專利名稱：具有回轉(zhuǎn)儀元件的玩偶的制作方法
具有回轉(zhuǎn)儀元件的玩偶相關申請的交叉參考5 按35 U.S.C.§ 119(e)，本申請基于并要求2005年6月6日申請的美國臨時專利申請No. 60/688040的優(yōu)先權。在此結合美國臨時專利申 請No. 60/688040的全部內(nèi)容作為參考。技術領域io 回轉(zhuǎn)儀元件的實例和其中使用回轉(zhuǎn)儀元件的玩具可在下列美國專 利和專利申請公開中發(fā)現(xiàn)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。在此結合前述專利和專利 申請出版物的全部公開內(nèi)容作為參考。15發(fā)明內(nèi)容本公開大致涉及包括有回轉(zhuǎn)儀裝置的手持玩具。具有回轉(zhuǎn)儀元件 的玩具的目的是讓人們能夠啟動回轉(zhuǎn)儀元件的旋轉(zhuǎn)然后玩耍玩具，回 轉(zhuǎn)儀元件使玩具帶給人以新穎的玩耍體驗。在某些玩耍本公開玩具的 20 方法中，玩具中回轉(zhuǎn)儀元件可提供運動相關的反饋和穩(wěn)定性控制。在 參考附圖和詳細說明書后，將更容易理解本公開的玩具。


圖1是根據(jù)本公開的玩偶的側視圖； 25 圖2是根據(jù)本公開的回轉(zhuǎn)儀元件的側視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性回轉(zhuǎn)儀的剖視圖。
具體實施方式
本公開涉及利用玩具體和回轉(zhuǎn)儀元件的玩偶。在圖l一3中示出根30 據(jù)本公開的玩偶。圖1中示出IO作為玩偶，其包括具有軀干12、頭13、臂14、腿15和裝飾性裝備16的玩具體11。所示的玩偶的實施例的多個方面是基于冒險故事的，其中超級英雄克服多種挑戰(zhàn)。因此，玩偶的特征像 己知的超人或其它類似玩偶。然而，按照本公開的其它實施例可基于5 —個或多個其它主題、故事情節(jié)或背后故事，或沒有特殊主題。例如，玩偶可采用其它具有人特點的形狀，或采用車輛的形式，唯一的和新 穎的玩具形狀，或任何其它所要求的配置。同樣，玩偶可由合適的材 料制成，包括塑料、木頭、金屬等等，或合適材料的任意組合。在所 公開的實施例中，玩偶本體主要由塑料材料構成，其中某些部分可由10 橡膠或金屬構成。如圖1所示，玩偶10的軀干12通常可在其內(nèi)部空間中容納回轉(zhuǎn) 儀元件20。軀干12可由多個能以任何方式匹配的軀干部分構成。例如， 磁吸引、鉸接、尼龍搭扣(Vdcro)、扣合，或任何其它適當?shù)倪B接裝 置都可使用。在所公開的實施例中，軀干的前半部和后半部包括以粘15 接劑固定的凸出配件和凹進配件。部分回轉(zhuǎn)儀元件20，例如把手21 或其它手動加速裝置可從軀干的內(nèi)部空間中凸出從而允許使用者在玩 耍過程中啟動回轉(zhuǎn)儀元件。回轉(zhuǎn)儀元件20可采用角動量守恒原理并用該原理向玩偶注入新穎 的娛樂價值。回轉(zhuǎn)儀基本采用安裝在軸上的旋轉(zhuǎn)輪。通常，如圖2和20圖3中所示，回轉(zhuǎn)儀元件20可包括轉(zhuǎn)子23，其被配置成繞旋轉(zhuǎn)軸線自 由旋轉(zhuǎn)。例如，在接收到轉(zhuǎn)動力后，轉(zhuǎn)子23可繞旋轉(zhuǎn)軸線50旋轉(zhuǎn)。 雖然在所公開的實施例中，轉(zhuǎn)子由金屬構成，然而回轉(zhuǎn)儀元件的轉(zhuǎn)子 可由任何合適的材料構造。