DE3035611C2

DE3035611C2 - Steering mechanism for a remotely controllable toy vehicle

Info

Publication number: DE3035611C2
Application number: DE19803035611
Authority: DE
Inventors: Horst 8501 Roßtal Konrad; Hermann Dipl.-Chem. Dr. 8510 Fürth Neuhierl
Original assignee: Individual
Current assignee: HESSE, KURT, 8500 NUERNBERG, DE
Priority date: 1980-09-20
Filing date: 1980-09-20
Publication date: 1984-02-02
Also published as: DE3035611A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lenkmechanismus für ein fernsteuerbares Spielfahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a steering mechanism for a remotely controllable toy vehicle in the Preamble of claim 1 specified type.

Bei einem derartigen, durch die FR-PS 24 36 617 bekanntgewordenen Lenkmechanismus erfolgt die Rückstellung der Vorderräder von einem Vollausschlag über die Nullstellung zum anderen Vollausschlag durch den Elektromotor, dessen Drehrichtung mittels eines Handsteuergerätes steuerbar ist. Die Rückstellbewegung wird durch eine an der Spurstangenmitte angreifende Schraubenfeder unterstützt. Wegen des miltigen Angriffs der Schraubenfeder an der Spurstange ist ein genauer Geradeauslauf des Spielfahrzeuges nicht gewährleistet.In such a steering mechanism, which has become known from FR-PS 24 36 617, takes place Resetting of the front wheels from one full deflection through the zero position to the other full deflection the electric motor, the direction of rotation of which can be controlled by means of a manual control device. The return movement is supported by a helical spring acting on the center of the tie rod. Because of the A moderate attack of the coil spring on the tie rod does not mean that the toy vehicle can run in a straight line guaranteed.

Ein ähnlicher Lenkmechanismus geht aus der DE-GM 19 29 946 als bekannt hervor. Dort ist an der Spurstange ein Ansatz angeordnet, der mit einem Segmentzahnrad in Wirkverbindung steht, das von einem Elektromotor antreibbar ist. Die Drehrichtung des Elektromotors kann beispielsweise über eine einfache 1-Kanal-Funkfernsteuerung oder ein Handsteuergerät mit Verbindungskabel gesteuert verden. Bei Vollausschlag der Vorderräder gelangt das Ritzel des Elektromotors außer Eingriff mit dem Segmentzahnrad und das Spielfahrzeug setzt seine Kurvenfahrt solange fort, wie die Steuertaste am Steuergerät eingeschaltet ist. Das Segmentzahnrad wirkt auf eine Bügelfeder, deren Schenkel sich am Fahrzeugchassis abstützen. Durch die Anordnung der Bügelfeder wird erreicht, daß beim Abschalten des Elektromotors die Vorderräder von Kurvenfahrt wieder in die Geradeausstellung zurückgestellt werden. Um den Geradeauslauf des Spielfahrzeuges sicher zu erreichen, wirken die Schenkel der Bügelfeder mit Vorspannung auf das Segmentzahnrad, so daß der Elektromotor bereits beim Anlaufen erhöhte Verstellkräfte aufbringen muß.A similar steering mechanism is known from DE-GM 19 29 946. There is on the tie rod arranged an approach which is in operative connection with a segment gear, which is from an electric motor is drivable. The direction of rotation of the electric motor can be set using a simple 1-channel radio remote control, for example or a hand control unit can be controlled with a connection cable. When the Front wheels, the pinion of the electric motor disengages from the segment gear and the The toy vehicle continues its cornering as long as the control button on the control unit is switched on. That Segment gear acts on a bow spring, the legs of which are supported on the vehicle chassis. Through the Arrangement of the bow spring is achieved that when the electric motor is switched off, the front wheels of Cornering can be returned to the straight-ahead position. To keep the toy vehicle running straight ahead safe to reach, the legs of the bow spring act with preload on the segment gear, so that the electric motor already has to apply increased adjusting forces when it starts up.

