JP2933402B2 - 電気転てつ機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気転てつ機に係り、特
に、小型軽量で、かつトングレールに所定の押圧力付加
することのできるとともに、安全性に優れたものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電気転てつ機としては、
モータの回転を減速歯車装置で減速して転換歯車を回転
させ、その転換歯車に設けられているローラでエスケー
プ面を有する動作桿を作動させるエスケープ型が知られ
ている（「信号」Ｐ・１２０〜１３２，昭和５２年６月
２０日（株）交友社発行）。このエスケープ型の電気転
てつ機は、日本、米国及び英国の鉄道で採用されてお
り、転換終端部でのトングレールを押圧する力が強いと
いう特長を有している。

【０００３】また、他の方式の電気転てつ機としては、
モータにピニオンを設けるとともに、動作桿にラックを
設けたラック・ピニオン型が知られている。このラック
・ピニオン型は英国を除くヨーロッパで広く採用されて
おり、小型軽量であるという特長を有しているが転換終
端部での押圧力が大きくないため、レールのポイント部
分が特殊な構造を呈している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電気転てつ機のうち、エスケープ型は転換終端部で
の押圧力が大きいという特長があるが、この押圧力を得
るために内部構造が複雑で大型化し、重量が４００ｋｇ
程度になるという不都合があった。

【０００５】また、従来のラック・ピニオン型の電気転
てつ機は、小型軽量という特長があるが、我国の鉄道用
レールのポイント部分はラック・ピニオン型対応となっ
ていないため、そのまま採用することができないという
問題点を有している。

【０００６】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ためになされたものであって、その目的は小型軽量であ
るにもかかわらず転換終端部での押圧力の大きく、かつ
安全性に優れた電気転てつ機の提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、可逆モータと、その可逆モータの駆動力
を入力し、互いに反対方向に回転する一対の出力軸を有
する差動歯車機構と、上記一対の出力軸の一方の出力軸
に設けられたピニオンと噛合ってトングレールを動作さ
せるラックを備えるとともに、他方の出力軸に設けられ
たアームの先端部の押入によりトングレールに押圧力を
付加する凹部を備えた動作桿と、その動作桿と連動し、
ロック孔を備えた鎖錠桿と、上記他方の出力軸の回転に
連動するとともに、上記動作桿が所定位置に移動したと
きに上記ロック孔にロック片を挿入して上記鎖錠桿を固
定するロック機構と、を有することを特徴としている。
また、アームの先端部にローラが設けられていることを
特徴としている。

【０００８】

【作用】上記構成において可逆モータが所定方向に回転
駆動されると差動歯車機構の一対の出力軸が互いに反対
方向に回転しようとする。そして、一方の出力軸に設け
られたピニオンの回転によりラックが動作桿と鎖錠桿を
所定方向に移動させる。トングレールの移動が停止状態
に近ずき、その一方の出力軸の回転が停止状態になるま
での間、他方の出力軸に設けられたアームの先端部のロ
ーラが動作桿の凹部に押入して、動作桿を所定方向へ押
圧する。動作桿が押圧されると、ロック片が鎖錠桿のロ
ック孔へ挿入されて鎖錠桿を固定する。

【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。図１は実施例の係る電気転てつ機Ａの一部を断
面した平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図及び図３は
図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【００１０】可逆モータ（以下、モータという）Ｍは、
ケーシング１の右側面に設けられており、その回転駆動
軸２はケーシング１内に位置して小歯車３を備えてい
る。複数の平歯車Ｇ1 〜Ｇ6 の組合せからなる周知の差
動歯車機構４は、入力軸５に上記小歯車３に噛合わされ
ているトルクミッタ付きの大歯車６を有していて、モー
タＭの回転数を減速するととともに、差動歯車機構４以
降の伝達機構に過負荷が発生してもモータＭが保護され
るように構成されている。そして、この歯車機構４は、
入力軸５の回転数をさらに減速するとともに、一対の出
力軸７ａ，７ｂ（以下、７ａを第１出力軸，７ｂを第２
出力軸という）が互いに反対方向に回転されるように、
各平歯車Ｇ1 〜Ｇ6 の歯数と噛合せが決められている。

【００１１】第１出力軸７ａ，第２出力軸７ｂは、一端
部がケーシング１に軸支され、他端部がケーシング内に
設けられた軸受１ａに軸支されているとともに、第１出
力軸７ａは第２出力軸７ｂに回転自在に軸支されてい
る。そして、第１出力軸７ａにはピニオン８が、また第
２出力軸７ｂにはこの第２出力軸７ｂの軸心方向と直交
し、かつその軸を中心に左右に延在し、両先端部にロー
ラ９ａ，９ｂを備えたアーム１０がキー固定されてい
る。

