DE102004011937A1

DE102004011937A1 - Führungseinrichtung für ein spurgeführtes Spielfahrzeug

Info

Publication number: DE102004011937A1
Application number: DE102004011937A
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: 2005-10-06
Also published as: US20050215173A1; US7445540B2; CN1666805A; CN100571830C

Abstract

Diese Führungseinrichtung ist für ein spurgeführtes Spielfahrzeug geeignet, das mit einem Elektromotor ausgestattet und auf einer Fahrbahn mit einer Leitnute betreibbar ist, welche mittels einer vertikalen Drehachse an einem Fahrgestell des Spielfahrzeugs gelagerte Führungseinrichtung mit einer Führungsplatte in die Leitnute eingreift und mit Stromabnahmeelementen für den Elektromotor versehen ist, die mit Stromschienen der Fahrbahn zusammenarbeiten. DOLLAR A Um die Führungseinrichtung hinsichtlich Funktion und Bauweise zu optimieren, ist an dem mit Vorderrädern und mit Hinterrädern auf der Fahrbahn aufstehenden Fahrgestell des Spielfahrzeugs ein um eine horizontale Achse schwenkbarer Schwingarm angeordnet, der die Führungseinrichtung mit Drehachse, Führungsplatte und Stromabnahmeelementen umfasst.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Führungseinrichtung für ein spurgeführtes Spielfahrzeug nach den Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist ein elektrisch angetriebenes Spielzeugauto bekannt, DE 697 07 025 T2 , das ein von Rädern getragenes Fahrgestell aufweist, in das ein Elektromotor eingebaut ist. Mit dem Fahrgestell verbunden ist im Bug eine Führungseinrichtung, die mit einem Flachzapfen in eine Führungsrille einer für das Spielzeugauto bestimmten Fahrbahn hineinragt. Der Flachzapfen ist um eine vertikale Achse schwenkbar ausgebildet. An der Führungseinrichtung angebracht sind Bürsten, die im ständigen Kontakt mit elektrisch leitenden Schienen der Fahrbahn stehen.
Eine ähnliche Ausführung geht aus der EP 0 933 106 B1 hervor. Die Führungseinrichtung des darin offenbarten mit einem Elektromotor angetriebenen Fahrspielzeugs für spurgeführte Autorennbahnen besitzt in einem vor einer Vorderachse liegenden Bugbereich ein Gelenk, das zwischen einer Konsole eines Fahrgestells und einem Träger der Führungseinrichtung wirksam ist. Am Träger der Führungseinrichtung sind eine mit einer Führungsnute der Rennbahn zusammenwirkende Leitplatte und als Kontaktbürsten gestaltete von der Rennbahn versorgte Stromabnehmer vorgesehen.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Führungseinrichtung für ein spurgeführtes Spielfahrzeug zu schaffen, mit der sich bei guter Funktion und leichter Integration in das Fahrgestell des Spielfahrzeugs auch noch gezielte fahrdynamische Effekte erzielen lassen.
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 der die Führungseinrichtung mit Drehachse, Führungsplatte und Stromabnahmeelemente umfassende Schwingarm aufgrund seiner Schwenkbarkeit um eine horizontale Achse und seiner schrägen Lage zur Fahrbahn einen Beitrag zu vorbildlichen Fahreigenschaften des Spielfahrzeugs leistet. Der Antrieb des Spielfahrzeugs bspw. über die Hinterachse und die Lage sowie die Funktion der Führungseinrichtung bzw. des Schwenkarms zur Hinterachse sind wesentlichen Parameter für das Fahrverhalten des Spielfahrzeugs, die durch die Lageveränderlichkeit des Schwingarms in Fahrzeuglängsrichtung gezielt beeinflussbar sind. Einen Beitrag zur