DE1038469B

DE1038469B - Steering device for electrically powered toy vehicles

Info

Publication number: DE1038469B
Application number: DER13900A
Authority: DE
Inventors: Fritz Reinicke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-04-01
Filing date: 1954-04-01
Publication date: 1958-09-04

Description

Lenkvorrichtung für elektrisch angetriebene Spielfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für elektrisch angetriebene Spielfahrzeuge von einem entfernt liegenden Schaltgerät aus, bei der die Verstellbewegung eines Lenkparallelogramms für Rechts- und Linkseinschlag der Vorderräder von dem Fahrmotor abgeleitet ist und die Getriebeverbindung zwischen diesem Motor und dem Lenkgestänge für jede Fahrtrichtung durch je einen besonderen Elektromagnet kuppelbar ist, denen ein gemeinsamer Anker zugeordnet ist.Steering device for electrically powered toy vehicles The invention relates to a steering device for electrically powered toy vehicles of a remote switching device, in which the adjustment movement of a steering parallelogram for right and left turning of the front wheels is derived from the traction motor and the transmission connection between this motor and the steering linkage for each direction of travel can be coupled by a special electromagnet, which have a common armature assigned.

Bei Lenkvorrichtungen dieser Art hat man die beiden Elektromagnete an elastischen Bügeln aufgehängt und deii gemeinsamen Anker als Scheib° ausgebildet, die. auf einer vom Antriebsmotor des Fahrzeuges dauernd angetriebenen Welle sitzt. Der jeweils erregte Magnet bewegt sich gegen die Scheibe und wird durch Reibung mitgenommen, wodurch der zugeordnete Tragbügel mitgenommen wird und auf das Lenkparallelogramm einwirkt. Diese Anordnung bedingt ein verhältnismäßig ungünstiges Übertragungsverhältnis auf die Lenkräder, da die Tragbügel auf das Lenkparallelogramm nach Art einer Schubstange einwirken. Mit dieser Einrichtung ist ein feinfühliges Lenken des Fahrzeugs daher nicht möglich. Nachteilig ist auch die Reibungskupplung des Lenkantriebs, da infolge der federnden Aufhängung der Elektromagnete bei Fahrstößen eine gleichmäßige Kraftübertragung nicht gewährleistet ist. Auch hierdurch wird die Feinfühligkeit der Lenkung verringert.In steering devices of this type, one has the two electromagnets suspended from elastic brackets and the common anchor is designed as a disc °, the. sits on a shaft continuously driven by the drive motor of the vehicle. The magnet that is excited in each case moves against the disc and is caused by friction taken along, whereby the associated mounting bracket is taken and on the steering parallelogram acts. This arrangement results in a relatively unfavorable transmission ratio on the steering wheels, since the support bracket on the steering parallelogram like a push rod act. With this device, a sensitive steering of the vehicle is therefore possible not possible. The friction clutch of the steering drive is also disadvantageous, as a result the resilient suspension of the electromagnets ensures even power transmission during driving impacts is not guaranteed. This also reduces the sensitivity of the steering.

