DE4334764A1

DE4334764A1 - Elektromotorischer Wagen für Kinder

Info

Publication number: DE4334764A1
Application number: DE4334764A
Authority: DE
Inventors: Myung Soon Bae
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-13
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 1994-04-14
Also published as: GB9320878D0; CA2106838A1; FR2696651A1; GB2271516A; JPH06134144A; CN1085852A

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Wagen für Kinder, insbesondere einen elektromotorischen Wagen, der durch eine Antriebseinheit fortbewegt wird, welche mit einem elektrischen Motor betrieben wird und der automatisch gedreht wird, wenn ein Wagenaufbau ein Hindernis berührt.

Heutzutage werden unterschiedliche Spielzeugautos angebo ten, die manuell oder automatisch fahren. In einem derarti gen, manuell betreibbaren Auto werden die Vorder- und Hin terräder an die jeweiligen Enden von vorne- und hintenlie genden Wellen montiert, welche in einer Bodenplatte eines Autos angeordnet sind. Eine Lenkeinheit wird angepaßt, so daß der Autoaufbau gedreht wird und Antriebsmittel wie beispielsweise ein Pedal dienen zum Betreiben des Autos.

Mit einem derartigen Aufbau eines manuell betriebenen Autos kann, wenn die Antriebseinheit manuell durch die Beinkraft eines Kindes betrieben wird, das Auto vorwärtsbewegt wer den. Die Richtung des Autos kann mittels steuerbarer Räder verändert werden. Folglich hängt die Autogeschwindigkeit von der Kraft ab, die auf die Antriebsmittel wirkt. Daraus resultiert aber eine Begrenzung der Autogeschwindigkeit, wodurch das Kind eine Abneigung gegenüber dem Auto empfin den kann. Ferner ist es schwierig, falls das Auto größer dimensioniert ist, in einem begrenzten Raum, beispielsweise in einem Kinderzimmer oder dergleichen zu fahren. Zudem kann, wenn die Antriebseinheit des Autos durch die Beine des Kindes betrieben wird, ein kleines (schwaches) Kind das Auto nicht vorwärtsbewegen, da eine entsprechend große Kraft notwendig ist, um das Auto anzutreiben.

Alternativ kann ein automatisch betreibbares Auto vorgese hen werden, das einen Elektromotor zum Antreiben der Räder aufweist, welcher durch eine Batterie versorgt wird. D. h., das automatische Auto ist derart aufgebaut, daß das Auto automatisch mittels des Elektromotors fährt, während es in eine Richtung durch das Lenkrad gesteuert wird.

Mit dem wie oben beschrieben konstruierten Auto kann je doch, wenn das Kind im Auto das Lenkrad ungeschickt betä tigt, das Auto nicht korrekt gedreht werden, so daß eine Kollision mit Hindernissen bewirkt wird. Entsprechend dem Aufbau des automatischen Autos wird, wenn das Auto sich in einem stationären Zustand befindet, das Auto in keine Rich tung gedreht, selbst wenn auf das Lenkrad eingewirkt wird. Wenn ferner das Auto durch Hindernisse gestört wird, muß der Fahrer aus dem Auto steigen und es künstlich (von Hand) drehen, woraus ein Nachteil in der Verwendung des Autos resultiert. Zudem wird, wenn das Auto durch Hindernisse gestört wird und automatisch in eine Richtung gedreht wird, der Elektromotor der als Antriebsquelle dient, überlastet. Jedoch wird nicht nur der Motor, sondern es werden auch Komponenten des Autos beschädigt, aufgrund der Überlastung die auf das Auto einwirkt. Gleichzeitig steigt auch der Energieverbrauch der Batterie an, welche die Betriebsspan nung dem Auto zuführt, wodurch die Lebensdauer der Batterie verringert wird.

Statt dessen wurde ein Kinderwagen zum Beruhigen eines schreienden Kindes vorgeschlagen. Der Aufbau eines derar tigen Kinderwagens ist so gestaltet, daß der Wagen vom Boden mit einer konstanten Höhe durch ein Seil oder der gleichen aufgehängt und durch gekrümmte Trägerelemente getragen wird, die an dessen jeweiligen unteren Seiten befestigt werden.

Bei diesem Aufbau muß der Kinderwagen, in dem ein Baby oder Kleinkind transportiert wird, künstlich durch einen "Auf passer" bewegt werden. Es ist folglich nachteilig, daß ein Assistent notwendig ist, um den Kinderwagen zu bewegen.

Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten elektromoto rischen Wagen für Kinder vorzusehen, in dem ein Elektromo tor zum Antreiben eingesetzt wird, der durch eine Steuer einheit für das automatische Betreiben des Autos entlang einer erwünschten Richtung gesteuert wird, die durch eine Steuereinheit festgesetzt wird, und der ein Hindernis umge hen kann, das in dessen Fahrtrichtung positioniert ist, selbst wenn ein Hauptaufbau des Autos das Hindernis be rührt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein elek tromotorisches Auto für Kinder vorzusehen, das wie ein Kinderwagen ausgeführt wird und sich automatisch in eine Fahrrichtung dreht, wenn der Autoaufbau Hindernisse be rührt.

Ferner besteht ein Ziel der Erfindung darin, ein elektromo torisches Auto vorzusehen, das eine elektrische Steuerein heit aufweist, die die Geschwindigkeit eines als Antriebs quelle dienenden Elektromotors steuert, welche die Bela stung überprüft, die auf den Motor zum Antreiben des Autos einwirkt, die verschiedene Melodien erzeugt, welche den Autobetriebszustand repräsentieren und die ein Überladen und vollständiges Entladen einer aufladbaren Batterie ver hindert, die dem Auto Betriebsspannung zuführt.

Um vorgenannte Ziele zu erreichen, wird gemäß einem bevor zugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein elektromoto rischer Wagen für Kinder vorgesehen, mit:
einem Wagenaufbau, der ein paar Vorderräder und Hinterräder aufweist, die an vorderen und hinteren Wellen von dessen Bodenplatte befestigt werden, wobei die Räder beliebig angetrieben werden, zum Fortbewegen des Wagens, die Vor derräder in einer berührungslosen Beziehung mit dem Boden stehen und die Hinterräder den Boden berühren,
einem Fahrsitz für einen Wagenführer, wobei der Sitz auf einer oberen Seite des Wagenaufbaus angeordnet wird,
Lenkmitteln, die ein Lenkrad aufweisen, zum Ändern der Wagenfahrrichtung, sowie Lenkkraftübertragungsmitteln zum Empfangen der Lenkkraft, die durch das Lenkrad erzeugt wird, wobei das Lenkrad an einer vorderen Seite des Fahr sitzes angeordnet wird,
eletktromotorischen Antriebsmitteln, die in den Wagenaufbau eingebaut sind, um eine Antriebskraft zu erzeugen, die für das Fortbewegen des Wagens notwendig ist,
Antriebsmitteln zum Betreiben des Wagens entlang der Rich tung, die durch das Lenkrad gesteuert wird und zum automa tischen Ändern der Wagenfahrrichtung vor einer erhöhten Belastung auf den Wagenaufbau,
aufladbaren Energiezufuhrmitteln zum Zuführen der Betriebs spannung zu dem Wagen und
Steuermitteln zum Erzeugen verschiedener Melodien beim Betreiben des Wagens, beim Verändern der Geschwindigkeit der elektrischen Antriebsmittel und beim Festlegen des Überladens und totalen Entladens die Energiezufuhrmittel.

Gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung enthalten die Steuermittel ferner ein Lenkrad zum Steuern des Wagenauf baus, eine Lenkwelle, die integrierend mit dem Lenkrad verbunden wird und das Lenkkraftübertragungselement auf weist, das mit der Lenkwelle zum Übertragen der Lenkkraft vom Lenkrad zu den Antriebsmitteln verbunden wird, sowie ein erstes getriebenes Zahnrad, das in ein unteres Ende der Lenkwelle fest eingreift und
ein zweites getriebenes Zahnrad zum Übertragen der Lenk kraft vom Lenkrad zu den Antriebsmitteln und zum Übertragen der Antriebskraft von den Antriebsmitteln zum Lenkrad.