此外，轉(zhuǎn)子可以單片材料構成，或轉(zhuǎn)子可 被配置成構成單片式轉(zhuǎn)子體的材料的多個部分24。盡管可以構造材料25的具有多個可獨立移動部分的轉(zhuǎn)子，然而為了使轉(zhuǎn)子最好地工作，優(yōu) 選多個元件被配置成作為單一體而運動?；剞D(zhuǎn)儀元件20可容納在玩偶10的軀干12內(nèi)，從而轉(zhuǎn)子23可繞 旋轉(zhuǎn)軸線50任意地旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子23產(chǎn)生的扭矩可引起回轉(zhuǎn)儀元件 抵抗其旋轉(zhuǎn)軸線的定向而變化，并可類似地引起包括回轉(zhuǎn)儀元件的玩30偶抗拒其位置變化。在所示實施例中，回轉(zhuǎn)儀元件20可容納在用于飛 翔冒險游戲中的玩偶內(nèi)，其中回轉(zhuǎn)儀元件的旋轉(zhuǎn)軸線50垂至于玩偶的長軸60而對齊。在不同構造中，旋轉(zhuǎn)軸線50可平行于玩具的長軸而 對齊。當用在飛行冒險游戲中時，包括有這樣的旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)儀元件的玩 偶可向用戶提供反饋，以便用戶試圖在彎曲路徑上旋轉(zhuǎn)玩偶時，或在 使玩偶上升或下降時，或使玩偶做改變旋轉(zhuǎn)軸線取向的任何其它運動 5時，用戶遇到阻力。將回轉(zhuǎn)儀元件提供在基于陸地的玩具中，或基于 水的玩具或用于許多其它游戲場所中的玩具時也可提供這樣的反饋。安裝在玩偶10內(nèi)的回轉(zhuǎn)儀元件20是通過適當?shù)难b置致動的。在所示實施例中，回轉(zhuǎn)儀元件20可通過連接到把手21的集成拉繩22而 致動，把手21在被玩具用戶操縱時，引起轉(zhuǎn)子繞其旋轉(zhuǎn)軸線加速。在io將轉(zhuǎn)子完全加速后，拉繩可從轉(zhuǎn)子釋放并由玩具用戶把持?？蛇x地， 拉繩可保持在玩具體內(nèi)轉(zhuǎn)軸上，或可自動收回到玩具體內(nèi)直到下一次 使用。在所示實施例中，在轉(zhuǎn)子被手動操作拉繩和把手加速后，拉繩 收回到玩偶的軀干中?；剞D(zhuǎn)儀元件的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動可經(jīng)齒輪傳動組件30從拉繩和把手15 傳遞至轉(zhuǎn)子，齒輪傳動組件30包括圖2的部分側視圖和圖3的剖視圖 中所示的齒輪系統(tǒng)。轉(zhuǎn)子可通過轉(zhuǎn)子支架25連接至傳動組件。齒輪組 件可包括裝在包括齒輪傳動組件殼體部分31A和31B的齒輪傳動組件 殼體中的第一齒輪35、第二齒輪36和第三齒輪37。如上所述，齒輪 傳動組件的手動加速裝置可被配置成拉繩22，繩子一端安裝到把手2120 上，而另一端連接至線軸32并纏繞在線軸32上。如果需要，拉繩可 通過一個或多個導繩器26從其在軀干上的插入點引導到線軸。齒輪傳動組件可用來將手動加速裝置與轉(zhuǎn)子連接，以便引起轉(zhuǎn)子 的旋轉(zhuǎn)。為了啟動回轉(zhuǎn)儀元件20的轉(zhuǎn)子23的旋轉(zhuǎn)，用戶可抓住連接 到拉繩22的把手21并牽引拉繩遠離玩偶的本體11，無論該本體是否25 具有人形或一些其它形狀。從玩偶的本體拉出繩子或牽引繩子遠離該 本體可引起繩子22從線軸32解繞。