專利名稱：玩具車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及玩具車，尤其但不限定于那些兒童玩耍的類型。本發(fā)明特別優(yōu)選的實施例涉及一種包括手動充能的驅動單元的玩具車，其設置成當充能的驅動單元放能時該車以一個速度開動，該速度由使用者從多個備選速度中選擇。
背景技術：
以前已提出了許多不同類型的玩具車。
例如，美國專利No.6,450,857(屬于Imagic公司)公開了一種四輪驅動玩具車，該車能夠用手推動，以旋轉包含在該車體中的飛輪。釋放該車時，儲存在旋轉飛輪中的能量通過一系列齒輪傳遞到四個車輪中的每一個，該車向后或向前運動(取決于為驅動單元充能而推動該車的方向)直到儲存在飛輪中的能量釋放完。
該特殊的玩具車被特別地設計，使得該車的從動前輪能夠上下垂直運動，以允許該車越過小障礙物和在更粗糙的表面上開動而不會停止。使該車具有越過障礙物和更粗糙地形的能力，這種能力使它更類似于真實的原尺寸機動車輛，從而增加了它的吸引力—尤其對于兒童的吸引力。
大量出售的由Mattel公司制造、商標為Hot Wheels的相似類型的玩具車通過提供一種布置已經(jīng)進一步提高了這些車的真實性，憑借該布置，當用手推動玩具車以旋轉飛輪時，這些車能夠發(fā)出有些類似于發(fā)動機回轉的聲音。
雖然這些先前提出的玩具車已經(jīng)取得了商業(yè)上的成功，但仍然存在情況是，還可能進一步改進那些車以使它們更真實。例如，盡管先前已提出仿效發(fā)動機回轉的聲音，但它不能控制該車開動的速度。真實的原尺寸機動車輛能夠在不同的速度下行駛，同樣，如果設計出一種允許使用者以不同的速度開動該車的裝置，那么從真實性角度來看，該玩具的吸引力和暢銷性可能更具有優(yōu)勢。
本發(fā)明的一個目標是嘗試提高這些車的真實性，尤其通過提供一種裝置，憑借該裝置使用者能選擇多個不同車速中的任何一個。

發(fā)明內容
為了實現(xiàn)該目標，本發(fā)明特別優(yōu)選的實施例提供了一種玩具車，其包括驅動單元；多個車輪；連接驅動單元和一個或多個車輪的機械聯(lián)動裝置，其允許釋放儲存在驅動單元的能量，從而驅動所述一個或多個車輪并推動該車；和使用者可操作的選擇機構，其設置成允許玩具的使用者從多個不同的速度中選擇所需速度，當通過所述一個或多個車輪釋放驅動單元的能量時該車在該速度下開動。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種用于玩具車的使用者可操作的選擇系統(tǒng)，該玩具車能夠在多個速度中的任何一個選擇的速度下開動，該選擇系統(tǒng)包括用于齒輪組的載體，所述齒輪組包括多個齒輪，與特定推進速度相關的每個所述齒輪是可移動的，從而與用于連接驅動單元和一個或多個車輪的機械聯(lián)動裝置嚙合，以用于在相關的推進速度下驅動該一個或多個車輪；和控制機構，其布置成控制所述載體的移動以選擇所述特定推進速度，該控制機構可以保持在多個位置，其中每個位置與特定載體位置相關，由此和特定選擇的推進速度相關。
本發(fā)明的另一方面提出了一種玩具車，其包括底盤；包含在底盤中的驅動單元；底盤外部提供的多個車輪；底盤中提供的機械聯(lián)動裝置，其用于連接驅動單元和一個或多個所述車輪，以允許釋放儲存在驅動單元的能量，從而驅動所述一個或多個從動輪并推動該車；使用者可操作的選擇機構，其設置成允許玩具的使用者從多個不同的速度中選擇所需速度，當通過所述一個或多個車輪釋放驅動單元的能量時該車在該速度下開動，該選擇系統(tǒng)包括(i)用于齒輪組的載體，所述齒輪組包括多個齒輪，與特定推進速度相關的每個所述齒輪是可移動的，從而與用于連接驅動單元和一個或多個車輪的機械聯(lián)動裝置嚙合，以用于在相關的推進速度下驅動該一個或多個車輪；和(ii)控制機構，其布置成控制所述載體移動以選擇所述特定推進速度，該控制機構可以保持在多個位置，其中每個位置與特定載體位置相關，由此和特定選擇的推進速度相關；該車進一步包括樞軸轉動地安裝在底盤上的致動器，其由使用者操作，以操作所述使用者可操作的選擇系統(tǒng)；和能夠連接到該致動器的車身，朝底盤按壓車身可操作地使致動器朝底盤樞軸轉動，以實現(xiàn)所述使用者可操作的選擇系統(tǒng)的操作。
這些和其它方面的優(yōu)選特征和優(yōu)點和本發(fā)明的實施例在附加的權利要求和下面描述的其它地方闡述。


