1.本说明书总体涉及玩具车辆。特别地，以下涉及能够从倒立状态返回到直立状态的玩具车辆。
背景技术：
2.在玩耍玩具车辆的期间，对于车辆而言有可能以倒立取向(即倒置)结束。尤其是当玩具车辆由用户使用遥控器操作时，对于用户而言，不得不去到车辆处并矫正车辆以继续玩耍是不方便的。已知提供具有车辆主体和大车轮的玩具车辆，使得该车辆能够在倒置时被驱动。但是，这些车辆通常与真实世界的车辆不相类似，因此在某些情况下会降低这些车辆的玩耍价值。提供一种能够从倒立取向矫正其自身的车辆将是有利的。能够执行该操作而不会不必要地增加玩具车辆的成本或复杂性将是特别有利的。
技术实现要素：
3.在一方面，提供一种玩具车辆，其包括车辆主体、至少一个马达和多个车轮。至少一个马达安装到车辆主体，并且尺寸设计成具有选定量的扭矩。多个车轮可旋转地安装到车辆主体。多个车轮包括至少一个从动车轮，该至少一个从动车轮可由至少一个马达驱动。至少一个从动车轮包括至少一个翻转车轮。玩具车辆具有第一端部和第二端部。至少一个翻转车轮具有旋转轴线，该旋转轴线离第一端部比离第二端部更近。玩具车辆具有直立取向和倒立取向，在该直立取向上，多个车轮将车辆主体支撑在支撑表面上方，并且在该直立取向上，车辆主体在多个车轮上方延伸；而在倒立取向上，车辆主体至少部分地将玩具车辆支撑在支撑表面上。玩具车辆具有重心，该重心被定位成使得，从至少一个马达到至少一个从动车轮施加选定量的扭矩在车辆主体中产生反作用扭矩，以驱动车辆主体围绕旋转轴线旋转在支撑表面上从倒立取向翻转到直立取向。
4.在阅读以下附图和说明之后，其他技术优点对于本领域的普通技术人员而言将变得容易地显而易见。
附图说明
5.为了更好地理解本文所述的实施例并更清楚地示出实施例可以如何被实现，现在将仅通过示例的方式来参考附图，其中：
6.图1a是根据本公开实施例的玩具车辆布置的透视图，其包括玩具车辆和遥控器；
7.图1b是图1a中所示玩具车辆的动力传动系统和控制系统的透视图；
8.图2是图1a中所示的玩具车辆的侧面正视图；
9.图3a至图3d是侧面正视图，其示出图2中所示的玩具车辆从倒立取向到直立取向的进展；以及
10.图4是玩具车辆的替代实施例的侧面正视图，其中当玩具车辆处于倒立取向时，玩具车辆上的翻转车轮被保持在支撑表面上方。
11.除非另外特别指出，否则附图中描绘的项目不一定按比例绘制。
具体实施方式
12.为了图示的简化和清楚，在认为适当的情况下，可以在附图之间重复附图标记以指示对应或相似的元件。另外，阐述了许多具体细节以便提供对本文描述的一个或多个实施例的透彻理解。然而，将由本领域普通技术人员理解的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本文描述的实施例。在其他情况下，未详细描述公知的方法、过程和部件，以免混淆本文所述的实施例。首先应当理解的是，尽管示例性实施例在附图中示出并在下文描述，但是本公开的原理可以使用任何数量的技术来实施，无论所述技术当前是否已知。本公开绝不应当限于附图中所图示的和下文所描述的示例性实施方式和技术。
13.除非上下文另外指出，否则贯穿本说明书使用的各种术语可以被如下阅读和理解：贯穿全文使用的“或”是包括性的，就好像写为“和/或”；贯穿全文使用的单数冠词和代词包括其复数形式，以及反之亦然；类似地，性别代词包括其对应代词，因此代词不应理解为将本文所述的任何内容限制为由单一性别使用、实施、执行等；“示例性”应被理解为“说明性”或“示范性”，而不一定被理解为与其他实施例相比是“优选的”。针对术语的进一步定义可以在本文中阐述；如将从阅读本说明书理解到的那样，这些可以应用于那些术语的先前和后续情况。
14.参考图1a和图1b，其示出根据本公开实施例的玩具车辆布置10。玩具车辆布置10包括玩具车辆12和遥控器单元14。在一些实施例中，可以省略遥控器14。玩具车辆12包括车辆主体16(图1a)、至少一个马达18(图1b)，和多个车轮20。
