自動車玩具用シャーシとそれを備えた無線操縦自動車玩具
【課題】コーナーリング時の旋廻性を向上させ、走行中に生じた変形の回復を容易にして走行特性を安定させることが可能なシャーシとそれを備えた無線操縦自動車玩具を提供することを目的とする。
【解決手段】シャーシ１は略左右対称の平板形状のメインシャーシ２と、前輪３を取り付け可能な前構造体４と、後輪５を取り付け可能な後構造体６と、メインシャーシ２の平板面に直交するとともにその対称軸上に配置された略平板状のフレーム７とを備え、メインシャーシ２は略水平に配されるとともに、その上面にはサーボモータ８と、受信装置９と、モータ１０と、スピードコントローラ１１と、バッテリ１２が搭載され、その前端及び後端には前構造体４と後構造体６がそれぞれ配設され、フレーム７は前端が連結部１３ａを介して前構造体４に連結され、後端が連結部１３ｂを介して後構造体６に連結されている。
【解決手段】シャーシ１は略左右対称の平板形状のメインシャーシ２と、前輪３を取り付け可能な前構造体４と、後輪５を取り付け可能な後構造体６と、メインシャーシ２の平板面に直交するとともにその対称軸上に配置された略平板状のフレーム７とを備え、メインシャーシ２は略水平に配されるとともに、その上面にはサーボモータ８と、受信装置９と、モータ１０と、スピードコントローラ１１と、バッテリ１２が搭載され、その前端及び後端には前構造体４と後構造体６がそれぞれ配設され、フレーム７は前端が連結部１３ａを介して前構造体４に連結され、後端が連結部１３ｂを介して後構造体６に連結されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ、モータ、受信機などが搭載されたシャーシを備えた走行体と外形部分（ボディ）とで構成される競技用の無線操縦自動車玩具に係り、特に、コーナーリングにおける旋廻性を向上させるとともに、走行中に生じた変形の回復を容易にして安定した走行特性の維持を可能にする自動車玩具用シャーシとそれを備えた無線操縦自動車玩具に関する。
【背景技術】
【０００２】
競技に用いられる無線操縦自動車玩具は、定速走行時だけでなく減速時あるいは加速時においても走行状態が安定していることが必要である。そのため、従来から、パワーソースの高出力化、制御装置の小型化、タイヤの高性能化といった周辺機器の開発に加えて、シャーシについてもさまざまな開発が行われてきている。例えば、非特許文献１にはメインシャーシとアッパーデッキとで構成されるダブルデッキ構造のシャーシを備えた無線操縦自動車玩具に関する発明が開示されている。
【０００３】
以下、図７を参照しながら、非特許文献１に開示された発明について説明する。図７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれダブルデッキ構造のシャーシを備えた走行体の概略構造を示す平面図及び側面図である。
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、ダブルデッキ構造のシャーシを備えた走行体は、地面とほぼ平行に配されたメインシャーシ１０１と、そのメインシャーシ１０１の上部にビス（図示せず）で固着されたアッパーデッキ１０２とで構成され、メインシャーシ１０１の上面には電源であるバッテリ１０３、前輪１０４及び後輪１０５を駆動する動力源となるモータ１０６、送信機（図示せず）からの信号を受ける受信機１０７、受信機１０７からの信号に従って前輪１０４に角度を与えるサーボ１０８、同じく受信機１０７からの信号に従ってモータ１０６への電力供給を調整するスピードコントローラ１０９が搭載されている。なお、メインシャーシ１０１及びアッパーデッキ１０２には、軽量で剛性の高い炭素繊維強化樹脂が一般に使用される。
【０００４】
次に、ダブルデッキ構造と組み合わせて使用される駆動系について図８（アッパーデッキ無しの状態）を用いて説明する。図８（ａ）及び（ｂ）はそれぞれシャフト駆動系及びベルト駆動系の概略構造を示す平面図である。なお、図７と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。また、ベルト駆動系には１ベルト、２ベルト、３ベルトの３種類があるが、ここではシャーシ設計の幅が広いことから、現在主流となっている２ベルト駆動系を例に挙げて説明する。
【０００５】
まず、図８（ａ）に示すように、シャフト駆動系は、モータ１０６に取り付けられたピニオンギヤ１１０と、シャフト１１１の一端に配置されるとともにピニオンギヤ１１０と噛合するスパーギヤ１１２と、シャフト１１１の両端に配置されたベベルギヤ１１３と、メインシャーシ１０１の前後に配置されるとともにべベルギヤ１１３と噛合するリングギヤ１１４とを備え、モータ１０６の回転駆動力はピニオンギヤ１１０、スパーギヤ１１２を介してシャフト１１１に伝達され、さらにベベルギヤ１１３及びリングギヤ１１４を介して前輪１０４及び後輪１０５にそれぞれ伝達される構造となっている。
このように構成されたシャフト駆動系においては、駆動抵抗が少なく、モータ１０６の回転駆動力を前輪１０４及び後輪１０５に効率良く伝達することが可能である。しかし、その反面、過大な負担によりギヤが破損する可能性がある。また、シャフト１１１がメインシャーシ１０１の幅方向の中央部に配置されているため、設計自由度が小さい。さらに、シャフト１１１を保持するために必要とされる剛性、すなわち、シャーシの幅方向の中心軸に関して回転する方向（以下、ロール方向という）についての剛性及びその中心軸に対して直交する軸に関して回転する方向（以下、ピッチ方向という）についての剛性をともに高く設定する必要がある。
【０００６】
次に、図８（ｂ）に示すように、ベルト駆動系は、モータ１０６に取り付けられたピニオンギヤ１１０と、ピニオンギヤ１１０と噛合するスパーギヤ１１２と、スパーギヤ１１２の回転軸上に配置されるプーリ１１５ａと、メインシャーシ１０１の前後に配置されたプーリ１１５ｂ,１１５ｃと、プーリ１１５ａ及びプーリ１１５ｂにともに懸架されたベルト１１６ａと, プーリ１１５ａ及びプーリ１１５ｃにともに懸架されたベルト１１６ｂとを備え、モータ１０６の回転駆動力はピニオンギヤ１１０、スパーギヤ１１２を介してプーリ１１５ａに伝達され、さらにベルト１１６ａ,１１６ｂ及びプーリ１１５ｂ,１１５ｃを介して前輪１０４及び後輪１０５にそれぞれ伝達される構造となっている。
このように構成されたベルト駆動系においては、ベルトが柔軟性を持つため、ロール方向に対してシャーシのねじれ（以下、シャーシロールという）が発生した場合でも、駆動系に負荷がかかり難い。また、ベルト１１６ａ,１１６ｂの長さ及び張り具合を調整することにより駆動タイミングを変えることが可能である。しかし、その反面、ベルト１１６ａ,１１６ｂに張力がかかるまでにタイムラグがあることから、シャフト駆動系に比べて加速感が劣る。
【０００７】
以上説明したように、従来技術であるダブルデッキ構造のシャーシにおいては、アッパーデッキを備えることによって、走行体に対してロール方向及びピッチ方向の剛性を高くすることができる。
【０００８】
【非特許文献１】「ラジコンワールド」 えい出版社 ｐｐ．２８−３５，２００４年２月１日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の従来技術である非特許文献１に開示された発明においては、アッパーデッキがメインシャーシにビスで固着されているため、ロール方向に外力を受けるとアッパーデッキとメインシャーシの位置関係にずれが生じ易く、一旦生じたずれは外力が無くなった後も解消され難い。すなわち、競技中の走行ミス等により他車に接触してシャーシに過大な衝撃が加わった場合、シャーシに回復不能な変形が生じ、走行状態が不安定になり易いという課題があった。
