(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道模型車両において、
車体と、
前記車体の下部に取り付けられた床板と、
前記床板に取り付けられ、取付軸を中心として左右に回転可能な台車と、
前記取付軸の車幅方向の右側において、前記床板と前記台車との間に介装され、前記取付軸に近い方の車長方向における前記車体の端部側に向って、鉛直方向に対して斜めに延在しているとともに、前記床板を上方に付勢する第１の付勢部材と、
前記取付軸の車幅方向の左側において、前記床板と前記台車との間に介装され、前記第１の付勢部材と同一の方向に延在しているとともに、前記床板を上方に付勢する第２の付勢部材と
を有することを特徴とする鉄道模型車両。
【請求項２】
前記第１の付勢部材および前記第２の付勢部材は、圧縮コイルスプリングであることを特徴とする請求項１に記載された鉄道模型車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道模型車両および鉄道模型車両の振り子機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、実際の鉄道車両の振り子機構を擬似的に表現した鉄道模型車両が知られている。例えば、特開平１０−１５６０５３号公報には、車体の幅方向に対して略ハ字状に形成された傾斜面を用いて車体を傾かせる振り子機構が開示されている。具体的には、この振り子機構は、台車側に設けられた一対の棒状部材と、床板に固定された一対のガイド部材とで構成されている。一対の棒状部材は、車幅方向の左右において台車上面より上方に突出している。一対のガイド部材も、床板に左右に設けられており、それぞれが中央から外側に向かって下がる傾斜面を有する。また、右側の棒状部材の先端は、右側のガイド部材の傾斜面と当接しており、左側の棒状部材の先端は、左側のガイド部材の傾斜面と当接している。車両のカーブ通過時において、台車は、カーブに追従すべく、その取付軸を中心として左または右に回転する。これにより、台車側の一方の棒状部材が外側に向かって変位するため、床板側の一方の傾斜面が上方に押し上げられる。それとともに、他方の棒状部材が内側に向かって変位するため、他方の傾斜面が下方に変位することを許容する。その結果、車体は、カーブの曲率に応じて傾斜するため、振り子機構が擬似的に実現される。
【０００３】
なお、特開平７−８８２５４号公報、特開平９−２２０３７２号公報および特開平１０−１５６０５２号公報にも、鉄道模型車両用の振り子機構が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、新規な構成を有する鉄道模型車両用の振り子機構を提供することである。
【０００５】
また、本発明の別の目的は、かかる振り子機構を比較的簡単な構成で、かつ、安価に実現することである。
【０００６】
また、本発明の別の目的は、既存の鉄道模型車両との差別化を図り、商品訴求力の向上を図ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、車体と、車体の下部に取り付けられた床板と、床板に取り付けられ、取付軸を中心として左右に回転可能な台車と、取付軸の右側において、床板と台車との間に介装され、鉛直方向に対して斜めに延在しているとともに、床板を上方に付勢する第１の付勢部材と、取付軸の左側において、床板と台車との間に介装され、鉛直方向に対して斜めに延在しているとともに、床板を上方に付勢する第２の付勢部材とを有する鉄道模型車両を提供する。
【０００８】
ここで、第１の発明において、第１の付勢部材および第２の付勢部材は、同一の方向に延在していることが好ましく、特に、取付軸に近い方の車体の端部側に向かって延在していることが望ましい。また、これらの付勢部材としては、例えば、圧縮コイルスプリングを用いることが好ましい。
【０００９】
