模型机动车的转向机构以及转向用伺服电动机的制作方法

1.本发明涉及与模型机动车的转向机构以及在模型机动车的转向机构中用作转向的驱动源的转向用伺服电动机相关的技术领域。

背景技术：

2.在模型机动车中，例如设置有用于对作为左右的前轮等的转向轮进行转向驱动的转向机构(例如，参照下述专利文献1等)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2001-29669号公报

技术实现要素：

6.发明所要解决的问题
7.例如，如专利文献1所公开的那样，现有的模型机动车的转向机构将转向用伺服电动机设置于车身(底盘)侧，因此采用将转向用伺服电动机的转动驱动力经由转向用的连杆机构向转向轮侧传递的结构。具体而言，是将基于转向用伺服电动机的转动运动转换为左右方向的平移运动的连杆机构。
8.然而，在上述那样的连杆机构中，会产生不少连接松动，该连接松动会导致转向控制精度的降低。另外，上述的连杆机构在将电动机的转动运动转换为左右方向的平移运动来驱动转向轮的性质方面，转向轮的转动角度相对于电动机输出轴的转动角变化的变化量依赖于舵角而变化，这一点也成为导致转向控制精度降低的一个原因。
9.本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于针对模型机动车的转向机构实现转向控制精度的提高。
10.用于解决问题的手段
11.本发明所涉及的模型机动车的转向机构，作为用于驱动模型机动车的转向轮向舵角方向转动的转向用伺服电动机，具备转向用伺服电动机，该转向用伺服电动机位于从车身侧朝向所述转向轮延伸的臂部与所述转向轮之间，通过与所述转向轮的转向转动轴平行的输出轴驱动所述转向轮转动。关于如上述那样位于臂部与转向轮之间的转向用伺服电动机，通过构成为利用与转向转动轴平行的输出轴驱动转向轮转动，能够不需要如以往那样在车身侧配置转向用伺服电动机的情况下所需的转向用的连杆机构，并且能够使转向用伺服电动机的转动角与转向轮的转动角同步。
12.另外，本发明所涉及的模型机动车的转向用伺服电动机是用于驱动模型机动车的转向轮向舵角方向转动的转向用伺服电动机，其中，该转向用伺服电动机位于从车身侧朝向所述转向轮延伸的臂部与所述转向轮之间，通过与所述转向轮的转向转动轴平行的输出轴驱动所述转向轮转动。通过这样的转向用伺服电动机，也能够得到与上述的本发明所涉及的转向机构相同的作用。
13.发明效果
14.根据本发明，对于模型机动车的转向机构，能够实现转向控制精度的提高。
附图说明
15.图1为用于对作为本发明所涉及的实施方式的无线电控制系统的电结构概要进行说明的框图。
16.图2是表示使用连杆机构的转向机构的结构例的图。
17.图3是关于转向轮的转动角度变化量的舵角依赖性的说明图。
18.图4是作为实施方式的模型机动车的外观立体图，主要表示模型机动车中的转向机构附近的情况的图。
19.图5是作为实施方式的转向用伺服电动机的外观结构的说明图。
20.图6是表示直行时的左侧的转向轮附近的情况的图。
21.图7是表示右转向时的左侧的转向轮附近的情况的图。
22.图8是关于实施方式的模型机动车所具备的输入衰减机构的说明图。
23.图9同样是关于实施方式的模型机动车所具备的输入衰减机构的说明图。
24.图10是作为第一其他例的转向机构的说明图。
25.图11是作为第二其他例的转向机构的说明图。
26.图12是作为第三其他例的转向机构的说明图。
27.图13是用于后倾角调整的连接位置位移机构的一例的说明图。
28.图14是用于后倾角调整的连接位置位移机构的其他例的说明图。
29.图15是用于外倾角调整的连接位置位移机构的一例的说明图。
30.附图标记说明
31.1：模型机动车；
32.1a：底盘；
33.2：发送器；
34.10：接收器；
35.11、27：天线；
36.15(15l、15r)：转向用伺服电动机；
37.20：接口部；
38.21(21x、21y)：操作杆；
39.23：显示部；
40.24：设定操作部；
41.w(wl、wr)：转向轮；
42.50：转向机构；
43.51(51l、51r)：上侧臂；
44.52(52l、52r)：下侧臂；
45.51a、52a：前端部；
46.51b、52b：车身侧端部；
47.53(53l、53r)：轮毂部；
48.61(61l、61r)：减震器；
49.62：冲击塔；
50.61a：下端部；
51.61b：上端部；
52.15a：主体部；
53.15b：输出轴；
54.15c：连接部；
55.15d：支承部；
56.151：被连接部；
57.152：板状部；
58.153：柱部；
59.153a：前端部；
60.154：球状部；
61.d：凹部；
62.155：转动构件；
63.155a：上表面部；
64.155b：侧表面部；
65.155c：下表面部；
66.156、156a、156b：连接位置位移机构；
67.160：钩部；
68.161：螺母；
69.h：孔部；
70.165、166：齿轮；
71.167：传动轴；
72.168：被连接构件。
具体实施方式
73.以下，按照以下的顺序对本发明的实施方式进行说明。
74.1.无线电控制系统的结构概要
