專利名稱：用于玩具車跑道裝置的轉(zhuǎn)彎助力器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玩具車領(lǐng)域。具體地說，本發(fā)明涉及一種用于玩具車 跑道裝置的轉(zhuǎn)彎助力器。
背景技術(shù)：
玩具車跑道裝置可以包括一條或者多條跑道部分，它們相互連接 形成一條軌路， 一個(gè)或者多個(gè)玩具車可以環(huán)繞這條軌路走行。玩具車 可以半動(dòng)力，或者是接收外部能源的能量。用于使環(huán)繞跑道的沒有能
量的玩具車加速的裝置常常被稱為助力器(boosters)。
一般的助力器包括一對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)輪，其位于所述跑道直線 部分的一側(cè)。當(dāng)玩具車經(jīng)過助力器輪子之間時(shí)，旋轉(zhuǎn)輪臨時(shí)嚙合玩具 車的側(cè)面，使得玩具車向前加速。
一般的助力器輪會(huì)出現(xiàn)某些問題。 一般的助力器馬達(dá)總是處于工 作狀態(tài)，以保持所述的助力器輪在任何時(shí)候都旋轉(zhuǎn)。這樣會(huì)浪費(fèi)大量 的能量。因此， 一般用電池供電的助力器需要頻繁地更換電池。而且， 一般的助力器在跑道的直線部分使玩具車加速，而不能沿著跑道的轉(zhuǎn) 彎使玩具車加速。另外，由于一般助力器嚙合于玩具車的側(cè)面，對(duì)于 具有不規(guī)則形狀側(cè)面的玩具車而言，助力器將不能良好地工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于玩具車跑道裝置的轉(zhuǎn)彎助力器。所述的轉(zhuǎn)彎 助力器包括玩具車進(jìn)入該助力器的入口 ，以及玩具車離開該助力器的 出口。所述的入口和出口被定向成當(dāng)玩具車從入口運(yùn)行到出口時(shí)，能 夠使玩具車轉(zhuǎn)彎。轉(zhuǎn)彎助力器還包括向所述的玩具車施加力的助力器 元件。當(dāng)玩具車從入口向出口行進(jìn)時(shí)，由該助力器元件施加的力提高 玩具車的速度。轉(zhuǎn)彎助力器包括旋塞圓盤機(jī)構(gòu)，其以預(yù)加的機(jī)械能拉 開助力器元件。該預(yù)加的機(jī)械能用于移動(dòng)助力器元件以向玩具車施加助推力。


圖1為玩具車跑道裝置的一部分，其包括用于沿著跑道的轉(zhuǎn)彎使 玩具車加速的轉(zhuǎn)彎助力器。
圖2A示出圖1中180度構(gòu)型的轉(zhuǎn)彎助力器。 圖2B示出圖1的90度構(gòu)型的轉(zhuǎn)彎助力器。
圖3A、 3B、 3C示出圖1的轉(zhuǎn)彎助力器沿著一個(gè)90度的轉(zhuǎn)彎使玩 具車加速。
圖4顯示了用于為預(yù)加載荷的助力器操作桿示范的旋塞圓盤 (cocking)機(jī)構(gòu)。
圖5顯示了當(dāng)玩具車致動(dòng)觸發(fā)器組件時(shí)，圖4中的旋塞圓盤機(jī)構(gòu)。 圖6顯示了當(dāng)助力器操作桿從拉開位置被釋放時(shí)，圖4中的旋塞 圓盤機(jī)構(gòu)。
圖7顯示了當(dāng)助力器操作桿于約180度的轉(zhuǎn)彎處加速玩具車時(shí)， 圖4中的旋塞圓盤機(jī)構(gòu)。
圖8顯示了當(dāng)助力器操作桿回到拉開位置時(shí)，圖4中的旋塞圓盤 機(jī)構(gòu)。
圖9是圖4的觸發(fā)器組件的局部截面圖，其中抓爪被移動(dòng)到閉鎖 位置。
圖10是圖5的觸發(fā)器組件的局部截面圖，其中抓爪被移動(dòng)到打開 位置。
圖11和12示意性地顯示了圖4的旋塞圓盤機(jī)構(gòu)的致動(dòng)組件。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一個(gè)例示性的玩具車跑道裝置10的一個(gè)部分。跑道裝 置IO包括玩具車可以在其上行駛的一個(gè)或者多個(gè)跑道段12。跑道裝置 10還包括轉(zhuǎn)彎助力器16，它對(duì)跑道上的玩具車進(jìn)行加速。出于簡潔的 目的，圖1示出的僅僅是毗鄰轉(zhuǎn)彎助力器16的跑道部分。具體地說， 圖1顯示出引導(dǎo)進(jìn)入轉(zhuǎn)彎助力器16的跑道的進(jìn)入段12a (inbound section),以及引導(dǎo)離開轉(zhuǎn)彎助力器16的離開段12b (outbound section)。應(yīng)予理解的是，實(shí)際上可以在不偏離本發(fā)明披露的范圍內(nèi)采用任何數(shù) 量的不同跑道設(shè)計(jì)。這些設(shè)計(jì)包括封閉的環(huán)形跑道以及開放跑道。而 且，雖然圖1僅僅示出一個(gè)單一的轉(zhuǎn)彎助力器，應(yīng)予理解的是，相同 的跑道裝置實(shí)際上能夠使用任意組合的轉(zhuǎn)彎助力器與直線助力器。
