JP7445458B2 - 鉄道模型のポイント切換装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道模型におけるポイント切換装置に関する。

従来、特許文献１に記載のように、軌道盤に永久磁石を往復動作可能に支持する案内体と、この案内体の往復動作によって水平方向に回動動作するカムレバーと、このカムレバーの回動動作によって軌道盤の幅方向で往復動作するカム受けと、このカム受けの往復動作によって水平方向に揺動する先端軌条と、永久磁石と共に案内体を動作させるコイルとを備えた鉄道模型のポイント切換装置が知られている。

特開平９－８４９６２号公報

上記従来のポイント切換装置は、先端軌条（トングレール）を左右の揺動端に保持するために、転換の中点で最大の応力を発生させるばね機構が内蔵されている。このため、その最大応力を上回る電磁力を生じるソレノイド機構と、それらを制御する相対的に容量の大きい電源やスイッチが必要である。
したがって、本発明は、トングレールを左右の揺動端に保持するための追加電力を必要とせず、カムの１回転により、トングレールの２回のポイント切換と揺動端への保持が可能で、ポイント切換時にのみの駆動電力の極性を変えずに通電によってポイントを切り換える鉄道模型のポイント切換装置を提供することを目的としている。

以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、本発明の鉄道模型のポイント切換装置は、道床１に固定される減速機付きのモータ１１と、それの出力軸１１ａに固着され一方向に回転する斜板カム１２、偏心カム のようなカムと、それの回転位相角１８０°毎に水平左右に往復動するように道床１に支持される従動レバー１５とを具備する。従動レバー１５は、直接または間接にトングレール３に揺動を伝える。電源とモータ１１との間にトグルスイッチ１０が介設される。トグルスイッチ１０は、交互に出力側２接点を切り換える１回路２接点である。トグルスイッチ１０とモータ１１との間にリミットスイッチ１４が介設される。リミットスイッチ１４は、トグルスイッチ１０の２接点につながる入力側２接点を有し、カムの回転位置を検知するなどの機構を介してトングレール３の切換完了を検知し、入力側２接点を切り換える。トグルスイッチ１４とリミットスイッチ１４は、モータ１１の電源回路に対する３路スイッチを構成する。

本発明の鉄道模型のポイント切換装置は、ポイント切換駆動用のモータ１１を一方向にのみ回転させる簡易構造のものであるため、安価に提供できる。モータ１１をポイント切換時にのみ回転させ、トングレール３を揺動端に保持するための追加的電力を必要とせず、切換え完了毎にモータ１１の通電を断つので、電力効率がよい。ソレノイドを用いることなく、減速機付きのモータ１１の減速回転により直接トングレール３をゆっくり動かすので、ソレノイドの動作音が生じることなく、またよりリアルな動作を得ることができる。

本発明に係るポイント切換装置の分解斜視図である。 図１のポイント切換装置におけるレール延長方向の一部の断面図である。 図１のポイント切換装置におけるレール直交方向の一部の断面図である。 図１のポイント切換装置における伝動機構の平面図である。 図１のポイント切換装置の制御回路図である。 本発明に係るポイント切換装置の他の実施形態の分解斜視図である。 図６のポイント切換装置の平面図である。 図６のポイント切換装置の正面図である。 図６のポイント切換装置の側面図である。 図６のポイント切換装置の設置状態における伝動機構の平面図である。

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１において道床１上に基本レール２、トングレール（ポイント）３、リードレール４が敷設されている。道床１の裏側には駆動ユニット５が取り付けられる。

道床１の上のトングレール３は、基端側において道床１に枢支されたジョイント６を介してリードレール４に接続され、先端側において転てつ棒７に固着され、ジョイント６を中心に転てつ棒７と共に、水平面内で揺動するようになっている。転てつ棒７は、中央にピン受け穴７ａを具備し、道床１に形成された貫通孔１ａを介して道床１上へ立ち上がる駆動ユニット５の作用ピン１６ａの先端を受け入れている。

図５に示す電源ユニット８は、別途設けられる中央制御盤等に設置される。電源ユニット８は、電池９とトグルスイッチ１０とを具備し、駆動ユニット５のリミットスイッチ１４と共に、減速機付モータ１１の電源回路に対する３路スイッチを構成するように電気的に接続される。

駆動ユニット５は、減速機付モータ１１、斜板カム１２、伝動機構１３を具備し、取り付け枠２１を介して例えば道床１の裏面側に固着される。

減速機付きのモータ１１は、出力軸１１ａをトングレール３に対して概略直交する水平方向に向けて取り付け枠２１の垂直板部２１ａに固着される。

斜板カム１２は、モータ１１の水平の出力軸１１ａに固着される。斜板カム１２は、第１及び第２のカム板１２ａ，１２ｂを具備する。第１のカム板１２ａは、１８０°回転毎に伝動機構１３を介してトングレール３を水平左右に往復動させと共に、リミットスイッチ１４の接点を切り換える。

