专利名称：遥控玩具车的制作方法
遥控玩具车相关申请的交叉引用本申请要求2008年4月16日提交的、申请号为61/045，300且主题为“遥控玩具 车”的美国临时专利申请的优先权，其整体以引用的方式被结合到这里。
背景技术：
本发明总体上涉及玩具车，并且，更具体地，涉及能执行“车轮离地”和/或能在大 体上水平的操作位置和大体上垂直的操作位置驱动/操纵的、遥控的、两轮玩具车，例如摩 托车。遥控的、两轮玩具车(也就是，摩托车，电动自行车和小型摩托车)是普遍已知的。 现在，消费者，尤其是玩耍动态玩具例如遥控摩托车的那些消费者，期望逼真的效果。“突然 进行车轮离地”，例如，是自行车、摩托车或小汽车的一个或多个轮，例如它的一个或多个前 轮被暂时提升的离开地面的操纵或技巧。不幸的是，由于多种原因，制造能执行这种操作 的、遥控的摩托车，或者任何其它遥控的车能是困难的。因此，期望制造能快速且容易地“突然进行车轮离地”和/或在大体上水平的操作 位置和大体上垂直的操作位置驱动/操作的遥控玩具车。尤其是，期望制造用于玩具车的 能将前轮提升的离开地面，至少暂时地，以致于能以大体上垂直的形态驱动玩具的车轮离 地机构。
发明内容
简言之，本发明是一玩具车，其包括车架，由车架支撑的用以转动的前车轮和由车 架支撑的用以转动的后车轮，所述后车轮与所述前车轮成一直线以形成等分各前和后车轮 的中心垂直纵平面。各前和后车轮由车架支撑用以至少围绕横向于中心垂直纵平面延伸的 各自的轮的中心轴转动。可逆马达由车架支撑并且与前和后车轮中的其中一个可操作地连 接以致于转动前和后车轮中的至少一个从而在向前的方向上推进玩具车。车轮离地机构被 可操作地连接到马达并且具有被可枢转地连接到前和后车轮中的其中一个的中心轴的第 一端。在另一方面，本发明是一玩具车，其包括车架，由车架支撑的用以转动的前车轮和 由车架支撑的用以转动的后车轮。由车架支撑各前和后车轮用以围绕各自的轮的中心轴转 动。马达由车架支撑并且车轮离地机构被可枢转地连接到前和后车轮中的其中一个的中心 轴。推进系统将马达可操作地连接到前和后车轮中的其中一个。该推进系统包括一系列齿 轮，马达通过该一系列齿轮实现前和后车轮中的其中一个的转动以向前推进玩具车。车轮 离地系统将马达可操作地连接到车轮离地机构。该车轮离地系统包括一系列齿轮，马达通 过该一系列齿轮实现车轮离地机构的转动。马达选择性地在大体上水平的操作位置和大体 上垂直的操作位置向前推进玩具车，当处于该大体上水平的操作位置时前和后车轮接触支 撑表面，当处于该大体上垂直的操作位置时前车轮与支撑表面间隔开并且后车轮接触支撑 表面。
在再另一方面，本发明是一种在大体上水平的操作位置和大体上垂直的操作位置 驱动玩具车的方法，该玩具车具有成一直线的前和后车轮以及一车轮离地机构，当处于大 体上水平的操作位置时前和后车轮接触支撑表面，当处于大体上垂直的操作位置时前车轮 与支撑表面间隔开。步骤包括致动玩具车上的马达以在第一转动方向上转动从而转动前和 后车轮中的其中一个进而在向前的方向上推进玩具车，和致动马达以在第二转动方向上转 动从而转动前和后车轮中的其中一个进而在向前方向上推进玩具车并且从而将车轮离地 机构的一部分枢转的远离玩具车进而将前和后车轮中的剩余一个升离支撑表面。
当结合附图阅读时，将能更好地理解前述的发明内容以及本发明的优选实施方式 的下面的详细描述。为了示出本发明的目的，在附图中示出了两个目前来说是优选的实施 方式。应当理解，然而，本发明不被限定到所示的精确排列和手段。在附图中图1是依照本发明的第一优选实施方式的、处于大体上水平的操作位置的玩具车 的右侧视图，其中左侧视图是其的镜像；图2是图1的玩具车的转向机构的顶平面图，在其内玩具车的前轮处于直的或空 档位置；图3是图2中所示的转向机构的顶平面图，其中前轮处于变向位置；图4是图1中所示的玩具车的无线遥控发射器和车载控制单元的示意图表；图5是图1中所示的玩具车的齿轮减速系统、推进系统和车轮离地系统的放大透 视图；图6是图1中所示的玩具车的车轮离地轮组件的放大的、局部分解图；图7是依照本发明的第二优选实施方式的、处于大体上水平的操作位置的玩具车 的顶部右侧透视图；图8是图7中所示的玩具车的右侧视图，其中玩具车“突然进行车轮离地”或处于 大体上垂直的操作位置。
具体实施例方式在下面的描述中使用某些术语仅仅是为了方便并且这些术语不是限定性的。单词 “右”、“左”、“上”和“下”指的是所参考的附图中的方向。单词“第一”和“第二”指的是所参 考的附图中的次序或操作，但是不将这些步骤限定到所描述的精确次序。单词“向内地”和 “向外地”指分别朝着和远离玩具车的几何中心的方向和它的指定部件。此外，术语“一”， 如同在说明书中所使用的那样，意味着“至少一个”。术语包括上面特别提及的单词，它的派 生词以及类似重要的单词。详细地参考附图，其中相似的附图标记始终表示相似的元件，在图1-6中示出了 依照本发明的第一优选实施方式的玩具车，尤其是玩具摩托车，其总体上由10表示。尽 管特别参考两轮玩具摩托车10，本领域技术人员将会理解，这里所描述的特定结构、系统 和/或机构实际上可以被用在任何类型的玩具车中，例如汽车、卡车、自行车、全地形车 (“ATV”)、电动自行车、小型摩托车，等等，并且可以具有任何数量的轮。
