DE141921C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 141921 KLASSE 63 c.

EUGENIO CANTONO in ROM. Lenkvorrichtung für Motorwagen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Mai 1900 ab.

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für Motorwagen mit einem Schneckengetriebe zur Einstellung der Lenkachse und mit zwei die beiden Lenkräder getrennt antreibenden Elektromotoren, deren Gang beim Drehen der Steuerwelle mittels eines Widerstandsschalters derart geregelt wird, daß der eine Motor schneller läuft als der andere. Diese Lenkung wird durch elektromotorische Schaltvorrichtungen bewerkstelligt, welche die Lenkanstrengung des Wagenführers bei leichten Motorwagen auf ein Minimum herabmindern, bei schwereren dagegen außerordentlich erleichtern. Die zur Verwendung gelangenden Schaltvorrichtungen bestehen in Stromwendern zum Anlassen des Wagens, zur Regelung der Fahrtgeschwindigkeit, zur Umkehrung der Fahrtrichtung und zur elektrischen Lenkung. Die Vorrichtungen, welche es ermöglichen, die elektrische Lenkung selbsttätig zugleich mit der mechanischen Lenkung zu bewirken, bestehen in einem Handrad x, durch welches eine Schnecke Q. bewegt wird, die ihre Bewegung auf ein Schneckenrad X überträgt. Auf der Welle des letzteren ist eine Kettenrolle F aufgekeilt, welche vermittels Kette die Lenkbewegung auf den auf der Vorderachse fest angeordneten Lenkschemel W überträgt.

Natürlich kann anstatt der Kettenrolle auch jedes andere gleichwertige Organ zur Übertragung der Bewegung dienen.

Die Schnecke Q. (Fig. 3) ist durch eine Verkeilung genötigt, sich mit der sie tragenden Welle zu drehen, jedoch erlaubt die Verkeilung der Schnecke, sich auf der Welle zu verschieben. Gegen das eine Ende der Schnecke

liegt ein Bund an, der lose auf der Welle sitzt und einen Zapfen E trägt, welcher durch eine in dem ihm als Führung dienenden Kasten vorgesehene Öffnung hindurchragt und in einen an dem Arm Z des Lenkschalters C befindlichen Schlitz greift, so daß also die von dem Bunde längs der Welle der Schnecke ausgeführten Bewegungen auf den besagten Schalter übertragen werden. Der Bund muß die Axial-Verstellungen der Schnecke mitmachen, mit der er stets in inniger Berührung ist, nämlich infolge des Drucks der beiden gleich starken Federn R und S, weche die Schnecke und den Schalter so lange in zentraler Stellung zu erhalten streben, bis eine Wirkung von außen dieselbe ändert, sei dies nun die Lenkanstrengung des das Lenkrad drehenden Wagenführers oder ein Unterschied in der Geschwindigkeit der beiden Vorderräder, welchem zufolge, wenn hier nicht die Selbstsperrung der Schnecke in Wirkung träte, die Radachse sich drehen und mithin der Wagen eine Wendung machen würde.

Der Schalter zur elektrischen Lenkung des Wagens schaltet bei Geradeausfahrt einen Widerstand halb in den Anker des Motors m und halb in den des Motors η ein. Soll dagegen eine Kurve gefahren werden, so ist der in die beiden Motoren eingeschaltete Widerstand verschieden. Wenn man nun z. B. nach rechts lenken will, so wird der Widerstand ganz in den linken Motor η eingeschaltet, wenn die Anker beider Motoren parallel (Stellungen ο ο und pp des Schalters D) geschaltet sind, wohingegen er ganz in den rechten Motor m eingeschaltet wird, wenn die beiden

Motoren in Reihe geschaltet sind (Stellungen h h und i i des Schalters Z)), und dies zufolge der durch den Schalter D bewirkten Anschlüsse. Im ersten Falle ist, wenn die Erregung im linken Motor abnimmt, da der Motor mit der konstanten Potentialdifferenz gespeist wird, der Motor gezwungen, schneller zu laufen, und im zweiten Falle wird, da die Differenz des Potentials an den Bürsten des

