CN87101624A - 玩具车辆的轨道系统 - Google Patents

Abstract

玩具车辆的轨道系统包含直的和弯曲轨道，其端部有基准点和轨道格的对称点吻合，轨道格的轨道模数M是装轨道用的基板的积木模数m的倍数。平行或对角于轨道格布置的直轨道的长度是轨道模数M的倍数或2倍数。弯曲轨道由长些的圆部和短些的直部组成。圆部的中心被置成相对于圆弧的中心即轨道格的对称点，圆弧的两个半径限定了弯曲轨道的扇形边。圆部的中心由弯曲轨道的两端上的基准点的该圆弧的切线(T)的角二等分线和该圆弧的两个半径之一相交而定。

Description

本发明关于轨道系统，特别是玩具车辆的轨道系统。

在传统的玩具火车的轨道系统中，直的和弯曲的路轨被装在一个表面上，可很容易或较小困难地把不同长度或曲率半径的路轨连接成所需的封闭几何图形。所以，可用直的和弯曲的补偿或过渡件来使所形成的轨道图形免除路轨连接处受到破坏性机械力。

路轨系统也能用那种各段路轨不仅是机械地相互连接，也连接到一块基板上，该基板上有用于搭玩具系统的连接件的整齐格子，例如大家熟悉的雷哥（Lego-一种玩具牌子）积木，其中大量积木件每件都有第一和第二连接部，所以把积木件互相插入，就能互相机械地连接。这种积木件可用于大量的实施例中，可被做成块状或片状，但它们都在主要表面上有连接销而在反面有相配的连接件，例如插孔。在这个场合，基板上有第一连接件，例如连接销，被安排成和系统的积木件用的组件有相同的形状和相同的间隔。

如果弯曲轨道和其他积木件一样地被用于一个或多个连续的基板上，以形成连接于基板的轨道系统时，在这种积木件系统中就出现了问题。产生的问题是直的和弯曲的路轨不能相互连接，以及和基板连接，因为基板上只有连接件的单个整齐方格。这样，在先有技术的轨道系统中，这些轨道的连接只有让它们承受可容忍的机械力，或是附加特殊的补偿轨道。这两种办法都在不同程度上有损于玩具和使用价值。

由于上述原因，本发明的一个目的是提供用于上述轨道系统的直的和弯曲的轨道，它们可被装在具有连接件方格的基板上，装起来毫无困难，又完全排除了强迫性连接。这是因为各弯曲轨道的两端和基格的格点相符。

此外，按照本发明的弯曲轨道是被分成右弯件或左弯件。还有，直的轨道也按它是平行于基板的方格还是斜交于基板的方格因而具有不同的长度而分类。因此，在所有轨道的端部方便地提供了机械的或视觉形式的编码以表示它的用途。这样，把许多轨道组成一个轨道系统就变得很容易了，即使小孩也能。

图1是一个图表，示出布置在方格上的许多同心圆弧，它们有不同的半径和角度，而各圆弧的中心被置于格子部分的一角;

图2是一个图表，用以解释按照图1中不同分度圆的45°角的四个弯曲轨道的新式形状;

图3是图2中弯曲轨道的另一个图表，用来解释如何决定弯曲段轨道的半径和直线段轨道的长度;

图4是一个图表，示出按照本发明一个示例性实施例的弯曲的和直的轨道;

图5至图26都是图表，示出图4的各轨道;

图27至图29都是简略图，示出轨道上的编码件;

图30是部分剖开的侧视图，示出按照本发明的轨道;

图31是图30中轨道的顶视图;

图32是图30中轨道的底视图;

图33是被斜装在基板路上的直轨道的顶视图;

图34是相似于图33的底视图;

图35是45°角右弯曲轨道的顶视图;

图36是相似于图35的底视图;

图37是45°角左弯曲轨道的顶视图;

图38是直的下坡轨道的部分剖开的侧视图;

图39是相似于图38的顶视图;

图40是相似于图38的一个直的上坡轨道的部分剖开的侧视图;

图41是相似于图39的一个上坡轨道的顶视图;

图42是中坡轨道的部分剖开侧视图;

图43是图42中轨道的顶视图;

