DE1078482B - Elektrisch betriebenes Spielfahrzeug mit elektromagnetisch betaetigter, fernbedienbarer Lenkeinrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

KL.77f 29/22

INTERNAT. KL. A 63 Il

PATENTAMT

R23124XI/77f

ANMELDETAG: 15. AP RIL 19 5 8

BEKANNTMACHUNG
DERANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 24. MÄR Z 19 60

Die Erfindung betrifft ein elektrisch betriebenes Spielfahrzeug, welches mit einer elektromagnetisch betätigten, fernbedienbaren Lenkeinrichtung versehen ist, die einen hin- und herbeweglichen, auf die verstellbaren Lauf räder einwirkenden Steuerhebel aufweist.

Für elektromagnetisch betätigte Lenkeinrichtungen sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden, die durchweg mehr oder weniger große Mängel aufweisen. Ein Nachteil einiger derartiger Anordnungen liegt darin, daß eine besonders große Magnetkraft notwendig ist, weil die Magnete weit ausgeschwenkt werden und krafterfordernde Schaltvorgänge ausführen müssen.

Ein weiterer Nachteil bekannter elektromagnetisch betätigter Lenkeinrichtungen liegt darin, daß nur ein bestimmter großer Schwenkwinkel der Fahrzeugräder eingestellt werden kann und daher die Fahrzeuge nur Bögen mit gleichbleibendem Radius ausführen können. Um dem abzuhelfen, ist bereits vorgeschlagen worden, einen Tauchmagnet vorzusehen, der mehrere Spulen besitzt, mithin verschieden stark erregbar ist. Der Tauchkern, der an dem Steuerhebel der verstellbaren Laufräder angreift, ist axialbeweglich. Dabei ist nachteilig, daß ein der Zahl der Spulen entsprechender Mehrstufenschalter nötig ist und daß der Stromverbrauch des mehrspulägen Magnets für batteriebetriebene Spielfahrzeuge zu groß ist.

Ein anderer Vorschlag für eine elektromagnetische Lenkeinrichtung geht dahin, den auf die Laufräder einwirkenden Steuerhebel mittels zweier Zahnstangen hin- und herzubewegen, die wechselweise mit einem zwischen ihnen angeordneten Zahnrad in Eingriff gebracht werden können, wobei diese Eingriffsbewegung durch auf den Steuerhebel einwirkende Elektromagnete veranlaßt wird. Abgesehen davon, daß eine solche Lenkeinrichtung zahlreiche Bauteile benötigt, mithin im Aufbau zu aufwendig ist, liegt ein besonders wichtiger Nachteil darin, daß die Eingriffsbewegung schon wegen der Zahnhöhe des Zahnrades und der beiden zugehörigen Zahnstangen ziemlich groß sein muß und infolgedessen zur Hervorbringung der dazu nötigen Steuerhebelbewegung entsprechend große Magnete nötig sind. Auch in diesem Falle ist daher der Stromverbrauch für die Lenkung, nament-Hch bei batterieversorgten Spielfahrzeugen, zu hoch. Hinzu kommt, daß um einen genügenden Zahneingriff zu gewährleisten, eine bei derartigen Spielzeugen üblicherweise nicht aufzuwendende Fertigungsgenauigkeit unerläßlich ist. go

Hier schafft die Erfindung dadurch Abhilfe, daß am Steuerhebel Magnete sitzen, welche ohne Stromdurchfluß an dem Antriebsglied nur anliegen, bei Stromdurchfluß jedoch infolge magnetischer Haftung den Elektrisch betriebenes Spielfahrzeug
mit elektromagnetisch betätigter,
fernbedienbarer Lenkeinrichtung

Anmelder:

Rudolf Reiser,

Nürnberg, Rohledererstr. 13

Rudolf Reiser, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

Steuerhebel bewegen. Diese Bauweise hat den Vorteil, daß die Magnete nur so viel Strom verbrauchen, wie zur Erzielung der Haftung am Antriebsglied notwendig ist. Der Stromverbrauch ist also sehr gering. Ein weiterer Vorteil Hegt darin, daß außer dem Antriebsglied, dem Steuerhebel und dem Magnet keinerlei Zwischenorgane und Übertragungsglieder nötig sind. Der Aufbau und infolgedessen auch die Herstellung und die Montage der Lenkeinrichtung erfahren demnach gemäß der Erfindung eine erhebliche Vereinfachung.

