KR100685478B1

KR100685478B1 - 장난감 차량

Info

Publication number: KR100685478B1
Application number: KR1020057022422A
Authority: KR
Inventors: 나단 블로흐; 비카스 쿠마 파키에 신하; 저스틴 디스코에; 브루스 가빈스; 켄립 옹; 그레고리 눈게스터
Original assignee: 마텔인코포레이티드
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2004-05-21
Publication date: 2007-02-26
Also published as: CN100357004C; US6881122B2; ATE473037T1; WO2004105908A2; EP1626789A4; HK1087369A1; GB2419304A; EP1626789A2; GB0526382D0; DE212004000037U1; ITMI20040240U1; TWM268091U; EP1626789B1; GB2419304B; WO2004105908A3; MXPA05012665A; KR20060020638A; CN1795032A; DE602004028010D1; CA2526154C

Abstract

튀어오르는 동작으로 장난간 차량(10)을 지지면(12)으로부터 들어올려지 리프트 메카니즘을 포함하는 장난감 차량(10). 상기 리프트 메카니즘에는 장난감 차량의 섀시(20)에 힌지식으로 부착된 리프팅 레버(50)와 연동하는 회전부재(140)가 포함된다. 동작에 있어서, 상기 회전부재는 바이어싱 부재(154)에 의해 상기 리프팅 레버와의 연동으로 순간적으로 움직인다. 상기 회전부재가 상기 리프팅 레버를 연장 위치(164)로 이동시켜 리프팅 레버가 지지면과 맞닿게 하여 장난감을 튀어오르게 한다. 상기 장난감 차량에는 장난감 차량이 적절한 동작 상태에 있는 경우에만 리프트 메카니즘의 동작을 허용하는 것을 돕는 특징(184,185)이 포함되어 있다.

장난감 차량, 리프트 메카니즘, 튀어 오름.

Description

장난감 차량{TOY VEHICLE}

본 발명은 장난감 차량에 관한 것으로, 특히 차량이 이동하는 지면에서 "점프" 또는 튀어오를 수 있는 원격 조정 장난감 차량에 관한 것이다.

정상적인 동작을 하는 동안 차량을 들어올리는 또는 튀어 오르게 하는 메카니즘을 포함하는 장난감 차량이 공지되어 있다. 예를 들어, 그러한 종래 기술로는 일본 특허 공개 제10-066787호(JP 10-066787)가 포함되는데, 상기 문헌에는 점핑 메카니즘이 포함된 장난감 차량이 개시되어 있다. JP 10-066787의 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 문헌의 장난감 차량은 간단한 선형 점프 움직임만이 실행될 수 있다. 또한, JP 10-066787의 장난감 차량에는 장난감 차량이 안정한 운전 상태에 있지 않는 경우에는 그 점핑 메카니즘의 동작을 멈추는 안전특성은 개시되어 있지 않다. 리프트 메카니즘의 위험한 동작을 막는 것을 도울 수 있는 안전특성뿐만 아니라 독특하게 튀어오르는 동작 모두를 가지는 것이 바람직할 것으로 믿어진다.

간단히 설명하면, 양호한 실시예에서, 본 발명은 지지면상에서 움직이도록 차량 섀시를 지지하는 다수개의 바퀴, 상기 차량 섀시에 의해 지지되는 전원, 상기 차량 섀시에 의해 지지되는 차량 리프트 메카니즘을 구비하고, 회전부재, 상기 전원 및 상기 회전부재와 작동상 연결된 리프트 모터, 상기 차량 섀시와 힌지식으로 부착되어 수축위치와 연장위치 사이에서 피봇되는 리프팅 레버, 상기 리프팅 레버를 수축위치로 바이어스시키도록 위치하는 제1 바이어싱 부재, 및 상기 회전부재와 작동상 결합되어 있는 제2 바이어싱 부재를 포함하고, 상기 리프트 모터는 상기 회전부재와 작동상 맞물려서 회전부재를 상기 제2 바이어싱 부재가 회전부재를 상기 리프트 모터와 맞물리는 것에서 풀리도록 하고 리프팅 모터와 맞물려 연동하도록 하는 해제 위치로 회전하게 하고, 상기 제2 바이어싱 부재는 상기 리프팅 레버를 상기 회전부재를 통해 상기 연장 위치로 이동하게 하고, 상기 리프팅 레버는 상기 지지면과 맞닿아 장난감 차량을 들여 올림으로써 지지면에서 튀어오르게 한다.

이하 본 발명의 양호한 실시예의 상세한 설명은 첨부한 도면을 참고하여 읽으면 보다 잘 이해될 수 있을 것이다. 발명의 설명을 위해, 도면에는 양호한 실시예를 도시하였다. 그러나, 본 발명이 도시된 배치나 수단으로 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 장난감 차량의 일 실시예의 측면 사시도이고,

도 2는 도 1의 장난감 차량의 바닥 평면도이고,

도 3은 도 1의 장난감 차량에서 차량 몸체부가 제거된 상부 사시도이고,

도 4는 도 3의 장난감 차량의 분해 조립도이고,

도 5A는 도 1의 장난감 차량의 리프트 메카니즘의 회전부재와 바이어싱 부재의 제1 면의 측면도이고,

도 5B는 도 5A의 5B-5B 선을 따른 도 5A의 회전부재의 단면도이고,

도 5C는 도 5A의 리프트 메카니즘의 회전부재와 바이어싱 부재의 제2 면의 측면도이고,

도 6은 도 1의 장난감 차량의 리프트 메카니즘 및 리프팅 레버의 구성부분들의 측면도로서, 부하가 해제된 위치에서의 회전부재 및 바이어싱 부재를 보여주는 도,

도 7은 도 6의 리프트 메카니즘 및 리프팅 레버의 구성부분들의 측면도로서, 부하가 미리 걸리거나 미리 풀려있는 상태 및 풀림 위치에서의 회전부재 및 바이어싱 부재를 보여주는 도,

도 8은 도 6의 리프트 메카니즘 및 리프팅 레버의 구성부분들의 측면도로서, 회전부재가 리프팅 레버와 맞물려서 리프팅 레버가 연장 위치로 이동하는 것을 보여주는 도,

도 9는 도 1의 장난감 차량의 전자 및 전기-기계적 구성성분들의 블럭 다이아그램이다.

