专利名称：玩具车助力器和轨道装置的制作方法
玩具车助力器和轨道装置
背景技术：
玩具车轨道装置可包括一个或多个轨道段，这些轨道段被设置来形成一个或多个玩具车能够绕着行进的闭环。在该闭环中使用的玩具车可以自备动力或者从外部源接收动力。用于使无动力的玩具车围绕轨道加速的装置通常被称为“助力器”。助力器典型地包括邻近轨道的一部分的一个或多个电机驱动的转动轮。随着车通过由助力器占据的轨道部分，转动轮与经过的玩具车暂时接合并使玩具车向前加速。最常见类型的助力器包括位于轨道任一侧上的一对间隔开的轮。这对间隔开的轮相互配合并从两侧与经过的玩具车同步地接合。现有技术的助力器轮存在一些问题。最常见类型的助力器轮包括由弹性泡沫材料形成的盘形构件。这种轮容易磨损且会不期望地使经过的车从下面翘曲，并因此使车升高离开轨道。此外，泡沫可能不能充分变形以适应宽的玩具车。美国专利No. 6793554中描述了先前对于改进弹性泡沫助力器轮的一种尝试。该专利描述了一种由塑料或者橡胶构造的薄壁助力器轮。与泡沫助力器轮相比，该薄壁助力器轮具有改进的耐磨性。但是，在有些操作条件下，美国专利No. 67935M中描述的薄壁助力器轮可能会使一些玩具车从下面翘曲，从而使这些车升高离开轨道。
发明内容
本发明提供一种用于玩具车轨道装置的助力器。该助力器包括由薄壁材料构造的助力器轮。薄壁材料被弹性地折叠成S形构型以向各种不同形状的玩具车传输能量。助力器轮的折叠形状还在玩具车表面上均勻地施加压力，由此有助于避免车升高离开轨道。
图1是包括用于使玩具车加速的助力器的玩具车轨道装置的一部分的平面图；图2示出了来自图1的助力器的助力器轮组件；图3A示出了图2的助力器轮处于静止构型时的薄壁构件的前剖视图；图;3B示出了图3A的薄壁构件处于压缩构型的前剖视图；图3C示出了根据本发明的另一种薄壁构件的前剖视图；图4是图1的助力器的前剖视图；图5是图1的助力器的底剖视图。
具体实施例方式图1示出了一种示例性的玩具车轨道装置10的一部分。轨道装置10包括一个或多个轨道段12，玩具车14能够在轨道段上行进。轨道装置10还包括使玩具车在轨道上加速的助力器16。为简单起见，图1仅示出了靠近助力器16的轨道部分。应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用基本上任何数量的不同轨道设计。这些设计包括闭环轨道和开放轨道。此外，尽管图1仅示出了单个助力器，但应当理解，相同的轨道装置可以使用两个或多个助力器。根据本发明的助力器还可以用来以不包括固定轨道的游戏构型使玩具车加速。助力器16包括一对助力器轮20A和20B。图2更加详细地示出了助力器轮20A。 尽管并非所有的实施方式都需要，但助力器轮20A包括齿轮22和中间支撑件24。助力器轮还包括用来与玩具车接触并使其向前加速的薄壁构件26。图3A和;3B示出了薄壁构件沈的一部分的截面。薄壁构件沈可以被成形为折叠或者S形构型。此外，薄壁构件可以由能够从变形回弹的弹性材料构成。折叠构型和弹性材料的结合使轮具有柔性，这种柔性很好地适于以足够的摩擦与各种不同尺寸和形状的玩具车接合来向前加速玩具车又不会使其升高离开轨道。如图3A所示，薄壁构件包括在轮的外径处的外壁28。外壁28是轮的与玩具车物理接合的部分。在所示的实施方式中，外壁的形状类似圆柱形。在其它实施方式中，外壁的形状可以是类似截头圆锥或者其它合适的形状。通常，外壁的形状能够对玩具车提供足够的摩擦，使得外壁能够夹紧玩具车并使其向前加速。外壁的形状还能够避免使玩具车升高离开轨道。这样，外壁不包括任何可能使玩具车下侧翘曲的凸缘或突起。外壁至少部分地由与轮的内轮轴间隔开的末端底边30限定。换句话说，外壁仅从顶部支撑。由于外壁仅从顶部支撑，因此其具有更大的水平适应性。薄壁构件包括同心地位于外壁内部的中间壁34。中间壁的形状可以类似圆柱形、 截头圆锥或者其它合适的形状。在所示的实施方式中，外壁和中间壁基本上平行，但并非所有的实施方式都要求两者平行。尽管中间壁被显示为比外壁短，但其可以与外壁一样高或者甚至更高，都不脱离本发明的范围。可以选择外壁和中间壁的相对高度以及两者之间的间隔来调整轮的相对水平适应性。