專利名稱:玩具車輛的軌道系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明關于軌道系統(tǒng)，特別是玩具車輛的軌道系統(tǒng)。
在傳統(tǒng)的玩具火車的軌道系統(tǒng)中，直的和彎曲的路軌被裝在一個表面上，可很容易或較小困難地把不同長度或曲率半徑的路軌連接成所需的封閉幾何圖形。所以，可用直的和彎曲的補償或過渡件來使所形成的軌道圖形免除路軌連接處受到破壞性機械力。
路軌系統(tǒng)也能用那種各段路軌不僅是機械地相互連接，也連接到一塊基板上，該基板上有用于搭玩具系統(tǒng)的連接件的整齊格子，例如大家熟悉的雷哥(Lego-一種玩具牌子)積木，其中大量積木件每件都有第一和第二連接部，所以把積木件互相插入，就能互相機械地連接。這種積木件可用于大量的實施例中，可被做成塊狀或片狀，但它們都在主要表面上有連接銷而在反面有相配的連接件，例如插孔。在這個場合，基板上有第一連接件，例如連接銷，被安排成和系統(tǒng)的積木件用的組件有相同的形狀和相同的間隔。
如果彎曲軌道和其他積木件一樣地被用于一個或多個連續(xù)的基板上，以形成連接于基板的軌道系統(tǒng)時，在這種積木件系統(tǒng)中就出現(xiàn)了問題。產(chǎn)生的問題是直的和彎曲的路軌不能相互連接，以及和基板連接，因為基板上只有連接件的單個整齊方格。這樣，在先有技術的軌道系統(tǒng)中，這些軌道的連接只有讓它們承受可容忍的機械力，或是附加特殊的補償軌道。這兩種辦法都在不同程度上有損于玩具和使用價值。
由于上述原因，本發(fā)明的一個目的是提供用于上述軌道系統(tǒng)的直的和彎曲的軌道，它們可被裝在具有連接件方格的基板上，裝起來毫無困難，又完全排除了強迫性連接。這是因為各彎曲軌道的兩端和基格的格點相符。
此外，按照本發(fā)明的彎曲軌道是被分成右彎件或左彎件。還有，直的軌道也按它是平行于基板的方格還是斜交于基板的方格因而具有不同的長度而分類。因此，在所有軌道的端部方便地提供了機械的或視覺形式的編碼以表示它的用途。這樣，把許多軌道組成一個軌道系統(tǒng)就變得很容易了，即使小孩也能。
圖1是一個圖表，示出布置在方格上的許多同心圓弧，它們有不同的半徑和角度，而各圓弧的中心被置于格子部分的一角;
圖2是一個圖表，用以解釋按照圖1中不同分度圓的45°角的四個彎曲軌道的新式形狀;
圖3是圖2中彎曲軌道的另一個圖表，用來解釋如何決定彎曲段軌道的半徑和直線段軌道的長度;
圖4是一個圖表，示出按照本發(fā)明一個示例性實施例的彎曲的和直的軌道;
圖5至圖26都是圖表，示出圖4的各軌道;
圖27至圖29都是簡略圖，示出軌道上的編碼件;
圖30是部分剖開的側視圖，示出按照本發(fā)明的軌道;
圖31是圖30中軌道的頂視圖;
圖32是圖30中軌道的底視圖;
圖33是被斜裝在基板路上的直軌道的頂視圖;
圖34是相似于圖33的底視圖;
圖35是45°角右彎曲軌道的頂視圖;
圖36是相似于圖35的底視圖;
圖37是45°角左彎曲軌道的頂視圖;
圖38是直的下坡軌道的部分剖開的側視圖;
圖39是相似于圖38的頂視圖;
圖40是相似于圖38的一個直的上坡軌道的部分剖開的側視圖;
圖41是相似于圖39的一個上坡軌道的頂視圖;
圖42是中坡軌道的部分剖開側視圖;
圖43是圖42中軌道的頂視圖;
圖44是按照圖38至圖43中直坡軌道的一個軌道段的部分剖開的側視圖。
圖1示出了的圖表中可看出存在于具有不同半徑和角度的不同的彎曲件端點和方格的格點之間的偏差。
在圖1中描繪了具有格子模數(shù)M的方格1，而模數(shù)M具有廣泛尺寸，即，格1的各方形的邊長為單個單位值M。圓弧2被畫在格上。各弧的半徑以位于方形一角的ZO點為中心。畫在圖1中的各圓弧2的半徑值為1.5M，2M，2.5M，……(0.5)(K)(M)，其中K是大于2的整數(shù)。此外，在圖1中用也從ZO點伸出的相應的斜直線3來示出圓弧三種不同的角度，22.5°，30°和45°。
