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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Mittels
Funk ferngesteuerte Spielzeugfahrzeuge sind allgemein bekannt und
haben sich zu einem bedeutenden speziellen Spielzeugmarkt entwickelt.
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Spielzeughersteller
versuchen, allgemein bekannte Fahrzeuge wie auch die letzten Kraftfahrzeugentwicklungen
nachzumachen einschließlich spezieller
Unterhaltungsfahrzeuge. Zusätzlich
suchen Hersteller andauernd neue Wege und Merkmale, um derartige
Spielzeuge mit Innovationen zu versehen und um solche Fahrzeuge
vielseitig und/oder unterhaltsam zu machen.
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Beispielsweise
offenbart die
US 5,429,543
A ein ferngesteuertes Spielzeugfahrzeug mit sechs Rädern, drei
Rädern
an jeder Seite. Das Fahrzeug ist so abgestimmt, dass es normalerweise
durch das mittlere Radpaar und das rückseitige Radpaar getragen wird.
Das Fahrzeug ist dynamisch derart abgestimmt, dass, wenn die Räder des
mittleren Paares in entgegengesetzten Richtungen angetrieben werden,
das Fahrzeug sich nach vorne neigt und nur durch das mittlere Radpaar
der Räder
unterstützt
wird. Das Fahrzeug rotiert mit höher
Geschwindigkeit auf dem mittleren Radpaar um eine zentrale vertikale
Achse.
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Z.
B. offenbart die
US
5,762,533 A ein ferngesteuertes Spielzeugfahrzeug mit Rädern, die
einstellbar exzentrisch am Chassis relativ zur Rotationsachse jedes
Rades angebracht sind. Diese einstellbare exzentrische Anbringung
erlaubt verschiedene Vertauschungen von Radanordnungen relativ zum Chassis,
wobei unterschiedliche Handhabungscharakteristiken des Fahrzeugs
für jede
Radanordnung erzielt werden.
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Z.
B. offenbart
US 5,727,985
A ein ferngesteuertes Spielzeugfahrzeug, welches mit einem Chassis
versehen ist, das zwei ”vorderseitige” und zwei ”rückseitige” Räder mit
Ballonreifen aufweist. Die Reifen sind elastisch und können gegen
ein Hindernis elastisch zusammengedrückt werden. Die Räder sind
am Chassis derart angebracht, dass die Reifen die äußere Begrenzung
des Fahrzeugs definieren. Das Chassis ist insgesamt innerhalb der äußeren Begrenzung
angeordnet; kein Teil des Fahrzeugs erstreckt sich über die äußere Begrenzung.
Die elastische Ausgestaltung des Reifens ermöglicht es dem Fahrzeug, unterschiedliche
Taumel- und Ausweichmanöver
durchzuführen.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Bei
einer Ausführung
ist die Erfindung ein Spielzeugfahrzeug, das versehen ist mit einem Chassis
mit erster und zweiter Seite; einem ersten Radpaar, welches rotierbar
an der ersten Seite angeordnet ist; einem zweiten Radpaar, welches
rotierbar an der zweiten Seite angeordnet ist; einer Antriebsmaschine
am Chassis, die antriebsmäßig mit
wenigstens einem Rad des ersten Radpaares gekuppelt ist, und einer
ersten Schiene, die schwenkbar an der ersten Seite angebracht ist,
wobei das erste Radpaar rotierbar an der ersten Schiene distal vom
Chassis angebracht ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ANSICHTEN
IN DEN ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehende Zusammenfassung wie auch die folgende detaillierte Beschreibung
von bevorzugten Ausführungen
der Erfindung sind besser zu verstehen, wenn sie in Verbindung mit
den beigefügten
Zeichnungen gelesen werden. Zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung sind
in den Zeichnungen Ausführungen
dargestellt, die derzeit bevorzugt werden. Allerdings sollte klar
sein, dass die Erfindung nicht auf die gezeigten präzisen Anordnungen
und Instrumente beschränkt
ist. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführung des
Spielzeugfahrzeugs mit entfernter Karosserie,
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2 eine
linke Seitenansicht des Spielzeugfahrzeugs,
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3 eine
rechte Seitenansicht des Spielzeugfahrzeugs,
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4 eine
Draufsicht, teilweise weggebrochen, des Spielzeugfahrzeugs gemäß 1,
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5 eine
Schnittansicht des Spielzeugfahrzeugs entlang der Linie 5-5 in 4,
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6 eine
Draufsicht einer zweiten Ausführung
des Spielzeugfahrzeugs,
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Spielzeugfahrzeugs der 1–5 mit
entfernter Karosserie, welches über
ein Hindernis steigt,
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8 eine
Draufsicht einer dritten Ausführung
eines Spielzeugfahrzeugs,
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9 eine
Vorderansicht einer vierten Ausführung
eines Spielzeugfahrzeugs,
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10 eine
Rückansicht
der vierten Ausführung
des Spielzeugfahrzeugs und
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11 eine
Teildraufsicht, teilweise im Schnitt, des Antriebsmechanismus der
vierten Ausführung
des Spielzeugfahrzeugs,
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12 eine
Schnittansicht des Spielzeugfahrzeugs entlang der Linie 12-12 der 11.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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In
der folgenden Beschreibung wird eine bestimmte Terminologie lediglich
aus Gründen
der Zweckmäßigkeit
verwendet, die nicht einschränkend ist.
Die Wörter ”untere” und ”obere” bezeichnen
Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Die
Worte ”nach
innen” und ”nach außen” beziehen
sich auf Richtungen zum und weg vom geometrischen Zentrum des Fahrzeugs
bzw. bezeichneten Teilen desselben. Das Wort ”ein” bzw. ”eine” soll ”wenigstens eins” bedeuten.