Durch die Zeitschrift »auto-modell-technik« 1979, Folge 5, Seiten 28 bis 31 ist ein Lenkmechanismus bekanntgeworden, bei dem die Spurstange über eine Schubstange mit einem Lenkservo verbunden ist Die Drehrichtung des im Lenkservo angeordneten Elektromotors wird funkferngesteuert, beispielsweise durch eine Proportionalanlage. Die Lager für die Achsschenkel sind gegenüber dem Fahrzeugchassis in einem Nachlaufwinkel angeordnet, so daß das Spielfahrzeug einen stabilen Geradeauslauf aufweist Je größer der Nachlaufwinkel gewählt wird, um so größer sind die Verstellkräfte, die vom Elektromotor beim Anlaufen aufgebracht werden müssen.Through the magazine »auto-modell-technik« 1979, Episode 5, pages 28 to 31, a steering mechanism has become known in which the tie rod has a The push rod is connected to a steering servo. The direction of rotation of the electric motor arranged in the steering servo is radio-controlled, for example by a proportional system. The bearings for the steering knuckles are arranged in relation to the vehicle chassis at a caster angle, so that the toy vehicle has a stable straight-line stability The larger the caster angle is selected, the larger are the Adjusting forces that have to be applied by the electric motor when it starts up.

Die US-PS 34 47 257 zeigt einen Lenkmechanismus für Spielfahrzeuge, bei dem auf die Spurstange, die die Lenkhebel der Achsschenkel miteinander verbindet, ein U-förmiges Bauteil aufsteckbar ist Der eine Schenkel des Bauteils ist mit zahnartigen Erhebungen versehen, die in eine am Fahrzeugchassis angeordnete Erhebung eingreifen, so daß die Vorderräder in Geradeaus- oder Kurvenfahrt festgestellt werden können.The US-PS 34 47 257 shows a steering mechanism for toy vehicles in which on the tie rod that the Steering arm that connects the steering knuckle to one another, a U-shaped component can be attached to the one leg of the component is provided with tooth-like elevations, which are arranged in an elevation on the vehicle chassis intervene so that the front wheels can be locked when driving straight ahead or when cornering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lenkmechanismus der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so auszubilden, daß bei genauem Geradeauslauf des Spielfahrzeuges für den Elektromotor in der Anlaufphase geringe Verstellkräfte aufzubringen sind.The invention is based on the object of providing a steering mechanism as described in the preamble of claim 1 specified type so that with precise straight-line stability of the toy vehicle for the Electric motor low adjusting forces are to be applied in the start-up phase.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöstThis object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1 Features solved

j5 Die erfindungsgemäße Lagerung der Zahnstange auf der Spurstange ergibt den Vorteil, daß der Elektromotor beim Anlaufen zunächst nur die Zahnstange bewegen muß. Da zusätzliche Verstellkräfte nicht aufzubringen sind, muß nur der Anlaufwiderstand des Elektromotors überwunden werden, so daß die Stromaufnahme gering ist Erst wenn das bestimmte Längsspiel überwunden ist, wird die Spurstange von der Zahnstange mitgenommen und der Elektromotor muß größere Verstellkräfte aufbringen. Bei Erreichen des Endausschlages der Vorderräder kann der Elektromotor wieder frei laufen, so daß sich wieder ein geringerer Stromverbrauch ergibt. Wird der Elektromotor ausgeschaltet, so wird durch den Nachlauf der Vorderräder eine Rückstellkraft auf den Lenkmechanismus ausgeübt.j5 The storage of the rack according to the invention the tie rod has the advantage that the electric motor initially only has the rack must move. Since additional adjustment forces do not have to be applied, only the starting resistance of the Electric motor to be overcome, so that the power consumption is low only when the certain The longitudinal play is overcome, the tie rod is taken along by the rack and the electric motor must Apply larger adjustment forces. When the front wheels reach their final deflection, the electric motor can run free again, so that there is again a lower power consumption. If the electric motor is switched off, a restoring force is exerted on the steering mechanism by the caster of the front wheels.

