(57)【要約】      （修正有）【課題】列車との直接的な接触を伴う安価な列車の通過検知システムでありながら列車の走行を不安定にすることなく検出の精度を高めた模型列車の通過検知システムを提供する。【解決手段】金属製レール１０の一方に対して常に電気的に接続された固定端子４と、弾性変形可能な板状体によって形成された可動端子５と、前記固定端子４と可動端子５にそれぞれ接続し、導通を検知する検知手段を有し、前記可動端子５の先端を、前記金属製レール１０と接触することなく当該金属製レールの上面近傍において上下に揺動可能となるように取付け、模型列車が通過する際に、金属製の車輪が有するフランジを前記可動端子５の先端と接触させることによって、当該模型列車が有する車輪および車軸を介して前記固定端子４と可動端子５間を導通させ、当該導通を前記検知手段によって検知するように構成する。【選択図】図１
0003182338.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
平行に施設された２本の金属製レールを走行する模型列車の通過検知システムであって、
前記金属製レールの一方に対して常に電気的に接続された固定端子と、
弾性変形可能な板状体によって形成された可動端子と、
前記固定端子と可動端子にそれぞれ接続し、当該固定端子と可動端子間の導通を検知する検知手段を有し、
前記可動端子の先端を、前記金属製レールと接触することなく当該金属製レールの上面近傍において上下に揺動可能となるように取付け、
模型列車が通過する際に、金属製の車輪が有するフランジを前記可動端子の先端と接触させることによって、当該模型列車が有する車輪および車軸を介して前記固定端子と可動端子間を導通させ、当該導通を前記検知手段によって検知するように構成した模型列車の通過検知システム。
【請求項２】
前記可動端子は一端を固定した細幅の板状部と、固定していない当該板状部の先端に設けた前記金属製レールの長手方向に沿うように形成した細幅の接触部によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の模型列車の通過検知システム。
【請求項３】
前記請求項１又は請求項２記載の模型列車の通過検知システムによって列車の通過を検出し、当該検出に伴って前記金属製レールの近傍に設置した踏切装置が有する警報器および遮断機の駆動を行うようにしたことを特徴とする鉄道模型。
【請求項４】
回転駆動される前記遮断機が有する棒の回転軸近傍に取付位置を変更することができるバランスウエイトを設け、当該バランスウエイトの取付位置によって棒の回転速度を調整するように構成したことを特徴とする請求項３記載の鉄道模型。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は鉄道模型に用いる列車の通過検知システムおよび当該システムを利用した鉄道模型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道模型では、レール上を走行する列車の通過を検知して、レールに沿って配置した信号機を作動させたり、配置した踏切の警報器や遮断機の動作を制御したりすることが行われている。この列車の通過を検知する検知方法には、光学的若しくは磁気的なセンサを用いて列車の通過を検出することで検出信号を出力するように構成したものや（特許文献１の段落００１９）、通過する列車との直接的な接触を検知するタッチセンサを用いたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０４８２５号公報
【０００４】
前述のように、列車の通過を検知するには種々の手段があるが、タッチセンサを用いたものは光学的、磁気的なセンサを用いる場合と比較して安価に形成することができる。しかしながら、検出部分を直接接触させる構造では、軽量な列車が検出部分に乗り上げて脱線したり走行姿勢を不安定にしたりする場合があった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は上記課題に鑑み考案したものであって、列車との直接的な接触を伴う安価な列車の通過検知システムでありながら、列車を脱線させたり走行を不安定にしたりすることなく検出の精度を高めた手段の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
平行に施設された２本の金属製レールを走行する模型列車の通過検知システムであって、
前記金属製レールの一方に対して常に電気的に接続された固定端子と、
弾性変形可能な板状体によって形成された可動端子と、
