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BEZEICHNUNG
DER ERFINDUNG
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Transformierbares
Spielfahrzeug
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf Spielfahrzeuge, insbesondere solche,
die unübliche
Eigenschaften bezüglich
ihrer Transformierbarkeit haben.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Einige
Spielfahrzeuge versuchen, zum Zwecke der Unterhaltung reale Fahrzeuge
nachzuahmen. Phantasievollere Spielfahrzeuge versuchen, zum Zwecke
der Unterhaltung Merkmale vorzusehen, die an realen Fahrzeugen niemals
vorhanden gewesen sind. Eine Form eines so erdachten Spielfahrzeuges
ist ein motorisiertes kugelförmiges
Spielzeug.
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Eine
Art von motorisierten kugelförmigen Spielzeugen
ist im US-Patent Nr. 6,066,026 offenbart. Hier sind zwei im Wesentlichen
halbkugelförmige
Räder miteinander
verbunden, wobei ihre kreisförmigen
Enden einander zugekehrt sind. Eines oder jedes der halbkugelförmigen Räder enthält seinen
eigenen Antriebsmotor, welcher an einer zentralen Tragstruktur angebracht
ist, die weitgehend oder im Wesentlichen von den beiden Rädern umgeben
ist. Die zentrale Tragstruktur nimmt weiterhin eine Energiequelle
auf, die ebenfalls von den beiden Rädern umgeben ist, und eine
Antenne, welche sich nach außen
von dem Tragelement und zwischen den Rädern erstreckt, um einen „Anhang" zu bilden, der sich
von der „Kugel" erstreckt. Bei einer
Ausführungsform
sind Schaufeln um den äußeren Umfang
jedes der halbkugelförmigen
Räder angebracht,
um das kugelförmige
Spielzeug im Wasser anzutreiben.
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Eine
andere Art von motorisiertem kugelförmigen Spielzeug ist in dem
US-Patent Nr. 4,671,779 dargestellt. Eine kugelförmige Schale umgibt eine Trommel,
welche einen Motor enthält.
Die Schale wird von einem Paar kugelförmiger segmentartiger Tragelemente,
welche rotierbar an den axialen Enden der Trommel angebracht sind,
und einem Satz teilweise kugelförmiger
Segmente gebildet, die aneinander rund um die Tragelemente und die
Trommel angebracht sind derart, dass sie sich von der Trommel und
den Tragelementen weg abschälen
oder abwickeln, wenn die Trommel angetrieben wird, um sich in einer
bestimmten Richtung zu bewegen. Die abgewickelten Segmente formen
einen Anhang, welcher hinter der Trommel hergezogen wird und dabei
von den Tragelementen hängt.
Die Trommel fährt
auf entlang dem Umfang angeordneten Zahnsätzen an jedem Ende der Trommel.
Der Motor treibt die Trommel an, um sie jeweils in einer von zwei
einander entgegen gesetzten Richtungen zu rotieren, wobei die Schalensegmente
in einer Richtung abgewickelt werden und die Abschnitte zu einer
Kugel um den Zylinder in der anderen Richtung aufgewickelt werden.
Ein Paar „Fühler" kann von den Tragelementen
durch das Motormodul in den Zylinder entfaltet werden. Die Rotationsrichtung
des Motors im Zylinder kann als Reaktion eines Auftreffens der Fühler auf
einem Objekt, welches beispielsweise ein Hindernis darstellt, welches
sich im Wege des Spielzeuges befindet, umgekehrt werden.
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Es
wird angenommen, dass eine andere Art eines motorisierten kugelförmigen Spielzeuges
mit anderem Aufbau und anderer Betriebsweise einen erheblich neuen
und anderen Unterhaltungswert hätte
als bereits vorhandene Spielzeuge.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Kurz
gesagt beinhaltet die Erfindung ein Spielfahrzeug mit einem zentralen
Gehäuse,
welches eine erste und eine zweite Seite aufweist, wobei beide Seiten
einander gegenüberliegend
angeordnet sind. Wenigstens ein erstes und ein zweites Rad sind rotierbar
am Gehäuse
angebracht. Das erste Rad ist rotierbar an der ersten Seite des
Gehäuses
und das zweite Rad ist rotierbar an der zweiten Seite des Gehäuses angebracht.
Jedes der beiden Räder
hat eine zentrale Nabe und mehrere einzelne Flügel, die rotierbar an der Nabe
angebracht sind. Jede Nabe hat ein Zentrum, welches entlang einer
ersten Rotationsachse angeordnet ist, die erstem und zweitem Rad gemeinsam
ist. Jeder Flügel
ist um eine zweite Flügelachse
rotierbar, welche sich quer zur ersten Achse erstreckt. Jeder Flügel erstreckt
sich von der Nase nach außen
zu einem Ende, das distal zur Nabe sich befindet, wobei ein in Umfangsrichtung
verlaufender Oberflächenabschnitt
eines der beiden Räder
gebildet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER MEHREREN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
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Sowohl
die vorstehende Zusammenfassung als auch die folgende detaillierte
Beschreibung der Erfindung werden besser zu verstehen sein, wenn
sie in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen gelesen werden. Zwecks Erläuterung der Erfindung ist in
den Zeichnungen eine Ausführung
gezeigt, die derzeit bevorzugt wird. Es sollte jedoch Übereinstimmung
darüber
bestehen, dass die Erfindung nicht auf die genauen Anordnungen und
Mittel beschränkt
ist, welche dargestellt sind.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
linke perspektivische Ansicht der Vorderseite einer ersten bevorzugten
Ausführung
eines Spielfahrzeuges gemäß der Erfindung
mit Flügeln
in einer ersten Position und einem Anhang in einer eingezogenen
Position,
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2 eine
linke perspektivische Ansicht der Vorderseite des Spielfahrzeuges
gemäß 1,
wobei die Flügel
eine zweite Position einnehmen und der Anhang sich in einer gestreckten
Position befindet,
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3 eine
linke perspektivische Ansicht der Vorderseite des Spielfahrzeuges
der 2, wobei die Flügel eine Zwischen-Rotationsposition
einnehmen und der Anhang sich in einer gestreckten Position befindet,
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4 eine
rechte Seitenansicht des Spielfahrzeuges der 2, wobei
ein erstes Rad und eine erste Seite des zentralen Gehäuses weggelassen sind,
um eine Bord-Steuereinheit,
ein Batteriegehäuse
und ein Getriebegehäuse
innerhalb des zentralen Gehäuses
sichtbar zu machen,
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5 eine
teilweise explodierte Ansicht des Getriebegehäuses der 4,
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6 eine
teilweise explodierte Ansicht des Getriebegehäuses der 5,
wobei Motoren und der erste Teil des Getriebegehäuses weggelassen sind,
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7 eine
explodierte Ansicht des Getriebegehäuses der 4,
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8 eine
explodierte Ansicht einer zentralen Wellenanordnung des Getriebegehäuses der 4,
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9 eine
linke perspektivische Ansicht der Vorderseite des Spielfahrzeuges
der 2, wobei das erste Rad teilweise explodiert dargestellt
ist,
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10 eine
linke perspektivische Ansicht der Vorderseite des Spielfahrzeuges
der 9, wobei ein Teil des ersten Rades weggelassen
und der verbleibende Teil des ersten Rades explodiert dargestellt
ist,
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11 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführung eines
Spielfahrzeuges mit einigen mechanischen Komponenten, die von der
ersten Ausführungsform
verschieden sind, wobei das Spielfahrzeug sich in einer im Wesentlichen
kugelförmigen
Konfiguration befindet und die meisten seiner Flügel und das zentrale Chassisgehäuse entfernt
sind,
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12 eine
der 11 ähnliche
Ansicht mit gegenüber
der 11 um 90° rotierten
Flügeln,
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13 eine
perspektivische Ansicht, wobei Chassisgehäuse und die meisten Flügel entfernt
sind ähnlich
den 11 und 12 und
die Flügel
um 90° gegenüber denen
in 12 und um 180° gegenüber denen
in 11 rotiert sind,
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14 eine
perspektivische Ansicht des Bodens eines Chassis des Spielfahrzeuges
der 11 bis 13, wobei
die Haupt-Antriebsanordnung gezeigt ist,
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15 eine
obere perspektivische Ansicht des Chassis der 14,
wobei die Kammer für
Batterien/Elektronikkomponenten entfernt und die selbe Antriebskonfiguration
gezeigt ist,
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16 eine
obere perspektivische Ansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform
eines Spielfahrzeuges der Erfindung etwa in der Mitte im Verlauf
einer Zustands- Transformation,
wobei die Mehrzahl ihrer Flügel,
ein polygonales Gehäuse
und ihr zentrales Gehäuse
entfernt und einige Komponenten teilweise entlang einer ersten Achse
weg gebrochen sind, um einen anderen möglichen Satz von durch einen
Motor angetriebenen Komponenten erkennbar zu machen,
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17 eine
bodenseitige rückwärtige perspektivische
Ansicht des Spielfahrzeuges der 16, bei
dem einige Komponenten entlang einer Ebene, die im Wesentlichen
durch die Zentren der Motoren des Spielfahrzeuges verläuft, weggebrochen
sind,
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18 eine
Teil-Seitenansicht einer Antriebseinrichtung eines Arms oder „Anhangs" in größerem Maßstab,
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19 eine
rechte perspektivische Ansicht der Vorderseite der zweiten Ausführungsform
des Spielfahrzeuges, wobei die Mehrzahl seiner Flügel, ein
polygonales Gehäuse
und eine äußere Oberfläche des
anderen polygonalen Gehäuses
entfernt sind,
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20 eine
perspektivische Ansicht von hin und her bewegbaren Schlitten des
Spielfahrzeuges der 16,
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21 eine
perspektivische Ansicht der Schlitten der 20 mit
daran angebrachter Verstellschraubenspindel und einem Gehäuse der
Verstellschraubenspindel, welches diese umgibt,
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22 eine
perspektivische Ansicht eines Teils des Spielfahrzeuges, welches
in 16 dargestellt ist, wobei vom Teil einige Komponenten,
die in 16 dargestellt sind, entfernt
sind,
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23 eine
perspektivische Ansicht des Teils des Spielfahrzeuges, welches in 22 dargestellt
ist, wobei daran Motoren angebracht sind,
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24 eine
perspektivische Ansicht des Teils des Spielfahrzeuges der 23,
an welchem ein „Rad" angebracht ist,
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25 eine
perspektivische Ansicht einer vierten bevorzugten Ausführungsform
eines Spielfahrzeuges gemäß der Erfindung
etwa in der Mitte im Verlauf einer Zustands-Transformation, wobei die Mehrzahl seiner
Flügel
entfernt und ein mit Gelenken versehener Anhang sich in einer Lagerposition
befindet, und
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26 eine
bodenseitige Draufsicht des Spielfahrzeuges der 25,
wobei sich der mit Gelenken versehene Anhang in einer gestreckten
Position befindet.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
der folgenden Beschreibung wird lediglich aus Gründen der Zweckmäßigkeit
eine gewisse Terminologie benutzt, welche nicht beschränkend ist. Die
Wörter „rechts", „links", „obere" und „untere" bezeichnen Richtungen
in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Die Terminologie
umfasst die vorstehend besonders erwähnten Wörter, Ableitungen von denselben
und Wörter
von ähnlicher
Bedeutung.
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Im
Folgenden wird auf die Zeichnungen im Detail Bezug genommen, in
denen gleiche Bezugszahlen durchgängig gleiche Elemente bezeichnen.
