説明

遠隔操作のオートバイ模型

【課題】高い安定性および操縦性を得る遠隔操作のオートバイ模型を提供する。
【解決手段】遠隔操作のオートバイ模型は、車体と、車体の前部および後部にそれぞれ配置された前輪15および後輪60と、動力出力装置40とを備える。後輪60は、固定シャフトと、ホイールリムセットと、ホイール本体と、ギヤホイールおよび複数の遊星ギヤを有する遊星ギヤセットと、ギヤホイールを単一方向で回転させる一方向回転部材と、遊星ギヤに接続したクランチセットと、クランチセットを囲むように配置されたフライホイールセットとを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、遠隔操作のオートバイ模型に関し、特に、高い安定性および操縦性を得る遠隔操作のオートバイ模型に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の遠隔操作のオートバイ模型は、例えば、特許文献1および特許文献2に示すように、フレームと、フレームの前方および後方にそれぞれ配置され、フレームを支える前輪および後輪と、を含む。前輪は、方向転換を行うために用いられ、後輪は、動力駆動装置により駆動されて回転し、オートバイ模型を走行させるための動力源を提供する。しかし、上述の方向転換には重心移動(gravity shift)を利用した操縦手段を用いているため、オートバイ模型の前輪で方向転換を行う際、旋回半径が大きくなり、操縦性が低下するという欠点があった。
【0003】
その後、遠隔操作のオートバイ模型は急速に発展し、例えば、特許文献3では、スプリングの替わりにサーボモータを用いて前輪の方向転換を制御する技術が開示されている。さらに、例えば特許文献4では、ジャイロスタビライザーがサーボモータの替わりにモータおよびクラッチを用いて前輪の方向転換を制御し、遠隔操作のオートバイ模型の操作性を大幅に向上させる技術が開示されている。
【0004】
しかし、上述した従来の遠隔操作のオートバイ模型では、固定されたジャイロスタビライザーを利用しても特殊な地形(例えば、凹凸路面、草地など)を走行する際、高い安定性および操縦性を得ることは困難であった。遠隔操作のオートバイ模型の走行において、よく使用する操縦テクニックとしては、直線コースでの加速以外に、コーナーリング、減速時のブレーキング、低速ドリフトなどがある。遠隔操作のオートバイ模型を直線コースで加速させるために、後輪を800rpm以上へ加速させる場合(このときの状態を「高速回転」と呼ぶ。)、その内部に設けたクラッチセットが遠心力の作用により外側に拡張され、フリーホイールセットのフリーホイールの内壁面に当接される。このように、フリーホイールセットを高速で回転させながらジャイロ効果を得ることにより、遠隔操作のオートバイ模型の車体の安定性を高めていた。しかし、高速状態で走行しているオートバイ模型がブレーキングを行ったり低速ドリフトを行ったりすると、理論上、クラッチセットにより後輪が低速状態に減速され、クラッチセットに対する遠心力の低下により収縮してフリーホールの内壁から直ちに離れるはずであるが、減速したり停止したりした後輪にクラッチセットが反応し、フリーホイールセットから直ちに離れないことがあった。つまり実際には、クラッチセットは、フリーホイールセットに粘る現象が短時間(約1秒間)発生することがあった。そのため、遠隔操作のオートバイ模型の内部に設けられた遊星ギヤセットは、フリーホイールセットの慣性衝撃力(またはトルク)により、遊星ギヤセットの内部にある複数の遊星ギヤとギヤホイールとに瞬間的にねじれが発生し、オートバイ模型を操縦しているときに車体に異常な振動が発生し、安定性が低下する虞があった。さらに、このような異常な状態で長時間操作した場合、遊星ギヤセットの複数の遊星ギヤおよびギヤホイールの歯が損傷する虞もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】米国特許第4342175号明細書
【特許文献2】米国特許第5368516号明細書
【特許文献3】米国特許第5709583号明細書