75.2.作为实施方式的转向机构
76.3.关于输入衰减机构
77.4.转向机构的其他例
78.4-1.第一其他例
79.4-2.第二其他例、第三其他例
80.5.关于角度调整机构
81.6.变形例
82.7.实施方式的总结
83.1.无线电控制系统的结构概要
84.图1为用于对作为实施方式的无线电控制系统100的电结构概要进行说明的框图。
无线电控制系统100至少具备作为被操纵体的模型机动车1和作为用于通过无线操纵模型机动车1的控制器发挥功能的发送器2。
85.虽然省略了图示，但在本例中，模型机动车1构成为具备前后各一对共计四个车轮的四轮车，作为前轮的左右一对车轮设置为用于使模型机动车1转弯的转向轮w，作为后轮的左右一对车轮设置为用于使模型机动车1行驶的驱动轮。此外，以下，将左侧的转向轮w记载为“转向轮wl”，将右侧的转向轮w记载为“转向轮wr”。
86.在模型机动车1中，至少设置有接收来自发送器2的操纵信号的接收器10、用于进行加速或减速、转向的作为伺服电动机的行驶用伺服电动机14和转向用伺服电动机15。在本例的模型机动车1中，作为转向用伺服电动机15，设置有用于驱动左侧的转向轮wl向舵角方向转动的转向用伺服电动机15(以下记载为“转向用伺服电动机15l”)和用于驱动右侧的转向轮wr向舵角方向转动的转向用伺服电动机15(以下记载为“转向用伺服电动机15r”)。行驶用伺服电动机14是用于对搭载于模型机动车1的未图示的发动机中的化油器进行调整的伺服电动机。本例中的模型机动车1是发动机车辆，将发动机作为驱动源来驱动后轮。通过该行驶用伺服电动机14的旋转控制，能够控制模型机动车1的加速(加速器)、减速(制动器)。此外，作为模型机动车1，也可以采用将电动机作为驱动源来驱动车轮的结构。在该情况下，设置对行驶用的电动机进行控制的esc(速度控制器)。
87.在此，模型机动车1中的接收器10的详细情况在后面叙述。
88.发送器2对用于通过无线电来操纵模型机动车1的操纵信号进行高频调制而作为电波发送。如图所示，发送器2具备接口部20、编码器25、发送部26以及天线27。
89.接口部20进行受理来自作为操纵者的用户的操作输入、对用户提示各种信息等这样的相对于用户的接口动作。在接口部20设置有两个操作杆21、两个微调开关22、显示部23以及设定操作部24。
90.作为操作杆21，设置有用于对模型机动车1进行转向的控制的操作杆21x和用于进行加速、减速的控制的操作杆21y。在图1的例子中，通过将转向用的操作杆21x向箭头x所示的方向(纸面横向)操作，能够控制转向轮w的朝向，通过将另一方的操作杆21y向箭头y所示的方向(纸面纵向)操作，能够控制模型机动车1的加减速。此外，关于转向、加减速用的操作件，并不限定于例示的杆状的操作件，例如也能够使用轮状等其他方式的操作件。
91.在此，在本例中，如上所述，模型机动车1的转向用伺服电动机15分别设置于左右的转向轮w的每一个，因此，根据操作杆21x的操作，分别生成用于驱动左侧的转向用伺服电动机15l的信号和用于驱动右侧的转向用伺服电动机15r的信号。在本例中，操作杆21x构成为根据操作量(位移)使可变电阻器的电阻值变化，输出每个转向用伺服电动机15l、15r的控制信号。另外，作为操作杆21y，也构成为根据操作量使可变电阻器的电阻值变化而输出行驶用伺服电动机14的控制信号。
92.通过上述那样的操作杆21x、21y，在发送器2中生成转向用伺服电动机15l用、转向用伺服电动机15r用、以及行驶用伺服电动机14用的合计三个信道的控制信号。在附图中，将基于操作杆21x、操作杆21y的操作而生成的这些各信道的控制信号表示为信号ch1、ch2、ch3。在此，信号ch1是行驶用伺服电动机14的控制信号，信号ch2、ch3分别是转向用伺服电动机15l、15r的控制信号。如图所示，这些信号ch1、ch2、ch3被输入到编码器25。
93.此外，上述的信道的分配只不过是说明的一例，例如将ch1设为转向信号(左右部
分)，将ch2设为行驶用信号等，信道与信号的组合能够适当变更。
94.另外，在接口部20设置有用于调整可变电阻器相对于操作杆21未被操作时的中立位置的电阻值(伺服电动机的控制信号的值)的微调开关22。在本例中，该微调开关22设置于操作杆21x、21y的每一个(参照图中22x、22y)。此外，上述的可变电阻器的电阻值相对于中立位置的调整也能够构成为通过经由后述的设定操作部24的操作来进行。
95.此外，在接口部20设置有例如由lcd(liquid crystal display：液晶显示器)、有机el(electro-luminescence：电致发光)显示器等构成的显示部23。用户能够通过显示于该显示部23的设定画面，使用设置于设定操作部24的各种操作件来进行模型机动车1的操纵所涉及的各种设定。例如，作为与转向相关的设定，能够进行转向轮w的最大转向角的设定等。另外，作为此处的设定，也能够进行是否进行根据操作杆21y的制动操作或加速操作而使转向轮wl、wr的束角变化的控制(提高直行性的控制)的设定等。在该情况下，束角的调整通过在转向用伺服电动机15l、15r的控制信号上叠加束角调整用的信号而实现。