Gemäß einem weiteren Aspekt umfassen die Antriebsmittel ein großes Zahnrad, das in ein kleines Zahnrad eingreift, wel ches auf einer Antriebswelle des elektronischen Antriebs motors befestigt wird, zum Übertragen der Antriebskraft von dem Rotor, wobei das große Zahnrad aus einem spiralförmigen Zahnrad zusammengesetzt ist und das kleine Zahnrad aus einem Schneckenrad besteht, einem horizontalen und einem vertikalen Kegelradgetriebe, die in einer gegenseitig ge kreuzten bzw. zueinander senkrechten Richtung eingreifen und mittels einer Welle rotiert werden, die fest an dem großen Zahnrad befestigt wird, ein paar lenkbarer Räder, die an den jeweiligen Enden einer Vortriebsachse montiert werden und durch die Kegelradgetriebe angetrieben werden, wobei die Vortriebsachse fest angebracht wird durch einen Mittelpunkt des vertikalen Kegelradgetriebes; und ein Ge häuse mit einer Welleneinfügeöffnung, die am Mittelpunkt von einem oberen Vorsprung davon gebildet wird, einem Zahnrad, das an einem Umfang des oberen Vorsprungs festgelegt wird, sowie einer Vortriebsachseeinfügeöffnung die an einer vor gegebenen Position an einer unteren Seite davon ausgebildet wird, wobei das Zahnrad am Umfang in das zweite getriebene Zahnrad der Lenkmittel eingreift und die Kegelradgetriebe in dem Gehäuse aufgenommen werden, wobei das Gehäuse durch die Belastung der lenkbaren Räder gedreht wird, die zu nimmt, wenn der Wagen durch Hindernisse beeinflußt wird.

Vorzugsweise umfaßt der Fahrsitz einen Sitz für den Fahrer, eine Fußbank an einer vorderen Seite des Sitzes, welcher durch ein Trennelement unterteilt wird, und eine Sitz-Rüc kenlehne, die an einer hinteren Seite des Sitzes ausgebil det wird.

Die Steuermittel gemäß der Erfindung umfassen einen Oszil lator zum Erzeugen eines zyklischen Ladesignals für die En ergiezuführmittel, einen Überladeschutzschaltungsbereich zum Erfassen eines überladenen Zustandes der Energiezuführ mittel, einen Ladezustanddetektor zum Prüfen des Ladebe triebszustandes der Energiezuführmittel, eine Geschwindig keitssteuereinrichtung zum Festsetzen der Geschwindigkeit der elektrischen Antriebsmittel, einen Microprozessor zum Erzeugen verschiedener Melodien bei Betrieb des Wagens und zur Ausgabe eines Steuersignales für das Antreiben der elektrischen Antriebsmittel, Ansteuermittel zum Antreiben der elektrischen Antriebsmittel, die durch den Mikroprozes sor gesteuert werden und einen vollständig Entladedetektor zum Erfassen eines vollständig entladenen Zustandes der Energiezuführmittel.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein elektromotorischer Wagen vom Typ eines Kinderwagens vorgesehen, mit einem Wagenaufbau, der ein paar Vorderräder aufweist, die an beiden Enden an einer vorderen und hinter en Welle befestigt werden sowie ein paar Hinterräder, die an beiden Enden einer hinteren Welle montiert werden, wobei die Vorderräder in einer berührungslosen Beziehung mit dem Boden stehen während die Hinterräder den Boden berühren;
einem Bett, das ein Sitz-Rückenlehne aufweist;
elektrischen Antriebsmitteln, die in den Wagenaufbau ein gebaut sind, zum Erzeugen einer Antriebskraft, die notwen dig ist für das Fortbewegen des Wagens;
Antriebsmitteln zum freien Fortbewegen des Wagens und zum automatischen Ändern der Wagenfahrrichtung vor dem Anstei gen der Belastung des Wagenaufbaus in der gegenwärtigen Wagenfahrrichtung, aufladbaren Energiezuführmitteln, zum Zuführen der Betriebsspannung zu dem Wagen; und Steuermit teln zum Erzeugen verschiedener Melodien beim Betreiben des Wagen, beim Verändern der Geschwindigkeit der elektrischen Antriebsmittel und beim Festlegen des Überladens und tota len Entladens der Energiezuführmittel.

Erfindungsgemäß umfassen die Antriebsmittel ein großes Zahnrad, das in ein kleines Zahnrad eingreift, welches auf einer Antriebswelle des elektronischen Antriebsmotors befe stigt wird, zum Übertragen der Antriebskraft von den An triebsmitteln, wobei das große Zahnrad aus einem spiralför migen Zahnrad zusammengesetzt ist und das kleine Zahnrad aus einem Schneckenrad besteht, sowie einem horizontalen und einem vertikalen Kegelradgetriebe, die in einer gegen seitig gekreuzten bzw. zueinander senkrechten Richtung eingreifen und mittels einer Welle rotiert werden, die fest an dem großen Zahnrad befestigt wird, ein paar lenkbarer Räder, die an den jeweiligen Enden einer Vortriebsachse montiert werden und durch die Kugelradgetriebe angetrieben werden, wobei die Vortriebsachse fest angebracht wird durch einen Mittelpunkt des vertikalen Kegelradgetriebes; und ein Gehäuse mit einer Welleneinfügeöffnung, die am Mittelpunkt von einem oberen Vorsprung davon gebildet wird, einem ge zahnten Zahnrad, das an einem Umfang des oberen Vorsprungs festgelegt wird, sowie einer Vortriebsachseeinfügeöffnung, die an einer vorgegebenen Position an einer unteren Seite davon ausgebildet wird, wobei die Kegelradgetriebe in dem Gehäuse aufgenommen werden und das Gehäuse durch die Bela stung der lenkbaren Räder gedreht wird, die zunimmt, wenn der Wagen durch Hindernisse beeinflußt wird.

Vorzugsweise umfaßt der Fahrsitz einen Sitz für den Fahrer, eine Fußbank an der vorderen Seite des Sitzes, welche durch ein Trennelement unterteilt wird und ein Sitz-Rückenlehne, die an einer hinteren Seite des Sitzes ausgebildet wird.

In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung umfassen die Steu ermittel einen Oszillator zum Erzeugen eines zyklischen Ladesignals für die Energiezufuhrmittel, einen Überlade schutzschaltungsbereich zum Erfassen eines überladenen Zustands der Energiezuführmittel, eine Ladezustandsdetektor zum Prüfen des Ladebetriebszustandes der Energiezuführmit tel, eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung zum Festsetzen der Geschwindigkeit der elektrischen Antriebsmittel, einen Microprozessor zum Erzeugen verschiedener Melodien bei Betrieb des Wagens und zur Ausgabe eines Steuersignals für das Antreiben der elektrischen Antriebsmittel, Ansteuermit tel zum Antreiben der elektrischen Antriebsmittel, die durch den Mikroprozessor gesteuert werden, und einen voll ständig Entladedetektor zum Erfassen eines vollständig entladenen Zustandes der Energiezuführmittel.

Mit der wie oben beschrieben konstruierten Erfindung, fährt das elektromotorische Auto durch einen elektromotorischen Antriebsmotor, der als elektrisches Antriebsmittel dient mit einer Melodie, die unter der Steuerung eines Mikropro zessors erzeugt wird. Wenn das Auto durch Hindernisse be einflußt wird, die in Fahrtrichtung positioniert sind und ein übermäßig großes Drehmoment an die Verbindung des hori zontalen und vertikalen Kegelradgetriebes aufgebracht wird, wird das die steuerbaren Räder enthaltende Gehäuse voll ständig rotiert, in eine Richtung, in der sich das Moment verringert.

Obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Erscheinungsform eines elektromotorischen Wagens für Kinder darstellt gemäß einem bevorzug ten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine seitliche Querschnittsansicht eines Wagens, der in Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Lenkeinheit, die in Fig. 2 dargestellt ist;

Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Antriebseinheit, die in Fig. 2 dargestellt ist;

Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Haupt teils eines Verbindungsstückes der Lenk- und der Antriebseinheit die in den Fig. 3 und 4 darge stellt sind;

Fig. 6 ein Schaltungsdiagramm einer elektrischen Schal tung für den erfindungsgemäßen Wagen;

Fig. 7 ein detailliertes Schaltungsdiagramm einer Steu erschaltung, die in Fig. 6 dargestellt ist;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht, die schematische eine Erscheinungsform eines elektromotorischen Wagens vom Typ eines Kinderwagens für Kleinkinder darstellt, gemäß eines anderen Ausführungsbei spiels der Erfindung;

Fig. 9 eine schematische Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel eines Wagens von Fig. 8 darstellt und

Fig. 10 eine schematische Seitenansicht einer Antreib seinheit des Ausführungsbeispieles, die in Fig. 8 dargestellt ist.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung detaillierter mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Bezugnehmend auf Fig. 1, die eine schematische Erschei nungsform eines elektromotorischen Wagens gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung darstellt, beziffert Bezugs zeichen 10, einen Aufbau eines elektromotorischen Wagens. Der Wagenaufbau 10 weist eine Fahrersitz 12 auf, der im Hinterteil an dessen oberen Seite festgelegt wird. Der Lenksitz 12 enthält einen Sitz 14, auf dem ein Fahrer oder ein Kind ein Lenkrad steuern kann, wie später beschrieben wird. An einer vorderen Seite des Sitzes 14 wird eine Fuß bank 16 mit einer konstanten Höhe, bezogen auf das obere Niveau des Sitzes 14 durch ein Trennelement 18 unterteilt und ein Sitzrückenlehne 20 an der Rückseite des Sitzes 14 ausgebildet. Auf einer Frontplatte (nicht dargestellt) an der Vorderseite des Sitzes 14 werden ein Ein/Aus-Schalter 22 und ein Geschwindigkeitsteuerbarer Schalter 24 angeord net, zum Einstellen einer Geschwindigkeit eines elektri schen Motorantriebes, der als elektrisches Antriebsmittel dient. An einem unteren Umfang des Autoaufbaus 10 wird ein schlagabsorbierendes Element 32 vorgesehen, das beispiels weise aus Gummi hergestellt wird, so daß ein Schlag absor biert wird, der auf den Wagen 10 beim kollidieren mit Hin dernissen übertragen wird, und eine Beschädigung des Autos vermieden wird.

Bezugnehmend auf Fig. 2 wird darin eine seitliche Quer schnittsansicht des elektromotorischen Wagens von Fig. 1 dargestellt. An der Vorder- und Rückseite des Wagenaufbaus 10 werden ein paar Vorderräder 34 in berührungsloser Bezie hung mit dem Boden bzw. ein paar Hinterräder 36 in kontak tierender Beziehung mit dem Boden angeordnet. Diese Räder 34 und 36 werden beliebig angetrieben, so daß sie dem Wa genaufbau 10 behilflich sind, wenn dieser in eine Richtung fährt, die durch das Lenkrad 28 gesteuert wird. Der Wagen aufbau 10 wird mit einem Rahmen 38 versehen, der den Innen raum des Wagenaufbaus unterteilt, welcher zwischen den Vorderrädern 34 und den Hinterrädern 36 festgelegt wird.

An einer Oberseite des Rahmens 38 wird eine Lenkeinheit 26 angeordnet, um die Richtung des Autoaufbaus 10 zu ändern. Die Lenkeinheit 26 enthält ein Lenkrad 28 das manuell durch den Fahrer betätigt wird, so daß der Wagenaufbau 10 gelenkt wird, und eine Lenkwelle 30, welche mit einem Lenkgriff 28 zusammenwirkt. Zudem weist die Lenkeinheit ein Lenkkraft übertragungselement 40 auf, welches eine Lenkkraft von der Lenkwelle 30 empfängt und die Kraft zu einer Antriebsein heit 52 überträgt, die später beschrieben wird, sowie ein erstes und ein zweites getriebenes Zahnrad 42 und 44.

Die Antriebseinheit 52 wird mit der Lenkeinheit 26 durch die getriebenen Zahnräder 42 und 44 verbunden. Die An triebseinheit wird durch eine Antriebskraft von dem elek trischen Antriebsmotor 54 betrieben, so daß der Wagenaufbau 10 in eine Richtung angetrieben wird, die durch die Lenk einheit 26 festgesetzt wird und daß die Autofahrrichtung automatisch geändert wird, wenn der Wagenaufbau 10 ein Hindernis berührt. Die Antriebseinheit 52 weist ein großes Zahnrad 58 auf, beispielweise ein spiralförmiges Zahnrad, welches die Antriebskraft von dem elektrischen Antriebs motor 44 aufnimmt, sowie ein horizontales Kegelradgetriebe 62, welches an einer Welle 60 befestigt wird, die als Mit telachse des großen Zahnrades 58 dient. Zudem weist die Einheit 52 ein vertikales Kegelradgetriebe 64 auf, das in das horizontale Kegelradgetriebe 62 eingreift. Das horizon tale und das vertikale Kegelradgetriebe 62 und 64 werden in einem Gehäuse 66 aufgenommen, das um die Welle 60 rotiert werden kann, wenn der Wagenaufbau 10 durch eine erhöhte Belastung, bedingt durch ein Hindernis beeinflußt wird. Ein paar lenkbare Räder 72 werden an einer Mittelachse des vertikalen Kegelradgetriebes 64 befestigt, d. h. beide Enden einer Achse 70 verlaufen durch Einfügeöffnungen 68, die an den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 66 ausge bildet werden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen auseinandergezogene perspektivi sche Ansichten, welche Hauptteile der Lenkeinheit 26 bzw. der Antriebseinheit 52 darstellen.

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche die zugeordnete Lenkeinheit 26 und die Antriebseinheit 52 illustriert. Insbesondere steht das Lenkrad der Lenkeinheit 26 nach außen über die obere Oberfläche des Autoaufbaus 10 vor, so daß der Fahrer das Lenkrad 28 hantieren kann, um den Wagenaufbau 10 zu lenken. Das Lenkrad 28 wird integrie rend mit der Lenkwelle 30 vorgesehen, welches die Lenkkraft überträgt, die an dem Lenkrad 28 an einer Seite der An triebseinheit 52 anliegt.

Wie in den Fig. 3 und 5 dargestellt wird, umfaßt die Lenk welle 30 eine obere Lenkwelle 30a und eine untere Lenkwelle 30b, die gegenseitig durch eine Feder 40 gekoppelt werden, welche als dazwischen eingefügtes Lenkkraftübertragungsele ment dient. Mit anderen Worten, es wird jeweils ein Feder aufnahmeraum 46 an einem unteren Ende der oberen Lenkwelle 30a bzw. an einem oberen Ende der unteren Lenkwelle 30b gebildet. An einem zentralen Bereich des jeweiligen Feder aufnahmeraums 46 wird ein Federbefestigungsvorsprung 48 festgelegt, der eine Federbefestigungsnut 50 aufweist, so daß die jeweiligen Enden der Feder 40 in die entsprechende Federbefestigungsnut 48 eingefügt werden, um die Lenkkraft vom Lenkrad 28 zur Antriebseinheit 52 zu übertragen. Ferner greift die untere Lenkwelle 30b an dessen unteren Ende in das erste getriebene Zahnrad 42 ein, welches mit dem zwei ten getriebenen Zahnrad 44 verbunden ist. Dieses zweite getriebene Zahnrad 44 greift in ein Zahnrad 74 auf einem oberen Umfang des Gehäuses 66 in die Antriebseinheit 52 ein, so daß die Lenkkraft von der Lenkwelle 30 zu der An triebseinheit 52 oder gegenläufig übertragen wird.

