ITMI981818A1

ITMI981818A1 - MOVING MECHANISM FOR THE LEGS OF A TOY PARTICULARLY A DOLL WITH KNEE JOINT

Info

Publication number: ITMI981818A1
Application number: IT98MI001818A
Authority: IT
Inventors: Maurizio Ferrari
Original assignee: Giochi Preziosi Spa
Priority date: 1998-08-03
Filing date: 1998-08-03
Publication date: 2000-02-03
Also published as: TW385256B; ITMI981818A0; IT1301896B1; WO2000007680A1; AU2163899A

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:

“MECCANISMO DI MOVIMENTAZIONE PER LE GAMBE DI UN GIOCATTOLO, PARTICOLARMENTE UNA BAMBOLA, CON ARTICOLAZIONE AL GINOCCHIO” "HANDLING MECHANISM FOR THE LEGS OF A TOY, PARTICULARLY A DOLL, WITH KNEE JOINT"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

L’invenzione si riferisce al campo dei meccanismi di movimentazione delle gambe di giocattoli, particolarmente ma non esclusivamente bambole, del tipo in cui la gamba è articolata all’anca in modo da compiere contemporaneamente un movimento oscillante anteroposteriore e un movimento di sollevamento e abbassamento, così che un qualsiasi punto della parte femorale della gamba si trova a muoversi secondo un percorso chiuso ad anello. The invention relates to the field of mechanisms for moving the legs of toys, particularly but not exclusively dolls, of the type in which the leg is articulated at the hip so as to simultaneously perform an anteroposterior oscillating movement and a lifting and lowering movement, so that any point on the femoral part of the leg is found to move in a closed loop.

Una domanda precedente della stessa richiedente, n. MI97A 001181, descrive un tale meccanismo di articolazione per bambole con gambe rigide articolate solamente in corrispondenza dell’anca sulla parte di tronco. Si rimanda a tale domanda per una spiegazione del meccanismo. Il meccanismo comprende un elemento portagamba ad U, reso solidale ad una gamba, il quale è movimentato da un perno eccentrico su un tamburo rotante e contemporaneamente eventualmente vincolato nel movimento da pareti solidali al corpo. A previous application by the same applicant, no. MI97A 001181, describes such an articulation mechanism for dolls with rigid legs articulated only at the hip on the trunk part. Please refer to this question for an explanation of the mechanism. The mechanism comprises a U-shaped leg holder element, made integral with a leg, which is moved by an eccentric pin on a rotating drum and at the same time possibly constrained in movement by walls integral with the body.

Un inconveniente del meccanismo illustrato nella domanda precedente è che, sebbene esso fornisca un movimento all’anca particolarmente naturale, tuttavia è applicabile soltanto per gambe rigide dall’anca fino alla caviglia. Vi è quindi l’esigenza di ottenere una movimentazione di camminata più naturale per un giocattolo, rendendo snodata la gamba in corrispondenza del ginocchio e comandando il movimento della parte distale o inferiore della gamba. A drawback of the mechanism illustrated in the previous application is that, although it provides a particularly natural movement to the hip, it is nevertheless applicable only for rigid legs from the hip to the ankle. There is therefore a need to obtain a more natural walking movement for a toy, making the leg articulated at the knee and controlling the movement of the distal or lower leg.

Il brevetto precedente US 2.641.864 di Villemejane descrive e illustra nella Fig. 5 un giocattolo a gambe articolate, snodate in corrispondenza del ginocchio, nel quale il meccanismo di movimentazione comprende un’asta 10 femorale, con movimento a glifo e una biella 1 parallela e anteriore ad essa, l’asta e la biella essendo imperniate superiormente sul tronco e inferiormente su una porzione distale o inferiore rigida della gamba. Tale collegamento praticamente a parallelogramma articolato mantiene la posizione della parte inferiore della gamba praticamente parallela a se stessa così che il piede corre su rotelle in appoggio sul terreno. Il movimento della gamba non somiglia dunque ad un movimento di camminata naturale. The previous patent US 2,641,864 of Villemejane describes and illustrates in Fig. 5 a toy with articulated legs, articulated at the knee, in which the movement mechanism comprises a femoral rod 10, with glyph movement and a parallel connecting rod 1 and anterior thereto, the rod and connecting rod being pivoted above the trunk and below a rigid distal or lower portion of the leg. This practically articulated parallelogram connection maintains the position of the lower leg practically parallel to itself so that the foot runs on wheels resting on the ground. The movement of the leg therefore does not resemble a natural walking movement.