96.在发送器2中，编码器25对从接口部20输入的各信道的信号ch1、ch2、ch3进行例如脉冲宽度变换，并且以预定的帧周期对这些信号ch1、ch2、ch3进行时分复用并输出。经时分复用的信号ch1、ch2、ch3被输入至发送部26，发送部26对时分复用后的信号ch1、ch2、ch3进行am调制(振幅调制)或fm调制(频率调制fm)，并使调制后的信号作为操纵信号而从天线27送出电波。
97.在模型机动车1中，接收器10具有天线11、接收部12以及解码器13。接收器10经由天线11接收并解调由发送器2送出的操纵信号，并将解调后的接收信号输出至解码器13。
98.解码器13将由接收器10接收到的操纵信号分离为各信道的信号ch1、ch2、ch3，并将分离出的信号ch1、ch2、ch3分别输出至行驶用伺服电动机14、转向用伺服电动机15l、15r中的对应的伺服电动机。具体而言，在本例中，信号ch1被输出到行驶用伺服电动机14，信号ch2被输出到转向用伺服电动机15l，信号ch3被输出到转向用伺服电动机15r。由此，根据操作杆21x的操作分别驱动控制转向用伺服电动机15l、15r，实现与操作杆21x的操作对应的模型机动车1的转向。另外，根据操作杆21y的操作对行驶用伺服电动机14进行驱动控制，由此，模型机动车1根据操作杆21y的操作而被加减速。
99.2.作为实施方式的转向机构
100.在此，关于模型机动车1的转向机构，如之前的专利文献1那样，考虑采用将转向用伺服电动机15设置于车身(底盘)侧，并将转向用伺服电动机15的转动驱动力经由转向用的连杆机构向转向轮侧传递的结构。在图2中，作为使用这样的连杆机构的转向机构的例子，例示了专利文献1的图6所公开的结构。如参照该图2所理解的那样，根据连杆机构，由转向用伺服电动机15产生的转动驱动力被转换为左右方向的平移运动，左右的转向轮w被驱动向舵角方向转动。
101.然而，在上述那样的连杆机构中，会产生不少连接松动，该连接松动会导致转向控制精度的降低。另外，上述连杆机构在将转向用伺服电动机15的转动运动转换为左右方向的平移运动来驱动转向轮w的性质方面，转向轮w相对于转向用伺服电动机15的输出轴的转动角变化的转动角度变化量依赖于舵角而变化，这一点也成为导致转向控制精度降低的一个原因。
102.图3是关于这样的转向轮w的转动角度变化量的舵角依赖性的说明图。根据该图3
可知，在使用上述连杆机构的情况下，在舵角小的区域，转向轮w相对于转向用伺服电动机15的输出轴的转动角变化的转动角度变化量比较大，与此相对，在舵角大的区域，转向轮w相对于转向用伺服电动机15的输出轴的转动角变化的转动角度变化量比较小，转向轮w的转动角度变化量依赖于舵角而变化。
103.对此，在本实施方式中，鉴于上述课题，作为模型机动车1的转向机构，采用在转向轮w与来自车身侧的臂部之间配置转向用伺服电动机15的结构，即所谓的作为车轮伺服的结构。
104.参照图4至图7，对作为实施方式的模型机动车1所具备的转向机构50进行说明。图4作为模型机动车1的外观立体图，主要示出模型机动车1中的转向机构50附近的情况，图5是转向用伺服电动机15的外观结构的说明图，图6、图7分别是示出直行时、右转向时的左侧的转向轮wl附近的情况的图。此外，在图4中省略了针对转向用伺服电动机15的布线、接收器10以及行驶用伺服电动机14的图示。另外，在图5中，图5中的a、图5中的b分别是转向用伺服电动机15的俯视图、侧视图。进一步而言，在图6中，图6中的a、图6中的b分别是左侧的转向轮wl附近的俯视图、后视图(从车辆后方侧观察的图)。
105.转向机构50配置在模型机动车1所具有的底盘1a的前端部附近(参照图4)。在本例中，转向机构50为左右对称的结构，在左侧、右侧分别至少具有上侧臂51、下侧臂52、转向用伺服电动机15、轮毂部53以及转向轮w。此外，在以下的说明中，在区分转向机构50中的左右的构成要素的情况下，对于左侧的构成要素在附图标记末尾标注“l”，对于右侧的构成要素在附图标记末尾标注“r”。
106.在此，在图4中，作为模型机动车1的行驶关系的构成要素，示出了减震器61(61l及61r)和冲击塔62，关于这些构成要素，在后面再次进行说明。
107.上侧臂51、下侧臂52分别作为用于从底盘1a侧支承转向轮w的臂部发挥功能，在上下方向上分离地配置。这些上侧臂51、下侧臂52的根部以向车身外侧方向延伸的方式安装于底盘1a侧，前端附近的部分(距底盘1a侧最远的部分)分别形成为前端部51a、前端部52a。
108.在本例中，在这些上侧臂51的前端部51a与下侧臂52的前端部52a之间配置有转向用伺服电动机15，转向轮w经由轮毂部53而与转向用伺服电动机15连结。
109.转向用伺服电动机15具有主体部15a和输出轴15b(参照图5)。输出轴15b是电动机发出的转动驱动力的输出轴，主体部15a是将输出轴15b保持为能够转动的部分。如图所示，主体部15a在本例中为大致长方体状的形状，输出轴15b从主体部15a的上表面向上方突出。此外，这里的方向是按照安装于模型机动车1时的方向的方向。
