專利名稱：用于遠程控制玩具的平衡系統(tǒng)以及轉彎機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種遠程并且最好是無線電控制的玩具。更特別是， 本發(fā)明涉及一種無線電控制的雙輪車輛，例如摩托車或自行車。
背景技術：
無線電控制或遠程控制玩具是大眾化的玩具。無線電控制玩具通 常試圖模仿標準車輛的構造，并且結合無線電控制技術。
無線電玩具的構造取決于動力、傳動裝置以及其它系統(tǒng)，以便以 穩(wěn)定方式操作玩具，并且對于玩具的連續(xù)操作來說，使得玩具進行動 態(tài)運動和動作，同時保持平衡。
設計考量包括裝置的尺寸、玩具的質量(即動力-重量比)以及玩 具重心的位置。
需要一種玩具遠程控制摩托車以及特別是玩具摩托車，這種玩具 摩托車相對于平衡、速度和駕駛來說可以進行無線電控制。具有兩個 車輪的玩具摩托車或自行車具有平衡和駕駛問題，這些問題復雜，并 且與四輪無線電控制的玩具車輛所遇到的問題不同。
在某些情況下，在具有少于四個車輪的其它車輛中，為了實現(xiàn)正 常的間隔平衡關系，存在類似問題。本發(fā)明還針對具有少于四個車輪 的玩具車輛。
在少于四個車輪的車輛中的這些平衡和駕駛問題通過現(xiàn)有技術的 多種不同方式來解決，但是都沒有真正令人滿意。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種遠程控制的車輛，該車輛具有少于四個車輪，并 且最好是雙輪車輛，這種車輛結合有增加玩具平衡并由此增加玩具的 可玩性、平衡和操縱性的技術。
平衡系統(tǒng)的使用增加了不同無線電控制玩具的可能性，并且應用 于雙輪車輛中，以便增加其平衡以及操作過程中可以操縱的范圍。
因此，希望提供一種無線電控制雙輪車輛，例如摩托車或自行車， 這種車輛能夠模擬真實自行車中人類駕駛者所提供的平衡，并且進行 多種動態(tài)運動，同時在操作中保持平衡。
7本發(fā)明包括雙輪無線電控制的車輛，該車輛具有進行多種動作的 動力、平衡和驅動系統(tǒng)以及用于雙輪車輛的平衡系統(tǒng)的獨特配置。
車輪由相對重的材料形成，從而相對降低車輛的重心，并且增加 平衡能力，而且可以進行有效的駕駛動作。
在一種形式中，例如摩托車的雙輪無線電控制車輛包括具有前后
并為其提供支:的前:車輪。;車輪叉:且件可操作地連接到主體的前 端上，并且可轉動地支承摩托車的前車輪。
駕駛機構使得車輪相對鎖定或保持與縱向軸線對準。駕駛通過車 輛相對于垂直的傾斜來實現(xiàn)。驅動系統(tǒng)有選擇地驅動玩具車輛的后車 輪，以響應從使用者操作遠程發(fā)送器接收的無線電指令。
平衡系統(tǒng)具有來自于驅動馬達系統(tǒng)的驅動器和傳動裝置，以便在 操作中增加玩具車輛的平衡。
具有用于操作驅動器、平衡和駕駛的電子回路以及電源，以響應 來自于遠程發(fā)送器的使用者接收無線電指令。
結合附圖，本發(fā)明的特征將從以下詳細描述中變得清楚。但是應 該理解到附圖只出于說明的目的給出，并且不作為本發(fā)明范圍的限 制，而本發(fā)明的范圍應該參考所附的權利要求。


結合附圖，參考以下的說明，本發(fā)明的所述特征和目的將變得更
加清楚，附圖中類似的參考標號表示類似的元件，其中
圖1A-1D分別是摩托車的側視圖、頂部前視圖以及后視圖1E是摩托車的透視圖，還表示摩托車上的人偶以及人偶的不同
相對位置；
圖1F是摩托車的頂視圖
上駕駛的摩托車；
圖1G是摩托車的頂視圖
上駕駛的摩托車；
圖1H是摩托車的后視圖
上駕駛的摩托車；
圖II是摩托車的后視圖
方向上駕駛的摩托車。
還表示摩托車上的人偶以及在向前方向 還表示摩托車上的人偶以及在向左方向 還表示摩托車上的人偶以及在向前方向 還表示摩托車上的人偶以及在側向傾斜圖2A是施加在具有兩個馬達的摩托車上的力的視圖； 圖2B是穿過摩托車的橫向截面圖，表示電池和兩個馬達的位置； 圖2C是穿過摩托車的側視圖，表示電池和兩個馬達的位置； 圖2D是穿過摩托車的頂視圖，表示電池和兩個馬達以及發(fā)送器和 接收器的位置；
