(57)【要約】【課題】  鉄道模型車両の動力ユニットの信頼性を高め低コスト化を図る。【解決手段】  レールから給電される車輪を支持すると共に該車輪と導通する台車と、一対の該台車上に載置される床板と、該台車と導通しかつ該床板上に配置された集電板と、該集電板から給電されるモータとを具備する、鉄道模型車両の動力ユニットにおいて、一対の台車の各々により支持される前記車輪に対してそれぞれ独立して駆動力を伝達する一対の前記モータを、前記床板の長手方向中心に対して対称的に設置したことを特徴とする鉄道模型車両の動力ユニット。【選択図】  図２
2005318967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールから給電される車輪を支持すると共に該車輪と導通する台車と、一対の該台車上に載置される床板と、該台車と導通しかつ該床板上に配置された集電板と、該集電板から給電されるモータとを具備する、鉄道模型車両の動力ユニットにおいて、
前記一対の台車の各々により支持される前記車輪に対してそれぞれ独立して駆動力を伝達する一対の前記モータを、前記床板の長手方向中心に対して対称的に設置したことを特徴とする
鉄道模型車両の動力ユニット。
【請求項２】
前記一対の台車の各々が前記床板に穿設された一対の台車連結孔の各々に対してそれぞれ連結されると共に、前記車輪に対して駆動力を伝達すべく各前記台車の中央に設けたウォームホイールが該台車連結孔を通して該ウォームホイールの上方に横架されたウォームと噛合しており、かつ該ウォームの軸と前記モータの軸とが直接連結されることを特徴とする
請求項１に記載の鉄道模型車両の動力ユニット。
【請求項３】
前記一対のモータの各々を、前記床板の一部を落とし込み形成した凹部に収容したことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道模型車両の動力ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｎゲージ、ＨＯゲージ等の鉄道模型車両のうちモータを内蔵する動力ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、実際の鉄道車両を極めて精確に模した鉄道模型が広く愛好されている。レール幅に基づきＮゲージ、ＨＯゲージの寸法規格に分類されている。これらの鉄道模型は、通常、レールに電源を接続し、レールを介して走行中の鉄道模型に対して給電する。連結された複数の車両の中にはモータを搭載した動力ユニットを有する動力車が含まれている。動力ユニットの車輪を介してレールからモータへと電力が供給されてモータが回転し、モータの回転が車輪を駆動する。
【０００３】
図４は、従来の鉄道模型車両の動力ユニットの概略的な部分展開斜視図である。動力ユニット１００を覆う上部カバーと、その上から取り付ける車両ボディについては図示を省略する。他の構成部品についても主要なもののみ図示している。動力ユニット１００は、一対の台車１１０上に架け渡されるように載置された床板１０２を具備し、床板１０２上の長手方向中央に１個のモータユニット１２０を設置している。モータユニット１２０は、モータケース１２７内に収容したモータ本体１２１を具備する。モータ本体１２１の長手方向の両端からは、一対のモータ軸１２２ａ、１２２ｂが互いに反対方向にそれぞれ突出する。
【０００４】
台車１１０は、複数の構成部品の組立てにより形成され、車輪１１１を支持している。左右の車輪１１１は、各レールからそれぞれ給電される。左右の車輪１１１は互いに絶縁されている。図４では、１個の台車につき左右一対設けられる台車フレーム１１２の片方のみを示している。台車フレーム１１２は車輪１１１と接触するように組み込まれ、車輪１１１と電気的に導通する。左右の台車フレーム１１２も互いに絶縁されている。一方、台車フレーム１１２の中央に台車ヘッド１１２ｄが上方へ突出しており、図示していないもう一方の台車ヘッドと組み合わせると、一対の台車ヘッド１１２ｄが、部分的な円形輪郭を形成する。一方、床板１０２の長手方向の両端近傍には、ほぼ円形の台車ヘッド連結孔１２６ａ、１２６ｂが穿設されており、台車ヘッド１１２ｄを台車ヘッド連結孔１２６ａに嵌合させることにより台車１１０を床板１０２へ連結する。