图44是按照图38至图43中直坡轨道的一个轨道段的部分剖开的侧视图。

图1示出了的图表中可看出存在于具有不同半径和角度的不同的弯曲件端点和方格的格点之间的偏差。

在图1中描绘了具有格子模数M的方格1，而模数M具有广泛尺寸，即，格1的各方形的边长为单个单位值M。圆弧2被画在格上。各弧的半径以位于方形一角的ZO点为中心。画在图1中的各圆弧2的半径值为1.5M，2M，2.5M，……（0.5）（K）（M），其中K是大于2的整数。此外，在图1中用也从ZO点伸出的相应的斜直线3来示出圆弧三种不同的角度，22.5°，30°和45°。

方格1的对称点是格的正方形的角点，中心点或边心点。为了得到一种轨道系统，其弯曲轨道正确地落在给定的格子中，这些轨道必须被设计成至少沿着通过各轨道的中心线形成的端部要在几何上相互吻合，并吻合格1的一个方形的一个对称点。然而，这种弯曲轨道和方格之间的吻合是不可能的，图1示出了所需几何吻合的偏差。这样，在图1中，以ZO为中心的各弯曲圆件被沿着下部水平格线3′画出。各半径是M或（0.5）（M整数）的整倍数。各线3由ZO出发以22.5°，30°和45°画出。这样，由于弯曲件的一端在线3′上，可见到相应弯曲件的另一端当被三条线3中的一条相交时同时也交着格的对称点如下：

一倾斜角为22.5°的线3和圆弧2的交点，其半径为6.5M，差不多在格的方形的边心点这个对称点上。

一倾斜角为30°的线3和圆弧2的交点没有一个大致上接近格的对称点。

一倾斜角为45°的线3和多个圆弧2的交点也是位于大致上接近格的各对称点处。这些点在图1中被标为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ和Ⅴ。

线3和大半径圆弧的合用的交点（即，大致上接近格的对称点的）在图1中没有示出。然而，要说明的是在这种情况下弯曲轨道的有效半径太大了，因而不适合上面所说类型的轨道系统，例如这里要说明的，在现有的玩具积木系统中，以系统为基础的格的模数M的数值是64mm。这样，圆弧2的半径为6.5M（它和倾斜角为22.5°的线3相交），在现有的系统中将具有416mm长的半径或83.2cm长的直径。为了搭出这个轨道系统，这就需要一个特别大的基板来装轨道。此外，要注意的是，如果一个限定的轨道图形不能用相对少的轨道和少量不同轨道型式搭出来的话，上述类型轨道系统的玩具价格就会特别高，因此，按照图1中的轨道具有22.5°和30°角度的没有45°角的受欢迎。因此，只对具有45°角的轨道进行详细讨论。

在图1中，45°的线3和圆弧2的各真实交点用圆圈表示，而接近的格1各对称点用黑点表示。由此，下面的叙述就能被理解：

-在方案Ⅰ中，线3和弧RⅠ的交点的半径是3.5M，比最接近的格1的对称点略为径向向内，该对称点是方形的中心点。

-在方案Ⅱ中，线3和弧RⅡ的交点的半径是3M，比最接近的格1的对称点径向向外，该对称点是方形的角点。

-在方案Ⅲ中，线3和弧RⅢ的交点的半径是2M，比最接近的格1的对称点径向向内，该对称点也是方形的中心点。

-在方案Ⅳ中，线3和弧RⅣ的交点的半径是5M，和方案Ⅱ相同，比最接近的格1的对称点径向向外，该对称点是方形的中心点。

-在方案Ⅴ中，线3和弧RⅤ的交点的半径是5.5M，和方案Ⅰ，Ⅲ相同，比最接近的格1的对称点径向向内，该对称点是方形的中心点。

在Ⅰ至Ⅴ的方案中，各轨道的一个端点确切地吻合格1的对称点（即，沿着线3′）而轨道的另一端点仅稍微偏离对称点。“稍微”在这里意味着从真实对称点的径向偏差小于方格对角线长度的一半。本发明作为基础的前提是至少弯曲轨道的两端点和上述的格1的各对称点能得出所需的几何上的吻合，即使弯曲轨道具有的形状稍微偏离真实的吻合。

现在来看图2，它相关于图1中的方案Ⅰ至Ⅳ。为了清楚起见把方案Ⅴ省略了，同时因为它的圆弧半径是5.5M，它比所需的范围为大。

图2再次示出了方格1其格子模数M已被放大，下面就称此模数为轨道模数。图2包含了从中心点ZO延伸出来的45°线3，它是所交各方形的对角线。线3和这些圆弧的交点再一次用圆圈表示，而格1的各真实对称点，它们应该和各轨道端的各基准点相吻合的，用黑点表示。