圖3A是施加在具有一個馬達的摩托車上的力的示意圖3B是穿過摩托車的橫向截面圖，表示電池和一個馬達的位置；
圖3C是穿過摩托車的側視圖，表示電池和一個馬達的位置；
圖4是摩托車的前視圖，摩托車在側向傾斜方向上駕駛；以及
圖5是摩托車的側視圖，表示把手和前車輪支承的角度關系。
具體實施例方式
遠程控制玩具摩托車包括RF發(fā)送器，并且是大約1:12比例的摩 托車。除了RF發(fā)送器，它還包括電池充電器。玩具摩托車的尺寸是大 約172mm(長)x 85mm (高)x 52mm (寬)。
玩具車輛(即摩托車)包括隔開的車輪，并且車輪在通過直線運 動限定的縱向軸線上相對對準。在車輪之間具有底盤。按照到車輛的 左側或右側的相應轉彎動作，車輛能夠從相對垂直位置傾斜到左側或 右側。馬達使得至少一個車輪轉動。接收器接收控制信號以便調節(jié)馬 達，并且信號來自于遠程RF發(fā)送器。
每個車輪由相對重的材料形成，由此車輛具有相對低的重心。前 后輪緣是相對重的合金或金屬，有選擇的是銅、鑄鐵或鋼，由此降低 CG。這些輪緣以相對高的速度轉動，并且形成穩(wěn)定的轉動軸線，即趨 于保持其轉動平面。在車輪傾斜時，由于陀螺進動，相對于原始傾斜 圍繞一個軸線以90度產生扭轉動能。陀螺效應施加在兩個車輪上，由 此進行車輛操作。
致動器的對稱結構使得摩托車在相對低速下實現(xiàn)有效的平衡。車 輛使用沿著摩托車縱向軸線以平行對稱關系放置的兩個相對小的dc馬 達。重量在左側和右側部分中相對對稱分布，并且馬達在不同方向上 轉動。雙馬達系統(tǒng)在高速或低速操作中提供穩(wěn)定的輸出扭矩。
車輛驅動器包括用于馬達的恒定電壓源，其具有有選擇的可變接 通/斷開工作循環(huán)，有選擇地施加脈沖調制(PWM)，以便控制馬達速 度。PWM比率越低，功率輸入越低，并且馬達提供扭矩輸出的效率越低。雙馬達系統(tǒng)具有在高速操作中相對快速運轉的兩個馬達。在低速
操作中，兩個馬達在中等到高PMW下交替接通和斷開。
玩具車輛(即摩托車)包括相對固定和不可轉動的把手以及偏離
CG轉彎反作用。
玩家操作發(fā)送器以便遠程控制車輛。通過不能轉動的把手來實現(xiàn) 穩(wěn)定性，并且傾斜角度使得前輪胎接觸面朝著傾斜側運動。離心力和 重力的合力通過接觸區(qū)域，并且在轉彎時保持平衡。該角度是大約66-大約70度，并且由此減小轉彎角度，并可以進行受控的轉彎。
摩托車以及重心偏移轉彎基本上比得上非把手轉彎控制。還有具 有代表性驅動技術的駕駛員人偶。在駕駛員身體朝著一側傾斜時。這 通過齒輪系統(tǒng)將駕駛員大腿拉離摩托車主體造成的傾斜來實現(xiàn)。在駕 駛員的運動將總體CG從縱向軸線轉移到傾斜側時，摩托車趨于朝著該 方向傾斜。
使用陀螺進動造成前車輪進行轉彎，從而獲得相對平穩(wěn)的轉彎過 程，而不需要在轉彎開始時顯著改變驅動速度以實現(xiàn)該控制過程。
車輛包括控制器，即紅外線遠程控制器、無線電頻率遠程控制器、 可編程控制器和電池操作的線控制器中的至少一種。
雙馬達系統(tǒng)具有沿著縱向軸線(即中心線)平行放置并且在相反 方向上轉動的馬達。它們驅動動力傳動系統(tǒng)。
動力傳動系統(tǒng)具有雙面?zhèn)泯X輪以及金屬或塑料帶和后車輪上的嵌 入齒輪以及用于產生動力的雙馬達系統(tǒng)。動力通過雙面?zhèn)泯X輪和馬達 上的小齒輪傳遞到橫向軸線。動力經由在后車輪上的嵌入齒輪和傘齒 輪之間連接的帶傳遞到后車輪。
前車輪沿著車輪軸線和駕駛軸線自由轉動，并且不需要另外致動 器或機構來改變前車輪沿著駕駛軸線的方向。
人偶可在放置在摩托車上的例如肘、臂、腿和膝蓋的所選肢體之 間具有自由鉸鏈。雙手位于把手上，并且把手不可運動地安裝在牟輛 主體上。人偶具有肩膀、臂、腿、手、腳、身體以及肩膀、臂、腿、 手、腳、身體內的多個關節(jié)，并且人偶可相對于車輛主體運動?？梢?具有多個關節(jié)，例如臂和身體之間的肩關節(jié)、腿與身體之間的髖關節(jié) 以及腿內的膝關節(jié)中的至少一種。
