JP2003311032A - 自動車模型 - Google Patents

自動車模型

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JP2003311032A
JP2003311032A JP2002116800A JP2002116800A JP2003311032A JP 2003311032 A JP2003311032 A JP 2003311032A JP 2002116800 A JP2002116800 A JP 2002116800A JP 2002116800 A JP2002116800 A JP 2002116800A JP 2003311032 A JP2003311032 A JP 2003311032A
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隆司 山口
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動輪の速度差によって旋回運動を行う構造
であっても、操舵用の駆動源を設けることなく操舵輪を
進行方向に自然に操舵させて安定した旋回運動を実現す
ることが可能な自動車模型を提供する。 【解決手段】 異なるモータ24,24により互いに独
立して駆動される左右一対の後輪21,21と、左右一
対の前輪22,22と、各前輪22を所定の操舵軸線A
Xの回りに旋回可能に、かつ互いに同一方向に連動して
旋回するように支持する前輪支持機構30とを具備する
自動車模型において、操舵軸線AXの上部が下部よりも
進行方向後方に位置するように操舵軸線AXを鉛直方向
に対して傾ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、左右一対の駆動輪
に速度差を生じさせて旋回運動を行う自動車模型に関す
る。
【0002】
【従来の技術】遠隔操作される自動車模型の旋回運動
は、一般に、送信機の操舵部に対するユーザの操作量に
応じて自動車模型に搭載された操舵用のサーボモータを
駆動することにより実現されている。しかし、小型の自
動車模型においては操舵輪の付近に操舵用のサーボモー
タを搭載するスペースを確保することが困難な場合があ
る。そこで、左右一対の駆動輪に速度差を生じさせて旋
回運動を行うようにした小型の自動車模型が存在する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、駆動輪の速
度差によって旋回運動を実現するタイプの自動車模型に
おいては、操舵輪を能動的に操作する機構を持たないた
め、操舵輪を直進状態に固定して車体に取り付けること
により、操舵輪の不規則な挙動による車両の進行方向の
乱れを防いでいる。
【0004】しかし、操舵輪を直進状態に固定した場合
には、旋回中も操舵輪の姿勢が変化しないので現実感に
欠け、模型の興趣が削がれることがある。直進状態に固
定された操舵輪に対して走行面から車両を直進させる方
向の反力が作用するので、旋回動作が円滑に行われない
ことがある。
【0005】そこで、本発明は、駆動輪の速度差によっ
て旋回運動を行う構造であっても、操舵用の駆動源を設
けることなく操舵輪を進行方向に自然に操舵させて安定
した旋回運動を実現することが可能な自動車模型を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0007】本発明の自動車模型は、異なる駆動源(2
4,24)により互いに独立して駆動される左右一対の
駆動輪(21,21)と、左右一対の操舵輪(22,2
2)と、各操舵輪を所定の操舵軸線(AX)の回りに旋
回可能に、かつ互いに同一方向に連動して旋回するよう
に支持する操舵輪支持機構(30)と、を具備し、前記
操舵軸線の上部が下部よりも進行方向後方に位置するよ
うに前記操舵軸線が鉛直方向に対して傾けられることに
より、上述した課題を解決する。
【0008】この発明によれば、駆動輪に速度差を生じ
させて自動車模型を旋回させるとき、操舵輪は接地面か
ら受ける反力で自然に旋回方向に操舵される。しかも、
操舵輪の操舵軸線が上記の通りに傾けられて、いわゆる
正方向のキャスター角が設定されているため、旋回中の
操舵輪に直進状態への復元力が作用する。この復元力
が、操舵輪の過剰な旋回を抑える力として働き、旋回中
の操舵輪の姿勢が安定する。しかも、左右の操舵輪が同
一方向に連動して操舵されるように互いに関連付けられ
