JPH0788254A - 鉄道模型・玩具の車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 揺動角がカーブ走行時に台車の旋回によりプ
ロポーショナルに強制制御されるように、車体床を貫通
する台車上部構造において、勾配付きガイド装置により
振子運動をしながら、台車と車体を支える。 【構成】 上部構造と車体とに、カム溝（１３）とその
カム溝に突起して入る、縦軸に対して水平方向および横
方向に配置されるサスペンションピン（５）とを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、揺動角がカーブ走行時
に台車の旋回によりプロポーショナルに強制制御される
ように、車体が、車体床を貫通する台車上部構造におい
て勾配付きガイド装置により振子運動をしながら支えら
れている、電動式鉄道模型・玩具の車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の産業技術では、利用者に快適な乗
り心地を与え、しかもカーブに富む路線でも高速で走行
できる列車を実現するために、台車の付いた車体部分に
縦軸を中心に揺動可能であるように車両上部構造を設け
ることにより、乗客室が飛行機のバンクに似た運動をお
こない、それにより遠心力を減殺する方法が公知であ
る。

【０００３】その場合、一般産業技術では、センサーが
線路を光学的に走査し、その過程で算出されるカーブの
曲率半径と測定された速度とから車体の揺動角の設定を
油圧を用いておこなう方法も公知である。しかし、これ
は著しく複雑な技術であり、電動式鉄道模型・玩具に適
用できないことは明らかである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電動式鉄道模型・玩具
において、この構造の原理を実現するために、−例え
ば、１９８３年の第２９版の”Ｈｏｒｎｂｙ−Ｒａｉｌ
ｗａｙｓ”カタログの６頁に記載されているように−冒
頭に述べた方式の車両が発表されている。この構造の特
徴は、車体の屋根の下に配置されるスロープ台を載せて
いる台車の支柱の横に、更に追加的に傾斜台に９０度ず
れて配置されるフックが設けられている点である。これ
らのフックの役目は、車体と台車とが互いに離れないよ
うにすることである。ところが、この、中央に振子式の
旋回軸がないサスペンション方式は、サスペンション機
構に粗い間隙をもたらし、その間隙は、一般産業技術に
おける理論に反する走行挙動をもたらしており、また、
そのような走行挙動はこんにちの厳しい鉄道模型マニヤ
の要求からしても、とうてい許容され難い。

【０００５】従って、本発明の課題は、台車と車体との
間に、正確で、あまり間隙を許さない旋回揺動連結機構
が形成されるように、冒頭に述べた方式の車両を設計す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、台車の１つにおいて、上部構造と車体と
に、カム溝が設けられること、また、縦軸に対して水平
方向および横方向に配置される、カム溝にはまり込むサ
スペンションピンが設けられること、そして、他方の台
車はガイドされることなく車体に振子式に吊られた状態
にすることを提案する。

【０００７】カム溝にはまり込むサスペンションピンを
設けるという発明に値する方法により、台車の旋回時に
は、車体に対する振子式ガイドの他に、車体における台
車のサスペンションが同時に達成されるので、サスペン
ション装置を追加して設ける必要がなくなる。

【０００８】

【作用】本発明の特に優れた特徴としては、本発明の第
一の実施例に示される通り、上部構造は、並列の、外側
が円筒状を呈するピラーであることである。これらピラ
ーは、車体の内壁に形成され、ピラー形状に対応する、
やはり円筒状を呈する円弧ガイド面にはまり込んでい
る。サスペンションピンおよびカム溝は、オーバーラッ
プするガイド領域に設けられる。この構造は−前記のＨ
ｏｒｎｂｙの車両と同様に−駆動モータを台車の１つに
配置する可能性をもたらす。この構造の大きな利点は、
振子式サスペンションは、車体の屋根の下でなければな
らないということはなく、つまり、かなりの高さを要求
する横方向の支えの必要性が無くなることであり、床領
域に全サスペンション装置を設けることができる。この
ことは著しく大きな揺動角度をも許容する。

