JP3822442B2 - 転てつ機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道用分岐器を転換及び鎖錠する転てつ機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の新幹線用電気転てつ機は、トングレールを転換するときに動作する動作かんと、この動作かんの動作方向と直交する方向に動作する主鎖錠かんと、動作かんの移動方向の前後に主鎖錠かんと平行に配置され、主鎖錠かんと一体となって動作する副鎖錠かんと、主鎖錠かん及び副鎖錠かんの切欠部に挿入する突起部を有するロックピースと、このロックピースを駆動する駆動部と、ロックピースと駆動部とを接続する緩衝ばねとを備えている。この新幹線用電気転てつ機では、１つのロックピースに２つの突起部が主鎖錠かん及び副鎖錠かんと対向して配置されており、主鎖錠かん及び副鎖錠かんの切欠部に対して直交する方向から突起部が挿入可能なようにロックピースが配置されている。この新幹線用電気転てつ機では、切欠部と突起部との位置がずれた状態でロックピースを駆動部が駆動したときに、切欠部に突起部を無理に挿入しないように、緩衝ばねによって駆動部が発生する駆動力を緩衝させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の新幹線用電気転てつ機では、切欠部に突起部が挿入された鎖錠状態で、温度変化や列車の通過などによってトングレールの先端位置が微小移動すると、切欠部と突起部とが強く接触して密着した状態になる。その結果、切欠部と突起部との間の抵抗力（密着力）が緩衝ばねの付勢力よりも大きい場合には、緩衝ばねを介してロックピースを駆動する構造であるために、切欠部から突起部を引き抜くことができず切欠部に突起部が嵌った状態になり、分岐器が転換不能になるおそれがあった。
【０００４】
この発明の課題は、分岐器の転換不能を防止することができる転てつ機を提供することである。
【０００５】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、トングレール（３ａ，３ｂ）を転換するときに動作する動作かん（１５）と、前記動作かんの動作方向（Ｄ，Ｅ）と直交する方向（Ｂ，Ｃ）に動作する主鎖錠かん（１７）と、前記動作かんの移動方向の前後に前記主鎖錠かんと平行に配置され、前記主鎖錠かんと一体となって動作する副鎖錠かん（１８）と、前記主鎖錠かんの切欠部（１７ａ）及びこの主鎖錠かんの切欠部とは異なる位置に形成された前記副鎖錠かんの切欠部（１８ａ）に挿入する突起部（２４ａ，２５ａ）を有するロックピース（２３）と、前記主鎖錠かん及び前記副鎖錠かんの切欠部に前記突起部を挿入する方向が互いに逆方向になるように、前記ロックピースを駆動する駆動部（２６）とを備える転てつ機において、前記ロックピースは、前記主鎖錠かんの切欠部（１７ａ）に挿入する突起部（２４ａ）を有する第１ロックピース（２４）と、前記副鎖錠かんの切欠部（１８ａ）に挿入する突起部（２５ａ）を有する第２ロックピース（２５）を備え、前記駆動部は、前記トングレールが転換を終了したときに前記主鎖錠かんの切欠部に前記突起部が挿入し、前記トングレールが転換を開始するときに前記主鎖錠かんの切欠部から前記突起部が抜け出すように、前記動作かんに連動して前記第１ロックピースを駆動する第１駆動部（２７）と、前記トングレールが逆方向に転換を終了したときに前記副鎖錠かんの切欠部に前記突起部が挿入し、前記トングレールが逆方向から転換を開始するときに前記副鎖錠かんの切欠部から前記突起部が抜け出すように、前記動作かんに連動して前記第２ロックピースを駆動する第２駆動部（２８）を備え、前記第１及び前記第２の駆動部は、前記切欠部と前記突起部との位置がずれたときに、前記切欠部に前記突起部を押し込まないように、前記第１及び第２ロックピースの駆動力を緩衝させる緩衝器（２９）を備え、前記切欠部と前記突起部とが密着したときに、前記第１及び前記第２ロックピースの駆動力を前記緩衝器によって緩衝させずに、前記切欠部から前記突起部を強制的に引き抜くように、前記第１及び前記第２ロックピースを駆動することを特徴とする転てつ機（１３）である。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の転てつ機において、前記第１及び前記第２駆動部は、前記動作かんに形成されたカム（２７ａ，２８ａ）と、前記動作かんの動作に応じて、前記カムに係合及び離脱するカムフォロア（２７ｂ，２８ｂ）と、前記第１及び前記第２ロックピースに形成されたガイド溝（２７ｃ，２８ｃ）と、前記ガイド溝に沿って回転移動するローラ（２７ｄ，２８ｄ）と、前記第１及び前記第２ロックピースの駆動力を緩衝させる緩衝器（２９）と、一方の端部に前記ローラが連結され、他方の端部に前記緩衝器の緩衝ばね（２９ａ）が連結され、前記カムフォロアを支持する回転可能な支持アーム（２７ｅ，２８ｅ）とを備えることを特徴とする転てつ機である。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の転てつ機において、前記第１駆動部は、前記トングレールが転換を終了したときに、前記緩衝ばねの付勢力によって前記カムフォロアが前記カムに係合して前記支持アームが回転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第１ロックピースを駆動し、前記主鎖錠かんの切欠部に前記突起部を挿入し、前記トングレールが転換を開始するときに、前記緩衝ばねの付勢力に対抗して前記カムフォロアが前記カムから離脱して前記支持アームが逆転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第１ロックピースを逆方向に駆動し、前記主鎖錠かんの切欠部から前記突起部を強制的に抜き出し、前記第２駆動部は、前記トングレールが逆方向