第２の発明は、車体と、車体の下部に取り付けられた床板と、床板に取り付けられ、取付軸を中心として左右に回転可能な台車と、取付軸の左右において、床板と台車との間に介装されているとともに、台車が直進状態の場合には、それぞれの付勢力がバランスするように取り付けられた一対の付勢部材とを有する鉄道模型車両を提供する。この鉄道模型車両において、一対の付勢部材は、台車が回転した状態の場合、台車の回転角度に応じて、それぞれの付勢力にアンバランスが生じ、それによって、車体を水平状態から傾いた状態に変化させる。
【００１０】
第３の発明は、車体の下部に取り付けられた床板と、取付軸を中心として左右に回転可能な台車との間に装着される鉄道模型車両の振り子機構を提供する。この振り子機構は、第１の付勢部材と第２の付勢部材とを有する。第１の付勢部材は、取付軸の右側に装着可能であり、これが装着された状態において、床板と台車との間に鉛直方向に対して斜めに延在し、床板を上方に付勢する。第２の付勢部材は、取付軸の左側に装着可能であり、これが装着された状態において、床板と台車との間に鉛直方向に対して斜めに延在し、床板を上方に付勢する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、Ｎゲージ（９ｍｍゲージ）として既に市販されているＴｏｍｉｘ製３８１系への適用例に基づいて、本発明に係る振り子機構について詳述する。図１は、本実施形態に係る鉄道模型車両の展開斜視図である。この鉄道模型車両１（以下、単に「車両１」という）は、軽量なプラスチック製の車体２と、その下部に取り付けられた軟質プラスチック製の床板３と、台車４とを主体に構成されている。
【００１２】
台車４は、軟質プラスチック製の枠体５と、金属製の一対の車輪６とを有する。枠体５は、実際の鉄道用台車の形態を模した外観形状を有するとともに、その内側には、前後左右の４カ所に凹部が形成されている。車輪６側に突出形成されたピボットを枠体５側の凹部に嵌め入れることにより、車輪６が枠体５に回転自在に支持される。なお、この車輪６は、市販品で採用されている一般的な車輪と同様に、カーブ通過時の内外輪差を吸収すべく、レールとの接触面にテーパーが形成されているが、このテーパー角は通常品よりも大きく形成されている。
【００１３】
また、台車４は、取付ネジ８によって床板３に取り付けられている。具体的には、枠体５の上面中央には、取付ネジ８を挿通可能な径を有する取付孔５ｃが形成されている。また、床板３の所定位置には、下方に凸状に突出した取付部３ｃが形成されており、その中央には、取付ネジ８と係合可能な係合孔が設けられている。台車４の取り付けは、枠体５側の取付孔５ｃに取付ネジ８を挿通した状態で、取付ネジ８を取付部３ｃに係合させることにより行われる。これにより、台車４は、取付軸を中心として左右に回転可能となる。また、後述する車体２の振り子動作を表現する関係上、台車４に対する車体２の傾きを許容する必要があるので、台車４はある程度ルーズに床板３に取り付けられている。
【００１４】
この台車４の車幅方向の左右には、導電性を有する集電ステー７ａ，７ｂがそれぞれ取り付けられている。集電ステー７ａ，７ｂは、前後の車輪６と接触し得る程度に車長方向に延在しており、かつ、その中央には突出部が形成されている。この突出部は、集電ステー７ａ，７ｂの中央より車幅方向の外側に向かって所定長だけ延在し、そこで折れ曲がって上方に突出している。そして、左右の集電ステー７ａ，７ｂが有する突出部の端部は、枠体５の上部に形成された左右の貫通孔５ａ，５ｂに挿通されている。
【００１５】
