(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース盤に設けられ繋ぎ用線路が設置可能な環状枠体と、前記環状枠体内側に設置され転車台線路を持つ転車台と、前記転車台に設けられた一のモータと、前記一のモータの動力によって前記転車台を前記環状枠体の中心軸を中心に回転駆動させるコントローラとを備えた鉄道模型用転車装置において、回転停止位置設定ボタンの押圧によって前記転車台の回転停止位置を前記転車台の回転駆動前に設定する回転停止位置設定手段と、前記転車台の回転位置を監視して設定回転停止位置で当該転車台の回転を制止させる回転制御手段と、他のモータによって駆動され前記設定回転停止位置で前記転車台の位置決めを行う位置決め手段とを具備することを特徴とする鉄道模型用転車装置。
【請求項２】
前記回転制御手段は、前記一のモータの作動停止又は前記一のモータからの動力伝達経路の遮断によって、前記転車台の回転を制止させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の鉄道模型用転車装置。
【請求項３】
前記回転制御手段は、前記環状枠体の内周面にその内周に沿って等間隔で設けられた指標と、前記転車台に設けられ前記指標を検知可能な指標検知手段とを有し、前記転車台の回転の際に検知された指標数によって、前記転車台の回転位置を監視することを特徴とする請求項１又は２記載の鉄道模型用転車装置。
【請求項４】
前記回転制御手段は、前記一のモータの回転数を検知することによって、前記転車台の回転位置を監視することを特徴とする請求項１又は２記載の鉄道模型用転車装置。
【請求項５】
前記指標検知手段は、前記転車台に進退動作可能に設けらればね力によって前記環状枠体の内周面に接触する指標計数用接触子を有し、前記指標は前記環状枠体の内周面に設けられ前記指標計数用接触子を進退動作させる凸部又は凹部から構成され、前記指標計数用接触子によって前記凸部又は凹部を検出するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の鉄道模型用転車装置。
【請求項６】
前記回転停止位置設定手段は、前記回転停止位置設定ボタンの押圧回数によって回転停止位置の設定を行うように構成されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の鉄道模型用転車装置。
【請求項７】
前記回転停止位置設定手段は、複数の回転停止位置のそれぞれに対応するように複数の前記回転停止位置設定ボタンを有し、この回転停止位置設定ボタンの１を押圧することによって回転停止位置の設定を行うように構成されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の鉄道模型用転車装置。
【請求項８】
前記コントローラには、前記転車台線路の電流の極性を変える電流切替手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜７いずれか記載の鉄道模型用転車装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は鉄道模型用転車装置に関するもので、さらに詳しくは、操作性に優れた鉄道模型用転車装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鉄道模型用転車装置として、ベース盤に設けられ繋ぎ用線路が設置可能な環状枠体と、この環状枠体内側に設置され転車台線路を持つ転車台と、この転車台に設けられたモータと、このモータの動力によって転車台を環状枠体の中心軸を中心に回転駆動させるコントローラとを備えるものが知られている。
【０００３】
この鉄道模型用転車装置においては、転車台を回転駆動させるために、環状枠体の内周面に環歯車を設け、一方、欠歯部分を持ち歯部分が環歯車に噛合する歯車（部分歯車）を転車台に設け、モータの動力によって部分歯車を回転させることで転車台を回転させるような構成としている。また、この鉄道模型用転車装置においては、転車台を所望の回転停止位置で制止させるため、コントローラに設けられたダイヤルを初期位置から所定角度回転させることでモータを作動させ、転車台が所望の回転停止位置近くまでダイヤルを保持し続ける構成としている。そして、所望の回転停止位置で転車台の回転を制止する場合には、所望の回転停止位置直前でダイヤルから手を離してモータを停止させるようになっている。さらに、この鉄道模型用転車装置においては、転車台を所望の回転停止位置に整合させるため、環状枠体の内周面に回転停止位置に対応して位置決め用凹部を設け、一方、環状枠体の内周面に向けて進退可能でばね力によって当該内周面に当接し転車台の回転によって前記位置決め用凹部に臨入可能な位置決め用部材を転車台に設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記鉄道模型用転車装置には下記のような問題があった。