前記固定端子と可動端子にそれぞれ接続し、当該固定端子と可動端子間の導通を検知する検知手段を有し、
前記可動端子の先端を、前記金属製レールと接触することなく当該金属製レールの上面近傍において上下に揺動可能となるように取付け、
模型列車が通過する際に、金属製の車輪が有するフランジを前記可動端子の先端と接触させることによって、当該模型列車が有する車輪および車軸を介して前記固定端子と可動端子間を導通させ、当該導通を前記検知手段によって検知するように構成した模型列車の通過検知システム。
【０００７】
前記可動端子は一端を固定した細幅の板状部と、固定していない当該板状部の先端に設けた前記金属製レールの長手方向に沿うように形成した細幅の接触部によって構成されていることを特徴とする上記模型列車の通過検知システム。
【０００８】
上記模型列車の通過検知システムによって列車の通過を検出し、当該検出に伴って前記金属製レールの近傍に設置した踏切装置が有する警報器および遮断機の駆動を行うようにしたことを特徴とする鉄道模型。
【０００９】
回転駆動される前記遮断機が有する棒の回転軸近傍に取付位置を変更することができるバランスウエイトを設け、当該バランスウエイトの取付位置によって棒の回転速度を調整するように構成したことを特徴とする上記の鉄道模型。
【考案の効果】
【００１０】
本考案に係るシステムは、模型列車の車輪が有するフランジに接触する可動端子を有し、当該フランジと可動端子の接触を検知することによって模型列車の通過を検知するものである。そして、可動端子は、フランジと接触する先端部を支える腕部を適切な幅に設定された細幅の薄い板状体によって形成することで、模型列車の通過を阻害したり走行を不安定にしたりすることがなく、しかも確実な接触の検知をすることができる最適な接触圧を得ることができるようになっている。
また、可動端子先端の接触部をレールの長手方向に沿った細幅の矩形に形成することで、模型列車が通過する際の可動端子と車輪との接触時間(接触距離)を長くすることができる。これによって、前記接触圧が低い場合であっても接触時間を長くすることができ、模型列車の通過を阻害したり走行を不安定にしたりせずに確実な接触の検知をすることができるという効果を有するものである。
なお、可動端子と車輪との接触時間(接触距離)を長くすることのみを目的とするのであれば、可動端子全体を全て広い幅に形成すればよい。しかし、全体を幅広く形成すると弾性係数が高くなって変形しにくくなるので、当該可動端子と接触した車輪を跳ね上るなど列車の通過を妨げることになる。本考案は、前記腕部の幅、接触部の長さを適切なものに選択することで、模型列車の通過速度や重量に応じた適切な可動端子を得ることができるものである。
【００１１】
また、本考案は前記可動端子を有した列車通過検知システムを用いて、踏切装置の警報器および遮断機といった被制御機器を配置した鉄道模型を形成することができるものである。また、遮断機に調整用のバランスウエイトを設けることによって、制御装置によって駆動制御される遮断機の動作速度を自在に設定するという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】列車通過検知システムの概要図である。
【図２】列車通過検知システムが有する接点部の説明図である。
【図３】列車通過検知システムが有する接点部の動作状態を表した説明図である。
【図４】コンピューターを用いた制御内容の設定例を表した説明図である。
【図５】被制御機器としての踏切警報器の概要図である。
【図６】被制御機器としての遮断機の概要図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、本願考案の一実施の形態を図を用いて説明する。図１は、本考案に係る模型列車の通過検知システム（以下「検知システム」という）１の概略を表した説明図である。当該検知システム１は、２本の金属製レールを走行する模型列車２の通過を検知するものであり、当該模型列車２の通過を検知することで通過経路上に配置した踏切の警報器や遮断機等の被制御機器３を制御するために用いるものである。
検知システム１は、固定端子４と可動端子５を有している。固定端子４は前記金属製レールの一方６に対して常に電気的に接続された金属製の接触端子であり、導線７を介して制御装置８に接続されている。可動端子５は弾性変形可能な板状体によって形成された金属製の接触端子であり、固定端子４と同様に導線９を介して前記制御装置８に接続されている。
【００１４】
