JP2010228580A - Barrier - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、鉄道の踏切しゃ断機に関し、詳しくは、遮断桿を昇降させる駆動源にサーボモータ等の電動機を採用している踏切しゃ断機に関する。 The present invention relates to a railroad crossing breaker, and more particularly to a railroad crossing breaker that employs an electric motor such as a servomotor as a drive source for raising and lowering a barrier rod.
図2にブロック図を示した踏切しゃ断機20は、鉄道の踏切道に設置され、遮断桿30を装着されて、踏切開閉のため遮断桿30を水平から鉛直へ鉛直から水平へ揺動させるものであり、そのために、踏切しゃ断機20には、遮断桿30を保持するための遮断桿保持部29と、双方向回転可能なモータ25(電動機)と、遮断桿30を昇降のため揺動させるに際してモータ25の回転運動を遮断桿保持部29に伝達する回転伝動部27と、外部の踏切制御装置11から受けた列車入信号TERに応じてモータ25の回転運動を制御する制御部21とが具わっている。
A
そのうち制御部21は、列車入信号TERの処理等を行う制御用論理回路22と、モータ駆動電流を出力してモータ25の直接駆動を行うモータ駆動回路23とに大別されるが、外部の電源装置12から多芯ケーブル13や接続箱14等を介して供給された電源電圧DC24V(例えば24Vの直流電圧)で両回路22,23とも動作するようになっている場合もあれば、制御用論理回路22は電源電圧DC24Vで動作しモータ駆動回路23は電源電圧AC200V(例えば200Vの交流電圧)で動作するようになっている場合もある(例えば特許文献2参照)。
Among them, the
また、モータ25には、ブラシレスモータやサーボモータの採用が増えており、大抵、その回転状態たとえば位置情報を検出するために、光学式ロータリエンコーダ等の回転検出器26が付設されている。さらに、その検出信号に基づくフィードバック制御にてモータ25の回転制御を行うとともに、それを利用して遮断桿30の昇降動作を設定部24での設定に従い柔軟かつ安定に行えるようになったものもあり、例えば設定部24で遮断桿30の昇降時間や上下停止位置といった動作パラメータが設定できる。また、設定部24に代えて下限検出器や上限検出器が導入されたものもある(例えば特許文献2参照)。
Further, brushless motors and servo motors are increasingly used for the
さらに、回転伝動部27には、遮断桿保持部29を揺動可能に支持する回転軸と、この回転軸にモータ25の回転運動を伝達する回転揺動変換機構とが、具備されている。遮断桿30の片持ち状態に基づいて遮断桿保持部29から前記回転軸に不所望に掛かる負荷側回転力を減殺するバランサー28については、重りを用いたウェイト方式のバランサやリンク機構と付勢部材とを組み合わせたバランサが具備されていることもあれば(例えば特許文献1参照)、モータ駆動電圧の高電圧化や慣性小かつ減速比大のベルト減速機構の採用によりバランサが省かれていることもある(例えば特許文献2参照)。
Further, the
ところで、踏切しゃ断機の動作特性については、遮断桿上昇時のモータ負荷を定格以下に収めるとともに、無電源時の遮断桿の自重降下時間のばらつきを抑えることが必要であり、そのために、バランサが有ればそれを利用して、バランサが無ければ減速機構や適宜な付加機構を利用して、電動機に掛かる負荷を調整することが行われている。
しかしながら、自重降下時間は遮断桿の動作を見て確認できるが、電動機に掛かる負荷については、従来は、負荷量を直接的に視認できるようになっていなかったため、電動機や伝動部材の発する音など間接的な知覚に頼って負荷量を推測していた。このため、作業者が熟練するまでは調整に手間が掛かり、熟練した作業者については人数の確保や練度の維持といった重い負担が依然として残っている。
そこで、調整作業の簡易化や調整時間の低減を図るべく、電動機に掛かる負荷を調整し易くするために、電動機の負荷量を可視化することが技術的な課題となる。
By the way, with regard to the operating characteristics of a railroad crossing breaker, it is necessary to keep the motor load when the breaking rod is raised below the rating, and to suppress the variation in the weight drop time of the breaking rod when there is no power supply. If there is, a load applied to the motor is adjusted using a reduction mechanism or an appropriate additional mechanism if there is no balancer.
