-
Die Erfindung betrifft einen Kontaktaufbau mit einer
Schaltfunktion zum Herstellen und Trennen elektrischer
Verbindungen zwischen einem Motor in einem Spielzeug und einer
Batterie als Energiequelle. Sie betrifft insbesondere einen
solchen Kontaktaufbau, der ein stoßfreies und zwangsläufiges
Verbinden eines Batteriegehäuses mit einer darin
befindlichen Batterie und eines Motorgehäuses mit einem darin
befindlichen Motor erleichtert.
-
Es sind Spielzeuge bekannt, bei denen ein Gehäuse mit
einem darin untergebrachten Motor mit einem Gehäuse
verbunden werden soll, in dem eine zum Antrieb des Motors dienende
Batterie untergebracht ist. Diese Verbindung oder Kupplung
ist von einer solchen Art, daß gleichzeitig mit dem
Verbinden oder Zusammenfügen der Gehäuse die Batterie in einer
solchen Lage gehalten wird, daß sie leicht mit dem Motor
verbunden werden kann. Ein typisches Spielzeug dieser Art hat
Gehäuse, die im Anschluß an das Kuppeln oder Zusammenfügen
relativ zueinander gedreht werden können, um eine elektrische
Verbindung herzustellen oder zu trennen.
-
In Spielzeugen der oben beschriebenen Art, bei denen
zum Ein- oder Ausschalten des Motors die Gehäuse relativ
zueinander gedreht werden, kann die Anordnung der Anschlüsse,
die beim Zusammenfügen der Gehäuse miteinander in Kontakt
gebracht werden müssen, zu Schwierigkeiten führen. Ein
Anschlußpaar muß bei einem hinreichend großen Radius angeordnet
sein, damit das Schaltsystem seine Funktion ausführen kann.
Dies kann beim Zusammenbau des Spielzeugs zu Schwierigkeiten
führen, wenn die beiden Gehäuse vor dem Zusammenfügen oder
kuppeln nicht genau miteinander ausgerichtet sind.
-
Ein bekannter Motor dieser Art ist in der US-A-3477173
offenbart.
-
Die Erfindung ist auf einen Kontaktaufbau für
Spielzeugmotoren gerichtet, bei dem ein Batteriegehäuse mit einer
darin befindlichen Batterie und ein Motorgehäuse mit einem
darin untergebrachten Motor lösbar und gegeneinander verdrehbar
so verbunden sind, daß das Ende des Batteriegehäuses vom Ende
des Motorgehäuses aufgenommen ist und an den Enden beider
Gehäuse angeordnete Anschlüsse wahlweise miteinander in Kontakt
gebracht werden können. Nach der Erfindung hat das Ende des
Motorgehäuseanschlusses einen U-förmigen Querschnitt, dessen
geschlossene Seite nach außen gerichtet ist, und der
Batteriegehäuseanschluß hat eine in Radialrichtung innenliegende
Oberfläche, die geeignet ist, um an der in Radialrichtung
außenliegenden Oberfläche der geschlossenen Seite des
Motorgehäuseanschlusses anzugreifen, wenn die Gehäuse miteinander
verbunden sind und eine vorbestimmte Orientierung haben.
Dieser Kontaktaufbau vereinfacht das Kuppeln oder
Zusammenfügen der Batterie- und Motorgehäuse und bewahrt die
Möglichkeit eines sicheren Schaltens.
-
Ein Spielzeug nach dem Stand der Technik und ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung werden nachstehend
beispielshalber unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnungen
beschrieben. Es zeigt:
-
FIG. 1 einen Längsschnitt durch ein bekanntes
untertauchbares Spielzeug,
-
FIG. 2 eine vergrößerte Stirnansicht des in FIG. 1
dargestellten Motorgehäuses,
-
FIG. 3 eine vergrößerte Detailansicht zum Darstellen,
wie das Batteriegehäuse und das Motorgehäuse nach FIG. 1
miteinander verbunden werden können,
-
FIG. 4 einen Längsschnitt durch ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
-
FIG. 5 eine mit der Ansicht nach FIG. 2 ähnliche
Querschnittsansicht des Motorgehäuses nach FIG. 4,
-
FIG. 6A bis 6C vergrößerte Ansichten des
Motoranschlusses nach FIG. 4 von oben, von der Seite und von vorne,
und
-
FIG. 7 eine mit der Ansicht nach FIG. 3 ähnliche
detaillierte Ansicht zum Darstellen, wie das Batteriegehäuse
und das Motorgehäuse nach FIG. 4 miteinander verbunden werden.