在图2中示意地显示了图1中方案Ⅰ至Ⅳ的弯曲形的轨道4，它们的最大宽度是5。这些符号只用在方案Ⅰ，为了清楚起见。各轨道4的中心线（未示出）的两端（也见图3）被限定为这些轨道的基准点，它们和上述的格1的各对称点相符，以参考号6或7表示。如所示的各轨道4包括圆部8和直部9，后者用剖面线画出。

按照本发明，各轨道4的圆部8通过对其中心的固定而被限定的。各轨道的端点6和7必须满足相切的条件，各轨道和格1的对称点吻合，在目下的场合各轨道都是45°，切线应被置于轨道上或轨道的端点上的中心区域，对于格1平行或垂直，而轨道的另一个端点处于格1的对角线方向。其结果是各轨道可被合适地连接。各轨道的直部不影响各轨道端的切线方向。在图2的方案Ⅰ至Ⅳ中都画出了这些切线的角二等分线WⅠ至WⅣ。

各轨道4的圆部8的中心是由所给的角二等分线和一根限定轨道角度区域的半径的交点，即如图2所示，由水平半径线3′和给定的角二等分线WⅠ至WⅣ的交点。这是基于各轨道都由一个弯曲的和一个直的部分所组成，所以轨道的一端就是它弯曲部分的端部，也就是上面说到的那些限定轨道角度区域的半径。

曲线RⅠ至RⅣ的各圆部8的中心各自用ZⅠ至ZⅣ标出。这些中心被置于各端点切线之间的角二等分线（WⅠ至WⅣ）和线3或线3′的交点上。

通过对各轨道4的圆部8的中心ZⅠ至ZⅣ的固定，各轨道4的直部9也就固定下来了，因为各圆部8绕着各自的中心ZⅠ至ZⅣ延伸45°。这样，各圆部8在其给定端添加着一个直部，该给定端在包含中心的半径端的对面。因此，直部9延伸于另一个半径，并且有一个相等于从相应中心到此另一个半径间垂直距离的长度。

在图2中，方案Ⅰ至Ⅳ的各轨道4的得出的直部9都用阴影线画出。由此可见，特别是当相应原始圆弧RⅠ……RⅣ和中心ZO的交点被置于具有45°线3的格1的最靠近的对称点的径向向内，直部9被置于水平半径线3′的边上，反之亦如此。此外，可见的是直部9的长度大出一个从几何吻合点的偏差量。这个情况可作为在轨道系统中决定轨道形状的依据，这在下面还要讲。

参见图3，下面对它解释如何把轨道的圆部8的给定中心在格1中固定，或者在实用中如何把这个部分8的半径固定下来。图3还示出相应于图2的具有轨道模数M的方格1。相应于图2中方案Ⅰ的具有轨道宽度5的弯曲轨道4现在作为例子来解释。ZO还是表示图2中的原始圆弧RⅠ的中心（没有在图3中示出）。轨道4相对于中心线10有一个第一端点6;它被置于离中心ZO3.5M距离的半径线3′上，即，在格1的对称点中。轨道4的另一端点7被置于格1的方形中心，在对角线3上。在中心线10上的两根切线T被示出通过端点6和7。它们的角二等分线WⅠ如已参照图2解释过的那样，和线3相交于点ZⅠ，该点ZⅠ形成轨道4的圆弧8的中心。此外，在图3中从中心ZⅠ到端点7的距离标为“x”。圆部8的中心线10的半径标为“y”，而“z”和“z′”表示部分8的中心ZⅠ到原始圆弧中心ZO的距离。在这个例子中为了对称，Z＝Z′。

从图3中可见，y＝M+x，这是一方面，以及y＝x $\sqrt{2}$ ，这是另一方面，以及z＝3.5M-y。从这可得出y和z的值，即：

$\mathrm{y\; =}\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}\mathrm{-\; 1}}\mathrm{·\; M\; 和\; z\; =\; (\; 3.5\; -}\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}\mathrm{-\; 1}}\mathrm{)\; ·\; M}$

根据z′＝z

轨道模数M的大小可由积木件系统来决定。例如，如已提到过的，这个轨道模数可以是M＝64mm。这样一个轨道模数已被决定于积木件系统的基板上，其中的积木件可被用来形成路，房屋群等等。因此，对于图3中示出的弯曲轨道4，圆部8对于它的中心线10的修正的半径y的长度是218.5mm，圆部8的中心zⅠ的位移z和z′是对应于直部9的长度的，是5.5mm。