【特許文献4】米国特許第5820439号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記問題点を鑑みて為されたものであり、その目的は、高い安定性および操縦性を得る遠隔操作のオートバイ模型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述の目的を達成するため、請求項1の発明では、車体と、車体の前部および後部にそれぞれ配置された前輪および後輪と、動力出力装置と、を備える遠隔操作のオートバイ模型である。後輪は、固定シャフトと、固定シャフトを貫設して位置決めを行うホイールリムセットと、ホイールリムセットを収納し、動力出力装置により駆動されるホイール本体と、中央部分に軸孔が設けられ、外縁に内部環状歯が設けられたギヤホイールと、ギヤホイールの内部環状歯に噛み合わされる複数の遊星ギヤと、を有する遊星ギヤセットと、ギヤホイールの軸孔の中に貫設されて位置決めを行い、ギヤホイールを単一方向で回転させる一方向回転部材と、遊星ギヤに接続したクランチセットと、クランチセットを囲むように配置され、クランチセットが拡張すると回転するフライホイールセットと、を有することを特徴とする。
【0008】
請求項2の発明では、一方向回転部材は、一方向軸受であることを特徴とする。
【0009】
請求項3の発明では、一方向回転部材は、ラチェットであることを特徴とする。
【0010】
請求項4の発明では、固定シャフトは、ギヤホイールの中央部分に設けられた軸孔に貫設され、一方向回転部材は、固定シャフトの外縁と、軸孔の壁面との間に設けられていることを特徴とする。
【0011】
請求項5の発明では、一方向回転部材の回転方向は、遊星ギヤの回転方向と反対であることを特徴とする。
【0012】
請求項6の発明では、車体と、車体の前部および後部にそれぞれ設けられた前輪および後輪と、動力出力装置と、を備える遠隔操作のオートバイ模型であって、後輪の内部には、動力出力装置の動力により回転されるフライホイールセットが設けられ、後輪のフライホイールセットは、側壁に横向きに等間隔で設けられた環状凹部を有する本体を含み、凹部の中には、凹部の数と同じかそれよりも少ないバランスウェイトが配置されていることを特徴とする。
【0013】
請求項7の発明では、フライホイールセットは、本体の外側へ締結し、本体の凹部の中にあるバランスウェイトを封止するカバーをさらに有することを特徴とする。
【0014】
請求項8の発明では、車体と、車体の前部および後部にそれぞれ設けられた前輪および後輪と、動力出力装置と、を備える遠隔操作のオートバイ模型であって、後輪は、固定シャフトと、固定シャフトを貫設して位置決めを行い、動力出力装置により回転されるホイールリムセットと、固定シャフトを貫設するための軸孔が中央部分に設けられたギヤホイールと、ギヤホイールと噛み合わされて回転する複数の遊星ギヤと、を有する遊星ギヤセットと、固定シャフトの外縁と、軸孔の壁面との間に設けられ、ギヤホイールが粘性トルクを受けたときに反対方向へ単方向で回転する一方向回転部材と、遊星ギヤに接続されて同期で回転し、高速回転すると遠心力の作用により外側へ放射状に拡張するクランチセットと、クランチセットの外周縁に周設され、クランチセットが拡張すると高速回転され、凹部の数と同じかそれよりも少ないバランスウェイトが凹部の中に配置されているフライホイールセットと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明の遠隔操作のオートバイ模型は、安定性および操縦性が高い。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施形態による遠隔操作のオートバイ模型を示す分解斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態による後車体を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態による後車体を示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態による後車体を示す平面図である。
【図5】本発明の一実施形態による後輪を示す斜視図である。
【図6】本発明の一実施形態による後輪の内部構造を示す分解斜視図である。
【図7】図5の7−7線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
【0018】
(一実施形態)
