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模拟花开动作的仿真玩具花的制作方法

花匠小妙招
2024-12-03 16:45

专利名称：模拟花开动作的仿真玩具花的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种玩具，尤其涉及一种模拟生物动作的玩具。
背景技术：
现在的玩具日新月异，款式多变，不但在外形上制作精美，更在动态上不断改进，以力图能吸引更多消费者的注意。能模拟人类或动物、植物动作的电动玩具由于具有“动”的效果，比静态的玩具更能引起消费者的关注，更受欢迎。这类电动玩具一般采用微型电磁马达，由这种传统的电磁马达所产生的动作非常机械，不够逼真，更存在动作定位困难的问题。而且由于玩具的动作往往由嵌入的微处理器控制，而电磁马达消耗大电流且会产生突波，因此不适合直接连接微处理器。先进的马达，如线性马达或可控步进马达，由于体积大，价钱昂贵，难以在电动玩具上应用。

发明内容
本实用新型的目的在于提供一种动作速度可控、幅度可控、形象逼真的模拟花开花合动作的仿真玩具花。
为了达到上述发明目的，本实用新型采用了以下技术方案一种模拟花开动作的仿真玩具花，包括花瓣及底座，其特征在于底座内固定有一微型马达及一PCB板，微型马达电连接于PCB板，花瓣固定于花瓣夹件上，花瓣夹件铰接于一刚性推拉杆的一端，刚性推拉杆的另一端由一传动件连动于所述微型马达的输出轴。
本实用新型采用由形状记忆合金运动带动的线性微型马达带动花瓣的开合。形状记忆合金具有特殊的特性，在初始状态，他们能够被很少的力量拉长，就如同用手拉伸开一个橡皮圈。然而，当移走外部力量时，线状形状记忆合金不会回到他们的原始长度，反而会保持拉长状态直到再次接通电流才回复到其原始长度。由形状记忆合金运动带动的线性微型马达正是利用了该合金的这一特性把合金的线性伸缩转变成轴转动输出，能使花瓣的开合速度及角度得到中央处理器的精确控制，速度与角度可以设定出多种配合状态，使花瓣的打开可快可慢、打开角度可大可小且随时定位，与现有的由微型马达控制、机械复位的玩具相比更为柔和生动。因为该马达不需要额外组件，例如将旋转运动转换成线性运动的齿轮组和复杂的机构系统，相较于采用同样动力的电磁马达，本实用新型的制造成本只是电磁马达的一小部分，且体积小巧、价廉、噪音低，动作可控性高。本实用新型还可以模拟做成小草、叶子或其它的生物的动作，同样逼真生动。