이하 설명에서 사용되는 일부 용어는 단지 편의를 위한 것이며 그것으로 제한되는 것은 아니다. "하부" 및 "상부"라는 단어는 도면에서 참고를 위한 지정 방향을 나타내는 것이다. "안쪽으로" 및 "바깥쪽으로" 라는 단어는 각각 차량의 지리학적 중심을 향해 또는 중심 및 중심의 지정된 부분으로부터의 방향을 나타내는 것이다. "하나" 라는 단어는 "적어도 하나"를 뜻한다. 본 명세서의 용어에는 상 기 특정하게 언급된 단어와 이들의 파생어 및 유사한 의미의 단어가 포함된다. 도면에서, 유사한 구성요소에 유사한 도면부호를 사용하였다.

도 1 내지 도 9를 참고하면, 본 발명의 장난감 차량(10)의 양호한 실시예가 개시되어 있다. 특히, 도 1 내지 도 4를 참고하면, 장난감 차량(10)에는 상부 하우징(22) 및 하부 하우징(24)으로 형성되는 차량 섀시(20)가 포함되어 있다. 하부 하우징(24)의 앞쪽에 전면 범퍼(32)가 부착되어 있다. 섀시(20)에 차량 몸체(40)가 부착된다. 상부 하우징(22)에는 바이어싱 부재(후술하는 바와 같이, 스프링 등)에 의해 상부 하우징(22)에 부착되기도 하는 앵커(34)가 포함되어 있다.

다수개의 바퀴가 차량 섀시(20)에 의해 지지되고 반대로 차량 섀시(20)를 지지하면서 지지면(12)상에서 움직인다. 특히, 차량 섀시(20)의 앞쪽은 적어도 하나의, 양호하게는, 전방 좌측 바퀴(70a) 및 전방 우측 바퀴(70b)를 포함하는 두 개의 전방 바퀴(70)를 지지하고, 이 바퀴(70)에 의해 지지된다. 비슷하게, 차량 섀시(20)의 뒤쪽은 적어도 하나의, 양호하게는, 후방 좌측 바퀴(80a) 및 후방 우측 바퀴(80b)를 포함하는 두 개의 후방 바퀴(80)를 지지하고, 이 바퀴(80)에 의해 지지된다. 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 전방 바퀴(70) 각각에는 전방 바퀴 허브(72) 및 전방 타이어(74)가 포함된다. 전방 좌측 바퀴(70a)에는 바퀴 인서트(76)가 더 포함되어 있는데, 여기에는 바퀴 인서트(76)의 안쪽에서 바라볼 때 밝고 어두움이 인접해 있는 반원부가 있다. 바퀴 인서트(76)의 동작에 대해서는 후술한다. 전방 허브(72)는 좌우 스티어링 킹핀(100a,100b)에 각각 부착된다. 킹핀(100a)에는 상부 지지핀(102), 바닥 지지핀(104) 및 스티어링 피봇핀(106)이 포함 된다. 전방 바퀴(70)처럼, 후방 바퀴(80) 각각에는 후방 바퀴 허브(82) 및 후방 타이어(84)가 포함된다. 후방 바퀴(80)는 후방축(86)에 의해 섀시(20)와 연결된다.

스티어링 구동 조립체가 전방 바퀴(70)에 작동상 결합되어 파워 스티어링 제어를 제공한다. 스티어링 구동 조립체는 모터(92) 및 슬립 클러치와 스티어링 기어열(96)을 포함하는 기어박스 조립체(94)를 포함하는 종래 디자인이 양호하며, 상기 슬립 클러치와 기어박스 조립체(94)는 모터 및 기어 박스 상부 및 하부 하우징(90a,90b) 내부에 수용된다. 스티어링 작동 레버(95)는 상기 모터 및 기어 박스 하우징에서 위쪽으로 연장되고, 옆으로 이동한다. 스티어링 작동 레버(95)는 타이 로드(98)의 소켓에 꼭 맞는다. 타이 로드(98)에는 각각의 대향 단부에 구멍이 있다. 스티어링 피봇 핀(106)이 이 구멍 내부에 꼭 맞는다. 타이 로드(98)가 스티어링 작동 레버(95)의 동작하에 옆으로 움직이면, 전방 바퀴(70) 킹핀(100)이 스티어링 피봇 핀(106)에 의해 피봇 되게 한다. 당업자는 알려진 어떠한 스티어링 조립체를 장난감 차량(10)의 스티어링 제어를 위해 본 발명에서 사용할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 장난감 차량은 스티어링이 필요하지 않을 수도 있으며, 또는 차량의 각 측면상의 하나 이상의 바퀴가 다른 측면내의 바퀴와 다르게 구동하는 "탱크" 스티어링을 제공할 수도 있다.

