(57)【要約】【課題】  高速あるいは急な方向変換をする場合でも、安定した走行ができる新たな機構の３輪車玩具の方向制御装置を提供する。【解決手段】  車体フレーム１１と、車体フレーム１１の一方側に取り付けたキャスタ軸１４に回動可能に取り付けたフォーク部１５と、フォーク部１５の下端部に回転可能に取り付けた車輪１２と、車体フレーム１１の走行方向の他方側に一端部側を回動可能に取り付けた左右の車輪支持部１７と、左右の車輪支持部１７の他端部側にそれぞれ設けた左右の車輪１３と、左右の車輪１３を回転駆動させる駆動部１８と、左右の車輪１３間に高低差を生じさせる車輪上下機構２０と、送信機２６から送信される制御信号を受信して駆動部１８及び車輪上下機構２０を駆動するための受信機４０及び各部へ電源を供給する電池４６とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームと、この車体フレームの走行方向の一方側に取り付けたキャスタ軸に回動可能に取り付けたフォーク部と、このフォーク部の下端部に回転可能に取り付けた車輪と、前記車体フレームの走行方向の他方側に一端部側を回動可能に取り付けた左右の車輪支持部と、これら左右の車輪支持部の他端部側にそれぞれ設けた左右の車輪と、これら左右の車輪を回転駆動させる駆動部と、前記左右の車輪間に高低差を生じさせる車輪上下機構と、前記車体フレームに設けられ送信機から送信される制御信号を受信して前記駆動部及び車輪上下機構を駆動するための受信機及び各部へ電源を供給する電池とを備えたことを特徴とする３輪車玩具の方向制御装置。
【請求項２】
前記車輪上下機構は、前記車体フレームに設けたアクチュエータの駆動力によりリンク機構を介して前記左右の車輪支持部を互いに反対方向に上下する機構を有することを特徴とする請求項１記載の３輪車玩具の方向制御装置。
【請求項３】
前記リンク機構は、前記アクチュエータの出力軸に取り付けた駆動シャフトと、この駆動シャフトの両端部側において一端部側が回動可能に取り付けられ他端部側が後部側へ延出された左右の連結リンク部と、これら左右の連結リンク部の他端部側に一端部側が回動可能に取り付けられ他端部側が前記左右の車輪支持部にそれぞれ取り付けられた左右の連結部とを有することを特徴とする請求項２記載の３輪車玩具の方向制御装置。
【請求項４】
前記フォーク部は、前記車体フレームの前側に垂直線に対して後傾角度を設けて取り付けた前記キャスタ軸に回動可能に取り付けられ、前記フォーク部の下端部には１つの前輪が回転可能に取りけられていることを特徴とする請求項１記載の３輪車玩具の方向制御装置。
【請求項５】
前記フォーク部に取付けた車輪は前輪であり、左右の車輪支持部の他端部側にそれぞれ設けた左右の車輪は後輪であることを特徴とする請求項１記載の３輪車玩具の方向制御装置。
【請求項６】
前記フォーク部に取付けた車輪は後輪であり、左右の車輪支持部の他端部側にそれぞれ設けた左右の車輪は前輪であることを特徴とする請求項１記載の３輪車玩具の方向制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線操縦による３輪車玩具に関し、その走行方向の変換を可能にする３輪車玩具の方向制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線操縦による乗物玩具では、車体フレームに設けられたアクチュエータ等により前輪または後輪に所定の傾斜角を与えることにより、方向変換を行っている。例えば、本出願人は、車体フレームの先端側に設けたキャスタ軸に前輪を有するフォーク部を回動可能に支持し、このフォーク部をマグネットコイル等からなるアクチュエータにより回動させることにより、前輪に傾斜角を与えて方向変換を行う無線操縦二輪車玩具の方向制御装置に関する技術を開示している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−３８７４６号公報（第３〜４ページ、図１〜４）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の無線操縦による乗物玩具の方向制御は、アクチュエータ等により前輪または後輪に所定の傾斜角を与えることで方向変換を実現できるが、高速あるいは急な方向変換をした場合には、遠心力により転倒したりするおそれがあり、安定した走行ができないおそれがあった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、高速あるいは急な方向変換をする場合でも、安定した走行ができる新たな機構の３輪車玩具の方向制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明にあっては、車体フレームと、この車体フレームの走行方向の一方側に取り付けたキャスタ軸に回動可能に取り付けたフォーク部と、このフォーク部の下端部に回転可能に取り付けた車輪と、前記車体フレームの走行方向の他方側に一端部側を回動可能に取り付けた左右の車輪支持部と、これら左右の車輪支持部の他端部側にそれぞれ設けた左右の車輪と、これら左右の車輪を回転駆動させる駆動部と、前記左右の車輪間に高低差を生じさせる車輪上下機構と、前記車体フレームに設けられ送信機から送信される制御信号を受信して前記駆動部及び車輪上下機構を駆動するための受信機及び各部へ電源を供給する電池とを備えたことを特徴とするものである。