通過致動器，人偶身體的移動將CG改變到一側，使得摩托車可進行配合轉彎。用于移動人偶身體的致動器包括電馬達、電磁裝置或離 子聚合物致動器中的至少一種。
摩托車是自動穩(wěn)定系統(tǒng)，并且玩家不需要反饋信號來幫助摩托車
的平衡。
轉彎和平衡系統(tǒng)可用于遠程控制摩托車或三輪車輛(跨斗式摩托 車)或遠程控制的其它雙輪車輛或自行車。
遠程控制的雙輪玩具車輛包括主體，主體具有帶有前后端的底盤 以及前后端之間的中央部分。前端和后端之間就是縱向軸線。前車輪 叉組件連接到主體的前端上。并且具有連接到前車輪叉組件上的不可 運動的把手。前和后車輪可操作地連接到各自前后端上并且為其提供 支承。前車輪可轉動地安裝在前車輪叉組件上。前和后車輪沿著縱向 軸線指向，并且車輪不能轉動離開縱向軸線，即它們相對鎖定并保持 與縱向軸線對準。通過車輛相對于垂直傾斜來實現(xiàn)駕駛。
在相對于穿過車輛的垂直軸線的傾斜的作用下，玩具車輛可在所 需方向上駕駛。
電路從遠程發(fā)送器接收信號指令，并且控制馬達以響應所接收的 信號指令。電源布置在底盤上，以便為電路和馬達提供電力。電源包 括布置在殼體內的電池，以便為電路提供電力，并且電路包括電路板。
馬達系統(tǒng)操作車輪，并且電路從遠程發(fā)送器接收遠程指令，并控 制玩具車輛，以響應接收的遠程指令。具有主體的電源為電路提供電 力，并且通過將車輛相對傾斜離開垂直位置來實現(xiàn)車輛轉彎。
平衡系統(tǒng)通過遠程發(fā)送器和電路來進行用戶控制。
平衡原理
基本平衡原理可分為兩個優(yōu)選部分，即
(1) 重心(CG)高度低的結構；以及
(2) 致動器的對稱結構。
根據(jù)(1)的要求，前和后輪緣由重合金或例如銅、鑄鐵或鋼的金 屬制成，這可降低其CG。此外，在這些輪緣高速轉動時，它們可形成
非常穩(wěn)定的轉動軸線，即趨于保持其轉動平面。
在車輪傾斜時，相對于原始傾斜圍繞一個軸線以90度產生扭轉動 能。這是陀螺進動。在旋轉速度變得較快時，增加這種陀螺效應?？?慮到沿著直線路徑駕駛并且在未知外部影響下開始左側的摩托車由于前車輪的陀螺進動，它自動轉向左側。摩托車將開始轉向左側，將 離心力(向右的力)施加在摩托車上。這種力趨于將摩托車恢復到垂
直位置，如圖IE所示。
在一種形式中，玩具摩托車在遠程控制摩托車上采用兩個重輪 緣。摩托車使用重的前輪緣和后輪緣設計。通過在兩個車輪上采用陀 螺效應，摩托車的性能更加相對穩(wěn)定，并且容易自己平衡。
采用所述的特征，還最好使用(2)"致動器的對稱結構"。摩托車 甚至在相對低速時也可進行增強的平衡操作。這種結構最好使用兩個 小dc馬達，馬達沿著摩托車的縱向軸線平行對稱放置(圖2B)。因此， 重量對稱分布在左側和右側部分內。同樣，每個馬達相對于另一馬達 在相反方向上轉動。
其優(yōu)點包括以下內容
a. 在高速或低速操作中，雙馬達系統(tǒng)可提供穩(wěn)定的輸出扭矩。在 真正的全尺寸摩托車中，摩托車的速度通過手動或自動傳動系統(tǒng)來控 制。通過改變齒輪箱內的齒輪比，可以獲得不同的扭矩輸出和速度。 在本發(fā)明的遠程控制摩托車中，實際上不需要復雜的傳動系統(tǒng)，并且 齒輪比是固定的。以多種接通/斷開的工作循環(huán)施加恒定電壓，公知為 脈沖寬度調制(PWM)，以便控制馬達速度。PWM比越低，輸入功率越 低，馬達效率越低，并且扭矩輸出將波動，或者在最壞的情況下，馬 達將由于小外力而停止。
在單個大馬達系統(tǒng)(圖3C)中，它在高速下工作較好，但是在低 速下效率不太高，這是由于在低速驅動下PWM比太低。
另一方面，在雙馬達系統(tǒng)中，兩個馬達在高速操作下相對快速轉 動。在低速操作下，兩個馬達在中等到高PWM下交替接通和斷開，那 么對于齒輪箱的總輸入非常平穩(wěn)，并且馬達可在高效和恒定扭矩下保 持操作。這種原理類似于內燃機中的沖程循環(huán)。四沖程發(fā)動機好于雙 沖程發(fā)動機。
