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   技研HOBBY倶楽部 / 株式会社 技 研
    Mebius Turn  【 鉄道模型の運転制御】   用語説明のページです。
    
    

 技研HOBBY倶楽部では、「閉塞」を利用していろいろな鉄道模型の運転を実現しています。
    
 絶縁ジョイナー、ギャップレールなどを利用して「閉塞」を作り、ご紹介する装置を接続するだけで、鉄道 模型車両、レ
 ール、ポイントを改造することなくいろいろな運転ができます。
   
 技研HOBBY倶楽部では開発済装置の販売、ご依頼装置の設計・製作を 承っております。
    
 用語説明 (クリックすると説明が読めます。)

   

閉  塞 絶縁ジョイナー ギャップレール ATC リバース 往復運転
交換運転 追越交換運転


 「閉塞」について
   
   「閉塞区間」のことを省略して「閉塞」と言っているようです。 実際の鉄道の「閉塞」は、専門的で、多くの方式があ
   り複雑で難しい理論で作られている場合が多いのですが、電気理論を使った「閉塞」についてごく簡単にいうと、次
   のようになります。

   延々と続く長いレール(軌道)を一定の距離で電気的に区切っていくつかの区間に分けます。レール(軌道)はつな
   がっていて列車は走れますが、電気的にはいくつかの区間に区切られます。このように区切られた区間のことを「
   閉塞」と呼びます。


   余談としてすこし難しい話しになりますが、「電気的に区切る」とは、完全に分断してしまう(絶縁する。)のではなく、
   ある性質の電流は流すが、性質の異なる電流は流さない(遮断)するような区切り方にする場合が多くあります。


   レールは通常2本で、列車の車輪も左右2個対になってできていますので、列車がある「閉塞」を通過すると鉄でで
   きた列車の車輪が左右のレールを電気的に接続しますから、右のレールから左のレールへ、または左のレールか
   ら右のレールへ電気が流れ(電流が発生)ます。この電流の発生を読みとる方法で、「閉塞」に列車がいることがわ
   かります。


   「閉塞」を作るおもな目的は、一つの「閉塞」には列車を一つしか入れないようにして列車どうしの衝突を防ぎ、安全
   を確保することです。ある「閉塞」に列車がいることがわかったら、この「閉塞」には別の列車が入れない構造にして
   あります。

 鉄道模型の「閉塞」について
   
   技研HOBBY倶楽部が鉄道模型列車運転に使う「閉塞」は、実際の鉄道の「閉塞」のように列車どうしの衝突を防
   ぐ目的で使うことにかわりはないものの、目的と構造が実際の鉄道とは少しちがいます。

● 構造
   
   まず構造ですが、すでにお話したように実際の鉄道では左右の車輪が左右のレールに接触したときに流れる電流
   を読みとって列車の存在を知る構造になっていますが、模型列車の車輪はNゲージでも、HOゲージでも標準的に
   は左右のレールに接触する左右の車輪から集電しますので左右の車輪は電気的に絶縁されていて、実際の鉄道
   の車輪とは構造がことなります。

   このように実際の鉄道と鉄道模型とでは電気的に車輪構造に違いがあるので、実際の鉄道のように列車がいると
   きに左右レールに流れる電流を読みとる方法を鉄道模型で採用することは簡単ではありません。(できない話では
   ありませんが。)


   技研HOBBY倶楽部では、「閉塞」に列車がいることを知る(検知する。)方法として、動力車両のモーター、前照灯
   、尾灯、室内灯などに電力が供給されているかどうかを調べる方法を採用しています。 このことから、鉄道模型の
   「閉塞」は模型店で簡単に購入できる
「絶縁ジョイナー」または、「ギャップレール」を利用して作り、ある「閉塞」と他
   の「閉塞」とは電気的に完全に分断(絶縁)されています。   【図1】,【図2】をごらん下さい。


   【図1】 絶縁ジョイナーまたはギャップレールを使って「レールギャプ」を作る。

     @ 絶縁ジョイナーを使う。 (Nゲージ用/HOゲージ用としても使えます。)  下の写真
        ジョイナーを交換してレールどうしを繋ぐ。

       ・左側灰色のジョイナーが通常のジョイナーでレールどうしが電気的につながる
       ・右側黒色のジョイナーが
「絶縁ジョイナー」でレールどうしが電気的絶縁される。

                                             赤い矢印がレールギャップです。


              
     A 両ギャップレールを使う。  

        (Nゲージ用)  下の写真    赤い矢印がレールギャップで、ここで電気的に絶縁されている。


     


     B 両ギャップレールを使う。 

        (HOゲージ用)  下の写真 (かなり古いですが。)

                         赤い矢印がレールギャップで、ここで電気的に絶縁されている。


     


   【図2】 「レールギャプ」で「閉塞」を作る。

      @ 4カ所にレールギャップを作って、四つの「閉塞」を作る。 

        赤色で示す「閉塞」,黄色で示す「閉塞」,緑色で示す「閉塞」,灰色で示す「閉塞」の

        4閉塞を列車が通過すると一周します。 
一周約14mのレイアウト実績があります。 

          