110.在主体部15a的横侧面形成有用于连接轮毂部53的被连接部151。在本例中，为了将转向用伺服电动机15设为左右两对应，被连接部151形成于主体部15a的左右两侧面。此外，关于轮毂部53相对于被连接部151的连接方式，可以考虑多种方式，并不限定于特定的方式。例如，考虑用一个或多个螺钉(螺钉)连接轮毂部53的方式。在该情况下，作为被连接部151，形成为一个或多个螺纹孔。作为被连接部151，优选形成用于规定轮毂部53的连接位置的定位部。
111.在输出轴15b的前端部安装有用于进行与上侧臂51的连接的连接部15c。连接部15c具有：板状部152，其与正交于输出轴15b的面平行地配置；以及柱部153，其从板状部152的端部向平行于输出轴15b的方向(在本例中为上方向)延伸。板状部152在俯视时具有大致
长方形的形状，在长度方向上的中央部连接有输出轴15b的前端部。柱部153位于板状部152的长边方向上的两端中的一方的端部侧。柱部153的前端的附近部分形成为前端部153a。
112.另外，在主体部15a的下表面形成有球状部154。球状部154从主体部15a的下表面向下方向突出地形成，突出方向上的前端部(即下端部)形成为大致球状。
113.参照图6以及图7，对上侧臂51以及下侧臂52与转向用伺服电动机15的具体的连接方式进行说明。此外，在以下的说明中，以转向机构50中的左侧的结构为代表进行说明，但关于右侧的结构，除了相对于左侧成为左右对称的关系以外相同，因此省略基于图示的说明。另外，在这些图6以及图7中，示出车轮旋转轴ar。车轮旋转轴ar是指车轮随着模型机动车1的行驶而旋转时的旋转轴。车轮旋转轴ar可以说是贯穿车轮的直径中心的轴。
114.首先，在本例中，转向用伺服电动机15l的主体部15a以及连接部15c中的板状部152在图6所示的直行时，分别朝向与前后方向大致平行的方向。具体而言，在直行时，主体部15a的左右的侧面与前后方向大致平行，板状部152的长度方向与前后方向大致平行。在本例中，直行时的板状部152的朝向如图所示为使柱部153位于后端侧的朝向。
115.在本例中，连接部15c中的柱部153的前端部153a相对于上侧臂51l的前端部51a以无法使柱部153转动的方式连接。由此，经由板状部152而与柱部153连结的转向用伺服电动机15l的输出轴15b被支承为不能从上侧臂51l侧转动。
116.另一方面，如图6中的b所示，设置于转向用伺服电动机15l的主体部15a的下表面的球状部154与下侧臂52l的前端部52a连接。具体而言，在下侧臂52l的前端部52a形成有用于将球状部154的球状的部分在沿着球面的方向上滑动自如地嵌合的凹部d，球状部154经由该凹部d而与下侧臂52l连接。由此，转向用伺服电动机15l的主体部15a被支承为从下侧臂52l侧以与转向转动轴平行的轴(与输出轴15b平行的轴)为中心而转动自如。
117.在此，转向用伺服电动机15l若被赋予驱动信号则产生使输出轴15b转动的驱动力，但如上所述，输出轴15b被从上侧臂51l侧支承为不能转动，主体部15a被从下侧臂52l侧支承为转动自如，由此，与这样的转动驱动力的产生对应地，如图7的右转向时的情形所例示的那样，主体部15a以与转向转动轴平行的轴为中心转动。而且，根据这样的主体部15a的转动，作为经由轮毂部53而与主体部15a的侧面连接的转向轮wl，也以与转向转动轴平行的轴为中心转动。
118.此外，如参照图6以及图7所理解的那样，本例的转向机构50中的转向转动轴成为在图7中的a中用“as”表示的轴、即输出轴15b的转动中心轴。以下，对转向转动轴标注附图标记“as”。
119.在上述中，构成为将形成于主体部15a的球状部154与下侧臂52连接，将连接部15c的柱部153与上侧臂51连接，但在实现上述那样的伴随主体部15a的转动而使转向轮w转动的结构的基础上，也可以相反地将球状部154与上侧臂51连接，将柱部153与下侧臂52连接。在该情况下，在上侧臂51的前端部51a形成用于嵌合球状部154的凹部d，在下侧臂52的前端部52a连接前端部153a以使柱部153不能转动。即，与上述相反，将输出轴15b保持为不能从下侧臂52侧转动，将主体部15a支承为从上侧臂51侧以与转向转动轴as平行的轴为中心而转动自如。根据这一点可知，为了实现转向轮w随着主体部15a的转动而转动的动作，转向机构50只要以如下方式构成即可。即，输出轴15b被从上侧臂51、下侧臂52中的任一方的臂侧支承为不能转动，主体部15a被支承为从上侧臂51、下侧臂52中的另一方的臂侧以与转向转
动轴as平行的轴为中心而转动自如，且轮毂部53与主体部15a连结。
120.在此，在本说明书中，“连结”是除了某个构件彼此直接连接以外，还包括经由其他构件连接的概念。因此，在本例中，是轮毂部53与主体部15a直接连接的例子，但也可以是轮毂部53经由其他构件而与主体部15a连接的结构。
121.从图4至图7的说明可知，本实施方式的转向机构50构成为，位于作为上侧臂51、下侧臂52的臂部与转向轮w之间的转向用伺服电动机15通过与转向转动轴as平行的输出轴15b(在本例中与转向转动轴as同轴)而驱动转向轮w转动。通过采用这样的结构，能够不需要如以往那样在车身侧配置转向用伺服电动机的情况下所需要的转向用的连杆机构，并且能够使转向用伺服电动机的转动角与转向轮的转动角同步。由于不需要转向用的连杆机构，因此能够实现抑制由该连杆机构的连接松动引起的转向控制精度的降低。另外，由于不需要连杆机构，因此能够防止转向轮的转动角度依赖于舵角而变化。因此，在这些方面，能够实现转向控制精度的提高。
