(57)【要約】      （修正有）【課題】モータに対し過大な軸方向荷重が加えられるのを防止する模型車両用動力装置を提供する。【解決手段】模型車両用動力装置は、模型車両の台車に回転自在に取り付けられる２本の車軸２１に設けた歯車１９と噛み合うウォーム３２を軸端に装着した回転軸３１を有するモータ３を、２本の車軸の間にモータの軸方向に一定の範囲で移動可能に収納するモータカバー１を備える。モータカバーは、モータを収納したとき回転軸又はウォームの突端との間に隙間ｄを形成すると共に突端の軸方向移動を止める係止部（受板４０）を備える。【選択図】図３
0003221569.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
模型車両の台車の両側枠の間に回転自在に保持される２本の車軸と、
各車軸の両端部に装着された車輪と、
前記車軸に設けた歯車と噛み合うウォームを軸端に装着した回転軸を有する電動モータと、
前記２本の車軸を離間して平行に且つ回転自在に保持すると共に当該２本の車軸の間に前記電動モータを軸方向に一定の範囲で移動可能に収納するモータカバーとを備えたことを特徴とする模型車両用動力装置。
【請求項２】
前記モータカバーは、前記電動モータを収納したとき前記回転軸又は前記ウォームの突端との間に隙間（ｄ）を形成すると共に前記突端の軸方向移動を止める係止部を備えたことを特徴とする請求項１記載の模型車両用動力装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、鉄道模型等の模型車両用動力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、本出願人より次のような模型車両用動力装置が提供されている（下記特許文献参照）。それは、模型台車の両側枠の間に取り付けられる２本の車軸と、各車軸の両端に固着された車輪と、各車軸に設けた歯車と噛み合うウォームを軸端に装着した回転軸を有する電動モータと、２本の車軸を離間して平行に且つ回転自在に保持すると共に当該２本の車軸の間に前記電動モータを固定して保持するモータカバーと称する台枠とを備えたものである。【０００３】  上記構成の動力装置は、構造が簡単で組立製作が容易であり、模型車両の台車に容易に組み込むことができて走行に必要な駆動力が確実に得られるという特徴を有している。【０００４】  ところで、台車に取り付けた車輪をモータで駆動する模型車両では、車軸の回転に対する抵抗が大きい場合や、停止している模型車両を押して移動させたりする場合がある。それらの場合、モータの回転軸の回転をウォームで車軸に伝える構造では、車軸からウォームを介して回転軸の方向に大きな荷重が加えられる。そのような軸方向荷重（スラスト力）は、従来の模型車両の床下や上記のような動力装置の台枠に固定されたモータに大きな負荷となり、限度を超えればモータの構造が棄損されることになる。【０００５】  一方、近年はモータの高性能化により低速で出力トルクの大きいコアレスモータが使用されるようになってきたことから、上記のような模型車両の動力装置においても、コアレスモータを用いることが想定される。しかしながら、コアレスモータはその構造上、従来の一般的なモータより軸方向荷重への耐久性が低いため、過大な軸方向荷重への対策が重要である。
【先行技術文献】
【０００６】
【特許文献】
【特許文献】実開昭５８−２５１９６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】  本考案は、上記のような模型車両用動力装置においてモータに対し過大な軸方向荷重が加えられるのを防止することを目的として、創作されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本考案の模型車両用動力装置は、模型車両の台車の両側枠の間に回転自在に保持される２本の車軸と、各車軸の両端部に装着された車輪と、前記車軸に設けた歯車と噛み合うウォームを軸端に装着した回転軸を有する電動モータと、前記２本の車軸を離間して平行に且つ回転自在に保持すると共に当該２本の車軸の間に前記電動モータを軸方向に一定の範囲で移動可能に収納するモータカバーとを備えたことを特徴とする。【０００９】  本考案によれば、モータの回転軸に前述のような軸方向荷重（スラスト力）が加えられたときには、モータが軸方向に所定の範囲内で移動することで、回転軸に過大な負荷が加えられるのを回避する。これにより、軸方向荷重を受けた回転軸がモータ内部でずれる等の故障の発生が防止される。これは、モータがコアレスモータである場合に特に有効である。【００１０】  本考案において、モータカバーは、電動モータを収納したときその回転軸又はウォームの突端との間に隙間を形成すると共に前記突端の軸方向移動を止める係止部を備えることが好ましい。この係止部により、回転軸を含むモータの一定範囲を超える移動を止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】  実施形態の模型車両用動力装置の組み立てた状態を示す斜視図。
