DE202007017801U1

DE202007017801U1 - Fahrspielzeug mit elektrischem Antriebsmotor

Info

Publication number: DE202007017801U1
Application number: DE202007017801U
Authority: DE
Original assignee: Stadlbauer Spiel und Freizeitartikel GmbH
Current assignee: Carrera Toys GmbH
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2017-12-21
Also published as: ATE505244T1; ES2361967T3; WO2009080145A1; EP2227302A1; DE502008003229D1; US20110003530A1; EP2227302B1

Abstract

Fahrspielzeug (10), insbesondere für spurgeführte Autorennbahnen (22), mit einem elektrischen Antriebsmotor (12), welcher zwei elektrische Antriebsmotoranschlüsse (28, 30) zum Zuführen einer elektrischen Fahrspannung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fahrspielzeug (10) eine Kurzschlusseinrichtung (36) vorgesehen und mit den beiden elektrischen Antriebsmotoranschlüssen (28, 30) elektrisch verbunden ist, wobei die Kurzschlusseinrichtung (36) derart ausgebildet ist, dass diese die beiden elektrischen Antriebsmotoranschlüssen (28, 30) wahlweise elektrisch kurz schließt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrspielzeug, insbesondere für spurgeführte Autorennbahnen, mit einem elektrischen Antriebsmotor, welcher zwei elektrische Antriebsmotoranschlüsse zum Zuführen einer elektrischen Fahrspannung aufweist gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In bekannten spurgeführten Spielzeug-Autorennbahnsystemen werden von einem Spieler Fahrspielzeuge mit elektrischem Antriebsmotor bzw. Elektromotor mittels eines Handreglers über eine Bahn mit Stromleitern zur Versorgung des elektrischen Antriebsmotors mit elektrischer Energie bewegt. Hierbei wird bei analogen Systemen mittels des Handreglers direkt die an den Stromleitern der Bahn anliegende Fahrspannung für den elektrischen Antriebmotor variiert, um eine Geschwindigkeit des Fahrspielzeugs zu beeinflussen. Bei digitalen Systemen liegt an den Stromleitern der Bahn eine konstante maximale Fahrspannung an und mittels des Handreglers wird ein Drehzahlregler des elektrischen Antriebsmotors im Fahrspielzeug mittels digitaler Datenübertragung zu einem Dekoder im Fahrspielzeug beeinflusst.
Nach dem Loslassen des Geschwindigkeitsreglers beispielsweise vor einer Kurve werden bei analogen Systemen die beiden Stromleiter der Fahrspur kurzgeschlossen. Dies geschieht im Handregler selbst, wobei in der Nullstellung des Handreglers beide Stromleiter einer Fahrspur elektrisch miteinander verbunden sind.
Wird nun der Geschwindigkeitsregler geringfügig niedergedrückt, so wird der Kurzschluss aufgehoben und stattdessen wieder die Fahrspannung auf die Schiene gebracht und das Fahrspielzeug beginnt zu fahren. Der Kurzschluss nach dem Loslassen des Geschwindigkeitsreglers vor einer Kurve vernichtet die vom elektrischen Antriebsmotor des Fahrspielzeugs beim Ausrollen erzeugte generatorische Energie und führt somit zu einem von verschiedenen Parametern abhängigen Bremsmoment. Da jedoch zwischen dem Geschwindigkeitsregler und dem Fahrzeug selbst immer die eigentliche Fahrbahn als ohmscher Widerstand zwischengeschaltet ist, wird die Bremsleistung bzw. Wirkung der Bremse mit zunehmendem Bahnwiderstand bzw. Streckenlänge stark vermindert oder gar wirkungslos.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrspielzeug der o.g. Art derart hinsichtlich des Bremsverhaltens zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrspielzeug der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Bei einem Fahrspielzeug der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Fahrspielzeug eine Kurzschlusseinrichtung vorgesehen und mit den beiden elektrischen Antriebsmotoranschlüssen elektrisch verbunden ist, wobei die Kurzschlusseinrichtung derart ausgebildet ist, dass diese die beiden elektrischen Antriebsmotoranschlüssen wahlweise elektrisch kurz schließt.
Dies hat den Vorteil, dass der Kurzschluss des elektrischen Antriebsmotors unmittelbar an dessen elektrischen Antriebsmotoranschlüssen und somit im Wesentlichen ohne elektrischen Widerstand erfolgt, so dass elektrische Widerstände, die sich insbesondere aus den elektrischen Zuleitungen zum elektrischen Antriebsmotor ergeben, vermieden sind, so dass ein definiertes und gleichzeitig maximales Bremsmoment im elektrischen Antriebsmotor durch den elektrischen Kurzschluss erzielt wird. Zusätzlich kann der Bremseffekt durch Kurzschluss nun auch bei digitalen Fahrspielzeugen genutzt werden.
Beispielsweise umfasst die Kurzschlusseinrichtung einen elektrischen Schalter.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist im Fahrspielzeug eine Steuerelektronik für den elektrischen Antriebsmotor mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Steuerelektronikanschluss vorgesehen, wobei der erste elektrische Steuerelektronikanschluss mit einem ersten elektrischen Antriebsmotoranschluss und der zweite elektrische Steuerelektronikanschluss mit einem zweiten elektrischen Antriebsmotoranschluss verbunden ist, wobei ein erster elektrischer Kurzschlusseinrichtungsanschluss zwischen dem ersten elektrischen Steuerelektronikanschluss und dem ersten elektrischen Antriebsmotoranschluss und ein zweiter elektrischer Kurzschlusseinrichtungsanschluss zwischen dem zweiten elektrischen Steuerelektronikanschluss und dem zweiten elektrischen Antriebsmotoranschluss derart elektrisch angeschlossen ist, dass die Kurzschlusseinrichtung und der elektrische Antriebsmotor elektrisch parallel zueinander geschaltet sind.