-
Wie es aus FIG. 1 hervorgeht, enthält ein zylindrisches
Batteriegehäuse 1 mit einer geschlossenen Stirnwand eine
Batterie 2. Ein zylindrisches Motorgehäuse 3 weist einen
Motor 4 auf. Eine Welle 5 ragt durch die geschlossene
Stirnwand des Motorgehäuses 3. An der Welle ist ein Propeller 6
angebracht. Ein Ruder 7 ist gelenkig in Halterungen 8
gelagert, die sich von der geschlossenen Stirnwand des
Motorgehäuses 3 auf erstrecken.
-
Ein Montageabschnitt 9 ist an der Seitenoberfläche des
Motorgehäuses 3 einstückig ausgebildet. Positive und negative
Anschlüsse 10 bzw. 11 sind am offenen Ende des Motorgehäuses
3 vorgesehen, wobei der negative Anschluß 11 in Kontakt mit
einem negativen Anschluß 12 des Batteriegehäuses 1 steht.
Wie es aus FIG. 1 hervorgeht, steht der Anschluß 12 mit der
inneren Umfangsoberfläche des Anschlusses 11 in einer solchen
Weise in Kontakt, daß die äußere Umfangsoberfläche des
Batteriegehäuses 1 mit der inneren Umfangsoberfläche des
Motorgehäuses lösbar und gegenüber ihr drehbar verbunden ist, und
zwar bei dem Verbindungsbereich zwischen den beiden Gehäusen.
Im Gehäuse 1 befindet sich eine Batterie 2, und das
miteinander Kuppeln oder Verbinden der beiden Gehäuse 1 und 3 führt
dazu, daß der positive Batterieanschluß in elektrischen
Kontakt mit dem positiven Anschluß 10 des Motorgehäuses kommt.
-
Bei dem in FIG. 1 und 2 gezeigten Aufbau kann der
Motor 4 zum Drehantrieb des Propellers 6 dadurch veranlaßt
werden, daß das Batteriegehäuse 1 mit dem Motorgehäuse 3
verbunden wird und die beiden Gehäuse in bezug aufeinander
verdreht werden, bis die negativen Anschlüsse 11 und 12
miteinander in Kontakt kommen. Zum Anhalten des Motors 4 wird die
elektrische Verbindung durch Drehen der Gehäuse 1 und 3 in
bezug aufeinander unterbrochen, wobei die Anschlüsse 11 und
12 voneinander getrennt werden. Dies ist auch in FIG. 2
dargestellt, die die Orientierung der Gehäuse in einem Zustand
zeigt, wo die Anschlüsse miteinander in Kontakt stehen. Sind
die Gehäuse in bezug aufeinander in eine solche Position
verdreht, wo der negative Anschluß 12 in die bei 12a oder 12b
gezeigte Lage kommt, ist der Motor 4 abgeschaltet. Zum
eindeutigen Anzeigen des Zustands, bei dem die negativen Anschlüsse
11 und 12 voneinander getrennt sind oder miteinander in
Kontakt stehen, sind auf der äußeren Umfangsoberfläche bei der
Verbindung zwischen dem Batteriegehäuse 1 und dem
Motorgehäuse 3 aufeinander abgestimmte Markierungen (nicht gezeigt)
vorgesehen.