方格1的對稱點是格的正方形的角點，中心點或邊心點。為了得到一種軌道系統(tǒng)，其彎曲軌道正確地落在給定的格子中，這些軌道必須被設計成至少沿著通過各軌道的中心線形成的端部要在幾何上相互吻合，并吻合格1的一個方形的一個對稱點。然而，這種彎曲軌道和方格之間的吻合是不可能的，圖1示出了所需幾何吻合的偏差。這樣，在圖1中，以ZO為中心的各彎曲圓件被沿著下部水平格線3′畫出。各半徑是M或(0.5)(M整數(shù))的整倍數(shù)。各線3由ZO出發(fā)以22.5°，30°和45°畫出。這樣，由于彎曲件的一端在線3′上，可見到相應彎曲件的另一端當被三條線3中的一條相交時同時也交著格的對稱點如下一傾斜角為22.5°的線3和圓弧2的交點，其半徑為6.5M，差不多在格的方形的邊心點這個對稱點上。
一傾斜角為30°的線3和圓弧2的交點沒有一個大致上接近格的對稱點。
一傾斜角為45°的線3和多個圓弧2的交點也是位于大致上接近格的各對稱點處。這些點在圖1中被標為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ和Ⅴ。
線3和大半徑圓弧的合用的交點(即，大致上接近格的對稱點的)在圖1中沒有示出。然而，要說明的是在這種情況下彎曲軌道的有效半徑太大了，因而不適合上面所說類型的軌道系統(tǒng)，例如這里要說明的，在現(xiàn)有的玩具積木系統(tǒng)中，以系統(tǒng)為基礎的格的模數(shù)M的數(shù)值是64mm。這樣，圓弧2的半徑為6.5M(它和傾斜角為22.5°的線3相交)，在現(xiàn)有的系統(tǒng)中將具有416mm長的半徑或83.2cm長的直徑。為了搭出這個軌道系統(tǒng)，這就需要一個特別大的基板來裝軌道。此外，要注意的是，如果一個限定的軌道圖形不能用相對少的軌道和少量不同軌道型式搭出來的話，上述類型軌道系統(tǒng)的玩具價格就會特別高，因此，按照圖1中的軌道具有22.5°和30°角度的沒有45°角的受歡迎。因此，只對具有45°角的軌道進行詳細討論。
在圖1中，45°的線3和圓弧2的各真實交點用圓圈表示，而接近的格1各對稱點用黑點表示。由此，下面的敘述就能被理解-在方案Ⅰ中，線3和弧RⅠ的交點的半徑是3.5M，比最接近的格1的對稱點略為徑向向內，該對稱點是方形的中心點。
-在方案Ⅱ中，線3和弧RⅡ的交點的半徑是3M，比最接近的格1的對稱點徑向向外，該對稱點是方形的角點。
-在方案Ⅲ中，線3和弧RⅢ的交點的半徑是2M，比最接近的格1的對稱點徑向向內，該對稱點也是方形的中心點。
-在方案Ⅳ中，線3和弧RⅣ的交點的半徑是5M，和方案Ⅱ相同，比最接近的格1的對稱點徑向向外，該對稱點是方形的中心點。
-在方案Ⅴ中，線3和弧RⅤ的交點的半徑是5.5M，和方案Ⅰ，Ⅲ相同，比最接近的格1的對稱點徑向向內，該對稱點是方形的中心點。
在Ⅰ至Ⅴ的方案中，各軌道的一個端點確切地吻合格1的對稱點(即，沿著線3′)而軌道的另一端點僅稍微偏離對稱點。“稍微”在這里意味著從真實對稱點的徑向偏差小于方格對角線長度的一半。本發(fā)明作為基礎的前提是至少彎曲軌道的兩端點和上述的格1的各對稱點能得出所需的幾何上的吻合，即使彎曲軌道具有的形狀稍微偏離真實的吻合。
現(xiàn)在來看圖2，它相關于圖1中的方案Ⅰ至Ⅳ。為了清楚起見把方案Ⅴ省略了，同時因為它的圓弧半徑是5.5M，它比所需的范圍為大。
圖2再次示出了方格1其格子模數(shù)M已被放大，下面就稱此模數(shù)為軌道模數(shù)。圖2包含了從中心點ZO延伸出來的45°線3，它是所交各方形的對角線。線3和這些圓弧的交點再一次用圓圈表示，而格1的各真實對稱點，它們應該和各軌道端的各基準點相吻合的，用黑點表示。
在圖2中示意地顯示了圖1中方案Ⅰ至Ⅳ的彎曲形的軌道4，它們的最大寬度是5。這些符號只用在方案Ⅰ，為了清楚起見。各軌道4的中心線(未示出)的兩端(也見圖3)被限定為這些軌道的基準點，它們和上述的格1的各對稱點相符，以參考號6或7表示。如所示的各軌道4包括圓部8和直部9，后者用剖面線畫出。