に転換を終了したときに、前記緩衝ばねの付勢力によって前記カムフォロアが前記カムに係合して前記支持アームが回転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第２ロックピースを駆動し、前記副鎖錠かんの切欠部に前記突起部を挿入し、前記トングレールが逆方向から転換を開始するときに、前記緩衝ばねの付勢力に対抗して前記カムフォロアが前記カムから離脱して前記支持アームが逆転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第１ロックピースを逆方向に駆動し、前記副鎖錠かんの切欠部から前記突起部を強制的に抜き出し、前記緩衝器は、前記切欠部と前記突起部との位置がずれた状態で、前記第１又は前記第２ロックピースが駆動したときに、前記切欠部に前記突起部を押し付ける押付力を前記緩衝ばねによって緩衝させることを特徴としている転てつ機である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の斜視図である。図２は、この発明の実施形態に係る転てつ機が使用される分岐器の平面図である。図３は、この発明の実施形態に係る転てつ機の転換機構部の平面図である。図４は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位で鎖錠した状態を示す平面図である。以下では、図２に示すトングレール３ａ，３ｂがＢ方向に転換した状態を定位とし、トングレール３ａ，３ｂがＣ方向に転換した状態を反位として説明する。
【０００９】
分岐器１は、一つの軌道を二つ以上の軌道に分ける装置である。図２に示す分岐器１は、基準線が直線であり分岐線（他の一線）が曲線である片開き分岐器である。分岐器１は、ポイント部２と、軌道が交わる図示しないクロッシング部と、ポイント部２とクロッシング部とを連絡する図示しないリード部とから構成されている。図２に示す分岐器１の方向は、車両の進行方向（図中Ａ方向）がポイント部２からクロッシング部に向かう対向である。
【００１０】
ポイント部２は、図２に示すように、先端部を尖らせた転換可能な可動レールであるトングレール３ａ，３ｂと、このトングレール３ａ，３ｂの先端部が密着及び分離する基本レール４ａ，４ｂと、トングレール３ａ，３ｂを移動自在に支持する床板５と、トングレール３ａ，３ｂを転換する転てつ棒６と、トングレール３ａ，３ｂの先端部の間隔を固定するフロントロッド７と、このフロントロッド７に接続される接続かん８と、トングレール３ａ，３ｂが基本レール４ａ，４ｂと密着するときの密着力を設定するスイッチアジャスタ９と、転換時に動作するリンク１０と、スイッチアジャスタ９とリンク１０とに接続されるエスケープクランク１１などを備えている。図２に示すポイント部２は、スイッチアジャスタ９及びエスケープクランク１１などをそれぞれ２組備えており、これらによってトングレール３ａ，３ｂを転換する構造である。図２では、リンク１０の先端側に接続されたエスケープクランクなどについては図示を省略する。
【００１１】
電気転てつ機１３は、ポイント部２を転換及び鎖錠する装置である。電気転てつ機１３は、図３に示す転換機構部１４と、図１〜図４に示す動作かん１５と、図１、図２及び図４に示す鎖錠かん１６と、図１及び図４に示す鎖錠機構部２２とから構成されている。電気転てつ機１３は、図２に示すように、基本レール４ａ，４ｂに対して平行に動作かん１５が動作可能なように設置されている。
【００１２】
転換機構部１４は、動作かん１５を動作させてポイント部２を転換する装置である。転換機構部１４は、図３に示すように、駆動力を発生する電動モータ１４ａと、このモータ１４ａの駆動力を伝達及び遮断するクラッチ１４ｂと、クラッチ１４ｂの出力軸に固定されたかさ歯車１４ｃと、このかさ歯車１４ｃと噛み合うかさ歯車１４ｄと、このかさ歯車１４ｄと一体となって回転する小歯車１４ｅと、この小歯車１４ｅと噛み合う中間歯車１４ｆと、この中間歯車１４ｆと一体となって回転する小歯車１４ｇと、この小歯車１４ｇと噛み合う転換歯車１４ｈと、この転換歯車１４ｈと一体となって回転するセクタギヤ１４ｉとを備えている。転換機構部１４は、電動モータ１４ａの回転運動を動作かん１５の直線運動に変換する。
【００１３】
動作かん１５は、図２に示すトングレール３ａ，３ｂを転換するときに動作する板状体である。動作かん１５には、図３に示すように、セクタギヤ１４ｉと噛み合うラック部１５ａと、図２に示すリンク１０に連結するための連結孔１５ｂなどが形成されている。動作かん１５は、リンク１０、エスケープクランク１１、スイッチアジャスタ９及び転てつ棒６を介してトングレール３ａ，３ｂに接続されており、転換機構部１４が発生する駆動力によってトングレール３ａ，３ｂを転換する。動作かん１５は、図１〜図４に示すように、Ｄ方向に動作するときにはトングレール３ａ，３ｂをＢ方向に動作させて反位から定位（図２に示す位置）に転換し、Ｅ方向に動作するときにはトングレール３ａ，３ｂをＣ方向に動作させて定位から反位に転換する。
【００１４】
鎖錠かん１６は、トングレール３ａ，３ｂの転換後の先端位置を鎖錠する部材である。鎖錠かん１６は、図１及び図４に示すように、主鎖錠かん１７と、副鎖錠かん１８と、継手金具１９と、固定部材２０，２１とから構成されている。鎖錠かん１６は、動作かん１５の上側に動作かん１５と直交して配置されており、図２に示すフロントロッド７に接続かん８などを介して接続されている。
【００１５】
主鎖錠かん１７は、フロントロッド７に接続される板状体である。主鎖錠かん１７の下側には、図４に示すように、切欠部１７ａが形成されている。主鎖錠かん１７は、動作かん１５の動作方向（Ｄ方向及びＥ方向）と直交する方向（Ｂ方向及びＣ方向）に動作する。
【００１６】
