DE29621610U1

DE29621610U1 - Magnetkupplungsvorrichtung bei einem Spielzeugfahrzeug

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Publication number: DE29621610U1
Application number: DE29621610U
Authority: DE
Original assignee: Brio AB
Current assignee: Brio AB
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2006-12-13
Also published as: US5681202A; SE9600265D0; SE9600265L

Description

GRÜNECKER, KINKELDEY,

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DATUM / DATE

12.12.96

BRIOAB S-283 83 OSBY SCHWEDEN

MAGNETKUPPLUNGSVORRICHTUNG BEI EINEM SPIELZEUGFAHRZEUG

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MAGNETKUPPLÜNGSVORRICHTÜNG BEI EINEM SPIELZEUGFÄHRZEUG

Die Erfindung betrifft eine Magnetkupplungsvorrichtung bei einem Spielzeugfahrzeug, welche ein Magnetelement und ein Befestigungselement, mit dem das Magnetelement am Fahrzeug befestigt ist, und ausserdem eine im wesentlichen kuppeiförmige Kupplungsfläche umfasst, die auf dem Magnetelement angebracht ist um durch magnetische Anziehung in Anlage gegen die Kupplungsfläche einer Kupplungsvorrichtung bei einem anderen Spielzeugfahrzeug gehalten zu werden.

Bei einer bekannten Magnetkupplungsvorrichtung dieser Art (DE 23 40 606) besteht das Magnetelement aus einem scheibenförmigen, kreisrunden Magneten mit einem durchgehenden, zentralen Loch und das Befestigungselement aus einem Metallnagel mit Kopf und Schaft. Der Magnet ist mit dem Nagel am Spielzeugfahrzeug festgenagelt, wobei der Schaft des Nagels sich durch das zentrale Loch im Magneten erstreckt und sein Kopf auf dem Magneten aufliegt und ihn zur Anlage gegen das Fahrzeug zwingt. Der Magnet wird auf diese Weise am Fahrzeug fixiert. Die Fläche des Nagelkopfes, die vom Magneten abgewand ist, ist kuppeiförmig und bildet die Kupplungsfläche der Magnet kupplungsvorrichtung.

Wenn zwei Spielzeugfahrzeuge, die je wenigstens eine Magnetkupplungsvorrichtung der bekannten Art haben, mit Hilfe von zwei Kupplungsvorrichtungen, deren Magnete entgegengesetzte Pole aufweisen, zusammengekuppelt sind, werden die Kupplungsflachen der beiden Vorrichtungen von der magnetischen Anziehungskraft gegen einander gehalten. Dadurch dass die Kupplungsflächen kuppeiförmig sind, bilden sie ein Kupplungsgelenk, wobei die magnetische Anziehungskraft im wesentlichen konstant ist unabhängig vom Winkel zwischen den beiden Fahrzeugen innerhalb des Intervalles 0°-90° (wobei die Fahrzeuge bei 0° mit

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einander ausgerichtet sind). Das gilt unabhängig davon ob die Fahrzeuge in der Horizontalebene oder der Vertikalebene einen Winkel zu einander einnehemen.

Wenn die zusammangekuppelten Spielzeugfahrzeuge auf einer hügeligen Fahrbahn, z.B. auf dem Gleis einer Spielzeugeisenbahn, rollen, ergibt sich jedoch ein Problem, das im folgenden unter Hinweis auf Fig. 1 beschrieben wird.

In Fig. 1 sind zwei Wagen 1 und 2 in drei verschiedenen Positionen abgebildet. Die Wagen 1 und 2 gehören zu einem Spielzeugzug, der auf einem aus Holzelementen aufgebauten Eisenbahngleis 3 fährt, das im hier gezeigten Beispiel einen horizontalen Bereich 3a, einen darauf folgenden ansteigenden Rampenbereich 3b und einen darauf folgenden oberen, horizontalen Bereich 3c umfasst. Die Fahrtrichtung des Zuges wird mit einem Pfeil angedeutet.

Jeder Wagen 1, 2 hat eine vordere und eine hintere Magnetkupplungsvorrichtung 4' bzw. 4" der oben genannten Art. Jede Kupplungsvorrichtung 4^!, 4" hat folglich einen scheibenförmigen, kreisrunden Magneten 5 und ein Befestigungselement in Form eines Nagels mit Schaft (in Fig. 1 nicht zu sehen) und kuppeiförmigem Kopf 6, der die Kupplungsfläche der Vorrichtung bildet. Die Wagen 1 und 2 sind zusammengekuppelt mit der hinteren Kupplungsvorrichtung 4" des vorderen Wagens 1 und der vorderen Kupplungsvorrichtung 4' des hinteren Wagens 2, wobei die Kupplungsvorrichtungen Magnete mit entgegengesetzten Polen aufweisen.

