JPH06497U - 玩具用方向変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】主としてローコスト型無線操縦玩具などに好適
なキャタピラ駆動走行玩具用簡易型方向変換装置。 【構成】左右のキャタピラ駆動輪を前後とも一軸で結
び、駆動軸７を一個のモーター１０で駆動する。前車軸
３片側のキャタピラ駆動輪内側にキャタピラのかからな
い余白部分に、キャタピラ駆動輪と同心円状にスウイン
グするアーム５を設け、その先端に第３の走行面駆動輪
６を常時接触させて回転させておく。前進状態ではアー
ム５は走行面を離れた上方に収納されているが、後退時
のみこの車輪は下降して走行面に接触し、片側のキャタ
ピラを走行面より浮上させて駆動力を断つ。走行面を反
対側の後退方向に駆動しているキャタピラとは逆の前進
方向に走行面を駆動する事により、走行玩具をその場で
スピン状態に方向変換動作をさせる。

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案はキャタピラ駆動方式電動走行玩具の操縦機構に関するもの。

【従来の技術】

従来のキャタピラ駆動方式による電動走行玩具の操縦機構は、左右の走行面駆 動キャタピラに各々独立して２個の駆動用のモーターを備え、各々２系統の電流 制御回路から左右のキャタピラ駆動モーターを正、逆回転させる事によって方向 変換させるか又は１個の駆動モーター軸から左右のキャタピラまでの駆動機構中 に、走行玩具が前進方向に走行する時は左右のキャタピラの回転方向を等しい方 向に、又後退走行では左右のキャタピラ回転方向を各々逆回転となるような歯車 による回転切り換え機構を組み込んだもの等がある。

【考案が解決しようとする課題】

このように従来の操縦方式による問題点は、２個のモーターで各々左右のキャ タピラを駆動する方式では重量も重くなると同時に、第一の問題点として左右独 立して駆動するモーターのトルクや回転数のバラツキが量産時走行玩具の直進性 に問題をもたらす。更に２個のモーターを独立して制御しなくてはならない為モ ーターの電流制御回路も２系統を独立させて持たなくてはならないので機構、回 路共に複雑となる。 次に１個のモーターで歯車による回転方向切り換え機構方式は、登坂時などに大 きな駆動トルクを必要とするキャタピラ駆動方式では負荷が大きく、ギヤー切り 換え機構の強度を高める必要があり、どうしても機構部分が複雑となる。 以上従来の方式ではいずれの方式においても玩具に望まれる単純、軽量で量産し やすく安価で扱いやすくトラブルが発生しにくいと言う点から何等かの技術的解 決策を必要としていた。

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の問題点解決のために成されたものでその目的とするところは、 操縦機構の構造を極力単純化しながら走行中の玩具のスケール感を確保する為前 進走行中は左右のキャタピラは確実に走行面を等速均等に駆動しこの種の玩具の 特長である多少の障害物も乗り越えて走行を行う通常のキャタピラ走行玩具と等 しい走行性能を持たせながら１個のモーター回転力で左右のキャタピラを等しく 駆動して走行玩具を直進させるようにした。 次に遠隔操作等を行う操縦者はコントーラーを操作して方向変換の為の後退走行 に切り換えたとすると、駆動モーターの回転方向は逆転して左右のキャタピラ回 転を後退方向に変える。片側のキャタピラ内側に取り付けられ前進状態では走行 面を離れて走行玩具側面部分に収納されていた第３の走行路面駆動車輪は左右キ ャタピラの駆動方向と逆の駆動方向に回転しながら下降し走行面に接地した後更 に押し下がろうとする力が加わる為この第３の駆動車輪側のキャタピラの駆動接 地面は走行面から浮上して駆動力を失う。浮上していない反対側のキャタピラは 既に後退方向に駆動を始めており、下降して走行面に接地した第３の走行路面駆 動車輪は前進方向に駆動作用を行うため、結果走行玩具はその場で走行玩具をス ピン状態で旋回させて方向変換動作を行う事になる。 この時、操縦者は走行玩具が次に進めたい方向に走行玩具の前部が向く迄方向変 換動作を続けさせて目的の方向に向いた瞬間に前進信号を送れば第３の走行路面 駆動車輪は走行面を離れて上昇し走行玩具側面に収納され、走行玩具は再び左右 のキャタピラ駆動の走行状態に戻り操縦者の希望する方向に向けて直進走行させ る事が可能となる。このように走行中の障害物を避けたり乗り越えたりしながら 操縦機構を持つキャタピラ走行玩具走行の楽しさを、取り扱い容易で安価に提供 することを目的とした為、玩具やプラスチック模型等への応用に最適である。