【００１０】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、コーナーリングにおける旋廻性を向上させるとともに、走行中に生じた変形の回復を容易にして安定した走行特性の維持を可能にする自動車玩具用シャーシとそれを備えた無線操縦自動車玩具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である自動車玩具用シャーシは、略平板状のメインシャーシと、前輪及び後輪がそれぞれ取り付け可能な前構造体及び後構造体と、メインシャーシ上面に垂設される略平板状のフレームとを備え、メインシャーシの形状は略左右対称であり、フレームはメインシャーシの対称軸上に配置され、前構造体及び後構造体はメインシャーシ上面に搭載されるとともにフレームの両端に取り付けられることを特徴とするものである。
上記構成の自動車玩具用シャーシにおいては、フレームがメインシャーシのピッチ方向に対する剛性を高くするという作用を有する。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の自動車玩具用シャーシにおいて、フレームは両端部に前構造体及び後構造体をそれぞれ取り付けるための転がり軸受けを備え、この転がり軸受けのスラスト方向はメインシャーシの平板面に対して直交することを特徴とするものである。
上記構成の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１に記載の発明と同様の作用を有するとともに、前構造体又は後構造体によってフレームの面外方向への変形が拘束を受けないという作用を有する。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の自動車玩具用シャーシにおいて、メインシャーシ上面に搭載されるモータと、フレームの平板面に取り付けられてモータから回転駆動力を伝達される第１及び第２のプーリと、メインシャーシ上面の両端にそれぞれ配されて前輪及び後輪にそれぞれ回転駆動力を伝達する第３及び第４のプーリと、第１のプーリと第３のプーリに懸架される第１のベルトと、第２のプーリと第４のプーリに懸架される第２のベルトとを備え、モータ及び第１乃至第４のプーリはスラスト方向がフレームの平板面に対して直交するように配置され、モータの回転駆動力は第１のベルトにより第１のプーリから第３のプーリへ伝達され、第２のベルトにより第２のプーリから第４のプーリへ伝達されることを特徴とするものである。
上記構成の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１又は請求項２に記載の発明と同様の作用を有するとともに、前輪及び後輪に回転駆動力を伝達する手段が柔軟な構造であるため、シャーシロールが発生した場合でも駆動系に生ずる応力は緩和されるという作用を有する。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシにおいて、フレームは合成樹脂材料で構成され、面外方向に対して弾性を有することを特徴とするものである。
上記構成の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１乃至請求項３に記載の発明の作用に加えて、フレームに生じた面外方向の変形が弾性的に回復されるという作用を有する。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシにおいて、第１及び第２のベルトの長さは略同一であることを特徴とするものである。
上記構成の自動車玩具用シャーシおいては、請求項１乃至請求項４に記載の発明の作用に加えて、前輪及び後輪の駆動のタイミングが一致するという作用を有する。
【００１６】
請求項６記載の発明は、バッテリ、モータ、受信機などが搭載された走行体と外形部分（ボディ）とで構成される無線操縦自動車玩具において、走行体は請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシに前輪及び後輪を備えたことを特徴とするものである。
上記構成の無線操縦自動車玩具においては、走行体のピッチ方向に対する剛性及びロール方向の柔軟性がともに高まり、コーナーリング時の前輪及び後輪のグリップ力が増し、前輪及び後輪が時間差なく駆動されるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の自動車玩具用シャーシにおいては、急激な速度変化によって生じるピッチ方向の加速度を受けた際にも変形し難いため、無線操縦自動車玩具に取り付けた場合に、減速に伴う荷重移動が短時間で行われる。従って、コーナーリング時における素早い旋廻が可能となる。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、無線操縦自動車玩具に取り付けた場合に、走行中にロール方向に対して一時的に加えられた外力によってシャーシが変形したとしても、その変形が残り難いため、安定した走行状態を維持することができる。
【００１９】
本発明の請求項３に記載の自動車玩具用シャーシにおいては、特に、無線操縦自動車玩具に取り付けた場合に、走行中にロール方向の外力が一時的に発生した場合でも駆動系が故障し難い。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１乃至請求項３に記載の発明の効果に加えて、特に請求項２に記載の発明と同様の効果をさらに高めることができる。
【００２１】
本発明の請求項５に記載の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１乃至請求項４に記載の発明の効果に加えて、無線操縦自動車玩具に取り付けた場合に、加速時の車体の挙動を安定させ、操縦者が受ける加速感を良好にすることができる。
【００２２】
本発明の請求項６に記載の無線操縦自動車玩具においては、安定した走行状態を維持できるとともにコーナーリング時における素早い旋廻が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係る自動車玩具用シャーシとそれを用いた無線操縦自動車玩具の実施例について図１乃至図４を用いて説明する。
【実施例】
【００２４】
図１（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具用シャーシの平面図、側面図及び概略構造を示す斜視図である。また、図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具用シャーシの正面図及び背面図である。
図１（ａ）乃至（ｃ）、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、シャーシ１は略左右対称の平板形状のメインシャーシ２と、前輪３を取り付け可能な前構造体４と、後輪５を取り付け可能な後構造体６と、メインシャーシ２の平板面に直交するとともにその対称軸上に配置された略平板状のフレーム７とを備え、メインシャーシ２は略水平に配されるとともに、その上面には前輪３の角度を調整するサーボモータ８と、無線操縦信号を受信するための受信装置９と、前輪３及び後輪５を駆動するためのモータ１０と、受信装置９からの信号によりモータ１０の回転を制御するスピードコントローラ１１と、バッテリ１２が搭載されている。