参考图1，玩具车10包括总体上由20表示的“车架”，和连接到其的单个骑手人形 (或简称为“骑手”)40。“车架” 20可以是真实的框架和本体结构形成的框架，或者是硬壳 式的组合框架和本体外壳，例如由配合在一起的半壳形成的外壳。尽管优选为车10具有被 制造成看起来象摩托车的外部，被成形成看起来象其它类型的两轮车，例如，小型摩托车或 自行车的单壳车架20在本发明的某些方面的精神和范围之内。优选地，车架20由使用常 规的紧固件例如螺钉、螺栓、铆钉和/或其它常规的连接方法例如桩、粘接剂、熔化等彼此 连接在一起的左和右壳(未示出)组成。尽管由两个外壳配合的硬壳式结构是优选的，车 架20可以由常规的框架和本体结构制成。前车轮和后车轮24、26由车架20支撑用以转动，后车轮26与前车轮24成一直线 以致于形成平行于图1的平面的并且等分各前和后车轮24、26的车架20的中心垂直纵平 面。优选地，两个特技轮或支撑轮27由常规的短轴或轴27a可转动地支撑在车架20的后 端处并且当玩具车20处于大体上水平的、正常操作位置时(图1)大体上间隔开在后车轮 26之上，当处于所述大体上水平的、正常操作位置时，前和后车轮24、26定位在支撑表面23 上。在本实施方式中，各支撑轮27优选为被分别定位在车架20的中心垂直纵平面的分离 的侧面。然而，本领域技术人员将会理解，玩具车10不被限定到包括两个支撑轮27，而是可 以包括仅仅一个支撑轮或者多于两个支撑轮。进一步地，支撑轮27的位置不被限定到这里 所示的和所描述的位置。骑手40被成形成看起来象竞赛摩托车的真实骑手。骑手40具有头部42、躯干41、 中间部分43、臂44、手45、腿46和脚47。单个骑手40坐在车架20的顶部上，其中它的腿 46沿着车架20的相对侧面大体上向下地延伸。在优选实施方式中，骑手40被固定到车架 20的至少四个位置处。臂44大体上向前地延伸以致于手45抓持把手29。在优选实施方 式中，手45被固定到把手29。尽管脚47可以包括螺钉和孔组件或者球和球窝接头用以与 车架20可枢转地接合，在优选实施方式中，骑手40的脚47被简单地与车架20固定在一起 或者被简单地固定到车架20。此外，可以通过带螺纹的紧固件或其它常规形式的紧固将骑 手40固定到车架20的顶部。可选地，骑手40可以被用关节连接到多个位置处，如同在美国专利US6，729，933 中所描述的那样，其以引用的方式被结合到这里。例如，可以构造形成在躯干41和臂44之 间的关节以致于骑手40可以相对很小的阻力从一侧移动到另一侧。更进一步地，关节可以 被形成在躯干41和中间部分43之间以致于躯干41和中间部分43能相对于彼此移动。此 外，能构造形成在腿45和中间部分43之间的关节以致于腿46和中间部分43可以相对于 彼此移动。骑手40可以在上面所描述的关节处被用关节连接在一起，以致于骑手40可以 在没有阻力的情况下在玩具车10倾斜的方向上从一侧移动到另一侧。在图1中，玩具车10被示为处于大体上水平的、正常操作位置，当处于该位置时前 车轮和后车轮24、26都与支撑表面23，例如地面或桌面相接触。在这种构造中，能通过无线 遥控发射器105 (图4)驱动或操纵玩具车10，如同在下面更详细地描述的那样。然而，也能 在大体上垂直的操作位置(由虚线示出)通过无线遥控发射器105操作、驱动和/或操控 玩具车10，以致于支撑轮27、后车轮26和车轮离地轮12 (下面进一步详细地描述)优选为 与如同在虚线23’处所示的那样的支撑表面相接触。当处于大体上垂直的操作位置时，前 车轮24与支撑表面23、23’间隔开并且不与其相接触，以致于玩具车10执行“车轮离地”。然而，可以倒转/颠倒这里所描述的系统和结构以致于当玩具车10“突然进行车轮离地”时 前车轮24推进玩具车10并且后车轮26与支撑表面23间隔开。尤其参考图4，玩具车10被构造成由无线遥控发射器105可操作地控制。优选地， 通过来自无线遥控发射器105的无线电(无线)信号108控制玩具车10。然而，可以使用 其它类型的遥控器，包括其它类型的无线遥控器(举例来说，红外线的、超声的和/或声音 激活的控制器)和甚至有线遥控器以及类似遥控器。进一步地，可以由具有供使用者抓持 的手持把手(未示出)的无线遥控发射器控制玩具车10。玩具车10被提供有安装有控制电路500的常规电路板501。控制电路500包括具 有无线信号接收器502b和微处理器502a的控制器502，以及任何必须的相关元件例如存储 器。然而，电路的元件并非必须被集成在一起的。例如，无线信号接收器502b能被布置在 车架20或者玩具车10之内或之上的任何其它合适的位置之内。控制电路500进一步包括 转向伺服机构192和马达82，各自分别与摆动杆或转向杆236和小齿轮84连接。微处理器 502a通过马达控制子电路504b、504c控制马达82和伺服机构192，因为马达82和伺服机 构192都是可逆的，在微处理器502a的控制下，马达控制子电路504b、504c可以使马达82 和伺服机构192与电源506 (例如一个或多个一次性的电池或者可充电的电池)在合适的 方向上选择性地连接。优选地，它被充满电时，电源506能提供大约400-500毫安的电流。 通过稍后的描述将会认识到，转向“伺服机构” 192不是带有反馈的常规致动机构，而是指具 有电枢的电磁产生致动机构，其在转动移动方面被限定到小于电枢的一个完整圈，并且，在 目前的情形中，甚至小于半圈。在操作时，无线遥控发射器105将控制信号发送到玩具车10，其由无线信号接收 器502b接收。无线信号接收器502b通过微处理器502a与转向伺服机构192和马达82相 连通，并且被可操作地连接到转向伺服机构192和马达82用以控制玩具车10的速度和操 纵性能。