so Der Elektromotor wird zurückgedreht, wobei die verschiebbar mit der Spurstange verbundene Zahnstange in eine Lage gebracht wird, daß sie durch das vorhandene Längsspiel im Bereich der Geradeausfahrt leicht beweglich ist. Das exakte Geradeausfahren wird allein durch den Nachlauf der Vorderräder gewährleistet. Dadurch, daß die Zahnstange für die Geradeausfahrt nach rechts und links Spiel hat, ist es nicht mehr notwendig, daß der Elektromotor genau bis zum Wert der Geradeausfahrt zurückgefahren werden muß. Die Reibungskräfte und die Kräfte der Dauermagnete im Elektromotor haben somit keinen Einfluß auf den Geradeauslauf des Spielfahrzeuges.so the electric motor is turned back, whereby the rack connected slidably to the tie rod is brought into a position that it is due to the existing longitudinal play in the area of straight travel is easy to move. Exact driving in a straight line is guaranteed solely by the caster of the front wheels. Because the rack has play for driving straight ahead to the right and left, there is no longer any play necessary that the electric motor must be driven back exactly to the value of straight-ahead travel. the Frictional forces and the forces of the permanent magnets in the electric motor therefore have no influence on the Straight-ahead travel of the toy vehicle.

Um die Rückstellkräfte für den Lenkmechanismus aus der Kurvenfahrt heraus noch zu verstärken, hat es sichIn order to increase the restoring forces for the steering mechanism from cornering, it has to be done

b5 als vorteilhaft erwiesen, daß die Spurstange einen Zapfenansatz aufweist, der vor Erreichen des Vollausschlages der Vorderräder an einen Schenkel einer am Fahrzeugchassis befestigten Bügelfeder anliegt. Der sob5 proved to be advantageous that the tie rod a Has pin approach, which before reaching the full deflection of the front wheels on one leg of an on The bracket spring attached to the vehicle chassis is applied. The so

vorgespannte Bügelfederschenke] übt dadurch nach dem Ausschalten des Elektromotors neben der Rückstellkraft des Nachlaufes noch eine zusätzliche rückstellende Kraft auf den Lenkmechanismus aus, so daß sich der Elektromotor schneller zurückbewegt und der Lenkmechanismus kurzzeitig über die Nullstellung hinauspendelt Dadurch wird erreicht, daß das Längsspiel der Zahnstange nach beiden Seiten angenähert gleich groß istpretensioned bow spring leg] thus exercises in addition to the restoring force after the electric motor has been switched off of the caster still an additional restoring force on the steering mechanism, so that the electric motor moves back faster and the steering mechanism briefly over the zero position swings out This ensures that the longitudinal play of the rack is approximated on both sides is the same size

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichnetAppropriate refinements of the invention are characterized in claims 2 and 3

Der erfindungsgemäße Lenkmechanismus läßt sich in vorteilhafter Weise sowohl bei Spielfahrzeugen für Proportionalanlagen als auch einfache Tip-Fernsteueranlagen verwenden. Gegenüber bekannten Lenkmechanismen erhöht sich die Anzahl der benötigten Bauteile nicht Durch den geringeren Stromverbrauch in der Anlaufphase erhöht sich die Betriebsdauer der Batterien, was sich besonders bei funkfernsteuerbaren Spielfahrzeugen vorteilhaft auswirktThe steering mechanism according to the invention can be used in an advantageous manner for both toy vehicles Use proportional systems as well as simple tip remote control systems. Compared to known steering mechanisms the number of components required does not increase due to the lower power consumption in the The start-up phase increases the service life of the batteries, which is particularly true for radio-controlled Toy vehicles has beneficial effects

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert Es zeigtThe invention is explained below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings It shows

A b b. 1 eine perspektivische Ansicht auf ein Fahrzeugchassis mit Antriebsteil, Elektronik und erfindungsgemäßen Lenkmechanismus,A b b. 1 is a perspective view of a vehicle chassis with a drive part, electronics and according to the invention Steering mechanism,