【０００９】サスペンションピンを台車の上部構造に、
カム溝を車体に設けることは、勿論可能であろうが、円
弧ガイド面から内側へ突起するサスペンションピンが、
特に内側に向かって閉じている、ピラーの外側のカム溝
にはまり込んでいる構造は、実際上たいへん効果的であ
ることが実証されている。この構造は、カム溝はどちら
みち必要となる側方のガイドピラーに全く問題なく設け
ることができるので、車体内部に座高の高い組込み部品
の設置を回避できる。

【００１０】Ｓカーブ通過時のトラブルを避けるため、
各車両における2番目の台車には、本発明の振子式サス
ペンション機構を設けないでおくことができる。なぜな
ら、そうしないと、一方の台車は車体を一方の方向に、
他の台車は車体を他の方向に傾けようとし、その結果、
車両の損傷や脱線の危険が生じるからである。従って、
第二番目の台車は、間隙を伴う旋回ガイドボルトにより
車体と連結されなければならない。そうすれば、−この
台車が前を走るとき、後ろの台車がカーブ領域に到達し
たときに、はじめてバンクが起こることによる欠点があ
るにもかかわらず−両台車による、振子運動をする車体
の逆の制御が回避される。

【００１１】特に、小ゲージ（Ｎゲージ）用の駆動車両
においては、本発明の第二実施例に従って、上部構造
は、ペアガイド片が側壁の間にはまり込むための、側面
の、内部が円筒形状のガイド面をもつ側壁を包括する形
態とすることができる。その側壁には、ペアガイド片を
貫通するピン、特にとり外し可能のピンを通すための抜
き孔であるカムスリットが付けられる。

【００１２】本発明による車両のこの実施例は、以下の
特別の長所を有する。すなわち、例えば、上記のピン
に、側壁の間に設けられる動力伝達平歯車の軸の役目を
負わせることができ、その平歯車は、一方において、歯
車の上方に車両の縦方向に配置されている、モータ軸の
駆動ウオームに噛み合い、他方において、車軸に連結さ
れている歯車群に噛み合うので、車両上部構造内に設け
られた駆動モータから、台車の車輪への台車上の振子式
サスペンション機構を経由するパワートレーンが実現と
なる ー なお平歯車が軸方向に尖った歯山を有するなら
ばなお好都合である。

【００１３】それぞれ1つの、カップリングヘッドを収
容するカップリングシャフトを備える、車体の側面にお
いて揺動可能のカップリングアームをもつ電気式鉄道模
型・玩具用車両の通常の構成をおこなう場合、本発明の
実施において、カップリングアーム又はカップリングシ
ャフト内のカップリングヘッドは、それらの縦軸を中心
に回転可能であるようにしてもよいし、あるいは、カッ
プリングヘッドがそれらの縦軸を中心に回転可能に相互
に噛み合うようにしても効果的である。

【００１４】回転可能に相互に噛み合うカップリングヘ
ッドをもつ、後者のユニークな構造では、一方のカップ
リングヘッドの端部プレートのヘッドピンが、端部がは
め込み用の拡大部をもつ、向かい側のカップリングヘッ
ドの端部プレートにはまり込んでいて、その場合、場合
によっては、端部プレートの一方に対向プレートの孔に
はまり込むセンタリングピンを追加的に設けてもよい
し、あるいは、カップリングヘッドの一方が、向かい側
のカップリングヘッドの拡大された受入孔に、側面の縦
スリットを通ってはまり込むキノコ状の突起部を有する
ようにしてもよい。

【００１５】車両におけるカップリング部品の通常のと
りつけ方法とは違って、特に振子式上部構造の本発明の
車両では、カップリング部品がそれぞれ台車にとりつけ
られる構造にすることもできる。これは、カップリング
部品同志の、それらの縦軸を中心とする相互旋回性を不
要とする。

【００１６】この構造により、台車には、ばねクッショ
ンをもって中央位置に張力が加えられるショートカップ
リングアームが揺動可能にとりつけられることにより、
ショートカップリングを実現するための十分な可能性が
生まれる。このショートカップリングアームは、ガイド
ピンにより車両床のリンケージガイド孔に噛み入ってい
るが、この構造はドイツ特許Ｐ４０２０７５６に記述さ
れている、完全に車体に設けられるショートカップリン
グの機構と似ている。

