JPS5814231B2 - 玩具及び模型鉄道車輌用連結器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連結解放自在の玩具及び模型鉄道車輌用連結
器の改良に係わり、特に、異極間で相互に吸引し合い、
同極間で反発し合う磁石の特性を活用し、微妙な作用を
必要とする鉄道模型の連結器を常に正しい位置に保持し
て円滑な連結動作をさせるとともに、車輌の牽引走行中
には、たとえ軌条に敷設された永久磁石の上を連結器が
通過しても連結が解放されないようにし、一方連結解放
後動力車が相手車輌を引込線などに押して行って、そこ
に該車輌を留置し、動力車のみ本線にもどらせる場合に
動力車の連結器が下降しても相手車輌の連結器と連結さ
れないようにして、遠隔操作による確実な解放、引込、
留置、入換などの動作を可能にして、その運転操作の趣
味性と商品価値を高めた連結器に関する。

模型の鉄道車輌の工作や運転操作は、世界的に多くの愛
好者人口を持つ趣味であるが、模型車輌の連結装置はそ
の機構と操作上の問題が多く、特に縮尺比の大きい小型
のものでは、遠隔操作で確実に連結・解放操作ができ、
かつ構造簡単で安価な機構の出現が望まれていた。

従来このような模型鉄道車輌の連結器としては、第１図
および第２図に示すような所謂「アーノルト型」連結器
１０が知られている。

同図において、連結鉤部の一例たるＣ字形連結鉤部１１
は、その後端に、柄部１２を介して固着されたフランジ
部１３が、車輌１４の前端に設けられた支持部１５のポ
ケット２１に収納され、かつバネ１７によりポケット２
１の前端内縁１８に押圧されて正しい位置、即ちそのＣ
字形状を水平位置に保持している。

この方式の連結器の連結及び解放の動作は、バネ１７に
よって水平に保持されているＣ字形連結部１１が第２図
のように持ち上がることにより行なわれる。

即ち、連結に際しては、連結すべき２輌の車輌を互いに
対向させて走向させ、Ｃ字形連結鉤部Ｉ１，１１’同士
を軽く衝突させる。

而して、衝突の衝撃により、いずれか一方のＣ字形連結
鉤部は、その前端の、先端にエッジを有する断面三角形
の前端部１９又は１９′の傾斜面により、他方の連結鉤
部を上方へ押上げ、該連結鉤部が傾斜面を乗り越えたと
ころで、各Ｃ字形連結鉤部がバネ１７の反撥力により互
いに嵌合される。

なお、Ｃ字形連結鉤部Ｉ１，１１’の前端部１９，１９
’における互いに反対方向に延びる突起は連結された両
鉤部が車輌の走行中に横方向に外れるのを防止するもの
である。

また、解放時には、どちらか一方のＣ字形連結部の下部
に設けたピン１６を下方から解放用突，起２２により軌
条面２０を越えて押し上げて第２図の状態とする。

この状態のまま車輌を矢印の方向に動かすとＣ字形連結
鉤部１１及び１１′は嵌合が解かれる。

しかるに、かかる従来の連結器では、往々にしてフラン
ジ１３を押圧するバネ１７がねじれ、Ｃ字形連結鉤部１
１及び１１′が正しい位置を保持できなくなったり、あ
るいは反溌力過剰であったりするので、その結果連結動
作が不確実になるという難点があった。

とりわけ、この種の連結器においては、連結器の解放に
際して、線路内に設置した上下可動の解放用突起２２が
解放すべき連結器のピン１６又は１６′を押し上げるよ
う車輌の走行・停止を制御し、かつ解放用突起１８の上
昇を操作する必要があるが、事実上このような小型の鉄
道車輌においてかかる操作を遠隔操作で行なうことは至
難であって確実さに欠け、興をそがれてしまうという欠
点があった。

また従来この種の連結器に磁石を用いたものも提案され
てはいるが、従来品では磁石の配置や磁力線の使い方及
び支持機構などに対する配慮が十分でなく、特に反撥力
のみを用いて解放を行なうようにしたもの（Ｕ，Ｓ．Ｐ
， ３，８４０，１２７）においては、磁力線が磁石か
ら出る際に磁石の中心部では垂直上向きに出るとしても
左半分では左斜め上方に向い、右半分では逆に右斜め上
方に向う。

