DE60219439T2

DE60219439T2 - Kompakter bewegungsmechanismus für eine automatische puppe

Info

Publication number: DE60219439T2
Application number: DE60219439T
Authority: DE
Inventors: William Irvine WILLETT
Original assignee: Mattel Inc
Current assignee: Mattel Inc
Priority date: 2001-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: ATE359107T1; WO2002064231A1; AU2002250086B2; CA2437800C; US20040253906A1; EP1365846A4; DE60219439D1; EP1365846B1; US6793553B2; CA2437800A1; US6988928B2; US20020111112A1; EP1365846A1; BR0207158A; MXPA03007177A

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Spielzeugpuppe und insbesondere eine Spielzeugpuppe mit einer Anzahl bewegbarer Gesichtsausdrucksstrukturen, wie Augen und ein Mund, die geöffnet und geschlossen werden können, die unter der Einwirkung eines kompakten, einzigen Motor- und Antriebsmechanismus betrieben werden, der in das hohle Innere des Kopfteils der Puppe passt. Zu Veranschaulichungszwecken ist hier eine Ausführungsform der Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf bewegbare Augen- und Mundstrukturen beschrieben – eine Anordnung, bei der sich die Erfindung als besonders geeignet erwiesen hat; es wird ersichtlich, dass die Erfindung im Hinblick auf andere Arten der bewegbaren Gesichtsausdrucksstrukturen ebenso vorteilhaft sein kein.
Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung
Seit vielen Jahren sind animierte Puppen beliebte Kinderspielzeuge. Über diese Jahre verfeinerte man immer mehr die Gestaltung der Realität ausgewählter Bewegungen der animierten Puppen im Hinblick auf Gesichtsausdrucksstrukturen und insbesondere auf solche Bewegungen, die nicht nur als vergleichsweise normal erscheinen, sondern auch in einem Muster auftreten, das ein Kind nicht leicht sehr schnell erlernt – wodurch das Interesse an dem Spielen mit einer Puppe bei dem Kind möglicherweise sehr schnell nachlässt.
Verschiedene motorbetriebene oder elektronische Puppen sind in den US-Patenten 3 298 130, 3 767 901, 3 912 694, 4 139 968, 4 207 704, 4 767 374, 4 825 136, 4 840 602, 4 900 289, 5 141 464, 5 158 492, 5 191 615, 5 281 143, 5 413 516, 5 636 994, 5 820 441, 6 048 209 und der PCT-Veröffentlichung WO 00/35548 dargestellt.
Auch US 5833513 offenbart eine Puppe, die mit einem inneren Mechanismus zum Bewirken von Augen- und Mundbewegungen ausgestattet ist.
Erfindungsgemäß wird eine animierte Spielzeugpuppe bereitgestellt, umfassend:
eine hohles Puppenkopfteil,
eine Anzahl stellungsveränderbarer, bewegbarer Gesichtsausdrucksstrukturen, die auf dem Kipfteil beweglich montiert sind,
einen Drehantrieb, angeordnet in dem Kopfteil und bei Betrieb antriebsmäßig verbunden mit den Gesichtsausdrucksstrukturen, sodass eine Drehung des Drehantriebs entsprechende bestimmte, koordinierte, aufeinander bezogene, stellungsverändernde Bewegungen in den Gesichtsausdrucksstrukturen hervorruft, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb ein einzelner gemeinsamer Drehantrieb ist mit oberen und unteren durchmesserverschiedenen Zylinderlementen, in dem Kopfteil drehend angeordnet, der versehen ist mit einem Paar länglicher, bewegungsfördernder, in der Regel kreisumfänglicher Antriebsspuren, welche einzeln auf der Außenseite verschiedener Elemente ausgebildet sind, wobei die Spuren im Betrieb verschiedenen Gesichtsstrukturen zugeordnet sind.
Eine Ausführungsform der Erfindung stellt eine durch einen sehr kompakten, einzelnen Motor angetriebene Animationsstruktur bereit, die in der Tat in dem hohlen Inneren eines Puppenkopfteils montiert ist, zum Öffnen und Schließen der Augen und des Mundes der Puppe (Gesichtsausdrucksstrukturen) in einer vergleichsweise realistischen Weise. Zudem kann eine erfindungsgemäße Animationsstruktur derart konstruiert sein, dass sie in einem genügend komplizierten Muster arbeitet, dass sich – insbesondere jüngere – Kinder wahrscheinlich nicht so leicht daran erinnern. Eine erfindungsgemäße Animationsstruktur kann derart konstruiert sein, dass sie einhergehend mit ihrer Kompaktheit äußerst einfach ist und sogar in ein sehr kleines Puppenkopfteil leicht eingebaut werden kann, beispielsweise einen Puppenkopf, der etwa die Größe eines Golfballs hat.
Diese und weitere interessante Merkmale und Beiträge der Erfindung auf dem Gebiet der animierten Spielzeugpuppen werden beim Lesen der nun folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.
Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
1 eine vereinfachte Schnittzeichnung einer Spielzeugpuppe (nur teilweise dargestellt) mit einem Kopfteil, das mit bewegbaren Augen- und Mundstrukturen ausgestattet ist, die erfindungsgemäß angetrieben werden. Auf der linken Seite der Figur (graphische Darstellung) sollen zwei Linien Bewegungen verdeutlichen, die erfindungsgemäß in diesen Augen- und Mundstrukturen erzeugt werden können.
2 eine vergrößerte, fragmentarische, vereinfachte Aufsicht im Großen und Ganzen entlang der Linie 2-2 der 1.
3 eine auseinander gefaltete (oder entwickelte) Schemazeichnung von einer Drehantriebstrommel, die eine erfindungsgemäß konstruierte Antriebspurenstruktur enthält.
4 ein Diagramm ähnlich dem Diagramm auf der linken Seite der 1, das speziell verschiedene Bewegungs- und Positionierungsphasen in einem Einzelzyklus der erfindungsgemäß erzeugten Augen- und Mundbewegungen darstellt.
5 eine ähnliche Darstellung wie 1, wobei die bewegbaren Mund- und Augenstrukturen aber in 1 mit offenen Augen und offenem Mund und in 5 mit geschlossenen Augen und geöffnetem Mund gezeigt sind.
6 eine ähnliche Darstellung wie 1 und 5, wobei aber Augen und Mund geschlossen sind.
7 eine ähnliche Darstellung wie 1, 5 und 6, wobei aber bei der Puppe die Augen offen sind und der Mund geschlossen ist.
Eingehende Beschreibung der Erfindung und beste Weise ihrer Ausführung
Siehe die Zeichnungen und zunächst insbesondere 1, 2 und 3: Als 10 dargestellt ist ein Abschnitt (der Kopfabschnitt) einer Spielzeugpuppe mit einem hohlen geformten Kopfteil 12, üblicherweise auf Kunststoff. In der Puppe 10 hat das Kopfteil 10 etwa die Größe eines herkömmlichen Golfballs. Die Gesichtsmerkmale dieses Puppenkopfes beinhalten eine Stirn 14, Augenöffnungen, wie eine als 16 dargestellte einzelne Augenöffnung, eine Nase 18 und einen Mund 20, der in 1 offen dargestellt ist. Vorzugsweise ist das Strukturmaterial, aus dem das Kopfteil 12 besteht, zumindest in der Mundregion 20 ausreichend biegsam, dass eine ausreichend realistische Öffnungs- und Schließbewegung in dieser Region möglich ist und der geschlossene Zustand des Mundes, wie in 6 und 7 dargestellt, erreicht werden kann, indem einfach eine Schließbewegung zwischen der Ober- und der Unterlippenstruktur 20a bzw. 20b des Mundes 20 relativ zueinander erzeugt wird.
Erfindungsgemäß bereitgestellt werden zwei Gesichtsausdrucksstrukturen mit artikulierter Bewegung, die eine Augenstruktur 22 und eine Mundstruktur 24 umfassen, die in dem hohlen Inneren des Kopfteils 12 montiert und angeordnet sind.
Zu der Augenstruktur 22 gehören ein Paar im Großen und Ganzen halbkugelförmige, bewegbare Augenteile, wie das in 1 als 22a dargestellte einzelnen Augenteil. Die Augenteile werden hier zusammen als Augenbewegungsstruktur bezeichnet. Sie sind schwenkbar montiert, so dass sie auf einer Schwenkachse 28 hin und zurück bewegt werden können, wie in 1 durch den gebogenen Doppelpfeil 26 allgemein angedeutet. Verbunden mit dem Teil 22a und seinem Gegenstück, das in 1 hinter dem Teil 22a verborgen ist, ist ein einzelnes längliches Stellglied 30, das von der Seite der Achse 28, die den beiden Augenteilen gegenüberliegt, radial von dieser Achse weg verläuft. Das linke Ende des Stellglieds 30 in 1 enthält den hier so genannten Spurnachführer ("Track Follower") 32.
Mit der an den Spurnachführer 32 weitergegebenen Auf- und Abwärtsbewegung dreht das Stellglied die Augenstruktur entlang des Pfeils 26 um die Schwenkachse 28 zwischen den bereits erwähnten geöffneten und geschlossenen Positionen. Sind der Spurnachführer und das Stellglied im Großen und Ganzen in den Positionen, in denen sie in 1 dargestellt sind, befindet sich die Augenstruktur praktisch in der Grenzposition ihrer Bewegung gegen den Uhrzeigersinn. Dieser Zustand entspricht dem erwähnten geöffneten Zustand der Augenstruktur. Mit der Aufwärtsbewegung des Spurnachführers 32 und einer entsprechenden Bewegung des Stellglieds 30 dreht sich die Augenstruktur um die Achse 28 in 1 im Uhrzeigersinn hin zu einem Zustand, ähnlich dem in 5 dargestellten, in dem die Augenstruktur geschlossen ist. In diesem Zustand endet die Bewegung, und die Augenstruktur befindet sich in der Grenzposition ihrer Bewegung im Uhrzeigersinn.
