JP6216023B1 - レールクリーニング用鉄道模型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】煩雑な手作業によるクリーニング作業を必要とせず、小さなトルクで稼働する鉄道模型用レールクリーニング装置及び軽量かつ自走可能なレールクリーニング用鉄道模型車両を提供する。【解決手段】クリーニング装置３は、模型レール２の表面に接触することにより模型レール２の表面をクリーニングする研磨フィルム８ｄを保持する取付部材８と、模型レール２の表面を含む平面Ｐに直交するモータ軸５ａ周りに取付部材８を回転自在に保持するベアリング７と、平面Ｐ内において取付部材８を偏芯運動可能な偏芯機構９とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道模型用レールクリーニング装置及びレールクリーニング用鉄道模型車両に関する。

従来より、鉄道模型を趣味等として楽しむことが行われている。鉄道模型では、実際の鉄道車両を模して一定の縮尺で精巧に製作された車両（これを便宜的に模型車両という。）を模型車両用レール（これを便宜的に模型レールという。）上で走行させる。模型車両の走行は、概ね電力によって行われる。電力は、外部電源から模型レールを介して供給される。

模型レール表面に埃が付着したり汚れたりすると、種々の不具合が発生する可能性がある。例えば、模型車両と模型レールとの間の摩擦抵抗が変化してしまい、模型車両が思ったように走行しない場合がある。また、模型レール上の埃やスパーク等に起因する汚れによって模型レールと車輪との間の電気抵抗が変化してしまい、十分な電力を供給することが難しい場合がある。

模型レールをクリーニングする方策として、例えば特許文献１，２に開示のものがある。特許文献１は、ハンドルに取り付けられた基礎に清浄パッドが着脱可能に取り付けられたデバイスを開示している。特許文献２は、集塵ファン又は研磨ヘッド等を装備したクリーニング車両を開示している。

特開２０１３−０７５１６１号公報 特開２０００−３２５６７３号公報

特許文献１に開示のものでは、わざわざこのデバイスを把持してクリーニング作業を行う必要がある。模型レールの延長経路が長い場合は、全経路に亘ってクリーニング作業を行うのは煩雑である。また、トンネル等の手が入らない部分のクリーニング作業が難しいという課題がある。

特許文献２に開示のものでは、モータに直結した研磨ヘッドを回転させるため水平方向のトルクが発生する。このトルクによるレールからの逸脱（脱線）を防ぐために比較的大きな錘を搭載することから重量が増し、このクリーニング車両を牽引または推進する強力な動力車を連結する必要がある。さらに、動力車を連結することから、終端近傍までのレールクリーニングは列車を方向転換しなければならない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、煩雑な手作業によるクリーニング作業を必要とせず、小さなトルクで稼働する鉄道模型用レールクリーニング装置及び軽量かつ自走可能なレールクリーニング用鉄道模型車両を提供することを例示的課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明の例示的側面としての鉄道模型用レールクリーニング装置は、鉄道模型用車両に備えられる鉄道模型用レールクリーニング装置であって、鉄道模型用レールの表面に接触することにより当該レールの表面をクリーニングする研磨フィルムを保持する取付部材と、前記レールの表面を含む平面に直交する直交軸周りに前記取付部材を回転自在に保持する保持部材と、前記レールの表面を含む平面内において前記取付部材を偏芯運動可能な偏芯機構と、を有する。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、煩雑な手作業によるクリーニング作業を必要とせず、小さなトルクで稼働する鉄道模型用レールクリーニング装置及び軽量かつ自走可能なレールクリーニング用鉄道模型車両を提供することができる。

実施形態の鉄道模型の全体図である。 実施形態のクリーニング装置の概略構成図である。 模型車両の底部を下から見た拡大図である。 取付部材の外観を示すクリーニング装置の全体斜視図である。

＜クリーニング装置の構成＞
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実施形態に係る鉄道模型Ｓの全体図である。なお、実施形態において、典型例として模型車両１を例示して説明する。模型車両１が走行する鉄道模型用のレール（鉄道模型用レール）を模型レール２という。

本実施形態の鉄道模型用レールのクリーニング装置３（図２参照）を備えた模型車両１について説明する。なお、本実施形態では、図１に示すように、模型車両１の進行方向を前後方向とし、模型レール２から模型車両１を見た方向を上方向、その逆方向を下方向とする。模型車両１を正面から見て左右方向を定義し、左右方向を幅方向ということもある。

