DE7435299U - Antrieb für Spielfahrzeug - Google Patents

Description

Antrieb für Spielfahrzeug

Die Neuerung bezieht sich auf Trägheitsmotoren und von dieser, angetriebene Kinderspielzeuge.

Es sind zahlreiche Trägheitsmotoren für den Antrieb von Spielzeugen bekannt. Die neuerungsgemäße Vorrichtung ergibt jecoch eine extrem große Energiespeicherung im Schwunqrad v.r.d eine sehr geringe Energieabgabe vom Schwungrad an die Achse des Spielzeugs, so daß man eine beträchtliche Zeitspanne der Abgabe dieser Energie für den Antrieb des Spiel— -euQS erhält. Bei einer anderen Ausführungsform der Neuerung

PosiodHX&kontO: Karlsr Bank AG Vifilngen 146332

Ist eine Doppelgetriebeanordnung mit mindestens zwei Rädern und einem Gehäuse vorgesehen, das als reibungsgetriebenen Impulsmotorspiel2,eug allein mit. Kreiselwirkung oder als Einsatz für eine ganze Reihe von verschiedenen Spielzeugarten verwendbar ist.

Die Neuerung bezieht sich auf einen Trägheitsmotor für Spielzeuge zum Antrieb eines Fethrzeugs. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung weist der Trägheitsmotor eine Achse mit «n beiden Enden befestigten Rädern zur Erzielung einer Zugwirkung und Energieabgabe an das Schwungrad au!". Ein Antriebszahnrad ist an dieser Achse befestigt und treibt ein Ritzel, welches koaxial zu einem Übersetzungszahnrad starr befestigt ist, wobei das letztere seinerseits ein zweites Ritzel antreibt, das koaxial zum Schwungrad starr befestigt ist. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebszahnrad und dem Übersetzungsritzel beträgt etwa 6 zu und zwischen dem Übersetzungszahnrad und dem Schwungradritzei etwa 5 zu 1, so daß eine sehr beträchtliche Schwungraddrehung bei verhältnismäßig kleiner Drehung der Antriebsachse erziel V wird. Wenn die Anwendung der Zugkraft aufhört, gibt das • Schwungrad nach und nach Energie über das Getriebe an das Antriebszahnrad und die Achse ab, wobei die Energieabgabe extrem klein ist und entsprechend extrem lange dauert, und zwar bis zu etwa zwei Minuten.

Bei einer anderen Ausführungsform der Neuerung treibt eine Anordnung mit einer Achse und zwei Rädern ein Schwungrad mit zwei auf beiden Seiten desselben befestigten Getrieben an. Die Anordnung funktioniert für sich selbst als Spielzeug mit Kreiselwirkung, wenn sie mit Energie versorgt und auf eines der Räder gesetzt wird, und slLe kann auch als Antrieb für ein anderes Spielzeug verwendet werden, wenn sie in eine geeignete Öffnung eingesetzt wird.

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Durch die Neuerung soll daher ein Trägheitsmotor geschaffen v/erden, welcher beträchtliche Energiemengen speichern und die Energie sehr allmählich über eine lange Zeitspanne abgeben kann, so daß sich ein Spielzeug mit verhältnismäßig '.anner Betriebsdauer ergibt.

Dadurch soll ein wirtschaftlicher Trägheitsmotor für motorcetriebene Spielzeuge geschaffen werden.

Ferner betrifft? die Neuerung ein mit Trägheitsmotor angetriebenes zweirädriges Spielzeug, das eine sehr langsame Enercjieabgabe über eine verhältnismäßig lange Zeitperiode aufweist und so ausgebildet ist, daß es in ein anderes Spielzeug ohne Antriebseinrichtung eingesetzt werden kann, um als Antriebseinrichtung für dieses zu dienen.