助力器16包括入口 20，玩具車能經(jīng)由該入口從跑道的進(jìn)入段進(jìn)入
助力器。助力器還包括出口22，玩具車經(jīng)由該出口離開助力器而到達(dá) 跑道的離開段。助力器還包括一個(gè)介于出口和入口之間的彎道部分24。 當(dāng)玩具車從入口到出口行進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)彎助力器的彎道部分引導(dǎo)該玩具車
通過轉(zhuǎn)彎。
入口和出口還可以包括分別對(duì)準(zhǔn)跑道的進(jìn)入段和離開段的滾動(dòng)表 面(rolling surface)。這樣，玩具車能夠容易地從跑道的進(jìn)入段行進(jìn)到 入口處，然后從出口行進(jìn)到該跑道的離開段。入口、出口和/或彎道部 分可選擇地包括側(cè)壁和/或其他引導(dǎo)元件，用來幫助玩具車進(jìn)入或者離 開轉(zhuǎn)彎。而且，入口、出口和/或彎道部分可以包括至少部分封閉轉(zhuǎn)彎 助力器的車輛路徑的頂部。
在所示的實(shí)施例中，入口 20位于轉(zhuǎn)彎助力器的左側(cè)，而出口 22 位于該轉(zhuǎn)彎助力器的右側(cè)。這樣的配置使玩具車向右手轉(zhuǎn)彎?？梢岳?解的是，轉(zhuǎn)彎助力器也可以選擇性地設(shè)計(jì)成使得玩具車向左手轉(zhuǎn)彎。
轉(zhuǎn)彎助力器16包括一個(gè)樞軸30，該樞軸允許選擇性地調(diào)節(jié)位于入 口和出口之間的夾角。換言之，操作所述的轉(zhuǎn)彎助力器可以使玩具車 以不同的角度轉(zhuǎn)彎。圖1顯示轉(zhuǎn)彎助力器16被設(shè)置成大約120度。圖 1還用點(diǎn)劃線顯示轉(zhuǎn)彎助力器16被設(shè)置成大約90度和大約180度。應(yīng) 予理解的是，所述的轉(zhuǎn)彎助力器可以設(shè)計(jì)成入口與出口之間的角度能 夠調(diào)節(jié)到約90度和約180度之間的幾乎任意角度。換言之，轉(zhuǎn)彎助力 器16具有大約90度的可調(diào)節(jié)性。在另外的實(shí)施例中，該轉(zhuǎn)彎助力器 能夠被適配為用于在較大的、較小的和/或不同范圍的角度內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)， 或者該轉(zhuǎn)彎助力器可以具有不可調(diào)節(jié)的固定角度。
圖2A示出助力器16的180度橫截端面構(gòu)型。該轉(zhuǎn)彎助力器包括 基板40 (base plate)，其包括入口 20。該轉(zhuǎn)彎助力器還包括可變板 (variable plate) 42，其包括出口22。當(dāng)玩具車從入口向出口行進(jìn)時(shí)， 其首先滾動(dòng)經(jīng)過基板40，然后滾動(dòng)經(jīng)過可變板42。樞軸30能夠使所述的可變板相對(duì)基板移動(dòng)。在示出的實(shí)施方案中，
樞軸30包括中央軸50，該中央軸位于相對(duì)基板固定的位置。樞軸還包 括導(dǎo)向裝置52，該導(dǎo)向裝置位于相對(duì)可變板固定的位置。導(dǎo)向裝置52 被設(shè)置成可轉(zhuǎn)動(dòng)地嚙合軸50，這樣導(dǎo)向裝置能夠圍繞所述軸轉(zhuǎn)動(dòng)。應(yīng) 予理解的是，其他的樞轉(zhuǎn)配置也落入本發(fā)明披露的范圍當(dāng)中，而樞軸 30用于作為一個(gè)非限制性的實(shí)例。雖然沒有要求，所述的轉(zhuǎn)彎助力器 可以包括一個(gè)或者多個(gè)止動(dòng)機(jī)構(gòu)或者指示器，用以協(xié)助將所述的轉(zhuǎn)彎 助力器設(shè)定成所需的角度。
