(57)【要約】【課題】簡単な構造で部品点数を少なくでき、走行の安定性を向上できる無線操縦二輪車玩具を提供する。【解決手段】二輪車本体１１と、二輪車本体１１の前側に設けられたステアリング操舵部１２により傾斜したキャスタ軸１３を介して走行方向が変更できるように回動可能に取付けられたフロントフォーク部１４と、フロントフォーク部１４に前輪緩衝部１５を介して取付けられた前輪１７と、二輪車本体１１の後側に後輪緩衝部２０を介して取付けられた駆動モータ４８を有する走行駆動部１９を収容する駆動ケース１８と、駆動ケース１８の走行駆動部１９に取付けられた後輪２２と、後輪２２に一体に設けられた走行安定用のフライホイール２３と、ステアリング操舵部１２及び走行駆動部１９を無線制御するための受信回路２６と、各部に電源を供給する電池２８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】
二輪車本体と、この二輪車本体の前側に設けられたステアリング操舵部により傾斜したキャスタ軸を介して走行方向が変更できるように回動可能に取付けられたフロントフォーク部と、このフロントフォーク部に前輪緩衝部を介して取付けられた前輪と、前記二輪車本体の後側に後輪緩衝部を介して取付けられた駆動モータを有する走行駆動部を収容する駆動ケースと、この駆動ケースの走行駆動部に取付けられた後輪と、この後輪に一体に設けられた走行安定用のフライホイールと、前記ステアリング操舵部及び走行駆動部を無線制御するための受信回路と、各部に電源を供給する電池とを備えたことを特徴とする無線操縦二輪車玩具。
【請求項２】
前記ステアリング操舵部は、リング状マグネットの中心部に配置された電磁コイルの回動によるものであることを特徴とする請求項１記載の無線操縦二輪車玩具。
【請求項３】
前記電磁コイル及びリング状マグネットを収納するケースの前側一側面に垂直方向に延出されたアーム部が一体に形成され、そのアーム部の先端側に延出方向に直交する方向に向けてキャスタ軸が後傾角度で設けられ、前記電磁コイルの回動は、前記アーム部に揺動自在に取付けられた揺動レバーにより、前記フロントフォーク部に伝達されることを特徴とする請求項２記載の無線操縦二輪車玩具。
【請求項４】
前記ステアリング操舵部は、遠心クラッチによるトルク制御を施したモータ駆動によるものであることを特徴とする請求項１記載の無線操縦二輪車玩具。
【請求項５】
前記後輪に一体に設けられるフライホイールは、ホイールリムの外周でタイヤの内側に設けられるリング状に形成された金属材料からなる部材であることを特徴とする請求項１記載の無線操縦二輪車玩具。
【請求項６】
前記後輪に一体に設けられるフライホイールは、ホイールリム全体が金属材料からなる部材であることを特徴とする請求項１記載の無線操縦二輪車玩具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安定走行を実現できる機構を有する無線操縦二輪車玩具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線操縦による自転車やオートバイ等の走行玩具が注目されており、その走行安定性のために、種々の提案が行われてきた。例えば、フライホイールを自転車のクランクシャフト領域内に配置し、駆動モータとは別個のモータで回転させる構造の無線制御自転車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この無線制御自転車では、フライホイールの回転によるジャイロ効果により動作中の安定性及び移動性を図るようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２００３６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自転車のクランクシャフト領域内に設けたフライホイールを駆動モータと異なる別のモータにより回転する構造では、フライホイールを回転させるための構造が複雑で部品点数も多くなり、製造コストが高くなるとともに、電力消耗が多くなり電池の寿命が短くなるおそれがあった。また、クランクシャフト領域内では、配置空間の大きさの制限から、大きな外径によりジャイロ効果を生じさせるフライホイールの使用が困難になることがあった。