(57)【要約】【課題】スケール性が良好で重量感を有し、且つ牽引力が大きい模型蒸気機関車を提供する。【解決手段】ボイラ６とシリンダ７と運転室８及び複数の主動輪９〜１１を有する機関車本体２と、機関車本体２の運転室８の後部に連結された炭水車３とから成り、炭水車３を駆動車とする模型蒸気機関車１であって、機関車本体２と炭水車３との間にこれら両者に荷重を付与する荷重付与手段３０を設ける。機関車本体２は、荷重を付与されることで自重が増大して脱輪が防止されると共に重量感が増し、炭水車３は、荷重を付与されることで自重が増大して牽引力が大きくなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラとシリンダと複数の主動輪及び運転室を有する機関車本体と、前記機関車本体の運転室の後部に連結された炭水車とから成り、前記炭水車を駆動車とする模型蒸気機関車であって、
前記機関車本体と前記炭水車との間にこれら両者に荷重を付与する荷重付与手段を設けたことを特徴とする模型蒸気機関車。
【請求項２】
前記荷重付与手段は、前記機関車本体のボイラ内に収納されて当該ボイラの前部から運転室後部まで延設され、前端が前記機関車本体に支持され、後端が前記炭水車の連結部に支持されるアームと、
前記アームに設けられ、重量の一部が前記機関車本体に荷重として付与され、残部が前記炭水車の連結部に荷重として付与される錘体とから成る
ことを特徴とする請求項１に記載の模型蒸気機関車。
【請求項３】
前記アームの前端は、前記複数の主動輪の中の第１主動輪と第２主動輪との間に支持されていることを特徴とする請求項２に記載の模型蒸気機関車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、模型蒸気機関車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道模型は、レールの間隔からＯ（３２mm）、ＨＯ（16.5mm）、Ｎ（９mm）ゲージ等があり、特に、Ｎゲージは、小型であるために比較的小さなレイアウトで自由に走行させて楽しむことができるという点で、広く普及している。これらの模型車両の走行システムは、左、右のレールにプラス、マイナスの電流を供給し、機関車や電車の動力車側では、左右のレールから左右の駆動輪、車軸、左右の台車フレーム、車体フレームの経路で集電して搭載されているモータを駆動して走行するようにしている。
【０００３】
そして、テンダ型蒸気機関車即ち、ボイラ、シリンダ、複数の主動輪及び運転室を備える機関車本体と、この機関車本体の運転室の後部に連結された炭水車（テンダ）とを備えた形式の蒸気機関車では、前記機関車本体にモータを搭載して主動輪を駆動する方式と、前記炭水車にモータを搭載して駆動する方式がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
小型のＮゲージの蒸気機関車においては、機関車本体にモータを搭載する駆動方式は、ボイラ内に駆動用のモータと錘体とを収納すること及びモータの小型化が困難であるために実機に対するスケールが大きくなる即ち、スケールオーバとなり、特にボイラが細いタイプの機関車において著しくスケール性が悪くなる。更に、主動輪を駆動するためにモータが運転室に入り込んで配置される構造となる等により見栄えが悪くなる。
【０００５】
一方、炭水車にモータを搭載する駆動方式は、スケール性が良く、特にボイラ径が細いタイプの機関車の見栄えが良い反面、モータを搭載することで錘体（ウェイト）を搭載するスペースが少なくなり、動力車として必要な自重を重くすることが困難であり、これに伴い牽引力が小さくなる。