In den 1 – 10 ist
eine erste bevorzugte Ausführung
eines transformierbaren, allgemein mit 10 bezeichneten
Spielfahrzeuges gemäß der Erfindung gezeigt,
welches eine allgemein kugelförmige
Konfiguration aufweist und auf einer Oberfläche (nicht dargestellt) bewegbar
ist. Aus 1 ergibt sich zunächst, dass
das Spielfahrzeug 10 ein zentrales Gehäuse 12 aufweist, welches
vorzugsweise mit einer ersten und einer zweiten Seite 12a, 12b versehen
ist, die einander gegenüberliegend
angeordnet sind. Das zentrale Gehäuse 12 weist vorzugsweise
auch eine frontale Abdeckung 12c auf, die mit der ersten
Seite und der zweiten Seite 12a, 12b in Eingriff
ist. Wenngleich dies die bevorzugte Ausführung darstellt, liegt es innerhalb
des Gedankens und des Bereiches der Erfindung, dass die frontale
Abdeckung 12c weggelassen wird und nur erste und zweite
Seite 12a bzw. 12b verbleiben, wenn das Spielfahrzeug 10 dann noch
in der Lage ist, so zu funktionieren, wie hierin beschrieben.
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Das
Spielfahrzeug 10 ist vorzugsweise mit wenigstens zwei rekonfigurierbaren „Rädern" versehen, die rotierbar
mit dem zentralen Gehäuse 12 verbunden
sind. Im Einzelnen ist ein erstes „Rad" 30 rotierbar an der ersten
Seite 12a des Gehäuses 12 und ein
zweites „Rad" 40 ist
rotierbar an der zweiten Seite 12b des Gehäuses 12 angebracht.
Die Rotation von erstem und zweitem „Rad" 30, 40 hat zur Folge,
dass das Spielfahrzeug 10 sich auf der Oberfläche bewegt.
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Gemäß den 1 – 3 sind
sowohl das erste „Rad" 30 als
auch das zweite „Rad" 40 mit
einer zentralen Nabe 50 und mehreren einzelnen Flügeln 20 versehen,
die rotierbar an der Nabe 50 angebracht sind. Vorzugsweise
ist jede Nabe 50 mit sieben Flügeln 20 versehen,
die daran rotierbar angebracht und in Umfangsrichtung um die Nabe 50 angeordnet
sind, wenngleich mehr oder weniger als sieben Flügel 20 vorgesehen
sein können,
wobei vorausgesetzt ist, dass das Spielfahrzeug noch in der Lage
ist, so zu funktionieren wie hierin beschrieen. Jeder Flügel 20 hat
eine Länge,
die viel größer ist
als seine Dicke, und weitet sich mit zunehmendem Abstand von der
Nabe 50 konisch auf. Jeder Flügel 20 ist vorzugsweise
wenigstens geringfügig
entlang seiner Längsachse
und quer dazu in Richtung der Breite gebogen ausgeführt. Jede
Nabe 50 weist einen Mittelpunkt auf, der allgemein entlang
einer ersten Rotationsachse 50' angeordnet ist. Wie im folgenden
beschrieben wird, sind erstes und zweites Rad 30, 40 einschließlich ihrer
jeweiligen Nabe 50 in Bezug auf das zentrale Gehäuse 12 rotierbar
derart, dass erstes und zweites Rad 30, 40 um
die erste Rotationsachse 50 rotieren. Jeder Flügel 20 ist
weiterhin um eine zweite Flügelachse 20' rotierbar,
die sich quer zur und vorzugsweise radial von der ersten Achse 50' erstreckt.
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Vorzugsweise
sind die Flügel 20 um
die jeweilige zweite Achse 20' zwischen einer ersten Position 22 (1)
und einer zweiten Position 24 (2), die
rotationsmäßig verschieden
ist von der ersten Position 22, rotierbar. Da die Flügel 20 gebogen
sind, sind erstes und zweites Rad 30, 40 in der
ersten Position 22 allgemein schalenförmig mit offenen Enden ausgebildet,
die nach innen gegen das jeweils andere Rad und das zentrale Gehäuse 12 weisen
derart, dass das zentrale Gehäuse 12 zumindest
teilweise vom ersten und vom zweiten Rad 30, 40 aufgenommen
wird, wobei es von den Flügeln 20 teilweise
abgedeckt wird und das Spielfahrzeug 10 eine allgemein
kugelförmige
Gestalt aufweist. In der zweiten Position 24 sind erstes
und zweites Rad 30, 40 allgemein schalenförmig ausgebildet,
wobei die offenen Enden nach außen
weg vom jeweils anderen Rad und dem zentralen Gehäuse 123 weisen,
wodurch wenigstens der größere Teil
des zentralen Gehäuses 12 freigelegt
ist. Vorzugsweise sind erstes und zweites Rad in erster und zweiter
Position 22 bzw. 24 allgemein halbkugelförmig, wenngleich
es innerhalb des Gedankens und des Bereiches der Erfindung liegt,
das erstes und zweites Rad 30, 40 Formen aufweisen,
die von einer allgemein halbkugelförmigen Gestalt verschieden
sind wie beispielsweise semiovoid oder konisch, wobei vorausgesetzt
ist, dass das Spielfahrzeug in der Lage ist, so zu funktionieren,
wie hierin beschrieben wird. Überdies
brauchen die Flügel
nicht schalenförmig
ausgebildet zu sein, sondern können
im Wesentlichen gerade oder lediglich in einer Richtung gebogen
sein. Darüber
hinaus können die
Flügel
so ausgebildet und dimensioniert sein, dass sie, falls erwünscht, das
zentrale Gehäuse 12 vollständig umgeben.
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Vorzugsweise
sind erstes und zweites Rad 30, 40 und insbesondere
die Flügel 20 derselben
zwischen erster und zweiter Position 22 bzw. 24 um
etwa 180° rotierbar,
wobei sie weiterhin in wenigstens einer Rotations-Zwischenposition 26 zwischen
erster und zweiter Position 22 bzw. 24 orientiert
sein können.
Vorzugsweise können
die Flügel 20 in
wenigstens eine Zwischenposition 26 orientiert werden,
die sich rotationsmäßig auf
halbem Wege zwischen erster und zweiter Position 22 bzw. 24 befindet
derart, dass erstes und zweites Rad 30, 34 allgemein Schaufelrädern ähneln, wie
dies in 3 gezeigt ist, um die Bewegung
des Spielfahrzeuges 10 auf Wasser oder weichen Oberflächen, wie
Schnee, Sand usw. zu erleichtern. Wenngleich dies die bevorzugte Zwischenposition 26 ist,
wird es bevorzugt, dass die Flügel 20 in
der Lage sind, in jeder gewünschten
Rotationsposition zwischen erster und zweiter Position 22 bzw. 24 gehalten
zu werden derart, dass erstes und zweites Rad 30, 40 im
wesentlichen eine unbegrenzte Anzahl von Zwischenpositionen aufweisen. Es
ist ein Teil der Erfindung, dass die Flügel 20 nur 90° (d.h. zwischen
Positionen 22 und 26 oder 26 und 24)
oder mehr als 180° rotierbar
sind. Vorzugsweise sind die Flügel
in jedem Rad 30, 40 miteinander verbunden, so
dass sie in Übereinstimmung
rotieren, wie dies im Folgenden detaillierter beschrieben wird.
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Gemäß den 2 und 4 weist
das Spielfahrzeug 10 weiterhin einen Anhang 70 auf,
der vorzugsweise bewegbar mit dem zentralen Gehäuse 12 verbunden ist.
Vorzugsweise hat der Anhang 70 wenigstens ein erstes Ende 70d,
welches am übrigen Teil
des Spielfahrzeuges 10 befestigt ist, und ein entgegengesetzt
angeordnetes freies zweites Ende 70e. Vorzugsweise ist
das erste Ende 70d des Anhangs 70 schwenkbar am
zentralen Gehäuse 12 durch
geeignete Mittel, wie einem Stift 71, angebracht. Der Anhang 70 kann
vorzugsweise eine eingezogene Position 72 (gestrichelt
in 4 dargestellt) und eine ausgestreckte Position 74 einnehmen.
Der Anhang 70 ist vorzugsweise flexibel ausge bildet derart,
das der Anhang 70 in seiner eingezogenen Position 72 allgemein
um das zentrale Gehäuse 12 gewickelt
ist und in seiner ausgestreckten Position 74 sich nach außen vom
zentralen Gehäuse 12 erstreckt,
so dass wenigstens das zweite Ende 70e sich in einem Abstand
vom zentralen Gehäuse 12 und
jenseits eines gedachten Zylinders befindet, dessen Querschnitt durch äußere Umfangsbegrenzungen
der Räder 30, 40 begrenzt
ist, die gestrichelt in den 3 und 4 dargestellt
sind, vorzugsweise in allen möglichen
Konfigurationen der Flügel 20.
Vorzugsweise wird der Anhang 70 von wenigstens zwei gelenkigen Abschnitten 70a, 70b gebildet
derart, dass der erste Abschnitt 70a rotierbar mit dem
zentralen Gehäuse 11 verbunden
ist und wenigstens ein zweiter Abschnitt 70b rotierbar
am ersten Abschnitt 70a angebracht ist. Insbesondere wird
der Anhang 70 vorzugsweise von wenigstens drei Abschnitten
gebildet, wobei der erste Abschnitt 70a rotierbar mit dem
zentralen Gehäuse 12 verbunden
ist, der zweite Abschnitt 70b rotierbar mit dem ersten
Abschnitt 70a verbunden und ein dritter Abschnitt 70c rotierbar
mit dem zweiten abschnitt 70b verbunden ist. Wenngleich
es bevorzugt wird, einen gelenkigen Anhang zu haben, liegt es innerhalb
des Gedankens und des Bereiches der Erfindung, dass der Anhang 70 auf
andere Weise flexibel ausgebildet wird. Beispielsweise könnte der Anhang
als Federelement vorgesehen sein, welches teilweise um das zentrale
Gehäuse
gewickelt wird und federnd auf das Abwickeln reagiert. Außerdem braucht
der Anhang nicht flexibel zu sein. Er kann relativ starr und so
mit dem zentralen Gehäuse
verbunden sein, dass er immer ausgestreckt ist, oder bewegbar angebracht
sein, um steuerbar ausgestreckt und eingezogen zu werden.
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Vorzugsweise
ist der Anhang 70 in seiner eingezogenen Position 72 zwischen
den offenen Enden von erstem und zweitem Rad 30, 40 bei
in der ersten Position 22 befindlichen Flügeln angeordnet derart,
dass das Spielfahrzeug 10 allgemein eine kugelförmige oder,
alternativ, eine allgemein eiförmige Gestalt
aufweist. Vorzugsweise umfasst der Anhang 70 wenigstens
ein Anhang-Rad 76 nahe dem zweiten Ende 70e, um
wenigstens in der ausgestreckten Position 74 des Anhangs 70 mit
einer Fläche
(nicht dargestellt) in Berührung
zu kommen. Das Anhang-Rad 76 ist vorzugsweise rotierbar
mit dem zweiten Ende 70e des Anhangs 70 verbunden
derart, dass es während
einer Bewegung des Spielfahrzeuges 10 entlang der Fläche rollt.
Wenngleich lediglich ein Anhang-Rad 76 dargestellt ist,
kann mehr als ein Rad oder alternativ auch kein Rad am Anhang vorgesehen
sein derart, dass das zweite Ende 70e des Anhangs 70 während einer
Bewegung des Spielfahrzeuges 10 entlang der Fläche gleitet.