장난감 차량(10)에는 선형 구동 모터(110)를 포함하는 선형 구동 조립체가 제공되는 것이 양호하다. 도 4를 참고하면, 선형 구동 모터(110)는 모터 장착판(112)에 의해 대향 단부에서 지지되는 것이 양호하다. 이 구동 모터(110)는 장난 감 차량에서 일반적으로 사용되는 타입인 양방향 구동되는 전기 모터가 양호하다. 상기 모터(110)는 선형 구동 기어열(116)을 통해 전방축(86)과 결합되는 것이 양호하다. 상기 선형 구동 기어열(116)은 선형 구동 모터(110)의 출력 축에 부착된 피니언(114)과 작동상 연동한다. 벨트나 축 또는 파워 전송을 위한 다른 형태와 같은 다른 구동 열 배치를 사용할 수 있다. 본 명세서에 설명된 배치는 이것으로 제한되는 것은 아니다.

장난감 차량(10)에는 차량 섀시(20)에 의해 지지되는 전원(200)이 더 포함되어 있다. 도 3, 4 및 9를 참고하면, 전원(200)은 배터리 박스 하우징(200) 내에 수용되는 종래의 배터리 세트인 것이 양호하다. 배터리 박스 하우징 도어(204)는 사용자를 배터리에 접근하게 해준다. 선택적으로, 다른 전원, 예를 들어, 종래의 충전용 배터리 팩, 태양 전지, 용량성 전원공급기 또는 다른 전기 전력원를 상기 섀시에 의해 직간접적으로 지지되게 사용할 수 있다.

장난감 차량(10)에는 차량 섀시(20)에 의해 지지되는 차량 리프트 메카니즘이 더 포함되어 있다. 리프트 메카니즘에는 회전 조립체(120) 및 리프팅 레버(50)가 포함된다. 리프팅 레버(50)에는 제1 단부(52) 및 제2 단부(54)가 있다. 작동 아암(56)이 제2 단부(54)에서 대체로 수직으로 연장한다. 리프팅 레버(50)는 제2 단부(54)에서 차량 섀시(20)와 힌지식으로 부착되어서, 피봇 축(58)에 대해 하부 섀시 리프팅 레버 소켓(30)내에 있게 되는 수축위치(62)(도 2 및 도 6 참조)와 연장 위치(64)(도 8 참조) 사이에서 피봇된다. 양호하게는 토션 스프링인 제1 바이어싱 부재(60)가 리프팅 레버(50)가 수축 위치(62)로 바이어스되도록 위치한다. 리프팅 레버(50)는 마운팅 블래킷(66)과 같은 적절한 수단에 의해 차량 섀시(20)의 하부 섀시 밑바닥면(26)에 힌지 결합되는데, 상기 마운팅 블래킷(66)은 하부 섀시 하우징(24)의 아랫면의 구멍(28)을 통해 차량 섀시(20)까지 연장하는 작동 아암(56)이 있는 면에 부착되어 있다.

회전 조립체(120)에는 회전부재(140), 좌우 기어박스 하우징 반쪽 덮개(122a,122b) 각각에 의해 형성되고 기어열(126)을 수용하는 회전 부재 구동 기어박스 하우징(122), 상기 기어열(126)을 통해 전원(200) 및 회전부재(14)와 작동상 연결된 리프트 모터(124) 및 상기 기어열(126)에 의해 구동되는 출력축(128)이 포함되어 있다.

도 5A 내지 도 5C를 특히 참고하면, 회전부재(140)의 양호한 실시예가 나타나 있는데, 대체로 원형 및 디스크 형태의 형상이다. 회전부재(140)는 제1면(142) 및 제2면(144)이 있다. 앵커핀(146)이 상기 제1면(142)상에 있는데, 회전부재(140)의 외주면 근처에 위치한다. 양호하게는 스프링인 제2 바이어싱 부재(154)에는 앵커핀(146)과 단단히 결합되어 회전부재(140)와 작동상 결합되는 제1 단부가 있으며, 제2 압박 단부가 스프링 앵커(34)와 부착되어 섀시(20)와 결합된다. 제2 바이어싱 부재 또는 스프링(54)는 회전부재(140)에 당기는 바이어싱 힘을 부여한다. 본 명세서를 통해서, 당업자라면 다른 타입의 바이어싱 부재, 예를 들어, 탄성체 또는 탄력이 있는 유연한 요크 등이 스프링(154)을 대체할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 당업자라면 제2 바이어싱 부재가 회전부재(140)와 대향하는 면(즉, 제1 면(142)상에, 그러나 180도 회전하여)에 위치하고(도 6-8 참조), 압축력을 부여하여 스프링(154)을 대체할 수 있음도 이해할 수 있을 것이다. 압축력을 만드는 그러한 바이어싱 부재로는, 예를 들어, 리프 스프링, 압축 스프링 또는 압축 실린더가 포함된다. 본 명세서를 통해서, 당업자라면 회전부재(140)는 디스크 형태의 모양일 필요는 없음도 이해할 수 있을 것이다. 회전 아암이나 반원형 부재를 포함하는 다른 형태의 회전부재 또는 캠이 대체될 수 있다.