在示出的實(shí)施方案中，所述的可變板(variableplate)稍微高于基 板。為了將從基板滾動(dòng)而來的玩具車接納到可變板上，該可變板可以 包括帶錐度的邊緣，雖然這不是必需的。此外，可以用一個(gè)頂蓋或者 內(nèi)部導(dǎo)向裝置來幫助維持當(dāng)玩具車從基板轉(zhuǎn)移至可變板時(shí)對(duì)玩具車的 控制。
當(dāng)入口和出口之間的角度變小時(shí)，所述的可變板覆蓋更多基板。 換言之，當(dāng)調(diào)整轉(zhuǎn)彎助力器使玩具車以不同的角度轉(zhuǎn)彎時(shí)，該可變板 在基板上滑動(dòng)。通過比較圖2B至圖2A可以認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。
固定壁60在基板上^"向上延伸，而可變壁62在可變板上方向上 延伸。如圖2A所示，當(dāng)轉(zhuǎn)彎助力器被設(shè)置成相對(duì)大的角度時(shí)，所述的 固定壁能夠幫助弓(導(dǎo)玩具車通過轉(zhuǎn)彎的第一部分。隨著玩具車轉(zhuǎn)換進(jìn) 入轉(zhuǎn)彎的第二部分，所述的可變板可以幫助引導(dǎo)玩具車。
如圖2B所示，當(dāng)轉(zhuǎn)彎助力器的角度變小時(shí)，可變壁能在固定壁內(nèi) 側(cè)旋轉(zhuǎn)。這樣，在轉(zhuǎn)彎助力器設(shè)置成不同角度時(shí)，固定壁和可變壁能 夠相互合作以引導(dǎo)玩具車。當(dāng)轉(zhuǎn)彎助力器設(shè)置為180度角度時(shí)，該固 定壁為該轉(zhuǎn)彎大致界定出轉(zhuǎn)彎的第一個(gè)90度，而可變板為該轉(zhuǎn)彎大致 界定出轉(zhuǎn)彎的最后一個(gè)90度。當(dāng)轉(zhuǎn)彎助力器設(shè)置成90度角度時(shí)，該 固定壁幾乎完全被可變板覆蓋，而可變板界定出幾乎全部的轉(zhuǎn)彎。
如圖1最清楚地示出的那樣，可變板部分可以被可變頂部66覆蓋， 而基板部分可以被固定頂部68覆蓋。隨著轉(zhuǎn)彎助力器的角度改變，可 變頂部可以在固定頂部下面滑動(dòng)。頂部和/或所述的壁能夠幫助引導(dǎo)玩 具車環(huán)繞回轉(zhuǎn)。
在另外的實(shí)施方案中，入口和出口的相對(duì)方向可以是固定的。作為非限定性的實(shí)例，所述入口和出口之間的角度可以固定在180度。 這樣的配置將引導(dǎo)玩具車通過完整的U-型轉(zhuǎn)彎，從而玩具車能夠以一 個(gè)方向行進(jìn)而進(jìn)入轉(zhuǎn)彎助力器，并以相反的方向行進(jìn)而離開轉(zhuǎn)彎助力 器。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述的入口和出口之間的角度可以被固定在
90度。這樣的配置能使得玩具車通過直角轉(zhuǎn)彎。作為另一個(gè)實(shí)施例， 入口與出口之間的角度可以被固定在120度。應(yīng)予理解的是，入口與 出口之間的角度幾乎可以被固定為任何其他角度，包括小于90度的角 度。
轉(zhuǎn)彎助力器可包括助力器元件，它向玩具車施加力。當(dāng)玩具車由 轉(zhuǎn)彎助力器的入口行進(jìn)到出口時(shí)，所施加的力能提高玩具車的速度。 這樣，與沿著跑道的直線部分使玩具車加速的一般助力器相比，該轉(zhuǎn) 彎助力器可以用于沿著跑道的轉(zhuǎn)彎部分使玩具車加速。
如圖3A、 3B以及3C所示，所述的助力器元件可以采用操作桿70
(paddle)的形式，它向玩具車72的尾部施加加速力。具體地說，操 作桿能夠在從轉(zhuǎn)彎助力器的入口到出口的一個(gè)弧內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。雖然不 是必需的，每一次用來在轉(zhuǎn)彎處使玩具車加速時(shí)，轉(zhuǎn)彎助力器16被設(shè) 成在約360度的弧內(nèi)旋轉(zhuǎn)操作桿70。操作桿的旋轉(zhuǎn)軸可以沿著軸50 定位。操作桿從靜止位置啟動(dòng)，在這個(gè)位置操作桿從入口處被拉開