还可以选择薄壁构件的厚度来调整轮的柔性。薄壁构件包括将外壁连接到中间壁的外部连接件36。在所示的实施方式中，外部连接件具有大致U形的横截面，但并不是所有的实施方式都要求这种横截面形状。如图;3B 所示，外部连接件能够挠曲以使外壁和中间壁之间的距离减小。这样，外壁能够适应于具有不同宽度和侧面轮廓的玩具车。当外部连接件挠曲时，外壁能够保持基本竖直，或者外壁能够向内或向外倾斜。这种挠性使得助力器轮能够适应各种不同形状的玩具车。中间壁包括将中间壁连接到轮组件内部的内部连接件38。例如，如图4中最佳示出的，内部连接件与中间支撑件M连接，中间支撑件与齿轮22连接，齿轮与例如电机50 的转动源可操作地连接。应当理解，所示的设置仅仅是作为例子提供的。内部连接件可以替代地被构造成适应不同的转动源和/或内部轮构造。在所示的实施方式中，内部连接件的一部分具有基本U形的横截面。内部连接件以相对于轮的内部间隔开的关系支撑中间壁。这样，如图3B所示，内部连接件能够挠曲以使中间壁和轮内部之间的距离减小。内部连接件与中间壁和外部连接件相互配合来以顺应的方式支撑外壁，基本上起到了允许外壁在需要时变形以适应不同形状的玩具车的调谐弹簧的作用。图3C示出了根据本发明的另一种S形的薄壁构件40的一部分的剖视图。与薄壁构件26类似，薄壁构件40包括外壁42、同心地位于外壁内部的中间壁44、将外壁与中间壁连接的大致U形的外部连接件46、以及包括大致U形截面的内部连接件48。在该实施方式中，使得外部连接件46变厚，由此减小了外部连接件处的相对角挠性。这样，内部连接件能够起到枢转点的作用，当外壁与玩具车接合时，其能够绕着该枢转点枢转。图4和5示出了根据本发明的能够用来转动助力器轮的一种示例性机构。具体地， 图4示出了能够从交流电源线接收电力的电机50形式的转动源。可供选择的转动源可以是电动式、发条操作或者通过其它合适的源供能的。为了本发明的目的，助力器轮的除了薄壁构件的部分可以被称为转动源的部分。例如，中间支撑件M可以被称为转动源的部分。电机50转动驱动齿轮52，驱动齿轮52操作地连接到助力器轮20B的齿轮M。齿轮M操作地连接到助力器轮20A的齿轮22。如图5中最佳示出的，当驱动齿轮52沿箭头 56指示的方向旋转时，齿轮M (和助力器轮20B)沿箭头58指示的方向旋转，而齿轮22 (和助力器轮20A)沿箭头60指示的方向旋转。助力器轮20A和20B的反向转动提供了用于使进入两者之间的空间的玩具车加速的适当转动方向。另外，齿轮22和齿轮M之间的齿数比能够匹配，从而助力器轮20A和20B以相同速度转动。驱动齿轮52和齿轮M之间的齿数比可以选择成使助力器轮相对于转动源的转动速度具有期望的转动速度。尽管已经以具体实施方式
描述了本发明，但应当理解，本发明的精神和范围并不局限于这些实施方式。而是，本发明的范围由后附的权利要求书指明。落在权利要求的等同含义和范围内的所有主题都包含在权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种玩具车轨道装置，包括轨道；和助力器，其靠近所述轨道，用于使玩具车沿着所述轨道加速，该助力器包括第一轮，其具有折叠构型和外壁，所述第一轮由弹性材料形成，所述第一轮的折叠构型允许所述第一轮的外壁的运动；第二轮，其具有折叠构型和外壁，所述第二轮由弹性材料形成，所述第二轮的折叠构型允许所述第二轮的外壁的运动；和驱动机构，其连接到所述第一轮和第二轮，所述驱动机构能够操作以使所述第一轮和第二轮反向转动，在所述第一轮和第二轮通过所述驱动机构转动时，所述第一轮的外壁和所述第二轮的外壁能够与玩具车接合。
2.如权利要求1所述的玩具车轨道装置，其中，所述第一轮的外壁具有大致圆柱形形状。
3.如权利要求1所述的玩具车轨道装置，其中，所述第一轮包括中间支撑件和连接到所述中间支撑件的薄壁构件，所述薄壁构件具有所述第一轮的折叠构型和外壁。
4.如权利要求1所述的玩具车轨道装置，其中，所述第一轮包括中间壁，所述中间壁通过外部连接件连接到所述第一轮的外壁。
5.如权利要求4所述的玩具车轨道装置，其中，所述第一轮的外壁和所述第一轮的中间壁彼此基本平行。