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Ggf.
können
der Anhang 70 und die Flügel 20 von erstem
und zweitem Rad 30, 40 so ausgebildet sein, dass
sie in Wasser schwimmen. Der Auftrieb des Anhangs 70 und
der Flügel 20 kann
auf vielfältige
Weise herbeigeführt
werden einschließlich
der Möglichkeit – ohne jedoch
auf diese beschränkt
zu sein – Anhang
und Flügel
zumindest teilweise als hohle, geschlossene schalenförmige Gebilde
zu gestalten und/oder Anhang 70 und Flügelrädern 20 zumindest
teilweise aus geschlossenem (z. B. mit geschlossenen Zellen oder
fester Haut) Schaummaterial aus Kunststoff herzustellen. Wenngleich
diese Verfahren zur Erzielung der Schwimmfähigkeit von Anhang 70 und
Flügeln 20 bevorzugt
werden, sollen sie keine Beschränkung
darstellen, da es innerhalb des Gedankens und des Bereiches der
Erfindung liegt, Anhang 70 und Flügel 20 auf eine andere
Weise, die dem Fachmann allgemein bekannt ist, schwimmfähig zu machen
oder für
die Benutzung des Spielfahrzeuges lediglich auf festen Flächen nicht
schwimmfähig zu
machen. Durch Ausgestaltung der Flügel 20 und des Anhangs 70 in
einer Weise, dass Flügel 20 und Anhang 70 schwimmfähig sind,
und durch geeignete Abdichtung der elektrischen Teile kann das Spielfahrzeug 10 so
ausgebildet werden, dass es ggf. auch auf einer Wasseroberfläche bewegt
werden kann.
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Gemäß 4 ist
vorzugsweise ein Getriebegehäuse 80 innerhalb
des zentralen Gehäuses 12 angeordnet,
wobei es einen ersten Teil 80a und einen zweiten Teil 80b umfasst.
Vorzugsweise ist das zentrale Gehäuse 12 auch ein äußeres Gehäuses und
in irgendeiner Weise mit einer Dekoration versehen, um es so für einen
Benutzer visuell interessant erscheinen zu lassen. Beispielsweise
kann das äußere Gehäuse 12 so
dekoriert sein, dass es einem Tier, einem Monster oder einem Insekt ähnlich ist,
wenngleich dies nicht beschränkend
gemeint sein soll. Als solches liegt es innerhalb des Gedankens
und des Bereiches der Erfindung, dass das äußere Gehäuse 12 in irgendeiner
Weise dekoriert ist. Wahlweise könnte
das äußere Gehäuse 12 weggelassen
und das Getriebegehäuse 80 als
zentrales Gehäuse
des Spielfahrzeuges benutzt werden mit oder ohne Dekoration.
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Gemäß den 5 – 8 sind
vorzugsweise innerhalb des Getriebegehäuses 80 ein erster
und ein zweiter Antriebs-Getriebestrang 82, 84 und
ein Transformations-Getriebestrang 86 untergebracht. Erster
und zweiter Antriebs-Getriebestrang 82, 84 und
der Transformations-Getriebestrang 86 sind vorzugsweise
Reduktions-Getriebestränge.
Vorzugsweise ist der erste Antriebs-Getriebestrang 82 betriebsmäßig mit
dem ersten Rad 30 verbunden. Der zweite Antriebs-Getriebestrang 84 ist
betriebsmäßig mit
dem zweiten Rad 40 verbunden. Der Transformations-Getriebestrang 86 ist
betriebsmäßig mit
einer zentralen Wellenanordnung 90 verbunden, die zumindest
teilweise innerhalb des Getriebegehäuses 80 untergebracht
ist. Vorzugsweise ist wenigstens ein erster vorzugsweise reversibler
Motor 83 betriebsmäßig mit
wenigstens dem ersten Rad 30 über den ersten Antriebs-Getriebestrang 82 verbunden, um
wenigstens das erste Rad 30 anzutreiben, und wenigstens
ein zweiter vorzugsweise reversibler Motor 85 ist betriebsmäßig mit
wenigstens dem zweiten Rad 40 über den zweiten Antriebs-Getriebestrang 84 verbunden,
um wenigstens das zweite Rad 40 anzutreiben. Insbesondere
wird es bevorzugt, dass die Ritzel 83a, 85a von
erstem und zweitem Motor 83, 85 jeweils mit dem
ersten bzw. zweiten Antriebs-Getriebestrang 82 bzw. 84 kämmen derart,
dass der erste und der zweite Motor 83, 85 getrennt
und unabhängig erstes
und zweites Rad 30, 40 antreiben. Auf diese Weise
können
erstes und zweites Rad 30, 40 in derselben Richtung
angetrieben werden, um das Spielfahrzeug 10 entweder vorwärts oder
rückwärts zu bewegen.
Erstes und zweites Rad 30, 40 können auch in
entgegen gesetzten Richtungen angetrieben werden, um das Spielfahrzeug 10 schnell
auf der Stelle um seinen Mittelpunkt entweder nach links oder nach rechts
zu drehen. Alternativ kann nur eines der beiden Räder 30, 40 angetrieben
werden (wobei das jeweils andere der beiden Räder nicht angetrieben ist) derart,
dass das Spielfahrzeug 10 im Wesentlichen um das nicht
angetriebene Rad gedreht wird, und zwar langsamer als es der Fall
wäre, wenn
erstes und zweites Rad 30, 40 in entgegen gesetzten
Richtungen angetrieben wären.
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Gemäß insbesondere
den 5 und 7 sind erster und zweiter Antriebs-Getriebestrang 82, 84 im
Wesentlichen ähnlich.
Als solcher wird nur der erste Antriebs-Getriebestrang 82 im
Detail beschrieben. Der erste Motor 83 ist vorzugsweise
an dem zweiten Teil 80b des Getriebe-Gehäuses 80 angebracht
derart, dass das Ritzel 83a des ersten Motors 83 sich
durch den zweiten Teil 80b und durch eine Öffnung 102a in
einer inneren ersten Abdeckung 102 erstreckt und mit einem
ersten Stirnradteil 822a eines ersten mehrstufigen Getrieberades 822 des
ersten Antriebs-Getriebestranges 82 kämmt. Ein kleinerer zweiter
Stirnradteil 822b des ersten mehrstufigen Getrieberades 822 kämmt mit
einem ersten Stirnradteil 824a eines zweiten mehrstufigen
Getrieberades 824. Ein zweiter kleinerer Stirnradteil 824b des
zweiten mehrstufigen Getrieberades 824 kämmt dann
mit einem Antriebsrad 96, welches, wie im folgenden detaillierter
beschrieben wird, einen Teil der zentralen Wellenanordnung 90 darstellt
und mit dem ersten Rad 30 verbunden ist. Auf diese Weise
ist der erste Motor 83 in der Lage, das erste Rad 30 über den
ersten Antriebs-Getriebestrang 82 anzutreiben. In gleicher
Weise ist der zweite Motor 85 in der Lage, das zweite Rad 40 über den
zweiten Antriebs-Getriebestrang 84 anzutreiben, um getrennt
und unabhängig
erstes und zweites Rad 30, 40 anzutrei ben.
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Vorzugsweise
umfasst wenigstens eines der beiden mehrstufigen Getrieberäder 822, 824 des
ersten Antriebs-Getriebestranges
eine Kupplung, um eine Beschädigung
des ersten Antriebs-Getriebestranges 82 und/oder des ersten
Motors 83 zu begrenzen, falls das erste Rad 30 während des
Antriebs desselben zum Stillstand gebracht oder sonst wie angehalten
wird. Vorzugsweise enthält
das zweite mehrstufige Getrieberad 824 eine Kupplung. Wenngleich
die Kupplung nicht im Detail dargestellt ist, sind derartige Kupplungen
allgemein bekannt. Vorzugsweise ist die am zweiten mehrstufigen
Getrieberad 824 vorgesehene Kupplung als im wesentlichen kreisförmige Flachfeder
ausgebildet, die zwischen den getrennten beiden Stirnradteilen 824a, 824b angeordnet
ist und eine Rotation des ersten Stirnradteiles 824a gegenüber dem
zweiten Stirnradteil 824b erlaubt, wenn ein bestimmtes
Drehmoment erreicht wird, wobei das Grenzdrehmoment im wesentlichen der
Drehmomentgröße entspricht,
die erfahrungsgemäß auf das
zweite mehrstufige Getrieberad 824 einwirkt, wenn das erste
Rad angetrieben wird, jedoch nicht in der Lage ist, sich zu bewegen.
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Gemäß den 5 – 8 ist
der Transformations-Getriebestrang 86 vorzugsweise
teilweise innerhalb des zweiten Teils 80b des Getriebegehäuses 80 angeordnet,
wobei er durch einen dritten, vorzugsweise reversiblen Transformationsmotor 87 angetrieben
wird, der vorzugsweise mit dem ersten Teil des Getriebegehäuses 80 verbunden
ist. Wie im Folgenden beschrieben wird, ist der Transformations-Getriebestrang 86 betriebsmäßig mit
den Flügeln 20 von
erstem und zweitem Rad 30, 40 verbunden. Seinerseits
ist der Transformationsmotor 87 betriebsmäßig mit
den Flügeln 20 verbunden,
um die Flügel 20 zu
rotieren, um das Spielfahrzeug 10 durch Rotieren der Flügel um die
Flügelachsen 20' zwischen wenigstens
erster und zweiter Position 22, 24 zu transformieren.
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Gemäss insbesondere
den 5 – 7 kämmt ein
Ritzel 87a des Transformationsmotors 87 mit einem
ersten Stirnradteil 862a eines ersten mehrstufigen Getrieberades 862.
Ein zweites, kleineres Stirnradteil 862b des ersten mehrstufigen
Getrieberades 862 kämmt
mit einem ersten Stirnradteil 864a eines zweiten mehrstufigen
Getrieberades 864. Ein zweites, kleineres Stirnradteil 864b des
zweiten mehrstufigen Getrieberades 864 kämmt dann
mit einem ersten Stirnradteil 866a eines dritten mehrstufigen
Getrieberades 866. Ein zweiter, kleinerer Stirnradteil 866b des
dritten mehrstufigen Getrieberades 866 ist dann mit einem
mit Gewinde versehenen Stirnrad 98 in Eingriff, welches
rotierbar auf der zentralen Wellenanordnung 90 angebracht
ist. Struktur und Betriebsweise des mit Gewinde versehenen Zahnrades 98 werden
im Folgenden beschrieben.
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Vorzugsweise
ist der Transformations-Getriebestrang 86 mit einer Rutschkupplung
(ohne Bezugszeichen) an dem dritten mehrstufigen Getrieberad 866 versehen,
um eine Beschädigung
an dem Transformations-Getriebestrang 86 und/oder an dem Transformationsmotor 87 zu
begrenzen, falls während
des Antriebes des Transformations-Getriebestranges 86,
die Flügel 20 festgeklemmt
oder auf andere Weise daran gehindert sind zu rotieren oder manuell
gezwungen werden, um die zweiten Achsen 20' zu rotieren. Es wird eine Anordnung
bevorzugt, bei welcher das dritte mehrstufige Getrieberad 866 getrennte
Stirnradteile 866a, 866b mit Eingriffsflächen (z.
B. nicht dargestellten geriffelten Oberflächen) dazwischen aufweist.
Der zweite Stirnradteil 866b ist vorzugsweise in Richtung
auf den ersten Stirnradteil 866a durch eine Feder (nicht
nummeriert) beaufschlagt, so dass unter normalen Bedingungen die
den Eingriff bewirkenden Oberflächen
ein Schleifen zwischen erstem und zweitem Stirnradteil 866a, 866b verhindern,
damit der Transformationsmotor 87 eine Rotation des mit
Gewinde versehenen Zahnrades 98 bewirken kann. Falls jedoch
die Flügel 20 blockiert
werden und eine Rotation des mit Gewinde versehenen Zahnrades 98 während des
Antriebes des Transformations-Getriebestranges 86 durch
den Transformations motor 87 verhindern, rutschen die Eingriffsflächen zwischen
erstem und zweitem Stirnradteil 866a, 866b gegeneinander,
wobei das zweite Stirnradteil 866b gegen die Feder und
weg vom ersten Stirnradteil 866a beaufschlagt wird, wodurch
das erste Stirnradteil 866a in die Lage versetzt wird,
die Rotation fortzusetzen, während
das zweite Stirnradteil 866b nicht zu rotieren braucht.