Die Wörter ”links” und ”rechts”, wie sie
hierin gebraucht werden, entsprechen den Seiten des Fahrzeugs gemäß der Ansicht
in 4. Die Terminologie umfasst die vorstehend besonders
erwähnten
Wörter,
Ableitungen derselben sowie Wörter
mit ähnlicher
Bedeutung. In den Zeichnungen werden dieselben Zahlen verwendet, um
durchgehend dieselben Elemente zu bezeichnen.
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Eine
erste bevorzugte Ausführung
eines bevorzugten Spielzeugfahrzeugs gemäß der Erfindung, welches auf
einer Spielfläche ”S” verwendet
werden kann, ist in den 1 bis 4 allgemein
mit 10 bezeichnet. Das Fahrzeug 10 weist vorzugsweise
ein im Wesentlichen integrales und starres Chassis auf, welches
allgemein mit 12 bezeichnet ist, und eine aerodynamisch
geformte Karosserie trägt,
die in den 2 und 3 allgemein
mit 14 bezeichnet ist. Die Karosserie 14 kann
mit Fahrzeugeinzelheiten versehen sein, die dreidimensional (funktional
oder nicht funktional) oder bloße
Oberflächenornamente
sein können,
die vorgesehen sind, um funktionale Elemente zu simulieren. Beispielsweise
kann die Karosserie 14 mit solchen Einzelheiten wie einer
Reihe von Sammlerrohren, einem äußeren Flüssigkeitskühler (Öl, Getriebe
oder beides), Fahrgestelleinzelheiten etc. versehen sein.
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Gemäß den 2 und 3 kann
die Karosserie 14 ein Karosserietyp mit einer Farbe an
einer Oberseite 16 und ein anderer Karosserietyp mit einer
anderen Farbe an einer Unterseite 18 sein. Zusätzlich kann
die Karosserie 14 in Form anderer aerodynamischer Stile
oder üblicher
Personenautos, LKWs und anderer Fahrzeugstile sein. Das Fahrzeug 10 kann
auch mit Lichtern (nicht gezeigt) versehen sein, die erleuchtet
sind, wenn das Fahrzeug in Betrieb ist. Das Chassis 12 und
Karosserie 14 sind beispielsweise aus Kunststoff oder irgendeinem
anderen geeigneten Material wie Holz oder Metall hergestellt. Das
Chassis 12 kann einstückig
mit einer äußeren Verkleidung
oder Karosserie in einer selbsttragenden Schalenbauweise oder getrennt
hergestellt sein und eine äußere Verkleidung
oder Karosserie tragen, die keine Belastung aufnimmt.
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Das
Chassis 12 hat ein vorderes Ende 20, ein rückseitiges
Ende 22, eine erste Seite 24 (2) und
eine zweite Seite 26 (3). Die
zwei unterschiedlichen Karosserietypen auf der Oberseite 16 und
der Unterseite 18 weisen vorzugsweise in entgegengesetzte
Richtungen, wobei ein Karosserietyp zum vorderseitigen Ende 20 und
der zweite Karosserietyp zum rückseitigen
Ende 22 hin gerichtet ist.
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Gemäß den 1 und 2 ist
eine erste Schiene 27 schwenkbar an der ersten Seite 24 des Chassis 12 angebracht.
Ein erstes Radpaar 30 einschließlich eines ersten Vorderrades 32 und
eines ersten Hinterrades 34 ist rotierbar an der ersten
Seite 24 des Chassis 12 und des Fahrzeugs 10 angebracht.
Jedes der Räder 30 ist
an der ersten Schiene rotierbar an entgegengesetzten Enden der Schiene auf
einer vom Chassis 12 distalen Seite angebracht. Gemäß 3 ist
ein zweites Radpaar 36 einschließlich eines zweiten Vorderrades 38 und
eines zweiten Hinterrades 40 rotierbar an erster Schiene 27 und erstem
Radpaar 30 gegenüberliegenden
Seite (zweite Seite) des Chassis 12 und des Fahrzeugs 10 angebracht.
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Gemäß 4 ist
die erste Schiene 27 schwenkbar an der ersten Seite 24 des
Chassis 12 angebracht. Vorzugsweise ist die erste Schiene 27 an
einer Achse 62 angebracht, die etwa auf halbem Wege zwischen
dem vorderen Ende 20 und dem rückseitigen Ende 22 angeordnet
ist derart, dass sie um mehr als 360 Grad um die Achse 62 am
Chassis 12 rotieren kann.
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Gemäß 4 sind
Antriebsmittel 42 am Chassis 12 angeordnet und
antriebsmäßig mit
wenigstens einem Rad des ersten Paares 30 und vorzugsweise
mit jedem Rad des ersten Radpaares 30 und des zweiten Radpaares 36 verbunden,
um wahlweise jedes Rad des ersten Radpaares 30 und des zweiten
Radpaares 36 wahlweise und gleichzeitig wenigstens in einer
linearen Richtung (vorwärts
oder rückwärts) und
wenigstens gleichzeitig in entgegengesetzten linearen Richtungen
anzutreiben. Die Antriebsmittel 42 weisen vorzugsweise
eine erste Antriebsmaschine, vorzugsweise einen ersten Elektromotor 44 auf,
der antriebsmäßig mit
dem ersten Radpaar 30 verbunden ist, und eine zweite Antriebsmaschine,
vorzugsweise einen zweiten Elektromotor 46, der vom ersten
Motor 44 unabhängig
betreibbar ist und antriebsmäßig mit
dem zweiten Radpaar 36 gekuppelt ist. Vorzugsweise sind
die Motoren 44, 46 reversibel, obwohl für den Fachmann
klar ist, dass nicht reversible Motoren verwendet werden können, die
jedoch die funktionalen Möglichkeiten
des Fahrzeugs 10 verringern. Die Räder 32, 34, 38 und 40 können aus
jedem geeigneten Material hergestellt sein und sind vorzugsweise
aus starren Kunststoffnaben mit hohlen elastischen flexiblen Reifen
hergestellt, die der Atmosphäre
gegenüber
offen sind, sodass sie bei Stoßeinwirkung
elastisch nachgeben.
