[0001] Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugmodell gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
[0002] Ein derartiges Fahrzeugmodell ist insbesondere als Schienenfahrzeugmodel für eine
Modelleisenbahn ausgebildet. Das Fahrzeugmodell weist ein Fahrzeuguntergestell auf,
an dem mindestens zwei Achsen drehbar gelagert sind, wobei ein Elektromotor zum Antreiben
mindestens einer der Achsen am Fahrzeuguntergestell befestigt ist.
[0003] Derartige Fahrzeugmodelle werden gewöhnlich mit unterschiedlichen Aufbauten kombiniert,
dienen also als Basis für unterschiedliche Modellvarianten. Insbesondere bei Triebfahrzeugen
und anderen Funktionsmodellen in Verbindung mit kleinen Maßstäben ist bei derartigen
Fahrzeugmodellen der für eine Antriebseinrichtung zur Verfügung stehende Raum sehr
beengt. Üblicherweise werden insbesondere Modelleisenbahnen in Maßstäben zwischen
1 : 22,5 und 1 : 220 gefertigt.
[0004] Die zum Antrieb verwendeten Elektromotoren weisen jedoch immer eine gewisse Mindestgröße
auf, um zum einen kostengünstig herstellbar zu sein und um zum anderen ausreichend
robust und leistungsstark ausgebildet werden zu können. Während es beispielsweise
für Dampflokomotiven mit Tendern möglich ist, den Elektromotor im meist geschlossenen
Tender unterzubringen, bietet sich eine derartige Lösung für Triebwagen, die beispielsweise
eine Fahrgastzelle über ihre gesamte Länge aufweisen, nicht an. Insbesondere bei kleinen
Modellen bzw. keinen Maßstäben kann die Unterbringung des Elektromotors und der zugehörigen
Antriebselemente -wie z.B. Achsen, Getriebe, Schwungmassen oder Schleifer - erhebliche
Schwierigkeiten bereiten, so dass eine genaue maßstäbliche Nachbildung eines bestimmten
Modells nicht immer möglich ist.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik
zu beseitigen und ein Fahrzeugmodell anzugeben, das auch bei kleinen Maßstäben eine
modellgerechte Unterbringung eines Elektromotors und der zugehörigen Antriebselemente
ermöglicht. Dabei soll die Lösung kostengünstig und mit geringem Aufwand herstellbar
sein.
[0006] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Fahrzeugmodell mit den Merkmalen des Anspruchs
1 Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 15.
[0007] Bei einem Fahrzeugmodell, insbesondere einem Schienenfahrzeugmodell für eine Modelleisenbahn,
mit einem Fahrzeuguntergestell, das eine Längsachse aufweist und an dem mindestens
zwei Achsen drehbar gelagert sind, und mit einem Elektromotor zum Antreiben mindestens
einer der Achsen, wobei der Elektromotor am Fahrzeuguntergestell befestigt ist und
eine Motorwelle aufweist, die über ein Getriebe mit einer der Achsen verbunden ist,
sieht die Erfindung vor, dass der Elektromotor in einem Durchbruch des Fahrzeuguntergestells
angeordnet ist.
[0008] Der Elektromotor ist also nicht wie üblich an einer Oberseite des Fahrzeuguntergestells
befestigt, sondern mittels des Durchbruchs im Fahrzeuguntergestell integriert. Er
ragt dabei bevorzugt oberseitig und unterseitig aus dem Fahrzeuguntergestell heraus,
so dass die gesamte Bauhöhe für das Fahrzeugmodell stark reduziert ist, selbst wenn
der Elektromotor oberseitig weiter aus dem Fahrzeuguntergestell herausragen sollte
als unterseitig.
[0009] Das Fahrzeuguntergestell kann plattenförmig ausgebildet sein, oder auch aus einzelnen
Elementen bestehen, solange es einen für die Aufnahme des Elektromotors geeigneten
Durchbruch aufweist. Durch die zumindest teilweise Aufnahme des Elektromotors innerhalb
des Fahrzeuguntergestells steht für Aufbauten auf dem Fahrzeuguntergestell sehr viel
mehr Bauraum zur Verfügung, der durch den Elektromotor kaum mehr beschränkt wird.
So können beispielsweise Triebwagen und andere angetriebene Funktionsmodelle in sehr
kleinem Maßstab hergestellt werden, ohne dass der Elektromotor einer maßstabsgetreuen
Gestaltung entgegenstehen würde oder in der Fahrgastzelle oder durch Fenster hindurch
sichtbar wäre. Auch ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugmodell Flachwagen
oder andere Güter oder Personenwagen zu realisieren, die selbst in kleinen Maßstäben
äußerst detail- und naturgetreu gestaltet werden können, was mit herkömmlichen Fahrzeugmodellen
nicht möglich ist.