도 5A 및 도 5B를 참고하면, 회전부재(140)에는 출력축(128)(왼쪽 모터(124)에 작동상 연결된)이 삽입되는 중심축 개구(141)가 포함되어 있다. 출력축(128)에는 길이방향의 중심축(129)이 있다. 중심 개구(141) 근처에 있고 두 측면(142,144) 사이에 있는 회전부재(140) 내에 슬롯이 있다. 상기 슬롯의 아치 형태의 단부는 제1 정지면(162) 및 제2 정지면(164)에 의해 정의된다. 회전부재(140)는 출력축(128)으로 및 출력축(128)에 대해 회전하도록 장착된다. 도 4 및 도 6-8을 참고하면, 회전부재(140)는 양호하게는 핀(130) 형태인 정지부재에 의해 출력축(128)상에 유지되어 있는데, 상기 정지부재는 길이방향 축(131)을 가지며 출력축(128)에 옆쪽으로 눌려서 끼워져서 출력축(128)의 외주면 밖으로 측면으로 연장된다. 핀(130)은 회전부재(140)가 핀(130)이 제1 정지면(162) 또는 제2 정지면(164) 중 어느 하나와 맞물릴 때까지 출력축(128)에 대해 자유 회전하도록 슬롯(166) 내부에서 움직인다. 양호하게는, 제1 및 제2 정지면(162,164)은 약 180도 떨어져 위치해 있어서 회전부재(140)가 약 180도 각도로 출력축(128)에 대해 자유 회전하도록 한다. 이 각도는 회전부재(140)가 해제 위치(159)에서 자유롭게 회전하고 적어도 안정 위치(156)로 되돌아가긴 하지만 주차 위치(157)로 및/또는 주차 위치(157) 를 통해 더 이상의 회전은 금지되도록 하기엔 충분하다. 아치 모양의 슬롯은 180도 보다 다소 크거나 작은데, 이것은 해제 위치, 안정 위치 또는 주차 위치 및 축(128)의 회전속도에 따라 달라진다.

도 5B 및 5C를 참고하면, 회전부재(140)의 제2 측면(144)상에, 작동핀(148)이 외주면 근처에 제공되어 있으며 앵커핀(146)과 약 180도 떨어져 있다. 또한, 제1 캠 표면(150) 및 제2 캠 표면(152)은 제2 측면(144)상에서 바깥쪽으로 축으로 연장한다. 상기 작동핀(148)의 동작과 제1 및 제2 캠 표면(150,152)의 동작은 후술한다.

도 9를 참고하면, 장난감 차량(10)의 전기 회로망(170)과 관련된 전자 구성요소들이 회로 보드(171) 안팎으로 장착되어 있는 것이 도식적으로 표시되어 있다. 전자회로망(170)에는 무선 제어(예를 들어, 라디오 제어된) 장난감 차량의 전자 회로에서 흔히 발견되는 소자들이 포함되어 있는데, 무선신호(예를 들어, 라디오) 수신기 회로망(172) 및 "174"로 표기된 제어회로망이 포함되며, 이들 각각은 전원(200)과 직간접적으로 작동상 연결된다. 수신기회로망(172)은 무선 송신기(210)로부터의 명령 신호를 수신하고, 양호하게는 복호화하여 제어회로망(174)으로 전송될 수 있는 제어신호(예를 들어, 전진, 후진, 왼쪽, 오른쪽, 튀어오름)를 제공한다. 제어회로망(174)에는 마이프로프로세서-기반 제어기(175)가 포함되어 있으며, 선형 구동 모터 제어 회로(176), 스티어링 구동 모터 제어회로(178) 및 리프트 모터 제어회로(180)가 포함된다. 이들 모터 제어회로 중 어느 하나 또는 모두는, 만일 수신 회로망(172)이 적절히 복호화된 개별적인 제어 신호를 만들고 출력하도록 구성 되어 있다면, 실선으로 표기된 바와 같이 마이크로프로세서(75)와 결합하거나 또는 점선으로 표기된 바와 같이 수신회로망(172)와 직접 결합되기도 한다. 온/오프 스위치(182)는 회로의 나머지와 전원(200)을 연결시키거나 분리시킨다. 후술하는 바와 같이, 차량(10)이 꺼지면 출력축(128)과 회전부재(140)의 각 위치를 설정하는데 사용되기도 한다. 주차 스위치(190)와 프리로드 스위치(188)도 도면에서 실선 또는 점선으로 "B" 및 "C"로 표시한 바와 같이 제어회로망(174)을 통해 리프트 모터와 작동상 연결되어 있으며, 그 동작에 대해서는 후술한다.

장난감 차량(10)에는 장난감 차량(10)의 정상 동작과 관련된 어떠한 상태가 만족되는 경우에 한하여 리프트 메카니즘 동작을 허용하는 하나 또는 그 이상의 회로 구성요소(예를 들어, 스위치 및/또는 다른 형태의 센서)가 포함되어 있는 것이 양호하다. 보다 특별하게는, 장난감 차량(10)에는, 지지면(12)상에서 정상적인 운행 동작을 하는 경우, 바퀴가 장난감 차량(10)의 무게를 견디는지 여부를 결정하기 위해 무게-제어 스위치(또는 "무게 스위치")(184)(도 3,4 및 9 참고) 형태의 제1 상태 센서가 포함되는 것이 양호하다. 양호한 실시예에서, 무게 스위치(184)는 전방 바퀴 중에서 가까운 하나, 예를 들어, 각각의 킹핀(100a)과 인접한(즉, 왼쪽의) 왼쪽 전방 바퀴(70a)와 인접하는 상부 섀시 하우징(22)에 장착되는 마이크로스위치이다. 왼쪽 전방 바퀴(70a)는 왼쪽 킹핀(100a)을 포함하고 있으며, 스프링(도시하지 않음)에 의해 차량 섀시(20)로부터 아래쪽으로 바이어스된다. 장난감 차량(10)이 바퀴(70,80)상에 놓여 있으면(리프팅 레버(50)가 지지면(12)과 마주 보는 상태), 장난감 차량(10)의 무게는 무게 스위치(184)를 아래쪽으로 왼쪽 킹핀(100a)으로 이동시켜서, 왼쪽 킹핀(100a)과 무게 스위치(184)를 맞물리게 하고 무게 스위치(184)를 작동(즉, 닫히게 함) 시킨다. 장난감 차량(10)이 바퀴(70,80)위에 놓여 있지 않으면(즉, 리프팅 레버(50)가 지지면 쪽을 향하고 있지 않음), 스프링(도시하지 않음)은 왼쪽 전방 바퀴(70a)와 왼쪽 킹핀(100a)를 섀시로부터 바깥쪽으로 바이어스 시켜 무게 스위치(184)와 맞물림이 풀리게 한다. 따라서, 무게 스위치(184)의 상태는 장난감 차량(10)이 그 하나 이상의 바퀴 상에서 지지면(12)에 놓여 있는지를 나타내는 역할을 한다. 이것은 리프트 메카니즘의 적절한 동작을 위한 종래 차량 동작 상태이다.