稍后将结合转向机构200(图2和3)描述转向伺服机构192的操作。马达82的 操作用来转动多个齿轮(参见图5，尽管不是按比例的)，因此控制玩具车10的速度，并且 如果合适的话，可控制玩具车10的操纵性。马达82、伺服机构192和连接方式是本领域非 常已知的常规装置，并且它们的结构和操作的详细描述对于完全理解本发明来说不是必须 的。代表性的马达能包括无刷电动马达，例如，提供每分钟每伏特1360转的最小值。无线遥控发射器105可以包括第一手动致动机构105a，其优选为控制玩具车10的 向前运动和车轮离地机构11的操作(如同在下面详细地描述的那样)，和至少一第二手动 致动机构105b，其优选为控制玩具车10的转向。无线遥控发射器105也可以替换成包括 手动致动机构105c，其允许玩具车操作员选择性地操作本发明的车轮离地特技特征或车轮 离地系统400。第一手动致动机构105a因此能被用于刹车，例如，使用马达82或后车轮26 动态刹车，如果期望如此的话。无线遥控发射器105也可以包括其它手动致动机构105d，例 如，或者其它按钮(未示出)，其能被用来控制玩具车10的其它方面，例如灯光和从布置在 玩具车10之内的扬声器(未示出)产生声音效果，如果提供上述任一或两个特征的话。无 线遥控发射器105优选为包括从控制器105的顶部向上延伸的天线107。本领域普通技术 人员将会认识到，只要能正确地控制玩具车10，能使用具有不同形状和功能的其它控制器。如同在图1和5中所看到的那样，为了实现玩具车10的形态从大体上水平的操作 位置(图1)到大体上垂直的操作位置(在图1中由虚线示出)的改变，玩具车10优选为包括车轮离地机构11。如同这里所使用的那样，车轮离地机构11包括一个或多个杆或者组 件，该杆或组件被支撑为大体上接近车架20的底部并且在支撑表面23之上用以操作，并且 是可由连接的致动装置或系统(即“车轮离地系统”)向下延伸靠在支撑表面23上，从而足 以至少暂时地提升玩具车的一个或多个非从动车轮离开支撑表面23，并且将车的重心移动 到更接近从动车轮或者在驱动车轮之上。在车轮离地机构11延伸期间。重心的重新定位 可能需要玩具车10向前移动一些，以完成重心移动到驱动轮26的中心之上或者通过驱动 轮26的中心。本车轮离地机构11优选为由两个间隔开的车轮离地杆11c、Ild组成，两个间隔开 的车轮离地杆IlcUld优选为被定位成当玩具车10处于大体上水平的操作位置时(图1) 大体上接近车架20的底部。具体来说，第一或右车轮离地杆Ilc大体上被定位在车架20 的右侧上，第二或左车轮离地杆Ild大体上被定位在车架20的左侧上。各车轮离地杆11c、 Ild的第一端Ila优选为被可枢转地安装到也支撑后车轮26的玩具车10的后轴26a。后 轴26a限定后车轮26的中心轴，其横向于中心垂直纵平面延伸。各车轮离地杆IlcUld的 第二端lib包括至少一个被可转动地安装到其上的车轮离地轮12。如同在图6中所看到的 那样，两个车轮离地轮12优选为被间隔开一距离地定位在各车轮离地杆IlcUld的任一侧 上，由通过杆IlcUld的常规短轴或轴12a支撑。优选为如此设置车轮离地轮12的大小和 形状以致于如果需要的话，可以围绕轮12的圆周外边缘安装轮胎12b。本领域技术人员将会理解，玩具车10不被限定到车轮离地杆IlcUld的如同上面 所描述的那样的特定大小、形状、位置。进一步地，在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 玩具车10可以具有由仅仅一个中心车轮离地杆(未示出)或多于两个车轮离地杆(未示 出)形成的车轮离地机构11。如同在图5中所看到的那样，偏置构件13，优选为盘簧的形 式，可以将一个或各个车轮离地杆IlcUld的一部分连接到玩具车10的车架20。在下面进 一步详细地描述车轮离地机构11、偏置构件13和车轮离地轮12的操作。参考图1-3，转向叉28被可枢转地连接靠近车架20的前部。转向叉28优选为包 括从接近车架20的前部处大体上向下地延伸的腿28a。具有坚固腿的叉28是优选的，但是 叉28的腿可以是可伸缩的，并且具有在叉28的各侧上的弹簧以允许叉28的底部相对于叉 28的顶部滑动移动，以致于担当玩具车10的前悬架。在本实施方式中，弹簧30围绕腿28a 的各端以提供玩具车10的前悬架。可转动地支撑前车轮24的前轴24a被接合在叉28的 腿28a之间，接近腿28a的底部。前轴24a限定前车轮的24的中心轴，其横向于中心垂直 纵平面延伸。本领域技术人员将会理解，玩具车10上可以包括前挡泥板31，但是其不是必 须的。优选地，如此设置前和后车轮24、26的形状和大小以致于可以围绕各自的圆周 外边缘安装轮胎25。轮胎25优选为由软聚合物例如软聚氯乙烯(PVC)或选自于以商标 KRAYTON POLYMERS出售的聚乙烯热塑性弹性体家族的弹性体制成，以增加玩具车10的牵 引力并且改进玩具车10的控制。以下方案也是优选的，即，轮胎25在尺寸和结构上是基本 上相同的并且是足够大的以给玩具车10提供额外的稳定性。轮胎25可以是实心聚合物或 者填充有泡沫或空心并且密封的聚合物壳，优选为带有用于充气和调节轮胎25的压力程 度的阀。本领域普通技术人员将会认识到，能采用其它大小和材料代替，例如，但不限于，硅 树脂、聚亚安酯泡沫、乳胶、和橡胶。而且，轮胎能是朝向大气开口的或者封闭的。在优选实施方式中，各轮胎25具有用于抓持和牵引的突出物，优选适用于非公路的地形，该地形包 括但不限于沙、泥土和草地。