DE2852635C3 - Vorderradantrieb für ein fernlenkbares Spielfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vorderradantrieb für ein fernlenkbares Spielfahrzeug, insbesondere Modellrennwagen, bei dem die über eine Spurstange miteinander verbundenen Achsschenkel für die elektromotorisch antreibbaren Vorderräder um am Fahrgestell angeordnete Achsschenkelbolzen horizontal verschwenkbar gelagert sind und der Einschlagwinkel der Achsschenkel mittels eines an der Spurstange angreifenden Servomotors fernsteuerbar ist.

Bei einem bekannten Spielfahrzeug dieser Art (japanische Zeitschrift »Model Journal«, 1977, Vol. 2, No. 20, Seite 80 und 81) werden das linke und rechte Vorderrad von einem Elektromotor über ein Differentialgetriebe und Gelenkwellen angetrieben, und der Einschlagwinkel der Vorderräder durch eine Spurstange geregelt, deren Hin- und Herbewegung über einen Servomotor durch das Ausgangssignal eines Funkempfängers drahtlos gesteuert wird.

Ein Antrieb dieser Konstruktion hat folgende Nachteile:

1. Das Differentialgetriebe ist aus einer Vielzahl von Einzelteilen aufgebaut;

2. Die erforderlichen Universalgelenke zum Verbinden der Antriebswellen mit den Vorderrädern sind hoher Beanspruchung und Abnutzung unterworfen; außerdem schränken sie wegen ihres begrenzten Biegungswinkels den Regelbereich des Einschlagwinkels der Vorderräder ein;

3. Die Verwendung des Differentialgetriebes und der ίο Universalgelenke macht die Anordnung einer Vielzahl von Lagern auf den Achsen der Vorderräder und den Antriebswellen erforderlich. Die verwickelte Anordnung der Lager führt bei der Montage zu Schwierigkeiten und bedingt bei mangelhafter Montagegenauigkeit eine erhöhte Abnutzung der Lager.

Es ist an sich bekannt (US-PS 27 75 848), bei einem Spielfahrzeug mit Vorderradantrieb jedem Vorderrad einen Elektromotor und ein Untersetzungsgetriebe zuzuordnen; doch sind hier die Vorderräder an einem gemeinsamen Drehgestell gelagert, das zwecks Lenkung um eine senkrechte Achse in der Mittelebene des Fahrzeugs schwenkbar ist, wobei die Schwenkung automatisch mit Hilfe einer von den lose mitlaufenden Hinterrädern angetriebenen Schaltvorrichtung für die Speisung der beiden Vorderradmotoren erfolgt, indem diese unabhängig voneinander einschaltbar sind und so das Fahrzeug entsprechende Kurven befahren lassen. Eine im Belieben der Bedienungsperson stehende Fernlenkung des Spielfahrzeugs ist hiermit nicht möglich.

Durch das DE-GM 19 36 450 ist ein Antrieb für ein Spielfahrzeug bekannt geworden, bei dem eine Antriebswelle zur Radlagerachse parallel verlaufend angeordnet ist und das Fahrzeugrad über eine am inneren Umfang der Radfelge vorgesehene Innenverzahnung antreibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vorderradantrieb der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß er einen einfachen Aufbau besitzt und wenige abnutzbare Teile aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jedem

Vorderrad ein Elektromotor zugeordnet ist, der mit seiner Motorwelle zum Radlagerzapfen parallel verlaufend am Achsschenkel befestigt ist und das Vorderrad am inneren Umfang der Radfelge antreibt.

Auf diese Weise wird eine Antriebs- und Lenkeinrichtung erhalten, die einen verhältnismäßig geringen Aufwand an Bestandteilen einschließlich Lagern aufweist und außerdem einen erweiterten Regelbereich des Einschlagwinkels der Vorderräder zuläßt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 6 gekennzeichnet.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Abbildungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein Schema eines bekannten Vorderradantriebes für Modellrennwagen,

F i g. 2 in entsprechender schematischer Darstellung einen Vorderradantrieb nach der Erfindung,

F i g. 3 in perspektivischer Ansicht ein Ausführungsbeispiel des vollständigen Fahrgestells mit Vorderradantrieb nach der Erfindung und

Fig.4 einen Antriebsblock für ein Vorderrad in auseinandergezogener Darstellung, sowie

