JP2006198206A - 模型自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、模型自動車のシャーシを３分割構造としつつ、剛性の高いシャーシ構造の模型自動車の提供を目的とする。
【解決手段】 模型自動車は、シャーシ１に配設される両軸モータ２２と、両軸モータ２２の前後回転軸２３，３３に接続され前輪又は後輪４２，７２を駆動する前後輪駆動機構とを備える。シャーシ１は、互いに分離可能なセンターユニット１０とフロントユニット４０とリアユニット７０とから構成される。前後輪駆動機構を、前後回転軸２３，３３に取り付けられる前後回転軸ピニオンギア２５，３５と、センターユニット１０に配設され前後回転軸ピニオンギア２５，３５に対して回転可能に接続される前後二段ギア２７，３７と、フロント又はリアユニット１０，７０に配設され前後二段ギア２７，３７によって回転される前輪又は後輪車軸スパーギア２９，３９とから構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、四輪駆動方式の模型自動車に関し、より詳細には両軸モータをミッドシップ型に搭載した模型自動車のシャーシ構造に関する。

従来の四輪駆動方式の玩具自動車、即ち、ミニ四駆（登録商標）としては、略前車軸又は後車軸上に配設された一軸のモータによって四輪を駆動するものが提案されていた。しかし、この場合には重心がシャーシ後部又は前部に位置することとなり、高速走行時の安定性が低下していた。

現実の自動車では、エンジンをホイールベース間に配設したミッドシップ車、例えば、トヨタ自動車株式会社製のＭＲ−Ｓ（商標）や、本田技研工業株式会社製のＮＳＸ（商標）等が製品化されている。ミッドシップ車は、重心がシャーシの中央に位置するため、前後輪の重量配分を均一な方向に改善でき運動性能を向上できる。また、シャーシのフロント部やリア部が駆動系により占領されないので、フロント部やリア部における設計上の自由度が増大する。

そこで、模型自動車においてもミッドシップ型にするために、両軸モータをシャーシの中央に配設して四輪を駆動するものが、以下の非特許文献１や特許文献１に提案されている。非特許文献１の模型自動車は、シャーシの中央に両軸モータを縦置き、即ち、両回転軸が前方及び後方に向かって配設され、さらにそれぞれの回転軸の先端が前後の車軸近傍まで延長して配設され、回転軸の先端に設けられたピニオンギアと車軸に取り付けられたクラウンギアとが歯合することにより、両軸モータにより前後の車軸を回転して四輪が駆動される。

また、特許文献１に係る模型自動車も、シャーシの中央に両軸モータを縦置きしたものであり、この構造を図１１を用いて説明する。
図１１において、両軸モータ１０２は、シャーシ１０１における前車軸１０５と後車軸１０６との間の車長方向の略中央であって、車幅方向の中央に縦置きに固定され、前方に向けて延出する前回転軸１０３及び後方に向けて延出する後回転軸１０４を有する。この両軸モータ１０２は、出力軸線が車長方向に延出するように配設され、動力が前後に同時に出力される。シャーシ１０１における両軸モータ１０２の両側には、二本の乾電池が、両軸モータ１０２と平行に配設されており、スイッチ（不図示）を介して両軸モータ１０２と直列に接続されている。

前駆動機構は、前回転軸１０３と前車軸１０５とを接続し、両軸モータ１０２が発生する動力を前輪に伝達するものである。ここでは、前駆動機構は、前車軸ピニオン１０７と、前回転軸ピニオン１０９と、前伝達ピニオン１１２及び前クラウンギア１１１を同軸に設けた前動力伝達ギア（前方二段ギア）とからなる。

前車軸ピニオン１０７は、前車軸１０５の中央に固定され、前車軸１０５と共に水平軸周りに回転するものである。前回転軸ピニオン１０９は、前回転軸１０３の前端に固定され、前回転軸１０３と共に水平軸周りに回転するものである。前動力伝達ギアは、シャーシ１０１における前車軸１０５と前回転軸１０３との間に、水平軸周りに回転可能に設けられる。ここで、前車軸ピニオン１０７と前伝達ピニオン１１２とが噛み合い、前回転軸ピニオン１０９と前クラウンギア１１１とが噛み合うことにより、両軸モータ１０２が発生する動力が、前輪に伝達される。

後駆動機構は、後回転軸１０４と後車軸１０６とを接続し、両軸モータ１０２が発生する動力を後輪に伝達するものである。ここでは、後駆動機構は、後車軸ピニオン１０８と、後回転軸ピニオン１１０と、後伝達ピニオン１１４及び後クラウンギア１１３を同軸に設けた後動力伝達ギア（後方二段ギア）とからなる。後車軸ピニオン１０８は、後車軸１０６の中央に固定され、後車軸１０６と共に水平軸周りに回転するものである。後回転軸ピニオン１１０は、後回転軸１０４の後端に固設され、後回転軸１０４と共に水平軸周りに回転するものである。後動力伝達ギアは、シャーシ１０１における後車軸１０６と後回転軸１０４との間に、水平軸周りに回転可能に設けられるものである。ここで、後車軸ピニオン１０８と後伝達ピニオン１１４とが噛み合い、後回転軸ピニオン１１０と後クラウンギア１１３とが噛み合うことにより、両軸モータ１０２が発生する動力が後輪に伝達される。