122.3.关于输入衰减机构
123.在本实施方式中，与采用将转向用伺服电动机15配置在臂部与转向轮w之间的结构相对应，对用于使经由转向轮w的来自路面的输入衰减的输入衰减机构的结构进行了研究。参照图8及图9，对实施方式的模型机动车1所具备的输入衰减机构进行说明。
124.在图8中，图8中的a是对转向机构50的左侧部分的附近进行主视观察的图(从车辆前方侧观察的图)。此外，省略轮毂部53l及转向轮wl的图示。在本实施方式的模型机动车1中，作为用于输入衰减的结构，设置有减震器61l及冲击塔62。减震器61l构成为具有在内部封入有液体等缓冲材料的缸体部和卷绕于缸体部的外周的弹簧，构成为能够利用缸体部内的由上述液体或气体产生的阻力来吸收施加于弹簧的冲击。冲击塔62是用于将左右的减震器61与底盘1a侧连结的构件。
125.首先，作为前提，在实施方式的转向机构50中，上侧臂51l的车身侧端部51b(前述的根部)、即与前端部51a相反侧的端部以能够进行以该车身侧端部51b为支点部的上侧臂51l的上下方向的摆动的方式与底盘1a连结。另外，上侧臂51l的前端部51a以能够进行以该前端部51a为支点部的上侧臂51l的上下方向的摆动的方式与柱部153的前端部153a连接。即，与输出轴15b连结。
126.图8中的b是用于说明上侧臂51l的前端部51a与柱部153的前端部153a的连接方式的例子的立体图。如图所示，在前端部153a形成有向模型机动车1的前方侧突出的大致圆柱状的钩部160，在上侧臂51l的前端部51a形成有插通于钩部160的大致圆形的孔部h。该情况下的前端部51a在孔部h插通于钩部160的状态下，被例如螺母161等夹持构件与柱部153侧夹持。例如通过这样的结构，上侧臂51l以能够进行以前端部51a为支点部的上下方向的摆动的方式与柱部153的前端部153a连接。
127.另外，下侧臂52l的车身侧端部52b、即与前端部52a相反侧的端部以能够进行以该车身侧端部52b为支点部的下侧臂52l的上下方向的摆动的方式连结于底盘1a。另外，下侧臂52l的前端部52a以能够进行以该前端部52a为支点部的下侧臂52l的上下方向的摆动的方式与球状部154连接。即，与转向用伺服电动机15l的主体部15a连结。如上所述，下侧臂52l在凹部d中以能够滑动的方式嵌合球状部154的球状的部分，因此下侧臂52l以能够进行以前端部52a为支点部的上下方向的摆动的方式与转向用伺服电动机15l的主体部15a连
结。
128.在采用上述那样的结构的基础上，减震器61l的下端部61a以能够进行以下侧臂52l的上述的车身侧端部52b为支点部的上下方向的摆动、以及以前端部52a为支点部的上下方向的摆动的方式与下侧臂52l连结。换言之，减震器61l的下端部61a以能够进行以该下端部61a与下侧臂52l的连接部分为支点部的下侧臂52的上下方向的摆动的方式连结于下侧臂52。而且，减震器61l的上端部61b不经由上侧臂51l而与冲击塔62连接(即与车身侧连结)。
129.上述说明的悬架结构是所谓的双横臂式的悬架结构。双横臂式是应用了平行连杆的方式，因此即使因路面的凹凸而使转向轮w上下移动，也能够实现外倾角不变化。图9是其说明图，通过与图8中的a同样的主视来表示转向轮wl通过路面的凸部时(图9中的a)、通过凹部时(图9中的b)的转向及输入衰减机构的情况。根据图9中的a和图9中的b可知，转向轮wl的外倾角相对于路面凹凸不变化。
130.另外，根据上述的双横臂式的悬架构造，减震器61的上端部61b不与上侧臂51l连结，因此即使采用在上侧臂51与下侧臂52之间插入转向用伺服电动机15的结构，也能够不阻碍来自路面的输入衰减动作。
131.此外，如上所述，也可以采用将上侧臂51l的前端部51a经由球状部154而与主体部15a连结，将下侧臂52l的前端部52a与输出轴15b连结的结构。在该情况下，在实现上述那样的双横臂式的悬架构造的基础上，上侧臂51l只要以前端部51a能够进行以该前端部51a为支点部的上侧臂51l的上下方向的摆动的方式连结于主体部15a即可，另外，下侧臂52l只要以前端部52a能够进行以该前端部52a为支点部的下侧臂52l的上下方向的摆动的方式连结于输出轴15b即可。
132.此外，关于输入衰减机构，关于右侧的结构，除了相对于上述说明的左侧的结构成为左右对称的关系以外，其他结构相同，因此省略基于图示的说明。
133.4.转向机构的其他例
134.4-1.第一其他例
135.在上述中，关于输出轴15b与上侧臂51的连结，例示了经由连接部15c将输出轴15b连结于上侧臂51的结构，但也可以如图10所示的第一其他例那样，采用将输出轴15b的前端部直接连接于上侧臂51的前端部51a的结构。此外，在以下的说明中，对与已经说明过的部分相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。
136.在图10中，在该情况下，输出轴15b的前端部以使输出轴15b不能转动的方式与上侧臂51的前端部51a连接。由此，与采用在图6等中说明的结构的情况同样地，实现主体部15a和转向轮w根据转向而联动地移动的结构。
