JP2004298237A - 玩具オートバイ及びその遠隔制御用無線送信機 - Google Patents
玩具オートバイ及びその遠隔制御用無線送信機 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】１メータ以下の旋回半径でもスタビライザ等を用いることなく安定して走行させることができる玩具オートバイを提供する。
【解決手段】ボディ１１、前輪１２、前輪フォーク１３、後輪１４、フライホイール１５、駆動機構１６、操舵用フォーク支持機構１７、操舵用駆動手段１８などを有する玩具オートバイ１０において、ボディ１１全体を前輪フォーク１３とのボディ前後方向の軸線２１を支点にして左または右側へ傾斜させた姿勢に保持し、同時に前輪フォーク１３を含む前輪１２をボディ上下方向の軸線２２を中心にして左または右側へ向くように操舵する構成にした。
【選択図】 図３
【解決手段】ボディ１１、前輪１２、前輪フォーク１３、後輪１４、フライホイール１５、駆動機構１６、操舵用フォーク支持機構１７、操舵用駆動手段１８などを有する玩具オートバイ１０において、ボディ１１全体を前輪フォーク１３とのボディ前後方向の軸線２１を支点にして左または右側へ傾斜させた姿勢に保持し、同時に前輪フォーク１３を含む前輪１２をボディ上下方向の軸線２２を中心にして左または右側へ向くように操舵する構成にした。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線制御式の玩具オートバイ及びその遠隔制御用無線送信機に関するのものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線制御方式の玩具オートバイとしては、例えば特許文献１に示すような無線制御型の二輪玩具車両が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２００３６８
【０００４】
この種の無線制御型二輪玩具車両は、ボディと、このボディの前端部に鉛直方向の軸線を中心にして回転可能に設けたハンドル付きの前輪フォークと、この前輪フォークに回転可能に取り付けた前輪と、前記ボディの後端部に回転可能に取り付けた後輪と、前記ボディに取り付けられ前記後輪を駆動する駆動機構と、前記後輪の回転に伴い走行される玩具車両の走行中にジャイロスコープ的作用で玩具車両の走行の安定性を発揮させる安定化機構と、前記ボディの前端部に設けられ、前輪フォークを回転操作して前記前輪を左右方向に方向転換することにより玩具車両を所望方向に操舵する操舵機構と、リモート用送信機からの制御コマンド信号を受信し、この制御コマンド信号に応じて前記駆動機構及び前記操舵機構を制御する回路とを含んで構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の二輪玩具車両における前輪フォークは、ボディの前端部に鉛直方向の軸線を中心にして回転するだけの構造であるため、前輪の左または右方向への操舵角度を大きくとることができない。このため、例えば、二輪玩具車両を１メータ程度の旋回半径で走行させ得るように左または右方向への操舵角度を大きく設定しておいた場合、この二輪玩具車両の直進走行中に操舵機構を動作させると、前輪フォークを含めた前輪がオーバーステアリングされてしまい、二輪玩具車両が直ちに転倒されるという問題がある。
そこで、従来の二輪玩具車両においては、所定の傾斜角度で地面と接触するサイド車輪または二輪玩具車両が傾斜した時に地面と接するスタビライザをボディ左右両側に設け、このサイド車輪またはスタビライザにより二輪玩具車両の転倒を防止するようにしている。
【０００６】
また、従来の二輪玩具車両は、屋外などの広い場所で無線制御により走行させる方式のものが主力であるため、二輪玩具車両自体は比較的大型で高速走行するタイプのものが多い。このため、幼稚園児や小学校の低学年児童などが一般家庭などの比較的狭い場所で走行させる二輪玩具車両としては不向きである。
【０００７】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的は、１メータ以下の旋回半径でもスタビライザ等を用いることなく安定して走行させることができるとともに、幼稚園児や低学年児童などでも容易に無線操縦することが可能な玩具オートバイを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、玩具オートバイの電池電源を遠隔制御側の電池電源を利用して容易に充電することができる玩具オートバイの遠隔制御用無線送信機を提供することにある。
【０００８】
【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の発明は、無線制御式の玩具オートバイであって、オートバイの外形を擬似的に形作るボディと、前記ボディの前端側において前輪を回転可能に支持する前輪フォークと、前記ボディの後部側に配設される後輪と、ジャイロ的作用により玩具オートバイ自体の走行姿勢を安定化するフライホイールと、前記ボディに装着されて前記後輪及び前記フライホイールをそれぞれ異なる回転速度で駆動する駆動機構と、前記前輪フォークを前記ボディの前後方向の軸線回りに揺動可能に支持するとともに前記ボディの上下方向の軸線回りに揺動可能に支持する操舵用フォーク支持機構と、前記前輪フォークを前記前後方向の軸線を中心にして所定の角度時計または反時計回りに回転することで前記後輪及び駆動機構を含むボディ全体を前記前輪フォークとの前記前後方向の軸線を支点にして左または右側へ傾斜させた姿勢に保持し、同時に前記前輪フォークを含む前輪を前記上下方向の軸線を中心にして左または右側へ向くように操舵する操舵用駆動手段と、操舵用制御コマンド信号を受信し、該制御コマンド信号に応じて前記操舵用駆動手段を制御する制御回路と、前記ボディ内に装着され、前記駆動機構と前記操舵用駆動手段及び制御回路に電力を供給する電池電源とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の玩具オートバイにおいて、前記フライホイールは前記後輪の内部に該後輪の回転軸線を中心にして回転可能に、かつ前記駆動機構により後輪とは独立して回転駆動されるように設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１記載の玩具オートバイにおいて、前記フライホイールは前記後輪の内部に軸線を一致して同心に配置され、かつ該フライホイールは前記後輪の回転中心部に設けた中空軸に軸を介して回転可能に支持されており、前記駆動機構は、駆動モータと、前記ボディに固定され、前記駆動モータを両端から挟持状態に保持するとともに前記後輪を前記中空軸を介して回転可能に保持する第１及び第２ギアボックスと、前記第１ギアボックス内に配列され、前記駆動モータの回転を変速して前記後輪に伝達する第１変速ギア列と、前記第２ギアボックス内に配列され、前記駆動モータの回転を変速して前記フライホイールに伝達する第２変速ギア列とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１記載の玩具オートバイにおいて、前記操舵用フォーク支持機構は、前記ボディ内の前端側に設けた支持部と、前記支持部に支持軸を介して前記ボディの前後方向の軸線回りに回転可能に支持された操作部材と、前記操作部材に前記前輪フォークの上端部を前記前後方向の軸線と交叉する前記ボディの上下方向の軸線回りに揺動可能に支持する支持ピンと、前記操作部材に連結され、前記前輪フォークを含む前輪が前進側を向くように付勢する戻し手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１記載の玩具オートバイにおいて、前記操舵用駆動手段は、前記操舵用フォーク支持機構の操作部材に保持されたマグネットと、前記マグネットに対向して前記ボディに支持され、前記制御回路からの制御信号により励磁して前記マグネットを左または右方向へ吸引移動するとともに前記操作部材を前記前後方向の軸線回りに所定の角度回転させる電磁石とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項５記載の玩具オートバイにおいて、前記電磁石は前記マグネットの移動方向に沿って配置された一対の励磁コイルを備え、この各励磁コイルは前記制御回路からの制御信号によりＮ極またはＳ極に交互に磁化されるように構成されていることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６記載の玩具オートバイにおいて、前記マグネットを前記励磁コイルの磁極面に摺接する状態に保持し、前記励磁コイルの磁極面には前記マグネットとの摺接による磁極面の摩耗を防止する保護薄膜を形成したことを特徴とする。
【００１４】
