JPS60500361A - 鉄系磁性材の軌道上を移動可能に案内され走行可能なおもちゃの乗物模型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 鉄系磁性材の軌道上を移動可能に案内され走行可能なおもちゃの乗物模型 本発明は、走行可能なおもちゃの乗物模型、例えば鉄道の乗物又は自動車で、鉄 系磁性材の軌道上を移動可能に案内され、乗物の下部で前記軌道から離れた位置 に少なくと゛も一つの永久磁石を有するものに関する。

この種の乗物模型は例えばＤＥ−ＧＭ　１　８０６０５５に記載されている。鉄 道の乗物の下部には一つの永久磁石が装着され、そのためにその乗物は軌道から 外れないように保護されている。

１９６６年発行番号２４の雑誌「ホビー」の７’８．７９ページには、機関車の 模型が掲載され、その車台の両側にある車輪間には−っの小さな永久磁石が設置 され、この永久磁石は前輪及び後輪を介し二つの軸受点間の軌道レールを通して 接近した力場を形成している。このために、レール上にある車輪の軸受圧力は補 強され、摩擦もそれに伴なって増加している。磁石による磁場は軌道レールに平 行に走っている。

前記二つの乗物模型に使用され−（いる永久磁石は、それぞれ限定された目的を 達成するが、鉄道モデルファンにとっては魅力を感じない粗雑な外観を乗物に与 えている。それ故に、乗物模型の駆動車輪における摩擦のかみ合いの傾き及び走 行安定性を増進させるのに適当なものである一方、工業製品としての原型に可能 な限り近づけなければならないという点で外観の実質的悪化は避けられない。

さらに、上述したようなタイプの乗物模型に永久磁石を取付ける方法では、乗物 模型の全重量が無視できない程度まで増加し、磁石の効果により乗物と軌道とを 引き付（ブる所定の引き付は力によってすでに重荷重が作用している軸受の摩擦 をさらにまた増加させている。

また、乗物模型のケーシングや本体を比較的型＜シた場合には、さらに大きな危 険にさらされ、模型の軌道レール台から床に落ちたり衝突した場合に、重量効果 のためにこわれてしまうおそれがあることは経験によりわがっている。

本発明の目的は、軌道上を走行する場合にも常に安定し、駆動線が急勾配の軌道 上でもすべることなく動くことが可能である一方、乗物模型の外観がじゃまで異 質な本体によっても逆に影響を受けず、乗物模型の全重量を最小限として、その 有効荷重をその他の有効荷重例えば電気設備や内部装飾やその他の有効荷重のた めに可能な限り大きくとっておくことができる上述したようなタイプの乗物模型 を提供するごとにある。

かかる目的を達成するために、本発明によれば、模型モデルの下部にある目だた ない部品、例えば乗物用装備品や車輪や台車やボギーやその他の模写物に磁石・ を取り付ければよいということを利用している。このようして得られたおもちゃ の乗物模型は、その軌道レール・に安定して装着されるだけでなく、その軌道レ ール上を駆動輪がすべることなく装着され、その結果、本発明に係るおもちゃの 乗物模型は傾斜した軌道上でも問題なく乗り越えることができる。

本発明によれば、永久磁石として希土類コバルト磁石が使用され、特にコバルト −サマリウム磁石がよいことが判明している。後者の磁石によれば、乗物模型を １００％以上の勾配の軌道をも難なく乗り越えさせることができる。

この材質の磁石であれば小さなもので高い磁力が得られるので、この高い磁力は 、コバルトーザマリウム磁石が適合された模型機関車の駆動輪とレールとの間に ほとんどすべりを生じさせない。この種の磁石が装着された模型機関車は逆さに しても軌道レール上から離れず走行できる。

コバルト−サマリウム磁石の高い磁力効果にもがかわらずその小さな寸法は、乗 物模型の車台部分、例えばオイルクーラの中、又ボギーの中あるいは表面、又は 急行列車の模型の下部に設けた工具箱の中、又は圧力コンテナの中等々に磁石を 装着させることを可能に１〕、この結果外観上は磁石を見ることができず、一方 磁石は鉄系の磁性を帯びた材料よりなるレール上に位置させ、その磁力効果を最 大限に発揮させる。個々の部品を製造して乗物模型の車台を形成する際にダイカ スト成形若しくはそれぞれの型に射出す−る射出モールド成形又は鋳造により一 体成形する際に前記磁石を埋め込めばコバルト−サマリウム磁石は完全に見えな い。鋳造を行う際の高温時に生ずるコバルト−サマリウム磁石の必要な磁力場の 損失は、鋳造から鋳造物を取り外した後に、磁石の再磁化を行うことにより補正 することができる。