-
Weil der negative Anschluß 12, der am Batteriegehäuse 1
vorgesehen ist, auf der Axialseite des negativen Anschlusses
11 angeordnet ist, der am Motorgehäuse 3 vorgesehen ist,
können beim Verbinden der beiden Gehäuse miteinander
Schwierigkeiten auftreten.
-
Wie es aus FIG. 3 hervorgeht, ist ein Spalt 1b im
Batteriegehäuse 1, in den der am Motorgehäuse 3 vorgesehene
negative Anschluß 11 eingepaßt werden muß, sehr schmal. Der
Grund dafür ist darin zu suchen, daß der negative Anschluß
12 am Batteriegehäuse 1 in der Nachbarschaft der inneren
Umfangsoberfläche 1a des Batteriegehäuses 1 angeordnet ist. Der
besseren Übersicht halber ist die Batterie in FIG. 3 nicht
gezeigt. Wenn nun das Batteriegehäuse 1 aus Unachtsamkeit in
der Zusammenbaurichtung mit dem Ende des Batteriegehäuses 1
auf der Axialseite des negativen Anschlusses 11 vorgeschoben
wird, wie es in FIG. 3 dargestellt ist, kann der negative
Anschluß 11 zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des
Batteriegehäuses 1 und der inneren Umfangsoberfläche des
Motorgehäuses 3 eingeklemmt werden, wodurch eine elektrische
Verbindung zwischen den negativen Anschlüssen 11 und 12
unmöglich gemacht wird.
-
Werden ferner das Batteriegehäuse 1 und das
Motorgehäuse 3 relativ zueinander in der irrtümlichen Orientierung
gedreht, kann die äußere Umfangsoberfläche, d.h. die
Einpaßoberfläche des Endes des Batteriegehäuses 1 durch den
negativen Anschluß 4 zerkratzt werden, und wenn dann die falsche
Orientierung berichtigt ist, kann es zu einer unzureichenden
Einpassung mit dem Motorgehäuse 3 kommen und damit auch zu
einer unzulänglichen elektrischen Verbindung.
-
Bei dem in FIG. 4 bis 7 dargestellten
Ausführungsbeispiel der Erfindung sind gleiche oder ähnliche Teile mit
denselben Bezugszeichen versehen. Der Motoranschluß 13 am
Motorgehäuse 3 und der Batterieanschluß 14 am
Batteriegehäuse 1 sind allerdings in einer gegenüber den Anschlüssen
11, 12 nach FIG. 1 unterschiedlichen Art und Weise
ausgebildet, und zwar unter anderem derart, daß die äußere
Umfangsoberfläche des Motoranschlusses 13 mit der inneren
Umfangsoberfläche
des Batteneanschlusses 14 in Kontakt gebracht
oder von ihr getrennt werden kann, um den Motor 4 ein- bzw.
auszuschalten, wie es gerade erforderlich ist. Dies wird
durch eine relative Drehbewegung zwischen den Gehäusen 1 und
3 erreicht, wobei, wenn der Batterieanschluß 14 in eine bei
14a oder 14b gezeigte Lage gedreht ist, wie es in FIG. 5
gezeigt ist, der Motor 4 abgeschaltet ist.
-
Wie es aus FIG. 6A, 6B und 6C hervorgeht, hat das Ende
des Motoranschlusses 13 eine U-förmige Gestalt mit einer
geschlossenen Seite 13a, die in Radialrichtung nach außen zeigt,
wohingegen die offene Seite radial nach innen orientiert ist,
und zwar in bezug auf die Achse des Motors 4, wie es aus
FIG. 5 hervorgeht. An die Seitenkanten eines Endes eines
streifenförmigen Grundabschnitts 13b sind im wesentlichen
dreieckförmige Flügel 13c einstückig angeformt. Der
Grundabschnitt 13b ist mit einem Vorsprung 13d versehen, der zum
Haltern eines Bürstenarmes dient.