一方、床板３と台車４との間には、一対のコイルスプリング９ａ，９ｂが介装されており、これらは取付軸の左右に配置されている。具体的には、床板３の取付部３ｃの左右近傍には、床板３の一部を貫通させることによって形成された支持部３ａ，３ｂが設けられている。ただし、床板３の内面には図示しない導電プレートが固定的に取り付けられているため、支持部３ａ，３ｂの内側は、導電プレートにより塞がれた状態になっている。また、左右のコイルスプリング９ａ，９ｂは共に圧縮コイルスプリング、すなわち、コイル中心線の方向に圧縮荷重を受けるスプリングである。一例として、コイルスプリング９ａ，９ｂは、コシの強い高強度のステンレス鋼線材（径０．２ｍｍ）で形成されており、その長さは１２ｍｍである。右側のコイルスプリング９ａの下端は、貫通孔５ａに挿通された集電ステー７ａの突出部と当接することによって支持されており、その上端は、導電プレートによって内側が塞がれた支持部３ａと当接することによって支持されている。また、このコイルスプリング９ａは、鉛直方向に対して斜めに延在しており、ある程度縮んだ状態で介装されている。これにより、床板３の右側は、右側のコイルスプリング９ａのバネ弾性によって、上方に常時付勢されることになる。一方、左側のコイルスプリング９ｂの下端は、貫通孔５ｂに挿通された集電ステー７ｂの突出部と当接することによって支持されており、その上端は、導電プレートによって内側が塞がれた支持部３ｂと当接することによって支持されている。また、このコイルスプリング９ｂは、右側のコイルスプリング９ａと同一の方向、すなわち、鉛直方向に対して斜めに延在しているとともに、右側のコイルスプリング９ａと同程度に縮んだ状態で介装されている。これにより、床板３の左側は、左側のコイルスプリング９ｂのバネ弾性によって、上方に常時付勢されることになる。
【００１６】
ここで、カーブに対して車体２が内側に傾くように、左右のコイルスプリング９ａ，９ｂは、台車４の取付軸に近い方の車体２の端部側に向かって延在するように取り付けられる。したがって、図１に示した車両前方の台車４に取り付けられるコイルスプリング９ａ，９ｂは、車両１の正端側、すなわち斜め前方に延在している。これに対して、図示しない車両後方の台車４に取り付けられるコイルスプリング９ａ，９ｂは、車両１の後端側、すなわち斜め後方に延在することになる。
【００１７】
図２は、直進状態における車両１の下面図である。台車４が直線状態にある場合、すなわち、台車４の進行方向が車体２の車長方向と一致する場合、左右のコイルスプリング９ａ，９ｂの縮み量が同一であり、これらの長さは共にＬ１となる。したがって、左右のコイルスプリング９ａ，９ｂが車体２を上方に押し上げる付勢力が同一になるため、左右の付勢力のバランスが取れた状態になる。その結果、車両１が直線レールを走行している場合、車体２は傾くことなく水平状態を維持する。
【００１８】
図３は、左カーブ走行中の車両１を下から見た図であり、図４は、台車４が取付軸を中心に回転した状態を示す下面図である。また、図５は、車両１が傾斜した状態を車両正面から見た図である。車両１がカーブを走行する場合、カーブレールに台車４が追従するため、前後の台車４は、取付軸を中心に回転する。ここで、台車４の進行方向と車両１の車長方向とのなす角を回転角度θ１で表す。台車４が回転角度θ１だけ回転すると、左右のコイルスプリング９ａ，９ｂの縮み量が相違するため、左右の付勢力にアンバランスが生じる。左カーブ走行の場合、右側のコイルスプリング９ａの長さＬ２の方が、左側のコイルスプリング９ｂの長さＬ３よりも短くなる。換言すれば、右側のコイルスプリング９ａの縮み量の方が、左側のコイルスプリング９ｂの縮み量よりも大きくなる。このため、右側のコイルスプリング９ａの方が、左側のコイルスプリング９ｂよりも、車体２を上方に押し上げる付勢力が大きくなる。ここで、コイルスプリング９ａ，９ｂの下端（すなわち、台車４側）は、バネの固定端に相当するのに対して、これらの上端（すなわち、車体２側）は、車体２が比較的軽量なため、バネの自由端に相当する。したがって、上述した付勢力のアンバランスにより、右側のコイルスプリング９ａがバネの自由端に相当する車体２の右側を上方に押し上げるため、車体２がカーブ内側が下になるように傾斜する。
【００１９】
また、車両１のカーブ走行時においては、車両１の直進性と遠心力とが作用する。上述したように、車輪６のレール接触面には、従来の車輪よりも大きなテーパー角が形成されている。したがって、図５に示したように、カーブ内側の左車輪６がレールと接触する半径ｒ２よりも、カーブ外側の右車輪６がレールと接触する半径ｒ１の方が大きくなる。したがって、上述した付勢力のアンバランスに加えて、車輪６の内外輪差｜ｒ１−ｒ２｜も作用するため、カーブ走行時に車体２が大きく傾斜することになる。