副鎖錠かん１８は、主鎖錠かん１７に接続される板状体である。副鎖錠かん１８は、動作かん１５の移動方向の前後に主鎖錠かん１７と平行に配置されており、主鎖錠かん１７と一体となって動作する。副鎖錠かん１８の下側には、主鎖錠かん１７の切欠部１７ａとは異なる位置に切欠部１８ａが形成されている。
【００１７】
継手金具１９は、図２に示す接続かん８と主鎖錠かん１７とを連結する部材であり、主鎖錠かん１７の先端部に固定されている。固定部材２０は、主鎖錠かん１７の先端部と副鎖錠かん１８の先端部とを連結し、固定部材２１は主鎖錠かん１７の後端部と副鎖錠かん１８の後端部とを連結する固定金具、ボルト及びナットなどからなる部材である。
【００１８】
鎖錠機構部２２は、転換後のトングレール３ａ，３ｂの先端位置を照査する装置である。鎖錠機構部２２は、図１及び図４に示すように、ロックピース２３と駆動部２６とから構成されている。ロックピース２３は、切欠部１７ａ，１８ａに挿入する突起部（駒）２４ａ，２５ａを有する部材であり、第１ロックピース２４と第２ロックピース２５とから構成されている。駆動部２６は、切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａを挿入する方向が互いに逆方向となるように、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５を駆動する機構部である。駆動部２６は、第１駆動部２７と第２駆動部２８とから構成されている。
【００１９】
第１ロックピース２４は、切欠部１７ａに挿入する突起部２４ａを有する板状体であり、第２ロックピース２５は切欠部１８ａに挿入する突起部２５ａを有する板状体である。第１ロックピース２４の上側には、長さ方向の先端部寄りに突起部２４ａが形成されており、第２ロックピース２５の上側には、突起部２４ａよりも長さ方向の端部側に突起部２５ａが形成されている。第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５は、鎖錠かん１６の動作方向と直交する方向から切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａが入り込むように、動作かん１５の動作方向に沿って並べて配置されている。第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５は、図示しないガイド部材によって移動自在に支持されており、動作かん１５と鎖錠かん１６との間を動作かん１５の移動方向と同一方向に動作する。切欠部１７ａ，１８ａの位置は、図２に示すトングレール３ａ，３ｂが定位又は反位に転換したときに、突起部２４ａ，２５ａの中心と切欠部１７ａ，１８ａの中心とが一致するように、固定部材２０，２１によって位置決めされ調節される。
【００２０】
第１駆動部２７は、トングレール３ａ，３ｂが転換を終了したときに切欠部１７ａに突起部２４ａが挿入し、トングレール３ａ，３ｂが転換を開始するときに切欠部１７ａから突起部２４ａが抜け出すように、動作かん１５の動作に連動して第１ロックピース２４を駆動する機構部である。第２駆動部２８は、トングレール３ａ，３ｂが逆方向に転換を終了したときに切欠部１８ａに突起部２５ａが挿入し、トングレール３ａ，３ｂが逆方向から転換を開始するときに切欠部１８ａから突起部２５ａが抜け出すように、第２ロックピース２５を駆動する。第１駆動部２７及び第２駆動部２８は、切欠部１７ａ，１８ａと突起部２４ａ，２５ａとの位置がずれたときに、切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａを押し込まないように、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５の駆動力を緩衝（緩衝鎖錠）する。第１駆動部２７及び第２駆動部２８は、切欠部１７ａ，１８ａと突起部２４ａ，２５ａとが密着したときに、切欠部１７ａ，１８ａから突起部２４ａ，２５ａを強制的に引き抜くように、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５を駆動（強制解錠）する。第１駆動部２７及び第２駆動部２８は、カム２７ａ，２８ａと、カムフォロア２７ｂ，２８ｂと、ガイド溝２７ｃ，２８ｃと、ローラ２７ｄ，２８ｄと、支持アーム２７ｅ，２８ｅと、緩衝器２９とから構成されている。
【００２１】
カム２７ａ，２８ａは、動作かん１５に形成されたカム溝である。カム２７ａは、動作かん１５の一方の側面に形成されており、カム２８ａは動作かん１５の他方の側面に形成されている。カム２７ａは、動作かん１５の中央部よりも先端部側に形成されており、カム２８ａは動作かん１５の中央部よりも後端部側に形成されている。カム２７ａは、先端部側に角面が形成され後端部側に傾斜面が形成されており、カム２８ａは先端部側に傾斜面が形成され後端部側に角面が形成されている。
【００２２】
カムフォロア２７ｂは、動作かん１５の動作に応じてカム２７ａに係合及び離脱する回転体であり、カムフォロア２８ｂは、動作かん１５の動作に応じてカム２８ａに係合及び離脱する回転体である。カムフォロア２７ｂ，２８ｂは、動作かん１５が動作するとこの動作かん１５の側面と回転接触し、カム２７ａ，２８ａの傾斜面から落ち込みカム２７ａ，２８ａと係合するともに、カム２７ａ，２８ａの傾斜面から抜け出してカム２７ａ，２８ａから離脱する。
【００２３】
ガイド溝２７ｃは、第１ロックピース２４の上側に幅方向に沿って所定の深さで形成された直線溝であり、ガイド溝２８ｃは第２ロックピース２５の上側に幅方向に沿って所定の深さで形成された直線溝である。ガイド溝２７ｃは、第１ロックピース２４の中央部よりも後端部側に形成されており、ガイド溝２８ｃは第２ロックピース２５の中央部よりも先端部側に形成されている。
【００２４】
ローラ２７ｄは、ガイド溝２７ｃに沿って回転移動する回転体であり、ローラ２８ｄはガイド溝２８ｃに沿って回転移動する回転体である。ローラ２７ｄは、ガイド溝２７ｃに沿って回転移動することによって第１ロックピース２４を駆動し、ローラ２８ｄはガイド溝２８ｃに沿って回転移動することによって第２ロックピース２５を駆動する。
