JPH035192B2

JPH035192B2 -

Info

Publication number: JPH035192B2
Application number: JP59016857A
Authority: JP
Inventors: Atsunori Kojima
Original assignee: Bandai Co Ltd
Current assignee: Bandai Co Ltd
Priority date: 1984-02-01
Filing date: 1984-02-01
Publication date: 1991-01-24
Also published as: JPS60160984A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、走行体の走行量に応じて回転するカ
ムによつて所望の走行パターンに従つた走行を可
能にするとともに、走行体の前輪駆動を簡単な機
構で実現した前輪駆動オートステアリング装置に
関するものである。

〔背景技術〕

走行玩具を所望の方向に方向制御しようとする
場合、無線あるいは有線によるコントロール装置
が必要となり、製造コストも高くつく等の問題が
あつた。これに対して、走行玩具が壁などの障害
物に衝突したときにのみ方向転換が行なわれるよ
うな工夫をした比較的安価なものが開発されてい
る。しかしながら走行パターンを希望にそつて変
えようとするものでないため、遊びの範囲が限定
されてしまう欠点があつた。

このような問題点に鑑み、本発明者は既に出願
した特願昭58−107517号“オートステアリング装
置”出願日昭和58年６月15日において、種々なカ
ムを選択使用することによつて、所望の走行パタ
ーンをとることのできる走行体のオートステアリ
ング装置を提案した。このオートステアリング装
置は、ステアリング機構用の特別な駆動源を設け
る必要がなく、カムの交換だけで種々な走行パタ
ーンが可能となり、かつ、比較的構造も簡単で安
価に製造できるものである。

しかし、かかる技術においては、さらに改良す
べき点があることが本発明者によつてあきらかと
された。即ち、第１に、オートステアリング機構
は走行体の前輪に対して装備される関係上、前輪
周辺の車台にはそのための種々の機構部品が集ま
る。このため前輪駆動を行うための駆動源を含む
駆動装置をさらにこの周辺に装備することは困難
であつた。この制約のため後輪駆動を行つている
が、後輪駆動では走行体の小廻りが難しく、さら
に、前輪の踏面が路面より浮き上がるような際に
ステアリングとの正確な連動が得られず走行が不
正確になるという問題点がある。

〔発明の目的〕

従つて、本発明の目的は、オートステアリング
機構を備えた走行体に対して簡単な機構で前輪駆
動を備えることのできる前輪駆動オートステアリ
ング装置を提供するものである。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な
特徴は、本明細書の記述および添付図面からあき
らかになるであろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なも
のの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

すなわち、オートステアリング機構は、前輪の
回転を減速歯車機構を介してカムに伝え、このカ
ムの回転に従つて前輪の走行方向を変えている。
前輪と減速歯車機構との伝達関係は、前輪に設け
た第１のピニオンを車台に対して回転可能に支承
した冠歯車と噛合させ、この冠歯車と噛合する第
３のピニオンを、減速歯車機構を構成する歯車列
の第１の歯車と同軸上に形成することによつて行
われている。このようなオートステアリング機構
の冠歯車にさらに第２のピニオンを噛合させ、こ
の第２のピニオンを介して駆動源からの回転力を
冠歯車に与えている。従つて、冠歯車が、駆動源
から前輪を駆動する機能と、前輪の回転をオート
ステアリング機構に伝達する機能との両機能を兼
用できるので、前輪駆動ならびにオートステアリ
ングの機構を簡素化した前輪駆動オートステアリ
ング装置を達成するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。第１図は、本発明の前輪駆動オートス
テアリング装置を適用した走行玩具の一実施例を
示す概略斜視図、第２図は第１図に示した前輪駆
動オートステアリング装置のオートステアリング
機構の分解斜視図、第３図は第２図に示したオー
トステアリング機構の冠歯車に対する各ピニオン
の噛合関係を示す図、第４図および第５図はオー
トステアリング機構に用いるカムの他の実施例を
示す図である。

