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Die Erfindung betrifft ein Rennspielzeug, gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
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Ein derartiges Rennspielzeug ist aus der DE-GM-69 34 026
bekannt. Dieses Rennspielzeug weist einen Spielzeugrennwagen mit
einem zurückziehbaren Führungselement auf, das dazu vorgesehen
ist, in einen Schlitz einzugreifen, der in der Rennbahn
vorgesehen ist. Durch Handbedienung kann der Eingreifstift derart
angehoben werden, daß er aus dem Schlitz zurückgezogen wird.
Jedoch ist kein flexibler Betrieb eines derartigen
Rennspielzeugs möglich.
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Auch ist ein konventionelles Rennspielzeug bekannt, das eine
einzelne Fahr- oder Rennbahn auf diesem aufweist, wobei eine
Mehrzahl von endlosen geführten Spuren parallel zueinander und
um einen vorgegebenen Abstand von einander beabstandet
vorgesehen sind, auf welchen ein oder mehrere Spielzeugrennwagen
oder Fahrkörper gleichzeitig fahren können. Der
Spielzeugrennwagen für die Verwendung bei einem derartigen Rennspielzeug
weist bekanntlich im allgemeinen einen Antriebsmotor und einen
Schaltkreis für die Steuerung des Motorantriebs auf. Als
Spannungsversorgungssystem für diesen ist ein Strompfad
vorgesehen, der sich entlang der Führungsrohre auf der Bahn
erstreckt, oder ein Fernsteuersystem mit einer zusätzlichen
Batterie.
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Bei dem konventionellen Rennspielzeug dieser Art erlaubt
jedoch das Spannungsversorgungsystem der elektrischen Leistung
entlang der Führungsspur es nicht, die Fahrtrichtung oder
Lenksteuerung unabhängig für den Spielzeugrennwagen zu
wechseln, um ihn von einer Spur zu einen anderen, benachbarten
Spur zu überführen. Andererseits kann das
Spannungsversorgungssystem mit der zusätzlichen Batterie das Fernsteuersystem
für das Ausführen nicht nur der Antriebssteuerung und der
Haltsteuerung, sondern auch der Lenksteuerung verwenden. Im
letzeren Fall macht jedoch die Verwendung eines Schlitzes als
Führungsspur für das Einführen eines vorragenden
Führungsstifts des Fahrkörpers in den Schlitz die Spurwechsel bei
einem ferngesteuerten System während des Rennens unmöglich
oder extrem schwierig.
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Dementsprechend besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine
Vorrichtung in einem Spielzeugrennwagen zu schaffen, in der
Anweisungen von einer Steuereinheit eines Funksenders ohne
weiteres und unproblematisch den Eingriff und das
Außereingriffbringen der Spur mit einer Eingriffsvorrichtung des
Spielzeugwagens leisten können, wie auch die Lenksteuerung
ermöglichen können und dadurch einen wahlweisen Spurwechsel zu
einer beliebigen Zeit während des Rennens erlauben.
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Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung
eine Vorrichtung in einer Rennspielzeug für das Wechseln einer
Fahrspur eines Spielzeugrennwages, bei welcher ein
motorbetriebener Fahrkörper auf einer Bahn mit einer Mehrzahl von
parallelen Führungsspuren läuft, wobei der Körper ein
Führungselement aufweist, das mit der Führungsspur in Eingriff
bringbar ist, wobei die Erfindung dadurch gekennzeichnet ist,
daß der Fahrkörper mit einer elektromagnetischen Spule für das
Ineingriff- und Außereingriffbringen des Führungselements mit
der Führungsspur versehen ist, wobei die elektromagnetische
Spule an ihren Polbereichen mit Magnetjochen versehen ist, die
je mit einer unterschiedlichen Polarität mit Energie
beaufschlagbar sind und parallel zu einer vorgegebenen
Richtung vorragen, um ein Paar magnetische Polbereiche zu
bilden, wobei diesen gegenüberliegend Stangen für die
Steuerung der Radlenkung geordnet sind, die einen Magneten an
ihrem Mittenbereich derart einschließen, daß er angrenzend an
die magnetischen Polbereiche angeordnet ist.