僅僅作為示例，現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的玩具車的側向正視圖；圖2是圖1中所示玩具車的側向正視圖，其中去除了某些部件，其它如虛線所示；圖3是圖2中所示玩具車的側向正視圖，其中又進一步去除了一些部件；圖4是圖3中沿線A-A的橫截面平面圖；圖5是在圖4所示的玩具車中使用的齒輪離合器機構的平面圖；圖6是圖3中沿線B-B的橫截面平面圖(在圖4中顯示的特征以虛線表示)，其顯示了用于第一選擇速度的機械聯(lián)動裝置的配置；圖7是圖3中沿線B-B的橫截面平面圖(在圖4中顯示的特征以虛線表示)，其顯示了用于第二選擇速度的機械聯(lián)動裝置的配置；圖8是使用者可操作的選擇機構和致動元件的斜透視圖；圖9a和9b是圖3中沿線C-C的橫截面平面圖，其分別顯示了使用者可操作的選擇機構的配置和用于第一選擇速度的機械聯(lián)動裝置(如圖6所示)，和部分使用者可操作的選擇機構的配置和用于第二選擇速度的機械聯(lián)動裝置(如圖7所示)；圖10是使用者可操作機構的部件的透視圖；圖11是使用者可操作的選擇機構另一部件的分解透視圖；圖12是與使用者可操作的選擇機構一起使用的致動元件的透視圖；圖13是圖11中分解圖示的部件的部分放大透視圖；和圖14是在圖13中所示部件的一個表面上形成的凸輪軌道的示意性平面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將根據(jù)一種車描述本發(fā)明特別優(yōu)選的實施例，其中該車包括作為驅動單元的飛輪，和提供四輪驅動的機械聯(lián)動裝置。然而應當注意，盡管之后描述的優(yōu)選實施例表示特別有利的布置，但該描述僅僅作為示例而提供，并不限定本發(fā)明的范圍。例如，使用除了飛輪之外的驅動單元是非常可能的。而且該車是四輪驅動車也不是必要的。
最后，應當注意到之后提到的相對位置和運動(例如頂，底，前，后，上，下，向前和向后)，這些術語僅僅是示例性的，同樣不應當被理解為暗示車或其部件的方向限定本發(fā)明要求保護的范圍。
現(xiàn)在參考圖1，其顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的玩具車1的正視圖。在該示范性實施例中該車1包括從底盤5延伸的四個車輪3(其中僅兩個是可見的)。車身7連接到底盤5，該車身例如可以表示真實的機動車輛(在該特別的實例中為Hummer)。
圖2是圖1中所示玩具車1的正視圖，其去除了車輪3，并以虛影形式給出了車身7。圖3意性地表示去除了車身7的圖2中所示的車。
現(xiàn)在參考圖2和3，底盤包括一對孔9，車的兩側各有一個(僅有一個可見)，后軸11延伸穿過該孔。后軸11一直延伸通過該車并在該軸的兩側帶有該車1的后輪。
底盤也包括一對槽13，車的兩側各有一個(僅有一個可見)，前軸15延伸通過該槽。前軸15一直延伸通過該底盤并可圍繞底盤內的一點樞軸轉動，以允許前輪在指示的方向“上”“下”運動。前軸15帶有前輪(一端一個)，當該軸連續(xù)正確地穿過底盤時，一個前輪相對于底盤向上運動導致另一個車輪相對于底盤向下運動。如上所述，前底盤的樞軸轉動使該車更容越過小障礙物和粗糙地面。
致動元件17樞軸轉動地連接(通過穿過底盤的樞軸銷19)到底盤5的最高表面。該致動元件包括前后接頭21，該接頭撳鈕固定在形成于車身7下側的凹槽或槽口中，以使車身7連接到該車。
該致動元件7帶有楔形凸輪23(該凸輪在進入紙平面的方向變細)，該凸輪可運動，以驅動形成使用者可操作的選擇機構一部分的凸輪隨動件25(在進入紙平面的方向)，其運動方式將在下面描述。該致動元件17可圍繞樞軸銷19樞軸轉動，從一個指示位置到更靠近底盤15最高表面的一個位置。該致動元件17包括在底盤中的部分彎曲的導向臂27，在其最低端(不可見)裝有凸緣。致動元件17的樞轉運動導致導向臂27進入和離開底盤5，導向臂27的裝有凸緣的最低端防止致動元件脫離底盤5。
如圖1至3所示，底盤5包括另一對孔29(底盤兩側各有一個，僅有一個是可見的)，可平移的齒輪組軸31通過該孔延伸。后面將要描述能夠平移該齒輪組軸(即，沿進入圖1至3中所示紙平面的方向的側向運動)，以選擇不同的齒輪配置，由此選擇不同的開動速度。
盡管未在圖中示出，底盤被縱向分離為兩部分(即，沿著從前軸到后軸的方向)，這兩部分例如依靠多個螺釘互相連接。
圖4是圖3中沿線A-A的橫截面平面圖，其示出了前述的四輪驅動機構。前后軸15，17中的每一個都帶有一對車輪3，軸的兩側各有一個。盡管車輪未在圖3中顯示，它們包括在圖4，6，7和9中作為說明。
前軸15延伸通過樞軸連接器31，該樞軸連接器包括樞軸頭33，該樞軸頭容納在底盤5的壁中的凹口中；第一通道35，前軸15延伸通過該通過；和第二通道37，傳動軸39的近端39a以這樣的方式安裝在該通道中，使得傳動軸39能夠相對于樞軸連接器31轉動。
前軸15帶有冕形齒輪41，該齒輪設置成與第一傳動齒輪43嚙合，該第一傳動齒輪由傳動軸39支撐。傳動軸39的遠端39b帶有第二傳動齒輪45，該齒輪設置成與冕形齒輪47嚙合，該冕形齒輪由后軸11支撐。后軸冕形齒輪47包括離合器機構(在圖5中詳細示出)。
后軸也帶有兩個驅動齒輪49，51，其中較小的齒輪51作為較大齒輪49的副齒輪。在該優(yōu)選實施例中，兩個驅動齒輪中的較大齒輪49在低速模式下驅動，較小齒輪51在高速模式下驅動。
本領域的熟練技術人員將立即認識到，驅動這兩個驅動齒輪49，51中的任意一個轉動帶有后輪3和冕形齒輪47的后軸。冕形齒輪47的轉動導致由傳動軸39支撐的第一和第二傳動齒輪43，45轉動，施加到第一傳動齒輪43的轉動傳遞到由前軸15支撐的冕形齒輪41，以驅動該車的前輪3。