なお、前方動力伝達ギアと後方動力伝達ギアとは、互いに逆向きに設けられている。また、前駆動機構と後駆動機構とは、双方のギア比が等しくされている。駆動機構は、このように構成されているので、両軸モータ１０２が発生する動力を、前輪及び後輪に同時かつ均等に伝達する。

「ＡＵＴＯａｒｔ（商標）」の「ＳＬＯＴ ＲＡＣＩＮＧ」の四輪駆動メカニズム、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成１５年１０月２９日検索］、インターネット＜URL : http://www.autoartmodels.com/pages/oldpage/slotrac32a.htm＞ 特開２０００−３５０８７２号公報

非特許文献１に係るミッドシップ型の模型自動車では、両軸モータの回転軸が長く、さらに、回転軸の先端位置や各ギアを剛直に保持する部材もないため、高速走行時にギアのトルクでモータ回転軸がぶれ、回転軸の先端に設けられたピニオンギアと、車軸に取り付けられたクラウンギアとの噛み合いの精度が悪化して、モータ駆動力のロスが生じるという欠点がある。

一方、特許文献１に係るミッドシップ型の模型自動車では、前後の二段ギアを介して両軸モータ１０２の回転を適切な回転数に減速して、車軸１０５、１０６を回転しているものの、各ギアの位置を保持する部材の記載はなく、高速走行時にはシャーシ１０１の変形により、各ギアの噛み合い精度が悪化してモータ駆動力のロスが生じる。

さらに、非特許文献１及び特許文献１の何れも、シャーシのフロント部分やリア部分を交換可能なものではなく、ギア比、車高、車輪の変更が困難であった。
従って、本発明は、両軸モータをミッドシップ型に配設した模型自動車に関して、高速走行時でもシャーシの変形が少なく、各ギアの噛み合いの精度が低下しないシャーシ構造を備える模型自動車を提供することを目的としている。

さらに、本発明は、両軸モータをミッドシップ型に配設した模型自動車に関して、シャーシをセンターユニット、フロントユニット、リアユニットの３分割構造として交換可能な構造としつつ、同時に、３分割構造であっても高速走行時に各ギアの噛み合いの精度が低下しない、より剛性の高いシャーシ構造を備える模型自動車を提供することを目的としている。

本発明の模型自動車は上記課題を解決するものであって、請求項１記載の発明は、シャーシ１の中央部に配設される両軸モータ２２と、前記両軸モータ２２の前回転軸２３に接続され前輪４２を駆動する前輪駆動機構と、前記両軸モータ２２の後回転軸３３に接続され後輪７２を駆動する後輪駆動機構とを備える模型自動車において、前記シャーシ１を、当該シャーシ１の中央部を構成し前記両軸モータ２２が配設されるセンターユニット１０と、前記シャーシ１の前方部を構成し前記センターユニット１０に着脱自在に接続され前記前輪４２を備えるフロントユニット４０と、前記シャーシ１の後方部を構成し前記センターユニット１０に着脱自在に接続され前記後輪７２を備えるリアユニット７０とから構成し、前記前輪駆動機構を、前記前回転軸２３に取り付けられる前回転軸ギア２５と、前記センターユニット１０に配設され前記前回転軸ギア２５に対して回転可能に接続される前二段ギア２７と、前記フロントユニット４０に配設され前記前二段ギア２７によって回転される前輪車軸スパーギア２９とから構成し、前記後輪駆動機構を、前記後回転軸３３に取り付けられる後回転軸ギア３５と、前記センターユニット１０に配設され前記後回転軸ギア３５に回転可能に接続される後二段ギア３７と、前記リアユニット７０に配設され前記後二段ギア３７によって回転される後輪車軸スパーギア３９とから構成することを特徴とする模型自動車である。

請求項２記載の発明は、前記センターユニット１０に前記フロントユニット４０を着脱自在に接続するために、前記センターユニット１０の前方延長部１７に形成される複数の前突出部１７ａと、前記フロントユニット４０に形成され前記複数の前突出部１７ａが挿嵌される複数の前挿入孔４８ａと、前記センターユニット１０の前記前方延長部１７に形成される前開口部１７ｃと、前記フロントユニット４０に形成され前記前開口部１７ｃに挿入されることにより前記フロントユニット４０を前記センターユニット１０にスナップ止めにより固定する前スナップ止め部４４ａとを備えることを特徴とする請求項１記載の模型自動車である。

請求項３記載の発明は、前記センターユニット１０に前記リアユニット７０を着脱自在に接続するために、前記センターユニット１０の後方延長部１８に形成される複数の後突出部１８ａと、前記リアユニット７０に形成され前記後突出部１８ａが挿嵌される複数の後挿入孔７８ａと、前記リアユニット７０の前記後方延長部１８に形成される後開口部１８ｃと、前記リアユニット７０に形成され前記後開口部１８ｃに挿入されることにより前記リアユニット７０を前記センターユニット１０にスナップ止めにより固定する後スナップ止め部７４ａとを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の模型自動車である。

請求項４記載の発明は、周囲にリブを有し前記センターユニット１０に前記前二段ギア２７を回転可能に収容する前二段ギア収容部１５と、周囲にリブを有し前記フロントユニット４０に前記前輪車軸スパーギア２９を回転可能に収容する前方ギア収容部４４とを備え、前記フロントユニット４０を前記センターユニット１０に接続することにより、前記前二段ギア２７及び前記前輪車軸スパーギア２９の周囲は、前記前二段ギア収容部１５及び前記前方ギア収容部４４により取り囲まれることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の模型自動車である。