Die Erfindung besteht darin, daß der gemeinsame Anker zwischen den beiden Elektromagneten frei drehbar auf einer um einen im Traggestell der Vorderräder liegenden Punkt schwenkbaren Lenkwelle angeordnet ist, die ein in eine Verzahnung der Spurstange eingreifendes Ritzel trägt und die zum Fahrmotor hin in einem Langloch geführt ist, das in einem Traggestell für zwei vom Fahrmotor in verschiedener Drehrichtung ständig angetriebene Wellen angeordnet ist, mit denen die Lenkwelle beim Einschalten eines der Elektromagnete über ein Verzweigungsgetriebe wahlweise kuppelbar ist. Durch diese Anordnung, bei der die elektromagnetische Steuereinrichtung nicht gleichzeitig ein Teil des Kraftantriebs ist, ergibt sich eine kinematisch einwandfreie Lenkung, die einen hohen Grad der Feinfühligkeit aufweist. Es wird dadurch ein Spielzeug geschaffen, das ein den tatsächlichen Verhältnissen sehr nahe kommendes Lenken des Fahrzeugs ermöglicht, denn es kann jeder beliebige Radeinschlag mit großer Genauigkeit in einwandfreier Weise bewirkt werden. Der grundsätzliche Aufbau der Lenkvorrichtung gestattet darüber hinaus ohne wesentlichen Mehraufwand, selbsttätige Schalteinrichtungen einzugliedern, durch die der maximale Lenkeinschlag der Räder begrenzt wird. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.The invention consists in that the common anchor between the two electromagnets freely rotatable on one to one in the support frame of the front wheels lying point pivotable steering shaft is arranged, which one in a toothing the tie rod engaging pinion and the drive motor in an elongated hole is performed, which is in a support frame for two from the drive motor in different directions of rotation constantly driven shafts are arranged with which the steering shaft when switched on one of the electromagnets can be selectively coupled via a split gear. With this arrangement, the electromagnetic control device is not simultaneously is part of the power drive, the result is a kinematically perfect steering, which has a high degree of sensitivity. It becomes a toy created, which comes very close to the actual conditions steering the Vehicle, because it can turn any wheel with great accuracy be effected in an impeccable manner. The basic structure of the steering device In addition, it allows automatic switching devices without significant additional effort incorporate, through which the maximum steering angle of the wheels is limited. Further Features of the invention emerge from the claims.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. In der Zeichnung ist Abb. 1 eine schematische Darstellung einer Lenkvorrichtung nach der Erfindung, Abb.2 eine Stirnansicht auf einen Teil des Lenkgetriebes nach Abb. 1 und Abb. 3 eine Draufsicht auf ein Schaltgerät für die Lenkvorrichtung.In the drawing, an embodiment of the invention is for example shown. In the drawing, Fig. 1 is a schematic representation of a steering device according to the invention, Fig.2 is a front view of part of the steering gear Fig. 1 and Fig. 3 a plan view of a switching device for the steering device.

Die Lenkvorrichtung besteht aus einer Schnecke 1, die mit einem nicht dargestellten Fahrantriebsmotor des Fahrzeugs gekuppelt ist, mit diesem also stets umläuft. Mit der Schnecke 1 kämmt ein Schneckenrad 2, das durch eine Welle 3 a mit einem in einem Traggestell 9 gelagerten Stirnrad 4a. verbunden ist. In dem Traggestell ist ferner ein zweites gleich großes Stirnrad 4b auf einem Zapfen 3b gelagert, das mit dem Stirnrad 4a kämmt. Die beiden Stirnräder tragen je ein koaxiales Kronenrad 5 a bzw. 5 b, die untereinander gleich groß sind. Die Kronenräder 5a und 5b kämmen mit Ritzeln 7a bzw. 7b, die auf parallelen Wellen 6a, bzw. 6 b sitzen und am anderen Ende je eine Schnecke 8a bzw. 8 b tragen, die in gleicher Höhe nebeneinanderliegen. Zwischen den Schnecken 8a und 8 b liegt ein Schneckenrad 13, das an dem einen Ende einer Lenkwelle 12 sitzt.The steering device consists of a worm 1 which is coupled to a traction drive motor of the vehicle (not shown), so it always rotates with it. With the worm 1 meshes a worm wheel 2, which is supported by a shaft 3 a with a spur gear 4 a mounted in a support frame 9. connected is. In the support frame, a second spur gear 4b of the same size is also mounted on a pin 3b, which meshes with spur gear 4a. The two spur gears each carry a coaxial crown gear 5 a and 5 b, which are equal in size to one another. The crown gears 5a and 5b mesh with pinions 7a and 7b, which sit on parallel shafts 6a and 6b and each have a worm 8a and 8b at the other end, which are next to each other at the same height. Between the worms 8a and 8b there is a worm wheel 13 which is seated on one end of a steering shaft 12.