第１図中、走行玩具１は、前輪駆動の四輪自動
車であり、後輪２は車台３に対して回転可能に取
付けられている。この車台３の上面には、前輪４
を方向制御するためのオートステアリング機構５
と、同じく前輪４を駆動するための駆動源６とが
載置固定されている。駆動源６は、充電可能なバ
ツテリ動力のモータを内蔵しており、その回転動
力は、駆動軸６ａ先端の歯車７から、駆動源６の
回転軸６ｂの一端に取付けた歯車８に伝達されて
いる。回転軸６ｂの他端には、後述するように、
ピニオン（第２のピニオン）がオートステアリン
グ機構５に連結する冠歯車と噛合するようにして
取付けられている。このようにして、前輪駆動の
ための駆動源６の回転動力を１本の回転軸６ｂに
よつて車台後方より前輪に容易に伝達できるよう
にしている。

次に第２図において、オートステアリング機構
５は、前輪４の回転を減速歯車機構９によりカム
１０に伝え、カム１０によつてステアリング機構
１１を案内動作せしめる構成とされている。左右
の前輪４の車軸４ａは、ステアリングアーム１２
の先端部に植設した支軸１２ａに支持されてお
り、支軸１２ａの回動とともに向きが変わるよう
になつている。支軸１２ａは、減速歯車機構９を
収納するギヤボツクス１３の、上側ケーシング１
３ａと下側ケーシング１３ｂにそれぞれ両端を保
持されており、ステアリングアーム１２の末端部
に植設した駆動ピン１２ｂが両端に係合するリン
クバー１４の、左右の変位に応じて回動する。こ
のリンクバー１４は、馬蹄形状のステアリング部
材１５の先端部に一体固着されている。１６は、
ステアリング部材１５を中立位置に強制するため
の捩りばねで、上側ケーシング１３ａ先端の円柱
状ボス１７に係止した円環部１６ａとその両側に
延びる脚部１６ｂとからなり、先端をリンクバー
１４の係止孔１４ａに係止させてある。ステアリ
ング部材１５の上面所定位置には、案内ピン１９
が植設してあり、この案内ピン１９が後述する如
く、カム１０のカム面１０ａによつて変位案内さ
れる。なお、ステアリング部材１５、リンクバー
１４、ステアリングアーム１２及び支軸１２ａ等
は、ステアリング機構１１を構成する。

減速歯車機構９は、前輪４の回転を減速してカ
ム１０に伝える機構であるが、下側ケーシング１
３ｂ内に組み込んだ歯車列、すなわち、第１の歯
車（後述するようにウオーム９３とこの軸の両端
に取付けた第３のピニオン９２とより構成されて
いる）およびこれに噛合する歯車９４，９５，９
６より構成されている。第１の歯車のウオーム９
３の回転は、これと噛合する大径歯車９４に伝達
される。この大径歯車９４と同軸の小径歯車９５
が、カム軸２１にラツチ機構２２を介して連結さ
れた大径歯車９６に噛合している。このラツチ機
構２２は、大径歯車９６の上面に固定して鋸歯状
波の内周溝２３ａを有するラツチリング２３と、
カム軸２１に固定され上記内周溝２３ａに２点で
係止する可撓性のラツチアーム２４とからなり、
ラツチリング２３の正方向回転のみがラツチアー
ム２４を介してカム軸２１に伝達されるようにな
つている。

カム軸２１は、上側ケーシング１３ａを挿通し
ており、その上端部にカム１０が嵌装される。カ
ム１０は、外周部がカム面１０ａとされた円板体
よりなり、本実施例の場合、Ｕターン型の走行パ
ターンを得る目的で用いている。カム面１０ａ
は、２箇所に段差を有して連続する一対の半円弧
状面１０arからなり、前記ステアリング部材に植
設した案内ピン１９がカム面１０ａに沿つて案内
される。ここで、カム１０は、ラツチ機構２２に
よつて逆回転することはなく、従つて前輪４を誤
つて逆回転させた場合にカム面１０ａの段差と案
内ピン１９に力がかかりこれらの部材を破損した
りすることがない。また、同様に、ステアリング
部材１５が馬蹄形状であるため、たとえばカム１
０だけを強制的に回転させるようなことがあつて
も、ステアリング部材の弾性変形によつて部材の
破損を防止することができる。