【００２５】
支持アーム２７ｅは、カムフォロア２７ｂを支持する回転可能な段違いクランクであり、一方の端部にローラ２７ｄが連結され、他方の端部に緩衝器２９の緩衝ばね２９ａが連結されている。支持アーム２８ｅは、カムフォロア２８ｂを支持する回転可能な段違いクランクであり、一方の端部にローラ２８ｄが連結され、他方の端部に緩衝器２９の緩衝ばね２９ａが連結されている。支持アーム２７ｅ，２８ｅは、固定軸２７ｆ，２８ｆと、下側アーム部２７ｇ，２８ｇと、上側アーム部２７ｈ，２８ｈとから構成されている。支持アーム２７ｅ，２８ｅは、カムフォロア２７ｂ，２８ｂがカム２７ａ，２８ａに係合及び離脱するときの微小回転によって、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５の動作を制御する。
【００２６】
固定軸２７ｆ，２８ｆは、電気転てつ機１３の図示しない筐体の底面に固定される部材である。図４に示すように、固定軸２７ｆは、第２ロックピース２５の近くに配置されており、固定軸２８ｆは第１ロックピース２４の近くに配置されている。下側アーム部２７ｇ，２８ｇは、カムフォロア２７ｂ，２８ｂを回転自在に支持する部材である。下側アーム部２７ｇの基端部側には、カムフォロア２７ｂが回転自在に連結されており、下側アーム部２８ｇの基端部側にはカムフォロア２８ｂが回転自在に連結されている。上側アーム部２７ｈ，２８ｈは、ローラ２７ｄ，２８ｄを回転自在に支持する部材である。上側アーム部２７ｈの先端部には、ローラ２７ｄが回転自在に連結されており、上側アーム部２８ｈの先端部にはローラ２８ｄが回転自在に連結されている。下側アーム部２７ｇ及び上側アーム部２７ｈは、略Ｌ字状に屈曲した状態で固定軸２７ｆを中心として回転するように段違いに連結されており、下側アーム部２８ｇ及び上側アーム部２８ｈは、略Ｌ字状に屈曲した状態で固定軸２８ｆを中心として回転するように段違いに連結されている。
【００２７】
緩衝器２９は、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５の駆動力を緩衝させる機構部である。緩衝器２９は、図４に示すように、緩衝ばね２９ａを内部に備えている。緩衝ばね２９ａは、カムフォロア２７ｂ，２８ｂを動作かん１５の側面に押し付ける方向に付勢力（圧力）を常時発生するコイルばねである。緩衝ばね２９ａは、突起部２４ａ，２５ａを切欠部１７ａ，１８ａに挿入するときの動力源として機能する。緩衝ばね２９ａは、一方の端部２９ｂが下側アーム部２７ｇの先端部に連結されており、他方の端部２９ｃが下側アーム部２８ｇの先端部に連結されている。
【００２８】
次に、この発明の実施形態に係る転てつ機の動作を説明する。
図５は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位で解錠した状態を示す平面図である。図６は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位から反位に転換している途中の状態を示す平面図である。図７は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の反位で鎖錠した状態を示す平面図である。図８は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の反位で転換不能になった状態を示す平面図である。
【００２９】
（定位で鎖錠した状態）
図２に示すように、トングレール３ａ，３ｂが定位に転換を終了してトングレール３ａと基本レール４ａとが密着した状態では、図４に示すように、カムフォロア２７ｂがカム２７ａに落ち込み、支持アーム２７ｅが固定軸２７ｆを中心に時計回りに微小角度だけ回転している。この状態では、ガイド溝２７ｃの側面がローラ２７ｄによってＤ方向に押されており、第１ロックピース２４がＤ方向に移動して突起部２４ａが切欠部１７ａに挿入している。一方、カムフォロア２８ｂは、カム２８ａから抜け出して緩衝ばね２９ａの付勢力によって動作かん１５の側面と加圧接触している。
【００３０】
（定位で解錠した状態）
図３に示す電動モータ１４ａが駆動すると、クラッチ１４ｂを介してかさ歯車１４ｃなどのギヤ列が回転し、歯車１４ｊが時計回りに回転しながらラック部１５ａと噛み合って動作かん１５がＥ方向に動作する。その結果、図２に示すリンク１０及びエスケープクランク１１などを介して転てつ棒６に駆動力が伝達されて転てつ棒６がＣ方向に動作し、トングレール３ａ，３ｂが定位から反位に転換を開始する。図５に示すように、動作かん１５がＥ方向に動作を開始すると、カムフォロア２７ｂが回転しながらカム２７ａの傾斜面に沿って相対移動してカム２７ａから抜け出し、緩衝ばね２９ａの付勢力に対抗して固定軸２７ｆを中心に支持アーム２７ｅが反時計回りに微小角度だけ回転する。このときに、支持アーム２７ｅの微小回転によって緩衝ばね２９ａが引っ張られるために、カムフォロア２７ｂ，２８ｂと動作かん１５の側面とが強く加圧接触し、カムフォロア２７ｂ，２８ｂをカム２７ａ，２８ａに嵌め込む方向の付勢力がカムフォロア２７ｂ，２８ｂに作用する。支持アーム２７ｅが反時計回りに微小回転すると、ガイド溝２７ｃに沿ってローラ２７ｄが回転移動してガイド溝２７ｃの側面がローラ２７ｄによってＥ方向に押される。その結果、第１ロックピース２４がＥ方向に移動して突起部２４ａが切欠部１７ａから抜け出して、トングレール３ａ，３ｂが定位から反位に転換可能な状態になる。
【００３１】
（定位から反位に転換している途中の状態）