このためレール側に固定された電磁石または永久磁石で
車輌側の永久磁石を介して揺動連結子を上方に揺動させ
る場合に、レール側の永久磁石のいかなる位置に車輌側
の永久磁石が対向しているかによって、磁力線、即ち反
抗力の向きが異なり、作動が円滑に行なわれない場合が
多く、また揺動連結子に与えられる回転力が小さいため
作動が不安定であるという欠点があった。

また軌条に磁石を敷設して揺動連結子の磁石を揺動せし
めることによって該揺動連結子の連結を解放する方式の
ものにあっては、連結器がこの磁石上にさしかかるとそ
の磁力を受けて走行中に連結が解放されてしまい、興味
をそがれるという欠点があった。

更には、軌条の磁石によって連結器を解放し、そのまま
動力車を相手車輌に向けて走行させ、引込線などに押し
て行き、そこに相手車輌を留置して動力車のみを前進さ
せて所謂遅延解放（ＤＵ）操作を行ないたい場合に、そ
のＤＵ操作を確実且つ簡便になす手段がないという欠点
があった。

本発明の目的は、上記したような従来技術の欠点をなく
し、連結、走行、解放、引込走行、留置、入換などのす
べての操作を、玩具及び模型鉄道車輌の基本操作たる、
車輌の前、後進およびスピード調節の範囲内で容易、確
実に行なうことができ、もって模型鉄道愛好家の期待に
応え得る玩具及び模型鉄道車輌用連結器を提供するにあ
る。

要するに本発明は、連結解放自在の連結器を有する模型
鉄道車輌において前記連結器が、（ａ）連結されるべき
相手方車輌にある反対向きの相補型連結鉤部とかみ合い
係合するよう構成された連結鉤部と、該連結鉤部の後端
に、両極が同一軸線上となるよう取付けられた永久磁石
とを有する揺動連結子と、 （ｂ）前記鉄道車輌の前部に固着され、前記揺動連結子
を、前記連結鉤部の上方への揺動を許容する自由度をも
って、かつ、該連結鉤部が軌条に対して水平配置される
よう支持する支持機構と（ｃ）前記鉄道車輌の前記永久
磁石のほぼ同一軸線上後方に、前記永久磁石の後端極に
、該極と異る極を近接させて固着された永久磁石と から構成され（実開昭５３−３８４４６）、かつ前記揺
動連結子の連結鉤部の下部に、相手車輌の連結鉤部が載
置されかつ車輌の走行中軌条の磁石によって連結が解放
されるのを防止する突起を設けたこと及び前記揺動連結
子が相手車輌の連結鉤部に乗り上げて相手車輌を推進走
行させる場合に水平となる斜面を前記揺動連結子の柄部
下面に形成したことによって、動力車による通常の牽引
走行時には連結器が軌条の磁石によって解放されること
がなく、かつ引込作業を終って動力車が前進する際には
再び連結されず、確実に相手車輌を所定位置に留置する
ことができる連結器を提供しようとするものである。

以下本発明を第３図〜第９図に示す実施例に基いて説明
する。

まず第３〜第４ｂ図において、模型鉄道車輌の一例たる
動力車３０の連結器３１は、連結されるべき相手方車輌
（図示せず）にある相補型連結鉤部３２′とかみ合い係
合するよう構成され先端にエッジ２６を有する断面三角
形の三角形状部４２を含むＣ字形連結鉤部３２を有し、
三角形状部４２には上側に斜面２７と下側に斜面２８が
それぞれ形成され、相補型の連結鉤部３２′の同様な斜
面２７’，２８’と相互に乗り上げ可能となっている。

またこの連結鉤部３２の後端には柄部３３ならびに矩形
フランジ３４を介して棒状永久磁石３５が取り付けられ
、そのＮ．Ｓ極は軸線２９上に配置されている。

また三角形状部４２の先端内側下部には、突起４２ａが
形成され、動力車による牽引走行中に後述する軌条に敷
設された磁石の磁力によって揺動連結子３６が上昇して
連結が解放されることがないようにしている。