同样地，其他各方案的y和z或z′的值也能决定出，特别是图2中的方案Ⅱ至Ⅳ。对于图2中的方案Ⅱ和Ⅳ以及相似的方案，因为给定的中心zⅡ或zⅣ被置于线3′上，预先设立z′＝0。

哪些本发明轨道系统的实施例可被成功地选用于特定的积木件系统，决定于下列不同的因数：

（1）应考虑到所用轨道的总宽度。在任何情况下它应该比轨道模数M小。

（2）现在最主要的就是选择圆弧的未修正的半径。这个选择的或允许的半径越大，基板所需的空间和各轨道所需材料的量也就越大。对于各个在图1和图2中讨论过的方案以及任何其他可行的方案，可决定一个数来表示给定的轨道半径（包括轨道的宽度）的所需轨道模数M的量。

（3）弯曲轨道的已定形状中平行的轨道之间的可能的轨道距离也是要考虑的。在图2中，这个最小平行距离是这样得出的，把相应的左弯曲轨道连接到右弯曲轨道，如图2所示，因而由于把直轨道两端连接而得出平行度来。

（4）最后，重要的是这个系统中的许多弯曲的和直的轨道是否导致有特色的混合。这不是说弯曲轨道4（图2）的直部9的长度是相对地大以及直部9处于轨道的45°倾斜端，见图2中的方案Ⅱ和Ⅲ或Ⅱ和Ⅳ。

对于图1中的方案Ⅰ至Ⅳ或对于图2中的方案Ⅰ至Ⅳ，按照上述的点2，3和4的指标列出了下面表中的数据：

表

方案    圆弧的未    所需的轨    平行轨道    圆部的修正    直部的    关系

修正半径    道模数M    的轨距    了的半径    长度    数字

Ⅰ    3.5M    4    2M    3.4142M    0.0858M    2.5

Ⅱ    3M    3.5    2M    2.4142M    0.4142M    17.2

Ⅲ    2M    2.5    1M    1.7071M    0.2929M    17.2

Ⅳ    5M    5.5    3M    4.8285M    0.1213M    2.5

Ⅴ    5.5M    6    3M    5.1213M    0.3787M    7.4

列1：相应圆弧RⅠ至RⅤ（图1）的未修正的半径值;

列2：考虑了轨道宽度的所需轨道模数M的总量;

列3：平行轨道的轨道距离;

列4：一个被给定轨道4的圆部8的修正了的半径;

列5：相应轨道4的直部9的长度;

列6：直部的长度（列5）和圆部的修正了的半径（列4）之间的百分比关系。

这个尺寸上的关系数字（列6）对相应的轨道提供了有用的系数，它表示出直部对于圆部所占的百分比。这个关系数字因而是45°线的交点和相配合的轨道格的对称点（作为轨道一端上的基准点）之间相对偏移的度量，见图1。如果不存在偏移，这个关系数字将等于零。在实用中最好选择一个具有最小关系数字的轨道，因为这样做的话，补偿直部的相对长度较小，圆部的修正了的半径仅从未修正的圆弧半径偏离的程度也很小。

表中所列的数据简述如下：

-这两个指标“所需轨道模数M”（由地位决定）和“平行轨道的轨距”表现出是方案Ⅲ的优点。然而，应该注意的缺点是，各轨道的直部有相当大的相对长度，它被关系数字的大的数值所反映出来。这样，在方案Ⅲ中就不可能用八条轨道来搭出一个封闭的带有圆形的轨道系统来。

-下一个大些的方案Ⅱ比起方案Ⅲ来，只有缺点没有优点。首先，所需的轨道模数M大于1M。其次，平行轨道的轨距比方案Ⅲ大一倍。第三，关系数字和方案Ⅲ的一样大。

-按照方案Ⅰ的轨道有较理想的数据。由轨道模数4所决定的空间仅仅比方案Ⅱ的大一点。此外，平行轨道的轨距是2M。然而，从数据中可看出，对于圆部的修正了的半径，对于直部的长度，特别从关系数字的值，按照方案Ⅰ，一个轨道占圆周的八分之一的话仅和圆形稍有偏离;在这方面它是很理想的。

-按照方案Ⅳ的轨道也具有同样低的关系数字，即很接近于圆形。然而，在方案Ⅳ中所需的空间（所需的轨道模数M）和平行轨道的轨距都很大，因而这种轨道只有当积木件系统的给定轨道模数M的绝对长度单位很小时才行。