F i g. 5 denselben in zusammengebautem Zustand.
Nachdem eingangs das Prinzip eines bekannten Vorderradantriebs mit lenkbaren Vorderrädern erläu-

tert und in F i g. 1 dargestellt ist, zeigt im Vergleich dazu Fig.2 eine Ausführungsform der Erfindung, wobei einander entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Danach ist jedes Vorderrad 1 in einen besonderen Antriebsblock 8 einbezogen, in welchem das betreffende Vorderrad 1 mit einem Untersetzungsgetriebe 7 und einem Elektromotor 2 integriert ist Der Antriebsblock 8 ist oben und unten mit Achsschenkelbolzen 9 versehen, durch die er schwenkbar im Fahrgestell 11 gehalten wird, wie dat, im folgenden näher erläutert wird. Das Vorderrad 1 und der Elektromotor 2 jedes Antriebsblocks 8 sind mit ihren Achsen fluchtend angeordnet Das Spielfahrzeug erhält also seinen Antrieb über jedes der Vorderräder 1 durch den entsprechenden Elektromotor 2 über das betreffende Untersetzungsgetriebe 7, wobei die beiden Elektromotoren 2 mit der gleichen Drehzahl betrieben werden, um das Fahrzeug geradeaus laufen zu lassen. Die Regelung der Fahrtrichtung des Modellrennwagens wird durch das Ausgangssignal des Funkempfängers (nicht dargestellt) mittels einer Spurstange 6 bewirkt die in den durch einen Doppelpfeil in Fig.2 angegebenen Richtungen verstellbar ist Die Spurstange 6 ist mit den Antriebsblöcken 8 durch Lenkarme 10 gekoppelt, die an ihrem einen Ende an dem Achsschenkelbolzen 9 befestigt und am anderen Ende mit der Spurstange 6 gelenkig verbunden sind, so daß sie beim Bewegen der Spurstange 6 in Pfeilrichtung die Antriebsblöcke 8 um die Achsschenkelbolzen 9 waagrecht zu schwenken vermögen, wobei die Schwenkwinkel des linken und des rechten Vorderrades

I gleich groß sind

Die in Fig.3 perspektivisch dargestellte Ausführungsform eines Fahrgestells für den Modellrennwagen ist mit dem Vorderradantrieb der Fig.2 ausgerüstet Wie ersichtlich, sind die Hinterräder 12 drehbar an bzw. auf einer Hinterradwelle 13 am Heck des Fahrgestells

II angebracht Vorn am Fahrgestell 11 sind die Antriebsblöcke 8 schwenkbar durch Ausleger 14 gehalten, die am Fahrgestell 11 befestigt sind, und zwar ist jeder Antriebsblock 8 mit den an seiner Oberseite und seiner Unterseite vorgesehenen Achsschenkelbolzen 9 in zwei Auslegern 14 schwenkbar gelagert, die den entsprechenden Elektromotor 2 zwischen sich aufnehmen. Wie bereits zu Fig.2 erwähnt, wird der Modellrennwagen in Bewegung gesetzt, indem jedes Vorderrad 1 von seinem Elektromotor 2 über das Untersetzungsgetriebe 7 angetrieben wird. Zur Regelung der Fahrtrichtung des Modellrennwagenr wird die Spurstange 6 in der durch den Doppelpfeil (a) in F i g. 3 angegebenen Richtung durch einen Servomotor 15 verstellt, der von dem Ausgangssignal des Funkempfängers (nicht dargestellt) gesteuert wird. Dabei werden die Lenkarme 10, die einerseits an den Achsschenkelbolzen 9 befestigt sind und andererseits an der Spurstange 6 angreifen, von dieser im Sinne des Pfeils (b) in F i g. 3 geschwenkt und damit die Achsschenkelbolzen 9 samt den Antriebsblöcken 8 in den Auslegern 14 um den Einschlagwinkel verschwenkt Wenn so die Fahrtrichtung des Modellrennwagens durch die Änderung des Einschlagwinkels mit Hilfe des Servomotors 15 verstellt wird, wird die Drehung jedes Elektromotors 2 in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der vom Servomotor 15 bewirkten Verstellung geregelt um eine weiche Änderung der Fahrtrichtung des Modellrennwagens zu ermöglichen bzw. zu erleichtern.

