DE1478725A1

DE1478725A1 - Steuervorrichtung fuer elektrisch getriebene Spielzeuge

Info

Publication number: DE1478725A1
Application number: DE19651478725
Authority: DE
Inventors: Ichiro Tsunoda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-09-10
Filing date: 1965-09-10
Publication date: 1970-01-15
Also published as: GB1124105A; US3398480A

Description

Dr. Fx

B 2596

Ichiro TSUHOpA, Ho. 1397, Maenuraa, Iko-cho Adachi-ku, Tokyo / JAPAH,

Shigeichi HOSHIKUMA, Ho. 213, Pujitana-cho 2-chome, Hishi-ku, Yokohama-Bhi, Kanagavra-ken, JAPAH

"Steuervorrichtung für elektrisch getriebene Spielaeuge "

Sie Erfindung besieht sich auf eine automatische Tor» richtung bum Steuern elektrisch getriebener Spielzeuge und insbesondere auf eine automatische Vorrichtung, bei welcher der Sinn der Drehrichtung des Motors, der elektrisch ein Spielseug treibt, umgekehrt wird, wenn das auf der Welle des Motors vorgesehene Trägheiteelement einen Um-

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steuerschalter nach einem plötzlichen Abfall der Drehung des Motors umlegt und wobei ferner der Sinn der Drehrichtung des Motors wiederum in den ursprünglichen Drehsinn umgekehrt wird.

Bei der erfindungsgemäflen Vorrichtung zum Steuern elektrisoh getriebener Spielzeuge ist ein Trägheiteelement vorgesehen, das ein· Trägheitescheibe aufweist, wobei eine mit Schraubengewinde versehene Stange lose in eine Mittenausnehmung der Trägheitssoheibe eingepaßt und mit einer Mittenbohrung versehen ist, in welohe die Welle des Motors eingesetzt ist und ein Paar Ansohlagscheiben verhindern, dafl die Trägheitsscheibe von der Stange weg wandert)dieseieind an beiden Enden der Stange angebracht) ferner ist ein Umsteuersohalter vorgesehen, der durch die Trägheitsschelbe betätigt wird, wenn sich die Scheibe entlang der Welle des Motors verschiebt. Das Trägheiteelement legt den Umsteuereehalter um, wodurch der Drehsinn des Motors infolge des plötzlichen Drehzahlabfalle des Motors umgekehrt wird, und daraufhin wird die Drehriohtung des Motors wiederum in die ursprüngliche Drehriohtung umgekehrt.

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Bin Zweok der Erfindung ist dl· Schaffung einer automatlachen Torrlohtung sum Steuern elektrisch getriebener Spielseuge, die an einer weichen und glatten Bewegung teilnehmen, wobei die Drehriohtung wiederholt umgekehrt wird.

Bei der erfindungsgemäeen Torrichtung sum Steuern elektrisch getriebener Spielseuge let ein Sat* Klinken oder RataohenTorrlohtungen vorgesehen, die auf der Welle au» Antrieb dee Splelaeugea und des getriebenen Bauteiles jeweils vorgesehen sind» und diese Ratsohenvorriohttmgen laufen alt der, Welle sua Antrieb des Splelseuges um, wenn die Antriebswelle in Vorwärtsrlehtung (der normalen Ri ohtung) umläuft,'und blockieren den angetriebenen fell» wenn die Antriebswelle in der Rttokwärtsriohtung (d.h. der umgekehrten Srfhrlchtung) umläuft.

Bin anderer Zwick der Erfindung besteht in der Schaffung einer automatischen Torrichtung, sur Steuerung elektrisch getriebener Splelseuge, die in unterschiedlicher Welse In Abhängigkeit von der Drehrlohtung des Motors wirken. Die Vorrichtung sur Steuerung erfindungagemäfl ausgeführter elektrisoh getriebener Splelseuge umfaßt Mittel sum 8toBen

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oder Ziehen einer Verbindungsstange, die auf einem Zahnrad mit unregelmäßiger Form angebracht iat, dae mit ei non auf der Antriebswelle befestigten Zahnritsel kämmt, wobei diese Bewegungen in Übereinstimmung mit der Drehrichtun(; in der Vorwärtsrichtung (der normalen Richtung) oder in der Rückwärtsrichtung (der umgekehrten Richtung) erfolgen. Diese Vorrichtung dient beispielsweise zum Lenken oder Betätigen der Hinterräder des Spielzeuges oder zum Bewegen der Schaufel einer Planierraupe.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer automatischen Vorrichtung zum Steuern elektrisch getriebener Spielzeuge, bei welchen die Steuerung der Hinterräder oder Bewegung der Schaufel des Spielzeuges so erscheint, als ob diese Lenkung oder Bewegung nur nach dem Willen der Bedienungsperson erfolgt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern elektrisch getriebener Spielzeuge umfaßt einen Selbstunterbrechungsschalter, der durch eine Nooke betätigt wird, welche eine Verzahnung aufweist, die mit einer auf der Welle zum Antreiben des Spielzeuges befestigten Schnecke kämmt.