现在参考图1-3，玩具车10优选为包括电磁转向机构200，其允许使用者快速且准 确地改变玩具车10被驱动的方向。尤其是，转向机构200包括臂部分231，该臂部分231在 纵向方向上在容纳围绕电磁线圈232的环形永磁体233的盒230的前侧表面和转向叉28 以及前车轮24围绕其枢转以转向玩具车10的脚轮轴213之间延伸。盒230容纳包括电枢 (未示出)的转向伺服机构192 (图4)。电磁线圈232被排列在环形磁体233的中心部分 中以在盒230之内的轴234上枢转。进一步地，接合件235被形成在线圈232的周边边缘 部分中以围绕轴234枢转。通过摆动杆或转向杆236将电磁线圈232的转动传送到转向叉28。摆动杆236被 以可自由地枢转的方式固定到从臂部分231突出的轴237。杆236的纵向端236a和236b 与电磁线圈232的接合件235和提供在转向叉28中的突出部分245可枢转地连接。控制 器502a响应于从发射器105接收的转向控制信号经由马达控制电路504b供给控制电流， 使得电磁线圈232在环形磁体233之内转动，并且枢转摆动杆236以致于改变转向叉28的 方向。为了改变玩具车10的方向，经由天线(未示出)接收来自发射器105的用于改变 方向的信号，用于改变方向的控制信号被从接收电路(未示出)供应到电磁线圈232。例 如，在环形磁体233之内在第一方向A(如同在图3中所示的那样)上转动电磁线圈232使 得提供在臂部分231中的摆动杆236的前端236b在方向B上枢转。在方向C上围绕轮脚 轴213转动转向叉28和前车轮24，由此改变安装到转向叉28的前车轮24的方向。本领域 技术人员将会理解，玩具车10不被限定到如同上面所描述的那样的转向机构200，而是可 以使用允许使用者或操作员改变玩具车10的方向的任何可能的系统或机构。参考图1，加重飞轮32优选为被收纳在后轮26之内。飞轮32提高玩具车10的稳 定性和性能，尤其是处于在起伏或崎岖地形之上操作时。本领域技术人员将会理解，在玩具 车10的操作期间，飞轮32能比后轮26显著快地旋转以提供稳定的回转效果。后轮26和飞 轮32被可回转地连接到玩具车10的后轴26a。飞轮32可以包括具有离合器罩(未示出)、 离合器组件(未示出)和齿轮组件(未示出)的飞轮，如同在美国专利US6，095，891中所 描述的那样，其以引用的方式被结合到这里。尽管本发明的后轮26优选为包括飞轮32，本 领域技术人员将会理解，玩具车不被限定到包括飞轮。事实上，玩具车10可以包括能帮助 稳定玩具车10的任何可能的其它机构。现在参考图1和5，本发明的玩具车10优选为包括单个、可逆马达82。马达82可 以是任何合适的轻量马达，但是典型地是电池驱动的DC马达。马达82允许使用者远程地 实现大体上定位在车架20之内和/或大体上定位的接近车架20的推进或驱动系统300和 车轮离地系统400的操作。具体来说，马达82在“第一”转动方向上的操作向前驱动玩具 车10 (也就是，操作推进系统300)，马达82在与第一转动方向相反的“第二”转动方向上的 操作向前驱动玩具车10但是也操作车轮离地系统400，以致于玩具车10能“突然进行车轮 离地”或者在大体上垂直的操作位置被至少临时地驱动。更具体地，当马达82在“第二”方向(也就是，在图5中当从第二或左车轮离地杆 Ild观察马达时的顺时针方向)上转动驱动轴82a时，推进系统300使得后轮26在逆时针方向上转动，其接着使得玩具车10在向前的方向上移动。驱动轴82a在第二方向上的这个 转动也使得车轮离地系统400将车轮离地机构11远离车架20转动和/或枢转，以致于玩 具车10 “突然进行车轮离地”或者移动到大体上垂直的操作位置。然而，当马达82在“第 一”转动方向(也就是，在图5中当从第二或左车轮离地杆Ild观察马达82时的逆时针方 向)上转动驱动轴82a时，与第二方向相反，推进系统300被构造成使得后轮26仍然在逆 时针方向上转动，其向前驱动玩具车10。然而，在驱动轴82a的这个第一转动方向上，车轮 离地系统400不被“操作”，以致于玩具车10在大体上水平的操作位置驱动(图1)。具体参考图5，玩具车10优选为包括齿轮减速系统600以降低速度并且增加马达 82转动后车轮26和/或车轮离地机构11的转矩。尤其是，驱动轴82a与小齿轮84可回 转地啮合。小齿轮可回转地啮合第一减速齿轮86。第一减速齿轮86包括大正齿轮86a和 被固定地连接到其的小正齿轮86b。小正齿轮86b大体上从大正齿轮86a的一侧的中间部 分延伸。小正齿轮86b与第一推进齿轮96和第一车轮离地齿轮90可回转地啮合。第一推 进齿轮96大体上是推进系统300的起始端，并且第一车轮离地齿轮90大体上是车轮离地 系统400的起始端。本领域技术人员将会理解，玩具车10不被限定到如同上面所描述的那 样的齿轮减速系统600的特定排列。例如，马达82可以被定位在多个方位上和/或玩具车 10的车架20之内的多个位置处。进一步地，部分取决于马达82的转动速度，齿轮减速系统 600可以包括更多或更少的齿轮。推进系统300大体上是以第一推进齿轮96的转动开始的齿轮系形式。第一推进 齿轮96优选为是常规的正齿轮形式。然而，将会理解，例如可以由两个或更多个齿轮代替 第一推进齿轮96以改进推进系统300在车架20之内的定位/方位。在本实施方式中，当 通过第一减速齿轮86的小正齿轮86b的转动驱动第一推进齿轮96时，第一推进齿轮96可 回转地啮合推进拨动齿轮98。