Электромеханическая игрушка

 

Использование: в игрушках и манекенах, имитирующих движения живых существ. Сущность изобретения: электромеханическая игрушка содержит устройство для воспроизведения фонограммы, механизмы открывания рта, выдвижения губ рта и сужения нижней губы со своими электродвигателями , управление которыми осуществляется посредством контактного устройства, связывающего их с источником питания. 3 з.п.ф-лы, 9 ип.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам. (21) 4888988/1 2 (22) 27.1190 (46) 15.1293 Бюл. Nu 45-46 (76) Березовский Юрий Васильевич (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ИГРУШКА (57) Использование: в-игрушках и манекенах, имитирующих движения живых существ. Сущность (в) RU (1ц 2ОО4299 С1 (SI) SA áÇÍÇÂ О N В 39 ОВ изобретения: электромеханическая игрушка содержит устройство для воспроизведения фонограммы, механизмы открывания рта, выдвижения губ рта и сужения нижней губы со своими электродвигателями, управление которыми осуществляется посредством контактного устройства, связывающего их с источником питания. 3 з.п.ф-лы, 9 ип, 2004299

Изобретение относится к производству игруиек, в частности игрушек, имитирующих движения человека, животных.

Известна электромеханическая игрушка, содержащая звуковоспраизводящее устройства, размещенное в корпусе. Корпус выполнен в виде фигуры куклы. В корпусе размещено также устройство. открывающее рот куклы синхронно с воспроизводимой фонограммой.

Недостатком известного устройства является отсутствие артикуляции губ куклы в соответствии с воспроизводимыми звуками. Это снижает эффективность эмоционального воздействия.

Цель изобретения —.повышение эмоци. онального воздействия игрушки.

Поставленная цель достигается тем, что электромеханическая игрушка, содержащая корпус в виде макета фигуры живого существа с подвижными элементами рта, уста-. новленные в корпусе и электрически связанные между собой устройство для воспроизведения фонограммы, механизм открывания рта и источник питания, согласно изобретению снабжена установленными в корпусе механизмом выдвижения верхней и нижней губ рта и механизмом сужения нижней губы рта, каждый из которых выполнен в виде рычажной передачи и электродвигателя, вэл катарога механически связан с подвижным элементом рта, а обмотка электродвигателя посредствам контактного устройства связана с источником питания.

Признаками, отличающими заявленное устройство от прототипа. являются наличие установленных в корпусе игрушки механизма выдвижения верхней и нижней губ рта и механизма сужения нижней губы рта, причем каждый из механизмов выполнен в виде рычажной передачи и электродвигателя, вал которого механически связан с подвижным элементом рта, а обмотка электродвигателя посредством контактного устройства связана с источником питания.

ЦелесообраэньЪч является выполнение механизма выдвижения верхней и нижней губ ртэ в виде верхней и нижней пластин, установленных в корпусе шарнирно и связанных с валом электродвигателя посредством рычажной передачи; выполнение нижней пластины из двух частей, каждая из которых связана рычажной передачей с валом электродвигателя механизма выдвижения губ рта, а механизма сужения нижней губы — в виде рычажной передачи, связывающей часги нижней пластины с валом электродвигателя механизма сужения нижней губы.

Кроме того, наиболее эффективным является выполнение контактного устройства в виде контактадержателей с контактами, между которыми размещены с вазможностью перемещения ленты из диэлектрического материала, причем в лентах выполнены отверстия для замыкания электрической цепи в момент воспроизведения звуков, соответствующих гласным буквам, 10 На фиг, 1 показана общая компоновочная схема игрушки; на фиг. 2 — схема контактного устройства; на фиг. 3 — механизм открывания рта; на фиг. 4 — механизмы выдвижения нижней и верхней губ рта и суже15

50 ния нижней губы; на фиг. 5 — то же, вид сверху; на фиг. 6 — пример набора программы на подвижных лентах; на фиг, 7 — электрическая схема контактного устройства с ручным управлением; на фиг. 8 — кинематическая схема контактного устройства. с ручным управлением; на фиг. 9 — вариант выполнения контактного устройства с встроенным магнитофонам.

Электромеханическая игрушка содержит устройство 1 (фиг. 1) для васп раизведения фонограммы с динамиком 2. установленным в корпусе 3. В корпусе 3 размещена стайка 4, иа которой крепится каркас 5 головы. На каркасе 5 закреплены механизмы открывания рта, выдвлжения губ рта и сужения нижней губы са своими электродвигателями 6, 7, 8 соответственна.

Электродвигатели 6, 7, 8 электрически связаны с контактным устройством 9, Контактное устройство 9 и устройство 1 для воспроизведения фонограммы подключены к источнику электрического питания.

