领域是玩具，更具体地是具有变化的面部特征的玩具。

背景技术：

过去已经付出了努力来开发具有逼真的面部表情的玩具，但是，当涉及到制造可以将其表情从“善意的”改变为“恶意的”的玩具时，这些努力都显得不足。例如，在McKeefery等人的美国专利No.5,074,821中，试图制造具有与嘴部协同移动的眼睛的玩具，但使眼睛彼此协调地以自然方式移动。该专利未考虑使眼睛特征部“不自然地”移动以获得特定的面部表情。

Willett的美国专利No.6,988,928也试图制造包括协调运动的玩具，但是 Willett专利也没有考虑实现“不自然”的眼睛运动以产生特定的面部表情。

因此，仍然需要改变面部表情的改进的玩具。

技术实现要素：

在本发明主题的一个方面中，发明人构想了一种玩具(例如，毛绒玩具)，当人使用玩具时，所述玩具具有从“善意的”到“恶意的”面部特征的变化。玩具优选地包括具有嘴部特征部和眼睛特征部对(例如眼睛和/或眉毛)的头部。玩具包括在头部以内的运动协调器。运动协调器具有激活器，并且其联接到嘴部特征部和眼睛特征部对。运动协调器被设计为协调地使得嘴部打开，并且使得眼睛特征部对围绕基本上与对应于与眼睛特征部对相对应的每个眼睛的视线对准的轴旋转线。

在一些实施例中，激活器是机电按钮，而在其它实施例中，激活器是机械机构(例如按钮)。优选地，激活器设置在玩具以内，但是仍然可以从玩具的外部使用(例如，通过向位于玩具头部后面的激活器挤压或施加压力)。在任何情况下，激活器优选地联接到传动装置。传动装置可以包括一组齿轮、齿条和小齿轮，或甚至皮带和滑轮。在一些实施例中，传动装置甚至包括气动储存器。传动装置用于使眼睛特征部和嘴部移动。在优选实施例中，传动装置使得眼睛特征部对沿相反方向旋转，以使玩具看起来从“善意的”转变为“恶意的”。

传输部件可以以多种方式形成，但最终，它需要使得嘴部能够打开并且使得眼睛特征部能够旋转。在优选实施例中，传动装置联接到激活器，激活器联接到齿条，并且小齿轮固定到也联接到齿条的杆。然后，杆联接到眼睛特征部对和嘴部，以使得杆致使眼睛特征部对围绕每个眼睛的相应视觉轴线旋转，同时协调地使嘴部打开。激活器再优选地设置在玩具内，但是优选地可以从玩具的外部使用(例如，通过向激活器施加压力，激活器可以位于玩具内部靠近玩具头部的背部)。

在一些实施例中，杆通过滑轮联接到眼睛特征部，而在其它实施例中，其通过一个或多个齿轮联接到眼睛特征部。不管杆如何联接到眼睛特征部，使得优选实施例的眼睛特征部围绕每个相应的眼睛的视觉轴线在相反方向上旋转。

在本发明主题的另一方面中，发明人构思了一种使用玩具产生人的情绪变化的方法。该方法步骤优选地包括(1)提供具有在第一和第二位置之间可移动的一组面部特征的玩具，其中，所述面部特征包括一组眉毛和嘴部，以及(2)致动一机构。致动一机构引起眉毛围绕每个相应眼睛的视觉轴线旋转，从眉毛朝向玩具面部的中心向上倾斜的位置到眉毛朝向玩具面部的中心向下倾斜的位置。当眼睛旋转时，嘴部协调地打开。通过经历这些特征变化，玩具的面部表情从“善意的”变为“恶意的”或“可怕的”。表情的鲜明对比导致人从积极影响到消极影响的情绪变化(例如从平静、放松或好奇的变为惊讶的、恐惧的或娱乐的等)。该机构优选地设置在玩具内并且可以从玩具的外部使用。