ところが、例えば、前記鉄道模型では、レール上を駆動Ｊ−る車輪システムにと って必要な静止摩擦は、機関車若しくは電車中に付加荷重を加えることにより達 成され、コバルｈ−サマリウム磁石を使用した場合には電車若しくはその他のレ ールを走る車に余計なおもりを付与する必要がない１、このことは、すべての部 品を軽く丈夫な材質、特にプラスチックを含む材質で乗物模型を製造できるとい う利点を有づる。製造物を軽くできることは、乗物模型を製造する際の実質的コ ストを低下させることができる。さらに、軽い材質で製造された乗物模型の製造 寿命は、従来のように【ノて作られた重量のある乗物模型に比して長くなる。と いうのは、乗物模型を誤まって石の床あるいはそれに類するものの上に落とした 場合に衝撃力が減少するからである。

強い磁力場を有する本発明に係る永久磁石、特に乗物模型内に装着されるコバル ト−サマリウム磁石の寸法を決めう、すなわち、レール上を駆動する車輪システ ム間に適当な静止摩擦が働き、電車若しくはワゴン車若しくはその双方の軸受に 作用する軸受荷重が過度になりすぎないように行われる。あるいは、従来の乗物 模型の軸受を、鉄分を含み磁性を帯びた軌道レールによっ天引き付けられる磁石 を有する本体によって軸受に作用する増大した軸受圧力を考慮に入れて補強する 必要がある。

結局、電車若しくはワゴン車の車輪が模型レールに引き付けられて増大した付着 力は、車輪とレールどのすべりを大幅に減少させるのに奇与し、もしカーブの外 側上にある車輪と内側カーブの車輪とが軸で固（連結されていれば、鋭いカーブ では通行できないが又は何とがやっと通行できるからである。もし必要なら、こ の問題は、電車の駆動歯車間に差動ギアを設（プることにより解決できる。レー ル上を走るワゴン車の車輪は、固く連結するべきでなく、軸に対して自由度を持 たせて取り付ければよい。

本発明において何らかの理由で永久磁石を使用する場合には、乗物模型内に半永 久的に埋め込むようにするのではなく、永久磁石を後で装着したり取り外したり できるように設計することができる。

本発明に従って設計された乗物模型は、車輪を電気絶縁材料、例えばプラスチッ ク等で製造することもでき、その際には軌道レールからの電流検知はスライドす る接触物を介し行われる。模型の軌道レールとして磁性を帯びない材質を使用す る場合、例えば黄銅やアルバカやプラスチックその他の場合に、急勾配部分や急 カーブ部分がある場合には、防錆鉄製のレールを、駆動車輪のすへり若しくは模 型列車の脱線が生じて危険な前記部分に、正確にその位置にのみに必要な引き付 は力効果が得られるように、二つの軌道レール間に必要な場合に配置することが できる。しかし、同一高さ若しくは直線部分では、前記引き付は力効果はほとん ど必要なく、むしろ好ましくない。このように直線部分のレール、特に庭に設置 する軌道レールは、ステンレス製の非鉄系材質で製造すべきである。それによっ て、列車模型の下に設置された永久磁石の効果は完全に滅失される。

そうすることによって前述したような列車模型の軸受に増大（］て作用する負荷 が、非鉄金属より成るレール部分では完全に軽減される。

さらに、本発明によれば、現存する乗物模型の装備品として永久磁石を取４＝Ｊ ける可能性から離れて、軌道それ自身に永久磁石を再装着してもよい。前記軌道 レールを電気絶縁材で設計し、勾配部若しくはカーブ部若しくはそれら双方の部 位で取り外し可能な鉄系の磁性を帯びた条片を装着するようにすれば、その部位 で軌道に対する駆動輪の高い引き付き効果と乗物全体の安定性が確保されること がわかる。

おもちゃの乗物模型、特に列車が小質量を有し軽量となる゛場合、優れた機能を 有する鉄道模型を製造することは以前は不可能であった。電車及びワゴン車は、 ラック歯車を登って行き、そこから外れて脱線し壊れる傾向が常にあった。機関 車の重量を増してラック歯車を登っていくのを止めるようにした場合には、機関 車にさらに大きな動力が要求される。また、この余分な力は特別にラック歯車に 作用するのではなく、重力方向に作用するので、重量のうちの一部の力のみがラ ック歯車とのがみ合いに作用する。

二つのレール上若しくはラック歯車上の所定距離だけ離した電車中の所定位置に 適当な磁石を配置することによって、乗物はラック歯車に対して直角に引き付け られる。したがって、はめば歯車のみは磁石の磁力が作用している時でもラック 歯車を登って行くことができ、ラック歯車のがみ合い角度が正確に選択された場 合に前記磁力は妨げられる。