[0010] Eine weitere Verbesserung der Raumausnutzung ergibt sich dadurch, dass die Motorwelle
des Elektromotors zumindest abschnittsweise parallel zu einer Mittelebene des Fahrzeuguntergestells
und in einem Winkel schräg zur Längsachse angeordnet ist. Die gewöhnlich zentrisch
im Elektromotor gelagerte Motorwelle, die in der Mittelebene des Fahrzeuguntergestells
oder leicht nach oben versetzt parallel zu dieser Mittelebene verläuft, liegt also
nicht wie bisher üblich parallel zur Fahrzeuglängsachse. Sie verläuft vielmehr in
einem spitzen Winkel dazu. Damit liegt auch der Elektromotor in einem spitzen Winkel
zur Längsachse des Fahrzeuguntergestells, d.h. der Motor ist in etwa diagonal in das
Fahrzeuguntergestell eingesetzt. Dadurch wird auf überraschend einfache Weise die
für den Elektromotor und dessen Motorwelle zur Verfügung stehende Länge innerhalb
des Fahrzeuguntergestells vergrößert, was sich äußerst günstig auf die Gestaltung
und Dimensionierung der an die Motorwelle angeschlossenen Funktionselemente, wie z.B.
Getriebe oder Schwungmassen, auswirkt. Der Winkel zwischen der Motorwelle des Elektromotors
und der Längsachse des Fahrzeuguntergestells liegt bevorzugt zwischen 3° und 10°,
besonders bevorzugt zwischen 5° und 8°.
[0011] Eine weitere wichtige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Getriebe ein
Schneckengetriebe ist, mit einer Schnecke und einem Schneckenrad, wobei die Schnecke
drehfest auf der Motorwelle des Elektromotors und das Schneckenrad drehfest auf einer
der Achsen angeordnet ist. Damit weist das Getriebe zunächst eine sehr kompakte Bauform
auf, was sich ebenfalls günstig auf den Platzbedarf des erfindungsgemäßen Fahrzeugmodells
auswirkt. Gleichzeitig sorgt das Schneckengetriebe für eine Selbsthemmung des Antriebs,
d.h. das Fahrzeugmodell kann nicht unbeabsichtigt wegrollen.
[0012] Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht allerdings darin, dass
die Schnecke durch die Schräganordnung des Elektromotors bzw. der Motorwelle relativ
zur Längsachse des Fahrzeuguntergestells ebenfalls schräg über dem Schneckenrad liegt,
das im Wesentlichen senkrecht auf der Achse des Fahrzeuguntergestells befestigt ist.
Das Schneckenrad muss dadurch nicht mehr mit einer Schrägverzahnung versehen werden,
was bei herkömmlichen Fahrzeugmodellen notwendig ist, wenn die Schnecke und das Schneckenrad
mit einem nur geringen Spiel ineinandergreifen sollen. Dank der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung können vielmehr einfache handelsübliche Zahnräder mit Geradverzahnung
verwendet werden, was sich äußerst günstig auf die Herstellkosten auswirkt. Dennoch
kann die Schnecke mit geringst möglichem Spiel in das Schneckenrad eingreifen, insbesondere
dann, wenn der Winkel zwischen der Motorwelle und der Längsachse des Fahrzeuguntergestells
in etwa der Steigung der Schnecke entspricht. Damit lassen sich mit dem Fahrzeugmodell
naturgetreue Bewegungen ausführen, d.h. das Fahrzeugmodell kann sich sehr gleichmäßig
und präzise bewegen.
[0013] Eine noch andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Motorwelle des
Elektromotors zumindest abschnittsweise einen flexiblen Abschnitt aufweist. Dadurch
ist es möglich, die Drehachse der Schnecke bezüglich der Drehachse des Elektromotors
beziehungsweise der Motorwelle im Winkel zu verändern oder in der Höhe zu versetzen,
d.h. die Anordnung der Schnecke bezüglich des Elektromotors kann flexibel erfolgen,
insbesondere dann, wenn der Elektromotor in dem Fahrzeuguntergestell abgesenkt ist.
[0014] Dazu trägt insbesondere bei, wenn die Schnecke an den flexiblen Abschnitt anschließt
und in einem Winkel schräg zur Mittelebene des Fahrzeuguntergestells in das Schneckenrad
eingreift. Dabei ist es möglich, die Schnecke im Bereich einer Oberseite des Fahrzeuguntergestells
anzuordnen oder das auf der Achse des Fahrzeuguntergestells sitzende Schneckenrad
ausreichend groß zu dimensionieren. Während also der Elektromotor mit seiner Motorwelle
in dem Durchbruch des Fahrzeuguntergestells abgesenkt ist, kann die Schnecke - um
das Schneckenrad der Achse optimal zu erreichen - im Winkel leicht ansteigend angeordnet
werden, ohne den Winkel zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad relativ zur Längsachse
des Fahrzeuguntergestells verändern zu müssen. Der Winkel zwischen der Drehachse der
Schnecke und der Mittelebene des Fahrzeuguntergestells liegt bevorzugt zwischen 10°
und 25°.