左右の車輪間に高低差を生じさせる車輪上下機構を設けることで、旋回するときに車体フレームを旋回方向に傾斜させることで、高速あるいは急な方向変換をする場合でも、安定した走行ができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明にあっては、前記車輪上下機構は、前記車体フレームに設けたアクチュエータの駆動力によりリンク機構を介して前記左右の車輪支持部を互いに反対方向に上下する機構を有することを特徴とするものである。リンク機構により左右の車輪支持部を互いに反対方向に上下することで左右の車輪間に高低差を生じさせることができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明にあっては、前記リンク機構は、前記アクチュエータの出力軸に取り付けた駆動シャフトと、この駆動シャフトの両端部側において一端部側が回動可能に取り付けられ他端部側が後部側へ延出された左右の連結リンク部と、これら左右の連結リンク部の他端部側に一端部側が回動可能に取り付けられ他端部側が前記左右の車輪支持部にそれぞれ取り付けられた左右の連結部とを有することを特徴とするものである。車輪上下機構のリンク機構を簡単に構成することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明にあっては、前記フォーク部は、前記車体フレームの前側に垂直線に対して後傾角度を設けて取り付けた前記キャスタ軸に回動可能に取り付けられ、前記フォーク部の下端部には１つの前輪が回転可能に取りけられていることを特徴とするものである。３輪車玩具の方向制御装置に適用することが容易になる。
【０００９】
請求項５に記載の発明にあっては、前記フォーク部に取付けた車輪は前輪であり、左右の車輪支持部の他端部側にそれぞれ設けた左右の車輪は後輪であることを特徴とするものである。フォーク部側を前輪とする３輪車玩具に適用できる。
【００１０】
請求項６に記載の発明にあっては、前記フォーク部に取付けた車輪は後輪であり、左右の車輪支持部の他端部側にそれぞれ設けた左右の車輪は前輪であることを特徴とするものである。フォーク部側を後輪とする３輪車玩具に適用できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、車体フレームと、車体フレームの走行方向の一方側に取り付けたキャスタ軸に回動可能に取り付けたフォーク部と、フォーク部の下端部に回転可能に取り付けた車輪と、車体フレームの走行方向の他方側に一端部側を回動可能に取り付けた左右の車輪支持部と、左右の車輪支持部の他端部側にそれぞれ設けた左右の車輪と、左右の車輪を回転駆動させる駆動部と、左右の車輪間に高低差を生じさせる車輪上下機構と、前記車体フレームに設けられ送信機から送信される制御信号を受信して前記駆動部及び車輪上下機構を駆動するための受信機及び各部へ電源を供給する電池とを備えたことで、旋回するときに車体フレームを旋回方向に傾斜させることができ、高速あるいは急な方向変換をする場合でも、安定した走行ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図１〜図７は本発明実施形態の３輪車玩具の方向制御装置を説明する図であり、図１は３輪車玩具の側面図、図２は３輪車玩具の平面図、図３は３輪車玩具の左旋回する状態を説明する平面図、図４は３輪車玩具の左旋回する状態を説明する側面図、図５は３輪車玩具の左旋回するときの静止状態における前輪及び後輪の位置関係を説明する図、図６は３輪車玩具の左旋回するときの動作状態における前輪及び後輪の位置関係を説明する図、図７は３輪車玩具の制御動作を説明するブロック図である。
【００１３】