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Der
erste Motor 44 und der zweite Motor 46 sind jeweils
elektrisch mit einer Steuereinrichtung 47 verbunden und
können
unabhängig
gesteuert werden. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung 47 mit einem
Funkempfänger 48,
beispielsweise einem Hochfrequenz-Empfangsschaltkreis verbunden,
um Steuersignale von einer vom Fahrzeug 10 entfernten Quelle,
beispielsweise einer Fernsteuereinrichtung 50, die in 2 dargestellt
ist, zu empfangen und zu verarbeiten. Die Fernsteuereinrichtung 50 kann
ein Paar Kippschalter 51, 52 oder andere Schalter
eines ähnlichen
Typs aufweisen, um Signale zu erzeugen, die getrennt den Betrieb
jeweils von erstem Motor 44 und zweitem Motor 46 steuern.
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Gemäß
4 sind
Steuereinrichtung
47 und Funkempfänger
48 vorzugsweise
auf einer Leiterplatte
53 angebracht, die im Fahrzeug
10 angeordnet ist.
Steuereinrichtung
47, Funkempfänger
48, Fernsteuereinrichtung
50 und
die Elektromotoren
44 und
46 sind absolut üblich und
basieren auf allgemein bekannten, vorhandenen Ausgestaltungen von
Funkfernsteuerungen für
Fahrzeuge, wie diese in der
US 5,135,427
A offenbart sind. Da das Fahrzeug
10 gemäß der Erfindung
gleiche oder ähnliche
Schaltanordnungen benutzt, wie diese in der
US 5,135,427 A beschrieben
sind, werden diese Elemente hier nicht weiter erörtert.
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Eine
Energiequelle 54 für
die Zufuhr von Energie zum Fahrzeug ist innerhalb des Chassis 12 vorhanden,
um sowohl Elektromotoren 44, 46 als auch die Schaltungsanordnung
der Steuereinrichtung 47 und den Funkempfänger 48 mit
Energie zu versorgen. Die Energiequelle 54 kann einen entfernbaren Satz
von Alkali- oder
anderen Batterien (nicht dargestellt) oder ein übliches wieder aufladbares
Stromversorgungsgerät
(z. B. 7,2 Volt) aufweisen. Jedoch ist dem Fachmann klar, das auch
andere Arten von Energiequellen verwendet werden können.
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Jeder
Motor 44, 46 ist antriebsmäßig mit seinem jeweiligen Radpaar 30, 36 verbunden,
vorzugsweise über
mehrere Getrieberäder,
die rotierbar an der ersten Schiene 27 angebracht sind,
und einer gleichen Anzahl von Getrieberädern, die rotierbar am Chassis 12 angebracht
sind. 5 zeigt eine Schnittansicht mehrerer Getrieberäder, die
das erste Radpaar 30 antreiben und in einem Antriebsstrang 56 angeordnet
sind, gesehen von der ersten Seite 24. Eine gleiche Anzahl
von Getrieberädern
treibt das zweite Radpaar 36 an, wobei sie, bei Betrachtung
von der zweiten Seite 26, das gleiche Bild vermitteln.
Obwohl die folgende Beschreibung nur auf den Antriebsstrang 56 zwischen
dem ersten Motor 44, einem Motorantriebsritzel 64 und
dem ersten Vorderrad 32 Bezug nimmt, betrifft die Beschreibung
auch den Antriebsstrang zwischen dem Antriebsritzel 64 und
dem ersten Hinterrad 34 und dem Antriebsstrang zwischen
dem zweiten Motor 46 und dem zweiten Vorderrad und Hinterrad 38 bzw. 40.
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Gemäß den 4 und 5 ist
eine Abtriebswelle 58 des ersten Motors 44 fest
an einem Motorritzel 60 angebracht, welches an der ersten
Seite 24 angeordnet ist. Die Abtriebsleistung des Motorritzels 60 treibt
ein Hauptgetrieberad 61 an, welches rotierbar an einem
Drehgelenk in Form der Achse 62 angebracht ist, welche
nicht angetrieben und nicht rotierend ist. Die Achse 62 ist
am Chassis 12 angebracht und ungefähr auf halbem Wege zwischen
vorderem Ende 20 und rückseitigem
Ende 22 angeordnet. Das Antriebsritzel 64 ist
antriebsmäßig mit
dem ersten Motor 44 durch das Hauptgetrieberad 61 verbunden
und fest am sowie koaxial mit dem Hauptgetrieberad 61 angebracht,
sodass ein Doppelgetrieberad 66 gebildet wird. Die Achse 62 an
der ersten Seite 24 ist an einem Ende 65 distal
vom Chassis 12 mit einem Innengewinde versehen. Die erste
Schiene 27 ist schwenkbar an der Achse 62 angebracht.
Vorzugsweise ist eine Kopfschraube 67 auf das Ende 65 der
Achse 62 aufgeschraubt, um die erste Schiene 27 schwenkbar
um die Achse 62 zu befestigen. Für den Fachmann ist allerdings
klar, dass auch andere Befestigungsmittel, beispielsweise eine Pressbuchse,
verwendet werden können.
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Das
Antriebsritzel 64 treibt ein erstes freilaufendes Getrie berad 68 an,
welches seinerseits ein zweites freilaufendes Getrieberad 72 antreibt.
Ein freilaufendes Ritzel 76 ist fest an einem zweiten freilaufenden
Getrieberad 72 und zu diesem koaxial angebracht, sodass
ein doppeltes freilaufendes Getrieberad 73 gebildet wird
(4). Das freilaufende Ritzel 76 treibt
ein Rad-Getrieberad 80 an. Die freilaufenden Getrieberäder 68, 72,
das freilaufende Ritzel 76 und das Rad-Getrieberad 80 sind
alle rotierbar an der ersten Schiene 27 angebracht. Vorzugsweise sind
alle Getriebekomponenten aus Kunststoff oder anderem leichtem Polymer
hergestellt, wenngleich es für
den Fachmann klar ist, dass die Getriebekomponenten auch aus irgendeinem
anderen Material hergestellt werden können.