現(xiàn)在參考圖5，其顯示了沿后軸11從兩個驅動齒輪49，51方向看去的冕形齒輪47的平面圖。
該冕形齒輪包括豎直外圍壁55限定的凹形內底表面53，其帶有冕形齒輪47的齒。該內底表面53包括多個豎直的、通常三角形的間隔齒59，齒59設置成與形成在離合器61周圍的突出的凸起65干涉。該離合器61包括環(huán)形圈63，其固定地連接到后軸11，從而與該軸一起轉動。凸起65從各自彈性臂67的周圍向外延伸，所述彈性臂從環(huán)形圈63延伸，并朝該圈63是可變形的(在過量力矩施加到后軸的情況下)。
如圖5所示，當施加到軸11上的力矩小于朝圈63彈性地變形臂67所需的力時，鄰接前述齒59的突出和冕形齒輪和軸11一起轉動。如果當施加到軸11上的力矩超過彈性地變形臂67所需的力，該臂朝63變形，從而將突出65拉離齒59，并且冕形齒輪停止與后軸11一起轉動。
憑借該布置，在施加過量力矩的情況下離合器61設置成滑動是有利的，因為它防止其它方面可能發(fā)生的損害(例如對冕形齒輪的齒57和第二傳動齒輪45的嚙合齒的損害)，例如前輪的轉動由于某些原因而損壞。
圖6是當該車設置成在低速模式下操作時，大體上沿圖3中線B-B的橫截面平面圖。為了簡便和幫助理解該實施例的操作，圖4中所示的特征在圖6中以虛線示出。
驅動單元69安裝在底盤5內部，優(yōu)選實施例中的該驅動單元包括飛輪71。該飛輪71通過樞軸銷73定位于底盤中，該樞軸銷允許飛輪71旋轉。該飛輪通過主動軸75嚙合，該主動軸的遠端75a帶有副齒輪77。該副齒輪77與第一齒輪79嚙合，該第一齒輪通過第二樞軸銷81定位于底盤中。該第一齒輪79也包括副齒輪83，該副齒輪設置成與第二齒輪85嚙合，該第二齒輪通過第三樞軸銷87定位于底盤中。第二齒輪85包括拉長的副齒輪89，該副齒輪設置成與齒輪組91嚙合，該齒輪組固定地連接到前述可平移的齒輪組軸31。
齒輪組91包括正齒輪93，該正齒輪沿軸31可移動，并且正常情況下通過彈簧97的偏壓而離開軸襯95。該正齒輪93與拉長的副齒輪89嚙合并帶有棘齒99，所述棘齒與形成在第一低速齒輪103上的對應棘齒101嚙合，所述第一低速齒輪固定地連接到軸31。正齒輪93，棘齒99，101，低速齒輪103和彈簧97形成離合器機構，在施加到可平移的軸31上的力矩超出由彈簧施加用于偏壓正齒輪93離開軸襯95的側力的情況下，可操作該離合器機構，以從飛輪分離從動輪和其它傳動裝置。
該齒輪組進一步包括高速齒輪105，該齒輪通過無齒夾持器部分107與低速齒輪103隔開，所述夾持器部分的作用將隨后進行描述。在優(yōu)選的布置中，棘齒101，低速齒輪103，無齒夾持器部分107和高速齒輪105作為齒輪組的一個部件形成。通過比較圖4和6將明顯看出，低速齒輪103明顯小于由后軸11支撐的兩個驅動齒輪中的較大齒輪49，高速齒輪105明顯大于由后軸11支撐的兩個驅動齒輪中的較小齒輪51。
如圖6所示，在低速模式下低速齒輪103與由后軸支撐的較大驅動齒輪49嚙合。與較小低速齒輪103相比，用較小低速齒輪103驅動較大驅動齒輪49的效果將減小較大驅動齒輪49的角速度，因此減小車輪的角速度和該車運動的整體速度。
如上所述，圖7是當該車設置成在高速模式下操作時，大體沿圖3中線B-B的橫截面平面圖。現(xiàn)在參考圖7(其中與圖6中相同的元件以不同的配置顯示)，所示的高速配置和低速配置的主要不同在于齒輪組軸已經(jīng)朝圖的左邊平移(即，橫向移動)，從而使低速齒輪103脫離與較大驅動齒輪49的嚙合，并使高速齒輪105與較小驅動齒輪51嚙合。在這種情況下，較大高速齒輪105與由后軸支撐的較小驅動齒輪51嚙合。與較大高速齒輪105相比，用較大高速齒輪105驅動較小驅動齒輪51的效果是增加較小驅動齒輪51的角速度，因此增加車輪的角速度和該車運動的整體速度。
現(xiàn)在本領域的熟練技術人員將明顯看出，用手沿表面移動該車導致車輪轉動，這又導致驅動齒輪49，51轉動(依靠圖4中所示的傳動裝置)。取決于該車是在低速模式或高速模式，驅動齒輪49，51的轉動導致第一驅動齒輪49驅動齒輪組的低速齒輪103，或者第二驅動齒輪51驅動齒輪組的高速齒輪105。第一和第二棘齒99，101之間的聯(lián)動裝置將施加到齒輪組91上的驅動(依靠低速和第一驅動齒輪49，103之間的嚙合或者高速和第二驅動齒輪51，105之間的嚙合)傳遞到正齒輪93，并從那里到達拉長的副齒輪89和第二齒輪85。第二齒輪85嚙合并驅動第一齒輪79的副齒輪83，第一齒輪驅動副齒輪77，主動軸75，最終驅動飛輪71。
本領域的熟練技術人員將認識到，在每個齒輪組91和飛輪71之間的齒輪/副齒輪干涉下，齒輪的角速度逐漸增加—其效果為，即使該車沿表面較慢地運動來驅動車輪，飛輪也能夠非?？焖俚匦D。
一旦飛輪已旋轉(通過用手沿表面移動該車來轉動車輪)，從而為驅動單元69“充能”時，釋放該車允許飛輪通過驅動上述的傳動裝置釋放儲存的能量，從而移動車輪，因此推動該車沿表面前進直到飛輪儲存的能量耗盡。
