JP2503830Y2 - ２線集電式走行物の検知装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば鉄道模型車両な
どの２線集電式走行物の検知装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電動式の鉄道模型などでは、一般に２本
のレールから模型車両に給電しこれを走行させると共
に、模型車両の位置に応じて信号機などの各種アクセサ
リーを作動させるようになっている。このような模型車
両の位置を検知して信号機などを作動させる検知装置と
して、例えば、特公平３−１９９２０号公報の鉄道模型
に記載のものが知られている。この鉄道模型の検知装置
は、給電レール上に所定の間隔を存して軌道方向に設け
た一対の光センサから成る車両検知器と、２本の給電レ
ール間の電圧の極性により模型車両の走行方向を検知す
る方向検知器とで構成されている。車両検知器は、一対
の光センサの少なくとも一方の光が模型車両の通過によ
り遮られることにより、模型車両の通過を検知する。一
方、方向検知器は、模型車両の正逆走行方向が給電レー
ルへの印加電圧の極性により左右されるので、この極性
を測定することで模型車両の走行方向を検知する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記従来の検出装置で
は、模型車両の通過に加えて走行方向が検知できるよう
になっているので、例えば、この検出装置によって信号
機を駆動するような場合、模型車両が検知部にさしかか
ったところで折返し運転したような場合でも、信号機の
開閉動作が逆にならず的確に作動する。しかし、模型車
両の通過を検知する車両検知器と、模型車両の走行方向
を検知する方向検知器とが別の回路で構成されており、
かつ両者が連動するような回路が付加された構成になっ
ている。したがって、装置構成が複雑になる問題があっ
た。しかも、車両検知器は光センサを用いているため、
人間が誤って光センサの光を遮ったり、ゴミの付着など
で誤作動を生じさせる問題があった。

【０００４】本考案は、簡易な構造で、走行物の通過と
通過時の走行方向とを確実に検知可能な２線集電式走行
物の検知装置を提供することをその目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
考案は、印加電圧の極性を反転させることにより走行物
の走行方向を正逆変更可能な２線軌道と、２線軌道の所
定の位置を走行物が通過することにより作動するメイン
スイッチと、２線軌道およびメインスイッチに直列に接
続された第１のスイッチと、２線軌道およびメインスイ
ッチに直列に接続されると共に、第１のスイッチに並列
に接続された第２のスイッチとを備え、第１のスイッチ
と第２のスイッチとは、極性の異なる印加電圧で作動す
るように構成されていることを特徴とする。

【０００６】この場合、メインスイッチは、２線軌道の
一方の軌道と、この一方の軌道の近傍に設けられ、走行
物の車輪の乗り上げによりこの一方の軌道に接触するス
イッチ端子とで構成されていることが好ましい。

【０００７】また、これらの場合、第１のスイッチと第
２のスイッチとは、通電することによりＯＮ−ＯＦＦす
るフォトカプラでそれぞれ構成されていることが好まし
い。

【０００８】

【作用】２線軌道の印加電圧の極性により、走行物の走
行方向が確定すると共に第１のスイッチと第２のスイッ
チのいずれかが作動する。したがって、走行物が２線軌
道の所定の位置を通過すると、メインスイッチが作動さ
れ、走行物がある方向に走行していると、例えば第１ス
イッチだけが作動し、それとは反対の方向に走行してい
ると第２スイッチだけが作動する。これにより第１、第
２両スイッチのいずれが作動したかにより走行物の走行
方向が検知できる。また、第１、第２両スイッチのいず
れかの作動は、メインスイッチが作動した場合に限られ
るので、第１、第２両スイッチのいずれかが作動するこ
とにより走行物の走行方向が検知できる。

【０００９】この場合、メインスイッチは、２線軌道の
一方の軌道と、走行物の車輪の乗り上げによりこの軌道
に接触するスイッチ端子とで構成されていれば、走行物
が所定の位置を通過することにより、スイッチが機械的
に確実に作動される。しかも、メインスイッチは構造が
単純で２線軌道の任意の位置に設けることができる。

【００１０】また、第１のスイッチと第２のスイッチ
に、フォトカプラを用いるようにすれば、フォトカプラ
の入力側と出力側とを分離でき、入力側と出力側とで別
の電源を用いることができる。

【００１１】

【実施例】以下、添付の図面に基いて、本考案の一実施
例に係る２線集電式走行物の検知装置を鉄道模型に適用
した場合について説明する。、図１（ａ）および（ｂ）
は模型車両の検知装置の基本的な回路図であり、図２は
走行物である模型車両の外観斜視図である。この検知装
置は、自動踏切（信号機）や駅舎の構内放送などの制御
対象を駆動させるためのもので、踏切や駅舎の近傍に設
けられて模型車両の通過とその走行方向を検知するもの
である。図１に示すように、この検知装置１は、２線軌
道を構成する給電レール２と、給電レール２の所定の位
置にこれに添わせて設けたメインスイッチ３と、この給
電レール２およびメインスイッチ３に接続された第１ス
イッチ４および第２スイッチ５とで構成されている。