-
Wenn bei der Konstruktion nach FIG. 4 bis 6 das
Batteriegehäuse 1 und das Motorgehäuse 3 richtig miteinander
gekuppelt sind, liegt die innere Umfangsoberfläche des
Batterieanschlusses 14 radial (in Radialrichtung gesehen)
außerhalb des Motoranschlusses 13. Ein Umschalten wird somit
dadurch bewirkt, daß das Batteriegehäuse verdreht wird, um den
Batterieanschluß 14 und den Motoranschluß 13 wahlweise in
Kontakt miteinander zu bringen oder zu trennen. Wenn
allerdings, wie es aus FIG. 7 hervorgeht, das Batteriegehäuse 1
in Richtung auf das Motorgehäuse 3 in nicht richtiger
Ausrichtung vorgeschoben wird, beispielsweise dergestalt, daß
die Achsen des Batteriegehäuses 1 und des Motorgehäuses 3
zueinander geneigt sind, kommt das Ende des Batteriegehäuses 1
in Berührung mit den Stirnkanten der Flügel 13c des
Motoranschlusses 13. Die Folge davon ist, daß das Batteriegehäuse
1 lediglich den Motoranschluß 13 nach oben schiebt, aber ein
weiteres Vorschieben des Batteriegehäuses 1 in der
Kupplungs- oder Verbindungsrichtung vermieden wird. Auf diese Weise wird
eine Sicherheitsfunktion ausgeübt. Darüber hinaus kann der
Spalt 3b zwischen dem Motoranschluß 13 und der inneren
Umfangsoberfläche
3a des Motorgehäuses 3 größer als derjenige
zwischen dem Batteriegehäuse 1 und dem Batterieanschluß 14
gemacht werden, wodurch eine richtige Kopplung erleichtert
wird, weil der Batterieanschluß 13 relativ leicht in den
größeren Spalt 3b vorgeschoben werden kann.
-
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der
Erfindung sind die Stirnkanten der Flügel 13c des
Motoranschlusses 13 in bezug auf die Achse des Motorgehäuses 3
geneigt. Der gleiche vorbeugende Effekt wird allerdings auch
dann erreicht, wenn diese Stirnkanten derart ausgebildet
sind, daß sie senkrecht zur Achse verlaufen. Die Neigung
der Stirnkanten in bezug auf die Achse liegt vorzugsweise
in einem Bereich von 45º bis 90º. Ein besonders bevorzugter
Winkel beträgt 60º. Die geschlossene Seite 13a des
Motoranschlusses kann nicht nur in einer ebenen Oberfläche,
sondern auch in einer zylindrischen oder sphärischen Oberfläche
ausgebildet sein, die konzentrisch zur Motorachse 3 verläuft,
wobei dies lediglich beispielshafte Ausführungsformen sind,
da auch andere geeignete Oberflächen verwendet werden
können, wenn die oben beschriebene Schaltwirkung erhalten bleibt.
-
Die grundsätzlichen Vorteile der Erfindung lassen sich
wie folgt zusammenfassen:
-
(1) Da der Spalte zwischen dem Motorgehäuseanschluß
und der inneren Umfangsoberfläche des Motorgehäuses
größer als beim Stand der Technik gemacht werden
kann, ist es möglich, den Batteriegehäuseanschluß
leicht und ruckfrei in den Spalt einzuführen,
wodurch das Koppeln oder Zusammenfügen des
Batteriegehäuses und des Motorgehäuses erleichtert wird.
-
(2) Die Gefahr, daß das Batteriegehäuse und das
Motorgehäuse irrtümlich oder aus irgendeinem anderen
Grunde nicht richtig miteinander gekuppelt werden,
ist herabgesetzt. Schaltfehler, aufgrund eines
unerwünschten Einklemmens des Motoranschlusses oder
eines unrichtigen Zusammenfügens der Gehäuse oder
ein unrichtiges Zusammenfügen der Gehäuse aufgrund
eines Abschabens der aufeinandergepaßten
Gehäuseoberfläche, wie es beim Stand der Technik oft
beobachtet wurde, sind weitgehend vermieden.
Dadurch wird ein sicheres Umschalten zwischen den
Anschlüssen gefördert.