すなわち、前記鉄道模型用転車装置においては、転車台を所望の回転停止位置に停止させるため、前述のように、所望の回転停止位置近くまでダイヤルを保持し続けなければならず、面倒であった。また、部分歯車によって転車台を回転させているため、途中の望まない回転停止位置ごとに転車台が一時的に停止する上、当該回転停止位置ごとに位置決め部材が位置決め用凹部に係合するため、所望の回転停止位置まで転車台が回転するまでに時間がかかると共に、モータに過大な負荷が作用するという問題があった。特に、位置決めのためには強力なばねが必要となるので、モータに作用する負荷は大きなものとなる。
本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、操作性に優れた鉄道玩具用転車装置を提供することを主たる目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の鉄道模型用転車装置は、ベース盤に設けられ繋ぎ用線路が設置可能な環状枠体と、前記環状枠体内側に設置され転車台線路を持つ転車台と、前記転車台に設けられた一のモータと、前記一のモータの動力によって前記転車台を前記環状枠体の中心軸を中心に回転駆動させるコントローラとを備えた鉄道模型用転車装置において、回転停止位置設定ボタンの押圧によって前記転車台の回転停止位置を前記転車台の回転駆動前に設定する回転停止位置設定手段と、前記転車台の回転位置を監視して設定回転停止位置で当該転車台の回転を制止させる回転制御手段と、他のモータによって駆動され前記設定回転停止位置で前記転車台の位置決めを行う位置決め手段とを具備することを特徴とする。
ここで、「転車台の回転の制止」は、例えば、請求項２記載の発明のように、一のモータ自体の作動を停止させるか、一のモータからの動力伝達を途中で遮断することによって行うことができる。また、機械的係合手段によって強制的に転車台の回転を制止させることもできる。「位置決め手段」は、例えば、転車台側にモータによって駆動される位置決め部材を設け、環状枠体側に前記位置決め部材に係合する凸部又は凹部を設けることによって構成される。この鉄道模型用転車装置によれば、設定回転停止位置にて転車台が確実に位置決めされることになる。
この鉄道模型用転車装置によれば、回転停止位置設定手段によって所望の回転停止位置を設定すれば、その設定回転停止位置で自動的に転車台の回転が制止することになる。
【０００６】
請求項２記載の鉄道模型用転車装置は、請求項１記載の鉄道模型用転車装置において、前記回転制御手段は、前記一のモータの作動停止又は前記一のモータからの動力伝達経路の遮断によって、前記転車台の回転を制止させるように構成されていることを特徴とする。
この鉄道模型用転車装置によれば、設定回転停止位置で一のモータの作動が停止したり、一のモータからの動力伝達経路が遮断されたりすることによって、転車台の回転が制止させられることになる。「動力伝達経路の遮断」は、例えば、動力伝達機構が歯車機構であれば、その歯車機構を構成する一部の歯車同士の噛合を解除することによってなされる。
【０００７】
請求項３記載の鉄道模型用転車装置によれば、請求項１又は２記載の鉄道模型用転車装置において、前記回転制御手段は、前記環状枠体の内周面にその内周に沿って等間隔で設けられた指標と、前記転車台に設けられ前記指標を検知可能な指標検知手段とを有し、前記転車台の回転の際に検知された指標数によって、前記転車台の回転位置を監視することを特徴とする。「指標」としては、例えばミラーのように光学的に検知可能な指標であってもよいし、請求項５記載の発明のように機械的に検知可能な指標であってもよい。
この鉄道模型用転車装置によれば、環状枠体の内周面にその内周に沿って等間隔で設けられた指標を計数することによって転車台の回転位置が監視され、それによって設定回転停止位置で当該転車台の回転が制止させられることになる。
【０００８】
請求項４記載の鉄道模型用転車装置は、請求項１又は２記載の鉄道模型用転車装置において、前記回転制御手段は、前記一のモータの回転数を検知することによって、前記転車台の回転位置を監視することを特徴とする。
この鉄道模型用転車装置によれば、転車台を回転駆動する一のモータの回転数を検知することによって転車台の回転位置が監視され、それによって設定回転停止位置で当該転車台の回転が制止させられることになる。
【０００９】
請求項５記載の鉄道模型用転車装置は、請求項３記載の鉄道模型用転車装置において、前記指標検知手段は、前記転車台に進退動作可能に設けらればね力によって前記環状枠体の内周面に接触する指標計数用接触子を有し、前記指標は前記環状枠体の内周面に設けられ前記指標計数用接触子を進退動作させる凸部又は凹部から構成され、前記指標計数用接触子によって前記凸部又は凹部を検出するように構成されていることを特徴とする。
