DE2754036A1

DE2754036A1 - Lenksystem, insbesondere fuer ferngesteuerte spielfahrzeuge

Info

Publication number: DE2754036A1
Application number: DE19772754036
Authority: DE
Inventors: Kiyoji Asano
Original assignee: Shinsei Industries Co Ltd
Current assignee: Shinsei Industries Co Ltd
Priority date: 1977-08-03
Filing date: 1977-12-05
Publication date: 1979-02-15
Also published as: JPS5427843A; JPS5932150B2; FR2399263A1; GB1568774A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Dr.-Ing.H.Liska

D/20 8 MÖNCHEN «6, DEN

POSTFACH 860(20 MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

SHINSEI KOGYO CO., LTD.

No. 27-23, Sumida 2-chome, Sumida-ku,

Tokyo, Japan

Lenksystem, insbesondere für ferngesteuerte Spielfahrzeuge

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenksystem, insbesondere für ferngesteuerte Spielfahrzeuge.

Bislang sind ferngesteuerte Spielfahrzeuge oder ähnliches sehr kompliziert im Aufbau und deshalb sehr störanfällig.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein von einem an einem Fahrgestell befestigten Paar Rahmen gehaltenes Paar Kupplungselemente vorgesehen ist, wobei jedes Kupplungselement zum Einnehmen einer ein- oder ausgekoppelten Stellung entsprechend einer bezüglich der Kupplungselemente eine ein- oder ausgeklinkte Stellung einnehmende Sperrklinkenvorrichtung ausgebildet ist, daß die Kupplungselemente im wesentlichen aus auf deren Antriebsseite vorgesehenen antriebsseitigen Zahnrädern und

auf deren Abtriebsseite vorgesehenen abtriebsseitigen Zahnrädern zusammengesetzt sind, daß ein Antriebszahnrad, das mit den

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antriebsseitigen Zahnrädern in Eingriff steht, vorgesehen ist, daß für jedes Kupplungselement Zahnstangen, die für den Eingriff in die abtriebsseitigen Zahnräder ausgebildet sind, und eine Lenkstange, deren beide Enden drehbar mit Enden der Zahnstangen verbunden sind, vorgesehen sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dabei so ausgebildet, daß die Kupplungselemente aus einem Paar an einander gegenüberliegenden Teilen von den Rannen lose und drehbar gehaltenen Doppelzahnrädern, einer Hilfswelle, deren beide Enden lose und drehbar in zentralen Öffnungen der Doppelzahnräder gehalten sind, einem auf dem Mittelteil der Hilfswelle lose und drehbar so befestigten Stirnrad, daß es in Eingriff mit dem Antriebszahnrad steht und das an seinen beiden Seiten mit aus einem Stück daraus gefertigen kleinen Zahnrädern versehen ist, einem Paar von zu beiden Seiten des Stirnrades lose und drehbar auf der Hilfswelle befestigten, mit je einer exzentrischen Öffnung versehenen Klinkenrädern, parallel zur Hilfswelle ausgerichteten, lose und drehbar in die exzentrischen Öffnungen der Klinkenräder eingesetzten, auf beiden Seiten der Klinkenräder überstehenden und damit dort in Erscheinung tretenden kurzen Wellen und einem Paar und einem anderen Paar an den überstehenden Teilen der kurzen Wellen befestigten kleinen Zahnrädern, wobei jeweils eines in ein kleineres Zahnrad der Doppelzahnräder und das jeweils andere in ein kleines Zahnrad des Stirnrades eingreift, besteht.

Vorteilhafterweise ist die Ausführungsform so ausgebildet, daß das Antriebszahnrad ein Schlupfrad ist, das auf der Antriebsachse, welche auf dem am Fahrgestell befestigten Paar Rahmen drehbar gelagert ist, gehalten wird.

Weiter ist eine bevorzugte Ausführungsform so ausgebildet, daß die Sperrklinkenvorrichtung ein Paar von an je einem Ende mit einer Sperrklinke versehene, neben den Klinkenrädern der

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Kupplungselemente angeordnete, eine bezüglich der Zähne der Klinkenräder ein- oder ausgeklinkte Stellung einnehmende Sperrklinkenplatten, ein Paar von an anderen Enden der Sperrklinkenplatten vorgesehenen,die Sperrklinkenplatten normalerweise in die aus dem Klinkenrad ausgeklinkte Stellung zwingende Federn und ein Paar neben den Sperrklinkenplatten vorgesehene Elektromagnete, die unter der Kontrolle einer ferngesteuerten Vorrichtung eine anziehende oder abstoßende Wirkung hervorbringen, um die Sperrklinkenplatten in die ein- oder ausgeklinkte Stellung zu versetzen, enthält.

