DE2850266A1

DE2850266A1 - Spielfahrzeug-anordnung und verfahren zur steuerung des spielfahrzeugs

Info

Publication number: DE2850266A1
Application number: DE19782850266
Authority: DE
Inventors: Iwakichi Ogawa
Original assignee: Takara Co Ltd
Current assignee: Takara Co Ltd
Priority date: 1978-01-20
Filing date: 1978-11-20
Publication date: 1979-07-26
Also published as: CA1104823A; GB2012600A; US4152867A; GB2012600B; FR2414936A1; AU4165878A

Description

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B eschreibung

Die Erfindung betrifft eine Spielfahrzeug-Anordnung, sie bezieht sich insbesondere auf ein Spielfahrzeug, welches auf Schwankungen im Reibungswiderstand längs einer Unterlage anspricht, und sie bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung und Anbringung einer abnehmbaren, Reibung aufweisenden Führungsbahn.

In der Spielwarenindustrie sind verschiedene Arten zur Steuerung der Richtung eines selbständig angetriebenen Spielfahrzeugs bekannt.

Ein derartiges bekanntes Spielzeug besitzt die Form einer Zugmaschine, die ihre Bewegung bei Berührung eines Hindernisses umgekehrt. Es sind verschiedene Abwandlungen dieses Spielfahrzeugs bekannt, die alle ein Spielfahrzeug betreffen, welches zufallsartig in einer nicht gesteuerten Weise auf verschiedene Hindernisse reagiert, vgl. z.B. die CA-PS 960 860.

Andere Spielzeuge enthalten eine Anordnung für ein Straßenrennen mit mehreren, einzeln steuerbaren Rennwagen. Im allgemeinen werden die einzelnen Wagen durch Führungen gesteuert, die entweder in Form von Spalten oder elektrischen

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Leitungen vorliegen und entweder in oder auf der Oberfläche der Führungen angeordnet sind. Die Führungen oder Bahnen werden entweder als einstückige Spielunterlage oder als einzelne Führungsbahnsegmente verkauft. Obwohl ein begrenztes Maß an persönlicher Anordnung der Führungsbahnen dadurch möglich ist, daß die Anordnung der einzelnen Bahnsegmente variiert wird, halten sich diese Variationsmöglichkeiten in einem engen Rahmen. Derartige Anordnungen sind z.B. aus der US-PS 3 837 286, US-PS 3 797 404 und US-PS 3 205 618 bekannt.

Eine weitere Form eines bekannten gesteuerten Spielzeuges ist derart ausgebildet, daß es einen Empfänger in dem Wagen enthält, der Hörfunksignale empfängt, es sind Spulen vorgesehen, welche die Lage der Räder in Abhängigkeit von den Signalen einstellen. Alternativ kann ein Draht direkt an dem Fahrzeug angeschlossen sein, um die Steuersignale entweder elektronisch oder über ein flexibles mechanisches Kabel zu übertragen.

Es besteht ein Bedürfnis für ein relativ wirtschaftliches Spielfahrzeug, das während seiner Fortbewegung in einer solchen Art und Weise gesteuert.werden kann, daß die Freude der Kinder an dem Spiel vergrößert ist, und welches ein maximales Maß an individueller Steuerbarkeit erlaubt.

Gemäß der Erfindung ist eine Spielfahrzeug-Anordnung vorgesehen, bei der das Spielfahrzeug eine gesteuerte Fortbewegung in Abhängigkeit von Änderungen des Reibungswiderstands längs einer Unterlage ausführen kann. Die Unterlage kann als Teil der Spielanordnung in Form einer flexiblen Kunststoffbahn vorgesehen sein. Ein individuell vom Benutzer festlegbarer Pfad mit einer Reibungsschicht