137.4-2.第二其他例、第三其他例
138.在至此为止的说明中，作为在臂部与转向轮w之间配置转向用伺服电动机15的转向机构50的例子，例示了转向用伺服电动机15的主体部15a与转向轮w根据转向而联动地移动的结构，但并非必须采用这样主体部15a与转向轮w根据转向而联动地移动的结构。例如，如图11所示的第二其他例、图12所示的第三其他例那样，也能够采用如下结构：利用输出轴15b的转动驱动力驱动与轮毂部53l连接的构件(转动构件155、被连接构件)转动，从而驱动转向轮wl向舵角方向转动。在这些图11、图12的任一情况下，转向用伺服电动机15l的主体
部15a相对于臂部以不能转动的方式连结。具体而言，在图11的例子中，在主体部15a形成有从下表面向下方向突出的大致圆柱状的支承部15d，该支承部15d的前端部(下端部)以主体部15a不能转动的方式与下侧臂52l的前端部52a连接。另外，该情况下的主体部15a的上端部以使主体部15a不能相对于上侧臂51的前端部51a转动的方式连接。另一方面，在图12的例子中，主体部15a以不能转动的方式固定于下侧臂52l上的比前端部52a靠根部的位置。
139.在图11的例子中，轮毂部53l与转动构件155连接。如图所示，转动构件155在后视时具有大致u字型的截面形状，上表面部155a以输出轴15b的转动中心轴为中心轴与输出轴15b联动地转动的方式与输出轴15b的前端部连接。虽然省略图示，但在转动构件155的下表面部155c形成有大致圆形的孔部，在该孔部插通有支承部15d。此时，该孔部与支承部15d的连接例如经由球轴承等进行，不妨碍转动构件155的转动。如图所示，轮毂部53l与转动构件155的侧表面部155b的外表面连接。
140.在该图11所示的结构中，当转向用伺服电动机15l被驱动时，输出轴15b转动，转动构件155与该输出轴15b的转动联动地转动，转向轮wl向舵角方向转动。在该情况下，转向转动轴as与输出轴15b的转动中心轴同轴。
141.在图12所示的结构中，通过图中的齿轮165、166对传递轴167传递输出轴15b的转动驱动力，与轮毂部53l连接，通过与传递轴167同轴且联动地转动的被连接构件168驱动转向轮wl向舵角方向转动。传递轴167的上端部以能够使传递轴167相对于上侧臂51l的前端部51a转动的方式连接，下端部以能够使传递轴167相对于下侧臂52l的前端部52a转动的方式连接。从与输出轴15b连接的齿轮165经由与传递轴167连接的齿轮166进行向传递轴167侧的动力传递。被连接构件168与传递轴167同轴地配置，在侧面连接有轮毂部53l。
142.在图12所示的结构中，转向轮wl以与图中表示为“r”的传递轴167的转动中心轴不一致的、与转动中心轴r平行的转向转动轴as为中心被驱动向舵角方向转动。
143.由这些第二其他例、第三其他例可知，不需要采用转向用伺服电动机15的主体部15b与转向轮wl联动地转动的结构。另外，输出轴15b并不限定于与转向转动轴as同轴，只要如第三其他例那样至少与转向转动轴as平行即可。
144.5.关于角度调整机构
145.对于转向用伺服电动机15，通过设置使与臂部侧的连接位置位移自如的连接位置位移机构，能够进行后倾角、外倾角的调整。图13、图14是用于后倾角调整的连接位置位移机构156、连接位置位移机构156a的说明图。在图13中，示出了通过使球状部154的前后方向上的位置、即与下侧臂52的连接部的前后方向上的位置变化而能够进行后倾角的调整的情况。在该情况下，作为连接位置位移机构156，构成为能够调整球状部154的前后方向位置的机构。具体而言，例如可以考虑在主体部15a的下表面的沿前后方向分离的多个位置分别形成用于将球状部154定位且装卸自如地固定的孔部，将形成于这些多个位置的孔部作为连接位置位移机构156。或者，作为连接位置位移机构156，也可以考虑构成为将球状部154保持为能够沿前后方向滑动的机构等。
146.在图14中，示出了通过使柱部153的前端部153a的前后方向上的位置、即与上侧臂51的连接部的前后方向上的位置变化而能够进行后倾角的调整的情况。前端部153a的前后方向上的位置能够通过调整转向用伺服电动机15的输出轴15b为空档状态(非驱动状态下的转动角度)时的、连接部15c相对于输出轴15b的安装角度而变化。因此，作为该情况下的
连接位置位移机构156a，只要构成为能够进行该安装角度的调整的机构即可。
147.图15是用于外倾角调整的连接位置位移机构156b的说明图。具体而言，在图15中，示出了关于上侧臂51的前端部51a，能够通过使相对于柱部153的前端部153a的左右方向上的连接位置变化来进行外倾角的调整。因此，作为连接位置位移机构156b，构成为在柱部153的前端部153a能够在左右方向上调整与上侧臂51的前端部52a的连接位置的机构。具体而言，例如可以考虑在前端部153a的前表面的在左右方向上分离的多个位置分别形成用于卡止前端部52a的钩部160(参照图8中的b)，将形成于这些多个位置的钩部160作为连接位置位移机构156b。或者，作为连接位置位移机构156b，也可以考虑构成为将上述的钩部160保持为能够沿左右方向滑动的机构等。