以下、本発明を添付図面に示すいくつかの実施例に基づいて詳述する。次に、示 すものは図面の説明である。

第１図はおもちゃの乗物模型（この場合は鉄道列車の模型）の概略図、 第２図はラック歯車の軌道レールの模型を示す概略図、第３図は第１実施例に係 る軌道レール上の車輪システムを示す概念図、 第４図は第２実施例に係る軌道レール上の車輪システムを示す概念図である。

第１図に示すように、鉄道ワゴン車１の模型は軌道７（この場合は線路）上に設 置され、二つの車第若しくはボギー４に付いているシャシ−３がそれぞれ二つの 車輪８を有する。

この鉄道ワゴン車１の模型の両側で車台若しくはボギー４のうち最もめだたない それぞれの部分には、小・さい希土類磁石、可能であるならコバルト−サマリウ ム磁石若しくはこれに類するものを半永久的に若しくは取り外し可能に装着しで ある。永久磁石２は、鉄道ワゴン車１の模型のシャシ−３その他の部分、例えば 圧力コンテナ５若しくは工具箱６に装着するように設Ｓ゛：することもできる。

本発明によれば、前記磁石は、これらのコンテナ５，６若しくは車台４中にそれ らの製造時の鋳造中に鋳造物的に埋め込んで外部から見えなくすることもできる 。磁石２による力の作用線Ｎ、Ｓは軌道７に対して垂直に作用する。電車模型の 場合には、ボギー（ここでは図示せず）間にあるオイルクーラー内に永久磁石を 配置して、鉄道列車模型ファンのきびしい視線にとっても見えないようにするこ ともできる。

第２図は、従来の方法により一対のレール２２．２３上に支持される車輪を有す る鉄道ラック車模型１９の概略図である。急勾配上の二つのレール２２．２３間 には好ましくはラック歯車１８を配置し、このラック歯車１８はまくら本土に固 定されている。鉄道ラック車模型１９の下部には、駆動ラック２１に属するビニ オン２ｏを設置し、作動位置でこのビニオン２０がラック歯車１８とかみ合うよ うになっている。ラック歯車１８上へのビニオン２ｏの乗り上げを防止するため 、特に急勾配上では、鉄道ラック車模型１９が永久磁石２４のために軌道レール ２２．２３に引き付けられ、ビニオン２０が常にラック歯車１８にかみ合うよう にしてあり、その結果、歯車表面の危険な乗り上げや駆動ラック２１の脱輪を防 止できる。レール２２．２３上に対して可能な限り垂直な方向に作用する磁力を 得て、ビニオン２０がラック歯車１８上に乗り上げないようにするため、永久磁 石２４あるいはその他の永久磁石が、できるかぎりビニオン２０近くの前後若し くは上部に設置されるように注意が施されている。できる限り、円板形状の軸方 向に磁化された永久磁石２５をビニオン２０自身に設置するのがよく、ビニオン ２０とラック歯車１８との構成可能な引き付は力の観点からはこれが最適条件で ある。

第３図は、鉄系磁性材により成る二つの車輪８を有する列車用軸１２の概略図で ある。車輪８のそれぞれの内側には、第３図に示すＮ、Ｓに極を有する二つの永 久磁石９゜１０が同心軸に配置されている。この二つの永久磁石９゜１０は鉄系 磁性材よりなる軸１２に連結されている。この軸１２は鉄系磁性材料以外の材料 でも構成できる。しかし、その際、磁力の流れを確保するため鉄系磁性材コーテ ィング１４を装着する必要がある。もし、軸が外方にさらされずに鉄系磁性材で ない層を有するとすると、少なくとも鉄系磁性材のコア１３を有しなければなら ない。図示する形態のように、二つの車輪８は互いに異なって磁化され、左車輪 はＮ極を形成し、一方布車輪はＳ極を形成して永久磁石システムを成している。

第４図は、二つの車輪８を有する列車用軸１２を示し、車輪８の走行表面１５に は環状の溝１６を有し、この環状溝１６には永久磁石１１が車輪８の回りに放射 状に挿入されている。前記環状溝１６は開いたままにしておくことができる。し かし、便宜上、鉄系磁性材でない材質１７、例えば黄銅等で溝を詰めるべきであ り、その結果、車輪８がレール２２．２３上に完全に乗って自由に回転できるよ うになる。このような二つの永久磁石１１もまた車輪とレールとの都合のよい付 着を提供する。

浄書（内容に変更なし） 第１図 第４国 手続補正書 昭和５９年１２月２８日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＤＥ８３１００１９７ ２、発明の名称 鉄系磁性材の軌道上を移動可能に案内され走行可能なおもちゃの乗物模型 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　スイス国　シーエイチーディーチコンバーンホッフ　シュトラーセ　１ ２ 氏　名　ベーニガー、ウルター　レオンハルト４、代理人 住所〒１０２ 東京都千代田区二番町１１番地９ダイアパレス二番町昭和５９年１０月１１臼（ 発送日：昭和５９年１０月２３日）６、補正の対象 （１）特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の発明者の′住所の欄 （２）明ＩＩＢ書、請求の範囲、図面の翻訳文。