この鉄道模型用転車装置によれば、環状枠体の内周面にその内周に沿って等間隔で設けられた凸部又は凹部を指標計数用接触子の動作を通じて計数することによって転車台の回転位置が監視され、それによって設定回転停止位置で当該転車台の回転が制止させられることになる。
【００１０】
請求項６記載の鉄道模型用転車装置は、請求項１〜５いずれか記載の鉄道模型用転車装置において、前記回転停止位置設定手段は、前記回転停止位置設定ボタンの押圧回数によって回転停止位置の設定を行うように構成されていることを特徴とする。この場合、回転停止位置設定ボタンの押圧回数を視覚的表示手段によって表示することが好ましい。
この鉄道模型用転車装置によれば、回転停止位置設定ボタンを所定回数だけ押圧すれば回転停止位置が設定され、それによって設定回転停止位置で当該転車台の回転が制止させられることになる。
【００１１】
請求項７記載の鉄道模型用転車装置は、請求項１〜５いずれか記載の鉄道模型用転車装置において、前記回転停止位置設定手段は、複数の回転停止位置のそれぞれに対応するように複数の前記回転停止位置設定ボタンを有し、この回転停止位置設定ボタンの１を押圧することによって回転停止位置の設定を行うように構成されていることを特徴とする。
この鉄道模型用転車装置によれば、複数の回転停止位置のそれぞれに対応するように設けられた複数の回転停止位置設定ボタンのうちの１を押圧すれば回転停止位置が設定され、それによって設定回転停止位置で当該転車台の回転が制止させられることになる。
【００１３】
請求項８記載の鉄道模型用転車装置は、請求項１〜７いずれか記載の鉄道模型用転車装置において、前記コントローラには、前記転車台線路の電流の極性を変える電流切替手段が設けられていることを特徴とする。この鉄道模型用転車装置によれば、転車台線路の電流の極性を変えるので、任意に方向で鉄道模型の入出を行わせることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る鉄道模型用転車装置の実施形態を示している。この鉄道模型用転車装置１００は、環状枠体１０と、この環状枠体１０の内側に設置される転車台２０と、コントローラ４０とを備えている。
【００１６】
１．環状枠体１０の構成
環状枠体１０はベース盤１１上に設けられている。このベース盤１１の形状は特に限定はされないが、この実施形態では円形となっている。環状枠体１０は図２に示すように計８個の弧状枠体１２から構成されている。そして、この計８個の弧状枠体１２は、隣同士の側面が互いに当接するように並設すると環状枠体１０を構成するようになっている。ベース盤１１には弧状枠体１２はねじ止めによって取り付けられる。
【００１７】
弧状枠片１２としては特に限定はされないが、この実施形態では３種の弧状枠体が用いられている。第１の種類の弧状枠体１２は、金属製の繋ぎ用線路１２ａが設置された弧状枠体である。第２の種類の弧状枠体１２は、ダミー線路１２ｂが設置された弧状枠体である。第３の種類の弧状枠体１２は、繋ぎ用線路１２ａもダミー線路１２ｂも設置されていない弧状枠体である。第３の種類の弧状枠体１２は単に装飾用に用いられる。
【００１８】
各弧状枠片１２の内周面には、図３に示すように、計８個の弧状枠体１２を環状に並べた際内周ラック１３を構成する歯部１３ａが設けられている。また、弧状枠片１２の内周面には線路配設ピッチ間隔で指標たる溝（凹部）１４が設けられている。
【００１９】
なお、ベース盤１１にはケーブル１５が付設されている。このケーブル１５はベース盤１１に給電するためのものである。また、ベース盤１１の中央に、ケーブル１５に接続された端子１６が設けられている。
【００２０】
２．転車台２０の構成
転車台２０には金属製の転車台線路２１が設置されている。また、転車台２０の側部にはモータ収納部２２が設けられ、このモータ収納部２２にはモータＭ１、Ｍ２（図７参照）が設置されている。
【００２１】
モータＭ１の動力は歯車機構（図示せず）を介して歯車２３ａ、２３ｂ（図５参照）に伝達される。歯車２３ｂは環状枠体１０の内周ラック１３に噛合している。従って、モータＭ１が作動すると歯車２３ｂが内周ラック１３上を転動し、転車台２０が回転駆動されることになる。
【００２２】
一方、モータＭ２の動力は歯車機構（図示せず）及びリンク機構２４を介して位置決め用部材２５に伝達されるようになっている。この位置決め用部材２５は図６に示すように環状枠体２０の内周面に向けて進退可能となるように転車台２０に設けられている。この位置決め用部材２５はモータＭ２の動力によって進退動作を行う。この位置決め用部材２５の先端は楔状に構成され、回転停止位置で溝１４に臨入して転車台２０の位置決め（整合）がされることになる。
【００２３】