장난감 차량(10)에는, 장난감 차량(10)이 적절한 동작 상태에 있는지 또는 리프트 메카니즘의 동작 전 상태인지를 더 나타내는 움직임 센서(85)와 같은 제2 상태 센서가 더 포함되는 것이 좋다. 움직임 센서(185)에는 왼쪽 전방 바퀴(70a) 내의 바퀴 인서트(76)가 포함되어 있다. 왼쪽 전방 바퀴(70a)가 회전하면, 바퀴 인서트(76)는 왼쪽 전방 바퀴(70a)의 내면에서 바라볼 때 밝고 어두운 패턴을 교대로 나타낸다. 양호하게는, 움직임 센서(185)에는 그러한 밝고 어두운 교대 패턴의 존재를 검출하기 위한 광 검출기(186)가 더 포함되어 있다. 따라서, 왼쪽 전방 바퀴(70a)가 회전하면, 광 검출기(186)는 50%의 듀티 사이클 신호를 만드는데, 이 주파수는 바퀴의 회전 및 장난감 차량 속도와 직접 관계되는 것이다. 충분한 차량 속도는 장난감 차량(10)이 리프트 메카니즘이 동작하게 하는 적절한 상태에 있음을 나타내는 것이기도 하다. 각각의 센서(184,185)는 제어회로망(174)과 개별적으로 연결되어 있으며, 이들의 출력은 하나의 신호로 합쳐져서(점선 연결 "D"로 표시) 제어회로망(174)에 비교 신호인 신호를 제공하기도 한다. 예를 들어, 움직임 센서(185)는 교대의 온-오프 신호를 제공하기도 하는데, 이 신호는 무게 스위치(184)가 닫히면 변화될 수 있는 최대 전압 레벨이다.

요약하면, 리프트 메카니즘의 동작은, 리프트 모터(124)가 회전부재(140)와 작동상 맞물려서 회전부재(140)를 해제 위치, 즉 제1 바이어싱 부재(154)의 중심선이 축(128)의 중심 위쪽에(즉, 축(128)의 길이방향 축(129) 위쪽) 있는 "캠-위쪽" 또는 "중심 위쪽"으로 회전하면 발생된다. 그 지점에서, 제2 바이어싱 부재(154)는 회전부재(140)가 핀(130) 그리고 리프트 모터(124)와의 작동상 맞물림에서 갑자기 빠져나오게 하여 리프팅 레버(50)와 작동상 맞물림이 되도록 한다. 특히, 작동핀(148)이 작동아암(56)과 접촉한다. 따라서, 제2 바이어싱 부재(154)는 회전부재(140)를 통해 리프팅 레버(50)를 연장 위치(64)로 움직이게 하는 힘을 제공한다. 연장 위치에서, 리프팅 레버(50)는 지지면(12)과 닿게 되고 장난감 차량(10)은 뛰어오르는 동작으로 지지면(12)에서 튀어오른다. 회전부재(140)는 리프팅 레버(50)와 맞물림이 풀려도 계속 회전하고(도 6-8의 시계방향), 리프팅 레버(50)는 제1 바이어싱 부재(60)에 의해 수축 위치(62)로 되돌아 온다. 리프트 메카니즘의 제어 및 동작에 대하여 좀 더 상세히 설명한다.

도 6-8은 회전부재(140)의 다양한 각도 위치를 나타낸다. 도 6은 초기의 "안정" 위치(156)(실선 표기된 스프링 앵커(146)의 약 3시 위치)로서, 제2 바이어싱 부재/스프링(154)가 그 최소 연장상태에 있음을 나타내고 있고, 제2 바이어싱 부재/스프링(154)이 상기 "안정" 위치(156)에서 시계방향으로 약간 상대적으로 연장된 위치인 "주차" 위치(157)(점선 표시된 앵커(146)의 약 4시 위치)를 나타내고 있다. 도 7은 회전부재의 "프리로드" 또는 "프리-릴리스" 위치(158)(점선 표시된 앵커(146)의 약 8시 위치) 및 해제 위치(159)(실선 표시된 앵커(146)의 약 9시 위치)를 나타내고 있다. 도 8은 리프팅 레버(50)가 회전부재(140)의 작동위치(160)(앵커(146)의 약 11시 위치)를 나타내고 있다. 양호하게는 제어기(175)인 제어회로망(174)은, 양호하게는 정상적인 오픈 프리로드의 상태 및 주차 스위치(188,190)의 상태를 통해 회전부재의 이들 회전 위치를 결정할 수 있는데, 상기 제1 및 제2 캠 표면(150,152)과의 상호작용을 통해 상태를 변경(즉, 닫힘) 시킨다. 특히, 프리로드 스위치(188)은 회전부재(140)가 도 6 및 도 7의 시계방향으로 회전함에 따라 앵커(146)의 약 2시 및 3시 위치 사이에서 시작하여 앵커(146)의 약 7시 및 8시 위치 사이에서 끝나는 제1 캠 표면(150)과 접촉하는 것에 의해 닫힌다. 주차 스위치(190)는 앵커(146)의 약 4시 위치에서 시작하여 약 11시 위치에서 끝나는 제2 캠 표면(152)과의 접촉에 의해 닫힌다. 따라서, 회전부재(140)가 시계방향으로 회전하면 프리로드 스위치(188)가 닫힌 다음 주차 스위치(190)가 닫히는 것으로 주차 위치(157)가 표시된다. 프리로드 위치(158)는 프리로드 스위치(188)로부터의 연속적인 신호 손실에 의해 약 8시 위치에서 확인된다. 약 11시 위치에서 주차 스위치(190)로부터의 신호 손실은 회전부재(140)가 리프팅 레버(50)와 맞물리게 배치되는 것을 나타낸다. 제어기(174)는 스위치(188,190)의 상태를 모니터하여 리프트 모터(124)를 동작시켜 리프트/점프 동작 이후에 리프트 모터(124)가 회전부재(140)와 다시 맞물리게 하고 리프트 메카니즘의 다음 동작을 위한 원하는 각도 위치로 회전 부재(140)를 회전시킨다.