７、補正の内容 （１）特許法第１８４条の５第１項の規定による書面を別紙の通り補正する。

（２）明細書、請求の範囲、図面の翻訳文の浄書く内容に変更なし）国　際　調 　査　報　告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、乗物模型の下部で軌道から離れた位置に少なくとも１個の永久磁石を有し、 該永久磁石（２，９，１０，１１゜２４．２５＞を、乗物の特殊な複製物、例え ば乗物用装備品（５，６）及び又は車輪〈８〉及び又は車台若しくはボギー（４ ）等のおもちゃの前記乗物模型の下部にある部品中若しくは表面のめだたない部 分に装着又は前記複製品それ自身を前記永久磁石で形成してなる例えば鉄道模型 若しくは自動車模型等の鉄系磁性材の軌道上を移動可能に案内され走行可能なる おもちやの乗物模型。 ２、前記永久磁石（２）が、運転位置にある前記おもちゃの乗物模型（１）の乗 物用の特殊な複製品（５，６＞をダイカスト成形若しくは射出モールド成形した 場合のそれらの部品内に目立たなく埋め込まれてなる請求の範囲第１項に記載の おもちゃの乗物模型。 ３、前記車輪（８）内若しくは表面に装着された前記永久磁石（９，１０，１１ ）が円板形状をなし軸方向に磁化された請求の倍第１項に記載のおもちゃの乗物 模型。 ４、前記永久磁石（９，１０）が装着された車輪の軸（１２）が鉄系磁性材のコ ア（１３）若しくはコーティング〈１４）若しくはそれ自身が鉄系磁性材より成 り、前記軸（１２）の二つの車輪（８）に配置された永久磁石〈９゜１０）は軸 若しくは鉄系磁性材の部、分（１３，１４＞を介して磁気的に相互連絡しており 、それによって鉄系磁性材料より成り前記永久磁石（９，１０）と接触している 近接する車輪（８）が互いに異なった極（Ｎ、Ｓ）に磁化される請求の範囲第３ 項に記載のおもちゃの乗物模型。 ５、前記永久磁石（１１）が前記車輪（８）の略中央部で軸方向にめだたないよ うに挿入され、それによって鉄系磁性材料の車輪（８）を使用する場合に車輪の 周囲に沿って外側に放射状に配置された永久磁石（１１）を囲み、かつ車輪の回 転表面（１５）上若しくは該表面に近接する位置に伸延する環状溝（１６）を有 し、該環゛状溝（１６）を磁力場の自由な通り道として空気隙間（１６）をその まま残すか又は鉄系磁性材でない材料（１７）で埋めるがしてなる請求の範囲第 ３項に記載のおもちゃの乗物模型。 ６、ビニオンレール模型（１９）のラック歯車（１８〉に鉄系磁性材を使用した 場合に、永久磁石（２４）を、ラック及び駆動ビニオンを有する前記ビニオンレ ール模型（１９）の下側部上に配置されたビニオンの前部若しくは下部、及び又 はビニオン（２０）とラック歯車（１８）との間のかみ合い部の垂直方向上部、 及び又は二つの軌道〈２２゜２３）上のビニオン（２ｏ）に近接する部位にめだ たないように配置してなる請求の範囲第３項に記載のおもちゃの乗物模型。 ７、前記ビニオン２ｏ内に円板形状で軸方向に磁化された永久磁石（２５）を挿 入し、若しくは前記ビニオン自身を永久磁石にしてなる請求の範囲第６項に記載 の乗物模型。 ８．前記おもちゃの型物模型の軌道レールに鉄系磁性材を使用した場合に、前記 乗物模型の下部に永久磁石より成る駆動ローラーを設置し、作動位置で前記永久 磁石が前記軌道レールから離れた位置に配置され、前記駆動ローラーの両側に配 置され、前記駆動ローラーの両側に設置され固く連結している直径の大きい鉄系 磁性材でないローラーを直接若しくは間接的に助勢してなる請求の範囲第１項か ら第５項のいずれか一つに記載のおもちゃの乗物模型。 ９、前記永久磁石（２，９，１０，１ｒ、２４＞が乗物用の特殊な複製品（５， ６，８）に後でい取り付は若しくは再取外しが可能な請求の範囲第１項から第８ 項のいずれが一つに記載のおもちゃの乗物模型。 １０、前記永久磁石（２，９，１０，１１，２４，２５＞が希土類磁石、例えば コバルト−サマリウム磁石である請求の範囲第１項から第９項のいずれが一つに 記載のおもちゃの乗物模型。 浄書（内容に変更なし）