Die Mundstruktur 24 beinhaltet ein längliches Fortsatzelement 24a, das sich in dem Kopfteil 12 am besten in der Region genau unter der Unterlippe 20d befindet. Wie dargestellt, ist das Element 24a direkt mit dem Unterlippenteil 20d in der Mundstruktur verbunden. Das Fortsatzelement 24a erstreckt sich von einem Körper 24b, der im Inneren des Kopfteils 12 derart schwenkbar ist, dass er um die in 1 mit 34 bezeichnete Achse hin und zurück gedreht werden kann. Die Achse 34 befindet sich unterhalb der Achse 28 und verläuft im Großen und Ganzen parallel dazu. Beide Achsen sind im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene der 1 ausgerichtet. Für die Mundstruktur 24 wird ein länglicher Stellgliedfortsatz 36 bereitgestellt, an dessen äußerem Ende sich ein Spurnachführer 38 befindet. Der Doppelpfeil 40 gibt eine allgemeine Auf- und Abwärtsbewegung des Spurnachführers 38 an. Infolge dieser Bewegung bewegt sich das Stellglied 36 derart, dass die Mundstruktur in einem beschränkten Winkel um die Achse 34 hin und her schaukelt, was in 1 durch den gebogenen Doppelpfeil 42 angegeben ist. Diese Schaukelbewegung wird über das Element 24a auf die Unterlippe des Mundes übertragen.
Sind die verschiedenen Teile in der Mundstruktur 24 und in Zusammenhang mit dieser in den Positionen, in denen sie in 1 dargestellt sind, befindet sich die Mundstruktur praktisch in ihrem am weitesten im Uhrzeigersinn gedrehten Zustand. Dadurch ist der Mund 20 geöffnet. Wird die mit zum Mund gehörige Struktur in 1 gegen den Uhrzeigersinn in die andere Grenzbedingung für die Drehung gedreht, wie sie in 6 und 7 dargestellt ist, bewegt die Mundstruktur den Mund 20 in eine geschlossene Position.
In 1 ist als 44 dargestellt ein zylindrischer Antriebstrommelkörper oder Drehantrieb mit zwei verschiedenen Durchmessern (oder mit abgestuftem Durchmesser) und mit einer aufrecht stehenden langen Achse 46 sowie mit einem unteren und oberen Endabschnitt 44a bzw. 44b mit jeweils anderem Durchmesser. Die Trommel 44 wird hier auch als drehbare Verbindungsstruktur bezeichnet. Der Trommelkörper 44 wird hier auch als gemeinsamer Drehantrieb bezeichnet. Er ist geeigneterweise in dem hohlen Inneren des Kopfteils 12 montiert und kann sich um die Achse 46 drehen. Die Endabschnitte 44a, 44b werden hier auch als Zylinderelemente bezeichnet.
Auf dem oberen Trommelkörperende 44a ist in geeigneter Weise eine längliche kreisumfängliche Spur 48 ausgebildet, die im Großen und Ganzen kreisumfänglich als in sich geschlossene Schleife um das obere Trommelkörperende 44a herum verläuft. Diese Spur wird durch obere und untere, voneinander beabstandete, im Großen und Ganzen parallele Wände 48a abgegrenzt, die die gegenüberliegenden Seiten einer Spurenrille 48b bilden. Ebenso ist auf dem unteren Trommelkörperende 44b eine weitere längliche, im Großen und Ganzen kreisumfängliche, eine geschlossene Schleife bildende Spur 50 ausgebildet, die in Bezug auf das untere Trommelkörperende 44b kreisumfänglich verläuft und beabstandete Seitenwände 50a beinhaltet, die eine Spurenrille 50b abgrenzen. Die Spuren 48, 50 bilden hier Drehspurvorrichtungen.