Un meccanismo di movimentazione a parallelogramma articolato è anche descritto in WO 92/21416 in cui una biella 180 è montata posteriormente ad una articolazione di ginocchio di bambola ; il movimento della parte distale della gamba e del piede parallelamente a se stesso è sfruttato come movimento di pattinaggio su rotelle. An articulated parallelogram movement mechanism is also described in WO 92/21416 in which a connecting rod 180 is mounted posteriorly to a doll knee joint; the movement of the distal leg and foot parallel to itself is used as a roller skating movement.

Il problema dunque di ottenere un movimento di camminata naturale non è ancora stato risolto. Therefore, the problem of obtaining a natural walking movement has not yet been solved.

Un obiettivo di questa domanda è dunque di ottenere un movimento di camminata naturale, in cui ciascuna gamba snodata al ginocchio appoggi sul terreno prima il tallone e poi la punta del piede. A goal of this question is therefore to obtain a natural walking movement, in which each knee jointed leg rests first the heel and then the toe on the ground.

L’obiettivo è stato ottenuto mediante un meccanismo di movimentazione come detto nella rivendicazione 1. 11 meccanismo comprende, in aggiunta o in combinazione con un dispositivo di articolazione e movimentazione dell’anca, per ciascuna gamba, un montaggio imperniato della parte distale della gamba, o tratto inferiore della stessa, in corrispondenza sostanzialmente del ginocchio e una biella di movimentazione imperniata in posizione fìssa su una parte preferibilmente posteriore del tronco del giocattolo e sulla detta parte distale della gamba o di un’asta rigida solidale ad essa; la biella e la congiungente il perno di articolazione dell’anca e il perno di articolazione del ginocchio sono convergenti verso il ginocchio. Più in particolare, la biella e l’asta prossimale o femorale della gamba sono convergenti a partire da una parte prossimale verso una parte distale. The objective has been achieved by means of a movement mechanism as stated in claim 1. The mechanism comprises, in addition to or in combination with a hip joint and movement device, for each leg, a pivoted mounting of the distal part of the leg, or lower portion thereof, substantially in correspondence with the knee and a movement rod pivoted in a fixed position on a preferably rear part of the trunk of the toy and on said distal part of the leg or of a rigid rod integral with it; the connecting rod and the connecting rod of the hip joint and the knee joint pin converge towards the knee. More specifically, the connecting rod and the proximal or femoral shaft of the leg converge from a proximal part towards a distal part.

Ulteriori caratteristiche nuove e utili sono dette nelle successive rivendicazioni. Further new and useful features are stated in the subsequent claims.

Il nuovo meccanismo consente, sfruttando l’azionamento previsto per l’articolazione dell’anca, senza ulteriori fonti di azionamento, una movimentazione della gamba in modo articolato del tutto simile alla camminata di una persona, vale a dire con appoggio di ciascun piede prima sulla pianta o sul tallone e poi sulla punta, per un movimento di camminata in avanti. The new mechanism allows, by exploiting the drive provided for the hip joint, without further sources of actuation, a movement of the leg in an articulated way, completely similar to the walk of a person, that is to say with the support of each foot first on the plant or on the heel and then on the toe, for a forward walking movement.

Esempi di realizzazione dell’invenzione saranno descritti in seguito a titolo illustrativo soltanto e non limitativo con riferimento alle figure allegate, nelle quali: Examples of embodiment of the invention will be described below for illustrative purposes only and not for limiting purposes with reference to the attached figures, in which:

la Fig. 1 è una vista frontale del tronco e delle gambe di una bambola comprendente il meccanismo di movimentazione secondo la presente invenzion la Fig. 2 è una vista laterale da sinistra rispetto alla Fig. 1 ; Fig. 1 is a front view of the trunk and legs of a doll comprising the movement mechanism according to the present invention; Fig. 2 is a side view from the left with respect to Fig. 1;

la Fig. 3 è una vista laterale da destra rispetto alla Fig. 1 ; Fig. 3 is a side view from the right with respect to Fig. 1;

la Fig. 4 è una vista frontale di una variante di realizzazione rispetto alle figure precedenti. Fig. 4 is a front view of a variant embodiment with respect to the previous figures.

la Fig. 5 è una vista da sinistra rispetto alla Fig. 4; Fig. 5 is a view from the left with respect to Fig. 4;

la Fig. 6 è una vista simile alla Fig. 5 ma illustra il dispositivo in una diversa fase di movimentazione, Fig. 6 is a view similar to Fig. 5 but illustrates the device in a different handling phase,

la Fig. 7 illustra in vista laterale una variante del meccanismo, Fig. 7 is a side view of a variant of the mechanism,

la Fig. 8 illustra una successione di fasi nel movimento di camminata del meccanismo delle Figg. 4-6; Fig. 8 illustrates a succession of steps in the walking movement of the mechanism of Figs. 4-6;

la Fig. 9 illustra una successione di fasi nel movimento di camminata di un meccanismo come nella Fig. 7. Fig. 9 illustrates a succession of steps in the walking movement of a mechanism as in Fig. 7.

