DE102005002882B4

DE102005002882B4 - Fahrgestell für ein auf einer Bahn spurgeführtes Spielfahrzeug

Info

Publication number: DE102005002882B4
Application number: DE102005002882A
Authority: DE
Inventors: Uwe Reuter
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2013-09-26
Anticipated expiration: 2025-01-22
Also published as: US20060172659A1; DE102005002882A1; US7837532B2

Abstract

Fahrgestell für ein auf einer Bahn spurgeführtes Spielfahrzeug, das eine Vorderachse und eine Hinterachse trägt und im vorderen Bereich des Fahrgestells einen mit einer Nut in der Fahrbahn zusammenarbeitenden und um eine erste senkrechte Schwenkachse beweglichen Leitkeil besitzt, wobei die Hinterachse mittels eines Elektromotors angetrieben wird und die Hinterachse und der Elektromotor eine Baueinheit bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (17; 34) um eine zweite senkrechte Schwenkachse (19) bewegbar ist und über eine Steuereinrichtung (20) mit dem am Fahrgestell (5; 47) angebrachten Leitkiel (7; 35) in Wirkverbindung steht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrgestell für ein auf einer Bahn spurgeführtes Spielfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist ein Spielfahrzeug der eingangs genannten Gattung durch die DE 10 2004 011 934 A1 bekannt, das ein Fahrgestell mit einer Vorderachse und einer Hinterachse aufweist. Vor der Vorderachse ist ein Leitkiel angebracht, der um eine senkrecht zum Fahrgestell verlaufende Schwenkachse drehbar ist und mit einer Nut in einer Bahn für das Spielfahrzeug zusammenarbeitet. Zum Antrieb des Spielfahrzeugs dient ein Elektromotor, der benachbart der Hinterachse, jedoch zwischen Vorderachse und Hinterachse in das Fahrgestell eingebaut ist.
Aus der DE 70 05 169 U geht ein Spielzeugauto zum Betrieb auf einer Fahrbahn hervor, das eine Achse mit nicht angetriebenen Räder umfasst. Die Räder sind über die Fahrbahn lenkbar ausgebildet.
In der US 4 159 126 A wird ein Modellrennfahrzeug behandelt, das ein Fahrgestell mit einer Vorderachse und einer Hinterachse aufweist. Die Vorderachse ist lenkbar ausgeführt, und die Hinterachse stützt sich über ein Federungssystem am Fahrgestell ab.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Fahrgestell für ein auf einer Bahn spurgeführtes Spielfahrzeug zu schaffen, das mit geeigneten Maßnahmen bezüglich Lenkeigenschaften optimiert ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Weitere die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass das Zusammenwirken der Baueinheit mit dem Leitkiel über die Steuereinrichtung ein kontrolliertes Lenkverhalten des Spielfahrzeugs auf der Bahn erreicht wird, wodurch die Spielfreude mit dem Spielfahrzeug erhöht wird. Die Steuereinrichtung wird in einer ersten Ausführungsform durch ein Zahnradgetriebe und Hebelwerk mit vier Gelenken gebildet, die eine funktionsgerechte kinematische Übertragung von Winkelbewegungen zwischen Baueinheit und Leitkiel gewährleisten. Dabei lassen sich das mit vertretbarem Aufwand umsetzbare Zahnradgetriebe und das Hebelwerk leicht im Fahrgestell unterbringen. Sinngemäß gilt dies auch für die zweite Ausführungsform einer Steuereinrichtung, die ein Hebelwerk mit fünf Gelenken besitzt.
In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher beschrieben werden.
Es zeigen
1 eine Ansicht von oben auf ein Fahrgestell des Spielfahrzeugs mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
2 eine Ansicht entsprechend 1 mit einer Lenkfunktion des Spielfahrzeugs in einer Kurve,
3 eine Ansicht entsprechend 1, jedoch mit einer anderen Ausführungsform,
4 eine Ansicht entsprechend 3, jedoch mit einer Lenkfunktion gemäß 3.