定位在推进拨动齿轮98的侧面上的小轴98a优选为在定位 在玩具车10的车架20之内的大体上细长的狭槽100之内延伸。推进拨动齿轮98的小轴 98a可以包括多个接合狭槽100的侧壁上的/狭槽100之内的多个互补的脊或齿(未示出) 的脊或齿(未示出)。然而，推进拨动齿轮98的小轴98a可以包括任何可能类型的接合机 构以确保小轴98a在狭槽100之内正确地移动。可选地，小轴98a可以仅仅由光滑表面组 成以沿着狭槽100的光滑表面滑动/行进。在操作时，通过第一推进齿轮96的转动而转动推进拨动齿轮98，并通过由第一推 进齿轮96的转动引起的小轴98a的在狭槽100的范围之内的移动垂直向上和/或向下地移 动推进拨动齿轮98。例如，参考图5，当第一推进齿轮96在顺时针方向上转动时，推进拨动 齿轮98在逆时针方向上转动并且移动到狭槽100之内的最低点。当处于狭槽100的这个 最低点位置时，推进拨动齿轮98可转动地啮合固定正齿轮或惰正齿轮102。推进拨动齿轮 98在逆时针方向上的这个转动与固定正齿轮102相啮合，其使得相啮合的固定正齿轮102 在顺时针方向上转动。固定正齿轮102的这个顺时针方向上的转动使得套齿轮106在逆时 针方向上转动。套齿轮106围绕后轴26a和车轮离地机构11的延伸部14 (下面详细地描述)并且 能相对于后轴26a和车轮离地机构11的延伸部14独立地和/或自由地转动。后轮26的 中心毂或其它中心部分(未示出)被连接到和/或固定到套齿轮106的一部分。例如，后 轮26的中心毂可以围绕并且直接接合套齿轮106的外圆周。可选地，一系列连接器109a、109b、109c中的一个或多个可以从套齿轮106的一侧延伸并且被固定地连接到其，以致于 后轮26的中心毂围绕一个或多个连接器109a、109b、109c的一部分。这样，套齿轮106的 转动使得后轮26在相同的方向上转动从而向前推进玩具车10。然而，再次参考图5，当马达82反向转动并且第一推进齿轮96在逆时针方向上转 动时，推进拨动齿轮98在顺时针方向上转动并且向上移动到狭槽100的大体上的最高程 度。当处于这个位置时，推进拨动齿轮98从固定齿轮102脱离并且可转动地啮合换向齿 轮104。在这个构造中，换向齿轮104在逆时针方向上转动。换向齿轮104，其恒定地可回 转地啮合固定齿轮102，然后在顺时针方向上驱动固定齿轮102。固定齿轮102的这个顺时 针方向上的转动啮合套齿轮106并且在逆时针方向上转动套齿轮106。如同上面所描述的 那样，套齿轮106在逆时针方向上的转动在逆时针方向上转动后轮26从而向前推进玩具车 10。这样，无论马达82的转动输出是怎样的，推进系统300都能在向前的方向上驱动玩具 车10。车轮离地系统400大体上是以第一车轮离地齿轮90的转动开始的减速齿轮系形 式。仅仅当在“第二”转动方向(也就是，这个特定实施方式中的顺时针方向)上驱动马达 82时，车轮离地系统400操作。如同在图5中所看到的那样，第一车轮离地齿轮90可以包 括从第一车轮离地齿轮90的一侧的中心中间部分延伸的轴90b。在本实施方式中，轴90b 的第二端被连接到第二车轮离地齿轮108，第二车轮离地齿轮108与第一车轮离地齿轮90 间隔开，例如在后轮(在图5中未示出)的相对侧上。这使得推进系统300和车轮离地系 统400的齿轮能沿着车架20的后端的相对侧行进形成后叉部以接收后车轮26。然而，本 领域技术人员将会理解，可以修改、组合第一车轮离地齿轮90、轴90b和第二车轮离地齿轮 108和/或可以将第一车轮离地齿轮90、轴90b和第二车轮离地齿轮108减少到仅仅只有第 一车轮离地齿轮90。本领域技术人员能理解，为了清楚，图5示出了第一车轮离地齿轮90、 轴90b和第二车轮离地齿轮108，因为紧凑齿轮系统难以真实地显示。然而，如果推进和车 轮离地系统300、400的齿轮沿着后车轮26的相同侧并排布置，那么能将第一车轮离地齿轮 90、轴90b和第二车轮离地齿轮108减少到仅仅一个齿轮以实现相同的结果。在本实施方式中，当通过第一车轮离地齿轮90的轴90b的转动驱动第二车轮离地 齿轮108时，第二车轮离地齿轮108可回转地啮合车轮离地拨动齿轮110。轴IlOa定位在 车轮离地拨动齿轮110的侧面上，优选为在定位在玩具车10的车架20之内的细长狭槽112 之内延伸。轴IlOa优选为是光滑的以沿着狭槽112的光滑表面滑动/行进。然而，车轮离 地拨动齿轮110的轴IlOa可以包括能确保轴IlOa在狭槽112之内正确地移动的任何可能 类型的接合机构。在操作时，可以通过第二车轮离地齿轮108(或者取决于特定实施方式可以仅仅 通过第一车轮离地齿轮90)的转动而转动车轮离地拨动齿轮110，并通过由第二车轮离地 齿轮108(或者取决于特定实施方式可以仅仅由第一车轮离地齿轮90)的转动引起的轴 IlOa在狭槽112的范围之内的移动垂直向上和/或向下地移动车轮离地拨动齿轮110。例 如，参考图5，当马达82在“第一”方向上(也就是，这个特定实施方式中的顺时针方向上) 转动第一减速齿轮86时，第一车轮离地齿轮90在顺时针方向上(当在图5中从第二车轮 离地杆Ild的方向观察时)转动。第一车轮离地齿轮90的这个顺时针转动在顺时针方向 上转动轴90b和第二车轮离地齿轮108。当第二车轮离地齿轮108 (或者取决于特定实施方式仅仅第一车轮离地齿轮90)在顺时针方向上转动时，车轮离地拨动齿轮110在逆时针方 向上转动并且被推动到狭槽112之内的大体上的最低点。