JP2005103165A - 走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 障害物との衝突による車両の方向転換を簡易かつ安価な装置機構で実現できる走行装置を提供する。
【解決手段】 横に並べて配される一対の車輪１３によって走行する二輪駆動の二輪車両１と、二輪車両１から前側に向けて突出して設けられ、障害物との衝突によって車両を前後乃至左右方向に跳ね返らせる反発力を発揮する弾性反発体２とを備えた走行装置であって、単振動中にある弾性反発体２が、障害物との衝突によって二輪車両１を方向転換させる走行装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ロボット装置、走行玩具その他の物品として具現化される走行装置に関する。

従来、例えば横に並べて配される一対の車輪によって走行する二輪駆動の四輪車両を備えた自動四輪車であって、駆動輪である前二輪が、後二輪に比して小さく形成され、障害物との衝突によって四輪車両を方向転換させる方向転換装置として作用するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−９３７５３号公報

ところで、従来の自動四輪車においては、障害物との衝突によって車両を方向転換させる方向転換装置が組み込まれているが、この方向転換装置は、多数の部品を使って具体化されるものであり、きわめて複雑かつ高価な装置機構からなる態様となり、製造コストの高騰を招く点で問題がある。
そこで、本発明の課題は、製造コストの低減効果が得られるように、障害物との衝突による車両の方向転換を簡易かつ安価な装置機構で実現できる走行装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る走行装置は、横に並べて配され、駆動する一対の車輪を用いて走行する二輪駆動の車両と、この車両から前側に向けて突出して設けられ、障害物との衝突によって車両を前後乃至左右方向に跳ね返らせる反発力を発揮する弾性反発体とを備えたことを特徴としている。
このような走行装置によれば、障害物との衝突によって車両を前後乃至左右方向に跳ね返らせる反発力を発揮する弾性反発体を備えたことを特徴として構成されるので、障害物との衝突による車両の方向転換を簡易かつ安価な装置機構で実現できる。
したがって、これによれば、製造コストの低減効果が得られることが可能となる。

このような技術的手段において、弾性反発体を用いるのみならず、車両それ自体をも用いることとして、車両の方向転換をより確実に実現を実現しようとする観点からすれば、車両が、一対の車輪によって走行する二輪駆動の二輪車両であることが好ましい。
また、車両の各車輪のうちの一方の車輪に駆動軸からトルクが伝わらないようにして、障害物との衝突の際に車両の回転運動を実現させようとする観点からすれば、車両の駆動軸及び各車輪の間に、これらを同期に回動させる同期回動手段がそれぞれ介在されている場合において、車両の駆動軸及び各車輪の間に作用するトルクの値があらかじめ設定された値を超えたときに、同期回動手段のうちの一方による同期回動を解除することを可能としたことが好ましい。
この場合において、車両の各車輪のうちの一方の車輪に駆動軸からトルクが伝わる程度を調節し得るようにして、障害物との衝突の際に車両の動きをバリエーションに富んだものにするという観点からすれば、同期回動を解除すべきトルクの値を、異なる値に可変設定することを可能としたことが好ましい。

本発明に係る走行装置によれば、製造コストの低減効果が得られることとなる。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。

なお、ここでは、本発明に係る走行装置が走行玩具として具体化される場合について説明するが、これに限られるものではなく、ロボット装置やその他物品として具体化される場合でも、以下の説明が妥当する。

◎実施の形態１
図１は本発明の実施の形態１に係る走行装置の全体構成を示す平面図、図２は同走行装置の全体構成を示す断面図、図３は同走行装置の作用を説明する平面図（図３（ａ）は同期回動手段が非解除のとき、図３（ｂ）は同期回動手段が解除のとき）である。

この実施の形態１において、走行装置は、走行玩具として具現化されるものとして構成されている。

そして、この走行装置は、図１及び図２に示すように、二輪車両１と、弾性反発体としての板ばね２とを備えたものとして構成されている。

以下、これらの各構成要素についてさらに詳細に説明する。

（１）二輪駆動の二輪車両１
二輪車両１は、これらの図に示すように、駆動輪としての二つの車輪１３をもつ所謂二輪駆動の車両として構成されている。

二輪車両１は、これらの図に示すように、横に並べて配される一対の車輪１３によって走行するものとして構成されている。

つまり、この実施の形態１では、車両として、一対の車輪によって走行する二輪駆動の二輪車両を採用していることから、弾性反発体のみならず、車両それ自体もが車両の方向転換に資することになっており、車両の方向転換をより確実に実現させることが可能となっている。

