專利名稱：曲面的活動機構及應用其的玩偶的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種曲面的活動機構，特別是涉及一種應用于玩偶眼簾的開閉 或旋轉角度的活動機構。
背景技術：
隨著社會大眾緊張的腳步，龐大又無形的壓力日漸累積，多數人因心理壓 力過大而影響身體狀況，因此希望借助與玩偶的互動，或由玩偶來表達個人本 身現在的心情，以此來抒解部分壓力。目前市面上玩偶樣式已多到不勝枚舉， 但玩偶的情感表達能力有限，不是表情樣式太僵硬，就是表情的表達樣式不足。
請參考圖l，為目前已知美國第7234989B2號專利，提出玩偶的眼簾移動 結構10，主要技術是在兩眼球11中間與一桿12相聯接而形成一中心，再與 眼球11周圍的外殼13相連接而使眼簾14繞著中心上下移動，來作出張眼及 閉眼的動作。但此現有技術無法驅動單只眼簾作張眼及閉眼的動作，且其眼簾 僅能作出單調的開合動作而無法具有不同角度轉動而產生更多的表情，因此設 計更生動且表情多樣化的玩偶有其必要性。

發明內容
本發明的目的在于提供一種可令玩偶兩眼簾獨立作任一張眼角度或任一 閉眼角度動作，并除了單調的開合動作之外的角度轉動動作的驅動結構，來解 決上述公知技術中存在的問題。
為了實現上述目的，本發明提供了一種可移動及轉動一曲面的活動機構， 包含 一主軸； 一第一驅動裝置，具有套設于主軸并可于主軸上獨立轉動的一 第一驅動輪及一第一驅動件； 一第二驅動裝置，具有一套設于主軸并可于主軸 上獨立轉動的第二驅動輪及可驅動第二驅動輪的一第二驅動件； 一套件，套設 于第一驅動輪與第二驅動輪之間的主軸上并可于主軸上獨立轉動，套件還具有 一垂直分軸； 一第三驅動裝置，具有一套設于垂直分軸的第三驅動輪，同時與第一驅動輪及第二驅動輪嚙合； 一曲面具有一連桿以固定于第三驅動輪上，借
此可使第一驅動輪、第二驅動輪同時、同方向轉動，此時第三驅動輪遭第一驅
動輪、第二驅動輪制動而進行沿其第一驅動輪、第二驅動輪軸心作齒輪組運轉
而達成曲面(即運用于玩偶的上眼簾)的開啟或閉合移動狀態；而若要進行曲面
原地轉動時，可使第一驅動輪、第二驅動輪同時、反方向轉動，即可使第三驅
動輪沿其軸線自轉，而帶動曲面自轉一角度。
為了實現上述目的，本發明提供一種可移動及轉動一曲面的活動機構，包
含 一第一驅動裝置、 一第二驅動裝置、 一第三驅動裝置以及一上眼瞼的曲面，
第一驅動裝置具有一第一驅動輪及一第一驅動件，第二驅動裝置具有一第二驅
動輪及一第二驅動件，第二驅動輪與第一驅動輪同一軸線，第三驅動裝置具有 以 一軸桿串接的一對第三驅動輪，第三驅動輪同時與第一驅動輪及第二驅動輪
嚙合，而上述曲面利用其連桿固定于第三驅動輪，借此可使第一驅動輪、第二 驅動輪同時、同方向轉動，此時第三驅動輪遭第一驅動輪、第二驅動輪制動而 進行沿其第一驅動輪、第二驅動輪軸心轉動而形成曲面的開啟或閉合移動狀 態；而若要進行曲面原地轉動時，可使第一驅動輪、第二驅動輪同時、反方向 轉動，即可使第三驅動輪沿其軸線自轉，而帶動曲面自轉一角度。
上述的本發明中，第一驅動輪、第二驅動輪及第三驅動輪都可為齒輪或摩 擦輪，且第三驅動裝置可繞行第一驅動輪與第二驅動輪軸心而形成一齒輪組。
運用本發明的功效在于，本發明的眼簾結構為單眼獨立運動，玩偶可左、 右眼分別設置一組，即可獨立地控制單眼動作，再有，本發明的眼簾結構具有 二維向度，可作移動及轉動等精準且復雜的動作控制，可增加玩偶表情的表現 能力。
下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的 限定。


圖1繪示現有技術的玩偶眼簾移動結構示意圖2繪示本發明曲面的活動機構實施例的立體分解圖3繪示圖2的立體組合圖4A繪示本發明曲面的活動機構實施例的第三驅動輪的轉動動作示意圖4B繪示本發明曲面的活動機構實施例的第三驅動輪的移轉動作示意
圖5繪示本發明曲面的活動機構的摩擦輪實施例的平面示意圖； 圖6繪示本發明曲面的活動機構無套件實施例的平面示意圖7繪示本發明曲面的核心式活動機構與一外圍包覆框架式活動機構組
合實施例的立體示意圖；以及