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kann auf der Oberfläche, z.B. durch eine von Hand haltbare Markiereinrichtung aufgebracht werden. Das Spielfahrzeug besitzt bevorzugt ein Bodenteil mit einer Längsachse, um ein erstes Antriebsrad drehbar anzuordnen. Die Drehachse des ersten Antriebsrads verläuft quer zur Längsachse. Ein zweites Räderpaar ist mit dem Bodenteil verbunden und dreht sich um eine zweite und eine dritte Achse, die zueinander und zur ersten Achse nichtparallel verlaufen. Der relative Reibungskoeffizient, den die Vorderräder auf der Unterlage besitzen, ist von dem relativen Reibungskoeffizienten des'hinteren Antriebsrades verschieden. Die speziellen Reibungskoeffizienten hängen von der verwendeten Unterlage und dem verwendeten Markierungspfad ab. Es stellt ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar, daß die Reibungskoeffizienten der Vorderräder es ermöglichen, daß diese Räder auf der Unterlage rutschen können (schlupfen), daß sie jedoch das Spielfahrzeug antreiben, wenn diese Räder die markierte Führungsbahn auf der Unterlage berühren. Der Reibungskoeffizient des Antriebsrades ist derart gewählt, daß er das Fahrzeug längs der Längsachse vorwärts bewegt, unabhängig davon, ob ein Kontakt mit der Unterlage oder der markierten Führungsbahn vorliegt.

Die markierte Führungsbahn ist bevorzugt wasserlöslich und läßt sich von dem Untergrund entfernen, um eine wiederholte Verwendung des Untergrunds zu ermöglichen. Alternativ kann eine bandförmige Führungsbahn auf den Untergrund aufgebracht werden, oder der Untergrund kann selbst derart erhaben herausgearbeitet werden, daß er mechanisch einen Abschnitt der Oberfläche mit einem höheren Reibungskoeffizient besitzt.

Das Verfahren zur Steuerung der Fortbewegung des Spiel-

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fahrzeuge ist gekennzeichnet durch einen Untergrund, dessen Reibungskoeffizient einen solchen Wert besitzt, daß die Vorderräder über den Untergrund hinweggleiten, wenn das Hinterrad das Spielfahrzeug antreibt. Das Kind kann dann eine markierte Führungsbahn auf dem Untergrund dadurch aufbringen, daß es eine oder mehrere Linien mit einer von Hand gehaltenen Markiereinrichtung aufdruckt. Das Spielfahrzeug läßt sich dann auf den Untergrund aufsetzen, wobei es sich entweder über eine einzige Führungsbahn spreizt oder zwischen zwei Führungslinien derart läuft, daß die Vorderräder auf die Führungslinien ansprechen, welche die Fortbewegung des Spielfahrzeuges steuern.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Spielfahrzeug-Anordnung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Spielfahrzeugs, von unten gesehen;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die die

relative Drehung der Räder einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs zeigt;

Fig. 4 ein Schema, welches die Wechselwirkung zwischen dem Spielfahrzeug und einer einzigen Führungslinie wiedergibt;

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung des Spielfahrzeugs nach der Erfindung;

Fig. 6 eine Ansicht des Spielfahrzeugs längs der Linie 6-6 der Fig. 5, von unten gesehen;

Fig. 7 eine schematische, perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Radanordnung des erfindungsgemäßen Spielfahrzeugs ; und

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Fig. 8 ein Schema, welches die Wechselwirkung des Spielfahrzeugs mit zwei Führungslinien wiedergibt.

Gemäß Fig. 1 enthält die Spielfahrzeug-Anordnung 2 ein Spielfahrzeug 4, das auf einer Unterlage 6 angeordnet ist, die z.B. aus einer flexiblen Polyäthylen-Kunststoffbahn besteht und eine oder mehrere Schichten enthält, die individuell mit Verzierungen versehen sein können. Eine markierte Führungsbahn 9 mit höherem Reibungswiderstand als der flexible Untergrund 6 läßt sich von Hand auf der Oberfläche des Untergrunds mit einer Markierungseinrichtung oder einem Stift 8 aufzeichnen. Die Markierungseinrichtung 8 besteht bevorzugt aus einem wasserlöslichen Material oder einem Paraffinwachs. Alternativ läßt sich eine herkömmliche Kreide, z.B. eine Mischung aus Wachs, Fettsäuren mit hohem Molekulargewicht und Fettsäureestern mit höherem Molekulargewicht verwenden. Die Wachsreibungsbahn läßt sich von einem Kunststoff-Untergrund mit einem Lappen oder Schwamm 10 abwischen, der in einer mit Wasser gefüllten Schale 12 angefeuchtet wurde.