さらに、従来の無線制御自転車では、平坦な路面での走行には問題がないが、路面に凹凸がある場合には、そこから受ける衝撃により走行安定性が損なわれるおそれがあった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、簡単な構造で部品点数を少なくでき、走行の安定性を向上できる無線操縦二輪車玩具を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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、二輪車本体と、この二輪車本体の前側に設けられたステアリング操舵部により傾斜したキャスタ軸を介して走行方向が変更できるように回動可能に取付けられたフロントフォーク部と、このフロントフォーク部に前輪緩衝部を介して取付けられた前輪と、前記二輪車本体の後側に後輪緩衝部を介して取付けられた駆動モータを有する走行駆動部を収容する駆動ケースと、この駆動ケースの走行駆動部に取付けられた後輪と、この後輪に一体に設けられた走行安定用のフライホイールと、前記ステアリング操舵部及び走行駆動部を無線制御するための受信回路と、各部に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。走行安定用のフライホイールを後輪に一体に設け、前輪及び後輪にそれぞれ前輪及び後輪緩衝部を設けたことで、簡単な構造で部品点数を少なくでき、走行の安定性を向上できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明にあっては、前記ステアリング操舵部は、リング状マグネットの中心部に配置された電磁コイルの回動によるものであることを特徴とするものである。リング状マグネットと電磁コイルにより簡単に方向変換の制御ができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明にあっては、前記電磁コイル及びリング状マグネットを収納するケースの前側一側面に垂直方向に延出されたアーム部が一体に形成され、そのアーム部の先端側に延出方向に直交する方向に向けてキャスタ軸が後傾角度で設けられ、前記電磁コイルの回動は、前記アーム部に揺動自在に取付けられた揺動レバーにより、前記フロントフォーク部に伝達されることを特徴とするものである。アーム部により重量を有する電磁コイル及びリング状マグネットを収納するケースを二輪車本体の中央部の下部側に位置させることで低重心化により走行安定性を向上できる。
【０００９】
請求項４に記載の発明にあっては、前記ステアリング操舵部は、遠心クラッチによるトルク制御を施したモータ駆動によるものであることを特徴とするものである。ステアリング操舵部をモータ駆動により実現できる。
【００１０】
請求項５に記載の発明にあっては、前記後輪に一体に設けられるフライホイールは、ホイールリムの外周でタイヤの内側に設けられるリング状に形成された金属材料からなる部材であることを特徴とするものである。フライホイールの外径を大きくして大きなジャイロ効果を生じさせることができる。
【００１１】
請求項６に記載の発明にあっては、前記後輪に一体に設けられるフライホイールは、ホイールリム全体が金属材料からなる部材であることを特徴とするものである。フライホイールの構造を簡単にしてさらに大きなジャイロ効果を生じさせることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
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６は本発明実施形態の無線操縦二輪車玩具を説明する図であり、図１は無線操縦二輪車玩具の断面図、図２は後輪の車軸に沿った方向の断面図、図３は後輪の車軸に直交する方向の断面図、図４は他の実施形態の後輪の車軸に沿った方向の断面図、図５は前輪及びフロントフォーク部の側面図、図６は前輪及びフロントフォーク部の断面図である。
【００１３】
これらの図において、無線操縦二輪車玩具１０は、二輪車本体１１と、この二輪車本体１１の前側に設けられたステアリング操舵部１２と、このステアリング操舵部１２に傾斜したキャスタ軸１３を介して走行方向が変更できるように回動可能に取付けられたフロントフォーク部１４と、このフロントフォーク部１４に前輪緩衝部１５を介して取付けられた前輪１７と、二輪車本体１１の後側に後輪緩衝部２０を介して取付けられた駆動ケース１８と、この駆動ケース１８に取付けられた後輪２２と、駆動ケース１８内に設けられ後輪２２を駆動する走行駆動部１９と、後輪２２に一体に設けられた走行安定用のフライホイール２３と、ステアリング操舵部１２及び走行駆動部１９を無線制御するための受信回路２６と、各部に電源を供給する電池２８等とから構成されている。
【００１４】
二輪車本体１１は、例えば、プラスチック等の成型材料からなり、全体としてオートバイ等を模した玩具形状に形成され、前側はステアリング操舵部１２やフロントフォーク部１４を取付ける形状に形成され、後側は後輪２２を取付けた駆動ケース１８の上部を覆う形状に形成され、ほぼ中央部の下部側には、電池２８を収納する電池ケース２９を装着する空間が形成され、その空間の上部に受信回路２６が取付けられ、この受信回路２６に接続されるアンテナ２７が上部側から外部に導出されるようになっている。また、二輪車本体１１の中央部の下部側には、停止状態にあるとき、あるいは走行が低速になったときに、転倒を防止するための補助輪等からなるスキッド（図１には図示していない）等が設けられていることが好ましく、前輪１７、後輪２２及び補助輪等により支持されることで、再スタートが容易になる。
