JP3810719B2 - 回転角度規制機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定体上で回転する回転体の回転角度を規制する回転角度規制機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自走式玩具の一つであるリモコン戦車は、実際の車両と同様に、無限軌道方式で自走する車両部と、車両部の上に取り付けられた砲塔部とからなり、その砲塔部はリアリティを高めるために、手動或いは自動で旋回させる構造が一般的である。
【０００３】
リモコン戦車における旋回式の砲塔部では、その回転角度を両方向で均等に規制する必要がある。即ち、この種のリモコン戦車では、車両部のみならず砲塔部にも電気回路が搭載されており、両方の電気回路を繋ぐリード線が捩れないようにするために、砲塔部の回転角度を規制する必要があるのである。加えて、砲塔部の回転駆動機構としては、砲塔部に設けた内歯車を車両部の側に設けた平歯車で駆動するものがスペース的に有利であるが、内歯車の内側に配置される平歯車に砲塔部側のストッパーを衝突させないためにも、砲塔部の回転角度を規制することは必要である。
【０００４】
そして、このようなリモコン戦車における砲塔部の回転角度規制機構として、回転角度をセンサで検出して駆動モータの回転を制御する電気的な機構は、特許文献１に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１０４６５６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されているような電気的な回転角度規制機構の場合、回転角度を検出するセンサが必要になるため、コストが嵩み、経済性が悪化する。また、センサを収容するスペースが必要になるため、小型化が困難になる。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、回転体の回転角度を正確に規制でき、しかも低コストでコンパクトな回転角度規制機構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、本発明の回転角度規制機構は、固定体上で回転する回転体の回転角度を規制する機構であって、前記固定体は、上方に突出して設けられた軸部と、モータに連結され且つ軸部と並べて設けられた平歯車と、平歯車と並べて突設された固定側ストッパーとを有する一方、前記回転体は、下方に突出して設けられ且つ前記軸部が回転自在に挿入される筒状部と、筒状部を取り囲むように同心円状に設けられた環状部と、環状部の内周面の少なくともほぼ半周にわたって設けられ且つ前記平歯車が噛み合う内歯車と、筒状部と環状部との間に配設され且つ筒状部から両側へ壁状に延出する両側一対の回転側ストッパーとを有し、前記固定側ストッパーは、前記内歯車の回転軌跡内側に配置されており、前記回転体を両方向へ限界角度まで回転させたときに両側一対の回転側ストッパーに両側から当接する当接部材であり、前記平歯車が両側一対の回転側ストッパーに衝突することを防止することに伴う前記平歯車に対する保護部材も兼ねている。
【０００９】
本発明に係る回転角度規制機構においては、回転体が一方の方向へ回転すると、最終的に何れか一方の回転側ストッパーが固定側ストッパーに当接し、停止する。回転体が他方の方向へ回転した場合は、最終的に他方の回転側ストッパーが固定側ストッパーに当接し、停止する。かくして、電気的な機構によらずに、回転体の回転角度が正確に規制される。回転体に設けられる両側の回転側ストッパーだけでなく、固定体に設けられる固定側ストッパーも、内歯車の回転軌跡内側に位置するので、同機構を設けたことによる規模増大が回避される。しかも前記回転体が両方向へ限界角度まで回転した状態でも両側の回転側ストッパーが前記平歯車に接触しないようになっているので、部品の増加なしに平歯車が保護される。
【００１０】
前記固定体と前記回転体の対向部分に、固定体内の電気回路と回転体内の電気回路を繋ぐリード線が挿通し、回転体が両方向へ限界角度まで回転した状態でも連通状態が確保される配線通過孔を設けることにより、両回路の電気的な接続が可能になる。また前述した回転角度の規制により、リード線の捩れが防止される。更に、リード線によって回転体の回転が阻害される事態も回避される。
【００１１】
前記配線通過孔について、前記回転体の環状部と筒状部との間に且つ筒状部を挟んで前記内歯車の反対側に配置するようにした場合、スペース的な制約が少なく好ましい。
【００１２】