Контактное устройство 9 (фиг. 2) содержит установленный на основании 11 источиик 10 питания, связанный с электродвигателями 6, 7, 8. На основании 11 установлены валики 12, 13 для наматывания подвижных лент 14. Валик 12 приводится ва вращение электродвигателем 15. К каждому электродвигателю 6, 7, 8 подключены па два элемента источника 10 питания, В зависимости ат полярности подключения вал двигателя может вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки. На основании

11 установлены также верхний кантактадержатель 16 и нижний контактодержатель 17.

Контакты верхнего контактодержателя 16, расположенные над лентами 14б-14ж, абьединены общим выводам. Контакт, распалаженный иад лентой 14а служит для прижэтия указанной лен1ы к нижнему контактадержателю. В лентах выполнены отверстия 18. В ленте 14а — отверстий нет.

Лента 14а служит для записи гласных букв при наборе программы. Лента 14б уп2004299 равляет максимальным раскрытием рта при. опускании нижней челюсти (буквы А, Я, Г и др,). Лента 14в управляет минимальным раскрытием рта при опускании нижней челюсти (буквы У, Е). Лента 14г управляет под- 5 держанием исходного (в одной плоскости) положения верхней и нижней губ (буквы А, Я, Е и др). Лента 14д управляет выдвижением нижней и верхней губ(буквы О, У). Лента

14е управляет сужением нижней. губы рта 10 (буквы О. У), а лента 14ж — расширением нижней губы рта (буквы А, Е, Я и др.).

Подвижные ленты 14а-ж могут быть выполнены в виде одной широкой ленты 7 с дорожками аналогичного назначения. Ис- 15 пользование одной широкой ленты позволяет повысить синхронность открывания рта.

Механизм открывания рта содержит электродвигатель 6, установленный на каркас 5. На каркасе 5 шарнирно закреплена пластина 19, служащая основанием нижней челюсти. Пластина 19 подпружинена относительно каркаса при помощи возвратной пружины 20. На валу электродвигателя 6 установлены муфты 21, 22 свободного хода, шкивы которых связаны тросиками 23,24 с пластиной 19. Тросики 23, 24 пропущены через отверстия в пластине 25 ограничителей, а на тросиках установлены ограничители 26, 27. Положение ограничителей 26; 27 на тросиках 23, 24 может регулироваться.

Механизм выдвижения верхней и нижней губ рта (фиг. 4) состоит из электродвигателя 7, закрепленного в каркасе 5, верхней пластины 28 и нижней пластины 29, шарнирно прикрепленных к лицевой части корпуса игрушки. Пластины 28 и 29 при помощи тяг 30. 31, 32, 33, Т-образной тяги 34 и рычага 35 связаны с валом двигателя 7. Т-образный рычаг 34 перемещаясь вдоль продольной оси поворачивает пластины 28, 29 относительно их шарнирного крепления.

Для обеспечения сужения нижней губы пластина 29 выполнена из двух частей 29а и

296 и совместно с пластинами 36а, 366, электродвигателем 8 и рычагами 37, 38, 39 образует механизм сужения нижней губы (фиг. 5). Рычаг 37 закреплен на валу электродвигателя 8 и через рычаги 38. 39 связан с пластинами 36а, 366 соответственно. Пластины 36а, 366 установлены с воэможностью поворота относительно неподвижных осей 40,41.

Электромеханическая игрушка работает следующим образом.

Перед использованием игрушки необходимо набрать программу на лентах контактного устройства, соответствующую воспроизводимой фонограмме. При этом

55 необходимо учитывать, что при прохождении участка ленты без отверстий между контактами электрическая цепь находится в разомкнутом состоянии, При прохождении участка ленты с отверстиями контакты замыкаются и электродвигатели 6, 7, 8 приводят в движение части рта куклы.

Для осуществления набора программы, воспроизводящее устройство (магнитофон и др.) включаются одновременно с контактным устройством игрушки. При этом ленты

14а-ж (фиг. 2) должны быть установлены в нулевое положение. После включения на движущейся ленте 14а отмечаются произносимые гласные буквы (в виде черточек или других экспрессных знаков), После окончания песни или разговорной речи лента перематывается на валик 13, при этом на лентах

14 б-ж напротив черточек на ленте 14а вырезаются отверстия. Пример набора программы приведен на фиг. 6.

После набора программы воспроизведение фонограммы будет сопровождаться открыванием рта, выдвижением и сужением губ.