Weiter ist eine bevorzugte Ausführungsform so ausgebildet, daß die Zahnstangen längsseits der beiden Außenseiten der Rahmen angeordnet sind und an der Unterseite ihrer Hauptenden Zähne haben, wobei ihre gezahnten Abschnitte in die größeren Zahnräder der Doppelzahnräder eingreifen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen ähnliche Bezugszeichen durchwegs korrespondierende Teile bezeichnen und in welchen

Fig.1 eine perspektivische Darstellung eines Spielzeugautos ist, an welches das vorgeschlagene Lenksystem montiert ist,

Fig.2 eine Draufsicht auf das in Fig.1 gezeigte Auto ist, wobei der Klarheit wegen das Gehäuse weggenommen ist,

Fig.3 eine Seitenansicht des in Fig.2 dargestellten Autos ist, und

Fig.4 eine Explosionszeichnung der wesentlichen Teile des vorgeschlagenen Lenksystems ist.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bezeichnet A* ein Antriebs-

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teil, welches folgendermaßen aufgebaut isti

Auf ein Fahrgestell 1 sind ein Elektromotor 2 und sein Ein/ Ausschalter 3 montiert. An der Welle 2' des Motors 2 ist ein Ritzel 4 befestigt. Von einem am Fahrgestell 1 befestigten Paar Rahmen 5 und 5' wird eine Antriebsachse 6 drehbar gehalten. Nahe bei einem Ende der Antriebsachse 6 ist ein Stirnrad 9 darauf befestigt, welches mit dem Ritzel 4 durch ein großes und kleines Zwischenzahnrad 7 und 8, die beide aus einem Stück gebildet sind, kraftschlüssig verbunden ist. Daneben ist ein als Schlupfrad ausgebildetes Zahnrad 12 zwischen den beiden Rahmen 5 und 5' durch einen vorgesehenen Satz aus einem Einstellungshülsenteil 10, einer Nabe 10' und einer Spiralfeder 11 in einem halbbefestigten Zustand auf der Antriebsachse 6 gehalten. Außerdem ist die Antriebsachse 6 an ihren beiden Enden mit Hinterrädern 13 versehen, wobei das eine lose und das andere fest ist.

B und B¹ bezeichnen ein Paar Kupplungselemente, die folgendermaßen aufgebaut sind:

Bin Paar Doppelzahnräder 16 bzw. 16', jedes mit einem Ring 15 ausgestattet, sind auf einander gegenüberliegenden Teilen lose und drehbar in den Rahmen 5 und 5' gelagert. In die mittigen öffnungen 17 bzw. 17' der DoppelZahnräder 16 bzw. 16¹ sind je eines der beiden Enden einer Hilfswelle 18 eingesetzt, so daß die Welle 18 entgegengesetzt drehbar ist und nicht wegrutschen kann. Die Hilfswelle 18 ist parallel zur Antriebsachse 6 zwischen den Rahmen 5 und 5' angeordnet. Ein beidseitig mit kleinen Zahnrädern 20 und 20· versehenes Stirnrad 21, die zusammen aus einem Stück gefertigt sind, ist frei und drehbar im Mittelteil der Hilfswelle 18 gelagert. In gleicher Weise sind ein Paar Klinkenräder 22 und 22' zu beiden Seiten des Stirnrades 21 auf der Hilfswelle 18 gelagert. Die Klinkenräder 22 bzw. 22' sind mit exzentrischen Öffnungen 23 und 23' versehen. Das

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Stirnrad 21 greift in das Schlupfrad 12 ein. Zu der Hilfswelle 18 parallel angeordnete kurze Wellen 24 bzw. 24· sind lose und drehbar in die Öffnungen 23 bzw. 23' eingesetzt, so daß beide Seiten der Wellen 24 bzw. 24' zu beiden Seiten der Klinkenräder überstehen und damit auf deren beiden Seiten in Erscheinung treten. An diesen äußeren Teilen der kurzen Wellen 24 bzw. 24' sind kleine Zahnräder 26 und 26* bzw. 27 und 27', welche jeweils in kleinere Zahnräder 25 und 25' der Doppelzahnräder 16 bzw. 16' bzw. in die kleinen Zahnräder 20 und 20' des Stirnrades 21 eingreifen.