次に、駆動源６から前輪４を駆動する構成と、
前輪４の回転を前記減速歯車機構９の歯車列の第
１の歯車に伝達する構成とを第３図を参照して説
明する。第３図において、第１図および第２図に
示したのと同一構成要素に対しては同一参照符号
を用いて示した。駆動源６のモータの駆動軸６ａ
の先端には既に説明したように歯車７が取付けら
れていて歯車８と噛合している。これら歯車７，
８はそれぞれ歯すじがねじ軸に対して斜めとなつ
た小径および大径の円筒歯車である。大径の円筒
歯車８を一方に取付けた回転軸６ａの他端には、
第２のピニオン６１が一対の冠歯車１００の一方
と噛合するようにして取付けられている。ここで
一対の冠歯車１００は、各々車台３に対して回転
可能になつており、実施例では第２図に示すよう
に、前輪４の支軸１２ａの回転ピン１２ｃによつ
て下側ケーシング１３ｂに取付けられている。

さらに、前輪４の車軸４ａに取付けられた第１
のピニオン２０がこれら一対の冠歯車１００と噛
合している。また、前記した減速歯車機構の第１
の歯車９３の軸の両端には第３のピニオン９２が
一対の冠歯車１００と噛合するようにして取付け
られている。従つて、第２のピニオン６１によつ
て与えられる駆動源６の回転力は、実施例におい
ては左車輪４（図において右側に対応）を第１の
ピニオン２０を介して駆動し、車輪４の回転が第
３のピニオン９２を介して減速歯車機構９に伝達
されることがわかる。このように冠歯車１００が
前輪駆動とステアリングのための前輪の回転の伝
達とを兼用しており、回転軸６ａの長さもしくは
方向を適宜選択することによつて駆動源６や歯車
７，８等比較的スペースの要する部材を車台３の
後方に載置できる。

いま、走行玩具１の駆動源６をオンすると歯車
７，８を介して回転軸６ｂが回転する。この回転
力は第２ピニオン６１を介して冠歯車１００に伝
えられる。このため前輪４の第１のピニオン２０
が回転し走行玩具１の走行が始まる。これと同時
に、冠歯車１００と歯車する第３のピニオン９２
を介して減速歯車機構９の第１の歯車９３を作動
させる。この第１の歯車９３の回転はカム軸２１
に減速伝達されることになり、カム１０は走行量
の増加に従つて徐々に回動する。

カム１０が回動するとカム面１０ａに当接する
案内ピン１９は、次第にカム１０の中心から離間
するう案内される。すなわち、ステアリング部材
１５はリンクバー１４とともに右輪側に変位す
る。このため、ステアリングアーム１２は、それ
ぞれ支軸１２ａを中心に反時計方向に回動変位
し、これにより前輪４の向きは徐々に進行方向左
方に向くようになる。従つて、案内ピン１９がカ
ム面１０ａの一方の半円弧状面１０arに当接して
いる間、走行玩具１は徐々に旋回半径を縮めなが
ら左旋回することになる。そして、案内ピン１９
が上記一方の半円弧状面１０arから段差を越えて
他方の半円弧状面１０arに乗り移ると、ステアリ
ング部材１５が捩りばね１６のばね力によつて中
立位置に復帰するため、走行玩具１は再び直進を
開始する。

また、直進の再開とともに、案内ピン１９は他
方の半円弧状面１０arに案内されてカム１０の中
心から徐々に離間し始めるため、再びゆつくりと
旋回半径を縮めながら左旋回を開始する。

なお、上記実施例において、駆動軸６ａと回転
軸６ｂとを互いに直交する構成をとつたが、たと
えば、歯車７，８のかわりに歯すじがねじ軸に対
して平行な２個の平歯車を用いて両軸６ａ，６ｂ
を同方向に向けることも可能であり、さらに回転
軸６ｂをモータに直結することも可能である。こ
のことは、冠歯車１００に第２のピニオン６１、
第１のピニオン２０、第３のピニオン９２を噛合
させる本発明の構成によつて、各ピニオンの歯数
を適宜選択して減速比および加速比を容易に調整
できることからも明らかである。また、第１のピ
ニオン６１を左車輪４の冠歯車１００に設ける構
成としたが、当然右車輪４の冠歯車に設ける構成
としてもよい。

