JP2772062B2 - 走行玩具の方向変換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、無線操縦による走行玩具の方向変換装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の走行玩具における方向変換装置とし
て、前輪に対して取付けたステアリングプレートを、ウ
ォームギヤ機構等を介してサーボモータの正逆転操作に
より左右に変位させ、前輪の方向すなわち直進、右旋回
もしくは左旋回の変換を行うよう構成したものが知られ
ている。

しかしながら、前記従来の方向変換装置は、走行玩具
を頻繁に左右へ方向変換させようとすれば、サーボモー
タの正逆転切換操作の頻度も多くなり、このためサーボ
モータの電気系統を構成する各種接点でスパークを発生
する。

このようなサーボモータにおけるスパークの発生は、
サーボモータの電気系統の損傷と共に無線操作機の誤動
作を生じさせる。特に、サーボモータは制御性能に優れ
ていることから高価であるため、スパークを生じないよ
うに制御回路を工夫すれば一層製造コストの上昇を招く
等の欠点がある。

このような観点から、出願人は先に、異なる極性に付
勢し得る電磁石と、異なる極性に保持された少なくとも
一対の磁石と車体上において対向配置し、前記電磁石ま
たは一対の磁石を水平面において旋回可能に枢支した制
御子の一端部に固定し、前記制御子を車輪と結合させる
ステアリングプレートに係合し、前記電磁石の付勢状態
によって制御子に設けたいずれかの磁石が電磁石に吸引
されて制御子をいずれかの方向に変位させるよう構成し
た方向変換装置を開発し、特許出願を行い特許を得た
（特公昭60−52827号公報、特許第1330571号）。

前記の方向変換装置は、電磁石と磁石との組合せから
なるものであるから、構成が簡単であるばかりでなく、
製造コストも著しく低減し得ると共に無線操作機の誤動
作もなく、常に安定かつ確実な方向変換制御を達成でき
る利点を有する。しかるに、この種の方向変換装置にお
いては、電磁石の消勢状態では車輪を直進可能に保持す
ることが動作上好ましい。このため、先に提案された装
置においては、制御子を枢支する軸に対し対称的に一対
の支持杆を配設し、この支持杆の一端部を走行玩具の車
体ベースに枢着すると共に中位部をスプリングで弾力的
に結合し、さらに揺動端部で制御子の裏面に穿設した係
止部を所定の中立位置に弾力的に保持するよう構成して
おり、制御子の構成が若干複雑になる難点がある。

そこで、本出願人は、無制御時に制御子を中立位置に
保持する機構を簡略化して、製造の容易化とコストの低
減化を図ることができる方向変換装置を得るべく改良を
重ねた結果、ステアリング部材の中位部に制御子を形成
して、この制御子の一部に相互に対向する電磁石および
磁石のいずれか一方を固定することにより、所期の目的
を達成することができることを突止め、それぞれ特許出
願を行った（特公平１−42703〜４号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、先に提案した改良された方向変換装置にお
いては、制御子が直接ステアリング部材の中位部に固定
配置されて、このステアリング部材を旋回変位するよう
構成されているため、構造的には簡略化されているが、
制御子の変位量が直接車輪のステアリングアクションの
大きさとなる。このため、車輪のステアリングアクショ
ンの大きさは、電磁石の大きさに左右されることにな
り、必要なステアリングアクションを生起するためには
電磁石を小形化できない難点があった。このため、従来
においては、精度の高いステアリング制御を行うことが
できる無線操縦による走行玩具としては、その小形化に
ついて限界があり、従って高価な製品に限定されるとい
う難点があった。

そこで、本発明の目的は、制御子の比較的小さい変位
でも充分なステアリングアクションを生起することがで
きる簡単で小形のステアリング機構を構成することによ
り、電磁石の小形化を実現し、従来困難とされた精度の
高いステアリング制御を行うことができる無線操縦によ
る走行玩具の小形化を達成し得る走行玩具の方向変換装
置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る走行玩具の方向変換装置は、車輪を回転
可能に軸支し車体ベースに支軸を介して旋回可能に支持
されると共にこの支軸より離間して突設された結合軸を
有する一対の軸腕と、両端部に設けた結合穴部を前記軸
腕の結合軸にそれぞれ連結すると共に車体ベース上に枢
着固定した一対の揺動杆に揺動自在に保持させて左右に
直線的に変位するステアリングロッドと、このステアリ
ングロッドの中央部に磁石を載置して設けた制御子部
と、この制御子部と近接対向しての対向面にそれぞれ異
なる磁性に励磁される一対のヨーク端部を所定間隔離間
させて配置した電磁石とを備えたことを特徴とする。

