JPH1157235A - 小型模型自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型かつ安価なリモコン式小型模型自動車を
提供する。 【解決手段】 小型模型自動車の駆動部Ｍを駆動部シャ
ーシ４に搭載したモータ６とウォーム機構とによって後
輪２を駆動可能としてある。操舵部Ｈは操舵部シャーシ
５上に搭載され、ロータ１１とコイル１２及びヨーク１
３とからなる揺動モータＹによって前輪車軸１０を揺動
させて前輪３の方向を制御可能としてある。全体的に構
成を簡単なものとしてあるため、コストの低減及び小型
化を可能とし、購入容易かつ室内での遊戯に好適なもの
としてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、遠隔操作によって任意方
向へ走行可能な小型模型自動車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】古来より乗用車やバスあるいは戦車など
の乗り物を模し、走行機能を備えた模型乗り物が幼児か
ら大人に至る広い層に愛好されている。近時の電子技術
の発達はこのような模型乗り物の世界にも及んでおり、
いわゆるリモコンカー等が普及していることは周知の通
りである。

【０００３】模型自動車の操舵機構として、一般的にサ
−ボモ−タやステッピングモ−タを用いるか、ばねとプ
ランジャを組み合わせたものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、模型自
動車の業界にも要望されている遠隔操作式模型自動車の
小型化を進めていく場合に障害となるのは駆動・操舵機
構のアクチュエ−タであり、操舵機構ではサ−ボモ−タ
やステッピングモ−タを用いるか、ばねとプランジャを
組み合わせた機構等を使用するため小型化が困難であ
り、また機構、制御回路等を含め複雑かつ高価なものと
なっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明の小型模型自動車は、電磁力によって前輪
車軸を揺動させる機構を採用することによって操舵部の
機構を簡素化してある。このような機構の簡素化は模型
自動車の小型化を可能とし、遠隔操作式の小型模型自動
車としての特質を有するものである。この操舵部は、揺
動モータによって操舵されるものであり、揺動モータは
揺動可能に設けられた上記前輪車軸にこれと一体になっ
て揺動可能に設けられたロータと、このロータを駆動す
るコイルとによって構成されている。操舵はコイルへの
通電をオフ、正方向、逆方向の３パタ−ンで制御するこ
とによって揺動モータを所望の方向に揺動させることに
より前輪車軸の向きを変更させるようにしてある。

【０００６】前輪は車軸に対し遊嵌しかつ軸方向に遊び
を設けることによって方向変換の際の転倒防止を図って
ある。また、駆動部と操舵部とを剛性の高いシャーシで
一体に連結した場合には、各車輪にサスペンション機構
を持たない構造では走行路面の凹凸や旋回時における各
車輪に対する負荷の不均一さなどから前後輪４点全ての
確実な接地は不可能であるが、駆動部と操舵部を柔軟な
板ばねで連結した場合には、適度に車体が縒れることに
よって簡便な機構で走行路面が平坦でない場合にも接地
状態が良好となり、旋回性及び駆動力の伝達性が向上す
るとともに転倒防止が図れる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の小型模型自動車は、シャ
ーシ上に搭載されたモータにより後輪を駆動させる駆動
部と、前輪車軸を揺動させることにより操舵する操舵部
とを備えており、この操舵部には、揺動可能に設けられ
た前輪車軸にこれと一体になって揺動可能に設けられた
ロータと、このロータを駆動するコイルとからなる揺動
モータが備え付けてあり、コイルへの通電を制御するこ
とによって前輪車軸の向きを変更可能としてある。

【０００８】前輪は車軸に対し遊嵌しかつ軸方向に遊び
が設けてあることが望ましい。シャーシは駆動部を搭載
する駆動部シャーシと操舵部を搭載する操舵部シャーシ
とによって構成してあり、駆動部シャーシと操舵部シャ
ーシとは板ばねを介して連結してあってもよい。

【０００９】

【実施例】図１〜３は、本発明に係る小型模型自動車の
全体の構成を示すもので、シャーシ１に後輪２，２及び
前輪３，３が回転可能に取り付けてある。シャーシ１は
後輪側に位置して後述の駆動用モ−タ６により後輪２を
駆動させる駆動部Ｍと前輪側に位置して後述の前輪車軸
１０を揺動させることによって操舵する操舵部Ｈとを備
えている。シャーシ１は駆動部Ｍを搭載する駆動部シャ
ーシ４と操舵部Ｈを搭載する操舵部シャーシ５とによっ
て構成してあり、駆動部シャーシ４と操舵部シャーシ５
とは分かれている。

【００１０】駆動部シャーシ４上には、駆動用のモータ
６が出力軸６ａをシャーシの長手方向と一致するように
搭載してある。モータ６の出力軸６ａの先端部にはウォ
ーム７が固着してある。また、後輪２，２を支持する後
輪車軸８の中央部にはウォームホイール９が取り付けて
あり、ウォーム７と直交する向きで噛合している。後輪
２，２は、後輪車軸８の両端に固着してあり、ウォーム
ホイール９と後輪車軸８及び後輪２，２とは一体に回転
可能としてある。したがって駆動モータ６の回転は、ウ
ォ−ム７，ウォ−ムホイ−ル９，後輪車軸８とからなる
このウォーム歯車機構を介して後輪２，２に伝達可能で
ある。モータ６の前端部（図面左側）には、ターミナル
部６ｂ，６ｂが設けてあり、図示してない電池から駆動
モータ６への電力を供給可能としてある。

【００１１】操舵部シャーシ５は前輪車軸１０に支持さ
れ、上方を開放したコ字状に形成された下シャーシ５ａ
と、この下シャーシの解放部に蓋をするように設けてあ
る上シャーシ５ｂとによって構成してある。

【００１２】図４，６に示すように、下シャーシ５ａの
内部には、前輪車軸１０を揺動させる揺動モータＹを構
成する円柱状のロータ１１が内蔵されている。ロ−タ１
１は揺動可能に設けられた前輪車軸１０にこれと一体に
なって揺動可能に設けられている。すなわち、ロータ１
１は上シャーシ５ｂに上端を支持され、垂直に設けられ
たロータ芯１１ａの周りを下シャーシ５ａの内周部に沿
って回転可能に遊嵌している。

【００１３】下シャーシ５ａと上シャーシ５ｂとによっ
て筒状となっている部分の外周部には、揺動モータＹを
構成するコイル１２が巻回してある。コイル１２の巻回
範囲は、ロータ１１の投影幅よりもやや広い範囲にわた
り、ロータに対する電磁力を十分に及ぼすことができる
ようにしてある。揺動モータＹはロ−タ１１とコイル１
２とからなっており、このコイルへの通電を制御するこ
とによって前輪車軸１０の向きを変更可能としてある。
コイル１２の中央部の上面及び両側面にわたる範囲に
は、ヨーク１３が設けてある。ヨーク１３はロータ１１
の中央部から所定幅にわたる範囲に鞍を乗せたような状
態となっている．図５に示すように、前輪３，３はホイ
ール３ａとその外周に固着されたタイヤ３ｂとからな
り、それぞれ前輪車軸１０の両端に遊嵌してある。各前
輪３，３は各前輪車軸１０の先端部に固着したブッシュ
１４によって脱落不能に支持されている。

【００１４】前輪車軸１０は、下シャーシ５ａの両側部
内に入る範囲は大径部１０ａとしてあり、下シャーシ５
ａの両側から突出する両先端部は、操舵部シャ−シ５の
側面に対し車軸１０の段差が外側になるように配置し、
段差を設けて小径部としてある。すなわち、前輪３は車
軸１０に対し遊嵌しかつ軸方向に遊び（間隙）Ｇが設け
てある。

【００１５】前輪ホイール３ａは大径部１０ａと小径部
１０ｂの段差によってこれ以上内側に寄ることを阻止可
能としてある。ホイール３ａは前輪車軸の小径部１０ｂ
の先端にブッシュ１４を固着することにより前輪車軸か
ら脱落不能としてある。前輪３の内側部は平坦面として
あり、外周部にはゴム製リングからなるタイヤ３ｂが堅
く嵌め込んである。

【００１６】ホイール３ａの中心部の凹部３ｃとブッシ
ュ１４の外形との間及び凹部３ｃの底面とブッシュ１４
の内側面との間、ホイール３ａの内径と前輪車軸の小径
部１０ｂとの間、さらにホイ−ル３ａの内側部と大径部
１０ａとの間には、それぞれ遊び（間隙）Ｇが設けてあ
るため、前輪３が車軸１０に対し左右輪が独立して回転
できるとともに、これにより、旋回時の内輪差を吸収
し、旋回性を向上させる。操舵部シャ−シ５の側面に対
し車軸１０の段差が外側になるように配置することによ
り、ホイ−ル３ａ側面と操舵部シャ−シ５側面の干渉を
防ぐことができる。走行時にホイ−ル３ａに伴って車軸
１０が回転しないので、簡単な構造ながら直進性を保つ
ためや旋回性を向上させるために設定されるト−イン
角、接地性及び旋回性を向上させるために設けるキャン
バ−角等をつけることが可能である。

【００１７】操舵部シャーシの下シャーシ５ａの両側部
は、中央の部分が外方へ張り出し、前後の部分が後退す
る勾配を有する緩やかな山状に形成してある。これらの
山状の両側部は前輪車軸１０が揺動したときに、ホイー
ル３ａの内側部がどちらかの傾斜面に当接することによ
ってこれ以上の揺動を抑制可能とするものである。した
がって、この小型模型自動車の最少回転半径は、この傾
斜面の角度によって規制可能としてある（図７参照）。

【００１８】図７は操舵部Ｈの動作を示したものであ
る。前輪車軸１０と一体のロータ１１は、円周部の前輪
車軸と直角な一方の位置をＮ極とし、これと対向する位
置をＳ極としてある。磁気的な吸引力は磁気回路が組ま
れることにより大きな力が得られるのであり、単純に磁
極が軟磁性材に吸引される構造では安定した無通電状態
のディテント（回転止め）は得られないので、本構成で
はヨ−ク１３を介してＮ・Ｓ各磁極を近接させることに
より磁気回路を構成し、静安定性を向上させ、直進性を
高めてある。このように、コイル１２は通電されていな
い時には、ロータ１１は各磁極がヨーク１３に最接近す
るように吸引力が働くため前輪車軸１０は、各前輪３，
３を直進させる方向に向かわせる状態を保持する（図５
参照）。

【００１９】これに対し、コイル１２は通電されると、
通電の方向によって異なる方向の磁界が生じ、コイル１
２の一方の側がＮ極、他方の側がＳ極となる。このた
め、ロータ１１のＮ極はコイル１２のＳ極に、ロータ１
１のＳ極はコイル１２のＮ極に吸引されて、ロータ１１
自体を回転させようとする力が働く。

【００２０】こうしてコイル１２に通電すると、揺動モ
ータＹが揺動することにより、前輪車軸１０は揺動して
図７（ａ）に示すように前輪３，３を左向きとしたり、
図７（ｂ）に示すように右向きにしたりする。しかし、
いずれの場合にも、その揺動量すなわち揺動角は下シャ
ーシ５ａの両側部の傾斜面により決まってくる。図７で
はこの角度は例えば１０°の範囲内に規制するようにし
てある。

【００２１】次に再び図１〜３を用いてシャーシの連結
について説明する。駆動部シャーシ４と操舵部シャーシ
５とは１対の板ばね１５，１５を介して連結してある。
板ばね１５は、所定幅の弾性を有する帯板を所定長に切
断したものからなり両端部から一定長の範囲を板面が上
下面になるようにして各シャーシ４，５の底面に接着剤
等を介して接合してある（図３参照）。駆動部シャーシ
４と操舵部シャーシ５との間隔が大きい程ばねのスパン
が大きくなるため、駆動部シャーシ４に対する操舵部シ
ャーシ５の上下運動における変位量は大きくなる。ま
た、この上下運動は板ばね１５の断面二次モーメントに
よっても影響されるので両シャーシ間の剛性はこれらの
関係から定められる。本発明では、板ばねを介在させる
ことにより、両シャーシ４，５間の剛性を小さくして、
適度に車体が縒れることによって簡便な機構で走行路面
が平坦でない場合にも接地状態が良好となり、旋回性及
び駆動力の伝達性が向上するとともに走行中の転倒防止
が図れる。この実施例においても、小型模型自動車とし
てバッテリーや配線及び遠隔操作手段を備えているが、
ここでは図示を省略してある。

【００２２】

【操作方法】既述してあるように、コイル１２に無通電
状態になっている時には、前輪車軸１０は、直進可能状
態に設定されている。本実施例としては、有線を有する
リモートコントロール操作盤（リモコン、図示略）には
駆動用モータ６を始動及び停止させる電気信号を出す走
行スイッチと、揺動モータＹを右回り方向に揺動させる
電気信号を送信可能な右ハンドルスイッチ（Ｒ）と、そ
の反対の動きをさせる左ハンドルスイッチ（Ｌ）とを備
えた方向スイッチとが設けてあるものを採用してある。

【００２３】走行スイッチだけを押下すると、駆動用モ
ータ６が始動してこの模型自動車は直進し、スイッチを
オフにするとモータ停止により走行を停止する。また、
方向スイッチは、各ハンドルスイッチを押下している間
だけ揺動モータの電流の流れる方向を規制し、前輪車軸
１０を右または左方向へ一定角度（１０°）範囲で向き
を変えた状態を維持させる。このため、模型自動車の走
行中にこのスイッチのいずれかをオンにすると、一定の
回転半径で走行を続けることになる。これらの方向スイ
ッチをオフにするとその時の向きのまま直進に転ずる。
したがって模型自動車はこれらの走行スイッチと方向ス
イッチとを操作することによって容易に所望の位置に到
着するように操作することが可能である。

【００２４】なお、リモコン操作盤については模型自動
車の性能に合わせて各種の遠隔操作が可能なものとする
ことができる。高級なものではこのリモコン操作盤に代
えてラジオコントロール操作盤（ラジコン）とし、模型
自動車の速度を調整したり、バックさせたりするように
することも可能である。また、赤外線信号を有するリモ
コンを使用しても良いことは言うまでもない。

【００２５】本発明に係る模型自動車は簡素な構成とし
てあるため、小型化かつ低価格化を実現している。さら
に室内でも遊べるようにしてあるため、幼児向け玩具と
して好適なものとなる。因みにこの実施例における模型
自動車の寸法は全長３ｃｍ程度のものとしてある。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、簡略な構成となってい
るため、小形で安価な小型模型自動車を提供可能とな
る。これは容易に入手可能かつ室内でも遊べる小型模型
自動車として重宝されることが期待できる。

【００２７】また、前輪は車軸に対して遊嵌しかつ軸方
向に遊びが設けてあるようにすれば、旋回時の内輪差を
吸収し、旋回性を向上させることができるとともに、走
行時にホイ−ルに伴って車軸が回転しないので、簡単な
構造ながら直進性を保つためや旋回性を向上させるため
に設定されるト−イン角、接地性及び旋回性を向上させ
るために設けるキャンバ−角等をつけることが可能であ
る。

【００２８】なお，駆動部シャーシと操舵部シャーシと
を板ばねで連結するようにすれば、適度に車体が縒れる
ことによって簡便な機構で走行路面が平坦でない場合に
も接地状態が良好となり旋回性及び駆動力の伝達性が向
上するとともに走行中の転倒防止が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す平面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】同、底面図である。

【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】駆動部シャーシと前輪車軸と前輪との関係を示
す拡大断面図である。

【図６】操舵部の動作を示す説明図であり、コイルに通
電されてない時の状態を示す断面図である。

【図７】操舵部の動作を示す説明図であり、（ａ）は前
輪が左向きになっている状態、（ｂ）は前輪が右向きに
なっている状態を示す。

【符号の説明】

Ｍ 駆動部 Ｇ 遊び Ｈ 操舵部 Ｙ 揺動モータ １ シャーシ ２ 後輪 ３ 前輪 ４ 駆動部シャーシ ５ 操舵部シャーシ ６ モータ １０ 前輪車軸 １１ ロータ １２ コイル １５ 板ばね

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャーシ上に搭載されたモータにより後
   輪を駆動させる駆動部と、前輪車軸を揺動させることに
   より操舵する操舵部とを備えており、 上記操舵部には、揺動可能に設けられた上記前輪車軸に
   これと一体になって揺動可能に設けられたロータと、当
   該ロータを駆動するコイルとからなる揺動モータが備え
   付けてあり、上記コイルへの通電を制御することによっ
   て上記前輪車軸の向きを変更可能としてあることを特徴
   とする小型模型自動車。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記前輪は上記車軸
   に対し遊嵌しかつ軸方向に遊びが設けてあることを特徴
   とする小型模型自動車。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、上記シャー
   シは上記駆動部を搭載する駆動部シャーシと上記操舵部
   を搭載する操舵部シャーシとによって構成してあり、上
   記駆動部シャーシと上記操舵部シャーシとは板ばねを介
   して連結してあることを特徴とする小型模型自動車。