Das Spielfahrzeug 4 folgt dem Pfad der Reibungsführungsbahn 9 auf dem Untergrund 6, wie in Fig. 1 dargestellt. Es sei bemerkt, daß sich als Oberfläche des Untergrunds auch andere Materialien, wie z.B. Papier, Holz, weicher Vinylkunststoff etc. verwenden läßt. Eine wichtige Alternative der Erfindung besteht darin, als Oberfläche des Untergrunds ein Kunststoffsubstrat mit einem fest vorgegebenen Reibungspfad vorzusehen, der entweder auf die Oberfläche z.B. mit einer synthetischen Gummifarbe aufgemalt oder während des Formprozesses des Substrats erhaben ausgebildet wird. In einer weiteren alternativen Ausführungsform lassen sich auch Perforationen vorsehen, um einen hinreichenden Reibungswiderstand zu schaffen. Es

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ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß eine Unterlage mit relativ kleinem Reibungswiderstand und eine Führungsbahn mit relativ größerem Reibungswiderstand für zwei Steuerräder zur Verfügung gestellt wird.

In der Spielfahrzeug-Anordnung lassen sich verschiedene zusätzliche Einrichtungen, wie z.B. Gebäude 14 etc. vorsehen.

Gemäß den Fig. 2 und 3 sind an einem Bodenteil 16 zwei Frontantriebselemente vorgesehen. Diese Antriebselemente besitzen bevorzugt die Form von Rädern, wie s.B. den Vorderrädern 18 und 20. Alternativ lassen sich andere Gleitelemente verwenden (nicht dargestellt).

Ein hinteres Antriebeelement, wie z.B. ein Hinterrad 22 treibt das Fahrzeug nach vorn. Der Zweck des hinteren Antriebsrades 22 besteht darin, den Fahrzeugkörpet ständig, unabhängig vom Reibungswiderstand des Untergrunds, in Vorwärtsrichtung zu bewegen. Durch das Hinterrad 22 wird daher auf das Fahrzeug während des Betriebs ständig ein kinetischer Kraftvektor mit relativ konstanter Größe ausgeübt. .

Flg. 3 xelgt eine schematieqhe Darstellung, bei dir alle Räder im Uhreei^ersinn angetrieben werden. Die Vorderräder 18 und 20 nehmen gegenüber der Längsachse des Spielfahrzeuge oder der das Hinterrad 22 enthaltenden Eben· einen Winkel ein. Die Drehachsen dieser Vörräder 18 und 20 erstrecken eich derart, daß *|.e von dem Hinterrad 22 weg gerichtet sind.

Oa die Vorderräder 18 und 20 aus demselben Material hergestellt sind und sich mit derselben Drehgeschwindigkeit

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drehen, heben sich die Kinetischen Kraftvektoren, welche quer zur Richtung des Kraftvektors des Hinterrads verlaufen, d.h. sie sind einander entgegengesetzt gerichtet und eliminieren sich gegenseitig. Jegliche Komponente dieser Kraftvektoren in der Richtung des Kraftvektors des Hinterrads trägt dagegen zur Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs bei. Die genaue Größe des Kraftvektors der Vorderräder 18 und 20 hängt ferner von demjenigen Winkel ab, den die Drehachsen der Vorderräder mit der Längsachse des Fahrzeugs bilden.

Wenn eines der Vorderräder einen Teil der Unterlage berührt, dessen Reibungswiderstand von demjenigen der Kontaktstelle des anderen Rads abweicht, ändern sich die kinetischen Kraftvektoren, und das Vorderrad mit dem größten relativen Reibungswiderstand dominiert und hat einen die Richtung des Fahrzeugs bestimmenden resultierenden Kraftvektor zur Folge, der die Vektorsumme des Kraftvektors des Hinterrads und eines quer verlaufenden Vektors ist. Das Fahrzeug nimmt dadurch eine Richtung an, die gleich der Hypotenuse eines dreieckförmigen Kraftvektordiagramms ist.

In Fig. 3 lassen sich die divergierenden Achsen der Vorderräder 18 und 20 erkennen. In dieser Ausführungsform wird ein Band 80 auf die Unterlage aufgebracht, um eine markierte Führungsbahn mit erhöhtem Reibungswiderstand zu erzeugen. Das Band 80 läßt sich entweder wieder entfernen, oder es kann auf ein Unterlage-Substrat permanent angebracht sein.

In Fig. 4 ist die Art und Weise dargestellt, nach der die Fortbewegung des Spielfahrzeugs 4 als Folge von Schwankungen im Reibungswiderstand längs der Unterlage

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gesteuert wird. Die Führungsbahn 23 besitzt einen relativ großen Reibungswiderstand im Vergleich zur Unterlage. So läßt sich z.B. eine synthetische Gummischicht als Reibungsführungsbahn 23 verwenden, und die Unterlage kann aus einer Polyäthylenschicht bestehen. Die Vorderräder 18 und 20 lassen sich aus Polyäthylen-Kunststoff oder einem thermoplastischen Polyamid, z.B. Nylon, herstellen. Das Hinterrad 22 läßt sich aus einer geeigneten Gummimischung herstellen.