按照本發(fā)明，各軌道4的圓部8通過對其中心的固定而被限定的。各軌道的端點6和7必須滿足相切的條件，各軌道和格1的對稱點吻合，在目下的場合各軌道都是45°，切線應被置于軌道上或軌道的端點上的中心區(qū)域，對于格1平行或垂直，而軌道的另一個端點處于格1的對角線方向。其結果是各軌道可被合適地連接。各軌道的直部不影響各軌道端的切線方向。在圖2的方案Ⅰ至Ⅳ中都畫出了這些切線的角二等分線WⅠ至WⅣ。
各軌道4的圓部8的中心是由所給的角二等分線和一根限定軌道角度區(qū)域的半徑的交點，即如圖2所示，由水平半徑線3′和給定的角二等分線WⅠ至WⅣ的交點。這是基于各軌道都由一個彎曲的和一個直的部分所組成，所以軌道的一端就是它彎曲部分的端部，也就是上面說到的那些限定軌道角度區(qū)域的半徑。
曲線RⅠ至RⅣ的各圓部8的中心各自用ZⅠ至ZⅣ標出。這些中心被置于各端點切線之間的角二等分線(WⅠ至WⅣ)和線3或線3′的交點上。
通過對各軌道4的圓部8的中心ZⅠ至ZⅣ的固定，各軌道4的直部9也就固定下來了，因為各圓部8繞著各自的中心ZⅠ至ZⅣ延伸45°。這樣，各圓部8在其給定端添加著一個直部，該給定端在包含中心的半徑端的對面。因此，直部9延伸于另一個半徑，并且有一個相等于從相應中心到此另一個半徑間垂直距離的長度。
在圖2中，方案Ⅰ至Ⅳ的各軌道4的得出的直部9都用陰影線畫出。由此可見，特別是當相應原始圓弧RⅠ……RⅣ和中心ZO的交點被置于具有45°線3的格1的最靠近的對稱點的徑向向內，直部9被置于水平半徑線3′的邊上，反之亦如此。此外，可見的是直部9的長度大出一個從幾何吻合點的偏差量。這個情況可作為在軌道系統(tǒng)中決定軌道形狀的依據(jù)，這在下面還要講。
參見圖3，下面對它解釋如何把軌道的圓部8的給定中心在格1中固定，或者在實用中如何把這個部分8的半徑固定下來。圖3還示出相應于圖2的具有軌道模數(shù)M的方格1。相應于圖2中方案Ⅰ的具有軌道寬度5的彎曲軌道4現(xiàn)在作為例子來解釋。ZO還是表示圖2中的原始圓弧RⅠ的中心(沒有在圖3中示出)。軌道4相對于中心線10有一個第一端點6;它被置于離中心ZO3.5M距離的半徑線3′上，即，在格1的對稱點中。軌道4的另一端點7被置于格1的方形中心，在對角線3上。在中心線10上的兩根切線T被示出通過端點6和7。它們的角二等分線WⅠ如已參照圖2解釋過的那樣，和線3相交于點ZⅠ，該點ZⅠ形成軌道4的圓弧8的中心。此外，在圖3中從中心ZⅠ到端點7的距離標為“x”。圓部8的中心線10的半徑標為“y”，而“z”和“z′”表示部分8的中心ZⅠ到原始圓弧中心ZO的距離。在這個例子中為了對稱，Z＝Z′。
從圖3中可見，y＝M+x，這是一方面，以及y＝x2]]>，這是另一方面，以及z＝3.5M-y。從這可得出y和z的值，即y =22- 1· M 和 z = ( 3.5 -22- 1) · M]]>根據(jù)z′＝z軌道模數(shù)M的大小可由積木件系統(tǒng)來決定。例如，如已提到過的，這個軌道模數(shù)可以是M＝64mm。這樣一個軌道模數(shù)已被決定于積木件系統(tǒng)的基板上，其中的積木件可被用來形成路，房屋群等等。因此，對于圖3中示出的彎曲軌道4，圓部8對于它的中心線10的修正的半徑y(tǒng)的長度是218.5mm，圓部8的中心zⅠ的位移z和z′是對應于直部9的長度的，是5.5mm。
同樣地，其他各方案的y和z或z′的值也能決定出，特別是圖2中的方案Ⅱ至Ⅳ。對于圖2中的方案Ⅱ和Ⅳ以及相似的方案，因為給定的中心zⅡ或zⅣ被置于線3′上，預先設立z′＝0。
哪些本發(fā)明軌道系統(tǒng)的實施例可被成功地選用于特定的積木件系統(tǒng)，決定于下列不同的因數(shù)(1)應考慮到所用軌道的總寬度。在任何情況下它應該比軌道模數(shù)M小。
(2)現(xiàn)在最主要的就是選擇圓弧的未修正的半徑。這個選擇的或允許的半徑越大，基板所需的空間和各軌道所需材料的量也就越大。對于各個在圖1和圖2中討論過的方案以及任何其他可行的方案，可決定一個數(shù)來表示給定的軌道半徑(包括軌道的寬度)的所需軌道模數(shù)M的量。