請求項５記載の発明は、周囲にリブを有し前記センターユニット１０に前記後二段ギア３７を回転可能に収容する後二段ギア収容部１６と、周囲にリブを有し前記リアユニット７０に前記後輪車軸スパーギア３９を回転可能に収容する後方ギア収容部７４とを備え、前記リアユニット７０を前記センターユニット１０に接続することにより、前記後二段ギア３７及び前記後輪車軸スパーギア３９の周囲は、前記後二段ギア収容部１６及び前記後方ギア収容部７４により取り囲まれることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の模型自動車である。

請求項６記載の発明は、前記センターユニット１０の前方延長部１７に形成される複数の前突出部１７ａと、前記フロントユニット４０に形成され前記複数の前突出部１７ａが挿嵌される複数の前挿入孔４８ａとを備え、前記センターユニット１０に前記フロントユニット４０を接続した状態で、前記複数の前突出部１７ａ及び前記複数の前挿入孔４８ａは、前記前二段ギア２７及び前記前輪車軸スパーギア２９の周囲を取り囲むように配設されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の模型自動車である。

請求項７記載の発明は、前記センターユニット１０の後方延長部１８に形成される複数の後突出部１８ａと、前記リアユニット７０に形成され前記複数の後突出部１８ａが挿嵌される複数の後挿入孔７８ａとを備え、前記センターユニット１０に前記リアユニット７０を接続した状態で、前記複数の後突出部１８ａ及び前記複数の後挿入孔７８ａは、前記後二段ギア３７及び前記後輪車軸スパーギア３９の周囲を取り囲むように配設されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の模型自動車である。

請求項８記載の発明は、前記センターユニット１０に前記フロントユニット４０及び前記リアユニット７０が接続された状態でこれらのユニットを一体的に保持するサブボディ８３を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の模型自動車である。

請求項９記載の発明は、前記前回転軸ギア２５が前回転軸ピニオンギア２５であり、前記前二段ギア２７が、前記前回転軸ピニオンギア２５と歯合するクラウンギア部と前記前車軸スパーギア２９と歯合するスパーギア部とを備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の模型自動車である。

請求項１０記載の発明は、前記前回転軸ギア２５が前回転軸ベベルギアであり、前記前二段ギア２７が、前記前回転軸ベベルギアと歯合するベベルギア部と前記前車軸スパーギア２９と歯合するスパーギア部とを備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の模型自動車である。

請求項１１記載の発明は、前記後回転軸ギア３５が後回転軸ピニオンギア３５であり、前記後二段ギア３７が、前記後回転軸ピニオンギア３５と歯合するクラウンギア部と前記後車軸スパーギア３９と歯合するスパーギア部とを備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の模型自動車である。

請求項１２記載の発明は、前記後回転軸ギア３５が後回転軸ベベルギアであり、前記後二段ギア３７が、前記後回転軸ベベルギアと歯合するベベルギア部と前記後車軸スパーギア３９と歯合するスパーギア部とを備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の模型自動車である。

本発明の模型自動車は、シャーシが３分割されているので、フロントユニットやリアユニットが交換可能となり、各ユニットとしてオプションパーツのユニットを使用可能となる。例えば、サスペンションやステアリング機能を向上したフロントユニットやリアユニットを提供することができる。さらに、センターユニットを交換して、使用する電池大きさが異なる軽量センターユニットも使用可能となる。その上、センターユニットに両軸モータ、前後の回転軸ギア、前後の二段ギアといった各駆動機構を備えているので、センターユニット側に配設される各駆動機構をフロントユニットやリヤユニットの交換後も共用することができる。さらに、フロント又はリアユニットの車軸スパーギアを、センターユニットの二段ギアとの噛み合う位置が異なるものに交換することにより容易に車高を調整できるため多様なシャーシ構造を提供できる。

請求項２又は３の発明は、センターユニットとフロント又はリアユニットとを着脱自在に接続すると共に、スナップ止め部によりこの接続状態を確実に保持することができる。
特に、請求項４乃至７の発明は、各ギアの周囲や各ギア収容部でシャーシの剛性が高くなり、高速移動時に、シャーシの変形を防止できるため、各ギアの噛み合い精度が良好となる。

本発明の模型自動車の実施形態を図１乃至図１０に基づいて説明する。以下、本発明の説明において、前方又は前という場合には、模型車両のフロント方向を意味し、後方又は後という場合には模型車両のリア方向を意味し、側面という場合には、フロント側とリア側とに挟まれるシャーシの側面を意味するものとする。なお、実施形態の模型自動車は、左右に側壁が形成された軌道に沿って走行するものである。

図１に本実施形態の模型自動車のシャーシ１の上面図を示す。図１では、シャーシ１から後述するサブボディやギアカバー８０、上面化粧ボディを取り外した状態である。図１において、模型自動車のシャーシ１は、センターユニット１０と、センターユニット１０の前方部に接続されるフロントユニット４０と、センターユニット４０の後方部に接続されるリアユニット７０とから構成される。

