(57)【要約】  鉄道模型車両の連結器組立体は、先端部にある連結器ナックル及び平坦な基端部を有する上部軸と、先端部にある連結器サム及び平坦な基端部を有する下部軸と、第１の端部及び第２の端部でそれぞれ終端する第１の巻き部分及び第２の巻き部分を有するコイルバネとを備え、第１の巻き部分は上部軸と連動し、第２の巻き部分は下部軸と連動する。取り付けボックスは、軸を回転させるために軸にある円形開口部を受け入れる円形の取り付け支柱を有する。
2015512294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道模型車両の連結器であって、
第１の軸を備え、前記第１の軸は、第１の連結器部材を有する先端部と、前記鉄道模型車両に対して敷設された線路に沿った前記鉄道模型車両の進行方向に対してほぼ横方向の軸に関して回転するように前記第１の軸を前記鉄道模型車両に取り付けるための取り付け構造を有する基端部とを備え、
第２の軸を備え、前記第２の軸は、第２の連結器部材を有する先端部と、前記線路に沿った前記鉄道模型車両の進行方向に対してほぼ横方向の軸に関して回転するように前記第２の軸を前記鉄道車両模型に取り付けるための取り付け構造を有する基端部とを備え、前記第１の軸及び前記第２の軸は、前記線路に沿った前記鉄道模型車両の進行方向に対して横方向の軸に関して互いに対して回転可能であり、前記第１の軸及び前記第２の軸は、前記鉄道模型車両及び別の鉄道模型車両を一体に連結するために前記連結器部材が前記別の鉄道模型車両の連結器と協働する閉鎖位置と、前記連結器部材が前記鉄道模型車両を分離させる開放位置との間で回転可能であり、
前記第１の軸及び前記第２の軸の回転軸とほぼ平行な軸を有するコイルバネを備え、前記コイルバネは、前記第１の軸と連動する第１の巻き部分と、前記第２の軸と連動する第２の巻き部分とを有し、前記第１の巻き部分及び前記第２の巻き部分は、前記第１の軸及び前記第２の軸を閉鎖位置へ付勢するために前記鉄道模型車両の構造と係合する第１の端部及び第２の端部でそれぞれ終端する連結器。
【請求項２】
前記第１の軸の前記基端部は、円形の外面を有する平坦部分と、中心が前記第１の軸の回転軸と一致する同心円形開口部とを備え、
前記第２の軸の前記基端部は、前記第１の軸の前記平坦部分の前記円形の外面の半径とほぼ同一の半径を有する円形の外面を有する平坦部分と、中心が前記第１の軸の回転軸と一致し、前記第１の軸の前記平坦部分の前記円形開口部の半径とほぼ同一の半径を有する同心円形開口部とを備え、
前記コイルバネは、前記第１の巻き部分が前記第１の軸の開口部を貫通する第１の連動オフセット部分を含み、前記第２の巻き部分は前記第２の軸の開口部を貫通する第２の連動オフセット部分を含むような円形の平面形状を有し、前記第１の軸及び前記第２の軸の前記平坦部分は、前記平坦部分を互いに対向接触させるために前記コイルバネを受け入れるバネ溝を含み、前記コイルバネの前記第１の巻き部分及び前記第２の巻き部分が前記円形の外面の周囲の外側に配設されるように、前記コイルバネは、前記第１の軸及び前記第２の軸の前記円形の外面の半径よりわずかに大きい半径を有する請求項１記載の連結器。
【請求項３】
前記コイルバネの前記第１の巻き部分は、前記第１の軸の前記先端部と前記基端部との中間で前記第１の軸と連動し、前記コイルバネの前記第２の巻き部分は、前記第２の軸の前記先端部と前記基端部との中間で前記第２の軸と連動する請求項２記載の連結器。
【請求項４】
前記第１の軸及び前記第２の軸は、前記第１の軸及び前記第２の軸が互いに対して開放位置へ回転できる量を制限するロストモーション結合部を間に含む請求項２記載の連結器。
【請求項５】
前記ロストモーション結合部は、前記第１の軸及び前記第２の軸のうち一方の軸の前記円形開口部の周囲にある切欠きと、前記第１の軸及び前記第２の軸のうち他方の軸にあるピンとを含み、前記ピンは、前記切欠きの中に配設され、前記開口部の周囲方向に前記切欠きより小さい寸法を有する請求項４記載の連結器。
【請求項６】
前記切欠きは前記第１の軸にあり、前記ピンは前記第２の軸にある請求項５記載の連結器。
【請求項７】
前記第１の軸及び前記第２の軸は、前記第１の軸及び前記第２の軸が互いに対して閉鎖位置へ回転できる量を制限する協働ストッパ構造を備える請求項４記載の連結器。
【請求項８】
前記ストッパ構造は、前記第１の連結部材の面と、前記第２の連結部材にあり、前記コイルバネにより前記第１の連結部材の前記面と接触するように押圧される面とを含む請求項７記載の連結器。
【請求項９】
前記第１の軸及び前記第２の軸のうち一方の軸に取り付けられた磁気作動ピンを更に含み、前記磁気作動ピンが磁気作動パッドに近接する状態で、前記連結器が取り付けられている鉄道模型車両が前記線路上の場所にある場合、前記磁気作動ピンは、前記コイルバネの付勢力に抗して前記第１の軸及び前記第２の軸のうち前記一方の軸を回転させる請求項４記載の連結器。
【請求項１０】
前記第１の軸の前記先端部は、前記磁気作動ピンが取り付けられている連結器ナックルを備え、前記第２の軸は連結器サムを備え、
前記連結器が前記鉄道模型車両の所定の位置にあり、前記鉄道模型車両が線路上にある場合、前記第１の軸は前記第２の軸の上に位置する請求項９記載の連結器。
【請求項１１】
前記磁気作動ピンは非磁性磁気透過材料であり、前記磁気作動パッドは磁石を備える請求項９記載の連結器。
【請求項１２】
鉄道模型車両の連結器組立体であって、
第１の軸を備え、前記第１の軸は、連結器ナックルを有する先端部と、円形の外面及び同心円形開口部を有する平坦部分を含む基端部とを備え、
第２の軸を備え、前記第２の軸は、連結器サムを有する先端部と、前記第１の軸の前記平坦部分の前記円形の外面の半径とほぼ同一の半径を有する円形の外面及び中心が前記第１の軸の前記円形開口部の中心とほぼ一致する同心円形開口部を有する平坦部分を含む基端部とを備え、
第１の端部及び第２の端部でそれぞれ終端する第１の巻き部分及び第２の巻き部分を有する円形の平面形状を有するコイルバネを備え、前記第１の巻き部分は、前記第１の軸の開口部を貫通する第１の連動オフセット部分を含み、前記第２の巻き部分は、前記第２の軸の開口部を貫通する第２の連動オフセット部分を含み、
前記第１の軸及び前記第２の軸の前記平坦部分は、前記平坦部分を対向接触させるために前記コイルバネを受け入れるバネ溝を含み、前記コイルバネは、前記コイルバネの前記第１の巻き部分及び前記第２の巻き部分が前記円形の外面の周囲の外側に配設されるように、前記第１の軸及び前記第２の軸の前記円形の外面の半径よりわずかに大きい半径を有し、
前記鉄道模型車両に取り付けるための取り付けボックスを備え、前記取り付けボックスは、線路に沿った前記鉄道模型車両の進行方向に対してほぼ垂直であり、前記鉄道模型車両が前記線路上の所定の場所にある場合に前記線路の平面に対してほぼ垂直である直立軸を有する円形の取り付け支柱を有し、前記鉄道模型車両及び別の鉄道模型車両を一体に連結するために前記連結器ナックル及び前記連結器サムが前記別の鉄道模型車両の連結器と協働する閉鎖位置と、前記鉄道模型車両及び前記別の鉄道模型車両を分離させる開放位置との間で、前記第１の軸及び前記第２の軸を前記直立軸に関して互いに対して回転させるために、前記取り付け支柱は前記第１の軸及び前記第２の軸の前記円形開口部を受け入れ、前記第１の軸及び前記第２の軸を前記閉鎖位置及び前記第１の軸及び前記第２の軸が前記線路に沿った前記鉄道模型車両の進行方向とほぼ整列される位置へ付勢するために、前記コイルバネの前記第１の端部及び前記第２の端部は前記取り付けボックスと係合する連結器組立体。