b. 假設驅動摩托車所需的扭矩是T。在單個馬達系統(tǒng)中，所需扭 矩輸出是T,但是在雙馬達系統(tǒng)中，每個馬達只貢獻T/2，這容易通過 小的電馬達來實現(xiàn)(圖2A、 3A)。
c. 從牛頓的力和反作用力的第三原理，雖然馬達轉動，在馬達軸 上產生力。反作用力以及扭矩施加在馬達本身上，使其趨于在相反方向上轉動。
在單個馬達系統(tǒng)中，這種不希望的扭矩會影響平衡，并且在例如 驅動上坡的重載狀態(tài)下變得不太平衡。在雙馬達系統(tǒng)中，由于兩個馬 達以相同速度但在相反方向上轉動，來自于馬達的反作用扭矩相互抵 消。因此，大致為零的合力/動能施加在摩托車上，而不影響其穩(wěn)定性
(圖2B、 3B)
d.在遠程控制的摩托車中，采用單個馬達系統(tǒng)，并且馬達水平放 置，即垂直于縱向軸線，摩托車以可接受的方式直線運動。在低速轉 彎時，它會變得相對不穩(wěn)定。馬達的內部結構包括馬達內的電樞，電 樞同樣是快速轉動物體。它同樣產生陀螺效應。
在低速驅動操作中，來自于車輪的陀螺進動效應相對小，但是馬 達內的陀螺進動效應還很高。在駕駛員左傾時，摩托車將自動向左轉 彎。由于來自于馬達的陀螺效應，轉彎角度變得比所需的角度大，并 且離心力沒有足夠大來補償這種小轉彎半徑。因此除非驅動速度同時 增加，摩托車會在低速轉彎的同時跌倒。
轉彎原理
此摩托車的轉彎原理可以分為(l)無把手轉彎控制，以及(2) 偏離CG轉彎方法。
對于遠程控制摩托車來說，玩家或使用者使用發(fā)送器來遠程控制 摩托車。沒有來自于摩托車的反饋系統(tǒng)來為玩家指示有關其穩(wěn)定性狀 態(tài)的信息，并且因此玩家在摩托車失去平衡時不能修正摩托車的運 動。通過以下特征，解決了這種困難，并且使得摩托車本身自動穩(wěn)定。 (1)無把手轉彎控制。
這種方法利用傾斜角度來使前輪胎接觸面朝著傾斜側方向。離心 力和重力的合力穿過此接觸區(qū)域，并且在轉彎同時保持其平衡(圖4)。 在真實全尺寸摩托車結構中，駕駛軸線和水平之間的角度是大約55°-65。(圖5)。根據(jù)這種結構，在摩托車傾斜其主體時接觸區(qū)域移動很多。 這造成過多的轉彎角度并造成快速導向一側。玩家馬上增加油門，使 其保持平衡。因此，相對難以實現(xiàn)自動穩(wěn)定功能。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選形式中，該角度調節(jié)到大約66-大約70度。 這減小了轉彎角度，并且有效抑制所述的問題，從而有助于更好控制 轉彎操作。(2 )偏移重心轉彎方法的原理。
為了增強無把手轉彎控制結構，采用具有真實驅動技術的駕駛員 人偶。駕駛員身體可朝著一側傾斜，并且駕駛員大腿通過齒輪系統(tǒng)被 拉離摩托車主體(圖1E和1G)。這與縱向位于摩托車上的駕駛員形成 對比(圖1F)。
此運動的目的在于將總體CG從縱向軸線顯著移動到傾斜或歪斜 側，并且摩托車也將趨于朝著此方向傾斜或歪斜。由于陀螺進動，前 車輪將接著進行轉彎。
使用這種方法，有助于更加平穩(wěn)的轉彎過程。這可以在不需要在 開始轉彎時增加驅動速度的情況下獲得，而增加速度會影響控制過 程。
本發(fā)明提供一種遠程控制的雙輪車輛，該車輛結合了增加玩具平 衡并由此增加玩具的可玩性、平衡和操縱性的技術。
使用平衡系統(tǒng)增加了不同無線電控制玩具的可能性，并且用于雙 輪車輛中，以便增加其平衡以及在操作中可以操縱的范圍。
因此，希望提供一種無線電控制雙輪車輛(例如摩托車或自行 車)，該車輛能夠模擬人類駕駛員在真實自行車中所提供的平衡，并且 進行多種動態(tài)和轉彎運動，同時在操作過程中保持平衡。
本發(fā)明提供一種例如摩托車的無線電控制雙輪車輛，該車輛結合 了增加玩具平衡并由此增加玩具的動態(tài)動作和操縱性的技術。
本發(fā)明包括雙輪無線電控制車輛，該車輛具有能夠進行多種動作 的動力、平衡和驅動系統(tǒng)。雙輪車輛的平衡系統(tǒng)的配置。