-最后，方案Ⅴ，它没有在图2中画出，和方案Ⅳ相比没有什么实用价值，因为它有太大的所需轨道模数M，而它的关系数字大约比方案Ⅳ大三倍。

作为总结来说，按照方案Ⅰ的弯曲轨道最好。下面对弯曲轨道实施例的叙述都限于按照图2中方案Ⅰ的轨道结构，然而并不把本发明限制在这个方案中。

图4中，具有轨道模数M的轨道格1被示出带有按照方案Ⅰ的所有可能的弯曲轨道和直轨道，它们被画出在格子上各个相差45°的位置上。示出的弯曲轨道由于有上面的叙述，这里就不需要再作解释了。按照本发明，示出的轨道的长度和格1的轨道模数M有固定的关系。在图4所画出的实施例中，所有和轨道格1平行布置的直轨道的长度是3M，而和轨道格1对角地布置的直轨道的长度是2 $\sqrt{2}$ M。除了系数K＝3或K＝2以外，其他的系数K也能用于直轨道的长度，只要条件符合于：各轨道端上的基准点和轨道格1的对称点吻合。因此，系数K的值可以是0.5-1-1.5-2-2.5只要前面限定的弯曲轨道的基准点在图4中的位置经常处于格子方形的边心，中心或角点上。

编码件11，13或12，14都在图4中示意地画出在所有直的和弯曲的轨道端上。这些编码件保证一个限定的轨道只能和另一个轨道相连接，这个另一个轨道能使第一个轨道上的限定的基准点和轨道格1的对称点吻合。可见弯曲轨道必须被分为不同形状的两组，即右和左弯曲轨道。这个也适用于直轨道，它们的分组是基于它们是被限定于平行格子安装还是相对于格子对角线地安装。这样，按照本发明的轨道系统，只要它是被搭在一个单个平面中的，将基本上包含四组不同的轨道，它们中一半是弯曲的（左和右）一半是直的（平行或对角线）轨道。

如图4中简略表示的，编码件包括凸出物11，12它们从各轨道的各端伸出，以及相应的凹陷13，14。两个图4给出的轨道只有当一个轨道上的凸出编码件11，12对准另一个轨道上的凹入编码件13，14时才能互相连接，这样也即把这些相应的编码件互相配合。如果不能这样的话，因为一个轨道的凸出编码件11，12之一，对着另一个轨道的另一个凸出的编码件11，12，使用者必须选同一组中两种不同的和不同地编码的轨道中另一个来连接，弯曲的或直的轨道的情况都是如此。这样，构搭本发明的轨道系统就能不需要训练、技巧或经验。

此外，为了保证上述两个轨道的正确连接，为设计编码建立了一条非常简单的基本原则。轨道端上编码的不同只决定于该相应端部是否平行或对角线地被置于格1。

这个基本原则可在图4中清楚看出。在平行地被置于轨道格1的端上，凸出编码件11是被做在轨道端面的一边，相应地凹入编码件13是被装在这个端面的另一端。在对于轨道格1对角线地被放置的端上，各轨道的各端面上的编码件12，14的布置正好相反。

下面参照图27至图29对图4中的简略地画出的编码件11，12，13，14，各个实施例进行说明。用于各轨道的相同编码的进一步的各实施例，它们是用于坡道的，将参照图38至图43随后说明。

图5至图26中示出的多个轨道实施例都和图4的相似。这些图示出了各个轨道以及装配成交叉口和道岔尖轨的轨道。

图5画出了一个平行于轨道格子安装的轨道。图6画出了一个相对于轨道格子对角线地安装的直轨道。

图7和图8各画出了以两个直轨道造成的90°交叉口。图7中的各轨道被置成平行于格子而图8中的各轨道则相对于轨道格子对角线地安装。

图9和图10各画出了相对于平行于轨道格子的直轨道的右或左位置的45°交叉口。

图11画出了一个右弯曲轨道而图12画出了一个左弯曲轨道。

图13画出了图11和图12中两种弯曲轨道的组合，其形式为弯曲的道岔尖轨，它的对称轴被置成平行于轨道格子。图14画出了一个相似的弯曲的道岔尖轨，它的对称轴沿格子对角线延伸。

图15至图18画出了各直的和弯曲的轨道的组合，它们的形式是左道岔尖轨（图15，17），和右道岔尖轨（图16，18）。在图15和16的实施例中直轨道被装成平行于轨道格子，而在图17和18的实施例中则沿着轨道格子的对角线延伸。