ίο Motors von Null bis zur Spannung der Batterie sich ändern kann, die Erregung des Motors, der schneller laufen soll, anstatt abzunehmen, so zunehmen, daß, da die Intensität des Stroms im Anker beider Motoren gleich ist, dem Motor, dessen Erregung größer ist, ein größeres Antriebsmoment gegeben wird, während es im anderen abnimmt, so daß ein Unterschied in der Kraftäußerung der beiden Motoren entsteht, dessen Resultante eine in allen Fällen derjenigen des lenkenden Wagenführers entsprechende Kraftäußerung ist.

In dem Stromlaufschema (Fig. 1) ist A die Sammlerbatterie, m und η die elektrischen Motoren, B der Schalter für Fahrtrichtungsumkehrung, C der selbsttätige Schalter zur Lenkung und D der Schalter zum Anlassen und zur Regelung der Fahrtgeschwindigkeit.

Die mechanisch miteinander verbundenen, aber elektrisch voneinander isolierten Stege MNO P des Schalters D können nun folgende Stellung einnehmen:

In der Stellung e e sind die Motoren noch erregt und die Bürsten in Kurzschluß, so daß eine starke elektrische Bremswirkung eintritt.

In der Stellung ff sind die Motoren noch erregt, die Bürsten sind in Kurzschluß auf den Widerständen c für den Motor m und d für den Motor n; hierdurch hat man schwache elektrische Bremsung.

gg ist die Anlaßstellung des Wagens; die beiden Motoren sind in Reihe geschaltet und die Erregung ist vollständig, bezw. wenn es sich um eine Durchgangsstellung handelt, ist der Lenkwiderstand Z noch nicht in den Erregungsstromkreis geschaltet, wodurch man ein größeres Antriebsmoment beim Anlassen erhält.

In der Stellung h h sind die Motoren in

Reihe geschaltet und der Erregungsstrom geht durch den für die Lenkung bestimmten Widerstand Z hindurch, dessen Wirkungsweise weiter unten beschrieben werden wird.

In der Stellung i i befinden sich die Motoren wie in der vorigen Stellung h h, der Erregungsstrom geht auch hier noch durch den Widerstand Z hindurch, und außerdem werden die Widerstände α b in die Magnetfelder der Motoren eingeschaltet.

Il ist die Stellung beim Übergang von der Reihenschaltung der Motoren in den Neben-Schluß.

In der Stellung ο ο sind die Motoren in Nebenschluß auf der Batterie A und die Erregung geht durch den Lenkwiderstand Z hindurch.

In dieser Stellung sind, wie oben angedeutet worden ist, die Verbindungen der Enden T und V des Widerstands Z mit den Motoren umgekehrt.

In der Stellung pp sind die Motoren ebenfalls noch in Nebenschluß, und in die Elektromagnetfelder sind die Widerstände a b eingeschaltet.

Die vier elektrisch voneinander isolierten, mittels eines drehbaren Hebels y verbundenen Stege GHIL des Schalters B haben drei Stellungen, nämlich:

s s, d. h. die Stellung der Unterbrechung des Erregungsstromkreises der Motoren,

qq die Stellung, in welcher die Erregung die Vorwärtsfahrt bewirkt, und

rr die Stellung, in welcher der Strom der Elektromagnetfelder der Motoren, d. h. die Polarität derselben umgekehrt wird, wodurch Rückwärtsfahrt bewirkt wird.

