(57)【要約】【課題】操舵装置の構造を簡素化し、かつ操舵装置単体でシャーシに旋回力を付与できるようにして、製造コストの低減と旋回性能の向上を図ることのできる走行玩具を提供する。【解決手段】後輪側の車軸１１に駆動モータ１８を接続する。シャーシ１２の前部側中央に操舵モータ１９を設置し、車体前後方向に沿う操舵モータ１９の回転軸１９ａに偏心ウェイト２４を取り付ける。操舵モータ１９の回転方向は制御装置２１によって制御する。操舵モータ１９の動力によって偏心ウェイト２４が一方に回転すると、前輪Ｗｆが車幅方向の一方に動き、それによってシャーシ１２にヨー回転が生じる。偏心ウェイト２４が逆向きに回転すると、シャーシ１２には逆向きのヨー回転が生じる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャーシの前後の左右には、回転可能に軸支された車輪が配置され、少なくとも前後一方の左右車輪が駆動装置によって回転駆動されるとともに、前記シャーシの進行方向が操舵装置によって操作される走行玩具において、
前記操舵装置は、前記シャーシの車幅方向の中央に、回転軸が車体前後方向に沿うように配置された回転モータと、この回転モータの回転軸に偏心して取り付けられた偏心ウェイトと、前記回転モータの回転方向を制御する制御装置と、を備え、
前記偏心ウェイトは、前記シャーシの前部側と後部側のいずれか一方に配置されていることを特徴とする走行玩具。
【請求項２】
前記偏心ウェイトは、前記シャーシのヨー中心の前方側と後方側のいずれか一方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の走行玩具。
【請求項３】
前記偏心ウェイトは、前記シャーシの前後一方の左右車輪を結ぶ軸線の上部近傍に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の走行玩具。
【請求項４】
前記シャーシの左側の前後の車輪と右側の前後の車輪にそれぞれ覆帯が掛け渡されて装着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の走行玩具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走行用の駆動装置と、進行方向を操作するための操舵装置を備えた走行玩具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線操作によって走行する走行玩具として、走行用の駆動モータ（駆動装置）と操舵装置を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この走行玩具は、後輪車軸に走行用の駆動モータがギヤ接続されるとともに、左右の前輪が操舵装置によって転舵されるようになっている。操舵装置は、左右の前輪を回転可能に支持するナックルがシャーシに揺動可能に保持され、各ナックルが複数のリンクとラックアンドピニオン機構を介して操舵用モータに連係されている。この走行玩具では、操舵用モータの回転を制御することにより、左右の前輪の舵角が任意に操作される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３６７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この従来の走行玩具は、左右の前輪を転舵するための操舵装置の構造が複雑であるため、このことが製造コストの高騰の原因となっている。
また、この従来の走行玩具は、後輪の駆動と前輪の転舵との協働によってシャーシを旋回させるものであることから、ある程度以上の旋回半径が必要となり、狭いスペースでの旋回が難しい。
【０００５】
そこでこの発明は、操舵装置の構造を簡素化し、かつ操舵装置単体でシャーシに旋回力を付与できるようにして、製造コストの低減と旋回性能の向上を図ることのできる走行玩具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る走行玩具では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、シャーシの前後の左右には、回転可能に軸支された車輪が配置され、少なくとも前後一方の左右車輪が駆動装置によって回転駆動されるとともに、前記シャーシの進行方向が操舵装置によって操作される走行玩具において、前記操舵装置は、前記シャーシの車幅方向の中央に、回転軸が車体前後方向に沿うように配置された回転モータと、この回転モータの回転軸に偏心して取り付けられた偏心ウェイトと、前記回転モータの回転方向を制御する制御装置と、を備え、前記偏心ウェイトは、前記シャーシの前部側と後部側のいずれか一方に配置されていることを特徴とするものである。