上記他の目的を達成するために請求項８の発明は、無線制御式の玩具オートバイに操舵用の制御コマンド信号を送信する遠隔制御用無線送信機であって、ハウジングと、前記ハウジングに設けられ、前記玩具オートバイに操舵用の制御コマンド信号を送信するアンテナ付きの送信回路と、前記ハウジングに設けられ、送信回路を動作して前記玩具オートバイに対し左旋回用及び右旋回用の制御コマンド信号を送出するための操作ボタンと、前記ハウジング内に挿着され、前記送信回路に電力を供給する電池電源とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項８記載の玩具オートバイの遠隔制御用無線送信機において、前記ハウジングに玩具オートバイ用の充電端子、及び玩具オートバイの後輪をセットする凹部を設け、前記充電端子は前記ハウジング内に設けた充電回路を介して前記電池電源に接続されており、前記玩具オートバイの後輪を凹部にセットした状態で玩具オートバイに設けた充電入力端子を前記充電端子に接続することにより、前記玩具オートバイに装着された二次電池を充電するように構成したことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明による玩具オートバイの一実施の形態を示す一部切り欠きの左側面図、図２は図１の上面なら見た玩具オートバイの平面図、図３は本発明による玩具オートバイの一実施の形態を示す一部切り欠きの右側面図、図４は図１の４−４線に沿う後輪及びフライホイールとその駆動機構部分を拡大して示す横断平面図、図５は図４の５−５線に沿う拡大縦断面図、図６は本発明による玩具オートバイの操舵の状態を示す説明用正面図、図７は本発明による玩具オートバイの操舵の状態を示す説明用平面図、図８は本発明による玩具オートバイの操舵機構の一部を拡大して示す縦断面図、図９は図８を上面から見た平面図である。
【００１７】
図１〜図３において、玩具オートバイ１０は、ボディ１１、前輪１２、前輪フォーク１３、後輪１４、フライホイール１５、駆動機構１６、操舵用フォーク支持機構１７、操舵用駆動手段１８、制御回路１９、電池電源２０等から構成されている。
前記ボディ１１は、オートバイの外形を擬似的に形作るもので、前後方向に長い形を呈しており、このボディ１１は、ウインドカバー２８が取り付けられる前端部１１ａと、ボディ１１の上面部中央に位置して設けた乗員人形１３の設置部１１ｂと、この設置部１１ｂの後方に位置して設けられた荷台部１１ｃ、ボディ１１の左右側面を形成する左側壁部１１ｄ及び右側壁部１１ｅと、後輪１４の接地領域及び後方領域を除く部分を覆う下面カバー部１１ｆを有している。また、ボディ１１の前端部１１ａには乗員人形１３の両手が係合されるハンドル２７が左右両側へ突出するように設けられている。
【００１８】
前記前輪フォーク１３は、図３に示すように、ボディ１１の前端部１１ａ側において、前輪１２を回転可能に支持するもので、前輪１２の中心を軸１２ａにより回転可能に支持する二又部１３ａと、この二又部１３ａの上端に上方へ延長されるように設けた、筒体を半割りにした形の支持部１３ｂを有し、この支持部１３ｂと該支持部１３ｂを上下方向に貫通する軸１３ｃとにより、前輪フォーク１３を操舵用フォーク支持機構１７に対してボディ１１の上下方向の軸線回りに回転できるように支持するとともに、上下方向の軸線回り方向の角度、すなわち前輪フォーク１３を含む前輪１２の左、右方向の操舵角度を半割り状の支持部１３ｂにより一定角度（例えば１５度程度）に規制できるように構成されている。
なお、この角度は、玩具オートバイ１０の旋回半径、走行速度、フライホイール１５の回転速度などにより、種々に変更されるものである。
【００１９】
前記後輪１４は、ボディ１１の後部側に配設されるもので、図４及び図５に示すように、内部を中空にしたプラスチック製のホイール１４ａと、このホイール１４ａの外周に装着したゴムタイヤ１４ｂと、ホイール１４ａの回転中心に両端外方へ突出して設けた中空軸１４ｃとを有している。したがって、後輪１４は左右両端の中空軸１４ｃを介して、後述する駆動機構１６の第１及び第２ギアボックスに軸ブッシュ１４ｄ，１４ｅに回転可能に支持されように構成される。
また、前記フライホイール１５は、ジャイロ的作用により玩具オートバイ自体の走行姿勢を安定化するもので、前記後輪１４内に収納し得る径と厚さを有する金属材から構成されている。また、このフライホイール１５の回転中心には軸１５ａが貫通して固着され、この軸１５ａの両端は前記フライホイール１５の中空軸１４ｃに回転可能に支持されている。
【００２０】
前記駆動機構１６は、後輪１４及びフライホイール１５をそれぞれ異なる回転速度で駆動するものである。
この駆動機構１６は、図１及び図３〜図５に示すように、駆動モータ１６１と、ボディ１１の後端側に位置する左側壁部１１ｄと右側壁部１１ｅとの間に固定され、かつ駆動モータ１６１を両端から挟持状態に保持するとともに後輪１４を回転可能に保持する第１及び第２ギアボックス１６２，１６３と、第１ギアボックス１６２内に配列され、駆動モータ１６１の回転を変速してフライホイール１５に伝達する第１変速ギア列１６４と、第２ギアボックス１６３内に配列され、駆動モータ１６１の回転を変速して後輪１４に伝達する第２変速ギア列１６５とから構成されている。
【００２１】
前記第１変速ギア列１６４は、図１及び図４に示すように、駆動モータ１６１に回転軸に固定した駆動ギア１６４Ａと、フライホイール１５の軸１５ａに固定したフライホイールギア１６４Ｂと、この駆動ギア１６４Ａとフライホイールギア１６４Ｂとの間に互いに噛合するように配列した中間ギア１６４Ｃ〜１６４Ｆとから構成されている。
また、前記第２変速ギア列１６５は、図３及び図４に示すように、第１変速ギア列１６４の中間ギア１６４Ｃにクラッチ１６４Ｇを介して結合され、第１ギアボックス１６２から第２ギアボックス１６３へ差し渡し状態に設けられた回転軸１６５Ａと、この回転軸１６５Ａに固定されたギア１６５Ｂと、このギア１６５Ｂと後輪１４の中空軸１４ｃを支持する軸ブッシュ１４ｅに設けた後輪ギア１６５Ｃと、このギア１６５Ｂと後輪ギア１６５Ｃとの間に互いに噛合するように配列した中間ギア１６５Ｄ〜１６５Ｆとから構成されている。
【００２２】
前記操舵用フォーク支持機構１７は、図３に示すように、前輪１２を含む前輪フォーク１３をボディ１１の前後方向の軸線２１の回りに揺動可能に支持するとともに、軸線２１と交叉するボディ１１の上下方向の軸線２２の回りに揺動可能に支持するものである。
この操舵用フォーク支持機構１７は、図３，図８及び図９に示すように、ボディ１１内の前端側に設けた支持部１７１と、この支持部１７１にボディ１１の前後方向の軸線２１と一致する方向に貫通するように回転かつ移動可能に設けた支持軸１７２と、この支持軸１７２の前方突出端部に固定され、支持軸１７２を中心にして軸線２１の回りに回転可能に支持された操作部材１７３と、この操作部材１７３に前輪フォーク１３の上端部１３１を軸線２１と交叉するボディ１１の上下方向の軸線２２の回りに揺動可能に支持する支持ピン１７４と、操作部材１７３に連結され、前輪フォーク１３を含む前輪１２が前進側を向くように付勢する戻し手段１７５とを備える。
【００２３】
前記戻し手段１７５は、図８及び図９に示すように、支持部１７１と操作部材１７３との当接端面の一方、例えば支持部１７１の当接端面に、軸線２１と直交して上下方向に延びるように形成されたＶ字溝１７５Ａと、操作部材１７３の当接端面にＶ字溝１７５Ａに合致するように形成されたＶ字状突部１７５Ｂと、支持部１７１の後方へ突出する支持軸１７２の先端に設けた鍔部１７２ａと支持部１７１の後端面との間に座金１７５Ｃを介して設けられ、支持軸１７２を後方へ引っ張ることにより、操作部材１７３のＶ字状突部１７５Ｂが支持部１７１のＶ字溝１７５Ａに常に係合させるスプリング１７５Ｄとから構成されている。
【００２４】
前記操舵用駆動手段１８は、図３に示すように、前輪１２を含む前輪フォーク１３を前後方向の軸線２１を中心にして所定の角度時計または反時計回りに回転することにより、後輪１４及び駆動機構１６を含むボディ１１全体を前輪フォーク１３との軸線２１を支点にして左または右側へ傾斜させた姿勢に保持し、同時に前輪フォーク１３を含む前輪１２を上下方向の軸線２２を中心にして左または右側へ向くように操舵するものである。
この操舵用駆動手段１８は、図３，図８及び図９に示すように、操舵用フォーク支持機構１７の操作部材１７３の上端に支持部１７１側へ延出されるように設けたマグネット保持部１８１と、このマグネット保持部１８１に挿着された円柱状のマグネット１８２と、このマグネット１８２に相対向してボディ１１に支持部材１８３により支持された電磁石１８４とを備えている。
【００２５】