一方柄部３３の下面には、連結器の解放後動力車の連結
鉤部３２が相手の連結鉤部３２′に乗り上げて動力車３
０が相手車輌を押して行く場合に略水平（軌条４０に対
して略平行）となるような傾斜面３３ａが形成されてい
る。

また揺動連結子３６は、Ｃ字形連結鉤部３２の上方への
揺動を許容し、かつ該Ｃ字形連結鉤部３２が軌条４０に
対して水平配置されるよう、左右垂直壁面３７．３７’
が形成された前方上部開放のポケット部３８を有する支
持部２５で構成される支持機構により支持されている。

３９は固定永久磁石であり、棒状永久磁石３５の後端極
４９に異極を向けて近接配置されている。

図示の実施例では、棒状永久磁石３５の後端極４９がＳ
極で前端極５２がＮ極、固定永久磁石３９の後端極がＳ
極で、前端極５１がＮ極となっている。

一方軌条４０には永久磁石４１が敷設され、両極が垂直
方向に配置され、上端極２４がＮ極で下端極５４がＳ極
となっている。

従って、軌条４０の磁石４１の上端極２４は揺動連結子
３６の後端極４９を吸引し、前端極５２を反発するよう
に構成されている。

次に第４Ｃ図に示す支持機構の他の実施例について説明
すると、揺動連結子３６の支持機構は、フランジ３４を
用いることなく、揺動連結子３６の揺動中心部に永久磁
石３５を内蔵した揺動体４３を形成し、該揺動体の両側
面から軸状の突起４４を突出形成し、車輌側の支持部４
５に設けた軸受穴４６にて突起４４を枢着して、軸線５
０まわりの円滑な上下方向の揺動を可能とし、軸受穴４
６は突起４４の太さよりも水平方向相当大きい長穴とし
、揺動連結子３６の水平方向のわずかな揺動も可能とし
てある。

次に第５図及び第６図に示す揺動連結子３６の永久磁石
３５の両磁極の配置についての他の実施例について説明
すると、揺動連結子３６の揺動中心であるフランジ３４
の後端面の両側に永久磁石３５の両極がそれぞれ配置さ
れている。

即ち第５図のものは、後端極４９がＳ極でフランジ３４
の後方にあり、前端極５２はＮ極でフランジ３４の前方
で永久磁石３５の前端、即ちＣ字形連結鉤部３２の後端
に接触して配置されている。

この場合は永久磁石３５とＣ字形連結鉤部は別体であり
、これらが接着されて揺動連結子３６を形成している。

これに対して第６図のものは、揺動連結子３６全体をフ
エライト等からなる永久磁石で形成し、前端極５２をＣ
字形連結鉤部３２の前端に配置し、揺動連結子３６の揺
動中心から前端極５２のＮ極までの距離を第５図のもの
より長くしている。

なお軌条４０の磁石４１は前述のものと同じである，次
に上記のように構成された本発明連結器の作用について
説明する。

まず本発明連結器の基本構造の動作について説明すると
、連結操作を行なうには、公知のばねを用いた「アーノ
ルト型」連結器の場合におけると同様に連結すべき２輌
の車輌を対向させて走行させる。

而して、当初各車輌の連結子３６後端の永久磁石３５は
、固定永久磁石３９と吸引し合っているが、それぞれの
Ｃ字形連結鉤部３２，３２’が衝突したときは、公知の
「アーノルト型」連結器について説明したと同様の作動
により両Ｃ字形連結鉤部３２，３２’は互いに連結嵌合
する。

この際本発明におけるＣ字形連結鉤部は、その後端の永
久磁石３５と固定永久磁石３９との吸引力により復帰す
るため、復帰動作は円滑かつ速やかに行なわれ、長期に
わたって安定な動作を保障する。

次に連結器の解放動作を行なうには、第３図に示すよう
に、連結器３１が軌条４０の下部に配設した永久磁石４
１の上方に位置するよう動力車３０を移動させ、磁石４
１により連結子３６の永久磁石３５の後端極と異極で、
固定永久磁石３９の磁界よりも強力な磁界を永久磁石３
５に作用させる。