在图19至24中画出了一个直轨道和两个弯曲轨道的各组合，不需作进一步解释。

图19和20各画出了双道岔尖轨，其中的直轨道被置成平行于轨道格子或沿着轨道格子的对角线。各分岔包括一个右或左弯曲轨道。

图21至24画出了装配好的道岔尖轨装置的各实施例，它们除了在直轨道上可作双向通行外，还可以作转右（图21，24）或转左（图22，23）。图21和22中的直轨道被置成平行于轨道格子，而图23和24中的就被沿着轨道格子的对角线布置了。

最后，在图25和26中画出了两个45°交叉道岔尖轨，转右或转左。

在图11至26的轨道实施例中，各弯曲轨道都被做成如图2中方案Ⅰ的形状和图3中具有相反的弯曲方向。此外在图5至26的所有轨道实施例中，给定的直的或弯曲的轨道的两端都有编码装置（未示出），其布置如图4中所示。

现在参照图27，28和29来对各轨道各端部上的指示或编码装置进行说明。在这些图中，画出了两个轨道15和16的端部区域，它们必须用它们的前侧和端面相互连接。如从图27和28中所见，这两个轨道15和16的前侧端面都各有一个凸出17或18和一个凹入19或20。凸出17，18和凹入19，20都被做成这样的形状，即把这两个轨道15，16对在一起时，各凸出17，18就配入相对的凹入20，19中。图28的示例性实施例和图27中的不同之处是凸出和凹入都被置于端面的侧缘上，而在图27中，它们被置于端面的向内部位。

在图27和28中画出的凸出和凹入没有保持作用，即，这两个轨道15和16不能由于这些凸出和凹入而机械地保持在固定的位置，只能可拆地连接。这些轨道的机械性固定是靠把它们插上一个带有连接件的基板，例如，连接销和/或它们用小面积的连接件能可拆地装上，例如，利用在板上的连接销之类。

在图29的示例性实施例中，凸出21，22和相应的凹入23，24是燕尾形的，因此这两个轨道15，16可被从上或从下地把凸出21，22导入相应的凹入24，23中而使两者在纵长方向连接。

那些在设计时不准备连在一起的轨道，它们的编码所包含的凸出和凹入被置于轨道端面的不同地方。例如，在图27至29的各轨道15的各平面图中，把装在一条缘上的各凸出17，21改装到另一条缘上，这样得出第二个编码，它不能和图27至29的各轨道16的第一编码相配合。这样的轨道就不能相互连接。这些两种编码件都简略地画出在图4中。

第三种型式的编码（它的用途下面还要解释）是在一个轨道的端面中设两个凸出，而在另一个被连接轨道的端面中设两个相应的凹入。具有这种编码件的轨道只能和同类型的轨道组合。

很明显，在轨道端面上可以有无数其他的编码件实施例，例如，简单的视觉记号，磁性号码，等等。参照图27至29所说明的编码件或其相似件具有的优点是，一方面它们有力地防止各轨道的任何不希望的连接，另一方面它们不需要任何附加件，它们可以直接模制在各轨道的端部。

本发明的直的和弯曲轨道端部的编码以及形成斜坡的轨道，将参照图30至43中的轨道的进一步实施例在下面进行说明。

在图30至32中画出了一个直轨道25，直轨道25被设计成平行于格子地装在基板上。为了简单起见在今后的图中轨道被画成一个扁平杆。轨道25的上侧有光滑表面26以承受车辆的轮子，以及一条中央筋27作为车辆的导向件。轨道25的下侧基本上是空心的，但被设有加强筋28。轨道25的两端的底面有相反的连接件，它以已知的方式包括横壁30和空心销31，后者用以接纳装在基板上的圆柱形连接销，基板的方格具有积木模数M。各轨道能用横壁30和空心销31之间的空间插到基板上去，这和传统的积木插到基板上去的情况相同。在轨道25的中央也设有相反的连接件29，其作用也一样。轨道25的两端面各有一燕尾状凸出32，并在对称部位有相应的凹入33，如图29所示。在有关两端面的平面图中可见，凸出32在中心的右面而凹入33在中心的左面。轨道25最好用塑料整体制成。

