JP2518470Y2 - 自動車玩具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、障害物に衝突すると、
ターンしながら後退した後、前進することで、障害物を
巧みに回避して走行するように構成された自動車玩具に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の自動車玩具として、例え
ば、マーベラス機構を組み込んだものが知られている。
図６は、この種の自動車玩具を模式的に表した底面図で
ある。同図に示すように、この自動車玩具では、そのシ
ャーシ６１に大型の円板６２が回動自在に取り付けられ
ており、この円板６２に一対の駆動輪６３，６３が取り
付けられている。駆動輪６３，６３の車軸６４にはクラ
ウンギヤ６５が固定され、このクラウンギヤ６５に図外
のモータにより回転されるピニオン６６が噛み合ってい
る。モータは一方向に回転されるようになっており、こ
れに伴いピニオン６６およびクラウンギヤ６５も一方向
に回転されて、自動車玩具は図中の実線で示す矢印の方
向に前進走行される。この場合、クラウンギヤ６５が駆
動輪６３の車軸６４を介して回転自在な円板６２に取り
付けられているため、ピニオン６６とクラウンギヤ６５
とは、太陽歯車と遊星歯車の関係になっている。したが
って、ピニオン６６の回転力は、クラウンギヤ６５に一
切、回転抵抗がなければ、クラウンギヤ６５を自転させ
る力として働く、しかし、幾分かでも回転抵抗がある
と、その分、ピニオン６６の回転力はクラウンギヤ６５
を公転させる力として働く。遊星歯車側のクラウンギヤ
６５が太陽歯車側のピニオン６６廻りに公転すると、両
駆動輪６３，６３が回動して自動車玩具の前進時の操舵
が不安定になってしまう。そこで、この回転力（公転
力）を殺すために、円板６２には、一端をシャーシ６１
に固定した弱い付勢力のスプリング６７が取り付けられ
ている。これにより自動車玩具の直進性が保たれてい
る。

【０００３】一方、自動車玩具が障害物に衝突すると、
駆動輪６３は路面との摩擦で停止される。すなわち、ク
ラウンギヤ６５の自転が停止される。すると、ピニオン
６６の回転力がクラウンギヤ６５を公転させる力として
作用する。このクラウンギヤ６５の公転は円板６２に取
り付けた両駆動輪６３，６３を回動させ、駆動輪６３
は、上記スプリング６７の付勢力と釣り合うところまで
回動される。この場合、スプリング６７の付勢力は、駆
動輪６３の回転（回動）角度が９０度から１８０度の間
になるように調整されており、駆動輪６３は、例えば、
図６に示す位置まで回動される。ここで、駆動輪６３の
回動が抑制されると、再度、ピニオン６６の回転力がク
ラウンギヤ６５を自転させる力として働く。この状態で
は、駆動輪６３が角度９０度以上に操舵されているた
め、自動車玩具は図中の２点鎖線で示す矢印の方向、す
なわち斜めに後退走行する。この後退が始まると、駆動
輪６３の回転抵抗が小さくなり、ピニオン６６の駆動輪
６３を公転させる力が、クラウンギヤ６５を自転させる
力に移行される。すると、スプリング６７の付勢力が、
ピニオン６６の公転力に勝って駆動輪６３を元の直進位
置に復旧させる。すなわち、自動車玩具は前進走行に戻
る。このように自動車玩具は、前進と後退を繰り返しな
がら障害物を回避してゆく。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところで、このような
マーベラス機構を用いた従来の自動車玩具では、駆動輪
６３と路面との摩擦が一定していないと、スプリング６
７の付勢力とピニオン６６の回転力とのバランスが崩
れ、操舵が極めて不安定になる。また、後退走行の時間
や距離も調整し難く、しかも、構造が複雑で故障し易い
ものとなっていた。

【０００５】本考案は、簡単な構造で、障害物に対して
確実な回避走行を行う自動車玩具を提供することをその
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
考案は、搭載したモータの正逆駆動により前進走行する
自動車玩具において、障害物に衝突することにより作動
するスイッチ手段と、当該スイッチ手段の作動で一定時
間前記モータを逆転駆動させるコントローラと、前進時
に直進操舵し後退時にターン操舵する操舵輪機構とを備
え、前記スイッチ手段は、障害物に衝突することにより
上下方向に回動するバンパーと、当該バンパーの尾端側
に当接して前記バンパーの回動動作で作動するスイッチ
とから構成されていることを特徴とする。