センターユニット１０の中央部には、両軸モータ２２が縦置きに配設されており、両軸モータ２２はフロントユニット４０側に前回転軸２３を有し、リアユニット７０側に後回転軸３３を有する。シャーシ１には、前回転軸２３の回転駆動力を前輪４２に伝達する前駆動機構を備える。前駆動機構は、前回転軸２３と一体となって回転する前回転軸ピニオンギア２５と、前回転軸ピニオンギア２５と歯合して回転するクラウンギア部を有する前二段ギア２７と、前二段ギア２７のスパーギア部と歯合し前輪４２の前車軸４３に取り付けられ一体となって回転する前車軸スパーギア２９とから構成される。

なお、前回転軸ピニオンギア２５に代えて、前回転軸２３に前回転軸ベベルギア（不図示）を取り付け、さらに、前二段ギア２７を前記前回転軸ベベルギアと歯合するベベルギア部と前車軸スパーギア２９と歯合するスパーギア部とを備える二段ギア（不図示）としても良い。前回転軸２３と前二段ギア２７との間の動力伝達にベベルギア（傘歯車）を用いることにより、噛み合わせ面積が大きくなり伝達効率が向上し、さらに応力の集中による破損も防止できる。

また、シャーシ１には、後回転軸３３の回転駆動力を後輪７２に伝達する後駆動機構を備える。後駆動機構は、後回転軸３３と一体となって回転する後回転軸ピニオンギア３５と、後回転軸ピニオンギア３５と歯合して回転するクラウンギア部を有する後二段ギア３７と、後二段ギア３７のスパーギア部と歯合し後輪７２の後車軸７３に取り付けられ一体となって回転する後車軸スパーギア３９とから構成される。また、センターユニット１０に配設された両軸モータ２２の左右側面に、単三電池等の電池２４がそれぞれ配設されている。

同様に、後回転軸ピニオンギア３５に代えて、後回転軸３３に後回転軸ベベルギア（不図示）を取り付け、さらに、後二段ギア３７を前記後回転軸ベベルギアと歯合するベベルギア部と後車軸スパーギア３９と歯合するスパーギア部とを備える二段ギア（不図示）としても良い。後回転軸３３と後二段ギア３７との間の動力伝達にベベルギアを用いることにより、噛み合わせ面積が大きくなり伝達効率が向上し、さらに応力の集中による破損も防止できる。

次に、図２乃至図４を参照して、各ユニットの構造を説明する。図２はセンターユニット１０の斜視図であり、図１のシャーシ１からフロントユニット４０、リアユニット７０、両軸モータ２２、前二段ギア２７、後二段ギア３７、電池２４が取り外された状態である。

図２に示すように、センターユニット１０は上面が開口した箱体であり、その中央部に形成されるモータ収容部１２と、モータ収容部１２の左右側面に形成される電池収容部１４と、モータ収容部１２の前方側に形成され両側面がリブで囲まれた前二段ギア収容部１５と、モータ収容部１２の後方側に形成され両側面がリブで囲まれた後二段ギア収容部１６と、左右の電池収容部１４の前方からフロントユニット側に延長される一対の前方延長部１７と、左右の電池収容部１４の後方からリアユニット側に延長される一対の後方延長部１８とを備えている。

前二段ギア収容部１５には、前二段ーギア２７の回転軸を回転自在に支持する軸支部が形成されており、後二段ギア収容部１６には、後二段ギア３７の回転軸を回転自在に支持する軸支部が形成されている。

また、一対の前方延長部１７には、それぞれフロントユニット４０にセンターユニット１０を結合するために、前方延長部１７の下面から下方にほぼ垂直に突出する円柱状の前方結合突出部１７ａが合計４カ所形成されている。さらに、一対の前方延長部１７の間には、前車軸スパーギア２９の上面の一部を覆う前スパーギアカバー部１７ｂがセンターユニット１０と一体的に形成されている。また、一対の前方延長部１７には後述の前方スナップ止め部が係止される一対の前方延長部開口部１７ｃが形成されている。

さらに、一対の後方延長部１８には、それぞれリアユニット７０にセンターユニット１０を結合するために、後方延長部１８の下面から下方に突出する円柱状の後方結合突出部１８ａが合計４カ所形成されている。さらに、一対の後方延長部１８の間には、後車軸スパーギア３９の上面の一部を覆う後スパーギアカバー部１８ｂがセンターユニット１０と一体的に形成されている。また、一対の後方延長部１８には後述の後方スナップ止め部が係止される一対の後方延長部開口部１８ｃが形成されている。

図３を用いて、フロントユニット４０の構造を説明する。図３（ａ）はフロントユニット４０の組立状態を示す斜視図であり、図３（ｂ）はフロントユニット４０の分解状態を示す斜視図である。フロントユニット４０には、周囲にリブを有し前車軸スパーギア２９を収容する前方ギア収容部４４と、前方ギア収容部４４の前方に形成される前方バンパー４６と、前方ギア収容部４４の両側面に形成されるセンターユニット結合部４８とから構成される。センターユニット結合部４８には、センターユニット１０に形成された前方結合突出部１７ａをぞれぞれ挿入するために前挿入孔４８ａが４カ所形成されている。また、前方バンパー４６と前方ギア収容部４４との間には、後述のサブボディの前方係止部が係止される係止開口部４９が形成されている。さらに、一対のセンターユニット結合部４８の間には、一対の前方スナップ止め部４４ａが上方に突出形成されており、センターユニット１０とフロントユニット４０との結合に際して、前方スナップ止め部４４ａが前方延長部開口部１７ｃに挿入して係止される。一対の前方スナップ止め部４４ａはフック状（鉤状）であり、それぞれのフックの係止される部分は前方スナップ止め部４４ａの外側に配設された車輪４２を向いている（図３（ａ））。