【請求項１３】
前記第１の軸及び前記第２の軸は、前記第１の軸及び前記第２の軸が互いに対して開放位置へ回転できる量を制限するロストモーション結合部を間に含む請求項１２記載の連結器組立体。
【請求項１４】
前記ロストモーション結合部は、前記第１の軸の前記円形開口部の周囲にある切欠きと、前記切欠きの中に配設され、前記開口部の周囲方向に前記切欠きより小さい寸法を有するピンとを含む請求項１３記載の連結器組立体。
【請求項１５】
前記連結器ナックルは、前記線路に沿った前記鉄道模型車両の進行方向に対してほぼ垂直であり、前記鉄道模型車両が前記線路上の所定の場所にある場合に前記線路の平面に対してほぼ垂直である第１のストッパ面を含み、
前記連結器サムは、前記第１のストッパ面とほぼ平行な第２のストッパ面を含み、前記第２のストッパ面は、前記コイルバネにより前記第１のストッパ面に圧接される請求項１３記載の連結器組立体。
【請求項１６】
前記連結器ナックルに取り付けられ、非磁性磁気透過材料から成る作動ピンであり、前記作動ピンが磁気作動パッドに近接する状態で前記連結器組立体が前記線路上の場所にある場合に前記コイルバネの付勢力に抗して前記第１の軸を回転させる作動ピンを更に含む請求項１５記載の連結器組立体。
【請求項１７】
前記連結器組立体が前記鉄道模型車両の所定の位置にあり、前記鉄道模型車両が前記線路上にある場合、前記第１の軸は前記第２の軸の上に位置する請求項１６記載の連結器組立体。
【請求項１８】
前記取り付けボックスは、第１の部分と、前記第１の軸及び前記第２の軸の交換を可能とし、前記第１の軸及び前記第２の軸を付勢するために前記第１の部分に取り外し可能にスナップ嵌めされる第２の部分とを含み、
前記第１の部分及び前記第２の部分は、前記対向する軸の平坦部分の厚さとほぼ等しい距離だけ互いに離間する上下の内面を示し、前記付勢バネの前記端部は、前記取り付けボックスの横面と係合し、
前記取り付け支柱は、前記上下の内面に架け渡され、前記取り付けボックスを前記鉄道模型車両に固着するために取り付けねじを受け入れるように中空である請求項１６記載の連結器組立体。
【請求項１９】
前記ナックルは、前記サムに向かって延出するナックル延出部分を含み、ナックル先端部は、前記鉄道模型車両及び前記別の鉄道模型車両が前記線路に沿って近接するように動かされるにつれて前記コイルバネの付勢力に抗して前記第１の軸を回転させるために前記別の鉄道模型車両の対応する連結器部品の先端部にある対応するカム面と協働するカム面を形成し、
前記対応する連結器ナックルは、連結器サムに向かって延出するナックル延出部分を含み、前記対応する連結器ナックルは、前記鉄道模型車両及び前記別の鉄道模型車両が更に互いに向かって動かされるにつれて、前記連結器サムに沿って前記ナックル延出部分が前記対応する連結器の部品の前記ナックル延出部分を乗り越えるように前記コイルバネの付勢力に抗して前記連結器サムを回転させるために前記連結器サムと協働し、
前記ナックル延出部分が互いに乗り越えた場合、前記コイルバネは前記第１の軸及び前記第２の軸を閉鎖位置へ回転させ、前記ナックル延出部分は前記鉄道模型車両を一体に連結するために協働する請求項１６記載の連結器組立体。
【請求項２０】
連結された２台の鉄道模型車両の前記作動ピンが前記磁気作動パッドに近接している場合、前記作動ピンは、各車両の前記第１の軸を前記コイルバネの付勢力に抗して前記対応する第１の軸及び第２の軸を分離する方向に回転させ、
前記対応する作動ピンにより各車両の前記第１の軸が回転することにより、前記連結された鉄道模型車両のうち一方の車両の前記第１の軸の前記ナックル部分は、前記連結された鉄道模型車両のうち他方の車両の前記連結器サムと係合し、その結果、各鉄道模型車両の前記ナックル延出部分及び前記連結器サムは、前記ナックル部分を前記線路上の前記鉄道模型車両の進行方向に互いに乗り越えさせるのに十分な距離だけ分離される請求項１９記載の連結器組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的に鉄道模型車両の連結器に関し、特に、遠隔操作で連結／切り離しでき、小型化を実現でき、実物大の鉄道連結器に非常によく似た操作や外観に作製できる連結器に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道模型の機材は多くの縮尺で提供されており、最も普及している鉄道模型の中には、実物大の鉄道機材をごく小さくした複製品がある。熱烈な鉄道模型ファンは、模型機材がどれほど小さな縮尺であっても、操作や外観の双方でリアル感を追及する。多くの場合、鉄道車両並びに実際の風景を模したレイアウトの中で使用される風景物品や建物などの付属品を小型化することはかなり単純な作業である。しかし、鉄道模型全般で使用されている縮尺に適合する大きさまで鉄道車両の連結器を縮小することには特別な課題が存在する。
【０００３】
鉄道模型は極めて小さい縮尺で提供可能である。例えば、Ｎスケール（ゲージ）は、鉄道模型ファン以外の人々にとってより馴染みのあるＨＯスケール（１：８７）の大きさの約２分の１の１：１６０であり、Ｚスケールはそれより更に小さい（１：２２０）。縮尺を小さくすると、同じ広さの空間内に多様な風景を模した精巧なアイテムをより多く盛り込めるようになるので、熱烈な鉄道模型ファンの間ではＮスケール及びＺスケールが非常に大きな人気を博するようになった。縮尺が小さくなるほど、可能な限り実物に近く、適正に機能する連結器を提供することは重要な課題となる。鉄道模型レイアウトは、実物大の風景の外観をリアルに複製できなければならないだけでなく、連結器を含めた鉄道車両部品のすべても、実物大の鉄道の動作を最大限に模倣することができなければならない。そのためには、レイアウトを操作する鉄道模型の操作者が種々の種類の車両を列車として組み合わせ、列車を解体し、レイアウトの一部である模擬操車場に車両を格納し、必要に応じて列車に組み込むための車両を格納中の車両から取り出すなどの操作の他にも、実際に鉄道車両を操作しているような感覚を持つことができなければならない。この操作に、連結操作及び切り離し操作並びに連結された車両及び切り離された車両をレイアウトの中の所望の場所へ移動させることが含まれるのは明らかである。鉄道模型レイアウトの操作者がいつでも複数の列車を走行させることができる中央制御場所から、遠隔操作で連結器による車両の連結及び切り離しを実行できるのが好ましい。
【０００４】
市販されている鉄道模型の連結器には、一般に３つの異なる形式がある。普及している形式の１つは、オレゴン州タレントのＭｉｃｒｏ‐Ｔｒａｉｎｓ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏ．により市販されているＭａｇｎｅ‐Ｍａｔｉｃ（登録商標）連結器であり、この連結器の構成は米国特許第３，４６９，７１３号公報により例示される。この形式の連結器は、連結器ナックルを支持する軸及び連結器リップを支持する軸という２つの個別の軸を有するために分割軸連結器として知られている。車両が線路のカーブ部分に沿って脱線せずに進めるように、軸が回動可能に取り付けられる。この枢着支持により２つの軸は互いに対して移動するので、連結部品（ナックル及びリップ）は分離し、先に説明され、以下に本発明に関連して更に詳細に説明されるように連結／切り離し動作を可能にする。