리프트 메카니즘의 동작 및 제어를 설명한다. 도 6 및 도 7을 계속 참고하면, 장난감 차량(10)이 꺼진 경우에는, 회전부재(140)는 주차 위치(157)에 있게 된다. 온/오프 스위치(182)를 사용하여 장난감 차량(10)을 켜고, 제어회로망(174)이 무게 스위치(184)와 움직임 센서(185)의 상태를 모니터하기 시작한다. 제어회로망(174)이, 차량(10)이 양호한 동작 상태 또는 리프트 동작 상태(즉, 무게 스위치에 부하가 걸리고/닫히고, 최소의 소정 바퀴 속도에 도달함)임을 관찰하면, 리프트 모터(124)를 작동시켜 회전부재(140)를 시계방향으로 회전시켜 "프리로드" 위치(158)(도 7의 점선)로 가도록 하는데, 여기서 스프링(154)은 최대 연장 위치에 있지만 여전히 핀(130)에 단단히 결합되어 제1 정지면(162)을 잡고 있다. 회전부재(140)는 상기 프리로드 위치(158)로 자동으로 이동하여 리프트 메카니즘에서 요구되는 시간을 감소시켜 이용자에 의해 초기화된 연속적인 리프트 명령에 반응하게 한다. 상기 부재(140)가 주차 위치(157)에서 프리로드 위치(158)로 회전(시계방향)함에 따라, 프리로드 스위치(188)는 제2 캠 표면(152)과의 접촉에서 벗어나고, 제어회로망(174)을 열고 신호를 보내어 리프트 모터(124)의 동작을 멈춘다.

사용자는 무선 송신기(210)상의 점프 스위치(도시하지 않음)를 조작하여 리프팅 레버(50)의 움직임을 초기화한다. 무선 송신기(210)는 고유한 분산 신호를 송신하여 점프 기능을 초기화한다. 상기 점프 기능이 동작하면 다른 기능들(예를 들어, 선형 구동 모터(110)의 동작 또는 스티어링 모터(92)의 동작)은 기능이 억제되기도 한다. 회전부재(140)가 이미 프리로드 위치(158)에 있게 되면, 리프트 모 터(124)의 동작이 초기화된다. 회전부재가 주차 위치(157)에서 움직이지 않는다면, 리프트/점프 명령이 송신되어도 아무것도 발생 되지 않는다.

도 7을 참고하면, 차량(10)이 프리로드 위치(158)에서 회전부재(140)로 리프트 명령을 수신하면, 제어회로망(174)은 리프트 모터(174)를 동작시켜 프리로드 위치(158)(점선)에서 회전부재(140)를 시계방향으로 회전시켜 상기 작동 또는 해제 또는 캠-오버 또는 오버-센터 위치(159)(실선)로 가게 한다. 해제 위치(159)는 프리로드 위치(158)의 시계방향으로 약간 빠져나오는데(앵커(146)의 9시 위치를 막 벗어난), 여기서 스프링(154)의 힘 벡터는(상부 섀시 스프링 앵커(34)를 회전부재 스프링 앵커(146)와 연결시키는) 출력축(128)의 길이방향 중심 축(129)의 아래에서 부터 길이방향 중심 축(129)의 바로 위까지 움직인다. 스프링 부재(154)로 인한 회전부재(140)상의 토크는 반시계방향에서부터 시계방향으로 변화한다(핀(130)을 통한 제1 정지면(162)에 대한 리프트 모터(124)에 의한 저항). 회전부재(140)는 위치(159)에 시계방향 토크가 가해지면 출력축(128)에 대하여 자유롭게 회전을 한다. 회전부재(140)가 해제 위치(159)를 지나감에 따라, 회전부재(140)는 핀(130)과 모터(124)와의 작동상 맞물림으로부터 갑작스럽게 시계방향으로 당겨지고(핀(130)으로부터 정지면(162)의 분리를 통해) 안정 위치 및 주차 위치(156,157) 쪽으로 되돌아 온다. 따라서, 제1 및 제2 표면(162,164)에 의해 정의되는 슬롯 내부의 핀(130)의 움직임은 회전부재(140)가 리프트 모터(124)와의 맞물림에서 벗어나 클러치되도록 동작한다.

