DE102004011936B3

DE102004011936B3 - Spielfahrzeug, insbesondere für spurgeführte Rennbahnen

Info

Publication number: DE102004011936B3
Application number: DE102004011936A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. Reuter; Thomas Dipl.-Ing. Weidner; Ralf Dipl.-Ing. Kröner (FH); Cong-Uan Doan
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: US20050208871A1; CN100591399C; CN1666801A

Abstract

Dieses Spielfahrzeug, insbesondere für spurgeführte Rennbahnen, wird mit einem Elektromotor angetrieben, der über ein erstes an einer Antriebswelle vorgesehenes Zahnrad mit einem zweiten mit einer Räder tragenden Achswelle verbundenen Zahnrad zusammenwirkt. DOLLAR A Zur Funktionserweiterung des Spielfahrzeugs ist der Abstand zwischen der Antriebswelle des Elektromotors und der Achswelle zum Einsatz unterschiedlicher erster und zweiter Zahnräder veränderbar, dergestalt, dass unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse realisierbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spielfahrzeug, insbesondere Rennbahnen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Der Wert eines Spielfahrzeugs steigt dadurch, wenn neben der reinen Spielfreude sein Nutzer auch noch durch gezielte Umrüstungsmaßnahmen an besagtem Fahrzeug fahrmechanische Eigenschaften beeinflussen kann. Vor allem bei jüngeren Nutzern können dadurch auch pädagogische Sachverhalte technisch/physikalischer Art vermittelt werden.

Es ist ein Elektrorennwagen für Automodellrennbahnen mit Schlitzführung und Schleifkontaktbahnen bekannt, DE 34 29 539 A1 , der mit einem beide Räder einer Hinterachse direkt antreibenden Elektromotor versehen ist. Der Elektromotor ist an einem Tragteil eines Chassis befestigt.

Aus der US 6,062,943 A geht ein bewegliches Spielfahrzeug, vorzugsweise für eine Rennbahn mit Führungsschienen hervor, das einen Elektromotor für die Hinterachse aufweist. Der Elektromotor ist mit zwei quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Abtriebswellen versehen, deren freie Enden Antriebsscheiben besitzen. Die Antriebsscheiben wirken unmittelbar mit Rädern der Hinterachse zusammen.

In der DE 200 05 174 U1 wird ein Fahrspielzeug für eine spurgeführte Autorennbahn behandelt, bei dem ein Elektromotor quer ins Fahrzeug eingebaut ist. Der Elektromotor wirkt über eine erstes Zahnrad mit einem zweiten Zahnrad der Hinterachse zusammen, wobei das erste Zahnrad einen kleineren Durchmesser aufweist als das zweite Zahnrad.