伝動機構１３は、従動レバー１５と伝動レバー１６を具備する。従動レバー１５と伝動レバー１６は、それぞれ基端側において垂直の同軸１７により取り付け枠２１の上部水平板２１ｂの下面に枢支され、相互間に調整ばね１８が介設される。従動レバー１５と伝動レバー１６は、調整ばね１８を介して相互間に弾性的に揺動を伝える。

従動レバー１５は、先端側に斜板カム１２のカム板１２ａに係合する受動ピン１５ａを具備し、斜板カム１２の１８０°回転毎に左右交互に水平に揺動する。

伝動レバー１６は、先端側に垂直上方に起立する作用ピン１６ａを具備し、調整ばね１８を介して従動レバー１５の揺動が伝えられる。作用ピン１６ａは、取り付け枠２１のスリット２１ｃ、道床１の貫通孔１ａを介して転てつ棒７のピン受け穴７ａに挿入される。

したがって、トングレール３は、モータ１１の一方向への１８０°の回転毎に左右に揺動し、ポイントを切り換える。トングレール３の揺動寸法は、作用ピン１６ａのストローク寸法に依存することになるが、両寸法を精度よく合致させることは困難を伴う。この実施形態においては、作用ピン１６ａのストローク寸法が、トングレール３の移動寸法より大きく設定される。したがって、作用ピン１６ａの移動寸法がポイント転換に必要なトングレール３の移動寸法を満たした後には、受動レバー１５と伝動レバー１６との間に振幅の相違が生じる。この相違は、調整ばね１８で吸収されるから、作用ピン１６ａのストローク寸法をトングレール３の移動寸法に精度よく一致させる必要がない。また、異なる縮尺の鉄道模型用のポイント切換機に広く適用できる。

なお、上記振幅の相違は、従動レバー１５、伝動レバー１６，調整ばね１８の三者の組み合わせ機構によることなく、カム板１２ａの弾性のみによって解消することができる。この場合、例えば、従動レバー１５とトングレール３（転てつ棒７）とを直接連結する構成とすることができる。

リミットスイッチ１４は、取り付け枠２１の下部水平板部２１ｄ上に固着され、それのヒンジレバー１４ａがカム板１２ａ摺接しており、トングレール３の切換え完了毎に電源回路を切り換える。リミットスイッチ１４は、図５に示すように、１回路２接点（単極双投）のトグルスイッチ１０と共に、モータの電源回路に対する３路スイッチを構成する。

したがって、トングレール３の現在位置から、左又は右にポイントを切り換えるべくトグルスイッチ１０を一方向に投入すると、リミットスイッチ１４を介してモータ１１が電源９につながる。モータ１１が１８０°回転する間にトングレール３のポイント切換が完了し、同時にリミットスイッチ１４の接点が切り替わり、モータ１１が電源９から切り離される。モータ１１は、常時一方向に回転し、１８０°毎に停止する間にトングレール３を交互に左右に揺動させる。ポイントの切換動作のためにモータ１１に対する印加電圧の極性を変える必要がない。

この実施形態のポイント切換装置は、モータ１１をポイント切換時にのみ回転させることで、トングレール３を移動端に保持する。ポイントの切換え完了毎にモータ１１の通電を断つので、電力効率がよい。減速機付きのモータ１１の減速回転により直接トングレール３をゆっくり動かすので、動作音が生じることなく、また、よりリアルな動作を得ることができる。

取り付け枠２１の下部水平板部２１ｄ上に、信号切換え用レバー１９が軸２０で水平回動自在に枢支される。レバー１９は、一端側の係合片１９ａによりカム板１２ｂに係合し、他端側の駆動片１９ｂの回動により、図示しない腕木式信号機等の、ポイントの開通方向に切り替わる信号機の駆動力を提供する。

この実施形態のポイント切換装置は、複数のポイントの開通方向を一括で操作する場合に用いられるダイオードマトリックス回路などへの適合性がよく、継電連動制御盤への展開が容易である。

図６ないし図１０に示す他の実施形態においては、減速機付きのモータ１１は、出力軸１１ａを道床１に対して垂直に向け、取り付け枠２２の水平板部２２ａに固着される。

偏心カム２３は、モータ１１の出力軸１１ａに固着される。偏心カム２３は、第１及び第２のカム板２３ａ，２３ｂを具備する。第１のカム板２３ａは、１８０°回転毎に伝動機構２４を介してトングレール３を水平左右に往復動させる。第２のカム板２３ｂのカム面は、リミットスイッチ１４のヒンジレバーに摺接し、１８０°回転毎に接点を切り換え、トングレール３の切替え完了を検知する。