【作用】

前項でも既に説明したとおり走行玩具左右に備えた２個一対のキャタピラの一 方のキャタピラ駆動輪内側余白に駆動輪軸に取り付けられ駆動輪外周と同じく円 弧状に動作するアームの先に取り付けられた第３の走行路面駆動輪を左右キャタ ピラと平行に配して接触させ走行面に対してキャタピラの駆動方向と常に逆にな るように回転力を与えておき、走行玩具を後退走行させた時のみ、この第３の走 行路面駆動車輪は走行玩具側面より走行面に向かって下降して接地した後、片側 のキャタピラを走行面より浮上させて駆動力を断つ事により接地した第３の走行 路面駆動輪は反対側の接地を保ち後退方向に駆動するキャタピラと逆の前進方向 に走行面を駆動するため走行玩具をその場でスピン状態に方向変換させる。 操縦者は目的の方向に走行玩具が向いた瞬間に前進方向にモーターの回転を戻せ ば第３の走行路面駆動輪は走行面を離れて上昇し収納されると同時に走行面を一 時的に離れていた片側のキャタピラは再び走行面に対して駆動力を取り戻して直 進状態の前進走行に戻る。

【実施例】

本考案の一実施例を図面と共に説明する。 図１は本考案の１実施例のキャタピラ駆動走行玩具を上から見た状態を示し、第 ３の走行路面駆動車輪は本実施例では右前のキャタピラのかかる車輪内側余白に 直接々触させて回転駆動力を得る構造としたものである。図１から図７まで図中 の部品は共通番号として示した。図２は図１の走行玩具を後方から見た走行玩具 の前進状態を示し、図３は同じく図１の走行玩具を右側面から見た走行玩具が直 進での前進状態を示している。図４、図５は各々後方、右側図であり後退方向に キャタピラが回転したスピン状態に於ける旋回操縦状態を示している。 図６は第３の走行路面駆動市輪６の回転力伝達構造をキャタピラのかかるプー リー内側余白４に６を直接々触させる方法から歯車１１による伝達方式に置き換 えたもので構造上の違いによる性能差はない、従って図１から図７まで図６を除 き動作を示す説明などを含めて図面は前述６は４と直接々触方式で図示してある 。駆動用モーター１０に加えられる電流方向を正、逆２方向に変化させるだけで 本考案機構は直進による前進走行と後退による旋回動作が得られる事が図面及び 文面によって説明、理解が可能であるため特に遠隔操縦用の送信機と受信機の回 路図その他の詳細説明は省いてある。図１は本考案１実施例の電動モーターによ るキャタピラ駆動で方向変換を可能とした走行玩具の上から見た状態を示してい る。電動モーター１０を走行玩具後部に置き、モーター１０の回転軸にはピニオ ンギヤー９がキャタピラ駆動輪を左右に持つ駆動軸７に取り付けられた大径ギヤ ８を駆動し、駆動軸７の両端に取り付けられた左右のキャタビラ駆動輪には左キ ャタピラ１と右キャタピラ２が各々掛けられ駆動される。前車軸３の両端にも後 軸に取り付けられている駆動輪と同様形状のものが左右に取り付けられている、 ただし右側輪は左に使用しているものより幅を広くしてキャタピラの掛かってい る部分から内側に余白４にを設けておき、この部分を第３の走行路面駆動輪６に 接触させ常時回転させている状態を保つ。前記６はアーム５の先端部車軸に取り 付けられており更にアーム５は前車軸３に保持され自由に回転可能となっている 、以上が本考案の基本となる構造部分である。今、走行玩具駆動用モーター１０ に前進方向に走行玩具を走らせるように直流電圧を加えたとすると左右のキャタ ピラ１と２は走行面上を駆動し走行玩具を前進状態で直進させる事になり、左右 のキャタピラの回転は完全に等速であるため走行玩具は真っすぐ一直線にどこま でも直進状態で走行する。次に操縦者は走行玩具の方向変換を希望したとすると 、まず駆動モーター１０に加えている直流電圧を反転させ走行玩具が後退方向と なるようにモーター１０の回転を逆転させると左右のキャタピラ１と２は今まで と反転して回転し始め同時に前車軸３及び４部分も逆回転となり４に接触して回 転している６も逆回転となる。車輪６と４は回転力を伝達する上で僅かな摩擦力 を伴って回転している為６を先端に持つアーム５は４の回転方向に従って走行面 に向かって下降し、やがて６は走行面に接地する、６は既に右キャタピラの駆動 方向とは逆の前進駆動方向に回転しており６が接地する瞬間までは走行面は走行 玩具に対し走行玩具の後ろから前に移動する方向に動いている為、６を先端に持 つアーム５は走行面を突き刺すような方向に接地すると同時に更に下方に押し下 がろうとする力がアーム５のスゥイング角の動作範囲下限リミット迄働き次の瞬 間に走行玩具右キャタピラ２を走行面から浮上させて後退方向の駆動力を断ち同 時に６は走行玩具の前進方向に駆動し始める事になる。走行玩具左キャタピラ１ は後退方向に走行面を駆動し続けている為、１と６の走行面駆動方向は全く逆の 方向にそれぞれ駆動力を持ち続けるため走行玩具はその場でスピン状態に方向変 換動作を行う事になる。従って走行玩具の操縦者は走行玩具を次に進めたい方向 に玩具の前方部分が向くまでスピン状態による方向変換動作を続けさせ、希望の 方向に走行玩具が向いた瞬間に後退走行から前進走行となるように走行玩具駆動 モーター１０の電流方向を切り換えれば左右キャタピラ１と２は再び今まで回転 していた方向と逆の方向に反転して車輪６を先端に持つアーム５は前述の４と６ の駆動摩擦により走行面の駆動を中止してアーム５をスゥイング角上限リミット 迄上昇させて収納し、走行玩具は希望の方向に向けて再び前進走行に移る事にな る。図４、図５は走行玩具のスピン状態による方向変換動作中を示し、図１、図 ２、図３、図６、図７は前進走行状態又は停止の状態を示している。図６は第３ の走行路面駆動車輪６への回転力伝達を偶数個の歯車により行う構造としたもの で、図１に示す直接４から６を駆動している場合のようにアーム５を上げ下げさ せる作用を担う伝達摩擦が図６の歯車伝達では得られない、そのため摩擦力を得 るよう摩擦スプリング１２を６の回転軸に設けてあり、この摩擦によりアーム５ は走行玩具の前進、後退走行に従いスムーズに上昇又は下降動作を行う。走行玩 具が前進走行中、壁や障害物などにぶつかった状態から方向変換動作に入ったと しても走行玩具はアーム５にある６が走行面に接地して駆動を始めるまで数セン チ壁や障害物から走行玩具を後退させたのち、方向変換動作に入るため走行玩具 をスタックさせてしまうような事態を回避出来るように配慮されている。図７に 示した本考案の一実施例は電波による遠隔操縦により走行玩具を操縦するように した一例で操縦者の持つ送信機１３にある操縦ボタン１９を押すと電波信号がア ンテナ２０から受信アンテナ２１に向け発射され走行玩具１７に搭載の受信機１ ４に到達して走行玩具駆動用モーター１０の直流電流方向を反転させモーターを 逆回転させキャタピラ１、２の反転により走行玩具１７を後退走行させて前述一 連の方向変換動作を行う。送信機１３の押しボタン１９を押さない状態では、走 行玩具搭載の受信機１４からの直流出力は走行玩具駆動用モーター１０の回転が 前進方向となるような電流方向に直流電源１５を制御してモーター１０に加えら れる。