また、転車台２０には前記位置決め用部材２５に重畳状態で指標計数用接触子２６が環状枠体２０の内周面に対して進退可能に設けられている。この指標計数用接触子２６の後端にはレバー２７に連結されている。そして、指標計数接触子２６は、レバー２７に付設されたばね２７ａの弱い付勢力によって、転車台２０の一端から突出する方向に付勢され、環状枠体１０の内周面に接触するようになっている。また、この位置決め用接触子２６の先端は、転車台２０の回転に伴って環状枠体１０の内周面をなぞり、溝１４に対応する箇所では溝１４に臨入するので、指標計数用接触子２６は環状枠体１０の放射方向に動作し、一方、溝１４から抜けた際には、指標計数用接触子２６は環状枠体１０の中心方向に動作する。また、レバー２７の自由端近くにはセンサ２８が設置されている。このセンサ２８の可動片２８ａはばね力によってレバー２７の自由端側に向けて付勢されている。そして、このセンサ２８においては、指標計数用接触子２６が環状枠体１０の中心方向に動作した際に可動片２８ａがばね力に抗して押圧され、その際に指標検知信号（電気信号）を出力する。
【００２４】
また、転車台２０の裏面中央には、前記端子１６に接触する同心円状の端子２９が設けられ、転車台２０の各電気部品乃至電子部品に給電がされるようになっている。
【００２５】
さらに、転車台２０には、位置決め用部材２５及び指標計数用接触子２６とは反対側の端部に、ばね３０ａによって環状枠体１０の内周面に接触する接触子３０が設けられている。この接触子３０の先端は、前記溝１４には臨入しないような幅を有し、かつ丸められている。この接触子３０は環状枠体１０の内周面に接触し、転車台２０の回転スピードを制御して、位置決め用部材２５及び指標計数用接触子２６を確実に働かせる働きをする。なお、この接触子３０の先端は環状枠体１０の内周面のうち歯部１３ａが設けられていない部分に接触させることが好ましい。
【００２６】
３．コントローラ４０の構成
コントローラ４０は図１に示すように回転停止位置設定ボタン４１、４２と走行方向設定つまみ４３とリセットボタン４４とを備えている。また、コントローラ４０には回転停止位置を表示する表示部４５が設けられている。この表示部４５は計２４個の発光ダイオード４５ａを円状に配設したものである。
【００２７】
回転停止位置設定ボタン４１は時計廻りでの回転停止位置を設定するものであり、この回転停止位置設定ボタン４１によって回転停止位置が設定された場合には転車台２０は時計廻りで回転して、設定回転停止位置で転車台２０が制止させられることになる。一方、回転停止位置設定ボタン４２は反時計廻りでの回転停止位置を設定するものであり、この回転停止位置設定ボタン４２によって回転停止位置が設定された場合には転車台２０は反時計廻りで回転して、設定回転停止位置で転車台２０が制止させられることになる。これら回転停止位置設定ボタン４１、４２は押圧回数によって回転停止位置を設定するように構成されている。
【００２８】
走行方向設定つまみ４３は転車台線路２１の電流の極性を変えたり、転車台線路２１への給電を停止させるためのものである。すなわち、走行方向設定つまみ４３は上側にスライドさせた場合と下側にスライドさせた場合とで転車台線路２１の極性を変更し、真ん中の中立位置にあるときには転車台線路２１の給電を停止されるようになっている。また、リセットボタン４４は現在の転車台２０の回転停止位置を初期回転停止位置とするためのものである。
【００２９】
また、図７にはコントローラ４０の内部回路４５が示されている。この内部回路４５は、ＣＰＵ４６ａ、ＲＡＭ乃至ＲＯＭ等の記憶部４６ｂ、入力ポート４６ｃ及び出力ポート４６ｄを備えている。そして、入力ポート４６ｃには回転停止位置設定ボタン４１、４２に対応するスイッチ４７ａ、４７ｂと、走行方向設定つまみ４３及びリセットボタン４４にそれぞれ対応するスイッチ４８、４９が接続されている。また、入力ポート４６ｃにはセンサ２８が接続されている。一方、出力ポート４６ｄには表示部４５と、モータＭ１、Ｍ２及び転車台線路２１が接続されている。
【００３０】
以上のように構成される鉄道模型用転車装置１００の使用方法を次に説明する。
【００３１】
環状枠体１０の繋ぎ用線路２１に本線線路や車庫線路（図示せず）を連結する。この場合、転車台２０の転車台線路２１と本線線路や車庫線路とが電気的に絶縁されるように構成することが必要である。転車台２０の向きによりショートする危険性があるからである。ここまでが準備段階である。
【００３２】