(cocked back away from the entrance)，從而不阻石尋玩具車的進(jìn)入。當(dāng) 操作桿被致動(dòng)時(shí)，其在進(jìn)入的玩具車之后迅速地轉(zhuǎn)動(dòng)。操作桿的轉(zhuǎn)動(dòng) 足夠快以至于追上玩具車并從后面推動(dòng)玩具車。操作桿連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到 在其起始位置處停止。應(yīng)予理解的是，操作桿70是可以用來對(duì)玩具車 施加力的助力器元件的一個(gè)非限定性的例子。在一些實(shí)施例中，助力 器元件可以包括當(dāng)玩具車被助推時(shí)、設(shè)計(jì)用來覆蓋玩具車的頂部，從 而幫助維持玩具車的控制并且防止玩具車從其在之上滾動(dòng)的表面上抬 起。
根據(jù)本發(fā)明的公開能夠采用各種各樣的不同機(jī)構(gòu)來致動(dòng)助力器元 件。作為非限定性的例子，當(dāng)玩具車經(jīng)過觸發(fā)器時(shí)，觸發(fā)器可以致動(dòng) 所述的助力器元件。在所示的例子中，該觸發(fā)器包括機(jī)械性活門開關(guān)， 它能夠檢測玩具車何時(shí)滾過壓力板80。玩具車的重量使壓力板以能被 活門開關(guān)檢測到的方式運(yùn)動(dòng)。在另外的實(shí)施例中，該觸發(fā)器可以包括可選擇的運(yùn)動(dòng)傳感器、機(jī)械式閘門開關(guān)、或者其他能致動(dòng)助力器的裝 置。
雖然不是在所有的實(shí)施方案中必需的，所述的助力器元件可以機(jī) 械地連接到電動(dòng)馬達(dá)上，該馬達(dá)能快速地轉(zhuǎn)動(dòng)(spin up)所述的助力 器，從而趕上經(jīng)過的玩具車并從后面將其推動(dòng)。在其他的實(shí)施方案中， 助力器元件可以是彈簧負(fù)載的，而且觸發(fā)器可以通過引發(fā)彈簧釋放其 儲(chǔ)存的勢能來致動(dòng)所述的助力器元件。在這些情況下，可以選擇性地 使用電動(dòng)馬達(dá)來對(duì)彈簧重新施加彈力。
在利用電動(dòng)馬達(dá)的實(shí)施方案中，馬達(dá)可以是用電池供電的，或者 是用外部交流電供電的。如圖1所示，轉(zhuǎn)彎助力器16包括位于玩具車 軌道下面的馬達(dá)架90，其用于裝載馬達(dá)。在其他的實(shí)施方案中，馬達(dá)
可以位于玩具車軌道的上面或玩具車路徑的側(cè)面。
與當(dāng)?shù)却婢哕嚂r(shí)連續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)的典型玩具車助力器不同的是，本 發(fā)明披露的轉(zhuǎn)彎助力器僅僅在玩具車移動(dòng)到要加速的位置時(shí)才被致 動(dòng)。這樣則大大地節(jié)省了需要運(yùn)行助力器的能量。 一般的玩具車助力
器會(huì)采用過長時(shí)間的提速轉(zhuǎn)動(dòng)(spin up)或者減速轉(zhuǎn)動(dòng)(spin down)來全 面利用本發(fā)明披露的自動(dòng)致動(dòng)系統(tǒng)。此外，使一般的助力器提速轉(zhuǎn)動(dòng) 或者減速轉(zhuǎn)動(dòng)可能會(huì)引起馬達(dá)的不期望的磨損。
然而，本發(fā)明披露之外的玩具車助力器可以被設(shè)置成利用本發(fā)明 的自動(dòng)致動(dòng)系統(tǒng)。例如， 一種非常常規(guī)的助力器能夠設(shè)置為響應(yīng)經(jīng)過 設(shè)定觸發(fā)點(diǎn)的玩具車的行使而自動(dòng)致動(dòng)?？梢赃x擇設(shè)定觸發(fā)點(diǎn)與助力 器間的距離，從而助力器具有足夠時(shí)間來提速轉(zhuǎn)動(dòng)。助力器提速轉(zhuǎn)動(dòng) 和減速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度至少部分地決定了對(duì)這種配置的滿意程度。