圖8繪示圖7的另一視角的立體示意圖。
其中，附圖標記
10眼簾移動結構
11眼球
12桿
13外殼
14眼簾
20主軸
21第一驅動裝置
211第-驅動輪
212第一驅動件
22第二驅動裝置
221第二驅動輪
222第二驅動件
23套件
231垂直分軸
24第三驅動裝置
241第三驅動輪
25曲面
251連桿
30第一軸
301第二軸
31第一驅動裝置311第一驅動輪
312第一驅動件
32第二驅動裝置
321第二驅動輪
322第二驅動件
33第三驅動裝置
331第三驅動輪
332軸桿
34曲面
341連桿
A摩擦輪組
B核心式活動機構
C框架式活動機構
實施方式
配合圖式將本發明較佳實施例詳細說明如下
請參考圖2、圖3，本發明曲面的活動機構實施例包括 一固定的主軸20，
一第一驅動裝置21其具有錐狀輪齒的-一第一驅動輪211及用來驅動第一驅動 輪211的一第一驅動件212，第一驅動件212—般可為步進馬達，并利用時規 皮帶連接第一驅動輪211 (當然，除了時規皮帶之外，也可以齒輪組來連接)， 第一驅動輪211套設于主軸20的一端，并可于主軸20上獨立轉動。 一第二驅 動裝置22，具有一第二驅動輪221及可驅動第二驅動輪221的一第二驅動件 222，第二驅動輪221具有錐狀輪齒，第二驅動件222為馬達，并利用時規皮 帶連接(除了時規皮帶之外，也可以齒輪組來連接)第二驅動輪221，第二驅 動輪221則套設于主軸20的另一端，并可于主軸20上獨立轉動。 一套件23， 套設于第一驅動輪211與第二驅動輪221之間的主軸20上，其可于主軸20 上獨立轉動，套件23還延伸有一垂直分軸231。 一第三驅動裝置24，具有一 第三驅動輪241，第三驅動輪241也具有錐狀輪齒且同時嚙合第一驅動輪211 及第二驅動輪221，且套設于套件23的垂直分軸231。 一曲面25，具有一連 桿251固定于第三驅動輪241上。請參考圖4A，借助上述實施例結構，其曲面25—般模擬為玩偶的眼簾形 狀，本實施例以固定不動的主軸20穿設第一驅動裝置21的第一驅動輪211、 套件23及第二驅動裝置22的第二驅動輪221，且套件23的垂直分軸231套 設于第三驅動輪241，使第一驅動輪211、第三驅動輪241與第二驅動輪221 形成齒輪組，當第一驅動件212利用時規皮帶(或齒輪組)來帶動第一驅動輪 211轉動、且第二驅動件222利用另一時規皮帶(或齒輪組)帶動第二驅動輪 221與第一驅動輪211同向轉動時，第一驅動輪211與第二驅動輪221對第三 驅動輪241產生卡制作用，使第三驅動輪241維持不自轉狀態，并整個被第一 驅動輪211與第二驅動輪221帶動而一起繞著第一驅動輪211與第二驅動輪 221的軸心旋轉，故結合于第三驅動輪241上的曲面25也隨同一軸心移動而 達成眼簾的開閉動作，也就是帶動眼簾上下動作。
請繼續參考圖4B所示，另外，上述的第一驅動輪211與第二驅動輪221 彼此為逆向轉動時，受制動的第三驅動輪241即原地自轉，故其與之連結的曲 面25同樣原地自轉，此一動作可模擬眼簾受挑眉或倒眉動作帶動時所形成的 傾角，也就是帶動眼簾左右動作。
請參考圖5，上述實施例中，第一驅動輪211、第二驅動輪221與第三驅 動輪241的齒輪態樣也可以摩擦輪形態來實施，以組構成一摩擦輪組A，請參 考圖6，再有，本發明曲面的活動機構另一實施例，包含 一第一軸30， 一第 -驅動裝置31，具有樞設于第一軸30的一第一驅動輪311及可驅動第一驅動 輪311轉動的一第一驅動件312。 一第二軸301，與第一軸30同一軸線。--第 二驅動裝置32,具有樞設于第二軸301的一第二驅動輪321及可驅動第二驅 動輪321轉動的一第二驅動件322。 一第三驅動裝置33，具有一對第三驅動輪 331，此對第三驅動輪331以一軸桿332串接并同時與第一驅動輪311及第二 驅動輪321嚙合。 一曲面34，其具有一連桿341固定于第三驅動輪331上與 之連動，上述第一驅動件312與第二驅動件322分別使用馬達與皮帶(或齒輪) 與上述第一驅動輪311和第二驅動輪321連接以提供驅動源。