ているから、操舵輪が互いに異なる方向に操舵されて自
動車模型の進行方向が乱れるおそれもない。
【0009】本発明の自動車模型において、前記操舵軸
線の鉛直方向に対する傾斜角は20°〜40°の範囲に
設定することが望ましい。20°未満では直進状態への
復元力が不足して旋回姿勢を安定させる効果が十分に発
揮できないおそれがあり、他方40°を越えると復元力
が強すぎて操舵輪の自然な旋回動作が得られないおそれ
がある。
【0010】前記操舵輪支持機構は、直進状態で真上か
らみたときの操舵輪の中心線が進行方向に対して傾くよ
うに前記操舵輪を支持してもよい。これにより、いわゆ
るトー角が操舵輪に付与される。また、前記操舵輪支持
機構は、直進状態で進行方向正面からみたときの操舵輪
の中心線が鉛直方向に対して傾くように前記操舵輪を支
持してもよい。この場合には、いわゆるキャンバー角が
操舵輪に付与される。
【0011】さらに、前記操舵輪支持機構は、進行方向
正面からみたときに左右の操舵輪が同一方向に連動して
傾くことができるように前記操舵輪を支持してもよい。
このような支持を行うことにより、旋回半径に応じて操
舵輪が一体的に傾くことができ、操舵輪の接地性が向上
する。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明が適用される遠隔操
作玩具を示す。この遠隔操作玩具は、ユーザによって操
作されるコントローラ1と、そのコントローラ1から送
信される制御データに基づいて動作が制御される自動車
模型2とを含む。コントローラ1は本体10とユーザに
よって把持されるグリップ11とを有し、そのグリップ
11の前方に速度指示用のトリガーレバー12が前後方
向に操作可能に設けられる。また、本体10の右側面に
は操舵操作用のホイール13がその中心の回りに回転操
作可能に設けられる。コントローラ1の内部にはトリガ
ーレバー12及びホイール13の操作状況に応じた制御
データを生成する制御装置(不図示)が設けられる。一
例として、制御装置は、トリガーレバー12の操作量に
応じて模型2の基本的な駆動速度を決定するとともに、
その駆動速度に対して、左右いずれか一方の駆動輪の減
速比をホイール13の操作方向及び操作量に応じて決定
し、それらの決定内容に基づいて左右の駆動輪の駆動速
度を個別に決定する。制御データには左右の駆動輪の駆
動速度を個別に指定する情報が含まれており、その制御
データは送信部14から送信される。
【0013】自動車模型2は、コントローラ1からの制
御データを受信する受信部20と、駆動輪としての後輪
21と、操舵輪としての前輪22とを有する。後輪21
及び前輪22はそれぞれ左右一対設けられる(図1では
片側のみを示す)。
【0014】図2は自動車模型2の内部構造を示してい
る。自動車模型2はシャーシ23を有し、そのシャーシ
23には後輪21,21をそれぞれ独立して駆動する駆
動源としてのモータ24,24と、各モータ24の回転
を対応する後輪21に伝達する減速機構25,25とが
取り付けられている。モータ24の前方には制御装置2
6及び充電式のバッテリ27が設けられる。制御装置2
6は受信部20が受信した制御データを解読し、その制
御データにて指定された速度で各モータ24を駆動制御
する。このような制御により、ホイール13がその中立
位置から回転操作された場合には、その操作方向及び操
作量に応じた程度で後輪21,21に速度差が発生し、
その速度差に従って自動車模型2が旋回運動を行う。な
お、コントローラ1のトリガーレバー12やホイール1
3に対する操作とモータ24,24に生じさせる速度差
との対応関係は適宜に変更可能であり、その詳細は本発
明の主旨ではないので説明を省略する。
【0015】図2及び図3に示すように、自動車模型2
のシャーシ23には前輪支持機構30が設けられてい
る。前輪支持機構30は、キングピン31,31と、キ
ングピン31,31の上端を連結するロッド32と、キ
ングピン31,31から後方に突き出たアーム31a,
31a(図4参照)を連結するロッド33とを備えてい
る。
【0016】図4に示すようにキングピン31は所定の
軸線AXに沿って延び、そのキングピン31に軸線AX
と直交する方向に突き出た車軸34が一体に設けられて
いる。車軸34に前輪22が回転自在に支持される。キ
ングピン31の下端はシャーシ23の軸受部23a,2
3aに回転自在に支持され、キングピン31の上端はロ