車輪由相對重的材料形成，從而相對降低車輛的重心，并且增加 平衡的動作運動。
雙輪無線電控制玩具車輛包括具有前后端的底盤以及前后端之間 的中央部分。前后車輪分別可操作地連接到前后端上并且為其提供支 承。前車輪叉組件可操作地連接到主體的前端上，并且可轉動地支承 例如摩托車、自行車或其它類似車輛的牟輛的前車輪。
結合附圖描述的詳細說明是本發(fā)明的另一實施例。附圖只出于說 明目的給出，而不作為本發(fā)明范圍的限制。
無線電控制摩托車10包括人偶20，人偶20布置在摩托車10上， 并且模制和結合成提供生動的外觀和動作。人偶20可穿上服飾，并且
14可包括逼真的靴子。
摩托車10包括底盤12、無線電印刷電路板接收器和電子系統(tǒng)殼 體16、座椅22、驅動組件23、把手組件24、具有彈簧懸桂裝置并具 有軸28的前叉26以及后叉29和位于座椅22底部處的后軸30。車輪 32和33分別可轉動地安裝在前軸28和后軸30上。
驅動馬達38和39最好布置在座椅22或氣罐結構之下。多個齒輪 40和41將驅動馬達38和39可操作地連接到后軸30和傘齒輪42上。 齒輪40、 41和42可以是任何適當公知類型的齒輪系統(tǒng)，只要在驅動 馬達38和39以及后軸30之間實現(xiàn)所需齒輪減速即可。本領域普通技 術人員將認識到這種配置、齒輪40、 41和42的數(shù)量和尺寸取決于馬 達和車輪的尺寸，并且因此可以改變，而不偏離本發(fā)明的精神。
如所示，無線電信號從發(fā)送器50傳遞。
馬達38和39能夠在沒有負栽的情況下具有0-38000轉每分鐘 (rpm)范圍內的速度。馬達38和39結合齒輪40、 41和42的齒輪比 操作，以便產生適當速度來提供所需速度。
本領域普通技術人員將認識到車輪最好由致密材料制成，其大部 分質量沿著其周邊布置。最好是，車輪由金屬制成，但是也可由其它 公知材料制成。如公知那樣，為了產生陀螺平衡效應，重量、質量分 布、直徑和轉動速度都很重要。
在電子器件殼體16中還容納電路板54，電路板電連接到接通/斷 開開關、電池60和61、馬達38和39上，并且都包括無線電頻率(RF) 接收器以及使用遠程控制和無線電發(fā)送器裝置來操作摩托車IO所需的 控制電子器件。電路板具有安裝電子部件的足夠表面面積，并且不損 害殼體的逼真總體外觀。為了信號解碼、駕駛控制、速度控制、制動 控制以及例如頭燈、制動燈、左側/右側方向指示燈的燈光控制，還具 有微處理器和電路。
按照其它的實施例，只要相對于縱向軸線保持大致對稱的關系， 平衡系統(tǒng)可在摩托車上安裝在其它位置上。
本領域普通技術人員將認識到所需的驅動傳動裝置和/或其它組 件可添加到這種實施例中，使得平衡系統(tǒng)相對于馬達驅動系統(tǒng)的操作 單獨操作。
電池60和61可以拆卸，并且可以是堿性或碳鋅的一次性類型，或者鎳鎘、鎳金屬氫化物、鋰離子或任何其它適當公知類型的可充電
電池。電池60和61并排布置，并且相對于縱向軸線以對稱關系疊置。 在其它實施例中，電池60和61可以重新充電，并且不可從摩托
車上拆卸。在此實例中，充電部分可以添加到摩托車上以便為使用者
提供去往電池的電連接部分，從而對其充電。
在人偶20的另一摩托車實施例中，髖和膝的系統(tǒng)設計成使得腿自
由運動，以便模擬摩托車騎行模式。
摩托車10包括越野摩托車形式的燃料箱70和座椅22。摩托車10
包括布置在前車輪和后車輪之間的殼體，并包括多個電池60和61以
及平衡系統(tǒng)。可以具有減震器以便在操作中為摩托車提供逼真的懸吊作用。
電池60和61在殼體內的布置使得下部中心部分內的摩托車的總 體重量的百分比增加。因此，這種結構顯著降低重心，以便特別是在 低速下，優(yōu)化玩具的陀螺效應，并由此增加摩托車的操作平衡。
如圖1E所示的是正常縱向位置內的人偶20的視圖，其中人偶20 的手在摩托車的把手24上。還表示人偶20在20B所示的騎行者傾斜 位置的位置。標號20A表示人偶20A在與前車輪滑輪20和后車輪42 對準的縱向位置上。