盡管我們很早就詳細描述了該車的驅動機構怎樣工作，但我們還沒有解釋使用者怎樣通過使用者可操作的選擇機構操作該車，從而將可平移的齒輪組軸從前述低速設置移動到前述高速設置(和再次返回)。
現(xiàn)在參考附圖中的圖8，其顯示了使用者可操作的選擇機構(通常由參考數(shù)字109表示)。也部分地顯示了后軸11，后軸冕形齒輪47，兩個驅動齒輪中的較大齒輪49(兩個驅動齒輪中的較小齒輪51在圖中被隱藏)，和可平移的齒輪組軸31。
在圖8中，隱藏的較小驅動齒輪51與高速驅動輪105嚙合(也就是說，該車在高速模式)，齒輪組的無齒夾持器部分107位于使用者可操作的選擇機構109的部件中。致動元件17(為了清楚，其與使用者可操作的選擇機構隔開顯示)包括通道111，樞軸銷19(見圖1至3)通過該通道延伸，以允許致動元件圍繞該銷樞軸轉動(參考圖1至3如上所述)。在致動元件17的下側清楚地可見前述的楔形凸緣23，和致動元件導向臂27的帶有凸緣的最低端113。
隨后將詳細描述使用者可操作的選擇機構109的優(yōu)選配置。在這點上僅僅提到無齒夾持器部分位于選擇機構109中就足夠了，從而齒輪組91的轉動(隨齒輪組軸31轉動)不會受損，從而選擇機構109的運動支撐位于其中的齒輪組91。
圖9a和9b是圖3中沿線C-C的橫截面平面圖，其分別顯示了使用者可操作的選擇機構的配置和用于第一選擇速度的機械聯(lián)動裝置(如圖6所示)，和部分使用者可操作的選擇機構的配置和用于第二選擇速度的機械聯(lián)動裝置(如圖7所示)。
首先參考圖9a，使用者可操作的選擇機構包括固定外殼115，其位于底盤5(未示出)中并保持固定在其中的適當位置?？梢苿拥乇３衷谕鈿?15中的彈簧偏壓往返移動裝置(shuttle)117連接到第一臂119，并且又連接到第二臂121，其中第一臂通常從外殼垂直地延伸，第二臂通常從第一臂119垂直地延伸(通常平行于齒輪組軸31)。第二臂連接到第三臂(在圖9a和9b中不可見)，該第三臂通常垂直地向下(即，進入紙平面)延伸并在新月形槽口部分123(有些類似于扳手口)中終止，前述無齒夾持器部分107位于該槽口部分123中。
圖9a顯示了低速設置，其中往返移動裝置117抵抗彈簧偏壓被鎖定(隨后將描述該方式)在一個位置，在該位置它僅僅從固定外殼115稍微伸出。在該位置，齒輪組保持(依靠無齒夾持器部分107位于槽口部分123中)在一個位置，由此低速齒輪103與后軸11上兩個驅動齒輪中的較大齒輪49嚙合。
由使用者操作選擇機構，開啟往返移動裝置117，于是往返移動裝置117隨彈簧偏壓移動，從而進一步從固定外殼115伸出。當往返移動裝置從外殼115中移出時，它支撐第一臂119，第二臂121和第三臂125；槽口部分123；位于槽口部分123中的齒輪組91；和齒輪組軸31。這些部件繼續(xù)移動直到往返移動裝置117到達其離開外殼115的界限，在該點(如圖9b所示)低速齒輪103已與兩個驅動齒輪中的較大齒輪49脫離嚙合，高速齒輪105已與兩個驅動齒輪中的較小齒輪51嚙合。
使用者可操作的選擇機構的隨后操作移動往返移動裝置117(抵抗彈簧偏壓)回到圖9a中所示的鎖定位置，其中齒輪組位于低速配置。選擇機構接下來的操作將導致齒輪組在兩個模式下轉換。
圖10是使用者可操作的選擇機構一個主要部件的透視圖，圖11是各種部件的分解透視圖，其中所述各種部件安裝在一起以形成使用者可操作的選擇機構的另一主要部件。
首先參考圖10，清楚可見的是第一臂119，第二臂121，和第三臂125，每個臂通常從其它臂垂直延伸。也清楚可見的是新月形槽口部分123，前述齒輪組91(在該圖中未示出)的夾持器部分107位于其中。第一臂119包括，在其近端119a的一對懸夾爪(depending grip fingers)127，其沿通常平行于第三臂125的方向延伸。該夾爪127限定了槽129，選擇機構(如圖11中所示)的其它主要部件可以適合該槽。在使用中指向致動元件17下側的第一臂119的表面具有傾斜部分130，該傾斜部分用于為致動元件17下側的楔形凸緣起到凸輪隨動件25(圖1)的作用。
參考圖11，其它主要部件由外殼115(由第一和第二配合外殼部分115a和115b組成)，往返移動裝置117，可操作地偏壓往返移動裝置117的彈簧113，和通常為J形的鉤133組成，所述鉤具有遠端133a和近端133b。鉤133的近端133b起到凸輪隨動件的作用，隨后將詳細進行描述。
為了裝配該部件，鉤133的遠端133a通過用固定件(不可見)嚙合遠端133a而固定在外殼的第二部分115b的內部，該固定件通常提供在第二外殼部分115b的底部(不可見)中央。一旦固定在適當位置，近端133b(和彈簧的剩余部分)從第二部分115b的底部是直立的并位于通道135中，該通道在第二部分115b的壁中以這樣的方式形成，使得鉤133的近端133b能夠沿指示的方向圍繞固定元件133a樞軸轉動(在通道135的界限內)。一旦鉤133已經(jīng)安裝在適當位置，彈簧131安裝在第二外殼部分115b底部的所述固定件的上方，從而該彈簧在那里也是豎直的。