しかるときは、同図に示す如く、揺動連結子３６に回転
モーメントが生じ、Ｃ字形連結部３２は上方へ揺動して
連結が解放される。

第３図〜第４ｂ図に示す支持機構の実施例では、連結器
が通常の連結状態にあるときには、揺動連結子３６の永
久磁石３５の後端極４９（Ｓ極）が固定永久磁石の前端
極５１（Ｎ極）により吸引されてフランジ３４が支持部
２５のポケット部３８の垂直壁面３７．３７’に弾性的
に押圧されて、Ｃ字形連結鉤部３２が水平位置に保たれ
る。

また連結器の解放時には、軌条４０の磁石４１の上端極
２４（Ｎ極）により永久磁石３５の後端極４９（Ｓ極）
が吸引され、フランジ３４がポケット部３８の余裕空間
内で第３図にて時計方向に揺動し、Ｃ字形連結鉤部３２
が相定のＣ字形連結鉤部３２′から分離され、連結が解
放される。

車輌が軌条４０の磁石４１の磁力圏外に至った後は再び
固定永久磁石３９により永久磁石３５が吸引されて、フ
ランジ３４が垂直壁面３７．３７’に弾性的に押圧され
てＣ字形連結鉤部３２は水平状態に安定する。

これに対して第４ｃ図に示す支持機構の実施例では、通
常の連結時には永久磁石３５の後端極４９は固定永久磁
石３９の前端極５１により吸引され揺動体４３の上面４
７が支持部４５の内側上面４８に弾性的に押圧されるこ
とによりＣ字形連結鉤部３２が軌条４０に対して水平状
態に配置される。

また連結器の解放時には、軌条４０の磁石４１により永
久磁石３５の後端極４９が吸引されるので、揺動連結子
３６は軸線５０を中心として突起４４が軸受穴４６中で
揺動し、第４ｃ図に示すように上方に揺動し連結が解放
される。

車輌が軌条４０の磁石４１の磁力圏外に至った後は再び
永久磁石３５が固定永久磁石３９により吸引され、揺動
体４３の上面４７が支持部４５の内側上面に弾性的に押
圧され、Ｃ字形連結鉤部３２は水平配置される。

この実施例ではフランジ３４を用いたものより、作動の
際のこじれがなく作動が円滑であると共に軌条４０に対
する水平配置がより安定化する効果がある。

次に第５図及び第６図に示す永久磁石３５の磁極の配置
についての実施例の動作について説明すると、軌条４０
に固着された磁石４１の磁界内に連結器３１が入ると、
磁石４１のＮ極により後端極４９のＳ極が吸引されると
同時に前端極５２のＮ極が反発される。

これによって軌条４０の磁石４１から揺動連結子３６に
対して吸引及び反発による偶力が与えられ、基本構造の
ものに比べて揺動連結子３６の回転モーメントは倍増さ
れることになる。

更に第６図のものでは前端極のＮ極とフランジ３４との
距離をより長くすることができるのでＮ極同士の反発力
による回転モーメントが増大する。

従って同一の軌条４０の磁石４１を用いても極めて大き
な回転力を揺動連結子に与えることができ、連結器３１
の解放時に多少の抵抗力が働いても極めて容易かつ確実
に解放動作を行なうことができ、常に安定した遠隔操作
による解放操作を行なうことができる。

次に本発明の特徴をなす突起４２ａ及び斜面３３ａを備
えた構造の動作について第７図〜第９図によって説明す
る。

まず通常の動力車３０による相手車輌（図示せず）の牽
引走行状態について説明すると、第７図及び第８図にお
いて、揺動連結子３６は前述のように固定永久磁石３９
により永久磁石３５が吸引されて揺動体４３の上面４７
が支持部４５の内側上面４８に弾性的に押圧されＣ字形
連結鉤部３２は軌条４０に対して水平に配置されている
。