[0015] Das gesamte Fahrzeug erhält mithin eine äußerst kompakte Bauform, wobei der diagonal
im Fahrzeuguntergestell liegende Antriebsstrang bestehend aus Elektromotor, Motorwelle
und Getriebe optimal an die Bedürfnisse des jeweiligen Modells angepasst werden kann,
was sich äußerst günstig auf die Lauf- und Fahreigenschaften, insbesondere von sehr
kleinen Fahrzeugmodellen in kleinem Maßstab auswirkt. Weil zudem die Motorwelle des
Elektromotors und die Schnecke des Getriebes - in Längsrichtung der Motorwelle betrachtet
- auf einer Linie fluchten, können für das Fahrzeugmodell Elektromotoren mit geringerer
Leistungsaufnahme verwendet werden, weil das zum Drehen der Motorwelle notwendige
Drehmoment - trotz des ansteigenden Winkels zwischen Schnecke und Fahrzeuguntergestell
relativ zu dessen Mittelebene - relativ klein ist. Auch dies wirkt sich günstig auf
die Herstellkosten und die Lebensdauer des Fahrzeugmodells aus.
[0016] Auf der Motorwelle ist bevorzugt eine Schwungmasse angeordnet, die einen möglichst
gleichmäßigen Lauf des Fahrzeugmodells ermöglicht. Weil jedoch die Motorwelle des
Elektromotors parallel zur Mittelebene des Fahrzeuguntergestells und in einem Winkel
schräg zur Längsachse angeordnet ist, steht für die Schwungmasse im Vergleich zu herkömmlichen
Fahrzeugmodellen innerhalb des Fahrzeugs deutlich mehr Platz zur Verfügung, d.h. die
Schwungmasse kann deutlich vergrößert werden, was die Laufeigenschaften des Fahrzeugs
deutlich verbessert.
[0017] Damit sich der Einbau der Schwungmasse nicht negativ auf die Bauhöhe des Fahrzeugmodells
auswirkt, sieht die Erfindung vor, dass die Schwungmasse zusammen mit dem Elektromotor
in dem Durchbruch des Fahrzeuguntergestells liegt.
[0018] Konstruktiv ist es weiter günstig, wenn die Schwungmasse einen Teil der Motorwelle
bildet, die Motorwelle fortsetzt oder mit dieser einstückig ist.
[0019] In einer noch anderen Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass der flexible
Abschnitt der Motorwelle zwischen der Schwungmasse und der Schnecke liegt und eine
flexible Wellenkupplung bildet, welche die Schwungmasse und die Schnecke drehfest
miteinander verbindet. Die Wellenkupplung kann beispielsweise als Metallbalg-Kupplung,
als Elastomer-Kupplung, oder auch als biegsames Wellenelement oder als Gelenkwelle
ausgebildet sein. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das Fahrzeuguntergestell
im Bereich des Getriebes eine Ausnehmung auf, die zu einer Längsseite des Fahrzeuguntergestells
hin offen ist. Der für das Schneckenrad erforderliche Bauraum wird also ebenfalls
im Wesentlichen innerhalb des Fahrzeuguntergestells zur Verfügung gestellt, sodass
die Bauhöhe des Fahrzeugmodells klein gehalten wird und viel Raum für geplante Aufbauten
zur Verfügung steht. Durch die zur Längsseite hin offene Ausgestaltung der Ausnehmung
ergibt sich dabei eine einfache Montage.
[0020] Eine besonders einfache Möglichkeit, die Schnecke und die Motorwelle am Fahrzeuguntergestell
zu befestigen und die auftretenden Kräfte auf das Fahrzeuguntergestell zu übertragen,
besteht darin, die Motorwelle und/oder die Schnecke in einem Lager drehbar zu lagern,
wobei die Schnecke auch beidseitig gelagert werden kann, was sich günstig auf die
Stabilität des Antriebs auswirkt.
[0021] Um das Fahrzeugmodell über Schienen, insbesondere Eisenbahnschienen, mit Strom zu
versorgen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass an den Achsen Räder angeordnet sind,
die innenliegende Spurkränze und dem Fahrzeuguntergestell zugewandte Innenseiten aufweisen,
wobei an den Innenseiten der Spurkränze blattfederartige Stromabnehmer anliegen. Über
diese Stromabnehmer kann dann von den Schienen abgenommene elektrische Energie in
Form von Strom beziehungsweise Spannung dem Elektromotor oder anderen elektrischen
Verbrauchern im Fahrzeugmodell zugeführt werden. Durch die blattfederartige Ausgestaltung
können die Stromabnehmer dabei mit einer Vorspannung an der Innenseite der Spurkränze
anliegen, so dass stets ein ausreichend sicherer elektrischer Kontakt gewährleistet
ist. Es versteht sich, dass die Räder des Fahrzeugmodells aus Metall gefertigt und
jeweils isoliert auf den Achsen gelagert sind.