圖4至12顯示了以圖1的轉(zhuǎn)彎助力器16為例的轉(zhuǎn)彎助力器的下 側(cè)。所顯示的轉(zhuǎn)彎助力器包括旋塞圓盤機(jī)構(gòu)100的非限制性實(shí)例，所 述旋塞圓盤機(jī)構(gòu)100拉開助力器操作桿，從而其可以沿著轉(zhuǎn)彎助力器 的彎道給玩具車101加速。應(yīng)理解的是旋塞圓盤機(jī)構(gòu)IOO可以與除圖1 所示的轉(zhuǎn)彎助力器16以外的其他轉(zhuǎn)彎助力器一起使用，并且圖1所示 的轉(zhuǎn)彎助力器16可以包括除旋塞圓盤機(jī)構(gòu)100以外的其他旋塞圓盤機(jī) 構(gòu)。
旋塞圓盤機(jī)構(gòu)100配置為在準(zhǔn)備位置中拉開助力器操作桿102，如圖4所示。在該準(zhǔn)備位置，助力器操作桿102被儲(chǔ)存了機(jī)械能的彈簧
104預(yù)加載荷。換言之，該彈簧施加了促使助力器操作桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。圖 4顯示了一種傳統(tǒng)類型的螺旋彈簧，雖然其并非是必需的。橡膠帶或幾
乎任何其他的彈簧類元件都可以用于為助力器操作桿預(yù)加載荷。
觸發(fā)器組件106可以防止操作桿在來自彈簧104的能量的作用下 轉(zhuǎn)動(dòng)。觸發(fā)器組件106幾乎可以采取不背離本發(fā)明所公開的范圍的任 何形式。在所示實(shí)施例中，觸發(fā)器組件包括將活門彈簧壓力板110機(jī) 械連接到大齒輪112的抓爪108。大齒輪112連接到助力器操作桿，從 而在大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該助力器操作桿也轉(zhuǎn)動(dòng)。在所示實(shí)施例中，助力 器操作桿與大齒輪同軸。彈簧104連接到大齒輪和靜止的錨之間，從 而促使大齒輪和助力器操作桿轉(zhuǎn)動(dòng)。抓爪選擇性地防止大齒輪和助力 器操作桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種設(shè)置并非是必須的。幾乎任何機(jī)械、電子、磁 性、或其他機(jī)構(gòu)都可以選擇性地用于防止助力器操作桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。
在所示實(shí)施例中，抓爪108可以在閉鎖位置和打開位置之間運(yùn)動(dòng)， 在所述閉鎖位置上，其防止助力器操作桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，而在所述打開位置 上，其不妨礙助力器操作桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。閉鎖位置如圖9所示，打開位置 如圖10所示。在所示實(shí)施例中，抓爪108選擇性地嚙合大齒輪112， 該大齒輪連接到助力器操作桿。當(dāng)被嚙合時(shí)，該抓爪防止大齒輪的轉(zhuǎn) 動(dòng)，從而防止助力器操作桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)脫離嚙合時(shí)，該抓爪不再防止 大齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而允許彈簧引起大齒輪和助力器操作桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。
抓爪108可以被活門彈簧壓力板110移動(dòng)到打開位置，從而允許 彈簧104轉(zhuǎn)動(dòng)所述的大齒輪和助力器操作桿。如圖9所示，當(dāng)處于閉 鎖位置時(shí)，抓爪108嚙合大齒輪112，從而防止大齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖 IO所示，當(dāng)玩具車101在活門彈簧壓力板IIO上滾動(dòng)時(shí)，玩具車的重 量導(dǎo)致活門彈簧壓力板110壓住抓爪的一端，從而抓爪繞樞軸114轉(zhuǎn) 動(dòng)到打開位置。抓爪的另一端與大齒輪112脫離嚙合。當(dāng)抓爪與大齒 輪脫離嚙合時(shí)，不再限制助力器操作桿在彈簧的推動(dòng)力作用下運(yùn)動(dòng)。