【０００７】この場合、バンパーは、バンパー本体と、
当該バンパー本体から断面「Ｌ」字上に延びる回動アー
ムと、前記バンパー本体に対し上方にオフセットさせて
当該回動アームに設けられた支点とを有することが好ま
しい。

【０００８】また、これらの場合、操舵機構は、操舵輪
と、操舵輪の車軸を受ける車軸受けとを有し、車軸受け
は、車の中心線に直交して車軸の後方位置を規制する第
１の規制端と、第１の規制端に角度を存して車軸の前方
位置を規制する第２の規制端とで扇状に形成され、車軸
は、第１の規制端と第２の規制端との間で移動自在に構
成されていることが好ましい。

【０００９】

【作用】前進走行している自動車玩具が障害物に衝突す
ると、スイッチ手段が作動してコントローラを介して一
定時間、モータを逆転駆動させる。このモータの逆転駆
動により自動車玩具は一定時間、後退走行する。この後
退走行に伴い、操舵機構は自動車玩具をターン操舵す
る。後退走行が開始して一定時間が経過すると、モータ
が正転駆動の状態に復旧し、自動車玩具は、前進走行に
移る。この前進走行に伴い、操舵機構は自動車玩具を直
進操舵する。したがって、自動車玩具は障害物に衝突す
ると、いったんターンしながら後退し、その後、直進走
行し、これを繰り返しながら走行する。この場合、コン
トローラで設定される後退時間と、操舵機構で設定され
るターン操舵の操舵角度とにより、障害物に対する自動
車玩具の回避走行のパターンが決定されるため、自在に
調整ができる。

【００１０】また、この場合に、スイッチ手段を、障害
物に衝突することにより上下方向に回動するバンパー
と、バンパーの回動動作で作動するスイッチとで構成す
れば、自動車玩具の外観を損なうことなくスイッチ手段
を構成でき、しかも、スイッチの作動にての原理を応用
することができ、確実にスイッチを作動させることがで
きる。さらに、バンパーを、バンパー本体と、バンパー
本体から延びる回動アームと、バンパー本体に対し上方
にオフセットさせて回動アームに設けられた支点とで構
成すれば、スイッチを作動させるために、障害物に衝突
したときにバンパーが受ける衝突力の他に、自動車玩具
が障害物を乗り越えようとする力をも活用することがで
き、より一層確実にスイッチを作動させることができ
る。

【００１１】一方で、これらの場合に、操舵機構の車軸
受けが、後方位置を規制する第１の規制端と前方位置を
規制する第２の規制端とで扇状に形成され、操舵輪の車
軸が、第１の規制端と第２の規制端との間で移動自在に
構成されていれば、自動車玩具が前進するときに、車軸
が車軸受け内で後方に移動して第１の規制端に規制さ
れ、後退するときに、前方に移動してターン操舵位置に
規制される。第１の規制端は車の中心線に直交してお
り、第２の規制端はこれに角度を存して設けられている
ので、自動車玩具は、前進時と後退時とでそれぞれ直進
操舵とターン操舵とに自動的に操舵される。

【００１２】

【実施例】以下、添付の図面に基いて本考案の一実施例
に係る自動車玩具について説明する。図１は自動車玩具
（以下、「自動車」と略す）の外観を表わした外観斜視
図であり、図２はその内部構造を表した分解斜視図であ
る。両図に示すように、この自動車１は、それぞれ一対
の前輪２，２および後輪３，３が取り付けられたシャー
シ４と、このシャーシ４上に搭載されたボディー５と、
ボディー５の前端に取り付けられたバンパー６とを備
え、スポーツカーを模して構成されている。シャーシ４
には、主として後部に駆動系が、中間部から前部にコン
トロール系が、そして前部に操舵系が搭載されており、
この自動車１は、シャーシ４の中間部に形成された電池
ボックス７に収容された乾電池を電源として、後端部中
央に設けたメインスイッチ８をＯＮすることで、直進走
行するようになっている。