【００１７】その場合、丸められた先端で車体床に当た
っているキーボルトを台車の固定軸受ねじが間隙をもっ
て貫通している構造が、非常に優れていることが実証さ
れた。この構造により、車体床において台車の旋回式支
持構造が非常に簡単になるばかりでなく、特に山頂を乗
り越えたり、谷の蛇行のときに起伏の多い線路区間の走
行においてと特に長所を発揮する準カルダン式サスペン
ションが実現される。

【００１８】

【実施例】本発明のその他の長所、特徴および詳細事項
は、若干の実施例の以下の説明ならびに図面により明ら
かにされる。

【００１９】図１に、車体１の端部が示されるが、その
車体の床２は台車３の位置において抜き孔を有し、その
抜き孔は、内側に向かって突起するサスペンションピン
５を備えた側方の円弧ガイド面４を有する。車輪７ー１
０が回転可能に装架されている台車枠６には、外側が円
筒状のピラー１１および１２を形成する上部構造部分が
並列に並び、ピラー１１および１２の外側にはカム溝１
３が付けられ、その中にサスペンションピン５がはまり
込んでいる。

【００２０】ピラー１１よび１２の外側は、特にカム溝
１３の領域、すなわち、上の部分１１ａ，１２ａにおい
て少なくとも部分的に円弧形状を呈し、そして、円弧ガ
イド面４に対応する相手側ガイド面を形成し、その結
果、カム溝１３にはまり込むサスペンションピン５との
はたらきにより、準カルダン式サスペンション機構が生
じ、しかも車台の車体への連結も確保される。車両の縦
軸に対して台車６が旋回したとき、すなわち、カーブ走
行時には、カム溝１３の中のサスペンションピン５によ
るサスペンション機構により、図４および５に明瞭に示
されるように、車体１の傾斜運動が生じる。その場合、
傾倒に必要である間隙をなるべく小さくするために、円
弧ガイド面４とカム溝１３を含む、ピラー１１および１
２の部分１１ａ，１２ａとには、垂直方向において面と
りを施してもよいであろう。つまり、この部分１１ａ，
１２ａは、円弧面からの切り出し部分として形成するこ
とも考えられる。

【００２１】振子式サスペンションの車体を有する電動
鉄道模型・玩具の、図６から１０までに示される駆動車
両では、車体は１’により図中ではその一部が概念的に
示され、振子式サスペンションガイドをもつ台車は３’
で示される。台車枠６’は、側面が互いに離間している
側壁を有し、側壁はそのの中央領域において、ペアガイ
ド片１７および１８が間にはまり込む円弧ガイド面１５
および１６を形成する。

【００２２】ペアガイド片１７および１８は、サスペン
ションピン５’を通すための、中心軸線を同じくする孔
１９および２０を有し、そのサスペンションピン５’は
側壁１１’、１２’のカムスリット１３’を貫通してい
る。図１から６の実施例に見るように、台車３’が車両
縦軸に対して旋回すると、カム溝１３’の中のサスペン
ションピン５’のサスペンション運動により、台車にお
いて車両上部構造１’の振子式の傾倒運動が生まれるこ
とは、特に図９および１０に見る通りである。

【００２３】図６から１０の実施例のひとつの特徴は、
車両上部構造１’に設けられる駆動モータ２２から台車
の車輪７−１０への動力伝達が、振子式サスペンション
ガイドを介して実現される点にある。この目的のため
に、サスペンションピンには支軸として、軸方向が尖っ
ている歯山をもつ動力伝達平歯車２３が設けられ、この
動力伝達平歯車２３は、一方ににおいて、車輪ペア７、
８ないしは９、１０の駆動軸に設けられた、図には示さ
れない歯車と噛み合っている歯車２５と連結し、他方に
おいて駆動モータ２２の駆動軸２７の端部にあるウオー
ム２６に連結している。