【０００５】
床板１０２上には、銅薄板等から形成した導電性の一対の集電板１４１、１４２が長手方向に延在して配設されており、各集電板１４１、１４２の一部は、連結された台車１１０の一対の台車フレーム１１２の各々と電気的に接続される。さらに各集電板１４１、１４２の別の箇所は、それぞれモータ本体１２１から取り出された２つの電極端子（図示せず）のいずれかへそれぞれ電気的に接続される。これにより、モータ本体１２１へ電力が供給され、両モータ軸１２２ａ、１２２ｂが回転する。
【０００６】
一方のモータ軸１２２ａについて説明すると、モータ軸１２２ａの先端にはジョイント受け１２８ａを介してジョイント１２９ａが連結されて延び、ジョイント１２９ａの他端は、ウォーム連結部１２３ａへ連結される。ウォーム連結部１２３ａとウォーム支持部１２５ａの間には、ウォーム１２４ａが支持されている。ウォーム支持部１２５ａは、図示しない適宜の支持手段により回動可能に支持される。
【０００７】
ウォーム１２４ａは、台車ヘッド１１２ｄの間に設けた２段ギア１１４ａの大径ギアと噛合する。よって、この大径ギアはウォームホイールである。２段ギア１１４ａの大径ギアの背後には同軸上に小径ギア（図４では不可視）が配置され、小径ギアは両側の中間ギア１１５と噛合し、両側の中間ギア１１５はそれぞれ、前後に位置する各車輪１１１の車輪ギア１１６と噛合する。尚、図示されている方の台車フレーム１１２の内側には、各ギア用のギア軸１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃが突出しており、これらのギア軸により各ギアを軸支する。
【０００８】
斯かる構成において、モータ軸１２２ａが回転すると、ウォーム１２４ａが回転することにより二段ギア１１４ａが回転し、中間ギア１１５を介して車輪ギア１１６が回転することにより車輪１１１が回転駆動される。
【０００９】
他方のモータ軸１２２ｂについても同様である。このような従来の動力ユニットは、特許文献１等に開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３２５６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図４に示した従来の動力ユニットは、モータユニットを１個のみ搭載し、その両端から一対のモータ軸を互いに反対方向に突出させていた。しかしながら、モータユニットが１個の場合、当然ながら床板の長手方向中央に設置することとなるが、床板両端近傍にそれぞれ設置されるウォームとの距離が長くなる。従って、モータ軸の回転をウォームへ伝達するために、これらの間に数段のジョイントとジョイント受けを連結する必要があった。この結果、部品数が多かった。
【００１１】
また、モータ軸とウォームとの連結距離が長いことは、回転を伝達する軸が長くなることを意味し、撓み等により伝達効率が低下する上、ジョイントに対して軸受け部品を付加するとさらに部品数が増し、コストが上がる。
【００１２】
さらに、モータユニットを床板上に設置すると、床板面からモータユニットの高さだけ上方に突出するため、さらにその上を上部カバーで覆うと車両ボディ内部において大きな空間を占めることとなる。従って、動力ユニットに車両ボディを取り付けた場合、その内部デザイン等を妨げることとなる（例えば、車両ボディの中のモータユニットによる突出部分が窓の外から見えたり、モータユニットによる突出部分があるために窓を通して向こう側を見通す妨げとなったりするなど）。
【００１３】
以上の現状に鑑み、本発明は、鉄道模型車両の動力ユニットにおいて、モータユニットと車輪駆動用ウォームとの間の部品数を低減させると共に、モータユニットによる回転駆動力を車輪駆動用ウォームへ効率的に伝達し、さらにモータユニットの占める空間がデザイン上の支障とならないようモータユニットをコンパクトに配置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成すべく、本発明は、以下の構成を提供する。