具体的には、二輪車両１は、これらの図に示すように、車両本体１０と、この車両本体１０に収容される駆動モータ１１と、車両本体１０に収容され、駆動モータ１１によって回転力を付与される駆動軸１２と、車両本体１０の両側に設けられ、駆動軸１２によってそれぞれ回転力を付与される一対の車輪１３である右車輪１３ａ及び左車輪１３ｂと、車両本体１０に収容され、駆動モータ１１による回転力を駆動軸１２に伝達するためのギア１４と、駆動軸１２による回転力を一対の車輪１３のそれぞれに付与するための同期回動手段と、車両本体１０に収容され、駆動モータ１１の電源である電池を収容してなる電池ボックス１６とを備えたものとして構成されている。

ここで、駆動軸１２による回転力を右車輪１３ａに付与するための同期回動手段として、スリップ調節ダイヤル１５が設けられている。

この同期回動手段は、図示しないが、二輪車両１の駆動軸１２及び一対の車輪１３の間に、それぞれ介在されており、これらを同期に回動させる機能を果たすものとして構成されている。

ここで、同期回動手段のうちの一の同期回動手段は、図示しないが、二輪車両１の駆動軸１２及び右車輪１３ａの間に作用するトルクの値があらかじめ設定された値を超えたときに、その一方による同期回動を解除することを可能とされている。すなわち、図１に示すようなスリップ調節ダイヤル１５が設けられており、これにより、右車輪１３ａと駆動軸１２とのスリップの量をフリーにすることが可能となっているが、これは、例えばこの実施の形態１に係る走行装置が壁体と丁度直角に衝突した場合に、二輪車両１が方向転換をしないでそのまま止まってしまう事態を回避できるとともに、壁体との衝突がなくても、二輪車両１が回転運動する可能性を実現させるなど、遊びのバリエーションを広げることが可能となっている。

これにより、二輪車両１の一対の車輪１３のうちの一方（右車輪１３ａ）に駆動軸１２からトルクが伝わらないことが可能となっており、その結果、壁体と衝突することによって、図３（ａ）に示すような二輪車両１の方向転換が実現するに止まらず、図３（ｂ）に示すような二輪車両１の回転運動が実現することになっている。

一方、同期回動手段のうちの他の同期回動手段は、図示しないが、駆動軸１２に左車輪１３ｂを固着する溶接その他の技術的手段として構成されている。

この実施の形態１においては、図示しないが、同期回動を解除すべきトルクの値を、異なる値に可変設定することを可能とされている。すなわち、図１に示すようなスリップ調節ダイヤル１５が設けられており、これにより、右車輪１３ａと駆動軸１２とのスリップの量を固定からフリーまで漸次可変させることが可能となっている。

これにより、二輪車両１の一対の車輪１３のうちの一方に駆動軸１２からトルクが伝わる程度を調節することが可能となっており、その結果、壁体と衝突することによってなされる二輪車両１の動きがより一層バリエーションに富んだものとなり、消費者のニーズにより合致したものとなる。

（２）板ばね２
板ばね２は、これらの図に示すように、二輪車両１から前側に向けて突出して設けられたものとして構成されている。

板ばね２は、鋼からなるものであり、障害物としての壁体と衝突することによって二輪車両１を前後乃至左右方向に跳ね返らせる反発力を発揮する機能を果たすものとして構成されている。

すなわち、このような板ばね２によれば、二輪車両１が壁体に直角に近く衝突しそうになっても、板ばね２が二輪車両１に先行して壁体に衝突することになっており、しかも、この衝突の瞬間における板ばね２は二輪車両１を前後乃至左右方向に跳ね返らせる反発力を発揮するため、壁体と衝突することによって二輪車両１を方向転換（図３（ａ）参照）乃至回転運動（図３（ｂ）参照）させることが可能となっている。

ここで、車両の方向転換に資する二輪車両１を板ばね２に併せて採用したことから、車両の方向転換乃至回転運動をより確実に実現させることが可能となっている。

つまり、この実施の形態１に係る走行装置が壁体に直角に近く衝突した場合にあっては、前後に圧縮された板ばね２が二輪車両１を押し戻してこれを方向転換させる回転力を生み出すことになるが、このとき、二輪車であるが故に、相当の確実性をもって方向転換（図３（ａ）参照）乃至回転運動（図３（ｂ）参照）が実現される。

なお、この実施の形態１に係る走行装置が壁体に直角以外の角度で衝突した場合にあっては、二輪車両１が徐々に方向を変えるのではなく一気に方向を変え、あたかもボールが壁体に跳ね返るかのように走行し続け、リズム感・スピード感に優れた動きを奏することが可能となっている。

この実施の形態１では、弾性反発体として、板ばね２を採用したが、これに限られるものではなく、材料や構造形式の別を問わず、衝突後に求められる二輪車両１の動きなどに応じて適宜選定して差し支えない。すなわち、弾性反発体として、ゴムや樹脂からなるものなども用いることができ、また、コイルばねや棒状のスプリングを単独で用いたものの他、これらの先端部におもりを固定したものなども用いることができる。

