JPH04135591A - 自動車玩具における操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車玩具における操舵装置に関するもので
、更に詳しくは、非接触式センサを利用して前輪の方向
を所望の操舵角度に決定する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

無線または有線で操縦する自動車玩具において、駆動輪
用モータ及び方向転換用モータを搭載しており、それぞ
れ独立して操作することにより、前進後退及び方向転換
を行うものがある。

このような自動車玩具は、例えば、第６図に示すような
前進後退用及び方向転換用の２つのジョイスティックｂ
、ｃを有する２チャンネル送信機ａを用いて操縦を行う
。

自動車本体側には受信機ｄが搭載されており、送信機ａ
からのパルス信号を受信し、パルス幅判別回路ｅにこの
パルス信号を入力する。

パルス幅判別回路ｅはパルス信号のパルス幅に応じた電
圧信号に変換し、モータ駆動回路ｆに入力する。

方向転換用モータｇは、正逆双方に回転可能であり、モ
ータ駆動回路ｆの出力に基づいて駆動されるものである
。

方向変換を行うための前輪ｊ、ｊは、第７図に分解斜視
図を示すように、揺動部材に、ｋによって回動自在に軸
支されており、揺動部材に、には車両本体ｐ側に軸着さ
れている。

モータｇの回転はギアｈを介して、車両本体ｐ側に軸支
されている回転板ｍに伝達されるとともに、ポテンショ
メータｉに伝達される。

ｎは、一端が回転板ｍに取付けられ、他端が揺動部材ｋ
に取付けられるロッドであり、回転板ｍの回動に応じて
揺動部材ｋを押引するものである。

モータ駆動回路ｆは、送信機ａで操作された所望の操舵
角度となるようにモータｇを駆動し、これに従って回転
板ｍは回動する。

このことから、ロッドｎ、ｎは、揺動部材ｋ、ｋをいず
れか一方に押引して、前輪Ｌ　　ｊを所望の操舵角度に
設定する。

この時、ポテンショメータｉは、操舵角度を回転板ｍの
回転角度として検出し、これをモータ駆動回路ｆに負帰
還して、モータｇの回転量の決定を行うものである。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 上述のような装置にあっては、操舵角度を検出するため
のポテンショメータに直接動力を伝達するために、ロス
が発生して操作に精度を欠くという問題がある。

また、ポテンショメータを利用しているため、装置全体
の構成を小型化することが困難であり、超小型のミニチ
ュア等には応用することができず、小型のポテンショメ
ータを利用した場合には寿命が短いという不都合があっ
た。

更に、ポテンショメータ、回転板、ロッド、揺動部材等
の機械的調整が不可欠であり、作業が煩雑になるという
問題も内包している。

本発明は上記問題点に鑑みて、モータの動力のロスを軽
減して、精度よく操作することが可能であり、装置の構
成を小型化でき、機械的調整が不要である自動車用玩具
における操舵装置の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、車両の前輪を操
舵方向に回動して車両の操舵角度を設定する方向変換用
モータと、外部入力に基づいて前記方向変換用モータを
駆動するモータ駆動回路と、車両の操舵角度を検出する
操舵角検出手段と、を有する自動車玩具において、前記
操舵角検出手段に非接触式センサが用いられ、該非接触
式センサの出力が前記モータ駆動回路に負帰還されて操
舵角度を補正することを特徴とする自動車玩具における
操舵装置を構成するものである。

ここで、操舵角検出手段が、車両の２つの前輪をそれぞ
れ回動自在に支持するとともに、車両本体に支持されて
水平方向に回動可能な２つの揺動部材と、両端が前記２
つの揺動部材に軸着され、左右に移動することにより前
記揺動部材を揺動するロッドと、両極を左右方向に位置
させて前記ロッドの略中間部に取付けられる磁石と、該
磁石に対応して車両本体に取付けられるホール素子と、
より構成され、方向変換用モータによって前記ロッドを
左右方向に移動し、前記ロッドの変位置を操舵角度とし
て検出する構成とすることができる。

また、方向変換用モータの回転軸に取付けられるウオー
ムギアと、車両本体に回動自在に軸支されるとともに前
記ウオームギアに歯合するギアを有するネジ軸と、該ネ
ジ軸に螺合するネジ孔を有し下面に磁石を保持する磁石
保持部材とを有し、ロッドの中央部が前記磁石保持部材
に軸支されて、前記方向転換用モータの駆動に対応して
前記磁石保持部材が左右方向に移動する構成とすること
ができる。

〔作用］ 本発明に係る自動車玩具における操舵装置は、上述のよ
うな構成でなり、モータ駆動回路が外部入力に基づいて
方向変換用モータを駆動し、車両の前輪を操舵方向に回
動させる。

この操舵量は操舵角検出手段の非接触式センサによって
検出され、モータ駆動回路に負帰還される。

このことから、所望の操舵量と実際の操舵量との差がと
られ、この差をなくすようにするものである。

〔実施例〕

本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。

第１図、第２図は本発明に係る自動車玩具における操舵
装置の実施例の説明図である。

図中１は、車両本体を構成するシャーシである。

２は、シャーシ１に取付けられ、車両の前輪の操舵角度
を設定するための方向変換用モータである。

この方向変換用モータ２は、モータ駆動回路（図示せず
）によって駆動されるものであり、回転軸にはウオーム
ギア３が取付けられている。

４はシャーシ１に取付けられて回動自在に軸支されるネ
ジ軸であり、方向変換用モータ２のウオームギア３と歯
合するギア５を具備している。

６は、ネジ軸４と螺合するネジ孔を有し、レール１４に
案内されてネジ軸４の回転に応じて左右に移動可能な磁
石保持部材である。

磁石保持部材６の先端下面には、両極を左右方向に位置
させて磁石７が取付けられている。

８は中間部が磁石保持部材６に軸着され、磁石保持部材
６とともに左右に移動するロッドである。

９は車両の進行方向を決定する前輪であり、揺動部材１
０に回動自在に軸支されるものである。

この揺動部材１０は、シャーシ１に取付けられた軸受部
材１１によって水平方向に回動可能とされており、斜め
後方に延長された後端部がロッド８の先端部に軸着され
ている。