Die Pfeile in Fig. 4 geben einen schematischen Kraftvektor an, der von der Berührung der entsprechenden Räder mit der Unterlage herrührt, diese Pfeile stellen dagegen keine maßstäbliche Wiedergabe des Kraftvektors dar.

Der Begriff "Reibungskoeffizient" stellt eine relative Größe dar, der vom Material der Oberfläche und vom Material des sich über die Oberfläche bewegenden Objekts abhängt. Zusätzlich variiert der Reibungskoeffizient zwischen demjenigen Wert der Haftreibung und demjenigen Wert der kinetischen Reibung. Allgemein gesagt, läßt sich der Reibungskoeffizient als Verhältnis derjenigen Kraft, die zur Bewegung eines Gegenstands aus dessen statischem Zustand benötigt wird, zu dem Gewicht des Gegenstands definieren

bzw. als das Verhältnis derjenigen Kraft, die zur Fortsetzung der Bewegung des in einem bewegten Zustand befindlichen Objekts erforderlich ist, zum Gewicht des Gegenstands definieren.

Um eine Abschätzung der relativen Werte zu ermöglichen, die im vorliegenden Beispiel ausgewählt werden können, wird z.B. Nylon und Polyäthylen für die Vorderräder und die Unterlage verwendet. Diese Materialien besitzen einen Haftreibungskoeffizienten zwischen 0,15 und 0,25, wenn sie aufeinander reiben. Natürlicher Gummi besitzt jedoch einen

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Haftreibungskoeffizienten zwischen 1 und 4 und kann für das Hinterrad 22 verwendet werden. Der Naturgurami des Hinterrads 22 besitzt einen wesentlich höheren Reibungskoeffizient al« die Vorderräder 18 und 20. Zusätzlich sind die Vorderräder derart angeordnet, daß ihre Drehachsen nichi>*parallel unter ungefähr 60° zu einer das Hinterrad 22 enthaltenden Ebene verlaufen. Da alle Räder des Fahrzeugs angetrieben werden, wie noch erläutert wird, und da die beiden Vorderräder mit derselben Drehgeschwindigkeit angetrieben werden, gleiten die Vorderräder einfach ieitwärte zu ihrer Drehebene, wenn das Fahrzeug durch das Hinterrad 22 vorwärtsgetrieben wird. Wenn die Vorderräder eich auf der Unterlage mit einem relativ kleinen Reibungskoeffizienten befinden, sind die Vorderräder hinsichtlich eines Antriebs oder einer Steuerung des Spieliahreeuge in irgendeine bestimmte Richtung unwirksam. In diesem Zustand treibt das Hinterrad das Fahrzeug einfach nach vorn. Xn Fig. 4 let dieser Zustand des Fahrzeuge % ale Ausgangszustand (aj dargestellt, wenn das Fahrzeug sich nach links dreht, sodaß die mit hoher ReibfMhlgkeit ver*ehene Führungsbahn 23 das rechte Vorderrad 18 berührt» Position (b), wird das Fahrzeug in Richtung der Drehung des Vorderrads 18 angetrieben, wie in der dritten Position (c| in Fig. 4 dargestellt ist. Wenn das Fahrzeug aufgrund dieses Antriebsvorganges weit genug bis in die Position ic) bewegt wurde, berührt dann das linke Vorderrad 20 die Führungsbahn 23, wodurch das Fahrzeug in die entgegengesetzte Richtung angetrieben wird. Das Fahrzeug folgt demnach der Spur der mit hoher Reibungsfähigkeit versehenen Führungsbahn 23, solange wie die Führungsbahn 23 sich zwischen den beiden Vorderrädern 18 und 20 befindet. Die Führungsbahn 23 nacht eine Kurve, wie an der letzten Position (e) gesehen werden kann, und das Vorderrad 18 berührt dabei die mit Reibbelag versehene

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Führungsbahn 23, um das Fahrzeug in eine neue Richtung zu bewegen.