Wenn die Wagen 1 und 2 sich im horizontalen Gleisbereich 3a befinden, wie dies rechts in Fig. 1 gezeigt ist, sind sie wie die Kupplungsvorrichtungen 4' und 4" mit einander längs einer horizontalen Linie ausgerichtet. Wenn die Wagen 1 und 2 vorwärts fahren in Richtung des Pfeiles, erreicht der vordere Wagen 1 den Rampenbereich 3b des Gleises 3 und wird gegenüber dem hinteren Wagen 2 etwas abgewinkelt, wie dies aus der Mitte der Fig. 1

hervorgeht. Dabei gleitet die vom Nagelkopf 6 gebildete Kupplungsfläche der hinteren Kupplungsvorrichtung 4" des vorderen Wagens 1 ein Stück nach unten entlang der Kupplungsfläche die vom Nagelkopf 6 der vorderen Kupplungsvorrichtung 4' des hinteren Wagens 2 gebildet wird bis zu der mittig in Fig. 1 gezeigten Stellung. Wenn die Wagen und 2 dann den oberen, horizontalen Gleisbereich 3c erreichen, behalten die beiden zusammangekuppelten Kupplungsflächen der Vorrichtungen 4' und 4" ihre gegenseitige Verschiebestellung bei, was bedeutet, dass der vordere Teil des hinteren Wagens 2 vom Gleisbereich 3c abgehoben ist, wie dies links aus Fig. 1 ersichtlich ist. Dabei ist das vordere Räderpaar 7 des hinteren Wagens 2 in einer vom Gleisbereich 3c abgehobenen Stellung gehalten. Das ist ein wahres Problem wenn die Vorderräder 7 des hinteren Wagens 2 Antriebsräder für den Vortrieb der Wagen 1 und 2 oder Antriebsräder für den Antrieb von einem im hinteren Wagen 2 untergebrachten Bewegungsmechanismus irgendeiner Art sind und aus diesem Grund um zu funktionieren auf dem Eisenbahngleis 3 rollen müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es deswegen eine Magnetkupplungsvorrichtung zu schaffen, die das oben beschriebene Abheben eines Räderpaares verhindert und dadurch das oben genannte Problem beiseite räumt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Vorrichtnung der gattungsgemässen Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Befestigungselement einen Kopf hat, der die im wesentlichen kuppeiförmige Kupplungsfläche bildet, und einen vom Kopf ausgehenden Schaft, der sich durch das Magnetelement in das Spielzeugfahrzeug erstreckt über ein Loch, das in einer Wand des Fahrzeuges vorgesehen ist und dessen Dimensionen die Dimensionen des Schaftes zumindest in der Senkrechten übersteigen, und dass der Schaft an seinem in das Fahrzeug eingeführten Ende einen vergrösserten Teil hat, der Herausziehen das Schaftes aus dem Loch verhindert, wobei das Magnetelement mit der darauf angebrachten Kupplungs-

fläche frei verschwenkber ist zumindest gegenüber einer im Verhältnis zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs quergestellten horizontalen Achse.

Die Erfindung wird im folgenden näher beschrieben unter Hinweis auf die Zeichnungen in der Anlage.

Fig. 1 veranschaulicht das oben beschriebene Problem einer bekannten Magnetkupplungsvorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemässe Magnetkupplungsvorrichtung teilweise längsgeschnitten.

Fig. 3 zeigt eine Kupplungsvorrichtung gemäss Fig. 2 angebracht am jeweiligen Ende eines Spielzeugfahrzeuges, welches längsgeschnitten gezeigt wird.

Fig. 4 zeigt das Fahrzeug von vorne mit entfernter Kupplungsvorrichtung.

Fig. 5 entspricht Fig. 1 und veranschaulicht wie das oben beschriebene Problem mit Hilfe der erfindungsgemässen Kupplungsvorrichtung gelöst wird.