また、機関車本体が軽量となり脱輪し易く、且つ重量感に乏しい等の問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、スケール性が良好で重量感を有し、且つ牽引力が大きい模型蒸気機関車を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明によれば、ボイラとシリンダと複数の主動輪及び運転室を有する機関車本体と、前記機関車本体の運転室の後部に連結された炭水車とから成り、前記炭水車を駆動車とする模型蒸気機関車であって、前記機関車本体と前記炭水車との間にこれら両者に荷重を付与する荷重付与手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明では、前記荷重付与手段は、前記機関車本体のボイラ内に収納されて当該ボイラの前部から運転室後部まで延設され、前端が前記機関車本体に支持され、後端が前記炭水車の連結部に支持されたアームと、前記アームに設けられ、重量の一部が前記機関車本体に荷重として付与され、残部が前記炭水車の連結部に荷重として付与される錘体とから成ることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明では、前記アームの前端は、前記複数の主動輪の中の第１主動輪と第２主動輪との間に支持されていることを特徴とする。
機関車は、炭水車が駆動車とされて機関車本体を押し且つ当該炭水車に複数の車両を連結して走行する。機関車本体は、アームを介して錘体の重量の一部が付与されることで自重が増大して脱輪が防止されると共に重量感が増して見栄えが向上する。炭水車は、アームを介して錘体の重量の残部が付与されることにより自重が増大して牽引力が大きくなり、多数の車両を牽引することが可能となる。この場合、アームの前端を第１主動輪と第２主動輪の間で支持することで、前記錘体の荷重による機関車本体の前部又は後部の浮き上がりを抑えることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係わる模型蒸気機関車（以下、単に「蒸気機関車」という）の一部切欠側面図、図２は、図１の矢線II−IIに沿う要部断面図である。図１及び図２に示すように蒸気機関車１は、機関車本体２と炭水車３とを備えたテンダ型のＣ型蒸気機関車で、機関車本体２は、メインフレーム５上にボイラ６が配置され、前端下部の左右両側にシリンダ７が、後部に運転室８が設けられている。メインフレーム５の略中央に複数例えば、３つの第１主動輪９、第２主動輪１０、第３主動輪１１が回転自在に軸支されており、先端に先輪１２が、ボイラ６の後部下方位置に従輪１３が配置されている。そして、主動輪９〜１１は、連結棒で連結され、前記連結棒は、第２主動輪１０との連結部において主連棒の一端が回転自在に連結され、前記主連棒の他端は、クロスヘッドを介してシリンダ７のピストン（何れも図示せず）に連結されている。これにより、機関車本体２は、前記主連棒が回動し、連結棒が回転し、主動輪９〜１１が回転して実機のように走行可能とされている。
【００１１】
炭水車３は、床板２０が２軸のボギー台車２２、２２により支持され、駆動用モータ２５が前後方向に収納されて床板２０に載置固定されている。床板２０の前端中央部は、前方に水平に機関車本体２の運転室８の下方位置まで突出されて連結部２０ａとされており、先端に連結ピン２１が垂設されている。この連結ピン２１は、機関車本体２と連結するためのものである。また、炭水車３は、モータ２５の上方位置、及び後方位置のスペースに夫々錘体２８が設けられており、自重を重くされている。
【００１２】
各台車２２にはモータ２５からの駆動力を各車輪２３に伝達するための歯車機構２４が設けられている。モータ２５は、両軸モータとされ、回転軸の両端にウォーム２６が固定されており、台車２２の歯車機構２４のウォーム・ギヤ２４ａと噛合されている。そして、モータ２５は、前述したように左右のレールから台車２２の左右の車輪、左右のフレーム、モータ２５の接続端子の経路で電流が流れて駆動される。これにより、炭水車３は、モータ２５の駆動力がウォーム２６、歯車機構２４を介して車輪２３に伝達されて走行可能となる。そして、炭水車３が駆動車とされる。
【００１３】