当处于狭槽100的这个最低位置 时，车轮离地拨动齿轮110可转动地啮合第一车轮离地减速齿轮114并且使得它在顺时针 方向上转动并且最终实现车轮离地机构11的移动/转动(如同下面详细地描述的那样)。然而，再次参考图5，当马达82的操纵被反向并且第二车轮离地齿轮108 (或者仅 仅第一车轮离地齿轮90)在“第二”方向上(也就是，这个特定的实施方式中的逆时针方向 上)转动时，车轮离地拨动齿轮110在逆时针方向上转动并且在狭槽112中向上移动到狭 槽112的大体上的最高程度。当处于这个位置时，车轮离地拨动齿轮110以与第一车轮离 地减速齿轮114脱离接合的方式被提升，不能实现车轮离地机构的移动/转动。这样，在这 个意义上，在此构造中，切断或者破坏了车轮离地系统400的齿轮系，以致于车轮离地机构 11不能被推离玩具车10的车架20的底部，而是大体上保持在接近车架20的底部的合适位 置处。然而，即使车轮离地机构11被定位成接近并且大体上平行于车架20的底部，仍能在 大体上垂直的操作位置驱动/操作玩具车10。如同在图5中所看到的那样，车轮离地系统400包括第一车轮离地减速齿轮114、 第二车轮离地减速齿轮116和第三车轮离地减速齿轮118。各车轮离地减速齿轮114、116、 118包括大正齿轮和大体上从各自的大正齿轮的侧面的中部延伸的小正齿轮。车轮离地减 速齿轮114、116、118的这种大和小正齿轮的组合允许车轮离地系统400降低速度并且增加 马达82枢转和/或转动车轮离地机构11的转矩。第三车轮离地减速齿轮118的小正齿轮 118b的转动接着转动扇形齿轮120并且将扇形齿轮120转动有限的度数。本领域技术人 员将会理解，扇形齿轮120可以是仅仅沿着扇形齿轮120的外圆周的一部分具有齿(未示 出)的偏心形状(例如在图5中所示的形状)的形式。可选地，扇形齿轮120可以是圆形 的并且包括在它的齿轮齿(未示出)之间的一间隙或多个间隙。偏心形状或间隙/凹陷允 许扇形齿轮120与基齿轮122的间歇性的可回转的接合或啮合。基齿轮122可操作地啮合 车轮离地系统400的该系列齿轮中的至少一个齿轮，优选为扇形齿轮120。基齿轮122围绕 并且被固定地连接到后轴26a和车轮离地机构11的延伸部14 二者。当被第三车轮离地减速齿轮118驱动时，扇形齿轮120转动基齿轮122和延伸部 14。车轮离地杆IlcUld的端部Ila被固定到延伸部14并且被枢转到延伸后的位置(在 图1中部分地由虚线11’示出)。在扇形齿轮120的部分旋转之后，扇形齿轮120的齿的预 定数量和/或形状允许车轮离地系统400被暂时“脱离”，以致于车轮离地机构11能被枢转 回到接近并且大体上平行于车架20的底部的原始位置(在图1中由实线示出)，例如，通过 偏置构件13的收缩力。当扇形齿轮120的齿不再啮合基齿轮122时，没有力将车轮离地机 构11推动到延伸后的(也就是“车轮离地”)位置。这样，延伸后的偏置构件13中的固有 张力朝着车架20拉回车轮离地机构11。当车轮离地机构11被返回到接近车架20的底部 的原始位置时(在图1中由实线示出)，能继续在大体上垂直的操作位置驱动玩具车10，或 者一旦马达82已经被使用者的指令停止，玩具车10的向前动量可以使得玩具车10返回到 大体上水平的操作位置(图1)。可选地，玩具车10可以具有被定位在预定点处的重心，从 而一旦车轮离地机构11被返回到接近车架20的底部的原始位置，就促使玩具车10返回到 大体上水平的操作位置。在操作时，当第二车轮离地齿轮108 (或者仅仅第一车轮离地齿轮90)在“第一”或顺时针方向(在这个特定的实施方式中)上转动时，车轮离地拨动齿轮110在狭槽112之 内向下移动并且逆时针转动。车轮离地拨动齿轮110的这个逆时针转动使得它接合并且在 顺时针方向上转动第一车轮离地减速齿轮114的大正齿轮114a。大正齿轮114a的这个顺 时针转动在顺时针方向上转动小正齿轮114b。小正齿轮114b的顺时针转动在逆时针方向 上转动第二车轮离地减速齿轮116的大正齿轮116a。大正齿轮116a的这个转动也在逆时 针方向上转动第二车轮离地减速齿轮的小正齿轮116b。小正齿轮116b的这个逆时针转动 在顺时针方向上转动第三车轮离地减速齿轮的大正齿轮118a。这样，第三车轮离地减速齿 轮118的小正齿轮118b在顺时针方向上转动并且接着在顺时针方向上转动扇形齿轮120。当扇形齿轮120的第一个齿(未示出)啮合基齿轮122时，基齿轮122开始在逆 时针方向上转动。只要扇形齿轮120的齿啮合基齿轮122，基齿轮122就继续转动。延伸部 14被固定地安装到车轮离地机构11并从车轮离地机构11延伸，并且围绕后轴26a的至少 一部分，且被固定地连接到基齿轮122。这样，基齿轮122的逆时针转动将转动延伸部14，延 伸部14被固定地安装到车轮离地机构11并从车轮离地机构11延伸并且围绕后轴26a的 至少一部分。当延伸部14依靠基齿轮122的转动而在逆时针方向上转动时，车轮离地机构 11也在逆时针方向上转动以致于车轮离地轮12被从车架20的下部移动到支撑表面23 (也 就是，延伸后的位置)。当扇形齿轮120的齿继续转动并且啮合基齿轮122时，车轮离地机 构11远离车架20延伸/枢转并且将玩具车10提升/枢转到大体上垂直的操作位置(也 就是，以“突然进行车轮离地”)。在处于这个位置时，当驱动玩具车10时，后轮26和支撑 轮27支撑玩具车10的车架20，但是前车轮24与支撑表面23间隔开并且不接触支撑表面 23。本领域技术人员能理解，延伸部14围绕后轴26a并且相对于后轴26a是固定的。 如同在图5中所示的那样，延伸部14优选为延伸通过基齿轮122、套齿轮106和可以从套齿 轮106的侧部延伸的系列连接器109a、109b、109c的有孔的中间部分。然而，延伸部14是 可相对于套齿轮106和系列连接器109a、109b、109c自由转动的，但相对于基齿轮122是固