15.在图1a中所示的示例中，车辆主体16包括下部主体部分16a、上部主体部分16b，以及将上部主体部分16b支撑在下部主体部分16a上方的多个支柱16c、16d、16e和16f(图2中所示)。
16.在本示例中，至少一个马达18包括第一马达18a和第二马达18b。第一马达18a和第二马达18b均具有马达输出轴23和安装到车辆主体16的马达壳体21，并且第一马达18a和第二马达18b的尺寸设计成具有选定量的扭矩。
17.多个车轮20可旋转地安装到车辆主体16。多个车轮包括至少一个从动车轮22，该从动车轮22可由至少一个马达18驱动。在本示例中，所有车轮20都是从动车轮22。至少一个从动车轮22包括至少一个翻转车轮24。在所示的示例中，存在第一和第二翻转车轮24，其相应地分别以24a和24b示出。在本示例中，至少一个从动车轮22还包括至少一个非翻转车轮25，在本示例中，该非翻转车轮25分别包括第一非翻转车轮25a和第二非翻转车轮25b。至少一个翻转车轮24用于将玩具车辆12从倒立取向翻转到直立取向，如下文进一步描述的那样。在存在它们的实施例中，至少一个非翻转车轮25不涉及将玩具车辆12从倒立取向翻转到直立取向。
18.玩具车辆12具有第一端部26和第二端部28，并且具有在第一端部26和第二端部28之间的长度l。在本示例中，第一端部26是前端部以及第二端部28是后端部，但是应当理解的是，第一端部26也可以替代地是后端部，以及第二端部28可以是前端部。至少一个翻转车轮24具有旋转轴线a，该旋转轴线a离第一端部26比离第二端部28更近。
19.如图1b中所示，第一马达18a经由第一扭矩传递结构30a可操作地连接到两个从动
车轮22，即第一翻转车轮24a和第一非翻转车轮25a，第一扭矩传递结构30a在所示的实施例中是齿轮组。类似地，第二马达18b经由第二扭矩传递结构30b可操作地连接到两个从动车轮22，即第二翻转车轮24b和第二非翻转车轮25b，第二扭矩传递结构30b在所示实施例中也是齿轮组。可替代地，可以提供任何其他合适的扭矩传递结构。
20.在图1b中以32示出控制系统。控制系统32控制至少一个马达16的操作。在本示例中，控制系统32包括印刷电路板34，该印刷电路板34具有处理器36、存储器38、rf通信芯片39、通断开关40、电池42和连接到其的充电端口44。处理器36执行存储在存储器38中的指令。一些指令可以基于经由rf通信芯片39从遥控器14接收到的信号。换言之，遥控器14可以距离玩具车辆12远程地操作以便将信号传送到玩具车辆12，以供控制系统32使用从而控制至少一个马达18的操作，这涉及上述指令。该指令例如可以包括：
21.·
使马达18a和18b以一定量的扭矩在向前方向上旋转的指令，该一定量的扭矩基于用户在遥控器14上向前移动驱动杆的距离而变化；
22.·
使马达18a和18b以一定量的扭矩在向后方向上旋转的指令，该一定量的扭矩基于用户在遥控器14上向后移动驱动杆的距离而变化；
23.·
使第一马达18a以一定量的扭矩在向前方向上旋转和使第二马达18b以一定量的扭矩在向后方向上旋转的指令，该一定量的扭矩基于用户在遥控器14上向左移动转杆的距离而变化；以及
24.·
使第一马达18a以一定量的扭矩在向后方向上旋转以及使第二马达18b以一定量的扭矩在向前方向上旋转的指令，该一定量的扭矩基于用户在遥控器14上向右移动转杆的距离而变化。
25.其他指令可以附加地或替代地存储在存储器38中，并且可以由处理器36执行。
26.参考图1a，遥控器14可以配备有以下控制装置，以使用户能够将上述信号发送给玩具车辆：前进/后退杆14a、左/右转向杆14b，和通/断开关14c。如将由本领域技术人员理解的那样，可以在遥控器中提供合适的控制系统，其由可以提供的合适的电源供电。