そして相手のＣ字形連結鉤部３２′の三角形状部４２′
は動力車３０側の三角形状部４２の下部に形成された突
起４２ａに載置されている。

このため両連結鉤部３２，３２’の間に引張力が作用し
ている限り揺動連結子３６は突起４２ａに妨害されて上
方に揺動することが不可能な状態となっている。

従って、たとえ連結器３１が軌条の磁石４１上にさしか
かっても該磁石によって連結が解放されることがなく、
磁石４１上を通過することができる。

このため軌条の磁石４１は電磁石よりも永久磁石とする
ことが好ましい。

次に解放操作について説明すると、連結器３１を軌条の
磁石４１の付近に移動、停止させ、第３図に示すように
磁石４１の上端極２４上方に揺動連結子３６の永久磁石
３５が位置する範囲内で動力車３０を後退させ（第３図
にて左方移動）相手車輌に対して対向走行させれば、第
８図において、Ｃ字形連結鉤部３２′に対して三角形状
部４２が隙間Ｃの分だけ移動し、その結果突起４２ａの
先端４２ｂが三角形状部４２′からはずれ、揺動連結子
３２は上方への揺動を許容され、軌条４０の磁石４１に
より永久磁石３５が吸引されて、前述の場合と全く同様
に解放動作が行なわれ、揺動体４３が磁石４１の上から
移動すれば、Ｃ字形連結鉤部３２は水平状態に復帰する
。

次に連結器３１の解放後動力車３０を第９図に矢印で示
す如く後退させ、相手車輌（図示せず）を押して行き、
引込線などに留置する場合の動作について説明すると、
連結器３１の解放後、動力車３０を相手車輌から離反さ
せず、第９図に示す如く揺動連結子３６を大きく上方に
揺動させて後矢印の如く動力車３０を後退させれば、相
手車輌のＣ字形連結鉤部３２′が揺動連結子３６の柄部
３３の下側に形成された斜面３３ａの下に入り込み、若
干下方に押し下げられ、先端のエッジ２６′が揺動体４
３に当接し、この状態で動力車３０を矢印方向に後退さ
せればＣ字形連結鉤部３２′を介して、相手車輌は例え
ば引込線の所定の位置まで押されて行く。

この場合斜面３３ａは水平となり、第９図に示す状態が
安定して持続され、動力車３０による推進走行が安全確
実に行なわれ得る。

そして引込線、車庫等で一旦両車輌を停止させ、動力車
３０の走行を逆方向に転じ第９図の矢印と反対方向に前
進させれば、斜面３３ａが相手車輌のＣ字形連結鉤部３
２′の三角形状部４２′の上面を摺動する。

この場合斜面３３ａは、水平状態にあるため、第９図の
揺動角度を維持したまま揺動連結子３６は相手の連結鉤
部３２′から離れ、この場合斜面３３ａの端部３３ｂが
連結鉤部３２′の斜面２７′に至る頃には、すでに動力
車３０の連結鉤部３２は相手の連結鉤部３２′には嵌合
できない状態となっており、再びこれらが連結されるこ
とはなく、確実に相手車輌を所定の位置に留置したまま
動力車３０のみを分離して引込、入換等の作業を完了さ
せることができる。

なお第９図に示した相手車輌の連結器は、Ｃ字形鉤部が
スプリング等の作用で弾性的に支持されているものであ
るが、実際には本発明は、相手車輌の連結器が固定式で
あっても適用可能であることは勿論であり、この場合に
は第９図のように若干押し下げられることはない。

また上記した本発明に係る突起４２ａ１斜面３３ａを有
する玩具及び鉄道模型用連結器は、「アーノルト」タイ
プの連結器に限らずあらゆる種類の在来の縦方向（垂直
方向）解放型の連結器に適用できるものである。

なお軌条の磁石４１は、コントロールボードから解放ラ
ンプの電磁石までの通電のための配線が不要であること
、そのためのコストが低減化されること、電磁石のコイ
ルが不要なため小型化できること等の理由から電磁石よ
りも永久磁石の方が好ましい。

以上の実施例からも明らかなように、本発明によれば、
連結時における連結鉤部の上下動作が円滑かつ確実とな
る効果がある。

更には、揺動連結子の連結鉤部の下部に突起を設けたの
で、軌条の電磁石に永久磁石を用いて、低コスト、小型
化、組立のし易さなどの利点を確保しつつ、車輌の牽引
走行中には、連結が解放されることがなく、通常の走行
を十分に楽しむことができる効果がある。