Wenngleich es bevorzugt wird, dass die Rutschkupplung in dem dritten mehrstufigen
Getrieberad 866 vorgesehen ist, liegt es innerhalb des
Gedankens und des Bereiches der Erfindung, dass die Rutschkupplung
in anderen Teilen des Transformations-Getriebestranges 86 angeordnet
ist oder eine andere Kupplungsart verwendet wird. Solche anderen
Kupplungen sind allgemein bekannt und brauchen hier nicht gesondert
beschrieben zu werden.
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Gemäß 8 ist
die zentrale Wellenanordnung 90 vorzugsweise mit einer
Stange 91 versehen, welche Kappen in Form von Antriebsgetriebe-Stützen 97 aufweist,
welche rotierbar an jedem Ende der Stange 91 angeordnet
sind. Die Stange 91 und die Antriebsgetriebe-Stützen 97 sind
teilweise innerhalb eines Schneckenelements oder mit Gewinde versehenen
Rohres 92 angeordnet derart, dass wenigstens Enden der
Antriebsgetriebe-Stützen 97 sich nach
außen
von jedem Ende des mit Gewinde versehenen Rohres 92 erstrecken.
Die Stange 91 hält Flanschabschnitte 97a in
einer Position, in welcher sie an ringförmigen Endwandungen (nicht
dargestellt) des mit Gewinde versehenen Rohres 92 anstoßen. Das
vorstehend kurz erwähnte
Gewinde aufweisende Zahnrad 98, ist mit Innengewinde 98a (teilweise
gestrichelt dargestellt) innerhalb einer Bohrung desselben versehen,
um es in eine Schraubverbindung mit dem Gewinde 92b auf
der äußeren Oberfläche des
mit Gewinde versehenen Rohres 92 zu bringen. Ein Kragen 92a ist
mit einem Ende des mit Gewinde versehenen Rohres 92 in
Eingriff, um das mit Gewinde versehene Zahnrad 98 auf dem
mit Gewinde versehenen Rohr 92 und die Antriebsgetriebe-Stützen 97 und
die Stange 91 in dem mit Gewinde versehenen Rohr 92 zu
halten.
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Das
mit Gewinde versehene Zahnrad 98 ist im wesentlichen zwischen
am weitesten innen befindlicher erster und zweiter Abdeckung 102, 104 sandwichartig
angeordnet, durch die das mit Gewinde versehene Rohr 92 angeordnet
ist, wenn das Gewindegehäuse 80 zusammengesetzt
ist. Erste und zweite Abdeckung 102, 104, die
am weitesten innen angeordnet sind, befinden sich in Eingriff mit
erstem bzw. zweitem Abschnitt 80a bzw. 80b des
Getriebegehäuses 80.
Wenigstens die Enden der Antriebsgetriebe-Stützen 97 erstrecken
sich durch erste und zweite Abdeckung 102, 104,
die sich am weitesten innen befinden, derart, dass die Antriebszahnräder 96 beim
Zusammenbau gleitbar angeordnet werden können derart, dass sie an äußere Flächen von
erster und zweiter Abdeckung 102, 104 anstoßen, die
am weitesten innen angeordnet sind.
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Vorzugsweise
rotieren die Antriebszahnräder 96 mit
den Antriebsgetriebe-Stützen 97,
während sie
gleichzeitig diesen gegenüber
axial gleitbar sind. Vorzugsweise wird dies dadurch erreicht, dass
die Antriebszahnräder 96 gleitbar
mit den Antriebsgetriebe-Stützen 97 verkeilt
werden, beispielsweise durch Ausgestaltung der Enden der Antriebsgetriebe-Stützen 97 mit
einem sechskantigen Querschnitt und der Antriebsräder 96 mit
einer passenden hexagonalen Bohrung, um dadurch eine axiale Gleitbewegung
der Antriebsgetriebe-Stützen 97 in
Bezug auf die Antriebszahnräder 96 zu
ermöglichen,
wobei die Antriebsräder 96 drehfest
an den Antriebsgetriebe-Stützen
befestigt sind.
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Mit
den Enden der Antriebsgetriebe-Stützen 97 sind Zahnstangentriebe 100 in
Eingriff, die sich axial nach außen von den Antriebsgetriebe-Stützen erstrecken.
Die zentrale Wellenanordnung 90 weist weiterhin Grenzschalter 94 auf,
die vorzugsweise mit jedem der am weitesten innen befindlichen Abdeckungen 102, 104 in
Eingriff sind und die Funktion haben, die Energiezufuhr zum Transformationsmotor 87 zu
unterbrechen, wenn die Rutschgrenzen der zentralen Wellenanordnung 90 erreicht
sind. Die Antriebsgetriebe-Stützen 97 und
Zahnstangentriebe 100 bilden zusammen erste und zweite
Flügel-Transformationselemente,
die sich von erster und zweiter Seite 12a, 12b des
zentralen Gehäuses 12 erstrecken.
Diese Flügel-Transformationselemente
sind so bewegbar (axial entlang der ersten Achse 50'), dass sie
die Flügel 20 jedes
Rades 30, 40 rotieren.
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Allgemein
gesagt ermöglicht
die zentrale Wellenanordnung 90 den Zahnstangentrieben 100, den
Antriebsgetriebe-Stützen 97,
der Stange 91 und dem mit Gewinde versehenen Rohr 92 und
dem Kragen 92a eine axiale Bewegung gegenüber den
Antriebszahnrädern 96,
dem mit Gewinde versehenen Zahnrad 98 und erster und zweiter
Abdeckung 102, 104, die am weitesten innen sich
befinden, und dem Getriebegehäuse 80 und
dem zentralen Gehäuse 12. Gleichzeitig
erlaubt die zentrale Wellenanordnung 90 den Antriebszahnrädern 96 und
den Antriebsgetriebe-Stützen 97 getrennt
und unabhängig
voneinander zu rotieren, ohne die oben erwähnte axiale Bewegung zu beeinflussen.
Dies wird dadurch erreicht, dass ein Antriebszahnrad 96 zwischen
dem ersten Teil 80a des Getriebegehäuses 80 und der am
weitesten innen befindlichen ersten Abdeckung 102 gehalten
wird und das andere Antriebszahnrad 96 zwischen dem zweiten
Teil 80b des Getriebegehäuses 80 und der am
weitesten innen befindlichen zweiten Abdeckung 104 und,
wie vorstehend beschrieben, das mit Gewinde versehene Zahnrad 98 zwischen erster
und zweiter Abdeckung 102, 104, die am weitesten
innen angeordnet sind, derart, dass jedes Element rotiert, jedoch
nicht axial gegenüber
dem Getriebegehäuse 80 bewegt
werden kann. Das mit Gewinde versehene Rohr 92 ist jedoch
in der Lage, sich entlang der ersten Achse 50' während der
Rotation des mit Gewinde versehenen Zahnrades 98 zu bewegen,
wodurch das Gewinde 98a des mit Gewinde versehenen Zahnrades 98 veranlasst
wird, sich entlang dem Gewinde 92b des mit Gewinde versehenen Rohres 92 während der
Rotation des mit Gewinde versehenen Zahnrades 98 durch
den Transformations-Getriebestrang 86 zu
bewegen. Da das mit Gewinde versehene Zahnrad 98 nicht
in der Lage ist, sich axial zu bewegen, zwingt es das mit Gewinde versehene
Rohr 92, sich axial entlang der ersten Achse 50' zu bewegen.
Dadurch werden weiterhin die Antriebsgetriebe-Stützen 97, der Stab 91 und
die Zahnstangentriebe 100 veranlasst, sich entlang der ersten
Achse 50' axial
zu bewegen. Jedoch sind unabhängig
von der axialen Position der vorstehend aufgezählten Komponenten die Antriebszahnräder 96 noch
in der Lage, durch den jeweils ersten bzw. zweiten Antriebs-Getriebestrang 82, 84 in
Rotation versetzt zu werden, um erstes und zweites Rad 30, 40 anzutreiben.
Auf diese Weise können
erstes und zweites Rad 30, 40 unabhängig voneinander
angetrieben werden, wobei die Flügel 20 in
jeder Flügelposition
fixiert werden können,
z. B. in der ersten, zweiten oder dazwischen befindlichen Position 22, 24, 26 (wie
auch in jeder anderen Zwischenposition) wie auch während der
Rotation der Flügel 20 zwischen den
Positionen.
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Gemäß den 9 und 10 ist
ein im Wesentlichen zylindrischer Kragen 54 vorzugsweise
an einem distalen Endbereich 96a des Antriebszahnrades 96 befestigt,
der sich nach außen
von der ersten Seite 12a des zentralen Gehäuses 12 und
dem ersten Teil 80a des Getriebegehäuses 80 erstreckt.
Weil der Kragen 54 an dem Antriebszahnrad 96 befestigt ist,
rotiert der Kragen 54 mit dem Antriebszahnrad 96. Ein
innerer Teil 50b der zentralen Nabe 50 ist am
Kragen 54 befestigt und somit auch mit dem Antriebszahnrad 96,
so dass er damit rotiert. Die Flügel 20 werden
vorzugsweise rotierbar zwischen dem inneren Teil 50b und
einem äußeren Teil
oder Abdeckungsteil 50a der zentralen Nabe 50 gehalten
derart, dass das erste Rad 30 und seine Flügel 20 um
die erste Achse 50' zusammen
mit der zentralen Nabe 50 rotieren. Auf diese Weise wird
der Antrieb des ersten Rades 30 bewirkt. Das zweite Rad 40 wird
in gleicher Weise angetrieben.
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Gemäß den 9 und 10 ist
innerhalb des Kragens 54 eine Reihe von Zahnrädern einschließlich eines
Ritzels 56 angeordnet, welches mit dem Zahnstangentrieb 100 in
Eingriff und durch eine axiale Gleitbewegung desselben rotierbar
ist. Ein Antriebs-Stirnrad 58 ist mit dem Ritzel 56 verbunden derart,
dass es mit diesem in derselben Richtung rotiert. Ein angetriebenes
Stirnrad 59 ist auf der anderen Seite des Ritzels 56 angeordnet.
Das angetriebene Stirnrad 59 ist nicht rotierbar mit dem
Ritzel 56 gekuppelt. Innerhalb des inneren Teiles 50b der
zentralen Nabe 50 ist ein mehrstufiger Zahnkranz 52 angeordnet.
Der mehrstufige Zahnkranz 52 umfasst einen ersten Zahnkranzteil 52a und
einen zweiten Zahnkranzteil 52b, der zwecks Rotation mit
diesem über geeigneten
Mitteln in Eingriff ist, wie beispielsweise einem sechseckigen Vorsprung 53a am
ersten Zahnkranzteil 52a, welcher mit einer sechseckigen
Ausnehmung 53b in dem zweiten Zahnkranteil 52b zusammen
passt. Der erste Zahnkranzteil 52a wird durch ein Antriebsstirnrad 58 angetrieben
derart, dass es um die erste Achse 50' rotiert, während es eine axiale Bewegung
des Zahnstangentriebes 100 erlaubt. Dies hat zur Folge,
dass der zweite Zahnkranzteil 52b auch um die erste Achse 50' rotiert. Der zweite
Zahnkranzteil 52b ist mit jedem einer Mehrzahl von Flügelzahnrädern 21 in
Eingriff, die an jedem Flügel 20 befestigt
und auch innerhalb der zentralen Nabe 50 angeordnet und
dabei zwischen äußerem und
innerem Teil 50a, 50b der zentralen Nabe gehalten
sind.