これらの図において、本実施形態の無線操縦による３輪車玩具１０の方向制御装置は、車体フレーム１１と、この車体フレーム１１の走行方向の一方側である前部側に設けられたキャスタ軸１４と、このキャスタ軸１４に回動可能に取り付けられたフォーク部１５と、このフォーク部１５の下端部に回転可能に取り付けられた車輪（前輪）１２と、車体フレーム１１の走行方向の他方側である後部側に走行方向と直交する水平方向に取り付けられた支持軸１７と、この支持軸１７の両端部側に一端部側が回動可能に取り付けられた左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂと、これら左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂの他端部側にそれぞれ設けられた左右の車輪（後輪）１３ａ，１３ｂと、左右の車輪１３ａ，１３ｂをそれぞれ回転駆動する駆動部１８ａ，１８ｂと、左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂを互いに反対方向に上下することで左右の車輪１３ａ，１３ｂ間に高低差を生じさせる車輪上下機構２０と、走行のための制御信号を送信する送信機２６と、車体フレーム１１に設けられた受信機４０及び電池４６等とを備えている。
【００１４】
車体フレーム１１は、例えば、プラスチック等の材料からなり、ほぼ箱型に形成され、中央部には後に詳細に説明する車輪上下機構２０の一部を構成するアクチュエータ３８を収容する空間、受信機４０の回路基板等を収容する空間、及び各部へ電源を供給する電池４６を収容する空間がそれぞれ形成されている。この車体フレーム１１の走行方向の一方側である前部側は、前側の上方にやや傾斜した形状のアーム部１１ａが形成されている。このアーム部１１ａの先端部には、キャスタ軸１４が垂直線に対して後傾角度が、例えば、３０度程度傾斜して取り付けられている。また、車体フレーム１１の走行方向の他方側である後部側は、下部側の側面側が左右に突出された形状の取り付け部１１ｂ，１１ｂが形成され、これら取り付け部１１ｂ，１１ｂ間に走行方向に直交する水平方向に向けて支持軸１７が取り付けられている。この支持軸１７には、後に説明する左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂの一端部側が回動可能に取り付けられる。
【００１５】
フォーク部１５は、上部側がほぼ３角形状に形成されてキャスタ軸１４に回動可能に取り付けられ、下部側が棒状に延出され下端部に車輪（前輪）１２が回転自在に取り付けられている。
【００１６】
左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂは、それぞれ左右の車輪（後輪）１３ａ，１３ｂを挟む形状のほぼコ字型に形成され、それぞれの一端部側が支持軸１７に回動可能に取り付けられ、他端部側がほぼ水平方向に延出されてその端部側に左右の駆動軸１９ａ、１９ｂにより左右の車輪（後輪）１３ａ，１３ｂが回転駆動可能に取り付けられている。すなわち、左右の車輪（後輪）１３ａ，１３ｂは、左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂが、車体フレーム１１の後部側の取り付け部１１ｂ，１１ｂ間に設けられた支持軸１７にそれぞれ回動することで、車体フレーム１１に対して別々に上下動するようになっている。
【００１７】
駆動部１８ａ，１８ｂは、例えば、駆動モータと、この駆動モータに駆動される歯車列から構成される減速部と、これら駆動モータ及び減速部を収納する駆動ケース等とからなり、後に説明する駆動回路４４からの信号を受信することで、駆動モータにより左右の出力軸１９ａ，１９ｂを駆動するよう、左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂの側面側に設けられている。
【００１８】
車輪上下機構２０は、アクチュエータ３８の駆動力によりリンク機構を介して左右の車輪（後輪）１３ａ，１３ｂをそれぞれ互いに反対方向に上下する機構であり、車体フレーム１１に設けられたアクチュエータ３８と、このアクチュエータ３８の出力軸３９に取り付けられた駆動シャフト２４と、この駆動シャフト２４の両端部側において一端部側が回動可能に取り付けられ他端部側が後部側へ延出された左右の連結リンク部２３ａ，２３ｂと、これら左右の連結リンク部２３ａ，２３ｂの他端部側に一端部側が回動可能に取り付けられ他端部側が左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂの上部にそれぞれ取り付けられた左右の連結部２１ａ、２１ｂ等とから構成されている。アクチュエータ３８は、後に説明する受信機４０の駆動回路４４からの信号により回転駆動される、上方に突出された出力軸３９を有するものである。駆動シャフト２４は、両端部側が左右に水平に延出された棒状に形成され、中央部がアクチュエータ３８の出力軸３９に固定されて、この出力軸３９の回動により左右に水平に延出された両端部側が前後に移動するようになっている。