(3)彎曲軌道的已定形狀中平行的軌道之間的可能的軌道距離也是要考慮的。在圖2中，這個最小平行距離是這樣得出的，把相應的左彎曲軌道連接到右彎曲軌道，如圖2所示，因而由于把直軌道兩端連接而得出平行度來。
(4)最后，重要的是這個系統(tǒng)中的許多彎曲的和直的軌道是否導致有特色的混合。這不是說彎曲軌道4(圖2)的直部9的長度是相對地大以及直部9處于軌道的45°傾斜端，見圖2中的方案Ⅱ和Ⅲ或Ⅱ和Ⅳ。
對于圖1中的方案Ⅰ至Ⅳ或對于圖2中的方案Ⅰ至Ⅳ，按照上述的點2，3和4的指標列出了下面表中的數(shù)據(jù)表方案 圓弧的未 所需的軌 平行軌道 圓部的修正 直部的 關系修正半徑 道模數(shù)M 的軌距 了的半徑 長度 數(shù)字Ⅰ 3.5M 4 2M 3.4142M 0.0858M 2.5Ⅱ 3M 3.5 2M 2.4142M 0.4142M 17.2Ⅲ 2M 2.5 1M 1.7071M 0.2929M 17.2Ⅳ 5M 5.5 3M 4.8285M 0.1213M 2.5Ⅴ 5.5M 6 3M 5.1213M 0.3787M 7.4列1相應圓弧RⅠ至RⅤ(圖1)的未修正的半徑值;
列2考慮了軌道寬度的所需軌道模數(shù)M的總量;
列3平行軌道的軌道距離;
列4一個被給定軌道4的圓部8的修正了的半徑;
列5相應軌道4的直部9的長度;
列6直部的長度(列5)和圓部的修正了的半徑(列4)之間的百分比關系。
這個尺寸上的關系數(shù)字(列6)對相應的軌道提供了有用的系數(shù)，它表示出直部對于圓部所占的百分比。這個關系數(shù)字因而是45°線的交點和相配合的軌道格的對稱點(作為軌道一端上的基準點)之間相對偏移的度量，見圖1。如果不存在偏移，這個關系數(shù)字將等于零。在實用中最好選擇一個具有最小關系數(shù)字的軌道，因為這樣做的話，補償直部的相對長度較小，圓部的修正了的半徑僅從未修正的圓弧半徑偏離的程度也很小。
表中所列的數(shù)據(jù)簡述如下-這兩個指標“所需軌道模數(shù)M”(由地位決定)和“平行軌道的軌距”表現(xiàn)出是方案Ⅲ的優(yōu)點。然而，應該注意的缺點是，各軌道的直部有相當大的相對長度，它被關系數(shù)字的大的數(shù)值所反映出來。這樣，在方案Ⅲ中就不可能用八條軌道來搭出一個封閉的帶有圓形的軌道系統(tǒng)來。
-下一個大些的方案Ⅱ比起方案Ⅲ來，只有缺點沒有優(yōu)點。首先，所需的軌道模數(shù)M大于1M。其次，平行軌道的軌距比方案Ⅲ大一倍。第三，關系數(shù)字和方案Ⅲ的一樣大。
-按照方案Ⅰ的軌道有較理想的數(shù)據(jù)。由軌道模數(shù)4所決定的空間僅僅比方案Ⅱ的大一點。此外，平行軌道的軌距是2M。然而，從數(shù)據(jù)中可看出，對于圓部的修正了的半徑，對于直部的長度，特別從關系數(shù)字的值，按照方案Ⅰ，一個軌道占圓周的八分之一的話僅和圓形稍有偏離;在這方面它是很理想的。
-按照方案Ⅳ的軌道也具有同樣低的關系數(shù)字，即很接近于圓形。然而，在方案Ⅳ中所需的空間(所需的軌道模數(shù)M)和平行軌道的軌距都很大，因而這種軌道只有當積木件系統(tǒng)的給定軌道模數(shù)M的絕對長度單位很小時才行。
-最后，方案Ⅴ，它沒有在圖2中畫出，和方案Ⅳ相比沒有什么實用價值，因為它有太大的所需軌道模數(shù)M，而它的關系數(shù)字大約比方案Ⅳ大三倍。
作為總結來說，按照方案Ⅰ的彎曲軌道最好。下面對彎曲軌道實施例的敘述都限于按照圖2中方案Ⅰ的軌道結構，然而并不把本發(fā)明限制在這個方案中。
圖4中，具有軌道模數(shù)M的軌道格1被示出帶有按照方案Ⅰ的所有可能的彎曲軌道和直軌道，它們被畫出在格子上各個相差45°的位置上。示出的彎曲軌道由于有上面的敘述，這里就不需要再作解釋了。按照本發(fā)明，示出的軌道的長度和格1的軌道模數(shù)M有固定的關系。在圖4所畫出的實施例中，所有和軌道格1平行布置的直軌道的長度是3M，而和軌道格1對角地布置的直軌道的長度是22]]>M。除了系數(shù)K＝3或K＝2以外，其他的系數(shù)K也能用于直軌道的長度，只要條件符合于各軌道端上的基準點和軌道格1的對稱點吻合。因此，系數(shù)K的值可以是0.5-1-1.5-2-2.5只要前面限定的彎曲軌道的基準點在圖4中的位置經(jīng)常處于格子方形的邊心，中心或角點上。
