專利名稱：陸地航行玩具車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由風(fēng)力推動的玩具車輛，尤其是涉及采用無線控制方式控制的、帶風(fēng)帆和輪子的陸地玩具車輛。
背景技術(shù)：
市場上可以見到多種由風(fēng)力推動的玩具以及大量娛樂用的玩具車輛，這些都可被稱之為陸地玩具車輛。這些陸地玩具車輛有一個用于捕捉風(fēng)力的風(fēng)帆，以及安裝風(fēng)帆的主體，此外，它還包括有用于支撐主體的輪子。一般來說，這些玩具車輛由無線信號控制，其總體呈三角狀結(jié)構(gòu)，它具有一對位于后軸兩端的后輪以及一個用于轉(zhuǎn)向的前輪。這些玩具車輛上安裝有伺服馬達/接收器以接收控制器發(fā)出的無線遙控信號。在無線信號的控制下，接收器和伺服馬達即可交替控制主體上的前輪導(dǎo)向裝置的前輪以及風(fēng)帆驅(qū)動裝置。
這種類型的玩具車輛存在一個問題，即在強風(fēng)的作用下容易出現(xiàn)無法控制的傾倒趨勢。為了解決這個問題，設(shè)計者做了多種努力，諸如使用柔性的外裝配輪、特別的重量分配、以及調(diào)節(jié)車輛和兩個輪子的重心位置等等。但這些想使車輛在高速行時保持穩(wěn)定的努力都不是非常成功。此外，用線拉的桅桿控制器來使車輛具有帆船那樣的機動性也存在著問題，其原因在于當(dāng)桅桿搖晃時，拉線會變松，而且控制拉線長度的裝置(通常使用卷軸或鉸盤)容易使線纏結(jié)在一起，從而干擾桅桿控制系統(tǒng)的工作。
對于高速運轉(zhuǎn)的這類玩具車輛來說，桅桿控制和方向控制是關(guān)鍵所在。這一點從在前公開的美國專利申請如US 4,886,478以及6,576,146可以看出。在美國專利US 4,886,478中描述的玩具車輛，其桅桿的運動為一根松的拉線所限，而其前輪方向控制裝置則包括一對從安裝于玩具車后端的伺服馬達延伸到前輪的纜繩。而美國專利6,576,146則公開了另一種形式的玩具車輛，其桅桿控制器的拉線沒有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，并且從其控制前輪的伺服馬達上延伸出一根連到前輪上的控制臂的拉線。上述的兩種方向和桅桿控制系統(tǒng)都無法使由風(fēng)力驅(qū)動的處于高速運轉(zhuǎn)中的玩具車輛確實保持穩(wěn)定狀態(tài)。而且，上述兩種相關(guān)文件都沒有提供任何防止車輛傾倒的方法。
發(fā)明人現(xiàn)在想提出一種可控制的、而且高速運轉(zhuǎn)時不至傾倒的由風(fēng)力驅(qū)動的玩具車輛。這種玩具車輛的造價相對低廉，而且運轉(zhuǎn)時的可靠程度很高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中由風(fēng)力驅(qū)動的陸地玩具車輛的所存在的不穩(wěn)定性和易傾倒性問題。為達到上述目的，本實用新型包括多個新穎的部件，如驅(qū)動前輪的蝸輪結(jié)構(gòu)；幾種獨特的桅桿控制裝置，以及圍繞著前輪轉(zhuǎn)向組件四周的剎車盤。
理想的桅桿控制裝置應(yīng)該允許桅桿能快速而平穩(wěn)的定位以使突來的外力不至于集中到車輛上。采用拉線來控制桅桿是較佳的方式，但是由于桅桿能自由擺動，它可能對車輛產(chǎn)生不必要的拉力并且容易纏結(jié)在一起，從而如上面所述的那樣影響車輛行進的穩(wěn)定性。為了改善風(fēng)帆的桅桿控制效果，發(fā)明人提供了三種新穎的技術(shù)方案，這三種方式或者是使用帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的拉線、或者是傳動結(jié)構(gòu)和小齒輪、或者是滑動的彈性帶裝置，后面將詳細敘述。