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Die elektrische Schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern elektrisch getriebener Spielzeuge; kann mit Schaltgeräten versehen nein, die einen Kontakt aufweisen, der durch die Schwingung eines Schallwelleneir.pfangers geöffnet wird, der durch einen Schell von einer Pfeife oder dergleichen betätigt wird.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer automatischen Vorrichtung zum Steuern elektrisch getriebener Spielzeuge, wobei die Drehrichtung dec Motors, der das Spielzeug elektrisch antreibt, umgekehrt wird, wenn das auf der Welle des Motors vorgesehene Trägheits- elenient entsprechend einer plötzlichen Abnahme der Motor drehung wirksam wird, und zwar nicht nur durch eine Veränderung der äußeren Last, sondern auch durch das Abtrennen der Schaltung, die den Motor mit einer elektrischen Stromquelle verbindet.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, der die Erfindung beispielsweise wiedergebenden Zeichnung.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines Trägheiteelementes, das einen Teil einer erfindungegemäßen Vorrichtung zum Steuern elektrisch getriebener Spielzeuge bildet,

eine Ansicht von oben auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern elektrisch getriebener Spielzeuge, wobei der besseren Darstellung wegen Teile weggeschnitten sind,

Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung, wobei ebenfalls Teile weggeschnitten sind,

Fig. 4 eine Ansicht von oben auf den Selbetunterbre-

chungeschalter, der auf einer Welle sun Antrieb des Spielzeuges sitst,

Flg. 5 ein Prinzipschaltbild mit des elektrischen Anschluß der in FIg* 2 gezeigten Vorrichtung in Betriebszustand und

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Fig. 6 ein Prinzipechaltbild der elektrischen Verbindung der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung in dem anderen Betriebszustand, wobei ein r.cha] Iwellenempfanger verwendet wird«

In Fig. 2 ist eine Stange 2, die auf ihrer Oberfläche ein Außengewinde und eine Mittendurchgangsbohrung 3 aufweint, loee in die Ausnehmung einer Trägheitsecheibe 1 eingepaßt, und diese Ausnehmung 1st mit einem Muttergewinde versehen, das in das Außengewinde der Stange 2 eingreift. Ein Paar Anschlagsecheiben 4 und 4¹ sind an beiden finden der Stange 2 befestigt, um ein Auswandern der Trägheitsscheibe 1 von der Stange 2 zu verhindern. Die Kombination der Trägheitescheibe 1, der Stange 2 und des Paares Anschlagscheiben 4 und 4* wird im folgenden als Trägheitselement 5 bezeichnet.

Eine Welle 7 des Motors 6 sum Antrieb des Spielzeugaggregates θ ist in die Mittenbohrung 3 eingesetzt. Ein Zahnritzel 10, dae auf einem Ende der Welle 7 angebracht ist, und Zahnräder 11, 12, 13, 14 und 15 sind innerhalb eines Rahmens 9 angeordnet und dienen zum Drehen einer Welle 16 sum Antrieb von Hinterrädern 57.

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Feste Kontakte 17, 18, 19 sind auf einer Grundplatte 20 angebracht, die auf einem Träger 21 befestigt Bind, der zur Halterung des Umsteuerschalters 27 verwendet let. Sin Hebel 22, der in beide Seitenwände des Trägers 21 eingesetzt ist, ist an seinem äußersten Teil mit einem U-förmigen Ende 23 versehen, das die Achsialbewegung der Trägheitsacheibe 1 begrenzt. Ein Paar gleitfähige Blattfederkontakte 24 und 25 liegen an einem Paar fester Kontakte 17 und 18 oder einem Paar fester Kontakte 18 und 19 an, und zwar Bind die Blattfederkontakte 24 und 25 auf einer Grundplatte 26 angebracht, die am Hebel 22 befestigt ist. Der Umsteuerschalter 27 umfaßt die Grundplatte 20 mit festen Kontakten 17» 18, 19» den Träger 21, den Hebel 22 und das Paar Blattfederkontakte 24 und 25 und ist auf dem oberen Teil des Spielzeugaggregates 8 angebracht, wie dies in den Figuren 2 und 3 gezeigt 1st.