編碼件11，13或12，14都在圖4中示意地畫出在所有直的和彎曲的軌道端上。這些編碼件保證一個限定的軌道只能和另一個軌道相連接，這個另一個軌道能使第一個軌道上的限定的基準點和軌道格1的對稱點吻合。可見彎曲軌道必須被分為不同形狀的兩組，即右和左彎曲軌道。這個也適用于直軌道，它們的分組是基于它們是被限定于平行格子安裝還是相對于格子對角線地安裝。這樣，按照本發(fā)明的軌道系統(tǒng)，只要它是被搭在一個單個平面中的，將基本上包含四組不同的軌道，它們中一半是彎曲的(左和右)一半是直的(平行或對角線)軌道。
如圖4中簡略表示的，編碼件包括凸出物11，12它們從各軌道的各端伸出，以及相應的凹陷13，14。兩個圖4給出的軌道只有當一個軌道上的凸出編碼件11，12對準另一個軌道上的凹入編碼件13，14時才能互相連接，這樣也即把這些相應的編碼件互相配合。如果不能這樣的話，因為一個軌道的凸出編碼件11，12之一，對著另一個軌道的另一個凸出的編碼件11，12，使用者必須選同一組中兩種不同的和不同地編碼的軌道中另一個來連接，彎曲的或直的軌道的情況都是如此。這樣，構搭本發(fā)明的軌道系統(tǒng)就能不需要訓練、技巧或經(jīng)驗。
此外，為了保證上述兩個軌道的正確連接，為設計編碼建立了一條非常簡單的基本原則。軌道端上編碼的不同只決定于該相應端部是否平行或對角線地被置于格1。
這個基本原則可在圖4中清楚看出。在平行地被置于軌道格1的端上，凸出編碼件11是被做在軌道端面的一邊，相應地凹入編碼件13是被裝在這個端面的另一端。在對于軌道格1對角線地被放置的端上，各軌道的各端面上的編碼件12，14的布置正好相反。
下面參照圖27至圖29對圖4中的簡略地畫出的編碼件11，12，13，14，各個實施例進行說明。用于各軌道的相同編碼的進一步的各實施例，它們是用于坡道的，將參照圖38至圖43隨后說明。
圖5至圖26中示出的多個軌道實施例都和圖4的相似。這些圖示出了各個軌道以及裝配成交叉口和道岔尖軌的軌道。
圖5畫出了一個平行于軌道格子安裝的軌道。圖6畫出了一個相對于軌道格子對角線地安裝的直軌道。
圖7和圖8各畫出了以兩個直軌道造成的90°交叉口。圖7中的各軌道被置成平行于格子而圖8中的各軌道則相對于軌道格子對角線地安裝。
圖9和圖10各畫出了相對于平行于軌道格子的直軌道的右或左位置的45°交叉口。
圖11畫出了一個右彎曲軌道而圖12畫出了一個左彎曲軌道。
圖13畫出了圖11和圖12中兩種彎曲軌道的組合，其形式為彎曲的道岔尖軌，它的對稱軸被置成平行于軌道格子。圖14畫出了一個相似的彎曲的道岔尖軌，它的對稱軸沿格子對角線延伸。
圖15至圖18畫出了各直的和彎曲的軌道的組合，它們的形式是左道岔尖軌(圖15，17)，和右道岔尖軌(圖16，18)。在圖15和16的實施例中直軌道被裝成平行于軌道格子，而在圖17和18的實施例中則沿著軌道格子的對角線延伸。
在圖19至24中畫出了一個直軌道和兩個彎曲軌道的各組合，不需作進一步解釋。
圖19和20各畫出了雙道岔尖軌，其中的直軌道被置成平行于軌道格子或沿著軌道格子的對角線。各分岔包括一個右或左彎曲軌道。
圖21至24畫出了裝配好的道岔尖軌裝置的各實施例，它們除了在直軌道上可作雙向通行外，還可以作轉右(圖21，24)或轉左(圖22，23)。圖21和22中的直軌道被置成平行于軌道格子，而圖23和24中的就被沿著軌道格子的對角線布置了。
最后，在圖25和26中畫出了兩個45°交叉道岔尖軌，轉右或轉左。
在圖11至26的軌道實施例中，各彎曲軌道都被做成如圖2中方案Ⅰ的形狀和圖3中具有相反的彎曲方向。此外在圖5至26的所有軌道實施例中，給定的直的或彎曲的軌道的兩端都有編碼裝置(未示出)，其布置如圖4中所示。