La descrizione della presente invenzione sarà fatta in seguito con particolare riferimento ad arti di giocattoli movimentati con il meccanismo descritto nella domanda MI97A 001181, tuttavia si intende che la presente invenzione possa essere applicata non solo con tale meccanismo precedente, bensì anche con altri meccanismi. The description of the present invention will be made hereinafter with particular reference to toy limbs moved with the mechanism described in application MI97A 001181, however it is intended that the present invention can be applied not only with this preceding mechanism, but also with other mechanisms.

Con riferimento alle Figg. 1-3, una bambola, indicata complessivamente con il riferimento 10, comprende un tronco 12 e gambe 14 e 16. Ciascuna gamba 14, 16 è in materiale rigido ed è articolata al tronco in corrispondenza di un’articolazione dell’anca globalmente indicata con 18 e 20 rispettivamente. L’articolazione dell’anca di ciascuna gamba non è qui particolarmente descritta e può essere di qualsiasi tipo noto nel campo fino ad oggi. In particolare si rinvia per una lettura di una detta articolazione a detta domanda di brevetto italiana precedente MI97A 001181. Come si è detto, qualsiasi meccanismo d’articolazione noto è ad tt purché consenta un movimento di ciascuna gamba oscillatorio avanti e indietro e contemporaneamente di sollevamento e abbassamento, con sfasamento di 180° di una gamba 14 rispetto all’altra gamba 16. Con i riferimenti al 8 e a20 si sono rispettivamente indicati gli assi dei perni di articolazione d’anca, eccentrici, per le gambe. With reference to Figs. 1-3, a doll, indicated as a whole with the reference number 10, comprises a trunk 12 and legs 14 and 16. Each leg 14, 16 is made of rigid material and is articulated to the trunk at a hip joint globally indicated by 18 and 20 respectively. The hip joint of each leg is not particularly described here and can be of any type known in the field to date. In particular, for a reading of said articulation, reference is made to said previous Italian patent application MI97A 001181. As mentioned, any known articulation mechanism is suitable as long as it allows a movement of each swinging leg back and forth and simultaneously lifting and lowering, with 180 ° offset of one leg 14 with respect to the other leg 16. The references at 8 and a20 respectively indicate the axes of the eccentric hip articulation pins for the legs.

Secondo l’invenzione, ciascuna gamba 14 o rispettivamente 16 comprende due parti o elementi, rispettivamente una parte prossimale o femorale 14p e una parte distale o tibiale 14d ( rispettivamente una parte prossimale 16p e una parte distale 16d, per la gamba 16) rigide e imperniate fra loro in modo che ciascuna parte distale 14d e 16d è girevole per almeno un tratto secondo un asse sostanzialmente orizzontale in figura, indicato con al 4 per la gamba 14 e con al 6 per la gamba 16. Secondo l’invenzione, è ulteriormente prevista una biella per ciascuna gamba, indicata rispettivamente con 24 per la gamba 14 e 26 per la gamba 16. Ciascuna biella 24, 26 è fulcrata rispettivamente in 24’, 26’ sulla parte di tronco della bambola e in 24” e 26” rispettivamente nella parte distale 14d, 16d della rispettiva gamba. Opportunamente ciascuna biella è preferibilmente collocata all’interno di ciascuna gamba così da essere poco visibile. According to the invention, each leg 14 or 16 respectively comprises two rigid parts or elements, respectively a proximal or femoral part 14p and a distal or tibial part 14d (respectively a proximal part 16p and a distal part 16d, for the leg 16) and pivoted to each other so that each distal part 14d and 16d is rotatable for at least a portion along a substantially horizontal axis in the figure, indicated at 4 for the leg 14 and at 6 for the leg 16. According to the invention, it is further a connecting rod is provided for each leg, indicated respectively with 24 for the leg 14 and 26 for the leg 16. Each connecting rod 24, 26 is pivoted respectively in 24 ', 26' on the trunk part of the doll and in 24 "and 26" respectively in the distal part 14d, 16d of the respective leg. Conveniently, each connecting rod is preferably placed inside each leg so as to be barely visible.