現(xiàn)在參考圖11和13(圖13提供了往返移動裝置117的放大透視圖)，該往返移動裝置117包括主體部分137，其橫截面(沿圖11和13中指示的線D-D)通常為H形，以限定第一通道139和相對的第二通道(不可見)，這兩個通道通過頂壁141都在一端(所示的底端)打開而在另一端關閉。這兩個通道設置成一個在另一個之后，并且它們中的每一個都向往返移動裝置117的外面開放。第一通道139包括凸輪軌道143(在圖13和14中詳細示出)，尤其從圖13中可以明顯看出，從第一通道139的底部向外伸出的多個突出限定凸輪軌道143。第二通道設置成在其中容納豎直彈簧131。主體部分137由第一部分145和較大的第二部分147組成，第一和第二部分之間的接觸面形成圓周臺階149。
往返移動裝置117的頂壁141支撐通常為T形的接頭部分151，其設置成使得接頭部分能夠滑動地容納在由爪127限定的槽129中，所述爪從前述圖10中所示使用者可操作的選擇機構的一個部件的第一臂119懸掛。
外殼115的第一部分115a包括頂壁153，該頂壁帶有方孔155，該方孔的尺寸稍大于往返移動裝置117的第一部分145但小于往返移動裝置117的較大第二部分147，從而往返移動裝置117能夠穿過該孔155向上移動到臺階149靠在頂壁153下側的地點。第一部分115a的一個側壁帶有通道157，該通道作為在第二部分115b中形成的通道135的擴展。第二部分115b包括多個豎直銷159，這些銷能夠裝配在形成于第一部分115a側壁上的插孔(不可見)中，以連接第一部分115a和第二部分115b。
為了完成使用者可操作的選擇機構的該部件的裝配，往返移動裝置117定位于豎直彈簧131上，從而彈簧定位于前述第二通道中，J形鉤133的近端133b定位在形成于第一通道139中的凸輪軌道143中的開始位置161(圖14)。外殼的第一部分115a然后可以安裝到往返移動裝置117上，從而其較小的第一部分145延伸通過頂壁153中的孔155，并朝第二外殼部分115b移動，以壓縮彈簧131直到豎直銷159安全地容納在形成于第二部分115b側壁上的互補插孔中。
一旦裝配之后，彈簧131將偏壓往返移動裝置117，使得圓周臺階149靠在外殼115的頂壁153的下側(往返移動裝置117從外殼伸出最大長度)，鉤133的近端133b定位在凸輪軌道143中的開始位置161(圖14)。
圖12是與上述參考圖10，11和13的使用者可操作的選擇機構一起使用的致動元件17的透視圖。如上文參考圖8所述，致動元件17包括通道111，樞軸銷19(見圖1至3)延伸通過該通道，從而允許致動元件圍繞該銷樞軸轉動(如上文參考圖1至3所述)。在致動元件17的下側上也清楚地可見前述楔形凸輪23，以及致動元件導向臂27的帶有凸緣的最低端113。
圖14是在第一通道139中形成的凸輪軌道143的示意平面圖。如圖所示，該凸輪軌道143由第一通道139的兩個側壁163和從通道139的底部169升高的系列突出165，167限定。中間突出167包括鎖定槽口171，稍后將描述該槽口的功能。
底部169包括第一斜面173(由圖14中虛線界定)，其在唇緣175中終止于其最高點，和第二斜面177(由圖14中的實線界定)，其在唇緣179中終止于其最高點。唇緣175，177提供一種手段，用于防止凸輪隨動件(即，鉤133的近端133b)返回到斜面下方(即，沿著與圖14中所指示的相反方向)。
現(xiàn)在參考圖12和14，使致動元件17圍繞樞軸銷19樞軸轉動(通過在圖3，8和12中指示的方向P向其施加壓力)，這導致楔形凸輪23移動，從而在楔形凸輪上的一點擠壓凸輪隨動件130(形成于第一臂119上)，該楔形凸輪通常用參考數(shù)字173表示。當凸輪23擠壓在凸輪隨動件130上時，凸輪隨動件沿凸輪23的表面從點173朝點175移動并支撐第一臂119，第二臂121和第三臂125，以及定位于新月形槽口部分123中的齒輪組91。凸輪隨動件從點173到點175的運動也同時導致往返移動裝置117(與從第一臂119懸掛的爪127嚙合)抵抗彈簧的偏壓移動，從而縮回到外殼115中(其如前面所述，相對于底盤和使用者可操作的選擇機構的其它部件固定在適當位置)。
當往返移動裝置117縮回到外殼115中時，鉤133的近端133b從凸輪軌道143中的開始位置161移動，通過中間位置181，向上到達第一斜面173，并越過唇緣175到達第一限制點183，在該限制點彈簧131被壓縮到其最大量，往返移動裝置117停止以靠在第二外殼部分115b的底部上，并且能夠不進一步縮回外殼中。在該點，致動元件17擠壓在底盤的上表面上，并且不能朝著底盤5進一步樞軸轉動。
現(xiàn)在考慮機械聯(lián)動裝置在該限制點的配置，本領域的熟練技術人員將明顯看出，當往返移動裝置縮回到外殼中時，齒輪組91(其定位于第三臂125端部的新月形槽口部分123中)的高速齒輪105脫離與較小驅動齒輪51(由后軸11支撐)的嚙合，低速齒輪103與較大驅動齒輪49嚙合。也就是說，操作選擇機構使鉤近端133b從開始位置161移動到限制位置183，同時使底盤5中提供的齒輪組91和可平移的軸31從圖7或圖9b所示的位置移動圖6或圖9a所示的位置。