模型車両（レールクリーニング用鉄道模型車両）１は、複数の車輪４を有する。車輪４は、模型レール２の表面を転動するようになっている。模型車両１の内部には、クリーニング装置３が備えられている。図２は、クリーニング装置３の概略構成図である。図２は、模型車両１を正面から見た方向で図示しており、説明容易のために、模型車両１の内部の様子を示している。図３は、模型車両１の底部を下から見た拡大図である。

クリーニング装置３は、モータ５、偏芯部材６、ベアリング（保持部材）７、取付部材８を有して構成される。モータ５は、電力を供給することによりモータ軸（直交軸）５ａを回転させることが可能であり、モータ軸５ａは、上下方向に沿って下方に向けて延びるように配置されている。すなわち、モータ軸５ａは、２本の模型レール２の表面を含む平面Ｐに直交する方向に沿って延びている。モータ５は、模型車両１内で、自重によりクリーニング面８ｃが模型レール２表面に接触するように配置されている。例えば、図２に示すように、モータ５が床板１０を貫通し、床板１０上でモータ５が上下動可能に保持されていてもよい。

モータ軸５ａには偏芯部材６が取り付けられている。偏芯部材６の取付けは、圧入、接着、熱カシメ等種々の方策による固定であってよい。偏芯部材６は、外周と中央孔とを有する大略ドーナツ形状を呈しており、中央孔が外周のセンターに対して一定程度ズレて（偏芯して）いる。モータ軸５ａが回転することにより、偏芯部材６の外周が偏芯的に回転することとなり、その偏芯動作が後述する取付部材８の偏芯運動の動力となる。なお、モータ５と偏芯部材６とが偏芯機構９を構成する。つまり、偏芯機構９が、平面Ｐ内において、模型レール２の幅方向や前後方向を含む全方向に円周運動的に取付部材８を偏芯運動させる。

ベアリング７は、平面Ｐに直交するモータ軸５ａ周りに取付部材８を回転自在に保持するものである。ベアリング７の内輪に偏芯部材６が嵌入され、ベアリング７の外輪が取付部材８の貫通孔８ａに嵌入している。モータ軸５ａが回転すると、偏芯部材６の作用により、取付部材８は偏芯振動する。このとき、取付部材８はベアリング７によってモータ軸５ａに対して自由回転可能とされているので、取付部材８自体がモータ軸５ａと同期して回転しない。

取付部材８は、図４に示すように、貫通孔８ａと円盤部８ｂとを有している。貫通孔８ａは円形の中心近傍に形成されており、貫通孔８ａ内にベアリング７が嵌入される。ベアリング７は貫通孔８ａ内に、圧入、接着、熱カシメ等の方法により固定される。

貫通孔８ａと円盤部８ｂとは同心に形成されている。円盤部８ｂの下面（底面）はクリーニング面８ｃとされている。クリーニング面８ｃは、研磨フィルム８ｄを保持し、研磨フィルム８ｄが模型レール２の表面に接触することにより模型レール２の表面をクリーニングする機能を有する。

研磨フィルム８ｄは、粒度が１μｍ以下の細かいものが好ましい。クリーニング面８ｃが不規則な軌道を描いて移動する。モータ５にトルクの小さい小型のモータを適用することができる。研磨に伴う模型車両１の走行抵抗の増大が少なくて済む。クリーニングに伴い模型車両１が脱線してしまうリスクが減少し、模型車両１の重量を軽量化することができる。重量増大のための錘を模型車両１に搭載する必要がない。

＜クリーニング装置の動作＞
この模型車両１を用いて模型レール２のクリーニングを実行する場合において、モータ軸５ａが回転開始すると、偏芯部材６の作用、および研磨フィルム８ｄと模型レール２の摩擦抵抗により取付部材８が不規則に振動する。取付部材８は、モータ軸５ａ周りに非同期かつゆっくりとした回転を行う。その偏芯部材６による偏芯運動と回転運動とを合成した合成軌跡Ｔは図３に示すようになる。図３に示す合成軌跡Ｔは、研磨フィルム８ｄ上の任意の１点の、モータ５の回転による移動軌跡を示したものである。取付部材８がこの合成軌跡Ｔのような移動を呈することにより、研磨フィルム８ｄの特定の部分のみがクリーニングに用いられることなく、研磨フィルム８ｄの大部分が万遍なくクリーニングに用いられることとなる。