Ein Spielfahrzeug 1 gemäß einer ersten Ausführungsform Ae ist zum spurgeführten Betrieb auf einer bspw. aus zusammengesetzten Bahnabschnitten bestehenden Bahn 2 ausgebildet, und es weist ein von einer Vorderachse 3 und einer Hinterachse 4 getragenes Fahrgestell 5. Im vorderen Bereich 6 des Fahrgestells 5 ist ein Leitkiel 7 vorgesehen, der mit einer Nut 8 in der Bahn 2 zusammenarbeitet und um eine erste senkrechte Schwenkachse 9 bewegbar ist. Der Leitkiel 7 kann an einem Schwenkarm 10 angebracht sein, der an quer zur Fahrzeuglängsrichtung A-A verlaufenden Schwenklagern 11 und 12 angelenkt und mit Stromschienen 13 und 14 der Bahn 6 zusammenwirkenden Stromabnehmern versehen sein kann. Zum Antrieb des Spielfahrzeugs dient ein Elektromotor 15 der zwischen Vorderachse 3 und Hinterachse 4, jedoch benachbart von letzteren in das Fahrgestell 5 eingebaut sind. Elektromotor 15 und Hinterachse 4 sind über ein Zahnradgetriebe 16 zu einer Baueinheit 17 zusammengefasst, wobei der an die Stromabnehmer angeschlossene Elektromotor 15 und seine Antriebswelle 18 quer zur Fahrzeuglängsrichtung A-A ausgerichtet sind.
Die Baueinheit 17 ist um eine zweite senkrechte Schwenkachse 19 bewegbar, und sie steht über eine Steuereinrichtung 20 mit dem am Fahrgestell 5 angelenkten Leitkiel 7 in Wirkverbindung. Die Steuereinrichtung 20 umfasst ein Zahnradgetriebe 21 und ein Hebelwerk 22, welches Zahnradgetriebe 21 ein erstes an der zweiten Schwenkachse 19 gelagertes Zahnelement 23 und ein zweites um eine dritte senkrechte Schwenkachse 24 drehbares Zahnelement 25 aufweist; beide Zahnelemente 23 und 25 weisen in etwa halbkreisförmige Gestalt auf. Hierbei ist das zweite Zahnelement 25 an einem Aufnahmeabschnitt 26 des Fahrgestells 5 gelagert, der benachbart der zweiten Schwenkachse 19 liegt. Darüber hinaus ist das vier Gelenke 27, 28, 29 und 30 besitzende Hebelwerk 22 zwischen dem zweiten Zahnelement 25 und dem Leitkiel 7 wirksam.
Das Hebelwerk 22 ist mit zwei vom zweiten Zahnelement 25 weggeführten Längslenkern 31 und 32 – sie verlaufen in Fahrzeuglängsrichtung A-A – versehen, die mit einem Querlenker 33 des Leitkiels 7 gekoppelt sind. Die Längslenker 31 und 32 erstrecken sich vorzugsweise mit gleichem Abstand zu einer Mittellängsebene B-B des Fahrgestells 5.
Nach einer zweiten durch die 3 und 4 verkörperten Ausführungsform Az ist zwischen einer Baueinheit 34 und einem Leitkiel 35 ein Hebelwerk 36 wirksam, das fünf Gelenke 37, 38, 39, 40 und 41 besitzt. Das Hebelwerk 36 weist einen ersten mit der Baueinheit 34 verbundenen Längslenker 42 und einen zweiten mit dem Leitkiel 35 gekoppelten Längslenker 43 auf, wobei zwischen Baueinheit 34 und Leitkiel 35 die Längslenker 42 und 43 an einen zweiarmigen Querlenker 44 angeschlossen sind. Der Querlenker 44 ist um eine vierte senkrechte Schwenkachse 45 bewegbar, die an einem Aufnahmeabschnitt 46 eines Fahrgestells 47 eines Spielfahrzeugs 48 gelagert ist. Schließlich verläuft das Hebelwerk 36 außerhalb einer Mittellängsebene C-C des Fahrgestells 47.
In 2 ist das Lenkverhalten des Spielfahrzeugs 1 nach Ausführungsform Ae bei Kurvenfahrt durch eine Rechtskurve dargestellt. Danach erfolgt eine Stabilisierung des Spielfahrzeugs 1 durch Vorspurlenken und Reduzierung der Übersteuerneigung der Hinterachse 4, was durch die gelenkige Lagerung der Baueinheit 17, das Zahnradgetriebe 21 und das Hebelwerk 22 gewährleistet wird. Sinngemäß gilt dies auch für ein Spielfahrzeug – Ausführungsform Az – nach den 3 und 4, wobei ein zur Kurvenaußenseite hin drehendes Moment mit der Pfeilangabe PaI und ein stabilisierendes Gegenmoment durch Lenken der Hinterachse durch die Pfeilangabe PaII verdeutlicht wird.

