JP4262719B2

JP4262719B2 - 走行装置、及び動力制限機構

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Publication number: JP4262719B2
Application number: JP2005512105A
Authority: JP
Inventors: 和幸佐伯; 良治林
Original assignee: Konami Digital Entertainment Co Ltd
Current assignee: Konami Digital Entertainment Co Ltd
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2024-07-26
Also published as: US20060025224A1; JPWO2005010389A1; EP1650453A1; EP1650453A4; WO2005010389A1

Description

本発明は、模型等に使用される走行装置及び動力制限機構に関する。

動力源からウォームやウォームホィール等の動力伝達機構を介して車輪へトルクを伝達する走行装置において、車輪に大きな外力が作用した際の動力伝達機構のギアの損傷を防止するため、車輪から動力伝達機構へ伝達されるトルクを制限する動力制限機構を設けることは従来より行われている（特許第２８３４６７８号公報参照）。

しかし、従来の動力制限機構は、動力伝達機構を構成するギア列等の途中に設けられているため、動力伝達機構の設置スペースに余裕がない場合はこれを装備することが困難となる。そこで、本発明は、動力伝達機構の設置スペースに余裕がない場合であっても、車輪側から動力伝達機構へ入力されるトルクを制限することができる走行装置、及び動力制限機構を提供することを目的とする。

本発明は、以下の手段により上述した課題を解決する。

本発明による走行装置は、動力源からの動力を動力伝達機構を介して車軸に伝達して該車軸に接続された車輪を回転させる走行装置であって、前記車輪が当該車輪と前記車軸との間で伝達されるトルクを制限する動力制限機構を備え、前記動力制限機構は、前記車軸に取り付けられて当該車軸と一体に回転するロータと、該ロータに組み合わされるディスクホイールとを有し、前記ロータ及び前記ディスクホイールのそれぞれには、前記車輪の周方向において互いに噛合う噛合い部が設けられ、前記ロータの前記噛合い部は半径方向に変位可能であり、かつ、ばね手段により前記ディスクホイールの前記噛合い部に向かって押し付けられ、前記ディスクホイールには前記ロータを収容する収容穴が設けられ、該収容穴の周面に当該ディスクホイールの半径方向外側に凹むようにして少なくとも一対の噛合い部が設けられ、前記ロータには前記車軸に接続される車軸接続部と、前記車軸接続部から前記ロータの周方向に沿って延ばされて前記ばね手段として機能するアーム部とが設けられ、前記ロータの噛合い部は前記アーム部の先端部に当該ロータの半径方向外側に突出するように設けられ、前記ロータの前記アーム部及び前記噛合い部が、前記車軸接続部の中心を通過して半径方向に延びる仮想基準線に関して左右対称に一対設けられ、
前記一対のアーム部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向一方の側で前記車軸接続部に連結され、各アーム部の先端部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向他方の側にて前記仮想基準線を挟んで対向するように設けられているものである。

この走行装置によれば、車輪内に動力制限機構を配置しているので、動力伝達機構内に動力制限機構を別途設ける必要がない。従って、動力伝達機構の配置スペースに余裕がなくても車輪の周囲に余裕があれば動力制限機構により車輪側からのトルクに対して動力伝達機構を保護することができる。また、動力制限機構を有しない既存の走行装置に対して車輪を交換するだけで動力制限機構を付加できる利点もある。