However, although the dead weight drop time can be confirmed by looking at the operation of the interrupting rod, the load applied to the motor has not been able to visually recognize the load amount conventionally, so the sound generated by the motor and the transmission member, etc. He relied on indirect perception to estimate the load. For this reason, it takes time to make adjustments until the worker becomes skilled, and the heavy burdens such as securing the number of people and maintaining the skill level still remain for the skilled worker.
Therefore, in order to simplify the adjustment work and reduce the adjustment time, it is a technical problem to visualize the load amount of the motor in order to easily adjust the load applied to the motor.
本発明の踏切しゃ断機は(解決手段1)、このような課題を解決するために創案されたものであり、遮断桿を保持するための遮断桿保持部と、双方向回転可能な電動機と、前記遮断桿保持部を揺動可能に支持する回転軸とこの回転軸に前記電動機の回転運動を伝達する回転揺動変換機構とを有する回転伝動部と、受けた列車入信号に応じて前記電動機の回転運動を制御する制御部とを備えた踏切しゃ断機において、前記電動機の駆動電流を検出する電流検出部材と、その検出結果から前記電動機の負荷量を求める電流/負荷量換算手段と、その負荷量を表示する視認可能な負荷量表示部材とを備えたことを特徴とする。 The railroad crossing breaker of the present invention (Solution means 1) was invented to solve such a problem, a barrier rod holding part for holding the barrier rod, an electric motor capable of bidirectional rotation, A rotary transmission unit having a rotary shaft that supports the barrier rod holding unit in a swingable manner, and a rotary swing conversion mechanism that transmits the rotary motion of the electric motor to the rotary shaft, and the electric motor according to a train entry signal received A crossing breaker having a control unit for controlling the rotational motion of the motor, a current detection member for detecting a drive current of the motor, a current / load amount conversion means for obtaining a load amount of the motor from the detection result, and A visible load amount display member for displaying the load amount is provided.
また、本発明の踏切しゃ断機は(解決手段2)、上記解決手段1の踏切しゃ断機であって、前記電流/負荷量換算手段の演算部分と前記制御部の論理部分とが同一の電子回路にインストールされたプログラムによって実現されていることを特徴とする。 Further, the railroad crossing breaker according to the present invention (solution means 2) is the railroad crossing breaker of the above solution means 1, wherein the calculation part of the current / load amount conversion means and the logic part of the control unit are the same. It is realized by a program installed in the system.
このような本発明の踏切しゃ断機にあっては(解決手段1)、電動機の負荷量に対応した物理量である電動機の駆動電流が電流検出部材によって検出され、その検出結果から電流/負荷量換算手段によって電動機の負荷量が求められ、その負荷量が負荷量表示部材に視認可能な態様で表示される。これにより、電動機の負荷量が可視化される。
したがって、この発明によれば、電動機の負荷量が可視化されていて電動機の負荷の調整がし易く調整時間も短い踏切しゃ断機を実現することができる。
In such a railroad crossing breaker of the present invention (Solution 1), the drive current of the motor, which is a physical quantity corresponding to the load amount of the motor, is detected by the current detection member, and the current / load amount is converted from the detection result. The load amount of the electric motor is obtained by the means, and the load amount is displayed in a visible manner on the load amount display member. Thereby, the load amount of the electric motor is visualized.
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a railroad crossing breaker in which the load amount of the motor is visualized, the load of the motor is easily adjusted, and the adjustment time is short.
また、本発明の踏切しゃ断機にあっては(解決手段2)、電流/負荷量換算手段の演算部分を制御部の論理部分と同様にプログラム化したうえで同一の電子回路にインストールしたことにより、上述した調整作業改善のための機能拡張を容易に而も低コストで実現することができる。 Further, in the railroad crossing breaker of the present invention (Solution means 2), the calculation part of the current / load amount conversion means is programmed in the same manner as the logic part of the control part and then installed in the same electronic circuit. The function expansion for improving the adjustment work described above can be easily realized at low cost.