図４を用いて、リアユニット７０の構造を説明する。図４（ａ）はリアユニット７０の組立状体を示す斜視図であり、図４（ｂ）はリアユニット７０の分解状態を示す斜視図である。リアユニット７０には、周囲にリブを有し後回転軸スパーギア３９を収容する後方ギア収容部７４と、後方ギア収容部７４の両側面に形成されるセンターユニット結合部７８と、センターユニット結合部７８の後方から延長される一対の延長部後端を介してリアユニット７０に接続される後方バンパー７６とから構成される。センターユニット結合部７８には、センターユニット１０に形成された後方結合突出部１８ａをぞれぞれ挿入するために、後挿入孔７８ａが４カ所形成されている。また、後方ギア収容部７４の後端面にはリアユニット後方突出部７９が形成されており、リアユニット後方突出部７９は、後述のサブボディ後方突出部と位置合わせされて、後述のボディキャッチ（結合リング）で締結され一体的化される。さらに、一対のセンターユニット結合部７８の間には、一対の後方スナップ止め部７４ａが上方に突出形成されており、センターユニット１０とリアユニット７０との結合に際して、後方スナップ止め部７４ａが後方延長部開口部１８ｃに係止される。一対の後方スナップ止め部７４ａはフック状（鉤状）であり、それぞれのフックの係止される部分は後方スナップ止め部７４ａの外側に配設された車輪７２を向いている（図４（ａ））。

次に、フロントユニット４０、センターユニット１０、リアユニット７０の３ユニットから構成されるシャーシ１の組立を説明する。図５（ａ）はこの３ユニットを結合した状態であり、フロントユニット４０側では、センターユニット１０の前方結合突出部１７ａがフロントユニット４０の前挿入孔４８ａに挿嵌され、さらに、前方スナップ止め部４４ａが前方延長部開口部１７ｃに係止されて、センターユニット１０とフロントユニット４０とが確実に結合されている。一方、リアユニット７０側では、センターユニット１０の後方結合突出部１８ａがリアユニット７０の後挿入孔７８ａに挿嵌され、さらに、後方スナップ止め部７４ａが後方延長部開口部１８ｃに係止されて、センターユニット１０とリアユニット７０とが確実に結合されている。さらに、この状態で、シャーシ１にその上側から、一対の電池２４と、モータマウントが装着された両軸モータ２２とが取り付けられる。

なお、フロントユニット４０をセンターユニット１０に接続することにより、前二段ギア２７及び前輪車軸スパーギア２９の周囲は、前二段ギア収容部１５、前スパーギアカバー部１７ｂ、及び前方ギア収容部４４によって取り囲まれ、同様に、後二段ギア３７及び後輪車軸スパーギア３９の周囲は、後二段ギア収容部１６、後スパーギアカバー部１８ｃ、及び後方ギア収容部２９により取り囲まれる（図１、図５（ａ）参照）。さらに、図５（ａ）のセンターユニット１０にフロントユニット４０及びリアユニット７０を接続した状態では、複数の前突出部１７ａと複数の前挿入孔４８ａとは結合され、これらは前輪車軸スパーギア２９及び前二段ギア２７の周囲を取り囲むように配設され、複数の後突出部１８ａと複数の後挿入孔７８ａとは結合され、これらは後輪車軸スパーギア７８及び後二段ギア３７の周囲を取り囲むように配設される。

図５（ｂ）に示すように、両軸モータ２２は、前回転軸２３側から前モータマウント５１が装着され、後回転軸３３側から後モータマウント５２が装着される。前モータマウント５１の底面には係止用爪があり、モータ収納部１２の前底面開口に係止される。なお、センターユニット１０に対するモータマウントを用いた両軸モータ２２の取り付けは、フロント側では前回転軸２３は上方に逃げる方向に力が加わるので、これを押さえるために、前モータマウント５１に設けた係止用爪で前底面開口部に嵌め込んで確実に固定する必要がある。

一方、後モータマウント５２にはシャーシ１の側面方向を向いた一対のスナップ止め部が形成されており、モータ収納部１２の一対の後底面開口にスナップ止される。センターユニット１０に対する後モータマウント５２の取り付けに際して、後回転軸３３に下方向に逃げる力が加わるので、後モータマウント５２に設けた一対のスナップ止め部を一対の後底面開口部に係止すれば十分である。

このようにモータマウントは、前モータマウント５１及び後モータマウント５２から構成される二分割構造であり、前後出力軸２３、３３側で両軸モータ２２をセンターユニット１０に押さえつける。直接、両軸モータ２２をセンターユニット１０に固定することも可能だが、両軸モータ２２の動作時に、モータが暴れ、即ち、トルクが発生して両軸モータ２２の位置がセンターユニット１０に対してずれ、安定性が低くなる。そこで確実にシャーシにモータを固定するために、上述のモータマウントを用いている。

図６に示すように、シャーシ１には、電池２４や両軸モータ２２が装着された状態で、その上面からギアカバー８０が装着される。ギアカバー８０は、その中央に形成される両軸モータ２２の上面を覆う格子部と、その前方に形成される前ギアカバー部と、その後方に形成される後ギアカバー部と、後ギアカバー部近傍から両側面に突出する電池押さえ部とから構成される。