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Vorzugsweise
ist das Rad-Getrieberad 80 fest an einer Keilwelle 82 und
zu dieser koaxial angebracht. Das erste Vorderrad 32 ist
mit einer Radnabe 84 versehen, die darin konzentrisch angeordnet
ist. Die Radnabe 84 ist mittels Keil befestigt derart,
dass die Keilwelle 82 gleitbar (d. h., sie kann verschoben werden)
durch die Radnabe 84 des ersten Vorderrades 32 angeordnet
werden kann, um eine nicht rotierbare Verbindung zwischen der Keilwelle 82 und
der Radnabe 84 zu bewirken. Ein Ende der Keilwelle 82, welches
sich distal vom Chassis 12 befindet, ist mit einem Innengewinde
versehen. Nachdem die Keilwelle 82 durch die Radnabe 84 geschoben
worden ist, wird eine Kopfschraube 86, deren Gewinde dem Innengewinde
der Keilwelle 82 entspricht, in die Keilwelle 82 eingeschraubt,
wodurch das erste Vorderrad 32 fest am Rad-Getrieberad 80 befestigt
wird. Für den
Fachmann ist jedoch klar, dass andere Befestigungsmittel, beispielsweise
eine Pressbuchse, verwendet werden können. Das Rad-Getrieberad 80 verbindet
somit das Rad 32 antriebsmäßig mit dem Antriebsritzel 64.
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Der
Antriebsstrang zwischen dem Antriebsritzel 64 und der Radnabe 84 des
ersten Hinterrades 34 ist ein Spiegelbild des Antriebsstranges 56 zwischen
dem Antriebsritzel 64 und der Radnabe 84 des ersten
Vorderrades 32. Das zweite Vorderrad 38 und das
zweite Hinterrad 40 werden in gleicher Weise angetrieben,
abgesehen davon, dass auf der zweiten Seite die freilaufenden Getrieberäder 68, 72,
das freilaufende Ritzel 76 und das Rad-Getrieberad 80 alle rotierbar
am Chassis 12 anstelle der getrennten, schwenkbar angebrachten
Schiene 27 angebracht sind.
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Vorzugsweise
werden die Räder 32, 34, 38 und 40 durch
Getrieberäder
angetrieben. Dem Fachmann ist jedoch geläufig, dass Riemen oder andere Formen
der Leistungsübertragung
verwendet werden können,
um Leistung von den Motoren 42, 44 auf die Räder 32, 34 bzw. 38, 40 zu übertragen,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Zusätzlich wird bevorzugt, dass
die Getrieberäder
als Stirnräder
ausgebildet sind, wobei jedoch für
den Fachmann klar ist, dass andere Typen von Getrieberädern verwendet
werden können
einschießlich
der Verwendung sowohl von Kegelrädern
als auch Antriebswellen, ohne dass damit eine Beschränkung verbunden
sein soll.
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Weiterhin
kann, obwohl zwei freilaufende Getrieberäder 68, 72 zwischen
dem Antriebsgetrieberad 21 und dem Rad-Getrieberad 80 in
jedem Antriebsstrang 56 offenbart sind, irgendeine andere
Anzahl von freilaufenden Getrieberädern zwischen dem Antriebsritzel 64 und
dem Rad-Getrieberad 80 benutzt werden, solange die Vorderräder 32, 38 in
derselben Richtung rotieren wie ihre jeweiligen Hinterräder 34, 40 und
solange alle Räder 32, 34, 38 und 40 mit
derselben linearen Geschwindigkeit rotieren, wenn sie in derselben
Richtung rotieren, wenn äquivalente
Leistung von jedem Elektromotor 44, 46 aufgebracht
wird.
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Da
die bevorzugten Elektromotoren 44 und 46 reversibel
und unabhängig
steuerbar sind, können das
erste Radpaar 30 und das zweite Radpaar 36 wahlweise
gleichzeitig in derselben Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen
angetrieben werden, oder es kann ein Radpaar 30 und 36 angetrieben werden,
weil das andere Radpaar 30 und 36 stationär ist. Auf
diese Weise kann das Fahrzeug 10 veranlaßt werden,
in jeder Richtung schnell zu rotieren oder zu schwenken, ohne dass
es notwendig wäre,
irgendeines der Räder 32, 34, 38 und 40 lenkbar
anzubringen, um in Bezug auf das Chassis 12 um eine vertikale
Achse zu schwenken, die senkrecht zu einer Ebene durch die Mittelpunkte
aller vier Räder
und zu der Ebene der 4 verläuft.
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Während des
Betriebes sind sowohl das Fahrzeug 10 als auch die Fernsteuerungseinheit 50 mit
Stromversorgungsschaltern (nicht dargestellt) versehen, die eingeschaltet
sind. Falls ein Benutzer eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs 10 wünscht, betätigt er
die Kippschalter 51, 52 an der Fernsteuerungseinheit 50,
um den ersten Motor 44 bzw. den zweiten Motor 46 so
zu orientieren, dass sie in derselben Richtung relativ zum Fahrzeug 10 rotieren. Die
Motoren 44, 46 übertragen ihre Leistung durch die
Antriebsstränge 56,
die an der ersten Seite 24 bzw. der zweiten Seite 26 angeordnet
sind, auf die Räder 32, 34, 38 und 40,
um das erste Radpaar 30 in einer Richtung und das zweite
Radpaar 36 in derselben Richtung zu rotieren. Falls der
Benutzer das Fahrzeug rückwärts fahren
lassen will, betätigt
er die Kippschalter 51, 52 in entgegengesetzter
Richtung, wobei erster Motor 44 bzw. zweiter Motor 46 in
derselben Richtung relativ zum Fahrzeug 10 rotiert, jedoch
entgegengesetzt zu der Richtung, die die Vorwärtsbewegung bewirkt.