前記方向変換装置において、ステアリングロッドの両
端部に設けた結合穴部は、車体ベースの前後方向に長い
長円形であり、軸腕の揺動半径に対し揺動杆の揺動半径
を大きく設定すれば好適である。

電磁石は、非磁性材料からなる収納ケースを備え、こ
の収納ケースの制御子部と対向する面に所定間隔離間し
て２つのスリットを設け、これらのスリットにヨークの
各端部を嵌合配置して構成する。また、電磁石の収納ケ
ースは、車体ベース上に接触する面の中央部に嵌合溝を
設け、この嵌合溝に偏心カムを嵌合させ、この偏心カム
を回転操作して前記収納ケースを左右に変位させる調整
手段を設けることにより、ステアリングロッドの中立位
置の調整を簡便に行うことができる。

さらに、電磁石は、無線操縦システムによって操作さ
れることにより、本発明の方向変換装置を無線操縦走行
玩具に好適に応用することができる。

〔作用〕

本発明に係る走行玩具の方向変換装置によれば、両端
部に設けた結合穴部を車輪の軸腕の結合軸にそれぞれ連
結するステアリングロッドは、車体ベース上に枢着固定
した一対の揺動杆に保持されることにより、左右に直線
的に安定した状態で変位することができる。また、軸腕
の揺動半径に対し揺動杆の揺動半径を大きく設定し、結
合穴部が車体ベースの前後方向に長い長円形とするよう
に構成したので、ステアリングロッドは、略一直線的に
変位することができ、ステアリングロッドの中央部に制
御子部を設けて、これを電磁石と対向配置する場合に
は、揺動範囲内における両者の間隔を極めて小さくする
ことが可能となり、この結果、電磁石を効率良く作用さ
せることができ、その小型化が容易に実現できる。これ
と同時に、ステアリングアクションも充分に大きく設定
することができ、消費電力も少なく、精度の高いステア
リング制御を達成し、特に小形の無線操縦走行玩具に適
用して、これを低コストに製造することができる。

〔実施例〕

次に、本発明に係る走行玩具の方向変換装置の実施例
につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図乃至第３図は、本発明装置を実施する無線操縦
システムによる走行玩具の車体構造の一実施例を示すも
のである。第１図および第２図において、参照符号10は
車体ベースの前部、12は前部車輪を示す。一対の車輪1
2,12は一対の軸腕14,14にそれぞれ回転可能に軸支さ
れ、軸腕14,14は基部に設けた支軸16,16を車体ベース10
の車輪取付穴18,18に挿通して旋回可能に支持されてい
る。支軸16,16より離間して軸腕14,14に突設された結合
軸20,20を、ステアリングロッド22の両端部のそれぞれ
に設けた結合穴部24,24に遊嵌して連結している。結合
穴部24,24は車体ベース10の前後方向に長い長円形の穴
であり、軸腕14,14が揺動した際に結合軸20,20が移動可
能に遊嵌する。しかるに、前記ステアリングロッド22の
中央部には、例えば一側面が一方の極性となるよう図示
のように極性を設定した磁石26を取付けて、制御子部28
を形成する。この制御子部28には、左右対称的に軸挿通
孔30,30を設けて、これらの軸挿通孔30,30に対しそれぞ
れ一対の揺動杆32,32の一端部に設けた連結軸34,34を挿
通する。なお、前記揺動杆32,32は、その他端部をそれ
ぞれ車体ベース10に対し左右対称的に所要の枢着手段36
により枢着固定し、これにより前記ステアリングロッド
22の位置決めを行うと共にこのステアリングロッド22を
左右に揺動自在に保持する。