Anhand der Figuren werden Ausführ^ngsbeispiele der Neuerung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein,e strichpunktierte Seitenansicht eines Spielzeugjeeps, einer Art Kübel- oder Geländewagen, wobei die Lage des Trägheitsmotorgehäuses gemäß der Neuerung dargestellt ist;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1, wobei Reifen und ein Teil des Spielzeugkörpers strichpunktiert dargestellt sind;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine teilweise strichpunktierte Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der "Neuerung, bei der ein getrenntes zweirädri3es Spielzeug verwendet ist, das in eine geeignete Öffnung in einem anderen, als Zug dargestellten Spielzeug eingesetzt ist;

Fig. 5 eine Rückansicht gemäß der Linie 5-5 in Fig. 4, wobcv die Rückseite des Spielzeugs teilweise aufgebrochen ist, um den Mechanismus des Trägheitsmotors zu zeilen; und

Fic. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5.

Fig. 1 gibt die Anwendung der Neuerung auf einen Spiel ze ^cje--p wieder, der allgemein mit 10 bezeichnet ist. Die Neuerung . ist zwar hier auf einen Jeep angewendet, kann jedoch auch auf jede andere Art von Fahrzeug, wie z.B. einen beliebigen Wagen, einen Feuerlöschwagen, ein Motorrad, einr-n Ci transporter, einen Panzerwagen, ein Flugzeug od.dgl., angewendet werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist an dem Jeep ein allgemein rrlt 12 bezeichnetes Gehäuse befestigt, das in geeigneter Weine am Boden des Jeeps durch nicht gezeigte bekannte BefestinunairLttel angebracht ist. Das Gehäuse 12 ist aus zwei Hai: ton oiebildet, wobei die rechte Hälfte mit 14 und die linke HäHto rrit 16 bezeichnet ist, und die zwei Hälften sind zum Schließen des Gehäuses aneinander befestigt, indem z.B. über]appendo Enden 18 des Gehäuseteils 16 durch Klebstoff an den darunterliegenden Oberflächen des Gehäuseteils 14 festgelegt sind. Stattdessen können, wenn eine Zerlegungsmöglichkeit des Gehäuses erwünscht ist, geeignete Gewindeteile zum Einsetzen von Schrauben im Gehäuse vorgesehen sein.

Die Reifen 20 und 22 können aus linearem Polyäthylen hergestellt sein und die flache Außenfläche des Reifens kann von einen nicht dargestellten Gummiband umschlossen werden, um den Reifen eine zusätzliche Zugkraft^ zu verleihen, wenn man djs Schwungrad mit Energie versorgen will. Die Reifen sind .n an sich bekannter V/eise an einer Welle 24 mit rechteck i--^m Querschnitt starr befestigt und die Welle ist in geeigneten

Drehlagern 26 und 28 des Gehäuses 12 mittels Nylonlagern 30 und 32 gelagert. Ferner ist auf der Achse 24 eine Hülse 34 angeordnet, um das Antriebszahnrad 36 in der richtigen La^e längs der Achse zu halten.

Das Antriebszahnrad 36 hat einen Durchmesser von etwa 6,35 cm .2,5 inches) und ist mit 60 Zähnen versehen. Das Antriebs- -ahnrad 36 besteht vorzugsweise aus Celcon, einem Acetal-Copd.yr.ier auf der Basis von Trioxan, und ist einstückig mit ei nor Hülse 28 geformt, die eine rechteckige oder quadratische öffnung zum Dreheingriff mit der Achse 24 enthält.