【００２５】
また、メインシャーシ２の前端及び後端には前構造体４及び後構造体６がそれぞれ配設され、フレーム７は前端が連結部１３ａを介して前構造体４に連結され、後端が連結部１３ｂを介して後構造体６に連結されている。さらに、フレーム７の平板面に対して回転軸が直交するようにモータ１０及びスパーギヤ１４がそれぞれ取り付けられ、モータ１０にはスパーギヤ１４と噛合するピニオンギヤ１５が装着され、スパーギヤ１４の回転軸上にはプーリ１６ａ，１６ｂが配置され、フレーム７の平板面に対して回転軸が直交するようにメインシャーシ２の前後にプーリ１７ａ，１７ｂが配置されている。プーリ１６ａとプーリ１７ａ及びプーリ１６ｂとプーリ１７ｂには略同一長さのベルト１８ａ，１８ｂがそれぞれ懸架されており、モータ１０の回転駆動力はピニオンギヤ１５、スパーギヤ１４、プーリ１６ａ，１６ｂ、さらにベルト１８ａ，１８ｂ及びプーリ１７ａ，１７ｂを介して差動装置１９ａ，１９ｂに伝達され、差動装置１９ａ，１９ｂから回転伝達部材２０を介して回転軸２１ａ，２１ｂに伝達され、前輪３及び後輪５を回転させる構造となっている。
【００２６】
前構造体４には前輪３が軸着された支持部２２ａの回転軸を保持するサスペンションアーム２３ａが取り付けられ、支持部２２ａは伝達部材２４ａを介してステアリングアーム２５，２６に連結され、ステアリングアーム２５，２６は伝達部材２４ｂによって同期し、ステアリングアーム２５とサーボモータ８は伝達部材２４ｃを介して連結されており、サーボモータ８と支持部２２ａの連動によって前輪３の角度が調整される。
一方、後構造体６には後輪５が軸着された支持部２２ｂの回転軸を保持するサスペンションアーム２３ｂが取り付けられ、支持部２２ｂが伝達部材２４ｄを介してメインシャーシ２に連結されることによって後輪５の角度が保持される。
【００２７】
前構造体及び後構造体とフレームとの連結方法について図２（ｃ）を用いて説明する。図２（ｃ）は図１（ａ）中に示したＡ―Ａ又はＢ−Ｂについての断面図である。なお、図１（ａ）乃至（ｃ）で既に説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
図２（ｃ）に示すように、前構造体４及び後構造体６には転がり軸受け２７ａ，２７ｂがそれぞれ取り付けられており、連結部１３ａ，１３ｂ（図１参照）においてスラスト方向がメインシャーシ２に対して垂直となるように転がり軸受け２７ａ，２７ｂがフレーム７に対してスペーサ２８を介してネジ２９によってそれぞれ螺着されている。
【００２８】
このような構成のシャーシ１においては、メインシャーシ２に垂設されたフレーム７によって、ピッチ方向の剛性が高められる。また、ロール方向に外力が加わった場合でも、前輪３及び後輪５に回転駆動力を伝達するベルト１８ａ，１８ｂが柔軟性を有するため、駆動系に発生する応力は緩和される。さらに、ベルト１８ａ，１８ｂの長さが同じであるため、前輪３及び後輪５が同じタイミングで駆動される。加えて、前構造体４及び後構造体６は転がり軸受け２７ａ，２７ｂによってフレーム７の両端にそれぞれ連結されているため、フレーム７が面外方向に弾性変形し易い。
【００２９】
図３を用いてシャーシの効果について説明する。図３（ａ）はフレームが変形した状態を表す概略構造図であり、（ｂ）はフレームの変形が弾性回復した状態を表す概略構造図である。なお、図１（ａ）乃至（ｃ）で既に説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
図３（ａ）に示すように、一時的に何らかの外力を受けてシャーシ１が変形した場合でも、外力の作用が無くなれば、図３（ｂ）に示すようにフレーム７の弾性力によってシャーシ１の変形は回復される。すなわち、本実施例のシャーシ１を搭載した無線操縦自動車玩具においては、走行中の操縦ミス等で障害物に接触してシャーシロールを受けた場合にも変形が残り難いため、安定した走行状態を維持することができる。なお、フレーム７は面内方向の剛性が高く、面外方向に対して弾性を有し、さらに、走行性を考慮すると軽量であることが必要である。従って、フレーム７の素材は炭素繊維やガラス繊維等で強化された合成樹脂製であることが望ましい。ただし、これに限定されるものではなく、例えば、アルミ等の軽金属を使用することもできる。
【００３０】
次に、シャーシの荷重移動について図４を用いて説明する。図４（ａ）は無線操縦自動車玩具のコーナーリング時におけるシャーシの荷重バランスの一例を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ従来技術及び本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具の静止時におけるシャーシの荷重バランスを示す図である。なお、図１（ａ）乃至（ｃ）で既に説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
一般に、走行中の自動車においては加速時には後輪側に荷重がかかり、減速時には前輪側に荷重がかかる、いわゆる荷重移動という現象が発生する。このとき、荷重がかかった側は地面に対してグリップ力が高まる。従って、コーナーを曲がる際には、予め減速して前輪側に荷重をかけてグリップ力を高めることによって、ハンドルの効きを良くする必要がある。しかし、前輪側に荷重がかかり過ぎると後輪側のグリップ力が不足してしまい、直進性が低下して安全な走行が困難となる。そのため、自動車の設計においては走行中の荷重移動を考慮して荷重バランスを決定する必要がある。同様に、無線操縦自動車玩具においても荷重バランスは走行性に大きな影響を与える。ただし、無線操縦自動車玩具においては、全重量に対するシャーシ重量の占める割合が大きいため、通常、シャーシの荷重バランスが重要となる。
【００３１】
上述したように、コーナーリング時においては予め減速して前輪側に荷重を移動させ、前輪側のグリップ力を高めることが望ましい。図４（ａ）はこの一例として、前輪及び後輪についてそれぞれ６０％及び４０％の割合で荷重が配分された状態を示している。従来の無線操縦自動車玩具は、図４（ｂ）に示すように、前輪と後輪に均等に荷重が配分されたシャーシ構造であることが多く、コーナーリング時の荷重移動が速やかに行われず、旋廻に時間を要していた。これに対し、本実施例の無線操縦自動車玩具においては、図４（ｃ）に示すように、前輪及び後輪についてそれぞれ５５％及び４５％の割合で荷重が配分されたシャーシ構造であり、コーナーリング時に荷重移動が短時間で行われるため、素早い旋廻が可能である。
【００３２】
以上説明したように、本実施例の自動車玩具用シャーシとそれを用いた無線操縦自動車玩具においては、コーナーリング時における旋廻性を向上させるとともに、走行中に生じた変形の回復を容易にすることにより安定した走行状態を維持することが可能である。
【００３３】