在图33和34中直轨道36用顶视和底视图画出。轨道36被设计成相对于格子对角线地装在基板上。轨道36的形状和图30至32中的轨道25相同。然而，它有两个基本不同点，它的长度对于轨道25的长度来说，包含了 $\sqrt{2}$ 的因数，这是为了使它能符合对角线的位置，其次是它的凸出和凹入在端面上的布置也不同。这样，在两端面中，凸出34被置于轨道36中心的左面或凹入35在中心的右面。这样的布置防止了对角线轨道36和平行线轨道25的连接。

在图35和36中画出了右弯曲轨道37，它也有同样的结构，按照本发明，它由圆部8和直部9组合成（见图2的方案Ⅰ或图3）。轨道37的端面上作为编码件的凸出和凹入如下：

-在端面38上（它被设计成平行于基板的格子安装）凸出32和凹入33的位置和相应的直的平行轨道25（图30至32）端面上的编码件相符，即，在端面38的平面图中，凸出32被置于中心的右面而凹入33则在中心的左面。

-在另一端面39上（它被设计成对角线地装在基板的格子上）凸出34和凹入35的位置和直的对角线轨道36（图33和34）端面上的这些编码件的相应的位置相符，即，在端面39的顶视图中的凸出34被置于中心的左面而凹入35在中心的右面。

-这样，弯曲轨道37只能用它带有直部9的一端和平行的直轨道25连接，而它的另一端只能和对角线的直轨道36连接。图37中画出的左弯曲轨道40也是同样情况。90°的圆弧弯曲可以用弯曲轨道37（图35）和弯曲轨道40（图37）的连接而形成。各第二端（带有直部9的）将是平行于基板的格子，因而互相垂直。可以看出带有凸出和凹入的编码并不提供任何其他的连接可能性以形成一个四分之一的圆。然而，如需形成一个S形弧，两个轨道37或40（图35，37）就必须相互连接起来，因为这个连接可能性是所述编码唯一的一个。

如果轨道系统有直的斜坡道，就需要特殊的轨道，即：

-一个用来从水平过渡到斜坡道的轨道;

-一个用来从斜坡过渡到更高水平的轨道;如需要的话;

-一个或多个用来延长坡道长度的直轨道。

各种适用于上述用途的轨道被画出在图38至43中。这样，在图38和39中画出的轨道41被设计用于从水平安装的轨道过渡到坡道的上升倾斜位置。因此，轨道41的一端42有一个水平轨道，它有向上的曲率延伸到它的另一端43。然而，轨道41在纵长方向是直的，如图39所示。

和前面所述的各轨道相同，轨道41在两个端42和43以及在中央部分都有空心的下侧部，带有横壁30和空心销31以形成相反的连接插口，使轨道的端部42能被插到带有相应连接销的基板上去。按照本发明，轨道41的长度和轨道格子的模数M有关，即，轨道41（图39）的水平地伸出的长度是轨道模数M的倍数。

轨道41的两端42和43也有参照图30至37所说的那种类型的编码装置。那一个端42，用来相对于轨道格子水平和平行连接到另一直的或弯曲轨道，它也因此具有相同的和同样布置的编码装置，即一个凸出32和一个凹入33，正如图31中的直轨道25或图35或37中的弯曲轨道37和40那样。在轨道41的另一端43必须连接一个特殊的轨道，它可以是把坡道连续于轴线或平面，也可以是形成一个到更高水平的过渡。因此，端43的端面上设有第三类型的编码，包括两个凹入44，因此这个端不可能和以前讲过的任何轨道连接。

在图40和41中画出的轨道45和轨道41相似，被设计来把轨道41的端43上的斜坡道再次过渡到水平，因此，具有相同但相反的曲率。同样，在轨道45的两端46和47上形成有编码装置。端46有两个凸出48，它的端面用来配入轨道41的两个凹入44中的，而另一个水平端47则同样有一个凹入33用来连接图31，35或37中的轨道25，37或40。

在图42和43中画出了另一个坡道轨道49，它以固定的斜率延伸坡道。这个直的平的轨道在它的一端设有两个凸出48，而在它的另一端有两个凹入44以便能连接轨道41（图38，39）或轨道45（图40，41）或一个相似的坡道轨道49。

最后，在图44中画出一个完整的坡道，它由轨道41（图38，39）、轨道49（图42，43）和轨道45（图40，41）所组成。轨道41的水平端部42以及用来支持轨道41，49，45的柱50都被插入基板51中。很明显的，在较高的水平高度52上，轨道可以用前述的轨道25，37和40（图30至32和35至37）来延续，这只要使用相应的柱，也可以按照图44那样接上下降的坡道，这只要加上轨道45（图40，41）或者通过加上轨道41（图38，39）而使它形成进一步上升的坡道。通常也能有弯曲的坡道轨道，最好是具有90°范围的弧形。