Es ist Aufgabe der Erfindung, zwischen einem Elektromotor und einer Achswelle einer Antriebsachse, eingebaut in ein Spielfahrzeug solche Vorkehrungen zu treffen, dass Drehmoment und Drehzahl des Elektromotors an definierte Streckenprofile, auf denen das Spielfahrzeug bewegt wird, anpassbar sind. Dabei sollte aber auch sichergestellt sein, dass die Anpassung leicht und mit einfachen Mitteln möglich ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass das Spielfahrzeug aufgrund der technischen Ausgestaltung, dass der Abstand zwischen der Antriebswelle des Elektromotors und der Achswelle zum Zwecke der Variierung des Übersetzungsverhältnisses einstellbar ist, nicht nur die Spielfreude vor allem junger und technisch interessierten Menschen optimiert wird, sondern ihnen auch Inhalte der Physik und Mechanik vermittelbar sind. Dank der konstruktiven Lösung der Stützlager für die Achswelle und deren Anordnung in geeigneten Aufnahmen lässt sich eine Veränderung des Abstands zwischen Antriebswelle auf vorbildliche Weise verwirklichen. Dabei sind diese Stützlager und deren Aufnahmen leicht umzusetzen. Schließlich gilt dies sinngemäß auch für den Aufnahmerahmen für den Elektromotor, welcher Aufnahmerahmen mittels einer hochwirksamen Steckverbindung mit dem Träger des Fahrgestells zusammenarbeitet.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher erläutert wird.
Es zeigen
1 eine Schrägansicht eines Fahrgestells eines Spielfahrzeugs nach der Erfindung,
2 mehrere Baueinheiten des Fahrgestells nach 1 als Explosionsdarstellung,
3 eine Schrägansicht einer Hinterachseinheit gemäß 2,
4 eine Explosionszeichnung der Hinterachseinheit nach 3,
5 eine Ansicht in Pfeilrichtung X der 1,
6 eine Schrägansicht von hinten auf die Hinterachseinheit.
Ein Spielfahrzeug 1 ist zum Betrieb auf einer nicht dargestellten spurgeführten Rennbahn ausgebildet und umfasst ein Fahrgestell 2 mit einer Hinterräder 3 und 4 besitzenden Hinterachseinheit 5 und einer Vorderräder 6 und 7 aufweisenden Vorderachseinheit 8, zwischen welchen Achseinheiten – 5 und 8 – sich ein Mittelgestell 9 erstreckt. Zum Antrieb des Spielfahrzeugs 1 dient ein Elektromotor 10, der in Fahrtrichtung A gesehen vor einer mit den Hinterrädern 3 und 4 verbundenen Achswelle 11 der Hinterachseinheit 5 angeordnet ist. Der Elektromotor 10 und eine Antriebswelle 12 des zuletzt genannten sind quer zur Fahrzeuglängsrichtung B-B angeordnet. Auf der Antriebswelle 12 ist ein erstes Zahnrad 13 befestigt, das mit einem zweiten Zahnrad 14 der Achswelle 11 kämmt. Der Abstand As zwischen der Antriebswelle 8 des Elektromotors 10 und der Achswelle 11 der Hinterachseinheit 5 ist veränderbar, und zwar zum Einsatz unterschiedlicher erster Zahnräder 13, dergestalt, dass unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse realisierbar sind. So besteht bspw. die Möglichkeit das zweite Zahnrad 14 mit fünfzig Zähnen und das erste Zahnrad 13 mit zwölf Zähnen bzw. als Variante mit dreizehn Zähnen zu versehen.
Die Achswelle 11 ist von Stützlagern 15 und 16 umgeben – 4 –, die mit Abstand zueinander angeordnet sind und durch entsprechende Anordnung in Aufnahmen 17 und 18 eine Veränderung des Abstands As zwischen Antriebswelle 12 des Elektromotors 10 und der Achswelle 11 der Hinterachseinheit 5 bewirken. Hierzu werden die Stützlager 15 und 16 in den Aufnahmen 17 und 18 um 180° gedreht – 5 –.
Jedes Stützlager bspw. 15 ruht in der zugehörigen Aufnahme 17 und umfasst einen Lagerabschnitt 19 für die Achswelle 7, welcher Lagerabschnitt 19 mit einem Zentrum ZI versehen ist. Von der Seite gesehen weist das Stützlager 15 eine etwa rechteckige Form mit aufrechten Lagerwänden 20, 21 und horizontalen Lagerwänden 22 und 23 auf. Die Abstände AsI bzw. AsII zwischen Zentrum ZI und den aufrechten Lagerwänden 20 und 21 sind unterschiedlich ausgeführt, wodurch der Abstand As von der Antriebswelle 12 zur Achswelle 11 entsprechend einstellbar ist. Darüber hinaus besitzt die Aufnahme 17 beabstandete Führungsabschnitte 24 und 25 für die horizontalen Lagerwänden 22 und 23 und einen Anschlag 26 für die jeweilige aufrechte Lagerwand 20 oder 21. Und an dem Stützlager 15 ist sind Kennzeichnungen 27 und 28 angebracht, die die Zahl der Zähne zwölf oder dreizehn – des wirksamen ersten Zahnrads 9 wiedergeben. Zusätzlich können an einer der aufrechten Lagerwände 20 oder 21 definierte Erweiterungen 29 und 30 vorgesehen sein.
Die Aufnahmen 17 und 18 sind in einem korbartigen Aufnahmerahmen 31 für den Elektromotor 10 eingearbeitet, der einen Boden 32, Seitenwände 33, 34 sowie eine Vorderwand 35 und eine Rückwand 36 besitzt. Die Seitenwände 33 und 34 begrenzen Stirnwände 35 und 36 des Elektromotors 10, wobei die Antriebswelle 12 und das erste Zahnrad 13, das mit dem zweiten Zahnrad 14 in Wirkverbindung steht, über die Seitenwand 33 hinausragen. Die Stützlager 15 und 16 der Achswelle 11 werden in den Aufnahmen 17 und 18 mittels Fixierungsarmen 37 und 38 eines Zusatzrahmens 39 in Lage gehalten. Der Zusatzrahmen 39 ragt mit einem Querteil 40 in einen Aufnahmeabschnitt 41 zwischen den Aufnahmen 17 und 18, hinein und er ist mittels im Abstand zueinander angeordneter Schrauben SchI und SchII – 6 – am Aufnahmerahmen 31 befestigt.
Der Elektromotor 10, die Achswelle 11 mit den Hinterrädern 3 und 4 und der Aufnahmerahmen 31 bilden die Hinterachseinheit 5, die an dem Mittelgestell 9 des Fahrgestells 2 befestigt ist. Zwischen der Hinterachseinheit 5 und dem Mittelgestell 9 ist eine Steckverbindung 42 – 3 und 4 – mit einer Spanngabel 43 vorgesehen, welche Spanngabel 43 Bestandteil des Aufnahmerahmens der 31 Hinterachseinheit 5 ist und in eine korrespondierende – im Ausführungsbeispiel ist es eine rechteckige Aufnahmeeinrichtung 44 – eingreift. Schließlich sind Außenseiten 45 und 46 von Zinken 47 und 48 mit widerhakenartigen Erweiterungen 49 und 50 versehen, die sich an Stützwänden 51 und 52 der Aufnahmeeinrichtung 44 abstützen