ッド32と回転自在に連結される。ロッド32はその両
端においてキングピン31の上端部と回転可能に連結さ
れるとともに、その中央においてシャーシ23の拘束部
35に挿入されて前後方向(進行方向)に移動不能に拘
束されている。拘束部35の内部にはロッド32の上面
中央と線接触する逆三角形状の支持部35aが形成され
る。この支持部35aにより、前輪22,22に入力さ
れる反力が受け止められる。このように、前輪22,2
2の支持を支持部35aの一箇所に限定しているので、
ロッド32が支持部35aを中心として左右に揺動する
ことができる。そして、ロッド32と前輪22,22と
はキングピン31,31を介して接続されているから、
ロッド32を介して左右の前輪22,22は同一方向に
連動して傾くようになる。このように前輪22,22を
支持しているため、旋回時の前輪22,22の接地性が
改善される。
【0017】拘束部35は、ロッド32を、キングピン
31と軸受部23aとの連結点よりも進行方向後方にず
れた位置に拘束する。これにより、キングピン31の軸
線AXは、その上部が下部よりも進行方向後方に位置す
るように鉛直線VLに対して傾けられる。軸線AXは前
輪22が旋回運動を行う中心となる操舵軸線であり、そ
の操舵軸線AXと鉛直線VLとがなす角αはキャスター
角と呼ばれる。キャスター角αは5°〜40°の範囲が
好適であり、さらには10°〜15°の範囲がより好ま
しい。
【0018】さらに、キングピン31,31は、ロッド
33により常に同一方向に連動して旋回するように相互
に関連付けられる。一般の自動車模型ではこのようなロ
ッドをサーボモータで駆動して前輪を操舵する。しか
し、本実施形態の自動車模型2においては、ロッド33
を駆動して前輪22,22を操舵する駆動源は存在しな
い。そして、キングピン31は前輪22から入力される
力により、ロッド33による連動関係を保ちながら自由
に旋回することができる。
【0019】以上のように構成された自動車模型2にお
いては、後輪21,21に速度差を生じさせて自動車模
型2を旋回させるとき、前輪22,22は接地面から受
ける反力で自然に旋回方向に操舵される。つまり、前輪
22は受動的に操舵される。各前輪22には正のキャス
ター角αが設定されているため、旋回中の前輪22,2
2には直進状態への復元力が作用する。このため、前輪
22,22の切れ過ぎが防止されて操舵姿勢が安定す
る。しかも、左右の前輪22,22はロッド33により
同一方向に連動して操舵されるように互いに関連付けら
れているから、前輪22,22が互いに異なる方向に操
舵されて自動車模型2の進行方向が乱れるおそれもな
い。
【0020】図5は後輪21,21の駆動力FR,FL
と、自動車模型2の進行方向Faと、前輪22の操舵方
向との関係を示している。図5(a)は左右の後輪2
1,21の回転数が等しい直進状態であり、このときは
駆動力FR,FLが互いに等しく、自動車模型2の進行
方向Faは自動車模型2の前後方向と一致し、前輪2
2,22は真っ直ぐ前方を向いている。次に、図5
(b)に示すように右側の後輪21の速度が左側の後輪
21の速度よりも高くて駆動力FRが駆動力FLよりも
大きくなると、進行方向Faは左側に傾く。これに伴っ
て前輪22,22も左側に操舵される。しかし、駆動力
FR,FLが図5(b)と同様に発生していても後輪2
1が滑って進行方向Faが模型2に作用する慣性力の方
向に傾いた状態、すなわちドリフト走行状態では、前輪
22は進行方向Faの影響を受けて進行方向Faに傾
く。これにより、ドリフト走行で逆ハンドルを切った様
子が何らの制御を要せずにして自然に再現され、自動車
模型2のリアリティが高まる。
【0021】なお、前輪22の取付状態を表現する角度
としては、キャスター角の他に、前輪22,22が直進
状態にあるときの前輪22の中心線CLと進行方向とが
なす角として定義されるトー角β(図2)と、自動車模
型2を正面からみたときの前輪22の中心線CLと鉛直
線VLとがなす角度として定義されるキャンバー角γ
(図3)とが存在する。本発明においてこれらの角β及
びγは特に限定するものではないが、一例として、トー
角βについては中立状態(中心線CLと直進時の進行方
向とが一致する状態)を挟んで±1.0°、キャンバー
角γについては中立状態(中心線CLと鉛直線VLとが
一致する状態)を挟んで±1.5°の範囲に設定するこ
とができる。但し、トー角γ及びキャンバー角γは左右
