DE3702222A1 - Spielfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf durch Schwungkraft angetriebene Spielfahrzeuge und insbes. solche mit einem horizontal angeordneten Schwungrad und Rädern mit Seiten, die aus einem Material geringer Reibung bestehen, so daß das Fahrzeug auf zwei Rädern fahren kann.

Es sind zahlreiche Spielfahrzeuge bekannt, die ein Schwungrad zum Antrieb haben. Solche Fahrzeuge sind z.B. aus den US-Patentschriften 45 36 168, 44 85 586, 44 43 967, 44 00 908, 41 93 223, 39 55 429, 26 77 216, 36 98 129 und 28 73 553 bekannt. Diese Fahrzeuge haben horizontal ange­ ordnete Schwungräder in den Antriebsmotoren. Die für diese Fahrzeuge verwendeten Schwungräder ermöglichen es den Fahrzeugen jedoch nicht, auf zwei Rädern zu fahren. Aus den US-Patentschriften 38 12 933, 37 72 824 und 25 60 739 schließlich sind durch Federn angetriebene Motoren für Spielfahrzeuge bekannt.

Aus keiner dieser Druckschriften ist ein Spielfahrzeug bekannt, das tatsächlich auf zwei Rädern fahren kann. Während einer solchen Fahrt bleiben beide Räder auf einer Seite eines Spielfahrzeugs mit der Lauffläche in Berührung, während sich die Fahrzeugachsen bzw. -wellen einer vertikalen Stellung nähern. Das Fahrzeug bleibt in dieser Stellung ohne zusätzliche körperliche Abstützungen, wenn es sich längs seiner beabsichtigten Bahn bewegt.

Ein horizontal angeordnetes Schwungrad mit einer vertikalen Drallachse nahe dem Boden eines Spielfahrzeugs würde dazu beitragen, das Fahrzeug im Gleichgewicht zu halten, während es auf zwei Rädern fährt. Die Verwendung von Material geringer Reibung wie Kunststoff an den Seiten der Räder würde außerdem dazu beitragen, das Fahren auf zwei Rädern zu erleichtern, da es dieses Material den Rädern erlauben würde, über eine Lauffläche zu gleiten, wenn sich das Fahrzeug längs seiner beabsichtigten Bahn bewegt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Spielfahr­ zeug zu schaffen, das auf zwei Rädern fahren kann.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Das Spielfahrzeug gemäß der Erfindung hat ein horizontal angeordnetes Schwungrad mit einer vertikalen Drallachse nahe dem Boden des Fahrzeugs, um es im Gleichgewicht zu halten, während es auf zwei Rädern fährt. An den Seiten der Räder befindet sich ein Material geringer Reibung, so daß die Räder über eine Lauffläche gleiten können, während das Fahrzeug auf zwei Rädern fährt. Der Schwerpunkt des Schwungrads liegt im wesentlichen in einer horizontalen Ebene, die durch die hintere Welle des Fahrzeugs verläuft. Das Fahrzeug wird von einem Trägheitsmotor angetrieben, der ein Kegelzahnrad hat, das an der hinteren Welle befestigt ist und das mit einem Wechselzahnrad in Eingriff steht. Das Wechselzahnrad wiederum steht mit einem Ritzel in Eingriff, das am Schwungrad befestigt ist. Die Anordnung des Schwungrades nahe dem Boden des Fahrzeugs trägt dazu bei, das Fahrzeug im Gleichgewicht zu halten, wenn es auf zwei Rädern fährt, so daß sich die Drallachse des Schwungrads einer horizontalen Stellung nähert, während das Fahrzeug auf zwei Rädern fährt. Die Seiten der Räder, die aus Material geringer Reibung bestehen und es ermöglichen, daß die Räder längs einer Lauffläche gleiten, führen Richtungsänderungen durch, während das Fahrzeug auf zwei Rädern fährt, da ein vom Trägheitsmotor erzeugtes Rückstell­ moment das Fahrzeug in einer Gleichgewichtsstellung hält.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 6 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Spielfahrzeugs,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Fahrzeugs der Fig. 1 während es auf zwei Rädern fährt,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1 ohne das obere Chassis des Fahrzeugs zur Darstellung des Trägheitsmotors, der für den Antrieb des Fahrzeugs verwendet ist,

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 3, und

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 2, aus dem hervorgeht, wie die Hinterräder des Fahrzeugs, während es auf zwei Rädern fährt, eine Lauffläche berühren (der Fahrzeugkörper ist strichpunktiert gezeigt).