【００２４】上記のケースにおいてもまた、車体におけ
る台車のサスペンション部分の側方の間隙を最小にする
ために、ガイド面１５、１６の内側を球面に形成した
り、適切な方法により車体側のペアガイド片１７および
１８の外側も球面に形成することが考えられうる。

【００２５】図１１−１３は、特に図１−１０の振子運
動をおこなう車体の車両のためのカップリングのカップ
リングヘッドを示し、それらカップリング部品は通常の
手段により車体自体にとりつけられる。カップリングア
ームおよびカップリングヘッドを受け入れるカップリン
グシャフトはここには図示されない。なぜなら、通常、
カップリングシャフトは、カップリングヘッドがスリッ
ト付きの、２本のフックアーム３０を形成する差込み端
部３１により、そのようなカップリングシャフトにはま
り込むように差込みできるように形成されているからで
ある。

【００２６】図１２および１３に示されるカップリング
実施例では、一方のカップリングヘッド３２の差込み部
３１は当たりプレート３３が成形されていて、このプレ
ートから球状のヘッド３５をもつキノコ状のドグ３４が
突起している。同様の差込み部３１をもつ、所属の収容
ヘッド３６は、ボールヘッド３５を受け入れるための拡
大された受入孔３８をもつ縦孔３７と側面の縦スリット
３９とを有し、その縦スリット３９を通ってドグ３４を
横から挿入することができる。車両の発進時に生まれる
牽引力およびそれに応じた縦方向スライド移動により、
ヘッド３５は受入孔３８の領域に到達するが、その領域
は、側面縦スリットの挿入用拡大孔によって覆われるこ
とはないので、側面からの自動的な再フック外れの懸念
はない。このカップリングヘッドの構造は、カップリン
グヘッドの縦連結軸を中心とするカップリングヘッドの
相互回転を可能にするので、前の車両の車体と牽引され
る後ろの車両の車体は、互いに独立して傾倒しうる。こ
れは、前の車両がカーブに入り、後ろの車両が未だ直線
コースにいる状態のときでも同じである。

【００２７】このような、縦軸を支軸として旋回可能で
あるカップリングの別の実施例が図１４に示される。図
１４に示されるカップリングヘッド３２”および３６”
は、やはり差込み３１を備えているが、それぞれ端部プ
レート４０又は４１を有する。それら端部プレートの一
方は、２個のヘッドピンを有し、他の端部プレートの円
弧スリット４４にはまり込むようになっており、ヘッド
ピン挿入のために、円弧スリット４４の端に挿入用拡大
部４５が設けられる。

【００２８】これらの挿入用拡大部４５は、車両上部構
造が互いに極度の逆位置で傾倒するときにのみピン挿入
が可能となるように、互いにずらして配置されている。
だが、そのような極度の逆位置というのは、狭いＳカー
ブであっても実際には発生し得ないのであるから、自動
的な連結外れという事態は起こりえないのである。

【００２９】最後に、図１５に、ショートカップリング
が概念的に示されるが、これは特に本発明の振子運動を
おこなう車体の上部構造に適しているが、しかし振子運
動をおこなわない他の方式の車両にもメリットをもたら
すものである。ここでは、特に示されていない台車の、
概念的に示唆されるだけの台車枠６にカップリングアー
ム４７が、シャフト４８を支軸として揺動可能にリンク
付けされているが、台車枠における固定のためにブリッ
ジ状の部品４９が用いられる。

【００３０】この部品４９は、台車枠６のここでは図示
されていない抜き孔により台車枠６にロックされうる。
カップリングアーム４７は、内孔５１をもつキーボルト
５０に支えられ、内孔５１は固定軸受ねじ５３の、キー
ボルト５０にかん入する部品５２の直径よりも大きい。
なお、固定軸受ねじ５３は車両床５５に設けられたねじ
孔５４にねじ込みできる。キーボルト５０の開放側の先
端５６は丸められているので、台車は、固定軸受ねじ５
３により車両床５５に準カルダン式に装架されることに
なり、また、上記に述べた振子式制御による車体の側方
傾倒運動が車両床５５と共に起こるのみならず、丘を越
えたり、谷を蛇行するときの、連結車両の縦軸傾倒も相
殺調整されることができる。カップリングシャフト５７
を有するカップリングアーム４７には、それ自体公知の
方法で、ここでは示されないカップリングヘッドを収容
するためのガイドピン５８が設けられる。このガイドピ
ンは車両床のリンケージガイド孔５９にかん入してい
る。