Optimierung des Fahrverhaltens leistet auch der Magnet des Schwingarms, der in Fahrzeuglängsrichtung verstellbar ist. Die vertikale Drehachse der Führungseinrichtung ist zwischen einem hinteren Armelement und einem vorderen Armelement des Schwenkarms vorgesehen, welche Armelemente sich mit geringem Aufwand realisieren lassen. Dank der Rückstelleinrichtung wird die Führungseinrichtung in eine Grundstellung bewegt, wodurch fahrdynamische Effekte erzielbar sind und vor allem das Aufsetzen des Spielfahrzeugs auf die Rennbahn auf bequeme Weise erfolgen kann. Schließlich trägt das Gehäuse mit dem Schieber der Führungseinrichtung dazu bei, dass die Stromabnehmerelemente funktionsgerecht in Lage gehalten und auch leicht austauschbar sind.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher erläutert ist.
Es zeigen
1 eine Schrägansicht von vorne links auf ein Fahrgestell eines Spielfahrzeugs mit der Führungseinrichtung nach der Erfindung,
2 eine Explosionsdarstellung der 1,
3 eine Teilseitenansicht der 1 mit der Führungseinrichtung,
4 eine Schrägansicht von vorne links auf die Führungseinrichtung,
5 eine Ansicht entsprechend 4 mit einer detaillierten Darstellung bei X.
Ein Spielfahrzeug 1 ist spurgeführt d.h. zum Betrieb auf einer bspw. durch eine Rennbahn verkörperte Fahrbahn 2. ausgebildet, und es umfasst ein Fahrgestell 3 mit einer Vorderräder 4 und 5 aufweisenden Vorderachseinheit 6 und einer Hinterräder 7 und 8 besitzenden Hinterachseinheit 9. Die Vorderachseinheit 6 und die Hinterachseinheit 9 sind nach Art von Modulen und mit einem Mittelgestell 10 des Fahrgestells 3 verbunden, das sich zwischen den Vorderrädern 4 und 5 sowie den Hinterrädern 7 und 8 erstreckt. Zum Antrieb des Spielfahrzeugs 1, dient ein Elektromotor 11, der quer zur Fahrzeuglängsrichtung A-A ins Fahrgestell 3 eingebaut ist und mittels eines Zahnradgetriebes 12 auf die Hinterräder 7 und 8 der Hinterachseinheit 9 wirkt. Im vorderen Bereich 13 – in Fahrtrichtung B gesehen – des Fahrgestells 3 ist ein Führungseinrichtung 14 vorgesehen, die um eine vertikale Drehachse 15 schwenkbar ist und mit einer aufrechten Führungsplatte 16 in eine U-förmige Leitnute 17 der Fahrbahn 2 eingreift. Beiderseits der Führungsplatte 16 sind Stromabnahmeelemente 18 und 19 angeordnet, die mit Stromschienen 20 und 21 der Fahrbahn 2 zusammenwirken und dem Elektromotor 11 Strom zuführen.
An dem Fahrgestell 3 ist ein Schwingarm 22 um eine horizontale Achse 23 beweglich gelagert, der die Führungseinrichtung 14 mit Drehachse 15, Führungsplatte 16 und Stromabnahmeelementen 18 und 19 umfasst. In 1 ist das Spielfahrzeug 1 gegenüber der Fahrbahn 2 angehoben und der Schwingarm 22 nimmt eine erste Winkelstellung WsI ein; in der Winkelstellung II ist das Spielfahrzeug 1 auf die Fahrbahn aufgesetzt. Der Schwingarm 22 ist zwischen den Vorderrädern 4 und 5 und den Hinterrädern 7 und 8, jedoch benachbart den Vorderrädern 4 und 5 am Fahrgestell 3 befestigt. Dabei verläuft der Schwingarm 22 in Fahrtrichtung B gesehen schräg von oben vom Fahrgestell 3 aus zur Fahrbahn 2 nach unten hin. Darüber hinaus ist der Schwingarm 22 in Fahrzeuglängsrichtung A-A lageveränderlich ausgeführt, damit die Führungseinrichtung 14 relativ zu den Hinterrädern 7 und 8 verstellbar ist.