【００２０】
このように、本実施形態では、台車４の取付軸の左右にコイルスプリング９ａ，９ｂを設け、台車４の直進状態では、それぞれの付勢力がバランスさせることにより、車体２を水平状態に維持する。一方、台車４が左右に回転した場合には、台車４の回転角度に応じて、それぞれの付勢力にアンバランスを生じさせ、車体２を水平状態から傾斜状態へと変化させる。これにより、実際の鉄道車両で採用されている振り子機構と同様の動作を、鉄道模型車両１において再現することが可能となる。
【００２１】
また、本実施形態によれば、一対のコイルスプリング９ａ，９ｂを用いて振り子機構を実現しているため、比較的構成が簡単であり、安価に提供できる。その結果、既存の鉄道模型車両との差別化を図り、商品訴求力の向上を図ることができる。特に、Ｔｏｍｉｘ製の既存製品に関しては、車両１の室内灯や前照灯を点灯させるために、集電ステー７ａ，７ｂやコイルスプリング等が、標準装備またはオプションとして、従来より提供されている。したがって、標準品のコイルスプリングを本実施形態に係るコイルスプリング９ａ，９ｂに変更し、枠体５側の貫通孔５ａ，５ｂ周りの僅かな加工を行うだけで、本実施形態に係る振り子機構を簡単に実現できる。
【００２２】
なお、上述した実施形態では、付勢部材として圧縮コイルスプリングを用いた振り子機構について説明した。しかしながら、付勢部材はこれに限定されるものではなく、例えば、コイル中心線の方向に引張荷重を受ける引張コイルスプリングを用いてもよい。この場合、引張コイルスプリングの上端を床板３に固定し、その下端を台車４に固定すればよい。また、台車４の回転時に、一対の付勢部材のアンバランスを利用する形態である限り、例えば、板バネ等を用いた機構であっても本発明の適用範囲に含まれるのは当然である。
【００２３】
また、取付ネジ８の締め付けを緩めることにより、より大きな車体傾斜を得ることができる。本発明者が実験を行った結果、通常の締付量よりも９０°程度緩めた場合、車両１が傾倒することなく、見栄えのよい傾斜状態が得られることが判明した。
【００２４】
さらに、上述した実施形態では、Ｔｏｍｉｘ製の３８１系を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な鉄道模型車両（ＨＯゲージ等も含む）に適用することができるのは当然である。したがって、例えば、Ｋａｔｏ製のＥ３５１系、３８３系、８８３系、８８５系等を含む鉄道模型車両に適用してもよい。また、ユーザの嗜好に応じて、実車が振り子式でない鉄道模型車両に適用することも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、鉄道模型車両用の擬似的な振り子機構を比較的簡単な構成で安価に実現することができる。そして、このようなギミックを鉄道模型車両に搭載すれば、他社製品との差別化を図ることができ、商品訴求力の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鉄道模型車両の展開斜視図
【図２】直進状態における鉄道模型車両の下面図
【図３】カーブ走行中の鉄道模型車両を下から見た図
【図４】台車が回転した状態を示す下面図
【図５】鉄道模型車両が傾斜した状態を示す正面図
【符号の説明】
１  鉄道模型車両
２  車体
３  床板
３ａ，３ｂ  支持部
３ｃ  取付部
４  台車
５  枠体
５ａ，５ｂ  貫通孔
５ｃ  取付孔
６  車輪
７ａ，７ｂ  集電ステー
８  取付ネジ
９ａ，９ｂ  コイルスプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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