【図２】  同動力装置の分解斜視図。
【図３】  図１に示した動力装置の内部構造を示す断面図。
【考案を実施するための形態】
【００１２】  以下、本考案の実施形態について説明する。図１〜図３に示す実施形態の模型車両用動力装置は、鉄道模型の軌道（レール）上を走行する電車や機関車等の模型車両に使用されるもので、後述のように電動モータ３を収納する台枠（以下、モータカバーという）１と、模型車両の台車に取り付けられる２本の車軸２１の両端に固着された車輪２と、各車軸２１を回転駆動する電動モータ３とを備える。
【００１３】  モータカバー１は、底部が開口した略直方体箱型のカバー本体４と、この本体４の底部開口を閉じる底蓋５とで構成される。本体４は、図２に示すように上面６の中央部にネジ孔７を有し、その上方から取付ネジ８を、ワッシャ１０を介して連結アーム９の一端部に設けた円形の孔９ａに通し、本体４の上面６のネジ孔７にねじ込むことで連結アーム９の一端部を回転自在に連結する。そして、連結アーム９の他端部を、図３に示すように模型車両の床板Ｂに高さ調整用の板状スペーサ１１を必要な枚数挟んで２組のボルト１２とナット１３で固定することにより、模型車両の床下にモータカバー１が取付ネジ８を支点として回転可能に取り付けられる。
【００１４】  モータカバー１は、２本の車軸２１を離間して平行に且つ回転自在に保持すると共に当該２本の車軸２１の間に電動モータ３を保持する。そのため、図２に示すように、本体４の両側壁には、この動力装置を取り付ける台車の２本の車軸間の距離ＷＢ（ホィールベース）離間した位置に、車輪２の内側で車軸２１の端部を回転自在に貫通させた環状の軸受２２を嵌合して取り付けるための開孔１４が形成されている。
【００１５】  モータ３は円筒形で、その軸方向両端面から突出した回転軸（モータ軸）３１を有し、その両端に螺旋状の歯形を備えたウォーム３２を固定している。このモータ３の一対（＋，−）の給電端子３３にリード線３４で接続した集電シュー２３が、本体４の左右両側で各側面に沿って取り付けられ、その両端部２３ａ，２３ｂが各々開孔１４の上に位置するように構成されている。
【００１６】  集電シュー２３は、横方向に延びた帯板状の金属板からなり、その横方向の中間部から上方に延びた端子部２３ｃを備えている。図１に示すように、カバー本体４は、その上面６の左右両側で各集電シュー２３の端子部２３ｃの上端が貫通する小孔１５を形成した突部１６を備えている。集電シュー２３は、本体４の小孔１５を貫通した端子部２３ｃの上端にリード線を接続することで、模型車両のヘッドライト、テールライト、室内灯等の点灯や走行音発生等の制御回路に給電することができる。
【００１７】  車軸２１の端部が回転自在に貫通した環状の軸受２２は、その外周面に並行２列の溝を備えており、軸受２２の外側（車輪２側）の溝は、これに集電シュー２３の端部２３ａ、２３ｂが入って軸受２２に接触し、その内側の溝は、カバー本体４の開孔１４に嵌合するように構成されている。更に、本体４の底部に裏蓋５を結合するために、本体４の長手方向両端面に突起１７が形成されている。
【００１８】  裏蓋５は、略長方形の板状で、その長手方向両端に本体４の突起１７に係合する逆Ｕ字状の突起部１８が形成されている。このため、裏蓋５を本体４の底部の開口面に合わせて押し付けると、突起部１８が本体４の突起１７に係合して、裏蓋５が本体４に固定される。これにより、本体４の底部の開口面と共に開孔１４も閉じられるので、本体４の開孔１４に入れた車軸２１を回転自在に支持する状態になる。
【００１９】  車軸２１は、左右に分離した２本の金属製の軸部２１ａ，２１ｂと、回転軸３１のウォーム３２と噛み合う歯車１９を形成した円筒状の樹脂製スリーブ２０とから成り、スリーブ２０の両端の開口から軸部２１ａ，２１ｂの一端を挿入することで車軸２１が形成されている。ここで、スリーブ２０は、その内部に挿入された軸部２１ａ，２１ｂの向い合う端部を互いに離間した位置に固定することで、左右の軸部２１ａ，２１ｂを互いに電気的に絶縁すると共に、台車が走行する２本のレール間の間隔（例えば、ＨＯゲージの場合１６．５ｍｍ）に対応する所定長の車軸２１を形成している。車軸２１の両端は、左右のレールに接して回転する車輪２の中心に固着されている。
【００２０】  本考案によれば、モータカバーは、電動モータを軸方向に一定の範囲で移動可能に収納するように構成される。上記実施形態では、図３に示すように、カバー本体４の内部にモータ３を収納したとき、その軸方向両端側の内壁面と回転軸３１の両端に固着したウォーム３２の突端との間に各々隙間ｄを形成する位置に、モータ３が保持され得るように構成する。具体的には、カバー本体４の内部は、モータ３の全長（回転軸３１の長さ）より僅かに長く、その内部にモータ３を全体として軸方向に移動可能に収容する形状を有する。