Der Schwingarm 22 ist mit Drehpunkte Dpl und Dpll aufweisende Lagerzapfen 24 und 25 versehen, die die Achse 23 einschließen, in hintereinander liegenden Aufnahmen 26 des Fahrgestells 3 verstellbar. Die Aufnahmen 26 sind in abstandsgleich zu einer Mittellängsebene C-C des Spielfahrzeugs 1 verlaufenden Tragwänden 27 und 28 vorgesehen. Die Tragwände 27 und 28 begrenzen die Lagerzapfen 24 und 25 tragenden Führungswände 29 und 30. Um die Verstellung der Führungseinrichtung 14 zu vereinfachen wirken die Lagerzapfen 24 und 25 und die Aufnahmen 26 über eine Klipseinrichtung zusammen. Hierbei werden die Lagerzapfen 24 und 25 von oben in die nach oben hin offenen Aufnahmen 26 eingeführt.
Der Schwingarm 22 weist ein hinteres Armelement 31 und ein vorderes Armelement 32 auf, an welchem hinteren Armelement 31 die Führungswände 29 und 30 angeordnet sind. Das hintere Armelement 31 ist unter Zwischenschaltung der vertikalen Drehachse 15 mit dem vorderen Armelement 32 verbunden. Außerdem besitzt das hintere Armelement 31 einen ersten Lagerabschnitt 33 und das vordere Armelement 32 einen zweiten Lagerabschnitt 34, wobei die Lagerabschnitte 33 und 34 sich überlappen und unter Vermittlung einer Schraubverbindung 35 in Lage gehalten werden.
Die um die vertikale Drehachse 15 schwenkbare Führungseinrichtung 14 wird beim Betrieb des Spielfahrzeugs 1 innerhalb von Winkelstellungen WsIII und WsIV bewegt, weshalb an der Führungseinrichtung 14 eine federnde Rückstelleinrichtung 36 angreift, die zwischen vorderem Armelement 32 und hinterem Armelement 31 wirksam ist und die besagte Führungseinrichtung 14 in eine die Mittellängsebene C-C einschließenden Grundstellung Gs zu bewegen sucht. Die Rückstelleinrichtung 36 wird gebildet durch eine Federdrahteinrichtung 37, die zwei mit gleichem Abstand zur Mittellängsebene C-C Federdrähte 38 und 39 umfasst. Die Federdrähte 38 und 39 sind einerseits mit dem vorderen Armelement 32 und andererseits mit dem hinteren Armelement 31 fest verbunden. Hierbei sind die Federdrähte 38 und 39 am hinteren Armelement 31 in Rohrkörper 40 und 41 eingesetzt, die entlang der Innenseite der Führungswände 29 und 30 verlegt sind. Die Federdrähte 38 und 39 und die Rohrkörper 40 und 41 sind als Stromübertragungselemente an die Stromabnahmeelemente 18 und 19 angeschlossen.
Gemäß 3 ist der Schwingarm 22 auf einer zur Fahrbahn 2 zugekehrten Seite 42 mit einem Magnet 43 versehen, der sein Abtrieb für das Spielfahrzeug 1 optimierendes Magnetfeld in Verbindung mit den Stromschienen 20 und 21 ausübt. Um diese Wirkung des Magnetfelds variieren zu können, ist der Magnet 43 in einer Stelleinrichtung 44 des Schwingarms 22 in Fahrzeuglängsrichtung A-A verstellbar ausgeführt.
Die Führungseinrichtung 14 weist ein Gehäuse 45 mit einem schubladenartigen Schieber 46 auf. Zwischen dem Schieber 46 und dem Gehäuse 45 sind die Kontaktfahnen 47 und 48 aufweisende mit den Stromschienen 20 und 21 der Fahrbahn 2 zusammenarbeitende Stromabnahmeelemente 18 und 19, die mit den Federdrähten 38 und 39 – 4 und 5 – in Wirkverbindung stehen, festgelegt. Der Schieber 46 ist mit Tragzapfen 49 und 50 und Aufnahmeschlitze 52, 53 und 54, 55 versehen, die sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung A-A versehen erstrecken. Die bandartigen Stromabnahmeelemente 18 und 19 sind um die Tragzapfen 49 und 50 herumgeführt und durchdringen die Aufnahmeschlitze 51, 52 und 53 und 54 und liegen schließlich an den Stromschienen 20 und 21 der Fahrbahn 2 an.