前記電磁石１８４は、図８に示す軸線２１を支点にして、マグネット１８２を左または右側、すなわち、図９に示す中立（直進方向）位置から矢印Ｙ１またはＹ２方向に移動させて、その位置をそれぞれ保持するための一対の励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂを備え、この各励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂは支持部材１８３によって軸線２１と直角な水平方向に配列され、そして、この各励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂは前記制御回路１９からの制御信号によりＮ極またはＳ極に交互に磁化され、これにより、マグネット１８２及びマグネット保持部１８１を含む操作部材１７３が軸線２１を支点にして左または右側へ回動できるように構成されている。
【００２６】
また、前記マグネット１８２は励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂの磁極面と摺接する状態に保持され、この励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂの磁極面には、マグネット１８２との摺接による磁極面の摩耗を防止する０．１ｍｍ 程度の金属製薄板またはテフロン（登録商標）樹脂膜等からなる保護薄膜１８５が形成されている。
【００２７】
また、マグネット１８２及びマグネット保持部１８１を含む操作部材１７３の矢印Ｙ１またはＹ２方向の回転角度は、マグネット保持部１８１の側面がボディ１１の左側壁部１１ｄまたは右側壁部１１ｅに当接することにより規制され，この角度は、例えば１０度程度である。ただし、この角度は、玩具オートバイ１０の旋回半径、走行速度、フライホイール１５の回転速度などにより、種々に変更されるものである。
【００２８】
前記制御回路１９は、後述する遠隔制御用無線送信機３０からの操舵用制御コマンド信号を受信し、この制御コマンド信号に応じて操舵用駆動手段１８の電磁石１８４を励磁制御するものであり、この制御回路１９は、ボディ１１内に装着した基板２３に実装されている。
前記電池電源２０は、ニカド電池やニッケル・水素電池などの複数の二次電池から構成されるもので、これらは、図３に示すように、ボディ１１内に設けた電池収納部２４内に装着され、この電池電源２０から電磁石１８４の励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂ及び制御回路１９に電力が供給されるように構成されている。また、電池収納部２４と対向するボディ１１の下面カバー部１１ｆには、電池電源２０の＋極と−極に接続された充電用入力端子２５が設けられている。
また、ボディ１１の後端部内側には、図３に示すように、制御回路１９および駆動機構１６の駆動モータ１６１に電力を供給し遮断するための電源スイッチ２６が設けられている。
【００２９】
次に、図１０〜図１２により本発明における遠隔制御用無線送信機３０の構成について説明する。
前記遠隔制御用無線送信機３０は、片手による掴持が可能な略角柱状のハウジング３１を有し、このハウジング３１内には、単３のアルカリ乾電池を４本（６Ｖ）を収納し得る電池収納部３２が形成され、この電池収納部３２内には乾電池３３（請求項に示す電池電源に相当する）が装着されている。
また、ハウジング３１内には、玩具オートバイ１０に操舵用の制御コマンド信号を送信するアンテナ３３付きの送信回路３４が設けられている。この送信回路３４は、ハウジング３１内に装着した基板３５に実装されている。また、この基板３５には、前記玩具オートバイ１０の電池電源２０に充電電力を供給するための充電回路３６が実装されている。
【００３０】
前記ハウジング３１の側面部分、すなわち操作者がハウジング３１を掴持した時に手の親指が対向する箇所には、送信回路３４を動作させるとともに玩具オートバイ１０に対し左旋回用及び右旋回用の制御コマンド信号を送出するための操作ボタン３７，３８がそれぞれ設けられている。
また、ハウジング３１の上面部分には、玩具オートバイ用の充電端子３９及び玩具オートバイ１０の後輪１４をセットする凹部４０がそれぞれ設けられている。前記充電端子３９には基板３５に実装した充電回路３６が接続され、この充電回路３６を通して乾電池３３（電池電源）から電力が供給できるようになっている。
【００３１】
次に、上記のように構成された本実施の形態に示す玩具オートバイ１０の動作について説明する。
玩具オートバイ１０を遠隔制御により走行動作させる場合は、まず、玩具オートバイ１０の電源スイッチ２６をオンにして、駆動機構１６の駆動モータ１６１を起動する。これにより、駆動モータ１６１の回転は第１変速ギア列１６４により変速されてフライホイール１５に伝達され、このフライホイール１５を比較的高速（例えば、１０００ｒｐｍ程度）で回転させる。これと同時に、駆動モータ１６１の回転は、第１変速ギア列１６４の中間ギア１６４Ｃにクラッチ１６４Ｇを介して結合された回転軸１６５Ａ及びギア１６５Ｂ、後輪ギア１６５Ｃ等を含む第２変速ギア列１６５により変速されて後輪１４に伝達され、この後輪１４を比較的低速な速度（例えば、１００ｒｐｍ程度）で回転させる。
【００３２】
後輪１４が低速で回転することにより、玩具オートバイ１０は路面または屋内の床面上を低速で直進走行される。この時、支持部１７１のＶ字溝１７５Ａに操作部材１７３のＢ字状突部１７５Ｂが完全に係合された状態におかれるため、前輪フォーク１３を含む前輪１２は前進方向に向けられた状態に保持されている。また、フライホイール１５が高速で回転されることにより、フライホイール１５のジャイロ的作用で玩具オートバイ１０自体を起立させ、その走行姿勢を安定化する。
【００３３】
この玩具オートバイ１０の直進走行状態において、操作者が遠隔制御用無線送信機３０の右旋回用の操作ボタン３８を押圧すると、この操作ボタン３８の押圧操作に伴い送信回路３４が動作して、この送信回路３４からアンテナ３３を通して右旋回用の制御コマンド信号が送信される。
一方、直進走行中にある玩具オートバイ１０の制御回路１９は内蔵する受信部を通して右旋回用の制御コマンド信号を受信すると、この制御コマンド信号に応じて電磁石１８４の励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂが励磁される。これにより、マグネット１８２が図９に示す中立（直進方向）位置から矢印Ｙ１の方向に移動し、その位置を保持する。この場合、マグネット１８２は励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂの磁極面に保護薄膜１８５を介して接触させる構成になっているため、マグネット１８２と励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂとの磁気間隙が一定にかつ最小になり、無効磁束が減少して、電磁石１８４の小型化及び小容量化を可能にする。
また、マグネット１８２が図９に示す矢印Ｙ１の方向に移動すると、戻し手段１７５を構成する操作部材１７３のＶ字状突部１７５Ｂに位置が支持部１７１のＶ字溝１７５Ａからスプリング１７５Ｄに抗して軸線２１の回り方向にずれる。
【００３４】
マグネット１８２が図９の矢印Ｙ１の方向に移動されると、直進走行中の玩具オートバイ１０のうち、後輪１４及び駆動機構１６を含むボディ１１全体が図６に示すように、路面または床面６０に鉛直な軸線６１に対して軸線６２のように傾斜する。すなわち、前輪１２を含む前輪フォーク１３は前後方向の軸線２１を中心にして所定の角度時計回りに回転することにより、ボディ１１全体が前輪フォーク１３との軸線２１を支点にして、図６及び図７に示すように右側へ傾斜された姿勢に保持される。これと同時に、前輪フォーク１３を含む前輪１２は上下方向の軸線２２を中心にして右側へ向くように操舵される。
【００３５】
また、遠隔制御用無線送信機３０の左旋回用の操作ボタン３７が押圧された場合は、送信回路３４からアンテナ３３を通して左旋回用の制御コマンド信号が送信される。これに伴い、直進走行中にある玩具オートバイ１０の制御回路１９が左旋回用の制御コマンド信号を受信すると、この制御コマンド信号に応じて電磁石１８４の励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂが上記右旋回の場合と逆の極性に励磁されるため、マグネット１８２は図９の矢印Ｙ２の方向に移動し、その位置を保持する。
そして、マグネット１８２が図９の矢印Ｙ２の方向に移動されると、前輪１２を含む前輪フォーク１３は前後方向の軸線２１を中心にして所定の角度反時計回りに回転することにより、ボディ１１全体が前輪フォーク１３との軸線２１を支点にして、図６及び図７に示す場合と逆に左側へ傾斜された姿勢に保持される。これと同時に、前輪フォーク１３を含む前輪１２は上下方向の軸線２２を中心にして左側へ向くように操舵される。
【００３６】