圖1E的不同內容表示在圖1F、 1G、 1H和1I內。在人偶20的視 圖中表示摩托車在向前位置并如箭頭70所示的縱向位置28上。
圖1H還表示人偶20在縱向對準的位置28的視圖。在此位置上， 摩托車10沿著線80位于變化的位置上。
在圖1G中，摩托車的傾斜設置成如箭頭90所示朝著左側轉彎。 摩托車的動作過程如箭頭92所示。在這種情況下人偶20采取位置 20B。這種關系還與圖II所示的位置相對應。朝著左側傾斜通過線82 表示，并且人偶20B用于左側傾斜位置。
如圖2B所示，具有相互靠近并縱向對準或者在摩托車的氣罐位置 下面的位置處的兩個馬達38和39。來自于摩托車的電樞的齒輪與齒輪 或驅動系統(tǒng)接合，并且還驅動帶34,帶34圍繞位于后輪胎結構42上 的滑輪86運轉。
如圖3B所示，具有通過電池60和61供能的單個馬達88。馬達 相對于摩托車的縱向位置橫向定位。具有來自于馬達電樞的齒輪94，齒輪94繼而驅動齒輪96，齒輪96繼而驅動滑輪帶84，帶接著驅動與 后牟輪42相關的滑輪86。雖然針對當前認為是最為實際和優(yōu)選的實施例描述了該設備和方 法，應該理解到本發(fā)明不局限所披露的實施例。除了摩托車之外，本發(fā)明的系統(tǒng)、設備和方法可用于其它車輛， 這些車輛趨于在平衡方向上以及在轉彎時從平衡觀點來說使得車輛更 加不穩(wěn)定的方向上固有地不穩(wěn)定。所打算的是覆蓋包括在權利要求的精神和范圍內的多種變型和類 似配置，權利要求的范圍應該按照最寬的解釋，以便包括所有這種變 型和類似結構。本發(fā)明包括以下權利要求的任何和所有的實施例。
權利要求
1.一種玩具車輛，包括隔開的車輪，車輪在通過直線運動限定的縱向軸線上相對對準；車輪之間的底盤；按照去往車輛的左側或右側的轉彎動作，該車輛能夠從相對垂直位置傾斜到左側或右側；用于使得至少一個車輛轉彎的馬達；用于控制信號以便調節(jié)馬達的接收器，信號來自于遠程RF發(fā)送器；以及每個車輪由相對重的材料形成，由此車輛具有相對低的重心。
2. 如權利要求1所述的玩具車輛，其特征在于，前后輪緣是相對 重的合金或金屬，例如銅、鑄鐵或鋼，由此降^氐重心。
3. 如權利要求l所述的玩具車輛，其特征在于，這些輪緣以相對 高速轉動，并且形成穩(wěn)定轉動軸線，即趨于保持其轉動平面。
4. 如權利要求l所述的玩具車輛，其特征在于，車輪傾斜，由于陀螺進動，相對于原始傾斜圍繞一個軸線以90度有效地產生扭轉動臺匕 月匕。
5. 如權利要求1所述的玩具車輛，其特征在于，螺旋效應施加在 兩個車輪上，由此使得車輛性能更加相對穩(wěn)定，并且容易平衡，車輛 以摩托車為代表。
6. 如權利要求l所述的玩具車輛，其特征在于，致動器的對稱結 構使得摩托車以相對低速進行有效的平衡操作，并且包括電池充電 器。
7. 如權利要求1所述的玩具車輛，其特征在于，車輛使用沿著摩 托車的縱向軸線以平行和對稱關系放置的兩個相對小的dc馬達，由此 重量相對對稱地分布在左側和右側部分內，并且其中馬達在不同方向 上轉動。
8. 如權利要求1所述的玩具車輛，其特征在于，包括雙馬達系統(tǒng)， 由此在高速或低速操作中提供穩(wěn)定的輸出扭矩。
9. 如權利要求1所述的玩具車輛，其特征在于，車輛以遠程控制 的摩托車為代表，并且包括用于馬達的恒定電壓源，其具有有選擇的 可變接通/斷開工作循環(huán)，例如是被施加以便控制馬達的速度的脈沖寬度調制(PWM)，并且其中PWM比率越低，功率輸入越低，并且馬達提 供扭矩輸出的效率越低。
10. 如權利要求1所述的玩具車輛，其特征在于，在雙馬達系統(tǒng) 中，兩個馬達在高速操作中相對快速運轉，并且在低速操作中，兩個 馬達在中等到高PWM下交替接通和斷開。
11. 如權利要求1所述的玩具車輛，其特征在于，包括相對固定 和不可轉彎的把手以及偏移CG轉彎反作用。
12. 如權利要求1所述的玩具車輛，其特征在于，玩家操作發(fā)送 器，以便遠程控制車輛，該車輛是摩托車，并且摩托車相對穩(wěn)定，通 過無把手轉彎來實現(xiàn)這種穩(wěn)定性，并且其中傾斜角度使得前輪胎接觸 面朝著傾斜方向，并且離心力和重力的合力通過此接觸區(qū)域，并且在 轉彎的同時保持平衡，并且其中該角度是大約66-大約70度，由此減 小轉彎角度，并且可以控制轉彎性能。