【００１２】第１スイッチ４および第２スイッチ５は、
それぞれ給電レール２およびメインスイッチ３に直列に
接続されると共に、互いに並列に接続されている。第１
スイッチ４は第１フォトカプラ６により構成され、第２
スイッチ５は第２フォトカプラ７により構成されてい
る。第１フォトカプラ６に組み込まれている発光ダイオ
ード８と、第２フォトカプラ７に組み込まれている発光
ダイオード９とは、電流の向きによりいずれか一方に電
流が流れるようになっている。なお、図１中の符号１０
は、電流を制御するための電気抵抗である。

【００１３】第１フォトカプラ６の出力端における検出
端子Ａは、直流電源１１のマイナス側に、検出端子Ｂは
第１ランプ（制御対象）１２を介して直流電源１１のプ
ラス側にそれぞれ接続されている。また、第２フォトカ
プラ７の出力端における検出端子Ａは（第１フォトカプ
ラ６の検出端子Ａと共通）、直流電源１１のマイナス側
に、検出端子Ｃは第２ランプ（制御対象）１３を介して
直流電源１１のプラス側にそれぞれ接続されている。し
たがって、図１（ａ）に示すように、紙面下側の給電レ
ール２がプラス電極で上側の給電レール２がマイナス電
極となっている場合には、メインスイッチ３のＯＮによ
り第１スイッチ４がＯＮして、第１ランプ１２が点灯す
る。逆に、図１（ｂ）に示すように、下側の給電レール
２がマイナス電極で上側の給電レール２がプラス電極と
なっている場合には、メインスイッチ３のＯＮにより第
２スイッチ５がＯＮして、第２ランプ１３が点灯する。

【００１４】一方、図２に示す模型車両１４は給電レー
ル２を介して主電源から給電されて走行する。図３およ
び図４に示すように給電レール２と主電源との接続は、
プラグ形式の接続アダプタ１５を、給電レール２の軌道
ベース１６に形成された接続孔１７に差し込むことによ
り行われる。このため、接続孔１７は軌道ベース１６の
所定の複数箇所（複数位置）に形成されており、軌道ベ
ース１６の適宜箇所に接続アダプタ１５が接続できるよ
うになっている。接続孔１７は給電レール２を横切る方
向に形成され、給電レール２がその上部空間に臨むよう
になっている。

【００１５】一方で、接続アダプタ１５は、アダプタ本
体３１とアダプタ本体３１から延びる長短２本のプラグ
３２，３３とからなり、長短各プラグ３２，３３にそれ
ぞれ組み込まれた接触接点３４，３５の部分で、下方か
ら給電レール２に圧接する。すなわち、図４に示すよう
に、接続アダプタ１５を接続孔１７に差し込むと、長プ
ラグ３２の先端段部３２ａが差込み方向先方の給電レー
ル２に抜け止めとなって係合すると共に、長プラグ３２
の接触接点３４が先方の給電レール２に圧接し、短プラ
グ３３の接触接点３５が手前の給電レール２に圧接す
る。これにより、接続アダプタ１５から給電レール２に
直流電圧が印加される。また、接続アダプタ１５と主電
源との間には、図示しないがコントローラが組み込まれ
ており、模型車両１４の進行方向のシフトやスピードの
コントロールができるようになっている。なお、この模
型車両１４の進行方向のシフトは給電レール２への印加
電圧の極性の反転により、スピードコントロールは電圧
レベルの可変により行われる。

【００１６】メインスイッチ３は、給電レール２と第１
および第２両スイッチ４，５を電気的に接続するための
スイッチであり、給電レール２の一方のレール２と、こ
れに接触するスイッチ端子とで構成されている。スイッ
チ端子４２は、図３に示す接続アダプタ１５と類似の形
態で構成されたセンサーユニット４１に組み込まれてい
る。センサーユニット４１には、スイッチ端子４２を取
り付けたスイッチプラグ４３と、接触接点４４を取り付
けた接点プラグ４５とが突出形成されており、接続アダ
プタ１５用の接続孔１７と同様の接続孔１７に差し込ん
で使用するようになっている。この場合、図示しないが
軌道ベース１６は、各種パターンの軌道を構成できるよ
うに複数の軌道ベース片から成り、各軌道ベース片には
少なくとも１個のセンサーユニット４１用の接続孔１７
が形成されている。したがって、多数箇所に形成された
接続孔１７に対し、必要に応じ適宜箇所にセンサーユニ
ット４１を取り付けて使用できるようになっている。も
っとも、接続アダプタ１５用の接続孔１７とセンサーユ
ニット４１用の接続孔１７とは、特に構造的に異なると
ころがないので、これを全く同形に形成しておいて、両
者が兼用できる接続孔１７として、軌道ベース１６に多
数形成しておくことが望ましい。