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Spielfahr­ zeugs 10, das auf einer Lauffläche 12 angeordnet ist. Das Fahrzeug 10 hat einen Außenkörper 14, Vorderräder 16 und Hinterräder 18. Wie die Fig. 3 bis 5 zeigen, hat das Fahr­ zeug 10 ein oberes und ein unteres Chassis 20 bzw. 22. Eine vordere und eine hintere Welle 24 bzw. 26 sind am unteren Chassis 22 drehbar gelagert. Die Räder 16 und 18 sind an der Welle 24 bzw. 26 befestigt, wie die Fig. 3, 5 und 6 zeigen.

Der Trägheitsmotor des Fahrzeugs 10 hat ein Schwungrad 28 zur Speicherung kinetischer Energie. Die Drehung der Hinterräder 18 bewirkt die Speicherung kinetischer Energie in der Drehbewegung des Schwungrads 28. Da die Welle 26 an den Hinterrädern 18 befestigt ist, bewirkt die Drehung der Räder 18, daß sich die Welle 26 und ein Kegelzahn­ rad 30, das an der Welle 26 befestigt ist, drehen. Wenn sich das Kegelzahnrad 30 zusammen mit der Welle 26 dreht, treibt es ein Wechselzahnrad 32 an, das am unteren Chassis 22 drehbar gelagert ist, so daß sich das Zahnrad 32 in einer im oberen Chassis 20 befindlichen Öffnung 34 dreht. Ein Zapfen 36 des Zahnrads 32 sitzt drehbar in der Öffnung 34, wie die Fig. 4 und 5 zeigen. Das Wechselzahnrad 32 hat an der Unterseite eine Ringnut 38. Ein ringförmiger Vorsprung 40 des unteren Chassis 22 sitzt drehbar in der Ringnut 38. Das Zahnrad 32 dreht sich vorzugsweise um eine vertikale Achse, die durch die Längsachse der Welle 26 verläuft.

Wie Fig. 4 zeigt, treibt das Zahnrad 32 ein auf einen Stift 44 sitzendes Ritzel 42, wenn die Hinterräder gedreht werden. Wie gezeigt, ist der Stift 44 in Öffnungen 46, 48 im oberen und unteren Chassis 20 bzw. 22 drehbar gelagert. Das Ritzel 42 ist am Schwungrad 28 befestigt, das sich mit dem Ritzel 42 um eine vertikale Drallachse dreht, wenn das Fahrzeug wie in Fig. 4 orientiert ist. Wichtig ist, daß das Schwungrad 28 nahe dem Boden des Fahrzeugs 10 angeordnet ist, wie die Fig. 4 und 5 zeigen, so daß sein Schwerpunkt im wesent­ lichen in einer Horizontalebene liegt, die durch die Längs­ achse 58 (Fig. 6) der Welle 26 verläuft. Bei dieser Anordnung trägt das Schwungrad 28 dazu bei, das Fahrzeug 10 im Gleich­ gewicht zu halten, wenn es auf zwei Rädern fährt, wie nach­ folgend beschrieben wird.

Die Hinterräder 18 haben Teile 50 aus Material hoher Reibung, die am Umfang der Räder befestigt sind, wie Fig. 5 zeigt. Die Teile 50 erleichtern die Drehung der Räder 18, wenn sie gegen eine Fläche wie die Lauffläche 12 gerieben werden, um die Anfangsdrehung der Räder 18 zu bewirken und kinetische Energie in der Drehbewegung des Schwungrads 28 zu speichern. Das Fahrzeug 10 wird dann durch die Drehung des Schwungrads 28 angetrieben, nachdem es auf die Lauffläche 12 gesetzt wurde. Wichtig ist, daß die Seiten 52 der Hinterräder 18 aus einem Material geringer Reibung wie Kunststoff bestehen, damit das Fahrzeug auf zwei Rädern fahren kann, wie später beschrieben wird. Außerdem bestehen die Seiten 54 (Fig. 3) der Vorderräder 16 ebenfalls aus Material geringer Reibung, um eine Fahrt auf zwei Rädern zu erleichtern.