【００１５】
ステアリング操舵部１２は、電磁コイル３２及び永久磁石からなるリング状マグネット３３を収納するケース３０の前側一側面に垂直方向に比較的長く延出されたアーム部３１が一体に形成されており、そのアーム部３１の先端側に延出方向に直交する方向に向けてキャスタ軸１３が設けられ、このキャスタ軸１３が垂直線に対して、例えば、２３〜２７度程度の後傾角度（θ）になるよう二輪車本体１１の前側に取付けられている。これにより比較的に重量を有する電磁コイル３２及びリング状マグネット３３を収納するケース３０が、全体としてキャスタ軸１３の後傾角度とアーム部３１により二輪車車体１１の中央部側に向けてやや下方に位置することで、低重心化を図るようにしている。電磁コイル３２は、ケース３０内においてリング状マグネット３３の中心部に軸３４を介して回動自在に配置され、また一方側（下部側）の周縁部でリング状マグネット３３から外れた位置には係止片３５が形成され、受信回路２６から与えられる方向変換のための信号に基づいて回動するようになている。この電磁コイル３２の回動は、揺動レバー３６により、後に詳細に説明するフロントフォーク部１４に伝達され、キャスタ軸１３を中心に回動するようになっている。この揺動レバー３６は、細長い板状に形成され、ほぼ中心部がアーム部３１の下部側に突出された軸３７に揺動自在に取付けられ、一方の端部側にＵ字形に形成された係合部３６ａに電磁コイル３２の係止片３５が係合され、他方の端部側に同様にＵ字形に形成された係合部３６ｂにフロントフォーク部１４に設けられた突起部４５が係合されるようになっている。すなわち、アンテナ２７を介して受信される方向変換の信号に基づいて、受信回路２６から制御電流が供給されて電磁コイル３２がリング状マグネット３３内で回動し、その回動により揺動レバー３６が揺動してフロントフォーク部１４の方向を変換するようになっている。
【００１６】
フロントフォーク部１４は、ほぼ３角形状に形成された上下一対の平行な上板部４１及び下板部４２の左右に一対の支持パイプ部４３，４３がプラスチック材料等により一体的に成型され、それら支持パイプ部４３，４３に、それぞれ支持軸４４，４４が下部側を突出して取付けられ、それら支持軸４４，４４の下端部側には、前輪１６を取付けるための一対の保持パイプ部４６，４６がそれぞれ支持軸４４，４４から外れないように上下方向にスライド自在に装着され、かつ支持軸４４，４４の下端部と保持パイプ部４６，４６の上端部との間の支持軸４４，４４部分には、前輪緩衝部１５を構成する圧縮スプリング４７，４７がそれぞれ介装されている。これらの圧縮スプリング４７，４７の強さ及びストロークについては、任意に設定できる。また、下板部４３の中央上面には、上記の揺動レバー３６の係合部３６ｂに係合される突起部４５が形成されている。保持パイプ部４６，４６は、前輪１６を挟み付けるように配置されており、それぞれの端部側の間を渡して取付けられた車軸１６に前輪１７が回転自在に取付けられている。また、前輪１７が取付けられたフロントフォーク部１４は、支持軸４４，４４をキャスタ軸１３と平行な傾斜角度にし、上板部４１及び下板部４２の３角形状の頂部部分をキャスタ軸１３の両端部に回動自在に装着されている。すなわち、前輪１６は、フロントフォーク部１４の一対の支持軸４４，４４の下端部にスライド自在に取付けられた保持パイプ部４６，４６に前輪緩衝部１５を介して走行中に地面側から受ける衝撃を緩衝できるように取り付けられ、かつフロントフォーク部１４が揺動レバー３６の揺動でキャスタ軸１３に回動自在に装着されている。
【００１７】
駆動ケース１８は、走行駆動部１９を構成する駆動モータ４８やギヤ列４９等を収容する細長い容器状に形成されている。駆動モータ４８は、受信回路２６からの駆動信号により駆動され、ギヤ列４９は、駆動モータ４８の回転を減速するために配置された複数の噛み合わされたギアから構成されている。後輪２２は、駆動ケース１８の側面で、ギヤ列４９の最終段のギアに設けられた車軸２１に取付けられている。駆動モータ４８が収容された側の駆動ケース１８の外側面には、二輪車本体１１の後部側に形成された軸受部２５により回動自在に支持される軸部２４が形成され、かつこの軸部２４近傍には、上部に設けた後輪緩衝部２０に取付けるための支持部５４が設けられている。この後輪緩衝部２０は、一端部側が二輪車本体１１の軸部５２に回動自在に取り付けられ、他端部側が駆動ケース１８の支持部５４の軸部５３に回動自在に取付けられた圧縮スプリング５５により伸縮する部材からなる。この圧縮スプリング５５の強さ及びストロークについては、任意に設定できる。すなわち、後輪２２は、一端部側が二輪車本体１１の後部側に回動自在に取付けられた駆動ケース１８の他端部側の側面に取付けられ、かつ駆動ケース１８が後輪緩衝部２０により支持されていることで、走行中に後輪２２が地面から受ける衝撃を緩衝できるようになっている。