图1是本实用新型外形图。
图2是本实用新型内部结构示意图。
图3是连接部件结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示的玩具盆花，由底座1(花盆)、花茎2、花叶3、花瓣4及包裹于花瓣中央的花心5组成。揭开花盆外壳，可露出如图2所示的花盆底座内部结构。底座1内安置有一微型马达11、一块PCB集成电路板12、一组摆杆13。微型马达11固定在底座1内，电连接于PCB板12。如图3所示，摆杆13包括输入筒131和输出杆132，平行固定于定位扇面133。输入筒131套接于微型马达11输出轴外，随输出轴的转动而转动，并使扇面133及输入筒132也同时转动。
如图3所示，花茎3中空，内置有一刚性推拉杆31，刚性推拉杆31的顶部铰接有多个花瓣夹件41，刚性推拉杆31的底部设有一凹槽32，输出杆132的活动端安置于凹槽32中。当输出杆132上下摆动时，将会带动推拉杆31作上下位移。
花瓣夹件41一端铰接于推拉杆31，另一端夹定各花瓣4。花瓣4中央设有一固定的花心5，花瓣夹件41抵接于花心底座。当推拉杆31向上顶起时，花瓣夹件41将以与花心底座的接触点为支点旋转，使花瓣向外打开。反之，当推拉杆31下落时，花瓣夹件41与花瓣4的固定端将向上旋转，使花瓣4向内收合。
本实施例采用光电回馈系统通过控制摆杆的摆动角度来控制花瓣的张开角度。具体地来说，就是在定位扇而133上至少开设有一条可容光线通过的定位槽134，如本实施例的图3所示，开设有3个定位槽。PCB板12上电连接有一对发射接收光电管121，分设于定位扇面133两侧。当摆杆13的定位扇面133转动至定位槽与其两侧的发射接收光电管121成同一直线时，光线可从左至右穿过定位槽134，此时光电信号即传至PCB板12，从而产生电流的变化。
花心5内安设有一发光件，可以是灯泡、二极管或其它发光件。
PCB板12上电连接有一声控开关，可接受声音的指示指挥马达的启动从而使花瓣开合。
本实用新型的微型马达采用美国Nanomuscle公司生产的由形状记忆合金传动的线性微型马达，其内部设有复位弹簧。
花盆底座1上设有电源开关，当开关处于接通状态时，花瓣可接受指令作出开合的动作。现结合附图详细说明本实用新型的动作过程。
(一)原始静止状态最开始时，玩具花处于断电状态，马达11不工作，马达11内的形状记忆金属处于静止状态，摆杆13及推拉杆31均静止不动，此时花瓣处于合拢状态。
(二)开花动作环境中存在乐音或其它的声音达到一定声压时，声控开关受感应，信号通过PCB板12传至微型马达11，使马达11运作。马达11通过其输出轴带动摆杆13的输入筒131转动，从而使摆杆的输出杆132向上摆动。输出杆132的活动端插于推拉杆31底部的凹槽中，因此使推拉杆31向上推动。受花心底盘所限，铰接于推拉杆31顶部的花瓣夹件41向下旋转，花瓣4向外打开。花瓣4打开的速度由PCB集成电路板控制。
当电流变化时，形状记忆金属受力失去平衡，其长度发生变化，马达内部把直线运动转变成输出轴的轴转动，带动摆杆及推拉杆的运动，花瓣作出逐渐打开的动作。
(三)花瓣打开的角度控制在定位扇面133上每间隔一定角度，如15°角，开设一条定位槽134，用于花瓣开合幅度的定位控制。当需要花瓣打开静止于一定角度时，PCB板12向控制电路发出指令。当摆杆13的定位扇面133转动至对应花瓣张开角度的定位槽与其两侧的发射接收光电管121成同一直线时，光线可从左至右穿过定位槽134，发射接收光电管121把接收到的光电信号传至PCB板12，使电流恒定下来，此时形状记忆金属的自身金属变形张力与复位弹簧的弹力受力平衡，其长度不再发生变化，摆杆及推拉杆均静止不动，花瓣也固定打开于一定角度。
(四)花闭动作PCB板12发出关闭马达的信号，马达11处于断电状态，此时形状记忆金属受复位弹簧的弹力作用被拉回原形，马达输出轴反方向转动，带动通过摆杆13也反方向转动，使推拉杆31下移，花瓣夹件41向上旋转，花瓣4向内收拢。
花瓣的张开或闭合动作的快慢也是通过中央处理器来控制的。中央处理器设定电流强度的变化，从而改变了花瓣开闭的速度。
本实用新型采用一对发射接收光电管接收及发出光电讯号从而达到控制花瓣打开角度的目的，在应用上不限于此，可以采用其它的机械回馈系统或电动回馈系统等方式来实现该目的。本实施例中花开角度及速度的控制只是最基本的方式，应用时不限于此，可以通过集成电路控制出多种组合方式。
权利要求1.一种模拟花开动作的仿真玩具花，包括花瓣(4)及底座(1)，其特征在于底座(1)内固定有一微型马达(11)及一PCB板(12)，微型马达(11)电连接于PCB板(12)，花瓣(4)固定于花瓣夹件(41)上，花瓣夹件(41)铰接于一刚性推拉杆(31)的一端，刚性推拉杆(31)的另一端由一传动件连动于所述微型马达(11)的输出轴。
2.根据权利要求1所述的仿真玩具花，其特征在于所述微型马达(11)为由形状记忆合金传动的线性微型马达。
3.根据权利要求1所述的仿真玩具花，其特征在于还包括一用于控制花瓣张开角度的光电回馈系统，电连接于所述PCB板(12)。
4.根据权利要求3所述的仿真玩具花，其特征在于所述光电回馈系统包括一连动于所述传动件的定位扇面(133)，及一对分设于定位扇面(133)两侧的发射接收光电管(121)，所述定位扇面(133)上开设至少一条可容光线通过的定位槽(134)。
5.根据权利要求4所述的仿真玩具花，其特征在于所述传动件为一组摆杆(13)，包括一输入筒(131)、及一输出杆(132)，平行固定于所述定位扇面(133)，输入筒(131)同轴连接所述微型马达(11)输出轴，输出杆(132)连动所述刚性推拉杆(31)。
6.根据权利要求1所述的仿真玩具花，其特征在于所述花瓣(4)中央安设有一固定的花心(5)，所述花瓣夹件(41)抵接于花心底部。
7.根据权利要求4所述的仿真玩具花，其特征在于所述花心(5)上安发有一发光件。
专利摘要本实用新型公开了一种模拟花开动作的仿真玩具花，包括花瓣及底座，底座内固定有一微型马达及一PCB板，微型马达电连接于PCB板，花瓣固定于花瓣夹件上，花瓣夹件铰接于一刚性推拉杆的一端，刚性推拉杆的另一端由一传动件连动于所述微型马达的输出轴。本实用新型采用由形状记忆合金运动带动的线性微型马达带动花瓣的开合，能使花瓣的开合速度及角度得到中央处理器的精确控制，速度与角度可以设定出多种配合状态，使花瓣的打开可快可慢、打开角度可大可小且随时定位，与现行的由微型马达控制、机械复位的玩具相比更为柔和生动。本实用新型的制造成本低，且体积小巧、价廉、噪音低，动作可控性高。本实用新型还可以模拟做成小草、叶子或其它的生物的动作，同样逼真生动。
文档编号A63H33/42GK2788876SQ20052005819
公开日2006年6月21日申请日期2005年5月10日优先权日2005年5月10日
发明者张逸夫申请人:张逸夫