このようにボディ１１全体を前輪フォーク１３との軸線２１を支点にして左または右側へ傾斜させた姿勢に保持し、同時に前輪フォーク１３を含む前輪１２を上下方向の軸線２２を中心にして左または右側へ向くように操舵する構成にしたから、玩具オートバイ１０は、１メータ以下の旋回半径でもサイド車輪またはスタビライザ等を用いることなく安定して走行させることができるほか、屋内の狭い部屋などにおいて、幼稚園児や低学年児童などでも容易に無線操縦により走行することができる。
また、この玩具オートバイ１０においては、操舵用駆動手段１８を構成するマグネット１８２を励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂの磁極面に保護薄膜１８５を介して接触させる構成にしたので、マグネット１８２と励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂとの磁気間隙が一定にかつ最小にすることができ、これにより、無効磁束が減少して、電磁石１８４の小型化及び小容量化を可能にするとともに玩具オートバイ１０の小型化も容易になる。
【００３７】
次に、玩具オートバイ１０の電池電源２０、すなわち二次電池を遠隔制御用無線送信機３０の電池電源で充電する場合について説明する。
この場合は、玩具オートバイ１０の電源スイッチ２６をオフにした状態で、この玩具オートバイ１０を遠隔制御用無線送信機３０のハウジング３１に載せて、その後輪１４をハウジング３１の凹部４０に係合し、かつ玩具オートバイ１０の充電用入力端子２５をハウジング３１の玩具オートバイ用充電端子３９に接続する。これにより、遠隔制御用無線送信機３０側の乾電池３３から充電回路３６及び充電端子３９を通して、玩具オートバイ１０の充電用入力端子２５Ａから電池電源２０に電力を供給し、電池電源２０を短時間（例えば、４５秒程度）で充電する。
【００３８】
このような遠隔制御用無線送信機３０においては、玩具オートバイ１０を遠隔制御用無線送信機３０のハウジング３１に載せて、その後輪１４をハウジング３１の凹部４０に係合し、かつ玩具オートバイ１０の充電用入力端子２５Ａをハウジング３１の玩具オートバイ用充電端子３９に接続するだけで、玩具オートバイ１０の電池電源２０を遠隔制御用無線送信機３０側の乾電池３３で容易に充電することができる。
【００３９】
なお、上記実施の形態では、玩具オートバイ１０が比較的低速で走行する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、玩具オートバイ１０が比較的高速で走行する場合についても、本発明方式を適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の玩具オートバイによれば、ボディ全体を前輪フォークとのボディ前後方向の軸線を支点にして左または右側へ傾斜させた姿勢に保持し、同時に前輪フォークを含む前輪をボディ上下方向の軸線を中心にして左または右側へ向くように操舵する構成にしたので、玩具オートバイを１メータ以下の旋回半径でもサイド車輪またはスタビライザ等を用いることなく安定して走行させることができるほか、屋内の狭い部屋などにおいて、幼稚園児や低学年児童などでも容易に無線操縦により走行することができる。
また、本発明の玩具オートバイによれば、操舵用駆動手段を構成するマグネットを励磁コイルの磁極面に保護薄膜を介して接触させる構成にしたので、マグネットと励磁コイルとの磁気間隙が一定にかつ最小にすることができ、これにより、無効磁束が減少して、電磁石を含む操舵用駆動手段の小型化及び小容量化を可能にするとともに玩具オートバイの小型化も容易になる。
【００４１】
また、本発明の遠隔制御用無線送信機によれば、玩具オートバイを遠隔制御用無線送信機のハウジングに載せて、後輪をハウジングの凹部に係合し、かつ玩具オートバイの充電用入力端子をハウジングの玩具オートバイ用充電端子に接続するだけで、玩具オートバイの電池電源を遠隔制御側の電池電源を利用して容易に充電することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による玩具オートバイの一実施の形態を示す一部切り欠きの左側面図である。
【図２】図１の上面なら見た玩具オートバイの平面図である。
【図３】本発明による玩具オートバイの一実施の形態を示す一部切り欠きの右側面図である。
【図４】図１の４−４線に沿う後輪及びフライホイールとその駆動機構部分を拡大して示す横断平面図である。
【図５】図４の５−５線に沿う拡大縦断面図である。
【図６】本発明による玩具オートバイの操舵の状態を示す説明用正面図である。
【図７】本発明による玩具オートバイの操舵の状態を示す説明用平面図である。
【図８】本発明による玩具オートバイの操舵機構の一部を拡大して示す縦断面図である。
【図９】図８を上面から見た平面図である。
【図１０】本発明にかかる遠隔制御用無線送信機の側面図である。
【図１１】図１０の縦断側面図である。
【図１２】図１０の１２−１２線に沿う横断平面図である。
【符号の説明】
１０ 玩具オートバイ
１１ ボディ
１２ 前輪
１３ 前輪フォーク
１４ 後輪
１５ フライホイール
１６ 駆動機構
１７ 操舵用フォーク支持機構
１８ 操舵用駆動手段
１９ 制御回路
２０ 電池電源
２５Ａ 充電用入力端子
１６１ 駆動モータ
１６２ 第１ギアボックス
１６３ 第２ギアボックス
１６４ 第１変速ギア列
１６５ 第２変速ギア列
１７１ 支持部
１７２ 支持軸
１７３ 操作部材
１７５ 戻し手段
１８１ マグネット保持部
１８２ マグネット
１８３ 支持部材
１８４ 電磁石
１８４Ａ，１８４Ｂ 励磁コイル
１８５ 保護薄膜
３０ 遠隔制御用無線送信機
３１ ハウジング
３３ 乾電池
３４ 送信回路
３６ 充電回路
３７，３８ 操作ボタン
３９ 玩具オートバイ用充電端子
４０ 凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線制御式の玩具オートバイ及びその遠隔制御用無線送信機に関するのものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線制御方式の玩具オートバイとしては、例えば特許文献１に示すような無線制御型の二輪玩具車両が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２００３６８
【０００４】
この種の無線制御型二輪玩具車両は、ボディと、このボディの前端部に鉛直方向の軸線を中心にして回転可能に設けたハンドル付きの前輪フォークと、この前輪フォークに回転可能に取り付けた前輪と、前記ボディの後端部に回転可能に取り付けた後輪と、前記ボディに取り付けられ前記後輪を駆動する駆動機構と、前記後輪の回転に伴い走行される玩具車両の走行中にジャイロスコープ的作用で玩具車両の走行の安定性を発揮させる安定化機構と、前記ボディの前端部に設けられ、前輪フォークを回転操作して前記前輪を左右方向に方向転換することにより玩具車両を所望方向に操舵する操舵機構と、リモート用送信機からの制御コマンド信号を受信し、この制御コマンド信号に応じて前記駆動機構及び前記操舵機構を制御する回路とを含んで構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の二輪玩具車両における前輪フォークは、ボディの前端部に鉛直方向の軸線を中心にして回転するだけの構造であるため、前輪の左または右方向への操舵角度を大きくとることができない。このため、例えば、二輪玩具車両を１メータ程度の旋回半径で走行させ得るように左または右方向への操舵角度を大きく設定しておいた場合、この二輪玩具車両の直進走行中に操舵機構を動作させると、前輪フォークを含めた前輪がオーバーステアリングされてしまい、二輪玩具車両が直ちに転倒されるという問題がある。
そこで、従来の二輪玩具車両においては、所定の傾斜角度で地面と接触するサイド車輪または二輪玩具車両が傾斜した時に地面と接するスタビライザをボディ左右両側に設け、このサイド車輪またはスタビライザにより二輪玩具車両の転倒を防止するようにしている。
【０００６】
また、従来の二輪玩具車両は、屋外などの広い場所で無線制御により走行させる方式のものが主力であるため、二輪玩具車両自体は比較的大型で高速走行するタイプのものが多い。このため、幼稚園児や小学校の低学年児童などが一般家庭などの比較的狭い場所で走行させる二輪玩具車両としては不向きである。
【０００７】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的は、１メータ以下の旋回半径でもスタビライザ等を用いることなく安定して走行させることができるとともに、幼稚園児や低学年児童などでも容易に無線操縦することが可能な玩具オートバイを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、玩具オートバイの電池電源を遠隔制御側の電池電源を利用して容易に充電することができる玩具オートバイの遠隔制御用無線送信機を提供することにある。
【０００８】