簡單地說，帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的拉線系統(tǒng)通過控制拉線的主要部分，使其不至纏結(jié)在一起的方式，使陸地玩具車輛具有近似于帆船所具備的機動性。這種帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的拉線系統(tǒng)使用了一種令拉線穿過的套管，該套管的直線部分與相互嚙合的小齒輪機構(gòu)結(jié)合在一起，通過小齒輪機構(gòu)可以拉動拉線的尾端。第二種桅桿控制裝置是一個固定在桅桿或控制桿上的主傳動機構(gòu)和小齒輪組件，其中，主傳動機構(gòu)可以直接固定在桅桿或控制桿上并與安裝在伺服馬達的轉(zhuǎn)軸尾端或齒輪箱內(nèi)的小齒輪嚙合。通過這種結(jié)構(gòu)，帆桿的位置被精確地控制。第三種技術(shù)方案使用滑動的彈性線/帶，彈性線/帶從控制桿的底部通過并與控制桿下端面上的軌道連接。彈性帶的尾部帶有一跨在軌道上的滑動部件。一個支架和直線狀的齒條用于移動彈性帶的相反一端，通過改變彈性帶的工作長度，使帆桿回到中心位置的彈性回復(fù)力在風(fēng)力作用下可以從的一端(此處桅桿的偏轉(zhuǎn)具有較大阻力)變換到另一端(此處帆桿被允許向兩側(cè)移動)，通過控制風(fēng)帆的位置即可得到所希望的結(jié)果。所有這三種方式將在后面結(jié)合附圖予以進一步的詳細說明。
前輪轉(zhuǎn)向裝置是本實用新型的另一新穎特點，它通過蝸輪和驅(qū)動機構(gòu)獲得自鎖功能，前輪在蝸輪驅(qū)動機構(gòu)的作用下轉(zhuǎn)動，然而輪子的反作用力卻不能使蝸輪機構(gòu)反轉(zhuǎn)，其原因即在于它不能改變力的傳遞方向。因此，輪子被精確保持在由控制器輸入信號控制的伺服馬達(例如廉價的直流馬達)所設(shè)定的位置上，上述的導(dǎo)向裝置是通過傳動軸帶動的蝸輪驅(qū)動機構(gòu)獲得上述效果。傳動軸從車輛的前端向后延伸到伺服馬達和動力裝置上，伺服馬達和動力裝置被放置在車輛的尾部以使車輛獲得更好的平衡性。這種系統(tǒng)的另一優(yōu)點在于前輪可以左右轉(zhuǎn)動90度或者說總共180度的轉(zhuǎn)角。大多數(shù)現(xiàn)有玩具車輛的的前輪只能左右轉(zhuǎn)動45度或者說總共90度的轉(zhuǎn)角，而前輪180度的轉(zhuǎn)角可以使玩具車輛實現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎并具有更好的機動性能。
本實用新型還有一個新穎的特點，那就是當(dāng)車輛傾斜角度過大時，其具有的剎車盤可以發(fā)揮作用。當(dāng)車輛傾斜過大時該剎車盤的外緣可與地面接觸。當(dāng)剎車盤的外緣與地面接觸時，剎車盤和車輛具有幾何形狀，可以使前輪從地面抬起。由于車輛具有較小的摩擦系數(shù)，因此剎車盤作用在車輛上的橫向力小于作用在前輪上的橫向力，靠剎車盤滑行的車輛迅速向與風(fēng)力相反的方向轉(zhuǎn)動。這樣一來就立即減小了作用在風(fēng)帆上的風(fēng)力，使車輛在完全傾倒之前迅速恢復(fù)正常位置。
本實用新型的技術(shù)方案為它包括有一主體，該主體的后端安裝有兩個分離的同軸后輪，主體的前端則安裝有一單個的可控制轉(zhuǎn)向的前輪，所述的前輪和后輪共同支承主體，以使主體可以在地面上滑行；一個安裝在所述的主體上的方向控制裝置，它可以使前輪左右各偏轉(zhuǎn)約90度；一遙控裝置，該遙控裝置包括有接收遙控信號的接收器，該接收器安裝在主體的后端，用于驅(qū)動所述的方向控制裝置；一桅桿，該桅桿安裝主體上，用于支承豎直的風(fēng)帆組件，該組件又包括有一與桅桿和風(fēng)帆連接的控制桿；所述的遙控裝置還包括有至少一個馬達以調(diào)節(jié)前輪的轉(zhuǎn)向，以及根據(jù)遙控發(fā)射器發(fā)出的控制信號來調(diào)節(jié)控制桿的機構(gòu)。
所述的方向控制裝置包括有向后延伸的可轉(zhuǎn)動的傳動軸，其尾端有一蝸輪，該蝸輪與方向控制裝置后端的小齒輪嚙合，所述的傳動軸尾端則和所述的遙控裝置連接。
所述的調(diào)節(jié)控制桿的機構(gòu)包括可伸長和收縮的彈性線/帶。
所述的遙控裝置包括驅(qū)動機構(gòu)，其中至少有一個馬達，所述的彈性線/帶在控制桿的下端伸長和收縮。
所述的彈性線/帶在其一端與控制桿滑動連接，而其另一端則和可水平移動的齒條固連，這樣，彈性線/帶的伸長或縮短可限制控制桿的偏轉(zhuǎn)角度。
所述的控制桿調(diào)節(jié)機構(gòu)具有一拉線，該拉線的一部分穿過導(dǎo)向管，所述的拉線一端與控制桿連接，另一端則與所述的遙控裝置連接。
所述的導(dǎo)向管與主體連接。
所述的導(dǎo)向管具有近似圓形的截面。
所述的控制桿安裝在桅桿上，且可以擺動，而桅桿則安裝在主體上。