図７は、ギアカバー８０を図６のシャーシ１に装着した状態を示す。この状態でさらに、組み立てられたシャーシ１の剛性を高めるために、サブボディ８３がシャーシ１の上面側に取り付けられる。サブボディ８３は細長い箱状又は板状部材であり、その前方端部にはサブボディ前方係止部８５が形成され、その後方端部にはサブボディ後方突出部８７が形成されている。

サブボディ８３を図７のシャーシ１に取り付ける場合には、初めに、サブボディ８３をシャーシ１の上方でシャーシ１に平行に配設し、サブボディ８３のサブボディ前方係止部８５を、係止開口部４９に係止し（引っ掛け）、次にサブボディ後方突出部８７の底面の平面部と、リアユニット後方突出部７９の上面の平面部とを互いに当接させる。このように両者を位置合わせした状態で、シャーシ１後方から両者にボディキャッチ８９（保持部材）を嵌める。

図７に示すように、ボディキャッチ８９は、リアユニット後方突出部７９とサブボディ後方突出部８７とを受け入れることができる略小判型の中心孔を有している。ボディキャッチ８９にリアユニット後方突出部７９とサブボディ後方突出部８７と位置合わせした形状は、略小判型の中心孔の形状と一致しているため、リアユニット後方突出部７９とサブボディ後方突出部８７（以下、両者）を嵌め合わせることができる。両者を嵌め合わせ、両者の基端側の小径部までボディキャッチ８９を挿入した後、ボディキャッチを約９０°回転することにより、両者の長径部をボディキャッチ８９の短径部で保持することにより、両者が締結される。この状態を図８（ｃ）に示している。

このようにして、シャーシ１はサブボディ８３によって「閂」を掛けて一体化された状態、即ちモノコック構造となるため、３ユニット構成のシャーシ１の剛性は向上し、模型車両の走行時にもシャーシ１の歪みが防止され、各ギアの噛み合わせが向上して、回転動力の伝達効率が大幅に改善され電池の持ちもよくなる。具体的には、同一構造の模型自動車を同一コースを走行させた場合に、サブボディなしでは、１３０周しか回れなかったが、２００周回ることができた。さらに、サブボディには化粧ボディ９０を装着するため複数の孔が設けられており、予め化粧ボディ９０を固定したサブボディ８３をシャーシ1に装着して模型自動車が完成品となる。

このように、サブボディ８３が取り付けられた状態において、サブボディ８３は、両軸モータ２２及び前駆動機構の各ギア、後駆動機構の各ギアの全てに沿ってこれらの上方に位置しており、シャーシの前後からこれらを全体として固定するため、サブボディ８３によって前後の駆動系を剛直に保持することができる。

本実施形態の模型自動車のシャーシ１は、既に述べたようにフロントユニット４０、センターユニット１０、リアユニット７０の３ユニットから構成されており、センターユニット１０に対して、フロントユニット４０やリアユニット７０を交換することにより、多様なシャーシ構造を実現することができる。図９に、このような各種のシャーシ構造の側面構造図を示す。図９（ａ）は図１乃至図８で説明したスタンダード車タイプのシャーシ構造である。図９（ｂ）はスタンダード車に比べて、接地面９０からの車高を上げたオフロード車タイプのシャーシ構造であり、フロントユニット４０の前車軸スパーギア２９がセンターユニット１０の前二段ギア２７に歯合する位置、及び、前車軸４３（不図示）の位置が図９（ａ）の場合に比べて下方に位置しており、同様に、リアユニット７０の後車軸スパーギア３９がセンターユニット１０の後二段ギア３７に歯合する位置、及び、後車軸７３（不図示）の位置が図９（ａ）の場合に比べて下方に位置しており、更にタイヤも直径が大きなものを装着している。

図９（ｃ）は、逆にスタンダード車に比べて、接地面９０からの車高を下げたレーシング車タイプのシャーシ構造であり、フロントユニット４０の前車軸スパーギア２９がセンターユニット１０の前二段ギア２７に歯合する位置、及び、前車軸４３（不図示）の位置が図９（ａ）の場合に比べて若干上方に位置しており、同様に、リアユニット７０の後車軸スパーギア３９がセンターユニット１０の後二段ギア３７に歯合する位置、及び、後車軸７３（不図示）の位置が図９（ａ）の場合に比べて若干上方に位置している。

図９（ｄ）は、前後でタイヤの直径を変えたタイプのシャーシ構造であり、前輪４２の直径がスタンダード車に比べて小さく、後輪７２の直径がスタンダード車に比べて大きくなっている。さらに、図９（ｄ）では、フロントユニット４０の前車軸スパーギア２９がセンターユニット１０の前二段ギア２７に歯合する位置、及び、前車軸４３（不図示）の位置が図９（ａ）の場合に比べて若干下方に位置する一方、リアユニット７０の後車軸スパーギア３９がセンターユニット１０の後二段ギア３７に歯合する位置、及び、後車軸７３（不図示）の位置が図９（ａ）の場合に比べて若干上方に位置している。また、図９（ｄ）の前輪には図１０に示すワンウェイホイールを使用している。

図９（ｅ）は、前後でギア比を変えたタイプのシャーシ構造であり、ギアの噛み合う位置は図９（ａ）の場合と同じであるが、フロント側のギア比が３．５：１であり、リア側のギア比が４：１である。さらに、図９（ｅ）の後輪には図１０に示すワンウェイホイールを使用している。