C bzw. C bezeichnen Sperrklinkenanordnungen, welche in die in den oben erwähnten Kupplungselementen B bzw. B¹ enthaltenen Klinkenräder 22 bzw. 22· ein- oder ausklinken. Die Sperrklinke na nordnungen sind folgendermaßen aufgebaut:

Ein Paar Elektromagnete 28 bzw. 28', welche unter der Kontrolle eines später zu beschreibenden Funksteuergerätes F eine anziehende oder abstoßende Wirkung hervorbringen, ist auf dem Fahrgestell 1 befestigt. Ein Paar Sperrklinkenplatten 31 bzw. 31', die jeweils an einem Ende eine Sperrklinke haben, sind über den Elektromagneten 28 bzw. 28* angeordnet. An den anderen Enden der Sperrklinkenplatten 31 bzw. 31' sind weiter ein Paar Federn 30 bzw. 30' vorgesehen, welche die Sperrklinkenplatten normalerweise in die aus den Klinkenrädern 22 bzw. 22» ausgeklinkte Stellung zwingen. Die Sperrklinkenplatten 31 bzw. 31' klinken in die Zähne 29 bzw. 29' der Klinkenräder 22 bzw. 22' gegen die Vorspannung der Federn 30 bzw. 30' ein, wenn die Elektromagnete 28 bzw. 28' anziehende Wirkung hervorbringen, und rasten durch die Wirkungsweise der Federn 30 bzw. 30' aus, wenn die Elektromagnete 28 bzw. 28· nicht dazu angeregt sind, eine anziehende Wirkung hervorzurufen.

D bzw. D¹ bezeichnen Zahnstangenvorrichtungen, die folgendermaßen aufgebaut sind:

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Ein Paar Zahnstangen 32 bzw. 32' sind an den beiden Außenseiten der Rahmen 5 bzw. 5' in Längsrichtung beweglich vorgesehen. Jede der Zahnstangen 32 bzw. 32' hat an der Unterseite seines Hauptendes Zähne 33. Die gezahnten Abschnitte 33 der Zahnstangen 32 bzw. 32' greifen in die größeren Zahnräder 34 bzw. 34' der Doppelzahnräder 16 bzw. 16' ein.

E bezeichnet eine Lenkvorrichtung, die folgendermaßen aufgebaut ist:

Eine T-förmig ausgebildete Lenkstange 36 ist an der oberen Seite des vorderen Endes des Fahrgestellts 1 angebracht. Die Lenkstange 36 ist auf dem Fahrgestell 1 durch einen Bolzen 37 um seine Mitte schwenkbar gelagert. Beide Enden des waagrechten Teils der Lenkstange 36 sind mit den Enden der Zahnstange 32 bzw. 32' durch Bolzen 38 bzw. 38·, die Bolzenverbindungen ermöglichen, verbunden. Ein Paar Achsen 39 bzw. 39' sind zwischen der Lenkstange 36 und dem Fahrgestell 1 an ihren inneren Enden gehalten. An ihren inneren Enden sind die Achsen 39 bzw. 39' durch Bolzen 40 bzw. 40' horizontal schwenkbar auf dem Fahrgestell 1 gelagert. Vorderräder 42 bzw. 42' sind lose und drehbar an den äußeren Enden der Achsen 39 bzw. 39' angebracht. Die Achsen 39 bzw. 39' sind an ihren inneren Enden mit aus demselben Stück gefertigten Schenkeln 43 bzw. 43' versehen, so daß sie als ganzes L-Form haben. Die Enden der Arme 43 bzw. 43' und das Ende des vertikalen Teils der Lenkstange 36 sind durch Bolzen 45, 45' bzw. 46 mit einem Verbindungsstück 44 verbunden. Ein Bolzen 47 mit unterer Auflage steht von der unteren Seite des zentralen Teils des Verbindungsstücks 44 hervor. Eine Torsionsfeder 48 ist vorgesehen, um den Bolzen 47 zum ursprünglichen Mittelpunkt zurückzubringen.

F bezeichnet eine Funksteuervorrichtung, die aus einer Sendeeinheit 50 und einer Empfangseinheit 51 besteht- Die Sendeeinheit 50 ist mit einem "Start-HaltüSchaltknopf 52, einem "Links-

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abbiege"-Schaltknopf 53 und einem "Rechtsabbiege"-Schaltknopf 53' und mit einer Sendeantenne 54 ausgerüstet. Die Empfangseinheit 51 ist mit einem nicht gezeigten Empfangsschaltkreis, einem nicht gezeigten Verstärker-Schaltkreis, einem Start- und Anhalteschaltkreis 55 und einer Empfangsantenne 56 ausgestattet.