27.电池42用于向马达18提供电力。传递到马达18的电力可以基于由处理器36执行的指令。电池42可以是可再充电的电池，其使用充电端口44充电。替代地，如果电池42是不可再充电的电池，则可以省略充电端口44。在本示例中，通断开关40物理地控制电池42与控制系统32的除充电端口44之外的其他部件之间的电连接。
28.玩具车辆12具有直立取向(图2)，其中多个车轮20将车辆主体16支撑以s示出的支撑表面上方，该支撑表面可以是桌面或任何其他合适的支撑表面。
29.如图2中可以清楚地看到的那样，当车辆主体16处于直立取向时，车辆主体16在多个车轮20上方延伸。这使玩具车辆12具有一定程度的真实感，因为从某种意义上来说对于典型的车辆而言，即使是具有相对于车辆主体尺寸来说大的车轮的大脚车，都具有在车轮上方延伸的车辆主体。在使用期间，玩具车辆12有可能会翻转到倒立取向，如图3a中所示。在倒立取向上，车辆主体16至少部分地将玩具车辆12支撑在支撑表面s上。换言之，车辆主体16具有平衡表面布置29，当玩具车辆12处于倒立取向时，该平衡表面布置29将玩具车辆12至少部分地支撑在支撑表面s上。平衡表面布置29可包括多个表面部分，诸如在图3a中以29a和29b所示出的。当玩具车辆12处于倒立取向时，图3a中的平衡表面布置29仅部分地将玩具车辆12支撑在支撑表面s上，而当玩具车辆12处于倒立取向时，至少一个翻转车轮24也
部分地将玩具车辆12支撑在支撑表面s上。
30.为了允许用户将玩具车辆12从倒立取向翻转回到直立取向，玩具车辆具有位于选定的位置处的重心cg。更具体地，玩具车辆12具有的重心cg被定位成使得：从至少一个马达18向至少一个从动车轮22施加选定量的扭矩(在图3a中以ts示出)，这在马达壳体21中(并由此在车辆主体16中)引起反作用扭矩(在图3a中以tr示出)，以驱动车辆主体16围绕旋转轴线a旋转在支撑表面s上从倒立取向(图3a)翻到直立取向(图2)。选定扭矩(以该选定扭矩驱动至少一个马达18)取决于许多因素，包括在至少一个马达18和至少一个翻转车轮24之间发生的损耗、玩具车辆12的重心cg的位置、玩具车辆12的重量以及至少一个翻转车轮24的半径。本领域技术人员将能够基于给定应用的特定细节来确定用于至少一个马达的合适的选定的扭矩。
31.图3a-图3d示出，当通过至少一个马达18将所选定量的扭矩施加到至少一个从动车轮22时，玩具车辆12从倒立取向到图2中所示的直立取向的翻转中的多个阶段。在图3a中所示的实施例中，选定量的扭矩在向前方向上驱动至少一个翻转车轮。在图3b中，由通过至少一个马达18施加的选定扭矩所导致的施加在车辆主体16上的反作用扭矩tr使车辆主体16围绕旋转轴线a旋转，从而将车辆主体16提离支撑表面s。在图3c中，车辆主体16已经枢转到如下取向，在该取向中重心cg已经升高到其最大高度的取向。在图3d中，车辆主体16已经枢转超过图3c中的取向，并且因此即使至少一个马达18被断电，也将落到其直立取向(图2)。
32.相比之下，可以具有这样的实施例，其中玩具车辆12以其后车轮接触支撑表面s并且其重心向后定位而搁置，使得在向后方向上驱动至少一个马达18将使玩具车辆12从倒立取向翻转到直立取向。
33.在图2中所示的实施例中，选定重心cg的位置以对玩具车辆12提供某些特征。如在图2和图3a-图3d中可以看到的那样，至少一个翻转车轮24具有半径r，并且重心cg距离旋转轴线a的间隔小于半径r。结果，假设在下述两者之间提供一些机械优势：由支撑表面s施加在至少一个翻转车轮24上的扭矩(以便在由至少一个马达18向至少一个翻转车轮24施加扭矩期间抵抗至少一个翻转车轮24在支撑表面s上的旋转)，和驱动车辆主体16以便围绕旋转轴线a旋转的反作用扭矩。