Das Antriebszahnrad 36 kämmt mit dem Ritzel 40 des zusammengesetzten Zahnrads 40, 42. Das Ritzel 40 und das Übersetzungsr.ahnrad 42 sind koaxial und als einzelnes, einstückig verbundenes Zahnrad ebenfalls aus Celcon hergestellt. Das zusnir.neri-iesetzte Zahnrad 40, 42 weist eine dasselbe durch- :>■ -■·-r-.ende kreisförmige Öffnung auf und durch diese Öffnung or:.trec-:t sich ein Lagerzapfen 44, welcher an beiden Enden .ingpsp". tzt ist. Der Lagerzapfen 44 sitzt in geeigneten Aii'ien 4t uri'i 48 y die in einander gegenüberliegenden Flächen "30 ';nd "jI¹ der Gehäuseteile 14 und 16 ausgebildet sind. Das Über- : ftr.'in^ssahnrad 42 und das damit einstückige Ritzel 40 sind •rf· L drehbar auf dem Lagerzapfen 44 angeordnet.

Das zusammengesetzte Zahnrad 40, 42 hat einen Außendurchnesser, dor demjenigen des Antriebszahnr.ades 36 gleich ist, ■:r..'i woLst ebenfalls 60 Cetriebezahne auf. Größe und Form ν !ff ZiJ tine am zusammengesetzten Zahnrad 40, 42 ist qielch denjenigen am Antriebszahnrad 36. Das Ritzel 40 hat einen A'.ißonchirchmesser von etwa 1,52 cn (0,6 inch) und weist 12 '■"■etrlebezähne auf, so daß sich ein Übersetzungsverhältnis von 'i 7u 1 zwischen dem Antriebszahnrad 36 und dem Ritzel 4-0 tsrgibt»

Das Übersetzungszahnrad 42 greift am Schwungradritzel 56 ein, das ebenfalls aus dem Kunststoff Celcon einstückig mit einem daran sitzenden verbreiterten Flansch 58 hergestellt ist, der am Schwungrad 60, beispielsweise durch Verwendung eines Klebstoffes, befestigt ist. Das Schwungradritzel 56 hat einen Außendurchmesser von etwa 1,27 cm (0,5 inch) und weist 10 Zähne auf, so daß sich ein Übersetzungsverhältnis von 6 zu 1 zwischen dem Übersetzungszahnrad 42 und dem Schwungradritzel 56 ergibt. Da das Schwungradritzel 56 am Schwungrad starr befestigt ist, dreht sich das Schwungrad 60 bei Drehung des Schwungradritzels 56. Die Schwungradwelle 62 erstreckt sich durch eine Öffnung im Schwungrad und Schwungrcdritzel und sitzt in entsprechenden Aucen 64 und 66 auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses. Die \Schwungradwelle wird durch geeignete Nieten 70 in ihrer Laqe qenalten. Die Schwungradwelle ist in den Augen drehbor nelii'-jert, so daß das Schwungrad und sein Ritzel sich frei drehen können.

Das Schwungrad besteht aus Metall, vorzugsweise Eisen, und hat einen Außendurchmesser von etwa 6,6 cm (2,6 inches) und eine Stärke von etwa 2,22 cm (7/8 inch). Um das Gewicht des Schwungrades zu begrenzen, kann es zweckmäßigerweise mit sechs symmetrisch verteilten Ausnehmungen versehen sein, die sich quer durch dasselbe erstrecken und deren Mittellinien auf einem Kreis ir.it einem Durchmesser von etwa 3,81 cm (1,5 inches) liegen. Der Zweck der Löcher, die notwendigerweise aleichförmig verteilt sein müssen, ist die Begrenzung des Gewichtes des Schwungrades, das für die dargestellten Abmessungen zweckmäßigerweise etwa 397 g (14 ounces) beträgt.