이제 도 8을 참고하면, 이러한 갑작스런 동작 동안, 작동 핀(148)이 리프팅 레버 작동 아암(56)과 맞물리고, 수축 위치(62)로부터 연장 위치(64)로 리프팅 레버(50)와 피봇된다. 그렇게 됨으로써, 리프팅 레버 자유 제1 단부(52)는 지지면(12)을 때리게 되고, 장난감 차량(10)이 튀어 오르는 동작으로 추진되도록 한다. 회전부재(140)가 수축 위치 및 주차 위치(156,157) 쪽으로 계속 회전함에 따라, 작동핀(148)은 리프팅 레버 작동 아암(56)과의 맞물림에서 빠져나오게 회전하고, 제1 바이어싱 부재(60)는 리프팅 레버(50)를 수축 위치(62)로 되돌아 가게 한다.

리프팅 레버(50)에 의해 발생된 힘의 크기와 방향뿐만 아니라 장난감 차량(10)의 무게 분포는 장난감 차량(10)에 작용하는 힘이 리프팅 동작이 지지면(12)에 대해 수직으로 튀어오르는 것뿐만 아니라 앞쪽으로 튀고, 앞쪽에서 뒤쪽으로, 적어도 완전한 360도 회전을 통해 장난감 차량(10)을 움직이게 하도록 맞추어 질 수 있다. 따라서, 장난감 차량(10)은 뛰어오르고 튀는 동작의 조합을 적합하게 수행한다.

회전부재(140)가 풀린 다음, 제어회로망은 핀(130)이 풀림 위치(156)에서 또는 풀림 위치(156) 주변에서 제1 정지면(162)과 다시 닿을 때 까지 리프트 모터(124)를 계속 동작하게 하고, 양호하게는 회전부재(140)가 주차 위치(157)까지 움직일 때까지 계속 회전시킨다. 만일 소정의 동작 상태가 다시 나타나면(무게 스위치의 무게 및 왼쪽 전방 바퀴(70a)의 최소 속도), 제어회로망(174)은 회전부재(140)를 다른 리프팅 동작을 위해 예비 풀림 위치(158)로 되돌려 놓는다.

만일 차량(10)이 소정 시간 간격(예를 들어, 2분) 동안 움직이지 않고 있으면, 제어회로망(174)은 리프트 모터(124)를 반대 방향으로 회전시켜(즉, 도 6-8에 도시된 바와 같이 반시계 방향) 회전부재(140)가 주차위치(157)로 되돌아가게 할 수 있다. 만일 차량(10)이 다시 구동을 하고 리프트 동작을 위한 무게 로드/바퀴 속도 사전상태가 다시 요건을 충족하게 되면, 회전부재(140)는 회전하여 프리로드 위치(158)로 되돌아갈 수 있다. 비슷하게, 장난감 차량(10)이 꺼지면, 온/오프 스위치(182)를 통해 회전부재(140)는 주차위치(157)로 되돌아가는 것이 적절하다. 두 가지 경우 모두에서, 이러한 동작은 스프링(154)은 긴장시키게 하는 장난감 차량(10)의 구성요소상의 기계적 스트레스 시간을 줄여준다. 양호하게는, 차량(10)이 꺼지면, 회전부재(140)는 온/오프 및 주차 스위치(182,190)의 상호작용을 통해 주차위치(157)로 되돌아간다. 이것은 온/오프 스위치(182)의 제2 막대(182a)을 통해 주차스위치(190)를 전원공급기(200) 및 리프트 모터(124)의 역 구동회로를 직렬로 배열시킴으로써 이루어진다. 온/오프 스위치(182)를 꺼짐 상태로 놓으면, 막대(128a)는 주차 스위치(190)를 포함하고 있는 리프트 모터(124)의 역 구동회로를 통해 상기 전원공급기를 그라운드와 연결시킨다. 주차 위치(157)를 통해 모터가 역회전(반시계 방향)하면, 주차 스위치(190)는 개방되고, 회로와 스토핑 모터(124)를 차단한다. 프리로드 및 주차 스위치가 회전부재(124)의 다양한 각도 위치를 나타내기 때문에, 마이크로프로세서(175)는 회전부재의 초기 위치 리셋 및 출력축(128)의 재밍 분석을 포함하는 다른 기능들을 수행하도록 프로그램될 수 있다.

지금까지의 설명으로부터, 본 발명은 리프트 메카니즘의 위험한 동작을 막는데 도움을 주는 안정 특성 뿐만 아니라 특이한 튀어오름 동작을 만들어낼 수 있는 신규한 리프트 메카니즘을 가지는 새로운 차량 디자인을 포함하는 것을 이해할 수 있을 것이다.

당업자라면 발명의 개념을 벗어나지 않고 상기 설명한 실시예에 변화를 줄 수 있을 것이다. 예를 들어, 비록 상기 설명된 실시예에서는 원격 제어 신호를 통해 리프트 메카니즘을 실행시키고 있으나, 다른 초기화 모드를 사용할 수 있다. 예를 들어, 리프트 메카니즘은 차량이 소정 시간동안 전방으로 구동하면 실행될 수 있거나 또는 어느 속도에 도달할 때까지 또는 차량이 미리 결정된 소정 시간동안 어느 방향으로 구동할 때까지 또는 특정 행동을 하도록 명령을 받으면 실행될 수 있다. 비록 본 명세서에서는 네 바퀴 차량을 언급하고 있으나, 본 발명은 세 바퀴 차량, 또는 네 바퀴 이상의 차량을 포함할 수도 있다. 장난감 차량(10)은 무선 송신기(210)로부터의 라디오(무선) 신호를 통해 양호하게 제어된다. 그러나, 다른 타입의 무선 제어기(예를 들어, 적외선, 초음파 및/또는 음성-동작 제어기) 및 심시어 유선 제어기 등을 포함하는 다른 타입의 제어기를 사용해도 좋다. 차량(10)은 플라스틱 등으로 구성될 수 있거나 금속이나 합성물질 등의 적절한 다른 물질로 구성될 수 있다. 또한, 장난감 차량(10)의 크기는 장난감 차량의 구성요소들을 서로에 대해 크거나 작게 만듦으로서 변화할 수 있다. 따라서, 본 발명의 본 명세서에서 설명된 실시예로 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위의 정신 및 범위 내에서 변화될 수 있다.

