JP2678869B2 - 転てつ機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トングレールを転換さ
せる動作桿をボールネジにより往復直線動させる方式の
転てつ機に関し、特に、動作桿に連動して鎖錠桿を鎖錠
するロックピースの移動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道における分岐器のポイント等の転換
を行うための転てつ機として、例えば特開平３−２８０
６９号公報等に記載されたボールネジ駆動方式のものが
ある。これは、モータによりボールネジを回転させて動
作桿を往復直線動させ、この動作桿の動きをクランクを
介してトングレールに伝達することで、トングレールの
転換動作を行わせる構成である。また、この動作桿の移
動に連動させてロックピースを移動させてトングレール
先端に連結した鎖錠桿の切欠溝に嵌合させることで鎖錠
桿の動きを規制しトングレールの鎖錠を行うと共に、ロ
ックピースの移動で回路制御器の接点を動作させて転換
終了時のモータ電源の遮断や転換動作終了表示等の制御
が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ボールネジ
駆動方式の場合、ボールネジの回転停止位置を常に一定
にすることは難しいため、正常な動作状態においても動
作桿の停止位置が常に一定位置になるとは限らない。こ
のため、従来のボールネジ駆動方式にあっては、動作桿
上にロックピースを設け、動作桿と略一体にロックピー
スが移動する構成であったので、動作桿の停止位置が変
化すればロックピースの停止位置も変化することにな
り、ロックピースの停止位置が安定しなかった。従っ
て、ロックピースに連動して突起の押圧力よって動作す
る回路制御器の接点動作力が安定しないという問題があ
った。

【０００４】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、動作桿の停止位置が異なっても常にロックピースを
一定の位置で停止させることができるボールネジ駆動方
式の転てつ機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、トン
グレールにクランクを介して連結した動作桿をボールネ
ジの回転で往復直線動させて前記トングレールを転換動
作させる一方、トングレールの転換動作に伴って移動す
る鎖錠桿の切欠溝に、トングレール転換終時の鎖錠桿位
置で嵌合して鎖錠桿を介してトングレールを鎖錠するロ
ックピースを備え、該ロックピースの移動によって回路
制御器の接点を動作させる構成の転てつ機において、前
記動作桿の移動方向に沿って動作桿に形成され両端部が
中間部に対して相反する側に所定距離オフセットした形
状のカム溝を設ける一方、該カム溝に係合するローラを
有し該ローラがカム溝中間部に位置する時に中立位置を
取り、動作桿の移動に伴ってローラがカム溝端部に移動
するトングレール転換終了時に前記ローラを介して前記
カム溝のオフセット方向に移動するスライド部材と、中
間部が固定部に軸支され一端が前記スライド部材に係合
し他端が前記ロックピースに係合するクランク部材とを
設け、スライド部材の移動に伴ってクランク部材を回動
させてロックピースを移動させる構成とした。

【０００６】また、前記スライド部材とクランク部材と
を、予め所定のセット荷重を与えたスプリングを内蔵し
ロックピース側に前記セット荷重より高い抵抗力が作用
した時に前記スプリングの圧縮動作によりスライド部材
の移動を吸収するスプリング緩衝装置を介在させて係合
する構成とした。

【０００７】

【作用】かかる構成において、スライド部材のローラが
カム溝の一方の端部に位置する状態から、ボールネジの
回転により動作桿が移動してトングレールの転換動作が
開始されると、動作桿の移動に伴ってローラがカム溝形
状に沿って相対移動して端部から中間部に抜け出す。こ
の抜け出し区間では、カム溝端部のオフセット量だけス
ライド部材が移動してクランク部材が回動してロックピ
ースが移動し鎖錠桿の切欠溝との嵌合が解除されてトン
グレールの鎖錠が解除される。その後は、動作桿の移動
に伴ってローラはカム溝の中間部を他方の端部に向かっ
て相対移動し、この区間では、動作桿の移動によりトン
グレールが移動し、トングレールの転換が行われる。こ
の時鎖錠桿もトングレールと一体に移動する。そして、
トングレールの転換終了位置において、ローラはカム溝
の中間部から他方の端部に相対移動する。この移動区間
でオフセット量だけスライド部材が反対側に移動し、ク
ランク部材を介してロックピースが移動して鎖錠桿の切
欠溝に嵌合してトングレールが鎖錠される。