Claims

Fahrgestell für ein auf einer Bahn spurgeführtes Spielfahrzeug, das eine Vorderachse und eine Hinterachse trägt und im vorderen Bereich des Fahrgestells einen mit einer Nut in der Fahrbahn zusammenarbeitenden und um eine erste senkrechte Schwenkachse beweglichen Leitkeil besitzt, wobei die Hinterachse mittels eines Elektromotors angetrieben wird und die Hinterachse und der Elektromotor eine Baueinheit bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (17; 34) um eine zweite senkrechte Schwenkachse (19) bewegbar ist und über eine Steuereinrichtung (20) mit dem am Fahrgestell (5; 47) angebrachten Leitkiel (7; 35) in Wirkverbindung steht.
Fahrgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) ein Zahnradgetriebe (16) und ein Hebelwerk (22) umfasst, welches Zahnradgetriebe (16) ein erstes um die zweite Schwenkachse (19) bewegbares Zahnelement (23) und ein zweites um eine dritte senkrechte Schwenkachse (24) drehbares Zahnelement (25) aufweist, das an einem der zweiten Schwenkachse (19) benachbarten Aufnahmeabschnitt (26) des Fahrgestells (5) gelagert ist und dass das Hebelwerk (22) zwischen dem zweiten Zahnelement (25) und dem um die erste Schwenkachse (9) drehbaren Leitkiel (7) wirksam ist.
Fahrgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelwerk (22) vier Gelenke (27, 28, 29 und 30) umfasst.
Fahrgestell nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelwerk (22) zwei vom zweiten Zahnelement (25) weggeführte Längslenker (31 und 32) aufweist, die mit einem Querlenker (33) des Leitkiels (7) gekoppelt sind.
Fahrgestell nach Anspruch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längslenker (31 und 32) beiderseits einer Mittellängsebene (A-A) des Fahrgestells (5) verlaufen.
Fahrgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (20) ein Hebelwerk (36) umfasst, das zwischen der Baueinheit (34) und dem Leitkiel (35) wirksam ist.
Fahrgestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelwerk (36) fünf Gelenke (27, 38, 39, 40 und 41) besitzt.
Fahrgestell nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelwerk (36) einen ersten mit der Baueinheit (34) verbundenen Längslenker (42) und einen zweiten mit dem Leitkiel (35) gekoppelten Längslenker (43) aufweist, welche erste und zweite Längslenker (43) an einen als zweiarmigen Hebel ausgebildeten Querlenker (44) angeschlossen sind.
Fahrgestell nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Querlenker (44) um eine vierte senkrechte Schwenkachse (45) bewegbar ist, die an einem Aufnahmeabschnitt (46) des Fahrgestells (47) gelagert ist.
Fahrgestell nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelwerk (36) außerhalb einer Mittellängsebene (C-C) des Fahrgestells (47) verläuft.