本発明の走行装置は、左右一対の車輪をそれぞれ独立して駆動する一対の駆動源が設けられ、各駆動源と各車輪との間には各駆動源から各車輪に向かって左右に分岐するようにして動力伝達機構が配置され、各動力伝達機構から車軸を介して各車輪に動力が伝達される走行装置において、各車輪が当該車輪と前記車軸との間で伝達されるトルクを制限する動力制限機構を備え、各動力制限機構は、前記車軸に取り付けられて当該車軸と一体に回転するロータと、該ロータに組み合わされるディスクホイールとを有し、前記ロータ及び前記ディスクホイールのそれぞれには、前記車輪の周方向において互いに噛合う噛合い部が設けられ、前記ロータの前記噛合い部は半径方向に変位可能であり、かつ、ばね手段により前記ディスクホイールの前記噛合い部に向かって押し付けられ、前記ディスクホイールには前記ロータを収容する収容穴が設けられ、該収容穴の周面に当該ディスクホイールの半径方向外側に凹むようにして少なくとも一対の噛合い部が設けられ、前記ロータには前記車軸に接続される車軸接続部と、前記車軸接続部から前記ロータの周方向に沿って延ばされて前記ばね手段として機能するアーム部とが設けられ、前記ロータの噛合い部は前記アーム部の先端部に当該ロータの半径方向外側に突出するように設けられ、前記ロータの前記アーム部及び前記噛合い部が、前記車軸接続部の中心を通過して半径方向に延びる仮想基準線に関して左右対称に一対設けられ、前記一対のアーム部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向一方の側で前記車軸接続部に連結され、各アーム部の先端部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向他方の側にて前記仮想基準線を挟んで対向するように設けられているものである。

この走行装置では、左右別々の車輪を左右別の駆動源にて駆動する構成であるため、車輪毎に動力伝達機構を設ける必要があり、仮に動力伝達機構毎にさらに動力制限機構を設けるならば動力伝達機構の設置スペースが嵩張って走行装置の大型化が免れ得ない。しかしながら、車輪に動力制限機構を設けることにより動力伝達機構内には同種の制限機構を設ける必要がなくなるから、それにより動力伝達機構をコンパクトに構成でき、走行装置を十分に小型化できる。

本発明の走行装置によれば、ばね手段にて一対の噛合い部の噛合いが保持されることによりロータとディスクホイールとの間でトルクが伝達される。しかしながら、ロータとディスクホイールとの間で伝達されるトルクが限度を超えて増加すると、噛合い部同士の間に働く反力がばね手段による押し付け力を超え、噛合い部が半径方向の変位してその噛合いが外れ、ロータとディスホイールとが相対的に回転するようになる。これにより、車輪と車軸との間で伝達されるトルクが制限される。

また、ディスクホイール内に収容されたロータの外周と収容穴の周面との間に噛合い部を配置して動力伝達機構をコンパクトに構成し、それにより車輪の大型化を抑えることができる。さらに、前記ロータの前記アーム部及び前記噛合い部が左右対称に一対設けられた場合には、車輪の回転方向に拘わりなく等しく動力制限作用を生じさせることができる。

本発明は上述した走行装置に適用できる動力制限機構としても把握することができる。すなわち、本発明の動力制限機構は、車輪内に設けられて該車輪と車軸との間で伝達されるトルクを制限する動力制限機構であって、前記車軸に固定されて当該車軸と一体に回転するロータと、該ロータに組み合わされるディスクホイールとを有し、前記ロータ及び前記ディスクホイールのそれぞれには、前記車輪の周方向において互いに噛合う噛合い部が設けられ、前記ロータの前記噛合い部は半径方向に変位可能であり、かつ、ばね手段により前記ディスクホイールの前記噛合い部に向かって押し付けられ、前記ディスクホイールには前記ロータを収容する収容穴が設けられ、該収容穴の周面に当該ディスクホイールの半径方向外側に凹むようにして少なくとも一対の噛合い部が設けられ、前記ロータには前記車軸に接続される車軸接続部と、前記車軸接続部から前記ロータの周方向に沿って延ばされて前記ばね手段として機能するアーム部とが設けられ、前記ロータの噛合い部は前記アーム部の先端部に当該ロータの半径方向外側に突出するように設けられ、前記ロータの前記アーム部及び前記噛合い部が、前記車軸接続部の中心を通過して半径方向に延びる仮想基準線に関して左右対称に一対設けられ、前記一対のアーム部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向一方の側で前記車軸接続部に連結され、各アーム部の先端部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向他方の側にて前記仮想基準線を挟んで対向するように設けられているものである。