Secondo una caratteristica importante della presente invenzione, immaginando di tracciare per ogni gamba una retta (r14, r16, disegnate a tratto e punto) che congiunga l’asse di articolazione dell’anca e l’asse del perno del ginocchio, ciascuna biella 24, 26 è convergente con tale congiungente r14, rispettivamente r16 nella direzione dall’anca al ginocchio. Quando l’asse a14 o rispettivamente al 6, a causa dell’articolazione dell’anca subisce un piccolo allontanamento rispetto al tronco, questo si traduce in una rotazione della parte di gamba distale attorno all’asse 24”, che risulta essere estremamente simil l movimento della gamba di una persona che cammina. According to an important characteristic of the present invention, imagining to trace for each leg a straight line (r14, r16, drawn by line and dot) which joins the axis of articulation of the hip and the axis of the knee pivot, each connecting rod 24, 26 is convergent with this joining r14, respectively r16 in the direction from the hip to the knee. When the axis a14 or 6 respectively, due to the hip joint undergoes a small distance from the trunk, this results in a rotation of the distal leg part around the axis 24 ", which is extremely similar to the axis. movement of the leg of a walking person.

In particolare si noti che, se si impartisce mediante il dispositivo di azionamento un movimento all’articolazione dell’anca come segnato con le frecce F, F’ in Fig. 2, vale a dire posteriore-anteriore in senso orario in vista laterale, la gamba avrà un movimento molto simile alla camminata umana in avanti. Viceversa se si impartisce all’ articolazione dell’anca un movimento opposto a quello disegnato in Fig. 2, vale a dire con una circolazione antioraria in vista laterale, si avrà un movimento di camminata all’ indietro. In particular it should be noted that, if a movement is imparted to the hip joint by means of the actuation device as indicated by the arrows F, F 'in Fig. 2, i.e. posterior-anterior clockwise in lateral view, the leg will have a movement very similar to human walking forward. Conversely, if the hip joint is imparted a movement opposite to that drawn in Fig. 2, ie with a counter-clockwise circulation in lateral view, there will be a backward walking movement.

Mentre le Figg. 1, 2 e 3, e la descrizione relativa ad esse, sono applicate ad una bambola dotata di arti rigidi articolati fra loro, nelle Figg. 4, 5 e 6 è raffigurato parzialmente un giocattolo 100 con tronco 112 e gambe 114, 116, la cui movimentazione è affidata ad aste rigide 114p, 114d, 124, 116p, 116d, 126 che possono essere variamente rivestite di materiale morbido quale gomma, una materia plastica o stoffa, o incorporate in un involucro. 11 movimento oscillante dotato di sollevamento è impartito dal meccanismo di movimentazione. While Figs. 1, 2 and 3, and the description relating thereto, are applied to a doll equipped with rigid limbs articulated to each other, in Figs. 4, 5 and 6 show partially a toy 100 with trunk 112 and legs 114, 116, whose movement is entrusted to rigid rods 114p, 114d, 124, 116p, 116d, 126 which can be variously covered with soft material such as rubber, a plastic or cloth material, or incorporated into a casing. The oscillating movement provided with lifting is imparted by the movement mechanism.

Il meccanismo di movimentazione, anche in questo caso, può essere un meccanismo come descritto nella domanda MI97A 001 181. I perni del meccanismo di movimentazione sono indicati con i loro assi, rispettivamente al 18 per l’articolazione d’anca 1 18 e al20 per l’articolazione d’anca 120. The movement mechanism, also in this case, can be a mechanism as described in application MI97A 001 181. The pins of the movement mechanism are indicated with their axes, respectively at 18 for the hip joint 1 18 and at 20 for the hip joint 120.

La gamba 114 comprende un’asta prossimale 114p collegata girevole sull’asse al 18 e un’asta distale 114d collegata girevole all’asta prossimale sull’asse a114. Il riferimento ri 14 indica una linea che congiunge l’asse al 18 e l’asse al 14 sul piano della Fig. 5. Una biella 124 è fulcrata in 124’ al tronco 112 e in 124” all’asta distale 114d. L’asse 124’ è posteriore all’asse al 18; l’asse 124” è distale (in questo caso) rispetto all’asse a1 14. La biella 124 e l’asta prossimale 1 meglio la linea r1 14) sono convergenti verso il basso, cioè verso una posizione distale. The leg 114 includes a proximal rod 114p connected rotatably on the axis at 18 and a distal rod 114d rotatably connected to the proximal rod on the axis a114. The reference ri 14 indicates a line that joins the axis to 18 and the axis to 14 on the plane of Fig. 5. A connecting rod 124 is pivoted in 124 'to the trunk 112 and in 124 "to the distal rod 114d. Axis 124 'is later than axis at 18; axis 124 "is distal (in this case) with respect to axis a1 14. The connecting rod 124 and the proximal rod 1, better the line r1 14) converge downwards, that is towards a distal position.