Открыванием рта управляют ленты 14б, 14в. При замыкании соответствующих контактов вал электродвигателя 6 может вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки. При вращении по часовой стрелке срабатывает муфта 22 свободного хода и обеспечивается максимальное раскрывание рта, а при вращении против часовой стрелки — муфта 21 свободного хода и обеспечивается минимальное раскрытие рта. Степень открывания рта регулируется подвижными ограничителями 26 и 27, Смыкание рта обеспечивается возвратной пружиной 20 после выключения двигателя.

Выдвижение верхней и нижней губ вперед при произнесении гласных букв "У", "0" и возвращение в исходное состояние (буквы

"А", "Е", "И") осуществляется подключением к источнику 10 питания обмотки электродвигателя 7. Выдвижением губ управляет лента

14д. При замыкании соответствующих контактов вал электродвигателя 7 поворачивается против часовой стрелки и передвигает вправо (фиг. 4) Т-образный рычаг 34. Перемещение рычага 34 через тяги 30 — 33 вызывает поворот пластин 28 и 29 относительно своих осей, создавая видимость выдвижения губ. Возврат в исходное положение осуществляется обратным подключением обмотки электродвигателя 7 (переполюсовкой), осуществляемым при помощи ленты

14г. Вал электродвигателя 7 вращается при этом по часовой стрелке, перемещает Т-образный рычаг 34 влево, а пластины 28,29

2004299 вазвоащаются в исходное положение, необходимое для произношения букв "А", "Я", "Е".

Сужение и расширение нижней губы выполняется аналогичным образом, Управление подключением обмотки электродвигателя 8 к источнику питания осуществляется лентами

14е, 14ж. При повороте вала электродвигателя

8 против часовой стрелки (замыкание контактов через отверстие в ленте 14-ж) рычаги 38 и 39 перемещают соответствующие участки пластин 36а и 36б во встречном направлении. Вращение пластин 36а и 36б относительно осей 40 и 41 приводит к перемещению частей 29а и 29б пластины нижней губы в противоположных направлениях, Нижняя губа игрушки расширяется . (растягивается), что соответствует произношению букв "А", ".Я". При повороте вала электродвигателя 8 по часовой стрелке (замыкание контактов через отверстие в ленте

14е) аналогичным образом осуществляется сужение нижней губы, соответствующее произношению гласных букв "О", "У".

Заявленная электромеханическая игрушка может использоваться со встроенным или автономным устройством 1 для воспроизведения фонограммы.

В случае использования встроенного устройства 1 для воспроизведения фонограммы, например магнитофона, целесообразно осуществлять механическое соединение приводных валиков магнитофона и контактного устрОйства.

На фиг. 9 изображен вариант выполнения контактного устройства с встроенным магнитофоном.

Валик 42 электродвигателя магнитофона установлен соосно с валиком 12 контактного устройства.9. Валики 42 и 12 механически соединены между собой при помощи устройства 43..Устройство 43 может быть выполнено в виде соединительной муфты или редуктора. Редуктор используется для понижения или повышения частоты вращения валика 12. Валики 12 и 42 могут быть выполнены как одно целое, т.е. в виде одного валика, передающего крутящий момент от электродвигателя к магнитной ленте магнитофона и ленте 14 контактного устройства 9.

Возможно также использование дополнительного электродвигателя 44 для привода валика 13 контактного устройства 9 и обратной перемотки лент.

Механическое соединение валиков 12 и

42 повышает синхронность и стабильность работы электромеханической игрушки.

Контак гное устройство с ручным управлением содержит электродвигатели 6, 7, 8. источник питания 12 и выключатели 45...50

20

40 существа

45 на зрителя, так как при этом достигается

10

55 (кнопочные, самовазвратные, подпружиненные). Функциональна, выключатели

45...50 выполняют роль подвижных лент 14 а-ж (фиг. 2). Выключатель 45 с замыкающимся контактом предназначен для управления максимальным раскрытием рта (буквы Амакс, Яма с и др.), выключатель 46 — минимальным раскрытием рта (буквы А мин„Ямин., И, Ы, l1 др.). Выключатель 47 устанавливает губы игрушки в одной плоскости. Выключатель 48 управляет выдвижением губ вперед, выключатель 49- сужением нижней губы, выключатель 50 — расширением нижней губы.

Кнопочные выключатели 45, 47, 50 при помощи рычагов 51, 52, 53 и поперечной планки 56 связаны с регистрам (клавишей)

55 (фиг. 8). Регистр 55 используется при воспроизведении букв Амакс.. Ямакс и др. Рычаги

51...53 подвижно закреплены на стайке 56 и опираются на выключатели 45, 47, 50, Аналогичным образом регистр 57 связан с выключателями 46, 47, 50, регистр 58 — с выключателями 45, 48, 49, регистр 59 — с выключателями 46, 48, 49, Регистр 57 используется при воспроизведении букв

Амин., Ямин, И, Ы и др., регистр 58 — при воспроизведении буквы Ома с, регистр 59— при воспроизведении букв Омин, У, Ю.