因為繩子一端可優(yōu)選地連接到線 軸，解繞繩子可引起線軸32繞其軸在第一方向上旋轉(zhuǎn)。對于繞軸的重 復纏繞和解繞，在齒輪傳動組件中包括阻力裝置(resistive device)是 很有用的，以便在線軸32初始旋轉(zhuǎn)時，阻力裝置在線軸32上提供反30向旋轉(zhuǎn)力。反向旋轉(zhuǎn)力可以，例如由連接到線軸一端的彈簧33提供。 在所示實施例中，彈簧33 —端連接到線軸32的內(nèi)表面上并連接到齒輪傳動組件殼體31B的一部分，或其另一端連接到其它不可相對移動的結構上。當拉繩被拉動從而啟動轉(zhuǎn)子23的移動時，線軸可向彈簧33 施加力，從而使其部分展開(在所示實施例中，在其它實施例中，彈 簧初始可縱向拉伸然后返回至其原始配置)。當不再將拉力應用至拉繩5 時，彈簧可彈回，使得線軸32在與其初始旋轉(zhuǎn)相反的方向上旋轉(zhuǎn)并巻 繞拉繩22。以該方式，拉繩可被重復地拉動和巻繞，從而允許用戶向 轉(zhuǎn)子23施加逐漸增加的旋轉(zhuǎn)速度。如上所述，施加至拉繩的力將導致線軸32旋轉(zhuǎn)，并最終，導致回 轉(zhuǎn)儀元件的轉(zhuǎn)子23旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)運動可經(jīng)齒輪組件35 — 37從線軸傳遞io 至轉(zhuǎn)子。在所示實施例中，三個互相接合的齒輪形成線軸32和轉(zhuǎn)子23 之間的操作性連接。在第一互動步驟中，線軸32的旋轉(zhuǎn)可導致可操作 地連接至線軸的第一主動齒輪(power gear) 35的旋轉(zhuǎn)。主動齒輪35 可永久地連接至線軸32或可通過非永久的方式連接至線軸。在另一個 實施例中，線軸和主動齒輪可被配置成單個部件。在所示實施例中，15主動齒輪35位于線軸32的上表面上并通過該齒輪的一對接頭旋轉(zhuǎn)地 連接至線軸，該接頭插入到線軸上表面上槽34中。主動齒輪35可進 一步與齒輪組件中其它齒輪相互作用，或其可直接與轉(zhuǎn)子相互作用。 然而，在所示實施例中，主動齒輪可通過與多個其它齒輪的相互作用 而操作轉(zhuǎn)子。20 如圖所示，主動齒輪可與第二傳動齒輪(transfer gear) 36相互作用。傳動齒輪36可包括兩"層"在不同平行平面上的齒輪齒。根據(jù)設 計考慮，給定齒輪的兩層齒輪齒可以具有相同數(shù)目或具有不同數(shù)目。 下方齒輪齒組可與主動齒輪35相互作用，同時上方齒輪齒組可與組件 中下一齒輪，即驅(qū)動齒輪(drive gear) 37相互作用。驅(qū)動齒輪37也可25 在兩個平行平面上具有齒輪齒。下方齒輪齒組可與傳動齒輪36相互作 用從而接收旋轉(zhuǎn)力，該旋轉(zhuǎn)力在線軸32產(chǎn)生并通過主動齒輪35傳遞。 上方齒組可進而將旋轉(zhuǎn)力傳遞到轉(zhuǎn)子23。轉(zhuǎn)子可包括在其下表面上的 小齒輪38，該小齒輪38被配置成接收來自驅(qū)動齒輪37的旋轉(zhuǎn)力。由 于齒輪傳動組件可容納在齒輪傳動組件殼體內(nèi)，因此需要提供齒輪的30 旋轉(zhuǎn)力通過齒輪組件殼體到達轉(zhuǎn)子的路徑。在所示實施例中，將殼體 槽39設置在齒輪組件殼體中；部分驅(qū)動齒輪37伸出殼體槽從而與轉(zhuǎn)子的小齒輪38接合，該小齒輪位于殼體槽足夠近處從而接合驅(qū)動齒輪。 