In Fig. 5 ist eine Explosionsdarstellung des Spielfahrzeugs 4 dargestellt. Ein Gehäuse 28 läßt sich in einer gewünschten Form ausbilden und stellt eine äußere Hülle dar. Die simulierten Räder auf dem Gehäuse 28 haben keinen Einfluß auf die Bewegung des Fahrzeugs und stellen lediglich ein Design-Merkmal dar. Ein Batteriegehäuse aus Kunststoff nimmt Batterien 34 auf und ist mit einem Ansatz 33 versehen, der mit einer Kerbe 29 im Gehäuse eine Schnappverbindung eingehen kann. Ein ähnlicher Ansatz und eine ähnliche Kerbe sind auf der anderen Seite des Gehäuses 28 vorgesehen. Innerhalb des unteren Teils des Batteriegehäuses 32 befindet sich ein Motor- und Getriebekasten. Das Bodenteil 16 vervollständigt das Spielfahrzeug 4.

Gemäß den Fig. 2 und 6 wird ein Elektromotor 66 von Batterien 34 gespeist, die im Batteriegehäuse 32 aufgenommen sind. Der Motor 66 enthält ein Antriebsritzel 64, das mit einem Getriebe 62 in Verbindung steht. Das Getriebe 62 untersetzt den Ausgang des Motors 66 und steht mit einem Kronenrad 56 in Verbindung, welches auf der Hinterachse 60 angeordnet ist. Die Hinterachse 60 trägt das Antriebs-Hinterrad 22. Die Auswahl der Zahnräder zur Verwirklichung einer gewünschten Geschwindigkeitsreduktion ist bekannt, und es ist daher nicht notwendig, die einzelnen Bauelemente des speziellen Getriebes näher zu erläutern.

Ein Hilfskornenrad 58 ist auf der anderen Seite der Hinterachse 60 angeordnet und treibt ein Antriebsritzel 68, das ein flexibles Kabel 70 antreibt, welches am

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förderrad 2® befestigt ist. Bas flexible Kabel kann elnfach axis einem Kunststoffrohr oder einer anderen bekannten Form eines fintriebskabels bestehen, uirt Drehenergie unter einem Winkel an die Äntriebsseite eines rotierenden Elements zu bringen.. Es sei darauf hingewiesen, daß auch andere mechanische Anordnungen verwendet werden können, um Leistung dem Vorderrad 2© zuzufahren. Eine ähnliche Zufuhr an Rotationsenergie erfolgt über ein weiteres flexibles Kabel 72 an das Vorderrad 18. Ein Paar Vorderrad-Lager 36 und 38 halten die Vorderräder 18 und 2O.

Wie Fig. 2 entnommen werden kann, ist das Bodenteil 16 als Platte ausgebildet, die einen V-förmigen Spalt 24 für die Vorderräder und einen rechteckförmigen Spalt 26 für das Hinterrad aufweist. Vorgesehen sind ferner rechteckförmige Spalte 52 und 54 für die Kronenräder. Die Lager 36 und 38 für die Vorderräder umfassen ein Paar dreieckförmiger Stiitzen 4O_P die auf beiden Seiten eines Spalts 24 angeordnet sind und je eine Kerbe 42 zur Aufnahme der Vorderradachse besitzen.

Ober Leitungen 51 und 53 ist ein Schalter 44 mit den Batterien 34 und dem Motor 66 verbunden. Ein Kontaktflansch 50 ist derart angeordnet, daß er mit einem Schalthebel 48 elektrischen Kontakt bildet, um die elektrische Schaltung zu speisen. Ein Anschlag 46 ist auf dem Bodenteil 16 befestigt und begrenzt die Bewegung des Schalthebels 48. Es lassen sich geeignete Befestigungselemente verwenden, um das Bodenteil 16 auf dem Batteriegehäuse zu befestigen. Das Getriebe ist derart ausgelegt, daß die Bewegung der Vorderräder zu der Bewegung des Hinterrads in einem Verhältnis von etwa 2,5 : 1 steht, sodaß sich die Vorderräder mehr als doppelt so schnell wie das Hinterrad drehen.