これにより、回転モータが制御装置によって回転を制御されて、偏心ウェイトが一方に回転すると、偏心ウェイトが下降する領域と上昇する領域とで偏心ウェイトに作用する力が変動する。すなわち、偏心ウェイトには回転モータの駆動力と重力が作用するが、偏心ウェイトが下降する領域では、回転モータの駆動力が偏心ウェイトに鉛直下方に向かう分力として作用し、偏心ウェイトが上昇する領域では、回転モータの駆動力が偏心ウェイトに鉛直上方に向かう分力として作用する。したがって、偏心ウェイトが下降行程にあるときには、車輪等の接地部での接地荷重が増大して接地部の車幅方向の動きが抑制され、偏心ウェイトが上昇行程にあるときには、車輪等の接地部での接地荷重が減少して、偏心ウェイトに作用する遠心力によって車幅方向の動きが生じ、その結果、シャーシに一方向のヨー回転が発生する。また、制御装置による制御によって回転モータが他方向に回転すると、偏心ウェイトの回転に伴うシャーシの車幅方向の動きが左右逆になり、シャーシには他方向のヨー回転が発生する。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係るの走行玩具において、前記偏心ウェイトは、前記シャーシのヨー中心の前方側と後方側のいずれか一方に配置されていることを特徴とするものである。
これにより、偏心ウェイトの回転に伴うシャーシの車幅方向の動きは、シャーシのヨー中心から前後方向にずれた位置で生じるようになる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る走行玩具において、前記偏心ウェイトは、前記シャーシの前後一方の左右車輪を結ぶ軸線の上部近傍に配置されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に係る走行玩具において、前記シャーシの左側の前後の車輪と右側の前後の車輪にそれぞれ覆帯が掛け渡されて装着されていることを特徴とするものである。
これにより、駆動装置によって車輪が回転駆動されると、車輪を通して左右の覆帯が回転し、覆帯による走行が可能になる。また、前記回転モータと偏心ウェイトによってシャーシに同シャーシを車幅方向に押し動かす荷重が間欠的に付与されると、シャーシに一方のヨー回転が発生し、それによって覆帯が路面上を側方に動きシャーシが旋回するようになる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、操舵装置が、シャーシの車幅方向の中央に回転軸が車体前後方向に沿うように配置された回転モータと、回転モータの回転軸に偏心して取り付けられた偏心ウェイトと、モータの回転方向を制御する制御装置を備えた構成とされ、偏心ウェイトがシャーシの前部側と後部側のいずれか一方に配置されているため、簡単な構造でありながら、回転モータの回転に応じてシャーシに任意の方向のヨー回転を確実に生じさせることができる。したがって、この発明によれば、構造の簡素化によって製造コストの低減を図ることができ、しかも、操舵装置単体でシャーシにヨー回転を生じさせることができることから、狭いスペースでもシャーシを容易に旋回させることが可能になる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、偏心ウェイトの回転に伴うシャーシの車幅方向の動きが、シャーシのヨー中心から前後方向にずれた位置で生じるため、シャーシに確実に旋回力を作用させることができる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、偏心ウェイトが前後一方の左右車輪を結ぶ軸線の上部近傍で回転し、その回転に伴う荷重の変動が前後一方の左右車輪に効率良く伝達されるため、車輪等の接地部が路面に対して側方に動き易くなる。したがって、シャーシの旋回性能をより高めることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、覆帯によって走行する走行玩具にあっても、操舵装置が回転モータによって偏心回転する偏心ウェイトと、回転モータの回転方向を制御する制御装置を備えた構成とされているため、左右の覆帯の回転速度を変えることなくシャーシを旋回させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の第１の実施形態のリモコン玩具の外観図である。
【図２】この発明の第１の実施形態の走行玩具のボディパネルを取り去った上面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態の走行玩具の図２のＡ矢視図である。
【図４】この発明の第１の実施形態の走行玩具の右旋回時の偏心ウェイトの作動（下降行程）とシャーシの挙動を示す図３に対応する図である。