の前輪22,22に関して互いに等しく設定される。な
お、前輪22,22はロッド32と支持部35aとの接
触位置を支点として左右に傾くことができるが、上記の
キャンバー角γはその傾きがない状態、つまりは水平面
上にシャーシ23を置いた状態で計測したときに得られ
る角度である。
【0022】図1では自動車模型2を乗用車型として示
したが、本発明の自動車模型はそのような乗用車型に限
定されず、各種の車両の形態で実施してよい。特にフォ
ーミューラータイプのレーシングカーのように車体が小
さく、操舵輪回りに十分な部品搭載スペースが確保でき
ない場合に本発明は好適に使用することができる。駆動
輪及び操舵輪は左右一対に限定されず、二対又はそれ以
上の対で設けられてもよい。操舵輪支持機構は図示の形
態に限らず、各種の模型で操舵輪を操舵可能に支持する
ために使用される各種の機構を操舵輪支持機構として用
いてよい。本発明は後輪駆動に限らず、前輪駆動で後輪
を操舵輪とする自動車模型にも適用可能である。
【0023】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、操舵輪を接地面から受ける反力で自然に旋回方向に
操舵させる一方で、操舵軸線にいわゆる正方向のキャス
ター角が設定されることにより、旋回中の操舵輪に直進
状態への復元力を作用させて操舵輪の過剰な旋回を抑
え、それにより、旋回中の操舵輪の姿勢を安定させるこ
とができる。しかも、左右の操舵輪が同一方向に連動し
て操舵されるように互いに関連付けられているから、操
舵輪が互いに異なる方向に操舵されて自動車模型の進行
方向が乱れるおそれもない。従って、駆動輪の速度差に
よって旋回運動を行う構造であっても、操舵用の駆動源
を設けることなく操舵輪を進行方向に自然に操舵させて
安定した旋回運動を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される遠隔操作玩具の構成を示す
図。
【図2】図1の自動車模型のシャーシ上の構成を示す
図。
【図3】図2の前輪支持機構を車軸方向に沿って切断し
た状態を示す断面図。
【図4】前輪の内側から見たときの前輪とキングピンと
の関係を示す図。
【図5】後輪の駆動力、進行方向及び前輪の操舵方向の
相互の関係を示す図。
【符号の説明】
1 コントローラ 2 自動車模型 10 本体 21 後輪(駆動輪) 22 前輪(操舵輪) 23 シャーシ 23a 軸受部 24 モータ(駆動源) 25,25 減速機構 26 制御装置 27 バッテリ 30 前輪支持機構(操舵輪支持機構) 31 キングピン 32 ロッド 33 ロッド 34 車軸 35 拘束部 35a 支持部 AX 操舵軸線 α キャスター角 β トー角 γ キャンバー角

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異なる駆動源により互いに独立して駆動
    される左右一対の駆動輪と、左右一対の操舵輪と、各操
    舵輪を所定の操舵軸線の回りに旋回可能に、かつ互いに
    同一方向に連動して旋回するように支持する操舵輪支持
    機構と、を具備し、前記操舵軸線の上部が下部よりも進
    行方向後方に位置するように前記操舵軸線が鉛直方向に
    対して傾けられていることを特徴とする自動車模型。
  2. 【請求項2】 前記操舵軸線の鉛直方向に対する傾斜角
    を20°〜40°の範囲に設定したことを特徴とする請
    求項1に記載の自動車模型。
  3. 【請求項3】 前記操舵輪支持機構は、直進状態で真上
    からみたときの操舵輪の中心線が進行方向に対して傾く
    ように前記操舵輪を支持することを特徴とする請求項1
    又は2に記載の自動車模型。
  4. 【請求項4】 前記操舵輪支持機構は、直進状態で進行
    方向正面からみたときの操舵輪の中心線が鉛直方向に対
    して傾くように前記操舵輪を支持することを特徴とする
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動車模型。
  5. 【請求項5】 前記操舵輪支持機構は、進行方向正面か
    らみたときに左右の操舵輪が同一方向に連動して傾くこ
    とができるように前記操舵輪を支持することを特徴とす
    る請求項1〜4のいずれか1項に記載の自動車模型。
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