以上のように、本発明によれば、車軸とディスクホイールとの間で伝達されるトルクを制限する動力制限機構を車輪に設けることにより、動力伝達機構内における動力制限機構の設置を不要とすることができるので、動力伝達機構の設置スペースに余裕がない場合であっても、車輪側から動力伝達機構へ入力されるトルクを制限することができる。

第１図は、本発明を実施するための一形態において使用される走行装置が組み込まれた模型Ｍの内部構造を示している。模型ＭはシャーシＣと、そのシャーシＣに搭載される走行装置１と、シャーシＣに被せられるカバー２とを備えている。カバー２はキャラクタ、動物等を模しており、第１図の矢印Ｆ方向が模型Ｍの前方に対応する。

走行装置１は、動力源としての左右一対のモータ３Ｌ、３Ｒと、それらのモータ３Ｌ、３Ｒからの動力を個別に伝達するための動力伝達機構４Ｌ、４Ｒと、各動力伝達機構４Ｌ、４Ｒによって伝達された動力によって回転駆動される車輪５Ｌ、５Ｒとを備えている。第１図に示すように、モータ３Ｌ及びモータ３Ｒは左右方向に関して互いに並べられた状態でシャーシＣの上部に取り付けられている。また、動力伝達機構４Ｌ、４Ｒは左右対称の構成であり、車輪５Ｌ、５Ｒについても同様に左右対称である。以下、これらを特に区別する必要がないときは添え字Ｌ、Ｒを省略して示すことがある。

第２図は動力伝達機構４Ｌ、４Ｒの詳細を示している。これらの動力伝達機構４Ｌ、４Ｒは、互いに隣り合わせて並べられた一対のモータ３Ｌ、３ＲからシャーシＣの前部外側に配置された一対の車輪５Ｌ、５Ｒに向かって左右に徐々に分岐するようにギア列を設けることによって構成されている。各動力伝達機構４を構成するギア列は、モータ３の出力軸（不図示）に接続されるウォーム４ａと、ウォーム４ａと噛み合うウォームホイール４ｂと、ウォームホイール４ｂと同軸かつ一体回転可能な第１ピニオン４ｃと、第１ピニオン４ｃと噛み合う中間ギア４ｄと、中間ギア４ｄと同軸かつ一体回転可能な第２ピニオン４ｅと、第２ピニオン４ｅに噛み合うファイナルギア４ｆとを備えている。

左右のウォームホイール４ｂ及び第１ピニオン４ｃは共通のギア軸６に回転自在に支持され、左右独立して回転可能である。また、左右の中間ギア４ｄ及び第２ピニオン４ｅは共有のギア軸７に回転自在に支持され、左右独立して回転可能である。ギア軸６、７はシャーシＣに回転自在に支持されている。左右のファイナルギア４ｆはそれぞれ別々の車軸８と接続されている（第２図では左側の車軸のみが見えている）。各車軸８もシャーシＣに回転自在に支持され、それぞれの先端に車輪５が取り付けられる。

各車輪５は、ロータ９と、ディスクホイール１０と、そのディスクホイール１０に装着されるキャップ１１とを備えている。ロータ９は車軸８に取り付けられることにより車軸８と一体に回転する。一方、ディスクホイール１０はロータ９の外側に組み合わされる。

第３Ａ図にロータ９の詳細を、第３Ｂ図にディスクホイール１０の詳細をそれぞれ示す。ロータ９は、その中心部に配置される車軸接続部１２と、車軸接続部１２からスリットＳを挟んで周方向に延ばされた２本のアーム部１３、１３とを備えている。車軸接続部１２の中心には車軸８が嵌合する車軸取付孔１２ａが設けられている。アーム部１３は車軸取付孔１２ａを通過して半径方向に延びる仮想基準線Ｌに関して左右対称に設けられている。各アーム部１３の先端にはロータ９の半径方向外側に突出する凸状の噛合い部１４が設けられている。