また動力車による推進走行中に水平となる斜面を揺動連
結子の柄部下面に形成したので、動力車による相手車輌
の引込、入換等の遅延解放（ＤＵ）操作において、両車
輌が再連結されることがないので相手車輌の留置を確実
に行なうことができる効果がある。

このため、連結、走行、解放、引込走行、留置、入換な
どのすべての操作を、玩具及び模型鉄道車輌の基本操作
たる、車輌の前、後進およびスピード調節の範囲内で容
易、確実に行なうことが可能となる。

また、本発明の連結器によれば、小型模型鉄道において
最も普及している在来の「アーノルト型」連結器の形態
や機構を大幅に変更することなく、些少の改変のみで卓
越した操作性が得られ、もちろん在来型の連結器を装備
した車輌とも混用・併結が可能なので商品としての普及
性が犬であり、模型鉄道愛好家の楽しみを飛躍的に拡大
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の模型鉄道車輌の連結器の嵌合状態を示
す一部横断面乎面図、第２図は、同じく解放操作を示す
側面図、第３図は、本発明連結器の解放操作を示す側面
図、第４ａ図は要部一部断面乎面図、第４ｂ図は、同じ
く要部斜視図、第４ｃ図は、支持機構の他の実施例を示
す斜視図、第５図及び第６図は、揺動連結子の永久磁石
の配置についての他の実施例を示す一部断面平面図、第
７図は、動力車による牽引走行状態を示す側面図、第８
図は、第７図の■一■矢視底面図、第９図は、動力車に
よる推進走行を示す側面図である。 ２９……軸線、３０……模型鉄道車輌の一例たる動力車
、３１……連結器、３２，２２’……連結鉤部、３３…
…柄部、３３ａ……斜面、３４冑…フランジ、３５，３
９……永久磁石、３６……揺動連結子、３７，３７’…
…垂直壁面、４０……軌条、４１……磁石、４２……三
角形状部、４２ａ……突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連結解放自在の連結器を有する模型鉄道車輌におい
   て前記連結器が、 （ａ）連結されるべき相手方車輌にある反対向きの相補
   型連結鉤部とかみ合い係合するよう構成された連結鉤部
   と、該連結鉤部の後端に、両極が同一軸線上となるよう
   取付けられた永久磁石とを有する揺動連結子と、 （ｂ）前記鉄道車輌の前部に固着され、前記揺動連結子
   を、前記連結鉤部の上方への揺動を許容する自由度をも
   って、かつ、該連結鉤部が軌条に対して水平配置される
   よう支持する支持機構と、（ｃ）前記鉄道車輌の前記永
   久磁石のほぼ同一軸線上後方に、前記永久磁石の後端極
   に、該極と異る極を近接させて固着された永久磁石と から構成され、かつ前記揺動連結子の連結鉤部の下部に
   、相手車輌の連結鉤部が載置されかつ車輌の走行中軌条
   の磁石によって連結が解放されるのを防止する突起を設
   けたことを特徴とする玩具及び模型鉄道車輌用連結器。 ２ 前記突起が連結鉤部の三角形状部の先端内側に形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の玩具及び模型鉄道車輌用連結器。 ３ 連結解放自在の連結器を有する模型鉄道車輌におい
   て前記連結器が、 （ａ）連結されるべき相手方車輌にある反対向きの相補
   型連結鉤部とかみ合い係合するよう構成された連結鉤部
   と、該連結鉤部の後端に、両極が同一軸線上となるよう
   取付けられた永久磁石とを有する揺動連結子と、 （ｂ）前記鉄道車輌の前部に固着され、前記揺動連結子
   を、前記連結鉤部の上方への揺動を許容する自由度をも
   って、かつ、該連結鉤部が軌条に対して水平配置される
   よう支持する支持機構と、（Ｃ）前記鉄道車輌の前記永
   久磁石のほぼ同一軸線上後方に、前記永久磁石の後端極
   に、該極と異る極を近接させて固着された永久磁石と から構成され、かつ前記揺動連結子が相手車輌の連結鉤
   部に乗り上げて相手車輌を押して行く場合に水平となる
   斜面を前記揺動連結子の柄部下面に形成したことを特徴
   とする玩具及び模型鉄道車輌用連結器。