圖5顯示了在活門彈簧壓力板110上滾動(dòng)、從而將抓爪移動(dòng)到打 開位置的玩具車IOI。如圖6所示，在抓爪移動(dòng)到打開位置之后，在彈 簧104的偏壓作用下，大齒輪112和助力器操作桿102自由轉(zhuǎn)動(dòng)。彈 簧導(dǎo)致助力器操作桿快速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而旋轉(zhuǎn)到玩具車101后面，并推動(dòng)玩具車?yán)@過彎道，如圖6至8所示。
在圖7中，彈簧104完全收縮。 一旦助力器操作桿到達(dá)圖7所示 的方位，就不會(huì)在彈簧104的推動(dòng)力作用下而轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)彈簧已將助力 器操作桿轉(zhuǎn)動(dòng)到圖7所示的位置后，采用齒輪機(jī)構(gòu)120為彈簧104加 載，從而助力器操作桿準(zhǔn)備好為進(jìn)入轉(zhuǎn)彎助力器的下一個(gè)玩具車加速。
齒輪機(jī)構(gòu)120包括轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪124的電動(dòng)馬達(dá)122。該電動(dòng)馬達(dá) 由電池供能，通過來自外部的交流電供能，或者通過其他合適的能源 供能。驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合大齒輪的部分126，從而當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪124轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而為彈簧104加載。大齒輪的部分126包括相對(duì)于驅(qū)動(dòng) 齒輪互補(bǔ)性配置的齒。但是，其他配置也在本發(fā)明所公開的范圍內(nèi)。 可以以允許電動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)大齒輪的任何方式合作性地配置驅(qū)動(dòng)齒輪和 大齒輪。
齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)大齒輪和助力器操作桿的方向與彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)該大齒輪 和助力器操作桿的方向相同，雖然這并非所有實(shí)施例中必需的。
圖7和8顯示了在電動(dòng)馬達(dá)122的能量作用下轉(zhuǎn)動(dòng)的大齒輪112， 該大齒輪112為彈簧104加載。 一旦齒輪機(jī)構(gòu)開始了大齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)， 其繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)該大齒輪直到彈簧處于其預(yù)加載荷的位置，如圖4所示。
圖11和12顯示了可用于打開和關(guān)閉電動(dòng)馬達(dá)122的機(jī)構(gòu)的非限 制性實(shí)施例，該機(jī)構(gòu)可用于打開和關(guān)閉電動(dòng)馬達(dá)122，從而只有在彈簧 104需要被加載時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)122才轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪124。換言之，當(dāng)助 力器操作桿被拉開并且彈簧被預(yù)加載荷時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)自動(dòng)關(guān)閉。通過 這種方式，可以節(jié)省能量。
特別地，圖11和12顯示了打開和關(guān)閉電動(dòng)馬達(dá)122的開關(guān)130。 大齒輪112包括具有延長的半徑的部分，該部分可被稱作"啟動(dòng)區(qū)域(on zone)"。該啟動(dòng)區(qū)域啟動(dòng)開關(guān)130，從而引起驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)大齒輪112。 啟動(dòng)區(qū)域的尺寸和位置使得在彈簧104被完全壓縮的點(diǎn)或者該點(diǎn)附近 啟動(dòng)開關(guān)，如圖12所示；并在彈簧被預(yù)加載荷并且觸發(fā)器組件已嚙合 大齒輪以防止其在彈簧的能量作用下轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)處或者該點(diǎn)附近不啟動(dòng) 該開關(guān)，如圖11所示。
