おもちゃラジコン・カー ステアリング操舵のメカニズムについてお教えください。

初めておもちゃのラジコン・カーを分解したのですが、操舵のメカニズムが良くわからないのです。
私が分解したラジコン・カーは、リモコンの指令により操舵専用のモーターが起動、歯車列を介して
L字型レバーを動かします。
いっぽう、車体側の左右タイロッドの中央にある溝に上記L字型レバーがはまり、タイヤを動かすという機構ですが、よく判らないのは次の点です。

この機構では、ストッパースイッチなどが無く、リモコンを押し続けると、モーターは作動しっぱなし
になり、やがて歯車列などが破損するのではないでしょうか？　事実、私が分解したラジコン・カーは
この部分が破損していました。
実際問題として、この機構で差し障りがないのでしょうか？
リモコンを押し続けるという操作がイケナイのかも知れませんが、子供にはムリ？

質問者からの補足コメント

• 該当するおもちゃは「トイ・ラジ」です。したがって比例制御ではなく、単純なON-OFFのみです。
  切れ角が最大になったとき、モーターがストップする機構が無く、歯車列あるいはモーターに過負荷が
  かかり、破損の原因になるのでは？と思います。現物は事実、そのような壊れ方をしています。
  
  なお、私もある地域で「おもちゃの病院」ドクターをやっています。

    補足日時：2021/11/04 13:27

No.3 回答者： mini_ta3298 回答日時： 2021/11/04 16:56

No.2です。

補足を見ましたが、新たな言及はございません。

＞該当するおもちゃは「トイ・ラジ」～ON-OFFのみです。
＞切れ角が最大～過負荷～破損の原因になるのでは？と思います。
No.2にて、いずれも把握している旨を謳っております。

＞私もある地域でドクターをやっています。
ここだけ想定外でした。
「お父さんの興味本位」な質問と思っていたので、『歯車列』はラックを意図するのかと考えていましたが、そうではない可能性が生じました。
JISが規定する『歯車列』の語句ならば、ラック＆ピニオン構造以外も対象となりますから、回答側にとっては構造の類推がより不明瞭になります。
ただし対象物がどんな構造か存じませんが、回答の内容は変わりません。
よって、より簡易な表現で最回答します。

＞やがて歯車列などが破損するのではないでしょうか？
過負荷はどこかに逃げ場を放出します。
歯車列だったり、モーターだったり、レバーだったり。
その蓄積が、何らかの破損を招くことはあるでしょう。

＞実際問題として、この機構で差し障りがないのでしょうか？
無いとは言いませんが、この対処に部材を奢る場合、それは価格に反映されます。
価格なりの仕様ということです。

＞子供にはムリ？
子供に限らず大人でもムリですが、内容を把握している大人であれば負荷を軽減させる工夫を講じることは可能です。

この回答へのお礼

詳細なご返事を戴き恐縮するとともに感激しております。
おもちゃの病院のドクターは未だ新米ですが、これからもよろしくお願いいたします。

お礼日時：2021/11/04 17:21

No.2 回答者： mini_ta3298 回答日時： 2021/11/04 11:32

長文になります＾＾；

おもちゃ修理のボランティアをしています。

ラジコンカーと言っても、おもちゃ(トイラジ)とホビー用では大きな違いがあります。
後者は、車で言えばハンドルを少し切るとか早く切る、アクセルは踏み加減といった、操作量に応じた動作(プロポーショナル)に対応します。
前者は、面舵／取舵いっぱいと中立、スロットルは前後進の全開と停止しかありません。
性能面では圧倒的にホビー用が優れるのですが、トイラジにはトイラジの魅力もあったりします。
今回の相談は、トイラジのステアリング機構に関する懸念と理解しています。

自分の経験上、トイラジのステアリング機構は何種類もあります。
軽負荷な物では電磁石が使われますし、モーターであってもラック＆ピニオン方式(おそらく今回の物)や遠心クラッチ式などいろいろです。