左右の連結リンク部２３ａ，２３ｂは、それぞれ棒状に形成され、一端部側が駆動シャフト２４の左右の端部側において、左右の軸２５ａ、２５ｂを介して回動可能に連結され、他端部側が後部側へ延出されている。左右の連結部２１ａ、２１ｂは、上部側を頂部とする山形でほぼ３角形の板状に形成され、頂部側が左右の連結リンク部２３ａ，２３ｂの後部側の端部にそれぞれ左右の軸２２ａ、２２ｂを介して回動可能に連結され、下部側がそれぞれ左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂの上部に固定されている。すなわち、車輪上下機構２０は、アクチュエータ３８の出力軸３９の駆動力が、駆動シャフト２４から、左右の連結リンク部２３ａ，２３ｂ、左右の連結部２１ａ、２１ｂを介してそれぞれ左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂに伝達されるようになっている。
【００１９】
送信機２６は、図７に示すように、３輪車玩具１０へ走行のための制御信号を送信する部分であり、例えば、電源スイッチ２７と、駆動や方向制御のための操作を行うコントロール部２９と、このコントロール部２９の操作に基づく信号を生成する信号生成回路３０と、この信号生成回路３０からの信号を電波等として送信する送信回路３１と、送信用のアンテナ３２と、各部へ電源を供給する電池２８等とから構成されている。また、車体フレーム１１に設けられた受信機４０は、送信機２６から送信される信号を受信して駆動部１８ａ，１８ｂやアクチュエータ３８の駆動を制御する部分であり、電源スイッチ４５と、受信用のアンテナ４１と、このアンテナ４１を介して送信されてくる信号を受信する受信回路４２と、この受信回路４２からの信号に基づき制御信号を生成する制御回路４３と、この制御回路４３の制御信号に基づいてアクチュエータ３８及び及び駆動部１８ａ、１８ｂを駆動する駆動回路４４と、各部へ電源を供給する電池４６等とから構成されている。
【００２０】
次に、上記構成の３輪車玩具１０の方向制御装置の動作を説明する。まず、送信機２６から駆動部１８ａ，１８ｂの駆動モータを駆動する信号が送信されると、受信機４０のアンテナ４１、受信回路４２、制御回路４３及び駆動回路４４を介して駆動部１８ａ、１８ｂのモータが駆動され、それぞれ左右の出力軸１９ａ，１９ｂを介して左右の後輪１３ａ，１３ｂが回転して３輪車玩具１０が走行する。次に、左方向に旋回する動作について説明する。送信機２６から左旋回の信号が送信されると、受信機４０のアンテナ４１、受信回路４２、制御回路４３及び駆動回路４４を介してアクチュエータ３８の出力軸３９が回転駆動される。このアクチュエータ３８の出力軸３９の回転駆動により、駆動シャフト２４が回動され、この駆動シャフト２４の両端部側に左右の軸２５ａ、２５ｂを介してそれぞれ連結された左右の連結リンク部２３ｂ，２３ｂが、それぞれ前後に駆動される。すなわち、左旋回する場合には、図３に示すように、出力軸３９の右回転により駆動シャフト２４が右回転し、この駆動シャフト２４の右回転により、左の連結リンク部２３ａが前方へ駆動され、右の連結リンク部２３ｂが後方へ駆動される。左の連結リンク部２３ａの前方への駆動により、軸２２ａを介して連結された左の連結部２１ａ及び車輪支持部１６ａが前方に駆動されることで、左の車輪支持部１６ａが支持軸１７を中心にして左の車輪（後輪）１３ａが上方に移動するよう駆動され、同時に右の連結リンク部２３ｂの後方への駆動により、軸２２ｂを介して連結された右の連結部２１ｂ及び車輪支持部１６ｂが後方に駆動されることで、右の車輪支持部１６ｂが支持軸１７を中心にして右の車輪（後輪）１３ａが下方に移動するよう駆動される。すなわち、左旋回する場合には、車輪上下機構２０を構成するアクチュエータ３８の出力軸２２の駆動により、駆動シャフト２４、左右の連結リンク部２３ａ，２３ｂ、左右の連結部２１ａ，２１ｂ及び車輪支持部１６ａ，１６ｂを介して左の車輪（後輪）１３ａが上方に、右の車輪（後輪）１３ｂが下方に移動して、図５に示すように左の車輪（後輪）１３ａと右の車輪（後輪）１３ｂとの間に、段差ａが生じるように動作する。このような左の車輪（後輪）１３ａと右の車輪（後輪）１３ｂとの間に、段差ａが生じたときには、図６に示すように、地面に左右の車輪（後輪）１３ａ，１３ｂが接した状態において車体フレーム１１が進行方向に左傾斜した状態になる。この車体フレーム１１の左傾斜にともない、この車体フレーム１１の前方にキャスタ軸１４を介して取り付けられたフォーク部１５の下端部に設けられた前側の車輪１２は、キャスタ軸１４が垂直線に対して後傾角度を設けて取り付けられていることで、左旋回の傾斜角が生じることにより、左方向への方向変換が可能になる。次に、右旋回する場合には、アクチュエータ３８の出力軸３９を上記の左旋回と反対方向に回動駆動させることにより、同様にして左右の車輪（後輪）１３ａ、１３ｂの間に段差を生じさせ、車体フレーム１１を右傾斜させ、これにともない前側の車輪１２に右旋回の傾斜角を生じさせることにより、右方向への方向変換が可能になる。