【００１２】動作桿１１は、ピニオン８とローラ９ａ，
９ｂの下方に位置し、かつ差動歯車機構４の出力軸（７
ａ，７ｂ）の軸心方向と直交する方向に移動可能に設け
られていて、一端側（図１の上部、図２の左側）には後
述の図４に示されるトングレールに接続されてた転てつ
棒が設けられている。そして、動作桿１１のピニオン８
に対応する上面には、ラック１２が設けられているとと
もに、トングレールが基本レールに当接したときのロー
ラ９ａの下方にはローラ９ａ，９ｂの挿入可能な凹部１
３が設けられている。この凹部１３の側面形状は、トン
グレールが基本レールに当接したときに、第２出力軸７
ｂを中心に描かれる円周にほぼ等しく形成されている。

【００１３】ローラ９ａと凹部１３との位置関係は、ト
ングレールが基本レールに当接して第２出力軸７ｂが回
転して、ローラ９ａが凹部１３に押入しても、ローラ９
ａが凹部１３の底部に達することなく凹部１３の一方の
側面（第２出力軸７ｂから遠い方の側面）１３ａに当接
して停止することができるように決められている。ま
た、ローラ９ｂと凹部１３との関係は、動作桿１１が上
述と反対方向に移動して、ローラ９ｂが凹部１３に挿入
した際、上述と同様に、ローラ９ｂが凹部１３の他方の
側面１３ｂを押し続けられるように決められている。

【００１４】鎖錠桿２０は、ケーシング１の反対側（モ
ータＭの設けられている側の反対側）に、動作桿１１と
平行に、かつ移動自在に設けられ、動作桿１１と連動す
るように構成されている。すなわち、動作桿１１は、図
４に示されるように、その一端側に転てつ棒Ｂを介して
トングレールＬ1 に接続されており、他方、鎖錠桿２０
の一端側は連結棒Ｃを介してトングレールＬ1 に接続さ
れている。したがって、動作桿１１が移動すると、それ
に伴って鎖錠桿２０も移動される。

【００１５】鎖錠桿２０の所定位置には、断面形状が四
角形で、かつ上下方向位置が互いに異なる一対のロック
孔２１ａ，２１ｂが開孔されていて、ロック機構２２の
一対のロック片２３ａ，２３ｂのうちのいずれか一方の
ロック片がそれぞれに対応して挿入されるように構成さ
れている。すなわち、ロック孔２１ａとロック片２３ａ
及びロック孔２１ｂとロック片２３ｂの位置関係は、ロ
ーラ９ａが凹部１３に位置したときに一方のロック片２
３ａが一方のロック孔２１に位置し、ローラ９ｂが凹部
１３に位置したときに他方のロック片２３ｂが他方のロ
ック孔２１ｂに位置するように決められている。

【００１６】ロック機構２２は、第２出力軸７ｂの先端
（軸受１ａ側の端）に設けられた傘歯車２４と、この傘
歯車に噛合う歯車を有する扇形の歯車２５と、この歯車
２５の回動により、いずれか一方のロック片２３ａ（２
３ｂ）をロック孔２１ａ（２１ｂ）側へ押出す押出片２
６とから構成されている。なお、図中Ｓ1,Ｓ2 はリミッ
トスイッチであって、各ロック片２３ａ，２３ｂの操作
棒２３′，２３′にそれぞれ設けられている操作片２７
でＯＮ・ＯＦＦされるように構成されている。また、図
中２８は各ロック片２３ａ，２３ｂを押出片２６側へそ
れぞれ移動させるように作用しているスプリングがあ
る。

【００１７】次に、図５の動作桿１１に作用する転換力
図を用いて、本実施例に係る電気転てつ機の動作を説明
する。今、モータＭが動作桿１１を矢印イ方向へ移動さ
せるように回転されたとすると、差動歯車機構４の入力
軸５は小歯車３，大歯車６を介して回転される。

【００１８】入力軸５の当初の回転力は、差動歯車機構
４の歯車Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 （図示では歯車Ｇ4 の回りに
２個配設されているが、実際は３個配設されているとと
もに、歯車Ｇ2 を貫通する軸を介して歯車Ｇ5 と一体化
されている。したがって歯車Ｇ5 も３個である。），Ｇ
4 を介して第１出力軸７ａを回転させ、この第１出力軸
７ａと一体化されたピニオン８を図２の矢印ロ方向へ回
転させる。これにより動作桿１１は矢印イ方向へ移動さ
れる。このときの移動力は、図３に示されるように、ほ
ぼ一定の大きさを保ち続ける。