Die Lenkwelle 12 ist mit ihrem anderen Ende 11 in einem Loch des Traggestells der Vorderräder frei drehbar gelagert und kann um diesen Punkt geschwenkt werden, da ihr dem Schneckenrad 13 benachbartes Ende in einem quer liegenden Langloch 10 im Traggestell 9 abgestützt ist. Durch die Verschwenkung der Lenkwelle 12 kann das Schneckenrad 13 wahlweise mit einer der Schnecken 8d oder Sb in Eingriff gebracht werden, so daß dann die Lenkwelle vom Fahrantriebsmotor links oder rechts herum angetrieben wird. Die Drehbewegung der Lenkwelle 12 wird über ein am anderen Ende sitzendes Ritze118 auf eine Spurstange 20 eines Lenkparallelogramms übertragen, mit dem es dauernd im Eingriff steht. Die Verstellhewegung der Spurstange wird auf die Achszapfen 23 übertragen, um den Lenkeinschläg der auf diesen sitzenden nicht dargestellten Lenkräder zu bewirken. Zur Begrenzung der maximalen Verstellung der Spurstange können an dieser Anschläge 21 vorgesehen werden. Zur Sicherung der jeweiligen Lage der Spurstange 20 dient eine Blattfeder 22. The steering shaft 12 is freely rotatably mounted at its other end 11 in a hole in the support frame of the front wheels and can be pivoted about this point because its end adjacent to the worm wheel 13 is supported in a transverse elongated hole 10 in the support frame 9. By pivoting the steering shaft 12, the worm wheel 13 can optionally be brought into engagement with one of the worms 8d or Sb, so that the steering shaft is then driven to the left or to the right by the drive motor. The rotary movement of the steering shaft 12 is transmitted via a slot 118 at the other end to a tie rod 20 of a steering parallelogram, with which it is permanently engaged. The adjustment movement of the tie rod is transmitted to the axle journals 23 in order to effect the steering angle of the steering wheels, not shown, sitting on them. To limit the maximum adjustment of the tie rod, stops 21 can be provided on this. A leaf spring 22 is used to secure the respective position of the tie rod 20.

Das Verschwenken der Lenkwelle 12 erfolgt durch zwei sich gegenüberliegende Elektromagnete 15a und 15 b, die wahlweise erregt werden und dann einen Anker 14 anziehen. Sie haben Schuhe, die der Form des auf der Lenkwelle 12 sitzenden Magnetankers 14 angepaßt sind. Auf der Lenkwelle sitzen ferner hintereinander zwei Schaltwalzen 17a und 17b, über die der Erregerstrom der Elektromagnete geleitet wird. jeder Schaltwalze ist ein Paar von Schleifkontakten a bzw. c zugeordnet, von denen in der Zeichnung nur die obenliegenden Kontakte a und c dargestellt sind. In der Laufbahn dieser Kontakte a und c ist je eine Unterbrecherstelle e vorgesehen, so daß nach einem bestimmten Drehwinkel der Lenkwelle 12 der jeweils erregte Elektromagnet stromlos wird. Hierdurch erfolgt eine selbsttätige Ausschaltung bei Erreichen eines bestimmten Einschlagwinkels. Die nicht gezeichneten unteren Schleifkontakte haben dauernden Kontakt mit den Schaltwalzen. Die Schaltwalzen 17a, 17b sind in Drehrichtung zur Lenkwelle 12 einstellbar, um den maximalen Einschlagwinkel wahlweise einstellen zu können.The pivoting of the steering shaft 12 is carried out by two opposing electromagnets 15a and 15b, which are optionally excited and then attract an armature 14. They have shoes that are adapted to the shape of the seated on the steering shaft 12 armature fourteenth Two shift drums 17a and 17b are also seated one behind the other on the steering shaft, through which the excitation current of the electromagnets is passed. each shift drum is assigned a pair of sliding contacts a and c, of which only the top contacts a and c are shown in the drawing. In the career of these contacts a and c, an interrupter point e is provided so that after a certain angle of rotation of the steering shaft 12, the respectively energized electromagnet is de-energized. This automatically switches off when a certain steering angle is reached. The lower sliding contacts (not shown) have permanent contact with the shift drums. The shift drums 17a, 17b are adjustable in the direction of rotation relative to the steering shaft 12 in order to be able to selectively set the maximum steering angle.

Die Verschwenkung der Lenkwelle 12 durch den jeweils erregten Elektromagnet erfolgt gegen die Kraft einer Gabelfeder 16, die die Lenkwelle umfaßt. Bei Stromloswerden der Elektromagnete wird daher die Lenkwelle 12 in die Mittellage zurückgeführt und ihr Antrieb unterbrochen, so daß der erreichte Einschlag der Räder erhalten bleibt, bis ein neuer Lenkvorgang eingeleitet wird. Hierdurch ergeben sich am Schaltgerät dem tatsächlichen Fahrbetrieb ähnliche Lenkbewegungen.The pivoting of the steering shaft 12 by the respectively excited electromagnet takes place against the force of a fork spring 16 which surrounds the steering shaft. When the electromagnet is de-energized, the steering shaft 12 is returned to the central position and its drive is interrupted, so that the steering angle achieved is maintained until a new steering process is initiated. This results in steering movements on the switching device that are similar to the actual driving operation.