In dem hohlen Inneren des erfindungsgemäßen Kopfteils 12 ist ferner ein einzelner, kleiner Elektroantriebsmotor 52 enthalten. Der Motor 52 ist auf geeignete Weise antriebsmäßig zum Drehen der Trommel 44 um die Achse 46 angeschlossen. Die Antriebsachse des Motors 52 stimmt im Wesentlichen mit der Achse 46 überein. Geeignete elektrische Anschlüsse (nicht gezeigt) werden zum Betreiben des Motors 52 von einer elektrischen Spannungsquelle "an Bord", wie einer Batterie, bereitgestellt. Der Motor 52 kann wahlweise entweder immer nur in einer Drehrichtung oder, wenn gewünscht, hin und her in beide Richtungen sowie in einem von einer Reihe verschiedener Drehmuster mit der Zeit betrieben werden. Diese Betriebsmuster, die für den Motor 52 ausgewählt werden können, bilden keinen Teil der Erfindung und können je nach den Wünschen des Designers ausgeführt werden. Bei der im folgenden beschriebenen besonderen Struktur ist der Motor 52 derart konstruiert, dass er in einer Richtung mit recht konstanter Geschwindigkeit und in aufeinander folgenden, verschmelzend verbundenen Zyklen arbeitet, die über einen Zeitraum andauern, den die mit dem Spielzeug spielende Person wählt. Diese Wahl kann entweder über das Schließen eines geeigneten elektrischen Stromschalters durchgeführt werden oder von anderen Aktivitäten herrühren, wie Positionsveränderungen, äußeren Geräuschen usw. Auch keine dieser Überlegungen bildet einen Teil der Erfindung. Das Beenden einer Aktion kann durch Öffnen der Aktivierungsschaltung entweder manuell mit einem Schalter oder automatisch nach einem gewissen Zeitraum, einer voreingestellten Anzahl an Zyklen, dem Ende eines bestimmten Ereignisses, das den Betrieb erst ausgelöst hat, oder auf vielerlei verschiedene Weisen erfolgen.
Siehe kurz 2 zusammen mit 1: Dargestellt sind die relativen Anordnungen des Motors 52 und der Trommel 44 von oben nach unten entlang der Achse 46 gesehen. Man sieht, dass sich der Spurnachführer 32 am äußeren Ende des Stellglieds 30 in die Rille 48b in der Spur 48 erstreckt. Ebenso ist zu sehen, dass sich der Spurnachführer 38 am äußeren Ende des Stellglieds 36 in die Rille 50b in der Spur 50 erstreckt. Auch der Motor 52 und die Drehachse 46 sind in 2 dargestellt.
3 zeigt eine entwickelte oder ausgebreitete symbolische Ansicht des oberen und unteren Endabschnitts der Trommel 44. Man sieht, wie die Spuren 48, 50 auf diesen beiden durchmesserverschiedenen Trommelenden angeordnet sind.
Siehe in 1 das Diagramm auf der linken Seite: Der Abstand C stellt den vollen 360°-Winkel der Spuren 48, 50 dar. Der Unterschied zwischen diesem Diagramm und der mechanischen entwickelten Ansicht in 3 ist, dass 3 die kreisumfänglichen linearen Abstände (oder Abmessungen) der Spuren 48, 50 relativ zueinander zeigt, während in 1 die Abmessungen der beiden Spuren zueinander im Kreisumfang als Winkel dargestellt sind. In Spur 48 erkennt man den Abschnitt 48c als untersten Abschnitt und den Abschnitt 48d als obersten Abschnitt dieser Spur. Diese beiden Abschnitte sind in Richtung der Längsachse der Trommel 44 zueinander beabstandet und über (zwei) abgewinkelte Übergangsabschnitte 48e, 48f verbunden. Hier werden der Abschnitt 48c als niedriger Abschnitt und der Abschnitt 48d als hoher Abschnitt der Spur 48 bezeichnet.
Die Spur 50 ist recht ähnlich, da sie zwei in Längsrichtung beabstandete Abschnitte enthält – einen oberen Abschnitt 50c und einen unteren Abschnitt 50d –, die über abgewinkelte Übergangsabschnitte 50e, 50f verbunden sind. Abschnitt 50c ist ein niedriger Abschnitt und Abschnitt 50d ein hoher Abschnitt dieser Spur.
Auch die 5, 6 und 7 enthalten jeweils auf der linken Seite Diagramme wie 1, die noch beschrieben werden. Diese weiteren Diagramme beziehen sich jeweils auf die speziell in der zugehörigen Figur dargestellten Augen- und Mundzustände.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Struktur, wie sie in den 1–3 und 5 bis einschließlich 7 mechanisch dargestellt ist, führen in jedem vollständigen, einzelnen Drehzyklus, der von dem Motor 52 in der Trommel bewirkt wird, die Spurnachführer 32, 38 die von den Spuren 48 bzw. 50 festgelegten Wege nach. Dadurch verschieben sich die Spurnachführer in 1 im Großen und Ganzen nach oben und nach unten, wobei zwischen aufeinander folgenden Auf- und Abwärtsbewegungen Pausen entstehen. So bewirken sie aufeinander bezogene, öffnende und schließende Schaukelbewegungen in der Augenstruktur 22 und in der Mundstruktur 24, begleitet von Zeiträumen ohne Augen- oder Mundbewegungen.
Siehe für die weitere Beschreibung der angesprochenen Bewegung 4 der Zeichnungen: Dargestellt ist ein vollständiger, einzelner 360°-Drehzyklus der Trommel 44. Dieser Zyklus legt im Wesentlichen acht verschiedene Arten der Positionswechsel und des Verhaltens fest, die durch die Spuren 48, 50 für die Spurnachführer 32 bzw. 38 erzeugt werden. Die allgemeinen "Grenzen" für diese acht Phasen sind durch vertikale Strichpunktlinien angedeutet. Die Längen der jeweiligen Phasen sind in der Figur durch Klammern dargestellt. Die Strichpunktlinien sind mit L₁ bis einschließlich L₈ bezeichnet. Die Klammern für die nominelle Dauer dieser Phasen sind als B₁ bis einschließlich B₈ dargestellt.