一方、ディスクホイール１０にはロータ９を収容するための収容穴１５が設けられている。収容穴１５の周面１５ａは略正八角形状に形成されており、その各角にはロータ９の噛合い部１４、１４と噛み合うための半径方向外側に凹んだ噛合い部１７が形成されている。ディスクホイール１０の中心部には車軸８やロータ９の車軸接続部１２を通過させる貫通孔１８が設けられている。

図４は、ロータ９をディスクホイール１０の収容穴１５に収容して噛合い部１４、１７を互いに噛み合わせた状態を示している。図示の状態において、ロータ９のアーム部１３は噛合い部１４を相手側の噛合い部１７に向かって押し付けるばね手段として作用している。このアーム部１３のばね力により噛合い部１４、１７が互いに噛み合った状態に保持される。噛合い部１４、１７は車輪５の半径方向のみならず周方向にも噛み合っているため、ロータ９から噛合い部１４、１７を経てディスクホイール１０にトルクが伝達可能となる。従って、モータ３により車輪５を駆動して模型Ｍを走行させることができる。

一方、模型Ｍがユーザの手で押される等して車輪５に過剰なトルクが加えられた場合、そのトルクが噛合い部１４、１７の間に作用して噛合い部１４を噛合い部１７から半径方向中心側に押し退けるような反力が作用する。その反力がアーム部１３によるばね力に打ち勝つと噛合い部１４、１７の噛合いが外れ、ディスクホイール１０が回転してもその回転はロータ９に大して伝達不能となる。これにより、ロータ９から車軸８を経て動力伝達機構４に伝達されるトルクが制限される。従って、動力伝達機構４に設けられた各ギア４ａ〜４ｆの損傷を防ぐことができる。

このように、本形態の走行装置１では、ロータ９とディスクホイール１０とによって動力制限機構が構成されている。なお、噛合い部１４、１７の間で伝達できるトルクの大きさは噛合い部１４、１７の形状、大きさ、及びアーム部１３によるばね力に応じて適宜に変化させることができる。ロータ９とディスクホイール１０との間で伝達可能なトルクの最大値は、動力伝達機構４の各ギア４ａ〜４ｆに許容限度を超える力が作用しない範囲に制限する。一方、ロータ９とディスクホイール１０との間で伝達可能なトルクの最小値は、モータ３から動力伝達機構４及び車軸８を介して車輪５に入力されるトルクがロータ９からディスクホイール１０へ確実に入力される範囲に設定する。

本発明は、上述した形態に限らず様々の形態にて実施可能である。例えば、ディスクホイール１０の噛合い部１７は略八角形の収容穴１５の各角に設ける必要はなく、８以上でも以下でもよい。収容穴１５は円形であってもよい。

以上では模型Ｍの走行装置に本発明を適用した例を示したが、本発明の走行装置は模型に限らず、各種の走行装置に適用することができる。

本発明の走行装置の一形態を示す斜視図。第１図の走行装置における動力伝達機構の構成を示す斜視図。車輪内に組み込まれる部品の拡大図であって、ロータの拡大図。車輪内に組み込まれる部品の拡大図であって、ディスクホイールの拡大図。第３Ａ図及び第３Ｂ図に示すロータ及びディスクホイールを組み合わせた状態を示す図。