【００２１】
上記構成の３輪車玩具１０の方向制御装置では、車体フレーム１１の前側に垂直線に対して後傾角度を設けて取り付けたキャスタ軸１４に、下端部に回転可能に取りけられた前側の車輪（前輪）１２を有するフォーク部１５を回動可能に取り付け、車体フレーム１１の後部側に水平に取り付けた支持軸１７に、左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂの一端部側を回動可能に取り付け、他端部側に駆動部１８ａ，１８ｂにより駆動される左右の車輪（後輪）１３ａ，１３ｂを取り付け、かつ送信機２６から送信する信号を車体フレーム１１に設けた受信機４０により受信して、車輪上下機構２０を構成するアクチュエータ３８を駆動してリンク機構を介して左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂを互いに反対方向に上下することで左右の車輪（後輪）１３ａ，１３ｂ間に高低差を生じさせ、これにより車体フレーム１１を旋回方向に傾斜させ、これにともない前側の車輪（前輪）１２に旋回方向への傾斜角を生じさせている。この前側の車輪（前輪）１２が旋回方向への傾斜角を生じさせることで、旋回することができる。この旋回動作が行われるときに、左右の車輪（後輪）１３ａ，１３ｂに高低差を生じさせて車体フレーム１１が旋回方向にやや傾斜するため、高速で旋回したり、急角度で旋回する場合でも、遠心力により転倒したりすることがなくなり、安定した走行による方向変換が可能になる。
【００２２】
なお、上記実施形態において、車輪上下機構２０は、少なくともリンク機構を介してアクチュエータ３８の駆動力を左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂへ伝達して左右の車輪１３ａ，１３ｂに高低差を生じさせる機構であればよく、また、車体フレーム１１、フォーク部１５、車輪支持部１６ａ，１６ｂ等は任意の形状にできる。さらに、本実施形態では、フォーク部１５の下端部に前輪１２を取り付け、左右の車輪支持部１６ａ，１６ｂの他端部側にそれぞれ後輪１３ａ，１３ｂを設けた例を説明したが、同様な機構で前輪と後輪が互いに反対になる前輪が左右２輪で後輪が１輪の３輪車玩具に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
無線操縦による３輪車玩具の走行方向の変換を可能にする３輪車玩具の方向制御装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明実施形態の３輪車玩具の側面図である。
【図２】本発明実施形態の３輪車玩具の平面図である。
【図３】本発明実施形態の３輪車玩具の左旋回する状態を説明する平面図である。
【図４】本発明実施形態の３輪車玩具の左旋回する状態を説明する側面図である。
【図５】本発明実施形態の３輪車玩具の左旋回するときの静止状態における前輪及び後輪の位置関係を説明する図である。
【図６】本発明実施形態の３輪車玩具の左旋回するときの動作状態における前輪及び後輪の位置関係を説明する図である。
【図７】本発明実施形態の３輪車玩具の制御動作を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ３輪車玩具
１１  車体フレーム
１１ａ  アーム部
１１ｂ  取り付け部
１２  車輪（前輪）
１３ａ，１３ｂ  車輪（後輪）
１４  キャスタ軸
１５  フォーク部
１６ａ，１６ｂ  車輪支持部
１７  支持軸
１８ａ，１８ｂ  駆動部
１９ａ，１９ｂ  出力軸
２０  車輪上下機構
２１ａ，２１ｂ  連結部
２２ａ，２２ｂ  軸
２３ａ，２３ｂ  連結リンク部
２４  駆動シャフト
２５ａ，２５ｂ  軸
２６  送信機
２７  電源スイッチ
２８  電池
２９  コントロール部
３０  信号生成回路
３１  送信回路
３２  アンテナ
３８  アクチュエータ
３９  出力軸
４０  受信機
４１  アンテナ
４２  受信回路
４３  制御回路
４４  駆動回路
４５  電源スイッチ
４６  電池
【図１】
2006334059.tif 000003
【図２】
2006334059.tif 000004
【図３】
2006334059.tif 000005
【図４】
2006334059.tif 000006
【図５】
2006334059.tif 000007
【図６】
2006334059.tif 000008
【図７】
2006334059.tif 000009