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Fig. 7 zeigt sciieniatiselx eine weitere Äusführungsform der Erfindung, bei der die Vorderräder 74 und 76 wiederum derart ausgerichtet sind, daß ihre Drehachsen weder zum Antriebs-Hinterrad 7S noch untereinander parallel verlaufen« Die Neigung der Vorderräder 74 und 76 in dieser Äusfühxungsforni ist derart festgelegt» daß die Hinterräder das Fahrzeug in einer Richtung antreiben _r welche der entsprechenden Richtung der Äusfuhrungsform gemäß den Fig. 3 und 4 entgegengesetzt ist. Das rechte Vorderrad 76 treibt folglich das Fahrzeug nach links an, und das linke Vorderrad 74 treibt in entgegengesetzte Richtung. Es ist bei dieser Ausföhrungsforia wieder von demselben Prinzip Gebrauch gemacht, daß sowohl die Unterlage als auch die antreibenden Vorderräder einen kleinen Reibungskoeffizienten besitzen, sofeaß die antreibenden Vorderräder in einer zu ihrer Drehebene seitwärts verlaufenden Richtung rutschen _r wenn sie vom Hinterrad 78 über die unterlage bewegt werden. Die zwei Führungslinien 82 lassen sich als Teil der Unterlage ausbilden, der mit einer Riffelung versehen ist, um eine rauhe Oberfläche zu bilden, die einen erhöhten Reibungswiderstand besitzt. Ein festes Paar von Führungslinien läßt sich unmittelbar in die Oberfläche der unterlage z.B. ist einem Vakuumformverfahren einformen.

Gemäß Fig. 8 treiben die Vorderräder 74, 76 das Fahrzeug 2 innnerhalb der Führungslinien nach innen, um das Fahrzeug längs des vorgegebenen Pfads zu führen, wenn es zwischen die beiden Führungslinien eingesetzt ist. Die zweite Ausführungsform der Erfindung stellt «omit eine Abwandlung der Erfindung dar, die durch die unterschiedliche Neigung der Vorderräder und die Verwendung zweier Führungslinien anstelle lediglich einer Führungslinie, welche zwischen den beiden Vorderrädern gemäß der ersten

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Ausführungsform, Fig. 3 und 4, gekennzeichnet, ist. Das Grundprinzip der Erfindung bleibt jedoch erhalten, und dieses Grundprinzip besteht darin, daß der Reibungskoeffizient des Antriebsrades größer ist als die entsprechenden Reibungskoeffizienten der Vorderräder, sodaß dasAntriebsrad das Spielfahrzeug mit einer in Längsrichtung gerichteten Kraft unabhängig von dem Reibungskoeffizient der Unterlage vorwärtsbewegen kann, wo hingegen die Vorderräder in seitlicher Richtung auf der Unterlage rutschen und das. Spielfahrzeug alternativ antreiben, wenn die Vorderräder die Führungslinienabschnltte der Oberfläche der Unterlage berühren, die einen größeren Reibungskoeffizient aufweisen. Die Drehachsen der beiden Vorderräder sind wiederum nicht>-parallel ausgerichtet.

Anstelle der Räder lassen sich auch andere Antriebselemente einsetzen, wie z.B. Laufketten, und das Antriebsrad kann das Vorderrad sein, und es können zwei Hinterräder vorgesehen werden, die dann die Steuerfunktion übernehmen.

Die Spielzeuganordnung nach der Erfindung kann in einer Packung an Kinder ausgeliefert werden. Die Packung enthält z.B. ein Fahrzeug mit zwei Steuerrädern mit kleinem Reibungskoeffizient und einem Antriebsrad mit hohem Reibungskoeffizient. Die Achsen der Räder verlaufen nichtparallel. Die Spielzeug-Anordnung enthält weiterhin eine Unterlage. Die Unterlage kann z.B. aus einer Schicht aus flexiblem Kunststoffmaterial bestehen, das markierte Führungsbahnen mit hohem Reibungswiderstand aufnehme kann, die von dem Kind gemäß Fig. 1 auf das flexible Kunststoffmaterial aufgezeichnet werden. Alternativ kann die Unterlage als festes Substrat aus Kunststoffmaterial oder einem anderen Material ausgebildet sein, wobei auf dem Substrat

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ein Führungspfad mit hohem Reibungswiderstand bleibend eingeformt ist. Es können entweder eine einzelne markierte Führungsbahn oder zwei markierte Führungsbahnen vorgesehen sein, und die Orientierung der Steuerräder des Fahrzeugs ist entsprechend einzustellen.