図１０にワンウェイホイール９１の概要を示す。図１０（ａ）はホイール部分の分解図であり、ワンウェイホイール９１は、前輪４２（後輪７２）が取り付けられるホイール部９３と、車軸に接続されるセンタードライブギア９５と、一対のフリーピニオン９７と、センタードライブギア９５及びフリーピニオン９７を収容してホイール９３に収容固定されるギア収容体９９とから構成される。

この様な構造であるため、ワンウェイホイール９１は差動歯車（ディファレンシャルギア）と同様の機能をはたす。なお、ワンウェイホイールの詳細は、本出願人による特公平６−９８２２８号公報に記載されている。

図１乃至図８に示した本実施形態の模型自動車のギア比について、表１を参照して説明する。なお、各ギアは０．５モジュールのインボリュート歯形を有するものを用い、ホイールベースは変更しないものとする。表１のＮｏ．３で示すギア配列が図１の模型自動車に採用したものである。本実施形態では、フロントユニット４０やリアユニット７０をセンターユニット１０から取り外した状態で、前後の二段ギア２７、３７を容易に交換でき、さらに、フロントユニット４０やリアユニット７０自体も交換可能であるため、Ｎｏ．１、２、４に示すように、前後の二段ギア２７、３７やスパーギア２９、３９を変更することが可能となり、同一のセンターユニット１０を用いつつ、多様な減速比を実現できる。なお、両軸モータ２２の出力軸（シャフト）２３、３３は、直径が２ｍｍであるため、このシャフトに打ち込むことを前提とした場合に、出力軸ピニオンギア２５、３５の最小歯車数は８枚となる。本実施形態においては、両軸モータ２２はモータ収容部１４から取り外し可能であるため、前回転軸ピニオンギア２５、３５の歯車数を８枚とした両軸モータを用いれば、表１のＮｏ．５乃至Ｎｏ．７のギア配列を採用でき、より大きな減速比を提供できる。

表２は、背景技術の欄で述べた非特許文献１（オートアートモデル製）の模型自動車の減速比を示すものである。この模型自動車は、両軸モータに取り付けたピニオンギアと、車軸に取り付けたクラウンギアの２つのギアのみを用いて車輪を回転させるため、本実施形態のものに比べて、大きな減速比を与えることは困難である。

なお、表２中のＮｏ．３のギアの配列は、非特許文献１の模型自動車の構造を比較のために、本実施態形と同一スケールの模型自動車に適用した場合に想定されるものである。このＮｏ．３のギアの配列において、構造上ギアの交換が困難であるが、そのシャーシを用いて変更可能なギアの組合せは、表２のＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５に示すように、ピニオンギアを交換すること無く、大きな減速比を与えることは困難である。なお、表１及び表２においてギア配列を変更した場合は、タイヤ直径が１９ｍｍに拘束されることを想定している。

以上説明した通り、本実施形態の模型自動車は、３分割可能なので、フロント又はリアユニットを交換することにより、サスペンションの構造も容易に変更でき、さらに、フロント及びリアユニットの交換により車長や車高も変更できる。具体的には、特許文献１や非特許文献１の模型自動車では、各ギアの噛み合わせの位置を変更できなかったが、本実施形態では図９（ｂ）や（ｃ）に示すように、噛み合わせの位置を上下に変更可能となった。従って、センターユニット１０に配設される同一の動力ユニットを共用して、一般車からレース仕様車、ラリー仕様車までを共用できる。

本発明の模型自動車のシャーシ構造を示す上面図である。 図１のセンターユニットの斜視図である。 図１のフロントユニットについて（ａ）組立状体の斜視図、（ｂ）分解状態の斜視図である。 図１のリアユニットの（ａ）組立状体の斜視図、（ｂ）分解状態の斜視図である。 （ａ）本発明のシャーシから電池及び両軸モータを取り外した状態の斜視図、（ｂ）両軸モータに対するモータマウントの取り付けを示す分解斜視図である。 本発明のシャーシへのセンターユニットホルダの取付を示す斜視図である。 本発明のシャーシへのサブボディの取付を示す分解斜視図である。 本発明のシャーシへのサブボディを取り付けた状態における（ａ）上面図、（ｂ）Ａ−Ａ線断面図、（ｃ）Ｂ−Ｂ線断面図である。 本発明の模型自動車において各ユニットを交換した実施形態を示すシャーシの側面図である。 本発明に用いるワンウェイホイールの（ａ）分解斜視図、（ｂ）ロック状態の構造図、（ｃ）フリー状態の構造図である。 従来の模型自動車のシャーシ構造を示す上面図である。

符号の説明

１ シャーシ
１０ センターユニット
１２ モータ収容部
１４ 電池収容部
１５ 前二段ギア収容部
１６ 後二段ギア収容部
１７ 前方延長部
１８ 後方延長部
２２ 両軸モータ
２３ 前回転軸
２５ 前回転軸ピニオンギア
２７ 前二段ギア（前カウンターギア）
２９ 後車軸スパーギア
３３ 後回転軸
３５ 後回転軸ピニオンギア
３７ 後二段ギア（後カウンターギア）
３９ 後車軸スパーギア
４０ フロントユニット
４３ 前車軸
４４ 前方ギア収容部
４８ センターユニット結合部
４９ 係止開口部
７０ リアユニット
７３ 後車軸
７４ 後方ギア収容部
７８ センターユニット結合部
７９ リアユニット後方突出部
８３ サブボディ
８５ サブボディ前方係止部
８７ サブボディ後方突出部
８９ ボディキャッチ
９１ ワンウェイホイール