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Vorzugsweise
ist jeder Flügel 20 rotierbar
an einer Stütze 20a (entlang
der zweiten Achse 20' angeordnet)
eines Radflorets 28 angebracht, welches ebenfalls innerhalb
der Nabe 50 gehalten ist derart, dass die Rotation des
zweiten Zahnkranzteils 52b eine Rotation jedes der Flügelzahnräder 21 und
demzufolge Rotation jedes Flügels 20 um
seine jeweilige Stütze 28a bewirkt.
Auf diese Weise wird, wenn der Zahnstangentrieb 100 axial
entlang der ersten Achse 50' bewegt
wird, jeder der Flügel 20 des
ersten Rades 30 in Übereinstimmung
rotiert. Da der dem zweiten Rad 40 zugeordnete Zahnstangentrieb 100 betriebsmäßig auch
mit dem Transformations-Getriebestrang 86 verbunden ist,
gleitet er auch axial entlang der ersten Achse 50', um die Flügel 20 des
zweiten Rades 40 in Übereinstimmung
miteinander und mit den Flügeln 20 des
ersten Rades 30 zu ro tieren. Auf diese Weise lässt sich
das Spielfahrzeug 10 zwischen einer im wesentlichen kugelförmigen Gestalt mit
in der ersten Position 22 (1) befindlichen
Flügeln 20 und
einer mit in der zweiten Position 24 (2)
befindlichen Flügeln 20 transformierten
Gestalt umwandeln.
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Gemäß 4 weist
das Spielfahrzeug 10 weiterhin eine Bord-Steuereinheit 16 auf,
die betriebsmäßig mit
dem ersten, dem zweiten und dem dritten Transformationsmotor 83, 85, 87 verbunden und
so ausgebildet ist, dass sie Steuersignale empfängt und verarbeitet, die von
einer entfernten, vorzugsweise drahtlosen Übertragungsquelle (z. B. einer üblichen,
manuell bedienten, nicht dargestellten Steuereinrichtung) gesendet
werden, die sich in einem Abstand vom Spielfahrzeug 10 befindet,
um wahlweise eine Fernsteuerung von erstem, zweitem und Transformationsmotor 83, 85, 87 zu
bewirken und demzufolge wahlweise Rotation und Rekonfiguration von
erstem und zweitem Rad 30, 40 zu steuern. Die
Bord-Steuereinheit 16 wird vorzugsweise elektrisch betrieben,
wie dies auch bezüglich
erstem, zweitem und Transformationsmotor 83, 85, 87 gilt. Vorzugsweise
liefert eine Batterie-Energiequelle (nicht dargestellt), die innerhalb
eines Batteriegehäuses 14 angeordnet
ist, die elektrische Energie, die benötigt wird, um das Spielfahrzeug 10 anzutreiben. Wenngleich
es bevorzugt wird, das Spielfahrzeug 10 mittels einer Fernsteuerung
zu betreiben, liegt es innerhalb des Gedankens und des Bereiches
der Erfindung, dass das Spielfahrzeug 10 auf andere Weise gesteuert
wird z. B., ohne dass damit eine Beschränkung verbunden sein soll,
derart, dass das Spielfahrzeug 10 programmiert wird, sich
in vorbestimmter Weise zu bewegen. Während erster und zweiter Motor
vorzugsweise für
einen unabhängigen
Radantrieb bevorzugt werden, kann bei kleineren Varianten der Erfindung
ein einzelner Motor vorgesehen sein, der beide Räder gleichzeitig in Vorwärtsrichtung
oder in entgegen gesetzten Richtungen antreibt, wenn ein solcher
Motor in umgekehrter Richtung angetrieben wird. In ähnlicher
Weise gilt, dass, während
ein Transformationsmotor verwendet wird, um die zentrale Wellenanordnung
axial zu bewegen, die zentrale Wellenanordnung auf andere Weise
bewegt werden könnte,
insbesondere bei kleineren Versionen der Erfindung. Beispielsweise
kann eine zentrale Wellenanordnung elektromagnetisch zwischen zwei extremen
axialen Positionen bewegt werden oder mittels Federvorspannung in
Richtung auf eine extreme axiale Position beaufschlagt sein und
gegen die Beaufschlagung in Richtung auf eine entgegen gesetzte
extreme axiale Position angetrieben werden oder pneumatisch oder
hydraulisch (mit oder ohne Federvorspannung) bewegt werden. Darüber hinaus können die
Flügel
so ausgebildet sein, dass sie manuell gedreht werden, indem mittels
Getriebe verbundene Flügel
direkt von Hand oder mittels eines geeigneten Werkzeuges, beispielsweise
eines Schlüssels, rotiert
werden.
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Bei
Benutzung wird das Spielfahrzeug 10 auf einer Fläche durch
Rotation des ersten und/oder zweiten Rades 30, 40 angetrieben.
Das Spielfahrzeug 10 kann transformiert werden, indem die
Flügel 20 von
erstem und zweitem Rad 30, 40 um die zweiten Achsen 20' zwischen der
ersten Position 22, in welcher das Spielfahrzeug 10 eine
im wesentlichen kugelförmige
Gestalt aufweist, und der zweiten Position 24, in welcher
das gesamte zentrale Gehäuse 12 frei
gelegt ist, zur Rotation gebracht werden. Weiter ist der Anhang 70 so
ausgebildet, dass er in der ausgestreckten Position 74 positioniert
oder teilweise um das zentrale Gehäuse 12 in der eingezogenen
Position 72 gewickelt werden kann, wobei die Rotation des
zentralen Gehäuses 12 durch
Antreiben des ersten und zweiten Rades 30, 40 bewirkt
wird. Wenngleich dies bevorzugt wird, liegt es innerhalb des Gedankens
und des Bereiches der Erfindung, dass der Anhang 70 angetrieben
ist derart, dass er in die ausgestreckte Position 74 und
zurück
in die eingezogene Position 72 unabhängig vom Antrieb des ersten
und zweiten Rades 30, 40 bewegbar ist. Die Flügel 20 des
Spielfahrzeuges 10 können
auch in der Zwischenposition 26 (3) konfiguriert
sein, so dass erstes und zweites Rad 30, 40 Schaufelrädern ähneln, oder
in irgendeiner Posi tion in Rotationsrichtung zwischen erster und
zweiter Position 22, 24. Wenn das Spielfahrzeug 10 mit
schwimmfähigen Schaufeln
und schwimmfähigem
Anhang versehen ist, kann es, wenn es ansonsten abgedichtet ist,
auch auf einer Wasseroberfläche
bewegt werden. Wenngleich die Benutzung des Spielfahrzeuges 10 auf
einer Wasseroberfläche
dann beabsichtigt ist, wenn es in der Zwischenposition 26 ist,
kann das Spielfahrzeug 10 auch auf trockenem Land bei in
jeder Zwischenposition befindlichen Flügel 20 angetrieben werden.
Darüber
hinaus ist beabsichtigt, dass das Spielfahrzeug 10 im Wasser
bewegt werden kann, wenn die Schaufeln 20 in erster oder
zweiter Position 22, 24 sich befinden, wenngleich
dies nicht so effektiv sein wird.
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Wenngleich
die vorstehend beschriebene Weise für das Antreiben und das Transformieren
des Spielfahrzeuges 10 bevorzugt wird, ist sie nicht beschränkend gemeint.
Als solches liegt es innerhalb des Gedankens und des Bereiches der
Erfindung, dass andere Verfahren zum Antreiben und Transformieren
des Spielfahrzeuges 10 auch in Betracht gezogen werden
wie, ohne dass damit eine Beschränkung
verbunden sein soll, die im folgenden erörterten Verfahren.
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In
den 11 – 15 ist
ein transformierbares Spielfahrzeug 1010 gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführung
dargestellt. Die Transformation der Räder 1014, 1016 und
der Betrieb des Fahrzeuges 1010 ergeben sich am besten
aus den 13 – 15, welche
die verschiedenen Antriebskomponenten des Fahrzeuges 1010 zeigen. Ein
zentrales Chassis 1012 trägt normalerweise ein äußeres Gehäuse (nicht
dargestellt, aber im Wesentlichen ähnlich dem zentralen Gehäuse 12 der
bevorzugten ersten Ausführung),
welches in den 11 – 15 entfernt
worden ist. Das zentrale Chassis 1012 wird teilweise durch
parallele Platten 1036, 1037, 1038 gebildet,
von denen nebeneinander liegende Paare durch verschiedene Wellen
(unbezeichnet), Distanzhalter 1039 und Motoren 1040, 1042 und 1044 zusammengehalten
werden. Die drei Motoren 1040, 1042 und 1044 sind
am besten in den 14 und 15 zu
sehen, welche Ansichten von einer entgegen gesetzten Seite des Fahrzeuges 1010 im Vergleich
zu der sind, die in 13 dargestellt ist, von denen
die Platte 1038 der 13 entfernt
worden ist.
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Der
Motor 1040 steuert die Rotation des ersten Rades 1014,
während
Motor 1042 die Rotation des zweiten Rades 1016 unabhängig vom
ersten Rad 1014 steuert. Das Ritzel 1041 des Motors 1040 treibt
einen Reduktions-Getriebestrang an, der allgemein mit 1050 bezeichnet
ist und ein End-Stirnrad 1051 antreibt. Das Endrad 1051 des
Reduktionsantriebes 1050 kämmt mit einem Stirnrad 1052,
welches vom Endrad 1051 angetrieben wird und fest an einem
inneren Ende der Antriebswelle 1054 angebracht ist, die
das erste Rad 1014 antreibt. Wenngleich die Antriebswelle 1054 voll
ausgeführt
sein kann, ist sie vorzugsweise hohl, so dass sie eine stärkere Stützwelle,
z. B. eine Metallwelle (verdeckt) aufnehmen kann, um die Antriebswelle 1054 zu
stützen. In ähnlicher
Weise treibt ein Ritzel (nicht dargestellt) am Motor 1042 einen
zweiten Reduktions-Getriebestrang 1060 an,
welcher teilweise in 13 erkennbar ist und im Wesentlichen,
wenn nicht genau mit dem ersten Reduktions-Antriebsgetriebestrang 1050 übereinstimmt.
Das letzte Zahnrad des zweiten Reduktions-Antriebsstranges (nicht
dargestellt) treibt in gleicher Weise ein Stirnrad (auch nicht dargestellt) an,
welches fest am inneren Ende der zweiten Antriebswelle 1064 angebracht
ist, welche das zweite Rad 1016 antreibt. Auf diese Weise
wird jedes Rad 1014, 1016 getrennt und unabhängig von
seinem jeweiligen Motor 1040, 1042 angetrieben.
Wiederum gilt, dass die Stützwelle
(nicht dargestellt) vorzugsweise sich durch die zweite Antriebswelle 1064 erstreckt.
Ein polygonales Gehäuse 1020 (11 – 13)
ist fest am äußeren/distalen
Ende jeder der Antriebswellen 1054, 1064 angebracht,
um mit der jeweiligen Welle zu rotieren. Ähnlich der ersten bevorzugten
Ausführung
weisen die Gehäuse 1020 mehrere
Flügeln 1018 auf,
die jedes Rad 1014, 1016 bilden und von den Gehäusen 1020 getragen
werden.
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Gemäß insbesondere
den 14 und 15 treibt
das Ritzel 1045 des Transformationsmotors 1044 einen
allgemein mit 1070 bezeichneten dritten Reduktions-Getriebestrang
an, dessen End-Stirnrad 1071 ein
Stirnrad 1065 an einem inneren Ende eines „zweiten" Schneckenelementes 1066 antreibt,
welches für
die Transformierbarkeit des zweiten Rades 1016 zuständig ist.