【０００５】
Ｍａｇｎｅ‐Ｍａｔｉｃ（登録商標）連結器は、効果的で確実に遠隔操作による連結／切り離しを実行できる。しかし、車両がまっすぐに走行している間に軸を連結器筐体の中心へ付勢し、また、連結器部品が閉鎖位置にある連結状態へ付勢するために使用されるバネ機構は、列車の進行方向に著しく大きな「遊び」を有する。このことは、例えば、軸（５０、５４）の大きな中央開口部内の直径の小さな取り付け支柱（４０）を示す米国特許第３，４６９，７１３号公報の図６から理解できる。市販モデルのこの連結器の場合、このような構造により空間が形成されるために、軸と支柱との間に約０．０１０”〜０．０２０”の相対的な動きが起こる。列車の種々の動作は、連結状態の鉄道模型車両を列車の進行方向に分離させようとする力を車両に加えるので、１つの問題が発生する。連結器は鉄道模型車両が実際に分離するのを阻止するが、取り付け支柱と軸の中央開口部との間に空間があるので、機関車が１両目の車両を引っ張り始めた段階で、列車の後続車両の動きが遅れる可能性がある。例えば、列車の長さが５０両編成である場合、１両目の車両は、最後尾の車両が動き始める前に１〜２”（車両１台当たり２つの連結器があるので、０．０１０”〜０．０２０”×１００）進んでいなければならないだろう。更に、列車が動いている間に付勢圧縮バネは収縮し、その結果、模型制作者には「スリンキー」効果として知られている（周知のＳｌｉｎｋｙ（登録商標）バネ付き玩具にちなむ）列車の周期的な伸び縮みを引き起こすので、列車は周期的な入れ子運動を受ける可能性がある。Ｍａｇｎｅ‐Ｍａｔｉｃ（登録商標）連結器に関連する第２の問題は、軸及び取り付けボックスが付勢バネを収容するのに十分な長さを有していなければならないために、ある特定の形式の鉄道模型車両では、車両から過度に突出してしまい、リアルな外観を損なうことである。
【０００６】
第２の人気の連結器の形式も分割軸連結器であり、イリノイ州エルバーンのＡｃｃｕｒａｉｌ  Ｉｎｃ．よりＡｃｃｕｍａｔｅ（登録商標）ブランドで販売されている。その１つの種類が図１に示される（http://www.accurail.com/accurail/parts.htmで入手可能な文書）。この連結器は、連結器リップＬを支持する上部軸ＵＳと、連結器ナックルを支持する下部軸ＬＳとを有する。各軸は、連結器が取り付けボックスＢに組み付けられた場合に支柱Ｐに嵌合する開口部Ｏと、取り付けボックスＢの内面に当接する付勢バネＢＳとを有する。更に、各軸は、支柱Ｐにより規定される軸に関して個別に回動可能であるので、バネＢＳは、連結状態の鉄道車両がまっすぐな線路を走行している間はボックスの中心に軸を位置決めし、同時に、磁気作動式作動ピンＡＰが装着されている下部軸ＬＳを作動ピンＡＰが回転させた場合、切り離し動作を実行するために、バネＢＳは軸を個別に回動させる。
【０００７】
この形式の連結器は、多数の模型制作者に受け入れられているが、あまりにも多くの欠点を有する。第１に、付勢バネＢＳはプラスチック軸ＵＳ及びＬＳの一体の部品として成形される。プラスチック製であるので、一般にバネは時間の経過に伴って弾性を失い、それが連結器の動作に影響を与える可能性がある。また、付勢バネＢＳのようなプラスチック板バネが適正な連結器動作を実現するために容認される許容差の範囲内のバネ定数を有するようにプラスチック板バネを成形することは難しい。例えば、バネの剛性が高すぎると、小型軽量の鉄道模型車両が線路のカーブ部分を走行している間に、バネが連結器の回動を妨げ、その結果列車は脱線しやすくなる。更に、線路のカーブ部分に列車が長時間止められている場合などに、プラスチックバネは、バネに長期間加えられていた変形の少なくとも一部を維持する「記憶」を残しやすい。これにより、列車のその後の操作に支障をきたし（永久的に変形した付勢バネがまっすぐな線路部分を走行している鉄道模型車両に横方向の力を加えるので）、連結／切り離し操作にも影響が出る恐れがある。
【０００８】
この形式の連結器の別の欠点は、Ａｃｃｕｒａｉｌの米国特許第５，６２０，１０６号公報に示されるように、上部軸にリップＬが配置されているために、ナックルを支持する軸が上に位置している場合ほど連結器がリアルに見えないという若干の影響が出ることである。しかし、主に自動切り離し操作中に作動ピン（図１のＡＰ）に加えられるトルクに抗して作動ピンを保持するには下部軸（１３）が細すぎるために、米国特許第５，６２０，１０６号公報の連結器は遠隔操作できない。図１に示されるように、ナックルを支持する軸が下方にある場合、作動ピンＡＰとナックルとの間の相対的な回転を阻止するために、作動ピンＡＰの最上部の平坦な部分などのキー構造を使用して、作動ピンＡＰを相対的に太いナックル部分に固着できる。
【０００９】
今日市販されて普及している第３の形式の鉄道模型連結器は、カリフォルニア州ロングビーチのＭｃＨｅｎｒｙ  Ｃｏｕｐｌｅｒｓより販売されている。この連結器は、１台の模型車両に回動可能に取り付けられる基端部と、軸の先端部で連結器を形成する回転可能なバネ付勢ナックルとを有する１つの軸を備える。軸の基端部にある中心位置合わせバネは、模型車両の長手方向中心線と整列される位置まで連結器を押圧する一方、連結された模型車両が線路のカーブ部分をうまく走行できるようにするために先に説明したように軸を左右に付勢させる。この形式の連結器の特定の特徴を理解するために、米国特許第５，６６２，２２９号公報及びＲＥ３８，９９０号公報を参照してもよいが、いずれの特許も市販のＭｃＨｅｎｒｙ（商標）連結器の構造を厳密に示してはいない。
【００１０】
ＭｃＨｅｎｒｙ（商標）連結器は模型制作者の中で人気のある形式であることはわかっているが、いくつかの問題点もある。市販バージョンの連結器は、ＲＥ３８，９９０号公報に示されるプラスチック製中心位置合わせバネと幾分類似するバネを使用し、言うまでもなく、先に説明したプラスチックバネの欠点を有する。更に、連結器のナックルは大型の外側バネにより閉鎖位置へ付勢されるが、このバネは、市販のＭｃＨｅｎｒｙ（商標）連結器の写真（http://members.cox.net/brobbins1/Couplers.pdfの「Ｋｎｕｃｋｌｅ  Ｃｏｕｐｌｅｒｓ」より）である図２に示されるように、連結器のリアルな外観を損ねる。図２と、実際の鉄道車両連結器の写真である図３を比較すること。模型バージョン（図２）が実際の連結器（図３）の特に正確な複製でないことは容易に明らかになるだろう。
【００１１】
模型制作者に今日一般に市販されている３つの磁気作動式連結器に欠点があるのに加え、Ｚスケール模型車両向けに販売されているのは３種類のうちただ１つ、Ｍａｇｎｅ‐Ｍａｔｉｃ（登録商標）連結器のみであり、この連結器は先に説明した問題点を有する。他の形式の連結器に関連して先に挙げた欠点のうちいくつかを改善しようとする連結器を説明した特許がある。例えば、米国特許第５，６６２，２２９号公報は、プラスチックバネによって引き起こされる問題を回避する試みとして、ＭｃＨｅｎｒｙ型連結器に金属製中心位置合わせバネを使用するが、この特許によれば、記載される構造はＨＯスケールに特に適応しているように思われる。それより小型の模型車両、特にＺスケールの車両の場合、メーカー及び模型制作者は、実際問題として米国特許第５，６６２，２２９号公報に示されるように細いワイヤの中心位置決めバネを取り付け板に確実に装着するのは難しいと感じるだろう。米国特許ＲＥ３８，９９０号公報は、市販のＭｃＨｅｎｒｙ型連結器の見栄えの悪い外側コイルバネの代わりに片持ちバネを使用するが、知られている限り、このような構造の操作性は立証されておらず、完璧にリアルに見える連結器にはまだなっていない。最後に、米国特許第６，９９４，２２４号公報は、ＭｃＨｅｎｒｙ連結器の外側コイルバネの代わりに、連結器ナックルの内側に配置され、外からは見えないバネを使用する。しかし、Ｚスケール（更にはＮスケール）では寸法を極めて小さくすることが必要なので、この構造は小さな縮尺には実用的ではない。
