(57)【要約】【課題】車軸又はホイールハブの滑り空転（空回り）を防止すべく当該車軸に対しスラスト方向に強い力を掛けてもボールベアリングの損傷を確実に抑止できるようにする。【解決手段】駆動部Ｍに連繋したスパーギヤ１８により回転駆動するホイールハブ１２と、ホイールハブ１２の内側にベアリング１５，１６を介して嵌挿支持した車軸１１と、スパーギヤ１８を押圧保持してその回転径方向の力をホイールハブ１２に伝えるよう車軸１１と一体に設けたデフハブ１４とを備え、ホイールハブ１２及び車軸１１の各端部同士をスラストベアリング１によって連繋する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部に連繋されたスパーギヤにより回転駆動するホイールハブと、ホイールハブの内側にベアリングを介して嵌挿支持される車軸と、スパーギヤを押圧保持してその回転径方向の力をホイールハブに伝えるよう車軸と一体に設けたデフハブとを備えたラジオコントロールカーの車軸構造であって、ホイールハブ及び車軸の各端部同士をスラストベアリングによって連繋してなることを特徴としたラジオコントロールカーの車軸構造。
【請求項２】
スラストベアリングは、ホイールハブの開口端部側に内嵌合される外輪と、車軸の端部外周に外嵌合される内輪と、外輪の一端側周縁から内径方向に突出した外輪側フランジ及び内輪の他端側周縁から外径方向に突出した内輪側フランジそれぞれによって略密封状に挟持内装されるボールと、外輪に対し内輪を保持固定するためのＣリング状の止め輪とによって構成されていることを特徴とする請求項１記載のラジオコントロールカーの車軸構造。
【請求項３】
車軸の先端側面から外方に向けて突設されたスクリューと、大径開口端に皿バネを備えた円錐筒状のスラストコーンとを備え、スクリューにねじ込んだナットにより皿ネジを押圧しつつスラストコーンの小径開口端によってスラストベアリングの内輪外側面を圧接保持してなることを特徴とする請求項１又は２記載のラジオコントロールカーの車軸構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ等を駆動部とし、無線操縦装置により遠隔操縦により走行するラジオコントロールカーの車軸構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ラジオコントロールカーは、無線操縦装置により操縦者の希望する速度や方向等を遠隔操作して走行させるものであり、特に競技向きに作られているものが多く、動力として主にモータ等を用い、例えば、時速０〜１００ｋｍ程度のスピードを出すことが可能な構造となっている。
【０００３】
従来のラジオコントロールカーとしては、例えば、特許文献１に開示されているように、シャーシが、前方側のメインシャーシと、後方側のリアシャーシとによって構成されている。これらのメインシャーシとリアシャーシは、少なくとも相対的にスラスト方向に、自由移動可能なように連結されており、操舵時に前記メインシャーシの後端側のスラスト方向移動に対応して、前記リアシャーシの前端側のスラスト方向の振れ方向が調整可能となっている。また、リアシャーシは、前方側の左右に後部底板を備え、この後部底板上面には支持ケースが固定され、その内部には駆動モータが収容されている。この支持ケースの幅方向両側壁には軸受部が設けられ、この軸受部に車軸が回動自在に軸支され、その両端に後輪が取り付けられている。そして、駆動モータの駆動軸に固定された小歯車及び該車軸に固定された大歯車を咬合連結させることにより、モータ駆動力を伝達し、後輪を回転駆動させるものとなっている。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているように、車軸に対してスリップ自在となったギヤが駆動部に伝動部材を介して噛合してなる走行玩具が存在する。この伝動部材は、前記車軸に取付けられたギヤから押されて抜け方向又は押込方向のスラストが掛かる方向に備えられたウォームによって構成されている。また、車軸は、シャーシに形成された切溝に嵌入され、且つ、ギヤをシャーシ底部の凹部に嵌挿させている。
【０００５】
ただ、上記した特許文献１の場合においては、大歯車を備えた車軸が支持ケースの幅方向両側壁の軸受部によりラジアル方向の回転を担っていた。
【０００６】