Die oben angegebene bevorzugte AusfUhrungsform der vorliegenden Erfindung kann folgendermaßen bedient werden:

Wenn der "Start-Halt"-Schaltknopf 52 oder der Ein-/Ausschalter 3 betätigt wird, beginnt der Motor 2 sich zu drehen. Das auf diese Weise erzeugte Drehmoment wird auf die Antriebsachse 6 durch das Ritzel 4, die Zwischenzahnräder 7 und 8 und das Zahnrad 9 übertragen, um die Hinterräder 13 und 13' zu drehen. Dadurch beginnt das Fahrzeug sich zu bewegen.

Wenn der "Linksabbiege"-Schaltknopf 53 betätigt wird, wird die Sperrklinkenplatte, die in der oberen Seite in Fig.2 dargestellt ist, vom Elektromagneten 28* angezogen, um das Klinkenrad 22', welches ebenfalls in der oberen Seite in Fig.2 gezeigt ist, anzuhalten. Deshalb wird das Drehmoment des Schlupfrades 12, welches auf der Antriebsachse 6 halbbefestigt ist, durch das Stirnrad 21, das kleine Zahnrad 20', die kleinen Zahnräder 27' und 26· und das kleinere und größere Zahnrad 25' und 34' auf die Zahnstange 32·, die auf der oberen Seite in Fig. 2 dargestellt ist, übertragen. Als Folge wird die Zahnstange in Fig.2 nach links bewegt und dreht dabei die Lenkstange 36 in Fig.2 entgegen dem Uhrzeigersinn um einen vorgegebenen Winkel. Dadurch biegt das Fahrzeug nach links ab.

Wenn der "Rechtsabbiege"-Schaltknopf 53' betätigt wird, wird die Sperrklinkenplatte, die in der unteren Seite in Fig.2 dargestellt ist, vom Elektromagneten 28 angezogen,um das Klinkenrad 22, welches ebenfalls in der unteren Seite in Fig.2 gezeigt ist, anzuhalten. Deshalb wird das Drehmoment des Schlupf-

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rades 12, welches auf der Antriebsachse 6 halbbefestigt ist, durch das Stirnrad 21, das kleine Zahnrad 20, die kleinen Zahnräder 27 und 26 und das kleinere und größe Zahnrad 25 und 34 auf die Zahnstange 32, die auf der unteren Seite in Fig. 2 dargestellt ist, übertragen. Als Folge wird die Zahnstange 32 in Fig.2 nach links bewegt und dreht dabei die Lenkstange 36 in Fig.2 im Uhrzeigersinn um einen vorgegebenen Winkel. Dadurch biegt das Fahrzeug nach rechts ab.

Wenn der größte drehbare Winkel der Lenkstange 26 erreicht ist, hört das Räderwerk der Kupplungselemente B oder B¹ sich auf zu drehen, und als Folge davon dreht sich die Antriebsachse in der zentralen Öffnung des Schlupfrades 12 im Leerlauf. Gleichzeitig enthebt die Torsionsfeder 48 den "Linksabbiege"-Schaltknopf 53 oder "Rechtsabbiege"-Schaltknopf 53^f seiner Betriebsbedingung. Auf diese Weise schalten alle Bedingungen zurück auf jene, die vor Betätigung der Schaltknöpfe 53 und 53' vorhanden waren; mit anderen Worten, das Fahrzeug bewegt sich geradeaus.

Wie oben erwähnt, enthält das Lenksystem gemäß der vorliegenden Erfindung ein Paar Kupplungselemente, wobei jedes so ausgebildet ist, daß es die eingekoppelte oder ausgekoppelte Stellung entsprechend der Stellung einer Sperrklinkenplatte annimmt, wobei die Sperrklinkenplatte die ein- oder ausgeklinkte Stellung entsprechend der Anziehung eines Elektromagneten annimmt, antriebsseitige Zännräder, die an den Antriebsseiten der Kupplungselemente vorgesehen sind, abtriebsseitige Zahnräder, die an den Abtriebsseiten der Kupplungen vorgesehen sind, ein Antriebszahnrad, welches so angeordnet und ausgebildet ist, daß es mit den antriebsseitigen Zahnrädern in Eingriff steht, Zahnstangen, die für ein Paar Kupplungselemente vorgesehen und so angepaßt sind, daß sie in die abtriebsseitigen Zahnräder eingreifen, und eine Lenkstange, deren beide Enden drehbar mit den Enden der Zahnstangen verbunden sind. Das

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Lenksystem der vorliegenden Erfindung hat deshalb Vorteile darin, daß es Lenkvorgänge sehr korrekt ausführen kann und sehr einfach im Aufbau und sehr störunanfällig ist.