【０００８】このような構成であれば、ロックピースの
移動量は、カム溝の端部の中心からのオフセット量で決
まり動作桿の移動量に関係なく一定にできる。また、ス
ライド部材とクランク部材との間に、スプリング緩衝装
置を設ければ、トングレールに異物等が挟まって鎖錠桿
が所定位置まで移動せず、ロックピースが切欠溝に嵌合
できない場合でも、緩衝装置内のスプリングが圧縮する
ことで動作桿の移動によるスプリング部材の移動を吸収
でき、動作桿からロックピースまでの連結部分や鎖錠桿
に過大な力が作用することを防止でき、これらの部材の
破損を防止できるようになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例の全体構成を示す図１(A),(B) におい
て、モータ１からの動力は、転てつ機本体２内部の４つ
の歯車３ａ〜３ｄからなる減速歯車機構３を介してボー
ルネジ４に伝達される。ボールネジ４は両端で軸受５，
６によって回転自由に支持されている。ボールネジ４の
ネジ部にはボールナット７が螺合しており、該ボールナ
ット７には、動作桿８が一体に固定されている。該動作
桿８の下面には、後述するスライド部材21に設けたロー
ラ22が係合するカム溝８Ａが形成されている。該カム溝
８Ａは、図２に示すように、動作桿８の移動方向に沿っ
て両端部８ｂ，８ｃが中間部８ａに対して相反する側に
所定距離（図中Ｌで示す）オフセットした形状をなして
いる。

【００１０】動作桿８の先端は、リンク９，エスケープ
クランク10，転換ロッド11及び転てつ棒12を介して一対
のトングレール13ａ，13ｂに接続しており、動作桿６の
動きに応じてトングレール13ａ，13ｂが基本レール14
ａ，14ｂに対して直角方向に移動して転換が行われる。
前記エスケープクランク10は、動作桿８側に連結する原
動クランク10Ａと、原動クランク10Ａのローラ10Ｂにエ
スケープ面10ａ及び転換面10ｂで係合し転換ロッド11に
連結する従動クランク10Ｃとで構成されている。

【００１１】前記トングレール13ａ，13ｂの先端には、
ロッド15を介して接続される２つの鎖錠桿部材16Ａ，16
Ｂで構成される鎖錠桿16が連結され、該鎖錠桿16は転て
つ機本体２に動作桿８に対して直角方向にスライド可能
に支持されている。各鎖錠桿部材16Ａ，16Ｂには、所定
位置に切欠きが形成され、両鎖錠桿部材16Ａ，16Ｂを重
ねることにより切欠溝16ａ，16ｂが形成されている。

【００１２】前記動作桿８の上方には、前記鎖錠桿16の
切欠溝16ａ，16ｂに嵌合して鎖錠桿16の移動を規制する
ロックピース17が動作桿移動方向と同方向に移動可能に
支持されている。該ロックピース17は、ロックピース駆
動部20を介して動作桿８と連結され、動作桿８の動きに
応じて前記ロックピース駆動部20を介してスライドし、
トングレール転換終了時の鎖錠桿位置で前記鎖錠桿16の
一方の切欠溝16ａ又は16ｂに嵌合して鎖錠桿16を介して
トングレール13ａ，13ｂを鎖錠する。また、ロックピー
ス17上面には、モータ１の電源や転換動作終了表示等を
制御する回路制御器18の接点駆動部材18ａ先端に係合す
る突起19が突設されている。

【００１３】次に前記ロックピース駆動部20の構成につ
いて説明する。ロックピース駆動部20は、動作桿８のカ
ム溝８Ａに係合する前述したローラ22を有し、動作桿８
と直角方向にスライド可能なスライド部材21と、略Ｌ字
状をなし中間部が固定部である転てつ機本体２に軸23を
介して軸支され一端がロックピース17上面に形成した凹
部17ａにローラ24を介して係合し他端がローラ25を介し
て後述するスプリング緩衝装置27と係合するクランク部
材26と、スライド部材21とクランク部材26との間に介在
する前記スプリング緩衝装置27とを備えて構成されてい
る。