Haoh Fig· 4 kämmt eine Schnecke 50, die auf der Welle 16 befestigt ist, mit einem Zahnrad 52, das einen Umfangeteil einer Nooke 51 bildet. Wenn die Welle 16 in der normalen Richtung umläuft, so wird die Hocke 51 nach abwarte geschwenkt, wie dies durch den Tell L gezeigt ist, und

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wenn die Welle 16 in der umgekehrten L¹ rohrichtun* umlauft, so schwenkt die Hocke 51 nach oben, wie dies durch den Pfeil R angezeigt 1st, ao daß der Selbatunterbrechung·- aohalter 53 öffnet.

Ein Ratechenelement 54 ist auf der Welle 16 drehbar gelagert, und ein Vorsprung 55 des Ratechenelementes 54 ist in eine Ausnehmung in einem Chassis 56 des Spielzeuges oder Spielzeugrahmens eingesetzt, so daß das Ratschenelement 54 bei der Drehung der Welle 16 nicht mit umläuft. Ein angetriebener Bauteil 57, wie das Rad des Spielzeugaggregates mit einem Paar Ratschenelementen auf beiden Seiten des angetriebenen Bauteile 57» ist drehbar auf der Welle 16 gelagert. Ein Ratechenelement 58 und eine Feder 59» die das Ratschenelement 58 an den getriebenen Bauteil 57 andrückt, sitzen ebenfalls drehbar auf der Welle 16, so daß das Ratschenelement 58 mit einem Ratechenelement auf beiden Seiten des angetriebenen Bauteiles 57 in Eingriff ist. Eine Anschlagscheibe 60 ist an der Welle 16 befestigt» so daß es verhindert, daß das Ratechenelement 54» der getriebene Bauteil 57» das Ratschenelement 58 und die Feder 59 von der Welle 16 entweichen

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können· Ein Vorsprung 62, der an der Welle 16 vorgesehen ist, ist in einen im Ratechenelement 50 vorgesehenen Schlitz eingefügt, so daß das Ratschenelement 58 mit -1er Welle 16 umlaufen kann, wenn das Ratschenelement 58 gegen den angetriebenen Bauteil 57 unter dem Truck der Feder 59 verschoben wird.

Gemäß Fig. 3 ist ein Zahnritzel 63, das auf der Welle 16 befestigt ist und an dessen Umfang ein Teil der Zähne weggenommen ist, mit einem Zahnrad 65 unregelmäßiger Gestalt in Eingriff. Das Zahnrad 65 kann eine Verbindungestange 64 in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Motors betätigen, und am äußersten Ende der Stange 64 ist ein zu betätigendes Gerät vorgesehen, beispielsweise eine Lenkvorrichtung oder die Schaufel einer Planierraupe,

In den Figuren 5 und 6 sind Anachlünno 101 unl 1OP mit den foaten Kontakten 17 baw. 18 über Leiterdrähte 103 una 104 /'jrbunden, und die gleitfähigon Blattfoderkontakte 24 und 25 sind an eine Gleichstromquelle 112 über Leiterdrähte 1J8 und 109 und einen Schalter 105 an^enchloonen· Die zwei Anschlüsse des Selbetunterbrechungsnohalters 53 sind mit

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den festen Kontakten 17 und 19 über Leiterdrähte 113 bzw. 114 verbunden. Ein schwingender Kontakt 116 eines Cchallwellenempfän^era 115 ist, wie in Fig. 6 gezeigt, in Keihe in den Leiterdruht 109 eingeschaltet, wöbe.» der KontaKt 116 geöffnet oder der Kontaktwideretand des Kontaktes Ub vergrößert wird durch die Schwingung, welche der Schallwellenempfänger erhält, was zur Folge hat, daß die Drehbewegung des Motors plötzlich verringert wird.