Claims

차량 섀시(20);

상기 차량 섀시를 지지하고 지지면(12)상에서 움직이는 다수개의 바퀴(70,80);

상기 차량 섀시에 의해 지지되는 전원(200); 및

상기 차량 섀시에 의해 지지되는 차량 리프트 메카니즘을 구비하고,

상기 차량 리프트 메카니즘은:

회전부재(140);

상기 전원(200) 및 상기 회전부재와 작동상 연결된 리프트 모터(124);

수축위치(62)와 연장위치(64) 사이에서 피봇 되도록 상기 차량 섀시와 힌지식으로 연결된 리프팅 레버(50);

상기 리프팅 레버를 상기 수축위치로 바이어스 시키도록 배치된 제1 바이어스 부재(60); 및

상기 회전부재와 작동상 결합된 제2 바이어스 부재(154)를 구비하며,

상기 리프트 모터는 상기 회전부재와 작동상 연결되어 상기 제2 바이어스 부재가 상기 회전부재를 상기 리프트 모터와의 작동상 결합에서 풀고 상기 리프팅 레버와 작동상 결합되게 하는 해제 위치(159)로 상기 회전부재를 회전시키고, 상기 제2 바이어스 부재는 상기 리프팅 레버를 상기 회전부재를 통해 상기 연장위치로 이동시킴으로서 상기 리프팅 레버가 상기 지지면과 맞닿게 되어 상기 장난감 차량 이 튀어오르는 동작으로 상기 지지면에서 들여 올려지게 구성된 것을 특징으로 하는 장난감 차량(10).
제 1 항에 있어서, 상기 차량의 무게 분포는 상기 튀어오르는 동작 중에 상기 장난감 차량에 가해지는 힘이 상기 장난감 차량을 회전하면서 뒤집어지게 하도록 균형이 맞추어져 있는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 바이어스 부재는 토션 스프링인 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 바이어스 부재는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 바이어스 부재는 상기 회전부재에 인장력을 부여하는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 1 항에 있어서, 상기 리프팅 레버는 상기 차량 섀시의 밑바닥 면(26)에 힌지식으로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 1 항에 있어서, 상기 리프트 메카니즘은 상기 리프트 모터와 결합된 기어 열(126) 및 상기 기어열에 의해 구동되는 출력축(128)을 더 구비하고,

상기 출력축은 중심 길이방향 축(129) 및 상기 출력축을 대체로 가로질러 연장되는 스톱부재(130)를 가지며,

상기 회전부재는 제1 정지면(162) 및 상기 제1 정지면과 떨어져 있는 제2 정지면이 포함하고,

상기 회전부재는 상기 스톱 부재가 상기 제1 정지면 및 상기 제2 정지면과 맞물리는 사이에 상기 출력축에 대해 자유 회전하도록 상기 출력축에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 7 항에 있어서, 상기 회전부재는 상기 제1 정지면과 상기 제2 정지면 사이의 상기 출력축에 대해 약 180도 이상의 각도로 자유롭게 회전하는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 1 항에 있어서, 상기 전원과 상기 리프트 모터를 작동상 연결시키는 전자회로(170)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 9 항에 있어서, 상기 전자회로와 작동상 결합되어 상기 리프트 모터의 제1 동작을 제어하는 제1 센서(184,185)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 10 항에 있어서, 상기 전자회로와 작동상 결합되어 상기 리프트 모터의 제2 동작을 제어하는 제2 센서(185,184)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
무선 송신기(210)를 가진 원격제어장치와 청구항 9에 따른 장난감 차량을 포함하는 조합물에 있어서, 장난감 차량 전자회로는 원격 제어 수신기(172)를 포함하고 있고, 상기 무선 송신기(210)로부터의 무선 제어 신호를 수신하여 복호하게 구성된 것을 특징으로 하는 조합물.
제 9 항에 있어서, 상기 전자회로에 작동상 연결되어 소정 상태에 있는 경우를 제외하고는 상기 차량 리프트 메카니즘의 동작을 방지하는 스위치(184)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 13 항에 있어서, 상기 스위치는 상기 장난감 차량이 상기 지지면에서 통상적인 동작 조건을 나타내는 상태인 경우에만 상기 차량 리프트 메카니즘의 동작을 허용하는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 9 항에 있어서, 적어도 하나의 바퀴(70a) 및 상기 지지면과 상기 바퀴가 접촉하여 상기 바퀴에 가해지는 힘을 검출하도록 구성된 스위치(184)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 9 항에 있어서, 상기 전자회로와 작동상 연결된 센서(184,185)를 더 포함하고, 상기 차량이 소정 상태에 있는 것으로 감지되는 경우에만 상기 리프트 메카니즘의 동작을 허용하게 구성된 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 16 항에 있어서, 상기 센서(184)는 상기 지지면에서의 차량 동작을 충분히 표시하도록 상기 지지면상에서 상기 차량이 이동한 후에만 상기 리프트 메카니즘의 동작을 허용하는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.
제 16 항에 있어서, 적어도 하나의 바퀴를 더 구비하고, 상기 센서(185)는 상기 적어도 하나의 바퀴의 회전을 검출하는 것을 특징으로 하는 장난감 차량.