一種眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛的製作方法

2023-10-08 01:43:14

專利名稱：一種眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種電動的玩偶眼睛。
背景技術：
目前已有的電動玩偶眼睛都是整個眼球在活動，這樣需要較大的功率；而且它們有的只能做眨眼動作，有的只能做圓周轉動，不能做全方位的活動。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種眼瞳可獨立做全方位活動的玩偶眼睛。本實用新型的目是這樣實現的在空心球冠狀或圓片狀眼瞳片後固定一磁鐵，一個透明的空心球冠狀的眼球罩將眼瞳片密封在一個空心球冠狀的眼球座上，眼球座內有一隻搖杆，搖杆的前端固定一磁鐵，或搖杆的前端套有一與之成間隙配合的套管，套管前端固定一磁鐵，上述磁鐵與眼瞳片後的磁鐵相互吸引，搖杆餃接在一個萬向軸上，餃鏈位於眼球座球體的球心處，搖杆的擺動即可吸引眼瞳片活動；有兩種方法可帶動搖杆活動1、搖杆餃接在一電機的輸出軸上，該電機又樞接在另一個安在眼球座底座的電機的輸出軸上，兩電機的輸出軸相互垂直，兩電機輸出軸的軸線交點位於眼球座球冠所在球體的球心處，兩個軸在一定圓周角範圍內的轉動即可帶動搖杆以球心為軸心作一定範圍內的全方位擺動。
2、搖杆餃接在一電機的輸出軸上，餃鏈位於眼球座球冠所在球體的球心處，該電機安在一空心轉軸前部，轉軸的軸線位於眼球座球冠所在球體的水平方向的軸線上，轉軸中部或後部套有數個相互隔開和絕緣的金屬環，電機的電源線和控制線插入空心轉軸並從空心轉軸後相應的孔中伸出分別焊接在相應的金屬環上，轉軸安裝在一軸承支架上，軸承支架固定在眼球座底座上，轉軸上安一同軸心的齒輪，一部電機通過齒輪系可帶動轉軸轉動；軸承支架上安有數個電刷，與轉軸上數個金屬環相配合，可以給安在轉軸前部的電機供電，這樣，搖杆可以在電機和轉軸的帶動下作一定範圍內的全方位擺動和轉動。
本實用新型的目也可以這樣實現在眼瞳片後固定一磁鐵，一個透明的空心球冠狀或扁平狀的眼球罩將眼瞳片密封在一個空心球冠狀或平面的眼球座內，在眼瞳片後的眼球座球冠內壁或平面後固定三個或三個以上的電磁鐵或電磁線圈，其中一隻居中，其餘的圍繞其左右或四周排列，各電磁鐵或電磁線圈依次通電勵磁可吸引眼瞳片活動。
本實用新型中電機、電磁鐵以較小的功率就可帶動獨立活動的眼瞳片；本實用新型的眼瞳片可以突破以往玩偶活動眼睛的活動範圍，做出居中和上下左右全方位的活動；本實用新型的機械機構包括帶動眨眼的機構可以全部安裝在眼球座內，形成一個完整的球型活動眼睛，便於許多場合下安裝和使用。


圖1是根據本實用新型提出的玩偶眼睛眼瞳片實施例1的剖視圖。
圖2是圖1所示的眼瞳片的正視圖。
圖3是根據本實用新型提出的玩偶眼睛實施例1中眼球座的側視圖。
圖4是圖3所示的眼球座的後視圖。
圖5是根據本實用新型提出的玩偶眼睛實施例1中眼帘的側視圖。
圖6是圖5所示的眼帘的後視圖。
圖7是根據本實用新型提出的玩偶眼睛實施例1側視方向結構示意圖。
圖8是圖7所示的玩偶眼睛後視方向結構示意圖。
圖9是根據本實用新型提出的玩偶眼睛實施例2中舵機、電機、搖杆及轉軸部分的立體示意圖。
圖10是根據本實用新型提出的玩偶眼睛實施例3中舵機、電機、搖杆及轉軸部分的結構示意圖。
圖11是根據本實用新型提出的玩偶眼睛實施例2俯視方向結構示意圖。
圖12是圖11所示的玩偶眼睛側視方向結構示意圖。
圖13是根據本實用新型提出的玩偶眼睛中安在眼球座底座上的，可帶動活動眼帘的電機及運動副實施例2俯視方向的結構示意圖。
圖14是根據本實用新型提出的玩偶眼睛實施例4中電磁鐵支架前視圖。
圖15是圖14所示的電磁鐵支架側視圖。
圖16是根據本實用新型提出的玩偶眼睛實施例4剖視圖。
圖17是根據本實用新型提出的玩偶眼睛實施例5剖視圖。
圖18是圖17所示的玩偶眼睛實施例5立體結構示意圖。
具體實施方式