本実施例の自動車玩具用シャーシについて、ピッチ方向の剛性とロール方向のねじり変形の回復し易さを測定した結果について図５及び図６を用いて説明する。図５（ａ）はシャーシのピッチ方向に対する剛性の測定方法を示す図であり、（ｂ）はシャーシのロール方向に対するねじり変形の回復量の測定方法を示す図である。図６はシャーシのピッチ方向に対する剛性の測定結果である。なお、図１で既に説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。また、比較のために、従来技術としてベルト駆動系及びシャフト駆動系のダブルデッキ構造のシャーシについて同様の測定を行った。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、シャーシ１のピッチ方向に対する剛性の評価は、メインシャーシ２の後端から８０ｍｍの範囲を固定した状態でメインシャーシ２の前端に荷重Ｐをかけ、基準面３０からメインシャーシ２の前端までの距離ａを測定することによって行い、さらに、距離ａと初期状態との差を求めてたわみとした。なお、荷重Ｐは通常走行時にメインシャーシ２に加わる可能性のある０．５ｋｇ、１ｋｇ、１．５ｋｇ、２ｋｇの４通りに設定した。
シャーシのロール方向に対するねじり変形の回復性の評価は、図５（ｂ）に示すように、メインシャーシ２の前端を固定し、メインシャーシ２の後端に対してロール方向の強制的な５度のねじりを加えた後に、解放し、基準面３０と回転軸２１ｂとの距離ｂを測定することによって行い、さらに、距離ｂと初期状態との差を求めてねじり変形の回復量とした。
【００３５】
図６に示すように、本実施例のシャーシのピッチ方向の剛性は従来技術のうち、シャフト駆動系のシャーシよりも高く、ベルト駆動系のシャーシと同等であることがわかる。さらに、シャーシのロール方向に対するねじり変形の回復量の測定結果を表１に示す。表１に示すように、従来技術のダブルデッキ構造のシャーシではベルト駆動系とシャフト駆動系のいずれにおいてもねじり変形が残っているのに対し、本実施例のシャーシではねじり変形が完全に回復されていることがわかる。すなわち、本実施例のシャーシにおいては、ピッチ方向に対しては高い剛性を有し、かつ、ロール方向の変形が残り難いと言える。
【００３６】
【表１】
【００３７】
さらに、本実施例の無線操縦自動車玩具について実走行テストによるラップタイムを測定した結果について説明する。テストコースは一周約１９０ｍのテクニカルコースであり、２０周の平均ラップタイムとベストラップタイムを測定した。操縦はこのコースのレコード保持者が行った。表２にラップタイムの測定結果を示す。
表２に示すように、平均ラップタイムとベストラップタイムの差は、０．２６秒であり、終始安定した走行状態を維持できていることがわかる。また、コースレコード（１６．８５秒）と本実施例の無線操縦自動車玩具のベストラップタイムとの差は０．１２秒であった。このことは本実施例の無線操縦自動車玩具の走行性能が優れていることを示している。
【００３８】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る自動車玩具用シャーシとそれを備えた無線操縦自動車玩具は、無線による遠隔操縦を行わない自動車玩具に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具用シャーシの平面図、側面図及び概略構造を示す斜視図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具用シャーシの正面図及び背面図であり、（ｃ）は図１（ａ）中に示したＡ―Ａ又はＢ−Ｂについての断面図である。
【図３】（ａ）はフレームが変形した状態を表す概略構造図であり、（ｂ）はフレームの変形が弾性回復した状態を表す概略構造図である。
【図４】図４（ａ）は無線操縦自動車玩具のコーナーリング時におけるシャーシの荷重バランスの一例を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ従来技術及び本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具の静止時におけるシャーシの荷重バランスを示す図である。
【図５】（ａ）はシャーシのピッチ方向に対する剛性の測定方法を示す図であり、（ｂ）はシャーシのロール方向に対するねじり変形の回復量の測定方法を示す図である。
【図６】はシャーシのピッチ方向に対する剛性の測定結果である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれダブルデッキ構造のシャーシを備えた走行体の概略構造を示す平面図及び側面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれシャフト駆動系及びベルト駆動系の概略構造を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…シャーシ ２…メインシャーシ ３…前輪 ４…前構造体 ５…後輪 ６…後構造体 ７…フレーム ８…サーボモータ ９…受信装置 １０…モータ １１…スピードコントローラ １２…バッテリ １３ａ，１３ｂ…連結部 １４…スパーギヤ １５…ピニオンギヤ １６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ…プーリ １８ａ，１８ｂ…ベルト １９ａ，１９ｂ…差動装置 ２０…回転伝達部材 ２１ａ，２１ｂ…回転軸 ２２ａ，２２ｂ…支持部 ２３ａ，２３ｂ…サスペンションアーム ２４ａ〜２４ｄ…伝達部材 ２５，２６…ステアリングアーム ２７ａ，２７ｂ…転がり軸受け ２８…スペーサ ２９…ネジ ３０…基準面 １０１…メインシャーシ １０２…アッパーデッキ １０３…バッテリ １０４…前輪 １０５…後輪 １０６…モータ １０７…受信機 １０８…サーボ １０９…スピードコントローラ １１０…ピニオンギヤ １１１…シャフト １１２…スパーギヤ １１３…ベベルギヤ １１４…リングギヤ １１５ａ〜１１５ｃ…プーリ １１６ａ，１１６ｂ…ベルト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ、モータ、受信機などが搭載されたシャーシを備えた走行体と外形部分（ボディ）とで構成される競技用の無線操縦自動車玩具に係り、特に、コーナーリングにおける旋廻性を向上させるとともに、走行中に生じた変形の回復を容易にして安定した走行特性の維持を可能にする自動車玩具用シャーシとそれを備えた無線操縦自動車玩具に関する。
【背景技術】
【０００２】
競技に用いられる無線操縦自動車玩具は、定速走行時だけでなく減速時あるいは加速時においても走行状態が安定していることが必要である。そのため、従来から、パワーソースの高出力化、制御装置の小型化、タイヤの高性能化といった周辺機器の開発に加えて、シャーシについてもさまざまな開発が行われてきている。例えば、非特許文献１にはメインシャーシとアッパーデッキとで構成されるダブルデッキ構造のシャーシを備えた無線操縦自動車玩具に関する発明が開示されている。
【０００３】
以下、図７を参照しながら、非特許文献１に開示された発明について説明する。図７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれダブルデッキ構造のシャーシを備えた走行体の概略構造を示す平面図及び側面図である。
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、ダブルデッキ構造のシャーシを備えた走行体は、地面とほぼ平行に配されたメインシャーシ１０１と、そのメインシャーシ１０１の上部にビス（図示せず）で固着されたアッパーデッキ１０２とで構成され、メインシャーシ１０１の上面には電源であるバッテリ１０３、前輪１０４及び後輪１０５を駆動する動力源となるモータ１０６、送信機（図示せず）からの信号を受ける受信機１０７、受信機１０７からの信号に従って前輪１０４に角度を与えるサーボ１０８、同じく受信機１０７からの信号に従ってモータ１０６への電力供給を調整するスピードコントローラ１０９が搭載されている。なお、メインシャーシ１０１及びアッパーデッキ１０２には、軽量で剛性の高い炭素繊維強化樹脂が一般に使用される。