１２は、シャーシ１に取付けられたホール素子であり、
前輪９が直進方向にある時、磁石７の直下に位置するよ
うに配置されるものである。

ホール素子は、電流と磁界に垂直な方向でホール電圧を
発生するものであり、実施例のホール素子１２はシャー
シ１に対して垂直方向に磁界が加わった場合に電圧を生
しるようにシャーシ１に取付けられている。

第３図は、磁石７とホール素子１２の位置関係を説明す
る簡略正面図である。

第１図のように前輪９が直進方向にある時は、第３図（
ａ）に示すような磁界１３が加わり、ホール素子１２は
電圧を発生しない。

第４図に示すように方向変換用モータ２が駆動されて磁
石保持部材６が右に移動した場合、即ち前輪９が左方向
に操舵された時には、第３図（ｂ）に示すように、磁界
１３の磁束密度ベクトルＢのうちホール素子１２に対し
て垂直に横切る成分が生しる。

このことから、ホール素子１２はホール電圧を発生する
こととなる。

同様にして、磁石保持部材６が、第５図のように左に移
動した場合には、第３図（ｃ）に示すように、ホール素
子１２を垂直下方に横切る磁束密度ベクトル成分が生じ
ることとなり、第３図（ｂ）　と逆符号の電圧を生じる
こととなる。

ホール素子１２の出力電圧は、モータ駆動回路に負帰還
されており、外部入力との差がとられる。

しかして、磁石７の実際の移動量を前輪９の操舵角度と
して検出し、車両の操舵角度を適正に決定するものであ
る。

本発明に係る自動車玩具における操舵装置は、上述のよ
うにしてなり、非接触センサ、とりわけホール素子を利
用しているために、装置の構成を小型化することが可能
となり、超小型のミニチュアへの搭載も可能となるもの
である。

非接触式センサとしては、ホール素子の他にも、高周波
発振式の検出コイルを用いて、ロッドの移動量を検出し
たり、光電センサを利用することも可能であり、特に限
定するものではない。

また、磁石保持部材、ロッド、ネジ軸、揺動部材等の構
成は実施例のものに限定されるものではない。

〔発明の効果〕

本発明に係る自動車玩具における操舵装置は上述のよう
にしてなり、非接触式センサを用いて操舵角度の補正を
行っているために、モータの動力が直接センサ部分に伝
達されず、モータのロスを軽減して、操作における精度
を向上させることが可能となるものである。

また、非接触式センサを用いることによって、装置の構
成を小型化するとか可能となり、とりわけホール素子を
利用した場合には、従来のポテンショメータを用いたも
のでは搭載できなかったような小型の車両にも搭載する
ことが可能となるものである。

更に、センサが非接触式であるために、寿命が長く、耐
久性のある製品を提供することが可能となるものである
。

また、本発明では電気的調整を行うのみで機械的な調整
が不要となるため、作業工程が簡略化できるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車玩具における操舵装置の要
部を示す平面図、第２図は第１図の■■断面図、第３図
（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）は磁石とホール素子の位置
関係を示す正面図、第４図、第５図は方向変換をした時
の本装置の説明図、第６図、第７図は従来例の説明図で
ある。 １：シャーシ、　　　　　２二方向変換用モータ、３：
ウオームギア、　　　４：ネジ軸、５：ギア、 ７：磁石、 ９：前輪、 １１：軸受部材、 １３：磁界、 ６　： ８　： ＪＯ： １２： １４： 磁石保持部材、 ロッド、 揺動部材、 ホール素子、 レール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）車両の前輪を操舵方向に回動して車両の操舵角度を
   設定する方向変換用モータと、 外部入力に基づいて前記方向変換用モータを駆動するモ
   ータ駆動回路と、 車両の操舵角度を検出する操舵角検出手段と、を有する
   自動車玩具において、前記操舵角検出手段に非接触式セ
   ンサが用いられ、該非接触式センサの出力が前記モータ
   駆動回路に負帰還されて操舵角度を決定することを特徴
   とする自動車玩具における操舵装置。 ２）操舵角検出手段が、 車両の２つの前輪をそれぞれ回動自在に支持するととも
   に、車両本体に支持されて水平方向に回動可能な２つの
   揺動部材と、 両端が前記２つの揺動部材に軸着され、左右に移動する
   ことにより前記揺動部材を揺動するロッドと、 両極を左右方向に位置させて前記ロッドの略中間部に取
   付けられる磁石と、 該磁石に対応して車両本体に取付けられるホール素子と
   より構成され、方向変換用モータによって前記ロッドを
   左右方向に移動し、前記ロッドの変位量を操舵角度とし
   て検出する請求項１記載の自動車玩具における操舵装置
   。 ３）方向変換用モータの回転軸に取付けられるウォーム
   ギアと、車両本体に回動自在に軸支されるとともに前記
   ウォームギアに歯合するギアを有するネジ軸と、該ネジ
   軸に螺合するネジ孔を有し下面に磁石を保持する磁石保
   持部材とを有し、ロッドの中央部が前記磁石保持部材に
   軸支されて、前記方向転換用モータの駆動に対応して前
   記磁石保持部材が左右方向に移動する請求項１または２
   記載の自動車玩具における操舵装置。