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Da
sowohl erster Motor 44 als auch zweiter Motor 46 unabhängig voneinander
betreibbar sind, kann das Fahrzeug 10 durch Manipulieren
der Richtungen der Motoren verschwenkt werden. Um das Fahrzeug 10 zu
verschwenken, kann ein Motor 44, 46 gestoppt und
der andere Motor 44, 46 betrieben werden, um das
Fahrzeug 10 um eine vertikale Achse in einer längs verlaufenden
vertikalen Ebene des Radpaares 30, 36 zu verschwenken,
welches nicht dreht. Fallss der Benutzer das Fahrzeug 10 schneller drehen lassen
will als beim vorstehend beschriebenen Schwenkbetrieb, kann die
Bedienungsperson einen Motor 44, 46 vorwärts und
den anderen Motor 44, 46 rückwärts einstellen, wobei das erste
Radpaar 30 in einer Richtung rotiert und das zweite Radpaar 36 in
der entgegengesetzten Richtung rotiert, wodurch das Fahrzeug schnell
um die vertikale Achse 90 rotiert. Als ein anderes Schwenkverfahren
kann die Bedienungsperson einen Motor 44, 46 mit
voller Leistung und den anderen Motor 44, 46 in
derselben Richtung mit Teilleistung laufen lassen, wodurch das Fahrzeug 10 in
Richtung eines Radpaares 30, 36 rotiert, dessen
jeweiliger Motor 44, 46 mit Teilleistung betrieben
wird. Diese Schwenkfähigkeit
ermöglicht es,
die Räder 32, 34, 38 und 40 zu
rotieren, ohne dass es erforderlich wäre, irgendeines der Räder 32, 34, 38, 40 lenkbar
anzubringen, um in Bezug auf das Chassis 12 um die vertikale
Aches schwenkbar zu sein.
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Wie
in 7 dargestellt, rollt das erste Vorderrad 32 dann,
wenn es auf ein Hindernis O trifft, welches im Verhältnis zum
ersten Vorderrad 32 klein ist, über das Hindernis O. Die erste
Schiene 27 schwenkt um die Achse 32 beim ersten
Vorderrad 32 nach oben, wobei das erste Hinterrad 34 und
das zweite Radpaar 36 auf der Oberfläche gehalten werden, wenn das
erste Vorderrad 32 das Hindernis O überquert. Die Schwenkfähigkeit
der ersten Schiene 27 führt
zu einem unbegrenzten variablen Bereich von Aufhängungsbewegungen, wobei alle
Räder 32, 34, 38 und 40 den
Kontakt aufrechterhalten und sich dabei an das Gelände anpassen.
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Falls
das erste Vorderrad 32 auf ein Hindernis O trifft, welches
im Vergleich mit dem ersten Vorderrad 32 groß ist und
eine weitere Vorbewegung des ersten Vorderrades 32 ausschließt, bewirkt
der Widerstand am Rad 32 eine Drehbewegung der Schiene 27 durch
den Motor 44 um die Achse 62, um das erste Vorderrad 32 anzuheben,
wobei letzteres auf das Objekt O bewegt und das erste Hinterrad 34 unter
das erste Vorderrad 32 gebracht wird.
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Wenn
das erste Hinterrad 34 in ausreichendem Ausmaß unter
dem ersten Vorderrad 32 ist, überschlägt sich die erste Schiene 27,
wobei eine Unterseite 29 der ersten Schiene 27 zugänglich wird.
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Wenn
das zweite Vorderrad 38, welches in Bezug auf das Chassis 12 fest
ist, auf ein Hindernis O trifft, welches in Bezug auf die Dimension
des zweiten Vorderrades 38 groß ist, setzt das zweite Vorderrad 38 seine
Rotation fort und bewirkt, dass das Chassis 12 auf das
Hindernis O klettert. Wenn das zweite Hinterrad 40 des
Chassis 12 in ausreichendem Maße sich unter das zweite Vorderrad 38 bewegt, überschlägt sich
das Chassis 12 nach hinten, wobei die Unterseite 18 zugänglich wird.
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Wenn
sowohl das erste Vorderrad 32 als auch das zweite Vorderrad 38 auf
ein Hindernis O, beispielsweise eine Wand, treffen, welches groß ist im
Vergleich mit der Dimension des ersten Vorderrades 32 und
des zweiten Vorderrades 38, setzen sowohl erstes Vorderrad 32 als
auch zweites Vorderrad 38 ihre Rotation fort, wodurch das
Fahrzeug 10 einschießlich
Chassis 12 und erster Schiene 27 auf das Hindernis
O klettert. Wenn die Hinterräder 34, 40 in ausreichendem
Maße unterhalb
der Vorderräder 32, 38 sind, überschlagen
sich sowohl Chassis 12 als auch erste Schiene 27 nach
hinten, wodurch die Unterseite 18 des Chassis und die Unterseite 29 der Schiene
zugänglich
werden. Das Fahrzeug 10 wiederholt den Prozess des Kletterns
und Überschlagens
bis das Hindernis O aus dem Weg des Fahrzeugs 10 entfernt
ist oder das Fahrzeug 10 vom Hindernis 10 weggeführt wird.
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Bei
einer zweiten Ausführung
des Fahrzeugs 210 gemäß 6 kann
eine zweite Schiene 200 schwenkbar an einer zweiten Seite
226 des Chassis 212 angebracht sein. Das zweite Radpaar 36 und sein
jeweiliger Antriebsstrang können
vom Chassis 212 zur zweiten Schiene 200 in einer
Konfiguration, die ähnlich
der, wenn nicht vollständig übereinstimmend
mit der Konfiguration im Antriebsstrang 56 ist, umgesetzt
werden, welcher in 5 dargestellt ist, wobei das
zweite Radpaar 36 rotierbar an der zweiten Schiene 200 distal
vom Chassis 212 angebracht ist. Die zweite Schiene 200 kann
auch schwenkbar am Chassis 212 an der zweiten Seite 226 etwa
auf halbem Wege zwischen dem vorderen Ende 20 und dem rückseitigen
Ende 22 des Chassis 212 angeordnet sein.