【００１８】
後輪２２は、図２及び図３に示すように、中心に車軸２１を取り付けるホイールリム２２ａの外周にタイヤ２２ｂを取付けた構造に形成され、かつホイールリム２２ａ外周でタイヤ２２ｂの内側には、リング状に形成された金属材料等の部材からなるフライホイール２３が一体的に設けられている。このフライホイール２３は、後輪２２と同速で回転することにより生じるジャイロ効果で走行の安定性を確保するためのものである。また、このようなジャイロ効果を生じさせる他の後輪５０としては、例えば、図４に示すように、ホイールリム全体を金属材料等の部材で形成することでフライホイール５１とし、その周囲にタイヤ５０ａを取付けるようにすることもできる。
【００１９】
電池２８は、受信回路２６、駆動モータ４８、ステアリング操舵部１２の電磁コイル３２等に電源を供給する部分であり、電池ケース２９に収納されて、二輪車本体１１の中央部の下部側に着脱自在に装着されている。
【００２０】
次に、本発明の無線操縦二輪車玩具１０の動作について説明する。図７及び図８はステアリング操舵部の動作を説明する図で、図７は前輪が直進方向に動作した状態を示す図、図８が車輪が直進から一方方向に向けられた状態を示す図である。
【００２１】
まず、無線操縦の図示しない発信機から走行開始の信号をアンテナ２７を介して受信回路２６が受信すると、この受信回路２６からの駆動信号により電池２８から駆動ケース１８内の走行駆動部１９の駆動モータ４８へ電源が供給されて回転し、この駆動モータ４８の回転がギヤ列４９により減速されて後輪２２に伝達される。この後輪２２の回転により、走行が開始し、所定の速度で前進する。この後輪２２には、同時に一体的に回転するリング状のフライホイール２３が設けられているため、その回転することにより生じるジャイロ効果で走行の安定性が確保される。また、ステアリング操舵部１２は、電磁コイル３２及び永久磁石からなるリング状マグネット３３を収納するケース３０が比較的長く延出されたアーム部３１を介して二輪車本体１１の前側に、キャスタ軸１３の後傾角度に直交する方向に傾斜して取付けられているため、比較的に重量を有する電磁コイル３２及びリング状マグネット３３が、全体として二輪車車体１１の中央部側に向けてやや下方に位置し、かつ電池２８等も二輪車本体１１の中央部の下部側に配置されることで、全体として低重心化が図られ、走行の安定性が向上する。
【００２２】
次に、発信機から進行方向を変える信号がアンテナ２７を介して受信されと、受信回路２６から方向変換のための制御信号が電磁コイル３２に与えられ、リング状マグネット３３内において一定方向（例えば、図８に示すように、Ａ方向）へ回動する。この電磁コイル３２のＡ方向への回動により、アーム部３１に設けられた揺動レバー３６の先端側がＢ方向へ回動し、フロントフォーク部１４側がキャスタ軸１３を介してＣ方向へ回動することで、このフロントフォーク部１４に取付けられた前輪１７の方向が変わり、進行方向が変わる。また、無線操縦二輪車玩具１０の前輪１７及び後輪２２は、それぞれ前輪緩衝部１５及び後輪緩衝部２０を介して二輪車玩具１１に取付けられているため、走行中に路面の凹凸等の起伏により受ける衝撃を緩衝することができるため、安定した走行が可能になる。なお、本実施形態においてブレーキに関しては、駆動モータ４８の逆起電力を利用することができる。
【００２３】
上記構成の無線操縦二輪車玩具１０では、後輪２２に一体的に回転するリング状のフライホイール２３を設けたり、他の後輪５０としてホイールリム全体をフライホイール５１とすることで、従来のように別の駆動源により駆動されるフライホイールを設けることなく、ジャイロ効果により走行安定性を確保できるため、構造を簡単にして製造が容易になり、安価に製造することができる。また、フライホイールの回転に別のモータ等を使用しないため、電池２８の寿命を長くすることができる。フライホイール２３，５１は、後輪２２，５１と一体に設けることで、特別な配置空間を必要とせずに、その大きさを最大タイヤの外径程度にまですることができるため、大きなジャイロ効果を生じさせるで走行安定性を向上できる。また、ステアリング操舵部１２として、電磁コイル３２及びリング状マグネット３３を収納するケース３０を比較的長く延出されたアーム部３１を介して二輪車本体１１に、キャスタ軸１３の後傾角度に直交する方向に傾斜して取付けることで、比較的に重量を有する電磁コイル３２及びリング状マグネット３３が、全体として二輪車車体１１の中央部側に向けてやや下方に位置させたり、電池２８等も二輪車本体１１の中央部の下部側に配置することで、全体として低重心化を図り走行の安定性を向上できる。キャスタ軸１３の後傾角度を２３〜２７度程度の範囲にすることで、直進性を向上できるとともに、アーム部３１の長さとキャスタ軸１３による傾斜角度により、電磁コイル３２及びリング状マグネット３３を収納するケース３０の位置を二輪車車体１１の中央部の下部側に配置できる構造を実現されることが確認された。さらに、前輪１７及び後輪２２（後輪５０）を、それぞれ前輪緩衝部１５及び後輪緩衝部２０を介して二輪車玩具１１に取付けることで、走行中の路面に凹凸等の起伏があっても、それから受ける衝撃を緩衝して安定した走行ができる。