また、上記した特許文献２の場合においては、車軸は、シャーシの切溝に嵌入され、且つ、ギヤをシャーシ底部の凹部に嵌挿させていることから切溝及び凹部は車軸のラジアル方向の回転を担っていた。
【０００７】
このように、従来では、車軸に対しスラスト方向に掛かる負荷に関しては何等の対策も講じられていないことから、大歯車又はギヤの動きがスムーズでなく、しかもスラスト方向に掛かる負荷のために故障の多い箇所となる要因にもなっていた。
【０００８】
このような問題点を解決すべく、従来においては、車軸に対し、大歯車又はギヤによって一体回転するホイールハブをベアリングのみによりラジアル方向及びスラスト方向相互の回転を担う手段として採用し、それ以外に解決する対応策は無かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第２７７２４７２号公報
【特許文献１】実開昭６１−９６９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記したように、スラスト方向を上記ベアリングにより代用させた場合、ベアリング自体に過度な応力が掛かり、ベアリング自体の損傷が激しくなるという問題点が浮上していた。しかも、ボールデフの特性上、スラスト方向に力を掛けないと車軸又はホイールハブの滑りが起きてしまい、ラジアル方向に駆動力が伝達されずタイヤが回転しなくなる。このように本来であればスラスト方向に強い力を掛けてはいけないのであるが、上記のように滑り空転を回避すべく敢えて強い力を掛ける必要があった。
【００１１】
そこで、本発明は、叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、車軸又はホイールハブの滑りを防止すべく、当該車軸に対しスラスト方向に強い力を掛けてもベアリング自体の損傷を確実に抑止できるようにしたラジオコントロールカーの車軸構造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】
【００１２】
上述した課題を解決するために、本発明にあっては、駆動部と連繋したスパーギヤにより回転駆動するホイールハブと、ホイールハブの内側にベアリングを介して嵌挿支持した車軸と、スパーギヤを押圧保持してその回転径方向の力をホイールハブに伝えるよう車軸と一体に設けたデフハブとを備えたラジオコントロールカーの車軸構造であって、ホイールハブ及び車軸の各端部同士をスラストベアリングによって連繋してなることを特徴としたものである。
【００１３】
また、上記スラストベアリングは、ホイールハブの開口端部側に内嵌合した外輪と、車軸の端部外周に外嵌合した内輪と、外輪の一端側周縁から内径方向に突出した外輪側フランジ及び内輪の他端側周縁から外径方向に突出した内輪側フランジそれぞれによって略密封状に挟持内装するボールと、外輪に対し内輪を保持固定するためのＣリング状の止め輪とによって構成していることを特徴とする。
【００１４】
更に、車軸は、その先端側面から外方に向けて突設したスクリューと、大径開口端に皿バネを備えた円錐筒状のスラストコーンとを備え、該スクリューにねじ込んだナットにより皿バネを押圧しつつスラストコーンの小径開口端によってスラストベアリングの内輪外側面を圧接保持してなることを特徴とする。
【００１５】
以上のように構成された本発明に係るラジオコントロールカーの車軸構造にあって、ベアリングは、車軸及びホイールハブのラジアル方向への回転を担わせると同時に、スラストベアリングは、車軸及びホイールハブのスラスト方向への回転を担わせる。また、皿バネは、スラストベアリング及びデフボールに対しスラスト方向に強い力を掛けた際の衝撃を吸収緩和させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、車軸又はホイールハブの滑りを防止すべく、当該車軸に対しスラスト方向に強い力を掛けてもベアリング自体の損傷を確実に抑止できることが可能となった。
【００１７】
すなわち、駆動部に連繋されたスパーギヤにより回転駆動するホイールハブと、ホイールハブの内側にベアリングを介して嵌挿支持される車軸と、スパーギヤを押圧保持してその回転径方向の力をホイールハブに伝えるよう車軸と一体に設けたデフハブとを備えたラジオコントロールカーの車軸構造であって、ホイールハブ及び車軸の各端部同士をスラストベアリングによって連繋してなるので、該スラストベアリングは、車軸及びホイールハブのスラスト方向への回転を担っていることから、車軸に対しスラスト方向に強い力を掛けてもベアリング自体の損傷を確実に抑止することができる。