図６に示すように、動作かん１５がＥ方向にさらに動作すると、図２に示すトングレール３ａ，３ｂが定位から反位に略転換を終了して、トングレール３ｂが基本レール４ｂに密着しようとする。トングレール３ａ，３ｂがＣ方向に転換するとフロントロッド７が追従して動作し、図６に示すように、接続かん８及び継手金具１９を介して鎖錠かん１６が受動的にＣ方向に動作する。トングレール３ａ，３ｂが転換を終了する直前では、カム２８ａの傾斜面がカムフォロア２８ｂに接近しカム２８ａに嵌り込む寸前の状態になる。
【００３２】
（反位で鎖錠した状態）
図２に示すトングレール３ａ，３ｂが反位に転換を終了してトングレール３ｂと基本レール４ｂとが密着すると、動作かん１５が停止して図６に示す鎖錠かん１６が停止する。動作かんが停止する間際では切欠部１８ａの中心と突起部２５ａの中心とが略一致した位置関係になり、付勢ばね２９ａの付勢力によって、カムフォロア２８ｂがカム２８ａに嵌り込むとともに、支持アーム２８ｅが固定軸２８ｆを中心に時計回りに微小角度だけ回転する。その結果、ガイド溝２８ｃの側面がローラ２８ｄによってＥ方向に押されるために、第２ロックピース２５がＥ方向に移動して突起部２５ａが切欠部１８ａに挿入し、図２に示すトングレール３ａ，３ｂが反位に転換した状態で鎖錠される。このときに、図６に示すように、カムフォロア２７ｂは緩衝ばね２９ａの付勢力によって動作かん１５の側面と加圧接触している。
【００３３】
（反位で転換不能になった状態（緩衝鎖錠））
図８に示すように、切欠部１８ａの中心と突起部２５ａの中心とが一致せずにこれらの位置が僅かにずれた状態では、切欠部１８ａに突起部２５ａを挿入することができない。しかし、カムフォロア２８ｂにカム２８ａが到達すると、緩衝ばね２９ａの付勢力によってカムフォロア２８ｂがカム２８ａに落ち込もうとし、支持アーム２８ｅが時計回りに回転しようとする。その結果、ガイド溝２８ｃの側面がローラ２８ｄによってＥ方向に僅かに押されて第２ロックピース２５がＥ方向に移動し、切欠部１８ａが突起部２５ａと接触し押し付けられる。このときに、突起部２５ａと切欠部１８ａとの間に発生する押付力（加圧力）は緩衝ばね２９ａの付勢力に対抗して緩衝ばね２９ａを引っ張る方向に作用する。その結果、切欠部１８ａに突起部２５ａを押し付ける押付力が緩衝ばね２９ａによって緩衝されるために、切欠部１８ａに突起部２５ａを無理に押し込み切欠部１８ａの側面を突起部２５ａの角部がかじってしまうことがない。
【００３４】
（強制解錠）
図７に示すように、鎖錠機構部２２が反位で鎖錠した状態であるときに、図２に示すトングレール３ａ，３ｂの先端位置が温度変化や列車の通過などによって微小移動すると、切欠部１８ａの側面と突起部２５ａの側面とが強く接触しこれらが密着することがある。しかし、図２に示すトングレール３ａ，３ｂをＣ方向に動作させて反位から定位に転換するために、図７に示すように動作かん１５がＤ方向に動作すると、動作かん１５の動作に連動してカムフォロア２８ｂが傾斜面に沿ってカム２８ａから強制的に抜け出す。その結果、第２ロックピース２５がＤ方向に移動して突起部２５ａが切欠部１８ａから強制的に抜け出すために、切欠部１８ａに突起部２５ａが引っ掛かり転換不能が発生することがない。
【００３５】
以上の説明では、図２に示すトングレール３ａ，３ｂが定位から反位に転換するときの鎖錠機構部２２の動作を説明したが、トングレール３ａ，３ｂが反位から定位に転換するときには、図４〜図７に示す動作かん１５がＤ方向に動作して鎖錠機構部２２が逆の動作をする。
【００３６】
この発明の実施形態に係る転てつ機には、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、切欠部１７ａ，１８ａと突起部２４ａ，２５ａとの位置がずれたときに、切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａを押し込まないように、第１駆動部２７及び第２駆動部２８が第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５の駆動力を緩衝させる。その結果、切欠部１７ａ，１８ａを突起部２４ａ，２５ａがかじることによって発生する磨耗が防止されて、鎖錠機構部２２の検知性能の低下を防止することができる。
【００３７】
(2) この実施形態では、切欠部１７ａ，１８ａと突起部２４ａ，２５ａとが密着したときに、切欠部１７ａ，１８ａから突起部２４ａ，２５ａを強制的に引き抜くように、第１駆動部２７及び第２駆動部２８が第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５を駆動する。その結果、切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａが引っ掛かることがなくなり、転換不能が発生するのを防止することができる。
【００３８】
(3) この実施形態では、主鎖錠かん１７及び副鎖錠かん１８が動作かん１５の移動方向の前後に配置されており、切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａを挿入する方向が互いに逆方向になるように、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５を第１駆動部２７及び第２駆動部２８が駆動する。その結果、電気転てつ機１３の上側カバーを開けた状態で鎖錠機構部２２の動作を確認できるために保守時の点検や修理が容易になる。
【００３９】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、定位に転換したときに切欠部１７ａに突起部２４ａが挿入し、反位に転換したときに切欠部１８ａに突起部２５ａが挿入しているが、切欠部１７ａ，１８ａと突起部２４ａ，２５ａの挿入関係と転換位置との関係は逆であってもよい。また、この実施形態では、主鎖錠かん１７の後端部寄りに切欠部１７ａを形成し、副鎖錠かん１８の前端部寄りに切欠部１８ａを形成しているが、これらの形成位置を逆にしてもよい。
【００４０】