そして、本線線路等から転車台２０上に鉄道模型を導く場合には、まず、リセットボタン４４を押す。すると、転車台２０の現在停止位置が初期回転位置として設定される。この状態で、転車台２０上に導こうとする鉄道模型が乗った本線線路等に対応する回転停止位置をコントローラ４０によって設定する。この回転停止位置の設定は回転停止位置設定ボタン４１、４２を所定回数押圧することによって行う。この回転停止位置設定ボタン４１、４２の押圧回数は記憶部４６ｂに記憶される。そして、この回転停止位置設定ボタン４１、４２の押圧によって、転車台２０が回転し始める。設定回転停止位置は、指標計数用接触子２６及びセンサ２８を含む指標検知手段によって監視される。すなわち、指標計数用接触子２６は溝（指標）１４ごとに動作をし、その動作がセンサ２８によって検知され、センサ２８はその都度指標検知信号を出力する。ＣＰＵ４６ａではその検知信号が計数される。そして、その計数値が記憶部４６ｂに設定された設定値に到達した際にモータＭ１の作動が停止する。同時に、モータＭ２が作動し、位置決め用部材２５が動作し、設定回転停止位置に対応する溝１４に位置決め用部材２５の先端が臨入する。これによって転車台２０の位置決めがされることになる。
【００３３】
このようにして転車台２０の位置決めがなされたならば、コントローラ４０の走行方向設定つまみ４３によって、本線線路等及び転車台線路２１の電流の極性を合致させる。この際の本線線路等及び転車台線路２１の電流の極性は、鉄道模型を転車台２０側へ走行させる極性とする。すると、鉄道模型は繋ぎ用線路１２ａを経て転車台２０に乗る。転車台２０へ鉄道模型が乗ったら、走行方向設定つまみ４３を中立位置にスライドさせる。これによって鉄道模型の走行が停止することになる。
【００３４】
次いで、所望の回転停止位置をコントローラ４０によって設定し、前述した方法によって、転車台２０を設定回転位置まで回転させる。そして、当該設定回転停止位置の繋ぎ用線路１２ａに接続された本線線路等及び転車台線路２１の電流の極性を合致させる。この際の本線線路等及び転車台線路２１の電流の極性は、鉄道模型を転車台２０から本線線路等へ向けて走行させる極性とする。すると、鉄道模型は繋ぎ用線路１２ａを経て本線線路等へ出て行くことになる。
【００３５】
以上、本発明に係る鉄道模型用転車装置について説明したが、本発明は、かかかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形か可能であることにいうまでもない。
【００３６】
例えば、前記実施形態においては、転車台線路２１の極性を手動で変更するようにしたが、転車台２０の向き及びそれに対応する本線線路等の極性に連動させてその極性を自動的に変えるようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の代表的なものの効果について説明すれば、本発明の鉄道模型用転車装置は、ベース盤に設けられ繋ぎ用線路が設置可能な環状枠体と、前記環状枠体内側に設置され転車台線路を持つ転車台と、前記転車台に設けられた一のモータと、前記一のモータの動力によって前記転車台を前記環状枠体の中心軸を中心に回転駆動させるコントローラとを備えた鉄道模型用転車装置において、回転停止位置設定ボタンの押圧によって前記転車台の回転停止位置を前記転車台の回転駆動前に設定する回転停止位置設定手段と、前記転車台の回転位置を監視して設定回転停止位置で当該転車台の回転を制止させる回転制御手段と、他のモータによって駆動され前記設定回転停止位置で前記転車台の位置決めを行う位置決め手段とを具備するので、転車台の向き（回転停止位置）を簡単に変更することができる。また、従来のように部分歯車を用いる必要がなくなるため、望まない回転停止位置ごとに転車台が停止しないので、転車台が円滑に回転することになる。さらに、他のモータによって駆動される位置決め手段を設けたので、従来のばね力による位置決め手段を設けるものと異なり、モータに作用する負荷を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る鉄道模型用転車装置の斜視図である。
【図２】図１の鉄道模型用転車装置の環状枠体及びベース盤の平面図である。
【図３】図２の環状枠体及びベース盤の一部を切り欠いた平面図である。
【図４】図１の鉄道模型用転車装置の転車台の平面図である。
【図５】図４の転車台の下面図である。
【図６】図２の環状枠体及び図４の転車台の関係を示す断面図である。
【図７】図１の鉄道模型用転車装置のコントローラの回路等を示す図である。
【符号の説明】
１００    鉄道模型用転車装置
１０      環状枠体
１１      ベース盤
１２ａ    繋ぎ用線路
１４      溝（凹部）
２０      転車台
２１      転車台線路
４０      コントローラ
【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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【図７】
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