在一些实施例中，第一面部特征包括闭合的嘴部，以及眉毛朝向玩具面部中心向上倾斜，而第二面部特征包括打开的嘴部，以及眉毛朝向玩具的面孔的中心向下倾斜。在另外的实施例中，眼睛特征部组包括光源，其在旋转到向下倾斜的位置时激活，以增强所期望的情绪变化。优选实施例的面部特征也自动地从第二面部特征(例如，通过弹簧力，通过气动力)回复到第一面部特征。

附图说明

图1A示出了具有“善意的”面部的玩具的实施例。

图1B示出了具有“恶意的”面部的玩具的实施例。

图2示出了构成玩具的部件的组装视图。

图3示出了构成玩具的部件的剖视图。

图4示出了构成玩具的部件的另一剖视图。

图5示出了构成玩具的部件的分解视图。

具体实施方式

本申请的发明主题围绕具有可变面部表情的玩具的系统和方法。基本上，玩具包括三个关键部件：眼睛特征部部、嘴部和运动协调器。这些玩具可以是毛绒玩具，其看起来像例如小狗、兔子、猫、人，甚至被定制以类似于可识别的人或朋友，这些玩具将运动协调器(motion coordinator)合并在玩具的内部部分中，例如头部。压力可以从玩具的外部施加到运动协调器(例如通过挤压头部或颈部的背面)，这导致眼睛和嘴部之间的协调运动。如图1A 和1B所示，所述协调运动包括眼睛特征部102a(例如，眉毛)从它们朝向面部中心向上倾斜的位置转动到它们朝向面部中心向下倾斜的位置(见 102b)，同时也使得嘴部特征部104打开。最终结果是如图1A所示的“善意的”面部变成如图1B所示的“恶意的”面部。在优选实施例中，“恶意的”面部自动地弹回到“善意的”面部(例如使用弹簧)。玩具的眼睛特征部可以包括眼睛、眉毛或二者。在一些实施例中，眼睛和眉毛彼此固定，而在其它实施例中，眼睛和眉毛是分开的、离散的部件。

图2-5示出了与玩具的功能集成的机械部件的实施例的不同视图。图2 示出了在完全组装时的机械部件。在该实施例中的眼睛特征部202由固定到眼睛的眉毛组成(例如，它们由相同的材料形成)，但是在一些实施例中，眉毛可以独立于眼睛移动(例如，它们形成为单独部件)。优选地，仅眼睛特征部202在组装的玩具上可见，其余部件设置在玩具内部。

每个眼睛特征部202联接到眼睛特征部轴204，其致使眼睛特征部202 旋转。眼睛特征部轴204可以在不同位置联接到眼睛特征部202，以影响旋转轴线相对于每个眼睛的中心的位置。当眼睛特征部202旋转时，这可以产生不同的效果。例如，在眼睛和眉毛彼此固定的实施例中，眼睛特征部轴204 可以以与每个眼睛的中心偏离中心的方式联接到眼睛特征部202，使得随着眉毛角度从朝向中心向上到朝向中心向下改变(例如，从“善意的”改变为“恶意的”)，眼睛特征部202旋转为更靠近在一起。

关键地，眼睛特征部202在相反方向上旋转，使得眉毛改变角度，如图 1A和1B所示。为此，眼睛特征部202沿着优选地平行于每个相应的眼睛的视觉轴线的轴线旋转。在一些实施例中，每个眼睛特征部202围绕视觉轴线 (例如，垂直于眼睛的中心并穿过眼睛的瞳孔的轴线)旋转，但是在其它实施例中，眼睛特征部202可以围绕不同的轴线旋转，以产生不同效果。在眼睛特征部围绕相应的眼睛的视觉轴线旋转的实施例中，旋转轴线和视觉轴线仅需要基本对准(例如，视觉轴线和旋转轴线之间的距离应当在眼睛的半径的0-1％、1-2％、0-5％、5-10％、10-15％或15-20％以内)。