(2) この実施形態では、第１駆動部２７及び第２駆動部２８が１つの緩衝器２９を兼用して部品点数の削減を図っているが、同一構造の緩衝器を２つ設置して緩衝ばねの一方の端部を固定部材に連結し、他方の端部を支持アームに連結してもよい。また、この実施形態では、緩衝器２９の付勢力の発生源として緩衝ばね２９ａを例に挙げて説明したが油圧シリンダなどを利用してもよい。
【００４１】
(3) この実施形態では、支持アーム２７ｅ，２８ｅ側にカムフォロア２７ｂ，２８ｂを設け、動作かん１５側にカム２７ａ，２８ａを設けているが、これらを逆側に設けてもよい。また、この実施形態では、ガイド溝２７ｃ，２８ｃに沿って回転移動するローラ２７ｄ，２８ｄを例に挙げて説明したが、ローラ２７ｄ，２８ｄをスライダなどの移動体に置き換えてもよいし、ガイド軸などのガイド部材に沿ってスライダなどの移動体がスライドする機構に変更してもよい。
【００４２】
(4) この実施形態では、ローラ２７ｄ，２８ｄが円筒状の場合を例に挙げて説明したが、ガイド溝２７ｃ，２８ｄに沿って摺動可能な形状であればよい。また、この実施形態では、新幹線用電気転てつ機を例に挙げて説明したが、在来線などで使用される電気転てつ機についてもこの発明を適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によると、切欠部と突起部との位置がずれたときに、切欠部に突起部を押し込まないように、第１及び第２ロックピースの駆動力を緩衝させ、切欠部と突起部とが密着したときに、切欠部から突起部を強制的に引き抜くように、第１及び第２ロックピースを駆動するので、分岐器の転換不能を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の斜視図である。
【図２】この発明の実施形態に係る転てつ機が使用される分岐器の平面図である。
【図３】この発明の実施形態に係る転てつ機の転換機構部の平面図である。
【図４】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位で鎖錠した状態を示す平面図である。
【図５】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位で解錠した状態を示す平面図である。
【図６】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位から反位に転換している途中の状態を示す平面図である。
【図７】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の反位で鎖錠した状態を示す平面図である。
【図８】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の反位で転換不能になった状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 分岐器
２ ポイント部
３ａ，３ｂ トングレール
４ａ，４ｂ 基本レール
１３ 電気転てつ機
１４ 転換機構部
１５ 動作かん
１６ 鎖錠かん
１７ 主鎖錠かん
１８ 副鎖錠かん
１７ａ，１８ａ 切欠部
２２ 鎖錠機構部
２３ ロックピース
２４ 第１ロックピース
２５ 第２ロックピース
２４ａ，２５ａ 突起部
２６ 駆動部
２７ 第１駆動部
２８ 第２駆動部
２７ａ，２８ａ カム
２７ｂ，２８ｂ カムフォロア
２７ｃ，２８ｃ ガイド溝
２７ｄ，２８ｄ ローラ
２７ｅ，２８ｅ 支持アーム
２７ｆ，２８ｆ 固定軸
２９ 緩衝器
２９ａ 緩衝ばね
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道用分岐器を転換及び鎖錠する転てつ機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の新幹線用電気転てつ機は、トングレールを転換するときに動作する動作かんと、この動作かんの動作方向と直交する方向に動作する主鎖錠かんと、動作かんの移動方向の前後に主鎖錠かんと平行に配置され、主鎖錠かんと一体となって動作する副鎖錠かんと、主鎖錠かん及び副鎖錠かんの切欠部に挿入する突起部を有するロックピースと、このロックピースを駆動する駆動部と、ロックピースと駆動部とを接続する緩衝ばねとを備えている。この新幹線用電気転てつ機では、１つのロックピースに２つの突起部が主鎖錠かん及び副鎖錠かんと対向して配置されており、主鎖錠かん及び副鎖錠かんの切欠部に対して直交する方向から突起部が挿入可能なようにロックピースが配置されている。この新幹線用電気転てつ機では、切欠部と突起部との位置がずれた状態でロックピースを駆動部が駆動したときに、切欠部に突起部を無理に挿入しないように、緩衝ばねによって駆動部が発生する駆動力を緩衝させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の新幹線用電気転てつ機では、切欠部に突起部が挿入された鎖錠状態で、温度変化や列車の通過などによってトングレールの先端位置が微小移動すると、切欠部と突起部とが強く接触して密着した状態になる。その結果、切欠部と突起部との間の抵抗力（密着力）が緩衝ばねの付勢力よりも大きい場合には、緩衝ばねを介してロックピースを駆動する構造であるために、切欠部から突起部を引き抜くことができず切欠部に突起部が嵌った状態になり、分岐器が転換不能になるおそれがあった。
【０００４】
この発明の課題は、分岐器の転換不能を防止することができる転てつ機を提供することである。