      A 8カ所にレールギャップを作って、八つの「閉塞」を作る。 

         赤色で示す「閉塞」,黄色で示す「閉塞」,緑色で示す「閉塞」,灰色で示す「閉塞」

         の8閉塞を列車が通過すると一周します。 一周約30mのレイアウト実績があります。 



         
       @とAのレイアウトにおいて、赤色で示す「閉塞」,黄色で示す「閉塞」,緑色で示す「閉塞」,灰色で示す「閉
       塞」のレール接続は「絶縁ジョイナー」で接続されていて、各閉塞は電気的に独立しています。(絶縁されて
       います。) 


● 目的

   次は技研HOBBY倶楽部が鉄道模型列車運転のために「閉塞」を作る”目的”です。
   基本は、レールを「閉塞」に分割することによって、どの「閉塞」に列車がいるのかの情報を「閉塞」に接続して使う
   技研HOBBY倶楽部の装置に送り、この装置がいろいろな制御をすることができるようにすることです。


■  「閉塞」から情報をもらった装置は、次のような働きができます。

   (1) ATC装置    実用新案登録  登録第3122808号
    
   一周するレイアウトで2編成以上の列車を、追いつくことなく運転する。 【図2】の4閉塞レイアウトでは、列車の長
   さにもよりますが、3編成迄の列車を同時に運転でき、8閉塞レイアウトでは、列車の長さにもよりますが、5編成の
   列車を同時に運転できます。

       

   

   ATC

   ATC
(Automatic Train Controlの略) とは、自動列車制御装置(じどうれっしゃせいぎょそうち)のことで、鉄道にお
   ける保安装置の一種です。
   おもには、前を走る列車に後続する列車が近づいたとき、または列車の前方に異常がある時に自動的に列車の速
   度を下げるか停止させる装置の総称です。 いろいろなタイプがあります。

   このホームページで紹介しているATC装置は、1つのレール上で複数の鉄道模型列車を走らせるときに後続する
   列車が先行する列車近づいたとき自動的に後続する列車の速度を下げて列車が衝突することなく走り続けられる
   ようにする装置のことです。一台のパワーパックで複数の列車を同時に運転することができます。


   ATC装置をご使用いただいております。

         
   


   (2) リバース制御装置 

    動画でご覧いただけるように列車の走りにあわせてポイントが切り換わり、列車の走行向きが入れ替わるような
    自動運転ができます。   動画を見る ”どうが”をクリックしてください。→ ”どうが” をみる!
                               
    この装置には、次の機能があります。

    ・ レールがリバース状(列車の走行向きが反対になる)にレイアウトされている列車の走行向きを常に同じ向き
      に保つように閉塞に給電する電源極性の向きを列車の走行にあわせて自動的に切り換える機能。

    ・ 列車の位置を調べて、列車が通過できるようにポイントを自動的に切り替える機能。
     
   
     このレイアウト”↑”の説明を見てみる。

   (3) 往復運転制御装置 

    円周になっていない終点があるレイアウトで列車を往復自動運転させることができます。 例として【図3】のよう
    に、一方の終点が単線で、反対側の終点が複線になっているようなレイアウトでは、2台(2編成)の列車を交互
    に往復させるような自動運転ができます。

    【図3】のレイアウトは、青色、白色、赤色、黄色、緑色で示されるそれぞれ違った機能をもつ5種類の閉塞を7個
    使って作られています。 青色、白色、赤色、黄色、緑色で示されるそれぞれの閉塞は、次のような機能を持って
    います。【図3】で閉塞と閉塞の間に描かれている黒色のマークは閉塞と閉塞を電気的に絶縁するために使われ
    ている「絶縁ジィナー」を示しています。

    ・ 赤色で示される閉塞の機能 : パワーパックで設定されている速度で列車を走行させる。

    ・ 白色で示される閉塞の機能 : 減速、または加速機能があります。赤色の閉塞から列車が進入した時は減速
                          し、青色の閉塞から列車が進入した時には加速機能がはたらきます。

    ・ 青色で示される閉塞の機能 : 停車、または発車機能があります。白色の閉塞から進入した列車は一旦停車
                          し、一定時間停車した後に白色閉塞に向けて発車します。

    ・ 黄色で示される閉塞の機能 : 減速、または加速機能があります。赤色の閉塞から列車が進入した時は減速
                          し、緑色の閉塞から列車が進入した時には加速機能がはたらきます。
  
    ・ 緑色で示される閉塞の機能 : @ 停車、または発車機能があります。黄色の閉塞から進入した列車は一旦
                            停車し、一定時間停車した後に黄色閉塞に向けて発車します。

                         A 発車させる列車の交換機能があります。 ポイントを通過して進入した列車
                            が黄色の閉塞で減速され、緑色の閉塞で停車すると、進入してきた列車
                            は発車せず、複線の反対側にいる列車を発車させる機能です。