Zweckmäßigerweise umfasst die Steuerelektronik einen Mikroprozessor.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerelektronik derart ausgebildet, dass diese die Kurzschlusseinrichtung ansteuert.
Eine besonders einfache Ansteuerung der Kurzschlusseinrichtung erzielt man dadurch, dass die Kurzschlusseinrichtung zum Empfang eines Steuersignals zum wahlweisen Kurzschließen der elektrischen Motoranschlüssen ausgebildet ist. Hierbei ist das Steuersignal bevorzugt ein elektrisch, optisch oder drahtlos übertragenes Signal, insbesondere ein Infrarotsignal oder ein Funksignal.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Kurzschlusseinrichtung einen mechanischen Schalter, wobei optional eine magnetische Betätigung für den mechanischen Schalter vorgesehen ist.
Eine besonders unmittelbare Wirkung des Kurzschlusses mit maximalem Bremsmoment erzielt man dadurch, dass jeweils ein elektrischer Kurzschlusseinrichtungsanschluss direkt mit einem elektrischen Antriebsmotoranschluss verbunden ist.
Zweckmäßigerweise ist die Kurzschlusseinrichtung derart ausgebildet, dass diese den Kurzschluss mit einem vorbestimmten elektrischen Widerstand herstellt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrspielzeugs.
Die in der einzigen Fig. dargestellt, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrspielzeugs 10 umfasst einen elektrischen Antriebsmotor 12 zum Antrieb von Rädern 14 des Fahrspielzeugs 10. Der Antriebsmotor 12 ist über elektrische Leitungen 16 und an einer Unterseite des Fahrspielzeugs 10 angeordneten Schleifkontakte 18 mit Stromleitern 20 einer Fahrbahn 22 elektrisch verbunden. Die Stromleiter 20 der Fahrbahn 22 sind weiterhin mit einem Handregler 24 verbunden. Mit dem Handregler 24 wird eine Drehzahl des elektrischen Antriebsmotors 12 beeinflusst, so dass ein den Handregler 24 betätigender Spieler das Fahrspielzeug 10 mehr oder weniger schnell über die Bahn fahren kann. Weiterhin ist eine Steuerelektronik 26, welche optional einen Mikrokontroller umfasst, im Fahrspielzeug 10 vorgesehen, die elektrisch zwischen die Leitungen 16 und den Antriebsmotor 12 geschaltet ist.
Der elektrische Antriebsmotor 12 umfasst einen ersten Antriebsmotoranschluss 28 und einen zweiten Antriebsmotoranschluss 30. Die Steuerelektronik 26 umfasst einen ersten Steuerelektronikanschluss 32 und einen zweiten Steuerelektronikanschluss 34.
Erfindungsgemäß ist im Fahrspielzeug 10 eine Kurzschlusseinrichtung 36 mit einem ersten Kurzschlusseinrichtungsanschluss 38 und einem zweiten Kurzschlusseinrichtungsanschluss 40 vorgesehen. Der erste Kurzschlusseinrichtungsanschluss 38 ist mit dem ersten Antriebsmotoranschluss 28 sowie mit dem ersten Steuerelektronikanschluss 32 elektrisch verbunden. Der zweite Kurzschlusseinrichtungsanschluss 40 ist mit dem zweiten Antriebsmotoranschluss 30 sowie mit dem zweiten Steuerelektronikanschluss 34 elektrisch verbunden. Auf diese Weise ist die Kurzschlusseinrichtung 36 parallel zum Antriebsmotor 12 geschaltet und schließt wahlweise die Antriebsmotoranschlüsse 28, 30 elektrisch kurz, wobei dieser elektrische Kurzschluss örtlich nahe an den Antriebsmotoranschlüsse 28, 30 erfolgt und dadurch elektrische Leitungswiderstände aufgrund von elektrischen Leitungen zwischen der Kurzschlusseinrichtung 36 und den Antriebsmotoranschlüsse 28, 30 vermieden sind.
Der von der Streckenlänge abhängige, nicht unerhebliche elektrische Bahnwiderstand, d.h. der elektrische Widerstand der Stromleiter 20 der Fahrbahn 22 sind somit ausgeschaltet und somit die Bremsleistung gesteigert. Dazu ist der Elektromotor 12 im Fahrspielzeug 10 bevorzugt direkt an seinen Anschlussklemmen 28, 30 im Fahrspielzeug kurzgeschlossen. Hierzu ist im Fahrspielzeug die Kurzschlusseinrichtung 36 in Form eines elektrischen oder mechanischen Schalters direkt an den Motoranschlussklemmen 28, 30 angeordnet bzw. elektrisch verbunden. So wird der komplette, variable Bahnwiderstand ausgeschaltet und das Bremsverhalten wird somit unabhängig von der Bahnlänge eingestellt sowie stark erhöht.
Wenn das Fahrspielzeug nun vor einer Kurve gebremst werden soll, so wird der elektrische Schalter 36 im Fahrspielzeug durch den Spieler per Funk, optisch, magnetisch oder per Kabel betätigt und der Antriebsmotor 12 somit direkt an seinen Polklemmen 28, 30 kurzgeschlossen. Die Betätigung des Schalters 36 erfolgt beispielsweise per Software durch eine im Fahrspielzeug 10 befindliche Intelligenz, wie beispielsweise den Mikroprozessor oder die diskrete Elektronik 26. Alternativ erfolgt das Ansteuern dieses Schalters 36 im Fahrspielzeug 10 auch per optisches Signal, z.B. Infrarotsignal oder per Funksignal. Das Kurzschließen des Antriebsmotors 12 im Fahrspielzeug erfolgt alternativ auch über einen mechanischen Schalter, welcher magnetisch betätigt wird.
Die Erfindung kann sowohl in analogen Fahrspielzeugen als auch in digitalen Fahrspielzeugen eingesetzt werden. Hierzu ist lediglich eine entsprechende Vorrichtung bzw. Software erforderlich. Die Bremsleistung bzw. das Bremsmoment bei geschlossenem Schalter 36 kann durch entsprechende Beschaltung von außen individuell eingestellt bzw. variabel gestaltet werden. Hierzu ist beispielsweise ein elektronisches Bauelement mit einem vorbestimmten elektrischen Widerstand vorgesehen, welches zu der Kurzschlusseinrichtung 36 zwischen den elektrischen Anschlüssen 38, 40 in Serie geschaltet oder in die Kurzschlusseinrichtung 36 integriert ist.