13. 如權利要求1所述的玩具車輛，其特征在于，車輛以摩托車 為代表，并且重心偏移轉彎基本上比得上無把手轉彎控制，并且包括 具有代表性驅動技術的駕駛員人偶，使得駕駛員身體朝著一側傾斜， 并且通過齒輪系統(tǒng)將駕駛員的大腿拉離摩托車主體來實現(xiàn)該傾斜。
14. 如權利要求13所述的玩具車輛，其特征在于，駕駛員運動將 總體CG從縱向軸線移動到傾斜側，并且摩托牟趨于朝著該方向傾斜， 并且由此使用陀螺進動，由此造成前車輪轉彎，從而獲得相對平穩(wěn)的 轉彎過程，而不需要改變開始轉彎時的驅動速度，以便實現(xiàn)控制過程。
15. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，該車輛是摩托車， 并且包括控制器，例如紅外線遠程控制器、無線電頻率遠程控制器、 可編程控制器和電池操作的線控制器中的至少一種。
16. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，包括雙馬達系統(tǒng)， 馬達沿著縱向軸線平行放置并且在相反方向上轉動，并且用來驅動動 力傳動系統(tǒng)。
17. 如權利要求l所述的車輛，其特征在于，包括動力傳動系統(tǒng)， 該系統(tǒng)具有雙面?zhèn)泯X輪以及金屬或塑料帶和后車輪上的嵌入齒輪以及 用于產生動力的雙馬達系統(tǒng)，動力通過雙面?zhèn)泯X輪和馬達上的小齒輪 傳遞到橫向軸線，其中動力經由在后車輪上的嵌入齒輪和傘齒輪之間 連接的帶傳遞到后車輪。
18. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，用于前和后牟輪的 相對重的前和后輪緣分別有助于低的總體CG,并且形成陀螺進動效果。
19. 如權利要求l所述的車輛，其特征在于，包括自由轉動的前 車輪，并且該車輪與縱向軸線對準地相對鎖定，并且其中不需要另外 致動器或機構來改變前車輪沿著駕駛軸線的方向。
20. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，包括人偶，人偶在 放置在摩托車上的例如肘、臂、腿和膝蓋的所選肢體之間具有自由鉸 鏈，雙手位于把手上，并且把手不可運動地安裝在車輛主體上，使得 在前車輪轉彎時，把手位置保持不變。
21. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，通過致動器，人偶 身體的移動將CG改變到一側，使得摩托車可進行配合轉彎。
22. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，用于移動人偶身體 的致動器包括電馬達、電磁裝置或離子聚合物致動器中的至少一種。
23. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，駕駛軸線和水平之 間的角度在大約66和大約70°之間。
24. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，摩托車是自動穩(wěn)定 系統(tǒng)，并且玩家不需要反饋信號來幫助摩托車的平衡。
25. 如權利要求1所述的車輛，其特征在于，轉彎和平衡系統(tǒng)可 用于具有跨斗的遠程控制摩托車或遠程控制雙輪自行車中的至少一 種。
26. —種遠程控制的雙輪玩具車輛，包括主體，主體具有帶有前后端的底盤以及前后端之間的中央部分， 前端和后端之間具有縱向軸線，前車輪叉組件連接到主體的前端上， 并且具有連接到前車輪叉組件上的把手；前和后車輪可操作地連接到各自前后端上并且為其提供支承，前 車輪可轉動地安裝在前車輪叉組件上；前和后車輪沿著縱向軸線指向，并且車輪與縱向軸線對準并相對鎖定，在相對于穿過車輛的垂直軸線的傾斜的作用下，玩具車輛在所 需方向上駕駛；用于有選擇地驅動玩具車輛的后車輪的驅動系統(tǒng)，包括連接到底 盤上并布置在前后車輪之間的雙馬達系統(tǒng)馬達可操作以便驅動后車輪，并用于增加玩具車輛在操作過程中的平衡；用于從遠程發(fā)送器接收信號指令并且控制馬達以響應所接收的信 號指令的電路；以及布置在底盤上以便將電力提供給電路和馬達的電源。