模型車両１を模型レール２上で走行させる。モータ５の自重により、研磨フィルム８ｄが一定程度の接触圧で模型レール２の表面に接触しつつ模型車両１が走行する。小型で軽量のモータ５を用いることで研磨フィルム８ｄと模型レール２表面との接触圧を小さい接触圧とすることができ、軽い接触圧でのクリーニングが可能である。

模型車両１が走行しつつ模型レール２の表面をクリーニングするので、手作業による煩雑なクリーニングを行うことなく、長距離の模型レール２であっても、トンネル内の模型レール２であっても、手軽にクリーニングを行うことができる。

モータ軸５ａの回転により、研磨フィルム８ｄは幅方向（左右方向）にも前後方向にも（すなわち、平面Ｐ内で）偏芯運動（振動）する。そして、模型レール２の表面と研磨フィルム８ｄとの摩擦抵抗の変化に影響されて、研磨フィルム８ｄは振動しつつモータ軸５ａ周りにも回転し、合成軌跡Ｔのような軌道で移動する。研磨フィルム８ｄの大部分を万遍なく、効率よく使用しながら、模型レール２のクリーニングを行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、本発明は以下の趣旨を含むものとする。

（趣旨１）鉄道模型車両に備えられる鉄道模型用レールクリーニング装置であって、鉄道模型用レールの表面に接触することにより当該レールの表面をクリーニングする研磨フィルムを保持する取付部材と、前記レールの表面を含む平面に直交する直交軸周りに前記取付部材を回転自在に保持する保持部材と、前記レールの表面を含む平面内において前記取付部材を偏芯運動可能な偏芯機構と、を有する鉄道模型用レールのクリーニング装置を趣旨とする。

これによれば、煩雑な手作業によるクリーニング作業を必要とせず、小さなトルクで稼働する鉄道模型用レールのクリーニング装置及び軽量かつ自走可能なレールクリーニング用鉄道模型用車両を提供することができる。

（趣旨２）前記クリーニング面が研磨面であってもよい。研磨剤を含む研磨面（いわゆる乾式）とすることで、クリーニング液を用いる湿式の場合と比較してクリーニング作業がより簡便となる。なお、研磨剤の粒度は１μｍ以下であることが好ましい。

（趣旨３）前記保持部材がベアリングであり、前記偏芯機構が、モータと、当該モータのモータ軸に取り付けられた偏芯部材とを有して構成されていてもよい。これによれば、複雑な機構部品を要することなく、鉄道模型用レールのクリーニング装置を構成することができる。

（趣旨４）上述の鉄道模型用レールのクリーニング装置を備えたレールクリーニング用鉄道模型車両を趣旨とする。これによれば、レールクリーニング用鉄道模型車両を走行させるだけで、趣旨１に記載の鉄道模型用レールクリーニング装置によるクリーニングを行うことができ、それによる効果を得ることができる。

Ｓ：鉄道模型
１：模型車両（レールクリーニング用鉄道模型用車両）
２：模型レール（鉄道模型用レール）
３：クリーニング装置（鉄道模型用レールのクリーニング装置）
４：車輪
５：モータ（偏芯機構の一部）
５ａ：モータ軸（直交軸）
６：偏芯部材（偏芯機構の一部）
７：ベアリング（保持部材）
８：取付部材
８ａ：貫通孔
８ｂ：円盤部
８ｃ：クリーニング面
８ｄ：研磨フィルム
９：偏芯機構
１０：床板
Ｐ：平面
Ｔ：合成軌跡

Claims (2)

1. 鉄道模型用レールの表面をクリーニングするためのレールクリーニング用鉄道模型車両であって、
   前記鉄道模型用レールの表面に接触することにより当該レールの表面をクリーニングする研磨フィルムを保持する取付部材と、
   前記レールの表面を含む平面に直交する直交軸周りに前記取付部材を回転自在に保持する保持部材と、
   前記レールの表面を含む平面内において前記取付部材を偏芯運動可能な偏芯機構と、を有し、
   前記偏芯機構が前記レールクリーニング用鉄道模型車両の床板を貫通し、当該床板上で前記偏芯機構が上下動可能に保持されることにより、
   前記研磨フィルムが前記レールの表面に接触した状態において、前記鉄道模型用車両が前記取付部材、前記保持部材及び前記偏芯機構のいずれの自重も負担しない構造とされる、自走可能なレールクリーニング用鉄道模型車両。
2. 前記保持部材がベアリングであり、
   前記偏芯機構が、モータと、当該モータのモータ軸に取り付けられた偏芯部材とを有して構成されている、請求項１に記載のレールクリーニング用鉄道模型車両。

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