在桅桿和控制桿之間還具有限制轉(zhuǎn)動角度的鉸鏈，所述的鉸鏈包括一個弓形槽，該弓形槽開在控制桿上，并環(huán)繞在所述的桅桿頸部，所述的鉸鏈還包括一個與桅桿固連的限位柱，該限位柱穿過弓形槽，當(dāng)所述的控制桿相對桅桿從一端轉(zhuǎn)到另一端時，限位柱分別與弓形槽的兩端接觸。
調(diào)節(jié)所述的控制桿的調(diào)節(jié)機構(gòu)包括與桅桿固連的第一齒輪，所述的第一齒輪與受遙控裝置控制的第二齒輪相互嚙合。
所述的第一齒輪與桅桿的底部連接。
所述的控制桿調(diào)節(jié)機構(gòu)包括有一直流馬達。
方向控制裝置后端的小齒輪與一盤狀的內(nèi)齒輪嚙合，該盤狀的內(nèi)齒輪與前輪固連。
主體上還連接有剎車盤，該剎車盤接近前輪位置，當(dāng)車輛在行進中處于傾斜狀態(tài)時，剎車盤的左或右外緣可與地面接觸。
本實用新型的這些獨特之處極大地增強了玩具車輛的趣味性和娛樂性。本實用新型使用的方法和結(jié)構(gòu)材料制造方便并且經(jīng)久耐用。從下面部分的附圖說明和具體實施方式
中，本實用新型的其它方面和優(yōu)點將變得非常清楚。


附圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖附圖2A、2B、3以及4為風(fēng)帆位置控制裝置幾種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖附圖4A為本實用新型的控制桿的運動位置示意圖附圖5為前輪導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖附圖6為車輛的剎車盤部分的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施方式
見附圖1所示本實用新型的由風(fēng)力驅(qū)動的玩具車輛總體呈三角狀，它包括有一跨在三個輪子上的主體10，兩個分開的后輪11以及一個可以控制轉(zhuǎn)向的前輪12。主體10上設(shè)有用于固定風(fēng)帆15的桅桿13以及一根控制桿17。主體10上還帶有無線控制的接收器和伺服馬達18，以控制風(fēng)帆15的位置和前輪12的轉(zhuǎn)向。本實用新型主體10的特點之一在于其具有一個鼻狀端16，該鼻狀端16可以起到剎車盤和前保險杠的作用。如下面所詳細敘述的那樣，當(dāng)車輛在強風(fēng)力作用下有傾倒的趨勢時，剎車盤的外緣可以將前輪12抬起。
附圖2A、2B、3、4，以及4A舉出了幾種風(fēng)帆控制裝置的實施例。請參閱附圖2A所示，本實施例使用一個位于伺服馬達18和桅桿13之間的主傳動機構(gòu)，以使桅桿13能根據(jù)遙控信號的指令動作?？刂茥U17與桅桿13套接在一起，其上開有與固定在桅桿13上的限位柱131配合的弓形滑槽171，可以在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動。通過上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)控制桿17動作時，就可使風(fēng)帆15獲得所需的方位。見附圖2B所示，主傳動機構(gòu)也可以直接與可自由轉(zhuǎn)動的控制桿17連接，控制桿17和傳動機構(gòu)之間沒有相對運動。
現(xiàn)在見附圖3所示的另外一個實施例，它包括有一傳動裝置，在該傳動裝置中，桅桿13與車輛主體10固定連接，但是與桅桿13連接的控制桿17可以相對桅桿轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動角度受控制線纜所限?？刂凭€纜的路徑由位于其中后部的導(dǎo)向管引導(dǎo)，線纜的一端與控制桿17下端面上的橫桿172相連，橫桿172上設(shè)有多個可選擇的連接位置。線纜的另一端與一做直線運動的驅(qū)動機構(gòu)相連，所述的驅(qū)動機構(gòu)由伺服馬達帶動。通過穿入導(dǎo)向管內(nèi)的線纜的長度，該裝置允許風(fēng)帆15相對車輛主體10獲得所需的位置。這樣，在線纜長度范圍內(nèi)，風(fēng)力可以帶動風(fēng)帆15在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動。這種方式提供的拉線式控制桿可以消除線或線纜纏結(jié)在一起的可能性，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言是一種顯著的改善。