揺動杆32,32の揺動半径すなわち枢着手段36と連結軸3
4との距離は、軸腕14,14の揺動半径すなわち支軸16,16
と結合軸20,20との距離に対し、大きく設定されている
ため、ステアリングロッド22は左右に略一直線的に変位
することができる。

一方、前述したように車体ベース10に位置決めされた
ステアリングロッド22の制御子部28に対向して電磁石38
を配置する。この電磁石38は、非磁性材料からなる収納
ケース40に収納し、車体ベース10の所定位置に固定し得
るよう構成する。この場合、収納ケース40は、前記制御
子部28と対向する面において、左右に所定間隔離間させ
てスリット42,42を設け、このスリット42,42にそれぞれ
異なる極性に励磁されるヨーク44,46の一端部を位置決
めする。従って、電磁石38の各ヨーク44,46は、単一の
コイル48の中心部を挿通してそれぞれその両端部から延
出し、前記コイル48の外側面に添って折曲され、前記収
納ケース40に設けたスリット42,42と対応する位置で外
方に若干折曲して、この折曲部分を前記スリット42,42
内に嵌合するよう構成する。

このように構成した本発明の方向変換装置の組立て状
態を示せば、第３図に示す通りである。この場合、ステ
アリングロッド22の制御子部28は、電磁石38の収納ケー
ス40と対向する面が直接磁石26ではなく、図示のように
非磁性材で囲撓されていれば、電磁石38のヨーク44,46
と磁石26とが直接、接触する虞がないので、収納ケース
40相互に接触する直前まで接近させて配置することがで
きる。また、この際収納ケース40のスリット42,42に位
置するヨーク44,46の一端部は、磁石26の左右両端側に
それぞれ対向して位置し、電磁石38が付勢されない時
は、磁石26の作用により前記ヨーク44,46の一端部に制
御子部28が吸引されてステアリングロッド22を中立位置
に保持することができる。

また、この場合において、前記ステアリングロッド22
の中立位置を正確に保持するため、例えばステアリング
ロッド22の中立位置を左右調整可能とすることが望まれ
る。そこで、本発明においては、第２図に示すように、
電磁石38の収納ケース40の少なくとも車体ベース10と接
する側面の中央に嵌合溝50を設け、一方車体ベース10の
内面に前記嵌合溝50の位置と対応させてこれに嵌合する
偏心カム52を設け、この偏心カム52を車体ベース10の外
部すなわち裏面において調整レバー54により旋回させる
ことにより、電磁石38の位置を左右に移動調整し得るよ
う構成する。これにより、電磁石38と対向する磁石26を
備えた制御子部28を追従移動させて、ステアリングロッ
ド22の中立位置の調整を簡便に行うことができる。

このように構成される方向変換装置は、無線操縦シス
テムによる走行玩具に好適に応用することができる。こ
の場合、電磁石38は、第４図に示すように、無線受信機
56により所定の指令信号を受信することにより、コイル
48に対し可逆的に電流を供給するようにして、左右のヨ
ーク44,46の極性を反転し得るよう構成する。これによ
り、前記電極石38が付勢されて、ヨーク44,46が所定の
極性で励磁されると、対向する磁石26の極性と反対の極
性に励磁された一方のヨーク44または46と前記磁石26が
反撥作用を生じて、制御子部28は対向する磁石26の極性
と同極性の他方のヨーク46または44の方向に吸引移動す
る。この結果、ステアリングロッド22を介して車輪12,1
2を左旋回または右旋回するよう制御することができ
る。また、電磁石38を消勢すれば、前述したように制御
子部28はステアリングロッド22を中立状態とする位置に
保持され、車輪12,12を直進状態に制御する。

〔発明の効果〕

前述した実施例から明らかなように、本発明によれ
ば、これを無線操縦システムの走行玩具に応用した場
合、２種の異なる指令信号によって電磁石の付勢状態を
変化させ、これにより車輪を右旋回または左旋回し得る
よう容易に制御することができる。

特に、本発明の方向変換装置によれば、制御子部を備
えたステアリングロッドを、一対の揺動杆に揺動自在に
保持させて位置決めを行うので、ステアリングロッドの
変位が安定し精度の高いステアリング制御を行うことが
できると共に、軸腕の揺動半径に対し揺動杆の揺動半径
を大きく設定し、左右に略一直線的に変位するよう構成
したことにより、相互に吸引および反発作用をする電磁
石と磁石との間隔を極めて小さくすることができ、この
ため磁気作用も効率が向上し、従来装置に比べて電磁石
を一層小形化することが可能である。また、この電磁石
の小形化と共に制御子部も簡単でかつ小形にしてその変
位量も大きく設定することが可能であり、これにより従
来困難とされた小形の走行が具へのこの種方向変換装置
の搭載を可能とし、小形にして精度の高いステアリング
制御を行うことができる走行玩具を容易に実現すること
ができる。

また、本発明の方向変換装置によれば、制御子部に対
する中立位置の調整も簡単な構成で行うことができるた
め、前記ステアリング制御の精度をより一層高めること
ができる。

さらに、本発明装置は、構成が簡単であり、しかも各
構成部品の組立ても容易であるから、低コストに製造し
得ると共に、電磁石の小形化によって電力消費量も低減
して効率的かつ経済的に優れた走行玩具を得ることがで
きる。

なお、前述した実施例においては、制御子部に磁石を
設けた場合を示したが、制御子部に電磁石を載置し、こ
れと対応する磁石を車体ベースに固定しても前記実施例
と同様の効果を得ることができる。また、本発明の方向
変換装置は、小形の走行玩具に限らず、大形の無線操縦
システムを採用した走行玩具に適用しても有効であるこ
とは勿論である。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本
発明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の
精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る走行玩具の方向変換装置の一実施
例を示す要部車体構造平面図、第２図は第１図に示す方
向変換装置の分解斜視図、第３図は第２図に示す方向変
換装置の組立て状態を示す要部斜視図、第４図は第１図
乃至第３図に示す方向変換装置の制御子部の動作を電磁
石の制御機構を示す説明図である。 10……車体ベース、12……車輪 14……軸腕、16……支軸 18……車輪取付穴、20……結合軸 22……ステアリングロッド 24……結合穴部、26……磁石 28……制御子部、30……軸挿通孔 32……揺動杆、34……連結軸 36……枢着手段、38……電磁石 40……収納ケース、42……スリット 44……ヨーク、46……ヨーク 48……コイル、50……嵌合溝 52……偏心カム、54……調整レバー 56……無線受信機

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪を回転可能に軸支し車体ベースに支軸
   を介して旋回可能に支持されると共にこの支軸より離間
   して突設された結合軸を有する一対の軸腕と、両端部に
   設けた結合穴部を前記軸腕の結合軸にそれぞれ連結する
   と共に車体ベース上に枢着固定した一対の揺動杆に揺動
   自在に保持させて左右に直線的に変位するステアリング
   ロッドと、このステアリングロッドの中央部に磁石を載
   置して設けた制御子部と、この制御子部と近接対向して
   その対向面にそれぞれ異なる極性に励磁される一対のヨ
   ーク端部を所定間隔離間させて配置した電磁石とを備え
   たことを特徴とする走行玩具の方向変換装置。
2. 【請求項２】ステアリングロッドの両端部に設けた結合
   穴部は、車体ベースの前後方向に長い長円形であり、軸
   腕の揺動半径に対し揺動杆の揺動半径を大きく設定した
   ことを特徴とする請求項１記載の走行玩具の方向変換装
   置。
3. 【請求項３】電磁石は、非磁性材料からなる収納ケース
   を備え、この収納ケースの制御子部と対向する面に所定
   間隔離間して２つのスリットを設け、これらのスリット
   にヨークの各端部を嵌合配置したことを特徴とする請求
   項１または２記載の走行玩具の方向変換装置。
4. 【請求項４】電磁石の収納ケースは、車体ベース上に接
   触する面の中央部に嵌合溝を設け、この嵌合溝に偏心カ
   ムを嵌合させ、この偏心カムを回転操作して前記収納ケ
   ースを左右に変位させる調整手段を設けてなる請求項３
   記載の走行玩具の方向変換装置。
5. 【請求項５】電磁石は、無線操縦システムによって操作
   されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
   載の走行玩具の方向変換装置。