Der Schalter C ist, wie bereits gesagt, dazu bestimmt, die elektrische Lenkung des Wagens mittels des Widerstands Z zu bewirken. Seine Wirkung auf die Motoren ist von den vom Schalter B für die Vorwärts- nnd Rückwärtsfahrt bewirkten Kombinationen abhängig, so- go wie von den Kombinationen mit dem Schalter D durch seine verschiedenen Wirkungsarten im Verhältnis zu der verschiedenen Gruppierung der Anker der Motoren, entsprechend den verschiedenen Stellungen h h, i i, II, 00, pp der Stege MNO P des Schalters D, welche die Fahrt bei Reihen- oder Parallelschaltung der Motoren zueinander bewirken.

Ein in k drehbarer Hebel \ wird, wie gesagt, vom Zapfen E bewegt und ist so angeordnet, daß er die Platte w mit der Platte t oder u oder ν verbinden kann. Wenn durch den Hebel \ die Platte w mit der Platte t verbunden wird und zugleich der Hebel y des Schalters B sich in der Stellung q q befindet, macht der Erregungsstrom folgenden Weg: vom positiven Pol der Batterie zum Schalter B, wo er mittels Brücke H zu den beiden induzierenden Stromkreisen geht, welche auf diese Weise parallel auf den besagten Pol geschaltet sind — nach Durchfließung der beiden Erregungsstromkreise geht der Strom zu dem Schalter D, wo er mittels der Stege M und JV direkt zur Platte w geht —, wenn sich die besagten Stege in den Stellungen e e, ff und gg befinden, dagegen durch TUtn> und VUtw, wenn die Stege sich in den Stellungen h h, i i, 11, ο ο und ρ ρ befinden.

In dieser Verbindungsstellung zwischen w und t geht der die beiden Induktionsstromkreise durchfließende Strom durch einen gleichen Widerstand hindurch, die Intensität wird mit-

hin in den beiden Stromkreisen gleich sein, und dasselbe gilt von der Schnelligkeit der beiden Anker: man hat also hier Geradeausfahrt.

Wenn in diesem Falle die Geradeausfahrt eine Vorwärtsfahrt ist, so genügt es, wenn man Rückwärtsfahrt haben will, den Hebel y im Schalter B in die Stellung r r zu bringen, wodurch der positive Pol der Batterie mittels

ίο des Steges H in Verbindung mit der Platte n> und der negative Pol mittels des Steges I mit dem Vereinigungspunkte der beiden Induktionsstromkreise gebracht wird; mit anderen Worten, die Stromrichtung ist in besagten beiden Kreisen bezüglich der vorherigen umgekehrt.

Die sich für die Lenkung bildenden Stromkreise sind nun folgende:

i. Fall.

Angenommen, man will den Wagen rechts wenden, so dreht der Wagenführer das Steuerrad χ im Sinne des Uhrzeigers. Durch die mechanische Übertragung wird das Rad, auf welchem der Motor η sitzt, dadurch zum schnelleren Laufen, und dasjenige, auf welchem der Motor m sitzt, zum langsameren Laufen gebracht. Damit nun die Kraftäußerung der Motoren mit derjenigen des Wagenführers in Einklang steht, muß die Schaltung, hervorgebracht durch die durch Drehung des Steuerrades χ bewirkte axiale Verstellung der Schnecke, dasselbe Resultat bezüglich der Geschwindigkeiten haben, welche die Motoren annehmen sollen, und dieses geschieht eben vermittels der verschiedenen Verbindungen der Stromkreise, hervorgebracht durch die verschiedenen Schalter, jede zu ihrer Zeit. Denn wenn man das Handrad χ in obenerwähnter Richtung dreht, so strebt die Schnecke Q. dem Rade X eine direkte Drehung in entgegengesetzter Uhrzeigerbewegungsrichtung zu geben. Zufolge des dieser entgegengesetzten Drehung vom Rade X entgegengesetzten Widerstandes verstellt sich die Schnecke so, daß sie die Feder R zusammendrückt, und der Zapfen E stößt den Arm \ des Schalters C gegen den Kontakt v; nachdem dieser Kontakt hergestellt ist, geht der Strom des negativen Pols durch den in der Stellung q q befindlichen Steg I zum Kontakt n>, von w nach v, von ν durch Steg G zum Punkt V des Widerstands Z. Wenn sich nun die Stege MNO und P in der Stellung h h oder ii befinden, so wird der Motor η verstärkte Erregung und m geschwächte Erregung haben. Da in diesen beiden Stellungen die Anker der beiden Motoren hintereinander geschaltet sind, so liefert der Motor η zufolge der größeren Erregung das größere Antriebsmoment, und mithin wird der von den beiden Motoren erzeugte Kraftäußerungsunterschied den Wagen nach rechts bezw. nach der Richtung lenken, in welcher der Wagenführer das Steuerrad dreht.