Das erfindungsgemäße Spielfahrzeug wird vorzugsweise so ausgebildet, daß als Antriebsglied eine Drehscheibe, z.B. ein Zahnrad, dient, auf welchem der in Längsrichtung hin- und herbewegliche Steuerhebel mit einem verbreiterten Kopf aufruht, welcher auf einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Linie zwei Magnete trägt, deren Kerne an der Antriebsscheibe anliegen. Dabei empfiehlt es sich, den Steuerhebel mittels eines in ihm vorgesehenen Längsschlitzes an den feststehenden Achszapfen der Antriebsscheibe zu führen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung der Zeichnung erläutert, welche die Erfindung schematisch veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeugunterteil mit einer Lenkeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Stirnansicht dazu,

Fig. 3 eine Teildraufsicht einer anderen Ausbildungsform,

Fig. 4 eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 eine Seitenansicht dazu,

Fig. 6 das Schaltschema zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2.

9» 767/55

An der Grundplatte 1 des Fahrzeugs ist gemäß Fig. 1 und 2 die Welle 2 für die Hinterräder 3 und 4 gelagert. Der Antrieb erfolgt durch einen elektrischen Kleinmotor 5 unter Zwischenschaltung eines Getriebes, das beim gezeichneten Ausführungsbeispiel aus den Zahnrädern 6, 7, 8 und 9 besteht.

An der Bodenplatte 1 sitzen auch die Zapfen 10, um welche die Achsstummel 11 der Vorderräder 12 und 13 hin- und herschwenkbar sind, und zwar mittels der Schwinghebel 14 und 15, wobei am letzteren der in Längsrichtung hin- und herbewegliche Steuerhebel 16 angreift.

Der Steuerhebel 16 liegt mit seinem verbreiterten Kopfstück 17 auf der Drehscheibe 18 auf, die zweckvoll ein Zahnrad ist, das von der Schnecke 19 der Welle 2 in Drehung versetzt wird. Der Antrieb der Scheibe 18 kann aber auch anders erfolgen. Auf dem Kopfstück 17 des Steuerhebels sitzen die beiden kleinen Elektromagnete 20 und 21, deren Magnetkerne 22 und 23 das Kopfstück 17 nach unten durchragen und auf der Drehscheibe 18 aufruhen. Mittels eines Längsschlitzes 24 und des feststehenden Achszapfens 25 der Drehscheibe 18 ist der Steuerhebel 16 bei seiner hin- und hergehenden Bewegung geführt.

Die Lenkeinrichtung ist wie folgt wirksam:

Wenn keiner der beiden Magnete 20 und 21 eingeschaltet ist und der Steuerhebel die Lage gemäß Fig. 1 einnimmt, so sind die \^rorderräder 12 und 13 auf Geradeausfahrt eingestellt. Dabei gleiten die Magnete 22 und 23 leicht auf dem dauernd sich in Richtung des Pfeiles X drehenden Zahnrad 18, Wird einer der Magnete, z. B. der Magnet 21, in den Stromkreis eingeschaltet, so preßt sich sein Magnetkern 23 gegen die Scheibe 18 an, wird mithin von dieser mitgenommen, bis das Ende des Schlitzes 24 gegen den Zapfen 25 stößt. Da dabei der Steuerhebel 16 nach vorn verschoben wird, so werden die Vorderräder 12 und 13 auf Rechtsbogenfahrt eingestellt. Sie bleiben in dieser Stellung, auch wenn der Magnet 21 nicht mehr unter Strom steht. Da die beiden diametral gegenüberliegenden Magnete 20 und 21 sich, was die Reibungskräfte anlangt, aufheben, so bleiben die Räder in der eingestellten Lage, ohne daß die Magnete unter Strom stehen. Sollten bei Bodenunebenheiten kleine Veränderungen in der Radstellung eintreten, so können sie durch entsprechende Stromzufuhr zu den betreffenden Magneten unschwer ausgeglichen werden.

Wird, ausgehend von der oben erläuterten Wirkungsweise, der andere Magnet 20 eingeschaltet, so wird der Steuerhebel 16 nach hinten verschoben, so daß die Vorderräder auf Linksbogenfahrt eingestellt werden.

Es ist klar, daß diese Lenkeinrichtung eine stufenlose Verstellung der Vorderräder ermöglicht. Es können die Vorderräder auf Links- und Rechtsbogen unterschiedlichen Durchmessers eingestellt werden. Es braucht nur die Erregung der Magnete bzw. deren Stromdurchfluß entsprechend geregelt zu werden. Dabei wirkt sich, wie schon ein Blick auf die Zeichnung erkennen läßt, sehr vorteilhaft aus, daß nur sehr kleine Magnete erforderlich sind. Deren Stromverbrauch ist, wie schon oben erläutert wurde, sehr gering. Hierzu trägt zum einen bei, daß nur die nötige Haftwirkung zwischen den Magneten und der Verstellscheibe 18 veranlaßt zu werden braucht und zum andern, daß die Magnete nur momentan zur Verstellung der Vorderräder unter Strom gesetzt zu werden brauchen.