図1〜図6に示すように、本発明の一実施形態による遠隔操作のオートバイ模型は、前車体10、後車体50および動力出力装置40を含む。前車体10は、上端にシート12が設けられたフロントフレーム11を有する。実際には、シート12上に図示しないライダーの模型が装着される。フロントフレーム11およびシート12の前方には、フロントサスペンション13および操舵装置14がそれぞれ配置されている。フロントサスペンション13の下方には前輪15が配置されている。後車体50は、前車体10と着脱自在に接続される。遠隔操作のオートバイ模型は、後車体50のリアフレーム51と、前車体10のフロントフレーム11とを互いに嵌合してから複数のネジ18により互いに結合して組み立てる。後車体50のリアフレーム51の後端には、リアサスペンション53および後輪60が配置されている。動力出力装置40は、リアフレーム51の傍に設けられたギヤセット52を駆動するために用いる直流モータ41を含み、回転軸54およびチェーン55を利用し、直流モータ41で発生させた動力を後輪60の側部にあるチェーンホイール56へ伝達させる。後輪60の内部に設けた一方向回転部材68、遊星ギヤセット70、クランチセット80、フライホイールセット90およびその他重要なアセンブリについては後述する。
【0019】
図6および図7に示すように、後輪60は、左ホイールリム61、右ホイールリム69、固定シャフト62、軸受64およびホイール本体65を含む。左ホイールリム61の外側には、チェーン55の駆動により回転されるチェーンホイール56が配置されている。右ホイールリム69の外側には、装飾に用いるブレーキディスク691が配置されている。固定シャフト62は、2つの固定部材621および2つの軸受64を利用し、左ホイールリム61と右ホイールリム69とを互いに接続する。固定シャフト62は、左ホイールリム61および右ホイールリム69に設置した後、チェーン55の駆動により左ホイールリム61および右ホイールリム69が回転しても、回転されることはない。言い換えれば、装着された後の固定シャフト62は、静止して回転することがない。
【0020】
一方向回転部材68は、単一方向でのみトルクを伝達し、反対方向では空転する一方向ベアリング、一方向ラチェットまたはその他の工業用部品である。一方向ベアリングは、内部に設けられたベアリングの種類により、ローラベアリング、ショアベアリング(shore bearing)などに分けられる。一方向ベアリングは、一般に機械的摩擦、機械的ロックなどの方式により単一方向の回転機能を得る。
【0021】
遊星ギヤセット70は、ギヤホイール71、3つの遊星ギヤ73および三角形状のフレーム75を含む。ギヤホイール71は、左ホイールリム61の内部に設けられた凹状キャビティ611の中に収納される。ギヤホイール71は、円盤状であり、その外縁には内部環状歯711が設けられ、その中央部分には軸孔710が設けられ、固定シャフト62へギヤホイール71を固定することができる。3つの遊星ギヤ73は、ギヤホイール71の内側面に対向する側の三角形状のフレーム75に配置され、ギヤホイール71の内部環状歯711と噛み合わされている。三角形状のフレーム75は、3つのネジ751により左ホイールリム61へ締結され、左ホイールリム61の回転に合わせて回転する。三角形状のフレーム75が回転すると、牽引される3つの遊星ギヤ73により、通常回転していないギヤホイール71が回転される。
【0022】
上述の一方向回転部材68は、固定シャフト62の外縁と、ギヤホイール71の軸孔710の内壁との間に配置され、ギヤホイール71を単一方向で回転させる。さらに詳細には、ギヤホイール71が3つの遊星ギヤ73のねじれ抵抗を受けると、一方向回転部材68により、3つの遊星ギヤ73の回転方向と反対の方向へギヤホイール71が回転され、慣性インパルス(inertial impulse)を直ちに低減させる。
【0023】
クランチセット80は、ホルダ82、3つの分離部材84および環状弾性部材86を含む。ホルダ82には、固定シャフト62の端部が貫設され、3つの遊星ギヤ73に対応するように、ホルダ82の内側の中心部分には歯部83が設けられている。この歯部83は、3つの遊星ギヤ73と噛み合って接続し、一緒に回転する。3つの分離部材84は、ホルダ82に配置されている。環状弾性部材86は、3つの分離部材84を取り巻くように設けられ、遠心力の作用が弱まったときに内側へ収束させるために用いる引っ張りバネである。クランチセット80のホルダ82は、3つの遊星ギヤ73により連動されるため、遠隔操作のオートバイ模型の回転が高速状態、例えば、回転速度が800rpm以上、になると、3つの分離部材84が受ける遠心力が、環状弾性部材86の拘束力よりも大きくなり外側へ拡張される。
【0024】