Das zweite schneckenförmige
Teil 1066 wird durch eine Hülse 1067 gebildet,
welche fest mit dem Stirnrad 1065 verbunden ist, von der
zweiten Antriebswelle 1064 getragen wird trägt ein schraubenförmiges Schneckengewinde 1068 an
seiner zylindrischen äußeren Oberfläche trägt. Die
Rotation des zweiten schneckenförmigen Elementes 1066 wird
weiterhin durch sein Stirnrad 1065 und durch ein Paar frei
laufender Stirnräder 1072, 1074,
die fest zusammen auf einer Welle 1073 zwecks gemeinsamer
Rotation angebracht sind, übertragen.
Das erste frei laufende Zahnrad 1072 kämmt mit dem Stirnrad 1055 an
einem inneren/proximalen Ende eines „ersten" schneckenförmigen Teiles 1056,
welches für
die Transformierbarkeit des ersten Rades 1014 zuständig ist.
Das erste schneckenförmige
Teil 1056 stimmt im wesentlichen, wenn nicht sogar genau
mit dem zweiten schneckenförmigen
Teil 1066 überein
und wird auch durch eine Hülse 1057 gebildet,
die ein schraubenförmiges
Schneckengewinde 1058 an ihrer äußeren zylindrischen Oberfläche trägt. Gemäß 13 ist
eine mehrteilige „Mutter" 1080 an
jedem schneckenförmigen
Teil 1056, 1066 angebracht, um sich axial entlang
dem Schneckenelement mittels des schraubenförmigen Gewindes 1058, 1068 zu
bewegen. Eine innere Komponente 1082 der Mutter 1080 ist
durch geeignete Mittel, beispielsweise einen Stift (nicht dargestellt), nicht
rotierbar mit dem Chassis verbunden, wobei sich der Stift von einer
inneren Seite der inneren Komponente 1082 zum Chassis 1012 erstreckt,
z. B. dem äußeren Gehäuse 1034 und/oder
zu einer oder mehreren der parallelen Platten 1036 – 1038,
usw. Eine äußere Komponente 1084 der
Mutter 1080 ist zwecks freier Rotation auf der inneren
Komponente 1082 angebracht und indirekt mit dem gegenüberliegenden
polygonalen Gehäuse 1020 zwecks Rotation mit
diesem Gehäuse
verbunden. Im Einzelnen ist die äußere Komponente 1084 mit
einem inneren Element 1021 (zwecks besserer Übersichtlichkeit
in 13 getrennt von der Mutter 1080 dargestellt)
verbunden, welches bei dieser Ausführung polygonal ist und sich
gegenüber
dem polygonalen Gehäuse 1020 teleskopartig
bewegt. Wenngleich in keiner Figur dargestellt, sind, getragen von
dem inneren polygonalen Teil 1021 axial sich erstreckende,
im wesentlichen parallel zu einer ersten Achse 1032 mehrere
Zahnstangen vorgesehen, deren Anzahl vorzugsweise der Anzahl der
Flügel 1018 entspricht,
die vom äußeren Gehäuse 1020 getragen
werden. Die Zahnstangen werden mittels der Bewegung der mehrteiligen
Mutter 1080 entlang der jeweiligen Antriebswelle 1054, 1064 in
das äußere Gehäuse 1020 hinein
und aus diesem heraus teleskopisch bewegt. Jede Zahnstange (nicht
dargestellt) ist antriebsmäßig mit
einem Stirnrad in Eingriff, welches jeweils auf einem inneren Ende
jeder Flügelwelle
(keines der Teile dargestellt) innerhalb des polygonalen Gehäuses 1020 angebracht
ist, um dieses Stirnrad und seinen verbundenen Flügel zu rotieren,
wenn das innere polygonale Teil 1021 sich in das polygonale
Gehäuse 1021 an der
mehrteiligen Mutter 1080 hinein und aus diesem heraus bewegt.
Auf diese Weise wird jedes der beiden Räder 1014 und 1016 in
identischer Weise transformiert und jeder der einzelnen Flügel 1018 unisono zwischen
der im wesentlichen kugelförmigen
(d.h., nach innen geöffneten)
und der nach außen
geöffneten
Konfiguration 1024, 1026 jedes Rades 1014, 1016 rotiert.
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Gleichzeitig
wird ein ausstreckbarer Arm 1028, welcher einen „Anhang" bildet, gleitbar
von einem inneren Rahmenteil 1086 getragen, welcher auf einer
Seite der parallelen Platten 1036 – 1038 und den Motor-Antriebsanordnungen
im Gehäuse 1012 angebracht
ist. Ein Ritzel 1076 ist auf der Welle 1073 zwischen
den mitlaufenden Stirnrädern 1072, 1074 vorgesehen
und in Eingriff mit einer Zahnstange 1078 (13),
die entlang einer Seite des Arms 1028 und dem Ritzel 1076 gegenüberliegend
vorgesehen ist. Somit werden, wenn der dritte, der Transformations motor 1044 aktiviert
wird, nicht nur die Flügel 1018 der
Räder 1014 und 1016 rotiert;
vielmehr wird der Arm 1028 nach innen bewegt, wenn das Fahrzeug 1010 in
die ballartige, im wesentlichen kugelförmige Konfiguration 1024 transformiert
wird, und nach außen,
wenn die Räder 1014, 1016 invertieren, um
ihre inneren Seiten in der zweiten Konfiguration 1026 des
Fahrzeuges 1010 nach außen frei zu legen. Gemäß 14 kann
ein elektronisches wasserdichtes Gehäuse 1088 ebenfalls
fest am inneren Rahmenteil 1086 angebracht sein, welches
eine Energiezufuhr in Form von Batterien und einen Steuerkreis aufnimmt
und schützt.
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In
den 16 – 24 werden
verschiedene Teile einer dritten bevorzugten Ausführung eines im
Wesentlichen kugelförmigen,
sich transformierenden Spielfahrzeugs gemäß der Erfindung dargestellt, welches
allgemein mit 1110 bezeichnet ist. Das Spielfahrzeug 1110 ist
bezüglich
seines Gesamtaussehens ähnlich
dem der Spielfahrzeuge 10, 1010 der ersten und
zweiten Ausführungsform.
d.h., dass das Spielfahrzeug 1110 ein zentrales Gehäuse 1134 und erstes
und zweites halbkugelförmiges „Rad" 1114, 1116 aufweist,
(wenngleich das zweite „Rad" in den Figuren nicht
gezeigt wird, ist es im wesentlichen gleich dem ersten Rad und vorzugsweise
eine spiegelbildliche Wiedergabe desselben). Sowohl erstes als auch
zweites „Rad" 1114, 1116 sind
vorzugsweise von mehreren einzelnen Flügeln 1118 gebildet,
die um die Seiten eines polygonalen Gehäuses 1120 angebracht
sind. Vorzugsweise hat das zentrale Gehäuse 1134 einen mit
Ornamenten versehenen äußeren Mantel 1135,
der damit verbunden ist, wie dies in 19 dargestellt
ist. Der mit Ornamenten versehene äußere Mantel 1135 deckt
vorzugsweise zumindest teilweise das zentrale Gehäuse 1134 ab. Wenngleich
es bevorzugt wird, dass das Spielfahrzeug 1110 den äußeren Mantel 135 aufweist,
liegt es innerhalb des Gedankens und des Bereiches der Erfindung,
das der äußere Mantel 1135 auch
weggelassen werden kann. Wenn der äußere Mantel weggelassen wird,
kann weiterhin in Betracht gezogen werden, das zentrale Gehäuse 1134 mit
Ornamenten zu versehen.
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In
den 16, 17 und 22 sind
Antriebsmechanismen für
jeweils erstes und zweites Rad 1114, 1116 erkennbar.
Zunächst
sei angemerkt, dass der Mechanismus zum Antrieb des ersten Rades 1114 im
Wesentlichen gleich dem Mechanismus für den Antrieb des zweiten Rades 1116 ist
und dessen Spiegelbild darstellt. Der Antriebsmechanismus für das erste
Rad 1114 (im Folgenden der „erste Antriebsmechanismus") umfasst einen ersten
Motor 1140, der vorzugsweise an einem ersten Teil 1134a (23)
des zentralen Gehäuses 1134 angebracht ist.
Der erste Motor 1140 ist mit einer Abtriebswelle versehen,
auf welcher ein erstes Ritzel 1141 befestigt ist. Das Ritzel 1141 ist
mit einem von ihm angetriebenen ersten Reduktions-Getriebestrang 1150 in
Eingriff, welcher ein erstes stufenförmiges Zahnrad 1152,
ein zweites stufenförmiges
Zahnrad 1154 und ein Antriebszahnrad 1156 umfasst.
Im Einzelnen kämmt
das Ritzel 1141 mit einem vom Ritzel angetriebenen großen Stirnrad
des ersten stufenförmigen Zahnrades 1152.
Ein kleines Stirnrad des ersten stufenförmigen Zahnrades 1152 ist
mit einem von diesem Stirnrad angetriebenen großen Stirnradabschnitt eines
zweiten stufenförmigen
Zahnrades 1154 in Eingriff. Ein kleiner Stirnradabschnitt
des zweiten stufenförmigen
Zahnrades 154 ist mit dem Antriebszahnrad 1156 in
Eingriff, welches es auch rotiert.
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Dass
Antriebszahnrad 1156 ist vorzugsweise um eine erste Achse 1132 rotierbar,
die definiert ist als die Linie, welche durch die Zentren jeweils
von erstem und zweiten Rad 1114, 1116 hindurchgeht. Wie
im folgenden in größerem Detail
beschrieben wird, ist das erste Antriebszahnrad 1156 rotierbar
an einem ersten hin und her bewegbaren Schlitten 1138 angebracht,
der im wesentlichen als lang gestrecktes rohrförmiges Element ausgebildet
ist, welches ebenfalls entlang der ersten Achse 1132 angeordnet
ist. Das Antriebszahnrad 1156 ist auch vorzugsweise rotierbar
an einem inneren Teil 1120a des polygonalen Gehäuses 1120 angebracht
derart, dass die Rotation des Antriebszahnrades 1156 die
Rotation des polygonalen Gehäuses 1120 bewirkt.
Vor zugsweise weist jedes der polygonalen Gehäuse 1120 einen inneren Teil 1120a auf,
welcher nahe dem zentralen Gehäuse 1134 angeordnet
ist, und einen äußeren Teil 1120b, welches
mit einem Ende des inneren Teils 1120a in Eingriff ist
und nach außen
vom zentralen Gehäuse 1134 weist.
Die Rotation des polygonalen Gehäuses 1120 bewirkt
dann eine Rotation der Flügel 1118 um die
erste Achse 1132, wodurch das erste Rad 1114 rotiert
wird.
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Der
Antriebsmechanismus für
das zweite Rad 1116 ist im Wesentlichen gleich dem Antriebsmechanismus
für das
erste Rad 1114. Dies bedeutet, dass der zweite Antriebsmechanismus
einen zweiten Motor 1142, der vorzugsweise an einem zweiten
Teil 1134b (23) des zentralen Gehäuses 1134 angebracht
ist, ein zweites Ritzel 1143, ein erstes stufenförmiges Zahnrad 1162,
ein zweites stufenförmiges Zahnrad 1164 und
ein Antriebszahnrad 1166 (22) aufweist,
welches an einem zweiten hin und her bewegbaren Schlitten 1139 (20)
und einem inneren Teil 1120a eines zweiten polygonalen
Gehäuses 1120 angebracht
ist. Erstes und zweites stufenförmiges
Zahnrad 1162, 1164 und das Antriebszahnrad 1166 bilden
zusammen einen zweiten Reduktions-Getriebestrang 1160, welcher
es dem Motor 1142 ermöglicht,
das zweite Rad 1116 in derselben Weise anzutreiben wie
dies vorstehend im Zusammenhang mit dem ersten Antriebsmechanismus
beschrieben ist. In Anbetracht der Tatsache, dass jedes Rad 1114, 1116 getrennt
und unabhängig
durch ersten und zweiten Antriebsmechanismus angetrieben wird, kann
das Spielfahrzeug 1110 in derselben Weise betrieben werden
wie die Spielfahrzeuges 10, 1010.