Abb.2 ein erfindungsgemäßer Lenkmechanismus mit in einer Aussparung der Spurstange gelagerten Zahnstange,Fig.2 a steering mechanism according to the invention with rack mounted in a recess in the tie rod,

A b b. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lenkmechanismus mit einer als U-förmiges Bauteil ausgebildeten Zahnstange undA b b. 3 a further embodiment of the steering mechanism according to the invention with a U-shaped one Component trained rack and

A b b. 4 das Ausführungsbeispiel gemäß A b b. 2 mit zusätzlich angeordneter Bügelfeder.A b b. 4 the embodiment according to A b b. 2 with additionally arranged bow spring.

Auf dem Fahrzeugchassis l.das als Platte ausgebildet ist, befindet sich ein Batteriehalter 2 und das Antriebsaggregat 3, welches ein Motorgetriebe und erforderlichenfalls ein Differential aufweist und die Hinterräder antreibt. Über dem Batteriekasten 2 ist die Elektronik 5 nebst Antenne 6 der Funkfernsteueranlage angeordnet.On the vehicle chassis it is designed as a plate is, there is a battery holder 2 and the drive unit 3, which is a motor transmission and if necessary has a differential and drives the rear wheels. Above the battery box 2 is the Electronics 5 arranged along with antenna 6 of the radio remote control system.

Der Lenkmechanismus für die Vorderräder 10 wird von einem Elektromotor 31 angetrieben, dessen Drehrichtung durch die Elektronik gesteuert wird. Die Vorderräder 10 sind auf den Radlagerzapfen 9 der Achsschenkel 7 drehbar gelagert. Die Achsschenkel 7 sind in am Fahrzeugchassis 1 angeordneten Lagern 8 schwenkbar gelagert Die Achsschenkel 7 sind mit Lenkhebeln versehen, die über eine Spurstange 11 miteinander verbunden sind, so daß sich eine Trapezlenkung ergibtThe steering mechanism for the front wheels 10 is driven by an electric motor 31, the Direction of rotation is controlled by the electronics. The front wheels 10 are on the wheel bearing journals 9 of the Steering knuckle 7 rotatably mounted. The steering knuckles 7 are in bearings 8 arranged on the vehicle chassis 1 pivotably mounted The steering knuckles 7 are provided with steering levers which are connected via a tie rod 11 are connected to each other, so that there is a trapezoidal steering

Im Ausführungsbeispiel gemäß Abb.2 besitzt die Spurstange 11 eine Aussparung, in der die Zahnstange 12 mit Längsspiel verschiebbar gelagert ist. Die Zahnstange 12 ist durch zusätzliche Schrauben 13 nebstIn the embodiment shown in Figure 2, the Tie rod 11 has a recess in which the rack 12 is mounted displaceably with longitudinal play. the Rack 12 is also provided by additional screws 13

in einer Abdeckplatte 14 gegen Herausfallen gesichert Auf die Zahnstange 12 wirkt ein Ritzel 30 ein, das auf der Motorwelle des Elektromotors 31 befestigt istsecured in a cover plate 14 against falling out A pinion 30, which is fastened on the motor shaft of the electric motor 31, acts on the rack 12

In dem Ausführungsbeispiel nach A b b. 3 ist die Zahnstange als U-förmiges Bauteil 15 ausgebildet undIn the embodiment according to A b b. 3, the rack is designed as a U-shaped component 15 and

i) wird über die Spurstange 11 gestülpt. Die an den freien Enden vorgesehenen Haken 16 besorgen die Verbindung. Das Längsspiel des Bauteils 15 wird durch auf der Spurstange 11 angeordnete Zapfen 17 begrenzt, gegen die die Zahnstange 15 anläuft.i) is slipped over the tie rod 11. The ones to the free Hooks 16 provided at the ends provide the connection. The longitudinal play of component 15 is through on the Tie rod 11 arranged pin 17 limited against which the rack 15 runs.