【００１８】
スラストベアリングは、ホイールハブの開口端部側に内嵌合される外輪と、車軸の端部外周に外嵌合される内輪と、外輪の一端側周縁から内径方向に突出した外輪側フランジ及び内輪の他端側周縁から外径方向に突出した内輪側フランジそれぞれによって略密封状に挟持内装されるボールと、外輪に対し内輪を保持固定するためのＣリング状の止め輪とによって構成されているので、外軌道板、内軌道板、ボールという３点の個別部品を組み立てなければならない従来のスラストベアリングに比し、それらは予め組み立て済みであり、従来のような各部品を紛失するという虞がない。また、ボールは、外輪の一端側周縁から内径方向に突出した外輪側フランジ及び内輪の他端側周縁から外径方向に突出した内輪側フランジそれぞれによって略密封状に挟持内装されているので、従来のように、ボール及び外軌道板、内軌道板等にゴミが付着することで磨耗が発生し、車軸及びホイールハブのスムーズな動きが阻止されてしまうのを未然に防止することができる。
【００１９】
また、車軸の先端側面から外方に向けて突設されたスクリューと、大径開口端に皿バネを備えた円錐筒状のスラストコーンとを備え、スクリューにねじ込んだナットにより皿バネを押圧しつつスラストコーンの小径開口端によってスラストベアリングの内輪外側面を圧接保持してなるので、ホイールハブに対しスラスト方向に強い力が掛かってもその衝撃を確実に吸収緩和させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を実施するためのスラストベアリングの一形態を示すもので、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立後の斜視図、（ｃ）は縦断側面図である。
【図２】同じく、車軸、スパーギヤ、ホイールハブ、ベアリング、スラストベアリング及びスラストコーン等の組立前の分解斜視図である。
【図３】同じく、車軸、スパーギヤ、ホイールハブ、ベアリング、スラストベアリング及びスラストコーン等の組立後の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図４におけるＰ部分の拡大断面図である。
【図６】ホイールハブにタイヤを取付ける状態を示す斜視図である。
【図７】駆動部を設けたシャーシに車軸構造（シャフト等）を取付けた状態の斜視図である。
【図８】同じく、車軸構造（シャフト等）を取付けた状態の平面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１に示すように、ラジオコントロールカーの車軸構造における後輪左右のローラ状のタイヤＴ（後述する図６乃至図９参照）を取付ける車軸１１（後述する図２乃至図６参照）の左右のいずれか一方、例えば、左側のホイールハブ１２（後述する図２乃至図５参照）に本発明に係るスラストベアリング１を具備する。なお、タイヤＴは、例えば、ゴム又はスポンジ等の様々な材質のものが使用できるし、タイヤＴの表面も、様々な形状のものを使用することができる。
【００２３】
〔スラストベアリングの構成〕
スラストベアリング１は、高炭素クロム軸受鋼からなる外輪２、内輪３、ボール４（例えば１ｍｍφ径の球体）と、バネ用ステンレス鋼線からなるＣリングバネ状の止め輪５とのそれぞれから構成している。外輪２の内面と内輪３の外面は略Ｌ字形状に成形し、内外両面間に約２０個のボール４を挟み込み、止め輪５によって外輪２に対し内輪３を保持している。
【００２４】
すなわち、外輪２はホイールハブの開口端部側に内嵌合し、内輪３は車軸の端部外周に外嵌合するもので、複数個のボール４は、外輪２の一端側周縁から内径方向に突出した断面略下向きＬ字状の外輪側フランジ２ａ及び内輪３の他端側周縁から外径方向に突出した断面略上向きＬ字状の内輪側フランジ３ａとのそれぞれを相対峙させることによって略密封状に挟持内装している。そしてＣリング状の止め輪５を外輪２の一端開口面側から嵌挿することで内輪３が保持固定するようにしている。
【００２５】
〔車軸の構成〕