例如，在一些实施例中，仅眉毛旋转。在那些实施例中，可以选择旋转轴线，使得眉毛根据它们的位置覆盖眼睛的不同表面区域。当眉毛转变为朝向玩具面部的中心向下倾斜时，通过使眼睛的更多被眉毛覆盖，可以增强使玩具看起来“恶意的”的效果。为了实现该效果，眼睛特征部202的旋转轴线可以位于每个相应的眼睛的视觉轴线之外。例如，在一些实施例中，当玩具处于“善意的”的构造时，眉毛可以被定位为保留全部眼睛可见，但是，当它改变为“恶意的”时，眉毛旋转以部分地覆盖眼睛的部分，从而增强效果。

如图1A和1B所示的嘴部特征部104也可以在图2-5中看到。当从“善意的”到“恶意的”转变时，不仅眼睛特征部202旋转，而且，嘴部特征部206 和208的嘴也打开。在优选实施例中，眼睛特征部202旋转，并且，嘴部特征部206和208以协调的方式打开(例如，嘴部随着眼睛的旋转而打开)。

在一些实施例中，嘴部特征部206和208包括可移动的顶托盘206和可移动的下颚208，但在其它实施例中，它仅包括可移动的下颚208和固定的顶托盘206。在具有可移动顶托盘206的实施例中，嘴部的顶托盘206在激活时下降以露出顶部齿，而下颚208打开以露出底部齿。在其它实施例中，顶托盘206是固定的，仅允许下颚208在激活时打开。露出顶部齿也可以通过包括提升玩具的上唇部而不是降低顶托盘206的部件来实现。在另外的实施例中，玩具可以附加地包括当下颚208打开时伸出的舌部。在一些实施例中，嘴部特征部不包括打开的颚部(或任何移动的颚部件)，而是仅具有在运动协调器激活时伸出的舌部。可以调整嘴部特征部206和208的定时以使嘴部相对于眼睛特征部202的旋转快速或缓慢地打开。

如上所述，通过运动协调器210使眼睛特征部202和嘴部特征部移动。运动协调器210的特征在于激活器212和传动装置214。激活器212接收输入(例如按钮按压、挤压等)，这使得传动装置214转动眼睛特征部202并打开嘴部特征部。

在优选实施例中，例如图2-5所示的实施例，激活器212是一组相对的机械按钮。按钮各自联接到齿条，齿条进一步联接到固定到轴的小齿轮的相反侧。当按钮被按压(例如，通过挤压玩具的背部)时，齿条导致小齿轮旋转，这又导致眼睛特征部202旋转，并且嘴部特征部如上所述地打开。

在其它实施例中，激活器212可以可替换地是机电按钮，其引起电动马达或其它致动器的激活，使得眼睛特征部202旋转并且嘴部特征部打开。激活器212还可以是气动的或液压的，这取决于运动协调器210的构造。除了具体示例，发明人构想激活器212可以是接收机械输入(例如手指按压或挤压)的任何种类的装置。

在另外的实施例中，激活器可以位于玩具外部(例如鼻子中、眼睛中，面部上、或玩具身体的前面)，并且包括光传感器、运动传感器或甚至相机。在激活器包括光传感器的实施例中，玩具可以被编程为例如当灯熄灭时改变到其“恶意的”面部，并且当灯打开时，返回到“善意的”面部。为了增强这种效果，玩具的眼睛可以附加地包括光源，当“恶意的”面部被激活时，可以使得眼睛变亮为红色。当激活器包括运动传感器时，玩具可以被编程为当人在其面部前方移动时，将玩具从“善意的”面部改变为“恶意的”面部。当玩具检测到距离范围(0-2英尺、2-4英尺、4-6英尺、6-8英尺和8-10英尺)内的运动时，上述改变可以发生。为了帮助确定距离，玩具可以可选地包括检测物体与玩具的接近程度的部件(例如声学测距仪)。最后，在实施相机的玩具中，玩具可以被编程为，例如，如果它检测到人刚刚进入房间或者如果它检测到人正在看玩具的面部，则从“善意的”面板改变为“恶意的”面板，