Die Feder 66 ist mit ihrem einen Ende am Zahnrad 52 und mit ihrem anderen Ende am Bahnten 9 befestigt und spannt das Zahnrad 52 in Uhrzeigerrichtung in Pig.4 vor, so dai3 das Zahnrad 52 normalerweise mit der Schnecke 50 kämmt. Die Feder 67 ist mit einem Ende am Zahnrad 65 und mit ihrem anderen Ende am Ho tor 6 befestigt und spannt das Zahnrad 65 in Uhrzeigerrichtung in Fig. 3 vor, so daß das Zahnrad 65 normalerweise mit dem Zahnritzel 63 kämmt,

Im folgenden soll die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen automatischen Vorrichtung zur Steuerung des elektrisch getriebenen Spielzeuges erläutert werden. Zunächst sei angenommen, daß die Trägheitsscheibe 1 in der in den Fig.2, 3 und 5 gezeigten Stellung steht; wenn der Schalter 105

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geschlossen ist, .so beginnt aich der Motor in einer Richtung umzulaufen, die im folgenden als normale Drehrichtung bezeichnet wird, wobei die Blattfederkontakte 24, 25 an den featen Kontakten 17 bzw. 18 anliegen. Der Stromkreis zum Speisen des Motors 6 ist in folgender Weise geführt: Vom positiven Anschluß der Gleichstromquelle 112 über einen festen Kontakt des Schalters 105, einen bewegbaren Kontakt 106 des Schalters 105, Leiterdraht 108, Blattfedernkontakt 24, fester Kontakt 17, Leiterdraht 105, Anschluß 101, Motor 6, Anschluß 102, Leiterdraht 104, fester Kontakt 18, Federkontakt 25, Leiterdraht 109, einen bewegbaren Kontakt 105 des Schalters 105 und einen festen Kontakt 111 des Schalters 105 nach dem negativen Anschluß der Gleichetroinwelle 112.

In diesem Zustand bewegt sich das Spielzeug in einer Vorwärtsrichtung, und die Nooke 51 des Selbstunterbrechungsschalters befindet sich in der unteren Stellung, wie diee durch den Pfeil L angezeigt ist. Wenn die Umdrehunrj des Motors 6 plötzlich durch Ansteigen einer äußeren Last oder eines Kontaktwiderstandee, des Kontaktes dee Schallwellenenpfangers abfällt, so verechiebt sich die Trägheits- oder Schwungscheibe 1 nach rechts, wie dies in Fig. 6 in Axialrichtung les Hobels 22 gezeigt ist, da sich die Trägheitsscheibe 1, bedingt durch ihre Trägheit, weiterdreht, nachdem die Drehung der Welle 2 durch

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Anwachsen einer äußeren Last oder eines Kontaktwiderstandes des Kontaktes d«s Schallwellenempfänger« abgefallen ist. Per Hebel Zl rückt nach rechts vom Träger 21 gemäß Fig. 6 nach au3en, und die Blattfederkontakte 24 und 25 kommen jeweils an den festen Kontakten 18 und 19 zur Anlage. Dabei verläuft der Stromkreis zum Erregen dea Motors 6 «rle folgt ι Tob positiven Anschluß der Gleichstromquelle 112 Über einen festen Kontakt 110, einen bewegbaren Kontakt 106, Leiterdraht 103, Biittfederkontakt 24, fester Kontakt 18, Leiterdraht 104, Anschluß 102, Motor 6, Anschluß 101, Leiterdraht 113t Selbstunterbrechungsschalter 53, Leiterdraht 114, fester Kontakt 19, Blattfederkontakt 25, Schallwellenempfänger 115 (falls notwendig), Leiterdraht 109» bewegbarer Kontakt 107 und einen featen Kontakt 111 nach dem negativen Anschluß der ßleiohstromwelle 112. Die Polarität des dem Motor 6 «ugefUhrten Potentials wird nun umgekehrt, so daß der Motor sich In umgekehrter Richtung BU drehen beginnt. Die Nooke $1 schwenkt naoh oben in Fig. 4 in der durch Pfeil R angedeuteten Rlohtung au» öffnen dee Selbstunterbrechungeechalters S3. Das Trägheiterelement 5 wird wieder nach links in fig. 6 verschoben, was zur Folge hat, daß die Grundplatte 26 für die Blattfederkontakte nach links verschoben wird. Die Blattfederkontakte 24 und 25 kommen an festen Kontakten 17 bzw. 18 zur Anlage, und der Motor 6 beginnt wiederum in der normalen Rlqhtung umzulaufen.