現(xiàn)在見附圖4所示的又一種實施例，該實施例中描述的結(jié)構(gòu)可以使風(fēng)帆獲得精確的位置。如附圖3中所示的那樣，該實施例使用一根固定的桅桿13以及一根可以轉(zhuǎn)動的控制桿17，然而所不同的是，其控制桿17的下端面上設(shè)置了導(dǎo)軌173，以使控制部件的尾部可以在上面滑動，與前面所述實施例中帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的拉線不同的是，其中心部件是一根彈性帶，該彈性帶的材料必須使其象發(fā)條一樣，在縱向上具有較大剛性，但在水平方向上卻可以彎折?？刂茥U17下端面上的軌道173與位于彈性帶尾部的滑動部件配合，位于控制桿17下端的一系列導(dǎo)向柱或者滑動部件控制了彈性帶的走向。當(dāng)風(fēng)帆15被風(fēng)力吹動時，一個與彈性帶連接的直線狀齒條通過伸長或縮短彈性帶可以強制性控制風(fēng)帆的位置。附圖4A所示為彈性帶和風(fēng)帆15可能達到的極限位置的示意圖。該實施例相對與附圖2A、2B和3所示的實施例所不同之處在于，它可以提供一個持續(xù)的使風(fēng)帆15和控制桿17回到中心位置的回復(fù)力。當(dāng)控制桿17位置處于車輛主體10的中心、而彈性帶被完全拉伸時，其偏轉(zhuǎn)力達到最大，彈性回復(fù)力允許風(fēng)帆15在變化或不一致的風(fēng)力作用下調(diào)整其自身位置。
附圖5所示為前輪導(dǎo)向裝置。如附圖中所示，蝸桿21由一根向后延伸至伺服馬達的傳動軸23帶動。蝸桿21又帶動一與盤狀的內(nèi)齒輪27嚙合的小齒輪25，盤狀的內(nèi)齒輪27與前輪12連接。對于機械技術(shù)領(lǐng)域的知識有所了解的人容易理解，該裝置可以抵抗由前輪12傳導(dǎo)給傳動軸23的反力。通過傳動軸23和伺服馬達/接收器單元可有效鎖定前輪12的位置。因此，車輛也就獲得了精確和控制性很好的機動性。
現(xiàn)在見附圖6所示，本實用新型的另一個獨特之處在于其剎車盤16的動作。現(xiàn)有技術(shù)中具有風(fēng)帆的車輛存在的問題之一即在于其在強風(fēng)的作用下高速行使時容易出現(xiàn)傾倒的趨勢。而當(dāng)這種情況出現(xiàn)時，車輛的使用中斷，使用者必須手工將其扶正并重新調(diào)整他/她所站的位置通過遙控信號來重新游戲過程。如附圖6中所示，本實用新型的剎車盤16以一種特殊的方式來避免傾倒現(xiàn)象的出現(xiàn)。當(dāng)車輛在強風(fēng)作用下傾斜時，其導(dǎo)向外緣31在點33處與地面接觸并抬起前輪12。這樣，前輪12可以滑出風(fēng)力的方向并轉(zhuǎn)動整個車輛，因此，風(fēng)帆就處于受風(fēng)力較小的方向上。這樣，車輛的位置被迅速調(diào)整，在傾倒之前又恢復(fù)正常的運動。附圖6中同時還表示出了包括轉(zhuǎn)動軸23和蝸桿21在內(nèi)的導(dǎo)向裝置的一些細節(jié)。
以上所述的實施例，僅為體現(xiàn)本實用新型原理的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型保護范圍。凡依照本實用新型申請專利范圍內(nèi)所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，皆應(yīng)落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種陸地航行玩具車輛，其特征在于它包括有一主體，該主體的后端安裝有兩個分離的同軸后輪，主體的前端則安裝有一單個的可控制轉(zhuǎn)向的前輪，所述的前輪和后輪共同支承主體，以使主體可以在地面上滑行；一個安裝在所述的主體上的方向控制裝置，它可以使前輪左右各偏轉(zhuǎn)約90度；一遙控裝置，該遙控裝置包括有接收遙控信號的接收器，該接收器安裝在主體的后端，用于驅(qū)動所述的方向控制裝置；一桅桿，該桅桿安裝主體上，用于支承豎直的風(fēng)帆組件，該組件又包括有一與桅桿和風(fēng)帆連接的控制桿；所述的遙控裝置還包括有至少一個馬達以調(diào)節(jié)前輪的轉(zhuǎn)向，以及根據(jù)遙控發(fā)射器發(fā)出的控制信號來調(diào)節(jié)控制桿的機