【００１４】そして、前記スプリング緩衝装置27は、ス
ライド部材21の突壁21ａに固定された軸部材28と、該軸
部材28が貫通し軸部材28に対して相対移動可能なケース
29と、該ケース29内に収納され且つ軸部材28周囲に予め
所定のセット荷重を与えて設けたスプリング30と、該ス
プリング30とケース29との間に設けられ軸部材28に沿っ
て移動可能な一対のリテーナ31，32と、一方のリテーナ
31と突壁21ａとの間の軸部材28周囲に設けられるカラー
33とを備えて構成されている。そして、前記ケース29上
面の凹部29ａにクランク部材26のローラ25が係合してい
る。

【００１５】次に、図１のトングレール状態から図中下
方にトングレールを転換する場合を例にとって図３〜図
５を参照しながら転換動作を説明する。モータ１が駆動
して減速歯車機構３を介してボールネジ４が回転する。
これにより、ボールナット７が図１中右方向に移動し動
作桿８が一体に直線的に同方向に移動する。動作桿８の
移動に伴ってスライド部材21のローラ22がカム溝８Ａに
沿ってその端部８ｃから中間部８ａに向かって相対移動
する。この時に、中間部８ａと端部８ｃのオフセット量
Ｌだけローラ22を介してスライド部材21が図３（Ｃ）の
矢印方向に移動して図４（Ｃ）の状態となる。スライド
部材21が移動すると、突壁21ａからカラー33，リテーナ
31を介してスプリング30を圧縮しようとする力が加わる
が、スプリング30は予め所定のセット荷重が付与されて
おり正常状態ではスプリング30に加わる力は前記セット
荷重より小さいためスプリング30は縮まらず、スライド
部材21の移動と一体にスプリング緩衝装置27が矢印方向
に移動する。スプリング緩衝装置27が移動すると、ロー
ラ25を介して係合するクランク部材26が軸23を支点に図
３（Ａ）中時計方向に回動し、ローラ24で係合したロッ
クピース17が図中の矢印方向（図中下方向）に移動す
る。これにより、図３（Ｂ）に示すように鎖錠桿部材16
Ｂの切欠溝16ｂにロックピース17が嵌合して鎖錠状態に
あった鎖錠桿16が、ロックピース17の移動により、ロッ
クピース17が切欠溝16ｂから抜け出て鎖錠桿16の鎖錠状
態が図４（Ｂ）に示すように解除される。

【００１６】また、このロックピース17の鎖錠解除動作
中においては、動作桿８が移動してもトングレール13
ａ，13ｂは移動しない。即ち、鎖錠桿16の鎖錠が解除さ
れるまでの間の動作桿８の移動中は、エスケープクラン
ク10の原動クランク10Ａが回動するが、この間ではロー
ラ10Ｂは従動クランク10Ｃのエスケープ面10ａに接して
おり従動クランク10Ｃは回動しないため、トングレール
13ａ，13ｂは移動しない。

【００１７】ロックピース17と鎖錠桿16との係合が外れ
て鎖錠桿16の鎖錠が解除された後、原動クランク10Ａの
ローラ10Ｂが従動クランク10Ｃのエスケープ面10ａを抜
け出す。そして、動作桿８が更に移動すると、ローラ10
Ｃが転換面10ｂに入り転換面10ｂに沿って移動し、これ
により、従動クランク10Ｃが原動クランク10Ａの動きに
従属して回動して転換ロッド11及び転てつ棒12を介して
トングレール13ａ，13ｂが一体に図１の矢印方向に移動
して転換動作が行われる。