Fig. 6 zeigt, wie die Seiten 52 der Hinterräder 18 die Lauffläche 12 berühren, wenn das Fahrzeug auf zwei Rädern fährt. Da der Schwerpunkt des Schwungrads 28 im wesentlichen in einer durch die Längsachse 58 der Welle 26 verlaufenden Horizontalebene liegt, trägt diese Orientierung des Schwung­ rades 28 dazu bei, das Fahrzeug 10 im Gleichgewicht zu halten, wenn es sich in der Stellung der Fig. 6 befindet, in der es auf zwei Rädern fährt. Diese Orientierung des Schwungrads 28 ermöglicht es dem Fahrzeug 10, auf zwei Rädern zu fahren, wobei sich die Drallachse des Schwungrads einer horizontalen Stellung und die Längsachse 58 der vertikalen Achse 56 nähert bzw. der Winkel R minimal wird. Wenn sich das Fahrzeug 10 in dieser Stellung befindet wirkt es wie ein Motorrad, das ein Schwungrad mit horizontaler Drallachse hat. In diesem Zustand erzeugt ein leichtes Kippen des Fahrzeugs 10 ein Drehmoment, das auf die Längsachse des Fahrzeugs wirkt. Dieses Drehmoment bewirkt mit Hilfe der Räder 16 und 18, die eine niedrige Reibung haben, daß das Fahrzeug 10 seine Fahrtrichtung ändert. Diese Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeugs 10 wiederum erzeugt eine Zentrifugalkraft, die der anfänglichen Kippbewegung des Fahrzeugs 10 entgegenwirkt und es wieder ins Gleichgewicht bringt. Dieser Zustand tritt auf, wenn das Fahrzeug 10 auf seinen rechten Rädern 16 und 18 läuft, und sich das Schwungrad 28 bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs im Uhrzeigersinn dreht. Wie zuvor erwähnt, bestehen die Seiten 52 und 54 der Räder 16 und 18 aus einem Material geringer Reibung, wie Kunststoff, so daß die Räder auf der Lauffläche 12 gleiten können, wenn das Fahrzeug auf zwei Rädern fährt. Das Material geringer Reibung ermöglicht es, daß das Fahrzeug 10 leicht in eine Gleitbe­ wegung kommt und Richtungsänderungen durchführt, wenn das zuvor erwähnte Rückstellmoment das Fahrzeug in einer Gleichgewichtsstellung hält, während es auf zwei Rädern fährt.

Claims (7)

1. Spielfahrzeug, das in der Lage ist, auf zwei Rädern zu fahren, gekennzeichnet durch
ein unteres Chassis (22) mit einer ersten Öffnung (48) und einem ringförmigen Vorsprung (40),
eine vordere und eine hintere Welle (24, 26), die am unteren Chassis (22) drehbar gelagert sind,
ein oberes Chassis (20), das am unteren Chassis (22) befestigt ist und eine zweite und dritte Öffnung (34, 46) aufweist,
Vorderräder (16), die an der vorderen Welle (24) befestigt sind und Seiten (54) aus einem Material geringer Reibung haben,
Hinterräder (18), die an der hinteren Welle (26) befestigt sind und Seiten (52) aus einem Material geringer Reibung und Teile (50) aus einem Material hoher Reibung haben, die den Umfang der Hinterräder (18) umgeben,
ein an der hinteren Welle (26) befestigtes Kegelzahnrad (30),
ein Wechselzahnrad (32) mit einem in der zweiten Öffnung (34) des oberen Chassis (20) drehbar gelagerten Zapfen (36) und einer Ringnut (38), in der der ringförmige Vorsprung (40) des unteren Chassis (22) drehbar gelagert ist, wobei das Wechselzahnrad eine vertikale Drallachse hat und mit dem Kegelzahnrad (30) in Eingriff steht,
einen Stift (44), dessen eines Ende in der dritten Öffnung (46) des oberen Chassis (20) drehbar gelagert ist, und dessen anderes Ende in der ersten Öffnung (48) des unteren Chassis (22) drehbar gelagert ist, wobei der Stift (44) eine vertikale Längsachse hat,
ein Ritzel (42), das am Stift (44) befestigt ist, und um die vertikale Längsachse des Stiftes (44) drehbar ist und mit dem Wechselzahnrad (32) in Eingriff steht,
und ein Schwungrad (28), das an dem Ritzel (42) befestigt ist und eine vertikale Drallachse und einen Schwerpunkt hat, der im wesentlichen in einer Horizontalebene liegt, die durch die Längsachse der hinteren Welle (26) verläuft, so daß das Fahrzeug auf den Seiten der Vorder- und Hinterräder (16, 18) im Gleichgewicht bleibt, wenn es auf einer Lauffläche auf zwei Rädern fährt, und sich die Längsachse der hinteren Welle (26) im wesentlichen einer vertikalen Stellung nähert, wenn das Fahrzeug auf zwei Rädern fährt.