前記固定側ストッパーについて、平歯車と回転体の筒状部との間に配置するようにした場合、特に小型化される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係る回転角度規制機構を用いたリモコン戦車の斜視図、図２は同リモコン戦車の別の斜視図、図３は同リモコン戦車の更に別の斜視図、図４は同リモコン戦車の更に別の斜視図、図５は同リモコン戦車の縦断側面図、図６は同リモコン戦車に用いられた回転角度規制機構の斜視図、図７は同回転角度規制機構の斜視図、図８は同回転角度規制機構の車両側（固定側）の部分の平面図、図９は同回転角度規制機構の砲塔側（回転側）の部分を裏面側から示した斜視図、図１０は砲塔側（回転側）が一方の方向へ限界まで回転した状態を示す平面図、図１１は砲塔側（回転側）が他方の方向へ限界まで回転した状態を示す平面図である。
【００１５】
本発明の実施形態に係る回転角度規制機構は、リモコン式自走玩具の一種であるリモコン戦車の砲塔支持部に使用されている。このリモコン戦車は、赤外線を用いた遠隔操作により戦闘ゲームを行うものである。このリモコン戦車の概要を図１〜図５により簡単に説明する。
【００１６】
このリモコン戦車は、シャーシ１０にキャビネット２０を被せて構成された車両部Ａと、車両部Ａ上に取り付けられた砲塔部Ｂとからなる。ここで、車両部Ａは本発明における固定体であり、より直接的には、上記キャビネット２０が固定体となる。一方、砲塔部Ｂは、本発明における回転体であり、より直接的には、砲塔部Ｂを構成する後述の下ケース３０が回転体となる。
【００１７】
車両部Ａのシャーシ１０は、船形をした樹脂形成体である。シャーシ１０の両側には、両側１組の駆動輪１１ａ，１１ａが最後部に位置して取り付けられている。最後部の駆動輪１１ａと最前部の従動輪１１ｂとの間には、複数の大径従動輪１１ｃ・・が設けられており、これらにはゴム製の無端ベルト１２が掛け巻かれている。両側の無端ベルト１２，１２は、シャーシ１０の後部内に搭載された両側１組のモータ１３の回転を歯車を介して各側の駆動輪１１ａに伝達することにより、独立に周回駆動される。
【００１８】
シャーシ１０内には又、底板部１４の前部から中央部に沿って主基板１５が水平に固定されている。主基板１５の表面には電源スイッチとしてのスライドスイッチ１６と共に、他の各種電気・電子部品が実装されており、裏面にも各種の電気・電子部品が実装されている。スライドスイッチ１６は主基板１５の表面に操作部１６ｂを上方に向けて実装されているが、スライドスイッチ１６に組み合わされたキートップ１７により、シャーシ１０の裏面側で操作される。１７ｆはキートップ１７の操作部であり、シャーシ１０の裏面側に突出している。
【００１９】
シャーシ１０の裏面には又、充電用の端子部１８，１８が、底板部１４の両側部に位置して設けられている。端子部１８，１８は、シャーシ１０内の主基板１５と電気的に接続しており、図示されない充電器と接続されることにより、シャーシ１０内に搭載された電池を主基板１６を介して充電する。
【００２０】
キャビネット２０は、シャーシ１０を覆う下面開放の樹脂カバーであり、シャーシ１０とはネジ２２により連結固定される。キャビネット２０の中央部はほぼ水平な天板部２１である。天板部２１には、後述する砲塔部Ｂとの接続のために、垂直な軸部２３が上方に突出して設けられている。
【００２１】
砲塔部Ｂは、下ケース３０と、これに被せられる上ケース４０と、両ケース間に挟むようにして前部に取り付けられた砲身５０とを備えている。
【００２２】
下ケース３０の中央部には、前記軸部２３が挿入される垂直な貫通孔が設けられると共に、貫通孔周囲の筒状部３１を取り囲むように環状部３２が同心円状に設けられている。環状部３２の後半分内周面は内歯車３３である。そして、筒状部３１を軸部２３に外嵌し、軸部２３の上端面に樹脂ワッシャ２４をネジ２５で固定することにより、筒状部３１が軸方向で固定されて、下ケース３０がキャビネット２０に回転自在に連結されると共に、下ケース３０に所定の回転抵抗力が付与される。
【００２３】
一方、上ケース４０には、遠隔操作のための赤外線受光部４１が設けられており、その奥には受光センサが配置されている。
【００２４】
砲塔部Ｂの前部には、赤外線発光部５１が砲身５０の側方に位置して設けられている。赤外線発光部５１は、下ケース３０と上ケース４０との間にあり、その奥には赤外線ランプが配置されている。赤外線ランプは砲撃操作に対応して動作する砲撃動作部であり、赤外線受光部４１の奥に配置された受光センサと共に、下ケース３０上の副基板３４に実装されている。副基板３４とシャーシ１０内の主基板１５とはリード線により電気的に接続されている。
【００２５】
このリモコン戦車の動作について簡単に説明すると、図示されないコントローラを操作すると、その操作に対応する赤外線信号がコントローラから発信される。この信号が砲塔部Ｂの赤外線受光部４１に受光されると、信号に対応する動作をリモコン戦車が実行する。具体的には、両側の無端ベルト１２，１２を独立に周回駆動して前進、後退、方向転換を行うと共に、砲撃操作に対応して赤外線発光部５１を動作させる。かかる操作で相手のリモコン戦車を追撃し砲撃する。
【００２６】
相手のリモコン戦車の砲撃を受けた場合、赤外線発光部５１から発せられた赤外線が赤外線受光部４１に受光される。砲撃を受けたリモコン戦車は、砲撃によるダメージを想定した動作として、例えば定位置で旋回を続ける。
【００２７】
こうして、戦車による戦闘ゲームを行う。砲塔部Ｂは手動で旋回させることもできるが、ここでは、車両部Ａに砲塔旋回用のモータを搭載し、下ケース３０の環状部３２の後半分内周面に設けられた内歯車３３に噛み合う平歯車を、このモータで駆動することにより、砲塔部Ｂの旋回動作も遠隔操作で行う構成となっている。
【００２８】
以上が、本発明の実施形態に係る回転角度規制機構を用いたリモコン戦車の概要である。以下に、このリモコン戦車に組み込まれている回転角度規制機構を、図６〜図１１により詳細に説明する。
【００２９】
本発明の実施形態に係る回転角度規制機構は、図６に示すように、キャビネット２０上で両方向に回転駆動される砲塔部Ｂの下ケース３０の回転角度を規制するのに用いられている。
【００３０】
詳細に説明すると、キャビネット２０の天板部２１には、図７及び図８に示すように、下ケース３０を支持する円形の水平座部２９が形成されている。水平座部２９の中心部分には、垂直な軸部２３が突設されている。軸部２３の後方には、下ケース３０の回転角度を規制する固定側ストッパー２６が突設されており、固定側ストッパー２６の更に後方には、下ケース３０を回転駆動するための平歯車１９の挿入孔２７が設けられている。一方、軸部２３の前方には、車両部Ａ内の主基板１５と砲塔部Ｂ内の副基板３４とを電気的に接続するリード線が通過する配線通過孔２８が設けられている。
【００３１】
軸部２３は、天板部２１のほぼ中央部分から上方へ突出した円柱体であり、その上端面中央部には、ネジ２５がねじ込まれるねじ孔２３ａが設けられている。固定側ストッパー２６は、両側へ等角度で広がる２本の半径線に挟まれた扇形の部材であり、平歯車１９の挿入孔２７もこれら２本の半径線の内側に位置している。
【００３２】
下ケース３０の底板部のほぼ中央部分には、図６及び図９に示すように、垂直な円筒形状の筒状部３１が、下ケース３０の回転中心部に位置して形成されている。筒状部３１の内側は、前記軸部２３が下方から回転自在に挿入される垂直な貫通孔３１ａである。そして、筒状部３１を軸部２３に外嵌し、軸部２３の端面に樹脂ワッシャ２４をネジ２５により固定することで、筒状部３１が軸方向で固定されて、下ケース３０がキャビネット２０に回転自在に連結されると共に、下ケース３０に所定の回転抵抗力が付与される。
【００３３】
筒状部３１の外側には、環状部３２が同心円状に設けられている。環状部３２は、水平座部２９の外周部上を摺動する回転ベース部である。環状部３２の内側には、筒状部３１の両側部から環状部３２へ達する両側一対の半径方向の壁部３５，３５が一体的に設けられている。壁部３５，３５は、下ケース３０の回転限界で固定側ストッパー２６に当接する回転側ストッパーである。環状部３２の回転側ストッパー３５，３５より後方部分は、前記平歯車１９が噛み合う弧状の内歯車３３である。内歯車３３と回転側ストッパー３５，３５に囲まれた半円部分には、天板部３６が設けられている。天板部３６には、副基板３４を支持する複数本のピン３７が突設されており、環状部３２より外側の下ケース３０の表面には、上ケース４０を位置決めするための複数本のピン３８が突設されている。
【００３４】
一方、環状部３２の前半部と回転側ストッパー３５，３５に囲まれた半円形状の空間は、車両部Ａ内の主基板１５と砲塔部Ｂ内の副基板３４とを電気的に接続するリード線が通過する回転側の配線通過孔３９である。
【００３５】
このように構成された回転角度規制機構の機能は以下のとおりである。
【００３６】
まず、回転体である下ケース３０の回転駆動について説明すると、シャーシ１０に搭載された砲塔回転用モータにより平歯車１９が回転駆動される。平歯車１９は、固定体であるキャビネット２０の水平座面２９に設けられた挿入孔２７を通して水平座面２９上に突出している。
【００３７】
回転体である下ケース３０は、水平座面２９の中心部に設けられた軸部２３と、水平座面２９の外周部上に載る環状部３２とにより水平座面２９上で回転可能に支持されており、環状部３２の後半部分に形成された内歯車３３に平歯車１０が噛み合うことにより、内歯車３３が両方向に旋回し、回転駆動される。
【００３８】
そして、図１０に示すように、下ケース３０が一方の方向へ回転した場合、回転方向に位置する一方の回転側ストッパー３５が後部の固定側ストッパー２６に当接するまで、その回転が継続される。逆に、図１１に示すように、下ケース３０が他方の方向へ回転した場合、その回転方向に位置する他方の回転側ストッパー３５が後部の固定側ストッパー２６に当接するまで、その回転が継続される。かくして、回転体である下ケース３０の回転角度が両方向で均等に（９０度弱ずつに）規制されることになる。
【００３９】
このような回転角度規制機構によると、固定側ストッパー２６が固定体に、また回転側ストッパー３５，３５が回転体に、それぞれ一体的に形成されている。このため、部品点数が増加しない。いずれのストッパーも、内歯車３３の回転軌跡の内側に位置しているため、平面的にも立面的にもスペースの拡大がなく、薄型化が阻害されない。
【００４０】
固定側ストッパー２６は、内歯車３３に噛み合う平歯車１９に回転側ストッパー３５，３５が衝突するのを防ぐ保護部材としても機能しており、部品点数の増加を伴うことなく平歯車１９をストッパー衝突から保護できる。特に、このストッパー２６は、筒状部３１と内歯車３３の間に配置されているので、小型でもある。
【００４１】
回転側の配線通過孔３９は、環状部３２の前半部と回転側ストッパー３５，３５とに囲まれた半円形状の空間を利用して形成されている。このため、回転体が両側へ限界位置まで回転した状態でも、固定側の配線通過孔２８と重なりが残る（図１０及び図１１参照）。このため、固定側の主基板１５と回転側の副基板３４とを電気的に接続するリード線が、回転体の回転動作を妨害しない。また、回転体の回転角度規制により、リード線の捩れが防止される。
【００４２】
上記実施形態は、戦闘ゲーム用のリモコン戦車における砲塔支持部に本発明を適用したものであるが、その用途を限定するものではなく、他の自走式玩具などにおける回転体の回転角度規制に広く適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上、本発明に係る回転角度規制機構による場合、固定体側に固定側ストッパー及び回転体側に回転側ストッパーが設けられた構成となっているので、電気的な機構によることなく、回転体の回転角度を正確に規制できる。しかも、電気的な規制機構と比べて低コストでありコンパクトである。さらに、固定側ストッパー回転体が両方向へ限界角度まで回転した状態でも両側の回転側ストッパーが平歯車に接触しないようになっているので、部品の増加なしに平歯車が保護されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る薄型スライドスイッチ機構を用いたリモコン戦車の斜視図である。
【図２】同リモコン戦車の別の斜視図である。
【図３】同リモコン戦車の更に別の斜視図である。
【図４】同リモコン戦車の更に別の斜視図である。
【図５】同リモコン戦車の縦断側面図である。
【図６】同リモコン戦車に用いられた回転角度規制機構の斜視図である。
【図７】同回転角度規制機構の斜視図である。
【図８】 同回転角度規制機構の車両側（固定側）の部分の平面図である。
【図９】 同回転角度規制機構の砲塔側（回転側）の部分を裏面側から示した斜視図である。
【図１０】砲塔側（回転側）が一方向へ限界まで回転した状態を示す平面図である。
【図１１】砲塔側（回転側）が他方向へ限界まで回転した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
Ａ 車両部
Ｂ 砲塔部
１０ シャーシ
１１ａ 駆動輪
１１ｂ，１１ｃ 従動輪
１２ 無端ベルト
１３ モータ
１４ シャーシ１０の底板部
１５ 主基板
１６ スライドスイッチ
１６ｂ 操作部
１７ キートップ
１７ｆ 操作部
１８ 端子部
１９ 平歯車
２０ キャビネット
２１ 天板部
２２ ネジ
２３ 軸部
２３ａ ねじ孔
２４ 樹脂ワッシャ
２５ ネジ
２６ 固定側ストッパー
２７ 平歯車の挿入孔
２８ 配線通過孔
２９ 水平座部
３０ 下ケース
３１ 筒状部
３１ａ 貫通孔
３２ 環状部
３３ 内歯車
３４ 副基板
３５ 回転側ストッパー
３６ 天板部
３７，３８ ピン
３９ 配線通過孔
４０ 上ケース
４１ 赤外線受光部
５０ 砲身
５１ 赤外線発光部
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定体上で回転する回転体の回転角度を規制する回転角度規制機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自走式玩具の一つであるリモコン戦車は、実際の車両と同様に、無限軌道方式で自走する車両部と、車両部の上に取り付けられた砲塔部とからなり、その砲塔部はリアリティを高めるために、手動或いは自動で旋回させる構造が一般的である。
【０００３】
リモコン戦車における旋回式の砲塔部では、その回転角度を両方向で均等に規制する必要がある。即ち、この種のリモコン戦車では、車両部のみならず砲塔部にも電気回路が搭載されており、両方の電気回路を繋ぐリード線が捩れないようにするために、砲塔部の回転角度を規制する必要があるのである。加えて、砲塔部の回転駆動機構としては、砲塔部に設けた内歯車を車両部の側に設けた平歯車で駆動するものがスペース的に有利であるが、内歯車の内側に配置される平歯車に砲塔部側のストッパーを衝突させないためにも、砲塔部の回転角度を規制することは必要である。
【０００４】
そして、このようなリモコン戦車における砲塔部の回転角度規制機構として、回転角度をセンサで検出して駆動モータの回転を制御する電気的な機構は、特許文献１に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１０４６５６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されているような電気的な回転角度規制機構の場合、回転角度を検出するセンサが必要になるため、コストが嵩み、経済性が悪化する。また、センサを収容するスペースが必要になるため、小型化が困難になる。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、回転体の回転角度を正確に規制でき、しかも低コストでコンパクトな回転角度規制機構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、本発明の回転角度規制機構は、固定体上で回転する回転体の回転角度を規制する機構であって、前記固定体は、上方に突出して設けられた軸部と、モータに連結され且つ軸部と並べて設けられた平歯車と、平歯車と並べて突設された固定側ストッパーとを有する一方、前記回転体は、下方に突出して設けられ且つ前記軸部が回転自在に挿入される筒状部と、筒状部を取り囲むように同心円状に設けられた環状部と、環状部の内周面の少なくともほぼ半周にわたって設けられ且つ前記平歯車が噛み合う内歯車と、筒状部と環状部との間に配設され且つ筒状部から両側へ壁状に延出する両側一対の回転側ストッパーとを有し、前記固定側ストッパーは、前記内歯車の回転軌跡内側に配置されており、前記回転体を両方向へ限界角度まで回転させたときに両側一対の回転側ストッパーに両側から当接する当接部材であり、前記平歯車が両側一対の回転側ストッパーに衝突することを防止することに伴う前記平歯車に対する保護部材も兼ねている。
【０００９】
本発明に係る回転角度規制機構においては、回転体が一方の方向へ回転すると、最終的に何れか一方の回転側ストッパーが固定側ストッパーに当接し、停止する。回転体が他方の方向へ回転した場合は、最終的に他方の回転側ストッパーが固定側ストッパーに当接し、停止する。かくして、電気的な機構によらずに、回転体の回転角度が正確に規制される。回転体に設けられる両側の回転側ストッパーだけでなく、固定体に設けられる固定側ストッパーも、内歯車の回転軌跡内側に位置するので、同機構を設けたことによる規模増大が回避される。しかも前記回転体が両方向へ限界角度まで回転した状態でも両側の回転側ストッパーが前記平歯車に接触しないようになっているので、部品の増加なしに平歯車が保護される。
【００１０】
前記固定体と前記回転体の対向部分に、固定体内の電気回路と回転体内の電気回路を繋ぐリード線が挿通し、回転体が両方向へ限界角度まで回転した状態でも連通状態が確保される配線通過孔を設けることにより、両回路の電気的な接続が可能になる。また前述した回転角度の規制により、リード線の捩れが防止される。更に、リード線によって回転体の回転が阻害される事態も回避される。
【００１１】
前記配線通過孔について、前記回転体の環状部と筒状部との間に且つ筒状部を挟んで前記内歯車の反対側に配置するようにした場合、スペース的な制約が少なく好ましい。
【００１２】
前記固定側ストッパーについて、平歯車と回転体の筒状部との間に配置するようにした場合、特に小型化される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係る回転角度規制機構を用いたリモコン戦車の斜視図、図２は同リモコン戦車の別の斜視図、図３は同リモコン戦車の更に別の斜視図、図４は同リモコン戦車の更に別の斜視図、図５は同リモコン戦車の縦断側面図、図６は同リモコン戦車に用いられた回転角度規制機構の斜視図、図７は同回転角度規制機構の斜視図、図８は同回転角度規制機構の車両側（固定側）の部分の平面図、図９は同回転角度規制機構の砲塔側（回転側）の部分を裏面側から示した斜視図、図１０は砲塔側（回転側）が一方の方向へ限界まで回転した状態を示す平面図、図１１は砲塔側（回転側）が他方の方向へ限界まで回転した状態を示す平面図である。
【００１５】
本発明の実施形態に係る回転角度規制機構は、リモコン式自走玩具の一種であるリモコン戦車の砲塔支持部に使用されている。このリモコン戦車は、赤外線を用いた遠隔操作により戦闘ゲームを行うものである。このリモコン戦車の概要を図１〜図５により簡単に説明する。
【００１６】
このリモコン戦車は、シャーシ１０にキャビネット２０を被せて構成された車両部Ａと、車両部Ａ上に取り付けられた砲塔部Ｂとからなる。ここで、車両部Ａは本発明における固定体であり、より直接的には、上記キャビネット２０が固定体となる。一方、砲塔部Ｂは、本発明における回転体であり、より直接的には、砲塔部Ｂを構成する後述の下ケース３０が回転体となる。
【００１７】
車両部Ａのシャーシ１０は、船形をした樹脂形成体である。シャーシ１０の両側には、両側１組の駆動輪１１ａ，１１ａが最後部に位置して取り付けられている。最後部の駆動輪１１ａと最前部の従動輪１１ｂとの間には、複数の大径従動輪１１ｃ・・が設けられており、これらにはゴム製の無端ベルト１２が掛け巻かれている。両側の無端ベルト１２，１２は、シャーシ１０の後部内に搭載された両側１組のモータ１３の回転を歯車を介して各側の駆動輪１１ａに伝達することにより、独立に周回駆動される。
【００１８】
シャーシ１０内には又、底板部１４の前部から中央部に沿って主基板１５が水平に固定されている。主基板１５の表面には電源スイッチとしてのスライドスイッチ１６と共に、他の各種電気・電子部品が実装されており、裏面にも各種の電気・電子部品が実装されている。スライドスイッチ１６は主基板１５の表面に操作部１６ｂを上方に向けて実装されているが、スライドスイッチ１６に組み合わされたキートップ１７により、シャーシ１０の裏面側で操作される。１７ｆはキートップ１７の操作部であり、シャーシ１０の裏面側に突出している。
【００１９】
シャーシ１０の裏面には又、充電用の端子部１８，１８が、底板部１４の両側部に位置して設けられている。端子部１８，１８は、シャーシ１０内の主基板１５と電気的に接続しており、図示されない充電器と接続されることにより、シャーシ１０内に搭載された電池を主基板１６を介して充電する。
【００２０】
キャビネット２０は、シャーシ１０を覆う下面開放の樹脂カバーであり、シャーシ１０とはネジ２２により連結固定される。キャビネット２０の中央部はほぼ水平な天板部２１である。天板部２１には、後述する砲塔部Ｂとの接続のために、垂直な軸部２３が上方に突出して設けられている。
【００２１】
砲塔部Ｂは、下ケース３０と、これに被せられる上ケース４０と、両ケース間に挟むようにして前部に取り付けられた砲身５０とを備えている。
【００２２】
下ケース３０の中央部には、前記軸部２３が挿入される垂直な貫通孔が設けられると共に、貫通孔周囲の筒状部３１を取り囲むように環状部３２が同心円状に設けられている。環状部３２の後半分内周面は内歯車３３である。そして、筒状部３１を軸部２３に外嵌し、軸部２３の上端面に樹脂ワッシャ２４をネジ２５で固定することにより、筒状部３１が軸方向で固定されて、下ケース３０がキャビネット２０に回転自在に連結されると共に、下ケース３０に所定の回転抵抗力が付与される。
【００２３】
一方、上ケース４０には、遠隔操作のための赤外線受光部４１が設けられており、その奥には受光センサが配置されている。
【００２４】
砲塔部Ｂの前部には、赤外線発光部５１が砲身５０の側方に位置して設けられている。赤外線発光部５１は、下ケース３０と上ケース４０との間にあり、その奥には赤外線ランプが配置されている。赤外線ランプは砲撃操作に対応して動作する砲撃動作部であり、赤外線受光部４１の奥に配置された受光センサと共に、下ケース３０上の副基板３４に実装されている。副基板３４とシャーシ１０内の主基板１５とはリード線により電気的に接続されている。
【００２５】
このリモコン戦車の動作について簡単に説明すると、図示されないコントローラを操作すると、その操作に対応する赤外線信号がコントローラから発信される。この信号が砲塔部Ｂの赤外線受光部４１に受光されると、信号に対応する動作をリモコン戦車が実行する。具体的には、両側の無端ベルト１２，１２を独立に周回駆動して前進、後退、方向転換を行うと共に、砲撃操作に対応して赤外線発光部５１を動作させる。かかる操作で相手のリモコン戦車を追撃し砲撃する。
【００２６】
相手のリモコン戦車の砲撃を受けた場合、赤外線発光部５１から発せられた赤外線が赤外線受光部４１に受光される。砲撃を受けたリモコン戦車は、砲撃によるダメージを想定した動作として、例えば定位置で旋回を続ける。
【００２７】
こうして、戦車による戦闘ゲームを行う。砲塔部Ｂは手動で旋回させることもできるが、ここでは、車両部Ａに砲塔旋回用のモータを搭載し、下ケース３０の環状部３２の後半分内周面に設けられた内歯車３３に噛み合う平歯車を、このモータで駆動することにより、砲塔部Ｂの旋回動作も遠隔操作で行う構成となっている。
【００２８】
以上が、本発明の実施形態に係る回転角度規制機構を用いたリモコン戦車の概要である。以下に、このリモコン戦車に組み込まれている回転角度規制機構を、図６〜図１１により詳細に説明する。
【００２９】
本発明の実施形態に係る回転角度規制機構は、図６に示すように、キャビネット２０上で両方向に回転駆動される砲塔部Ｂの下ケース３０の回転角度を規制するのに用いられている。
【００３０】
詳細に説明すると、キャビネット２０の天板部２１には、図７及び図８に示すように、下ケース３０を支持する円形の水平座部２９が形成されている。水平座部２９の中心部分には、垂直な軸部２３が突設されている。軸部２３の後方には、下ケース３０の回転角度を規制する固定側ストッパー２６が突設されており、固定側ストッパー２６の更に後方には、下ケース３０を回転駆動するための平歯車１９の挿入孔２７が設けられている。一方、軸部２３の前方には、車両部Ａ内の主基板１５と砲塔部Ｂ内の副基板３４とを電気的に接続するリード線が通過する配線通過孔２８が設けられている。
【００３１】
軸部２３は、天板部２１のほぼ中央部分から上方へ突出した円柱体であり、その上端面中央部には、ネジ２５がねじ込まれるねじ孔２３ａが設けられている。固定側ストッパー２６は、両側へ等角度で広がる２本の半径線に挟まれた扇形の部材であり、平歯車１９の挿入孔２７もこれら２本の半径線の内側に位置している。
【００３２】
下ケース３０の底板部のほぼ中央部分には、図６及び図９に示すように、垂直な円筒形状の筒状部３１が、下ケース３０の回転中心部に位置して形成されている。筒状部３１の内側は、前記軸部２３が下方から回転自在に挿入される垂直な貫通孔３１ａである。そして、筒状部３１を軸部２３に外嵌し、軸部２３の端面に樹脂ワッシャ２４をネジ２５により固定することで、筒状部３１が軸方向で固定されて、下ケース３０がキャビネット２０に回転自在に連結されると共に、下ケース３０に所定の回転抵抗力が付与される。
【００３３】
筒状部３１の外側には、環状部３２が同心円状に設けられている。環状部３２は、水平座部２９の外周部上を摺動する回転ベース部である。環状部３２の内側には、筒状部３１の両側部から環状部３２へ達する両側一対の半径方向の壁部３５，３５が一体的に設けられている。壁部３５，３５は、下ケース３０の回転限界で固定側ストッパー２６に当接する回転側ストッパーである。環状部３２の回転側ストッパー３５，３５より後方部分は、前記平歯車１９が噛み合う弧状の内歯車３３である。内歯車３３と回転側ストッパー３５，３５に囲まれた半円部分には、天板部３６が設けられている。天板部３６には、副基板３４を支持する複数本のピン３７が突設されており、環状部３２より外側の下ケース３０の表面には、上ケース４０を位置決めするための複数本のピン３８が突設されている。
【００３４】
一方、環状部３２の前半部と回転側ストッパー３５，３５に囲まれた半円形状の空間は、車両部Ａ内の主基板１５と砲塔部Ｂ内の副基板３４とを電気的に接続するリード線が通過する回転側の配線通過孔３９である。
【００３５】
このように構成された回転角度規制機構の機能は以下のとおりである。
【００３６】
まず、回転体である下ケース３０の回転駆動について説明すると、シャーシ１０に搭載された砲塔回転用モータにより平歯車１９が回転駆動される。平歯車１９は、固定体であるキャビネット２０の水平座面２９に設けられた挿入孔２７を通して水平座面２９上に突出している。
【００３７】
回転体である下ケース３０は、水平座面２９の中心部に設けられた軸部２３と、水平座面２９の外周部上に載る環状部３２とにより水平座面２９上で回転可能に支持されており、環状部３２の後半部分に形成された内歯車３３に平歯車１０が噛み合うことにより、内歯車３３が両方向に旋回し、回転駆動される。
【００３８】
そして、図１０に示すように、下ケース３０が一方の方向へ回転した場合、回転方向に位置する一方の回転側ストッパー３５が後部の固定側ストッパー２６に当接するまで、その回転が継続される。逆に、図１１に示すように、下ケース３０が他方の方向へ回転した場合、その回転方向に位置する他方の回転側ストッパー３５が後部の固定側ストッパー２６に当接するまで、その回転が継続される。かくして、回転体である下ケース３０の回転角度が両方向で均等に（９０度弱ずつに）規制されることになる。
【００３９】
このような回転角度規制機構によると、固定側ストッパー２６が固定体に、また回転側ストッパー３５，３５が回転体に、それぞれ一体的に形成されている。このため、部品点数が増加しない。いずれのストッパーも、内歯車３３の回転軌跡の内側に位置しているため、平面的にも立面的にもスペースの拡大がなく、薄型化が阻害されない。
【００４０】
固定側ストッパー２６は、内歯車３３に噛み合う平歯車１９に回転側ストッパー３５，３５が衝突するのを防ぐ保護部材としても機能しており、部品点数の増加を伴うことなく平歯車１９をストッパー衝突から保護できる。特に、このストッパー２６は、筒状部３１と内歯車３３の間に配置されているので、小型でもある。
【００４１】
回転側の配線通過孔３９は、環状部３２の前半部と回転側ストッパー３５，３５とに囲まれた半円形状の空間を利用して形成されている。このため、回転体が両側へ限界位置まで回転した状態でも、固定側の配線通過孔２８と重なりが残る（図１０及び図１１参照）。このため、固定側の主基板１５と回転側の副基板３４とを電気的に接続するリード線が、回転体の回転動作を妨害しない。また、回転体の回転角度規制により、リード線の捩れが防止される。
【００４２】
上記実施形態は、戦闘ゲーム用のリモコン戦車における砲塔支持部に本発明を適用したものであるが、その用途を限定するものではなく、他の自走式玩具などにおける回転体の回転角度規制に広く適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上、本発明に係る回転角度規制機構による場合、固定体側に固定側ストッパー及び回転体側に回転側ストッパーが設けられた構成となっているので、電気的な機構によることなく、回転体の回転角度を正確に規制できる。しかも、電気的な規制機構と比べて低コストでありコンパクトである。さらに、固定側ストッパー回転体が両方向へ限界角度まで回転した状態でも両側の回転側ストッパーが平歯車に接触しないようになっているので、部品の増加なしに平歯車が保護されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る薄型スライドスイッチ機構を用いたリモコン戦車の斜視図である。
【図２】同リモコン戦車の別の斜視図である。
【図３】同リモコン戦車の更に別の斜視図である。
【図４】同リモコン戦車の更に別の斜視図である。
【図５】同リモコン戦車の縦断側面図である。
【図６】同リモコン戦車に用いられた回転角度規制機構の斜視図である。
【図７】同回転角度規制機構の斜視図である。
【図８】 同回転角度規制機構の車両側（固定側）の部分の平面図である。
【図９】 同回転角度規制機構の砲塔側（回転側）の部分を裏面側から示した斜視図である。
【図１０】砲塔側（回転側）が一方向へ限界まで回転した状態を示す平面図である。
【図１１】砲塔側（回転側）が他方向へ限界まで回転した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
Ａ 車両部
Ｂ 砲塔部
１０ シャーシ
１１ａ 駆動輪
１１ｂ，１１ｃ 従動輪
１２ 無端ベルト
１３ モータ
１４ シャーシ１０の底板部
１５ 主基板
１６ スライドスイッチ
１６ｂ 操作部
１７ キートップ
１７ｆ 操作部
１８ 端子部
１９ 平歯車
２０ キャビネット
２１ 天板部
２２ ネジ
２３ 軸部
２３ａ ねじ孔
２４ 樹脂ワッシャ
２５ ネジ
２６ 固定側ストッパー
２７ 平歯車の挿入孔
２８ 配線通過孔
２９ 水平座部
３０ 下ケース
３１ 筒状部
３１ａ 貫通孔
３２ 環状部
３３ 内歯車
３４ 副基板
３５ 回転側ストッパー
３６ 天板部
３７，３８ ピン
３９ 配線通過孔
４０ 上ケース
４１ 赤外線受光部
５０ 砲身
５１ 赤外線発光部
Claims (4)
- 固定体上で回転する回転体の回転角度を規制する回転角度規制機構であって、前記固定体は、上方に突出して設けられた軸部と、モータに連結され且つ軸部と並べて設けられた平歯車と、平歯車と並べて突設された固定側ストッパーとを有する一方、前記回転体は、下方に突出して設けられ且つ前記軸部が回転自在に挿入される筒状部と、筒状部を取り囲むように同心円状に設けられた環状部と、環状部の内周面の少なくともほぼ半周にわたって設けられ且つ前記平歯車が噛み合う内歯車と、筒状部と環状部との間に配設され且つ筒状部から両側へ壁状に延出する両側一対の回転側ストッパーとを有し、前記固定側ストッパーは、前記内歯車の回転軌跡内側に配置されており、前記回転体を両方向へ限界角度まで回転させたときに両側一対の回転側ストッパーに両側から当接する当接部材であり、前記平歯車が両側一対の回転側ストッパーに衝突することを防止することに伴う前記平歯車に対する保護部材も兼ねていることを特徴とする回転角度規制機構。
- 前記固定体と前記回転体の対向部分に、固定体内の電気回路と回転体内の電気回路を繋ぐリード線が挿通し、回転体が両方向へ限界角度まで回転した状態でも連通状態が確保される配線通過孔を有することを特徴とする請求項１に記載の回転角度規制機構。
- 前記配線通過孔は、前記回転体の環状部と筒状部との間に設けられており且つ筒状部を挟んで前記内歯車の反対側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の回転角度規制機構。
- 前記固定側ストッパーは、前記平歯車と前記回転体の筒状部との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転角度規制機構。
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| CN104964597A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-10-07 | 胡玉泉 | 一种二自由度增稳的坦克火炮机构 |
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