現(xiàn)在參照圖27，28和29來對各軌道各端部上的指示或編碼裝置進行說明。在這些圖中，畫出了兩個軌道15和16的端部區(qū)域，它們必須用它們的前側和端面相互連接。如從圖27和28中所見，這兩個軌道15和16的前側端面都各有一個凸出17或18和一個凹入19或20。凸出17，18和凹入19，20都被做成這樣的形狀，即把這兩個軌道15，16對在一起時，各凸出17，18就配入相對的凹入20，19中。圖28的示例性實施例和圖27中的不同之處是凸出和凹入都被置于端面的側緣上，而在圖27中，它們被置于端面的向內部位。
在圖27和28中畫出的凸出和凹入沒有保持作用，即，這兩個軌道15和16不能由于這些凸出和凹入而機械地保持在固定的位置，只能可拆地連接。這些軌道的機械性固定是靠把它們插上一個帶有連接件的基板，例如，連接銷和/或它們用小面積的連接件能可拆地裝上，例如，利用在板上的連接銷之類。
在圖29的示例性實施例中，凸出21，22和相應的凹入23，24是燕尾形的，因此這兩個軌道15，16可被從上或從下地把凸出21，22導入相應的凹入24，23中而使兩者在縱長方向連接。
那些在設計時不準備連在一起的軌道，它們的編碼所包含的凸出和凹入被置于軌道端面的不同地方。例如，在圖27至29的各軌道15的各平面圖中，把裝在一條緣上的各凸出17，21改裝到另一條緣上，這樣得出第二個編碼，它不能和圖27至29的各軌道16的第一編碼相配合。這樣的軌道就不能相互連接。這些兩種編碼件都簡略地畫出在圖4中。
第三種型式的編碼(它的用途下面還要解釋)是在一個軌道的端面中設兩個凸出，而在另一個被連接軌道的端面中設兩個相應的凹入。具有這種編碼件的軌道只能和同類型的軌道組合。
很明顯，在軌道端面上可以有無數(shù)其他的編碼件實施例，例如，簡單的視覺記號，磁性號碼，等等。參照圖27至29所說明的編碼件或其相似件具有的優(yōu)點是，一方面它們有力地防止各軌道的任何不希望的連接，另一方面它們不需要任何附加件，它們可以直接模制在各軌道的端部。
本發(fā)明的直的和彎曲軌道端部的編碼以及形成斜坡的軌道，將參照圖30至43中的軌道的進一步實施例在下面進行說明。
在圖30至32中畫出了一個直軌道25，直軌道25被設計成平行于格子地裝在基板上。為了簡單起見在今后的圖中軌道被畫成一個扁平桿。軌道25的上側有光滑表面26以承受車輛的輪子，以及一條中央筋27作為車輛的導向件。軌道25的下側基本上是空心的，但被設有加強筋28。軌道25的兩端的底面有相反的連接件，它以已知的方式包括橫壁30和空心銷31，后者用以接納裝在基板上的圓柱形連接銷，基板的方格具有積木模數(shù)M。各軌道能用橫壁30和空心銷31之間的空間插到基板上去，這和傳統(tǒng)的積木插到基板上去的情況相同。在軌道25的中央也設有相反的連接件29，其作用也一樣。軌道25的兩端面各有一燕尾狀凸出32，并在對稱部位有相應的凹入33，如圖29所示。在有關兩端面的平面圖中可見，凸出32在中心的右面而凹入33在中心的左面。軌道25最好用塑料整體制成。
在圖33和34中直軌道36用頂視和底視圖畫出。軌道36被設計成相對于格子對角線地裝在基板上。軌道36的形狀和圖30至32中的軌道25相同。然而，它有兩個基本不同點，它的長度對于軌道25的長度來說，包含了2]]>的因數(shù)，這是為了使它能符合對角線的位置，其次是它的凸出和凹入在端面上的布置也不同。這樣，在兩端面中，凸出34被置于軌道36中心的左面或凹入35在中心的右面。這樣的布置防止了對角線軌道36和平行線軌道25的連接。
在圖35和36中畫出了右彎曲軌道37，它也有同樣的結構，按照本發(fā)明，它由圓部8和直部9組合成(見圖2的方案Ⅰ或圖3)。軌道37的端面上作為編碼件的凸出和凹入如下-在端面38上(它被設計成平行于基板的格子安裝)凸出32和凹入33的位置和相應的直的平行軌道25(圖30至32)端面上的編碼件相符，即，在端面38的平面圖中，凸出32被置于中心的右面而凹入33則在中心的左面。
-在另一端面39上(它被設計成對角線地裝在基板的格子上)凸出34和凹入35的位置和直的對角線軌道36(圖33和34)端面上的這些編碼件的相應的位置相符，即，在端面39的頂視圖中的凸出34被置于中心的左面而凹入35在中心的右面。