前記可動端子５は、他方の金属製レール１０の長手方向に沿った細幅の矩形形状を成す先端部１１と、当該先端部１１の略中央部から金属製レール１０の長手方向と直交する方向に向かう細幅の腕部１２を有している。当該可動端子５は、すなわち平面視において略Ｔ字型を有する薄板の弾性板として形成されている。そして、腕部１２の基部を金属製レール６、１０の間に設置した台座１３に固定することによって、先端部１１を片持ち梁のような固定しない自由端として形成し、当該腕部１２が有する弾性によって上下方向に揺動可能となるように形成したものである。
可動端子５の先端部１１は、図２（ａ）に示すように金属製レール１０と接触しない程度に当該金属製レール１０上面の近傍に配置されており、その高さは当該金属製レール１０のレール上面と略同程度の高さに保持されている。図２（ｂ）は、腕部１２が撓んで先端部１１が下方に降下した状態を表しており、下方に降下しても金属製レール１０には直接的に接触しないようになっている。
なお、一例として本実施の形態では前記固定端子４の基部も台座１３に固定されている。しかし、固定端子４と可動端子５は直接接触することがないように配置されており、それぞれの固定部位において導線７、導線９に接続され、当該導線７、導線９を介してそれぞれ制御装置８に電気的に接続されている。
【００１５】
前述したように、可動端子５は細幅矩形の先端部１１を金属製レール１０の上面近くに近接して配置することで、図３に示すように模型列車２が通過する際に模型列車２の一方の車輪１４ａが有しているフランジ１５を接触させるようになっている。当該フランジ１５は、レールからの脱線防止を目的としたものであって、実際の走行面となる外周面よりも突出した車輪内側の縁部である。また、車輪１４ａおよび当該車輪１４ａと対を成すもう一方の車輪１４ｂはともに金属製であり、当該両車輪は同じく金属製の車軸１６に結合されることで電気的に一体の導体を構成している。
可動端子５が車輪１４ａのフランジ１５に接触すると、当該可動端子５、車輪１４ａ、車軸１６、もう一方の車輪１４ｂ、もう一方の金属製レール６および固定端子４が電気的に導通する。この電気的な導通は、各端子に接続された導線７、導線９を介して制御装置８によって検出される。すなわち、可動端子５を設けた部位における模型列車２の通過を、制御装置８によって検出することができるようになっている。
【００１６】
制御装置８は、前記導線７、導線９間の導通の検出、若しくは一方の導線から入力した信号を他方の導線を介して検出することによって予め設定された処理を実行し、踏切等の被制御機器３に対する制御信号若しくは直接的な駆動電力を供給するものである。
本実施の形態に係る制御装置８は、前記導線７および導線９を接続する入力インターフェイスと、踏切等の被制御機器３に接続する出力インターフェイスを有するとともに、予め設定されたプログラム若しくはシーケンスを実行する制御ＩＣ、メモリー、電源、外部機器であるコンピューターＰＣとの接続インターフェイスを有している。
コンピューターＰＣは、制御装置８によって実行されるプログラム若しくはシーケンスを書き換えるためのプログラムを有しており、当該プログラムを実行することによってコンピューターＰＣ上において制御装置８によって実行されるプログラム若しくはシーケンスを設定することができるようになっている。また、コンピューターＰＣは制御装置８に接続されている各種の被制御機器３を直接制御することもできるようになっている。
【００１７】
コンピューターＰＣ上における設定については、図４の各図に示す「制御時間」図４（ａ）、「警報関連」図４（ｂ）、「遮断機基本制御」図４（ｃ）、「応用制御」図４（ｄ）の各画面を利用して行うことができる。当該画面では、 左側遮断機の遮断機下降開始時間、左側遮断機の遮断機下降回転終了時間、左側遮断機の遮断機上昇回転時間、右側遮断機の遮断機下降開始時間、右側遮断機の遮断機下降回転終了時間、右側遮断機の遮断機上昇回転時間、列車通過後の通過完了判定経過時間、警報灯の点滅周期、列車方向指示器の点滅周期、通常時の警報音ボリューム、遮断機下降後の警報音ボリューム、警報音変化レート、警報音音量変化のタイミング、左側遮断機の下降時回転力、左側遮断機の下降時なめらかさ、左側遮断機の上昇時回転力、左側遮断機の上昇時なめらかさ、右側遮断機の下降時回転力、右側遮断機の下降時なめらかさ、右側遮断機の上昇時回転力、右側遮断機の上昇時なめらかさ等に関する各種のパラメータ設定ができるようになっている。また、常時同一警報音か片側通過後別警報音か２種類混成警報音かを設定する「警報音拡張モード」、基板を接続する場合は親子の指定をマスタかスレーブから選択する「スレーブモード」、左右別に制御か左右同時制御を設定する「同時遮断モード」等を設定するようになっている。
【００１８】