定的且可与之一起转动。只要马达82在“第二”转动方向上(也就是，这个特定实施方式中的逆时针方向) 转动驱动轴82a，车轮离地系统400就保持“接合”。然而，即使当车轮离地系统400保持接 合时，如果扇形齿轮120的齿转动超过基齿轮122或者不再啮合基齿轮122，车轮离地机构 11可以转动回到原始位置(也就是，Btt邻车架20的底部)。例如，当因为扇形齿轮120的 最后一个齿(未示出)已经通过或者不再啮合基齿轮122而使得基齿轮122不啮合扇形齿 轮120时，连接到车架20的外部的一部分的偏置构件13 (当被提供时)将车轮离地机构 11拉回到车架20的底部。为了将玩具车10从大体上垂直的“车轮离地”位置返回到大体 上水平的、正常操作位置(图1)，使用者优选为通过降低马达82的转动速度或停止马达82 或者通过制动玩具车10 (如果提供制动机构的话)暂时允许使玩具车10慢下来。当玩具 车10处于大体上垂直的“车轮离地”位置时因为后轮26被减慢，玩具车10的动量将玩具 车10返回到大体上水平的操作位置。本领域技术人员将会理解，即使继续在大体上垂直的 或者“车轮离地”位置驱动玩具车10，使用者或者操作者也可以周期性地从车架20的底部 延伸车轮离地机构11和/或将车轮离地机构11返回到车架20的底部。进一步将会认识到，车轮离地机构11不需要枢转全部九十度以将玩具车10提升到垂直的“车轮离地”位置。能以这种方式平衡玩具车10，即，在玩具车10的前部被提升到 足够的角度时，重心从后轮26的前部移动到后轮26与支撑表面23的接触点的后面，在该 接触点处玩具车10将继续在支撑轮27上转动。可选地，玩具车10能被如此设计，以便在 使车轮离地机构11将玩具车10的前车轮24抛离支撑表面23和将玩具车10的后部置于 支撑轮27上之前需要一些向前的动量。优选地，对于玩具车10，车轮离地机构11被从毗邻 车架20的底部的位置枢转大约六十度，但是能提供更大或更小的枢转角度。进一步将会认识到，能提供与扇形齿轮120可操作地连接的限位开关(未示出) 或类似机构以在扇形齿轮120已经转动完一个完整周期时将信号发送到控制器502a。这 时，控制器502a能自行改变马达82的转动方向以使车轮离地系统400脱离接合。现在参考图7和8，示出了第二优选实施方式的玩具车1010，其中始终使用类似的 附图标记表示类似的元件并且通过因数一千(1000)区分第二优选实施方式的类似元件与 第一优选实施方式的类似元件。第二优选实施方式的玩具车1010的结构和操作能力基本 上类似于上面详细描述的第一优选实施方式的玩具车10的结构和操作能力。例如，如同在 图7和8中所看到的那样，第二优选实施方式的玩具车1010包括车架1020，连接到其的骑 手1040，至少两个间隔开的车轮1024、1026，和至少一个但是优选为两个间隔开的支撑轮 1027，当玩具车1010处于大体上水平的操作位置时(图7)，相对于前车轮1024，该支撑轮 1027向后延伸超过后轮1026。类似于第一优选实施方式，能在初始或大体上水平的操作位置(图7)，和“车轮离 地”、向后靠的或者大体上垂直的操作位置(图8)驱动和/或操纵第二优选实施方式的玩 具车1010，当处于初始或大体上水平的操作位置时，前和后车轮1024、1026都接触支撑表 面1023，当处于“车轮离地”、向后靠的或者大体上垂直的操作位置时，前车轮1024与支撑 表面1023间隔开。然而，为了简要，在这里将不详细地描述两个实施方式之间的许多类似 之处，例如齿轮减速系统(未示出)，驱动系统(未示出)和车轮离地系统(未示出)。如同在图8中看到的那样，两个优选实施方式之间的一个主要差异是第二优选实 施方式的玩具车1010的车轮离地机构1011的结构。具体来说，车轮离地机构1011优选 为包括间隔开的并且侧向地延伸的第一连接器和第二连接器1060a、1060b，连接器1060a、 1060b分别在第一和第二车轮离地杆1011c、1011d之间延伸。各连接器1060a、1060b的一 端优选为被固定地连接到第一车轮离地杆IOllc的一部分并且各连接器1060a、1060b的第 二端优选为被固定地连接到第二车轮离地杆IOlld的一部分。这样，连接器1060a、1060b 优选为大体上垂直于第一和第二车轮离地杆101 lc、101 Id延伸并且车轮离地机构1011优 选为是单个、整体结构。类似于第一优选实施方式，车轮离地机构1011的第一端IOlla优选为被可枢转 地安装到也支撑后轮1026的玩具车1010的后轴1026a。车轮离地机构1011的相对第二 端IOllb包括至少一个但是优选为两个被可转动地安装到其的车轮离地轮1012。如同在 图8中所看到的那样，两个车轮离地轮1012优选为被间隔开一距离地定位在车轮离地机 构1011的相对的外侧上，由通过各第一和第二车轮离地杆1011c、IOlld的常规短轴或轴 1012a支撑。偏置构件，例如盘扭簧(未示出)，优选为将车轮离地机构1011的一部分连接 到车架1020以朝着车架1020的底部偏置车轮离地杆101 lc、101 Id。在优选实施方式中，偏 置构件优选为围绕后轴1026a的至少一部分。车架1020优选为包括两个接近它的底部的间隔开的弓形缺口 1062，所述弓形缺口 1062的大小和形状被设置成接收其中一个车轮离 地轮1012的至少一部分。当玩具车1010处于大体上水平的操作位置时(图7)，缺口 1062 允许车轮离地轮1012与支撑表面1023间隔开。 本领域技术人员将会理解，在不脱离它的广泛的创造性的概念的情况下能对上面 所描述的实施方式进行改变。将会理解，因此，本发明不被限定到所描述的特定实施方式， 而是旨在涵盖在本发明的精神和范围之内的所有修改。