さらに、走行玩具１はバツテリ動力により駆動
されるものを例にとつたが、フライホイールの慣
性回転動力とかゼンマイばねのばね動力等により
駆動するようにしてもよい。

また、上記実施例では、段差が２箇所あるＵタ
ーン型のパターンを行うカム１０の形状を示した
が、これを第４図に示すように段差が３箇所ある
カム４０の形状としてもよい。同様に第５図に示
すように３枚の羽根をひろげたジグザグ走行用の
カム５０の形状としてもよい。第４図に示すＵタ
ーン型走行用のパターンは段差が３箇所である。
従つて、カムの一回転に対して第２図に示すカム
１０の場合りも3/2倍Ｕターンする回数が多い。
これは走行玩具１の最小小廻り半径との関係で任
意の設定できる。段差を多くするかわりに、ステ
アリング部材１５の案内ピン１９と対称な位置に
別個の案内ピンを設けることによつて同一段差数
のカムを用いて倍のＵターン数を得ることも可能
である。さらにまた、カム４０，５０の下方に延
びる支柱４１，５１の高さａ，ｂを異ならせ、か
つ、互いに対称な位置に配設した２個の案内ピン
の高さも各々支柱４１，５１の高さａ，ｂに対応
して異ならせることによつて、カム４０を一方の
案内ピンに案内させ、カム５０を両方の案内ピン
によつて案内させることもできる。

〔効果〕

以上説明したように、本発明の前輪駆動オート
ステアリング装置は、前輪近傍に一対の冠歯車を
設け、この冠歯車に、駆動源の回転力を伝達する
第２のピニオンと、前輪に回転力を与える第１の
ピニオンと、前輪の回転を減速歯車機構に伝達す
る第３のピニオンとをすべて噛合する構成として
いるので、前輪駆動ならびにオートステアリング
が小型かつ簡単な機構で行えるという効果を有す
る。

さらに、ステアリングされる車輪と駆動される
車輪が同一であるため、正確でかつ小廻りのきく
という効果を有するものである。

以上本発明者によつてなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前輪駆動オートステアリング
装置を走行玩具に適用した一実施例を示す概略斜
視図、第２図は第１図に示した実施例のオートス
テアリング機構の分解斜視図、第３図は第２図に
示したオートステアリング機構の冠歯車に対する
各ピニオンの噛合関係を示す図、そして、第４図
および第５図はオートステアリング機構に用いる
カムの他の実施例を示す図である。１…走行玩具、３…車台、４…前輪、５…オー
トステアリング機構、６…駆動源、６ｂ…回転
軸、９…減速歯車機構、１０，４０，５０…カ
ム、１５…ステアリング部材、２０…第１のピニ
オン、６１…第２のピニオン、９２…第３のピニ
オン、１００…冠歯車。

Claims

【特許請求の範囲】１走行体の前輪４を駆動するための駆動源６と
連結する回転軸６ｂと前輪４の回転を減速伝達する減速歯車機構９
と、この減速歯車機構９に着脱可能に連結されて回
転するカム１０と、このカム１０のカム面に沿つ
て左右に変位するステアリング部材１５と、この
ステアリング部材１５に設けられており、このス
テアリング部材１５と一体的に変位するリンクバ
ー１４と、このリンクバー１４に一側が枢支され
ており、他側に支軸１２ａの上端が固設されたス
テアリングアーム１２と、このステアリングアー
ム１２の側部に設けられた車軸４ａと、この車軸
４ａに回転可能に設けられた前輪４とからなるス
テアリング機構１１とを有し、前記前輪４は、その車軸４ａにとりつけられた
第１のピニオンを有し、前記駆動源６に連結する
回転軸は、その一端にとりつけられた第２のピニ
オンを有し、前記歯車機構を構成する第１の歯車
は、その軸の両端に各々第３のピニオンを有し、
これら第１、第２、および第３のピニオンは、走
行体の前輪４近傍に設けられて走行体の車台に対
して回転可能に支承された一対の冠歯車と各々噛
合していることを特徴とする前輪駆動オートステ
アリング装置。