なお、板ばね２は、左右対称形状に形成されているが、左右各部分の剛性を異なる値に設定すれば、さらにリズム感・スピード感に優れた動きを奏することとなる。

上記したように、このような走行装置によれば、壁体との衝突によって二輪車両１を前後乃至左右方向に跳ね返らせる板ばね２を備えているので、壁体との衝突による二輪車両１の方向転換乃至回転運動を簡易かつ安価な装置機構によって実現することが可能となっている。

したがって、これによれば、十分な製造コストの低減効果が得られることになっている。

◎実施の形態２
図４は本発明の実施の形態２に係る走行装置の全体構成を示す平面図、図５は同走行装置の全体構成を示す断面図である。なお、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。

これらの図に示すように、この実施の形態２に係る走行装置の基本的構成は実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、電池ボックス１６が駆動軸１２の下側ではなく、駆動軸１２の前側に収容されており、車両本体１０の前後の各部位に、前後方向におけるバランスをとるための補助輪２１である前補助輪２１ａ及び後補助輪２１ｂがそれぞれ設けられている。

ここで、前後の各補助輪２１は、これらの図に示すように、垂直軸２２周りで回転自在に設けられているが、一対の車輪１３が接地する接地面から間隔をおいて設けられており、通常は接地していないものとして構成されている。つまり、この実施の形態２は、このような前後の各補助輪２１によって二輪車輪１であることを妨げられるものではない。

すなわち、この実施の形態２では、スペースの関係上、電池ボックス１６を駆動軸１２の下側ではなく、駆動軸１２の前側に収容することとしたが、これにより、前後方向におけるバランスを崩すこととなったため、前後の各補助輪２１を設けることとしたものである。

したがって、この実施の形態２に係る走行装置によれば、実施の形態１と同様な作用・効果が得られることに加え、車両本体１０にスペースがとれない不利を補うことが可能となっており、これは、製造コストの低減効果に資するものとなっている。

◎実施の形態３
図６は本発明の実施の形態３に係る走行装置の全体構成を示す平面図、図７は同走行装置の全体構成を示す断面図である。なお、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。

これらの図に示すように、この実施の形態３に係る走行装置の基本的構成は実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、二輪車両１に代えて、四輪車両３１を有している。すなわち、駆動軸１２の前側に、駆動しない一対の車輪３２が設けられており、駆動軸１２の後側に、前後方向におけるバランスをとるための補助輪としてのボールキャリア３３が設けられている。

ここで、一対の車輪３２は、これらの図に示すように、四輪車両３１の重心が駆動軸１２の僅か前側に位置しているため、一対の車輪１３が接地する接地面に接地しているが、一対の車輪１３による接地圧力に比して、接地面に対して四輪車両３１の方向転換乃至回転運動を妨げない程度に小さい接地圧力を付与しているに止まる。つまり、この実施の形態３は、四輪車両３１として構成されているが、壁体との衝突による四輪車両３１の方向転換乃至回転運動を妨げられるものではない。

したがって、この実施の形態３に係る走行装置によっても、実施の形態１と同様な作用・効果が得られることが可能となっている。

本発明の実施の形態１に係る走行装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る走行装置の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る走行装置の作用を説明する平面図（図３（ａ）は同期回動手段が非解除のとき、図３（ｂ）は同期回動手段が解除のとき）である。 本発明の実施の形態２に係る走行装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る走行装置の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る走行装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態３に係る走行装置の全体構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 二輪車両
２ 板ばね
１０ 車両本体
１１ 駆動モータ
１２ 駆動軸
１３ 一対の車輪
１３ａ 右車輪
１３ｂ 左車輪
１４ ギア
１５ スリップ調節ダイヤル
１６ 電池ボックス１６
２１ 補助輪
２１ａ 前補助輪
２１ｂ 後補助輪
２２ 垂直軸
３１ 四輪車両
３２ 一対の車輪
３３ ボールキャリア

Claims (4)

1. 横に並べて配され、駆動する一対の車輪を用いて走行する二輪駆動の車両と、この車両から前側に向けて突出して設けられ、障害物との衝突によって前記車両を前後乃至左右方向に跳ね返らせる反発力を発揮をする弾性反発体とを備えたことを特徴とする走行装置。
2. 前記車両が、前記一対の車輪によって走行する二輪駆動の二輪車両であることを特徴とする請求項１に記載の走行装置。
3. 前記車両の駆動軸及び一対の車輪の間に、これらを同期に回動させる同期回動手段がそれぞれ介在されている場合において、
   前記車両の駆動軸及び一対の車輪の間に作用するトルクの値があらかじめ設定された値を超えたときに、同期回動手段のうちの一方による同期回動を解除することを可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の走行装置。
4. 前記同期回動を解除すべきトルクの値を、異なる値に可変設定することを可能としたことを特徴とする請求項３に記載の走行装置。

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