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Der
Betrieb der zweiten Ausführung
ist ähnlich
dem Betrieb der ersten Ausführung
mit der Ausnahme, dass, wenn nur das zweite Radpaar 36 auf ein
Hindernis trifft, nur die zweite Schiene 200 und nicht
das gesamte Chassis 212 eine Schwenkbewegung ausführt.
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Bei
einer dritten Ausführung,
die in 8 dargestellt ist, wird ein einzelner Motor 44 verwendet, um
das Fahrzeug 310 anzutreiben. Der Motor 44 ist antriebsmäßig mit
dem Antriebsstrang 56 an der ersten Seite 24 des
Fahrzeugs 310 verbunden. Ein erstes Ende einer durchgehenden
Welle 101, welche fest am Hauptgetrieberad 61 angebracht
ist, erstreckt sich über
die Breite des Fahrzeugs 310, wo ein zweites Ende der durchgehenden
Welle 101 rotierbar an einem Hauptgetrieberad 61' angebracht
ist. Eine entgegen dem Uhrzeigersinn wirksame Einwegkupplung 102 ist
rotierbar um die durchgehende Welle 101 angebracht und
fest mit dem Hauptgetrieberad 61' verbunden. Eine im Uhrzeigersinn
wirksame Einwegkupplung 104 ist rotierbar um die durchgehende
Welle 101 angeordnet und fest mit einem Kupplungsstirnrad 106 verbunden.
Hauptgetrieberad 61',
entgegen dem Uhrzeigersinn wirksame Einwegkupplung 102, im
Uhrzeigersinn wirksame Kupplung 104 und Kupplungsstirnrad 106 sind
alle koaxial um die durchgehende Welle 101 angeordnet.
Ein erstes freilaufendes Kupplungsgetrieberad 108 ist drehbar
mit dem Kupplungsstirnrad 106 verbunden. Ein zweites Kupplungsstirnrad 110 ist
rotierbar mit dem ersten freilaufenden Kupplungsgetrieberad 108 und
dem ersten Hauptgetrieberad 61' verbunden.
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Bei
Betrieb treibt der Motor 44 den Getriebestrang 56 an
der ersten Seite 24 wie vorstehend beschrieben an. Wenn
der Benutzer eine Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs 310 wünscht,
treibt der Motor 44 das Hauptgetrieberad 61 bei
Betrachtung von der ersten Seite 24 im Uhrzeigersinn an.
Eine Rotation des Hauptgetrieberades 61 im Uhrzeigersinn,
betrachtet von der ersten Seite 24, rotiert das erste Radpaar 30 in
einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn. Die entgegen dem Uhrzeigersinn wirksame
Kupplung 102 kommt mit der durchgehenden Welle 101 mit
dem Hauptgetrieberad 61' in
Eingriff, wobei das Hauptgetrieberad 61 im Uhrzeigersinne
betrachtet von der ersten Seite 24, angetrieben wird. Die
im Uhrzeigersinn wirksame Kupplung 104 ist nicht im Eingriff
mit der Welle 101 und dreht sich lediglich um die durchgehende
Welle 101. Durch Antreiben des Hauptgetrieberades 61' im Uhrzeigersinne,
betrachtet von der ersten Seite 24, rotiert das zweite
Paar Räder 36 entgegen
dem Uhrzeigersinn und das Fahrzeug 310 bewegt sich in einer
linearen Vorwärtsrichtung.
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Wenn
der Benutzer wünscht,
dass das Fahrzeug 310 schwenkt, treibt der Motor 44 das
Hauptgetrieberad 61 in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn
an, betrachtet von der ersten Seite 24. Eine Rotation des
Hauptgetrieberades 61' entgegen
dem Uhrzeigersinn rotiert das erste Paar Räder 30 im Uhrzeigersinn.
Die im Uhrzeigersinn wirksame Kupplung kommt mit der durchgehenden
Welle 101 mit dem Kupplungsstirnrad 106 in Eingriff
und rotiert das Kupplungsstirnrad 106 entgegen dem Uhrzeigersinn. Die
entgegen dem Uhrzeigersinn wirksame Kupplung 102 ist nicht
mit der Welle 101 in Eingriff und rotiert lediglich um
die durchgehende Welle 101. Das Kupplungsstirnrad 106 treibt
das erste freilaufende Kupplungsrad 108 an, welches seinerseits
das zweite freilaufende Kupplungsrad 110 entgegen dem Uhrzeigersinn
antreibt. Das zweite freilaufende Kupplungs rad 110 treibt
somit das Hauptgetrieberad 61' im Uhrzeigersinn an, betrachtet
von der ersten Seite 24. Wenn das Hauptgetrieberad 61', betrachtet
von der ersten Seite 24, im Uhrzeigersinn angetrieben wird,
rotiert das zweite Paar Räder 36 entgegen
dem Uhrzeigersinn (vorwärts)
und das Fahrzeug 10' verschwenkt
ungefähr
um die zentrale vertikale Achse durch das Chassis 12. Freilaufende
Getrieberäder 108 und 110 bewirken
eine Geschwindigkeitsverringerung zwischen Kupplungsstirnrad 106 und
Hauptgetrieberad 61'.
Diese Geschwindigkeitsverringerung bewirkt ein vergrößertes Drehmoment
für das zweite
Paar Räder 36 im
Vergleich mit dem ersten Paar Räder 30.
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Eine
vierte Ausführung
der Erfindung wird als Fahrzeug 410 bezeichnet, wie dies
in den 9–12 gezeigt
ist. Gemäß den 9 und 10 kann
die Karosserie 114 ein Karosserietyp mit einer Farbe an
einer Oberseite 116 und ein anderer Karosserietyp mit einer
anderen Farbe an einer Bodenseite 118 sein. Vorzugsweise
zeigt die Karosserieart an der Oberseite 116 die Oberseite
eines Fahrzeugs mit Cockpit, und die Karosserieart an der Unterseite 118 einen
Boden eines Fahrzeugs mit Stoßstangen,
simulierter Transmission und Ölwanne und
dergleichen, wodurch das Spielzeugfahrzeug 410 ein wirklichkeitsgetreueres
Aussehen erhält.