Claims

動力源からの動力を動力伝達機構を介して車軸に伝達して該車軸に接続された車輪を回転させる走行装置において、
前記車輪が当該車輪と前記車軸との間で伝達されるトルクを制限する動力制限機構を備え、
前記動力制限機構は、前記車軸に取り付けられて当該車軸と一体に回転するロータと、該ロータに組み合わされるディスクホイールとを有し、
前記ロータ及び前記ディスクホイールのそれぞれには、前記車輪の周方向において互いに噛合う噛合い部が設けられ、
前記ロータの前記噛合い部は半径方向に変位可能であり、かつ、ばね手段により前記ディスクホイールの前記噛合い部に向かって押し付けられ、
前記ディスクホイールには前記ロータを収容する収容穴が設けられ、該収容穴の周面に当該ディスクホイールの半径方向外側に凹むようにして少なくとも一対の噛合い部が設けられ、
前記ロータには前記車軸に接続される車軸接続部と、前記車軸接続部から前記ロータの周方向に沿って延ばされて前記ばね手段として機能するアーム部とが設けられ、
前記ロータの噛合い部は前記アーム部の先端部に当該ロータの半径方向外側に突出するように設けられ、
前記ロータの前記アーム部及び前記噛合い部が、前記車軸接続部の中心を通過して半径方向に延びる仮想基準線に関して左右対称に一対設けられ、
前記一対のアーム部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向一方の側で前記車軸接続部に連結され、各アーム部の先端部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向他方の側にて前記仮想基準線を挟んで対向するように設けられている走行装置。
左右一対の車輪をそれぞれ独立して駆動する一対の駆動源が設けられ、各駆動源と各車輪との間には各駆動源から各車輪に向かって左右に分岐するように動力伝達機構が配置され、各動力伝達機構から車軸を介して各車輪に動力が伝達される走行装置において、
各車輪が当該車輪と前記車軸との間で伝達されるトルクを制限する動力制限機構を備え、
各動力制限機構は、前記車軸に取り付けられて当該車軸と一体に回転するロータと、該ロータに組み合わされるディスクホイールとを有し、
前記ロータ及び前記ディスクホイールのそれぞれには、前記車輪の周方向において互いに噛合う噛合い部が設けられ、
前記ロータの前記噛合い部は半径方向に変位可能であり、かつ、ばね手段により前記ディスクホイールの前記噛合い部に向かって押し付けられ、
前記ディスクホイールには前記ロータを収容する収容穴が設けられ、該収容穴の周面に当該ディスクホイールの半径方向外側に凹むようにして少なくとも一対の噛合い部が設けられ、
前記ロータには前記車軸に接続される車軸接続部と、前記車軸接続部から前記ロータの周方向に沿って延ばされて前記ばね手段として機能するアーム部とが設けられ、
前記ロータの噛合い部は前記アーム部の先端部に当該ロータの半径方向外側に突出するように設けられ、
前記ロータの前記アーム部及び前記噛合い部が、前記車軸接続部の中心を通過して半径方向に延びる仮想基準線に関して左右対称に一対設けられ、
前記一対のアーム部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向一方の側で前記車軸接続部に連結され、各アーム部の先端部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向他方の側にて前記仮想基準線を挟んで対向するように設けられている走行装置。
車輪内に設けられて該車輪と車軸との間で伝達されるトルクを制限する動力制限機構であって、
前記車軸に固定されて当該車軸と一体に回転するロータと、該ロータに組み合わされるディスクホイールとを有し、
前記ロータ及び前記ディスクホイールのそれぞれには、前記車輪の周方向において互いに噛合う噛合い部が設けられ、
前記ロータの前記噛合い部は半径方向に変位可能であり、かつ、ばね手段により前記ディスクホイールの前記噛合い部に向かって押し付けられ、
前記ディスクホイールには前記ロータを収容する収容穴が設けられ、該収容穴の周面に当該ディスクホイールの半径方向外側に凹むようにして少なくとも一対の噛合い部が設けられ、
前記ロータには前記車軸に接続される車軸接続部と、前記車軸接続部から前記ロータの周方向に沿って延ばされて前記ばね手段として機能するアーム部とが設けられ、
前記ロータの噛合い部は前記アーム部の先端部に当該ロータの半径方向外側に突出するように設けられ、
前記ロータの前記アーム部及び前記噛合い部が、前記車軸接続部の中心を通過して半径方向に延びる仮想基準線に関して左右対称に一対設けられ、
前記一対のアーム部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向一方の側で前記車軸接続部に連結され、各アーム部の先端部は、前記車軸接続部の中心に対して半径方向他方の側にて前記仮想基準線を挟んで対向するように設けられている動力制限機構。