Claims

Führungseinrichtung für ein spurgeführtes Spielfahrzeug, das mit einem Elektromotor ausgestattet und auf einer Fahrbahn mit einer Leitnute betreibbar ist, welche mittels einer vertikalen Drehachse an einem Fahrgestell des Spielfahrzeugs gelagerte Führungseinrichtung mit einer Führungsplatte in die Leitnute eingreift und mit Stromabnahmeelementen für den Elektromotor versehen ist, die mit Stromschienen der Fahrbahn zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mit Vorderrädern (4 und 5) und mit Hinterrädern (6 und 7) auf der Fahrbahn (2) aufstehenden Fahrgestell (3) des Spielfahrzeugs (1) ein um eine horizontale Drehachse (23) schwenkbarer Schwingarm (22) angeordnet ist, der die Führungseinrichtung (14) mit vertikaler Drehachse (15), Führungsplatte (16) und Stromabnahmeelemente (18 und 19) umfasst.
Führungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingarm (22) in Fahrtrichtung (A-A) gesehen schräg vom Fahrgestell (3) aus zur Fahrbahn (2) verläuft.
Führungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingarm (22) in Fahrzeuglängsrichtung (A-A) gesehen lageveränderlich ausgebildet ist
Führungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingarm (22) mit die horizontale Drehachse (23) einschließenden Lagerzapfen (24 und 25) in Aufnahmen (26) des Fahrgestells (2) verstellbar ist.
Führungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (26) in vorzugsweise abstandsgleich zu einer Mittellängsebene (C-C) des Spielfahrzeugs (1) verlaufenden Tragwänden (27) des Fahrgestells (3) vorgesehen sind, die die Lagerzapfen (24 und 25) tragenden Führungswände (29) des Schwingarms (22) begrenzen.
Führungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerzapfen (24 und 25) und die Aufnahmen (26) unter Vermittlung einer Klipseinrichtung zusammenwirken.
Führungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswände (28 und 30) an einem hinteren Armelement (31) vorgesehen sind, die unter Zwischenschaltung der vertikalen Drehachse (15) mit einem vorderen die Führungseinrichtung (14) umfassenden vorderen Armelement (32) zusammenwirkt.
Führungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Armelement (31) einen ersten Lagerabschnitt (33) und das vordere Armelement (32) einem zweiten Lagerabschnitt (34) aufweisen, die sich überlappen und unter Vermittlung einer Schraubverbindung (35) in Lage gehalten werden.
Führungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorzugsweise federnden Rückstelleinrichtung (36) die Führungseinrichtung (14) aus Winkelstellungen (WsI und WsII) in eine Grundstellung (Gs) zu bewegen sucht.
Führungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstelleinrichtung (36) eine Federdrahteinrichtung (37) umfasst, die zwischen dem vorderen Armelement (32) und dem hinteren Armelement (31) wirksam ist.
Führungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federdrahteinrichtung (37) zwei mit gleichem Abstand zur Mittellängsebene (C-C) des Spielfahrzeugs (1) verlaufende Federdrähte (38 und 39) umfasst, die einerseits mit dem vorderen Armelement (32) verbunden und andererseits in Rohrkörpern (40 und 41) des hinteren Armelements (31) gehalten sind.
Führungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Federdrähte (38 und 39) und die Rohrkörper (40 und 41) als Stromübertragungselemente an die Stromabnehmerelemente (18 und 19) der Führungseinrichtung (14) angeschlossen sind.
Führungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingarm (22) auf der der Fahrbahn (2) zugekehrten Seite (42) mit einem Magnet (43) versehen ist
Führungseinrichtung nach den Ansprüchen 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (43) in Fahrzeuglängsrichtung (A-A) verstellbar ausgebildet ist.
Führungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (14) ein Gehäuse (45) mit einem schubladenartigen Schieber (46) aufweist, wobei zwischen dem Schieber (46) und dem Gehäuse (45) die Kontaktfahnen (47 und 48) aufweisenden und mit den Stromschienen (20) der Fahrbahn (2) zusammenarbeitenden Stromabnahmeelemente (18 und 19) festgelegt sind.
Führungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (46) Tragzapfen (49 und 50) und Aufnahmeschlitze (51 und 52) umfasst, dergestalt, dass die bandartigen Stromabnahmeelemente (18 und 19) um die Tragzapfen (49 und 50) herumgeführt sind und die Aufnahmeschlitze (51 und 52) durchdringen.
Führungseinrichtung nach den Ansprüchen 12 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Federdrähte (38 und 39) und die Stromabnahmeelemente (18 und 19) im Gehäuse (45) in Wirkverbindung stehen.