已知雖然詞"上方"和"下方"已經(jīng)用于表示給定齒輪上不同層 的齒輪齒，然而齒輪組件不需要被設置在一組水平平面上。將齒輪安 裝在預定垂直平面內(nèi)，或使得一些齒輪在垂直平面內(nèi)或在水平平面內(nèi) 5 等是本領域公知的。此外，雖然機械相互作用被示為涉及齒對齒的齒 輪相互作用，但機械相互作用可以是平滑表面的齒輪間的摩擦性相互 作用。當然，適當材料將可用于允許旋轉(zhuǎn)力在齒輪間傳遞，而不用使 用齒輪齒傳遞力的配置。如上所述，可以重復施加力至拉繩22從而逐漸增大轉(zhuǎn)子23的速io 度。這樣重復施加力至轉(zhuǎn)子23可通過使用離合裝置實現(xiàn)，而無需在手 動加速裝置巻繞過程中轉(zhuǎn)子反向倒轉(zhuǎn)。例如，可使用棘齒一齒輪齒組 件提供單向加速(即，轉(zhuǎn)子恒定在一個方向上加速，且將拉力重復施 加至拉繩)。本公開的線軸可具有彈簧加載的齒輪齒，其在一個方向上 與主動齒輪的內(nèi)表面接合，且接著撤回從而允許線軸巻繞拉繩。在所15示實施例中，離合作用是通過將驅(qū)動齒輪37設置在齒輪組件內(nèi)浮動槽 (float slot) 40中而實現(xiàn)的。在所示實施例中，主動齒輪35和傳動齒輪36每個都繞其各自軸 旋轉(zhuǎn)，這些齒輪以安裝在齒輪組件殼體的下半部31B上的軸為中心。 每個主動齒輪和傳動齒輪相對固定地安裝到齒輪組件殼體31B。然而，20 在所示實施例中，驅(qū)動齒輪安裝在軸上，該軸被配置成可在大致橢圓 形浮動槽40內(nèi)滑動；類似地，驅(qū)動齒輪37的位置在齒輪組件內(nèi)是可 變的。浮動狹槽可定向為基本垂直于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線，以便驅(qū)動齒輪 37可移動靠近轉(zhuǎn)子23的小齒輪38，或其可移動遠離轉(zhuǎn)子23的小齒輪 38。如圖所示，當加速力施加到主動齒輪35上時(即，當拉繩被拉動25 從而加速轉(zhuǎn)子時)，驅(qū)動齒輪37移動靠近轉(zhuǎn)子的小齒輪38或與其接合。 因為通過傳動齒輪36將力施加至驅(qū)動齒輪37，驅(qū)動齒輪37向小齒輪 38移動。當拉繩被巻繞時(即，沒有施加加速力)，由于連接至線軸 32的彈簧33的抵抗作用，齒輪組件30的齒輪在反向上移動。因此傳 動齒輪36向驅(qū)動齒輪37施加反向旋轉(zhuǎn)力，引起驅(qū)動齒輪37從與轉(zhuǎn)子30的小齒輪38的相互接合作用移開。除了由拉繩型裝置加速，也可安裝回轉(zhuǎn)儀元件20以便轉(zhuǎn)子23從軀干12部分地伸出。在這樣的配置中，旋轉(zhuǎn)運動可通過與給定表面的 摩擦接觸而傳遞至轉(zhuǎn)子23。這樣的表面可以是桌面、地面、用戶的手或其它適于向轉(zhuǎn)子傳遞旋轉(zhuǎn)運動的合適表面?？蛇x地，回轉(zhuǎn)儀元件20可通過使用機械杠桿或其它裝置啟動。例如，在一個實施例中，不同5部分，例如玩偶的腿可在使用前在向外的位置上間隔開。玩偶的腿的 第二位置可以是向內(nèi)的位置。可通過將旋轉(zhuǎn)適當?shù)剡B接、傳遞至回轉(zhuǎn)儀元件20的轉(zhuǎn)子23而將玩偶的腿從向外位置朝向向內(nèi)位置的移動。 這樣的連接可通過機械連接，或磁相互作用，或其它合適連接力而形 成。其它傳輸旋轉(zhuǎn)運動至回轉(zhuǎn)儀元件20的裝置也是可能的，包括齒條io 和小齒輪聯(lián)接等。