【００１３】一方、この自動車１が直進走行中に何らか
の障害物Ｏに衝突すると、バンパー６を介して後述する
サブスイッチ９がＯＮされ、これらスイッチ手段を含む
コントロール系が作動して、自動車１を一定時間、後退
走行させる（図４参照）。この後退走行に伴い直進状態
に操舵されていた操舵系が、自動的にターン状態に操舵
され、自動車１は後退しながらターンする。次に、前進
走行に移ると、操舵系が自動的に直進状態に操舵され、
自動車１は直進走行する。このように、実施例の自動車
１は、直進と後退ターンを繰り返しながら、巧みに障害
物Ｏを回避して走行する。

【００１４】次に、図２ないし図４を参照して自動車の
内部構造を詳細に説明する。図２に示すように、シャー
シ４の後部はギヤボックス１０となっており、これに自
動車１の駆動系が設けられている。駆動系は、モータ１
１の回転を各種ギヤを介して後車軸１２に伝え、この後
車軸１２を介して後輪３，３を回転させるようになって
いる。モータ１１の回転軸１１ａに取り付けられたピニ
オン１３には、後車軸１２に回転自在に軸支された第１
中間歯車１４が噛み合っており、この第１中間歯車１４
に、シャーシ４に回転自在に軸支された第２中間歯車１
５が噛み合っている。そして、第２中間歯車１５が後車
軸１２に固定された出力歯車１６に噛み合っていて、こ
れら第１、第２両中間歯車１４，１５により適宜、モー
タ１１の回転が減速されて両後輪３，３が回転されるよ
うになっている。もっとも、この場合、後車軸１２に対
し、右側の後輪３をフリー回転状態で取つ付け、左側の
後輪３を固定して、左側の後輪３だけ駆動させるように
してもよい。このようにすれば、自動車１を後退走行さ
せるときに、右側の後輪３が停止状態となるため、旋回
半径を小さくすることができる。なお、図中の符号１７
は、ギヤボックス用のカバーである。また、符号１８，
１８は、シャーシ４の後端に形成された一対のフックで
あり、これにボディー５の後端に設けたフック用の穴
（図示せず）が係合することにより、ボディー５がシャ
ーシ４に取り付けられるようになっている。

【００１５】コントロール系は、シャーシ４の電池ボッ
クス７上に設けらたコントローラ１９と、シャーシ４の
前部に設けられたバンパー６およびサブスイッチ９から
なるスイッチ手段とで構成されている。サブスイッチ９
は、障害物Ｏに衝突して回動するバンパー６により作動
するようになっており、その押釦部９ａを下向きにして
電池ボックス７の前端中央部にセットされている。一
方、コントローラ１９は、基板上に各種電子デバイスを
組み込んで構成されており、電池ボックス７上にスペー
サ２０，２０を介して取り付けられている。

【００１６】ここで、図５を参照して、コントローラ１
９のコントロール回路について詳細に説明する。図５
（ａ）にはコントローラ１９の内部回路図が示され、図
５（ｂ）にはこの回路のモータ出力のタイムチャートが
示されている。

【００１７】図５（ａ）を参照して、ＩＣ２は、モノス
テータブル・マルチバイブレータである。ＩＣ２のＡ端
子はローアクティブ入力となっており、常時は、抵抗Ｒ
３によりＨ電圧に保持されている。この状態において
は、ＩＣ２のＱ1端子の出力はＬで、Ｑ2端子の出力はＨ
となっている。したがって、ＰＮＰトランジスタＴＲ８
にベース電流（ＩB）が流れるため、エミッタ電流（Ｉ
E）が流れ、モータ１１のａ端子に電圧を加える。ま
た、ＰＮＰトランジスタＴＲ１０のＩBが流れると、ＩE
が流れるため、モータ１１のｂ端子は、アース電位に保
持される。これにより、モータ１１は正転駆動される。