Siehe 2: Im Folgenden wird eine einziger Betriebszyklus in eine Richtung beschrieben, wobei sich der Motor 52 im Uhrzeigersinn in der Trommel 44 dreht. Dabei sind die Spurnachführer 32, 38 zudem in den Spurenrillen 48b bzw. 50b zu einem Zeitpunkt genau am Ende dieser Phase (oder dieses Zustands) positioniert, an dem sowohl die Augen- als auch die Mundstrukturen während des Motorbetriebs für einen Zeitraum offen gehalten werden (pausieren). Dies ist der in 1 dargestellte Zustand.
In den Diagrammen in den 1, 5, 6 und 7 ist jeweils ein nach oben zeigender Pfeil 60 dargestellt. Dieser stellt einen sich seitlich bewegenden Cursor dar, der auf Abschnitte entlang der Spuren 48, 50 zeigt, die zu diesem Zeitpunkt von den Spurnachführern 32 bzw. 38 eingenommen werden. Im folgenden wird der Zyklus beschrieben, wobei sich die Trommel im Uhrzeigersinn dreht, wie beschrieben. Dadurch bewegt sich in den Diagrammen in den 1, 5, 6 und 7 der Cursor nach links. Aus diesem Grund nehmen auch die Nummern der Strichpunktlinien und der Klammern in 4 entlang der Spuren 48, 50 von rechts nach links zu.
Zu Beginn des einzelnen Betriebszyklus, der im folgenden beschrieben wird, sind die physikalischen Positionen und Zustände der verschiedenen Teile, wie in 1, 2 und 3 dargestellt. Die Spurnachführer 32, 38 laufen in den Spuren 48, 50 und sind in diesen Spuren speziell so positioniert (wie in 1, 2 und 3 dargestellt), dass die Augen- und die Mundstruktur jeweils offen sind. Die Winkelpositionen der beiden Spurnachführer unter diesen Umständen sind in dem Diagramm auf der linken Seite der 1 speziell dargestellt, in dem der Cursorpfeil 60 auf die Positionen dieser beiden Spurnachführer in den Spuren 48, 50 zeigt.
Der Motor 52 bewirkt eine Drehung in der Trommel 44 im Uhrzeigersinn, wodurch sich die Spuren 48, 50 und der Cursor 60 in Bezug zueinander bewegen. Diese Relativ bewegung ist derart, dass sich der Cursor in Bezug auf die beiden Spuren gleichzeitig und im gleichen Winkel bewegt. Anders gesagt, bewegen sich die beiden Spuren als Einheit nach rechts von dem Cursor 60 in 1. In den Darstellungen, die solche Diagramme enthalten, (1, 5, 6 und 7) werden die Positionen der Spuren in Bezug auf die dargestellte Kopfstruktur im Großen und Ganzen an der gleichen Stelle gehalten, und der Cursor 60 wird als an bestimmte Winkelpositionen bewegt dargestellt, die sich links von dem in 1 dargestellten Cursorzustand befinden.
Zum besseren Verständnis des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung siehe 4 zusammen mit den anderen Figuren: Der Cursor 60 ist an der gleichen Winkelposition (in der gleichen Phase) in Bezug auf die Spuren 48, 50 dargestellt, wie in 1. Wie bereits erwähnt, sind in dieser Phase des Betriebszyklus der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Augen- und die Mundstruktur offen. Der Spurnachführer 32 ist im niedrigen Abschnitt 48a in der Spur 48; der Spurnachführer 38 ist in dem hohen Abschnitt 50c in der Spur 50 (Strichpunktlinie L₁). Man erkennt, dass die Spurnachführer, die Stellglieder, die Augen- und die Mundstrukturen diese Position am Ende von einer der grundlegenden acht Phasen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung und speziell am Ende der Phase einnehmen, in der die Augen- und Mundstrukturen im Wesentlichen fest stehend und beide im offenen Zustand sind.
Nun dreht sich die Trommel 44 weiter, und der Spurnachführer 32 bewegt sich nach aufwärts, wobei er von dem geneigten Abschnitt 48f in der Spur 48 gedrückt und geführt wird. Der Spurnachführer 38 verbleibt im nächsten Teil der Spur 50 im Wesentlichen in der gleichen vertikalen Position. Diese Betriebsphase, in der die Mundstruktur offen bleibt und die Augenstruktur sich zu schließen beginnt, ist in 4 durch die Klammer B₁ dargestellt. Ist die Drehung bis zu einem Winkel weitergegangen, der das "Ende" der Phase B₁ darstellt (siehe Strichpunktlinie L₂), dann sitzt der Spurnachführer 32 in dem hohen Abschnitt 48d der Spur 48. Der Spurnachführer 38 verbleibt weiterhin in dem hohen Abschnitt 50c in der Spur 50. In dieser Zustandsphase ist die Augenstruktur geschlossen und die Mundstruktur offen. Dieser Zustand ist in 5 dargestellt.