機関車本体２のボイラ６と炭水車３との間には当該機関車本体２と炭水車３とに荷重を付与する荷重付与手段３０が設けられている。この荷重付与手段３０は、アーム３１と錘体３２からなり、アーム３１は、帯板とされ、ボイラ６内に収納されて当該ボイラ６の前部から運転室８の下方位置まで延びている。アーム３１は、前部３１ａが上方に略クランク状に折曲されており、先端に回動軸としてのピン３３が左右方向に水平に、且つ左右両端がアーム３１の両側部から僅かに突出して固定されている。
【００１４】
アーム３１のピン３３は、左右両端がメインフレーム５の前部左右両側に垂設されたブラケット５ａ、５ａに回動自在に軸支されており、後部３１ｃが上下方向に回動可能とされている。アーム３１は、両側部３１ｂが上方に直角に折曲されて端面視略角形のＵ字形状をなして補強部され、上下方向の撓みが防止されている。ブラケット５ａは、第１主動輪９と第２主動輪１０との間の上方位置、好ましくは図示のように第１主動輪９に近い位置に設けられており、ピン３３を軸支している。
【００１５】
アーム３１は、後端３１ｃに幅方向（左右）に長い長孔３１ｄが設けられており、炭水車３の連結部２０ａに水平に載置され、且つ連結ピン２１が長孔３１ｄに着脱可能に遊貫される。これにより、機関車本体２と炭水車３とが着脱可能、且つ相対変位自在に連結され、カーブ走行時における機関車本体２と炭水車３との相互の横方向のズレが吸収されて走行性が向上する。
【００１６】
錘体３２は、アーム３１の中央よりも後部側例えば、ボイラ６の後部側の位置に載置固定されており、機関車本体２と炭水車３とに荷重を付与する。即ち、アーム３１は、前端がピン３３により機関車本体２の前部に支持され、後部３１ｃが炭水車３の連結部２０ａに支持されており、錘体３２の重さは、当該錘体３２の中心位置から前端のピン３３までの長さと後部３１ｃまでの長さとの比に応じてピン３３と連結部２０ａとに荷重として加わることとなる。これにより、錘体３２の重量（Ｗ）の一部が機関車本体２に荷重（Ｗａ）として加わり、残部が炭水車３に荷重（Ｗｂ）として加わる。
【００１７】
この場合、アーム３１のピン３３の取付位置が第１主動輪９の車軸よりも上方前方に位置すると当該第１主動輪９を支点として機関車本体２の後部が浮き上がり易くなり、第３主動輪１１の車軸よりも後方に位置すると当該第３主動輪１１を支点として機関車本体２の前部が浮き上がり易くなり、何れの場合も脱輪し易くなり走行性能が低下する。従って、アーム３１のピン３３の取付位置即ち、アーム３１の前端の支持位置は、第１主動輪９と第３主動輪１１の軸間に設定することが必要である。また、ピン３３を第２主動輪１０と第３主動輪１１との間に配置した場合にはアーム３１の長さが短くなり、錘体３２の機関車本体２と炭水車３への最適な荷重配分が困難となる。更に、錘体３２が運転室８内に配置されることとなり、見栄えが悪くなるばかりでなく、運転室８内に細かい部品を取り付けることができなくなる。
【００１８】
そこで、本実施例においては、前述したように運転室８内への錘体３２の入り込み量を少なくし、且つボイラ６内に収納し得る錘体３２の大きさ及び重量、機関車本体２と炭水車３への最適な荷重配分等を考慮して、図１に示すようにアーム３１のピン３３の支持位置を第１主動輪９と第２主動輪１０との間で、且つできる限り第１主動輪９の車軸の中心に近い位置に設定している。
【００１９】
錘体３２の機関車本体２と炭水車３への荷重配分は、仕様に応じて最適な位置に設定する。例えば、上述した蒸気機関車１においては錘体３２の重量の約２０％を機関車本体２に、約８０％を炭水車３に加える。これにより、機関車本体２の重量が重くなり、脱輪が防止されると共に重量感が増大する。また、炭水車３は、自重が増大することで牽引力が大きくなる。これは、特に、軽量な金属製のＮゲージの機関車において有効である。尚、機関車本体２の自重を重くすると駆動車両即ち、炭水車３の負荷が大きくなり、その分牽引力が小さくなる。従って、機関車本体２の脱輪を抑えながら重量感を持たせることが好ましく、上述したように錘体３２の自重の約２０％程度を機関車本体２に付与する。