【００１８】一方、サブスイッチ９がＯＮすると、ＩＣ
２のＡ端子はアース電位に一瞬保持される。すると、抵
抗Ｒ４とコンデンサＣ５による時定数ｔｗ＝ＣX・ＲXで
定まる時間、Ｌ電圧が、Ｑ2端子から出力され、同時
に、Ｑ1端子からｔｗ時間、Ｈ電圧が出力される（図５
（ｂ））。すると、ＴＲ１２はモータ１１のｂ端子に電
圧を加え、ａ端子をアース電位に保持する。これによ
り、モータ１１は逆転駆動される。そして、ｔｗ時間が
経過すると、ＩＣ２は元の状態に復旧し、モータ１１は
正転駆動の状態に戻る。なお、Ｒ７、Ｒ９、Ｒ１１およ
びＲ１３は、ベース電流制御抵抗である。

【００１９】このように、このコントロール回路は、定
常状態ではモータ１１を正転駆動し、サブスイッチ９が
ＯＮすることで、一定時間、逆転駆動する。そして、こ
の逆転駆動の時間はコントロール回路を構成するＲ４と
Ｃ５による時定数で決定される。したがって、抵抗Ｒ４
またはとコンデンサＣ５という小部品を交換するだけで
自動車１の後退走行の時間、ひいては後退距離を簡単に
調整することができる。

【００２０】次に、図２および図３により、サブスイッ
チ９をＯＮするバンパー６廻りの機構について説明す
る。バンパー６は、ボディー５の前端に露出するバンパ
ー本体２１と、バンパー本体２１の中間部から上方に延
び、更に屈曲して後方に延びる「Ｌ」字状の回動アーム
２２と、回動アーム２２の屈曲部にバンパー本体２１に
対し上方へオフセットさせて設けた回動軸２３とで構成
されている。そして、回動アーム２２の後部中央が、下
向きに設けたサブスイッチ９の押釦部９ａに当接するよ
うになっている。すなわち、バンパー６は、前方から力
が加わると、その後端がてこの原理で定常位置から上方
向に回動し、サブスイッチ９の押釦部９ａを押してこれ
をＯＮするようになっている。

【００２１】一方、バンパー６は、その回動軸２３の部
分で支持部材２４に回動自在に取り付けられており、こ
の支持部材２４がシャーシ４の前部にねじ止め固定され
るようになっている。支持部材２４には、前部両側を起
立させた軸受部２４ａ，２４ａと、両軸受部２４ａ，２
４ａを挟んで中間に後述する操舵輪２６が臨む切欠部２
４ｂと、後部中間に突起部２４ｃとが形成されている。
そして、この軸受部２４ａ，２４ａに回動軸２３を介し
てバンパー６が取り付けられ、この突起部２４ｃにコイ
ルスプリング２５が取り付けられるようになっている。
コイルスプリング２５は、上端がバンパー６の回動アー
ム２２に下方から当接してこれを上方に付勢するように
なっており、バンパー６を定常の姿勢に保持すると共
に、バンパー６がサブスイッチ９の押釦するときの押釦
力を補完している。

【００２２】すなわち、図３に示すように、サブスイッ
チ９の押釦部９ａとコイルスプリング２５とは、バンパ
ー６の回動アーム２２を挟んで対向しており、定常状態
では、サブスイッチ９は、回動アーム２２を介してコイ
ルスプリング２５によりＯＮされない程度に付勢されて
いる（同図（ａ））。自動車１が障害物Ｏに衝突する
と、バンパー６が回動軸２３を中心に上下方向に回動
し、サブスイッチ９の押釦部９ａが押されてサブスイッ
チ９がＯＮされる（同図（ｂ））。サブスイッチ９がＯ
Ｎされると、コントローラ１９が駆動して、モータ１１
が一定時間逆転され、自動車１が後退走行する。そし
て、この後退走行の際に、操舵系が働いて自動車１は直
進状態からターン状態に自動的に操舵される。

【００２３】操舵系、すなわち操舵機構は、操舵輪２６
と操舵輪２６の車軸２７を受ける車軸受け２８とで構成
されている。 操舵輪２６は、両前輪２，２に代わって
本来の前輪の機能を有しており、このため、操舵輪２６
が路面に接地し、両前輪２，２が路面から浮いた状態に
なっている。図２に示すように操舵輪２６は、その車軸
２７の部分でシャーシ４に形成した車軸受け２８の部分
に取り付けられている。そして、シャーシ４の前部に
は、中央に前後方向に延びる長溝２９が形成され、ま
た、車軸受け２８がこの長溝２９を跨ぐようにして扇状
に形成されている。長溝２９は、その前部の右側が外側
に湾曲して拡開した形状となっており、この部分に操舵
輪２６が臨み、操舵輪２６の直進操舵と右ターン操舵と
に対応できるようになっている。