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Gemäß den 16, 17, 20, 21 und 24 funktioniert
der Mechanismus zum Transformieren des Spielfahrzeuges 1110 so,
dass er gleichzeitig alle Flügel 1118 des
Spielfahrzeuges 1110 rotiert. Der Transformationsmechanismus
umfasst einen Transformationsmotor 1144 mit einem dritten
Ritzel 1145, das an einer Abtriebswelle desselben befestigt
ist. Der Transformationsmotor 1144 ist vorzugsweise am
zweiten Teil 1134b des zentralen Ge häuses 1134 angebracht.
Das dritte Ritzel 1145 treibt einen dritten Reduktions-Getriebestrang 1170 an,
welcher ein erstes stufenförmiges
Zahnrad 1172, ein zweites stufenförmiges Zahnrad 1174 und ein
drittes stufenförmiges
Zahnrad 1176 umfasst. Ein kleiner Stirnradteil des dritten
stufenförmigen
Zahnrades 1176 ist mit einem allgemein um eine erste Achse 1132 rotierbaren
Schneckenzahnrad 1178 in Eingriff, welches es auch antreibt.
Im Wesentlichen hat das Schneckenzahnrad 1178 einen äußeren Umfangs-Stirnradteil,
um mit dem kleinen Stirnradteil des dritten stufenförmigen Zahnrades 176 in
Eingriff zu kommen, und ein am inneren Umfang innerhalb einer zentralen
Bohrung angebrachtes Gewinde. Das Schneckenzahnrad 1178 ist
mit einem rotationsmäßig festgelegten
Schneckenelement 1136 (16 und 21)
in Eingriff, welches zentriert und allgemein entlang der ersten
Achse 1132 gleitbar ist.
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Gemäß 16 ist
das Schneckenelement 1136 ein im Wesentlichen rohrförmiges Element
mit äußerem Gewinde
um eine äußere Oberfläche desselben.
Dieses äußere Gewinde
ist in Eingriff mit dem Innengewinde des Schneckenzahnrades 1178.
Da das Schneckenelement 1136 durch Vorsprünge 136a gegen
Rotation fixiert, jedoch von Seite zu Seite gleitbar ist, bewirkt
eine Rotation des Schneckenzahnrades 1178, welches rotierbar,
jedoch gegen Gleitbewegung gesichert ist, eine translatorische Bewegung des
Schneckenelementes 1136 von Seite zu Seite entlang der
ersten Achse 1132 in Abhängigkeit von der Richtung,
in welcher das Schneckenzahnrad 1178 rotiert. Eine Translation
des Schneckenelementes 1136 bewirkt eine Translation von
erstem und zweitem hin und her bewegbaren Schlitten 1138, 1139,
deren innere Enden innerhalb des Schneckenelementes 1136 angeordnet
sind.
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Gemäß 20 wird
ein modifiziertes Schneckenelement 1136' vorzugsweise innerhalb eines inneren
Gehäuses 1133 gehalten,
welches innerhalb des zentralen Gehäuses 1134 fixiert
ist. Das innere Gehäuse 1133 ist
vorzugsweise aus zwei Teilen 1133a, 1133b gebildet
und hat die Funktion, das Schneckenelement 1136' gegen Rotieren
und das Schneckenzahnrad 1178 gegen eine Translation zu sichern.
Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass das Schneckenelement 1136' mit Enden 1136a hergestellt
wird, die nicht kreisförmig
sind (z. B. im Wesentlichen hexagonal geformt) und in entsprechende
rohrförmige
Abschnitte 1133c, 1133d des inneren Gehäuses 1133 hinein
passen, die entsprechend nicht kreisförmig (z. B. hexagonal) geformt sind.
Auf diese Weise ermöglichen
die hexagonal geformten Enden 1136a dem Schneckenelement 1136', entlang der
ersten Achse 1132 innerhalb der hexagonal geformten Abschnitte 1133c, 1133d des
inneren Gehäuses 1133 zu
gleiten, verhindern jedoch eine Rotation des Schneckenelementes 1136'. Ferner stoßen die
Abschnitte 1133a, 1133b des inneren Gehäuses 1133 an
jeder Seite des Schneckenzahnrades 1178 an, um dessen Rotation
um die erste Achse 1132 zu erlauben, verhindern jedoch
seine Translation entlang der ersten Achse 1132.
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Gemäß 16 werden
vorzugsweise die ersten (inneren) Enden jeweils von erstem und zweitem
Schlitten 1138, 11339 vorzugsweise in einer aneinander
anstoßenden
Relation unter Verwendung von Federn 1137, die innerhalb
des Schneckenelementes 1136 angeordnet sind, zwischen den
Enden des Schneckenelementes 1136 und Flanschen gehalten,
die am ersten inneren Ende jeweils von erstem und zweitem Schlitten 1138, 1139 angeordnet sind.
Dies bedeutet, dass jeweils die ersten Enden von erstem und zweitem
Schlittens 1138, 1139 gegeneinander durch die
Federn 1137 beaufschlagt sind, so dass sie aneinander anstoßen. Dieselbe
Anordnung findet in der Konfiguration gemäß den 20 – 23 Anwendung.
Diese Anordnung erlaubt jedem Schlitten 1128, 1138', 1139, 1139' innerhalb seines
jeweiligen Schneckenelementes 1136, 1136' zu rotieren,
jedoch eine Axialbewegung nur mit dem Schneckenelement 1136, 1136' auszuführen.
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Gemäß 16 erstrecken
sich zweite (äußere) Enden
von erstem und zweitem Schlitten 1138, 1139 nach
außen
von den Enden des Schneckenelementes 1136 entlang der ersten
Achse 1132 durch die jeweiligen Antriebszahnräder 1156, 1166 und
in den jeweiligen inneren Abschnitt 1120a der polygonalen
Gehäuse 1120.
Die Schlitten 1138, 1139 sind in ihrem jeweiligen
Antriebszahnrad 1156, 1166 drehfest angebracht,
um mit diesen Zahnrädern
zu rotieren, vorzugsweise mittels zusammenpassender, einen Formschluss
bewirkender Oberflächen
(z. B. hexagonal oder andere von der Kreisform abweichende Querschnitte)
an den Schlitten 1138, 1139 und in den Zahnrädern 1156, 1166.
Zahnkränze 1121 sind
innerhalb der inneren Teile 1120a der polygonalen Gehäuse 1120 angeordnet.
Jeder hat eine Büchse 1121a, die
sich nach innen von einer Zahnscheibe 1121b erstreckt und
mit dem jeweiligen zweiten (äußeren) Ende
von erstem und zweitem Schlitten 1138, 1139 in Eingriff
ist. Die zweiten Enden von erstem und zweitem Schlitten 1138, 1139 sind
vorzugsweise axial gleitbar in Bezug auf die Zahnkränze 1121 in
den Büchsen 1121a.
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Es
wird eine Ausführung
bevorzugt, bei welcher das Gleiten von erstem und zweitem Schlitten 1138, 1139 auf
die Zahnkränze 1121 eine
Rotation überträgt. Dies
kann dadurch erreicht werden, dass ein Stift, welcher an einer inneren
Oberfläche
der Zahnkranz-Büchse 1121 befestigt
ist, entlang einem im allgemeinen schraubenlinienförmig ausgeführten Schlitz,
der in der äußeren Oberfläche jedes
der beiden Schlitten 1138, 1139 vorgesehen ist,
gleitbar ist, wie dies in 16 dargestellt
ist. Die Positionierungen von Stift und Schlitz können vertauscht
werden. Auf diese Weise überträgt die Gleitbewegung
von erstem und zweitem Schlitten 1138, 1139 entlang
der ersten Achse 1132 eine Rotation auf den entsprechenden
Zahnkranz 1121, wenn jeder Stift innerhalb seines entsprechenden
schraubenlinienförmigen Schlitzes
sich bewegt.
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Gemäß den 20 – 23 können erster und
zweiter Schlitten 1138', 1139' mit den Zahnkränzen 1121 verkeilt
sein zwecks axialer Bewegung, und Zahnkranzrotation auf andere Weise könnten den Schlitten 1138', 1139' von der Kreisform
abweichende Querschnittsformen gegeben werden, z. B. ein allgemein
schraubenlinienförmiges
hexagonales Muster 1138a, 1139a, welches im Anschluss
an die zweiten (äußeren) Enden
derselben ausgebildet ist. Die Büchsen 1121a der
Zahnkränze 1121 würden ebenfalls
ein entsprechendes, allgemein nicht kreisförmiges (z. B. schraubenlinienförmig hexagonales)
Muster aufweisen, welches daran ausgebildet ist (nicht dargestellt). Ähnlich der
Stift-in-Schlitz-Konfiguration, die
vorstehend im Zusammenhang mit 16 beschrieben
wird, würde
eine Gleitbewegung von erstem und zweitem Schlitten 1138', 1139' in Bezug auf derart
konfigurierte Zahnkränze 1121 eine
Rotation der Zahnkränze 1121 in
Bezug auf ersten und zweiten Schlitten 1138', 1139' bewirken.
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Gemäß 19 ist
jeder Flügel 1118 vorzugsweise
mit einem Flügelzahnrad 1119 (z.
B. einen Stirnrad oder Kegelrad), welches daran befestigt und innerhalb
des polygonalen Gehäuses 1120 angeordnet
ist, versehen. Jeder der Zahnkränze 1121 ist
mit allen Flügelzahnrädern 1119 innerhalb
des entsprechenden polygonalen Gehäuses 1120 in Eingriff
derart, dass eine Rotation des Zahnkranzes 1121 eine Rotation
aller Flügelzahnräder 1119 bewirkt.
Da die Flügelzahnräder 1119 an
den Flügeln 1118 befestigt sind,
bewirkt die Rotation der Flügelzahnräder 1119 die
Rotation der Flügel 1118.
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Vorzugsweise
sind die Wellen, an denen die Flügel 1118 angebracht
sind, mit einer Nabe 1122 in Eingriff, die mit jedem der
polygonalen Gehäuse 1120 angeordnet
ist und einen Mittelpunkt aufweist, welcher allgemein entlang der
ersten Achse 1132 sich befindet. Vorzugsweise ist zwischen
den Naben 1122 eine Stützwelle 1146 entlang
der ersten Achse 1132 angeordnet, um die entlang der ersten
Achse 1132 des Spielfahrzeugs 1110 angeordneten
vorstehend beschriebenen Komponenten mit zusätzlicher struktureller Steifigkeit
zu versehen. Obwohl einer Ausgestaltung der Vorzug gegeben wird,
bei welcher die Stützwelle 1146 aus
Metall hergestellt ist, liegt es innerhalb des Gedankens und des
Bereiches der Erfindung, dass die Stützwelle 1146 aus anderem
Material hergestellt ist unter der Voraussetzung, dass es dazu beiträgt, die
strukturelle Steifigkeit des Spielfahrzeuges 1110 zu vergrößern.
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Gemäß den 16 – 18, 22 und 23 ist
das Spielfahrzeug 1110 vorzugsweise mit einem langgestreckten
Arm 1128 versehen, der wiederum einen „Anhang" des Spielfahrzeuges 1110 bildet
und ein erstes und ein zweites Ende, die einander gegenüber liegen,
und eine zentrale längs
verlaufende Ebene (vorzugsweise eine Symmetrieebene) aufweist, die
sich im wesentlichen senkrecht zur ersten Achse 1132 erstreckt.