148.6.变形例
149.本发明并不限定于上述的具体例，能够采用作为多种变形例的结构。例如，在上述中，举出了转向机构50为左右对称的结构的例子，但本发明所涉及的转向机构也可以在左右的至少一部分包含非对称的结构。
150.另外，在上述中，列举了将本发明应用于作为四轮车的模型机动车1的例子，但本发明能够适当地应用于具备一个以上的转向轮且具有两个以上的车轮的模型机动车。
151.7.实施方式的总结
152.如上所述，作为实施方式的模型机动车的转向机构(转向机构50)，具备转向用伺服电动机，作为用于驱动模型机动车(模型机动车1)的转向轮(转向轮w)向舵角方向转动的转向用伺服电动机(转向用伺服电动机15)，所述转向用伺服电动机位于从车身侧朝向转向轮延伸的臂部(上侧臂51、下侧臂52)与转向轮之间，通过与转向轮的转向转动轴(转向转动轴as)平行的输出轴(输出轴15b)驱动转向轮转动。关于如上述那样位于臂部与转向轮之间的转向用伺服电动机，通过构成为利用与转向转动轴平行的输出轴驱动转向轮转动，能够不需要如以往那样在车身侧配置转向用伺服电动机的情况下所需的转向用的连杆机构，并且能够使转向用伺服电动机的转动角与转向轮的转动角同步。由于不需要转向用的连杆机构，因此能够实现抑制由该连杆机构的连接松动引起的转向控制精度的降低。另外，由于不需要连杆机构，因此能够防止转向轮的转动角度依赖于舵角而变化。因此，在这些方面，能够实现转向控制精度的提高。进一步而言，由于不需要连杆机构，因此也能够使转向轮转动180度。另外，根据上述结构，不需要连杆机构，并且能够独立地对左右的转向轮进行转向驱动。由此，能够将阿克曼比的调整作为转向用伺服电动机的转动角度调整而电气地进行(即，能够作为行驶中的调整而进行)。在此，阿克曼比是指左右的转向轮的转向角的差。假设相对于某转向量使左右的转向轮的转向角相同，则左右的转向轮描绘相同半径的圆。此时，由于在外侧的转向轮描绘的圆弧的中心与内侧的转向轮描绘的圆弧的中心之间产生车宽的量的差，所以外侧的转向轮的轨迹与内侧的转向轮的轨迹在某一时刻交叉，外侧的转向轮的轨迹比内侧的转向轮的轨迹靠内侧回转。由此可知，若使左右的转向轮的转向角相同，则难以使模型机动车顺畅地转弯。因此，例如使模型机动车顺畅地转弯等、用于使模型机动车的转向特性成为所希望的特性的左右转向轮的转向角调整作为阿克曼比的调整来进行。另外，根据上述的作为实施方式的转向机构，在与如专利文献1的图6所示的结构那样通过一个伺服电动机的输出驱动左右的转向轮转动的转向机构的比较中，能够独立地调整左右的转向轮的转动角度。进一步而言，通过能够独立地调整左右的转向轮的转动角度，即
使在行驶中也能够电气地进行束角的调整。
153.另外，在作为实施方式的模型机动车的转向机构中，转向用伺服电动机的输出轴位于与转向转动轴同轴的位置(参照图6、7、10、11)。由此，能够将由转向用伺服电动机产生的转动驱动力不经由例如图12所例示那样的齿轮而向转向轮传递。因此，在通过位于臂部与转向轮之间的转向用伺服电动机实现驱动转向轮的转动时，能够实现转向机构的构成部件的削减、小型轻量化。另外，通过实现转向机构的轻量化，能够实现模型机动车的轻量化。
154.并且，在作为实施方式的模型机动车的转向机构中，转向用伺服电动机具有将输出轴保持为转动自如的主体部(主体部15a)，模型机动车的转向机构具备在上下方向上分离的第一臂部和第二臂部作为臂部，输出轴被支承为从第一臂部和第二臂部中的任一方的臂部侧不能转动，主体部被支承为从第一臂部和第二臂部中的另一方的臂部侧以与转向转动轴平行的轴为中心而转动自如，将转向轮保持为旋转自如的轮毂部与主体部连结(参照图6、7、10)。如上所述，输出轴被支承为不能从上下任意一方的臂部侧转动，主体部被支承为从上下另一方的臂部侧以与转向转动轴平行的轴为中心而转动自如，由此，在该情况下的转向用伺服电动机中，主体部根据转向以与转向转动轴平行的轴为中心转动。而且，轮毂部与主体部连结，由此转向轮与主体部的转动联动地转动。如上所述，通过形成为与主体部的转动联动地驱动转向轮转动的结构，在该情况下的转向机构中，不需要将用于将该输出轴的转动力向转向轮侧传递的传递机构(例如图11中的转动构件155、图12中的传递轴167以及被连接构件168)与输出轴连接，能够实现转向机构的构成部件的削减、小型轻量化。另外，通过实现转向机构的轻量化，能够实现模型机动车的轻量化。
155.另外，在作为实施方式的模型机动车的转向机构中，在车身上设置有用于使经由转向轮的来自路面的输入衰减的减震器(减震器61)，转向用伺服电动机具有将输出轴保持为转动自如的主体部，模型机动车的转向机构具备在上下方向上分离的上侧臂部和下侧臂部作为臂部，上侧臂部的一端部以能够进行以该一端部为支点部的上侧臂部的上下方向的摆动的方式与车身侧连结，另一端部以能够进行以该另一端部为支点部的上侧臂部的上下方向的摆动的方式与输出轴、主体部中的任一方连结，下侧臂部的一端部以能够进行以该一端部为支点部的下侧臂部的上下方向的摆动的方式与车身侧连结，另一端部以能够进行以该另一端部为支点部的下侧臂部的上下方向的摆动的方式与输出轴、主体部中的另一方连结，减震器的下端部以能够进行以下侧臂部的一端部为支点部的上下方向的摆动、以及以所述下侧臂部的另一端部为支点部的上下方向的摆动的方式与输出轴、主体部中的另一方连结。与下侧臂部连结，上端部不经由上侧臂部而与车身侧连结(参照图8、9)。即，采用所谓的双横臂式的悬架构造。双横臂式是应用了平行连杆的方式，因此即使转向轮由于路面的凹凸而上下移动，也能够实现外倾角不变化。另外，由于减震器的上端部未与上侧臂部连结，因此即使采用在上侧臂部与下侧臂部之间插入转向用伺服电动机的结构，也能够不阻碍来自路面的输入衰减动作。