In Fig. 2-wird eine erfindungsgemässe Magnetkupplungsvorrichtung 10 gezeigt. Die Vorrichtung 10 umfasst einen scheibenförmigen, kreisrunden Magneten 11 mit einem durchgehenden, zentralen Loch 12, in dem mit Festsitz eine Kunststoffhülse 13 eingeführt ist. Die Axiallänge der Kunststoffhülse 13 übersteigt die Dicke des Magneten 11 etwas. Die Kunststoffhülse 13 ist so in das Loch 12 des Magneten 11 eingeführt, dass ihr vorderes Ende (links in Fig. 2) auf gleicher Höhe mit der Vorderseite des Magneten 11 angeordnet ist, während ihr hinteres Ende auf der Rückseite des Magneten 11 ein Stück hervorsteht.

Die Kupplungsvorrichtung 10 umfasst ausserdem ein Befestigungselement 14, das aus zwei Metallteilen 15 und 16 besteht, von denen das eine den Kopf 15 des Befestigungselementes 14 und das andere dessen Schaft 16 bildet.

Der Schaft 16 hat an seinem einen Ende eine Hülse 17, die mit Festsitz in die Kunststoffhülse 13 eingeführt ist. Die Hülse 17 wird nach hinten von einem Kragen 18 begrenzt, der gegen das hintere Ende der Kunststoffhülse 13 anliegt. Das vordere Ende der Hülse 17 liegt auf Höhe

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des vorderen Endes der Kunststoffhülse 13 und somit auf der Höhe der Vorderseite des Magneten 11. Der Schaft 16 hat einen hinter dem Kragen 18 befindlichen Schaftteil mit geringerem Durchmesser und einen am hinteren Ende ausgeformten, vergrösserten Teil 20.

Der Kopf 15 hat einen nach hinten abstehenden Zapfen 21, der mit Festsitz so weit in die Hülse 17 des Schaftes 16 eingeführt ist, dass die flache Rückseite des Kopfes 15 gegen die Vorderseite des Magneten 11 anliegt und damit auch gegen das vordere Ende der Hülsen 13 und 17. Die vordere Fläche des Kopfes 15 bildet eine kuppeiförmige Kupplungsfläche 22 auf der Magnetkupplungsvorrichtung 10.

In Fig. 3 ist ein Spielzeugfahrzeug 23 dargestellt, das vier Räder 24 hat und aus einem Wagen besteht, der zu einem Spielzeugzug gehört und sowohl an seinem vorderen Ende {links in Fig. 3) als auch an seinem hinteren Ende (rechts in Figr- 3) eine Magnetkupplungsvorrichtung hat. Die vordere und die hintere Kupplungsvorrichtung, die in Fig. 3 mit 10' bzw. 10" bezeichnet sind, haben Magneten 11 mit entgegengesetzten Polen. Der Wagen 23 hat ein Unterteil 25 und zwei Stirnwände 26. In den Stirnwänden

26 liegt je ein Schlitz 27 vor, der sich vom unteren Rand der Stirnwand (Fig. 4) ein Stück weit senkrecht nach oben erstreckt. Das Unterteil 25 hat sowohl an seinem vorderen Ende als auch an seinem hinteren Ende einen nach oben gerichteten Steg 28, der gleich breit ist wie der Schlitz

27 in der jeweiligen Stirnwand 26, in der Senkrechten jedoch kürzer ist als der Schlitz. Jeder Steg 28 begrenzt zusammen mit der jeweiligen oberen Schlitzwand ein kreisrundes Loch 29, dessen Durchmesser grosser ist als der Durchmesser des Schaftteiles 19 aber deutlich kleiner ist als der Durchmesser des Kragens 18 und des vergrösserten Teiles 20. Die Stärke der Stirnwände 26 ist geringer als die Länge des Schaftteiles 19.

Jede Kupplungsvorrichtung 10', 10" ist am Wagen 23 mit einem Befestigungselement 14 befestigt, dessen Schaft

16 sich durch das Loch 29 in der jeweiligen Stirnwand 26 erstreckt, wobei der Schaftteil 19 im Loch 29 untergebracht ist und der vergrösserte Endteil 20 Herausziehen des Schaftes 16 aus dem Loch verhindert. Selbstverständlieh werden die Kupplungsvorrichtungen 10' und 10" im Schlitz 27 der jeweiligen Stirnwand 26 untergebracht bevor das Unterteil 25 montiert wird.

Da der Durchmesser des Schaftteiles 19 geringer ist als der Durchmesser des Loches 2 9 und seine Länge grosser ist als die Stärke der Stirnwand 2 6, ist die Magnetkupplungsvorrichtung 10', 10" beweglich am Wagen 23 angebracht und frei verschwenkbar sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung.