在另外的实施例中，玩具可以包括扬声器以及各种灯。在具有扬声器的实施例中，扬声器可以用于增强“善意的”效果和“恶意的”效果。例如，当面部处于“善意的”构造中时，扬声器可以产生呜呜(purring)声，而在“恶意的”构造中，扬声器可以发出咆哮(growling)声。这些效果不需要彼此相伴发生。在具有灯的实施例中，灯可以放置在玩具上的适当位置以增强“善意的”效果和“恶意的”效果。例如，灯可以放置在玩具的眼睛中，使得当玩具的表情从“善意的”改变为“恶意的”时，其眼睛亮起。灯可以是各种颜色，例如红色、白色或蓝色。在另一示例中，当玩具的表情是“善意的”时，眼睛可以点亮蓝色、白色或者蓝色和白色的某种组合。

传动装置214促使眼睛特征部202和嘴部特征部之间的协调移动。为了本申请的目的，传动装置是包括动力源(例如致动器)和动力传动系统(例如齿轮和相关部件)的机构，其提供动力的可控应用。

在图2-5所示的实施例中，它是齿轮驱动的，结合其它齿轮实施多个齿条和小齿轮，以最终将机械能从激活器传输到眼睛特征部202和嘴部特征部。可以使用的其它齿轮类型包括：正齿轮、螺旋齿轮、斜齿轮、双螺旋齿轮、锥齿轮、螺旋锥齿轮、准双曲面齿轮、冠齿轮、蜗齿轮、非圆形齿轮、周转齿轮、太阳轮和行星齿轮、谐波齿轮、笼式齿轮和磁性齿轮。

还可以设想将能量从激活器传递到眼睛特征部202和嘴部特征部的其它模式。例如，传动装置214可以是滑轮驱动的，而不是齿轮驱动的，或者其可以使用由使眼睛特征部202旋转和使嘴部特征部打开的螺线管和机电按钮 (例如激活器)的组合来操作。

在一些实施例中，可以优选的是，传动装置214是多种不同传动装置214 类型的混合。例如，传动装置214可以包括联接到致动器的齿条和小齿轮，如图3-5所示，但是代替具有将机械能传递到眼睛特征部202的齿轮，它可以替代地包括一个或多个滑轮。在其它实施例中，激活器可以是使得小电马达转动齿轮、滑轮或两者的某种组合的机电按钮。

在玩具的一个示例中，使用者必须压下或挤压两个激活器212，激活器 212进而推动使相关联的小齿轮218旋转的两个齿条216a和216b。小齿轮 218使杆220旋转，杆220又使固定到杆220的多个其它齿轮旋转。其它齿轮222中的一个使得另一齿条224向下移动以打开嘴部特征部206和208，而杆220上的另一齿轮226使得眼睛特征部202在嘴部特征部206和208打开的同时沿相反方向旋转。

如本文的说明书和随附的权利要求中所使用的，“一”、“一个”和“所述”的含义包括复数指代，除非上下文另有明确指示。此外，如本文的说明书中所使用的，“在...中”的含义包括“在...中”和“在...上”，除非上下文另有明确指示。

本文中数值范围的列举仅意在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法。除非本文另有说明，否则每个单独的值被并入本说明书中，如同其在本文中被单独引用一样。本文所述的所有方法可以以任何合适的顺序进行，除非本文另有说明或上下文明显矛盾。相对于本文的某些实施例提供的任何和所有示例或示例性语言(例如“例如”等)的使用仅旨在更好地阐明本发明，而不对本发明的范围构成限制。说明书中的语言不应被解释为指示实施本发明所必需的任何未要求保护的要素。

如本文所使用的，除非上下文另有规定，术语“联接到”旨在包括直接联接(其中彼此联接的两个元件彼此接触)和间接联接(其中至少一个附加元件位于两个元件之间)。因此，术语“联接到”和“与...联接”是同义使用的。

对于本领域技术人员应当显而易见的是，除了已经描述的修改之外，可以进行许多修改而不脱离本申请中的发明概念。因此，除了所附权利要求的精神之外，本发明主题不受限制。此外，在解释说明书和权利要求书时，所有术语应当以与上下文一致的最宽的可能方式解释。