[0022] Von Vorteil ist ferner, wenn die Stromabnehmer in Schlitzen im Fahrzeuguntergestell
geführt sind, die zu einer Oberseite des Fahrzeuguntergestells hin offen sind. Damit
ergibt sich eine stabile Halterung der Stromabnehmer am Fahrzeuguntergestell, wobei
durch die zur Oberseite offene Ausgestaltung der Schlitze zum einen eine einfache
Fertigung möglich ist, zum anderen ein leichter Zugang zu den Stromabnehmer erfolgen
kann, um die Stromabnehmer mit den elektrischen Anschlüssen des Elektromotors zu verbinden,
beispielsweise durch Verlöten.
[0023] Eine weitere wichtige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugmodells sieht vor,
dass der Elektromotor auf seinen einander gegenüberliegenden Seiten zwei Motorwellen
aufweist und etwa mittig zwischen den zwei angetriebenen Achsen angeordnet ist.
[0024] Dadurch ist es bei einer äußerst kompakten Bauform sehr einfach möglich, beide Achsen
des Fahrzeugmodells synchron anzutreiben. Bei einer Ausgestaltung des Elektromotors
beispielsweise als Glockenläufermotor ist es zudem möglich, die zwei Motorwellen einteilig
auszubilden und zentrisch durch den Elektromotor hindurchzuführen. In jedem Fall steht
an beiden Stirnseiten des Elektromotors das erzeugte Antriebsmoment über die Motorwelle
und die Getriebe zur Verfügung und kann in gleicher Weise auf die anzutreibende Achsen
übertragen werden. Durch die Verwendung der Schneckengetriebe, die jeweils endseitig
an der bzw. den Motorwellen oder -je nach Bauform - an den Schwungmassen angeflanscht
werden können, ist eine Untersetzung möglich, sodass der Elektromotor mit hoher Drehzahl
betrieben werden kann. Der Elektromotor kann dadurch relativ klein gehalten werden.
Dennoch ist ein äußerst gleichmäßiger Lauf des Fahrzeugs gewährleistet.
[0025] Die Verbindung der Schnecke mit der Motorwelle kann bei Bedarf auch indirekt, also
beispielsweise über ein zwischengeschaltetes Getriebe, erfolgen. Wichtig ist nur,
dass die Schnecke durch den Elektromotor in Rotation versetzt werden kann. Das Schneckenradgetriebe
ermöglicht eine relativ große Untersetzung und kann beispielsweise eine Selbsthemmung
bereitstellen, die einen sicheren Halt des Fahrzeugmodells im stromlosen Zustand gewährleistet.
Ein Schneckenradgetriebe ist darüber hinaus nahezu wartungsfrei und weist eine hohe
Lebensdauer auf.
[0026] Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Getriebe diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen
des Fahrzeuguntergestells zugeordnet sind. Dadurch wird nicht nur erreicht, dass die
Motorwellen insgesamt verlängert und die Schnecken mit geradverzahnten Schneckenrädern
betrieben werden können, die nicht mittig, sondern seitlich auf den Achsen sitzen.
Es entsteht vor allem im mittleren Bereich der Achsen des Fahrzeuguntergestells zusätzlicher
Bauraum der genutzt werden kann, beispielsweise für die Anordnung eines Mittelschleifers,
der für die Ausbildung von Dreileiterfahrzeugen notwendig ist und in elektrischem
Kontakt mit dem Mittelleiter des Gleises und der Achse stehen muss.
[0027] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut
der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand
der Zeichnungen. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine räumliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugmodells,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht des Fahrzeugmodells, und
- Fig. 3
- eine Unterseite des Fahrzeugmodells,
[0028] Fig. 1 zeigt ein Fahrzeugmodell 1, das als Schienenfahrzeugmodell für eine Modelleisenbahn
ausgebildet ist. Das Fahrzeugmodell 1 weist ein Fahrzeuguntergestell 2 auf, wobei
an gegenüberliegenden Enden des Fahrzeuguntergestells 2 Räder 3, 4, 5, 6 vorgesehen
sind. Die Räder 3, 4, 5, 6 sind jeweils paarweise über eine Achse 7, 8 drehfest miteinander
verbunden, die drehbar am Fahrzeuguntergestell 2 gelagert ist. Das Fahrzeuguntergestell
2 ist im Bereich der Räder 3, 4, 5, 6 seitlich verjüngt und weist entlang einer Längsachse
43 in einem mittleren Bereich zwischen den Achsen 7, 8 eine Breite auf, die etwa dem
Abstand der Außenseiten der Räder 3, 4, 5, 6 entspricht oder sogar geringfügig größer
sein kann.