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Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das
Führungselement, das mit der Führungsspur in Eingriff bringbar ist,
ein Führungsstift, der von einem Vorderende eines beweglichen
Eisenkernes vorragt, der von einer Feder an einem Ende der
elektromagnetischen Spule gestützt ist.
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Ferner wird die elektromagnetische Spule bevorzugt mit
Energie beaufschlagt, um die entgegengesetzte ausgewählte
Polarität mittels eines Funkfernsteuersystems zu schaffen.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Leiter auf beiden
Seiten der Fahrbahn derart vorgesehen, daß durch diese
Betriebsanweisungen zu einer Aufnahmespule sendbar sind, die
auf einer motorgetriebenen Körper befestigt ist, der auf der
Bahn fährt.
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Erfindungsgemäß kann das Ineingriff- und Außereingriffbringen
des Führungselements mit der Spur auf der Bahn mit der
Verwendung eines Steuerschaltkreises erreicht werden, der das
Funksteuersystem für die Energie-Beaufschlagung der
elektromagnetischen Spule verwendet, während die magnetische
Polarität, die durch die elektromagnetische Spule erzeugt wird, die
Radlenkung steuern kann. Dadurch wird ohne weiteres eine
gewünschte Spür ausgewählt und nach Belieben die Fahrspur
gewechselt.
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Die Erfindung wird im folgenden in näheren Einzelheiten
hinsichtlich ihrer bevorzugten Ausführungsformen anhand der
beigefügten Zeichenungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines
Fahrkörpers eines Rennspielzeugs, das vorteilhaft bei einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzbar ist;
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Fig. 2 eine Draufsicht auf dir Fahrbahn des Spielzeugs gemäß
Fig. 1:
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Fig. 3 eine Schnittansicht der Bahn entlang der Linie
III-III gemäß Fig. 2;
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Fig. 4 eine Schnittansicht des Fahrkörpers entlang der Linie
IV-IV gemäß Fig. 1, zur Darstellung des Hauptabschnitts einer
Übertragungsvorrichtung;
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Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der
Überführungsvorrichtung für die Betätigung einer Lenksteuervorrichtung des
Fahrkörpers gemäß Fig. 1;
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Fig. 6 ein Verbindungs-Blockdiagram eines Steuerschaltkreises
für den Antrieb und den Betrieb des Fahrkörpers gemäß
Fig. 1; und
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Fig. 7 ein Verbindungsdiagram der Verbindungsleitungen für das
Senden von Betriebsanweisungen zur Fernsteuerung des
Fahrkörpers.
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Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsforms
des Rennwagens, der für die erfindungsgemäße Vorrichtung
nützlich ist, während Fig. 2 eine Draufsicht der Fahrbahn
des Spielfahrzeugs gemäß Fig. 1 ist.
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In Fig. 2 stellt das Bezugszeichen 10 eine Rennbahn dar, auf
der, wie im folgenden im einzelnen beschrieben, eine Mehrzahl
von endlosen Schlitzen parallel zueinander mit einem
vorgegebenen
Abstand voneinander angeordnet sind. Ferner ist die
Bahn 10 an jeder Kante mit Seitenwänden 14, 14 versehen, mit
welchen verhinderbar ist, daß ein Fahrkörper aus der Spur
fährt (s. Fig. 3) . Das Fahrspielzeug 16 mit der Vorrichtung
zum erfindungsgemäßen Spurwechsel, das für die Rennbahn 10 zu
verwenden ist, umfaßt einen Fahrzeugkörper 22 mit Vorder- bzw.
Hinterrädern 18 und 20, wie es in Fig. 1 dargestellt ist.