Der Arm 1128 ist vorzugsweise geringfügig gebogen, um der Gestalt
des zentralen Gehäuses 1134 zu
entsprechen und sich in der zurückgenommenen
Position (wie der der 1), allgemein gesprochen, um
das zentrale Gehäuse 1134 zu wickeln.
Der Arm 1128 erstreckt sich vorzugsweise wenigstens dann
von dem Spielzeugfahrzeug 1110, wenn die Flügel 1118 zwischen
erster und zweiter Konfiguration in der Konfiguration eines Schaufelrades,
wie vorstehend beschrieben, positioniert sind.
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Der
Arm 1128 ist bewegbar verbunden mit, vorzugsweise mit ersten
Ende rotierbar am zentralen Gehäuse 1134 angebracht,
wobei das zweite Ende des Arms 1128 frei und wahlweise
mit einem frei rotierbaren Rad 1130 versehen ist, welches
an oder nahe dem zweiten Ende angebracht ist (vgl. 22 und 23).
Der Arm 1128 ist vorzugsweise aus einer kompakten Lagerposition
rotierbar, in welcher der gesamte Arm 1128 nahe dem zentralen
Gehäuse 1134 innerhalb
der durch die Flügel 1118 gegebenen Begrenzungen
untergebracht werden kann, wenn das Spielfahrzeug 1110 die
erste, allgemein kugelförmige
Konfiguration einnimmt. Der Arm 1128 wird wenigstens dann
in eine ausgestreckte Position rotiert, wenn die Flügel 1118 in
eine Zwischenposition 26 rotiert werden, in welcher sie
etwa die 90 Grad-Schaufelrad-Konfiguration
einnehmen; der Arm bleibt in allen Positionen der Flügel 1118 zwischen
der 90 Grad-Position und der zweiten, nach außen weisenden Position 24 ausgestreckt.
In der ausgestreckten Position wird der Arm 1128 hinter
dem Spielfahrzeug 1110 her gezogen, um dem Drehmoment entgegenzuwirken,
welches während
des Betriebes des Spielfahrzeuges 1110 erzeugt wird, insbesondere
wenn das Spielfahrzeug 1110 in Wasser mit den Flügeln 1118 in
der Schaufelradkonfiguration betrieben wird. Unter solchen Bedingungen
ist der Arm 1128 erforderlich, weil, wenn er nicht vorhanden
wäre, das
zentrale Gehäuse 1134 des
Spielfahrzeuges 1110 dazu tendieren würde, zwischen den Rädern 1114, 1116 wenigstens
dann schnell zu rotieren, wenn die Räder 1114, 1116 gleichzeitig
in derselben Richtung angetrieben werden.
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Der
Arm 1128 wird durch den Betrieb des Transformationsmotors 1144 in
Rotation versetzt. Gemäß 18 ist
ein viertes stufenförmiges
Zahnrad 1180 in Eingriff mit dem kleinen Stirnradteil des dritten
stufenförmigen
Zahnrades 1176 des dritten Reduktions-Getriebestranges 1170,
der auch die Rotation des Schneckenrades 1178, wie vorstehend
beschrieben, bewirkt, wobei das vierte stufenförmige Zahnrad 1180 durch
das kleine Stirnradteil des Zahnrads 1176 rotiert wird.
Die Rotation des vierten stufenförmigen
Zahnrades 1180 bewirkt die Rotation einer Malteserkreuz-Anordnung
einschließlich
eines Malteserkreuz-Antriebszahnrads 1182,
welches in Eingriff mit einem kleinen Antriebs-Stirnradteil des vierten
stufenförmigen
Zahnrades 1180 ist.
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Gemäß insbesondere
der 18 hat das Malteserkreuz-Antriebszahnrad 1182 einen
Vorsprung 1182a und einen Kopf 1182b, der sich
nach außen
von einer Seite desselben erstreckt. Der Vorsprung 1182a ist
vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmig mit einem darin befindlichen
Ausschnitt 1182c derart, dass es sich darstellt, als ob
ein äußerer Umfangsabschnitt
von dem im übrigen
kreisförmigen
Vorsprung 1182a entfernt worden wäre. Vorzugsweise ist der Kopf 1182b nahe
einer äußeren Kante
des Malteserkreuz-Antriebszahnrads 1182 angeordnet und
nahe dem herausgeschnittenen Abschnitt 1182c des Vorsprunges 1182a zent riert.
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Vorsprung 1182a und
Kopf 1182b des Malteserkreuz-Antriebszahnrads 1182 wirken
mit einem Malteserkreuz-Abtriebszahnrad 1184 zusammen,
um das Malteserkreuz-Abtriebszahnrad 1184 intermittierend
zu rotieren. Die intermittierende Rotation des Malteserkreuz-Abtriebszahnrads 1184 wird
durch den Kopf 1182b des Malteserkreuz-Antriebszahnrads 1182 bewirkt,
indem dieser in Eingriff mit einem Schlitz 1184b in einem
Vorsprung 1184a kommt, der sich nach außen von einer Seite des Malteserkreuz-Abtriebszahnrads 1184 erstreckt,
welches dem Malteserkreuz-Antriebszahnrad 1182 allgemein
gegenüberliegt.
Wenn der Kopf 1182b sich innerhalb des Schlitzes 1184b des
Malteserkreuz-Abtriebszahnrads 1184 befindet, bewirkt eine
Rotation des Malteserkreuz-Antriebszahnrads 1182, dass
der Kopf 1182b gegen eine Seite des Schlitzes 1184b drückt, um
auf das Malteserkreuz-Abtriebszahnrad 1184 eine Rotation
zu übertragen.
Auf diese Weise rotiert das Malteserkreuz-Abtriebszahnrad 1184 nur dann,
wenn der Kopf 1182b innerhalb des Schlitzes 1184b angeordnet
ist, wobei das Malteserkreuz-Abtriebszahnrad 1184 in
der gesamten übrigen
Zeit durch das Zusammenwirken des Vorsprunges 1182a des
Malteserkreuz-Antriebszahnrads 1182 mit
dem Vorsprung 1184a des Malteserkreuz-Abtriebszahnrads 1184 an
einer Rotation gehindert ist. Ein Stirnradteil des Malteserkreuz-Abtriebszahnrads 1184 kommt
dann mit einem Stirnrad 1186 in Eingriff, welches von ihm
rotiert wird und am Ende des Armes 1128 befestigt ist,
welches mit dem zentralen Gehäuse 1134 verbunden
ist. Auf diese Weise gibt das Malteserkreuz-Abtriebszahnrad 1184,
obwohl das Malteserkreuz-Antriebszahnrad 1182 kontinuierlich
angetrieben wird, solange der Transformationsmotor 1144 läuft, eine
Gewähr
dafür,
dass der Arm 1128 in die ausgestreckte Position oder aus
dieser heraus nur zu einer bestimmten Zeit rotiert wird, welche
bestimmt wird durch die Konfigurationen des Malteserkreuz-Antriebszahnrads 1182 und
des Malteserkreuz-Abtriebszahnrads 1184. Vorzugsweise sind das
Malteserkreuz-Antriebszahnrad 1182 und das Malteserkreuz-Abtriebszahnrad 1184 so
konfiguriert, dass sie eine Rotation des Armes 1128 erlauben,
sobald die Flügel 1118 aus
der ersten, im allgemeinen kugelförmigen Konfiguration ausreichend
weit heraus rotiert sind, um dem Arm 1128 zu ermöglichen, die
Flügel 1118 zu
passieren, ohne mit den Flügeln 1118 in
Berührung
zu kommen.
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Gemäß den 22 und 23 ist
der Arm 1128 wahlweise mit rippenförmigen Fortsätzen 1129 versehen,
die zwecks Verwendung in Wasser nahe dem freien zweiten Ende des
Armes 1128 angeordnet sind. Vorzugsweise sind diese am
Arm befindlichen Rippen 129 gegenüber dem Arm 1128 schwenkbar,
um in der kugelförmigen
Konfiguration des Fahrzeuges 1110 eine kompaktere Lagerung
zu ermöglichen.
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In
den 25 und 26 ist
eine vierte bevorzugte Ausführung
eines allgemein mit 1210 bezeichneten Spielfahrzeuges gemäß der Erfindung dargestellt.
Das Spielfahrzeug 1210 ähnelt
im wesentlichen der dritten Ausführung
abgesehen davon, dass der starre Arm 1128 der dritten Ausführung durch
einen mit Gelenken versehenen Arm oder „Anhang" 1228 ersetzt ist, welcher
mehrere einzelne Abschnitte 1228a aufweist, die hintereinander
angeordnet und gegeneinander in eingeschränktem Umfang rotierbar miteinander
verbunden sind. Der mit Gelenken versehene Anhang 1228 hat
ein erstes Ende, welches am zentralen Gehäuse 1234 angebracht
ist, und ein zweites, freies Ende. Der gelenkige Anhang 1228 hat
eine für
die Lagerung vorgesehene Position (25), in
welcher der gelenkige Anhang 1228 im Wesentlichen um das
zentrale Gehäuse 1234 gewickelt
ist, und eine ausgestreckte Position (26), in welcher
der gelenkige Anhang 1228 sich nach rückwärts vom zentralen Gehäuse 1234 erstreckt.
Der gelenkige Anhang 1228 kann wahlweise mit einem frei
rotierbaren Rad 1230 versehen sein, das am oder nahe dem
zweiten (äußeren) Ende
angebracht ist.
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In
der ausgestreckten Position funktioniert der gelenki ge Anhang 1228 in
derselben Weise wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Arm 1128 der
dritten Ausführung
beschrieben, indem er dem Drehmoment entgegenwirkt, welches während des Betriebes
des Spielfahrzeuges 1210 erzeugt wird. Der gelenkige Anhang 1228 kann
zwischen der ausgestreckten Position und der Lagerposition unter
Verwendung aller geeigneten Mechanismen bewegt werden, beispielsweise,
jedoch ohne damit eine Beschränkung
zu implizieren, unter Verwendung einer Drahtwinden- oder Drahthaspel-Anordnung,
in welcher ein Draht (nicht dargestellt) durch die mehreren Abschnitte 1228a hindurchgeführt und
an einem Ende am Abschnitt 1228a am zweiten (äußeren) Ende
des gelenkigen Anhangs 1228 befestigt ist. Ein anderes
Ende des Drahtes ist an einer Winde (nicht dargestellt) angebracht
derart, dass die Rotation der Winde Draht freigibt oder aufwickelt
in Abhängigkeit von
der Rotationsrichtung der Winde. Ein Anziehen des Drahtes hat zur
Folge, dass der gelenkige Anhang 1228 sich in die Lagerposition
bewegt; ein Freigeben des Drahtes hat zur Folge, dass der gelenkige Anhang 1228 sich
in die ausgestreckte Position bewegt. Als Alternative kann ein Getriebestrang
(nicht dargestellt) entlang dem gelenkigen Anhang 1228 verwendet
werden, um den gelenkigen Anhang 1228 zwischen der Lagerposition
und der ausgestreckten Position zu bewegen. Schließlich kann
der Anhang 1228 frei rotierbar sein, so dass er in Abhängigkeit von
zentrifugalen und/oder Berührungskräften, die auf
den Anhang 1228 einwirken, sich in die gestreckte Lage
oder die eingezogene Lage gleich dem Anhang 70 der ersten
Ausführung
bewegen kann.
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Der
Fachmann wird erkennen, dass an der vorstehend beschriebenen Ausführung Änderungen vorgenommen
werden könnten,
ohne dass das breite erfinderische Konzept derselben verlassen würde. Deshalb
soll diese Erfindung nicht auf die besondere offenbarte Ausführung beschränkt sein;
vielmehr sollen auch Modifikationen erfasst sein, die innerhalb des
Gedankens und des Bereiches der Erfindung liegen, wie diese durch
die beigefügten
Ansprüche
definiert ist.