借助上述的實施例結構，在固定的第一軸30樞設第一驅動輪311、固定 的第二軸301樞設第二驅動輪321，再將該對第三驅動輪331上、下嚙合于第 一驅動輪311與第二驅動輪321組成一齒輪組，當第一驅動輪211與第二驅動 輪221同向轉動時，第一驅動輪311與第二驅動輪321對第三驅動輪331產生
9卡制作用，使第三驅動輪331維持不自轉狀態并整個繞著第一軸30與第二軸
301的軸心旋轉，故結合于第三驅動輪331上的曲面34也隨同一軸心移轉而 達到眼簾的開閉動作。再有上述的第一驅動輪311與第二驅動輪321彼此為逆 向轉動時，受制動的第三驅動輪331即原地自轉，故其與之連結的曲面34同 樣原地自轉，此一動作可模擬眼簾受挑眉或倒眉動作帶動時所形成的傾角。
如圖7、圖8所示，上述的本發明實施例雖成對應用于玩偶眼簾(圖示中 例繪示一只)，但也可應用于其它如天文望遠鏡、攝像機等結構的活動機構。 當應用于玩偶上時，其整體及活動時的體積尺寸需要被控制，本發明屬于"眼 簾"部位活動機構主要于分布核心位置，當可視為一種核心式活動機構B，可 巧妙地搭配另一種分布于外圍周邊型態的"眼球"部位活動機構的框架式活動 機構C，即可有效的利用核心與外圍的所有空間，組合成一種所占用空間極小 化的眼簾、眼球組合機構，搭配出千變萬化的眼部表情。
上述的本發明各實施例可裝置于一玩偶的眼部區域內，每只眼睛由一組曲 面的活動機構控制的曲面形成眼簾部位，并控制眼簾動作。
當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情 況下，熟悉本領域的技術人員可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這 些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1、一種曲面的活動機構，其特征在于，包含一主軸；一第一驅動裝置，具有一第一驅動輪及可驅動該第一驅動輪轉動的一第一驅動件，該第一驅動輪套設于該主軸的一端，并可于該主軸上獨立轉動；一第二驅動裝置，具有一第二驅動輪及可驅動該第二驅動輪轉動的一第二驅動件，該第二驅動輪套設于該主軸的另一端，并可于該主軸上獨立轉動；一套件，套設于該第一驅動輪與該第二驅動輪之間的該主軸上并可于該主軸上獨立轉動，該套件具有一垂直分軸；一第三驅動裝置，具有一第三驅動輪，該第三驅動輪同時與該第一驅動輪及該第二驅動輪嚙合，且套設于該套件的該垂直分軸，使該第三驅動裝置繞行該第一驅動輪與該第二驅動輪而形成一齒輪組；以及一曲面，具有一連桿固定于該第三驅動輪。
2、 根據權利要求l所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第一驅動輪、 第二驅動輪及該第三驅動輪為齒輪。
3、 根據權利要求l所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第一驅動輪、 第二驅動輪及該第三驅動輪為摩擦輪。
4、 根據權利要求l所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第一驅動件 為馬達與皮帶組以連接并驅動該第一驅動輪。
5、 根據權利要求l所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第一驅動件 為步進馬達與齒輪組以連接并驅動該第一驅動輪。
6、 根據權利要求l所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第二驅動件 為步進馬達與時規皮帶組以連接并驅動該第二驅動輪。
7、 根據權利要求l所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第二驅動件 為步進馬達與齒輪組以連接并驅動該第二驅動輪。
8、 根據權利要求l所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第一驅動輪 與該第二驅動輪同向轉動時，會帶動該第三驅動輪上的曲面作上下動作。