Es folgt nun die Betriebsphase B₂, in der für einen gewissen Zeitraum die Augenstruktur geschlossen und die Mundstruktur offen verbleiben. In 4 beginnt diese Phase an der Linie L₂, endet an der Linie L₃ und ist mit dem Klammerbereich B₂ angegeben. Wie in der allerersten Betriebsphase, an deren Ende die Beschreibung begann, sind wiederum die Mund- und die Augenstruktur in unbewegtem Zustand.
Am Ende der Phase B₂ verbleibt der Spurnachführer 32 im hohen Abschnitt 48d der Spur 48. Der Spurnachführer 38 beginnt sich in dem geneigten Rampenabschnitt 50f in der Spur 50 nach unten zu bewegen. In 4 endet diese Betriebsphase an der Strichpunktlinie L₄ und ist mit der Klammer B₃ dargestellt. In dieser Betriebsphase verbleibt die Augenstruktur geschlossen und die Mundstruktur bewegt sich, genauer gesagt, von einem offenen in einen geschlossenen Zustand. Der letztere Zustand ist in 6 der Zeichnungen dargestellt.
Am Ende der Phase B₃ befindet sich der Spurnachführer 32 immer noch in dem hohen Abschnitt 48d der Spur 48. Der Spurnachführer 38 ist jetzt in dem niedrigen Abschnitt 50d in der Spur 50, wodurch die Augenstruktur weiterhin geschlossen und die Mundstruktur jetzt ebenfalls geschlossen ist.
Die Strichpunktlinie L₄ markiert den Beginn der nächsten Phase B₄ im Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung – die Phase endet an der Strichpunktlinie L₅. In Phase B₄ verbleiben Augen- und Mundstruktur feststehend, wobei beide geschlossen sind. Dieser Zustand ist in 6 dargestellt.
Die nächste Phase ist in 4 als B₅ dargestellt. Sie beginnt dort mit der Strichpunktlinie L₅ und endet mit der Strichpunktlinie L₆. In dieser Phase bewegt sich der Spurnachführer 32 entlang des nach unten geneigten Abschnitts 48e in der Spur 48 nach unten. Der Spurnachführer 38 bleibt unbewegt im niedrigen Abschnitt 50d der Spur 50. In der Phase B₅ verändert sich die Augenstruktur von einem geschlossenen zu einem offenen Zustand, wohingegen die Mundstruktur geschlossen bleibt.
Am Ende der Phase B₅ herrscht ein Zustand, in dem der Spurnachführer 32 wieder in dem niedrigen Abschnitt 48c in der Spur 48 ist. Der Spurnachführer 38 befindet sich immer noch im niedrigen Abschnitt 50d der Spur 50. Dann folgt die in 4 mit B₆ markierte Phase, die mit der Strichpunktlinie L₆ beginnt und mit der Strichpunktlinie L₇ endet. In dieser Phase sind die Augen- und Mundstruktur feststehend: Die Augenstruktur ist offen und die Mundstruktur geschlossen. Dieser Zustand ist in 7 der Zeichnungen dargestellt.
Als nächstes folgt die in 4 mit B₇ bezeichnete Phase. Darin verbleibt der Spurnachführer 32 im niedrigen Abschnitt 48c der Spur 48. Der Spurnachführer 38 beginnt sich in dem ansteigenden Rampenabschnitt 50c in der Spur 50 nach oben zu bewegen. In dieser Phase verbleibt die Augenstruktur offen, und die Mundstruktur geht von einem geschlossenen in einen offenen Zustand über. Am Ende der Phase B₇ sind die Teile in der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Hinblick auf die Zustände (offene oder geschlossene Augen- und Mundstruktur) die gleichen wie zu Beginn des beschriebenen einzelnen Betriebszyklus. Die Betriebsphase mit diesem Zustand ist in 4 mit der Klammer B₈ angegeben. Sie beginnt mit der Strichpunktlinie L₈ und endet mit der bereits erwähnten Strichpunktlinie L₁. Weil 4 eine entwickelte Darstellung ist, erscheint L₁ auf beiden Seiten der 4. In Phase B₈ verbleibt der Spurnachführer 32 im niedrigen Abschnitt 48c der Spur 48 und der Spurnachführer 38 im hohen Abschnitt 50c der Spur 50. In dieser Phase werden die Augen- und die Mundstruktur im offenen Zustand festgehalten.