In Fig. 5 werden zwei Wagen 23 gemäss Fig. 3 gezeigt in drei verschiedenen Positionen längs eines aus Holzelementen aufgebauten Eisenbahngleises 30. Die Wagen 23 sind Teil eines Spielzeugzuges, der in Richtung des Pfeiles auf dem- Gleis 30 fährt. Das Gleis 30 umfasst wie das in Fig. 1 gezeigte Gleis einen horizontalen Bereich 30a, einen darauf folgenden aufwärtssteigenden Rampenbereich 30b und einen darauf folgenden, oberen, horizontalen Bereich 30c. Die beiden Wagen 23 sind mittels der hinteren Kupplungsvorrichtung 10" des vorderen Wagens und der vorderen Kupplungsvorrichtung 10' des hinteren Wagens zusammangekuppelt.

Wenn die Wagen 23 sich auf dem horizontalen Gleisbereich 30a befinden, wie rechts aus der Fig. 5 hervorgeht, liegen sie genau wie die zusammangekuppelten Kupplungsvorrichtungen 10' und 10" entlang einer horizontalen Linie. Wenn die Wagen 23 in Richtung des Pfeiles nach vorne fahren, erreicht der vordere Wagen den Rampenbereich 30b des Gleises 30 und wird etwas im Verhältnis zum hinteren Wagen abgewinkelt, wie dies mittig in der Fig. 5 gezeigt ist. Während der Abwinkelung ensteht dank der Verschwenkbarkeit der Kupplungsvorrichtungen 10' und 10" keine gegenseitige Gleitverschiebung zwischen den Kupplungsflächen. Anfangs behalten die beiden Kupplungs-

vorrichtungen 10' und 10", wie mittig aus der Fig. 5 hervorgeht, ihre gegenseitige Stellung entlang der horizontalen Linie bei, dadurch dass die hintere Kupplungsvorrichtung 10" des vorderen Wagens nach oben verschwenkt wird im Verhältnis zu einer gedachten horizontalen Achse, die sich quer zur Fahrtrichtung erstreckt. Wenn die beiden Wagen 23 sich im Rampenbereich 30b befinden, sind die beiden Kupplungsvorrichtungen 10' und 10" mit einander ausgerichtet parallel zum Rampenbereich 30b. Wenn der vordere Wagen den oberen, horizontalen Gleisbereich 30c erreicht, wird er etwas abgewinkelt im Verhältnis zum hinteren Wagen, wobei die Kupplungsvorrichtungen 10' und 10" ohne gegenseitige Verschiebung der Kupplungsflächen auch gegenseitig abgewinkelt werden. Wenn die beiden Wagen 23 den oberen, horizontalen Gleisbereich 30c erreicht haben, haben die beiden Kupplungsvorrichtungen 10' und 10", wie links aus der Fig. 5 hervorgeht, dank der Verschwenkbarkeit der Kupplungsvorrichtungen wieder eine gegenseitige Stellung entlang einer horizontalen Linie eingenommen. Dadurch wird das oben beschriebene Problem mit abgehobenen Rädern beiseite geräumt.

Claims

SCHUTZANSPRÜCH

Magnetkupplungsvorrichtung bei einem Spielzeugfahrzeug (23), welche ein Magnetelement (11) und ein Befestigungselement (14), mit dem das Magnetelement am Fahrzeug befestigt ist, und ausserdem eine im wesentlichen kuppeiförmige Kupplungsflache (22) umfasst, die auf dem Magnetelement (11) angebracht ist um durch magnetische Anziehung in Anlage gegen die Kupplungsfläche einer Kupplungsvorrichtung bei einem anderen Spielzeugfahrzeug gehalten zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (14) einen Kopf (15) hat, der die im wesentlichen kuppeiförmige Kupplungsfläche (22) bildet, und einen vom Kopf ausgehenden Schaft (16), der sich durch das Magnetelement (11) in das Spielzeugfahrzeug (23) erstreckt über ein Loch (29), das in einer Wand (26) des Fahrzeuges vorgesehen ist und dessen Dimensionen die Dimensionen des Schaftes (16) zumindest in der Senkrechten übersteigen, und dass der Schaft (16) an seinem in das Fahrzeug (23) eingeführten Ende einen vergrösserten Teil (20) hat, der Herausziehen des Schaftes (16) aus dem Loch (29) verhindert, wobei das Magnetelement (11) mit der darauf angebrachten Kupplungsfläche (22) frei verschwenkbar ist zumindest gegenüber einer im Verhältnis zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges quergestellten horizontalen Achse.