伝動機構２４は、従動レバー２５、伝動レバー２６、伝動アーム２８を具備する。従動レバー２５と伝動レバー２６は、それぞれ基端側において、取り付け枠２２の下部水平板２２ｂから突出した同じ軸部２２ｃにより下部水平板２２ｂの上面に枢支され、相互間に調整ばね２７が介設される。従動レバー２５と伝動レバー２６は、調整ばね２７を介して相互間に弾性的に揺動を伝える。

従動レバー２５は、先端側にカム板２３ａのカム面に係合する一対の受動片２５ａを具備し、偏心カム２３の一方向１８０°回転毎に左右交互に水平に揺動する。従動レバー２５の基端側には、取り付け枠２２の軸部２２ｃに旋回自在に係合する係合孔２５ｂを具備する。

伝動レバー２６には、調整ばね２７を介して従動レバー２５の揺動が伝えられる。伝動レバー２６は、先端側に上方へ突出する伝動突起２６ａを具備し、基端側には取り付け枠２２の軸部２２ｃに旋回自在に係合する係合孔２６ｂを具備する。

伝動アーム２８は、取り付け枠２２の垂直板部２２ｄを移動自在に貫通して水平板部２２ｂ上に設けられる。伝動アーム２８は、基端側の係合孔２８ａにおいて伝動レバー２６の伝動突起２６ａに係合し、先端側が転てつ棒７と平行に取り付け枠２２の外側へ延出する。伝動レバー２６の揺動を受けて伝動アーム２８は、転てつ棒７と平行に左右に往復移動する。伝動アーム２８の先端の係合ピン２８ｂが転てつ棒７の連結部７ｂに係合し、伝動アーム２８の往復動が、転てつ棒７へ伝えられる。

したがって、トングレール３は、モータ１１の一方向への１８０°の回転毎に左右に揺動し、ポイントを切り換える。

この実施形態のポイント切換装置の制御回路は、図５に示す先の実施形態のものと同一である。したがって、このポイント切換装置は、先の実施形態のものと実質的に同等の作用効果を有する。

１ 道床
１ａ 貫通孔
２ 基本レール
３ トングレール
４ リードレール
５ 駆動ユニット
６ ジョイント
７ 転てつ棒
７ａ ピン受け穴
７ｂ 連結部
８ 電源ユニット
９ 電池
１０ トグルスイッチ
１１ 減速機付きモータ
１２ 斜板カム
１２ａ 第１のカム板
１２ｂ 第２のカム板
１３ 伝動機構
１４ リミットスイッチ
１５ 従動レバー
１５ａ 受動ピン
１６ 伝動レバー
１６ａ 作用ピン
１７ 軸
１８ 調整ばね
１９ 信号切換レバー
２０ 軸
２１ 取り付け枠
２１ａ 垂直板部
２１ｂ 上部水平板部
２１ｃ スリット
２１ｄ 下部水平板部
２２ 取り付け枠
２２ａ 上部水平板部
２２ｂ 下部水平板部
２２ｃ 軸部
２２ｄ 垂直板部
２３ 偏心カム
２３ａ 第１のカム板
２３ｂ 第２のカム板
２４ 伝動機構
２５ 従動レバー
２６ 伝動レバー
２６ａ 伝動突起
２７ 調整ばね
２８ 伝動アーム
２８ａ 係合孔
２８ｂ 係合ピン

Claims (5)

1. 道床の上部に水平揺動自在に設けられたトングレールを左又は右に交互に揺動させるように駆動するポイント切換装置であって、
   前記道床に固定される減速機付きのモータと、
   当該モータの出力軸に固着され一方向に回転するカムと、
   当該カムのカム面に係合し、それの回転位相角１８０°毎に水平左右に往復動するように道床に支持され、前記トングレールに揺動を伝えるように連結される従動レバーと、
   電源と前記モータとの間に介設され、交互に出力側２接点を切り換える１回路２接点のトグルスイッチと、
   前記トグルスイッチと前記モータとの間に介設され、前記トグルスイッチの２接点につながる入力側２接点を有し、前記トングレールの切換完了と同期して前記入力側２接点を切り換えるリミットスイッチとを具備し、
   前記トグルスイッチ及び前記リミットスイッチは、前記モータの電源回路に対する３路スイッチを構成することを特徴とする鉄道模型のポイント切換装置。
2. 前記カムが、前記モータの垂直の出力軸に固着され水平回転するカムであることを特徴とする請求項１に記載の鉄道模型のポイント切換装置。
3. 前記カムが、偏心カムであることを特徴とする請求項２に記載の鉄道模型のポイント切換装置。
4. 前記カムが、前記モータの水平の出力軸に固着され垂直回転するカムであることを特徴とする請求項１に記載の鉄道模型のポイント切換装置。
5. 前記カムが、斜板カムであることを特徴とする請求項４に記載の鉄道模型のポイント切換装置。

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