【００１７】センサーユニット４１を接続孔１７に差し
込むと、接点プラグ４５の先端段部４５ａが先方の給電
レール２に抜け止め状態に係合すると共に、スイッチ端
子４２が立ち上がった状態で先方の給電レール２の近傍
に臨み、接触接点４４が手前の給電レール２に圧接する
（図５参照）。この状態で、センサーユニット４１の部
分を模型車両１４が通過すると、模型車両１４の車輪１
４ａのフランジ部が乗り上げるようにしてスイッチ端子
４２に接触し、これによりスイッチ端子４２は、給電レ
ール２に接触する。

【００１８】次に、図１（ａ）および（ｂ）を参照し
て、実施例の検出装置の作動を説明する。いま、図１
（ａ）に示すように、図示の矢印の方向に走行する模型
車両１４が検出装置１の部分を通過した状態を考える。
模型車両１４の車輪１４ａがスイッチ端子４２の部分に
さしかかりこれに乗り上げると、メインスイッチ３がＯ
Ｎして、第１スイッチ４がＯＮし、第１ランプ１２が点
灯する。これにより、模型車両１４の通過が検知される
と共に、図示の矢印の方向に走行していることが検知さ
れる。

【００１９】同様に、図１（ｂ）に示すように、矢印の
方向に走行する模型車両１４では、模型車両１４の車輪
１４ａがスイッチ端子４２に乗り上げると、メインスイ
ッチ３がＯＮして、第２スイッチ５がＯＮし、第２ラン
プ１３が点灯する。これにより、模型車両１４の通過が
検知されると共に、図示の矢印の方向に走行しているこ
とが検知される。

【００２０】このように、メインスイッチ３に直列に接
続されると共に、互いに並列に接続された第１、第２両
スイッチ４，５により、第１、第２両ランプ１２，１３
のどちらか一方を点灯させるようにしているので、極め
て簡単な構造で、模型車両１４の通過と走行方向を検知
することができる。そして、この第１、第２両ランプ１
２，１３に代えて、自動踏切などの制御対象を起動する
ようにすれば、的確な踏切制御が可能になる。

【００２１】図６ないし図８は、上記の検知装置を自動
踏切に適用した適用例を示している。図６は模型車両が
自動踏切を紙面の左側から通過する場合の作動説明図で
あり、図７は模型車両が自動踏切を紙面の右側から通過
する場合の作動説明図であり、図８は紙面の左側から走
行してきた模型車両が、自動踏切の手前で折り返す場合
の作動説明図である。これら各図に示すように、自動踏
切５１を挟んで両側の給電レール２に検知装置１，１が
設けられている。自動踏切５１は遮断機５２とシグナル
５３と警報機５４とを備え、それぞれが図外の制御装置
によりその駆動をコントロールされ、一方でこの制御装
置は検知装置１のスイッチングで起動される。

【００２２】各検知装置１は、前記のセンサーユニット
４１として自動踏切５１の近傍に設けられた軌道ベース
１６の接続孔１７に取り付けられ、その出力端子Ａ、出
力端子Ｂおよび出力端子Ｃが、上記の制御装置に接続さ
れている（図示せず）。この場合、第１スイッチ４のＯ
Ｎ信号は制御装置を介して自動踏切５１を開動作させる
スイッチとして作用し、第２スイッチ５のＯＮ信号は自
動踏切５１を閉動作させるスイッチとして作用すること
としている。また、図示していないが任意の接続孔１７
に接続アダプタ１５が取り付けられ、給電レール２に電
力を供給できると共に、印加電圧の極性を反転させるこ
とにより、模型車両１４の走行方向を正逆シフトできる
ようになっている。

【００２３】この状態で、図６に示すように、紙面下側
の給電レール２がプラス、上側の給電レール２がマイナ
スとなっていて、模型車両１４が紙面の左側から矢印の
方向に走行してくると、まず、自動踏切５１の手前（模
型車両１４の走行方向に対して）の検知装置１が作動し
て、第２スイッチ５をＯＮする。これにより、制御装置
が自動踏切５１を閉動作させる。次に、模型車両１４が
自動踏切５１を通過して先方の検知装置１にさしかかる
と、この検知装置１が作動して、第１スイッチ４をＯＮ
させ、制御装置が自動踏切５１を開動作させる。