【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の発明は、無線制御式の玩具オートバイであって、オートバイの外形を擬似的に形作るボディと、前記ボディの前端側において前輪を回転可能に支持する前輪フォークと、前記ボディの後部側に配設される後輪と、ジャイロ的作用により玩具オートバイ自体の走行姿勢を安定化するフライホイールと、前記ボディに装着されて前記後輪及び前記フライホイールをそれぞれ異なる回転速度で駆動する駆動機構と、前記前輪フォークを前記ボディの前後方向の軸線回りに揺動可能に支持するとともに前記ボディの上下方向の軸線回りに揺動可能に支持する操舵用フォーク支持機構と、前記前輪フォークを前記前後方向の軸線を中心にして所定の角度時計または反時計回りに回転することで前記後輪及び駆動機構を含むボディ全体を前記前輪フォークとの前記前後方向の軸線を支点にして左または右側へ傾斜させた姿勢に保持し、同時に前記前輪フォークを含む前輪を前記上下方向の軸線を中心にして左または右側へ向くように操舵する操舵用駆動手段と、操舵用制御コマンド信号を受信し、該制御コマンド信号に応じて前記操舵用駆動手段を制御する制御回路と、前記ボディ内に装着され、前記駆動機構と前記操舵用駆動手段及び制御回路に電力を供給する電池電源とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の玩具オートバイにおいて、前記フライホイールは前記後輪の内部に該後輪の回転軸線を中心にして回転可能に、かつ前記駆動機構により後輪とは独立して回転駆動されるように設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１記載の玩具オートバイにおいて、前記フライホイールは前記後輪の内部に軸線を一致して同心に配置され、かつ該フライホイールは前記後輪の回転中心部に設けた中空軸に軸を介して回転可能に支持されており、前記駆動機構は、駆動モータと、前記ボディに固定され、前記駆動モータを両端から挟持状態に保持するとともに前記後輪を前記中空軸を介して回転可能に保持する第１及び第２ギアボックスと、前記第１ギアボックス内に配列され、前記駆動モータの回転を変速して前記後輪に伝達する第１変速ギア列と、前記第２ギアボックス内に配列され、前記駆動モータの回転を変速して前記フライホイールに伝達する第２変速ギア列とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１記載の玩具オートバイにおいて、前記操舵用フォーク支持機構は、前記ボディ内の前端側に設けた支持部と、前記支持部に支持軸を介して前記ボディの前後方向の軸線回りに回転可能に支持された操作部材と、前記操作部材に前記前輪フォークの上端部を前記前後方向の軸線と交叉する前記ボディの上下方向の軸線回りに揺動可能に支持する支持ピンと、前記操作部材に連結され、前記前輪フォークを含む前輪が前進側を向くように付勢する戻し手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１記載の玩具オートバイにおいて、前記操舵用駆動手段は、前記操舵用フォーク支持機構の操作部材に保持されたマグネットと、前記マグネットに対向して前記ボディに支持され、前記制御回路からの制御信号により励磁して前記マグネットを左または右方向へ吸引移動するとともに前記操作部材を前記前後方向の軸線回りに所定の角度回転させる電磁石とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項５記載の玩具オートバイにおいて、前記電磁石は前記マグネットの移動方向に沿って配置された一対の励磁コイルを備え、この各励磁コイルは前記制御回路からの制御信号によりＮ極またはＳ極に交互に磁化されるように構成されていることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６記載の玩具オートバイにおいて、前記マグネットを前記励磁コイルの磁極面に摺接する状態に保持し、前記励磁コイルの磁極面には前記マグネットとの摺接による磁極面の摩耗を防止する保護薄膜を形成したことを特徴とする。
【００１４】
上記他の目的を達成するために請求項８の発明は、無線制御式の玩具オートバイに操舵用の制御コマンド信号を送信する遠隔制御用無線送信機であって、ハウジングと、前記ハウジングに設けられ、前記玩具オートバイに操舵用の制御コマンド信号を送信するアンテナ付きの送信回路と、前記ハウジングに設けられ、送信回路を動作して前記玩具オートバイに対し左旋回用及び右旋回用の制御コマンド信号を送出するための操作ボタンと、前記ハウジング内に挿着され、前記送信回路に電力を供給する電池電源とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項８記載の玩具オートバイの遠隔制御用無線送信機において、前記ハウジングに玩具オートバイ用の充電端子、及び玩具オートバイの後輪をセットする凹部を設け、前記充電端子は前記ハウジング内に設けた充電回路を介して前記電池電源に接続されており、前記玩具オートバイの後輪を凹部にセットした状態で玩具オートバイに設けた充電入力端子を前記充電端子に接続することにより、前記玩具オートバイに装着された二次電池を充電するように構成したことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明による玩具オートバイの一実施の形態を示す一部切り欠きの左側面図、図２は図１の上面なら見た玩具オートバイの平面図、図３は本発明による玩具オートバイの一実施の形態を示す一部切り欠きの右側面図、図４は図１の４−４線に沿う後輪及びフライホイールとその駆動機構部分を拡大して示す横断平面図、図５は図４の５−５線に沿う拡大縦断面図、図６は本発明による玩具オートバイの操舵の状態を示す説明用正面図、図７は本発明による玩具オートバイの操舵の状態を示す説明用平面図、図８は本発明による玩具オートバイの操舵機構の一部を拡大して示す縦断面図、図９は図８を上面から見た平面図である。
【００１７】
図１〜図３において、玩具オートバイ１０は、ボディ１１、前輪１２、前輪フォーク１３、後輪１４、フライホイール１５、駆動機構１６、操舵用フォーク支持機構１７、操舵用駆動手段１８、制御回路１９、電池電源２０等から構成されている。
前記ボディ１１は、オートバイの外形を擬似的に形作るもので、前後方向に長い形を呈しており、このボディ１１は、ウインドカバー２８が取り付けられる前端部１１ａと、ボディ１１の上面部中央に位置して設けた乗員人形１３の設置部１１ｂと、この設置部１１ｂの後方に位置して設けられた荷台部１１ｃ、ボディ１１の左右側面を形成する左側壁部１１ｄ及び右側壁部１１ｅと、後輪１４の接地領域及び後方領域を除く部分を覆う下面カバー部１１ｆを有している。また、ボディ１１の前端部１１ａには乗員人形１３の両手が係合されるハンドル２７が左右両側へ突出するように設けられている。
【００１８】
前記前輪フォーク１３は、図３に示すように、ボディ１１の前端部１１ａ側において、前輪１２を回転可能に支持するもので、前輪１２の中心を軸１２ａにより回転可能に支持する二又部１３ａと、この二又部１３ａの上端に上方へ延長されるように設けた、筒体を半割りにした形の支持部１３ｂを有し、この支持部１３ｂと該支持部１３ｂを上下方向に貫通する軸１３ｃとにより、前輪フォーク１３を操舵用フォーク支持機構１７に対してボディ１１の上下方向の軸線回りに回転できるように支持するとともに、上下方向の軸線回り方向の角度、すなわち前輪フォーク１３を含む前輪１２の左、右方向の操舵角度を半割り状の支持部１３ｂにより一定角度（例えば１５度程度）に規制できるように構成されている。
なお、この角度は、玩具オートバイ１０の旋回半径、走行速度、フライホイール１５の回転速度などにより、種々に変更されるものである。
【００１９】
前記後輪１４は、ボディ１１の後部側に配設されるもので、図４及び図５に示すように、内部を中空にしたプラスチック製のホイール１４ａと、このホイール１４ａの外周に装着したゴムタイヤ１４ｂと、ホイール１４ａの回転中心に両端外方へ突出して設けた中空軸１４ｃとを有している。したがって、後輪１４は左右両端の中空軸１４ｃを介して、後述する駆動機構１６の第１及び第２ギアボックスに軸ブッシュ１４ｄ，１４ｅに回転可能に支持されように構成される。
また、前記フライホイール１５は、ジャイロ的作用により玩具オートバイ自体の走行姿勢を安定化するもので、前記後輪１４内に収納し得る径と厚さを有する金属材から構成されている。また、このフライホイール１５の回転中心には軸１５ａが貫通して固着され、この軸１５ａの両端は前記フライホイール１５の中空軸１４ｃに回転可能に支持されている。
【００２０】
前記駆動機構１６は、後輪１４及びフライホイール１５をそれぞれ異なる回転速度で駆動するものである。