為了玩耍所述的玩偶，用戶可首先抓住提供的拉繩22的把手21。 用戶可每次將拉繩22從玩偶的身體向遠處拉伸，從而啟動回轉(zhuǎn)儀元件 的轉(zhuǎn)子23的旋轉(zhuǎn)。 一次拉動拉繩可足以將所要求的游戲效果傳遞至玩 偶，但用戶可啟動多次繩索拉動從而提高轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度和增強回轉(zhuǎn)15儀效果。 一旦啟動所要求的旋轉(zhuǎn)，用戶可一只手抓住玩偶并在空間中 移動玩偶。由于回轉(zhuǎn)儀元件傳遞一定的慣量至玩偶，由用戶進行的該 運動可能會遇到來自玩偶的部分的一定程度阻力。玩偶碰到的阻力可 導致玩偶向用戶提供改進的玩耍經(jīng)歷?？梢韵嘈牛厦娼o出的公開包括多種具有獨立用途的不同發(fā)明。20 雖然這些發(fā)明中每一個都以優(yōu)選形式公開，但這里所公開和示出的特 定實施例不作為限制，因為無數(shù)變化都是可能的。本發(fā)明的主旨包括 所有新穎和不明顯的多種這里公開的元件、特征、功能和/或特性的組 合和子組合。類似地，任一提到"一個"或"第一"元件或其等價物 的權利要求，這樣的權利要求應理解為包括一個或多個這樣的元件，25 不要求也不排除兩個或多個這樣的元件。以多種特征、功能、元件和/或特性的組合和子組合實施的發(fā)明可 由相關申請中新權利要求來要求。這樣的新權利要求，無論它們是否 針對不同發(fā)明或針對同一發(fā)明，無論是否與原始權利要求不同、更廣 泛、更窄或相同，都被當作包括在本公開的本發(fā)明主題內(nèi)。
權利要求
1.一種玩偶(10)，包括殼體(11)，其中所述殼體確定了外表面和內(nèi)部空間；和轉(zhuǎn)子(23)，其被支撐以便在所述殼體的內(nèi)部空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)；和可手動操作的加速裝置(22)，其驅(qū)動地連接至所述轉(zhuǎn)子。
2. 如權利要求l所述的玩偶，其中所述殼體采用人形。
3. 如權利要求l所述的玩偶，其中所述手動操作的加速裝置(22) 能夠在第一方向和第二方向上移動。
4. 如權利要求3所述的玩偶，還包括彈簧(33)，其可操作地與加 速裝置(22)通信，當所述加速裝置(22)沿第一方向運動時，所述 彈簧(33)向所述加速裝置(22)施加反向力。
5. 如權利要求4所述的玩偶，其中所述加速裝置(22)包括拉繩。
6. 如權利要求l所述的玩偶，還包括齒輪傳動組件(30)，其包括 多個相互接合的齒輪，所述齒輪傳動組件(30)響應所述齒輪傳動組20件(30)的手動操作將旋轉(zhuǎn)力傳遞至所述轉(zhuǎn)子(23)。
7. 如權利要求6所述的玩偶，其中所述齒輪傳動組件(30)被配 置成間歇地驅(qū)動連接至所述轉(zhuǎn)子(23)。
8.如權利要求6所述的玩偶，其中所述多個齒輪中的至少一個包括與所述加速裝置(22)直接相互作用的部位。
9. 如權利要求8所述的玩偶，其中所述齒輪傳動組件(30)包括 至少三個將所述加速裝置(22)與所述轉(zhuǎn)子(23)驅(qū)動地連接的齒輪。
10. 如權利要求9所述的玩偶，其中所述齒輪傳動組件(30)包括三個齒輪。