【００１２】
従って、遠隔操作で作動可能であり、信頼性が高く、プラスチックバネを使用する必要がなく、操作及び外観の双方で可能な限り実物に近い外観で作製可能な鉄道模型連結器、特にＮスケール及びＺスケールの模型車両の連結器が必要とされる。
【発明の概要】
【００１３】
本発明の目的は、既知の鉄道模型連結器、特に磁気作動式連結器を改良することである。本発明の特定の目的は、より小さな縮尺に合わせて小型化できる一方で、動作の信頼性が高く、外観が実物にごく近い構成を提供することである。
【００１４】
本発明の種々の目的を達成する開示される実施形態の１つの態様によれば、鉄道模型の連結器は、第１の軸を備え、第１の軸は、第１の連結器部材を有する先端部と、鉄道模型車両に対して規定された線路に沿った鉄道模型車両の進行方向に対してほぼ横方向の軸に関して回転するように第１の軸を鉄道模型車両に取り付けるための取り付け構造を有する基端部とを備え、第２の軸を備え、第２の軸は、第２の連結器部材を有する先端部と、線路に沿った鉄道模型車両の進行方向に対してほぼ横方向の軸に関して回転するように第２の軸を鉄道模型車両に取り付けるための取り付け構造を有する基端部とを備え、第１の軸及び第２の軸は、線路に沿った鉄道模型車両の進行方向に対して横方向の軸に関して互いに関して回転可能であり、第１の軸及び第２の軸は、鉄道模型車両及び別の鉄道模型車両を一体に連結するために連結器部材が別の鉄道模型車両の連結器と協働する閉鎖位置と、連結器部材が２台の鉄道模型車両を分離させる開放位置との間で回転可能であり、第１の軸及び第２の軸の回転軸とほぼ平行な軸を有するコイルバネを備え、コイルバネは、第１の軸と連動する第１の巻き部分と、第２の軸と連動する第２の巻き部分とを有し、第１の巻き部分及び第２の巻き部分は、第１の軸及び第２の軸を閉鎖位置へ付勢するために鉄道模型車両の構造と係合する第１の端部及び第２の端部でそれぞれ終端する。
【００１５】
別の態様において、そのような連結器は、第１の軸及び第２の軸のうち一方の軸に取り付けられた磁気作動ピンを更に含み、連結器が取り付けられている鉄道模型車両が磁気作動ピンが磁気作動パッドに近接する状態で線路上の場所にある場合、磁気作動ピンは、バネの付勢力に抗してその軸を回転させる。以上説明した構造を有する連結器は、従来知られている連結器より実物に近い外観及び非常に小さなサイズで作製でき、既存の鉄道模型車両に容易に後付けすることができる。本発明の構成を使用すれば、第１の軸に連結器ナックルを備え、作動ピンが取り付けられている第１の軸を第２の軸の上に配設することにより、外観のリアルさを犠牲にすることなく実際に近い形で遠隔操作可能な連結器を提供することができる。
【００１６】
開示される実施形態の更に別の態様は、（ｉ）第１の軸を備え、第１の軸は、連結器ナックルを有する先端部と、円形の外面及び同心の円形開口部を有する平坦部分を含む基端部とを備え、（ｉｉ）第２の軸を備え、第２の軸は、連結器サム（ｔｈｕｍｂ）を有する先端部と、第１の軸の平坦部分の円形の外面の半径とほぼ同一の半径を有する円形の外面及び中心が第１の軸の円形開口部の中心とほぼ一致する同心の円形開口部を有する平坦部分を含む基端部とを備え、（ｉｉｉ）第１の端部及び第２の端部でそれぞれ終端する第１の巻き部分及び第２の巻き部分を有する円形平面形状を有するコイルバネを備え、第１の巻き部分は、第１の軸の開口部を貫通する第１の連動オフセット部分を含み、第２の巻き部分は、第２の軸の開口部を貫通する第２の連動オフセット部分を含み、第１の軸及び第２の軸の平坦部分は、平坦部分を対向接触させるためにコイルバネを受け入れるバネ溝を含み、コイルバネの第１の巻き部分及び第２の巻き部分が第１の軸及び第２の軸の円形の外面の周囲の外側に配設されるように、コイルバネは、第１の軸及び第２の軸の円形の外面の半径よりわずかに大きい半径を有し、（ｉｖ）鉄道模型車両に取り付けるための取り付けボックスを備え、取り付けボックスは、線路に沿った鉄道模型車両の進行方向に対してほぼ垂直であり、鉄道模型車両が線路上の所定の場所にある場合に線路の平面に対してほぼ垂直である直立軸を有する円形の取り付け支柱を有し、鉄道模型車両及び別の鉄道模型車両を一体に連結するためにナックル及びサムが別の鉄道模型車両の連結器と協働する閉鎖位置と、ナックル及びサムが２台の鉄道模型車両を分離させる開放位置との間で、軸を直立軸に関して互いに対して回転させるために、取り付け支柱は、第１の軸及び第２の軸の円形開口部を受け入れ、軸を閉鎖位置へ付勢し、軸が線路に沿った鉄道模型車両の進行方向とほぼ整列される位置へ付勢するために、コイルバネの第１の端部及び第２の端部は取り付けボックスと係合する連結器組立体にある。
【００１７】
このような組立体は、連結器を保持し、先に取り付けられていたリアル感に欠ける連結器と交換するために容易に既存の鉄道模型車両に固着可能である取り付けボックスを提供する。更に、より実物に近い操作特性を有し、よりリアルに見える連結器を既存の多様な鉄道模型車両に後付けできるように、以上説明した連結器の種々の特徴並びに以下の実施形態の説明の中で説明される連結器の特徴を連結器組立体に取り入れることができる。
【００１８】
この概要は、以下の発明を実施するための形態で更に詳細に説明される本発明の主題に関連する種々の概念を簡略な形で紹介するために提示された。本発明の重要な又は不可欠な特徴を特定することは必ずしも意図されておらず、特許請求される主題の範囲を確定する助けとなることも必ずしも意図されない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明の目的は上記の説明により限定されず、本発明のすべての目的及び利点は、以下の本発明の好適な実施形態の詳細な説明を添付の図面と関連付けて読むことにより更によく理解されるだろう。図中、同一の図中符号及び文字は一貫して同一の特徴を示す。以下に、詳細な説明の中で使用される添付の図面の図を簡単に説明する。
【図１】図１は、先に挙げたＡｃｃｕｍａｔｅ（登録商標）連結器を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、連結器を見下ろした状態で示す市販のＭｃＨｅｎｒｙ（商標）連結器の写真である。
【図３】図３は、連結器を見下ろした状態で示す実際の鉄道車両連結器の写真である。
【図４】図４は、鉄道模型車両に連結器を取り付けるための特定の構造を概略的に示す本発明の好適な一実施形態に係る鉄道模型車両連結器の平面図である。
【図５】図５は、本発明の好適な一実施形態に係る連結器を示す分解斜視図である。
【図６】図６は、図４及び図５に示される本発明の実施形態に係るバネ軸連動構造の詳細を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る連結器を鉄道模型貨車に取り付けるための構成を示す図である。図７は、連結器の種々の部品が互いにどのような向きにあるかを示す連結器の底面図を更に提示する。