Контактное устройство с ручным управлением используется следующим образом.

Во время воспроизведения разговорной речи или песни, оператор нажимает на регистры 55, 57, 58, 59 в моменты времени, соответствующие произношению гласных букв. При этом аналогично действию автоматического контактного устройства {фиг. 2) обмотки соответствующих электродвигателей соединяются с источником питания. Игрушка иммитирует мимику живого

Электромеханическая игрушка с описанным механизмом управления движением элементов рта обеспечивает повышенное эмоциональное воздействие более полное совпадение зрительных и слуховых образов и создается иллюзия оживленияя игрушки.

Заявленное устройство при внесении небольших конструктивных изменений может быть использовано для управления движениями других частей куклы — например, рук, ног, головы при исполнении танца. Заявленное устройство позволит набирать и воспроизводить концертные программы. пьесы, постановки. Оно мажет служить основанием для записи программы на многодорожковых магнитных лентах. (56) Патент США 1Ф 4683669, кл. G 09 F

19/08. 1987.

20М299

Оэ op>,,ула,;з обретения

1,. ЭЛЕ1, РОЪ1ЕХАН!/1ЧЕСКДЯ Иг!эун -, КА, содержащая корпус в гиде макета фигуры живого су LIBGT88 с подвижными элементами рт .. установленные в корпусе " и электрически связанные между собой устройство для воспроизведения фонограммы, механизм открывания рта и источник питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения эмоционального воздействия, она снабжена контактным устройством,, становленным в корпусе механизмом DL!движения верхней и нижней губ рта и механизмом сужения нижней губы рта,

Г каждый из которых вбlполнан в виде vi8ханизма преобразования врашательного движен .!я =- поступатель -:;е дви>кени.":, с злектроцв!лгателЗм вал кoTopoÃo с0 .,,НН с входом механизма - реобразования Бра ца- ОГ1

f8 6HOГO Jl8; j>/(8jgj! g 8 PO:.",, П81 8 /i(j",ОP t>8 1 женyl8, ыx,--,q: О- - -,роro г г ,ггадви>кны>л элемен;ом рта, "-ыполне;-..-гы. .. в виде ..Оарнирно }становленной и;ас —:.и::-:ы, r1p/ этом Рбмот a "-,лект" пг зиг;1 ":= ° а Г-,О- - 5

СРедс БОМ Конта!/ТНОГО $ OTi/OÉÑÒ88 СБЯЗБ 1-;., c источником пит- ни, 2, ИГруШКЛ ПО П,1, ОТЛИ -,аЮщаяСя тЕМ, -по механизм выдвижения верхней и нижней губ рта выполнен в виде верхней и нижней пластин, установленных в корпусе ш;.рнирно и связанных с валом электродвигателя посредством рычажной переда3, Игрушка по пп,1 и 2, отличающаяся тем, что нижняя пластина выполнена из двух частей, каждая из которых связана рычажной передачей с валом электродвигателя механизма выдви>кения губ рта, а механизм сужения нижней губы выполнен в виде рычажной передачи, связывающей ,асти нижней пластины с валом электродвигателя м-:.ханизма су>кения нижней гуд \ч

- /. Игру::а по пп.7 - 3, отличающаяся

ТЕМ, 4ТО КОН1 KTHG8 >/СТРОИСТВО ВЫПОЛН8НО в Биде контактодарх ателей с контактами, .8>кд:/ когорыми размещены с воз ложностью перемещения ленты из диэлектриче",êогО материала, причем в лентах

ВЫПОЛНЕНЫ СТБЕОСТИЯ ДЛЯ ЗБМЫКаНИЯ ЭЛ8К, рическо . цег1и в момент воспроизведения зву;-:oB, cooT88òoòâóoùè>: гласным дуквагл.

;1 (ВЮЮ

В

«»" (1

7 g*

pg

Ю

) l

/О

1 у Я»

Ъ3

2004299

13 1", Е З Ю,, р,„;Д„ :.1 !)

Д p - 71 --Ф

- 1

-Д.

/ 1 1

1 !

" (

2004299

1!И1 1!И

I I

2004299

Составитель Ю.Березовский

Редактор Н.Сильнягина Техред М.Моргентал Корректор Е. Пап п

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113Î35, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Заказ 3365

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101