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Gemäß den 11 und 12 weist
das Fahrzeug 410 einen Verriegelungshebel 120 auf,
der die erste Schiene 127 lösbar am Chassis 112 verriegelt.
Wie in 11 gezeigt, ist der Verriegelungshebel 120 an
der ersten Schiene 127 angeordnet. Wie in 12 gezeigt,
ist der Verriegelungshebel 120 zwischen zwei Positionen
bewegbar, einer ersten Position, in welcher er nicht in Eingriff
ist, wie dies in ausgezogenen Linien dargestellt ist, und einer
zweiten Position, in welcher er in Eingriff ist, wie dies gestrichelt
dargestellt ist. Eine Trennplatte 125, die an einem Ende
an der Schiene 127 angebracht ist, trennt erste und zweite
Position.
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Der
Verriegelungshebel 120 weist ein erstes Ende 122 auf,
welches schwenkbar an der Schiene 127 an einer Verbindung 124 angebracht
ist, und ein zweites Ende 126, welches sich über die
erste Schiene hinaus erstreckt und vorzugsweise einen Kugelknopf 128 aufweist,
den der Benutzer betätigt,
um den Verriegelungshebel 120 um die Trennplatte 125 zwischen
erster und zweiter Position zu schalten. Der Verriegelungshebel 120 ist
mit einer winkligen Anschlagplatte 130 versehen, die vorzugsweise
etwa auf halbem Wege zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 122 bzw. 126 angeordnet
ist. Die Anschlagplatte 130 kann mit Arretierungen 132 entlang einem äußeren Umfang
eines Hohlrades 134 in Eingriff gebracht werden. Vorzugsweise
erstrecken sich die Arretierungen 132 um jede 15° entlang
dem äußeren Umfang
des Hohlrades 134, wenngleich dem Fachmann klar ist, dass
die Arretierungen 132 sich in unterschiedlichen Intervallen
erstrecken können
und sich nicht vollständig
um das Hohlrad 134 zu erstrecken brauchen. Das Hohlrad 134 ist
innerhalb der ersten Schiene 127 angeordnet, aber fest
mit dem Chassis 112 verbunden. Das Hohlrad 134 umgibt eine
zentrale Achse 162, ohne jedoch mit dieser in Eingriff
zu sein.
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Wenn
der Verriegelungshebel 120 seine erste Position einnimmt
(ausgezogen in 12), ist die Schiene 127 frei,
um um die Achse 162 zu schwenken. Wenn der Verriegelungshebel 120 die
zweite Position einnimmt (in 12 gestrichelt),
ist die Anschlagplatte 130 in Eingriff mit Arretierungen 132 und die
Schiene 127 ist fest mit dem Chassis 112 verbunden.
Jedoch kann die Anschlagplatte 130 um wenigstens eine Arretierung 132 oder
mehr rutschen, während
der Hebel 120 in der zweiten Position ist, um es der Schiene 127 zu
ermöglichen,
um die Achse 162 zu rotieren, wenn ein ausreichendes Ausmaß an Drehkraft
von außen
entweder auf die Schiene 127 oder das Chassis 112,
(d. h., wenn das Fahrzeug 410 sich nach einem Sprung oder
nachdem es fallengelassen worden ist überschlägt oder landet) aufgebracht wird.
Das Merkmal, demzufolge die Anschlagplatte, 130 die Möglichkeit
hat, wenigstens um eine Arretierung zu rutschen, ermöglicht zusätzliche
interessante. Betriebszustände
und verringert das Risiko einer Beschädigung des Fahrzeugs 410,
wenn mit diesem Stunts durchgeführt
werden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Schiene 127 in jeder Position
um das Hohlrad 134, entsprechend den Anordnungen der Arretierungen 132,
am Chassis 112 fixiert werden kann. Beispielsweise kann
die Schiene 127 um neunzig Grad von der in 11 gezeigten
Position rotiert werden, wobei eines der Vorder- und Hinterräder über dem
anderen der Vorder- und Hinterräder
angeordnet ist. Bei in dieser Position befindlicher Schiene 127 fährt das Fahrzeug 410 auf
drei Rädern.
Da alle Räder 32, 34, 38 und 40 vorzugsweise
mit derselben linearen Geschwindigkeit rotieren und die Achsen 82 jedes
der Räder 32, 34, 38, 40 allgemein
parallel zueinander verlaufen, fährt
das Fahrzeug 410 in einer allgemein geraden Richtung.
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Der
Betrieb des Fahrzeugs 410 ist gleich dem Betrieb des Fahrzeugs 10 mit
dem zusätzlichen Merkmal
der Möglichkeit
des Rotierens und des Verriegelns der Schiene 127 unter
Verwendung des Verriegelungshebels 120 wie vorstehend beschrieben.
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Zusätzlich sind
in dem Fahrzeug 410, wie in 11 gezeigt,
die Motoren 144, 146 im Vergleich mit den Motoren 44, 46,
die an entgegengesetzten Seiten der zentralen Achse, die mit der
Achse 62 zusammenfällt,
angeordnet sind, wie dies im Fahrzeug 10 in 4 gezeigt
ist, an derselben Seite einer zentralen Achse 162', die mit der
festen Achse 162 zusammenfällt, angeordnet. Das Anordnen
der Motoren 144, 146 an derselben Seite der zentralen
Achse führt
zu einer gleichmäßigeren
Gewichtsverteilung des Fahrzeugs 410 um das geometrische
Zentrum des selben, wobei das Gewicht der Motoren 144, 146 durch
das Gewicht einer Energiequelle, beispielsweise Batterien 150,
aus geglichen wird, welche auf der anderen Seite der zentralen Achse
von den Motoren 144, 146 angeordnet sind. Die
gleichmäßigere Gewichtsverteilung
um das geometrische Zentrum des Fahrzeugs 410 ermöglicht es
letzterem, einheitlichere und bezüglich der Balance mehr ausgeglichene Stunts
durchzuführen.