前面所述的各轨道都是平杆状，是直的和平的，或弯曲的和平的，或直的和弯曲的既有向下的也有向上的，因此轨道有光滑的表面。然而，本发明并不限止于此种类型，其他类型的玩具轨道也可按本发明制出，例如铁路轨和导轨。

Claims (15)

1、一种玩具车辆的轨道系统，有直的和弯曲的轨道，它们被设计来可拆地装在基板上，基板上设有整齐方格形的具有积木模数m的连接件，该各轨道的端部有固定的基准点，相应于预先决定的方形轨道格的一对对称点，方形轨道格相对于基板的格子整齐地定位，并具有轨道模数M，M是积木模数m的倍数，其特征为：

各弯曲轨道包括一个长些的圆部和一个邻近的短些的直部，圆部的中心被置于离开限定弯曲轨道扇形区域的圆弧的中心，并使该中心处于轨道格子的对称点上，该圆弧被一对延伸通过轨道格子的该对对称点的半径所限定，弯曲轨道的该固定的基准点即相对应于该对称点，圆部的该移位了的中心被弯曲轨道的该基准点上的该圆弧的切线(T)的角二等分线和该圆弧的两个半径之一相交的交点所决定；

各直轨道的长度和轨道模数M有固定的关系。

2、如权利要求1中的轨道系统，其特征为，轨道格子的各对称点为轨道格子方形的角点、中心点或边心点。

3、如权利要求1中的轨道系统，其特征为，各弯曲轨道被分组为左和右弯曲轨道。

4、如权利要求1中的轨道系统，其特征为，各弯曲轨道的扇面角是45°。

5、如权利要求4中的轨道系统，其特征为，两个弯曲轨道以圆部固定地连接，以形成一个单个轨道，它的扇面角是90°

6、如权利要求4中的轨道系统，其特征为，圆弧的中心被置于轨道格子的第一方形的角点，而弯曲轨道的端部的各基准点被置于第二方形的中心点或置于第三方形的边心点，因此限定圆弧的半径长度是轨道模数M的三倍半（3.5）。

7、如权利要求6中的轨道系统，其特征为，各弯曲轨道的短些的直部被置成平行于轨道格子，轨道的圆部的半径（y）是

$\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}\mathrm{-\; 1}}$

M，而沿着圆部（8）的中心相对于该圆弧的中心这一方形两边的位移（z，z′）都是（3.5-

$\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}\mathrm{-\; 1}}$

）·M，这是沿着圆部方向的轨道格子的两个方向。

8、如权利要求1中的轨道系统，其特征为，被设计成平行于轨道方格布置的各直轨道的长度是轨道模数M的一半的倍数，而被设计成对角线地布置于轨道方格的各直轨道的长度是轨道模数M的一半乘上的倍数。

9、如权利要求1中的轨道系统，其特征为，各轨道的两端上的指示装置被做成这样，即一根两端有和轨道格子特定对称点吻合的基准点的轨道，只能和另一根也有这种吻合的轨道连接。

10、如权利要求7中的轨道系统，其特征为，各轨道的两端上的指示装置被做成这样，即一根两端有和轨道格子特定对称点吻合的基准点的轨道，只能和另一根也有这种吻合的轨道连接。

11、如权利要求8中的轨道系统，其特征为，各轨道的两端上的指示装置被做成这样，即一根两端有和轨道格子特定对称点吻合的基准点的轨道，只能和另一根也有这种吻合的轨道连接。

12、如权利要求9中的轨道系统，其特征为，那些设计成以45°角相对于轨道格子布置的各弯曲轨道的一端和各直轨道的两端，都有和设计成平行于轨道格子布置的各轨道的相应端部上的编码不同的编码。

13、如权利要求9中的轨道系统，其特征为，还包括设计成相对于该基板倾斜布置的各倾斜轨道，该各倾斜轨道端部的指示装置和轨道的指示装置不同。

14、如权利要求9中的轨道系统，其特征为，指示装置包括在各轨道各端上的凸出件和凹入件，这些凸出和凹入都被做成和邻近的轨道上的相应的凹入和凸出相配合。

15、如权利要求12中的轨道，其特征为，各轨道的各端上有两个指示装置。

Images