【図８】図８は、図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃから構成され、図４〜図７に示される実施形態に係る連結器の部品の連結動作中の種々の位置を示す図である。
【図９】図９は、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃから構成され、図４〜図７に示される実施形態に係る連結器の部品の切り離し動作中の種々の位置を示す図である。
【図１０】図１０は、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ及び図１０Ｄから構成され、図４〜図７に示される実施形態に係る連結器の部品の遅延切り離し動作中の種々の位置を示す図である。  図面は厳密に実物大ではないが、以下の好適な実施形態の詳細な説明と関連させて見ると、本発明を形成し、利用するのに十分であることが当業者には容易に理解されるだろう。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図４〜図６を参照すると、本発明の好適な一実施形態に係る連結器組立体１０は、上部の第１の軸１２及び下部の第２の軸１４を備える連結器を含む。組立体は取り付けボックス１６を含み、取り付けボックス１６は、上部の第１の部分１８及び下部の第２の部分２０を有し、連結器を鉄道模型車両に取り付ける。連結器は、取り付けボックス及び軸と独自の態様で協働するコイル付勢／中心位置合わせバネ２２を更に含む。本発明の実施形態の説明中、説明を理解しやすくするために、「下部」、「上部」、「最上部」「底部」などの方向又は向きを示す用語が使用される場合がある。そのような用語の使用は、説明される構造の特定の向きに本発明が限定されることを示唆しない。また、定義上、本明細書中で使用される用語「鉄道模型車両」は限定的な意味を持たず、特に指示のない限り、客車、貨車、機関車、車掌車、更にはあらゆる形式又は種類の鉄道車両の別のアイテムに当該鉄道車両を連結するための連結器を含むことができる他の何らかの鉄道車両の例などの鉄道車両のあらゆるアイテムを含むことが意図される。
【００２１】
図５の分解斜視図は、本発明の本実施形態に係る連結器及び連結器組立体の種々の部品の構成並びにそれらの部品がどのように組み立てられるかを更に詳細に示す。上部の第１の軸１２は、平坦な基端部３０と、第１の連結器部材を形成する先端ナックル部分３２とを含む。好適な一実施形態では、第１の軸は、Ｄｅｌｒｉｎ（登録商標）ポリマー又は他のアセチルプラスチックなどの適切なプラスチック材料から一体の部品として成形される。平坦な基端部３０は、円形の外面を形成するほぼ円形の外周部分と、外周部分と同心のほぼ円形開口部３３とを有する。上部の第１の軸１２の先端ナックル部分３２は、丸形先端部３４及びナックル延出部分３６を有する肉厚の連結器ナックルを備え、ナックル延出部分３６は、以下に更に説明するようにカム面として機能する先端面３８を形成する。図４及び図５のナックルの面を実際の鉄道車両連結器のいずれかの所望の形式に極めて似せた形態の模型として成形でき、図示される本発明の実施形態により、模型連結器メーカーが実際の鉄道車両連結器の最小の特徴形状であっても極めてリアルに複製した特徴形状を有する連結器を自在に作製できることは容易に明らかになるだろう。更に、図４は、図２に示される従来のＭｃＨｅｎｒｙ（商標）連結器のように目立って見える外側バネを使用せずに本発明に係る連結器を作製できることを示す。
【００２２】
ナックル部分３２は、作動ピン４２を受け入れる開口部４０を更に有する。以下に更に詳細に説明されるように、作動ピンは、自動切り離し動作を実現するために磁石により吸引されるように、適切な鉄材料、好ましくはＡＩＳＩ級４ｘｘフェライト系ステンレス鋼などの耐食性合金から作製される。開口部は、図１に示されるＡｃｃｕｍａｔｅ（登録商標）ブランドの作動ピンの取り付けの場合と同様に、作動ピンの上端部の協働する平坦な面と共にキー構造を形成する細長く平坦な側面４１を有する。しかし、図４及び図５の本発明の実施形態では、作動ピンを取り付ける肉厚のナックルが最上部にあるので、連結器１０の外観は更にリアルに見える。この特徴形状を更に説明するための一例を挙げると、連結器を動作させる場合、作動ピン４２はある量のトルクを受け、その結果作動ピン４２は開口部４０の中でねじれる。磁気作動式鉄道模型連結器の作動ピンは、通常プラスチック製の連結器部品（Ａｃｃｕｍａｔｅ（登録商標）連結器及び本発明の本実施形態ではナックル）に締まり嵌めにより装着される。すなわち、作動ピンのキー構造の最上部は、ピンを受け入れるナックルの開口部よりわずかに長い。特に縮尺の小さな模型の場合、部品は非常に小さいため、接着剤を使用するだけでは、接着されたピンに加わるトルクに対抗する効果が限定されてしまうので、この種の結合が好ましい。また、特に金属に対しては接合するのが極めて難しいことが知られているアセチルプラスチック（先の説明を参照）からナックルが作製されている場合、接着剤の効果は更に低減される。従って、本実施形態の連結器では、上部軸の一部として形成できる分厚い連結器ナックルに作動ピンを装着することができるので、連結器１０の外観のリアルさは更に増す。
【００２３】
上部の第１の軸１２は、開口部３３の内面に切欠き４４を更に含む。本実施形態では、切欠きは、製造を容易にするためにほぼ半円形であり、連結器１０の長手方向軸ＣＡ上に配置される。連結器の軸ＣＡは、以下に図７に関連して説明するように、連結器が取り付けられる鉄道車両の運動方向と一致する。上部の第１の軸の他の特徴形状は、以下に更に説明される目的のために上部バネ溝４８及び下部バネ溝５０（図６を参照）に接続するバネ連動開口部４６を含む。
【００２４】
下部の第２の軸１４は、平坦な基端部６０と、第２の連結器部材を構成する先端サム部分６２とを含む。好適な一実施形態では、第２の軸は、第１の軸１２に使用されるのと同一の材料であるのが好ましい適切なプラスチック材料から一体の部品として成形される。平坦な基端部６０は、円形の外面を形成するほぼ円形の外周部分と、外周部分と同心のほぼ円形開口部６４とを有する。基端部６０の円形の外周部分及び開口部６４の半径は、上部の第１の軸の平坦な基端部３０及び開口部３３の半径とほぼ一致する。基端部と先端部との間にある下部の第２の軸１４の一部は、連結器の長手方向軸ＣＡに対して傾斜した直立面６６を形成する。下部の軸の先端部は、連結器が図４に示されるような閉鎖状態にある場合に長手方向軸ＣＡとほぼ整列する別の直立面７０を形成する肉厚部分６８を更に含む。以下に更に詳細に説明するように、バネ２２の作用に抗してナックル部分３２及びサム部分６２の閉鎖状態を確保する確実なストッパを形成するために、図４に示されるように、面７０はナックルの側面７０ａと協働する。面６６は、下部の第２の軸に切欠きを規定し、この切欠きは、下面に成形された傾斜面６６ａにより一部が規定されているナックル１２の一部分を受け入れる（図４を参照）。この構造により、ナックル部分１２の上面はサム部分６２の肉厚部分６８の上面と同一平面に位置することになり、そのことは図４から理解できる。同様に、ナックル部分及びサム部分にこれらの協働する面形状が成形されることにより、図７に更に明瞭に示されるように、底面も互いに同一平面に位置することになる。