Gemäß Fig. 3 ist es möglich, einen Steuerhebel vorzusehen, welcher aus zwei Winkelhebeln besteht, deren Längsschenkel 26 und 27 in 28 an dem Verstellhebel 15 angelenkt sind und deren in 29 und 30 gelenkig angreifende Arme 31 und 32 schwingbar auf dem Achszapfen 25 der Antriebsscheibe 18 sitzen. In diesem Fall werden bei Einschaltung des einen Magnets, z. B. des Magnets 21, beide Längsschenkel 26 und 27 des Steuerhebels nach vorn mitgenommen, wie dies strichpunktiert angedeutet ist, während sie bei Einschaltung des anderen Magnets 20 nach hinten bewegt werden, wie dies die Zeichnung punktiert andeutet.

ίο Der Erfindungsgedanke, daß die Betätigung der Lenkeinrichtung mittels Magneten erfolgt, die üblicherweise am Antriebsglied nur anliegen und nur dann, wenn sie unter Strom gesetzt, infolge magnetischer Haftung mitgenommen werden und dadurch den Steuerhebel bewegen, kann auch, wie Fig. 4 und 5 zeigen, verwirklicht werden, indem nur ein Magnet zur Anwendung kommt. Bei dieser Ausbildungsform legt sich der Magnet 33 mit seinem Magnetkern 34 an die Antriebsscheibe 35 an. Er sitzt an einem Träger 36, an dem der Steuerhebel 37 gelenkig angreift, der anderseits unter Wirkung einer Rückholfeder 38 steht. Dabei kann am Träger 36 ein Gegengewicht 39 zu dem Magnet 33 angeordnet sein. In diesem Falle wird die Verstellung der Vorderräder auf Bogenfahrt

as durch den Magnet und auf Gegenbogenfahrt durch die Feder veranlaßt.

Wie die oben erläuterten Ausführungsbeispiele zeigen, ist es möglich, die Antriebsscheibe mit horizontaler Arbeitsfläche oder mit senkrechter Arbeitsfläche anzubringen. Die horizontale Lage erweist ,sich in mancher Hinsicht als vorteilhafter.

Da bei batterieversorgten Spielfahrzeugen ein Gleichstrommotor vorgesehen ist, mithin die Umsteuerung von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt und umgekehrt durch Umpolung .geschieht, so geht ein weiteres Merkmal der Erfindung dahin, für die Einschaltung der Magnete 20 und 21 einen Schalter vorzusehen, der in gleicher Weise betätigt werden kann, gleichviel, ob der Strom bei Vorwärtsfahrt in der einen Richtung oder bei Rückwärtsfahrt in der Gegenrichtung fließt. Es liegt deshalb, wie Fig. 6 zeigt, der Umpoler 40 in Serie mit dem Schalter 41, dessen zweiarmiger Kontaktarm 42 mit seinen Kontakten 43 und 44 stets so mit den Gegenkontakten zur Berührung kommt, daß diese Kontakte 43 und 44 gleichzeitig entweder an die Gegenkontakte 45 und 46 oder an die Gegenkontakte 47 und 48 zur Anlage kommen. Die Magnetkerne bewegen sich auf der Antriebsscheibe entlang einer Sehne. Es wiird daher die beim großtechnischen Vorbild erwünschte Progressivwirkung der Lenkung erzielt, da bei Geradeaus fahrt der betreffende Magnet bei gleichem Drehwinkel der Antriebsscheibe auf Grund des kürzeren Hebelarmes einen kleineren Weg zurücklegt als im Bereich der Endlagen mit größerem wirksamem Hebelarm.

Es empfiehlt sich, den Steuerhebel aus einem nichtmagnetisierbaren Werkstoff, z. B. Messing, Aluminium od. dgl., herzustellen, während die Antriebsscheibe aus Eisen oder anderem geeignetem, magnetisierfähigem Werkstoff gebildet ist.

Bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen, insbesondere denjenigen gemäß Fig. 1 bis 3 und ό dreht sich die Drehscheibe 18 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Laufräderachse 2, also bei Vorwärtsfahrt beispielsweise im Uhrzeigersinne und bei Rückwärtsfahrt entgegengesetzt, beispielsweise im Gegenuhrzeigersinne. Es ist deshalb, wie oben erläutert, im Handgerät dem Umpolschalter 40 ein Lenkschalter 41 zugeordnet, -der, wie oben erläutert wurde, so ausgebildet ist, daß er die Stromzufuhr zu den

beiden Magneten 20 und 21 in Abhängigkeit von der Stellung des Umpolscbalters steuert.

Wie Fig. 7 zeigt, ist es möglich, die Ausbildung so zu treffen, daß die Drehscheibe immer im gleichen Drehsinne sich bewegt. In diesem Falle wird die Drehscheibe 18 nicht kontinuierlich von einem verzahnten Rad der Laufräderachse 2 angetrieben, sondern nach Art eines Klinkengesperres betätigt. Es ist daher die Drehscheibe 18 als Zackenrad ausgebildet, mit welchem der federnde Vorschubarm 49 zusammenwirkt, der an dem Schieber 50 sitzt, welcher in einer z. B. aus der Bodenplatte des Fahrzeugs herausgebogenen Lasche 21 geführt ist. Andererseits sitzt der Schieber 50 auf dem Kurbelarm 52, der das abgekröpfte Ende der Getriebewelle 53 bildet. Es wird daher bei jeder Kurbelumdrehung, und zwar gleichviel, ob das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts fährt, die Drehscheibe 18 im gleichbleibenden Drehsinne um einen Winkel verdreht, der der Größe der Zähne des Zackenrades entspricht. Damit eine ungewollte Rückbewegung der Drehscheibe 18 zuverlässig auch dann vermieden ist, wenn einmal der Federarm 49 nicht genau in die nächste Zahnlücke einrastet, kann vorsorglich ein zusätzlicher Sperrarm vorgesehen werden, der als Rücklaufsperre dient.

Da die Lenkeinrichtung gemäß Fig. 7 im übrigen in der oben beschriebenen Weise ausgebildet sein kann, so sind in dieser Figur die Magnete 20 und 21 und der Steuerhebel 16 nicht eingezeichnet.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektrisch betriebenes Spielfahrzeug mit elektromagnetisch betätigter, fernbedienibar er Lenkeinrichtung, welche einen hin- und herbeweglichen, auf die verstellbaren Laufräder einwirkenden Steuerhebel aufweist, der 'magnetisch mit seinem drehbaren Antriebsglied zusammen- und von ihm abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerhebel (16) Magnete (20, 21) sitzen, welche ohne Stromdurchfluß an dem Antriebsglied (18) nur anliegen, bei Stromdurchfluß jedoch infolge magnetischer Haftung den Steuerhebel (16) bewegen.

2. Spielfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsglied eine Drehscheibe, z. B. ein Zahnrad (18), dient, auf welchem der in Längsrichtung hin- und herbewegliche Steuerhebel (16) mit einem verbreiterten Kopf (17) aufruht, welcher auf einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Linie zwei wechselweise einschaltbare Magnete (20, 21) trägt, deren Kerne an der Drehscheibe (18) anliegen.

3. Spielfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (16) mittels eines an ihm vorgesehenen Längsschlitzes (24) an den feststehenden Achszapfen (25) der Drehscheibe (18) geführt ist.

4. Spielfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel aus zwei Winkelhebeln (26, 27, 31, 32) besteht, die an ihrem Winkelgelenk einen Magnet tragen, dessen Kern an der Antriebsscheibe anliegt.

5. Spielfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsglied eine Drehscheibe (35), z. B. ein Zahnnad, dient, an der Drehscheibe (35) der Steuerhebel (37) mit einem Träger (36) anliegt, der einen mit seinem Kern die Antriebsscheibe berührenden Magnet (33) trägt, der die Laufräderverstellung in der einen Richtung bewirkt, während ihre Verstellung in Gegenrichtung durch eine am Steuerhebel (37) angreifende Feder (38) veranlaßt ist.

6. Spielfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehscheibe (18) mit hoflizontaler Arbeitsfläche angeordnet ist.

7. Spielfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehscheibe (35) mit vertikaler Arbeitsfläche angeordnet ist.

8. Spielfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ein- und Ausschalten der Magnete dem Fernibedienungs-Handgerät ein Schalter (41) 'zugeordnet ist, der in Serie mit dem Umpoler (40) liegt und einen zweiarmigen, die Stromrichtung in Abhängigkeit von der Umpolerstellung ändernden Kontaktarm (42) besitzt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 927 676, 908 592,
666, 870 622, 817 108, 803 701.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©909 767/55 3.60