フライホイールセット90は、ブッシュ91、本体92、複数のバランスウェイト95およびカバー97を含む。ブッシュ91は、本体92の中央チャンバの中に配置され、その環状空間の中で3つの分離部材84を覆うために用いる。本体92の側壁には、複数の凹部93が等間隔で横向きに設けられている。凹部93の中には、凹部93の数と同じかそれよりも少ないバランスウェイト95が配置されてもよい。実際には、バランスウェイト95の数は、本体92のバランスを保つことができる限り、操縦者自らが路面状況に応じて変えることができる。カバー97は、本体92の外側に締結され、本体92の凹部93の中にあるバランスウェイト95を封止するために用いる。
【0025】
上述の構造により、外部の直流モータ41からの動力により、遊星ギヤセット70を介して伝達される回転速度が高速に達すると(例えば、回転速度が800rpm以上になる場合)、3つの分離部材84が遠心力の作用を受けて外側に拡張し、ブッシュ91の内壁面に当接し、フライホイールセット90の本体92を同期して高速回転させる。一方で、遊星ギヤセット70の速度が低速状態または停止状態にまで減速されると、3つの分離部材84を収束させてブッシュ91から離れた状態に回復しても、フライホイールセット90の本体92が依然として回転し続ける。言い換えると、3つの分離部材84が減速して元の位置に回復しても、クランチセット80から後輪60に伝達される回転速度よりもフライホイールセット90の回転速度の方が速いため、フライホイールセット90に発生するジャイロ効果により車体を安定させることができる。特に、オートバイ模型が特殊な地形(例えば、凹凸路面、草地など)を走行する際、このジャイロ効果により車体を安定させることができる。
【0026】
遠隔操作のオートバイ模型を操縦する際は、カーブ、減速、ドリフトなどを行う様々な必要性から、高速状態から低速状態へ短時間のうちに減速させる必要があった。そのため、理想的には、遠心力の作用が低下するとともに、クランチセット80の分離部材84が収縮し、フライホイールセット90のブッシュ91との係合が直ちに解除されることが好ましいが、実際にはクランチセット80の分離部材84が、環状弾性部材86により収束され、フライホイールセット90のブッシュ91から直ちに離されることはなかった。そのため、フライホイールセット90の慣性インパルスがクランチセット80に短時間(約1秒間以下)伝達し続け、すでに回転が減速されたり停止されたりした3つの遊星ギヤ73に、クランチセット80の歯部83の高速回転が伝わってしまうことがあった。つまり、三角形状のフレーム75の回転が減速されたり停止されたりしても、フライホイールセット90の粘性ねじれが3つの遊星ギヤ73を回転し続け、ギヤホイール71の内部環状歯711に慣性衝撃力を与えることがあった。そのため、本実施形態では、ギヤホイール71と3つの遊星ギヤ73との歯が損傷しないように、ギヤホイール71の軸孔710の中に一方向回転部材68が装着されている。これにより、3つの遊星ギヤ73が受けるねじり衝撃力を、ギヤホイール71により弱め、フライホイールセット90から伝達される瞬間的な慣性衝撃力を低減し、遊星ギヤセット70の3つの遊星ギヤ73とギヤホイール71との強い噛み合わせにより発生する車体への振動を有効に防ぐことができる。
【0027】
さらに、本実施形態の遠隔操作のオートバイ模型を使用する際、路面状況の違いに応じ、本体92の凹部93の中へ適宜な数のバランスウェイト95を配置してもよい。バランスウェイト95の数を多くすると、オートバイの安定性は高くなるが、それとともに操縦性は低下する。そのため、バランスウェイト95の数は、必要な操縦性に応じて適宜選択する必要がある。本実施形態の本体92には、必要に応じてバランスウェイト95の数を選択して配置させることにより、遠隔操作のオートバイ模型が特殊な地形(例えば、凹凸路面、草地など)または一般の平坦な道路でも、高い安定性および操縦性を得ることができる。
【0028】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【0029】
10:前車体、11:フロントフレーム、12:シート、13:フロントサスペンション、14:操舵装置、15:前輪、18:ネジ、40:動力出力装置、41:直流モータ、50:後車体、51:リアフレーム、52:ギヤセット、53:リアサスペンション、54:回転軸、55:チェーン、56:チェーンホイール、60:後輪、61:左ホイールリム、62:固定シャフト、64:軸受、65:ホイール本体、68:一方向回転部材、69:右ホイールリム、70:遊星ギヤセット、71:ギヤホイール、73:遊星ギヤ、75:三角形状のフレーム、80:クランチセット、82:ホルダ、83:歯部、84:分離部材、86:環状弾性部材、90:フライホイールセット、91:ブッシュ、92:本体、93:凹部、95:バランスウェイト、97:カバー、611:凹状キャビティ、621:固定部材、691:ブレーキディスク、710:軸孔、711:内部環状歯、751:ネジ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体と、前記車体の前部および後部にそれぞれ配置された前輪および後輪と、動力出力装置と、を備える遠隔操作のオートバイ模型であって、