（１）請求項１に係る鉄道模型車両の動力ユニットは、レールから給電される車輪を支持すると共に該車輪と導通する台車と、一対の該台車上に載置される床板と、該台車と導通しかつ該床板上に配置された集電板と、該集電板から給電されるモータとを具備する、鉄道模型車両の動力ユニットにおいて、
前記一対の台車の各々により支持される前記車輪に対してそれぞれ独立して駆動力を伝達する一対の前記モータを、前記床板の長手方向中心に対して対称的に設置したことを特徴とする。
【００１５】
（２）請求項２に係る鉄道模型車両の動力ユニットは、請求項１において、前記一対の台車の各々が前記床板に穿設された一対の台車連結孔の各々に対してそれぞれ連結されると共に、前記車輪に対して駆動力を伝達すべく各前記台車の中央に設けたウォームホイールが該台車連結孔を通して該ウォームホイールの上方に横架されたウォームと噛合しており、かつ該ウォームの軸と前記モータの軸とが直接連結されることを特徴とする。
【００１６】
（３）請求項３に係る鉄道模型車両の動力ユニットは、請求項１又は２において、前記一対のモータの各々を、前記床板の一部を落とし込み形成した凹部に収容したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
（１）請求項１に係る鉄道模型車両の動力ユニットでは、従来１個であったモータユニットを一対すなわち２個設け、それぞれを長手方向中心に対して対称的に配置したので、各モータユニットと各ウォームとの間を接近させることができ、従来これらの間を連結していたジョイントやジョイント受け等の部品省くことができる。これにより部品点数を減少させ、コストを下げることができる。また、構造が簡単となる上、組立工数も減らすことができる。設計上のロスも減少する。尚、モータユニットを１個から２個とすることによる部品数及び部品コストの上昇よりも、ジョイント等の連結部品を省くことによる効果の方が大きい。
【００１８】
（２）請求項２に係る鉄道模型車両の動力ユニットでは、請求項１においてさらに、接近して配置可能な各モータユニットのモータ軸と各ウォームのウォーム軸とを直接連結することにより、回転駆動力を効率的に伝達することができる。ここで、「直接」とは、モータユニットとウォームの間に、これらのいずれかと一体的に形成されていない部品が介在しないという意味である。回転駆動力の伝達において多数の軸部品が介在しないため、信頼性が高まる。また、回転駆動力の伝達に伴いその伝達部品において発生する音も低減される。
【００１９】
（３）請求横３にに係る鉄道模型車両の動力ユニットでは、請求項１又は２において、各モータユニットを床板の凹部に収容したので、モータユニットが床板面から突出する高さを低くすることができる。これにより、車両ボディを取り付けたときに車両ボディの内部空間のデザインを損なうことがない。また、床板面から下方に突出する凹部の外壁に床下装飾を強固に貼着することができるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１（Ａ）は、本発明の鉄道模型車両の動力ユニット１の概略的側面図であり、図１（Ｂ）は、同じく一部切り欠き概略的平面図である。図１（Ａ）中の一点破線は、動力ユニット１に対して車両ボディ４を取り付けた際のおよその外郭を示している。尚、以下の図面を含め、本発明に関連する主要な構成部品のみを図示する。動力ユニット１は、一対の台車１０を長手方向（図１の左右方向）の両端近傍に有し、これらの台車１０上に架け渡されるように床板２が載置されている。床板２は、車両ボディ４とほぼ同じ長さであり、適宜の高さの両側壁を長手方向に立設する。床板２の底部はほぼ平板であるが中央部にて床板面を下方へ落とし込み形成した凹部２ａを設けている。この凹部２ａは、破線で示す２個のモータ本体（単に「モータ」と称する場合がある）２１及び３１を収容するモータ受け部である。
【００２１】