Claims

Fahrspielzeug (10), insbesondere für spurgeführte Autorennbahnen (22), mit einem elektrischen Antriebsmotor (12), welcher zwei elektrische Antriebsmotoranschlüsse (28, 30) zum Zuführen einer elektrischen Fahrspannung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fahrspielzeug (10) eine Kurzschlusseinrichtung (36) vorgesehen und mit den beiden elektrischen Antriebsmotoranschlüssen (28, 30) elektrisch verbunden ist, wobei die Kurzschlusseinrichtung (36) derart ausgebildet ist, dass diese die beiden elektrischen Antriebsmotoranschlüssen (28, 30) wahlweise elektrisch kurz schließt.
Fahrspielzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlusseinrichtung (36) einen elektrischen Schalter umfasst.
Fahrspielzeug (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrspielzeug (10) eine Steuerelektronik (26) für den elektrischen Antriebsmotor (12) mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Steuerelektronikanschluss (32, 34) vorgesehen ist, wobei der erste elektrische Steuerelektronikanschluss (32) mit einem ersten elektrischen Antriebsmotoranschluss (28) und der zweite elektrische Steuerelektronikanschluss (34) mit einem zweiten elektrischen Antriebsmotoranschluss (30) verbunden ist, wobei ein erster elektrischer Kurzschlusseinrichtungsanschluss (38) zwischen dem ersten elektrischen Steuerelektronikanschluss (32) und dem ersten elektrischen Antriebsmotoranschluss (28) und ein zweiter elektrischer Kurzschlusseinrichtungsanschluss (40) zwischen dem zweiten elektrischen Steuerelektronikanschluss (34) und dem zweiten elektrischen Antriebsmotoranschluss (30) derart elektrisch angeschlossen ist, dass die Kurzschlusseinrichtung (36) und der elektrische Antriebsmotor (12) elektrisch parallel zueinander geschaltet sind.
Fahrspielzeug (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik (36) einen Mikroprozessor umfasst.
Fahrspielzeug (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik (36) derart ausgebildet ist, dass diese die Kurzschlusseinrichtung ansteuert.
Fahrspielzeug nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlusseinrichtung zum Empfang eines Steuersignals zum wahlweisen Kurzschließen der elektrischen Motoranschlüssen ausgebildet ist.
Fahrspielzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal ein elektrisch, optisch oder drahtlos übertragenes Signal, insbesondere ein Infrarotsignal oder ein Funksignal, ist.
Fahrspielzeug nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlusseinrichtung einen mechanischen Schalter umfasst.
Fahrspielzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine magnetische Betätigung für den mechanischen Schalter vorgesehen ist.
Fahrspielzeug nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein elektrischer Kurzschlusseinrichtungsanschluss direkt mit einem elektrischen Antriebsmotoranschluss verbunden ist.
Fahrspielzeug nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlusseinrichtung (36) derart ausgebildet ist, dass diese den Kurzschluss mit einem vorbestimmten elektrischen Widerstand herstellt.