Die Art und Weise, in der das Kind mit der Spielzeug-Anordnung spielen kann, ist folgende: das Kind breitet die Unterlage aus oder setzt sie zusammen, wobei die Unterlage einen derartigen Reibungskoeffizienten besitzt, daß die Steuerräder über die Unterlage rutschen, wo hingegen die Antriebsräder einen höheren Reibungskoeffizienten aufweisen und das Spielfahrzeug antreiben. Das Kind kann auf der Unterlage eine Führungsbahn abmarkieren, die einen Reibungskoeffizienten aufweist, der größer als derjenige der Unterlage ist und einen solchen relativen Wert besitzt, daß die Steuerräder das Spielfahrzeug antreiben, wenn sie mit der Führungsbahn in Kontakt treten. Die vom Kind hergestellte speziell markierte Führungsbahn muß derart ausgebildet sein, daß während der gewünschten Steuerbewegung des Fahrzeugs immer nur ein Steuerrad diese Führungsbahn berühren kann. Schließlich wird das Spielfahrzeug auf die Unterlage derart relativ zu der markierten Führungsbahn gesetzt, daß die Steuerräder mit der Führungsbahn zusammenwirken, um die Fortbewegung des Spielfahrzeugs zu steuern.

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eerseite

Claims

Takara Co., Ltd., No. 19-16, 4-Chome, Aoto, Katsushika-Ku, Tokyo, Japan Spielfahrzeug-Anordnung und Verfahren zur Steuerung des Spielfahrzeugs Ansprüche

1. Spielfahrzeug-Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterlage (6) vorgesehen ist und mindestens zwei verschiedene Reibungskoeffizienten enthält, daß eine vorgegebenen Führungsbahn (9) auf der Unterlage (6) einen vorgegebenen Reibungskoeffizienten aufweist, daß das Spielfahrzeug enthält: ein Bodenteil (16) mit einer Längsachse, ein erstes Antriebselement (22), das mit dem Bodenteil (16) um eine erste Achse drehbar verbunden ist, die senkrecht zur Längsachse verläuft, zwei zweite Antriebselemente (18, 20), die mit dem Bodenteil (16) verbunden sind und sich um eine zweite und eine dritte Achse drehen, die zur ersten Achse und untereinander nicht^parallel laufen, und Einrichtungen (66, 64, 62, 56, 58, 70, 72) zum

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ständigen Antreiben der Antriebselemente (22,18, 20) während der Fortbewegung des Fahrzeugs (2), daß der Reibungskoeffizient der beiden zweiten Antriebselemente relativ zum Reibungskoeffizienten der Unterlage (6) und der Führungsbahn (9) einen solchen Wert besitzt, daß die zweiten Antriebselemente (18, 20) zwar über die Unterlage (9) rutschen, jedoch mit der Führungsbahn (9) einzeln zur Erzeugung einer die Fahrzeugbewegung steuernden Kraft in Kontakt gelangen, daß das erste Antriebselement (22) das Spielfahrzeug (2) unabhängig vom Reibungskoeffizienten der Unterlage (6) mit einer in Richtung der Längsachse gerichteten Kraft vorwärts bewegt, daß die beiden zweiten Antriebselemente (18, 20) in Seitwärts-Richtung mindestens auf einem Teil der Unterlage rutschen und das Spielfahrzeug (2) dann treiben, wenn sie den die Führungsbahn (9) enthaltenden Teil der Unterlage (6), der einen größeren Reibungskoeffizienten besitzt, berühren, und daß das Spielfahrzeug (2) in Abhängigkeit von den Schwankungen des Reibungswiderstands auf der Unterlage (6) steuerbar fortbewegbar ist.

2. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antriebselement (22) ein Rad (22) enthält, welches einen größeren Reibungskoeffizienten als die beiden zweiten Antriebselemente (18, 22) besitzt.

3. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zweiten Antriebselemente (18, 20) als Vorderräder auf dem Bodenteil (16) angeordnet sind, und daß das erste Antriebselement (22) als Hinterrad auf dem Bodenteil (16) angeordnet ist.

4. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Achsen der Vorderräder (18, 20) und

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des Hinterrads (22) nicht--parallel verlaufen.

5. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zweiten Antriebselemente (18, 20) drehbar auf dem Bodenteil (16) derart angeordnet sind, daß die Achsen der zweiten Antriebselemente (18, 20) vom ersten Antriebselement (18) wegführen.

6. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zweiten Antriebs-Vorderräder (18, 20) aus thermoplastischen Polyamiden mit niederen Reibungskoeffizienten bestehen.