釋放致動元件17使往返移動裝置117在壓縮彈簧131提供的偏壓作用下移出外殼115，同時鉤133的遠端133a從凸輪軌道143中的限制點183朝中間突出167和形成于其中的鎖定槽口171移動(脊175防止鉤133的遠端133a朝開始位置161返回到斜面173下方)。當鉤133的近端133b進入鎖定槽口時，齒輪組91從低速齒輪103完全與較大驅動輪49嚙合的限制位置稍微返回到低速齒輪103和較大驅動輪49嚙合較少但仍然保持一定量的嚙合以容易地允許使用者驅動其它齒輪的位置，反之亦然。
當鉤的近端133b在鎖定槽口171中時，它依靠部分壓縮的彈簧131提供的偏壓保持在該槽口中，所述彈簧131用于將近端拉入該槽口中。在該位置，低速齒輪103有效地與較大驅動輪49嚙合鎖定，該車的任何推動將產生較低速度。當鉤133的近端133b定位于該鎖定槽口中時，致動元件17稍微與底盤的上表面隔開，但是與鉤133的近端133b在開始位置161時的間隔不同。
當在方向P對致動元件再施加力時，致動元件再次鄰接底盤的上表面，鉤133的近端133b移動到第二限制位置185。
在該點再次釋放致動元件導致往返移動裝置117在壓縮彈簧131提供的偏壓作用下離開外殼115，同時鉤133的遠端133a從凸輪軌道143中的第二限制點185移動，在開始位置161停止移動之前，經(jīng)過中間突出167，向上到達第二斜面177，通過第二中間位置187，和越過第二脊179。
當鉤的遠端133a離開第二限制點185，通過第二中間點187到達開始位置61時，由第三臂125的新月形端部123支撐的齒輪組91移動，使得低速齒輪103與兩個驅動輪中的較大齒輪49脫離嚙合，從而高速齒輪105與較小齒輪51嚙合。也就是說，操作選擇機構從第二限制點185移動鉤近端133b，通過第二中間點187到達開始點161，同時使底盤5中提供的齒輪組91和可平移的軸31從圖6或圖9a中所示位置(低速配置)移動到圖7或圖9b所示位置(高速配置)。
現(xiàn)在本領域的熟練技術人員將明顯看出，通過重復地按壓和釋放致動元件(或直接作用在該車的車身7上)，能夠在該車的低速和高速推進模式下轉換。推進速度的轉換能夠同時在該車充能之前和該車在運動中實現(xiàn)，這將極大地增加吸引力，因而整體上增加該車的暢銷性。
盡管已經(jīng)在上面詳細描述了本發(fā)明優(yōu)選的實施例，但本領域技術人員將明顯看出，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對上述優(yōu)選實施例進行修改和替換。例如，盡管在優(yōu)選實施例中驅動單元包括飛輪，顯而易見，可以使用多種不同的驅動機構作為替換。類似地，盡管優(yōu)選實施例提供了兩個離散速度模式之間的轉換，顯而易見，通過結合公開實施例中的次要設計變化，也可以實現(xiàn)多于兩個速度模式之間的轉換。而且，盡管在優(yōu)選實施例中該車包括四輪驅動，顯而易見，并非所有的這些車輪都需要驅動。還顯而易見的是，該車不一定需要四個車輪。例如它可以具有單車輪，兩個車輪，三個車輪，或四個以上的車輪。
需要注意的最后一點是，盡管這里所述的特征的某些組合已經(jīng)清楚地在附加的權利要求中列舉，但是本發(fā)明的范圍并不限于在此次的權利要求中提出的這些組合，而是擴展到包含這里所述特征的任何組合，而不考慮這些特征是否在以后的組合中要求保護。
權利要求
1.一種玩具車，其包括驅動單元；多個車輪；連接驅動單元和一個或多個車輪的機械聯(lián)動裝置，其允許釋放儲存在驅動單元的能量，從而驅動所述一個或多個車輪并推動該車；和使用者可操作的選擇機構，其設置成允許玩具的使用者從多個不同的速度中選擇所需速度，當通過所述一個或多個車輪釋放驅動單元的能量時該車在該速度下開動。
2.根據(jù)權利要求1所述的車，其中所述選擇機構可操作，以改變所述機械聯(lián)動裝置的配置，從而實現(xiàn)所需速度的選擇，該車將在該速度下開動。
3.根據(jù)權利要求2所述的車，其中所述機械聯(lián)動裝置包括可移動的齒輪組，選擇機構被設置用于移動齒輪組以實現(xiàn)所述機械聯(lián)動裝置配置的變化，因而實現(xiàn)該車所需推進速度的選擇。
4.根據(jù)權利要求3所述的車，其中所述齒輪組包括低速齒輪和高速齒輪，低速齒輪可移動到驅動單元和一個或多個從動輪之間的機械聯(lián)動裝置中，以選擇低推進速度，高速齒輪可移動到驅動單元和一個或多個主動輪之間的機械聯(lián)動裝置中，以選擇高推進速度。
5.根據(jù)權利要求4所述的車，其中所述齒輪組包括離合器機構。
6.根據(jù)權利要求4所述的車，其中所述使用者可操作的選擇機構包括載體，所述齒輪組位于該載體中，該載體可移動，以實現(xiàn)所述齒輪組的移動和所需推進速度的選擇。
7.根據(jù)權利要求6所述的車，其中使用者可操作的選擇機構還包括控制機構，該控制機構布置成控制所述載體的移動以選擇所述特定推進速度，該控制機構可以保持在多個位置，其中每個位置與特定載體位置相關，由此和特定選擇的推進速度相關。