【００２４】
なお、上記無線操縦二輪車玩具１０において、二輪車車体１１がオートバイを模した玩具形状に形成された例を説明したが、少なくとも二輪車玩具の形状として、例えば、原動機付き自転車あるいは動力を持たない自転車等を模した形状に形成されていてもよい。また、後輪２２，５０には、フライホール２３，５１が一体的に回転するように設けられていれば、その構造は任意にでき実施形態に限定されない。ステアリング操舵部１２は、リング状マグネット３３の中心部に配置された電磁コイル３２の回動による構造例を説明したが、例えば、遠心クラッチによるトルク制御を施したモータ駆動による構造のものにも適用できる。本実施形態のステアリング操舵部１２では、アーム部３１の長さは、キャスタ軸１３の後傾角度や二輪車本体１１の形状により任意にでき、揺動レバー３６もアーム部３１の形状に応じて任意にできる。
【００２５】
また、本実施形態において、走行駆動部１９を駆動モータ４８の回転をギヤ列４９で減速する例を説明したが、例えば、駆動モータ４８の回転をプーリとベルトにより減速するようにしてもよい。さらに、二輪車本体１１には、ライダー人形等を乗せることにより現実感を与えることができ、このような場合には、アンテナ２７をライダー人形の内部に収納することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の無線操縦二輪車玩具では、二輪車本体と、二輪車本体の前側に設けられたステアリング操舵部により傾斜したキャスタ軸を介して走行方向が変更できるように回動可能に取付けられたフロントフォーク部と、フロントフォーク部に前輪緩衝部を介して取付けられた前輪と、二輪車本体の後側に後輪緩衝部を介して取付けられた駆動モータを有する走行駆動部を収容する駆動ケースと、駆動ケースの走行駆動部に取付けられた後輪と、後輪に一体に設けられた走行安定用のフライホイールと、ステアリング操舵部及び走行駆動部を無線制御するための受信回路と、各部に電源を供給する電池とを備えたことで、簡単な構造で部品点数を少なくでき、走行の安定性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の無線操縦二輪車玩具の断面図である。
【図２】本発明実施形態の後輪の車軸に沿った方向の断面図である。
【図３】本発明実施形態の後輪の車軸に直交する方向の断面図である。
【図４】本発明実施形態の他の実施形態の後輪の車軸に沿った方向の断面図である。
【図５】本発明実施形態の前輪及びフロントフォーク部の側面図である。
【図６】本発明実施形態の前輪及びフロントフォーク部の断面図である。
【図７】本発明実施形態の前輪が直進方向に動作した状態を示す図である。
【図８】本発明実施形態の車輪が直進から一方方向に向けられた状態を示す図である。
【符号の説明】
１０  無線操縦二輪車玩具
１１  二輪車本体
１２  ステアリング操舵部
１３  キャスタ軸
１４  フロントフォーク部
１５  前輪緩衝部
１６  車軸
１７  前輪
１８  駆動ケース
１９  走行駆動部
２０  後輪緩衝部
２１  車軸
２２  後輪
２２ａ  ホイールリム
２２ｂ  タイヤ
２３  フライホイール
２４  軸
２５  軸受
２６  受信回路
２７  アンテナ
２８  電池
２９  電池ケース
３１  アーム部
３２  電磁コイル
３３  リング状マグネット
３４  回動軸
３５  係止片
３６  揺動レバー
３７  軸
４１  上板部
４２  下板部
４３  軸部
４４  支持軸
４５  突起部
４６  保持パイプ部
４７  スプリング
４８  駆動モータ
４９  ギヤ列
５０  後輪
５０ａ  タイヤ
５１  フライホイール
５２，５３  軸
５４  支持部
５５  スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004167116.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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