下面依據附圖對本實用新型的各實施例作詳細說明圖1和圖2中，眼瞳片(1)用塑料製成，為一空心球冠狀，正面印有瞳孔圖案，背面的圓型凹槽中粘有一圓片狀的磁鐵(2)。
圖3和圖4中，由圓環(4)和圓帶(5)構成的空心圓臺與空心球冠(3)連為一體，組成眼球座的主體，在空心圓臺的後部下方，有底座(9)，在空心圓臺圓帶的一側，有一軸孔(7)，其上、下分別有一小孔(6)、(8)，與軸孔(7)同軸的另一側，伸出一樞軸(10)圖5和圖6中，眼帘(11)為一空心半球體，兩側各有一軸耳，一個軸耳的孔(121)為正六邊形，另一個軸耳的孔(122)為圓形，兩個孔的圓心連線與半球體的中軸線重合。
圖7和圖8所示的實施例1中，眼球罩(13)是空心球冠狀，用透明有機玻璃或透明PC製成，它粘合在眼球座的圓環面上，將眼瞳片(1)密封在裡面；眼球罩與眼球座之間注滿水，這樣可以使眼球罩、眼瞳片和眼球座從外觀上看成為一體，也可減少眼瞳片活動時與眼球座的阻力；眼球座的底座(9)上固定有舵機座(19)和舵機(18)，舵機(18)輸出軸(17)的軸線位於眼球座球冠所在球體的垂直方向的軸線上，軸(17)上固定有另一個舵機座(20)和舵機(21)，舵機(21)輸出軸(22)的軸線與眼球座球冠所在球體的水平方向的軸線相重合。搖杆(16)的後端套接在軸(22)上，使搖杆的軸線與眼球座球冠所在球體的軸線相重合，搖杆的長度短於眼球座空心球冠的內半徑，前端套接有一套管(15)，搖杆前端外徑與套管內徑成間隙配合，套管(15)前端封裝一片磁鐵(14)，在眼瞳片後磁鐵的吸引下，套管前端可以緊貼在眼球座的球形內壁上；搖杆在兩個舵機的帶動下可作一定範圍內的全方位的擺動，從而可以帶動套管和眼瞳片作一定範圍內的全方位的活動；在眼球座圓臺的一側裝有另一個舵機(22)，該舵機的輸出軸上聯有一隻聯軸(23)，其輸出端的截面為正六邊形，眼帘(11)兩個軸耳的軸孔一邊樞接在聯軸(23)上，另一邊樞接在眼球座的樞軸(10)上，在舵機(22)的帶動下眼帘可做眨、閉眼的動作。
圖9中，搖杆(24)後端套接在舵機(25)的輸出軸上，舵機座(27)與尼龍製成的空心轉軸(29)相連，搖杆的軸線與空心轉軸的軸線位於一個平面上，空心轉軸後安有一齒輪(31)，軸承(30)支承著轉軸(29)，軸承支架下安有同心齒輪(34)、(38)，下面還裝有步進電機(36)，步進電機的輸出軸上有齒輪(37)，齒輪(37)、齒輪(38)，(34)和齒輪(31)組成一齒輪系，轉軸(29)後套有三個相互隔開的銅環(參見圖11)，舵機(25)的電源線和控制線(26)從空心轉軸前部插入並從空心轉軸後部三個孔中伸出分別焊接在三個銅環上，軸承支架後有一電刷支架(33)，上面安有三個電刷，三個電刷與三個銅環相配合可向舵機(25)供電。
圖10中，空心轉軸上安有扇形齒輪(39)，軸承支架底下安有步進電機(41)，步進電機輸出軸上安有一與扇形齒輪(39)相嚙合的扇形齒輪(42)。
圖11和圖12所示的實施例2中，眼球座底座上安有圖9所示的搖杆機構，舵機(25)可帶動搖杆(24)以眼球座球冠所在球體的球心為圓心在一扇形平面內擺動，轉軸(29)的軸線與眼球座球冠所在球體的水平方向的軸線相重合，步進電機(35)可通過齒輪系帶動轉軸(29)轉動，由三個電刷(351)、(352)、(353)和三個銅環(341)、(342)、(343)相配合可向轉動中的舵機(25)供電，這樣搖杆能以眼球座球冠所在球體的球心為軸心作一定範圍內的全方位的擺動和轉動，該實施例中其它結構同第一實施例(搖杆前的套管、眼瞳片、眼球罩、眼帘及帶動眼帘的舵機省略未畫)。
該實施例中，眼球座底座上也可安裝如圖10所示的搖杆機構，帶動轉軸轉動的步進電機(41)安在軸承支架和眼球座底座下面，這樣可以減小搖杆機構在眼球座中佔用的體積。
以上各實施例中，可將各舵機換成步進電機或伺服電機或其它帶有位置控制裝置的電機如最新型的「NanoMuscle」即「納米肌肉」電機等。