In der Antriebseinheit 52 verläuft die Welle 60 vertikal durch den Rahmen 38. Auf dem oberen Ende der Welle 60 wird das große, ein spiralförmiges Zahnrad umfassende Zahnrad 58 befestigt, während an dem unteren Ende der Welle 60 ein vertikales Kegelradgetriebe 62 befestigt wird, das in ein horizontales Kegelradgetriebe 64 eingreift. Das große Zahn rad 58 greift in ein kleines Zahnrad 56 ein, das ein Schneckenzahnrad umfaßt, welches die Antriebskraft des Elektromotors 54 zur Antriebseinheit 52 überträgt. Die horizontalen und vertikalen Kegelradgetriebe 64 und 62 sind in einem Gehäuse 66 aufgenommen, das einen Innenraum auf weist, in dem die Getriebe 62 und 64 rotieren können. Zudem weist das Gehäuse 66 ein Zahnrad 74 auf, welches insbeson dere mit Zähnen und/oder Gewinde versehen ist, und das an dessen oberen Umfang festgelegt wird. Eine Welleneinfügeöf fung 76, durch welche die Welle 60 eingefügt wird, wird an einem oberen Zentrum des Gehäuse 66 ausgebildet. Ferner werden Achseneinfügeöffnungen 68 an gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 66-Bodens geöffnet und die Achse 70 fest ein gefügt, die durch die Mitte des vertikalen Kegelradgetrie bes 64 verläuft. D. h. die Enden der Achse 70 verlaufen nach außen in den Außenbereich des Gehäuses 66 durch die Achseneinfügeöffnung 68 und werden an den lenkbaren Rädern 72 montiert. Ferner wird ein Lager 78 in der Welleneinfüge öffnung 76 angeordnet, so daß ein glattes bzw. gleichmäßi ges Drehen der Welle 60 sichergestellt wird, und eine vor stehende Stütze 80 wird an einem Zentrum der Welle 60 aus gebildet, so daß die Welle am wegbewegen gehindert wird.

Fig. 6 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer elektrischen, erfindungsgemäßen Schaltung. In der Zeichnung wird ein Anschluß 100 von einer Seite einer herkömmlichen Wechsel strom-Energieversorgung mit einer Ladeeinrichtung 102 ver bunden, zum Laden der aufladbaren Batterie 108. Die Batte rie 108 dient als Energieversorgungsquelle und eine Aus gangsseite 104 der Ladeeinrichtung 102 wird mit einem Pol 106 an einer Seite der Batterie 108 verbunden. Zudem ist der Stromschalter 22 von Fig. 1 mit der Batterie 108 und einer Steuereinheit 110 verbunden, die die Geschwindigkeit des Motors 54 steuert und verschiedene Melodien erzeugt. Die Steuereinheit 110 wird derart angepaßt, daß sie das Überladen und vollständige Entladen der Batterie 108 kon trolliert. Ein Lautsprecher SP, z. B. ein Piezo-Lautspre cher, wird mit der Steuereinheit 110 verbunden.

Bei der in Fig. 6 dargestellten elektrischen Anordnung wird der Anschluß 100 mit der Wechselstromenergieversorgung und der Ausgang 164 der Ladeeinrichtung 102, der mit dem An schluß 100 verbunden ist, mit dem Pol 106 der Batterie 108 gekoppelt, so daß die Batterie 108 geladen wird. Wenn der Stromschalter 22 geschlossen wird, wird der Motor 54 ange trieben und gleichzeitig werden die Melodien frequenziell durch die Lautsprecher SP reproduziert, gesteuert durch die Steuereinheit 110.

Bezugnehmend auf Fig. 7 wird darin ein detailliertes Schal tungsdiagramm der Steuereinheit 110 dargestellt. In der Zeichnung ist ein Emitter eines PNP-Transistors Q1 mit dem Pol 106 verbunden, zum Laden der Batterie 108 in einer zyklischen Ladeart. Der Transistor Q1 ist mit seinem Kol lektor mit der aufladbaren Batterie 108 und mit seiner Basis mit dem Überladeschutzbereich 114 verbunden, so daß verhindert wird, daß die Batterie 108 zu sehr geladen (überladen) wird. Die Basis des Transistors Q1 wird ferner mit einem Oszillator 116 verbunden, der den Transistor Q1 schaltend antreibt, so daß das zyklische Laden der Batterie 108 bewirkt wird. In der Zeichnung wird eine Diode, die im allgemeinen mit D3 bezeichnet wird, angepaßt, so daß sie einen Umkehrstromfluß zum Pol 106 von der Batterie 108 unterbindet.

Gemäß der Erfindung wird der Überladeschutzbereich 114 aus in Reihe geschalteten Widerständen R1 und R2, zum Erfassen eines Überladeniveaus der Batterie 108, und einem Invertie rer IV1 zusammengesetzt, der einen Eingang aufweist, der mit einem Verzweigungspunkt zwischen den Widerständen R1 und R2 verbunden ist, sowie eine Diode D1, die umkehrbar mit dem Invertierer IV1 verbunden wird. Der Oszillator 116 enthält Invertierer IV2 und IV3 die seriell mit der Diode D1 des Überladeschutzbereiches 114 verbunden werden, zeit konstante Elemente R3, R4 und C1, die parallel mit den Invertierern IV2 und IV3 verbunden werden, und einen Schalttransistor Q2, dessen Basis mit dem Ausgang des In vertierers IV3 durch einen Widerstand R5 und dessen Kollek tor mit der Basis des Transistors Q1 verbunden wird, durch einen Widerstand R6.

Ein Spannungsregulationsbereich 118, der einen Spannungs regulator VC1 und einen Glättungskondensator D2 enthält, wird mit der Batterie 118 durch einen Stromschalter 22 verbunden, so daß der Energiespannungsausgang der Batterie 118 zu einer Betriebsspannung Vcc (+ 5 V) reguliert wird, die für das Betreiben des Wagens notwendig ist.

Ferner wird ein Überladedetektierbereich 120 für das voll ständige Entladen der Batterie mit der Batterie 108 ver bunden, zum Erfassen eines abgefallenen Spannungsniveaus der Batterie 108. Der Überladedetektierbereich 120 weist Widerstände R7 und R8 für das Setzen des vollständigen Entladeniveaus, zwei Invertierer IV4 und IV5 die seriell mit einem Verzweigungspunkt zwischen den Widerständen R7 und R8 verbunden werden und einen Widerstand R9 auf. Die Invertierer dienen jeweils als Puffer.

Ein Ladedetektor 122 der seriell verbundene Widerstände R10 und R11 aufweist, zum Erfassen eines Einganges einer Lade spannung in einem Batterielademodus, wird mit dem Pol 106 verbunden.

Erfindungsgemäß weist ein 1-Chip-Microprozessor 26 mehrere Eingangs/Ausgangsanschlüsse PA0 bis PA3 auf, zum Empfangen verschiedener Eingangssignale und zum Ausgeben von Steuer signalen. Im besonderen empfängt der Anschluß PA2 des Mi kroprocessor 124 ein Ladeerfassungssignal vom Ladedetektor 122 und hindert dabei den Wagenaufbau 10 am Bewegen während des Batterielademodus. Der Anschluß PA3 des Mikroprozessors 124 ist mit dem Ausgang des Überladeerfassungsbereiches 120 und dessen Anschluß PA0 mit einen Motorgeschwindigkeit- Setzbereich 126 verbunden. Dieser Bereich 126 setzt sich aus einem variablen Widerstand VR1, der den Geschwindig keitssteuerschalter 24 in Fig. 1 zugeordnet wird, einen Widerstand R12 und einem Kondensator C3 zusammen. Ferner weist der Microprozessor 125 Anschlüsse OSC1 und OSC2 auf, die mit einem gewöhnlichen Quarzoszilator verbunden werden, so daß Taktsignale erhalten werden. Der Motorgeschwindi keit-Setzbereich 126 funktioniert derart, daß eine Ladezeit des Kondensators C3 vorgesehen wird, die durch den varia blen Widerstand VR1 mit Bezug auf einen Referenzwert (Schwellenwert) geändert wird, der vorher innerhalb eines Bereiches der Ladespannung des Kondensators D3 als Motorge schwindigkeitssignal gesetzt wurde, welches wiederum dem Mikroprozessor 124 zugeführt wird.