Ferner weist der Fahrzeugkörper 22 einen Motor 24 für den
Antrieb der Hinterräder 20, einen Spurwechselmechanismus 26,
einen Lenksteuermechanismus 28 für das Steuern der Vorderräder
18 und einen Leistungsbatterie 30 für die
Energiebeaufschlagung des Motors 24 und des Spurwechselmechanismus 26 auf. Der
Fahrkörper 16 ist mit einem Steuerschaltkreis (nicht in Fig. 1
dargestellt) für den Empfang der Betriebsanweisungen aus der
Steuereinheit eines Funksenders od.d.gl. versehen, um die
Antriebssteuerung des Motors 24 und die Betätigungssteuerungen
des Spurwechselmechanismus 26 und des Lenkssteuermechanismus
28 auszuführen. Die Verbindungen des Motors 24 zu den
Hinterrädern 20 und des Lenksteuermechanismus 28 zu den Vorderrädern
18 können in der bei Funksteuersystemen üblichen Weise
ausgeführt sein.
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Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist der
Spurwechselmechanismus 26, wie er in Fig. 4 dargestellt ist, mit einer
elektromagnetischen Spule 23 versehen, in deren Hohlraum ein
beweglicher Eisenkern 34 eingeführt ist, der an seinem unteren
Bereich mit einer Feder 36 abgestützt und an seinem Vorderende
mit einem Führungstift 38 in der gleichen Ausrichtung wie die
Achse verbunden ist. Ferner ist die elektromagnetische Spule
32 an ihrem oberen und unteren Ende mit Jochen 40, 42
versehen, die je teilweise in einer festen Richtung vorragen und
auch entgegengesetzt zueinander gebogen sind, so daß die ein
parallel zueinander ausgerichtetes Paar Magnetpolbereiche 44,
46 (s. Fig. 5) schaffen. Dementsprechend kann der
Spurwechselmechanismus 26, der so aufgebaut ist, die Polaritäten der
Magnetpolbereiche 44, 46 ändern, wie auch den beweglichen
Eisenkern 34 anziehend abstützen, um den Steuerstift 38 in
Abhängigkeit von einem energiebeaufschlagten Zustand der
elektromagnetische Spule 32 oder der Richtung des Stromflusses
nach oben zu bewegen.
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Die Magnetpolbereiche 44, 46, die an dem
Spurwechselmechanismus 26 vorgesehen sind, sind auf dem Mittenbereich eines
Lenkstabs 48 des Lenksteuermechanismus 28 ausgerichtet und
entsprechen auch angrenzend einer der Polflächen eines Magnets
50, der auf dem Mittenbereich des Lenkstabs 48 befestigt ist.
Eine derartige Konstruktion erlaubt es, die Polaritäten, die
in den Magnetpolabschnitten 44, 46 erzeugt werden, in
Abhängigkeit von einem energiebeaufschlagten Zustand des zuvor
beschriebenen Spurwechselmechanismus 26 bestimmen zu lassen,
während der Magnet 50 von einem der Magnetpolabschnitte 44, 46
angezogen wird und daraufhin der Lenkstab 48 verschoben wird,
um die Lenksteuerung der Vorderräder 18 zu bewirken. Hiermit
wird gleichzeitig der Spurwechsel des Fahrkörpers 16
ermöglicht.
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Die Figuren 6 und 7 zeigen einen Ausführungsbeispiel eines
Steuerschaltkreises für einen bevorzugten Betrieb eines
erfindungsgemäßen Rennspielzeugs. Der Fahrkörper 16 ist
nämlich mit einem Empfangsschaltkreis 54 mit einer
Aufnahmespule 52 für den Empfang von Betriebsanweisungen versehen. Der
Aufnahmeschaltkreis 54 empfängt ein Motorantriebssteuersignal,
das zu einem Motorantriebsschaltkreis 56 für den Antrieb des
Motors 24 zu übermitteln ist und führt damit einen
Geradeausbetrieb, einen Rückwärtsbetrieb oder ein Anhalten der
Hinterräder 20 aus. Ferner wird eine Betriebsanweisung für den
Spurwechsel (die auch als Betriebsanweisung für die Steuerung
der Radlenkung dient) in dem Empfangsschaltkreis 54 zu dem
Spurwechselschaltkreis 58 übermittelt, um die
elektromagnetische Spule 32 mit Energie zu beaufschlagen und den
Lenkstab 48 und den Führungsstift 38 zu verschieben und
dadurch ein Lenken der Vorderräder 18 und Überführen des
Fahrkörpers
zu steuern. In diesem Fall sind zur einfachen
Übermittlung von Betriebsanweisungen zu dem Fahrkörper 16 auf der
Rennbahn 10 entlang der Außenflächen der Seitenwände 14, 14
der aus Kunststoff bestehenden Rennbahn 10, wie es in Fig. 3
dargestellt ist, Leiterbahnen 60 vorgesehen, in welchen die
Betriebsanweisungen von der Steuereinheit 62 induziert werden,
so daß der Fahrkörper 16 an einer beliebigen Position auf der
Rennbahn 10 die richtigen Betriebsanweisungen durch die
Aufnahmespule 52 empfangen kann.