【０００４】
次に、ダブルデッキ構造と組み合わせて使用される駆動系について図８（アッパーデッキ無しの状態）を用いて説明する。図８（ａ）及び（ｂ）はそれぞれシャフト駆動系及びベルト駆動系の概略構造を示す平面図である。なお、図７と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。また、ベルト駆動系には１ベルト、２ベルト、３ベルトの３種類があるが、ここではシャーシ設計の幅が広いことから、現在主流となっている２ベルト駆動系を例に挙げて説明する。
【０００５】
まず、図８（ａ）に示すように、シャフト駆動系は、モータ１０６に取り付けられたピニオンギヤ１１０と、シャフト１１１の一端に配置されるとともにピニオンギヤ１１０と噛合するスパーギヤ１１２と、シャフト１１１の両端に配置されたベベルギヤ１１３と、メインシャーシ１０１の前後に配置されるとともにべベルギヤ１１３と噛合するリングギヤ１１４とを備え、モータ１０６の回転駆動力はピニオンギヤ１１０、スパーギヤ１１２を介してシャフト１１１に伝達され、さらにベベルギヤ１１３及びリングギヤ１１４を介して前輪１０４及び後輪１０５にそれぞれ伝達される構造となっている。
このように構成されたシャフト駆動系においては、駆動抵抗が少なく、モータ１０６の回転駆動力を前輪１０４及び後輪１０５に効率良く伝達することが可能である。しかし、その反面、過大な負担によりギヤが破損する可能性がある。また、シャフト１１１がメインシャーシ１０１の幅方向の中央部に配置されているため、設計自由度が小さい。さらに、シャフト１１１を保持するために必要とされる剛性、すなわち、シャーシの幅方向の中心軸に関して回転する方向（以下、ロール方向という）についての剛性及びその中心軸に対して直交する軸に関して回転する方向（以下、ピッチ方向という）についての剛性をともに高く設定する必要がある。
【０００６】
次に、図８（ｂ）に示すように、ベルト駆動系は、モータ１０６に取り付けられたピニオンギヤ１１０と、ピニオンギヤ１１０と噛合するスパーギヤ１１２と、スパーギヤ１１２の回転軸上に配置されるプーリ１１５ａと、メインシャーシ１０１の前後に配置されたプーリ１１５ｂ,１１５ｃと、プーリ１１５ａ及びプーリ１１５ｂにともに懸架されたベルト１１６ａと, プーリ１１５ａ及びプーリ１１５ｃにともに懸架されたベルト１１６ｂとを備え、モータ１０６の回転駆動力はピニオンギヤ１１０、スパーギヤ１１２を介してプーリ１１５ａに伝達され、さらにベルト１１６ａ,１１６ｂ及びプーリ１１５ｂ,１１５ｃを介して前輪１０４及び後輪１０５にそれぞれ伝達される構造となっている。
このように構成されたベルト駆動系においては、ベルトが柔軟性を持つため、ロール方向に対してシャーシのねじれ（以下、シャーシロールという）が発生した場合でも、駆動系に負荷がかかり難い。また、ベルト１１６ａ,１１６ｂの長さ及び張り具合を調整することにより駆動タイミングを変えることが可能である。しかし、その反面、ベルト１１６ａ,１１６ｂに張力がかかるまでにタイムラグがあることから、シャフト駆動系に比べて加速感が劣る。
【０００７】
以上説明したように、従来技術であるダブルデッキ構造のシャーシにおいては、アッパーデッキを備えることによって、走行体に対してロール方向及びピッチ方向の剛性を高くすることができる。
【０００８】
【非特許文献１】「ラジコンワールド」 えい出版社 ｐｐ．２８−３５，２００４年２月１日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の従来技術である非特許文献１に開示された発明においては、アッパーデッキがメインシャーシにビスで固着されているため、ロール方向に外力を受けるとアッパーデッキとメインシャーシの位置関係にずれが生じ易く、一旦生じたずれは外力が無くなった後も解消され難い。すなわち、競技中の走行ミス等により他車に接触してシャーシに過大な衝撃が加わった場合、シャーシに回復不能な変形が生じ、走行状態が不安定になり易いという課題があった。
【００１０】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、コーナーリングにおける旋廻性を向上させるとともに、走行中に生じた変形の回復を容易にして安定した走行特性の維持を可能にする自動車玩具用シャーシとそれを備えた無線操縦自動車玩具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である自動車玩具用シャーシは、略平板状のメインシャーシと、前輪及び後輪がそれぞれ取り付け可能な前構造体及び後構造体と、メインシャーシ上面に垂設される略平板状のフレームとを備え、メインシャーシの形状は略左右対称であり、フレームはメインシャーシの対称軸上に配置され、前構造体及び後構造体はメインシャーシ上面に搭載されるとともにフレームの両端に取り付けられることを特徴とするものである。
上記構成の自動車玩具用シャーシにおいては、フレームがメインシャーシのピッチ方向に対する剛性を高くするという作用を有する。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の自動車玩具用シャーシにおいて、フレームは両端部に前構造体及び後構造体をそれぞれ取り付けるための転がり軸受けを備え、この転がり軸受けのスラスト方向はメインシャーシの平板面に対して直交することを特徴とするものである。
上記構成の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１に記載の発明と同様の作用を有するとともに、前構造体又は後構造体によってフレームの面外方向への変形が拘束を受けないという作用を有する。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の自動車玩具用シャーシにおいて、メインシャーシ上面に搭載されるモータと、フレームの平板面に取り付けられてモータから回転駆動力を伝達される第１及び第２のプーリと、メインシャーシ上面の両端にそれぞれ配されて前輪及び後輪にそれぞれ回転駆動力を伝達する第３及び第４のプーリと、第１のプーリと第３のプーリに懸架される第１のベルトと、第２のプーリと第４のプーリに懸架される第２のベルトとを備え、モータ及び第１乃至第４のプーリはスラスト方向がフレームの平板面に対して直交するように配置され、モータの回転駆動力は第１のベルトにより第１のプーリから第３のプーリへ伝達され、第２のベルトにより第２のプーリから第４のプーリへ伝達されることを特徴とするものである。
上記構成の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１又は請求項２に記載の発明と同様の作用を有するとともに、前輪及び後輪に回転駆動力を伝達する手段が柔軟な構造であるため、シャーシロールが発生した場合でも駆動系に生ずる応力は緩和されるという作用を有する。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシにおいて、フレームは合成樹脂材料で構成され、面外方向に対して弾性を有することを特徴とするものである。