Zudem weist der Mikroprozessor 124 mehrere Ausgangsan schlüsse PB0 bis PB7 auf, die mit entsprechenden Widerstän den R13 bis R20 verbunden werden, die einen D/A-Wandler 128 umfassen, der die Melodien oder das Alarmsignal von dem Microprozessor 124 in ein Spannungsniveau umwandelt. In dem D/A-Wandler 128 wird der Widerstand der jeweiligen Widerstände R13 bis R20 vorzugsweise derart festgesetzt, daß der maximale Wert des Widerstandes doppelt so groß ist wie dessen minimaler Wert. Der D/A-Wandler 128 wird mit der Basis eines Transistors Q3 durch einen Kondensator C5 und einen Widerstand R21 verbunden und ein Lautsprecher SP wird mit einem Kollektor des Transistors C3 verbunden, der mit seiner Basis auch mit einen Ausgang des Überladedetektier bereiches 120 verbunden wird, durch einen Pull-up-Wider stand R22.

Eine Motoransteuerung 130 wird mit dem Anschluß PA2 des Mi kroprozessors 124 verbunden, zum Antreiben des Motors 54 basierend auf der durch den Motorgeschwindigkeit-Setzbe reich 126 gesetzten Geschwindigkeit. Die Motoransteuerung 130 enthält einen Transistor Q4 mit einer Basis, die mit dem Anschluß PA2 des Mikroprozessors 124 durch einen Wider stand R23 verbunden wird und einen Transistor Q5, der eine Basis, die mit dem Kollektor des Transistors Q4 durch einen Widerstand R24 verbunden wird und einen Kollektor aufweist, der mit eine Ende des Motors 54 verbunden wird. Ferner enthält die Steuerung 130 einen Transistor Q6 mit einer Basis, die mit dem anderen Ende des Motors 54 verbunden wird und einen Kollektor aufweist, der die Energiespannung durch einen Widerstand R25 empfängt, sowie einen Transistor Q7, mit einer Basis, die mit dem Kollektor des Transistors Q6 durch einen Widerstand R27 verbunden wird. Der Transi stor Q7 wird ein/ausgeschaltet durch einen Steuersignal ausgang von dem Anschluß PA1 des Mikroprozessors 124 und dient zum Dämpfen des Melodieausganges vom Microprozessor 124. An einem Verbindungspunkt des Motors 54 mit der Basis des Transistors Q6 wird ein Widerstand R26 angeordnet, so daß eine Überlastung erfaßt wird, die auf den Motor 54 wirkt. Dioden D4 und D5 zum Entfernen eines Überspannungs stoßes sind parallel zwischen dem Motor 54 und dem Transi stor Q4 verbunden.

Nun wird ein Betrieb der derart konstruierten Steuerschal tung 110 im Detail beschrieben.

Im Batterielademodus wird, wenn der Ausgang 104 der Lade einrichtung 102 mit dem Pol 106 gekoppelt wird, der Umkehr stromschutzschalter 112 geöffnet. Im wesentlichen ist bei einer anfänglichen Ladezeitgebung der Batterie 108 das Überladeniveau durch die Widerstände R1 und R2 des Über ladeschutzbereiches 114 auf ein niedriges Niveau gesetzt und somit gibt der Invertierer IV1 ein hohes Niveau aus. Unter dieser Bedingung gibt der Oszillator 116 ein Signal aus, das von einer Zeitkonstanten abhängt, die durch den Widerstand R4 und den Kondensator C1 festgelegt wird und der Transistor Q2 wird schaltend ein-/ausgeschaltet in Übereinstimmung mit dem vom Oszillator 116 zugeführten Signal. Anschließend wird der Transistor Q1 auch schaltend ein-/ausgeschaltet gemäß dem ein-/ausschalten des Transi stors Q2, so daß die Batterie 108 geladen werden kann mit einer Gleichspannung auf zyklische Ladeart, mit dem Ergeb nis einer verlängerten Lebensdauer und einer verbesserten Ladeeffizienz der Batterie 108. Zu diesem Zeitpunkt emp fängt der Mikroprozessor 124 das Signal, welches den Batte rielademodus von den Widerständen R10 und R11 darstellt und die Bewegung des Autos während der Batterielademodus unter bindet.

Wenn das geladene Niveau der Batterie 108 den Wert über steigt, der durch die Widerstände R1 und R2 des Überlade schutzbereiches 114 festgelegt wird, wird der Ausgang des Invertierers IV1 auf ein niedriges Niveau gesetzt. Entspre chend wird die Diode D1 leitfähig geschaltet und der Oszil lator 116 somit gestoppt, dadurch wird der Batterielademo dus vervollständigt.

Nachdem der Batterielademodus beendet wurde, wird die ge ladene Spannung der Batterie 108 stufenweise entladen, durch Einschalten des Stromschalters 22 und die Spannung wird dem Spannungsregulator 118 durch den Stromschalter 22 und die Diode D2 zugeführt. Der Spannungsregulator 118 wandelt die von der Batterie 108 entladene Spannung in ein Spannungsniveau um, das zum Betreiben der jeweiligen Schal tungskomponente notwendig ist.

Anschließend legt, wenn der Mikroprozessor 124 keine Ver bindung der Ladeeinrichtung 102 mit der Batterie 108, d. h. die Beendigung des Batterielademodus erfaßt, basierend auf dem Signal, das von den Widerständen R10 und R11 zugeführt wird, er das Ladeschwellenwertniveau Vth des Kondensators C3 fest, mit Bezug auf die Zeitkonstante, die durch den variablen Widerstand R1 des Motorgeschwindigkeit-Setzbe reiches 126 eingestellt wird, so daß die gesetzte Geschwin digkeit des Motors 54 gelesen wird. Mit anderen Worten, wenn die Ladezeit des Kondensators C3 relativ zum Ladestel lenwertniveau verlängert wird, dann bestimmt der Mikropro zeß 124, daß die Geschwindigkeit des Motors 54 hoch ist. Andererseits, wenn die Ladezeit des Kondensators D3 kürzer wird, dann legt der Mikroprozessor 124 fest, daß die Ge schwindigkeit des Motors 54 niedrig ist.

Als nächstes gibt der Mikroprozessor 124 sequenziell die vorher programmierten Melodien durch den D/A-Wandler 128 zum Transistor Q3 aus, welcher wiederum die Lautsprecher SP antreibt, zum Reproduzieren der Melodie. Zu diesem Zeit punkt erzeugt der Mikroprozessor 124 ein PWM-Motorantriebs signal durch den Anschluß PA2 zum Transistor Q4, der wie derum eingeschaltet wird, um den Transistor Q5 anzutreiben und dabei den Motor 54 zu betreiben. Folglich kann das Auto durch den Motor 54 angetrieben werden.

Bei diesem Zustand steigt, wenn der Motor 54 durch Hinder nisse überlastet wird, ein quer an den Widerstand R26 an liegender Strom an (d. h. V=I×R) und der Transistor Q6 wird somit ausgeschaltet. Entsprechend steigt das Potential des Anschlusses PA1 des Mikroprozessors 124 auf hohes Niveau. Der Mikroprozessor 124 bestimmt somit die Überlast, die auf den Motor 54 wirkt und setzt anschließend den Ausgang des Anschlusses PA2 auf ein niedriges Niveau. In diesem Fall wird der Transistor ausgeschaltet und der Motor 54 somit gestoppt.

Bei Stillstand des Motors 54 gibt der Mikroprozessor 124 intermetierend das Motorantriebssignal durch den Anschluß PA2 aus, um das an den Widerstand R26 anliegende Stromni veau zu prüfen, so daß das Entweichen der Überlast bestimmt wird, die auf den Motor 54 wirkt. Resultierend wird, wenn der Motor 54 unter dessen Nennlast betrieben wird, der Transistor Q6 eingeschaltet und anschließend gibt der Mi kroprozessor 124 das Melodiesignal aus, durch die Ausgabe terminals PB0 bis PB7.