Somit kann in einem einzelnen Dreh- und Betriebszyklus des Motors 52 bzw. der Trommel 44 in eine Richtung eine recht komplexe und recht natürliche Abfolge von Phasen mit Augenöffnung, Augenschließen, Mundöffnen, Mundschließen erfolgen, die einhergehen mit Zeiträumen, in denen die Augen und der Mund jeweils in unterschiedlichen offenen oder geschlossenen Zuständen feststehend sind. Der speziell beschriebene Betrieb enthält im Großen und Ganzen acht verschiedene Betriebsphasen. Dabei beinhalten vier Phasen bewegungslose Zustände der Augen- und Mundstruktur, die unterbrochen sind durch vier Phasen, in denen die eine, aber nicht die andere dieser beiden Strukturen zwischen einem offenen und einem geschlossenen Zustand und umgekehrt in Bewegung gesetzt wird.
Das beschriebene Betriebsmuster kann als ein Muster betrachtet werden, an das man sich nicht leicht schnell erinnert und das je nach dem bestimmten Anfangssatz von Positionen der verschiedenen Teile in dem erfindungsgemäßen Mechanismus nicht leicht vorhergesagt werden kann – in Hinblick darauf, was als nächstes passiert. Diese Aussage setzt jedoch voraus, dass der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung an jedem Punkt in jeder beliebigen seiner verschiedenen Phasen gestoppt werden kann, und dies ist ein Betriebszustand, der mit der Erfindung leicht durchzuführen ist und der in Wahrheit in der Wahl des Designers liegt. Eine weitere Möglichkeit wäre natürlich, dass man die Teile des erfindungsgemäßen Mechanismus immer voranschreiten und jedes Mal, wenn er gestartet und gestoppt wird, in einem bestimmten Start- und Stoppzustand stoppen lässt. Weitere Betriebsmuster können natürlich je nach Wunsch eines Puppendesigners gewählt werden, der die Erfindung einsetzt.
Die durch die Spuren 48, 50 beschriebenen Muster auf und um den Kreisumfang der Trommelenden 44a, 44b können eine Vielzahl verschiedener Merkmale annehmen, so dass sie einen sehr unterschiedlichen Satz oder sehr unterschiedliche Sätze von Mustern aufeinander bezogener Öffnungs- und Schließvorgänge der Augen- und Mundstrukturen erzeugen. Einfach von Design zu Design modifizieren lassen sich beispielsweise die Anzahl der Male, dass Öffnen und Schließen bei einer einzigen 360°-Drehung der Trommel 44 erfolgen, sowie die Winkeldrehpositionen, bei denen die Veränderungen oder Halteperioden erfolgen. Ebenso das Ausmaß der vertikalen Bewegung, die die Spurnachfüh rer erfahren, durch vertikale Veränderungen in den abgewinkelten Positionen der zugehörigen Spuren.
Weil bei dem erfindungsgemäßen Mechanismus die Auf- und Abrichtungen, in die sich die Spurnachführer bewegen, durch Auf- und Abwärtsbewegungen der Augen- und Mundstrukturen nachgeahmt werden, ist die erfindungsgemäße Struktur insgesamt einfach. Durch Abstufen der Durchmesser der verschiedenen Trommelabschnitte, die Spuren enthalten, und durch Auswählen der Stellen horizontaler Schwenkachsen 28, 34, jeweils in Bezug auf die Auswahl der Länge der Stellglieder 30, 36, lassen sich die apparenten relativen Ausmaße der Öffnungs- und Schließbewegungen, die in der Augen- und Mundstruktur erzeugt werden können, leicht variieren.
Es ist leicht ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Struktur sehr wenige, vergleichsweise einfach herzustellenden Teile beinhaltet, die geformte Kunststoffteile sein können. Zudem erfordert die Erfindung nur einen einzigen, winzigen Elektroantriebsmotor. Diese Faktoren liefern eine Struktur, die leicht genügend miniaturisiert werden kann, dass sie in das hohle Innere eines sogar sehr kleinen Puppenkopfes passt.
Die Muster von Öffnen und Schließen der Augen- und der Mundstruktur können noch weit komplexer gemacht werden, ohne dass wahrnehmbare Veränderungen in den mechanischen Konstruktionen der Augen- und Mundstrukturen, der Stellglieder, der Spurnachführer, der Trommel und der Spuren vorgenommen werden, einfach, indem man den Motor 52 in beide Richtungen laufen lässt, und zwar entweder mittels direkter Auswahl durch den Benutzer oder in vorgegebener Abwechslung oder sogar in zufallsgemäßer Veränderung. Diese zusätzliche Komplexität macht es somit noch weit schwieriger bis hin zu unmöglich vorherzusagen, was die nächste Aktion sein wird, insbesondere beim Anschalten der Bewegungen, wird auch das Anschalten in zufallsgemäßer Weise initiiert.
Von der Erfindung wird somit ein einzigartiger Mechanismus für einen animierten Puppenkopf vorgeschlagen mit einem ausgefeilten, schwierig zu erinnernden und doch recht realistischen Satz von Bewegungen, die sämtlich in sehr kleinen Puppenkopfstrukturen einsetzbar sind. Wie bereits erwähnt, ist dieser Mechanismus besonders geeignet, wenn er mit bewegbaren Augen- und Mundstrukturen zusammenwirkt, man kann ihn aber auch mit anderen Arten der Gesichtsausdrucksstrukturen zusammenwirken lassen.