2Ii In A b b. 4 wird für den Lenkmechanismus eine zusätzliche Rückstellung erreicht. Die Spurstange 11 besitzt einen Zapfenansatz 20, der an dem einen oder anderen Schenkel 22 einer Bügelfeder 21 angreift. Die Bügelfeder 21 wird durch ein Halteteil 23 und eine Schraube 24 am Fahrzeugchassis 1 gehalten. Durch die Bügelfeder 21 wird zu der Kraft durch den Nachlauf der Vorderräder 10 eine zusätzlich wirkende Rückstellkraft2Ii In A b b. 4 becomes a for the steering mechanism additional provision reached. The tie rod 11 has a pin boss 20 which is attached to the one or other leg 22 of a bow spring 21 engages. The bow spring 21 is through a holding part 23 and a Screw 24 held on the vehicle chassis 1. The bow spring 21 becomes the force through the caster Front wheels 10 an additionally acting restoring force

erzeugt.generated.

Durch das Längsspiel zwischen Spurstange 11 undDue to the longitudinal play between tie rod 11 and

in Zahnstange 12; 15 wird erreicht, daß das Anlaufen des Elektromotors in der Nullage der Vorderräder 10 erleichtert wird, da kein zusätzlicher Anlaufwiderstand überwunden werden muß. Durch entsprechende Abstimmung der Bügelfeder 21 und des Nachlaufwinkels der Vorderräder 10 kann erreicht werden, daß bei der Rückstellung des Elektromotors 31 der Lenkmechanismus geringfügig über die Nullage hinauspendelt, so daß der Elektromotor 31 mit dem Ritzel 30 dermaßen zum Stehen kommt, daß die Spurstange nach beiden Seiten geringfügig beweglich ist, bevor eine Berührung mit der Zahnstange 12; 15 erreicht wird. Der Nachlaufwinkel der Vorderräder 10 ermöglicht eine einwandfreie Nullstellung und damit einen genauen Geradeauslauf des Spielfahrzeuges. Da auf beiden Seiten Spiel vorhanden ist, spielt es keine Rolle, wie der Läufer des Permanentmotors im Magnetfeld steht.in rack 12; 15 it is achieved that the start of the electric motor in the zero position of the front wheels 10 is made easier because no additional starting resistance has to be overcome. By appropriate coordination the bow spring 21 and the caster angle of the front wheels 10 can be achieved that in the Resetting the electric motor 31, the steering mechanism oscillates slightly beyond the zero position, so that the electric motor 31 with the pinion 30 comes to a stop so that the tie rod to both sides is slightly movable before contact with the rack 12; 15 is reached. The caster angle the front wheels 10 enables a perfect zero position and thus a precise straight line stability of the toy vehicle. Since there is play on both sides, it does not matter which runner's Permanent motor is in the magnetic field.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Steering mechanism for a remotely controllable toy vehicle in which the one steering lever having stub axles for the front wheels each arranged on the vehicle chassis Bearings are pivotably mounted and connected to one another on the steering levers via a tie rod, which has a rack in engagement with the pinion of an electric motor, thereby characterized in that the rack (12; 15) is displaceable on the tie rod (11) with longitudinal play is mounted and the bearings (8) for the steering knuckle (7) relative to the vehicle chassis (1) in one Caster angles are arranged.

2. Steering mechanism according to claim 1, characterized characterized in that the rack (12) has a guide part in one in the tie rod (11) arranged recess is stored and secured via a cover part (14) by means of screws (13).

3. Steering mechanism according to claim 1, characterized in that the tie rod (11) with two Stop pin (17) is provided, between which the U-shaped component (15) designed as a rack is arranged and engages over the tie rod (11) with hook-shaped free ends (16).

4. Steering mechanism according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tie rod (11) has a pin shoulder (20) which, before reaching the full deflection of the front wheels (10) rests against a leg (22) of a bow spring (21) attached to the vehicle chassis (1).