上記構成の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１乃至請求項３に記載の発明の作用に加えて、フレームに生じた面外方向の変形が弾性的に回復されるという作用を有する。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシにおいて、第１及び第２のベルトの長さは略同一であることを特徴とするものである。
上記構成の自動車玩具用シャーシおいては、請求項１乃至請求項４に記載の発明の作用に加えて、前輪及び後輪の駆動のタイミングが一致するという作用を有する。
【００１６】
請求項６記載の発明は、バッテリ、モータ、受信機などが搭載された走行体と外形部分（ボディ）とで構成される無線操縦自動車玩具において、走行体は請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシに前輪及び後輪を備えたことを特徴とするものである。
上記構成の無線操縦自動車玩具においては、走行体のピッチ方向に対する剛性及びロール方向の柔軟性がともに高まり、コーナーリング時の前輪及び後輪のグリップ力が増し、前輪及び後輪が時間差なく駆動されるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の自動車玩具用シャーシにおいては、急激な速度変化によって生じるピッチ方向の加速度を受けた際にも変形し難いため、無線操縦自動車玩具に取り付けた場合に、減速に伴う荷重移動が短時間で行われる。従って、コーナーリング時における素早い旋廻が可能となる。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、無線操縦自動車玩具に取り付けた場合に、走行中にロール方向に対して一時的に加えられた外力によってシャーシが変形したとしても、その変形が残り難いため、安定した走行状態を維持することができる。
【００１９】
本発明の請求項３に記載の自動車玩具用シャーシにおいては、特に、無線操縦自動車玩具に取り付けた場合に、走行中にロール方向の外力が一時的に発生した場合でも駆動系が故障し難い。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１乃至請求項３に記載の発明の効果に加えて、特に請求項２に記載の発明と同様の効果をさらに高めることができる。
【００２１】
本発明の請求項５に記載の自動車玩具用シャーシにおいては、請求項１乃至請求項４に記載の発明の効果に加えて、無線操縦自動車玩具に取り付けた場合に、加速時の車体の挙動を安定させ、操縦者が受ける加速感を良好にすることができる。
【００２２】
本発明の請求項６に記載の無線操縦自動車玩具においては、安定した走行状態を維持できるとともにコーナーリング時における素早い旋廻が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係る自動車玩具用シャーシとそれを用いた無線操縦自動車玩具の実施例について図１乃至図４を用いて説明する。
【実施例】
【００２４】
図１（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具用シャーシの平面図、側面図及び概略構造を示す斜視図である。また、図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具用シャーシの正面図及び背面図である。
図１（ａ）乃至（ｃ）、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、シャーシ１は略左右対称の平板形状のメインシャーシ２と、前輪３を取り付け可能な前構造体４と、後輪５を取り付け可能な後構造体６と、メインシャーシ２の平板面に直交するとともにその対称軸上に配置された略平板状のフレーム７とを備え、メインシャーシ２は略水平に配されるとともに、その上面には前輪３の角度を調整するサーボモータ８と、無線操縦信号を受信するための受信装置９と、前輪３及び後輪５を駆動するためのモータ１０と、受信装置９からの信号によりモータ１０の回転を制御するスピードコントローラ１１と、バッテリ１２が搭載されている。
【００２５】
また、メインシャーシ２の前端及び後端には前構造体４及び後構造体６がそれぞれ配設され、フレーム７は前端が連結部１３ａを介して前構造体４に連結され、後端が連結部１３ｂを介して後構造体６に連結されている。さらに、フレーム７の平板面に対して回転軸が直交するようにモータ１０及びスパーギヤ１４がそれぞれ取り付けられ、モータ１０にはスパーギヤ１４と噛合するピニオンギヤ１５が装着され、スパーギヤ１４の回転軸上にはプーリ１６ａ，１６ｂが配置され、フレーム７の平板面に対して回転軸が直交するようにメインシャーシ２の前後にプーリ１７ａ，１７ｂが配置されている。プーリ１６ａとプーリ１７ａ及びプーリ１６ｂとプーリ１７ｂには略同一長さのベルト１８ａ，１８ｂがそれぞれ懸架されており、モータ１０の回転駆動力はピニオンギヤ１５、スパーギヤ１４、プーリ１６ａ，１６ｂ、さらにベルト１８ａ，１８ｂ及びプーリ１７ａ，１７ｂを介して差動装置１９ａ，１９ｂに伝達され、差動装置１９ａ，１９ｂから回転伝達部材２０を介して回転軸２１ａ，２１ｂに伝達され、前輪３及び後輪５を回転させる構造となっている。
【００２６】
前構造体４には前輪３が軸着された支持部２２ａの回転軸を保持するサスペンションアーム２３ａが取り付けられ、支持部２２ａは伝達部材２４ａを介してステアリングアーム２５，２６に連結され、ステアリングアーム２５，２６は伝達部材２４ｂによって同期し、ステアリングアーム２５とサーボモータ８は伝達部材２４ｃを介して連結されており、サーボモータ８と支持部２２ａの連動によって前輪３の角度が調整される。
一方、後構造体６には後輪５が軸着された支持部２２ｂの回転軸を保持するサスペンションアーム２３ｂが取り付けられ、支持部２２ｂが伝達部材２４ｄを介してメインシャーシ２に連結されることによって後輪５の角度が保持される。
【００２７】
前構造体及び後構造体とフレームとの連結方法について図２（ｃ）を用いて説明する。図２（ｃ）は図１（ａ）中に示したＡ―Ａ又はＢ−Ｂについての断面図である。なお、図１（ａ）乃至（ｃ）で既に説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
図２（ｃ）に示すように、前構造体４及び後構造体６には転がり軸受け２７ａ，２７ｂがそれぞれ取り付けられており、連結部１３ａ，１３ｂ（図１参照）においてスラスト方向がメインシャーシ２に対して垂直となるように転がり軸受け２７ａ，２７ｂがフレーム７に対してスペーサ２８を介してネジ２９によってそれぞれ螺着されている。
【００２８】
このような構成のシャーシ１においては、メインシャーシ２に垂設されたフレーム７によって、ピッチ方向の剛性が高められる。また、ロール方向に外力が加わった場合でも、前輪３及び後輪５に回転駆動力を伝達するベルト１８ａ，１８ｂが柔軟性を有するため、駆動系に発生する応力は緩和される。さらに、ベルト１８ａ，１８ｂの長さが同じであるため、前輪３及び後輪５が同じタイミングで駆動される。加えて、前構造体４及び後構造体６は転がり軸受け２７ａ，２７ｂによってフレーム７の両端にそれぞれ連結されているため、フレーム７が面外方向に弾性変形し易い。
【００２９】
図３を用いてシャーシの効果について説明する。図３（ａ）はフレームが変形した状態を表す概略構造図であり、（ｂ）はフレームの変形が弾性回復した状態を表す概略構造図である。なお、図１（ａ）乃至（ｃ）で既に説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