27. 如權利要求26所述的玩具車輛，其特征在于，主體包括驅動 馬達，馬達布置成每個各自馬達的可轉動電樞在與其它電樞相反的方 向上轉動。
28. 如權利要求27所述的玩具車輛，其特征在于，相反轉動的電 樞在車輛增加速度范圍內為車輛的平衡提供平衡。
29. 如權利要求27所述的玩具車輛，其特征在于，電源包括布置 在殼體內的電池，以便將電力提供給電路，其中電路包括電路板。
30. 如權利要求26所述的玩具車輛，其特征在于，包括人偶，人 偶具有肩膀、臂、腿、手、腳、身體以及肩膀、臂、腿、手、腳、身 體內的多個關節(jié)，并且人偶可相對于車輛主體運動。
31. 如權利要求30所述的玩具車輛，其特征在于，包括將人偶從 縱向軸線的一側運動到軸線到另 一側的能力。
32. 如權利要求30所述的玩具車輛，其特征在于，到縱向軸線一 側的運動造成車輛相對傾斜到車輛垂直位置的一側。
33. 如權利要求30所述的玩具車輛，其特征在于，包括人偶內的 多種關節(jié)，關節(jié)例如是臂和身體之間的肩關節(jié)、腿與身體之間的髖關 節(jié)以及腿內的膝關節(jié)中的至少一種。
34. —種遠程控制的雙輪玩具車輛，包括具有前后端的主體、可操作地連接到主體前端上的前車輪叉組 件、連接到前車輪叉組件上的把手組件，把手組件相對于主體不可運 動，可操作地連接到各自前后端上并為其提供制成的前后車輪，前車 輪可轉動地安裝在前車輪叉組件上，后車輪可轉動安裝；用于操作車輪的馬達系統(tǒng)，用于從遠程發(fā)送器接收遠程指令并控制玩具車輛以響應所接收遠程指令的電路；以及具有主體的電源，用于將電力提供給電路；并且通過將車輛相對 傾斜離開垂直位置來實現(xiàn)車輛的轉彎。
35. 如權利要求34所述的玩具車輛，其特征在于，通過有選擇地驅動玩具車輛的后車輪，馬達驅動主體。
36. 如權利要求35所述的玩具車輛，其特征在于，平衡系統(tǒng)包括 沿著縱向軸線平行對稱的兩個馬達，馬達的電樞相反轉動。
37. 如權利要求34所述的玩具車輛，其特征在于，包括用于操作 平衡系統(tǒng)并為電路提供電力的電池。
38. 如權利要求34所述的玩具車輛，其特征在于，包括人偶，人 偶具有肩膀、臂、腿、手、腳、身體以及肩膀、臂、腿、手、腳、身 體內的多個關節(jié)，并且人偶可相對于車輛主體運動。
39. 如權利要求38所述的玩具車輛，其特征在于，包括將人偶從 縱向軸線的一側運動到軸線到另一側的能力。
40. 如權利要求38所述的玩具車輛，其特征在于，到縱向軸線一 側的運動造成車輛相對傾斜到車輛垂直位置的一側。
41. 如權利要求34所述的玩具車輛，其特征在于，馬達系統(tǒng)包括 驅動馬達；以及可操作地連接到驅動馬達上的驅動傳動裝置以及后車 輪，驅動馬達有選擇地驅動后車輪，以響應所接收的遠程指令，其中 驅動馬達和驅動傳動裝置縱向對稱布置在主體上。
42. 如權利要求34所述的玩具車輛，其特征在于，平衡系統(tǒng)可通 過使用者經由遠程發(fā)送器和電路控制。
全文摘要
一種無線電控制的雙輪車輛結合有兩個馬達、齒輪系統(tǒng)和電子器件的配置以便在操作過程中提供平衡和可動性。通過相對重的車輪提供低重心。雙輪車輛在驅動系統(tǒng)馬達之間在較低速度下提供平衡。在摩托車中，具有可動關節(jié)的人偶連接到摩托車上，并且用來在摩托車操作中提供摩托車的傾斜和駕駛作用。
文檔編號A63H17/21GK101288811SQ20071009618
公開日2008年10月22日 申請日期2007年4月18日 優(yōu)先權日2007年4月18日
發(fā)明者盧惠超 申請人:銀輝玩具制品廠有限公司;東莞銀輝玩具有限公司