Währenddessen, wenn die Spannung der Batterie 108 abfällt und kleiner wird als ein vorbestimmtes Niveau, auf das Bezug genommen wurde mit dem vollständigen Entladezustand der Batterie 108, dann wird der Ausgang des Puffers, der die Invertierer IV4 und IV5 umfaßt, auf niedriges Niveau gesetzt, welches wiederum den Eingang des Anschlusses PA3 des Mikroprozessors 124 darstellt. Entsprechend erzeugt der Mikroprozessor 124 einen Alarm, der den vollständigen Ent ladezustand der Batterie 108 repräsentiert, durch die Aus gabeterminals PB0 bis PB7, anstelle der Ausgabe der Melo die. Das Alarmsignal kann erschallen, selbst wenn ein Melo die-Aus-Schalter 134 geöffnet wird. Alternativ führt, wenn der Melodie-Aus-Schalter 134 geschlossen wird, der Mikro prozessor 24 das Hohe-Niveau-Signal dem Transistor Q7 durch den Anschluß PA1 zu, so daß die Melodie gedämpft wird.

Bei einem derartigen Überladezustand wird, wenn die Gleich strom-Ladeeinrichtung 112 mit der Batterie 108 (siehe Fig. 6) verbunden wird, der zyklische Lademodus für die Batterie 108 ausgeführt, wie oben beschrieben wurde und das durch die Widerstände R10 und R11 erfaßte Batterielade-Spannungs niveau gleichzeitig an den Anschluß PA2 des Mikroprozessors 124 eingegeben. Anschließend hemmt der Mikroprozessor 124 die Ausgänge der Anschlüsse PA0, PA1, PA2 d PA3, so daß die Bewegung des Wagens gestoppt wird.

Nun wird der Betrieb des erfindungsgemäßen Wagens beschrie ben.

Wenn der Fahrer beispielsweise ein Kind auf dem Sitz 12 Platz nimmt und den Stromschalter 22 bestätigt, wird die Melodie erschallen, durch die Steuerung mittels des Mikro prozessors 124 und die Motoransteuerung 130 treibt den Motor 54 an, basierend auf der Geschwindigkeit, die durch den Motorgeschwindigkeit-Setzbereich 126 genau gesetzt wurde. Somit wird das kleine Zahnrad 56, das mit dem Motor 54 gekoppelt ist angetrieben, so daß das große Zahnrad 58 beispielsweise ein spiralförmiges Zahnrad gedreht wird. Durch das Drehen des großen Zahnrades 58 wird auch die Welle 60 und das horizontale Kegelradgetriebe 62 rotiert, so daß das vertikale Kegelradgetriebe 64, welches mit dem horizontalen Kegelradgetriebe 62 zusammenwirkt, die zu drehende Radwelle 70 betreibt. Entsprechend werden die lenkbaren Räder 62 gedreht und dabei der Wagen vorwärts bewegt.

Im Betrieb wird, wenn das Auto die Hindernisse wie z. B. einen Türstock oder Möbel berührt, eine Drehmoment auf die Verbindung zwischen den vertikalen und horizontalen Kegel radgetrieben 62 und 64 im Gehäuse 66 aufgebracht, so daß das Gehäuse 66, welches das lenkbare Rad 72 enthält in eine Drehmomentrichtung gedreht und die Fahrtrichtung des Autos geändert wird.

Angenommen, daß das Auto nicht in eine Richtung gedreht wird, bedingt durch die Hindernisse und die Belastung, die auf den Motor 54 wirkt, unerwünscht zunimmt, kann der Über lastzustand des Motors 54 erfaßt werden, aufgrund der Va riation des Stromes am Widerstand R26 und der Transistor R6 wird somit leitfähig geschalten. In diesem Fall wird das am Anschluß PA2 des Mikroprozessors 124 ausgegebene Motoran triebsniveau geändert auf ein niedriges Niveau, so daß der Motor 54 gehemmt wird. Bei dem Überlastzustand des Motors 54 prüft der Mikroprozessor 124 das Niveau des Stromes der an dem Widerstand R26 anliegt (d. h. die Bedingung des Transistors Q6, der leitfähig geschaltet werden soll). Als ein geprüftes Ergebnis wird, wenn die Überlastung vom Motor 54 entfernt wird, anschließend vom Microprozessor 124 ein Hohes-Niveau-Signal durch den Anschluß PA2 ausgegeben, so daß das Auto normal fährt.

Währenddessen wird das Lenkrad 28, das nach oben auf dem Autoaufbau 10 an der Vorderseite des Sitzes 12 vorsteht, zum Ändern der Fahrrichtung des Autos verwendet. Die Lenk kraft des Lenkrades 28 wird an die obere Lenkwelle 30a und die Feder 40 übertragen, deren oberes und unteres Ende an den Federaufnahmeraum 46 befestigt ist, der zwischen der unteren Seite der oberen Lenkwelle 30a und der oberen Seite der unteren Lenkwelle 30b festgelegt wird. Somit wird die Feder 40 in Richtung der Lenkrotationsrichtung verdreht und die untere Lenkwelle 30b greift auch in die Feder 40 ein. Folglich wird das erste getriebene Zahnrad 42, das mit dem unteren Ende der unteren Lenkwelle 30b gekoppelt wird be trieben, so daß das zweite getriebene Zahnrad 43, das in das erste getriebene Zahnrad 42 eingreift und das zylin drische Zahnrad 74, welches auf der unteren Seite des Ge häuses 66 ausgebildet wird gedreht, so daß das Gehäuse 66 gedreht wird. Resultierend kann das Auto in eine Richtung gedreht werden.

Während des Betreibens des Autos prüft der Mikroprozessor 124 immer das Überladen der Batterie 108. Wenn das Über laden der Batterie 108 erfaßt wird, durch den Überladede tektor 120 dämpft der Mikroprozessor 124 die Melodie, so daß das Alarmsignal ausgegeben wird, welches den Überlade zustand der Batterie anzeigt. Wenn der Gleichstromadapter mit dem Pol 106 zum Laden der Batterie 108 verbunden wird, hemmt der Mikroprozessor 124 die Bewegung des Motors 54 und steuert den zyklischen Lademodus für die Batterie 108, wäh rend das Überladen der Batterie 108 durch den Überlade schutzbereich 120 geprüft wird. Nach dem Beenden des zykli schen Lademodus für die Batterie 108 läuft der Wagen wie der, entsprechend dem Einschalten des Stromschalters 22.

Wie oben angemerkt wurde, kann erfindungsgemäß das Auto automatisch in eine Richtung gedreht werden, durch die Antriebseinheit 52, selbst wenn es Hindernisse berührt. Folglich kann das Auto auch auf kleinem Raum effektiv lau fen. Zudem kann, da der Autoaufbau einen Sitz 12 darin vor gesehen hat, der Fahrer im Sitz 12 sicher sitzen.

Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Er findung beschrieben.

Fig. 8 zeigt ein elektromotorisches Auto, welches als Kin derwagen ausgeführt ist. Fig. 9 stellt ein modifiziertes Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels in Fig. 8 dar, in dem eine Antriebseinheit an der Unterseite der Vorderseite des Wagens angeordnet wird und Fig. 10 illustriert schema tisch die Antriebseinheit, welche dem Beispiel von Fig. 8 und 9 eingesetzt wird.

Bezugnehmend auf die Fig. 8 und 9 wird die Lenkeinheit 26 aus dem Aufbau des ersten vorher beschriebenen Ausführungs beispiel entfernt und der Sitz 12 wird durch ein Bett er setzt, in dem ein Baby liegen kann. Bei dem Aufbau des zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels kann der Kinderwagen automatisch betrieben werden, durch Anbringen der gleichen Steuereinheit, wie im ersten Ausführungsbei spiel, aber ohne den Betrieb der Lenkeinheit. In ähnlicher Form kann sich in diesem Ausführungsbeispiel der Kinder wagen in eine Richtung drehen, wenn er die Hindernisse berührt, wie nachfolgend beschrieben wird.