6.如权利要求4所述的玩具车轨道装置，其中，所述第一轮的外壁具有高度，所述第一轮的中间壁具有高度，所述第一轮的外壁的高度大于所述第一轮的中间壁的高度。
7.如权利要求1所述的玩具车轨道装置，其中，所述第一轮的外壁具有与所述第一轮的中心间隔开的末端底边。
8.如权利要求1所述的玩具车轨道装置，其中，所述第一轮包括中间支撑件和连接到所述中间支撑件的薄壁构件，所述第一轮包括中间壁，所述中间壁通过外部连接件连接到所述第一轮的外壁，所述第一轮的中间壁通过内部连接件连接到中间支撑件。
9.如权利要求8所述的玩具车轨道装置，其中，所述外部连接件是挠性的，并且允许所述第一轮的外壁和所述第一轮的中间壁之间的距离改变。
10.如权利要求8所述的玩具车轨道装置，其中，所述内部连接件是挠性的，并且允许所述第一轮的中间壁和中间支撑件之间的距离改变。
11.如权利要求8所述的玩具车轨道装置，其中，所述第一轮的外部连接件和所述第一轮的内部连接件均具有大致U形的截面。
12.如权利要求8所述的玩具车轨道装置，其中，所述第一轮的外壁、所述第一轮的中间壁、所述第一轮的外部连接件和所述第一轮的内部连接件的截面共同具有大致S形的构型。
13.一种玩具车轨道装置，包括轨道；和助力器，其靠近所述轨道，用于使玩具车沿着所述轨道加速，所述助力器包括被安装用于转动的助力器轮，所述助力器轮包括具有折叠构型的薄壁构件，所述薄壁构件包括第一壁和第二壁，所述助力器轮的第二壁通过连接件连接到所述助力器轮的第一壁，所述连接件允许所述助力器轮的第一壁相对于所述助力器轮的第二壁的运动；和连接到所述助力器轮的电机，所述电机能够操作以使所述助力器轮转动，在所述助力器轮通过所述电机转动时，所述助力器轮的第一壁能够与所述玩具车接合。
14.如权利要求13所述的玩具车轨道装置，其中，所述助力器轮的第一壁大致平行于所述助力器轮的第二壁。
15.如权利要求13所述的玩具车轨道装置，其中，所述助力器轮的第一壁为大致圆柱形，且所述助力器轮的第二壁为大致圆柱形。
16.如权利要求13所述的玩具车轨道装置，其中，所述连接件挠曲以允许所述助力器轮的第一壁和所述助力器轮的第二壁之间的距离减小。
17.如权利要求13所述的玩具车轨道装置，其中，所述连接件是外部连接件，所述助力器轮包括内部，所述助力器轮包括内部连接件，所述内部连接件将所述助力器轮的第二壁连接到所述助力器轮的内部，并且所述内部连接件挠曲以允许所述助力器轮的第二壁和所述助力器轮的内部之间的距离减小。
18.一种玩具车轨道装置，包括轨道；和助力器，其靠近所述轨道，用于使玩具车沿着所述轨道加速，所述助力器包括驱动机构；和助力器轮，其包括中间支撑件和连接到所述中间支撑件的薄壁构件，所述助力器轮被安装成围绕所述中间支撑件转动，所述助力器轮连接到所述驱动机构，使得所述驱动机构在操作过程中向所述助力器轮施加转动，所述助力器轮的薄壁构件具有折叠构型，所述薄壁构件包括外壁，所述外壁具有能够接合玩具车的表面，所述薄壁构件的折叠构型允许所述外壁相对于所述中间支撑件的运动，使得所述助力器轮的外壁的表面能够用于接合具有不同构型的玩具车。
19.如权利要求18所述的玩具车轨道装置，其中，所述薄壁构件包括中间壁，第一连接件将所述外壁连接到所述中间壁，第二连接件将所述中间壁连接到所述中间支撑件。
20.如权利要求18所述的玩具车轨道装置，其中，所述外壁、中间壁、第一连接件和第二连接件的截面共同具有大致S形的构型。
全文摘要
本发明公开一种玩具车助力器和轨道装置，更具体地，公开一种用于使玩具车加速的助力器。该助力器包括转动源和操作地连接到转动源的第一和第二轮。每个轮包括薄壁构件，随着转动源使两个轮沿相反方向转动，薄壁构件能够与经过两个轮之间的玩具车接合。薄壁构件的特征在于S形，这允许轮之间的相对距离发生改变，由此适应不同尺寸的车。
文档编号A63H17/00GK102247699SQ201110180149
公开日2011年11月23日 申请日期2008年3月24日 优先权日2007年3月26日
发明者J·萨莫, M·菲洛塞塔, 张建辉 申请人:美泰公司