この駆動機構１６は、図１及び図３〜図５に示すように、駆動モータ１６１と、ボディ１１の後端側に位置する左側壁部１１ｄと右側壁部１１ｅとの間に固定され、かつ駆動モータ１６１を両端から挟持状態に保持するとともに後輪１４を回転可能に保持する第１及び第２ギアボックス１６２，１６３と、第１ギアボックス１６２内に配列され、駆動モータ１６１の回転を変速してフライホイール１５に伝達する第１変速ギア列１６４と、第２ギアボックス１６３内に配列され、駆動モータ１６１の回転を変速して後輪１４に伝達する第２変速ギア列１６５とから構成されている。
【００２１】
前記第１変速ギア列１６４は、図１及び図４に示すように、駆動モータ１６１に回転軸に固定した駆動ギア１６４Ａと、フライホイール１５の軸１５ａに固定したフライホイールギア１６４Ｂと、この駆動ギア１６４Ａとフライホイールギア１６４Ｂとの間に互いに噛合するように配列した中間ギア１６４Ｃ〜１６４Ｆとから構成されている。
また、前記第２変速ギア列１６５は、図３及び図４に示すように、第１変速ギア列１６４の中間ギア１６４Ｃにクラッチ１６４Ｇを介して結合され、第１ギアボックス１６２から第２ギアボックス１６３へ差し渡し状態に設けられた回転軸１６５Ａと、この回転軸１６５Ａに固定されたギア１６５Ｂと、このギア１６５Ｂと後輪１４の中空軸１４ｃを支持する軸ブッシュ１４ｅに設けた後輪ギア１６５Ｃと、このギア１６５Ｂと後輪ギア１６５Ｃとの間に互いに噛合するように配列した中間ギア１６５Ｄ〜１６５Ｆとから構成されている。
【００２２】
前記操舵用フォーク支持機構１７は、図３に示すように、前輪１２を含む前輪フォーク１３をボディ１１の前後方向の軸線２１の回りに揺動可能に支持するとともに、軸線２１と交叉するボディ１１の上下方向の軸線２２の回りに揺動可能に支持するものである。
この操舵用フォーク支持機構１７は、図３，図８及び図９に示すように、ボディ１１内の前端側に設けた支持部１７１と、この支持部１７１にボディ１１の前後方向の軸線２１と一致する方向に貫通するように回転かつ移動可能に設けた支持軸１７２と、この支持軸１７２の前方突出端部に固定され、支持軸１７２を中心にして軸線２１の回りに回転可能に支持された操作部材１７３と、この操作部材１７３に前輪フォーク１３の上端部１３１を軸線２１と交叉するボディ１１の上下方向の軸線２２の回りに揺動可能に支持する支持ピン１７４と、操作部材１７３に連結され、前輪フォーク１３を含む前輪１２が前進側を向くように付勢する戻し手段１７５とを備える。
【００２３】
前記戻し手段１７５は、図８及び図９に示すように、支持部１７１と操作部材１７３との当接端面の一方、例えば支持部１７１の当接端面に、軸線２１と直交して上下方向に延びるように形成されたＶ字溝１７５Ａと、操作部材１７３の当接端面にＶ字溝１７５Ａに合致するように形成されたＶ字状突部１７５Ｂと、支持部１７１の後方へ突出する支持軸１７２の先端に設けた鍔部１７２ａと支持部１７１の後端面との間に座金１７５Ｃを介して設けられ、支持軸１７２を後方へ引っ張ることにより、操作部材１７３のＶ字状突部１７５Ｂが支持部１７１のＶ字溝１７５Ａに常に係合させるスプリング１７５Ｄとから構成されている。
【００２４】
前記操舵用駆動手段１８は、図３に示すように、前輪１２を含む前輪フォーク１３を前後方向の軸線２１を中心にして所定の角度時計または反時計回りに回転することにより、後輪１４及び駆動機構１６を含むボディ１１全体を前輪フォーク１３との軸線２１を支点にして左または右側へ傾斜させた姿勢に保持し、同時に前輪フォーク１３を含む前輪１２を上下方向の軸線２２を中心にして左または右側へ向くように操舵するものである。
この操舵用駆動手段１８は、図３，図８及び図９に示すように、操舵用フォーク支持機構１７の操作部材１７３の上端に支持部１７１側へ延出されるように設けたマグネット保持部１８１と、このマグネット保持部１８１に挿着された円柱状のマグネット１８２と、このマグネット１８２に相対向してボディ１１に支持部材１８３により支持された電磁石１８４とを備えている。
【００２５】
前記電磁石１８４は、図８に示す軸線２１を支点にして、マグネット１８２を左または右側、すなわち、図９に示す中立（直進方向）位置から矢印Ｙ１またはＹ２方向に移動させて、その位置をそれぞれ保持するための一対の励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂを備え、この各励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂは支持部材１８３によって軸線２１と直角な水平方向に配列され、そして、この各励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂは前記制御回路１９からの制御信号によりＮ極またはＳ極に交互に磁化され、これにより、マグネット１８２及びマグネット保持部１８１を含む操作部材１７３が軸線２１を支点にして左または右側へ回動できるように構成されている。
【００２６】
また、前記マグネット１８２は励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂの磁極面と摺接する状態に保持され、この励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂの磁極面には、マグネット１８２との摺接による磁極面の摩耗を防止する０．１ｍｍ 程度の金属製薄板またはテフロン（登録商標）樹脂膜等からなる保護薄膜１８５が形成されている。
【００２７】
また、マグネット１８２及びマグネット保持部１８１を含む操作部材１７３の矢印Ｙ１またはＹ２方向の回転角度は、マグネット保持部１８１の側面がボディ１１の左側壁部１１ｄまたは右側壁部１１ｅに当接することにより規制され，この角度は、例えば１０度程度である。ただし、この角度は、玩具オートバイ１０の旋回半径、走行速度、フライホイール１５の回転速度などにより、種々に変更されるものである。
【００２８】
前記制御回路１９は、後述する遠隔制御用無線送信機３０からの操舵用制御コマンド信号を受信し、この制御コマンド信号に応じて操舵用駆動手段１８の電磁石１８４を励磁制御するものであり、この制御回路１９は、ボディ１１内に装着した基板２３に実装されている。
前記電池電源２０は、ニカド電池やニッケル・水素電池などの複数の二次電池から構成されるもので、これらは、図３に示すように、ボディ１１内に設けた電池収納部２４内に装着され、この電池電源２０から電磁石１８４の励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂ及び制御回路１９に電力が供給されるように構成されている。また、電池収納部２４と対向するボディ１１の下面カバー部１１ｆには、電池電源２０の＋極と−極に接続された充電用入力端子２５が設けられている。
また、ボディ１１の後端部内側には、図３に示すように、制御回路１９および駆動機構１６の駆動モータ１６１に電力を供給し遮断するための電源スイッチ２６が設けられている。
【００２９】
次に、図１０〜図１２により本発明における遠隔制御用無線送信機３０の構成について説明する。
前記遠隔制御用無線送信機３０は、片手による掴持が可能な略角柱状のハウジング３１を有し、このハウジング３１内には、単３のアルカリ乾電池を４本（６Ｖ）を収納し得る電池収納部３２が形成され、この電池収納部３２内には乾電池３３（請求項に示す電池電源に相当する）が装着されている。
また、ハウジング３１内には、玩具オートバイ１０に操舵用の制御コマンド信号を送信するアンテナ３３付きの送信回路３４が設けられている。この送信回路３４は、ハウジング３１内に装着した基板３５に実装されている。また、この基板３５には、前記玩具オートバイ１０の電池電源２０に充電電力を供給するための充電回路３６が実装されている。
【００３０】
前記ハウジング３１の側面部分、すなわち操作者がハウジング３１を掴持した時に手の親指が対向する箇所には、送信回路３４を動作させるとともに玩具オートバイ１０に対し左旋回用及び右旋回用の制御コマンド信号を送出するための操作ボタン３７，３８がそれぞれ設けられている。
また、ハウジング３１の上面部分には、玩具オートバイ用の充電端子３９及び玩具オートバイ１０の後輪１４をセットする凹部４０がそれぞれ設けられている。前記充電端子３９には基板３５に実装した充電回路３６が接続され、この充電回路３６を通して乾電池３３（電池電源）から電力が供給できるようになっている。
【００３１】
次に、上記のように構成された本実施の形態に示す玩具オートバイ１０の動作について説明する。