【考案の効果】

このように本考案はキャタピラ駆動方式の走行玩具を極力単純化した構造と部 品構成によって信頼性高く確実な働きを持った遠隔操縦式走行玩具とするもので 、非操縦型キャタピラ走行玩具にわずか１〜２個の安価な部品を加えるだけで方 向変換機能を持たせる事が可能となる。単純な装置でありながらその操縦性は自 由自在であり更に容易でもある特長を持つもので、駆動用のモーター１個ですべ て事足りることからも構造単純軽量で電池も経済的となり更に量産化が容易でト ラブルの発生率も低く低価格に優れた操縦式走行玩具の技術を提供するものであ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の走行玩具の前進状態を上から見た
図。

【図２】請求項１の走行玩具の前進状態を後ろから見た
図。

【図３】請求項１の走行玩具の前進状態を右側から見た
図。

【図４】請求項１の走行玩具の後退旋回状態を後ろから
見た図。

【図５】請求項１の走行玩具の後退旋回状態を右側から
見た図。

【図６】請求項２の走行玩具の前進状態を上から見た
図。

【図７】電波による遠隔操縦走行玩具とした本考案の一
実施例。

【符号の説明】

図１ 図２ 図３ 図４ 図５ 図６ 図７内 １ 走行玩具左キャタピラ ２ 走行玩具右キャタピラ ３ 前車軸 ４ キャタピラのかかるプーリー内側余白 ５ アーム ６ 第３の走行路面駆動車輪 ７ 駆動軸 ８ 大径ギヤ ９ ピニオンギヤー １０ 走行玩具駆動用直流小型モーター １１ 歯車 １２ 摩擦スプリング １３ 操縦用送信機 １４ 受信機 １５ 直流電源 １６ 電源スイッチ １７ 走行玩具本体 １８ 走行面 １９ 送信機操縦用ボタン ２０ 送信機アンテナ ２１ 走行玩具受信アンテナ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】キャタピラ駆動式走行玩具に於いて、走行
   玩具進行方向左右に備える２個一対の走行路面駆動走行
   用キャタピラの駆動方向に対し常に逆の駆動方向に回転
   する第３の走行路面駆動用車輪一個を左右に備える該キ
   ャタピラと平行に該走行玩具の片側キャタピラ駆動輪内
   側余白に接触して回転力を得るように配置し、更に該走
   行玩具が後退走行時のみ該第３の走行路面駆動車輪は走
   行面に接地して片側のキャタピラを走行面から僅かに浮
   上させて駆動力を断たせると同時に浮上していない反対
   側のキャタピラと逆の駆動方向に走行面を駆動する事に
   より方向変換機能を持たせるようにした走行玩具用方向
   変換装置。
2. 【請求項２】上記「請求項１」で構成される走行玩具構
   成部品のうち、該第３の走行路面駆動用車輪の駆動手段
   を片側のキャタピラ駆動輪内側余白に接触して回転力を
   得る方法から、該キャタピラ駆動輪の回転軸より歯車に
   よる駆動方法にを変えた構造。