7. Spielfahrzeug-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage (6) individuell mit einer Führungsbahn(9) abmarkierbar ist, die einen höheren Reibungskoeffizienten als die Unterlage

(6) aufweist, daß das Spielfahrzeug ein erstes Antriebselement (22) und zwei zweite Antriebselemente (18, 20) enthält, daß der Reibungskoeffizient der beiden zweiten Antriebselemente (18, 22) gegenüber dem Reibungskoeffizienten der Unterlage (6) und der abmarkierten Führungsbahn (9) einen derartigen Wert besitzt, daß die zweiten Antriebselemente (18, 20) auf der Unterlage (6) rutschen, dagegen mit der abmarkierten Führungsbahn (9) in Eingriff kommen, wodurch die beiden zweiten Antriebselemente (18, 20) die Richtung des Spielfahrzeugs steuern,

8. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antriebselement (22) einen höheren Reibungskoeffizienten als die beiden zweiten Antriebselemente (18, 20) aufweist.

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9. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (10, 12) zur Entfernung der abmarkierten Führungsbahn (9) von der Unterlage (6) vorgesehen sind, um anschließend eine neue Markierung mit unterschiedlichem Verlauf der Führungsbahn (9) vorzunehmen .

10. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage (6) als flexible Kunststoffschicht ausgebildet ist.

11. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und die zweiten Antriebselemente (22,18, 20) um eine Drehachse drehbar angeordnet sind, und daß alle Drehachsen untereinander nicht-^parallel verlaufen.

12 Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 11, dadurch

gekennzeichnet, daß das erste Antriebselement (22) in einer ersten, in Längsrichtung verlaufenden Ebene des Spielfahrzeugs (2) liegt, daß die beiden zweiten Antriebselemente (18, 20) in einer zweiten bzw. dritten Ebene liegen, die die erste Ebene schneiden.

13. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zweiten Antriebselemente (18, 20) Vorderräder des Spielfahrzeugs (2) und das erste Antriebselement (22) ein Hinterrad des Spielfahrzeugs (2) sind.

14. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zweiten Antriebs-Vorderräder (18, 20) aus thermoplastischem Polyamid hergestellt sind und daß das Hinterrad (22) aus einem Material besteht,

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welches einen Reibungskoeffizienten aufweist, der etwa demjenigen des Naturgummis entspricht.

15. Spielfahrzeug-Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (10, 12) zur Entfernung der abmarkierten Führungsbahnen (9) Wasser und ein Aufbringmittel zum Benetzen der Unterlage (6) enthält.

16. Spielfahrzeug-Anordaung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum individuellen Abmarkieren der Führungsbahn(9) einen von Hand führbaren Stift (8) enthalten.

17. Verfahren zur Steuerung der Fortbewegung eines Spielfahrzeugs, das ein erstes drehbares Rad und zwei zweite drehbare Räder enthält, wobei die Drehachsen des ersten und der beiden zweiten Räder zueinander nicht parallel verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterlage vorgesehen wird, deren Reibungskoeffizient einen solchen Wert besitzt, daß die zweiten Räder der Unterlage rutschen, und daß das erste Rad das Spielfahrzeug antreibt, daß eine abmarkierte Führungsbahn auf der Unterlage aufgebracht wird, die einen Reibungs— koeffizienten besitzt, der größer ist als derjenige der Unterlage, und der gegenüber dem Reibungskoeffizienten der beiden zweiten Räder einen solchen Wert besitzt, daß die zweiten Räder bei Berührung der Führungsbahn das Spielfahrzeug antreiben, daß die abmarkierte Führungsbahn eine solche Gestalt besitzt, daß immer nur jeweils eines der beiden zweiten Räder während einer gewünschten Steuerbewegung die Führungsbahn berührt, und daß das Spielfahrzeug auf die Unterlage derart relativ zu der abmarkierten Führungsbahn aufgesetzt wird, daß die beiden zweiten

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Räder auf die abmarkierte Führungsbahn ansprechen und
mit dieser zusammenwirken, um die Fortbewegung des Spielfahrzeugs zu steuern.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die abmarkierte Führungsbahn entfernt wird und das
Verfahren mit einer unterschiedlichen abmarkierten Führungsbahn wiederholt vird.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbringen der abmarkierten Führungsbahn das Aufzeichnen einer kontinuierlichen Linie auf der Unterlage
umfaßt.

20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der abmarkierten Führungsbahn das Auftragen eines wasserlöslichen Materials auf der Oberfläche der Unterlage umfaßt.

21. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der abmarkierten Führungsbahn das Einformen einer mit Riffelung versehenen Bahn in die Unterlage umfaßt.

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