玩具オートバイ１０を遠隔制御により走行動作させる場合は、まず、玩具オートバイ１０の電源スイッチ２６をオンにして、駆動機構１６の駆動モータ１６１を起動する。これにより、駆動モータ１６１の回転は第１変速ギア列１６４により変速されてフライホイール１５に伝達され、このフライホイール１５を比較的高速（例えば、１０００ｒｐｍ程度）で回転させる。これと同時に、駆動モータ１６１の回転は、第１変速ギア列１６４の中間ギア１６４Ｃにクラッチ１６４Ｇを介して結合された回転軸１６５Ａ及びギア１６５Ｂ、後輪ギア１６５Ｃ等を含む第２変速ギア列１６５により変速されて後輪１４に伝達され、この後輪１４を比較的低速な速度（例えば、１００ｒｐｍ程度）で回転させる。
【００３２】
後輪１４が低速で回転することにより、玩具オートバイ１０は路面または屋内の床面上を低速で直進走行される。この時、支持部１７１のＶ字溝１７５Ａに操作部材１７３のＢ字状突部１７５Ｂが完全に係合された状態におかれるため、前輪フォーク１３を含む前輪１２は前進方向に向けられた状態に保持されている。また、フライホイール１５が高速で回転されることにより、フライホイール１５のジャイロ的作用で玩具オートバイ１０自体を起立させ、その走行姿勢を安定化する。
【００３３】
この玩具オートバイ１０の直進走行状態において、操作者が遠隔制御用無線送信機３０の右旋回用の操作ボタン３８を押圧すると、この操作ボタン３８の押圧操作に伴い送信回路３４が動作して、この送信回路３４からアンテナ３３を通して右旋回用の制御コマンド信号が送信される。
一方、直進走行中にある玩具オートバイ１０の制御回路１９は内蔵する受信部を通して右旋回用の制御コマンド信号を受信すると、この制御コマンド信号に応じて電磁石１８４の励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂが励磁される。これにより、マグネット１８２が図９に示す中立（直進方向）位置から矢印Ｙ１の方向に移動し、その位置を保持する。この場合、マグネット１８２は励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂの磁極面に保護薄膜１８５を介して接触させる構成になっているため、マグネット１８２と励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂとの磁気間隙が一定にかつ最小になり、無効磁束が減少して、電磁石１８４の小型化及び小容量化を可能にする。
また、マグネット１８２が図９に示す矢印Ｙ１の方向に移動すると、戻し手段１７５を構成する操作部材１７３のＶ字状突部１７５Ｂに位置が支持部１７１のＶ字溝１７５Ａからスプリング１７５Ｄに抗して軸線２１の回り方向にずれる。
【００３４】
マグネット１８２が図９の矢印Ｙ１の方向に移動されると、直進走行中の玩具オートバイ１０のうち、後輪１４及び駆動機構１６を含むボディ１１全体が図６に示すように、路面または床面６０に鉛直な軸線６１に対して軸線６２のように傾斜する。すなわち、前輪１２を含む前輪フォーク１３は前後方向の軸線２１を中心にして所定の角度時計回りに回転することにより、ボディ１１全体が前輪フォーク１３との軸線２１を支点にして、図６及び図７に示すように右側へ傾斜された姿勢に保持される。これと同時に、前輪フォーク１３を含む前輪１２は上下方向の軸線２２を中心にして右側へ向くように操舵される。
【００３５】
また、遠隔制御用無線送信機３０の左旋回用の操作ボタン３７が押圧された場合は、送信回路３４からアンテナ３３を通して左旋回用の制御コマンド信号が送信される。これに伴い、直進走行中にある玩具オートバイ１０の制御回路１９が左旋回用の制御コマンド信号を受信すると、この制御コマンド信号に応じて電磁石１８４の励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂが上記右旋回の場合と逆の極性に励磁されるため、マグネット１８２は図９の矢印Ｙ２の方向に移動し、その位置を保持する。
そして、マグネット１８２が図９の矢印Ｙ２の方向に移動されると、前輪１２を含む前輪フォーク１３は前後方向の軸線２１を中心にして所定の角度反時計回りに回転することにより、ボディ１１全体が前輪フォーク１３との軸線２１を支点にして、図６及び図７に示す場合と逆に左側へ傾斜された姿勢に保持される。これと同時に、前輪フォーク１３を含む前輪１２は上下方向の軸線２２を中心にして左側へ向くように操舵される。
【００３６】
このようにボディ１１全体を前輪フォーク１３との軸線２１を支点にして左または右側へ傾斜させた姿勢に保持し、同時に前輪フォーク１３を含む前輪１２を上下方向の軸線２２を中心にして左または右側へ向くように操舵する構成にしたから、玩具オートバイ１０は、１メータ以下の旋回半径でもサイド車輪またはスタビライザ等を用いることなく安定して走行させることができるほか、屋内の狭い部屋などにおいて、幼稚園児や低学年児童などでも容易に無線操縦により走行することができる。
また、この玩具オートバイ１０においては、操舵用駆動手段１８を構成するマグネット１８２を励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂの磁極面に保護薄膜１８５を介して接触させる構成にしたので、マグネット１８２と励磁コイル１８４Ａ，１８４Ｂとの磁気間隙が一定にかつ最小にすることができ、これにより、無効磁束が減少して、電磁石１８４の小型化及び小容量化を可能にするとともに玩具オートバイ１０の小型化も容易になる。
【００３７】
次に、玩具オートバイ１０の電池電源２０、すなわち二次電池を遠隔制御用無線送信機３０の電池電源で充電する場合について説明する。
この場合は、玩具オートバイ１０の電源スイッチ２６をオフにした状態で、この玩具オートバイ１０を遠隔制御用無線送信機３０のハウジング３１に載せて、その後輪１４をハウジング３１の凹部４０に係合し、かつ玩具オートバイ１０の充電用入力端子２５をハウジング３１の玩具オートバイ用充電端子３９に接続する。これにより、遠隔制御用無線送信機３０側の乾電池３３から充電回路３６及び充電端子３９を通して、玩具オートバイ１０の充電用入力端子２５Ａから電池電源２０に電力を供給し、電池電源２０を短時間（例えば、４５秒程度）で充電する。
【００３８】
このような遠隔制御用無線送信機３０においては、玩具オートバイ１０を遠隔制御用無線送信機３０のハウジング３１に載せて、その後輪１４をハウジング３１の凹部４０に係合し、かつ玩具オートバイ１０の充電用入力端子２５Ａをハウジング３１の玩具オートバイ用充電端子３９に接続するだけで、玩具オートバイ１０の電池電源２０を遠隔制御用無線送信機３０側の乾電池３３で容易に充電することができる。
【００３９】
なお、上記実施の形態では、玩具オートバイ１０が比較的低速で走行する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、玩具オートバイ１０が比較的高速で走行する場合についても、本発明方式を適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の玩具オートバイによれば、ボディ全体を前輪フォークとのボディ前後方向の軸線を支点にして左または右側へ傾斜させた姿勢に保持し、同時に前輪フォークを含む前輪をボディ上下方向の軸線を中心にして左または右側へ向くように操舵する構成にしたので、玩具オートバイを１メータ以下の旋回半径でもサイド車輪またはスタビライザ等を用いることなく安定して走行させることができるほか、屋内の狭い部屋などにおいて、幼稚園児や低学年児童などでも容易に無線操縦により走行することができる。
また、本発明の玩具オートバイによれば、操舵用駆動手段を構成するマグネットを励磁コイルの磁極面に保護薄膜を介して接触させる構成にしたので、マグネットと励磁コイルとの磁気間隙が一定にかつ最小にすることができ、これにより、無効磁束が減少して、電磁石を含む操舵用駆動手段の小型化及び小容量化を可能にするとともに玩具オートバイの小型化も容易になる。
【００４１】
また、本発明の遠隔制御用無線送信機によれば、玩具オートバイを遠隔制御用無線送信機のハウジングに載せて、後輪をハウジングの凹部に係合し、かつ玩具オートバイの充電用入力端子をハウジングの玩具オートバイ用充電端子に接続するだけで、玩具オートバイの電池電源を遠隔制御側の電池電源を利用して容易に充電することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による玩具オートバイの一実施の形態を示す一部切り欠きの左側面図である。
【図２】図１の上面なら見た玩具オートバイの平面図である。
【図３】本発明による玩具オートバイの一実施の形態を示す一部切り欠きの右側面図である。
【図４】図１の４−４線に沿う後輪及びフライホイールとその駆動機構部分を拡大して示す横断平面図である。
【図５】図４の５−５線に沿う拡大縦断面図である。
【図６】本発明による玩具オートバイの操舵の状態を示す説明用正面図である。
【図７】本発明による玩具オートバイの操舵の状態を示す説明用平面図である。
【図８】本発明による玩具オートバイの操舵機構の一部を拡大して示す縦断面図である。
【図９】図８を上面から見た平面図である。