9、 根據權利要求l所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第一驅動輪 與該第二驅動輪反向轉動時，會帶動該第三驅動輪上的曲面作左右動作。
10、 一玩偶，其特征在于，包含 一眼部區域；一曲面的活動機構，其設置于該眼部區域內部，該曲面的活動機構包括一 主軸、 一第一驅動裝置的一第一驅動輪裝設于該主軸、 一第二驅動裝置的一第 二驅動輪裝設于該主軸、 一套件裝設于該主軸、---第三驅動裝置的一第三驅動 輪裝置于該套件并與該第一驅動輪、該第二驅動輪組成齒輪組，及一曲面連結 于該第三驅動輪。
11、 一種曲面的活動機構，其特征在于，包含 一第一軸；一第一驅動裝置，具有樞設于該第一軸的一第一驅動輪及可驅動該第一驅 動輪轉動的一第一驅動件；一第二軸，與該第-一軸同軸線；一第二驅動裝置，具有樞設于該第二軸的一第二驅動輪及可驅動該第二驅 動輪轉動的一第二驅動件；一第三驅動裝置，具有一對第三驅動輪，該對第三驅動輪以一軸桿串接并 同時與該第一驅動輪及該第二驅動輪嚙合，使該第三驅動裝置可繞行該第一驅 動輪與該第二驅動輪而形成一齒輪組；以及一曲面，其具有--連桿固定于該第三驅動輪。
12、 根據權利要求ll所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第一驅動 第二驅動輪及該第三驅動輪為齒輪。
13、 根據權利要求ll所述的曲面的活動機構， 第二驅動輪及該第三驅動輪為摩擦輪，且該第三動輪與該第二驅動輪而形成-一摩擦輪組。
14、 根據權利要求ll所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第一驅動 件為馬達與皮帶組以連接并驅動該第一驅動輪。
15、 根據權利要求ll所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第一驅動 件為馬達與齒輪組以連接并驅動該第一驅動輪。
16、 根據權利要求ll所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第二驅動 件為馬達與皮帶組以連接并驅動該第二驅動輪。
17、 根據權利要求ll所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第二驅動輪.輪、其特征在于，該第一驅動 :驅動裝置可繞行該第一驅件為馬達與齒輪組以連接并驅動該第二驅動輪。
18、 根據權利要求ll所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第一驅動 輪與該第二驅動輪同向轉動時，會帶動該第三驅動輪上的曲面作上下動作。
19、 根據權利要求ll所述的曲面的活動機構，其特征在于，該第一驅動 輪與該第二驅動輪反向轉動時，會帶動該第三驅動輪上的曲面作左右動作。
20、 一玩偶，其特征在于，包含 一眼部區域；一曲面的活動機構，其設置于該眼部區域內部，該曲面的活動機構包括一 第一軸、 一第二軸、 一第一驅動裝置的一第一驅動輪裝設于第一軸、 一第二驅 動裝置的一第二驅動輪裝設于該第二軸、一第三驅動裝置的一對第三驅動輪裝 置上、下卡制于該第一驅動輪與該第一驅動輪并組成齒輪組，及一曲面連結于 該第二驅動輪。
全文摘要
本發明公開了一種曲面的活動機構，適用于玩偶眼簾的動作控制，其包括主軸、第一驅動裝置、第二驅動裝置、第三驅動裝置、套件及曲面。主軸為一固定軸桿，第一驅動裝置的第一驅動輪套設于主軸并以第一驅動件驅動旋轉；第二驅動裝置的第二驅動輪套設于主軸并以第二驅動件驅動旋轉；套件套于主軸，且具有一垂直分軸；第三驅動裝置的第三驅動輪套設于垂直分軸，同時與第一驅動輪及第二驅動輪嚙合；曲面具有一連桿固定于第三驅動輪。借此運用第一驅動裝置、第二驅動裝置的同向或逆向轉動方向控制第三驅動裝置與曲面的移動及轉動角度等動作。
文檔編號A63H31/00GK101444671SQ20071016738
公開日2009年6月3日 申請日期2007年11月26日 優先權日2007年11月26日
發明者瞿嘉駿, 邱敬軒 申請人:財團法人工業技術研究院