[0029] In einem mittleren Bereich 9 des Fahrzeuguntergestells 2 ist schräg zur Längsachse
43 ein Durchbruch 10 vorgesehen, in dem ein Elektromotor 11 angeordnet ist. Der Elektromotor
11 ist über eine Drehmomentstütze 12 gegenüber dem Fahrzeuguntergestell 2 festgelegt.
Über den Elektromotor 11 werden beide Achsen 7, 8 des Fahrzeugmodells 1 angetrieben.
Die Kraftübertragung erfolgt über in Fig. 1 nicht sichtbare Motorwellen 111, 112,
die über jeweils ein Getriebe 19, 20 mit den Achsen 7, 8 verbunden sind.
[0030] Die Motorwellen 111, 112 des Elektromotors 11, die bei einem Glockenläufermotor einstückig
sein können, liegen parallel zu einer Mittelebene 48 des Fahrzeuguntergestells 2 und
in einem Winkel a schräg zur Längsachse 43 des Fahrzeuguntergestells 2. Die diagonal
gegenüberliegenden Eckbereichen 21, 22 des Fahrzeuguntergestells 2 zugeordneten Getriebe
19, 20 sind Schneckengetriebe, mit jeweils einer Schnecke 17, 18 und einem Schneckenrad
44, 45, wobei jede Schnecke 17, 18 über eine flexible Wellenkupplung 15, 16 drehfest
mit einer Motorwelle 111, 112 des Elektromotors 11 verbunden ist, während die geradverzahnten
Schneckenräder 44, 45 drehfest auf den Achsen 7, 8 befestigt sind. Aufgrund der Schräganordnung
der Motorwellen 111, 112 liegen auch die Schnecken 17, 18 jeweils im Winkel a über
ihren zugeordneten Schneckenräder 44, 45, so dass letzteres, um einen möglichst spielfreien
Eingriff zu gewährleisten, keine Schrägverzahnung aufweisen müssen.
[0031] Zwischen den flexiblen Wellenkupplungen 15, 16 und dem Elektromotor 11 ist jeweils
eine Schwungmasse 13, 14 angeordnet. Diese sind entweder auf die Motorwellen 111,
112 aufgesteckt und drehfest verschraubt. Die Schwungmassen 13, 14 können aber auch
die Motorwellen 111, 112 fortsetzen, so dass die Wellenkupplungen 15, 16 direkt an
den Schwungmassen 13, 14 befestigt werden. Denkbar ist auch, die Schwungmassen 13,
14 mit den Motorwellen 111, 112 einstückig auszuführen. Wichtig ist, dass die Schwungmassen
13, 14 gemeinsam mit dem Elektromotor 11 innerhalb der Ausnehmung 10 im Fahrzeuguntergestell
2 liegen, die hierzu mit (nicht näher bezeichneten) Erweiterungen versehen ist.
[0032] Die Schnecken 17, 18, die Wellenkupplungen 15, 16 und die Schwungmassen 13, 14 liegen
- von oben betrachtet - fluchtend auf einer Linie, insbesondere fluchtend zur Drehachse
der Motorwellen 111, 112 des Elektromotors 11, die im Winkel a zur Längsachse 43 des
Fahrzeuguntergestells 2 ausgerichtet sind. Bei einem Winkel a von beispielsweise 6,5°
oder 7° ergibt sich dadurch innerhalb des Fahrzeuguntergestells 2 eine Diagonalanordnung,
d.h. die Elemente 111, 112, 13, 14, 15, 16, 17, 18 verlaufen diagonal von einem Eckbereich
21 zu einem anderen Eckbereich 22 des Fahrzeuguntergestells 2. Die zur Verfügung stehende
Länge des Fahrzeugmodells 1 wird dadurch optimal ausgenutzt. Beispielsweise lassen
sich dadurch relativ große Schwungmassen 13, 14 einbauen, die für einen gleichmäßigen
Lauf der Fahrzeugmodelle 1 sorgen, was insbesondere bei sehr kleinen Maßstäben wichtig
ist.
[0033] Man erkennt in den Fig. 2 und 3, dass die Schnecken 17, 18 der Getriebe 19, 20 nicht
nur bezogen auf die Mittelebene 48 des Fahrzeuguntergestells 2 in einem Winkel a schräg
zur Längsachse 43 des Fahrzeuguntergestells 2 ausgerichtet sind. Sie liegen zudem
in einem Winkel b schräg zur Mittelebene 48 des Fahrzeuguntergestells 2 und greifen
infolgedessen von unten her schräg in das jeweils zugeordnete Schneckenrad 44, 45
des Getriebes 19, 20 ein. Die Größe des Winkels b zwischen der Mittelebene 48 des
Fahrzeuguntergestells 2 und den Schnecken 17, 18 hängt im Wesentlichen von der Einbautiefe
des Elektromotors 11 innerhalb des Durchbruchs 10 ab.