本実施形態における車軸構造は、図２乃至図５に示すように、車軸１１の両端側に、タイヤＴ（後述する図６乃至図９参照）を取り付けるためのホイールハブ１２、１３を設けている。ホイールハブ１２、１３は、その外方側面に胴部１２ａ、１３ａを形成し、該胴部１２ａ、１３ａの先端には、該胴部１２ａ、１３ａに被せたタイヤＴをネジ止め固定するための様々な台座形状の取付部１２ｂ、１３ｂを形成している。また、左側のホイールハブ１２の右端は、後述するデフハブ１４に対応して円板型フランジ形状としている。図６に示すように、右側のホイールハブ１３の胴部１３ａは、車軸１１に対しネジ締付部１３ｃにより挟圧保持している。このうち左側のホイールハブ１２には、本発明に係るスラストベアリング１を具備している。以下、スラストベアリング１を取り付けている左側のホイールハブ１２周辺の詳細構成について説明する。
【００２６】
車軸１１は、ホイールハブ１２の胴部１２ａ内側に挿入し、回転径方向の回転を担っている一対のベアリング１５、１６（例えば、円筒コロ状の軸受）を介して当該ホイールハブ１２を支持している。そしてホイールハブ１２（胴部１２ａ）及び車軸１１の各端部同士を、回転軸方向の回転を担っているスラストベアリング１によって連繋している。
【００２７】
すなわち、車軸１１の左端寄り箇所において、該車軸１１に固定した右側のデフハブ１４と、一対のベアリング１５、１６を介して車軸１１に支持させた左側のホイールハブ１２の円盤型フランジ部分とで、１つのベアリング１７（例えば、円筒コロ状の軸受）を介して車軸１１に支持させたスパーギヤ１８及び左右一対のデフリング２０、２１をサンドイッチ状に保持している。このとき、スパーギヤ１８の平側面には、例えば、８個のデフボール１９を装着するための孔部１８ａを周方向等間隔毎に形成しており、該孔部１８ａに装着したデフボール１９に、スパーギヤ１８の両側に設けたデフリング２０、２１が、デフハブ１４とホイールハブ１２とによる挟持圧力に伴って圧接することでスパーギヤ１８による回転径方向の力をホイールハブ１２及びデフハブ１４に伝えるものとなっている。
【００２８】
スパーギヤ１８は、駆動部（モータ）Ｍの駆動出力軸ＭＡに嵌着している小ギアＳ（図７、図８参照）に噛合連繋しており、駆動部（モータ）Ｍからの回転径方向の力をこのスパーギヤ１８により車軸１１及びホイールハブ１２（胴部１２ａ及びタイヤＴ）に伝えるものとしている。このとき、上記デフボール１９は、スパーギヤ１８の回転径方向の力をデフリング２０，２１に伝え、デフリング２０、２１は、デフボール１９に圧接することによりホイールハブ１２及びデフハブ１４に回転径方向の力を伝えるものとなっている。
【００２９】
上記したように、スラストベアリング１は、ホイールハブ１２の胴部１２ａ及び車軸１１の各端部同士を連繋させるように左側のベアリング１５に隣接して配置している。すなわち、スラストベアリング１の外輪２は、ホイールハブ１２の胴部１２ａ開口端部側に内嵌合し、スラストベアリング１の内輪３は、車軸１１の端部外周に外嵌合している。従って、車軸１１とホイールハブ１２とは、スラストベアリング１を介して同一方向に回転するものとなっている。
【００３０】
車軸１１の先端側面中央には、外方に向けてネジ棒状のスクリュー２２を突設しており、このスクリュー２２には、大径開口端に皿バネ２４（座金を皿状に湾曲させたもの）を装着した円錐筒状のスラストコーン２３を挿入している。そして、スクリュー２２にねじ込んだ、例えば、鉄製又はアルミ製等のナット２５により皿バネ２４を押圧し、且つ、スラストコーン２３の小径開口端によってスラストベアリング１の内輪３外側面を圧接保持している。すなわち、該スラストベアリング１は、車軸１１及びホイールハブ１２にて固定しており、該スラストベアリング１の両端側面は、左側のベアリング１５とスラストコーン２３にて挟まれた状態となり、こうすることで皿バネ２４の圧力をスラストベアリング１に伝える構成としている。このように、ナット２５と皿バネ２４とによってスラストコーン２３を介してスラストベアリング１がホイールハブ１２を押圧しているため、車軸１１はスパーギヤ１８及びホイールハブ１２と同一に回転する。上記スクリュー２２は、車軸１１に固定されており、ナット２５が抜けないように保持している。また、ナット２５は、これを締め込むことにより回転径方向への滑りを制御する。更に、皿バネ２４は、ナット２５のネジ締付力がスラストベアリング１及びデフボール１９に直接加わらないようにその力を緩和している。