Der Betrieb der neuerungsgemäßen Vorrichtung geht folgendermaßen vor sich. Das Fahrzeug wird von der Bedienungsperson gelialLen und fest gegen den Untergrund gedrückt und nach vorne qeschoben, so daß die Vorderräder 20 und 22 im

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Gegenzeigersinn, betrachtet gemäß Fig. 1, gedreht werden. Wenn sich die-Räder drehen, dreht sich die starr daran befestigte Achse 24 ebenfalls und die Drehung der Achse wird auf das Antriebszahnrad 36 übertragen, das auf der Achse festgelegt ist. Die Drehung des Antriebszahnrades 36 wird auf das Ritzel 44 übertragen, das bei jeder Umdrehung des Sahnrades 36 fünf Umdrehungen ausführt. Das Ritzel 44 ist mit dem Übersetzungszahnrad 42 einstückig ausgebildet, so daß das Übersetzungszahnrad 42 eine Umdrehung bei jeder Umdrehung des Ritzels 44 ausführt. Das Übersetzungszahnrad Λ2 treibt das Schwungradritzel 5b an und infolge des Übersetzungs verhältnisses zwischen dem Übersetzuncszahnrad und dem Ritzel 56 führt das Ritzel 56 bei jeder Umdrehung des Übersetzunqszahnrgdes 42 sechs Umdrehungen aus. Da das Schwungrad 60 am Kitzel 5o einstückig festgelegt ist, dreht sich das Schwung rad 60 bei jeder Umdrehung des Ritzels 56 ebenfalls einmal. Infolge der Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Antriebszahnrad 36 und dem Ritzel 44 sowie zwischen dem Übersetzumjczahnrad 42 und dem Ritzel 56 verursacht jede Umdrehung der Reifen 20 und 22 dreißig Umdrehungen des Schwungrades. Nach dem Inschwungsetzen des Schwungrades und Loslassen des Fahrzeuges, so daß es ,durch die gespeicherte Energie im Schwungrad angetrieben wird, werden gleichermaßen die Reifen 20 und 22 bei jeder Umdrehung des Schwungrades mittels der in diesem gespeicherten Energie ein Dreißigstel einer Umdrehur.q angetrieben «

Dementsprechend speichert das Schwungrad verhältnismäßig viel Energie im Vergleich mit der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und gibt Energie extrem langsam ab, nachdem das Fahrzeug 10 losgelassen und nur durch die gespeicherte Energie des Schwungrades angetrieben wird.

Obwohl sich die angegebenen Übersetzungsverhältnisse im R/ihir.en der Erfindung ändern können, ist es zweckmäßig, ein Übersetzungsverhältnis von mindestens 20 zu 1 zwischen der

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Drehung des Antriebszahnrades 36 und der Drehung des Schwungrades 60 einzuhalten, so daß sich das Schwungrad 60 mindestens , 20mal bei jeder Umdrehung des Antriebszahnrades 36 dreht und so daß das Antriebszahnrad 36 ein Zwanzigstel einer Umdrehung bei jeder Umdrehung des Schwungrades 60 ausführt, wenn die Energie des Schwungrades das Fahrzeug antreibt. Zur Erzielung einer wirtschaftlichen, leicht herzustellenden unri wirkungsvollen Vorrichtung ist es erforderlich, daß man ein Antriebszahnrad, ein Übersetzungszahnrad, zwe' Ritzel und ein Schwungrad*verwendet. Es kann zweckmäßig sein, ein weiteres Übersetzungszahnrad und Ritzel zur weiteren Steigerung des Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Antriebszahnrad und dem Schwungradritzel hinzuzufügen.

Es wird bemerkt, daß die Lager 30, Hülse 34, Reifen 20 und 22 und das Fahrzeug 10 aus linearem Polyäthylen hergestellt sirvJ und daß das Gehäuse 12 aus sehr stoßfestem Polystyrol besteht.