【００２４】車軸受け２８は、扇状の部分を残してその
周囲のシャーシ４の表面を突出させて形成され、長溝２
９を挟んで右側が扇の要部分に相当し、左側が扇の周縁
部分に相当する形状になっている。詳細には、車軸受け
２８は、車の中心線に直交して操舵輪２６の車軸２７の
後方位置を規制する第１規制端２８ａと、第１規制端２
８ａに所望のターン角度を存して車軸２７の前方位置を
規制する第２規制端２８ｂとを有して、扇状に形成され
ている。そして、操舵輪２６は、その右側の車軸２７の
端部で車軸受け２８の要部分に支持されると共に、その
左側の車軸２７の端部で車軸受け２８の周縁部分に支持
され、車軸２７は、第１規制端２８ａと第２規制端２８
ｂとの間で移動自在になっている。一方、操舵輪２６
は、路面抵抗により前進時は後に押される力を受け、後
退時は前に押される力を受ける。すなわち、操舵輪２６
の車軸２７は自動車１が前進するときは車軸受け２８の
第１規制端２８ａに押しつけられ、後退するときは第２
規制端２８ｂに押しつけられる。したがって、操舵輪２
６は前進時は直進状態に、後退時は右ターン状態にそれ
ぞれ自動的に操舵される。なお、車軸受け２８は、その
上部に取り付けられるバンパー６の支持部材２４により
閉蓋されるようになっている。

【００２５】ここで、図４を参照して、自動車１の走行
パターンを説明する。いま、図中の一点鎖線Ａで示す方
向から自動車１が直進走行してきて、障害物Ｏに衝突し
た状態を考える。自動車１が障害物Ｏに衝突すると、バ
ンパー６が前倒し状態に上下方向に回動され、サブスイ
ッチ９がＯＮする。サブスイッチ９がＯＮすると、コン
トローラ１９が働いてモータ１１を逆転させ、自動車１
を後退走行させる。自動車１が後退し始めると路面抵抗
により操舵輪２６が右ターン状態に自動操舵され、自動
車１は一定時間、一点鎖線Ｂに示すように右側にターン
しながら後退する。後退走行の一定時間が経過すると、
今度は前進走行に移行する。そして、自動車１が前進し
始めると、操舵輪２６が直進状態に自動復旧し、一点鎖
線Ｃで示す方向に直進走行してゆく。なお、この実施例
では、一点鎖線ＡおよびＣで示すように、自動車１は障
害物Ｏに対して直角にこれを回避するようになってい
る。しかし、これは例示であって、車軸受け２８の形状
による操舵輪２６の操舵角度と、コントローラ１９によ
る後退時間の調整により、適宜この回避角度は調整され
る。例えば、図４において、左の後輪３を駆動輪とし、
右の後輪３をフリーにしておき、操舵角を比較的大きく
調整しておけば、障害物Ｏに衝突した後の自動車１の後
退は、左の後輪３が後退方向に回転し、その反動で右の
後輪３が前進方向に回転する。このため、自動車１はそ
の場でスピンターンし、続く前進時に、図中の一点鎖線
Ａとは逆方向に走行させることができる。

【００２６】このように本実施例によれば、自動車１が
障害物Ｏに衝突するとバンパー６が回動するようになっ
ているので、てこの原理を応用でき小さな衝突力でも確
実にサブスイッチ９をＯＮさせることができる。これ
は、バンパー本体２１に対して回転軸２３が十分にオフ
セットして設けられ、かつ上方にオフセットしているこ
とで、自動車１が障害物Ｏに衝突するときに障害物Ｏを
乗り上げようとする力をも有効に利用することができる
ためである。例えば、自動車１が障害物Ｏに斜めに衝突
するような場合、それが進行方向に平行に近い極端なも
のであっても、このてこの構造によりサブスイッチ９を
確実にＯＮさせることができる。したがって、障害物Ｏ
に斜めに突っ込んだ自動車１が、そのまま停止してしま
うようなことがない。また、自動車１の回避角度は、操
舵輪２６の操舵角度とコントローラ１９による後退時間
との２つの要素で調整できるので、調整が極めて容易に
なっている。