【０００５】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、トングレール（３ａ，３ｂ）を転換するときに動作する動作かん（１５）と、前記動作かんの動作方向（Ｄ，Ｅ）と直交する方向（Ｂ，Ｃ）に動作する主鎖錠かん（１７）と、前記動作かんの移動方向の前後に前記主鎖錠かんと平行に配置され、前記主鎖錠かんと一体となって動作する副鎖錠かん（１８）と、前記主鎖錠かんの切欠部（１７ａ）及びこの主鎖錠かんの切欠部とは異なる位置に形成された前記副鎖錠かんの切欠部（１８ａ）に挿入する突起部（２４ａ，２５ａ）を有するロックピース（２３）と、前記主鎖錠かん及び前記副鎖錠かんの切欠部に前記突起部を挿入する方向が互いに逆方向になるように、前記ロックピースを駆動する駆動部（２６）とを備える転てつ機において、前記ロックピースは、前記主鎖錠かんの切欠部（１７ａ）に挿入する突起部（２４ａ）を有する第１ロックピース（２４）と、前記副鎖錠かんの切欠部（１８ａ）に挿入する突起部（２５ａ）を有する第２ロックピース（２５）を備え、前記駆動部は、前記トングレールが転換を終了したときに前記主鎖錠かんの切欠部に前記突起部が挿入し、前記トングレールが転換を開始するときに前記主鎖錠かんの切欠部から前記突起部が抜け出すように、前記動作かんに連動して前記第１ロックピースを駆動する第１駆動部（２７）と、前記トングレールが逆方向に転換を終了したときに前記副鎖錠かんの切欠部に前記突起部が挿入し、前記トングレールが逆方向から転換を開始するときに前記副鎖錠かんの切欠部から前記突起部が抜け出すように、前記動作かんに連動して前記第２ロックピースを駆動する第２駆動部（２８）を備え、前記第１及び前記第２の駆動部は、前記切欠部と前記突起部との位置がずれたときに、前記切欠部に前記突起部を押し込まないように、前記第１及び第２ロックピースの駆動力を緩衝させる緩衝器（２９）を備え、前記切欠部と前記突起部とが密着したときに、前記第１及び前記第２ロックピースの駆動力を前記緩衝器によって緩衝させずに、前記切欠部から前記突起部を強制的に引き抜くように、前記第１及び前記第２ロックピースを駆動することを特徴とする転てつ機（１３）である。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の転てつ機において、前記第１及び前記第２駆動部は、前記動作かんに形成されたカム（２７ａ，２８ａ）と、前記動作かんの動作に応じて、前記カムに係合及び離脱するカムフォロア（２７ｂ，２８ｂ）と、前記第１及び前記第２ロックピースに形成されたガイド溝（２７ｃ，２８ｃ）と、前記ガイド溝に沿って回転移動するローラ（２７ｄ，２８ｄ）と、前記第１及び前記第２ロックピースの駆動力を緩衝させる緩衝器（２９）と、一方の端部に前記ローラが連結され、他方の端部に前記緩衝器の緩衝ばね（２９ａ）が連結され、前記カムフォロアを支持する回転可能な支持アーム（２７ｅ，２８ｅ）とを備えることを特徴とする転てつ機である。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の転てつ機において、前記第１駆動部は、前記トングレールが転換を終了したときに、前記緩衝ばねの付勢力によって前記カムフォロアが前記カムに係合して前記支持アームが回転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第１ロックピースを駆動し、前記主鎖錠かんの切欠部に前記突起部を挿入し、前記トングレールが転換を開始するときに、前記緩衝ばねの付勢力に対抗して前記カムフォロアが前記カムから離脱して前記支持アームが逆転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第１ロックピースを逆方向に駆動し、前記主鎖錠かんの切欠部から前記突起部を強制的に抜き出し、前記第２駆動部は、前記トングレールが逆方向に転換を終了したときに、前記緩衝ばねの付勢力によって前記カムフォロアが前記カムに係合して前記支持アームが回転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第２ロックピースを駆動し、前記副鎖錠かんの切欠部に前記突起部を挿入し、前記トングレールが逆方向から転換を開始するときに、前記緩衝ばねの付勢力に対抗して前記カムフォロアが前記カムから離脱して前記支持アームが逆転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第１ロックピースを逆方向に駆動し、前記副鎖錠かんの切欠部から前記突起部を強制的に抜き出し、前記緩衝器は、前記切欠部と前記突起部との位置がずれた状態で、前記第１又は前記第２ロックピースが駆動したときに、前記切欠部に前記突起部を押し付ける押付力を前記緩衝ばねによって緩衝させることを特徴としている転てつ機である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の斜視図である。図２は、この発明の実施形態に係る転てつ機が使用される分岐器の平面図である。図３は、この発明の実施形態に係る転てつ機の転換機構部の平面図である。図４は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位で鎖錠した状態を示す平面図である。以下では、図２に示すトングレール３ａ，３ｂがＢ方向に転換した状態を定位とし、トングレール３ａ，３ｂがＣ方向に転換した状態を反位として説明する。
【０００９】
分岐器１は、一つの軌道を二つ以上の軌道に分ける装置である。図２に示す分岐器１は、基準線が直線であり分岐線（他の一線）が曲線である片開き分岐器である。分岐器１は、ポイント部２と、軌道が交わる図示しないクロッシング部と、ポイント部２とクロッシング部とを連絡する図示しないリード部とから構成されている。図２に示す分岐器１の方向は、車両の進行方向（図中Ａ方向）がポイント部２からクロッシング部に向かう対向である。
【００１０】