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于所述的方向控制裝置包括有向后延伸的可轉(zhuǎn)動的傳動軸，其尾端有一蝸輪，該蝸輪與方向控制裝置后端的小齒輪嚙合，所述的傳動軸尾端則和所述的遙控裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于所述的調(diào)節(jié)控制桿的機構(gòu)包括可伸長和收縮的彈性線/帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于所述的遙控裝置包括驅(qū)動機構(gòu)，其中至少有一個馬達，所述的彈性線/帶在控制桿的下端伸長和收縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于所述的彈性線/帶在其一端與控制桿滑動連接，而其另一端則和可水平移動的齒條固連，這樣，彈性線/帶的伸長或縮短可限制控制桿的偏轉(zhuǎn)角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于所述的控制桿調(diào)節(jié)機構(gòu)具有一拉線，該拉線的一部分穿過導(dǎo)向管，所述的拉線一端與控制桿連接，另一端則與所述的遙控裝置連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于所述的導(dǎo)向管與主體連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于所述的導(dǎo)向管具有近似圓形的截面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于所述的控制桿安裝在桅桿上，且可以擺動，而桅桿則安裝在主體上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于在桅桿和控制桿之間還具有限制轉(zhuǎn)動角度的鉸鏈，所述的鉸鏈包括一個弓形槽，該弓形槽開在控制桿上，并環(huán)繞在所述的桅桿頸部，所述的鉸鏈還包括一個與桅桿固連的限位柱，該限位柱穿過弓形槽，當(dāng)所述的控制桿相對桅桿從一端轉(zhuǎn)到另一端時，限位柱分別與弓形槽的兩端接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于調(diào)節(jié)所述的控制桿的調(diào)節(jié)機構(gòu)包括與桅桿固連的第一齒輪，所述的第一齒輪與受遙控裝置控制的第二齒輪相互嚙合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于所述的第一齒輪與桅桿的底部連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于所述的控制桿調(diào)節(jié)機構(gòu)包括有一直流馬達。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于方向控制裝置后端的小齒輪與一盤狀的內(nèi)齒輪嚙合，該盤狀的內(nèi)齒輪與前輪固連。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陸地航行玩具車輛，其特征在于主體上還連接有剎車盤，該剎車盤接近前輪位置，當(dāng)車輛在行進中處于傾斜狀態(tài)時，剎車盤的左或右外緣可與地面接觸。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有風(fēng)帆的陸地玩具車輛。它包括有一主體、一個安裝在主體上的前輪方向控制裝置、一個用于帶動方向控制裝置的遙控裝置、一根安裝在主體上而用于支承風(fēng)帆組件的桅桿以及一根與桅桿和風(fēng)帆連接的控制桿。本實用新型可以根據(jù)遙控裝置發(fā)出的指令來調(diào)整前輪轉(zhuǎn)向以及風(fēng)帆的位置，從而避免車輛在高速行進時出現(xiàn)傾倒的現(xiàn)象，具有較強的趣味性和娛樂性。
文檔編號A63H17/00GK2746954SQ20042008342
公開日2005年12月21日 申請日期2004年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者約翰·J·西尼西 申請人:東莞常平盧屋益智玩具廠