【図１０】本発明にかかる遠隔制御用無線送信機の側面図である。
【図１１】図１０の縦断側面図である。
【図１２】図１０の１２−１２線に沿う横断平面図である。
【符号の説明】
１０ 玩具オートバイ
１１ ボディ
１２ 前輪
１３ 前輪フォーク
１４ 後輪
１５ フライホイール
１６ 駆動機構
１７ 操舵用フォーク支持機構
１８ 操舵用駆動手段
１９ 制御回路
２０ 電池電源
２５Ａ 充電用入力端子
１６１ 駆動モータ
１６２ 第１ギアボックス
１６３ 第２ギアボックス
１６４ 第１変速ギア列
１６５ 第２変速ギア列
１７１ 支持部
１７２ 支持軸
１７３ 操作部材
１７５ 戻し手段
１８１ マグネット保持部
１８２ マグネット
１８３ 支持部材
１８４ 電磁石
１８４Ａ，１８４Ｂ 励磁コイル
１８５ 保護薄膜
３０ 遠隔制御用無線送信機
３１ ハウジング
３３ 乾電池
３４ 送信回路
３６ 充電回路
３７，３８ 操作ボタン
３９ 玩具オートバイ用充電端子
４０ 凹部
Claims (9)
- 無線制御式の玩具オートバイであって、
オートバイの外形を擬似的に形作るボディと、
前記ボディの前端側において前輪を回転可能に支持する前輪フォークと、
前記ボディの後部側に配設される後輪と、
ジャイロ的作用により玩具オートバイ自体の走行姿勢を安定化するフライホイールと、
前記ボディに装着されて前記後輪及び前記フライホイールをそれぞれ異なる回転速度で駆動する駆動機構と、
前記前輪フォークを前記ボディの前後方向の軸線回りに揺動可能に支持するとともに前記ボディの上下方向の軸線回りに揺動可能に支持する操舵用フォーク支持機構と、
前記前輪フォークを前記前後方向の軸線を中心にして所定の角度時計または反時計回りに回転することで前記後輪及び駆動機構を含むボディ全体を前記前輪フォークとの前記前後方向の軸線を支点にして左または右側へ傾斜させた姿勢に保持し、同時に前記前輪フォークを含む前輪を前記上下方向の軸線を中心にして左または右側へ向くように操舵する操舵用駆動手段と、
操舵用制御コマンド信号を受信し、該制御コマンド信号に応じて前記操舵用駆動手段を制御する制御回路と、
前記ボディ内に装着され、前記駆動機構と前記操舵用駆動手段及び制御回路に電力を供給する電池電源と、
を備えることを特徴とする玩具オートバイ。 - 前記フライホイールは前記後輪の内部に該後輪の回転軸線を中心にして回転可能に、かつ前記駆動機構により後輪とは独立して回転駆動されるように設けられていることを特徴とする請求項１記載の玩具オートバイ。
- 前記フライホイールは前記後輪の内部に軸線を一致して同心に配置され、かつ該フライホイールは前記後輪の回転中心部に設けた中空軸に軸を介して回転可能に支持されており、前記駆動機構は、駆動モータと、前記ボディに固定され、前記駆動モータを両端から挟持状態に保持するとともに前記後輪を前記中空軸を介して回転可能に保持する第１及び第２ギアボックスと、前記第１ギアボックス内に配列され、前記駆動モータの回転を変速して前記後輪に伝達する第１変速ギア列と、前記第２ギアボックス内に配列され、前記駆動モータの回転を変速して前記フライホイールに伝達する第２変速ギア列とを備えることを特徴とする請求項１記載の玩具オートバイ。
- 前記操舵用フォーク支持機構は、前記ボディ内の前端側に設けた支持部と、前記支持部に支持軸を介して前記ボディの前後方向の軸線回りに回転可能に支持された操作部材と、前記操作部材に前記前輪フォークの上端部を前記前後方向の軸線と交叉する前記ボディの上下方向の軸線回りに揺動可能に支持する支持ピンと、前記操作部材に連結され、前記前輪フォークを含む前輪が前進側を向くように付勢する戻し手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の玩具オートバイ。
- 前記操舵用駆動手段は、前記操舵用フォーク支持機構の操作部材に保持されたマグネットと、前記マグネットに対向して前記ボディに支持され、前記制御回路からの制御信号により励磁して前記マグネットを左または右方向へ吸引移動するとともに前記操作部材を前記前後方向の軸線回りに所定の角度回転させる電磁石とを備えることを特徴とする請求項１記載の玩具オートバイ。
- 前記電磁石は前記マグネットの移動方向に沿って配置された一対の励磁コイルを備え、この各励磁コイルは前記制御回路からの制御信号によりＮ極またはＳ極に交互に磁化されるように構成されていることを特徴とする請求項５記載の玩具オートバイ。
- 前記マグネットを前記励磁コイルの磁極面に摺接する状態に保持し、前記励磁コイルの磁極面には前記マグネットとの摺接による磁極面の摩耗を防止する保護薄膜を形成したことを特徴とする請求項６記載の玩具オートバイ。
- 無線制御式の玩具オートバイに操舵用の制御コマンド信号を送信する遠隔制御用無線送信機であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに設けられ、前記玩具オートバイに操舵用の制御コマンド信号を送信するアンテナ付きの送信回路と、
前記ハウジングに設けられ、送信回路を動作して前記玩具オートバイに対し左旋回用及び右旋回用の制御コマンド信号を送出するための操作ボタンと、
前記ハウジング内に挿着され、前記送信回路に電力を供給する電池電源と、
を備えることを特徴とする玩具オートバイの遠隔制御用無線送信機。 - 前記ハウジングに玩具オートバイ用の充電端子、及び玩具オートバイの後輪をセットする凹部を設け、前記充電端子は前記ハウジング内に設けた充電回路を介して前記電池電源に接続されており、前記玩具オートバイの後輪を凹部にセットした状態で玩具オートバイに設けた充電入力端子を前記充電端子に接続することにより、前記玩具オートバイに装着された二次電池を充電するように構成したことを特徴とする請求項８記載の玩具オートバイの遠隔制御用無線送信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003091826A JP2004298237A (ja) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | 玩具オートバイ及びその遠隔制御用無線送信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003091826A JP2004298237A (ja) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | 玩具オートバイ及びその遠隔制御用無線送信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004298237A true JP2004298237A (ja) | 2004-10-28 |
Family
ID=33405099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003091826A Withdrawn JP2004298237A (ja) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | 玩具オートバイ及びその遠隔制御用無線送信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004298237A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009021087A3 (en) * | 2007-08-07 | 2009-04-16 | Rehco Llc | Two-wheel vehicle with a tilt mechanism and a stability mechanism |
| US7581611B1 (en) | 2005-06-03 | 2009-09-01 | Rehco, Llc | Two-wheel vehicle with a tilt mechanism and stability mechanism |
| WO2011036528A1 (zh) * | 2009-09-23 | 2011-03-31 | 中山市金丰日用制品有限公司 | 一种飞轮玩具车 |
| CN109011627A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-18 | 北京成长体验文化发展有限公司 | 越障玩具车 |
| CN112439210A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-05 | 东莞美驰图实业有限公司 | 一种特技摩托车玩具 |
-
2003
- 2003-03-28 JP JP2003091826A patent/JP2004298237A/ja not_active Withdrawn
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