2. Spielfahrzeug, gekennzeichnet durch
ein unteres Chassis,
vordere und hintere Wellen, die an dem unteren Chassis drehbar befestigt sind,
ein oberes Chassis, das am unteren Chassis befestigt ist,
Vorderräder, die an der vorderen Welle befestigt sind und Seiten aus einem Material geringer Reibung haben,
Hinterräder, die an der hinteren Welle befestigt sind und Seiten aus einem Material geringer Reibung haben, und
einen Trägheitsmotor, der innerhalb des oberen und unteren Chassis angeordnet ist, um die Hinterräder zu drehen, der ein Getriebe hat, das an den Hinterrädern angreift, und ein horizontal angeordnetes Schwungrad, das mit dem Getriebe in Eingriff steht, um kinetische Energie zu speichern und ein Rückstellmoment zu erzeugen, um das Fahrzeug auf den Seiten der Vorder- und Hinterräder so im Gleichgewicht zu halten, daß sich die Längsachse der hinteren Welle im wesentlichen einer Vertikalstellung nähert, wenn das Fahrzeug auf zwei Rädern fährt.

3. Spielfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad eine vertikale Drallachse und einen Schwer­ punkt hat, der im wesentlichen in einer durch die Längsachse der hinteren Welle verlaufenden Horizontalebene liegt.

4. Spielfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein an der hinteren Welle befestigtes Kegelzahn­ rad, ein Wechselzahnrad mit einem Vorsprung, der in einer ersten Öffnung im oberen Chassis drehbar gelagert ist und eine Ringnut hat, in der ein ringförmiger Vorsprung im unteren Chassis drehbar gelagert ist, einen Stift, dessen eines Ende in einer zweiten Öffnung im oberen Chassis drehbar gelagert ist und dessen anderes Ende in einer Öffnung im unteren Chassis drehbar gelagert ist, wobei der Stift eine vertikale Drallachse hat, und ein am Stift und dem Schwungrad befestigtes Ritzel aufweist, das sich um die vertikale Drallachse des Stiftes dreht, wobei das Ritzel mit dem Wechselzahnrad in Eingriff steht.

5. Spielfahrzeug, gekennzeichnet durch ein unteres Chassis, eine vordere und eine hintere Welle, die am unteren Chassis drehbar gelagert sind, ein am unteren Chassis befestigtes oberes Chassis, an der vorderen Welle befestigte Vorderräder, die Seiten aus einem Material geringer Reibung haben, an der hinteren Welle befestigte Hinterräder, die Seiten aus einem Material geringer Reibung haben, ein in dem oberen und unteren Chassis angeordnetes Getriebe, das mit den Hinterrädern in Eingriff steht und ein an der hinteren Welle befestigtes Kegelzahnrad, ein mit dem Kegelzahnrad in Eingriff stehendes Wechselzahnrad und mit dem Wechselzahnrad in Eingriff stehendes Ritzel hat, und ein horizontal angeordnetes Schwungrad, das mit dem Ritzel in Eingriff steht, um kinetische Energie zu speichern und ein Rückstellmoment zu erzeugen, das das Fahrzeug auf den Seiten der Vorder- und Hinterräder im Gleichgewicht hält, so daß sich die Längsachse der hinteren Welle im wesentlichen einer Vertikalstellung nähert, während das Fahrzeug auf zwei Rädern fährt, wobei das Schwungrad eine vertikale Drallachse und einen Schwerpunkt hat, der im wesentlichen in einer durch die Längsachse der hinteren Welle verlaufenden Horizontalebene liegt.

6. Spielfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hinterrad ein den Umfang umgebendes Material hoher Reibung hat.

7. Spielfahrzeug nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen am Ritzel befestigten Stift, der eine mit dem Ritzel gemeinsame Drallachse hat, dessen eines Ende in einer Öffnung im oberen Chassis drehbar gelagert ist, und dessen anderes Ende in einer Öffnung im unteren Chassis drehbar gelagert ist.