8.根據(jù)權利要求7所述的車，其中使用者可操作的選擇機構包括彈性偏壓往返移動裝置，該往返移動裝置能夠連接到載體上用于移動。
9.根據(jù)權利要求8所述的車，其中所述控制機構包括外殼，其相對于該車固定在適當位置，所述往返移動裝置相對于外殼可移動；和用于將往返移動裝置保持在多個位置的裝置，其中每個位置與特定載體位置相關，由此和特定選擇的推進速度相關。
10.根據(jù)權利要求9所述的車，其中所述保持裝置包括凸輪軌道，其形成于所述可移動往返移動裝置的表面。
11.根據(jù)權利要求10所述的車，其包括凸輪隨動件，該隨動件固定到所述外殼，并且在使用者可操作的選擇系統(tǒng)的操作下可移動通過所述凸輪軌道。
12.根據(jù)權利要求11所述的車，其中往返移動裝置位于外殼內部，彈性偏壓位于往返移動裝置和外殼底部之間，往返移動裝置可進入和離開外殼，凸輪隨動件包括固定在外殼一端的鉤，該鉤的自由端可移動通過所述凸輪軌道。
13.根據(jù)權利要求12所述的車，其中所述凸輪軌道設置成使得所述鉤的自由端可從開始位置移動，通過至少一個保持位置，并返回所述開始位置。
14.根據(jù)權利要求13所述的車，其中所述鉤自由端僅僅在一個方向可移動通過所述凸輪軌道。
15.根據(jù)權利要求14所述的車，其中所述凸輪軌道的輪廓允許鉤自由端僅僅在所述一個方向移動。
16.根據(jù)權利要求15所述的車，其中使用者可操作的選擇系統(tǒng)設置成允許使用者在低推進車速和高推進車速之間選擇，并且齒輪組這樣設置(i)當鉤自由端在所述凸輪軌道開始位置時，高速齒輪包含在所述齒輪聯(lián)動裝置中，(ii)當所述鉤從所述開始位置移動，通過第一限制點到達保持位置，從而實現(xiàn)所述低推進車速的選擇時，高速齒輪與所述聯(lián)動裝置脫離嚙合，低速齒輪與該聯(lián)動裝置嚙合，和(iii)當所述鉤從所述保持位置移動，通過第二限制點并到達開始位置，從而實現(xiàn)所述高推進車速的選擇時，低速齒輪與所述聯(lián)動裝置脫離嚙合，高速齒輪與該聯(lián)動裝置嚙合。
17.根據(jù)權利要求16所述的車，其中彈性偏壓的作用是將往返移動裝置推出外殼并將所述鉤的自由端拉入所述保持位置。
18.根據(jù)權利要求17所述的車，其中所述保持位置包括在凸輪軌道構造中的槽口，當操作使用者可操作的選擇系統(tǒng)以從高速選擇低速，和從低速選擇高速時，所述鉤圍繞該構造的周圍移動。
19.根據(jù)權利要求18所述的車，其中所述槽口沿這樣的方向敞開，使得在該方向彈性偏壓偏壓該往返移動裝置離開外殼。
20.根據(jù)權利要求19所述的車，其中該車還包括由使用者操作的致動器，以操作所述使用者可操作的選擇系統(tǒng)。
21.根據(jù)權利要求20所述的車，其中該車包括底盤，致動器鉸接在該底盤上。
22.根據(jù)權利要求21所述的車，其中致動器包括凸輪，使得當致動器朝底盤移動時，凸輪擠壓在所述載體和所述控制機構之間的連接器上，從而移動使用者可操作的選擇機構以實現(xiàn)其操作。
23.根據(jù)權利要求22所述的車，其中致動器另外包括將車身連接到所述車的裝置。
24.根據(jù)權利要求23所述的車，其中所述連接器裝置包括形成于所述致動器上的接頭，所述接頭可容納到形成在所述車身中的互補凹槽中，以連接車身和致動器。
25.根據(jù)權利要求24所述的車，其中朝底盤按壓車身能夠可操作地使致動器朝底盤樞軸轉動，以實現(xiàn)所述使用者可操作的選擇系統(tǒng)的操作。
26.根據(jù)上述任一權利要求所述的車，其包括四個車輪。
27.根據(jù)權利要求26所述的車，其中機械聯(lián)動裝置設置成使得驅動單元可操作地驅動所有四個車輪。
28.根據(jù)權利要求1至24中任一權利要求所述的車，其中驅動單元是手動充能的。
29.根據(jù)權利要求28所述的車，其中通過在表面移動該車的車輪，從而旋轉車輪來為驅動單元充能，由此驅動單元實現(xiàn)手動充能。
30.根據(jù)權利要求29所述的車，其中驅動單元充能時車輪的旋轉方向與驅動單元放能時其旋轉車輪的方向相同。
31.根據(jù)權利要求30所述的車，其中驅動單元包括飛輪。
32.根據(jù)權利要求1至24中任一權利要求所述的車，其中使用者操作所述選擇系統(tǒng)，以在驅動單元充能之前，驅動單元充能時，或驅動單元放能時選擇所需的推進速度。
33.一種用于玩具車的使用者可操作的選擇系統(tǒng)，其中該玩具車能夠在多個速度中的任何一個選擇速度下推進，該選擇系統(tǒng)包括用于齒輪組的載體，所述齒輪組包括多個齒輪，與特定推進速度相關的每個所述齒輪是可移動的，從而與用于連接驅動單元和一個或多個車輪的機械聯(lián)動裝置嚙合，用于在相關的推進速度下驅動該一個或多個車輪，和控制機構，其布置成控制所述載體的移動以選擇所述特定推進速度，該控制機構可以保持在多個位置，其中每個位置與特定載體位置相關，由此和特定選擇的推進速度相關。
34.根據(jù)權利要求33所述的系統(tǒng)，其中該控制機構包括彈性偏壓往返移動裝置，該往返移動裝置能夠連接到載體上以隨其運動。