34.为了将重心cg定位在选定位置中，电池42和至少一个马达18定位成离第一端26的距离比旋转轴线a离第一端部26的距离更近。在图2中示出的实施例中，这意味着至少一个马达18和电池42位于旋转轴线a的前方。在图2中以虚线示意性地示出电池42和至少一个马达18，因为它们在该视图中被玩具车辆12的其他元件所遮挡。至少一个马达18和电池42构成玩具车辆12的相对密集的元件。相比之下，玩具车辆12的其他元件(包括车辆主体16的整体、齿轮组和车轮20的轮毂)，可以由轻质的聚合物的材料制成(除了在使用聚合物的闩锁构件或其他连接装置不方便的情况下少量使用用于将元件组装在一起的小螺钉之外)。此外，车轮本身可以由泡沫聚合物制成，以保持轻的重量，并且可以通过任何合适的手段来将其固定地安装到车轮20的轮毂，合适的手段诸如，通过在车轮20的轮毂上使用肋状件，肋状件接合车轮20中设置的狭槽(未示出)，从而不需要强力粘合剂来将车轮20旋转地保持在轮毂上。车轮20的轮毂在图1a中以48示出，而肋状件以50示出，以及凹槽以52示出。
35.玩具车辆12的特征在于，平衡表面布置29和重心cg可以被定位成使得：在通过至
少一个马达18施加选定量的扭矩ts以使玩具车辆12中的反作用扭矩tr驱动车辆主体16旋转而翻到直立取向的期间，重心cg上升的距离小于玩具车辆12的长度l的25％。一个示例，玩具车辆12具有约9.5英寸的长度，并且在将玩具车辆12翻转到直立取向的期间，在图3a中所示的倒立取向与图3c中所示的重心cg的最大高度的取向之间，重心上升了约1.5英寸。在图3c中，当玩具车辆12处于倒立取向时的重心(在图3c中标记为cg1)的高度以h1示出，而当玩具车辆12处于重心cg的最大高度的取向(即在图3c中所示的位置中)时重心cg的高度以h2示出。该上升以h示出。给定图3c所示的上升h，可以看出，在一些实施例中，该上升可以小于玩具车辆12的长度的约1.5/9.5或约16％。提供重心cg的上升h(其小于玩具车辆12的长度的25％，并且更优选地，上升h小于玩具车辆12的长度的16％)，这允许玩具车辆12以相对低量的扭矩翻转，从而这又允许至少一个马达18相对轻，从而减轻玩具车辆12的重量。这又允许减小电池42的尺寸和重量，从而进一步减轻玩具车辆12的重量，并进一步提高其性能。
36.参考图4，其示出玩具车辆12的替代实施例，其中当玩具车辆12处于如图4中所示的倒立取向时，车辆主体16上的平衡表面布置29将玩具车辆12完全支撑在支撑表面s上，保持至少一个翻转车轮24与支撑表面s间隔开。如图4中的示例所示，平衡表面布置包括第一表面部分29a、第二表面部分29b和第三表面部分29c，但是可替代地包括更多或更少的表面部分。在这样的实施例中，由至少一个马达18施加的选定的扭矩ts(其导致车辆主体16中的反作用扭矩tr)将至少一个翻转车轮24驱动成与支撑表面s接合。
37.除上述以外，将注意到的是，通过将重心cg朝向玩具车辆12的前端部26定位，车辆12可以向前加速，其前车轮提离支撑表面s的风险较小，并且车辆12向后翻转到倒立取向的风险较小。
38.尽管上面已经列举了特定的优点，但是不同实施例可以包括所列举的优点中的一些或全部，或者不包括所列举的优点。
39.在一个实施例中，其中玩具车辆12在倒立时以其后车轮接触支撑表面s并且其重心向后定位而搁置，使得沿向后方向驱动至少一个马达18将使玩具车辆12从倒立取向翻转到直立取向，电池42和至少一个马达18可以定位成离第二端部28的距离比旋转轴线a(即，后车轮的旋转轴线)离第二端部28的距离更近。
40.本领域内的技术人员将认识到的是，还存在更多可能的替代实施方式和变型，并且以上示例仅是一种或多种实施方式的说明。因此，范围仅由所附权利要求书和对其进行的任何修改来限制。