Das vorgeschlagene Lenksystem ist nicht nur auf Spielzeugau tos wie im Ausführungsbeispiel anwendbar, sondern auch auf Autos, auf Spielzeugschiffe oder Schiffe und anderes Fernge steuertes.

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Claims

275AQ3§

Patentansprüche

Lenksystem, insbesondere für ferngesteuerte Spielfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet , daß ein von einem an einem Fahrgestell (1) befestigten Paar Rahmen (5, 5¹) gehaltenes Paar Kupplungselemente (B, B¹) vorgesehen ist, wobei jedes Kupplungselement zum Einnehmen einer ein- oder ausgekoppelten Stellung entsprechend einer bezüglich der Kupplungselemente ein- oder ausgeklinkte Stellung einnehmende Sperrklinkenvorrichtung (C und C¹) ausgebildet ist, daß die Kupplungselemente im wesentlichen aus auf deren Antriebsseite vorgesehenen antriebsseitigen Zahnrädern (21, 20, 20¹) und auf deren Abtriebsseite vorgesehenen abtriebsseitigen Zahnrädern (16, 16·) zusammengesetzt sind, daß ein Antriebszahnrad (12), das mit den antriebsseitigen Zahnrädern in Eingriff steht, vorgesehen ist, daß für jedes Kupplungselement Zahnstangen (32, 32')» die für den Eingriff in die abtriebsseitigen Zahnräder ausgebildet sind, und eine Lenkstange (36), deren beide Enden drehbar mit Enden der Zahnstangen verbunden sind, vorgesehen sind.
2. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplungselemente aus einem Paar an einander gegenüberliegenden Teilen von den Rahmen lose und drehbar gehaltenen Doppelzahnrädern (16, 16'), einer Hilfswelle (18), deren beide Enden lose und drehbar in zentralen Öffnungen (17, 17¹) der Doppelzahnräder gehalten sind, einem auf dem Mittelteil der Hilfswelle lose und drehbar so befestigten Stirnrad (21), daß es in Eingriff mit dem Antriebszahnrad steht und das an seinen beiden Seiten mit aus einem Stück daraus gefertigten kleinen Zahnrädern (20, 20') versehen ist, einem Paar von zu beiden Seiten des Stirnrades lose und drehbar auf der Hilfswelle befestigten, mit je einer exzentrischen öffnung (23, 23') versehenen Klinkenrädern (22, 22'), parallel zur Hilfswelle ausgerichteten, lose und dreh-

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bar in die exzentrischen Öffnungen der Klinkenräder eingesetzten, auf beiden Seiten der Klinkenräder überstehenden und damit dort in Erscheinung tretenden kurzen Wellen (24, 24·) befestigten kleinen Zahnrädern (26, 27 und 26, 27'), wobei jeweils eines in ein kleineres Zahnrad der Doppelzahnräder und das jeweils andere in ein kleines Zahnrad des Stirnrades eingreift, besteht.
3. Lenksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Antriebszahnrad ein Schlupfrad ist, das auf der Antriebsachse (6), welche auf dem am Fahrgestell befestigten Paar Rahmen drehbar gelagert ist, gehalten wird.
4. Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Sperrklinkenvorrichtung ein Paar von an je einem Ende mit einer Sperrklinke versehene, neben den Klinkenrädern der Kupplungselemente angeordnete, eine bezüglich der Zähne der Klinkenräder ein- oder ausgeklinkte Stellung einnehmende Sperrklinkenplatten (31, 31'), ein Paar von an anderen Enden der Sperrklinkenplatten vorgesehenen, die Sperrklinkenplatten normalerweise in die aus dem Klinkenrad ausgeklinkte Stellung zwingende Federn (30, 30') und ein Paar neben den Sperrklinkenplatten vorgesehene Elektromagnete (28, 28'), die unter der Kontrolle einer ferngesteuerten Vorrichtung eine anziehende oder abstoßende Wirkung hervorbringen, um die Sperrklinkenplatten in die ein- oder ausgeklinkte Stellung zu versetzen, enthält.
5. Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Zahnstangen längsseits der beiden Außenseiten der Rahmen angeordnet sind und an der Unterseite ihrer Hauptenden Zähne haben, wobei ihre gezahnten Abschnitte in die größeren Zahnräder der Doppelzahnräder eingreifen.

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