さて質問ですが…

＞やがて歯車列などが破損するのではないでしょうか？
この「など」を広義に捉えれば、そのとおりです。
故障個所は、ピニオンギヤ(モーター側)の割れや欠け、ラックギヤ(平歯)の欠けや潰れ、Ｌ型レバーの変形や折損のほか、モーターの焼損「など」故障例は様々です。
破損個所は、元の仕様に対する使用条件や個体差など、固有の事情で違った結果となります。

＞実際問題として、この機構で差し障りがないのでしょうか？
質問の本質的な部分、モーターに通電した状態で外力により回転を規制する構造に疑問を持たれたということですね。
クラッチ等の逃がしが無い機構に於いては、その瞬間でどこかに負荷が掛かります。懸念されるようにギヤが損傷するかもしれませんし、電気的にモーターが焼損するかもしれません（安全上の優先順位で、焼損は回避する設計が一般的です）。
あなたの場合は、おもちゃの機能として差し障りが生じたことになりますが、危機管理の面からは「正常に安全に壊れた」結果ではあります。
例えば子供が乗ったり岩場で使うようなラジコンカーなど、規模や用途によっては操舵にかなりのトルクが必要なケースもあり、相応に価格に反映することになります。今回の物は、その使用されるシーンと価格とのバランスから採用された構造と考えます。

＞子供にはムリ？
面舵取舵いっぱいの仕様ですと、舵角とホイールベール（＋トレッド・トー角・速度・タイヤと走行場所の摩擦等）で、物理的に回転半径が決まります。それ以外の旋回径を狙う場合、急旋回では後輪を滑らせる程度・緩いカーブではインチング（ちょい押し）の操作となりますが、広い場所でただ旋回させる通常の遊び方では、どうしても旋回中は長押しの操作が必要です（これは多くのトイラジが、ハンドルを中立に戻す機構にバネを使用するため）。
ですから、子供には～というよりは大人でもムリな話です。
修理依頼に来る親子も「子供が使っていて…」と申し訳なさげに依頼されることが多いのですが、自分はまず子供に「キミは悪くないんだよ」と伝えるケースですね（もちろん子供起因の状況も少なくありませんｗ）。

SNS等では、トイラジのステアモーターをハイパワーに改造した記事なども散見します。たしかに旋回はクイックで安定するメリットがある反面、相対的に中立に戻りにくくなりますし、その対策にバネを強化すると今度はギヤにしわ寄せが移行します。素の状態が価格なりに最適なバランスで計画されていますので、車体側ではなくフローリングやタイルカーペット等の低μな路面を選ぶ方が長く楽しめるかと考えます。

今回、構造を見て懸念を持たれたことは、非常に意味があることと感じます。メーカーは分解を推奨しませんけどね＾＾；
トイラジは価格やシーンなどの制約の中で、いかに有効であるかノウハウが詰まった設計になっています。
タミヤをはじめとするホビー用の世界では、操作量の加減ができるだけでなく、基本的に全部品をユーザーが交換可能です。加えてタイヤの選定やサスペンションの硬さ等まで自分に合ったセッティングも可能です。

破損の状況によりますが、地域のおもちゃ病院で何らかの対処や相談ができるかと思います（ピニオンギヤの損傷なら軽度・ラックギヤの欠損なら中度～といった感じ）ので、ご利用を検討されてはいかがでしょうか。
応対者によっても得手不得手があり、隣町からセカンドオピニオンされて来るケースもありますよ＾＾。

No.1 回答者： ジャンボマックスmk-2SR 回答日時： 2021/11/03 18:01

安いおもちゃ用のモーターだときちんとした制御が出来ないからだと思います。

通常、タミヤなどから出ている本格的なラジコンはサーボモーターを使用していますのできめ細かな制御が可能です。

参考↓
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicetr/46/4 …