【００３１】その場合、このガイドピン５８は、既に述
べたような、車両の縦軸を支軸としての、あるいは縦軸
を横切っての傾倒運動が起こっても、ガイドピン５８は
常にリンケージガイド孔５９にかん入した状態が維持さ
れるように、比較的長めに形成されなければならない。
６０により、それ自体公知のリセットばねの存在が示さ
れているが、このリセットばねは、一点鎖線で示されて
いるように、カップリングアームを中央位置に維持する
ようにそれぞれのばねにより張力を加えるために、まず
一方においてカップリングアームのピン６１と、そし
て、他方において車両床の方にある２個のピン６２との
回りに配置される。

【００３２】

【効果】本発明によれば、台車と車体との間に、正確
で、あまり間隙を許さない旋回揺動連結機構が形成さ
れ、カーブ走行時に台車の旋回により揺動角がプロポー
ショナルに強制制御される。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】振子式のガイドサスペンション構造の台車が車
体の下に取り外された状態で示される、車体前部の透視
図である。

【図２】直線の線路において直線走行をおこなっている
ときの台車を屋根を切り取ったと仮定し、上から見渡し
たときの平面図。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。

【図４】図２の平面図であるが、カーブ線路を走行し、
そのカーブに応じて振れた状態の台車。

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図。

【図６】車両上部構造に横方向に置かれた駆動モータお
よびモータと台車車輪との間の振子式サスペンションを
介しておこなわれる駆動連結機構をもつ、特にＮゲージ
用の車両の概念的部分側面図。

【図７】台車とその上においておこなわれる駆動モータ
に至る駆動連結機構の拡大された透視展開図。

【図８】台車の簡略化された平面図。

【図９】車両のカーブ走行時の、図８の平面図。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図で、駆動モー
タの伝達軸部分が記入されている。