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Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im
folgenden beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2 fahre der Fahrkörper 16 jetzt
entlang des B-Schlitzes 12. Zu einem beliebigen Zeitpunkt
dieser Fahrtphase wird Steuereinheit 62 betätigt, um eine
Anweisung für die Verminderung der Drehgeschwindigkeit des
Motors 24 und somit der Hinterräder 20 zu erzeugen. Wenn der
Fahrkörper zu einem geraden Teil des B-Schlitzes 12 kommt,
wird die Steuereinheit 62 erneut betätigt, um eine weitere
Anweisung für die Energiebeaufschlagung der
elektromagnetischen Spule 32 zu geben. In diesem Fall kann die
elektromagnetische Spule 32 mit Energie beaufschlagt werden, um die
Polarität der Magnetpolabschnitte 44, 46 derart festzulegen,
daß der Magnet 50 in einer festen Richtung zusammen mit dem
Lenkstab 48 verschoben wird, während der bewegliche Eisenkern
34 zu der elektromagnetischen Spule 32 gegen eine Kraft der
Feder 36 angezogen und in dem Hohlraum gehalten wird, wobei
dadurch der Führungsstift 38 aus dem B-Schlitz 12 entfernt
wird. Folglich wird der langsam fahrende Fahrzeugkörper 16 von
dem B-Schlitz 12 zu dem angrenzenden A- oder C-Schlitz 12
überführt. Wenn der Fahrkörper 16 an der gewünschten Position
angekommen ist, wird die Betriebsanweisung aus der
Steuereinheit 62 aufgehoben, so daß ermöglicht wird, daß der
Führungsstift 38 seine Einführposition in den überführten
Schlitz 12 aufgrund der Wirkung der Feder 36 wieder einnimmt,
und dadurch erneut einen stabilen Betrieb erreicht.
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Es versteht sich aus dem obigen Ausführungsbeispiel, daß
erfindungsgemäß der Führungsstift des Fahrkörpers in Eingriff
und außer Eingriff der Spur durch die elektromagnetische Spule
gebracht werden kann, die mit Energie beaufschlagt wird, um
die magnetische Polarität, die in den Jochen erzeugt wird, zu
ändern, während ein Lenkstab mit einem Permanentmagneten
versehen ist, um ein Verschieben zur Steuerung der Radlenkung
zu ermöglichen. Somit kann ein übliches Funksteuersystem für
den Spielzeugrenner realisiert werden, um einen geeigneten und
zuverlässigen Spurwechsel zu erreichen.
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Insbesondere weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine
Kombination einer elektromagnetischen Spule und eines
Steuerstifts auf und realisiert in vorteilhafter Weise ein
Lenksteuersystem durch ein übiches Funkssteuersystem, ohne irgend
einen speziellen Steuerschaltkreis. Dadurch wird ein sehr
interessantes Rennspielzeug mit einer überlegenen
Funktionalität beim Wechsel einer Fahrspur mit geringen Kosten
geschaffen.
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Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur bei dem
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, das eine
Leistungsbatterie in dem Fahrkörper einschließt, nützlich sein, sondern
es kann auch ein Rennspielzeug mit einer Leitung entlang der
Spur verwendet werden, die die Leistung für das Spielzeug
bereitstellt, um so die Antriebsteuerung des Fahrkörpers
mittels einer äußeren Leistungsquelle auszuführen.