Wenn sich die Stege MNO P in einer der beiden Stellungen 00 und ρ ρ befinden, so wird der Motor m durch die auf dem Schalter D sichtbaren diagonalen Verbindungen in Kontakt mit Punkt V sein, und folglich ist die Erregung des Motors η verringert. In dieser Stellung des Schalters sind die Anker der Motoren parallel zueinander und in Nebenschluß auf den Enden der Batterie geschaltet. Mithin wird der schneller laufende Motor derjenige sein, in welchem die Erregung verringert ist bezw. der Motor n, und so unterstützen auch in diesem Falle die Motoren die mechanische Lenkbewegung des Wagenführers.

2. Fall.

Angenommen, der Wagen soll nach links gelenkt werden, so dreht der Wagenführer das Handrad χ in umgekehrter Uhrzeigerbewegungsrichtung und demzufolge strebt die Schnecke, stets zufolge des der Bewegung des Rades X entgegengesetzten Widerstandes, die Feder S zusammenzudrücken, und der Arm ^ wird von dem Zapfen T des Widerstandes, welcher sich in direkter Verbindung mit dem Pol der Batterie äußert, in Kontakt mit u gebracht, und für die verschiedenen Stellungen h h. i i, 0 0, pp des Schalters wird für die Erregung des Motors m das stattfinden, was oben für den Motor η auseinandergesetzt worden ist, und umgekehrt wird für η das eintreten, was vorher für m eintrat, so daß auch in diesem Falle die Motoren mit ihrer Kraftäußerung die mechanische Lenkanstrengung des Wagenführers unterstützen.

Für die Rückwärtsfahrt muß, wie gesagt, die Stromrichtung in der Erregung der Motoren umgeschaltet werden, was mittels des Schalters B geschieht, indem die Stege GHIL in die Stellung r r gebracht werden. Aber bei der Rückwärtsfahrt muß, um die Kraftäußerung der Motoren mit der vom Wagenführer auf das Rad χ ausgeübten in Einklang zu bringen, außerdem bewirkt werden, daß die von der Stange \ ausgeführten Schaltungen die entgegengesetzte Wirkung haben, als sie bei der Vorwärtsfahrt hatten. Wenn man nämlich die Bewegungen der Räder des Vordergestells betrachtet, so ist es klar, daß dasjenige Rad, welches, um die Lenkanstrengung des Wagenführers bei der Vorwärtsfahrt zu unterstützen, schneller laufen muß, bei der Rückwärtsfahrt langsamer laufen muß, und umgekehrt dasjenige, welches bei der Vorwärtsfahrt langsamer lief, bei der Rückwärtsfahrt schneller laufen muß. Auch dies erlangt man dadurch, daß die Stege GHIL in die Stellung r r des Schalters B gebracht worden sind, denn mittels des Steges G ist das Ende V des Wider-

Claims (3)

stands Z', das in der Stellung q q mit der Platte ν des Schalters C verbunden war, nun in der Stellung rr mit der Platte u verbunden, und umgekehrt, das Ende T mittels des Steges L mit ν verbunden, anstatt mit u wie zuvor. Mit anderen Worten, werden sich die Änderungen in den Werten der in die Erregungsstromkreise eingeschalteten Widerstände bei der Rückwärtsfahrt durch eine Handbewegung des Wagenführers in entgegengesetzter Richtung zu derjenigen bei der Vorwärtsfahrt vollziehen, so daß also auch bei der Rückwärtsfahrt die Lenkanstrengung des Wagenführers mit der Kraftäußerung der Motoren in Einklang ist. Patent-A ν Sprüche:

1. Eine Lenkvorrichtung für Motorwagen mit einem Schneckengetriebe zur Einstellung der Lenkachse und mit zwei die beiden Lenkräder getrennt antreibenden Elektromotoren, deren Gang beim Drehen der Steuerwelle mittels eines Widerstandsschalters derart geregelt wird, daß der eine Motor schneller läuft als der andere, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (Q) des Getriebes zwischen Steuerwelle und Lenkachse sowohl durch eine beabsichtigte Drehung der Steuerwelle als auch durch eine unbeabsichtigte Schwingbewegung der Lenkachse axial verschoben wird und hierbei den Schalter auf verschiedenen Gang der Motoren einstellt, durch die hierdurch bewirkte Schwingbewegung der Lenkachse aber in ihre Mittellage zurückgeschoben wird und hierbei den Schalter wieder auf gleichen Gang der Motoren einstellt.

2. Eine Lenkvorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Umschalter (B) (Fig. 1), durch welchen in der einen Stellung (q) der Verbindungsstege (G HI und L) zwischen den Stromschlußstücken das eine Stromschlußstück (w) eines von der verschiebbaren Schnecke (Q) beeinflußten Lenkschalters (C) mit dem negativen Pol der Batterie (A), die gemeinschaftliche Klemme der Magnetwickelungen der Motoren (m und n) mit dem positiven Pol und zwei andere Stromschlußstücke (ν und u) des Lenkschalters bezw. mit den Klemmen (V und T) des Lenkwiderstandes (Z) und umgekehrt in einer anderen Stellung (r) genannter Stege das zuerstgenannte Stromschlußstück (n>) des Lenkschalters mit dem positiven Pol, die gemeinschaftliche Klemme der Magnetwickelungen mit dem negativen Pol der Batterie und die beiden anderen StromschlußstUcke (v und u) des Lenkschalters (C) umgekehrt wie vorher mit den Klemmen (T und V) des Lenkwiderstandes verbunden werden, zum Zwecke, die Tätigkeit der Motoren mit der mechanischen Tätigkeit des Führers sowohl bei der Vorwärts- als auch bei der Rückwärtsfahrt im Einklang zu halten.

3. Eine Lenkvorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen zur Regelung der Wagengeschwindigkeit dienenden Schalter (D), bestehend aus zwei Lamellen, deren jede mit einem Ende der im Nebenschluß zu den Ankerwickelungen liegenden Magnetwickelung eines Motors verbunden ist und zwischen welchen vier Paar Lamellen (a und b) angeordnet sind, von welchen das eine Paar bei der entsprechenden Stellung (h) des Schalters (D) mit den Klemmen (T und V) des Lenkwiderstandes (Z) verbunden ist und die den Stellungen (h und i) des Schalters entsprechenden mit den den Stellungen (0 undp) des Schalters entsprechenden Paaren kreuzweise verbunden sind, wobei in den Stellungen (h und i) die Ankerwickelungen der beiden Motoren hintereinander geschaltet sind und die Erregung des Motors, welcher schneller laufen soll, verstärkt und diejenige des anderen geschwächt wird, während in den Stellungen (0 und p) die Ankerwickelungen parallel geschaltet sind go und die Erregung des Motors, welcher schneller kufen soll, geschwächt und diejenige des anderen verstärkt wird, zum Zwecke, die Tätigkeit der Motoren mit der mechanischen Tätigkeit des Führers sowohl bei der Hintereinanderschaltung der Ankerwickelungen für die geringeren Geschwindigkeiten, als auch bei Nebeneinanderschaltung derselben für die größeren Geschwindigkeiten im Einklang zu halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.