Claims

Spielfahrzeug, insbesondere für spurgeführte Rennbahnen, das mit einem Elektromotor angetrieben wird, welcher Elektromotor über ein erstes an einer Antriebswelle vorgesehenes Zahnrad mit einem zweiten mit einer Räder tragenden Achswelle verbundenen Zahnrad zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (As) zwischen der Antriebswelle (12) des Elektromotors (10) und der Achswelle (11) zum Einsatz vorzugsweise unterschiedlicher erster Zahnräder (13) veränderbar ist, dergestalt, dass unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse realisierbar sind.
Spielfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achswelle (11) von beabstandeten Stützlagern (15 und 16) umgeben ist, die durch entsprechende Anordnung in Aufnahmen (17 und 18) eine Veränderung des Abstands (As) zwischen Antriebswelle (12) und Achswelle (11) bewirken.
Spielfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung durch eine Drehung der Stützlager (15 und 16) in den Aufnahmen (17 und 18) um 180° bewirkt wird.
Spielfahrzeug nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes in einer Aufnahme (17) ruhende Stützlager (15) einen Lagerabschnitt (19) für die Achswelle (11) und von der Seite gesehen eine etwa rechteckige Form mit aufrechten Lagerwänden (20 und 21) und horizontalen Lagerwänden (22 und 23) aufweist, wobei ein Zentrum (ZI) des Lagerabschnitts (19) zu den aufrechten Lagerwänden (20 und 21) hin unterschiedlich beabstandet ist.
Spielfahrzeug nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahme (17) Führungsabschnitte (24 und 25) für die horizontalen Lagerwände (22 und 23) und einen Anschlag (26) für die aufrechten Lagerwände (20 und 21) besitzt.
Spielfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stützlagern (15 und 16) Kennzeichnungen (27 und 28) für die Übersetzungsverhältnisse vorgesehen sind.
Spielfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (17 und 18) für die Stützlager (15 und 16) in einem Aufnahmerahmen (31) für den Elektromotor (10) vorgesehen sind.
Spielfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmerahmen (31) korbartig den Elektromotor trägt, dergestalt, dass Stirnwände (35 und 36) des Elektromotors (10) von Seitenwänden (33 und 34) des Aufnahmerahmens (31) begrenzt werden.
Spielfahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützlager (15 und 16) der Achswelle (11) in den Aufnahmen (17 und 18) mittels Fixierungsarmen (37 und 38) eines Zusatzrahmens (39) in Lage gehalten werden, wobei der Zusatzrahmen (39) mit einem Querteil (40) in einen Aufnahmeabschnitt (41) des Aufnahmerahmens (31) hineinragt.
Spielfahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (10), die Achswelle (11) mit Hinterrädern (3 und 4) und der Aufnahmerahmen (31) bspw. eine Hinterachseinheit (5) bilden, die an einem Mittelgestell (9) eines Fahrgestells (2) befestigt ist.
Spielfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Hinterachseinheit (5) und dem Mittelgestell (9) eine Steckverbindung (42) wirksam ist, die eine bspw. am Aufnahmerahmen (31) befestigte Spanngabel (43) besitzt, welche Spanngabel (43) in eine korrespondierende Aufnahmeeinrichtung (44) des Mittelgestells (9) eingreift.
Spielfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Außenseiten (45 und 46) von Zinken (47 und 48) der Spanngabel (43) mit widerhakenartigen Erweiterungen (49 und 50) versehen sind, die sich an Stützwänden (50 und 51) der Aufnahmeeinrichtung (44) abstützen.
Spielfahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (12) mit ihrem ersten Zahnrad (13) über eine Seitenwand (33) des Aufnahmerahmens (31) hinausragt und mit dem zweiten Zahnrad (14) der Achswelle (11) kämmt.