【００１９】動作桿１１が移動しトングレールが基本レ
ールに当接すると、動作桿１１は停止状態となるが、こ
のときの入力軸５の回転力は、差動歯車機構４の歯車Ｇ
1 ，Ｇ2 ，Ｇ5 ，Ｇ6 を介して、第２出力軸７ｂを図３
の矢印ハ方向（第１出力軸７ａの回転方向と反対方向）
へ回転させる。この出力軸７ｂの回転によりローラ９ａ
は動作桿１１の凹部１３に押入し、そのときの押入によ
る動作桿１１の押圧力は図３に示されるように急激に立
上がる。すなわち、図２に示されるように、動作桿１１
は、ローラ９ａが凹部１３の一方の側面１３ａの上端１
３′に当接されると、矢印方向へ大きな力で押圧され
る。したがって、動作桿１１は、転換終端部でトングレ
ールを大きな力で押圧することができる。しかも、凹部
１３へのローラ９ａの押入は、ローラ９ａが回転しなが
ら行なわれるので、小抵抗で押入することができる。そ
して、一旦、ローラ９ａが凹部１３内に挿入されると
（図２の実線位置参照）、動作桿１１の矢印と反対方向
からの動きを止めるストッパの役目を果たすことができ
る。

【００２０】さらに、第２出力軸７ｂの回転により傘歯
車２４，歯車２５及び押出片２６を介してロック片２３
ａをロック孔２１ａ側へ押出すので、ロック片２３ａは
ロック孔２１ａに挿入され、その後の鎖錠桿２０の移動
が禁止され、これに従って動作桿１１の移動も禁止され
る。そして、ロック片２３ａの移動により操作片２７が
リミットスイッチＳ１を作用させて動作桿１１の移動状
態が検出される。なお、リミットスイッチＳ２は、動作
桿１１が矢印イと反対方向に移動してローラ９ｂが凹部
１３に押入したときに作動するが、動作桿１１の反対側
への移動は、モータＭの逆転により、上述したと同様に
行なわれるのでこれ以上の説明は省略する。

【００２１】以上のように、本実施例に係る電気転てつ
機は、差動歯車機構４を備え、その一対の出力軸７ａ，
７ｂの一方の出力軸７ａを利用してラック・ピニオン型
で動作桿１１を移動させ、他方の出力軸７ｂを利用して
動作桿１１に押圧力を加えるようにしたので、ラック・
ピニオン型の小型軽量化の特長と、エスケープ型の転換
終端部での大きな押圧力の得られる特長とを併せ持った
優れた電気転てつ機とすることができる。また、ロック
機構２２を設けて動作桿１１が所定位置まで移動すると
鎖錠桿２０が固定されるので、極めて安全性の高いもの
とすることができる。

【００２２】なお、上述の実施例では、差動歯車機構４
は平歯車の組合せ形式としたが、これを傘歯車を用いる
ような他の差動歯車機構で、出力軸の回転が互いに反対
方向となるものであれば採用することができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る電気転てつ機は、差動歯車
機構を備え、その一対の出力軸の一方の出力軸を利用し
てラック・ピニオン型で動作桿を移動させ、他方の出力
軸を利用して動作桿に押圧力を加えるようにしたので、
ラック・ピニオン型の小型軽量化の特長と、エスケープ
型の転換終端部での大きな押圧力の得られる特長とを併
せ持った優れた電気転てつ機とすることができる。さら
に、ロック機構を設けて動作桿が所定位置まで移動する
と鎖錠桿が固定されるので、極めて安全性の高いものと
することができる。また、アームの先端にローラを設け
たときは、ローラが凹部に小抵抗で押入することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電気転てつ機の一部を
断面した平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】本実施例に係る電気転てつ機をポイント部分に
適用したときの概略図である。

【図５】動作桿の転換力図である。

【符号の説明】

４ 差動歯車機構 ７ａ 第１出力軸（一方の出力軸） ７ｂ 第２出力軸（他方の出力軸） ８ ピニオン ９ａ，９ｂ ローラ １０ アーム １１ 動作桿 １２ ラック １３ 凹部 ２０ 鎖錠桿 ２１ ロック孔 ２２ ロック機構 ２３ａ，２３ｂ ロック片 Ａ 電気転てつ機

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可逆モータと、その可逆モータの駆動力
   を入力し、互いに反対方向に回転する一対の出力軸を有
   する差動歯車機構と、上記一対の出力軸の一方の出力軸
   に設けられたピニオンと噛合ってトングレールを動作さ
   せるラックを備えるとともに、他方の出力軸に設けられ
   たアームの先端部の押入によりトングレールに押圧力を
   付加する凹部を備えた動作桿と、その動作桿と連動し、
   ロック孔を備えた鎖錠桿と、上記他方の出力軸の回転に
   連動するとともに、上記動作桿が所定位置に移動したと
   きに上記ロック孔にロック片を挿入して上記鎖錠桿を固
   定するロック機構と、を有することを特徴とする電気転
   てつ機。
2. 【請求項２】 アームの先端部にローラが設けられてい
   ることを特徴とする請求項１記載の電気転てつ機。