-這樣，彎曲軌道37只能用它帶有直部9的一端和平行的直軌道25連接，而它的另一端只能和對角線的直軌道36連接。圖37中畫出的左彎曲軌道40也是同樣情況。90°的圓弧彎曲可以用彎曲軌道37(圖35)和彎曲軌道40(圖37)的連接而形成。各第二端(帶有直部9的)將是平行于基板的格子，因而互相垂直?？梢钥闯鰩в型钩龊桶既氲木幋a并不提供任何其他的連接可能性以形成一個四分之一的圓。然而，如需形成一個S形弧，兩個軌道37或40(圖35，37)就必須相互連接起來，因為這個連接可能性是所述編碼唯一的一個。
如果軌道系統(tǒng)有直的斜坡道，就需要特殊的軌道，即-一個用來從水平過渡到斜坡道的軌道;
-一個用來從斜坡過渡到更高水平的軌道;如需要的話;
-一個或多個用來延長坡道長度的直軌道。
各種適用于上述用途的軌道被畫出在圖38至43中。這樣，在圖38和39中畫出的軌道41被設計用于從水平安裝的軌道過渡到坡道的上升傾斜位置。因此，軌道41的一端42有一個水平軌道，它有向上的曲率延伸到它的另一端43。然而，軌道41在縱長方向是直的，如圖39所示。
和前面所述的各軌道相同，軌道41在兩個端42和43以及在中央部分都有空心的下側部，帶有橫壁30和空心銷31以形成相反的連接插口，使軌道的端部42能被插到帶有相應連接銷的基板上去。按照本發(fā)明，軌道41的長度和軌道格子的模數(shù)M有關，即，軌道41(圖39)的水平地伸出的長度是軌道模數(shù)M的倍數(shù)。
軌道41的兩端42和43也有參照圖30至37所說的那種類型的編碼裝置。那一個端42，用來相對于軌道格子水平和平行連接到另一直的或彎曲軌道，它也因此具有相同的和同樣布置的編碼裝置，即一個凸出32和一個凹入33，正如圖31中的直軌道25或圖35或37中的彎曲軌道37和40那樣。在軌道41的另一端43必須連接一個特殊的軌道，它可以是把坡道連續(xù)于軸線或平面，也可以是形成一個到更高水平的過渡。因此，端43的端面上設有第三類型的編碼，包括兩個凹入44，因此這個端不可能和以前講過的任何軌道連接。
在圖40和41中畫出的軌道45和軌道41相似，被設計來把軌道41的端43上的斜坡道再次過渡到水平，因此，具有相同但相反的曲率。同樣，在軌道45的兩端46和47上形成有編碼裝置。端46有兩個凸出48，它的端面用來配入軌道41的兩個凹入44中的，而另一個水平端47則同樣有一個凹入33用來連接圖31，35或37中的軌道25，37或40。
在圖42和43中畫出了另一個坡道軌道49，它以固定的斜率延伸坡道。這個直的平的軌道在它的一端設有兩個凸出48，而在它的另一端有兩個凹入44以便能連接軌道41(圖38，39)或軌道45(圖40，41)或一個相似的坡道軌道49。
最后，在圖44中畫出一個完整的坡道，它由軌道41(圖38，39)、軌道49(圖42，43)和軌道45(圖40，41)所組成。軌道41的水平端部42以及用來支持軌道41，49，45的柱50都被插入基板51中。很明顯的，在較高的水平高度52上，軌道可以用前述的軌道25，37和40(圖30至32和35至37)來延續(xù)，這只要使用相應的柱，也可以按照圖44那樣接上下降的坡道，這只要加上軌道45(圖40，41)或者通過加上軌道41(圖38，39)而使它形成進一步上升的坡道。通常也能有彎曲的坡道軌道，最好是具有90°范圍的弧形。
前面所述的各軌道都是平桿狀，是直的和平的，或彎曲的和平的，或直的和彎曲的既有向下的也有向上的，因此軌道有光滑的表面。然而，本發(fā)明并不限止于此種類型，其他類型的玩具軌道也可按本發(fā)明制出，例如鐵路軌和導軌。
權利要求