大齒輪還包括具有相對(duì)較小半徑的部分，該部分可被稱作"關(guān)閉區(qū) 域(offzone)"。當(dāng)該大齒輪在來自彈簧的能力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，關(guān)閉區(qū)域經(jīng)過開關(guān)130而不將其啟動(dòng)。通過這種方式，當(dāng)助力器操作桿沿 著彎道為玩具車加速時(shí)，開關(guān)不妨礙該大齒輪和助力器操作桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。
大齒輪112可以包括沒有任何齒的部分140。該部分的尺寸和位置
可以對(duì)應(yīng)于當(dāng)該大齒輪在來自彈簧的能量的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在驅(qū)動(dòng)齒 輪的作用下運(yùn)行的該大齒輪的部分。通過這種方式，驅(qū)動(dòng)齒輪不限制 大齒輪的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
雖然已經(jīng)使用具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明加以描述，應(yīng)予理解的是， 本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍并非限于這些實(shí)施方案。本發(fā)明的保護(hù)范圍 由所附的權(quán)利要求給出。落入權(quán)利要求的等效方案的范圍和意思表達(dá) 之內(nèi)的主題應(yīng)被包括在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種轉(zhuǎn)彎助力器，其包括入口，玩具車由該入口進(jìn)入所述轉(zhuǎn)彎助力器；出口，玩具車由該出口離開所述轉(zhuǎn)彎助力器；其中所述入口和出口成一定角度，使玩具車從入口行進(jìn)到出口時(shí)，令該玩具車轉(zhuǎn)彎；助力器元件，配置為在玩具車從入口行進(jìn)到出口時(shí)，嚙合該玩具車；旋塞圓盤機(jī)構(gòu)，用于給所述助力器元件預(yù)先加載所存儲(chǔ)的機(jī)械能；以及觸發(fā)器組件，用于在準(zhǔn)備位置保持所述助力器元件具有存儲(chǔ)的機(jī)械能，其中在玩具車駛?cè)肴肟谥?，所述觸發(fā)器組件釋放助力器元件，從而允許所存儲(chǔ)的機(jī)械能使助力器元件轉(zhuǎn)動(dòng)，以在玩具車從入口行進(jìn)到出口時(shí)向玩具車的后部施加助推力。
2、 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述旋塞圓盤機(jī)構(gòu)包括 彈簧，當(dāng)所述助力器元件在準(zhǔn)備位置被拉開時(shí)，彈簧操作性地連接到 所述助力器元件并且被配置為存儲(chǔ)機(jī)械能。
3、 如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中在所述觸發(fā)器組件將助 力器元件從準(zhǔn)備位置釋放之后，彈簧收縮，并且在玩具車從入口行進(jìn) 到出口時(shí)，該彈簧的收縮轉(zhuǎn)動(dòng)所述助力器元件以向玩具車的后部施加 助推力。
4、 如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述旋塞圓盤機(jī)構(gòu)包括 連接到助力器元件的大齒輪。