【図５】この発明の第１の実施形態の走行玩具の右旋回時の偏心ウェイトの作動（上昇行程）とシャーシの挙動を示す図３に対応する図である。
【図６】この発明の第２の実施形態の走行玩具のボディパネルを取り去った上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する各実施形態については、同一部分に同一符号を付して重複する説明を省略するものとする。また、図面において、矢印ＦＲは、走行玩具の正面前方を指し、ＵＰは、走行玩具の上方を、Ｌは、走行玩具の前進方向に向かって左方をそれぞれ指すものとする。以下では、特別に断らない限り、前後、上下、左右の呼び方は、図中の矢印の向きに従うものとする。
【００１６】
最初に、図１〜図５に示す第１の実施形態について説明する。
図１は、４輪車両タイプの走行玩具１と、走行玩具１の走行を遠隔操作するための無線タイプのリモートコントローラ２（以下、「リモコン２」と呼ぶ。）とから成るリモート玩具１００の外観図である。
走行玩具１は、前後の車軸１０，１１を支持するシャーシ１２の上部にボディパネル１３が被着され、前後の車軸１０，１１のそれぞれに前輪Ｗｆ，Ｗｆと後輪Ｗｒ，Ｗｒが取り付けられている。リモコン２は、赤外線や電波を用いて走行玩具１に操作信号を出力する図示しない発信装置を内蔵し、その外面には前後進操作用の操作スイッチ１４と左右操舵用の操作スイッチ１５とが設けられている。なお、図１中１６は、無線チャンネルの切り換えスイッチであり、１７は、走行玩具１をリモコン２に接続して電力をチャージするときに用いるチャージボタンである。
【００１７】
図２は、ボディパネル１３を取り去った走行玩具１を上方から見た図であり、図３は、ボディパネル１３を取り去った走行玩具１を正面から見た図である。
これらの図にも示すようにシャーシ１２の後部領域には、後輪Ｗｒ側の車軸１１を駆動するための駆動モータ１８（駆動装置）が設置され、シャーシ１２の前部領域には、後に詳述する操舵モータ１９が設置されている。また、シャーシ１２の前後方向の中央領域には、リモコン２から発信された信号を受信する受信器２０と、受信器２０で受けた信号に基づいて駆動モータ１８と操舵モータ１９を制御する制御装置２１とが設置されている。なお、図２中２２は、駆動モータ１８の動力を減速して後輪Ｗｒ側の車軸１１に伝達する減速ギヤであり、２３は、駆動モータ１８で発された熱を放熱するための金属製の放熱板である。
【００１８】
操舵モータ１９は、駆動モータ１８と同様の回転モータによって構成されており、その回転軸１９ａには、大きな質量を持つ厚肉円盤状の偏心ウェイト２４が偏心状態で取り付けられている。
操舵モータ１９は、シャーシ１２上の車幅方向の中央に、回転軸１９ａが車体前後方向に沿うように設置され、偏心ウェイト２４は、回転軸１９ａを中心として、車幅方向と鉛直方向を含む平面内を旋回回転するようになっている。操舵モータ１９と偏心ウェイト２４は前輪Ｗｆ側の車軸１０の上部近傍に配置され、かつ、シャーシ１２のヨー中心Ｙに対して所定量前方側にオフセットしている。
また、操舵モータ１９は、制御装置２１による電流制御によって回転方向が切り換え可能となっている。この実施形態の場合、制御装置２１は、操舵モータ１９と偏心ウェイト２４とともに操舵装置を構成している。
【００１９】
図４，図５は、右旋回時における偏心ウェイト２４の作動とシャーシ１２（走行玩具１）の挙動を示す図である。
以下、この走行玩具１で用いる操舵装置の操舵原理について説明するが、操舵モータ１９の回転軸１９ａと偏心ウェイト２４の回転方向については、図４，図５中の矢印Ｒで示す方向を正転方向、矢印Ｒで示す方向と逆方向を逆転方向と呼ぶものとする。
【００２０】
操舵モータ１９の回転軸１９ａが正転方向に回転し、図４に示すように、偏心ウェイト２４が最上昇位置（以下、「上死点位置」と呼ぶ。）から最下降位置（以下、「下死点位置」と呼ぶ。）に向かって旋回移動すると、このとき、偏心ウェイト２４には、重力と操舵モータ１９の駆動力の分力とがともに鉛直下方に向かう力として作用する。一方、図５に示すように、偏心ウェイト２４が下死点位置から上死点位置に向かって旋回移動すると、このとき、偏心ウェイト２４には、重力が鉛直下方に向かって作用するとともに、操舵モータ１９の駆動力の分力が鉛直上方に向かう力として作用する。
したがって、図４に示すように、偏心ウェイト２４が上死点位置から下死点位置に向かって旋回移動する間は、前輪Ｗｆが重力と操舵モータ１９の駆動力（分力）による大きな荷重で路面に押し付けられ、前輪Ｗｆの車幅方向の動きが押さえ込まれている。このため、この間に偏心ウェイト２４に作用する遠心力によってシャーシ１２が車幅方向左側に押圧されても、前輪Ｗｆは左方向に動くことはない。