In Fiq. 5 ist eine allgemein mit 100 bezeichnete Ausf ührun:r;-■Orm der Neuerung dargestellt, die einen Trägheitsmotor ähnlich dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten aufweist, bei dorn jedoch das Schwungrad in der Mitte und symmetrisch mit zwei Getrieben in spiegelbildlicher Anordnung auf beiden Seiten des Schwungrades angeordnet ist. Das Schwungrad ist allgemein mit 160 bezeichnet und weist annähernd die gleiche Form, dar, gleiche Material und Gewicht des in den Fig. 2 und 3 gezeigton auf. Wenn gewünscht, können die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Getriebeteile in Abmessungen, Material und Anzahl von Gotriebrriühnen den in den Fig. 2 und 3 gezeigten identisch ^ entsprechen. In der Spielzeugantriebseinrichtung 100 sind zwei S^ummelwellen 124 angebracht, an denen Räder 120 bzw. 122 befestigt sind. Einstückig angeformt oder mit Klebstoff t>ci"estiqt an den Rädern 120 bzw. 122 sind Antriebszahnrüder 136, welche ihrerseits Antriebsübers^tzungsritzel 140 antreiben. Die Übersetzungsritzel 140 sind drehbar auf WeI lorisl.urr>rnolr IM befestigt, die sich durch die Schwungradgehäusotci1 ο 150

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und 152 erstrecken. Am anderen Ende jeder Stummelwelle 144 ist e? i η Übersetzungszahnrad 142 befestigt, das mit Schwun^- raciritzeln 156 kämmt, deren jedes am Schwungrad 160 starr befestigt ist. Die Schwungradritzel 156 sind auf WeIlenstummoln 162 drehbar gelagert, die jeweils in Gehäuseteilen 150 bzw. 152 drehbar gelagert sind. Wenn gewünscht, können auf den Wellen 120 und 122 zwei Gummibänder zur Gewährleistung einor. besseren Reibungseingriffes mit einer Oberfläche beim Drehon der Räder zum Übertragen von Energie von den Rädern auf das Schwungrad 160^angebracht sein.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist es ebenfalls zweckmäßig, ein Übersetzungsverhältnis von mindestens 20 zu zwischen den Antriebszahnrädern 136 und der* Schwun^radr \ tzel η 156 vorzusehen, so daß das Schwungrad 160 sich bei jeder Urndrehung der Räder 120 und 122 mindestens 20mal dreht.

Del der dargestellten Ausführungsform ist ersichtlich, daß das Gehäuse 100 ansprechend geformt ist und einen ebenen Boden aufweist, unter den die Räder 120 und 122 vorstehen, wobei in der Figur die Form eines Lokomotivführers gewählt ist. Die Anordnung 100 kann als selbständiges Spielzeug verwendet werden, welches sich selbst antreiben kann, indem die Räder 120 und 122 gegen eine Oberfläche gedruckt und die Anordnung 100 während des Drückens vorwärtsbewegt wird. Nach ein- oder zweimaliger Ausführung dieses Vorgangs ist das Schwungrad mit ausreichender Energie versorgt und die Anordnunn kann auf eine Oberfläche gesetzt und losgelassen •werden und bewegt sich durch ihre eigene Antriebskraft. Infolge des sehr hohen Übersetzungsverhältnisses zwischen den Antriebszahnrädern 136 und den Schwungradritzeln 156 wird die im Schwungrad 160 gespeicherte E*hergie sehr langsam an die Antriebsräder 120 und 122 abgegeben und das Spielzeug h^werrt sich langsam über eine verglichen mit den bekannten Vorrichtungen extrem lange Zeitspanne von bis zu etwa zwei

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Wenn sich das Schwungrad mit ausreichend hoher Geschwindigkeit dreht, kann man die Anordnung 100 in Kreisen gehen lassen, indem die Anordnung seitlich auf ein Rad gekippt wird. Die Kreiselwirkung der Schwungradanordnung hält die Figur stehend auf einem Rad, wobei sie sich in einem Kreis lange Zeit bewegt, bis die Drehgeschwindigkeit des Schwungrades soweit abnimmt, daß die Anordnung gerade aufsteht und von beiden Rädern unterstützt wird. Sodann bewegt sie sich weiter in einer geraden Linie. Die Drehrichtung kann durch Kippen der Anordnung auf die andere Seite geändert werden.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist die Antriebseinrichtung 100 in eine geeignete Öffnung in einer Art von Dampfmaschine 180 mit zwei Paaren von Rädern 182 und 184, jedocte ohne eigene Antriebseinrichtung, eingesetzt. So kann das Schwungrad mit Energie versorgt werden, wobei die Anordnung 100 entweder getrennt von dem Zug 180 oder in dem S :hacht desselben angeordnet ist und zum Antrieb des Zuges 180 in gerader Richtung verwendet wird. Auch hier wird der Zug 180 infolge des hohen Übersetzungsverhältnisses zwischen den Antriebszahnrädern 136 und dem Schwungradritzel 156 sehr langsam über eine verhältnismäßig lange Zeitspanne bis zu einigen Minuten angetrieben.