上述各實施例中，搖杆前端可在套管內滑動，這樣，即使搖杆的鉸鏈稍微偏離眼球座球冠所在球體的球心位置，也可以保證套管前端在運動中緊貼眼球座球冠內壁；也可不要套管，而是在搖杆前端直接固定一磁鐵，這就要求製做和裝配比較精密，使搖杆前端的磁鐵在擺動中與眼球座球冠內球面的間隙保持在很小的範圍內，以便帶動眼瞳片活動。
圖13中，眼球座(5)的一邊有一軸承(50)，裡面樞接有軸(51)，軸(51)上安有齒輪(49)，NanuMuscle電機(47)的輸出軸上有與之相嚙合的齒輪(48)，電機(47)安在眼球座的底座(46)上，眼帘(圖中省略未畫)一邊的軸孔固定在軸(51)的輸出端上，另一邊的軸孔樞接在眼球座另一邊的軸(45)上，NanuMuscle電機可帶動眼帘做大於60度的轉動(眼瞳片及帶動眼瞳片活動的機構省略未畫)。
圖14和圖15中，電磁鐵支座(37)為圓筒形，正中有一圓孔(360)，其周邊還均勻排列有八個圓孔(361)、(362)、(363)、(364)、(365)、(366)、(367)、(368)，各圓孔底座上有小孔以穿電線。
圖16中，電磁鐵支座(37)固定在眼球座底座上，九隻電磁鐵分別安在電磁鐵支座的九個孔中，剖面圖中只畫出三個電磁鐵(391)、(390)、(395)，各電磁鐵的極靴緊貼在眼球座空心球冠的內壁，九隻電磁鐵依次通電勵磁，可帶動眼瞳片做上、下、左、右和居中的全方位活動九隻電磁鐵可以分別單獨通電勵磁，也可分別加以正、反向電流，比如當一個電磁鐵通電勵磁對眼瞳片產生吸力時，原來吸引眼瞳片的電磁鐵同時加以反向電流對眼瞳片產生推力。
眼瞳片也可以做成小圓片狀，後面粘接一小磁鐵，或眼瞳片本身就是一小磁鐵，從外觀上看，這樣的眼睛比較適合用於動物或卡通人物圖17和圖18中，眼球座(40)的正面是一平面，眼瞳片(41)是一小圓片狀的磁性塑料，一扁平圓蓋狀的透明的眼球罩(42)將眼瞳片密封在眼球座上，眼球座裡安有與圖14所示的電磁鐵支座相似的電磁鐵支座(43)，不過其面向眼球座的一面是平的，裡面裝有九隻電磁鐵，電磁鐵支座安在眼球座的底座(44)上。各電磁鐵以實施例4的方式通電勵磁，可帶動眼瞳片做上、下、左、右和居中的全方位活動。
實施例4和實施例5中，也可將電磁鐵支座的九個孔改為五個孔或三個孔，裡面有五個或三個電磁鐵；裝有三個電磁鐵時，眼瞳片只能做左、中、右或上、中、下的活動。
實施例4和實施例5中，可將電磁鐵換成電磁線圈，這樣只有不斷電的情況下才能使眼瞳片保持在一個位置；也可以正中一隻是電磁鐵，其餘幾隻為電磁線圈，眼瞳片每次活動後都回到中間，這樣在斷電後眼瞳片仍可保持在居中的位置。片保持在一個位置實施例4和實施例5中，可以在眼球座上安裝如圖13所示的眼帘和帶動眼帘轉動的機構。
權利要求1.一種眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛，包括眼球座，透明的空心球冠狀的眼球罩，其特徵在於由圓環和圓帶構成的空心圓臺與一空心球冠連為一體，組成眼球座的主體，在空心球冠狀或圓片狀的眼瞳片後固定一磁鐵，眼球罩將眼瞳片密封在眼球座的空心球冠體上，眼球座內有一隻搖杆，搖杆的前端固定一磁鐵；或搖杆的前端套有一與之成間隙配合的套管，套管前端固定一磁鐵，該磁鐵與眼瞳片後的磁鐵相互吸引，搖杆餃接在一電機的輸出軸上，搖杆的縱軸線與眼球座球冠所在的球體軸線相重合，該電機又樞接在另一個電機的輸出軸上，兩電機輸出軸的軸線相互垂直，交點位於眼球座球冠所在球體的球心，兩個軸在一定圓周角範圍內的轉動即可帶動搖杆以眼球座所在球體的球心為軸心擺動，進而帶動眼瞳片作一定範圍內的全方位的活動。
2.如權利要求1所述的眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛，其特徵在於眼球座和眼球罩之間可以注有水或其它液體。
3.如權利要求1所述的眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛，其特徵在於眼球座上可以裝有活動的眼帘，眼帘為一空心球冠體，兩邊各有一軸孔，眼球座的圓臺邊上，一邊有一個孔，另一邊有一隻同軸心的軸，眼球座的圓臺邊內固定有一個電機，電機輸出軸上聯接的一根聯軸從圓臺邊上的孔中伸出，插接在眼帘一邊的軸孔中，眼帘另一邊的軸孔樞接在眼球座圓臺邊的軸上，電機可帶動眼帘做眨、閉眼的動作。