                         B ポイント切り換え機能、信号機切り替え機能があります。進入してきた列車
                            は停車し複線の反対側にいる列車が発車しますが、発車する列車の進路
                            にあうようにポイントと信号機を入れ替えます。

       【図3】
    


    【往復自動運転装置の実施例】
  
        
    くっきい倶楽部様でご採用いただいております。


                                      

■ 上の写真をクリックすると、動画が見られます。  ( Windows Media Player / real Player )

    往復自動運転装置の自動運転風景です。 (50秒です。)
    ・ 信号機の自動切り替えが見えます。
    ・ ポイントの自動切り換えの音が聞こえます。


■ 写真です。

   ・DE10が停車していてEF65が走行中、信号は青色       ・EF65が停車していてDE10が走行中、信号は赤色
  

  
 ケーキが美味しい くっきい倶楽部様 での運転風景でした。


       


  (4) 待避線速度調整。

    このホームページで紹介しているATC装置/簡易ATC装置を使って一台のパワーパックで複数の列車を同時に
    走らせるときに、全ての列車は同時に発車または停車させなければなりません。

    そこで、待避線を設けておき、本線を走る複数の列車のうち停車させたい列車を待避線に入れて停車させる、ま
    たは、本線を走っている列車とは別の列車を待避線から発車させて本線に戻して走らせるようにしたいときに、本
    線を走る列車の速度調整はパワーパックで行い、待避線を走る列車の速度はこのホームページで紹介している「
    待避線速度調整装置」で行うようにします。

    本線を走る列車のためのパワーパックとは別に待避線を走る列車のためのパワーパックを用意すれば待避線を
    走る列車の速度調整を本線を走る列車の速度調整とは別に行うことができますが、この方法では、列車が本線
    から待避線に入る時、または待避線から本線に入る時に、本線用パワーパックの速度調整と待避線用パワーパ
    ックの速度調整を同じに調整しないと列車はスムーズな走りができません。

    「待避線速度調整装置」を使うとこの問題が解決できます。
         
  


      【待避線速度調整装置】

      本線を走る列車の速度はパワーパックでおこない、待避線に入っている列車の速度は、待避線速度調整装
      置で行います。

    


     待避線速度調整装置 【KN-4000】 です。


    




  KN−4000シリーズ(Nゲージ仕様)の接続について

  【KN-4000】のパワーパック出力コードおよびレールとの接続についての要領は次の2点です。

  @ レールギャップを使って【図1】のように赤色で示す待避線のレールを青色で示す本線のレールと電気的に分離し
    ます。

  A 電源コードの接続は次のようにします。

  【KN-4000】にはパワーパックからの電力を受け取るコード赤色、黒色とレールに電力を供給するコード黄色、緑色の4本のコードがありますが、
  【KN-4000】の赤色のコードに入力する電源と黄色から出力する電源が同じ側のレールに接続されなければなりません。 同じように黒色のコー
  ドに入力する電源と緑色から出力する電源が同じ側のレールに接続されなければなりません。

  【図1】を使って具体的に説明致します。

  【図1】ではパワーパックの赤色で示す電源出力コードは、
レイアウトの内周側のレールに接続しています。 【KN-4000】の電源入力用の赤色
  コードはパワーパックの赤色で示す電源出力コードに接続されているので、【KN-4000】の電源出力用の黄色コードは
レイアウトの内周側のレー
  ル
に接続しなければなりません。 
  また、パワーパックの黒色で示す電源出力コードは、
レイアウトの外周側のレールに接続しています。 【KN-4000】の電源入力用の黒色コード
  はパワーパックの黒色で示す電源出力コードに接続されているので、【KN-4000】の電源出力用の緑色コードは
レイアウトの外周側のレール
  接続しなければなりません。
   
  もし、【KN-4000】の赤色の入力コードと黄色の出力コード、黒色の入力コードと緑色の出力コードの接続が入れ違いになると、列車はレール
  ギャップのところで停止してしまい動けなくなります。

   【図1】
       

 【図1】の点線で示した赤色、黒色の結線は2つあるポイントが両方とも待
 避線側に切り換わっていると待避線と併走する本線側レールに給電され
 なくなることがあるので配線してあります。
 ポイントの設定によっては、この結線を省略することができます。


運転について。
 
 ・【図1】の青色で示す本線レール上を走る列車の速度調整はパワーパックで行います。

 ・【図1】の赤色で示す待避線レール上を走る列車の速度調整は待避線速度調整装置【KN-4000】で行います。
 
 ・【図1】の赤色レールと青色レールのつなぎ目(レールギャップ)を列車が通過するときには、待避線速度調整装置【KN-4000】の速度調整ツ
   マミを最大にしておくと、スムーズに列車が通過します。


 ・待避線速度調整装置【KN-4000】の速度調整範囲。

   速度調整ツマミが最大では、パワーパックとほぼ同じ電圧になり、最小は0Vまで調整できます。



  ご覧いただきありがとうごいざいます。       このページのTOPへ戻る。





   (5) 交換運転

   (6)  追越交換運転