一方、図５に示すように、偏心ウェイト２４が下死点位置から上死点位置に向かって旋回移動する間は、鉛直上方に向かう操舵モータ１９の分力によってシャーシ１２が上方に押し上げられ、前輪Ｗｆの接地荷重が一時的に減少する。このため、この間に偏心ウェイト２４に作用する遠心力によってシャーシ１２が車幅方向右側に押圧されると、前輪Ｗｆは右方向に動かされることになる。
この前輪Ｗｆの右方向への動きは、図２に示すシャーシ１２のヨー中心Ｙの回りで生じ、その結果、シャーシ１２は右方向に旋回するようになる。
【００２１】
一方、操舵モータ１９の回転軸１９ａと偏心ウェイト２４が、逆転方向に回転する場合には、上述した正転方向の回転時の右と左が入れ代わるだけで、正転方向の回転時と同様の原理によってシャーシ１２が左方向に旋回するようになる。
【００２２】
以上のように、この実施形態の走行玩具１は、シャーシ１２の前方に配置された操舵モータ１９と偏心ウェイト２４によってシャーシ１２にヨー回転を生じさせるとともに、制御装置２１によるモータ１９の回転方向の切り換えによってシャーシ１２に生じるヨー回転方向を任意に操作することができるため、リンク機構やラックアンドピニオン機構等の複雑な機構を用いない簡単な構造でありながら、シャーシ１２の走行方向を容易に、かつ確実に操作することができる。
【００２３】
このため、この走行玩具１においては、低コストでの製造が可能であるとともに、操舵装置の単体で、例えば、駆動モータ１８が非駆動の場合にもシャーシ１２にヨー回転を生じさせることができることから、狭いスペースでもシャーシ１２の向きを容易に変更操作することができる。
【００２４】
また、この走行玩具１では、偏心ウェイト２４がシャーシ１２のヨー中心Ｙから前方にずれた位置に配置されているため、シャーシ１２に効率良く確実に旋回力を作用させることができる。
【００２５】
さらに、この走行玩具１においては、偏心ウェイト２４が前輪Ｗｆ側の車軸１０の上部近傍に設置されているため、偏心ウェイト２４による振動を前輪Ｗｆ側の車軸１０に効率良く伝達し、車軸１０の端部に取り付けられた前輪Ｗｆを路面に対して側方に動き易くすることができる。したがって、この構造により、シャーシ１２の旋回性能をより高めることができる。
【００２６】
図６は、第２の実施形態を示すものであり、第１の実施形態の図２に対応する図である。
この第２の実施形態は、走行玩具の基本的な構成は第１の実施形態のほぼ同様であるが、左側と右側の各前輪Ｗｆと後輪Ｗｒとに、それぞれ覆帯（無限軌道）３０Ｌ，３０Ｒが掛け渡されて装着されている点が異なっている。
【００２７】
この実施形態の走行玩具では、駆動モータ１８から伝達される後輪Ｗｒの駆動力が左右の覆帯３０Ｌ，３０Ｒに同様に伝達され、覆帯３０Ｌ，３０Ｒの接地面が前後に連続的に移動することでシャーシ１２を前後に走行させるようになっている。このような覆帯３０Ｌ，３０Ｌの回転によって走行する走行玩具においては、通常、左右の覆帯３０Ｌ，３０Ｌの回転速度を変えなければシャーシ１２の向きを変えることができない。しかし、この実施形態の走行玩具においては、操舵モータ１９と偏心ウェイト２４によってシャーシ１２を車幅方向に動かすすべく間欠的な荷重を付与し、それによってシャーシ１２にヨー回転を生じさせる構造とされているため、左右の覆帯３０Ｌ，３０Ｌの回転速度を変えることなく、シャーシ１２の向きを容易に、かつ確実に変更することができる。
【００２８】
したがって、この実施形態の走行玩具は、操舵のために左右の覆帯３０Ｌ，３０Ｌの回転速度を変える機構が不要になることから、構造の簡素化によって製造コストの低減を図ることができる。
【００２９】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の各実施形態は、後部側の車軸に駆動モータが接続され、シャーシの前部側に操舵モータと偏心ウェイトが設置された構造とされているが、逆に前部側の車軸に駆動モータを接続し、操舵モータと偏心ウェイトをシャーシの後部側に設置することも可能である。また、操舵モータと偏心ウェイトを駆動モータとともにシャーシの前部側と後部側の一方に配置することも可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１…走行玩具
１０，１１…車軸
１２…シャーシ
１８…駆動モータ（駆動装置）
１９…操舵モータ（回転モータ）
１９ａ…回転軸
２１…制御装置
２４…偏心ウェイト
３０Ｒ，３０Ｌ…覆帯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011245206.tif 000006
【図５】
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【図６】
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