[0034] Die Schnecken 17, 18 sind jeweils in Lagern 23, 24 drehbar gelagert. Diese sind dabei
auf eine Oberseite 25 des Fahrzeuguntergestells 2 aufgeschraubt. In den Lagern 23,
24 sind die Schnecken 17, 18 derartig drehbar gelagert, dass die Drehachsen der Schnecken
17, 18 im Winkel b zur Mittelebene des Fahrzeuguntergestells 2 verlaufen. Dieser Winkel
b beträgt beispielsweise zwischen 10° und 25°, in diesem Fall etwa 18°. Im Verhältnis
zur Längsachse 43 sind die Schnecken 17, 18 im gleichen Winkel a wie der Elektromotor
11 angeordnet, also beispielsweise in einem Winkel von 6,5°. Durch diese schräge Ausrichtung
der Schnecken 17, 18 gegenüber den Schneckenrädern 44, 45 kann auf eine Schrägverzahnung
der Schnecken 17, 18 verzichtet werden, da die Schnecken 17,18 entsprechend schräg
mit den Schneckenrädern kämmen. Der Winkelversatz zur Drehachse des in dem Durchbruch
10 abgesenkten Elektromotors 11 wird durch die flexiblen Wellenkupplungen 13, 14 ausgeglichen.
Dadurch erhält das Fahrzeugmodell 1 eine insgesamt geringe Bauhöhe.
[0035] Der Fahrzeuguntergestell 2 ist beispielsweise plattenförmig ausgebildet und weist
für die Aufnahme des Elektromotors 11 mit den Schwungmassen 13, 14 und den Wellenkupplungen
15, 16 den Durchbruch 10 auf. Es ist auch möglich, anstelle eines einteiligen, plattenförmigen
Fahrzeuguntergestells 2 ein mehrteiliges Fahrzeuguntergestell vorzusehen, beispielsweise
einen Gitterrahmen.
[0036] Zur Stromaufnahme über die Räder 3, 4, 5, 6 sind blattfederartige Stromabnehmer 26,
27, 28, 29 vorgesehen, die an Innenseiten von Spurkränzen 30, 31, 32, 33 unter Vorspannungen
anliegen. Die Spurkränze sind dabei an Innenseiten der Räder 3, 4, 5, 6 ausgebildet
und dienen dazu, das Fahrzeugmodell entlang der Schienen zu führen.
[0037] Zum einfachen Anschließen von Versorgungsleitungen des Elektromotors 11 an die Stromabnehmer
26, 26, 28, 29 weisen diese Anschlusslaschen 34, 35, 36, 37 auf, die über die Oberseite
25 des Fahrzeuguntergestells 2 hervorstehen. Dabei sind die Stromabnehmer 26, 27,
28, 29 in zur Oberseite hin offenen Schlitzen 38, 39, 40, 41 gehalten und damit relativ
stabil am Fahrzeuguntergestell 2 befestigt.
[0038] In Fig. 2 ist das Fahrzeugmodell 1 in Seitenansicht dargestellt. Es ist zu erkennen,
dass der Elektromotor 11 mit den Schwungmassen 13, 14 in einer parallel zu einer Mittelebene
48 des Fahrzeuguntergestells 2 verlaufenen (nicht näher bezeichneten) Ebene liegt,
während die Schnecken 17, 18 beziehungsweise deren Drehachsen in einem Winkel b zu
dieser Ebene verlaufen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel
18°. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, geradverzahnte Schneckenräder 44, 45 zu verwenden
anstelle der sonst im Zusammenhang mit Schneckenradgetrieben üblichen Schrägverzahnungen.
Die Schneckenradgetriebe lassen sich damit mit geringerem Aufwand und damit kostengünstiger
herstellen. Dennoch kann der Eingriff der Schnecken 17, 18 in die Zahnräder 44, 45
aufgrund der Diagonalanordnung des Antriebsstrangs 111, 112, 13, 14, 15, 16, 17, 18
nahezu spielfrei erfolgen.
[0039] Durch die Aufnahme des Elektromotors 11 mit den Schwungmassen 13, 14 in dem Durchbruch
10 des Fahrzeuguntergestells 2 ergibt sich eine deutliche Verringerung der Bauhöhe
des Fahrzeugmodells 1. Dies wird insbesondere in der Darstellung gemäß Figur 2 deutlich.
Dabei stehen der Elektromotor 11 und die Schwungmassen 13, 14 sowohl über eine Oberseite
25 des Fahrzeuguntergestells 2 hervor, als auch über dessen Unterseite. Die Unterseite
ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel offen ausgestaltet, es ist aber auch
möglich, den Elektromotor 11 und die Getriebe 13, 14 an der Unterseite abzudecken,
falls dies gewünscht oder notwendig ist. Dafür kann der Durchbruch beispielsweise
einen (nicht gezeigten) geschlossenen Boden aufweisen.