【００３１】
次に、上記構成による車軸１１のシャーシ３１への取付手順について図６乃至図９に基づき説明すると、先ず、図６に示すように、ネジ締付部１３ｃを緩めて右側のホイールハブ１３（胴部１３ａ）を車軸１１から外しておく。
【００３２】
一方、図７、図８に示すように、シャーシ３１の底面には左右一対の壁部３２ａ、３２ｂを立設し、壁部３２ａ、３２ｂの間には、駆動部（モータ）Ｍを装備し、駆動部（モータ）Ｍの駆動出力軸ＭＡに嵌着している小ギアＳが左側の壁部３２ａに設けられた孔から突出している。また、壁部３２ａ、３２ｂには、軸受孔部３３（図７では左側のみを示している、図９も参照）を形成しており、上記した右側のホイールハブ１３を取外している車軸１１を軸受孔部３３に挿入する。このとき小ギアＳは、スパーギヤ１８に噛合した状態に配置される。そして、右側のホイールハブ１３（胴部１３ａ）を車軸１１に装着し、ネジ締付部１３ｃを締めて固定する。その後、右側のホイールハブ１３の胴部１３ａにタイヤＴを被せるように装着し、タイヤＴの外側からネジＮを挿入し、取付フランジ１３ｂのネジ孔にねじ込むことでタイヤＴを固定する。また、左側のホイールハブ１２の胴部１２ａに円筒状のタイヤＴを被せるように装着し、タイヤＴの外側（ホイール側）からネジＮを挿入し、取付フランジ１２ｂのネジ孔にねじ込むことでタイヤＴを固定する。
【００３３】
次に、以上のように構成された形態についての動作の一例について説明すると、駆動部（モータ）Ｍの小ギアＳによる駆動回転でスパーギヤ１８が回転すると、このスパーギヤ１８により車軸１１及びホイールハブ１２（胴部１２ａ及びタイヤＴ）が同一方向に回転する。このとき、上記デフボール１９は、スパーギヤ１８の回転径方向の力をデフリング２０、２１に伝え、該デフリング２０、２１は、デフボール１９に圧接することによりホイールハブ１２及びデフハブ１４に回転径方向の力を伝える。
【００３４】
また、スラストベアリング１は、ホイールハブ１２の胴部１２ａ及び車軸１１の各端部同士を連繋させるよう右側のベアリング１５の左側に隣接して配置していることから、車軸１１とホイールハブ１２とは、スラストベアリング１を介して同一方向に回転する。このとき、ベアリング１５、１６は、車軸１１及びホイールハブ１２のラジアル方向への回転を担わせていると同時に、スラストベアリング１は、車軸１１及びホイールハブ１２のスラスト方向への回転を担わせていることから、車軸１１に対しスラスト方向に強い力が掛かってもベアリング１５自体の損傷を確実に抑止できるものとなる。また、皿バネ２４は、スラストベアリング１及びデフボール１９に対しスラスト方向に強い力を掛けた際の衝撃を吸収緩和することができる。
【符号の説明】
【００３５】
Ｍ                駆動部（モータ）
Ｎ                ネジ
Ｓ                小ギヤ
Ｔ                タイヤ
１                スラストベアリング
２                外輪
３                内輪
４                ボール
５                止め輪
１１              車軸
１２、１３        ホイールハブ
１４              デフハブ
１５、１６、１７  ベアリング
１８              スパーギヤ
１９              デフボール
２０、２１        デフリング
２２              スクリュー
２３              スラストコーン
２４              皿バネ
２５              ナット
３１              リアシャーシ
３２              壁部
３３              軸受孔部
【図１】
2015062488.tif 000003
【図２】
2015062488.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015062488.tif 000009
【図８】
2015062488.tif 000010
【図９】
2015062488.tif 000011