Claims (12)

1. シャーシの中央部に配設される両軸モータと、前記両軸モータの前回転軸に接続され前輪を駆動する前輪駆動機構と、前記両軸モータの後回転軸に接続され後輪を駆動する後輪駆動機構とを備える模型自動車において、
   前記シャーシを、当該シャーシの中央部を構成し前記両軸モータが配設されるセンターユニットと、前記シャーシの前方部を構成し前記センターユニットに着脱自在に接続され前記前輪を備えるフロントユニットと、前記シャーシの後方部を構成し前記センターユニットに着脱自在に接続され前記後輪を備えるリアユニットとから構成し、
   前記前輪駆動機構を、前記前回転軸に取り付けられる前回転軸ギアと、前記センターユニットに配設され前記前回転軸ギアに対して回転可能に接続される前二段ギアと、前記フロントユニットに配設され前記前二段ギアによって回転される前輪車軸スパーギアとから構成し、
   前記後輪駆動機構を、前記後回転軸に取り付けられる後回転軸ギアと、前記センターユニットに配設され前記後回転軸ギアに回転可能に接続される後二段ギアと、前記リアユニットに配設され前記後二段ギアによって回転される後輪車軸スパーギアとから構成することを特徴とする模型自動車。
2. 前記センターユニットに前記フロントユニットを着脱自在に接続するために、前記センターユニットの前方延長部に形成される複数の前突出部と、前記フロントユニットに形成され前記前複数の突出部が挿嵌される複数の前挿入孔と、前記センターユニットの前記前方延長部に形成される前開口部と、前記フロントユニットに形成され前記前開口部に挿入されることにより前記フロントユニットを前記センターユニットにスナップ止めにより固定する前スナップ止め部とを備えることを特徴とする請求項１記載の模型自動車。
3. 前記センターユニットに前記リアユニットを着脱自在に接続するために、前記センターユニットの後方延長部に形成される複数の後突出部と、前記リアユニットに形成され前記複数の後突出部が挿嵌される複数の後挿入孔と、前記リアユニットの前記後方延長部に形成される後開口部と、前記リアユニットに形成され前記後開口部に挿入されることにより前記リアユニットを前記センターユニットにスナップ止めにより固定する後スナップ止め部とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の模型自動車。
4. 周囲にリブを有し前記センターユニットに前記前二段ギアを回転可能に収容する前二段ギア収容部と、周囲にリブを有し前記フロントユニットに前記前輪車軸スパーギアを回転可能に収容する前方ギア収容部とを備え、
   前記フロントユニットを前記センターユニットに接続することにより、前記前二段ギア及び前記前輪車軸スパーギアの周囲は、前記前二段ギア収容部及び前記前方ギア収容部により取り囲まれることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の模型自動車。
5. 周囲にリブを有し前記センターユニットに前記後二段ギアを回転可能に収容する後二段ギア収容部と、周囲にリブを有し前記リアユニットに前記後輪車軸スパーギアを回転可能に収容する後方ギア収容部とを備え、
   前記リアユニットを前記センターユニットに接続することにより、前記後二段ギア及び前記後輪車軸スパーギアの周囲は、前記後二段ギア収容部及び前記後方ギア収容部により取り囲まれることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の模型自動車。
6. 前記センターユニットの前方延長部に形成される複数の前突出部と、前記フロントユニットに形成され前記複数の前突出部が挿嵌される複数の前挿入孔とを備え、
   前記センターユニットに前記フロントユニットを接続した状態で、前記複数の前突出部及び前記複数の前挿入孔は、前記前二段ギア及び前記前輪車軸スパーギアの周囲を取り囲むように配設されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の模型自動車。
7. 前記センターユニットの後方延長部に形成される複数の後突出部と、前記リアユニットに形成され前記複数の後突出部が挿嵌される複数の後挿入孔とを備え、
   前記センターユニットに前記リアユニットを接続した状態で、前記複数の後突出部及び前記複数の後挿入孔は、前記後二段ギア及び前記後輪車軸スパーギアの周囲を取り囲むように配設されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の模型自動車。
8. 前記センターユニットに前記フロントユニット及び前記リアユニットが接続された状態でこれらのユニットを一体的に保持するサブボディを備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の模型自動車。
9. 前記前回転軸ギアが前回転軸ピニオンギアであり、
   前記前二段ギアが、前記前回転軸ピニオンギアと歯合するクラウンギア部と前記前車軸スパーギアと歯合するスパーギア部とを備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の模型自動車。
10. 前記前回転軸ギアが前回転軸ベベルギアであり、
    前記前二段ギアが、前記前回転軸ベベルギアと歯合するベベルギア部と前記前車軸スパーギアと歯合するスパーギア部とを備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の模型自動車。
11. 前記後回転軸ギアが後回転軸ピニオンギアであり、
    前記後二段ギアが、前記後回転軸ピニオンギアと歯合するクラウンギア部と前記後車軸スパーギアと歯合するスパーギア部とを備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の模型自動車。
12. 前記後回転軸ギアが後回転軸ベベルギアであり、
    前記後二段ギアが、前記後回転軸ベベルギアと歯合するベベルギア部と前記後車軸スパーギアと歯合するスパーギア部とを備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の模型自動車。

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