【００２５】
下部の第２の軸１４は、その上面の開口部６４に近接する場所に直立ピン７２を更に含む。図４に示されるように、連結器が組み立てられる場合、ピン７２は、近接する部分３０及び６０の面が互いに対向接触するように、上部の第１の軸１２の切欠き４４に嵌合する。以下に更に詳細に説明される連結器の動作に関連する理由により、上部軸と下部軸との間にロストモーション結合を実現するために、ピン７２の直径は、切欠き４４の幅より（周囲方向に）わずかに小さい。下部の第２の軸の他の特徴形状は、以下に説明される目的のために上部バネ溝７６及び下部バネ溝７８（図６を参照）に接続するバネ連動開口部７４を含む。
【００２６】
取り付けボックス１６の構造は図５に最も明瞭に示されるが、鉄道模型貨車に連結器１０がどのように装着されるかを示す図７を参照することは、取り付けボックスの種々の部品の構造及び機能を理解するのに有用だろう。前述のように、取り付けボックスは、上部の第１の部分１８及び下部の第２の部分２０を含む。取り付けボックスの２つの部分は、適切なプラスチック材料から成形され、製造を容易にするために軸１２及び１４に使用されるのと同一の材料から成形されるのが好ましい。上部の第１の部分は、側面に溝８０を有するように成形され、それらの溝は、下部の第２の部分２０の側縁部から直立する協働突出部分８２をそれぞれ受け入れる。突出部分８２は、上部の第１の部分にある溝８０のキャッチ８６と協働するフック８３を端部に有する。フック８３の上面は傾斜しており、取り付けボックスの各部分の組み立て中、キャッチに沿ってフックをカム運動させるためにキャッチ８６の底部の協働する傾斜面により外側へ押し出される。フック及びキャッチは、接着剤を使用する必要なく取り付けボックスの各部分１８及び２０を確実に一体に保持するスナップ式の取り付けを実現するので、いずれかの軸１２又は１４、あるいはバネ２２の修理又は交換の際には２つの部分１８及び２０を容易に分離することができる。協働する溝及び突出部分を設けた状態で又は設けることなく、取り付けボックスの各部分を永久的に一体に固着できることは言うまでもない。図４に示されるように、溝８０の所定の場所に嵌合された場合、突出部分８２は凹凸のない外側面を形成する。
【００２７】
本実施形態において、取り付けボックスの第１の部分１８は、横断面が円形である下向きの円筒形支柱８４を含む。図４に示される通り、上部軸１２及び下部軸１４が取り付けボックス内に支柱８４に関して回転可能に取り付けられるように、支柱の外径は、上部軸１２及び下部軸１４の開口部３３及び６４を密接に嵌合する状態で受け入れる円形軸受を構成する。言い換えれば、第１の軸及び第２の軸は、線路に沿った鉄道模型車両の進行方向（軸ＣＡ）に対して横方向である直立軸ＴＡに関して互いに対して回転可能である。この回転は、２台の鉄道模型車両を一体に結合するために（図８に関連して以下に説明するように）連結器のナックル部材及びサム部材が別の鉄道模型車両の対応する連結器と協働する閉鎖位置と、連結器の各部材が２台の鉄道模型車両を分離させる開放位置（図９に関連して以下に説明するように）との間の回転である。溝８０及び突出部分８２は、中空の支柱８４を貫通する開口部８８が取り付けボックスの下部２０を貫通する同様の開口部９０と整列するように取り付けボックスの２つの部分１８及び２０を正確に位置合わせする。
【００２８】
連結器を完成させるのはコイルバネ２２である。本実施形態では、コイルバネ２２は、図６に最も明瞭に示されるように２つの全円形巻き部分１００及び１０２を含む円形の平面形状を有する。図４に示されるように、所定の位置にある場合、バネ２２の円形巻き部分は、軸ＴＡと一致する軸と、上部の第１の軸１２の円形の基端部３０及び下部の第２の軸１４の円形の基端部６０の外側半径よりわずかに大きい半径とを有する。バネ２２は、図４に示されるように取り付けボックスの側面の内側に当接する２つの端部１０４及び１０６を有する。バネは、連動オフセット部分１０８及び１１０で軸１２及び１４と連動する。図６に一点鎖線で示されるように、上部軸の連動オフセット部分１０８は、上部の第１の軸１２のバネ連動開口部４６の中に嵌合する。連動オフセット部分１０８に近接するバネ部分は、上部バネ溝４８及び下部バネ溝５０の中に嵌合する。溝４８におけるバネ２２の位置は図５に示される。バネ２２は下部バネ溝５０にも同様に嵌合する。同様に、下部軸の連動オフセット部分１１０は、下部の第２の軸１４のバネ連動開口部７４の中に嵌合し、連動オフセット部分１１０に近接するバネ部分は、上部バネ溝７６及び下部バネ溝７８の中に嵌合する。溝７６におけるバネ２２の位置は図５に示される。バネ２２は下部バネ溝７８にも同様に嵌合する。その結果、平坦な基端部の面は、平坦な基端部により形成される円形の外面の周囲の外側に配設されたコイルバネの第１の巻き部分及び第２の巻き部分と対向接触する。このことは、おそらく図４及び図５を併せて検討することにより最もよく理解できるだろう。
【００２９】
取り付けボックス１６の寸法は、下部１８及び上部２０の内面の離間距離が上部の第１の軸１２の平坦な基端部３０と下部の第２の軸１４の平坦な基端部６０とを組み合わせた厚さとほぼ同一になるように規定される。バネ溝５０及び７６は、それらの基端部の対向する面を互いに同一平面に位置させ、ずれ部分１０８及び１１０によりバネ２２を軸１２及び１４と確実に連動させる。すなわち、上部の第１の軸１２の平坦な基端部３０の上面と、下部の第２の軸１４の平坦な基端部６０の底面とを凹凸なく平坦に維持することにより、２つの軸が取り付けボックスの上部１８及び下部２０の中に嵌合するように、バネ溝４８及び７８はバネ２２を受け入れる。従って、先に説明したようにバネ２２は、下部軸１４の当接面７０をナックルの協働する当接面と接触させつつ、第１の軸１２及び第２の軸１４を図４に示される閉鎖位置へ付勢する。更に、ピン７２及び切欠き４４により実現される軸間のロストモーション結合によって、連結器が装着されている模型車両が線路のカーブ部分を進む場合に２つの軸を共に確実に回転させながら連結／切り離し動作（以下に更に説明する）のために軸を互いに対してわずかに運動させることができる。取り付けボックスの内面に当接するバネの端部１０４及び１０６は、本明細書において「ニュートラル位置」と呼ばれる場合もある位置へ連結器を付勢する。ニュートラル位置にある場合、軸の長手方向軸は連結器が取り付けられている模型車両の長手方向軸ＲＡ（図７に示されるように鉄道模型車両の車輪の間を等間隔に走る線として定義される）と整列される。また、連結器は閉鎖状態にあるが、鉄道模型車両が線路のカーブ部分を進んでいる間はニュートラル位置から外れて回転可能であることも理解されるだろう。
【００３０】
バネ２２は、適切なリン青銅バネ合金又は類似の材料などの金属材料から作製されるのが好ましい。適切なプラスチック材料からもバネを作製可能であることは言うまでもないが、本発明の利点の１つは、先に説明したような従来の連結器のプラスチックバネの欠点を回避できるうえに、Ｎスケール及びＺスケールの鉄道模型車両に合わせて十分に小型のバネを使用できることである。軸１２及び１４とバネ２２とを組み立てる方法は、当業者には容易に明らかになるだろう。例えば、バネのまっすぐな端部１０６を上部軸の連動開口部４６に差し込んだ後、バネの連動オフセット部分１０８が開口部４６に侵入するまで上部軸を動かす。バネの他方の端部１０４を下部軸の連動開口部７４に差し込み、バネ連動オフセット部分１１０が開口部に侵入するまで、バネに沿って下部軸を動かす。その後、図４の上から見た図及び図７の下から見た図に示されるように、２つの軸を最終的な向きになるまで動かす。