このような本発明の踏切しゃ断機について、これを実施するための具体的な形態を、以下、図1に示した実施例1により説明する。
なお、それらの図示に際し従来と同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、重複する再度の説明は割愛し、以下、従来との相違点を中心に説明する。
With respect to such a railroad crossing breaker of the present invention, a specific mode for carrying out this will be described below with reference to Example 1 shown in FIG.
In the drawings, the same reference numerals are given to the same components as those in the prior art, and therefore, repeated explanations are omitted. Hereinafter, the differences from the prior art will be mainly described.
本発明の踏切しゃ断機の実施例1について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図1は、改良を施した要部の構造を示し、(a)が負荷量可視化手段40のブロック図、(b)が負荷量表示部材45を追加した設定部24の前面パネルである。
この踏切しゃ断機が既述した従来機20と相違するのは、負荷量可視化手段40が追加された点である(図1(a)参照)。
A specific configuration of the first embodiment of the railroad crossing breaker according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B show the structure of the main part that has been improved. FIG. 1A is a block diagram of the load amount visualization means 40, and FIG.
This level crossing cutting machine is different from the
負荷量可視化手段40は、電流検出部材41と検出信号入力回路42と電流/負荷量換算手段43と表示駆動回路44と負荷量表示部材45とを具えたものである。
電流検出部材41は、例えばコイルやホール素子を利用した公知のもので良く、モータ駆動回路23から出てモータ25(電動機)に至る給電線に付設されて、モータ25の駆動電流を検出するようになっている。
検出信号入力回路42は、例えば絶縁アンプやA/D変換回路などからなり、電流検出部材41で検出したアナログ信号をデジタル化して電流/負荷量換算手段43の演算に供するようになっている。
The load amount visualization means 40 includes a
The
The detection
電流/負荷量換算手段43は、検出信号入力回路42を介して入力した検出電流値から所定の演算を行って電動機負荷量を算出するものであり、各機に共通する算出式がモータ25の仕様などに基づいて予め決められている他、実験測定等に基づくパラメータ設定や変更などで機器毎に算出式を微調整できるようになっている。ここでは、算出結果を「軽い」,「やや軽い」,「適切」,「やや重い」,「重い」の五段階に分類することも行う。このような電流/負荷量換算手段43の演算部分は、プログラムによって具現化されており、制御用論理回路22がプログラマブルな電子回路であるマイクロプロセッサシステム(MPU)を主体として具現化されているのを前提として、制御用論理回路22の論理部分と共に同一のマイクロプロセッサシステムにインストールされている。
The current / load amount conversion means 43 calculates a motor load amount by performing a predetermined calculation from the detected current value input via the detection
表示駆動回路44は、例えばデジタルI/Oポートの出力ポートとバッファ等からなり、負荷量表示部材45が本例では複数個の発光ダイオードからなることに対応して、負荷量表示部材45を個々に駆動するとともに表示駆動電流の供給の有無で負荷量表示部材45の表示状態を切り替えるようになっている。なお、負荷量表示部材45がデジタル数値表示方式であれば表示駆動回路44はそれに対応したラッチ回路などで良く、負荷量表示部材45がアナログ表示方式であれば表示駆動回路44はD/A変換回路等で良い。
The
負荷量表示部材45は、この例では五個の発光ダイオードからなり、調整作業中の視認に適した設定部24の前面パネルに発光部を露呈させて設けられている(図1(b)参照)。負荷量表示部材45は左右一列に並んで所謂バランスゲージになっており、表示駆動回路44を介する電流/負荷量換算手段43の出力に応じて、電動機の負荷量が「軽い」のときには左端の一個だけ点灯し、電動機の負荷量が「やや軽い」,「適切」,「やや重い」のときにはそれぞれ左側から二個目,三個目,四個目が点灯し、電動機の負荷量が「重い」のときには右端の一個だけが点灯するようになっている。
In this example, the load
この実施例1の踏切しゃ断機について、その使用態様及び動作を説明する。鉄道の踏切道に設置して使用されることや、遮断桿保持部29に装着された遮断桿30を踏切開閉のため水平から鉛直へ鉛直から水平へ揺動させること、列車入信号TERに応じてモータ25を回転動作させることにより遮断桿30を揺動させること等の一般的な事項は従来と同様なので、ここでは、追加された負荷量可視化手段40の動作と利点を述べる。