Für den
Durchschnittsfachmann ist klar, dass, obwohl das Motormittel 42 vorzugsweise
elektrisch ist, andere Mittel zum Bewegen des Fahrzeugs 10 einschließlich hydraulischer,
pneumatischer, aufziehbarer Federmittel, Schwungrad oder anderer
auf dem Trägheitsprinzip
beruhender und elektromagnetischer Kraftmaschinen verwendet werden
könnten.
Dem Fachmann ist weiterhin klar, dass eine Steuerung mittels Draht
oder Halteseil von einem in einem Abstand angeordneten Handapparat auch
möglich
ist. Energie oder Kraftstoff kann auch von einer vom Fahrzeug entfernten
Quelle durch einen Draht, eine Schlauchleitung, eine optische Faser etc.
zugeführt
werden.
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Wenngleich
die derzeit bevorzugten Ausführungen
des Spielzeugfahrzeugs 10, 210, 310, 410 mittels
Funkfernsteuerung gesteuert werden, sollte klar sein, dass auch
andere Arten von ferngesteuerten (sowohl fest verdrahtet als auch
andere Arten der drahtlosen Steuerung) Spielzeugfahrzeugen wie auch
Spielzeugfahrzeuge, die nicht gesteuert sind, innerhalb des Bereiches
der Erfindung liegen. So ist klar, dass weniger aufwendige Spielzeugfahrzeuge, die
einige der neuen Merkmale der Erfindung aufweisen, insbesondere
eine schwenkbare Schiene an wenigstens einer Seite des Chassis,
die vorzugsweise einen unbegrenzten Bereich von Aufhängungsbewegungen
ermöglicht,
hergestellt werden können und
sich innerhalb des Bereichs der Erfindung befinden.
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Es
ist weiterhin erkennbar, dass beispielsweise ein aufziehbarer oder
mittels Feder betätigter Motor
oder ein Benzinmotor jeden Elektromotor der Erfindung ersetzen könnte. Es
ist wei terhin erkennbar, dass ein Fahrzeug gemäß der Erfindung auch mit einer
einzigen reversiblen Kraftmaschine mit einem Antriebsstrang versehen
werden könnte,
der es erlaubt, nach Wunsch ein ferngesteuertes Zahnrad oder ein
anderes Element in Eingriff zu bringen (oder außer Eingriff zu bringen, wenn
es vorher in Eingriff war), um die Richtung des Motorabtriebs zu
einem von erstem und zweitem Radpaaren umzukehren oder diesen Abtrieb
zu unterbrechen, sodass das Fahrzeug normalerweise sich vor- oder
zurückbewegen
kann, jedoch, wenn das ferngesteuerte Zahnrad oder ein anderes Element
bewegt wird, in jeder Richtung schnell rotiert oder schwenkt. Es
können
auch Zwillingsmotoren vorgesehen sein, um dasselbe Hauptgetrieberad
mit einem größeren Drehmoment anzutreiben
und das Fahrzeug in der oben im Zusammenhang mit einer einzelnen
Antriebsmaschine beschriebenen Weise zu manövrieren. In gleicher Weise
kann ein Paar von Antriebsmaschinen vorgesehen sein, die jedoch
zusammen gesteuert werden. Ein Steuerschalter an einer Fernsteuereinheit
kann verwendet werden, um beide Motoren in derselben Vorwärts- oder Rückwärtsantriebsrichtung,
die linear ist, anzutreiben, wobei ein anderer unabhängiger Steuerschalter
verwendet werden kann, um das Schwenken zu steuern, indem die Energie,
mit der einer der beiden Motoren versorgt wird, umgekehrt oder unterbrochen
wird. Es sind aber auch noch andere Anordnungen möglich.
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Weiterhin
können,
wenngleich eine Reihe von in Eingriff befindlichen Stirnrädern gezeigt
ist, die verwendet werden, um eine Rotationsbewegung zu übertragen,
andere Arten von Elementen einschließlich Antriebswellen, Riemen
oder Kettenrollen oder dergleichen und/oder andere Arten von Getrieberädern verwendet
werden, um eine Rotationsbewegung von der Kraftmaschine auf die
Schiene(n) und Räder
zu übertragen.
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Dem
Fachmann ist geläüfig, dass,
wenngleich die Erfindung hier als bevorzugte vierrädrige Ausführungen
beschrieben wird, die Erfindung auch ein Fahrzeug mit drei Rädern oder
mehr als vier Rädern
umfassen könnte.
Somit wird die Erfindung lediglich aus Gründen der Zweckmäßigkeit
als vierrädriges
Fahrzeug beschrieben, ohne dass sie auf ein vierrädriges Fahrzeug
beschränkt
sein soll.
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Während es
weiterhin bevorzugt ist, dass alle vier Räder denselben Außendurchmesser
aufweisen, ist dem Fachmann klar, dass Räder mit unterschiedlichen Außendurchmessern
an unterschiedlichen Stellen am Fahrzeug 10 verwendet werden können. Beispielsweise
kann ein erstes Rad jeweils in dem ersten und dem zweiten Radpaar 30, 36 eine vom
zweiten Rad unterschiedliche Größe jeweils
in erstem und zweitem Radpaar 30, 36 aufweisen.
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Dem
Fachmann ist geläufig,
dass an den vorbeschriebenen Ausführungen Änderungen vorgenommen werden
könnten,
ohne das breite erfinderische Konzept derselben zu verlassen. Es
ist daher klar, dass die Erfindung nicht auf die besonderen offenbarten
Ausführungen
beschränkt
ist, sondern dass sie auch Modifikationen umfassen soll, die sich innerhalb
des Gedankens und des Bereichs der Erfindung, wie sie durch die
beigefügten
Ansprüche
definiert wird, befinden.