図５は、被制御機器３の一つである踏切警報器３ａの概略図である。踏切警報器３ａには、警報ランプ１７と列車方向指示器１８が設けられており、これら踏切警報器３ａおよび警報ランプ１７が、前記コンピューターＰＣによって設定された制御装置８によって制御され、圧電素子やスピーカー、光源として搭載されているＬＥＤの駆動を行うようになっている。
【００１９】
図６は、被制御機器の一つである遮断機３ｂの駆動部のみを表した概略図であり、図６（ａ）が正面図、図６（ｂ）が平面図、図６（ｃ）が側面図を表している。遮断機３ｂは、小型のモーター１９によって、当該小型のモーター１９の回転軸に取り付けた棒２０を所定の角度範囲で回動させるものである。棒２０は、バランス調整機構２１を介してモーター１９に固定されている。
バランス調整機構２１は、棒２０が水平である場合に当該棒２０の長手方向に対して直交する上下方向に往復移動できるように取り付けられた垂直錘２２と、棒２０の長手方向に沿って往復移動するように取り付けられた水平錘２３を有している。これら垂直錘２２および水平錘２３は、棒２０を回転させる際の駆動抵抗となる慣性モーメントを調整するためのバランスウエイトであり、任意の位置に移動させて固定することによって、モーター１９が有する固定的な回転トルクよって駆動される棒２０の回転速度を調節するようになっている。
【００２０】
前述したように、可動端子５は、他方の金属製レール１０の長手方向に沿った細幅矩形の先端部１１と、当該先端部の略中央部から金属製レール１０の長手方向と直交する方向に向かう細幅の腕部１２を有したものである。
前記金属製レール１０の長手方向に沿った細幅の先端部１１は、模型列車２の移動方向とその長手方向を一致させているので、先端部１１の長さに比例して車輪１４ａが有するフランジ１５との接触時間（接触距離）を変化させることができる。すなわち、先端部１１の長さが短ければ接触時間は短く先端部１１が長ければ接触時間は長くなり、模型列車２の重量や可動端子５の弾力性を加味した上で適切な長さに設定することで、模型列車２の走行を不安定にしたり脱線を誘発したりすること無く、確実な接触と導通の検出を確保することができるようになっている。なお、長さの異なる先端部１１を設けた複数種類の可動端子５を用意しておき、模型列車の重量や通過速度に基づいて検出に最適なものを選択するようにすることができる。
【００２１】
可動端子５は、一例として薄板の金属板によって形成されている。肉厚が一定の場合、可動端子５が有する細幅の腕部１２は、その幅の寸法を変えることによって撓み易さを決定する弾性率を変化させることができる。すなわち、腕部１２の幅が太い場合には撓みにくく、腕部１２の幅が細い場合には撓みやすいものとなる。この性質を利用して、模型列車２の重量や前記先端部１１の長さに応じて腕部１２の幅を調節することで、模型列車２の走行に影響を与えずに接触を検出できる適切な可動端子５を形成することができるものである。なお、腕部１２の幅は、長さの異なる複数種類の可動端子５を用意しておき、検出に適切なものを選択するようにすることができる。
【００２２】
なお、可動端子５を薄板の合成樹脂板によって形成し、電気的な導通が必要となる部分に金属箔を貼り付けたメッキを施すことで、金属で形成したものと同様の作用を得ることができるものである。
また、可動端子５の腕部１２は、中間に屈曲部を設けたり波形に形成したりすることで、見かけ（平面視）上の長さが同じであっても、実際の長さを長くすることができる。そうすることによって、配置するための空間が少ない場合であっても、先端を上下動させるために必要な十分な可撓性を確保することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本考案は、ジオラマのような鉄道模型や各種の玩具にも利用可能なものである。
【符号の説明】
【００２４】
１  通過検知システム（検知システム）
２  模型列車
３  被制御機器
３ａ  踏切警報器
３ｂ  遮断機
４  固定端子
５  可動端子
６  金属製レール
７  導線
８  制御装置
９  導線
１０  金属製レール
１１  先端部
１２  腕部
１３  台座
１４ａ  車輪
１４ｂ  車輪
１５  フランジ
１６  車軸
１７  警報ランプ
１８  列車方向指示器
１９  モーター
２０  棒
２１  バランス調整機構  
２２  垂直錘
２３  水平錘
【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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【図６】
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