【００２４】同様に、図７に示すように、紙面上側の給
電レール２がプラス、下側の給電レール２がマイナスと
なっていて、模型車両１４が紙面の右側から矢印の方向
に走行してくると、自動踏切５１の手前の検知装置１が
作動して、第２スイッチ５をＯＮする。これにより、制
御装置が自動踏切５１を閉動作させる。次に、模型車両
１４が自動踏切５１を通過して先方の検知装置１にさし
かかると、この検知装置１が作動して、第１スイッチ４
をＯＮさせ、制御装置が自動踏切５１を開動作させる。

【００２５】一方で、図８に示すように、模型車両１４
が手前の検知装置１を通過した後、先方の検知装置１に
達する前に折返し運転する場合には、まず、給電レール
２の極性が図６と同じ状態になっていて、手前の検知装
置１を通過することにより、この検知装置１の第２スイ
ッチ５をＯＮして自動踏切５１を閉動作させる。次に、
模型車両１４が後戻りし始めると、給電レール２の極性
が図７と同じ状態になっていて、手前の検知装置１を通
過することにより、この検知装置１の第１スイッチ４を
ＯＮして自動踏切５１を開動作させる。

【００２６】以上のように、本実施例によれば、検知装
置１が模型車両１４の通過と走行方向を同時に検知でき
るようになっているので、模型車両１４の走行方向の変
更が給電レール２のいかなる位置で行われても、自動踏
切５１の閉作動と開動作とが逆転することがなく、自動
踏切５１の誤作動を有効に防止することができる。

【００２７】なお、以上の実施例において、検知装置を
鉄道模型に適用した場合について説明したが、他のカー
レーシング模型などの２線集電式のものに適用できるこ
とはいうまでもない。また、鉄道模型にあっても自動踏
切の他、駅舎の構内放送などの各種アクセサリーにも適
用可能である。一方、給電レールへの印加電圧は、一方
をゼロレベル、他方をプラスレベルとすることの他に、
一方をゼロレベル、他方をマイナスレベルとするように
してもよい。さらに、メインスイッチを、フォトインタ
ーラプタなどの光スイッチで構成するようにしてもよ
い。

【００２８】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、２線軌道
とメインスイッチとに直列に接続されると共に、互いに
並列に接続された第１、第２両スイッチにより、２つの
スイッチ出力を取り出すようにしているので、極めて簡
単な構造で、模型車両の通過と走行方向を検知すること
ができ、制御対象を適切に制御することができる効果を
有する。また、メインスイッチにより作動時にのみ電流
が流れる構造になっているので、消費電力を極めて少な
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の検知装置の構成と作動状態を表し
た作動説明図である。

【図２】第１実施例の検知装置を適用した鉄道模型の模
型車両の外観斜視図である。

【図３】接続アダプタとセンサーユニットの取付け状態
を表した斜視図である。

【図４】接続アダプタと給電レールの接続状態を表した
構造図である。

【図５】センサーユニットと給電レールの接続状態を表
した構造図である。

【図６】自動踏切の作動状態（右走）を表した作動説明
図である。

【図７】自動踏切の作動状態（左走）を表した作動説明
図である。

【図８】自動踏切の作動状態（右、左走）を表した作動
説明図である。

【符号の説明】

１ 検知装置 ２ 給電レール ３ メインスイッチ ４ 第１スイッチ ５ 第２スイッチ １４ 模型車両 １４ａ 車輪 ４２ スイッチ端子

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 印加電圧の極性を反転させることにより
   走行物の走行方向を正逆変更可能な２線軌道と、当該２
   線軌道の所定の位置を走行物が通過することにより作動
   するメインスイッチと、前記２線軌道および前記メイン
   スイッチに直列に接続された第１のスイッチと、前記２
   線軌道および前記メインスイッチに直列に接続されると
   共に、前記第１のスイッチに並列に接続された第２のス
   イッチとを備え、前記第１のスイッチと前記第２のスイ
   ッチとは、極性の異なる印加電圧で作動するように構成
   されていることを特徴とする２線集電式走行物の検知装
   置。
2. 【請求項２】 前記メインスイッチは、前記２線軌道の
   一方の軌道と、当該一方の軌道の近傍に設けられ、前記
   走行物の車輪の乗り上げにより当該一方の軌道に接触す
   るスイッチ端子とで構成されていることを特徴とする請
   求項１に記載の２線集電式走行物の検知装置。
3. 【請求項３】 前記第１のスイッチと前記第２のスイッ
   チとは、通電することによりＯＮ−ＯＦＦするフォトカ
   プラでそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項
   １または２に記載の２線集電式走行物の検知装置。