Der Aufbau jedes Antriebsblocks 8, der ein Vorderrad 1 mit Untersetzungsgetriebe 7 und Elektromotor 2 umfaßt geht im einzelnen aus F i g. 4 und 5 hervor. Wie die auseinandergezogene Darstellung in F i g. 4 zeigt, ist auf der Elektromotorwelle ein Ritzel 16 und am Gehäuse des Elektromotors 2 ein U-förmig ausgebildeter, als Getriebegehäuse dienender Achsschenkel 18 mittels einer Halterungsscheibe 17 befestigt An der vom Elektromotor 2 abgelegenen Stirnseite des Achsschenkels 18 ist an dieser ein Radlagerzapfen 19 ausgebildet, der mit der Elektromotorwefle fluchtet In dem Achsschenkel 18 ist ein Zwischenzahnrad 20, das mit dem Ritzel 16 kämmt, auf einem Zapfen 21 an dem Gehäuse des Achsschenkels 18 drehbar angeordnet, derart, daß es seitlich aus dem Gehäuse vorsteht Ein Vorderrad 1, das aus einem Radkranz 22 und einer Radfelge 23 besteht die an ihrem inneren Umfang eine Innenverzahnung 24 aufweist, sitzt drehbar auf dem Radlagerzapfen 19, wobei die Innenverzahnung 24 mit dem Zwischenzahnrad 20 in Eingriff steht Die vorbeschriebene. Zuordnung der einzelnen Teile geht aus F i g. 5 hervor, die den Antriebsblock 8 im zusammengebauten Zustand wiedergibt

Gemäß Fig.5 treibt der Elektromotor 2 das gleichachsig angeordnete Vorderrad 1 über das Zahnritzel 16, das Zwischenzahnrad 20 und die Innenverzahnung 24 an der Innenseite der Radfelge 23 an. Am äußeren Umfang der Halterungsscheibe 17 sind die beiden Achsschenkelbolzen 9 nahezu symmetrisch zur Mitte der Halterungsscheibe 17 angeformt bzw. angebracht. An diesen Achsschenkelbolzen wird der Antriebsblock 8 schwenkbar zwischen den Auslegern 14 gehalten. Obwohl vorstehend erwähnt ist daß die Achsschenkelbolzen 9 fast symmetrisch in bezug auf die Mitte der Halterungsscheibe 17 angeordnet sind, ist in der konstruktiven Ausführung die relative Lage der Achsschenkelbolzen 9 geringfügig parallel zur Symmetrieachse versetzt um einen N achlauf winkel zu schaffen, derart, daß das Vorderrad 1 automatisch in einer Lage für gerade Fahrt gehalten wird, wenn ein Lenkimpuls vom Servomotor 15 ausbleibt Der Abstand der Versetzung der Achsschenkelbolzen 9, der sich mit der Ausbildung der Bestandteile des Modellrennwagens ändert, ist ein bei der Konstruktion festzulegender Wert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorderradantrieb für ein fernlenkbares Spielfahrzeug, insbesondere Modellrennwagen, bei dem die über eine Spurstange miteinander verbundenen Achsschenkel für die elektromotorisch antreibbaren Vorderräder um am Fahrgestell angeordnete Achsschenkelbolzen horizontal verschwenkbar gelagert sind und der Einschlagwinkel der Achsschenkel mittels eines an der Spurstange angreifenden Servomotors fernsteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Vorderrad (1) ein Elektromotor (2) zugeordnet ist, der mit seiner Motorwelle zum Radlagerzapfen (19) parallel verlaufend am Achsschenkel (18) befestigt ist und das Vorderrad am inneren Umfang der Radfelge (23) antreibt

2. Vorderradantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle des Elektromotors (2) und der Radlagerzapfen (19) unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes (7) gleichachsig angeordnet sind.

3. Vorderradantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsschenkel (18) als Getriebegehäuse für das Untersetzungsgetriebe (7) ausgebildet ist, das mit einem exzentrisch gelagerten Zwischenzahnrad (20) einerseits mit einem auf der Motorwelle des Elektromotors (2) befestigten Ritzels (16) und andererseits mit einer auf der Radfelge (23) vorgesehenen Innenverzahnung (24) in Eingriff steht.

4. Vorderradantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Achsschenkel (18) und dem Gehäuse des Elektromotors (2) eine Halterungsscheibe (17) befestigt ist, die den Achsschenkelbolzen (9) aufweist.

5. Vorderradantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsschenkel (18) und das Gehäuse des Elektromotors (2) zu einem Antriebsblock (8) vereinigt sind.

6. Vorderradantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsblock (8) über Ausleger (14) am Fahrgestell (U) befestigt ist.