La gamba 116 comprende un’asta prossimale 116p collegata girevole sull’asse a120 e un’asta distale 116d collegata girevole all’asta prossimale 116p sull’asse a116. Si indicherà nel testo con ri 16 una linea (non visibile nelle figure) che congiunge a120 e a116. Una biella 126 è fulcrata in 126’ al tronco 112 e in 126” all’asta distale 116d. L’asse 126’ è posteriore rispetto all’asse al20. La biella 126 e l’asta prossimale 116p (o meglio la linea ri 16) sono convergenti verso il basso, ovvero verso una posizione distale dalla gamba. The leg 116 includes a proximal rod 116p connected rotatably on the axis a120 and a distal rod 116d connected rotatably to the proximal rod 116p on the axis a116. A line (not visible in the figures) that joins a120 and a116 will be indicated in the text with ri 16. A connecting rod 126 is pivoted in 126 'to the trunk 112 and in 126 "to the distal shaft 116d. The 126 'axis is rearward with respect to the al20 axis. The connecting rod 126 and the proximal rod 116p (or rather the line ri 16) converge downwards, ie towards a position distal from the leg.

Il funzionamento del meccanismo delle Figg. da 4 a 6 è identico a quello delle Figg. da 1 a 3 e non sarà qui descritto in particolare. Il movimento di camminata è illustrato in sequenza in Fig. 8. The operation of the mechanism of Figs. 4 to 6 is identical to that of Figs. 1 to 3 and will not be specifically described herein. The walking movement is illustrated sequentially in Fig. 8.

La Fig. 7 illustra una variante del meccanismo delle Figg. 4-6 e porta gli stessi numeri di riferimento. In questa variante, il perno inferiore o distale 124” della biella è situato allo stesso livello o anche sopra l’asse al 14 del perno inferiore o distale dell’asta prossimale o femorale 114p. La biella 124 e l’asta femorale 1 14p sono convergenti. Il movimento di camminata di questa variante è illustrato in Fig. 9. Fig. 7 illustrates a variant of the mechanism of Figs. 4-6 and bears the same reference numbers. In this variant, the inferior or distal pin 124 "of the connecting rod is located at the same level or even above the axis at 14 of the inferior or distal pin of the proximal or femoral shaft 114p. The connecting rod 124 and the femoral rod 1 14p are convergent. The walking movement of this variant is illustrated in Fig. 9.

Claims

CLAIMS 1. Mechanism for moving the legs of a toy comprising a trunk (12; 112) and legs (14, 16; 114, 116) articulated thereto each at a part of the hip (118, 120), each leg comprising a first element rigid (14p, 16p; 114p, 116p) articulated to the trunk at the hip so as to be able to perform a back and forth oscillation movement combined with a lifting / lowering movement, characterized in that it also includes, for each leg: a second rigid element (14d, 16d; 114d, 116d) pivoted on the first rigid element, proximal, in correspondence with an axis (a14, a16) of articulation of the knee, a connecting rod (24, 26; 124, 126) pivoted with one end at a fixed point (24 ', 26'; 124 ', 126') on the trunk and with the opposite end (24 ", 26"; 124 " , 126 ") on said second rigid element, distal, of the leg; the connecting rod being convergent with each other and a straight line (rl4, ri 6; ri 14, ri 16) joining the hip joint and the knee joint of each leg.

2. Mechanism according to claim 1, characterized in that said connecting rod (24, 26; 124; 126) is posterior, with reference to the trunk, with respect to said joining straight line (r1 4, r16; r114, r116).

3. Mechanism according to claim 1, characterized in that the first leg element consists of a proximal part or femoral part (14p, 16p) of a leg, having a housing for said connecting rod (24, 26) and the second element of leg consists of a rigid distal or tibial part (14d, 16d) of the leg.

4. Mechanism according to claim 1, characterized in that the first leg element includes a proximal rigid rod (114p, 116p), the second leg element includes a rod (114d, 116d).

5. Mechanism according to claim 1, characterized by the fact that it comprises means for activating the movement of the first rigid, proximal element of each leg, said means being able to determine a movement according to a closed-loop shape traversed in a clockwise or counterclockwise direction.