図３（ａ）に示すように、一時的に何らかの外力を受けてシャーシ１が変形した場合でも、外力の作用が無くなれば、図３（ｂ）に示すようにフレーム７の弾性力によってシャーシ１の変形は回復される。すなわち、本実施例のシャーシ１を搭載した無線操縦自動車玩具においては、走行中の操縦ミス等で障害物に接触してシャーシロールを受けた場合にも変形が残り難いため、安定した走行状態を維持することができる。なお、フレーム７は面内方向の剛性が高く、面外方向に対して弾性を有し、さらに、走行性を考慮すると軽量であることが必要である。従って、フレーム７の素材は炭素繊維やガラス繊維等で強化された合成樹脂製であることが望ましい。ただし、これに限定されるものではなく、例えば、アルミ等の軽金属を使用することもできる。
【００３０】
次に、シャーシの荷重移動について図４を用いて説明する。図４（ａ）は無線操縦自動車玩具のコーナーリング時におけるシャーシの荷重バランスの一例を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ従来技術及び本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具の静止時におけるシャーシの荷重バランスを示す図である。なお、図１（ａ）乃至（ｃ）で既に説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
一般に、走行中の自動車においては加速時には後輪側に荷重がかかり、減速時には前輪側に荷重がかかる、いわゆる荷重移動という現象が発生する。このとき、荷重がかかった側は地面に対してグリップ力が高まる。従って、コーナーを曲がる際には、予め減速して前輪側に荷重をかけてグリップ力を高めることによって、ハンドルの効きを良くする必要がある。しかし、前輪側に荷重がかかり過ぎると後輪側のグリップ力が不足してしまい、直進性が低下して安全な走行が困難となる。そのため、自動車の設計においては走行中の荷重移動を考慮して荷重バランスを決定する必要がある。同様に、無線操縦自動車玩具においても荷重バランスは走行性に大きな影響を与える。ただし、無線操縦自動車玩具においては、全重量に対するシャーシ重量の占める割合が大きいため、通常、シャーシの荷重バランスが重要となる。
【００３１】
上述したように、コーナーリング時においては予め減速して前輪側に荷重を移動させ、前輪側のグリップ力を高めることが望ましい。図４（ａ）はこの一例として、前輪及び後輪についてそれぞれ６０％及び４０％の割合で荷重が配分された状態を示している。従来の無線操縦自動車玩具は、図４（ｂ）に示すように、前輪と後輪に均等に荷重が配分されたシャーシ構造であることが多く、コーナーリング時の荷重移動が速やかに行われず、旋廻に時間を要していた。これに対し、本実施例の無線操縦自動車玩具においては、図４（ｃ）に示すように、前輪及び後輪についてそれぞれ５５％及び４５％の割合で荷重が配分されたシャーシ構造であり、コーナーリング時に荷重移動が短時間で行われるため、素早い旋廻が可能である。
【００３２】
以上説明したように、本実施例の自動車玩具用シャーシとそれを用いた無線操縦自動車玩具においては、コーナーリング時における旋廻性を向上させるとともに、走行中に生じた変形の回復を容易にすることにより安定した走行状態を維持することが可能である。
【００３３】
本実施例の自動車玩具用シャーシについて、ピッチ方向の剛性とロール方向のねじり変形の回復し易さを測定した結果について図５及び図６を用いて説明する。図５（ａ）はシャーシのピッチ方向に対する剛性の測定方法を示す図であり、（ｂ）はシャーシのロール方向に対するねじり変形の回復量の測定方法を示す図である。図６はシャーシのピッチ方向に対する剛性の測定結果である。なお、図１で既に説明した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。また、比較のために、従来技術としてベルト駆動系及びシャフト駆動系のダブルデッキ構造のシャーシについて同様の測定を行った。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、シャーシ１のピッチ方向に対する剛性の評価は、メインシャーシ２の後端から８０ｍｍの範囲を固定した状態でメインシャーシ２の前端に荷重Ｐをかけ、基準面３０からメインシャーシ２の前端までの距離ａを測定することによって行い、さらに、距離ａと初期状態との差を求めてたわみとした。なお、荷重Ｐは通常走行時にメインシャーシ２に加わる可能性のある０．５ｋｇ、１ｋｇ、１．５ｋｇ、２ｋｇの４通りに設定した。
シャーシのロール方向に対するねじり変形の回復性の評価は、図５（ｂ）に示すように、メインシャーシ２の前端を固定し、メインシャーシ２の後端に対してロール方向の強制的な５度のねじりを加えた後に、解放し、基準面３０と回転軸２１ｂとの距離ｂを測定することによって行い、さらに、距離ｂと初期状態との差を求めてねじり変形の回復量とした。
【００３５】
図６に示すように、本実施例のシャーシのピッチ方向の剛性は従来技術のうち、シャフト駆動系のシャーシよりも高く、ベルト駆動系のシャーシと同等であることがわかる。さらに、シャーシのロール方向に対するねじり変形の回復量の測定結果を表１に示す。表１に示すように、従来技術のダブルデッキ構造のシャーシではベルト駆動系とシャフト駆動系のいずれにおいてもねじり変形が残っているのに対し、本実施例のシャーシではねじり変形が完全に回復されていることがわかる。すなわち、本実施例のシャーシにおいては、ピッチ方向に対しては高い剛性を有し、かつ、ロール方向の変形が残り難いと言える。
【００３６】
【表１】
【００３７】
さらに、本実施例の無線操縦自動車玩具について実走行テストによるラップタイムを測定した結果について説明する。テストコースは一周約１９０ｍのテクニカルコースであり、２０周の平均ラップタイムとベストラップタイムを測定した。操縦はこのコースのレコード保持者が行った。表２にラップタイムの測定結果を示す。
表２に示すように、平均ラップタイムとベストラップタイムの差は、０．２６秒であり、終始安定した走行状態を維持できていることがわかる。また、コースレコード（１６．８５秒）と本実施例の無線操縦自動車玩具のベストラップタイムとの差は０．１２秒であった。このことは本実施例の無線操縦自動車玩具の走行性能が優れていることを示している。
【００３８】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る自動車玩具用シャーシとそれを備えた無線操縦自動車玩具は、無線による遠隔操縦を行わない自動車玩具に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具用シャーシの平面図、側面図及び概略構造を示す斜視図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具用シャーシの正面図及び背面図であり、（ｃ）は図１（ａ）中に示したＡ―Ａ又はＢ−Ｂについての断面図である。
【図３】（ａ）はフレームが変形した状態を表す概略構造図であり、（ｂ）はフレームの変形が弾性回復した状態を表す概略構造図である。
【図４】図４（ａ）は無線操縦自動車玩具のコーナーリング時におけるシャーシの荷重バランスの一例を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ従来技術及び本発明の実施の形態に係る無線操縦自動車玩具の静止時におけるシャーシの荷重バランスを示す図である。