さらに、床板２の上方は、上部カバー３が取り付けられることにより覆われている。上部カバー３は、床板２とほぼ同じ長さであって四方の側壁及び天板により囲み底面を開口した箱状に形成され、かつその中央部にて天板を上方へ突出した凸部３ａを設けている。凸部３ａは、２個のモータ本体２１、３１を覆っている。尚、床板２の凹部２ａの深さ及びモータ本体２１、３１の高さによっては、上部カバー３の凸部３ａは不要の場合もある。
【００２２】
床板２の中央部に凹部２ａを設けることを除き、床板２及び上部カバー３の細部の設計は任意である。
【００２３】
本発明において、一対の台車１０の各々と床板２との連結構造は、図４に示した従来構造とほぼ同様である。図１（Ｂ）の右端の切り欠き部分に示す構造は、台車１０を上から見た概略構造である。台車１０は、複数の構成部品の組立てにより形成され、図示の例では各台車１０が４個の車輪１１を支持している。軸により連結された一対の車輪１１の各々は、各レールからそれぞれ給電され、互いに絶縁されている。台車１０の構成部品である一対の対向する台車フレーム１１２の各々は、いずれか一方のレールと導通する車輪１１と接触するように組み込まれ、車輪１１と電気的に導通する。対向する台車フレーム１２も互いに絶縁されている。
【００２４】
一方、各台車フレーム１２の中央において台車ヘッド１２ｄが上方へ突出しており、一対の台車ヘッド１２ｄが、部分的な円形輪郭を形成する。これらの台車ヘッド１２ｄは、各台車１０を床板２へ連結する役割を果たす。尚、対向する台車フレーム１２の中央には、後述する２段ギアのウォームホイール１４ａが配置されている。
【００２５】
図１（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、本発明の動力ユニットは２個のモータ本体２１、３１を搭載し、各モータ本体２１、３１は、距離的に近い方の台車１０の車輪を回転駆動する。従って、各モータ本体２１、３１は従来よりも台車１０に近い位置に設置されている。また、これら一対のモータ２１、３１は、床板２の長手方向中心に対して対称的に設置されている。尚、モータ本体２１、３１への給電機構並びに回転駆動力の伝達機構自体は、基本的に従来と同様であり、これらの給電機構並びに駆動力伝達機構の各構成要素についても長手方向中心に対して対称的となる。また、本発明は、いずれのゲージの鉄道模型車両にも適用可能である。
【００２６】
図２は、図１（Ｂ）のＡ−Ａ断面を概略的に示す図である。また、図３は、図１の動力ユニット１の上部カバー３を除いた部分の概略的な平面図である。図３に示すように、床板２の両端近傍にはそれぞれ、台車１０の台車ヘッド１２ｄを嵌合させ連結するためのほぼ円形の台車連結孔２６、３６が穿設されている。各台車１０の台車ヘッド１２ｄを台車連結孔２６、３６に挿入し、適宜の係止手段により、容易に脱離しないように連結する。
【００２７】
図２及び図３を参照しつつ、２個のモータ本体２１、３１の回転駆動力の伝達機構を説明する。尚、モータユニット２０、３０は、モータ本体２１、３１とモータ軸２２、３２を含めたものを指称する。図３に示すように、床板２上には、銅薄板等から形成した導電性の一対の集電板４１、４２が長手方向に延在して配設されており、各集電板４１、４２の一部は、図示しないが、連結された台車１０の一対の台車フレーム１２（すなわち台車ヘッド１２ｄ）の各々と電気的に接続されている。さらに各集電板４１、４２の別の箇所は、それぞれ各モータ本体２１、３１から取り出された２つの電極端子（図示せず）のいずれかへそれぞれ電気的に接続される。これにより、各モータ本体２１、３１へ電力が供給され、両モータ軸２２、３２がそれぞれ回転する。
【００２８】
本発明における給電機構及び駆動力伝達機構は、長手方向中心について対称であるので、一方のモータ２１について説明する。モータ軸２２は、ウォーム２４の軸の一部であるウォーム連結部２３の端部に穿設された連結孔に挿入され接続されている。このように本発明では、モータ軸とウォームの軸とが他の部品を介することなく直接連結される。これにより回転駆動力の伝達効率が向上すると共に部品数が低減される。