1.一種玩具車輛的軌道系統(tǒng)，有直的和彎曲的軌道，它們被設計來可拆地裝在基板上，基板上設有整齊方格形的具有積木模數(shù)m的連接件，該各軌道的端部有固定的基準點，相應于預先決定的方形軌道格的一對對稱點，方形軌道格相對于基板的格子整齊地定位，并具有軌道模數(shù)M，M是積木模數(shù)m的倍數(shù)，其特征為各彎曲軌道包括一個長些的圓部和一個鄰近的短些的直部，圓部的中心被置于離開限定彎曲軌道扇形區(qū)域的圓弧的中心，并使該中心處于軌道格子的對稱點上，該圓弧被一對延伸通過軌道格子的該對對稱點的半徑所限定，彎曲軌道的該固定的基準點即相對應于該對稱點，圓部的該移位了的中心被彎曲軌道的該基準點上的該圓弧的切線(T)的角二等分線和該圓弧的兩個半徑之一相交的交點所決定；各直軌道的長度和軌道模數(shù)M有固定的關系。
2.如權利要求
1中的軌道系統(tǒng)，其特征為，軌道格子的各對稱點為軌道格子方形的角點、中心點或邊心點。
3.如權利要求
1中的軌道系統(tǒng)，其特征為，各彎曲軌道被分組為左和右彎曲軌道。
4.如權利要求
1中的軌道系統(tǒng)，其特征為，各彎曲軌道的扇面角是45°。
5.如權利要求
4中的軌道系統(tǒng)，其特征為，兩個彎曲軌道以圓部固定地連接，以形成一個單個軌道，它的扇面角是90°
6.如權利要求
4中的軌道系統(tǒng)，其特征為，圓弧的中心被置于軌道格子的第一方形的角點，而彎曲軌道的端部的各基準點被置于第二方形的中心點或置于第三方形的邊心點，因此限定圓弧的半徑長度是軌道模數(shù)M的三倍半(3.5)。
7.如權利要求
6中的軌道系統(tǒng)，其特征為，各彎曲軌道的短些的直部被置成平行于軌道格子，軌道的圓部的半徑(y)是22- 1]]>M，而沿著圓部(8)的中心相對于該圓弧的中心這一方形兩邊的位移(z，z′)都是(3.5-22- 1]]>)·M，這是沿著圓部方向的軌道格子的兩個方向。
8.如權利要求
1中的軌道系統(tǒng)，其特征為，被設計成平行于軌道方格布置的各直軌道的長度是軌道模數(shù)M的一半的倍數(shù)，而被設計成對角線地布置于軌道方格的各直軌道的長度是軌道模數(shù)M的一半乘上的倍數(shù)。
9.如權利要求
1中的軌道系統(tǒng)，其特征為，各軌道的兩端上的指示裝置被做成這樣，即一根兩端有和軌道格子特定對稱點吻合的基準點的軌道，只能和另一根也有這種吻合的軌道連接。
10.如權利要求
7中的軌道系統(tǒng)，其特征為，各軌道的兩端上的指示裝置被做成這樣，即一根兩端有和軌道格子特定對稱點吻合的基準點的軌道，只能和另一根也有這種吻合的軌道連接。
11.如權利要求
8中的軌道系統(tǒng)，其特征為，各軌道的兩端上的指示裝置被做成這樣，即一根兩端有和軌道格子特定對稱點吻合的基準點的軌道，只能和另一根也有這種吻合的軌道連接。
12.如權利要求
9中的軌道系統(tǒng)，其特征為，那些設計成以45°角相對于軌道格子布置的各彎曲軌道的一端和各直軌道的兩端，都有和設計成平行于軌道格子布置的各軌道的相應端部上的編碼不同的編碼。
13.如權利要求
9中的軌道系統(tǒng)，其特征為，還包括設計成相對于該基板傾斜布置的各傾斜軌道，該各傾斜軌道端部的指示裝置和軌道的指示裝置不同。
14.如權利要求
9中的軌道系統(tǒng)，其特征為，指示裝置包括在各軌道各端上的凸出件和凹入件，這些凸出和凹入都被做成和鄰近的軌道上的相應的凹入和凸出相配合。
15.如權利要求
12中的軌道，其特征為，各軌道的各端上有兩個指示裝置。
專利摘要
玩具車輛的軌道系統(tǒng)包含直的和彎曲軌道，其端部有基準點和軌道格的對稱點吻合，軌道格的軌道模數(shù)M是裝軌道用的基板的積木模數(shù)m的倍數(shù)。平行或對角于軌道格布置的直軌道的長度是軌道模數(shù)M的倍數(shù)或2倍數(shù)。彎曲軌道由長些的圓部和短些的直部組成。圓部的中心被置成相對于圓弧的中心即軌道格的對稱點，圓弧的兩個半徑限定了彎曲軌道的扇形邊。圓部的中心由彎曲軌道的兩端上的基準點的該圓弧的切線(T)的角二等分線和該圓弧的兩個半徑之一相交而定。
文檔編號A63H18/02GK87101624SQ87101624
公開日1987年9月9日 申請日期1987年2月26日
發(fā)明者彼得·博利, 海因茨·盧薩, 沃納·坦納 申請人:英特萊戈公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan