JPS6348552B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はリモート・コントロールできる二輪自
動車の模型に関する。

四輪自動車や船舶、飛行機等のリモコン可能な
模型は広く普及しているが、二輪車の模型は実用
化されていない。

本発明は走行安定性が高く、初心者にも容易に
操縦できる無線式リモコンオートバイを提供する
ためなされたものである。

而して、本発明の要旨とするところは、フレー
ム、前後輪、前輪を支承し上端部にハンドルバー
を有するフロントフオーク、後輪駆動装置、緩衝
装置、サドル、ライダーの人形、無線受信機、操
縦装置、その他の付属品から成るリモートコント
ロールできる二輪自動車模型において、フロント
フオークをその中心軸のまわりに回動自在に支承
し、かつフロントフオークには何等制御トルクを
付与することなく自由に回動せしめるよう構成す
ること、フレーム主平面に直交する方向を回転軸
とする高速回転体をフレームに取付け、走行中こ
れを高速で回転させると共に、その回転軸に所望
の歳差偶力を与えることにより、二輪自動車模型
を自在に操縦走行させることにある。

フルサイズの二輪車が特にステアリングしなく
ても安定して走行できるのは車輪の歳差運動が巧
妙に利用されているからである。このため、ライ
ダーはハンドルバーから手を離していても、自己
の重心を左右移動させ車輪に歳差偶力を作用させ
ることにより、車輪の歳差回転を利用して自在に
ステアリングできるものであり、また悪路でも自
然の摂理にさからうような無理をしない限り、転
倒したりすることはないものである。

然しながら、小型の模型ではこのようなバラン
スがうまく成立しない。その理由は熟練したライ
ダーのように精妙な重心移動が不可能であるこ
と、路面の凹凸等が車輪径に比し相対的に大きい
こと等もあるが、車体が傾いた際、これをさらに
倒す方向に作用する重力のモーメントが、大約縮
尺比ｎの四乗に比例して減少する程度であるのに
対し、車体を正立させるため必要な歳差偶力モー
メントを生じさせる車輪の回転モーメントがｎの
五乗に比例して減少することにある。

従つて、模型二輪車を安定して走行させるため
には、この歳差偶力モーメントの不足を補うこと
が必要であるが、それだけでは不充分であり、逆
に、ステアリングが拙劣であることや、路面条件
も相対的に不良であることを補償するため、車体
が傾いたとき重力モーメントより強大な回復力が
発生するよう構成する必要がある。

このような目的は、模型全体の重量をあまり増
大させることなく、また重心高さを高くすること
なく、より大きな回復力モーメントを発生させる
回転体を設けることによつて達成される。

本発明の一実施例においては、この回転体はフ
レームに装着され、車軸と平行な回転軸のまわり
に車輪と同方向に所望の速度で回転せしめられる
車輪とは別異のフライホイールである。この回転
体は、前後輪の略中間部に設けること、出来るだ
け軽量で、慣性モーメントが大きくなるような形
状、即ち円環状とし、かつ出来るだけ高速で回転
させることにより所望の安定性が得られるよう構
成することが推奨される。

また、他の一実施例においては、この回転体は
車輪、特に後輪のタイヤ内に設けられる鉄輪であ
る。この実施例では、前後輪のタイヤは、鉄輪に
ゴムライニングを施したようなものとなるが、こ
のように構成すれば、模型重量の増大に比し車輪
の慣性モーメントが格段に増大せしめられ、走行
安定性が向上する。

而して、上記第一の実施例は縮尺比の大きな小
型の模型に適したものであり、特に低速安定性に
優れている。これに反し第二の実施例はあまり縮
尺比の大きくない大型の模型に適したものであ
り、高速安定性がよい。

而して、いずれの実施例においても、前輪を支
持するフロントフオークはその中心軸のまわりに
は無拘束状態とし、ステアリングはもつぱら上記
回転体に歳差偶力を作用させることにより行なう
よう構成する。

上記回転体に歳差偶力を作用させるためには、
上記回転体に対する模型車体の重心位置を変更す
る方式を利用するものであり、その手段として
は、第一には車体に搭載した物体を車体上で移動
させる方式、第二には上記回転体の回転軸方向を
車体に対して傾動させる方式、第三には回転体を
取り付けた車体に対してフロントフオークを傾動
させる方式等を採用するものである。

以下図面により本発明の詳細を説明する。

第１図は、本発明にかゝる二輪車模型の一実施
例を示す一部破断側面略図であり、第２図および
第３図はステアリング方法の説明図である。

而して、図中１は二輪車模型で、２はフレー
ム、３は前輪、４は後輪、５はフロントフオー
ク、６はリヤフオーク、７はハンドルバー、８は
サドル、９はアンテナ、１０はライダー、１１は
後輪駆動用モータ、１２はチエーン、１３は高速
回転体、１４は回転体駆動用ローラ、１５はモー
タ、１６はベルト、１７はバツテリボツクス、１
８はガソリンタンク、１９はフロントフオーク５
を回動自在に支持する支軸であり、２０は送信
機、２１は旋回制御ダイヤル、２２はスピード制
御用ダイヤル、２３はブレーキボタン、２４は警
笛ボタン、２５は送信アンテナである。

前輪３はフロントフオーク５によつて回動自在
に支承され、かつフロントフオーク５は支軸１９
により回動自在に支承される。サドル８、ライダ
ー１０のボデイ、ガソリンタンク１８等の内部や
フレーム２には、図示されていないがリモートコ
ントロール用の受信機およびステアリング制御装
置が設けられている。

また、図には省略されているが、フロントフオ
ーク５およびリヤフオーク６の内部には緩衝装置
が設けられ、さらにブレーキ、警笛、ライト、風
防、マフラー等のアクセサリが取付けられる。

フレーム２には、後輪駆動用モータ１１、高速
回転体１３、駆動用ローラ１４、モータ１５等が
取付けられており、後輪駆動用モータ１１はチエ
ーン１２を介して後輪４を駆動し、モータ１５は
ベルト１６、駆動用ローラ１４を介して高速回転
体１３を後輪４と同方向に回転させる。

今フレームの主平面をxz面とし、走行方向に
ｘ軸を、ｘ軸に直角にかつ下向きにｚ軸をとり、
さらに、高速回転体１３の回転中心軸と同一方向
にかつ回転方向が正となる向きにｙ軸をとる。ま
た、前輪中心を通り、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に平行に
x′軸、y′軸、z′軸をとり、フロントフオーク５の
中心軸をξ軸とし、支軸１９の中心軸をη軸とす
る。

この二輪車１は、高速回転体１３の慣性モーメ
ントＩと角速度ωの積Ｉ・ωが、全重量Ｗと重心
高さｈの積Ｗ・ｈに比し充分に大であれば、特別
にステアリングを行なわなくても障害物に衝突し
ない限り、相当の悪路でも安定に走行し、転倒す
ることはない。

例えば、何等かの理由で車体が進行方向に向か
つて右側に傾いたものとすると、前輪３および高
速回転体１３の回転軸、即ちy′軸およびｙ軸がそ
れぞれx′軸、ｘ軸に対し正の方向に、即ち時計方
向に傾くので、まず、前輪３が、z′軸方向に対し
正の方向、つまり、車体を上方から見て右旋回さ
せる方向に歳差運動し、このため、右旋回が始ま
ると、高速回転体１３にはｚ軸のまわりに正方向
の歳差偶力モーメントが作用し、このため高速回
転体１３はｘ軸のまわりに負の方向に重力のモー
メントに抗して歳差運動するので、ｙ、y′軸は再
び水平となり、車体は立ち直るものである。

一般的に、1/5ないし1/15程度の縮尺比の模型
においては、車体等の材質にもよるが、直径で約
３〜６cm、厚み２〜４cm程度のプラス又は鉄製の
円板状又は円環状の高速回転体を用い、これを約
2000ないし6000r.p.mで回転させることにより、
所望の安定性が得られる。

また、上記と同様な安定性は、車輪、特に後輪
のタイヤに鉄芯を入れ、上記Ｗ・ｈに比しより大
幅に慣性モーメントＩを増大させることによつて
も得られることは、上記の説明から既に明らかで
あろう。

次にこの自動車模型を自在に操縦する方法につ
いて述べる。

まず、第一に考えられる方法は、ハンドルバー
を操作する方式であるが、この方式では、走行速
度および旋回半径と車体の傾度とのバランスがう
まくとれず、必ずしも良い方法として推奨できる
ものではない。

より制御が容易であり推奨し得るステアリング
方法はライダー１０の身体を左右に動かしたり、
あるいはガソリンタンク１８内等に設けた偏心輪
を回動させたりすることにより、車体を左右に傾
斜させる方式、フレーム２と高速回転体１３の間
に直接歳差偶力を与える方式、およびフロントフ
オーク５をξ軸のまわりにではなく、η軸のまわ
りに回動させる方式である。

第２図はライダー１０を利用したステアリング
方式の説明図である。この実施例においては、ラ
イダー１０の身体１０ａは回動軸１０ｂにより回
動せしめられるよう構成され、頭１０ｃには鉛玉
が詰め込まれる。回動軸１０ｂは、ガソリンタン
ク１８およびサドル８等の内部に仕掛けた図示さ
れていない受信機およびサーボモータにより、送
信機２０の旋回制御用ダイヤル２１の回動角に応
じて角度θだけ回動せしめられる。

第３図はフレーム２と高速回転体１３の間に偶
力を作用させる機構の一部破断側面図であり、図
中、２′，２′はフレームの一部、２６は高速回転
体１３′、駆動ローラ１４′、モータ１５′、ベル
ト１６′等が取付けられる枠体、２７は回転軸、
２８，２９は平歯車、３０はサーボモータ、３１
はデコーダである。

サーボモータ３０は、送信機２０の旋回制御ダ
イヤル２１の回動角に応じて回動する。この回動
は、平歯車２８，２９および枠体２６を介して高
速回転体１３′に伝達される。

今、高速回転体１３′にｚ方向、即ち上方から
みて左回りの偶力が与えられたものとすると、フ
レーム２にはその反作用で右回りの偶力が作用
し、車体は右旋回を始めるが、同時に高速回転体
１３′はｘ軸のまわりに正方向の歳差運動を始め、
その回転軸は左上り、右下りとなる。この歳差運
動は、車体の旋回運動とよく調和するので極めて
スムースなステアリングが行なわれる。

また、図示されていないが、ガソリンタンク１
８の内部に支軸１９をその中心軸のまわりに回動
せしめ得る装置を設け、送信機２０の旋回制御ダ
イヤル２１の角度に応じてこれを回動させること
によつてもステアリングが可能である。

例えば、今支軸１９をξ軸方向に正回転させた
ものとすると、前輪３はフレーム２の主平面の左
側、y′軸方向に移動せしめられるので、車体は右
側に傾斜して右旋回が行なわれる。

本発明は叙上の如く構成されるものであるが、
本発明模型においては、高速回転体の慣性モーメ
ントＩおよび／または回転数ωを適宜変更するこ
とにより、操縦の難易度を大幅に変更できるの
で、本発明によるときは、初心者や子供にも容易
に操縦できるものから、高度の技術を要するもの
まで各種のリモートコントロールできる自動二輪
車模型を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明模型の一実施例を示す一部破
断側面図、第２図および第３図はステアリング方
法説明図である。 １：二輪車模型、２：フレーム、１１，１５：
モータ、１３：高速回転体、１４：駆動ローラ、
２０：送信機、２１：旋回制御ダイヤル、２２：
スピード制御ダイヤル、２３：ブレーキボタン、
２４：警笛ボタン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレームの前端部でフロントフオークをその
   中心軸のまわりに回動自在に支承すると共に、回
   転軸がフレーム主平面に直交するよう支承された
   高速回転体と、上記高速回転体を回転させる駆動
   装置と、上記高速回転体の回転軸に直角に所望の
   トルクを与える駆動機構と、上記駆動機構をリモ
   ート・コントロールする無線装置とを設けたこと
   を特徴とするリモート・コントロール可能な模型
   二輪自動車。 ２ 高速回転体の回転軸がフレーム主平面に対し
   傾動可能なよう支承されており、これを傾動させ
   ることにより上記回転軸にトルクを付与し得るよ
   う構成した特許請求の範囲第１項記載のリモー
   ト・コントロール可能な模型二輪自動車。 ３ 高速回転体の回転軸の傾動が、フレーム主平
   面に含まれかつ回転軸および走行方向と直交する
   軸のまわりに行なわれる特許請求の範囲第２項記
   載のリモート・コントロール可能な模型二輪自動
   車。 ４ 高速回転体の回転軸方向がフレーム主平面に
   対し直角に固定されており、上記回転軸に対する
   トルクの付与が、搭載した物体の重心移動により
   行なわれる特許請求の範囲第１項記載のリモー
   ト・コントロール可能な模型二輪自動車。 ５ 高速回転体の回転軸方向がフレーム主平面に
   対し直角に固定されており、フロントフオークが
   フレーム主平面に対し傾動可能なよう支承されて
   おり、上記回転軸に対するトルクの付与が、フロ
   ントフオークをフレーム主平面に対し傾動せしめ
   ることにより行なわれる特許請求の範囲第１項記
   載のリモート・コントロール可能な模型二輪自動
   車。