Es wird bemerkt, daß zwar die in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellte Ausführungsform der Neuerung als Lokomotivführer und Eisenbahnzug dargestellt ist, jedoch kann der Grundgedanke der Neuerung auf eine Vielzahl von Spielzeugen, wie Pilot und Flugzeug, Polizist und Polizeiauto, Rennwagenfahrer und Rennwagen usw., angewendet werden. Ferner kann die Anordnung 100 als herausnehmbare Antriebsquelle für nahezu jeden Mechanismus dienen und kann ii\ Berührung mit einem nicht gezeigten, von den Rädern 120 und 122 angetriebenen Treibriemen zum Antreiben anderer mit dem Spielzeug verbundener Vorrichtungen gebracht und beispielsweise zum Antreiben

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ei.ies Aufzuges, zum Öffnen einer Tür, Betätigen eines Musikinstrumentes, ■ Betreiben einer Geschirrspülmaschine od.dgl. verwendet werden kann.

Ferner wird bemerkt, daß der Gedanke der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform auch mit einer anderen Art von Antriebseinrichtung als der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Schwunqradvorrichtung, beispielsweise mit einem AufziehmoLor, Elektromotor od.dgl., anwendbar ist.

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Claims (1)

1. - S S

   • ·

   a « β t ····

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   Schutzansprüche

   Antriebseinrichtung für ein Spielfahrzeug, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12, lüO), eine in dem Gehäuse drehbar gelagerte Achse (24, 124), mindestens zwei auf der Achse starr befestigte Räder (20, 22; 120, 122), die sich bis unterhalb des Gehäuses erstrecken, ein auf der Achse angebrachtes Antriebszahnrad (36, 136), ein mit dem Antriebszahnrsd kämmendes Ritzel (40, 140), ein bezüglich des Ritzels starr und koaxial drehbar gelagertes Übersetzungszahnrad (42, 142), das sich gleichförmig mit diesem dreht, eine Welle (44, 144), aui der das Ritzel und das Übersetzungszahnrad drehbar innerhalb des Gehäuses angebracht sind, ein mit dem Übersetzungszahnrad kämmendes Schwungradritzel (56, 156), ein mit dem SchwungradritzeVL starr und koaxial verbundenes Schwungrad (60, 160) und eine das Schwungrad und das Schwungradritzel drehbar innerhalb des Gehäus2S tragende Welle (62, 162), wobei das Über setzurr; :iverhältnls zwischen dem Antriebszahnrad und dem Schwungradritzel mindestens 20 zu 1 beträgt.

   2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis 30 zu 1 beträgt.

   3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Schwungrad (160) zwischen den beiden Rädern (120, 122) in gleichen Abständen von diesen anceordnr-t ist und daß zwei Getriebe (136, 140, 142, 144, 156) auf der Achse (124) in spiegelbildlicher Anordnung auf beiden Seiten des Schwungrades angebracht sind.

   Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,' dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (100) in ein^r Öffnung in einem Körper des Spielfahrzeugs (180) in herausnehmbarer Weise festlegbar ist.

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   5. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

   dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse '100; einen einstückigen Teil eines Körpers des Spielfährzeugs bildet.