【００２０】
また、アーム３１は、前部３１ａを上方にクランク状に折曲することで、ピン３３を第１主動輪９と干渉することなくメインフレーム５に支持することができ、後部が１段低くなることで錘体３２を無理なくボイラ７内に収納することが可能となり、且つ後部３１ｃを炭水車２の連結部２０ａに水平に載置して荷重を良好に付与することができる。尚、アーム３１は、前部３１ａをクランク状に折曲することは必ずしも必要ではなく、要は、アーム３１に設けた錘体３２の重量を機関車本体２と炭水車３とに配分して付与するようにすればよい。
【００２１】
前述したように機関車本体２の主動輪９〜１１には連結棒や主連棒等が取り付けられることで構造が複雑となり、特に金属製の機関車においては、ハンダ付けにより接続して組み立てるために高い寸法精度を得ることが困難であり、可動部の調整が難しい。これに加えて機関車本体２に駆動モータや歯車機構等の駆動部を搭載することは可動部の調整箇所が増大することとなり、特に、Ｎゲージのように小型の模型車両では製造時及び保守時の調整が容易ではない。しかしながら、炭水車３を動力車とすることにより、機関車本体２の可動部が少なくなるために調整が容易となり、製造時及び保守時における調整が各段に容易となる。また、機関車本体２に駆動部が搭載されないことで、可動部品の制約が少なくなり、細部をより詳細に加工することが可能となり、更にスケール性が良好となり見栄えが向上する。
【００２２】
以下に作用を説明する。
機関車１は、炭水車３が駆動車とされて機関車本体２を押し、当該炭水車３に不図示の連結器を介して客車或いは貨車等の車両を複数連結して走行する。機関車本体２は、アーム３１を介して錘体３２の重量の一部（約２０％）が付与されることで自重が増大して脱輪が防止されると共に重量感が増して見栄えが向上する。一方、炭水車３は、アーム３１を介して錘体３２の重量の残部（約８０％）が付与されることにより自重が増大して牽引力が大きくなり、多数の車両を牽引することが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、機関車本体の後部に炭水車が連結され、前記炭水車を駆動車とする模型蒸気機関車において、前記機関車本体と炭水車との間にこれら両者に荷重を付与する荷重付与手段を設けたことにより、前記機関車本体と炭水車の重量を増やすことが可能となり、機関車本体の脱輪を有効に防止することができると共に、炭水車の自重を増大させることで牽引力を向上させることが可能となる。
【００２４】
また、機関車本体に駆動部が搭載されないことでスケール性が良好となり、更に錘体により荷重が付与されることで重量感を有して見栄えが向上する。また、金属製の機関車においては機関車本体の可動部材が少なくなることで製造時及び保守時における調整が容易となる。更に、機関車本体の可動部材の制約が少なくなり、細部をより詳細に加工することが可能となり見栄えが向上する。また、アームの前端を第１主動輪と第２主動輪の間で支持することで、前記錘体の荷重による機関車本体の前部又は後部の浮き上がりを抑えることができ、良好な走行性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る模型蒸気機関車の要部断面図である。
【図２】図１の矢線II−IIに沿う要部断面図である。
【符号の説明】
１  蒸気機関車
２  機関車本体
３  炭水車
５  メインフレーム
５ａ  ブラケット
６  ボイラ
８  運転室
９〜１１  主動輪
２０  床板
２０ａ  連結部
２１  連結ピン
２２  台車
２３  車輪
２４  歯車機構
２５  駆動用モータ
３０  荷重付与手段
３１  アーム
３２  錘体
３３  ピン
【図１】
2004194885.tif 000003
【図２】
2004194885.tif 000004