Zuerst weist die Antriebseinheit 52, welche mit dem Motor 54 gekoppelt ist ein kleines getriebenes Zahnrad 56 auf, das auf der Welle des Motors 54 montiert ist, wie in Fig. 10 dargestellt wird. Eine Welle 60 wird drehbar an einem Zentralbereich des großen Zahnrades 58 moniert und Wellen befestigungslager 82a und 82b werden an beiden Seiten des großen Zahnrades angeordnet. Die Welle 60 verläuft vertikal durch ein Wellenloch 76, das an der Oberseite des Gehäuses ausgebildet wird. Ein horizontales Kegelradgetriebe 62 wird an dem unteren Ende der Welle 60 durch ein paar Wellenbefe stigungslager im Gehäuse 66 befestigt. Ferner wird ein Distanzstück 84 zwischen das Wellenbefestigungslager 78 und dem horizontalen Kegelradgetriebe 62 eingepaßt, so daß ein nach oben Bewegen des horizontalen Kegelradgetriebes 62 verhindert wird. Ein vertikales Kegelradgetriebe 64 wird mit dem horizontalen Kegelradgetriebe 62 verbunden und eine Radwelle 70 wird in einen Mittelpunkt des vertikalen Kegel radgetriebes eingefügt, derart, daß sie über die Außenseite des Gehäuses 66 vorsteht.

Ferner werden ein paar lenkbare Räder an beiden Enden der Radwelle 70 befestig. Das kleine 56 und das große Zahnrad 58 sind in einem Getriebekasten 88 aufgenommen, der am Wagenaufbau 10 mittels Schrauben 86 befestigt wird. Lager elemente 90 zum Sicherstellen einer gleichmäßigen Rotation der Radwelle 70 werden an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 66 vorgesehen, durch das die Radwelle 70 verläuft.

Ferner weist der Kinderwagen eine elektrische Schaltung auf, die derjenigen aus dem ersten Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 6 und 7) entspricht, die eine Melodie beim Betrieb des Kinderwagens vorsieht, die ein Überladen und ein vollständiges Entladen der Batterie 108 verhindert, die den Motor 54 steuert und die automatische Richtungssteue rung beim Berühren von Hindernissen vorsieht.

Der Kinderwagen wird nun gemäß dem zweiten Ausführungsbei spiel der Erfindung beschrieben.

Durch Einschalten des Stromschalters 22 wird der Motor 54 betrieben und der Wagen fährt, während die Melodie durch den Lautsprecher SP ertönt, gesteuert durch den Micropro zessor 124. In Übereinstimmung mit dem Betrieb des Motors 54 wirkt das an der Welle des Motors 54 befestigte kleine Zahnrad 56 mit dem großen Zahnrad 58 zusammen und die Welle 60, die mit dem großen Zahnrad 58 verbunden ist, wird an schließend rotiert. Resultierend wird das horizontale Ke gelradgetriebe 62 im Gehäuse 66 durch die Welle 60 gedreht. Folglich wird die Radwelle 70 rotiert, so daß das lenkbare Rad 72 betrieben wird und dadurch der Wagenaufbau fährt (d. h. der Kinderwagen).

Während des Fahrens des Kinderwagens wird, wenn der Wagen aufbau 10 ein Hindernis berührt und die Belastung des Mo tors allzu mehr zunimmt, das Gehäuse 66 rotiert, in eine Richtung, in der die Belastung des Motors abnimmt, so daß der Wagenaufbau 10 kontinuierlich laufen kann. Zu diesem Zeitpunkt prüft der Microprozessor 124 die Belastung des Motors 54, so daß der Motor 54 gehindert wird, unter Über lastbedingung zu laufen, wie in Fig. 7 beschrieben wurde. Nach dem Wegfall der Überbelastung des Motors 54 fährt der Wagenaufbau 10, gesteuert durch den Microprozessor 124.

Wie oben beschrieben wurde, werden entsprechend dem erfin dungsgemäßen elektromotorischen Wagen, da der Wagen automa tisch durch den Elektromotor läuft, die Eltern welche zu mindest ein Kind haben mehr freie Zeit gewinnen. Zudem kann, da das Auto beim Betrieb verschiedene Melodien ab strahlt, die Emotion des Kindes verbessert werden.

Obwohl die Erfindung mit Bezug auf spezielle Ausführungs beispiele beschrieben wurde, ist anzumerken, daß verschie dene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden kön nen, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Z.B. kann ein Pedal, das mit dem variablen Widerstand gekoppelt wird, an der Unterseite der Vorderseite des Sitzes vorgese hen werden, so daß die Wagenfahrgeschwindigkeit gesteuert wird. Zusätzlich kann ein Hindernisdetektiersensor verwen det werden, um den Wagen zu drehen, bevor der Wagen ein Hindernis berührt.

Claims

1. Elektromotorischer Wagen für Kinder, insbesondere Kleinkinder mit:
einem Wagenaufbau (10), der ein Paar Vorderräder (34) und Hinderräder (36) aufweist, die an einer Vorder- und Hinterseite von einer Bodenplatte davon befestigt werden, wobei die Räder beliebig angetrieben werden, zum Fortbewegen des Wagens, die Vorderräder in einer berührungslosen Beziehung mit dem Boden stehen und die Hinderräder den Boden berühren;
einem Fahrsitz (14) für einen Wagenführer, wobei der Sitz auf einer oberen Seite des Wagenaufbaus (10) angeordnet wird; Lenkmitteln (26) die ein Lenkrad (28) aufweisen, zum Ändern der Wagenfahrrichtung, sowie Lenkkraftübertragungsmitteln (40) zum Empfangen der Lenkkraft, die durch das Lenkrad (28) erzeugt wird, wobei das Lenkrad (28) an einer vorderen Seite des Fahrersitzes (14) angeordnet wird;
elektromotorischen Antriebsmitteln (54), die in den Wagenaufbau (10) eingebaut sind, um eine Antriebskraft zu erzeugen, die für das Fortbewegen des Wagens not wendig ist;
Antriebsmitteln (52) zum Betreiben des Wagens entlang der Richtung, die durch das Lenkrad (29) gesteuert wird und zum automatischen Ändern der Wagenfahrrich tung vor einer erhöhten Belastung auf den Wagenaufbau (10);
aufladbaren Energiezuführmitteln (108) zum Zuführen der Betriebsspannung zu dem Wagen; und
Steuermitteln (110) zum Erzeugen verschiedener Melo dien beim Betreiben des Wagens, beim Verändern der Geschwindigkeit der elektrischen Antriebsmittel (54) und beim Festlegen des Überladens und totalen Entla dens der Energiezuführmittel (108).

2. Elektromotorischer Wagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkmittel (26) ferner eine Lenkwelle (30), die integrierend mit dem Lenkrad (28) verbunden wird und das Lenkkraftübertragungselement (40) aufweisen, das mit der Lenkwelle (30) zum Über tragen der Lenkkraft vom Lenkrad (28) zu den Antriebs mitteln (52) verbunden wird, sowie ein erstes getrie benes Zahnrad (42), das in ein unteres Ende der Lenk welle (30) fest eingreift und ein zweites getriebenes Zahnrad (44), zum Übertragen der Lenkkraft vom Lenkrad (28) zu den Antriebsmitteln (52) und zum Übertragen der Antriebskraft von den Antriebsmitteln (52) zum Lenkrad (28).

3. Elektromotorischer Wagen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkkraftübertragungselement aus einer Feder (40) und die Lenkwelle (30) aus einer oberen (30A) und einer unteren Lenkwelle (30B) be stehen, wobei jede der oberen und unteren Lenkwellen (30A, 30B) einen Federaufnahmeraum (46) mit einem Federbefestigungsvorsprung (48) aufweist und der Vor sprung (48) eine Federbefestigungsnut (50) zum Befe stigen der jeweiligen Enden der Feder (40) umfaßt.