Claims

Animierte Spielzeugpuppe, umfassend ein hohles Puppenkopfteil (12), eine Anzahl stellungsveränderbarer, bewegbarer Gesichtsausdrucksstrukturen (20, 22), die auf dem Kopfteil (12) beweglich montiert sind, einen Drehantrieb (44), angeordnet in dem Kopfteil (12) und bei Betrieb antriebsmäßig verbunden mit den Gesichtsausdrucksstrukturen (20, 22), sodass eine Drehung des Drehantriebs (44) entsprechend bestimmte, koordinierte, aufeinander bezogene, stellungsverändernde Bewegungen in den Gesichtsausdrucksstrukturen (20, 22) hervorruft, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (44) ein einzelner gemeinsamer Drehantrieb ist mit oberen und unteren durchmesserverschiedenen Zylinderelementen, in dem Kopfteil (12) drehend angeordnet, der versehen ist mit einem Paar länglicher, bewegungsfördernder, in der Regel kreisumfänglicher Antriebsspuren (48, 50), welche einzeln auf der Außenseite verschiedener Elemente (44a, 44b) ausgebildet sind, wobei die Spuren (48, 50) im Betrieb verschiedenen Gesichtsausdrucksstrukturen (20, 22) zugeordnet sind.
Puppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesichtsausdruckstrukturen (20, 22) auf dem Kopfteil (12) für eine Hin- und Herbewegung in zwei Richtungen montiert sind.
Puppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Elemente (44a, 44b) axial beabstandete Abschnitte einer Trommeleinheit (44) sind.
Puppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesichtsausdruckstrukturen (20, 22) in der Regel vertikal hin- und herbewegt sind und dass der Antrieb (44) für eine Drehung um eine senkrechte Achse (46) gehaltert ist.
Puppe nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kopfteil (12) ein einziger gezielt elektrisch betriebener Antriebsmotor (52) angeordnet ist, der antriebsmäßig verbunden ist mit dem Antrieb (44) für ein Drehen der Vorrichtung (44).
Puppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuren (48, 50), die kreisförmig um die zugehörigen Zylinderelemente (44a, 44b) führen, mindestens teilweise bestimmt sind von benachbarten Spurenbereichen (48c, 48d; 50c, 50d), welche unterschiedliche Längspositionen zur Axiallänge des Zylinderelements (44a, 44b) einnehmen.
Puppe nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuren (48, 50) kreisförmig durchgehend sind und in der Regel eine geschlossene Schlaufe darstellen.
Puppe nach irgendeinem der Ansprüche 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Drehstellglied (30, 36) funktionell verbunden ist mit und für die Gesichtsausdrucksstrukturen (20, 22), wobei die Stellglieder (33, 36) für die zugehörigen Gesichtsausdrucksstrukturen (20, 22) mindestens teilweise bereitstellen die funktionelle Antriebsverbindung zwischen der zugehörigen Struktur (20, 22) und der zugehörigen Spur (48, 50) in dem Drehantrieb (44).
Puppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (30, 36), welches zur jeweiligen Gesichtsausdruckstruktur (20, 22) gehört, umfasst einen Spurläufer (32, 38), der antriebsmäßig eingreift in die zugehörige Spur (48, 50).
Puppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (44) ausgelegt ist zur Herstellung durch ihre Drehung eines Musters zueinander bezogener Gesichtsausdrucksstruktur-Öffnungen und -Schlüsse in einer Anzahl aufeinander folgender, wiederkehrender Phasen, umfassend sowohl (a) Phasen, in denen sich nur eine Gesichtsausdrucksstruktur (20, 22) in einer Weise zwischen einem offenen und einem geschlossenen Zustand bewegt wird, während die andere Struktur (20, 22) einen nicht-verändernden Zustand beibehält, und (b) Phasen, in denen beide Gesichtsausdruckstrukturen (20, 22) nicht-verändernde Zustände beibehalten.
Puppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (44) spezifisch ausgelegt ist zur Bewirkung einer Bewegung in Richtungen zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand für nur eine der Gesichtsausdruck strukturen (20, 22), während die andere Gesichtsausdrucksstruktur (20, 22) ihren nicht-ändernden Zustand beibehält.
Puppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (44) so ausgelegt ist, dass die Phasen, die jeweils irgendeine Bewegung der Gesichtsausdrucksstrukturen (20, 22) in einer Weise zwischen geöffneten und geschlossenen Zuständen beinhalten, gefolgt werden von einer darauf folgenden Phase, die keine solche Bewegung in den jeweiligen Gesichtsausdruckstrukturen (20, 22) bedingt, bzw. umgekehrt.
Puppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesichtausdruckstruktur (20, 22) Augen- und Mundstrukturen beinhalten.