11. 如權利要求IO所述的玩偶，其中所述齒輪傳動組件(30)包括由所述加速裝置(22)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的主動齒輪(35)，適于在旋轉(zhuǎn)時旋 5轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(23)的驅(qū)動齒輪(37)，以及將主動齒輪(35)與驅(qū)動齒輪(37) 驅(qū)動地連接的傳動齒輪(36)。
12. 如權利要求11所述的玩偶，其中所述轉(zhuǎn)子(23)包括整體形 成的小齒輪(38)，其被配置成與所述驅(qū)動齒輪(37)接合。
13. 如權利要求1所述的玩偶，還包括將所述加速裝置(22)與所 述轉(zhuǎn)子(23)連接的齒輪傳動組件(30)，其中所述齒輪傳動組件(30) 包括多個齒輪和離合器裝置，用于所述轉(zhuǎn)子(23)的雙向接合。
14.如權利要求13所述的玩偶，其中所述拉繩裝置(22)啟動所述多個齒輪的旋轉(zhuǎn)，且其中所述齒輪組件(30)與所述轉(zhuǎn)子(23)機 械地接合。
15. 如權利要求14所述的玩偶，其中所述齒輪傳動組件(30)包 20 括至少三個齒輪。
16. 如權利要求14所述的玩偶，其中所述機械相互作用是齒輪對 齒輪的相互作用。
17.如權利要求16所述的玩偶，還包括支撐所述轉(zhuǎn)子(23)以進行旋轉(zhuǎn)的軸和安裝在所述軸上的小齒輪(38)，且其中所述軸與所述轉(zhuǎn) 子的旋轉(zhuǎn)軸線(50)同軸。
18. 如權利要求13所述的玩偶，其中所述轉(zhuǎn)子(23)包括多個適 30于共同旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(24)。
19. 一種玩偶(10)，包括殼體(11)，其中所述殼體確定了外表面和內(nèi)部空間；禾口 轉(zhuǎn)子(23)，其被支撐以在所述殼體的內(nèi)部空間中旋轉(zhuǎn)；和可手動操作的加速裝置(22)，其驅(qū)動地連接至所述轉(zhuǎn)子(23);和離合器裝置，其用于將所述可手動操作的加速裝置(22)與所述 轉(zhuǎn)子(23)驅(qū)動地連接。
20. —種玩偶，包括 殼體(11)，其基本具有人形；和 ]0 回轉(zhuǎn)儀元件(20)，其被支撐在所述殼體的內(nèi)部空間中，所述回轉(zhuǎn)儀元件(20)包括 轉(zhuǎn)子(23);和手動啟動的加速裝置(22);和齒輪傳動組件(30)，其包括多個將所述加速裝置(22)與所述轉(zhuǎn) 15子(23)驅(qū)動地連接的齒輪，其中所述加速裝置(22)的手動啟動產(chǎn) 生所述轉(zhuǎn)子(23)的旋轉(zhuǎn)，且所述轉(zhuǎn)子(23)的旋轉(zhuǎn)對所述玩偶(10) 的手動運動產(chǎn)生阻力。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有內(nèi)部回轉(zhuǎn)儀元件的玩具和使用該玩具的方法。具有回轉(zhuǎn)儀元件的玩具通過對使用中，例如，角色扮演情形的玩具運動提供阻力而提供娛樂玩耍體驗?；剞D(zhuǎn)儀元件的運動可由玩耍玩具的人手動啟動，且回轉(zhuǎn)儀元件運動的持續(xù)時間和程度可由自然力限制。
文檔編號A63H1/20GK101222959SQ200680025876
公開日2008年7月16日 申請日期2006年6月6日 優(yōu)先權日2005年6月6日
發(fā)明者A·塔凱雅蘇, M·斯特勞斯, M·蒙塔爾沃 申請人:美泰有限公司