【図１１】振子式サスペンションで支持される車体をも
つ本発明の車両のためのカップリングのカップリングヘ
ッドの透視図。

【図１２】図１１のカップリングヘッドの側面図。

【図１３】図１１および１２の右の収容カップリングヘ
ッドの正面図。

【図１４】振子式カップリング上部構造をもつ本発明の
車両のためのカップリングヘッドの第２実施例の透視
図。

【図１５】特に振子式サスペンションで支えられる車体
をもつ車両のためのショートカップリングの透視展開
図。

【符号の説明】

１ 車体 ３ 台車 ４ 円孤ガイド面 ５ サスペンションピン ６ 台車枠 ７〜１０ 車輪 １１ ピラー １２ ピラー １３ カム溝

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揺動角がカーブ走行時に台車の旋回によ
   りプロポーショナルに強制制御されるように、車体が、
   車体床を貫通する台車上部構造において勾配付きガイド
   装置により振子運動をしながら支えられている電動式鉄
   道模型・玩具の車両において、台車の１において、上部
   構造と車体とに、カム溝ないしはカム溝に突起して入
   る、縦軸に対して水平方向および横方向に配置されるサ
   スペンションピンが設けられること、そして、別の台車
   はガイドされることなく車体に吊られた状態にあること
   を特徴とする、鉄道模型・玩具の車両。
2. 【請求項２】 請求項１による車両において、上部構造
   は、側方に向いた、外側が円筒状のピラー（１１、１
   ２）であり、これらピラーは車体（１）の内壁の、ピラ
   ー形状に対応している、やはり円筒状の円弧ガイド面
   （４）にはまり込んでいて、サスペンションピン（５）
   およびカム溝（１３）とはオーバーラップしているガイ
   ド領域に設けられることを特徴とする、鉄道模型・玩具
   の車両。
3. 【請求項３】 請求項２による車両において、円弧ガイ
   ド面（４）から内側へ突起するサスペンションピン
   （５）が、特に内側に向かって閉じている、ピラー（１
   １、１２）の外側のカム溝（１３）にはまり込んでいる
   ことを、特徴とする鉄道模型・玩具の車両。
4. 【請求項４】 請求項１−３による車両において、第二
   番目の台車は、間隙を伴う旋回ガイドボルトにより車体
   と連結されることを特徴とする、鉄道模型・玩具の車
   両。
5. 【請求項５】 請求項１による車両において、特に、小
   ゲージ（Ｎゲージ）用の駆動車両においては、本発明の
   第二実施例に従って、上部構造は、ペアガイド片（１
   ７、１８）が間にはまり込むための、側面の、内部が円
   筒形状のガイド面（１５、１６）を有する側壁（１
   １’、１２’）を有する形態とし、その側壁には、ペア
   ガイド片（１７、１８）を貫通するピン（５’）、特に
   とり外し可能のピン（５’）を通すための貫通のカムス
   リット（１３）が付けられることを特徴とする、鉄道模
   型・玩具の車両。
6. 【請求項６】 請求項５による車両において、上記のサ
   スペンションピン（５’）は、ペアガイド片（１７、１
   ８）の間に設けられる動力伝達平歯車（２３）の軸を形
   成し、その平歯車は、一方において、歯車の上方に車両
   縦方向に配置されている、モータ軸（２７）の駆動ウオ
   ーム（２６）に噛み合い、他方において、車輪ペア
   （７、８ないしは（９、１０）の歯車に噛み合う歯車
   （２５）に噛み合っていることを特徴とする、鉄道模型
   ・玩具の車両。
7. 【請求項７】 請求項６による車両において、平歯車
   （２３）が軸方向に尖った歯山（２４）を有することを
   特徴とする、鉄道模型・玩具の車両。
8. 【請求項８】 カップリングヘッドを収容する、それぞ
   れ1つのカップリングシャフトを有する、車体の横で揺
   動可能のカップリングアームを備える、請求項１−７に
   よる車両において、カップリングヘッドはその縦軸を中
   心に回転可能に相互に噛み合っていることを特徴とす
   る、鉄道模型・玩具の車両。
9. 【請求項９】 請求項８による車両において、カップリ
   ングヘッド（３２”）の端部プレート（４０）のヘッド
   ピン（４３）は、相手方カップリングヘッド（３６”）
   の端部プレート（４１）に端部の挿入用拡大部（４５）
   をもつ円弧スリット４４（４４）にはまり込んでいるこ
   とを特徴とする、鉄道模型・玩具の車両。
10. 【請求項１０】 請求項９による車両において、端部プ
    レート（４０）の一方が、対向プレート（４１）の孔に
    はまり込むセンタリングピン（４３ａ）を有することを
    特徴とする鉄道模型・玩具の車両。
11. 【請求項１１】 請求項８による車両において、カップ
    リングヘッド（３２）の一方が、向かい側のカップリン
    グヘッド（３６）の拡大された受入孔（３８）に、側面
    の縦スリット（３９）を通ってはまり込むキノコ状の突
    起部（３４）を有することを特徴とする、鉄道模型・玩
    具の車両。
12. 【請求項１２】 請求項１−７による車両において、カ
    ップリング部品がそれぞれ台車にとりつけられることを
    特徴とする鉄道模型・玩具の車両。
13. 【請求項１３】 請求項１２による車両において、台車
    には、ばねクッションをもって中央位置に張力が加えら
    れるショートカップリングアーム（４７）が揺動可能に
    とりつけられ、このショートカップリングアーム（４
    ７）ガイドピンにより車両床（５５）のリンケージガイ
    ド孔（５９）に噛み込んでいることを特徴とする、鉄道
    模型・玩具の車両。
14. 【請求項１４】 請求項１２又は１３による車両におい
    て、台車の固定軸受ねじ（５３）は、丸められた先端
    （５６）で車体床（５５）に当たっているキーボルト
    （５０）を間隙をもって貫通していることを特徴とす
    る、鉄道模型・玩具の車両。