【００１８】この転換動作中においては、スライド部材
21のローラ22は図４に示すように、カム溝８Ａの中間部
８ａに位置するので、スライド部材21の移動はなくロッ
クピース17も停止状態にあり、鎖錠桿16は解錠状態のま
までトングレール13ａ，13ｂと一体にロッド15を介して
同方向に移動する。トングレール13ａ，13ｂの転換が終
了すると、原動クランク10Ａのローラ10Ｂが従動クラン
ク10Ｃの他方側のエスケープ面10ａに入り、原動クラン
ク10Ａに従動クランク10Ｃが従属しなくなる。この時点
で、スライド部材21のローラ22はカム溝８Ａの中間部８
ａの終端位置にあり、動作桿８が更に移動することによ
り、ローラ22はカム溝８Ａの中間部８ａから他方の端部
８ｂに向かって相対移動する。これにより、そのオフセ
ット量Ｌだけローラ22を介してスライド部材21が図４
（Ｃ）の矢印方向に移動して図５（Ｃ）の状態となる。
スライド部材21が移動すると、前述と同様にしてスライ
ド部材21の移動と一体にスプリング緩衝装置27が同方向
に移動して、ローラ25を介して係合するクランク部材26
が軸23を支点に図４（Ａ）中時計方向に回動し、ローラ
24で係合したロックピース17が図中の矢印方向（図中下
方向）に移動する。この時点では、トングレール13ａ，
13ｂの転換に伴って移動した鎖錠桿16の切欠溝16ａが図
５（Ａ）に示すようにロックピース17に対応する位置に
あるので、ロックピース17の移動によってロックピース
17が前記切欠溝16ａに図５（Ｂ）に示すように嵌合する
ことで、鎖錠桿16の移動が規制され、これにより、トン
グレール13ａ，13ｂが鎖錠される。そして、ロックピー
ス17の移動に伴って、突起19に係合する回路制御器18の
接点駆動部材18ａが回動して回路制御器18が動作し、モ
ータ１の電源遮断や転換終了表示等を行うことにより転
てつ機の転換動作が完了する。

【００１９】尚、逆に図１の状態へ転換させる場合は、
各部の動作が逆になるだけなのでここでは説明を省略す
る。以上のように、ロックピース17を動作桿８と一体で
はなく、動作桿８にカム溝８Ａを形成することで、ロッ
クピース17と動作桿８とをカム機構で連動させる構成と
すれば、ロックピース17の移動量は、カム溝８Ａにおけ
る中間部８ａと各端部８ｂ，８ｃとのオフセット量で規
制され常に一定（距離Ｌ×リンクの比）とすることがで
きる。これにより、ボールネジ駆動方式のように動作桿
８の停止位置が一定しない場合でも、ロックピース17の
移動量が安定し鎖錠桿16の鎖錠時に各部に無理な力が加
わることがなく転てつ機各部の耐久性が向上する。

【００２０】また、ロックピース17の移動距離が一定と
なり、且つ、突起19で接点駆動部材18ａを係合して回路
制御器18の接点動作を行っているので、ロックピース17
を介して動作される回路制御器18の接点動作が安定す
る。次に、トングレール13ａ，13ｂと基本レール14ａ，
14ｂとの間に石等の異物が挟まって鎖錠桿16の切欠溝16
ａ又は16ｂとロックピース17の位置が一致しない場合の
動作について図６及び図７を参照して説明する。

【００２１】まず、鎖錠桿16の切欠溝16ａとロックピー
ス17との位置が一致しない場合について図６に基づいて
説明する。この場合、トングレール転換終了後の動作桿
８の移動でローラ22がカム溝８Ａの中間部８ａから端部
８ｂに入り、このローラ22の移動に伴ってスライド部材
21が移動する。この移動によって、突壁21ａ，カラー3
3，リテーナ31及びスプリング30を介してケース29に力
が作用してスプリング緩衝装置27のケース29を移動させ
ようとするが、ロックピース17側が移動できないため、
クランク部材26及びスプリング緩衝装置27のケース29も
回動及び移動不能である。この時、スライド部材21の移
動に伴ってスプリング30が圧縮することにより、スライ
ド部材21からの移動力がケース29側に直接加わらずスプ
リング30によって吸収される。

【００２２】一方、逆の場合、即ち、鎖錠桿16の切欠溝
16ｂとロックピース17との位置が一致しない場合につい
て図７に基づいて説明する。トングレール転換終了後の
動作桿８の移動でローラ22がカム溝８Ａの中間部８ａか
ら端部８ｃに入り、このローラ22の移動に伴って前述と
は逆方向にスライド部材21が移動する。この場合、スラ
イド部材21の移動によって、突壁21ａ，軸部材28の図中
左側の大径端部，リテーナ32を介してスプリング30に力
が作用してスプリング緩衝装置27のケース29を移動させ
ようとするが、ロックピース17側が移動できずクランク
部材26及びスプリング緩衝装置27のケース29も回動及び
移動不能であり、前述とは逆方向にスプリング30が圧縮
することによりスライド部材21からの移動力がケース29
側に直接加わらずスプリング30によって吸収される。