156.另外，在作为实施方式的模型机动车的转向机构中，转向用伺服电动机具有使与臂部侧的连接位置位移自如的连接位置位移机构(连接位置位移机构156、156a、156b)。关于位于臂部与转向轮之间的转向用伺服电动机，通过使与臂部侧的连接位置位移自如，能够进行后倾角、外倾角的调整。
157.作为实施方式的转向用伺服电动机(转向用伺服电动机15)是用于驱动模型机动
车的转向轮向舵角方向转动的转向用伺服电动机，位于从车身侧朝向转向轮延伸的臂部与转向轮之间，通过与转向轮的转向转动轴平行的输出轴驱动转向轮转动。通过这样的转向用伺服电动机，也能够得到与作为上述实施方式的转向机构相同的作用。因此，对于模型机动车的转向机构，能够实现转向控制精度的提高。
158.另外，在作为实施方式的转向用伺服电动机中，具有将输出轴保持为转动自如的主体部，在主体部形成有用于连接将转向轮保持为旋转自如的轮毂部的被连接部(被连接部151)。由此，与采用主体部根据转向而以与转向转动轴平行的轴为中心转动的结构的情况对应地，能够使转向轮与主体部的转动联动地转动。因此，能够使转向轮在舵角方向上适当地转动。
159.进一步而言，在作为实施方式的转向用伺服电动机中，具有使与臂部侧的连接位置位移自如的连接位置位移机构。关于位于臂部与转向轮之间的转向用伺服电动机，通过使与臂部侧的连接位置位移自如，能够进行后倾角、外倾角的调整。

技术特征：

1.一种模型机动车的转向机构，其中，所述模型机动车的转向机构具备转向用伺服电动机作为用于驱动模型机动车的转向轮向舵角方向转动的转向用伺服电动机，所述转向用伺服电动机位于从车身侧朝向所述转向轮延伸的臂部与所述转向轮之间，通过与所述转向轮的转向转动轴平行的输出轴驱动所述转向轮转动。2.根据权利要求1所述的模型机动车的转向机构，其中，所述转向用伺服电动机的所述输出轴位于与所述转向转动轴同轴的位置。3.根据权利要求1或2所述的模型机动车的转向机构，其中，所述转向用伺服电动机具有将所述输出轴保持为转动自如的主体部，所述模型机动车的转向机构具备在上下方向上分离的第一臂部和第二臂部作为所述臂部，所述输出轴被支承为不能从所述第一臂部和所述第二臂部中的任一方的臂部侧转动，所述主体部被支承为从所述第一臂部和所述第二臂部中的另一方的臂部侧以与所述转向转动轴平行的轴为中心而转动自如，将所述转向轮保持为旋转自如的轮毂部与所述主体部连结。4.根据权利要求1至3中任一项所述的模型机动车的转向机构，其中，在所述车身设置有用于使经由所述转向轮的来自路面的输入衰减的减震器，所述转向用伺服电动机具有将所述输出轴保持为转动自如的主体部，所述模型机动车的转向机构具备在上下方向上分离的上侧臂部和下侧臂部作为所述臂部，所述上侧臂部的一端部以能够进行以该一端部为支点部的所述上侧臂部的上下方向的摆动的方式连结于所述车身侧，所述上侧臂部的另一端部以能够进行以该另一端部为支点部的所述上侧臂部的上下方向的摆动的方式连结于所述输出轴、所述主体部中的任一方，所述下侧臂部的一端部以能够进行以该一端部为支点部的所述下侧臂部的上下方向的摆动的方式连结于所述车身侧，所述下侧臂部的另一端部以能够进行以该另一端部为支点部的所述下侧臂部的上下方向的摆动的方式连结于所述输出轴、所述主体部中的另一方，所述减震器的下端部以能够进行以所述下侧臂部的所述一端部为支点部的上下方向的摆动、以及以所述下侧臂部的所述另一端部为支点部的上下方向的摆动的方式连结于所述下侧臂部，所述减震器的上端部不经由所述上侧臂部而连结于车身侧。5.根据权利要求1至4中任一项所述的模型机动车的转向机构，其中，所述转向用伺服电动机具有使与所述臂部侧的连接位置位移自如的连接位置位移机构。6.一种转向用伺服电动机，其用于驱动模型机动车的转向轮向舵角方向转动，其中，所述转向用伺服电动机位于从车身侧朝向所述转向轮延伸的臂部与所述转向轮之间，通过与所述转向轮的转向转动轴平行的输出轴驱动所述转向轮转动。7.根据权利要求6所述的转向用伺服电动机，其中，
所述转向用伺服电动机具有将所述输出轴保持为转动自如的主体部，在所述主体部形成有被连接部，该被连接部用于连接将所述转向轮保持为旋转自如的轮毂部。8.根据权利要求6或7所述的转向用伺服电动机，其中，所述转向用伺服电动机具有使与所述臂部侧的连接位置位移自如的连接位置位移机构。

技术总结

本发明提供一种实现了转向控制精度的提高的模型机动车的转向机构。模型机动车的转向机构具备转向用伺服电动机作为用于驱动模型机动车的转向轮向舵角方向转动的转向用伺服电动机，该转向用伺服电动机位于从车身侧朝向转向轮延伸的臂部与转向轮之间，通过与转向轮的转向转动轴平行的输出轴驱动转向轮转动。的转向转动轴平行的输出轴驱动转向轮转动。的转向转动轴平行的输出轴驱动转向轮转动。