Das Schaltgerät 31 bewirkt durch Stromleitungen, die beispielsweise über einen Auslegearm zum Fahrzeug führen, dessen Fernlenkung. Es enthält ein Lenkrad 32 mit einer Schaltnase 33, die mit einer Stromzuführung 34 zusammenarbeitet. Bei Drehen des Lenkrades 32 schließt die Schaltnase je nach der Drehrichtung einen von zwei Kontakten 35 a oder 35 b, von denen Stromzuleitungen zu den Elektromagneten 15 n, bzw. 15 b führen. Das Lenkrad 32 wird beim Loslassen durch eine Feder 36 in die Mittellage zurückgebracht, in der beide Kontakte 35 a und 35 b geöffnet sind.The switching device 31 effects the remote control of the vehicle by power lines which lead to the vehicle via an extension arm, for example. It contains a steering wheel 32 with a switching nose 33 which cooperates with a power supply 34 . When the steering wheel 32 is turned, the switching nose closes one of two contacts 35 a or 35 b, depending on the direction of rotation, from which current leads lead to the electromagnets 15 n or 15 b. The steering wheel 32 is returned to the central position when released by a spring 36 , in which both contacts 35 a and 35 b are open.

Beim Drehen des Lenkrades ergibt sich die Größe des Radeinschlags aus der willkürlich bestimmbaren Dauer der Kontaktgabe. Hierdurch wird das feinfühlige und sehr genaue Lenken des Fahrzeugs unterstützt.When turning the steering wheel, the size of the wheel angle is determined from the arbitrarily determinable duration of the contact. This makes the sensitive and supports very precise steering of the vehicle.

Claims

PATENTAVSYYCCHE: 1. Steering device for electrically powered toy vehicles from a remote switching device in which the adjustment movement of a Steering parallelogram for right and left turning of the front wheels by the drive motor a1) -directed and the gear connection between this engine and the steering linkage can be coupled for each direction of travel by a special electromagnet a common anchor is assigned, characterized in that the common Armature (14) between the two electromagnets (15 a, 15 b) freely rotatable on one swiveling steering shaft (12) about a point in the support frame of the front wheels is arranged. the one engaging in a @ 'erz.ihiiuiig the tie rod (20) The pinion (18) and which is guided towards the drive motor in an elongated hole (10), in a support frame (9) for two from the drive motor in different directions of rotation continuously driven shafts (3a, 3b) are arranged with which the steering shaft (12) when switching on one of the electromagnets (15 a, 15 b) via a split gear can be optionally coupled.

2. Steering device according to claim 1, characterized. that the split gear consists of a pair of identical spur gears (4a, 4b) which mesh with each other and via identical crown gears (5a, 5b) and pinions (7a, 7b) on vertical parallel shafts (6a, 6b) identical worms (8a , Sb) for a worm wheel (13) arranged in the middle between the worms (8 a, 8 b) on the steering shaft (12), which by pivoting the steering shaft (12) by energizing one of the electromagnets (15 a or 15 b) with the worm (8a or 8b) optionally comes into engagement.

3. Steering device according to claim 1 and 2, characterized in that the electromagnet (15a, 15b) are assigned two on the steering shaft (12) seated shift drums (17a or 17b) and the power supply to the electromagnets via two with each of the Sliding contacts (a or c) cooperating with switching rollers takes place and after a certain angle of rotation of each switching roller the current at one of the contacts (a or c) is interrupted.

4. Steering device according to claim 1 to 3, characterized in that the Shift rollers (17a, 17b) on the steering shaft (12) are adjustable in the direction of rotation.

5. Steering device according to claim 1 to 4, characterized in that the steering shaft (12) is held in the rest position by a fork spring (16) and is returned to the rest position by this after switching off the current of the respectively energized electromagnet (15a or 15b). Considered publications German patent application R 1162 XI / 77f (published February 15, 1951); U.S. Patent No. 2,519,472; French patents nos. 944 323, 942 706, 934016.