[0040] Fig. 3 zeigt das Fahrzeugmodell 1 von einer Unterseite. Deutlich ist zu erkennen,
dass die Längsachse 110 des Elektromotors 11 und dessen Motorwellen 111, 112 in einem
spitzen Winkel a zur Längsachse 43 verlaufen, der in diesem Ausführungsbeispiel 6,5°
beträgt. Der genaue Winkel a ist allerdings von der Länge und Breite des Fahrzeugmodells
1 abhängig. Die Drehmomentstütze 12 ist an der Unterseite 44 des Fahrzeuguntergestells
2 verschraubt, also relativ leicht demontierbar, sodass auch ein Austausch beziehungsweise
eine Reparatur des Elektromotors 11 mit relativ geringem Aufwand möglich ist.
[0041] Fig. 3 ist darüber hinaus zu entnehmen, dass die Schneckenräder 44, 45 der Schneckenradgetriebe
19, 20 in Ausnehmungen 46, 47 des Fahrzeuguntergestells aufgenommen sind, die sich
in den Eckbereichen 21, 22 befinden und die zu einer Längsseite des Fahrzeuguntergestells
2 hin offen sind. In den Ausnehmungen 46, 47 liegen die Schneckenräder 44, 45, die
folglich nicht mittig auf den Achsen 7, 8 angeordnet sind, sondern jeweils zu einem
Ende der Achsen hin versetzt, sodass eine diagonale Lagerung des Elektromotors 11
ermöglicht wird. Durch die Ausnehmungen 46, 47 benötigen die Schneckenräder 44, 45
kaum zusätzlichen Bauraum, sodass die kompakte Bauweise des Fahrzeugmodells 1 erhalten
bleibt. Ferner schafft die Diagonalanordnung zusätzlichen Platz im Bereich der Achsen
7, 8, um beispielsweise einen Mittelleiter einbauen zu können.
[0042] Das erfindungsgemäße Fahrzeugmodell 1 weist also einen winkelig bezüglich der Längsachse
43 angeordneten Elektromotor 11 auf, der mittig zwischen den angetriebenen Achsen
7, 8 angeordnet ist und dabei innerhalb eines Durchbruchs 10 des Fahrzeuguntergestells
2 aufgenommen ist, also nach unten versetzt ist. Damit ergibt sich ein sehr kompakter
Aufbau des Fahrzeugmodells 1, das damit eine gute Basis für unterschiedlichste Aufbauten
bildet, die selbst keinen oder nur einen geringen Raum für einen Elektromotor 11 aufweisen.
Auch bei sehr kleinen Maßstäben ist damit eine maßstabsgetreue Nachbildung möglich.
[0043] Die Erfindung ist nicht auf eine der geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt,
sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. So können die Wellenkupplungen 15, 16 einstückig
mit den Motorwellen 111, 112 sein, indem letztere zumindest abschnittsweise flexibel
ausgebildet sind. Diese flexiblen Abschnitte 15, 16 der Motorwelle 111, 112 liegen
dann jeweils zu beiden Seiten des Elektromotors 11 zwischen den Schwungmassen 13,
14 und den Schnecken 17, 18, so dass die Schwungmassen 13, 14 und die Schnecke 17,
18 jeweils drehfest miteinander verbunden sind. Der Winkel b zwischen der Mittelebene
48 des Fahrzeuguntergestells 2 und den Schnecken 17, 18 hängt auch hier im Wesentlichen
von der Lage des Elektromotors 11 innerhalb des Durchbruchs 10 ab.