【００２１】  このため、前述のように回転軸３１に軸方向荷重（スラスト力）が掛かったときには、回転軸３１と共にモータ３全体が軸方向に移動し、その軸端がカバー本体４内部の端面に当ったところでモータ３の移動が止まる。これにより、軸方向荷重を受けた回転軸３１がモータ本体からずれてしまう等の故障の発生が防止される。これは特に、モータ３が構造上スラスト力に弱いコアレスモータである場合に効果的である。
【００２２】  上記の隙間ｄは、主にモータ３の形状と性能によって決定される。例えば、前記ＨＯゲージの動力台車用で、モータ３が小型（直径９ｍｍ、軸長が４０ｍｍ未満）のコアレスモータである場合、ｄ＝０．１〜０．２ｍｍとするのが適切である。
【００２３】  ここで、電気的な絶縁性が要求されるカバー本体４は樹脂で作られることから、本体４内の両端面でモータ３が全体として軸方向に移動したとき回転軸３１の軸端（図示の構成では、ウォーム３２の外端）が当接する位置に、金属製の受板４０が取外し可能に装着される。この受板４０は、カバー本体４の内側端面に沿って上下方向に装着されるため、先細に形成された上端部が、その上方に位置するカバー本体４の端部上面に設けた小孔４１に挿入されるようになっている。この受板４０により、回転軸３１の軸方向移動を一定の範囲で制止する係止部を形成している。
【００２４】  このような係止部を設けることにより、カバー本体４の内面に回転軸３１又はウォーム３２の軸端が当ることで本体４の内面が損耗する等の不具合を防止できる。また、金属製の受板４０に回転軸３１の軸端が当接してもモータ３の回転出力に対する抵抗は僅かである。
【００２５】  また、この実施形態では、上記のように軸方向に移動可能に収納されたモータ３自体がカバー本体４の内部で軸周りに回転するのを防止するため、モータ３の軸方向一端側の周面上に突部３５を設ける一方、その上方に位置するカバー本体４の上面部に、モータ３の突部３５が入って軸方向に移動可能にする開孔３６を設けている。この開孔３６の軸方向長さは、モータ３の軸方向移動を可能にする一方、その移動時に回転軸３１の軸端が受板４０による係止部に当接する以前にモータ３の軸方向移動を止めないように、上述したモータ３の移動範囲より長く設定される。
【００２６】  組立の際には、カバー本体４の底部開口から内部にモータ３を収容すると共に、本体４の左右両側に集電シュー２３を取り付けた後、各車輪２の車軸２１を、両側の軸受２２の内側溝が本体４の軸孔４１に入るようにして、本体４の底部に取り付けると、回転軸３１のウォーム３２と車軸２１の歯車１９が噛み合い、回転軸３１の回転を車軸２１に伝達可能になる。ここで、前述のように裏蓋５を本体４の底部に取り付けることにより、動力装置（ユニット）の組立が完了する。
【００２７】  この動力装置を車両模型の台車に組み込むと、電動モータ駆動の動力台車が得られる。その組み込みは、図２に示すような台車の左右枠（台車枠）２５に、逆Ｌ字状に折り曲げた形状で下部にネジが通る開孔２７を有する取付部材２６を、台車枠２５の裏面中央に設けたネジ孔２５ａに適合するネジ５１で結合した後、モータカバー１の左右側から、ネジが通る開口２８を形成した取付部材２６の上面部を本体４の側面の凹部２４に入れて、その底面に設けたネジ孔に適合するネジ５２で固定することにより（図１参照）、動力台車が完成する。なお、図１では、モータカバー１の左右に取り付けられる台車枠２５を省略している。
【００２８】  一般に、模型台車は２軸（或いは３軸）の車輪を回転自在に支持するため、図２に示すように台車枠２５の裏面に各車輪の軸端を入れる２（又は３）個の軸穴２９を有している。そのため、図示のように軸端が外側に突出している車輪２を備えた動力装置のモータカバー１に台車枠２５を取り付ける際には、軸端が台車枠２５の軸穴２９に入るようにして台車枠２５を取り付ける。
【００２９】  これに対し、車輪の外側に軸端が突出していない車輪を用いる場合には、台車枠２５の内側の軸穴２９に車輪２の軸端を入れる作業（位置合わせ）をする必要がなく、容易に台車への組み込みを行うことができる。
【００３０】  以上、実施形態について説明したが、本考案はこれに限定されるものでなく、モータの回転軸に軸方向荷重が加えられたときには、モータが軸方向に一定の範囲で移動可能にする構成であればよい。このように構成することで、過大な軸方向荷重を受けた回転軸がモータ内部でずれる等の故障の発生が防止される。また、モータカバーに収納されたモータの回転軸又はウォームの突端の軸方向移動を制止する係止部も、それらの突端との間に隙間を形成するものであればよい。
【符号の説明】
【００３１】  １・・・モータカバー、２・・・車輪、３・・・モータ、４・・・カバー本体、５・・・裏蓋、９・・・連結アーム、１９・・・歯車、２１・・・車軸、２２・・・軸受、２３・・・集電シュー、２４・・・凹部、２５・・・台車枠、２６・・・取付部材、３１・・・モータの回転軸、３２・・・ウォーム、４０・・・受板。
【図１】
0003221569.tif 000003
【図２】
0003221569.tif 000004
【図３】
0003221569.tif 000005