The use mode and operation of the railroad crossing breaker of the first embodiment will be described. In response to a train entry signal TER, installed on a railroad crossing road, or swinging the
遮断桿30を昇降させると、そのときにモータ25の回転軸にトルクとして掛かる負荷である電動機負荷に対応したモータ駆動電流がモータ駆動回路23からモータ25への給電線に流れ、その電流が電流検出部材41によって検出されるとともに検出信号入力回路42によって電流/負荷量換算手段43に入力される。そして、その電流検出値が電流/負荷量換算手段43によって電動機負荷量に換算されるとともに五段階に分類され、それが表示駆動回路44を介して負荷量表示部材45に表示される。
When the shut-off
負荷量表示部材45は、視認容易な設定部24の前面パネルに露呈しているので、昇降中の電動機負荷量が一目瞭然となる。遮断桿30が上昇位置や下降位置に停止しているときでも、モータ25に負荷が掛かっていればモータ駆動電流が流れるので、やはり電動機負荷量が負荷量表示部材45に一目瞭然で表示される。さらには、モータ25への給電が止まって遮断桿30が自重により降下したような場合は、遮断桿30の長さが変動しても、遮断桿30とバランサー28の負荷調整ができていれば遮断桿30とバランサー28の差分により、一定の速度で遮断桿30を降下させることができる。
Since the load
このように踏切しゃ断機のモータ負荷確認機能(バランスゲージ機能)を可視化にて具体化したことにより、バランサや減速機構などを利用して電動機の負荷を調整する際、負荷量表示部材45の表示を見ながら調整作業を行うことで、手軽に而も的確にウェイト側やしゃ断桿側の負荷を確認できることから、誰でも簡単に而も短時間のうちに機器の調整を行うことができるようになった。しかも、誰が調整しても、ほぼ同じ条件で調整作業を進めることができるうえ同じ調整結果が得られるので、目安としての利用効果が高い。また、表示にLEDを使用しているので、夜間でも発光(点灯)によって目立つので、夜間作業でも容易かつ的確にバランス状態の調整や確認を行うことができる。
Thus, by visualizing the motor load confirmation function (balance gauge function) of the railroad crossing breaker, when adjusting the load of the motor using a balancer, a reduction mechanism, etc., the load
[その他]
上記実施例では、調整作業の容易化のため電動機負荷量を設定部24で視認可能に表示するにとどまっていたが、電流検出部材41は視認可能なところならば設定部24以外のところに設置しても良い。また、モータ25に掛かるトルクを常時監視できることから、電動機負荷量の異常変動の検出結果をリレーなどの媒体を利用して外部へ出力する等のことにより、しゃ断桿の折損検知器などとしても利用することができる。
[Others]
In the above-described embodiment, the electric motor load amount is only displayed in a visually recognizable manner on the
11…踏切制御装置、12…電源装置、13…多芯ケーブル、
14…接続箱、20…踏切しゃ断機、21…制御部、
22…制御用論理回路、23…モータ駆動回路、24…設定部、
25…モータ(電動機)、26…回転検出器、27…回転伝動部、
28…バランサー、29…遮断桿保持部、30…遮断桿、
40…負荷量可視化手段、41…電流検出部材、
42…検出信号入力回路、43…電流/負荷量換算手段、
44…表示駆動回路、45…負荷量表示部材
11 ... Railroad crossing control device, 12 ... Power supply device, 13 ... Multi-core cable,
14 ... Connection box, 20 ... Railroad crossing breaker, 21 ... Control unit,
22 ... logic circuit for control, 23 ... motor drive circuit, 24 ... setting unit,
25 ... motor (electric motor), 26 ... rotation detector, 27 ... rotation transmission part,
28 ... balancer, 29 ... blocking bar holder, 30 ... blocking bar,
40 ... Load amount visualizing means, 41 ... Current detection member,
42 ... detection signal input circuit, 43 ... current / load amount conversion means,
44 ... Display drive circuit, 45 ... Load amount display member
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009078205A JP2010228580A (en) | 2009-03-27 | 2009-03-27 | Barrier |
Applications Claiming Priority (1)
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