【００３１】
ここまでの説明で、本発明に係る連結器が先に説明した普及している従来の連結器の欠陥を回避することが理解されるだろう。例えば、図示される本発明の実施形態に係る軸は回動可能に取り付けられるので、連結器と、連結器が装着された鉄道模型車両とが互いに対して軸方向に移動することはありえない。従って、Ｍａｇｎｅ‐Ｍａｔｉｃ（登録商標）連結器で起こっていた長い連結車両のうち１両目の車両が機関車により始動される時点から、１両目の車両から離れた車両が動き出す時点までの遅延は回避される。その一方で、それらの連結器で起こる可能性がある「スリンキー」効果も防げる。本発明に係る連結器は、プラスチックバネを使用せずに、従ってプラスチックバネに付随する欠点を示すことなく、上記の利点を実現し、Ｎスケール及びＺスケールの鉄道模型と共に使用するのに十分な小型の連結器を作製できる。最後に、本発明に係る連結器は、ＭｃＨｅｎｒｙ（商標）連結器の目立つ外側バネを使用しないので、ＭｃＨｅｎｒｙ（商標）連結器と比較して極めてリアルな外観を有する連結器として形成できる。また、Ｍａｇｎｅ‐Ｍａｔｉｃ（登録商標）連結器のような圧縮バネではなく、コイルバネ２２を使用することにより、鉄道模型車両軸ＲＡに沿った軸の長さが短縮される。従って、本発明に係る連結器は、鉄道模型車両の端部から過度に突出することがなく、そのため、従来のようなリアルさに欠ける外観を呈することはない。これらの利点は、従来の連結器と同程度に実際の鉄道車両の走行動作を模して動作できる連結器にすべて備わっている。
【００３２】
本実施形態の他の態様は、本明細書において説明したような従来の構造に適合できる。例えば、本明細書において説明したような従来の連結器構造を有する鉄道模型車両を本明細書において説明したような改良された連結器を有する鉄道模型車両と共に使用できるように、本発明に係る連結器を構成することが可能である。更に、軸の構造上、従来の多くの種類の連結器の取り付けボックスと共に軸を使用することができる。例えば、支柱８４が図１に示されるＡｃｃｕｍａｔｅ（登録商標）の取り付けボックスＭＢの支柱Ｐと同様に配設され、それにより、組み立て後の上部軸１２、下部軸１４及びバネ２２を図４に示される取り付けボックス１６と同様の取り付けボックスＭＢと共に使用できるように、図４に示される取り付けボックスの実施形態を構成することが可能である。このように従来の特定の構成との間で部品の互換性及び適合性が得られるので、本発明本来の動作上の利点に加えて、本発明の有用性は向上するのである。
【００３３】
図７は、以上説明した本発明の実施形態に係る組み立て後の連結器１０の鉄道模型貨車ＦＣへの取り付けを示す図である。貨車ＦＣなどの典型的な鉄道模型車両は、車両の両端部に近接して下面に２つの取り付け穴ＭＨ１及びＭＨ２を有する（図には一方の端部のみが示される）。取り付け穴は車両の側方の車輪（図示せず）の中間に配置される。穴が２つ設けられることにより種々の形式の連結器の取り付けが可能になるので、必要な適応性が得られる（例えば図１の取り付けねじＳを参照）。ここで説明される本発明の実施形態の連結器１０は、車両の端部に近いほうの取り付け穴ＭＨ１を使用するように構成されているので、既存の大半の鉄道模型車両に後付け可能である。本実施形態に係る構成の別の利点は、連結器が模型車両の移動方向に短く形成されているために、取り付け領域が狭くても（ある種の機関車模型など）、車両の端部から過度に突き出すことなく車両に取り付け可能なことである。
【００３４】
取り付けボックス１６の下部２０にある開口部９０は皿穴として形成されており、連結器１０を貨車ＦＣの所定の場所に堅固に固着するために、面取りされた取り付けねじＭＳがこの穴９０を貫通し、取り付け穴ＭＨ１の中に螺合する。本発明の別の特徴は、取り付けボックスの上部１８が図５に示されるように「底部」に位置し、下部２０が「上」に位置する状態で軸が取り付けボックスの内側に配置されてもよいことである。開口部８８は上部１８の外面に皿穴として形成されているので（図５を参照）、この構成では、取り付けねじＭＳも上部１８の外面と同一平面にある。このように、軸を保持する取り付けボックスの向きは連結器の操作及び取り付けには重要ではないので、連結器の製造又は模型制作者による連結器部品の交換は容易である。同じ理由により、取り付けボックスは、軸ＣＡの方向に対称に形成され（すなわち、支柱８４はボックス２２の開いた端部から等距離に配置される）、軸ＣＡに対して横方向ＴＡ（図４）にも対称であるので、取り付けボックスを模型車両に取り付ける際に取り付けボックスを特定の向きに向ける必要はない。
【００３５】
連結操作及び切り離し操作
鉄道模型の場合、基本的な連結／切り離し操作は３つである。１つは連結されていない２台の鉄道模型車両を一体に連結する連結操作である。第２の操作は連結された２台の車両を分離させる切り離し操作である。第３の操作は切り離された車両を所望の場所へ移動させ、そこに置いておくことができるようにするいわゆる遅延切り離し操作である。これらの操作は、すべて模型列車の運転者から離れた場所で実行可能であるのが好ましい。
【００３６】
連結
図８は、本明細書において説明される本発明の実施形態に係る連結器がそれぞれ取り付けられている２台の鉄道模型車両を連結させる操作の段階を示す。図８、図９及び図１０は、１台の鉄道模型車両に装着された連結器１０と、別の１台の鉄道模型車両に装着された同一の連結器１０’とを概略的に示す。連結器１０’のすべての部品には、それらの部品が連結器１０のプライム符号（’）なしの対応する部品と同一であることを示すためにプライム符号（’）が付されている。理解しやすいように、図８〜図１０には鉄道模型車両は示されておらず、連結器の特定の詳細な部分（先に説明した取り付けボックスの構造形状など）も同じ理由により省略されている。図８〜図１０の各図の中の連結器１０と関連付けられた太い矢印は、模型機関車又は模型機関車に装着された１台の鉄道模型車両のいずれであっても、その連結器が推進動力源に装着されていることを示す。
【００３７】
そこで図８Ａを参照すると、矢印に示されるように、連結器１０は連結器１０’に向かって推進され、連結器１０のナックル延出部分３６の先端面３８は、連結器１０’のナックル延出部分３６’の先端面３８’に近づく。図８Ｂは、先端面３８及び３８’が互いに横方向にカム動作することにより、連結器のナックル部分３２、３２’の外面が他方の連結器のサム部分６２、６２’の内側と接触することを示す。これにより、各連結器の上部軸及び下部軸は、互いに対して支柱８４、８４’に関して回転しようとする。各連結器のピン７２、７２’と切欠き４４、４４’との間には、２つの軸を図８Ｂに示される開放位置へ回転させるのに十分なロストモーションが発生し、その結果、ナックル延出部分３６、３６’は互いを乗り越えることができる。ナックル延出部分が互いを乗り越えると、先に説明したように軸との連動によって作用するバネ２２は、連結器に閉鎖状態を取らせる。この段階で２台の車両は一体に連結され、連結器１０が装着されている車両を図８Ｃの矢印の方向に移動させると、他方の車両も同じように動く。バネ２２は、２台の車両を図８Ｃに示されるような閉鎖位置に維持するが、２台の車両が線路のカーブ部分を進む場合には各連結器の軸を一体に回動させる。