4.一種眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛，包括眼球座，透明的空心球冠狀的眼球罩，其特徵在於由圓環和圓帶構成的空心圓臺與一空心球冠連為一體，組成眼球座的主體，在空心球冠狀或圓片狀的眼瞳片後固定一磁鐵，眼球罩將眼瞳片密封在眼球座的空心球冠體上，眼球座內有一隻搖杆，搖杆的前端固定一磁鐵；或搖杆的前端套有一與之成間隙配合的套管，套管前端固定一磁鐵，上述磁鐵與眼瞳片後的磁鐵相互吸引，搖杆餃接在一電機的輸出軸上，餃鏈位於眼球座球冠所在球體的球心處，電機安在一空心轉軸的前部，空心轉軸的軸線與眼球座球冠所在球體的水平方向的軸線相重合，空心轉軸後安有一同軸心的齒輪，眼球座的底座上安有軸承支架，支承著轉軸，軸承支架下面裝有電機，電機的輸出軸上有齒輪，通過一齒輪系或直接與空心轉軸後的齒輪相嚙合，轉軸後套有數個相互隔開的銅環，電機的電源線和控制線從空心轉軸前部插入並從空心轉軸後部數個孔中伸出分別焊接在相應的銅環上，軸承支架後有一電刷支架，上面安有數個電刷，電刷與銅環相配合可向空心轉軸前部的電機供電，電機和轉軸可帶動搖杆以眼球座球冠所在球體的球心為軸心擺動和轉動，進而帶動眼瞳片作一定範圍內的全方位的活動。
5.如權利要求4所述的眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛，其特徵在於眼球座和眼球罩之間可以注有水或其它液體。
6.如權利要求4所述的眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛，其特徵在於眼球座上可以裝有活動的眼帘，眼帘為一空心球冠體，兩邊各有一軸孔，眼球座的圓臺邊上，一邊有一個孔，另一邊有一隻同軸心的軸，眼球座的圓臺邊內固定有一個電機，電機輸出軸上聯接的一根聯軸從圓臺邊上的孔中伸出，插接在眼帘一邊的軸孔中，眼帘另一邊的軸孔樞接在眼球座圓臺邊的軸上，電機可帶動眼帘做眨、閉眼的動作。
7.一種眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛，包括眼球座，透明的空心球冠狀的眼球罩，其特徵在於由圓環和圓帶構成的空心圓臺與一空心球冠連為一體，組成眼球座的主體，在空心球冠狀或圓片狀的眼瞳片後固定一磁鐵，眼球罩將眼瞳片密封在眼球座的空心球冠體上，在眼瞳片後的球冠體內壁固定三個或三個以上的電磁鐵或電磁線圈，其中一隻電磁鐵或電磁線圈位於球冠所在球體的水平軸線處，其餘的圍繞其左右或四周排列，各電磁鐵或電磁線圈依次通電勵磁可吸引眼瞳片活動。
8.如權利要求8所述的眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛，其特徵在於眼球座和眼球罩之間可以注有水或其它液體。
9.如權利要求7所述的眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛，其特徵在於眼球座上可以裝有活動的眼帘，眼帘為一空心球冠體，兩邊各有一軸孔，眼球座的圓臺邊上，一邊有一個孔，另一邊有一隻同軸心的軸，眼帘一邊的軸孔樞接在眼球座圓臺邊的軸上，另一邊的軸孔通過一根軸樞接在眼球座圓臺邊另一邊的軸孔上，軸上安有一齒輪，眼球座的圓臺邊內固定有一個電機，電機輸出軸通過一齒輪系與眼帘轉軸上的齒輪相嚙合，電機可帶動眼帘做眨、閉眼的動作。
專利摘要一種眼瞳可獨立活動的玩偶眼睛，其眼瞳片後固定有一磁鋼，一透明的眼球罩將眼瞳片罩在眼球座上，眼球座裡有可擺動的搖杆，搖杆前安有磁鋼，搖杆的搖動可帶眼瞳片活動；眼球座裡也可安有一組電磁鐵或電磁線圈，各電磁鐵或電磁線圈分別通電勵磁也可帶眼瞳片活動。
文檔編號A63H3/42GK2764450SQ200420093028
公開日2006年3月15日 申請日期2004年9月3日 優先權日2004年9月3日
發明者周志昌 申請人:周志昌