Bezugszeichenliste
[0044]
1 |
Fahrzeugmodell |
34 |
Lasche |
2 |
Fahrzeuguntergestell |
35 |
Lasche |
3 |
Rad |
36 |
Lasche |
4 |
Rad |
37 |
Lasche |
5 |
Rad |
38 |
Schlitz |
6 |
Rad |
39 |
Schlitz |
7 |
Achse |
40 |
Schlitz |
8 |
Achse |
41 |
Schlitz |
9 |
Mittlerer Bereich |
42 |
Drehachse |
10 |
Durchbruch |
43 |
Längsachse |
11 |
Elektromotor |
44 |
Schneckenrad |
12 |
Drehmomentstütze |
45 |
Schneckenrad |
13 |
Schwungmasse |
46 |
Ausnehmung |
14 |
Schwungmasse |
47 |
Ausnehmung |
15 |
flexibler Abschnitt/Wellenkupplung 50 |
48 |
Mittelebene |
16 |
flexibler Abschnitt/Wellenkupplung |
110 |
Längsachse |
17 |
Schnecke |
111 |
Motorwelle |
18 |
Schnecke |
112 |
Motorwelle |
19 |
Getriebe |
|
|
20 |
Getriebe |
|
|
21 |
Eckbereich |
|
|
22 |
Eckbereich |
|
|
23 |
Lagergehäuse |
|
|
24 |
Lagergehäuse |
|
|
25 |
Oberseite |
|
|
26 |
Stromabnehmer |
|
|
27 |
Stromabnehmer |
|
|
28 |
Stromabnehmer |
|
|
29 |
Stromabnehmer |
|
|
30 |
Spurkranz |
|
|
31 |
Spurkranz |
|
|
32 |
Spurkranz |
|
|
33 |
Spurkranz |
|
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1. Fahrzeugmodell (1), insbesondere Schienenfahrzeugmodell für eine Modelleisenbahn,
mit einem Fahrzeuguntergestell (2), das eine Längsachse (43) aufweist und an dem mindestens
zwei Achsen (7, 8) drehbar gelagert sind, und mit einem Elektromotor (11) zum Antreiben
mindestens einer der Achsen (7, 8), wobei der Elektromotor (11) am Fahrzeuguntergestell
(2) befestigt ist und eine Motorwelle (111, 112) aufweist, die über ein Getriebe (19,
20) mit einer der Achsen (7, 8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11) in einem Durchbruch (10) des Fahrzeuguntergestells (2) angeordnet
ist.
2. Fahrzeugmodell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (111, 112) des Elektromotors (11) zumindest abschnittsweise parallel
zu einer Mittelebene (48) des Fahrzeuguntergestells (2) und in einem Winkel (a) schräg
zur Längsachse (43) angeordnet ist.
3. Fahrzeugmodell nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (19, 20) ein Schneckengetriebe ist, mit einer Schnecke (17, 18) und
einem Schneckenrad (44, 45), wobei die Schnecke (17, 18) drehfest auf der Motorwelle
(111, 112) des Elektromotors (11) und das Schneckenrad (44, 45) drehfest auf einer
der Achsen (7, 8) angeordnet ist, und wobei die Schnecke (17, 18) im Winkel (a) über
dem Schneckenrad (44, 45) liegt und in letzteres eingreift.
4. Fahrzeugmodell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (48, 49) des Elektromotors (11) zumindest abschnittsweise einen flexiblen
Abschnitt (15, 16) aufweist.
5. Fahrzeugmodell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (17, 18) an den flexiblen Abschnitt (15, 16) anschließt und in einem
Winkel (b) schräg zur Mittelebene (48) des Fahrzeuguntergestells (2) in das Schneckenrad
(44, 45) eingreift.
6. Fahrzeugmodell nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Motorwelle (111, 112) eine Schwungmasse (13, 14) angeordnet ist.
7. Fahrzeugmodell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse (13, 14) zusammen mit dem Elektromotor (11) in dem Durchbruch (10)
des Fahrzeuguntergestells (2) liegt.
8. Fahrzeugmodell nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse (13, 14) einen Teil der Motorwelle (111, 112) bildet, die Motorwelle
(111, 112) fortsetzt oder mit dieser einstückig ist.
9. Fahrzeugmodell nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Abschnitt (15, 16) der Motorwelle (111, 112) zwischen der Schwungmasse
(13, 14) und der Schnecke (17, 18) liegt und eine flexible Wellenkupplung bildet,
welche die Schwungmasse (13, 14) und die Schnecke (17, 18) drehfest miteinander verbindet.
10. Fahrzeugmodell nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeuguntergestell (2) im Bereich des Getriebes (19, 20) eine Ausnehmung (46,
47) aufweist, die zu einer Längsseite des Fahrzeuguntergestells (2) hin offen ist.
11. Fahrzeugmodell nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (111, 112) und/oder die Schnecke (17, 18) in einem Lager (23, 24)
drehbar gelagert ist.
12. Fahrzeugmodell nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den Achsen (7, 8) Räder (3, 4, 5, 6) angeordnet sind, die innenliegende Spurkränze
und dem Fahrzeuguntergestell (2) zugewandte Innenseiten aufweisen, wobei an den Innenseiten
der Spurkränze (30, 31, 32, 33) blattfederartige Stromabnehmer (26, 27, 28, 29) anliegen.
13. Fahrzeugmodell nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromabnehmer (26, 27, 28, 29) in Schlitzen (38, 39, 40, 41) im Fahrzeuguntergestell
(2) geführt sind, die zu einer Oberseite (25) des Fahrzeuguntergestells (2) hin offen
sind.
14. Fahrzeugmodell nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11) auf seinen einander gegenüber liegenden Seiten zwei Motorwellen
(48, 49) aufweist und etwa mittig zwischen den zwei angetriebenen Achsen (7, 8) angeordnet
ist.
15. Fahrzeugmodell nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebe (19, 20) diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen (21, 22) des Fahrzeuguntergestells
(2) zugeordnet sind.