【００３８】
切り離し
図９は切り離し操作を示す。切り離しは、先に図８に関連して説明したように連結された２つの連結器を線路（図示せず）の間に配置された磁気パッドＭＰの上方まで後退させることにより実行される。図９Ａは、図の右側に位置する推進動力源に装着された模型車両により、連結状態にある連結器（図８Ｃを参照）が磁気パッドＭＰの上方まで後退されたことを示す。図９Ｂは、磁気パッドのすぐ上に連結器が位置していることを示し、これにより、各連結器の作動ピン４２、４２’は連結器の軸から外側へ押し出される。図９Ａに示されるように、鉄道模型車両が磁気パッドＭＰの上方まで後退したので、ナックル延出部分３６、３６’は、軸方向に距離ｄだけ離間されている。ナックル延出部分３６、３６’がフックを有する構成であるため、通常の列車動作では、操作者が配置したいと望む切り離し駅の数だけ鉄道模型のレイアウトの中に配置された磁気パッドの上方で模型車両が引っ張られる間も、ナックル延出部分３６、３６’は図８Ｃに示される連結状態に維持される。言い換えれば、列車の前進運動がナックル延出部分３６、３６’を互いにフックで保持された状態に保ち、列車の前進運動中、作動ピン４２、４２’に対する磁気パッドＭＰの分離作用に抗する。作動ピン又は磁気パッドのいずれか一方又は双方は磁石であってもよいが、その一方又は他方は非磁化磁気透過性材料であることが理解されるであろう。図示される構造は、作動ピンが非磁化鉄材料であり、磁気パッドが磁石である従来に近い構造である。従来、磁気パッドは永久磁石である場合が大半であるが、電磁石であってもよい。
【００３９】
図９Ｂに示される磁気パッドのすぐ上方の位置に連結器が到達すると、各作動ピン４２、４２’に加わる力Ｆによって、各ナックル部分３２、３２’の外面は他方の連結器のサム部分６２、６２に当接される。その結果、各連結器の２つの軸は、図８Ｂに示される連結操作中の運動と同様に互いに対して回動する。切欠き４４、４４’に配設されたピン７２、７２’により実現されるロストモーション結合は、右側の鉄道模型車両が図９Ｂに示される方向に移動されるにつれて、ナックル延出部分３６、３６’をサム部分６２、６２’から側方へ、ナックルが互いを乗り越えられるようにするのに十分な距離だけ離間させる。右側の鉄道模型車両が磁気パッドＭＰの上方の位置から外れるように車両を矢印の方向に移動させることにより、切り離し操作は完了する。その結果、連結器１０は閉鎖状態に戻り、図９Ｃに示されるようなニュートラル位置を取る。その間、連結器１０’は磁気パッドＭＰの上方にとどまるので、作動ピン４２’は上部軸１２’を支柱８４’の周囲で時計回り方向に回動させる力を加え続ける。この時点で、下部軸１４’もバネ２２’の影響を受けて時計回り方向に回転することにより連結器１０’を閉鎖し、２つの軸は、バネの中心位置合わせ力に抗して時計回り方向に回転されることになる。
【００４０】
遅延切り離し
この操作は、切り離しされた模型車両を所望の場所まで移動させるために実行される。図１０Ａにおいて、連結器１０’は図９Ｃと同一の位置にあり、連結器１０’が取り付けられている車両は、図１０Ａの右側の連結器１０により表される列車のその他の部分から分離されている。次に、連結器１０が取り付けられている模型車両が連結器１０’に向かって後退され、図示されるように、作動ピン４２を介して作用する磁気パッドＭＰが上部軸１２を時計回り方向に回転させる。先に説明したように２つの軸と連動するバネ２２の作用によって下部軸１４も回転するので、連結器１０は、ニュートラル位置から回転されても閉鎖状態に維持される。従って、２つの連結器１０及び１０’は、それらの連結器が取り付けられている鉄道模型車両の中心線から時計回り方向に回転されるが、共に閉鎖状態にある。
【００４１】
連結器１０が連結器１０’に向かって後退し続ける間に、連結器１０のサム部分６２は、連結器１０’のナックル延出部分３６’とサム部分６２’との間の間隙Ｇ’に侵入する。同様に、連結器１０’のサム部分６２’は、連結器１０のナックル延出部分３６とサム部分６２との間の間隙Ｇに侵入する。この状態は図１０Ｂに示されており、連結器１０が取り付けられている模型車両を図１０Ｂ及び図１０Ｃの矢印の方向に後退させ続けると、２つの車両は、いずれも磁気パッドＭＰの影響を受けなくなる位置まで移動する。図１０Ｃに示される位置では、双方の連結器のバネ２２、２２’は、連結器を支柱８４、８４’の周囲でニュートラル位置に向かって押し出すが、各連結器は、他方の連結器のサム部分によりその位置へ戻るのを阻止される。しかし、図１０Ｄの矢印により示されるように右側の鉄道模型車両が前進方向に移動されると、磁気パッドＭＰの上方の場所から連結器１０が外れるのに十分な距離Ｄだけ右側の車両が移動した後、直ちに連結器１０’はニュートラル位置に戻ることができる。従って、この操作は、連結器１０’が取り付けられている模型車両が模型レイアウトの中の操車場などの所望の場所へ格納のために移動できるように、連結器１０、１０’が取り付けられている各鉄道模型車両の完全な切り離しを遅らせる。尚、図１０Ｄの２つの連結器は図９Ａに示したのと同じ状態にあり、連結器１０’が取り付けられている模型車両を回収できる連結操作を実行する準備は整っている。
【００４２】
概要
このように、本発明は、従来の鉄道模型連結装置及び連結組立体の欠点の多くを克服する。新規な構成であるため、本発明の連結器は、実際の種々の種類の鉄道車両連結器に非常によく似た構造に作製でき、列車の運転及び連結／切り離し操作の双方でリアルな操作様式を実現する。本発明の連結器は、製造が容易であり、コストが安く、既存の鉄道模型車両に後付け可能であるために広く適用でき、市販の普及型鉄道模型連結器を有する模型車両と共に使用できることがわかる。また、従来の種々の連結器組立体の取り付け構造も使用可能であるので、更に多様化する。
【００４３】
先の説明の中で、説明された連結器の実施形態の構成及び操作に関していくつかの変形を挙げたが、本発明の範囲内で他の変形も可能である。例えば、本発明は、いくつかの従来の構造で可能であった範囲より広い範囲で、実際の連結器を模した長さで連結器軸を作製可能であり、しかも先に説明した操作上の利点を提供する。更に、取り付けボックスは、多くの場合に（車両の進行方向ＣＡに）より長い取り付けボックスを必要とする客車などの多様な鉄道車両に対応するような寸法を有するか又はそのように構成されることが可能である。客車は、場合によっては線路レイアウトの中の急なカーブに対応する特殊なジンバルマウントを有していることもあり、このような種類及び他の種類の特殊な連結器取り付け構造にも本発明が適応可能であることは当業者には容易に理解されるだろう。
【００４４】
本発明の選択された好適な実施形態のみを図示し、説明したことは当業者には認識されるだろう。また、添付の特許請求の範囲によってのみ定義される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、先に特定して説明した変更及び変形以外の種々の変更及び変形を実施可能であることは理解されるだろう。
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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