权利要求
1.一种玩具车，包括 车架；由车架支撑用以转动的前车轮和由车架支撑用以转动的后车轮，该后车轮与该前车轮 成一直线以形成等分各前后车轮的中心垂直纵平面，各前后车轮由车架支撑用以至少围绕 横向于中心垂直纵平面延伸的各自轮的中心轴转动；可逆马达，该可逆马达由车架支撑并且与前后车轮中的一个可操作地连接，以便转动 前后车轮中的至少一个从而在向前的方向上推进玩具车；和车轮离地机构，该车轮离地机构被可操作地连接到马达，并具有被枢转连接到前后车 轮中的一个的所述中心轴的第一端。
2.如权利要求1所述的玩具车，其中马达在第一转动方向上的操作转动前后车轮中的 所述一个，以在向前的方向上推进玩具车；马达在第二转动方向上的操作转动前后车轮中 的所述一个，以在向前的方向上推进玩具车，并远离车架枢转车轮离地机构的第二端。
3.如权利要求2所述的玩具车，其中马达在第一转动方向上的操作在大体上水平的操 作位置推进玩具车，在该大体上水平的操作位置，前后车轮都接触一支撑表面；马达在第二 转动方向上的操作在大体上垂直的操作位置推进玩具车，在该大体上垂直的操作位置，前 车轮与所述支撑表面间隔开。
4.如权利要求3所述的玩具车，进一步包括由车架后端处的轴可转动地支撑的至少一个支撑轮，当玩具车处于大体上水平的操作 位置时，所述至少一个支撑轮大体上在后车轮上方与之间隔开。
5.如权利要求1所述的玩具车，其中车轮离地机构包括与第二车轮离地杆间隔开并大 体上平行于第二车轮离地杆延伸的第一车轮离地杆，第一和第二车轮离地杆的第一端被枢 转安装到一个后车轮的中心轴，第一和第二车轮离地杆的第二端包括被转动安装到其上的 至少一个车轮离地轮。
6.如权利要求1所述的玩具车，进一步包括连接在车架和车轮离地机构之间以朝着车架底部偏置车轮离地机构的第二端的偏置 构件。
7.如权利要求1所述的玩具车，其与人工操作的遥控器相结合。
8.一种玩具车，包括 车架；由车架支撑用以转动的前车轮和由车架支撑用以转动的后车轮，由车架支撑的各前后 车轮用以围绕各自的轮的中心轴转动； 由车架支撑的马达；车轮离地机构，该车轮离地机构具有枢转连接到前后车轮中的一个的中心轴的第一端；推进系统，该推进系统将马达可操作地连接到前后车轮中的一个，该推进系统包括一 系列齿轮，马达通过该一系列齿轮实现前后车轮中的一个的转动，以向前推进玩具车；和车轮离地系统，该车轮离地系统将马达可操作地连接到车轮离地机构，该车轮离地系 统包括一系列齿轮，马达通过该一系列齿轮实现车轮离地机构的转动；其中马达选择性地在大体上水平的操作位置和大体上垂直的操作位置向前推进玩具车，在该大体上水平的操作位置，前后车轮都接触一支撑表面，在该大体上垂直的操作位 置，前车轮与所述支撑表面间隔开而后车轮接触所述支撑表面。
9.如权利要求8所述的玩具车，其与人工操作的遥控器相结合。
10.如权利要求9所述的玩具车，其中推进系统包括拨动齿轮，该拨动齿轮具有定位在 其侧面的轴，该轴可相对于定位在车架内的第一狭槽移动并且在该第一狭槽内延伸。
11.如权利要求9所述的玩具车，其中车轮离地系统包括拨动齿轮，该拨动齿轮具有定 位在其侧面的轴，该轴可相对于定位在车架内的第二狭槽移动并且在该第二狭槽内延伸。
12.如权利要求11所述的玩具车，其中推进系统包括围绕前后车轮中的一个的中心轴 的至少一部分的套齿轮，车轮离地机构的延伸部延伸通过套齿轮并且可相对于套齿轮自由 转动。
13.如权利要求8所述的玩具车，其中车轮离地机构包括从其延伸并围绕前后车轮中 的一个的中心轴的至少一部分的延伸部，该延伸部被固定连接到与车轮离地系统的该系列 齿轮中的至少一个可操作地啮合的基齿轮。
14.一种在大体上水平的操作位置和大体上垂直的操作位置驱动玩具车的方法，该玩 具车具有成一直线的前车轮和后车轮以及一车轮离地机构，在大体上水平的操作位置，前 后车轮接触一支撑表面，在大体上垂直的操作位置，前车轮与所述支撑表面间隔开，该方法 包括以下步骤a)致动玩具车上的马达以在第一转动方向上转动，从而转动前后车轮中的一个以便在 向前的方向上推进玩具车；和b)致动马达以在第二转动方向上转动，从而转动前后车轮中的所述一个以在向前方向 上推进玩具车，并将车轮离地机构的一部分枢转离开玩具车，进而将前后车轮中的剩余一 个升离所述支撑表面。
15.如权利要求14所述的方法，其中响应于远离玩具车的源的指令执行步骤a)和b)。
全文摘要
一种玩具车包括车架、由车架支撑的用以转动的前车轮和由车架支撑的用以转动的后车轮。可逆马达，该可逆马达由车架支撑并且与前车轮和后车轮中的其中一个可操作地连接以致于转动前车轮和后车轮中的至少一个从而在向前的方向上推进玩具车。车轮离地机构被可操作地连接到马达并且具有被可枢转地连接到前和后车轮中的其中一个的中心轴的第一端。
文档编号A63H17/00GK102006915SQ200980113639
公开日2011年4月6日 申请日期2009年4月16日 优先权日2008年4月16日
发明者马克·S·迈耶 申请人:美泰有限公司