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Hieraus folgt, daß Spielzeuge, die sich vorwärtsbewegen, die Bewegungsrichtung aufgrund Anwachsen der äußeren Last oder des Kontaktwiderstandes des Kontaktes des Schallwellensignales umkehren. Sa der angetriebene Bauteil 57 sich bei der Rückwärtsbewegung des Spielzeuges nicht dreht und die Verbindunge stange 54 zum Lenken des Spielzeuges zwecks Änderung der Richtung der Rückwärtsbewegung des Spielzeuges verwendet werden kann, daß dann, wenn eich daa Spielzeug v/ieder in der normalen Richtung vorwärtebewegt, die letztere Vorwärtsrichtung von der vorhergehenden Vorwärtsrichtung abweicht, so daß das Spielzeug nach dem eigenen Villen der Bedienungsperson gesteuert erscheint. BeL der Bewesun» in der Rückwärtsrichtung kann die Stange 64 zum Anheben der Schaufel einer Planierraupe verwendet werden, und bei der Bewegung in der normalen Richtung kann die Verbindungsstange 64 zum Absenken der Schaufel verwendet werden, mit der Wirkung, daß das Spielzeug nach dem eigenen Willen der Bedienungspereon betrieben werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

Μ. jtlektrisch getriebenea Spielzeug, das mit einem Trägheitselement versehen 1st, welches eine Trägheitescheibe aufweist, eine Stange, die alt Schraubengewinde lose in die Mittenauenehmung der Trägheitsscheibe eingepaßt und mit einer Mittenbohrung versehen ist, in welche die Welle eines Motors eingesetzt ist, der das Spielzeug elektrisch antreibt, und mit einem Paar Anschlagescheiben, die verhindern, daß die Trägheitsscheibe von der Welle wegwandert, und an beiden Enden der Stange angepaßt sind, und mit einem Umsteuerschalter zum Umlenken der Polarität des dem Motor augeführten Potentials, mit einer automatischen Vorrichtung zum Steuern des elek- -trisch getriebenen Spielzeuges, welche einen Selbstunterbrechungeschalter umfaßt, der durch eine.Hocke betätigt wird, die eine Verzahnung aufweist, die in eine auf der Welle befestigte Schnecke sum Antrieb des Spielzeuges eingreift, ferner einen Satz Ratschenvorrichtungen, die fest auf der Welle zum Antrieb des Spielzeuges bzw« an dem angetriebenen Bauteil angebracht sind, welcher Satz Ratechenelemente mit der Welle zum Antrieb dee Spielzeuges umläuft, wenn die Antriebswelle

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sich in Vorwärtsrichtung dreht, und den angetriebenen¹ Teil blockiert, wenn sich die Welle in der Rückwärtsrichtung dreht,

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2. Klcktrinr.h getriebenes Sj'icilzeug, dne mit einem ?rUgheiter.'ler.ent versehen ißt, welches eine Trägheiteecheibe auf v/eint, ?ine Stange, die mit Schraubengewinde lose in die Mittenaußnßhaung der Trägheitescheibe eingepaßt und mit einer Mittenbohrung versehen ist, in welche die Welle eines Motors eingeuetzt ist, dor das Spielzeug elektrisch antreibt, und mit »inen Paar Anschlagsecheiben, die verhindern, daß die Trägheitescheibe von der Welle wegwandert, und an beiden Enden der Stange angepaßt sind, und mit einem Umsteuerschalter zum Umlenken der Polarität des dem Motor zugeführten Potentialo, mit einer automatischen Vorrichtung zum Steuern des elektrisch getriebenen Spielzeuges, welche einen Selbetunterbrefihungaschalter umfaßt, der durch eine Nooke betätigt wird, die eine Verzahnung aufweist, die in eine auf der Welle befestigte Schnecke zum Antrieb des Spielzeug·· eingreift, mit . Vorrichtungen zum Stoßen oder Ziehen einer Verbindungestang·, die an einem Zahnrad mit unregelmäßiger Fora angebracht.1st, das mit eines auf der Welle zum Antrieb de· Spielseuges angebrachten Zahnritzel';.kämmt, welche Vorrichtung sum Stoßen oder Ziehen einer Verbindungsstange die Lenkung der Hinterräder des Fahrzeuges betätigen.

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3. Spielzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennselohnet durch Schaltvorrichtungen mit einem Kontakt, der duroh die Vibration einen Schallwellenempfangers zu öffnen ist, der duroh den von einer Pfeife zukommenden Schall zu betätigen ist, «eiche Schaltvorrichtung in Reihe die elektrische Verbindung des Motore mit einer elektriechen Stromwelle eingeschaltet let·
4. Spieleeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennselehnet, da8 die Vorrichtung sum StoSen oder Ziehen tiner Verbindung^- ntange aur Bewegung der Bohaufel einea Planierraupenapielseugee dient.

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