【００２３】このように、動作桿８とロックピース17と
の連結部分にスライド緩衝装置27を介在させることによ
って、ロックピース17と鎖錠桿16の切欠溝16ａ，16ｂの
位置が一致せずロックピース17が移動できない場合で
も、転てつ機各部に過大な力が加わることを防止でき、
各部の破損を確実に防止できる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ボ
ールネジ駆動方式の転てつ機において、動作桿とロック
ピースとの連動をカム機構で行う構成としたので、動作
桿停止位置が一定しなくともロックピース側の移動距離
を常に一定にできるようになり、転てつ機の各部材に余
分な力が加わらず転てつ機の耐久性を向上できる。ま
た、ロックピースによって動作される回路制御器の接点
動作が安定する。

【００２５】更に、動作桿とロックピースとの間にスプ
リング緩衝装置を介在させることによって、転換動作終
了時に鎖錠桿の位置ずれが発生してロックピースとの位
置が一致せずロックピースの移動が不能になっても、各
部材に過大な力が加わるのを防止でき、破損等の事故を
未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図で、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は側面図

【図２】同上実施例の動作桿の底面図

【図３】同上実施例の一方の転換終了位置における要部
状態図

【図４】同上実施例の転換動作中における要部状態図

【図５】同上実施例の他方の転換終了位置における要部
状態図

【図６】同上実施例の鎖錠桿とロックピースとの位置ず
れが発生したときのスプリング緩衝装置の動作説明図

【図７】図６とは逆の鎖錠桿とロックピースとの位置ず
れが発生したときのスプリング緩衝装置の動作説明図

【符号の説明】

１ モータ ４ ボールネジ ７ ボールナット ８ 動作桿 ８Ａ カム溝 10 エスケープクランク 13ａ，13ｂ トングレール 14ａ，14ｂ 基本レール 16 鎖錠桿 16ａ，16ｂ 切欠溝 17 ロックピース 18 回路制御器 20 ロックピース駆動部 21 スライド部材 26 クランク部材 27 スプリング緩衝装置 28 軸部材 29 ケース 30 スプリング 31，32 リテーナ 33 カラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫻井 育雄 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財 団法人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 菊地 芳文 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日 本信号株式会社 与野事業所内 (56)参考文献 特開 平４−149301（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−192901（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−82666（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トングレールにクランクを介して連結した
   動作桿をボールネジの回転で往復直線動させて前記トン
   グレールを転換動作させる一方、トングレールの転換動
   作に伴って移動する鎖錠桿の切欠溝に、トングレール転
   換終時の鎖錠桿位置で嵌合して鎖錠桿を介してトングレ
   ールを鎖錠するロックピースを備え、該ロックピースの
   移動によって回路制御器の接点を動作させる構成の転て
   つ機において、前記動作桿の移動方向に沿って動作桿に
   形成され両端部が中間部に対して相反する側に所定距離
   オフセットした形状のカム溝を設ける一方、該カム溝に
   係合するローラを有し該ローラがカム溝中間部に位置す
   る時に中立位置を取り、動作桿の移動に伴ってローラが
   カム溝端部に移動するトングレール転換終了時に前記ロ
   ーラを介して前記カム溝のオフセット方向に移動するス
   ライド部材と、中間部が固定部に軸支され一端が前記ス
   ライド部材に係合し他端が前記ロックピースに係合する
   クランク部材とを設け、スライド部材の移動に伴ってク
   ランク部材を回動させてロックピースを移動させる構成
   としたことを特徴とする転てつ機。
2. 【請求項２】前記スライド部材とクランク部材とを、予
   め所定のセット荷重を与えたスプリングを内蔵しロック
   ピース側に前記セット荷重より高い抵抗力が作用した時
   に前記スプリングの圧縮動作によりスライド部材の移動
   を吸収するスプリング緩衝装置を介在させて係合したこ
   とを特徴とする請求項１記載の転てつ機。