前記後輪は、
固定シャフトと、
前記固定シャフトを貫設して位置決めを行うホイールリムセットと、
前記ホイールリムセットを収納し、前記動力出力装置により駆動されるホイール本体と、
中央部分に軸孔が設けられ、外縁に内部環状歯が設けられたギヤホイールと、前記ギヤホイールの前記内部環状歯に噛み合わされる複数の遊星ギヤと、を有する遊星ギヤセットと、
前記ギヤホイールの前記軸孔の中に貫設されて位置決めを行い、前記ギヤホイールを単一方向で回転させる一方向回転部材と、
前記遊星ギヤに接続したクランチセットと、
前記クランチセットを囲むように配置され、前記クランチセットが拡張すると回転するフライホイールセットと、を有することを特徴とする遠隔操作のオートバイ模型。
【請求項2】
前記一方向回転部材は、一方向軸受であることを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作のオートバイ模型。
【請求項3】
前記一方向回転部材は、ラチェットであることを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作のオートバイ模型。
【請求項4】
前記固定シャフトは、前記ギヤホイールの前記中央部分に設けられた前記軸孔に貫設され、
前記一方向回転部材は、前記固定シャフトの外縁と前記軸孔の壁面との間に設けられることを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作のオートバイ模型。
【請求項5】
前記一方向回転部材の回転方向は、前記遊星ギヤの回転方向と反対であることを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作のオートバイ模型。
【請求項6】
車体と、前記車体の前部および後部にそれぞれ設けられた前輪および後輪と、動力出力装置と、を備える遠隔操作のオートバイ模型であって、
前記後輪の内部には、前記動力出力装置の動力により回転されるフライホイールセットが設けられ、
前記後輪の前記フライホイールセットは、側壁に横向きに等間隔で設けられた環状凹部を有する本体を含み、
前記凹部の中には、前記凹部の数と同じかそれよりも少ないバランスウェイトが配置されることを特徴とする遠隔操作のオートバイ模型。
【請求項7】
前記フライホイールセットは、前記本体の外側へ締結し、前記本体の前記凹部の中にあるバランスウェイトを封止するカバーをさらに有することを特徴とする請求項6に記載の遠隔操作のオートバイ模型。
【請求項8】
車体と、前記車体の前部および後部にそれぞれ設けられた前輪および後輪と、動力出力装置と、を備える遠隔操作のオートバイ模型であって、
前記後輪は、
固定シャフトと、
前記固定シャフトを貫設して位置決めを行い、前記動力出力装置により回転されるホイールリムセットと、
前記固定シャフトを貫設するための軸孔が中央部分に設けられたギヤホイールと、前記ギヤホイールと噛み合わされて回転する複数の遊星ギヤと、を有する遊星ギヤセットと、
前記固定シャフトの外縁と、前記軸孔の壁面との間に設けられ、前記ギヤホイールが粘性トルクを受けたときに反対方向へ単方向で回転する一方向回転部材と、
前記遊星ギヤに接続されて同期で回転し、高速回転すると遠心力の作用により外側へ放射状に拡張するクランチセットと、
前記クランチセットの外周縁に周設され、前記クランチセットが拡張すると高速回転され、凹部の数と同じかそれよりも少ないバランスウェイトが前記凹部の中に配置されているフライホイールセットと、を有することを特徴とする遠隔操作のオートバイ模型。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−75702(P2010−75702A)
【公開日】平成22年4月8日(2010.4.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−218765(P2009−218765)
【出願日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【出願人】(509265391)得▲勝▼科學模型股▲分▼有限公司 (1)
【Fターム(参考)】