【００２７】一方、操舵系においては、操舵輪２６の車
軸２７を扇状の車軸受け２８にセットするようになって
いるので、走行時に操舵輪２６が受ける路面抵抗で自動
的な操舵ができ、簡単な構造で自動車１の直進および後
退ターン走行が可能となっている。なお、本考案がラジ
コンカー等に応用できることは、いうまでもない。

【００２８】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、障害物の
衝突に際し、スイッチ手段の作動で一定時間モータを逆
転駆動させて、自動車玩具を後退走行させると共に、操
舵機構でターン操舵するようにしているので、モータの
逆転時間とターン角度との組み合わせにより、所望の走
行パターンを構成でき、障害物を確実に回避することが
できる。

【００２９】この場合、スイッチ手段を、障害物に衝突
することにより上下方向に回動するバンパーと、バンパ
ーの回動動作で作動するスイッチとで構成しているの
で、自動車玩具の外観を損なうことなく、かつ、スイッ
チの作動を確実なものとすることができ、障害物の形状
や位置にとらわれることなく、障害物を安定的に回避す
ることができる。さらに、バンパー本体の支点を上方に
オフセットさせるようにしているので、障害物に対する
スイッチの作動をより確実なものとすることができる。

【００３０】一方で、操舵機構の車軸受けが、後方位置
を規制する第１の規制端と前方位置を規制する第２の規
制端とで扇状に形成され、操舵輪の車軸が、第１の規制
端と第２の規制端との間で移動自在に構成しているの
で、自動車玩具が前進するときの直進操舵と、後退する
ときのターン操舵とを、簡単な構造で自動的に確実に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の自動車玩具の外観の斜視図である。

【図２】実施例の自動車玩具の分解斜視図である。

【図３】バンパーの作動状態を表したバンパー廻りの裁
断側面図である。

【図４】自動車玩具の障害物回避走行を示す説明図であ
る。

【図５】自動車玩具のコントローラ回路の回路図であ
る。

【図６】従来の自動車玩具の主要部の底面図である。

【符号の説明】

１ 自動車 ４ シャーシ ６ バンパー ９ サブスイッチ １１ モータ １９ コントローラ ２１ バンパー本体 ２２ 回動アーム ２３ 回転軸 ２６ 操舵輪 ２７ 車軸 ２８ 車軸受け ２８ａ 第１規制端 ２８ｂ 第２規制端 Ｏ 障害物

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 搭載したモータの正逆駆動により前進走
   行する自動車玩具において、障害物に衝突することによ
   り作動するスイッチ手段と、当該スイッチ手段の作動で
   一定時間前記モータを逆転駆動させるコントローラと、
   前進時に直進操舵し後退時にターン操舵する操舵輪機構
   とを備え、前記スイッチ手段は、障害物に衝突すること
   により上下方向に回動するバンパーと、当該バンパーの
   尾端側に当接して前記バンパーの回動動作で作動するス
   イッチとから構成されていることを特徴とする自動車玩
   具。
2. 【請求項２】 前記バンパーは、バンパー本体と、当該
   バンパー本体から断面「Ｌ」字上に延びる回動アーム
   と、前記バンパー本体に対し上方にオフセットさせて当
   該回動アームに設けられた支点とを有することを特徴と
   する請求項１記載の自動車玩具。
3. 【請求項３】 前記操舵機構は、操舵輪と、この操舵輪
   の車軸を受ける車軸軸受けを有し、当該車軸受けは、前
   記車軸の片側を中心にして他側が水平面内において移動
   できるように前記車軸を支持していると共に、前記操舵
   輪に働く路面抵抗によって、前記自動車玩具が前進する
   際には前記車軸を直進操舵位置に保持し、前記自動車玩
   具が後退する際には前記車軸の片側を中心にして他側が
   水平面内において移動して前記車軸をターン操舵位置に
   保持することができるように構成されていることを特徴
   とする請求項１または請求項２記載の自動車玩具。