4. Elektromotorischer Wagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (52) umfassen:
ein großes Zahnrad (58), das in ein kleines Zahnrad (56) eingreift, welches auf einer Antriebswelle des elektrischen Antriebsmotors (54) befestigt wird, zum Übertragen der Antriebskraft von den Antriebsmitteln (52), wobei das große Zahnrad (58) aus einem spiral förmigen Zahnrad zusammengesetzt ist und das kleine Zahnrad (56) aus einem Schneckenrad besteht;
ein horizontales (64) und ein vertikales Kegelradge triebe (bevel gear) (62), die in einer gegenseitig gekreuzten bzw. zueinander senkrechten Richtung in Eingriff stehen und mittels einer Welle (60) rotiert werden, die fest an dem großen Zahnrad (58) befestigt wird;
ein Paar lenkbare Räder (72), die an den jeweiligen Enden der Vortriebsachse (70) montiert werden und durch die Kegelradgetriebe (62, 64) angetrieben wer den, wobei die Vortriebsachse (70) fest angebracht wird durch ein Zentrum des vertikalen Kegelradgetrie bes (62); und
ein Gehäuse (66) mit einer Welleneinfügeöffnung (76), die am Zentrum von einem oberen Vorsprung davon gebil det wird, einem Zahnrad (74), das an einem Umfang des oberen Vorsprungs festgelegt wird, sowie einer Vor triebsachse-Einfügeöffnung (68), die an einer vorgege benen Position an einer unteren Seite davon ausgebil det wird, wobei das Zahnrad (74) am Umfang in das zweite getriebene Zahnrad (44) der Lenkmittel (26) eingreift und die Kegelradgetriebe (62, 64) in dem Gehäuse (66) aufgenommen werden, wobei das Gehäuse (66) durch die Belastung der lenkbaren Räder (72) gedreht wird, die zunimmt, wenn der Wagen durch Hin dernisse beeinflußt wird.

5. Elektromotorischer Wagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (110) umfassen:
einen Oszillator (116) zum Erzeugen eines zyklischen Ladesignals für die Energiezuführmittel (108);
einen Überladeschutzschaltungsbereich (114) zum Erfas sen eines überladenen Zustandes der Energiezuführmit tel (108); einen Ladezustanddetektor (122) zum Prüfen des Ladebetriebszustandes der Energiezuführmittel;
eine Geschwindigkeitsteuereinrichtung (126) zum Fest setzen der Geschwindigkeit der elektrischen Antriebs mittel (54);
einen Microprozessor (124) zum Erzeugen verschiedener Melodietöne bei Betrieb des Wagens und zur Ausgabe eines Steuersignals für das Antreiben der elektrischen Antriebmittel (54);
Ansteuermittel (130) zum Antreiben der elektrischen Antriebsmittel (54), die durch den Mircoprozessor (124) gesteuert werden; und
einen vollständigen Entladedetektor zum Erfassen eines vollständig entladenen Zustandes der Energiezuführ mittel (108).

6. Elektromotorischer Wagen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuermittel (130) umfassen:
einen Widerstand, durch den ein hoher Strom fließt bei der Überladung der elektrischen Antriebsmittel (54) und einen Schalttransistor, der leitfähig geschaltet wird, entsprechend dem erhöhten Strom an dem Wider stand, so daß die Überladung der elektrischen An triebsmittel (54) an den Microprozessor (124) über tragen wird.

7. Elektromotorischer Wagen vom Typ eines Kinderwagens mit:
einem Wagenaufbau (10), der ein Paar Vorderräder (34) und Hinterräder (36) aufweist, die an einer Vorder- und Hinterseite von einer Bodenplatte davon befestigt werden, wobei die Räder beliebig angetrieben werden zum Fortbewegen des Wagens, die Vorderräder in einer berührungslosen Beziehung mit dem Boden stehen und die Hinderräder den Boden berühren;
einem Bett (12), das ein Sitzrückenteil aufweist;
elektrischen Antriebsmitteln (54), die in den Wagen aufbau (10) eingebaut sind, zum Erzeugen einer An triebskraft, die notwendig ist für das Fortbewegen des Wagens;
Antriebsmitteln (52) zum freien Fortbewegen des Wagens und zum automatischen Ändern der Wagenfahrrichtung vor dem Ansteigen der Belastung des Wagenaufbaus (10) in der gegenwärtigen Wagenfahrrichtung;
aufladbaren Energiezuführmitteln (108) zum Zuführen der Betriebsspannung zu dem Wagen; und
Steuermitteln (110) zum Erzeugen verschiedener Melo dien beim Betreiben des Wagens, beim Verändern der Geschwindigkeit der elektrischen Antriebsmittel (54) und beim Festlegen des Überladens und totalen Entla dens der Energiezuführmittel (108).

8. Elektromotorischer Wagen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (52) umfassen:
ein großes Zahnrad (58), das in ein kleines Zahnrad (56) eingreift, welches auf einer Antriebswelle des elektrischen Antriebsmotors (54) befestigt wird, zum Übertragen der Antriebskraft von den Antriebsmitteln (52), wobei das große Zahnrad (58) aus einem spiral förmigen Zahnrad zusammengesetzt ist und das kleine Zahnrad (56) aus einem Schneckenrad besteht; ein hori zontales (46) und ein vertikales Kegelradgetriebe (62), die in einer gegenseitig gekreuzten Richtung eingreifen und mittels einer Welle (60) rotiert wer den, die fest an dem großen Zahnrad (58) befestigt wird;
ein Paar lenkbarer Räder (72), die an den jeweiligen Enden einer Vortriebsache (70) montiert werden und durch die Kegelradgetriebe (62, 64) angetrieben wer den, wobei die Vortriebsachse (70) fest angebracht wird, durch einen Mittelpunkt des vertikalen Kegelrad- Getriebes (62); und
ein Gehäuse (66) mit einer Welleneinfügeöffnung (76), die an dem Mittelpunkt von einem oberen Vorsprung davon gebildet wird,
einem Zahnrad (74), das an einem Umfang des oberen Vorsprungs festgelegt wird, sowie einer Vortriebsach se-Einfügeöffnung (68), die an einer vorgegebenen Posi tion an einer unteren Seite davon ausgebildet wird, wobei die Kegelradgetriebe (62, 64) in dem Gehäuse (66) aufgenommen werden und das Gehäuse (66) durch die Belastung der lenkbaren Räder (72) gedreht wird, die zunimmt, wenn der Wagen durch Hindernisse beeinflußt wird.

9. Elektromotorischer Wagen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (110) umfassen:
einen Oszillator (116) zum Erzeugen eines zyklischen Ladesignals für die Energiezuführmittel (108);
einen Überladeschutzschaltungsbereich (114) zum Erfas sen eines überladenen Zustandes der Energiezuführmit tel (108);
einen Ladezustanddetektor (122) zum Prüfen des Ladebe triebszustandes der Energiezuführmittel;
eine Geschwindigkeitsteuereinrichtung (126) zum Fest setzen der Geschwindigkeit der elektrischen Antriebs mittel (54);
einen Microprozessor (124) zum Erzeugen verschiedener Melodietöne bei Betrieb des Wagens und zur Ausgabe eines Steuersignals für das Antreiben der elektrischen Antriebsmittel (54);
Ansteuermittel (130) zum Antreiben der elektrischen Antriebsmittel (54), die durch den Microprozessor (124) gesteuert werden; und
einen Vollständig-Entladedetektor zum Erfassen eines vollständig entladenen Zustandes der Energiezuführ mittel (108).

10. Elektromotorischer Wagen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuermittel (130) umfassen:
einen Widerstand durch den ein hoher Strom fließt bei der Überladung der elektrischen Antriebsmittel (54),
und einen Schalttransistor, der leitfähig geschaltet wird entsprechend dem erhöhten Strom an dem Wider stand, so daß die Überladung der elektrischen An triebsmittel (54) an den Microprozessor (124) über tragen wird.