5、 如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述觸發(fā)器組件包括抓 爪，當(dāng)所述助力器元件處于準(zhǔn)備位置時(shí)，抓爪嚙合所述大齒輪，從而 防止所述大齒輪和所述助力器元件在來自彈簧的力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。
6、 如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述助力器元件包括壓 力板，該壓力板操作性地連接到抓爪，并且配置為當(dāng)玩具車在所述壓 力板上滾動(dòng)時(shí)，使所述抓爪從所述大齒輪脫離嚙合。
7、 如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述旋塞圓盤機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)馬達(dá)，用于克服所述彈簧的偏壓而將所述大齒輪和所述助力器元 件轉(zhuǎn)動(dòng)到所述準(zhǔn)備位置，從而在所述彈簧中存儲(chǔ)機(jī)械能。
8、 如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述電動(dòng)馬達(dá)由電池供
9、 如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述電動(dòng)馬達(dá)由交流電 供能。
10、 如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)彎助力器，進(jìn)一步包括選擇性地致動(dòng) 所述電動(dòng)馬達(dá)的開關(guān)。
11、 如權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述大齒輪包括具有 延長的半徑的部分，該部分配置為嚙合所述開關(guān)并致動(dòng)所述電動(dòng)馬達(dá)。
12、 如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述大齒輪與所述助 力器元件共軸。
13、 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)彎助力器，進(jìn)一步包括允許選擇性地 調(diào)節(jié)入口和出口之間的角度的樞軸。 '
14、 如權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述樞軸允許入口和 出口之間的角度被設(shè)置為約180度。
15、 如權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述樞軸允許入口 和出口之間的角度被設(shè)置為約90度。
16、 如權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述樞軸允許入口和 出口之間的角度在大約90度的范圍內(nèi)被調(diào)節(jié)。
17、 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)彎助力器，其中所述助力器元件在從至少入口到至少出口的弧內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且其中所述助力器元件旋轉(zhuǎn)得足 夠快以從后面推動(dòng)玩具車。
全文摘要
一種用于玩具車加速的轉(zhuǎn)彎助力器，該轉(zhuǎn)彎助力器包括玩具車進(jìn)入助力器的入口和離開該助力器的出口。該入口和出口定向成當(dāng)玩具車從入口行進(jìn)到出口時(shí)使玩具車轉(zhuǎn)彎。該轉(zhuǎn)彎助力器還包括向玩具車施力的助力器元件。當(dāng)玩具車從入口向出口行進(jìn)時(shí)，該助力器元件所施加的力提高玩具車的速度。該轉(zhuǎn)彎助力器包括旋塞圓盤機(jī)構(gòu)，其以預(yù)加的機(jī)械能拉開助力器元件。該預(yù)加的機(jī)械能用于移動(dòng)助力器元件以向玩具車施加助推力。
文檔編號(hào)A63H18/08GK101301529SQ20081000941
公開日2008年11月12日 申請日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月8日
發(fā)明者陸國祐 申請人:馬特爾公司