【図５】（ａ）はシャーシのピッチ方向に対する剛性の測定方法を示す図であり、（ｂ）はシャーシのロール方向に対するねじり変形の回復量の測定方法を示す図である。
【図６】はシャーシのピッチ方向に対する剛性の測定結果である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれダブルデッキ構造のシャーシを備えた走行体の概略構造を示す平面図及び側面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれシャフト駆動系及びベルト駆動系の概略構造を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…シャーシ ２…メインシャーシ ３…前輪 ４…前構造体 ５…後輪 ６…後構造体 ７…フレーム ８…サーボモータ ９…受信装置 １０…モータ １１…スピードコントローラ １２…バッテリ １３ａ，１３ｂ…連結部 １４…スパーギヤ １５…ピニオンギヤ １６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ…プーリ １８ａ，１８ｂ…ベルト １９ａ，１９ｂ…差動装置 ２０…回転伝達部材 ２１ａ，２１ｂ…回転軸 ２２ａ，２２ｂ…支持部 ２３ａ，２３ｂ…サスペンションアーム ２４ａ〜２４ｄ…伝達部材 ２５，２６…ステアリングアーム ２７ａ，２７ｂ…転がり軸受け ２８…スペーサ ２９…ネジ ３０…基準面 １０１…メインシャーシ １０２…アッパーデッキ １０３…バッテリ １０４…前輪 １０５…後輪 １０６…モータ １０７…受信機 １０８…サーボ １０９…スピードコントローラ １１０…ピニオンギヤ １１１…シャフト １１２…スパーギヤ １１３…ベベルギヤ １１４…リングギヤ １１５ａ〜１１５ｃ…プーリ １１６ａ，１１６ｂ…ベルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平板状のメインシャーシと、前輪及び後輪がそれぞれ取り付け可能な前構造体及び後構造体と、前記メインシャーシ上面に垂設される略平板状のフレームとを備え、前記メインシャーシの形状は略左右対称であり、前記フレームは前記メインシャーシの対称軸上に配置され、前記前構造体及び前記後構造体は前記メインシャーシ上面に搭載されるとともに前記フレームの両端に取り付けられることを特徴とする自動車玩具用シャーシ。
【請求項２】
前記フレームは両端部に前記前構造体及び前記後構造体をそれぞれ取り付けるための転がり軸受けを備え、この転がり軸受けのスラスト方向は前記メインシャーシの平板面に対して直交することを特徴とする請求項１記載の自動車玩具用シャーシ。
【請求項３】
前記メインシャーシ上面に搭載されるモータと、前記フレームの平板面に取り付けられて前記モータから回転駆動力を伝達される第１及び第２のプーリと、前記メインシャーシ上面の両端にそれぞれ配されて前記前輪及び前記後輪にそれぞれ回転駆動力を伝達する第３及び第４のプーリと、前記第１のプーリと前記第３のプーリに懸架される第１のベルトと、前記第２のプーリと前記第４のプーリに懸架される第２のベルトとを備え、前記モータ及び前記第１乃至第４のプーリはスラスト方向が前記フレームの平板面に対して直交するように配置され、前記モータの回転駆動力は前記第１のベルトにより前記第１のプーリから前記第３のプーリへ伝達され、前記第２のベルトにより前記第２のプーリから前記第４のプーリへ伝達されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車玩具用シャーシ。
【請求項４】
前記フレームは合成樹脂材料で構成され、面外方向に対して弾性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシ。
【請求項５】
前記第１及び第２のベルトの長さは略同一であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシ。
【請求項６】
バッテリ、モータ、受信機などが搭載された走行体と外形部分（ボディ）とで構成される無線操縦自動車玩具において、前記走行体は請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシに前輪及び後輪を備えたことを特徴とする無線操縦自動車玩具。
【請求項１】
略平板状のメインシャーシと、前輪及び後輪がそれぞれ取り付け可能な前構造体及び後構造体と、前記メインシャーシ上面に垂設される略平板状のフレームとを備え、前記メインシャーシの形状は略左右対称であり、前記フレームは前記メインシャーシの対称軸上に配置され、前記前構造体及び前記後構造体は前記メインシャーシ上面に搭載されるとともに前記フレームの両端に取り付けられることを特徴とする自動車玩具用シャーシ。
【請求項２】
前記フレームは両端部に前記前構造体及び前記後構造体をそれぞれ取り付けるための転がり軸受けを備え、この転がり軸受けのスラスト方向は前記メインシャーシの平板面に対して直交することを特徴とする請求項１記載の自動車玩具用シャーシ。
【請求項３】
前記メインシャーシ上面に搭載されるモータと、前記フレームの平板面に取り付けられて前記モータから回転駆動力を伝達される第１及び第２のプーリと、前記メインシャーシ上面の両端にそれぞれ配されて前記前輪及び前記後輪にそれぞれ回転駆動力を伝達する第３及び第４のプーリと、前記第１のプーリと前記第３のプーリに懸架される第１のベルトと、前記第２のプーリと前記第４のプーリに懸架される第２のベルトとを備え、前記モータ及び前記第１乃至第４のプーリはスラスト方向が前記フレームの平板面に対して直交するように配置され、前記モータの回転駆動力は前記第１のベルトにより前記第１のプーリから前記第３のプーリへ伝達され、前記第２のベルトにより前記第２のプーリから前記第４のプーリへ伝達されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車玩具用シャーシ。
【請求項４】
前記フレームは合成樹脂材料で構成され、面外方向に対して弾性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシ。
【請求項５】
前記第１及び第２のベルトの長さは略同一であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシ。
【請求項６】
バッテリ、モータ、受信機などが搭載された走行体と外形部分（ボディ）とで構成される無線操縦自動車玩具において、前記走行体は請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自動車玩具用シャーシに前輪及び後輪を備えたことを特徴とする無線操縦自動車玩具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２４７２１１（Ｐ２００６−２４７２１１Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６９８２８（Ｐ２００５−６９８２８）
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（５０３２２９５３５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１１日（２００５．３．１１）
【出願人】（５０３２２９５３５）
【Ｆターム（参考）】
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