【００２９】
図２に示すように、ウォーム２４は、台車ヘッド１２ｄの間に設けた２段ギアのうち大径ギアであるウォームホイール１４ａの上方に横架されており、このウォームホイール１４ａと噛合する。図３では、ウォームホイールはウォーム２４の下にあって不可視であるが、ウォームホイールと同軸上に設けられている小径ギア１４ｂが示されている。小径ギア１４ｂは、その両側の中間ギア１５と噛合する。そして、図２に示すように、各中間ギア１５は、車輪１１と同軸に設けられた車輪ギア１６と噛合する。これらのギア機構により、モータ本体２１の回転駆動力が車輪１１へ伝達される。
【００３０】
図２の断面図に示すように、モータユニット２０、３０のモータ本体２１、３１は、床板２の一部を落とし込み形成した凹部２ａに収容されている。これにより、床板２の床板面から上方へのモータ本体２１、３１の突出高さが低減される。本発明に用いる２個のモータユニット２０、３０の各々として、従来の１個のモータユニットに比べてより小型（長さ、幅及び高さのいずれの点でもよい）のモータユニットを用いると、さらに空間を節約できコンパクトに構成できるため好適である。
【００３１】
例えば、図１（Ａ）の概略側面図に示すように、床板２の幅より相当狭い幅のモータユニット２０、３０を採用することにより、凹部２ａの側壁は、床板２の幅方向の端縁より内側に入り込んだ位置となる。これによる空き空間に床板装飾を設けることが可能となる。また、この凹部２ａの外壁上に床下装飾を強固に貼着することもでき、有用である。従来は、図４に示すように床板２の下面はほぼ平面であったので、通常プレート状である床下装飾はその上端面を床板２の下面に貼着せざるを得なかったが、貼着面積が小さいために十分な強度で取り付けられなかった。本発明における床板２の凹部２ａの外壁は十分な面積があるのでプレート状の床下装飾の背面を強固に貼着できる。  
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（Ａ）は、本発明の鉄道模型車両の動力ユニットの概略的側面図であり、図１（Ｂ）は、同じく一部切り欠き概略的平面図である。
【図２】図１（Ｂ）のＡ−Ａ断面を概略的に示す図である。
【図３】図１の動力ユニットの上部カバーを除いた部分の概略的な平面図である。
【図４】従来の鉄道模型車両の動力ユニットの概略的な部分展開斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  動力ユニット
２  床板
２ａ  モータ受け部
３  フレーム
３ａ  モータカバー部
４  車両ボディ外郭
１１  車輪
１２  台車フレーム
１２ｄ  台車ヘッド
１３  台車枠（一部）
１４ａ  二段ギア（大径ギア）
１４ｂ  二段ギア（小径ギア）
１５  中間ギア
１６  車輪ギア  
２０、３０  モータユニット
２１、３１  モータ本体
２２、３２  モータ軸
２３、３３  ウォーム軸連結部
２４、３４  ウォーム
２５、３５  ウォーム軸支持部
２６、３６  台車ヘッド連結孔
４１、４２  集電板  
１００  動力ユニット
１０２  床板
１１０  台車
１１１  車輪
１１２  台車フレーム（左右一対のうち片方のみ）
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ  ギア軸
１１２ｄ  台車ヘッド
１１４  ２段ギア
１１５  中間ギア
１１６  車輪ギア
１２０  モータユニット
１２１  モータ本体
１２２ａ、１２２ｂ  モータ軸
１２３ａ、１２３ｂ  ウォーム軸連結部
１２４ａ、１２４ｂ  ウォーム
１２５ａ、１２５ｂ  ウォーム軸支持部
１２６ａ、１２６ｂ  台車ヘッド連結孔
１２７  モータケース
１２８ａ、１２８ｂ  ジョイント受け
１２９ａ、１２９ｂ  ジョイント
１４１、１４２  集電板
【図１】
2005318967.tif 000003
【図２】
2005318967.tif 000004
【図３】
2005318967.tif 000005
【図４】
2005318967.tif 000006