35.根據(jù)權利要求34所述的系統(tǒng)，其中該控制機構包括相對于該車固定在適當位置的外殼，所述往返移動裝置相對于外殼可移動；和用于將往返移動裝置保持在多個位置的裝置，其中每個位置與特定載體位置相關，由此和特定選擇的推進速度相關。
36.根據(jù)權利要求35所述的系統(tǒng)，其中所述保持裝置包括凸輪軌道，其形成于所述可移動往返移動裝置的表面。
37.根據(jù)權利要求36所述的系統(tǒng)，其包括凸輪隨動件，該隨動件固定到所述外殼，并且在使用者可操作的選擇系統(tǒng)的操作下可移動通過所述凸輪軌道。
38.根據(jù)權利要求37所述的系統(tǒng)，其中往返移動裝置位于外殼內部，彈性偏壓位于往返移動裝置和外殼底部之間，往返移動裝置可進入和離開外殼，凸輪隨動件包括固定在外殼一端的鉤，該鉤的自由端可移動通過所述凸輪軌道。
39.根據(jù)權利要求38所述的系統(tǒng)，其中所述凸輪軌道設置成使得所述鉤的自由端可從開始位置移動，通過至少一個保持位置，并返回所述開始位置。
40.根據(jù)權利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述鉤自由端僅僅在一個方向可移動通過所述凸輪軌道。
41.根據(jù)權利要求40所述的系統(tǒng)，其中所述凸輪軌道的輪廓允許鉤自由端僅僅在所述一個方向移動。
42.根據(jù)權利要求41所述的系統(tǒng)，其中使用者可操作的選擇系統(tǒng)設置成允許使用者在低推進車速和高推進車速之間選擇，并且齒輪組這樣設置(i)當鉤自由端在所述凸輪軌道開始位置時，高速齒輪包含在所述齒輪聯(lián)動裝置中，(ii)當所述鉤從所述開始位置移動，通過第一限制點到達保持位置，從而實現(xiàn)所述低推進車速的選擇時，高速齒輪與所述聯(lián)動裝置脫離嚙合，低速齒輪與該聯(lián)動裝置嚙合，和(iii)當所述鉤從所述保持位置移動，通過第二限制點并到達開始位置，從而實現(xiàn)所述高推進車速的選擇時，低速齒輪與所述聯(lián)動裝置脫離嚙合，高速齒輪與該聯(lián)動裝置嚙合。
43.根據(jù)權利要求42所述的系統(tǒng)，其中彈性偏壓的作用是將往返移動裝置推出外殼并將所述鉤的自由端拉入所述保持位置。
44.根據(jù)權利要求43所述的系統(tǒng)，其中所述保持位置包括在凸輪軌道構造中的槽口，當操作使用者可操作選擇系統(tǒng)以從高速選擇低速，和從低速選擇高速時，所述鉤圍繞該構造的周圍移動。
45.根據(jù)權利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述槽口沿這樣的方向敞開，使得在該方向彈性偏壓偏壓該往返移動裝置離開外殼。
46.根據(jù)權利要求33至45任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中使用者操作所述選擇系統(tǒng)，以在驅動單元充能之前，驅動單元充能時，或驅動單元放能時選擇所需的推進速度。
47.一種玩具車，其包括底盤；包含在底盤中的驅動單元；底盤外部提供的多個車輪；底盤中提供的機械聯(lián)動裝置，其用于連接驅動單元和一個或多個所述車輪，以允許釋放儲存在驅動單元的能量，從而驅動所述一個或多個從動輪并推動該車；使用者可操作的選擇機構，其設置成允許玩具的使用者從多個不同的速度中選擇所需速度，當通過所述一個或多個車輪釋放驅動單元的能量時該車在該速度下開動，該選擇系統(tǒng)包括(i)用于齒輪組的載體，所述齒輪組包括多個齒輪，與特定推進速度相關的每個所述齒輪可移動，從而與用于連接驅動單元和一個或多個車輪的機械聯(lián)動裝置嚙合，以用于在相關的推進速度下驅動該一個或多個車輪；和(ii)控制機構，其布置成控制所述載體移動以選擇所述特定推進速度，該控制機構可以保持在多個位置，其中每個位置與特定載體位置相關，由此和特定選擇的推進速度相關；該車進一步包括樞軸轉動地安裝在底盤上的致動器，其由使用者操作，以操作所述使用者可操作的選擇系統(tǒng)；和能夠連接到該致動器的車身，朝底盤按壓車身可操作地使致動器朝底盤樞軸轉動，以實現(xiàn)所述使用者可操作的選擇系統(tǒng)的操作。
全文摘要
本發(fā)明優(yōu)選實施例涉及一種玩具車1，其包括驅動單元(69)；多個車輪(3)；連接驅動單元和一個或多個車輪的機械聯(lián)動裝置，其允許釋放儲存在驅動單元的能量，從而驅動所述一個或多個車輪并推動該車；和使用者可操作的選擇機構(109)，其設置成允許玩具的使用者從多個不同的速度中選擇所需速度，當通過所述一個或多個車輪(3)釋放驅動單元(69)的能量時，該車在該速度下開動。
文檔編號A63H17/26GK1788821SQ20041010147
公開日2006年6月21日 申請日期2004年12月16日 優(yōu)先權日2004年12月16日
發(fā)明者F·米瓦, J·張 申請人:馬特爾有限公司