ポイント部２は、図２に示すように、先端部を尖らせた転換可能な可動レールであるトングレール３ａ，３ｂと、このトングレール３ａ，３ｂの先端部が密着及び分離する基本レール４ａ，４ｂと、トングレール３ａ，３ｂを移動自在に支持する床板５と、トングレール３ａ，３ｂを転換する転てつ棒６と、トングレール３ａ，３ｂの先端部の間隔を固定するフロントロッド７と、このフロントロッド７に接続される接続かん８と、トングレール３ａ，３ｂが基本レール４ａ，４ｂと密着するときの密着力を設定するスイッチアジャスタ９と、転換時に動作するリンク１０と、スイッチアジャスタ９とリンク１０とに接続されるエスケープクランク１１などを備えている。図２に示すポイント部２は、スイッチアジャスタ９及びエスケープクランク１１などをそれぞれ２組備えており、これらによってトングレール３ａ，３ｂを転換する構造である。図２では、リンク１０の先端側に接続されたエスケープクランクなどについては図示を省略する。
【００１１】
電気転てつ機１３は、ポイント部２を転換及び鎖錠する装置である。電気転てつ機１３は、図３に示す転換機構部１４と、図１〜図４に示す動作かん１５と、図１、図２及び図４に示す鎖錠かん１６と、図１及び図４に示す鎖錠機構部２２とから構成されている。電気転てつ機１３は、図２に示すように、基本レール４ａ，４ｂに対して平行に動作かん１５が動作可能なように設置されている。
【００１２】
転換機構部１４は、動作かん１５を動作させてポイント部２を転換する装置である。転換機構部１４は、図３に示すように、駆動力を発生する電動モータ１４ａと、このモータ１４ａの駆動力を伝達及び遮断するクラッチ１４ｂと、クラッチ１４ｂの出力軸に固定されたかさ歯車１４ｃと、このかさ歯車１４ｃと噛み合うかさ歯車１４ｄと、このかさ歯車１４ｄと一体となって回転する小歯車１４ｅと、この小歯車１４ｅと噛み合う中間歯車１４ｆと、この中間歯車１４ｆと一体となって回転する小歯車１４ｇと、この小歯車１４ｇと噛み合う転換歯車１４ｈと、この転換歯車１４ｈと一体となって回転するセクタギヤ１４ｉとを備えている。転換機構部１４は、電動モータ１４ａの回転運動を動作かん１５の直線運動に変換する。
【００１３】
動作かん１５は、図２に示すトングレール３ａ，３ｂを転換するときに動作する板状体である。動作かん１５には、図３に示すように、セクタギヤ１４ｉと噛み合うラック部１５ａと、図２に示すリンク１０に連結するための連結孔１５ｂなどが形成されている。動作かん１５は、リンク１０、エスケープクランク１１、スイッチアジャスタ９及び転てつ棒６を介してトングレール３ａ，３ｂに接続されており、転換機構部１４が発生する駆動力によってトングレール３ａ，３ｂを転換する。動作かん１５は、図１〜図４に示すように、Ｄ方向に動作するときにはトングレール３ａ，３ｂをＢ方向に動作させて反位から定位（図２に示す位置）に転換し、Ｅ方向に動作するときにはトングレール３ａ，３ｂをＣ方向に動作させて定位から反位に転換する。
【００１４】
鎖錠かん１６は、トングレール３ａ，３ｂの転換後の先端位置を鎖錠する部材である。鎖錠かん１６は、図１及び図４に示すように、主鎖錠かん１７と、副鎖錠かん１８と、継手金具１９と、固定部材２０，２１とから構成されている。鎖錠かん１６は、動作かん１５の上側に動作かん１５と直交して配置されており、図２に示すフロントロッド７に接続かん８などを介して接続されている。
【００１５】
主鎖錠かん１７は、フロントロッド７に接続される板状体である。主鎖錠かん１７の下側には、図４に示すように、切欠部１７ａが形成されている。主鎖錠かん１７は、動作かん１５の動作方向（Ｄ方向及びＥ方向）と直交する方向（Ｂ方向及びＣ方向）に動作する。
【００１６】
副鎖錠かん１８は、主鎖錠かん１７に接続される板状体である。副鎖錠かん１８は、動作かん１５の移動方向の前後に主鎖錠かん１７と平行に配置されており、主鎖錠かん１７と一体となって動作する。副鎖錠かん１８の下側には、主鎖錠かん１７の切欠部１７ａとは異なる位置に切欠部１８ａが形成されている。
【００１７】
継手金具１９は、図２に示す接続かん８と主鎖錠かん１７とを連結する部材であり、主鎖錠かん１７の先端部に固定されている。固定部材２０は、主鎖錠かん１７の先端部と副鎖錠かん１８の先端部とを連結し、固定部材２１は主鎖錠かん１７の後端部と副鎖錠かん１８の後端部とを連結する固定金具、ボルト及びナットなどからなる部材である。
【００１８】
鎖錠機構部２２は、転換後のトングレール３ａ，３ｂの先端位置を照査する装置である。鎖錠機構部２２は、図１及び図４に示すように、ロックピース２３と駆動部２６とから構成されている。ロックピース２３は、切欠部１７ａ，１８ａに挿入する突起部（駒）２４ａ，２５ａを有する部材であり、第１ロックピース２４と第２ロックピース２５とから構成されている。駆動部２６は、切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａを挿入する方向が互いに逆方向となるように、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５を駆動する機構部である。駆動部２６は、第１駆動部２７と第２駆動部２８とから構成されている。
【００１９】
第１ロックピース２４は、切欠部１７ａに挿入する突起部２４ａを有する板状体であり、第２ロックピース２５は切欠部１８ａに挿入する突起部２５ａを有する板状体である。第１ロックピース２４の上側には、長さ方向の先端部寄りに突起部２４ａが形成されており、第２ロックピース２５の上側には、突起部２４ａよりも長さ方向の端部側に突起部２５ａが形成されている。第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５は、鎖錠かん１６の動作方向と直交する方向から切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａが入り込むように、動作かん１５の動作方向に沿って並べて配置されている。第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５は、図示しないガイド部材によって移動自在に支持されており、動作かん１５と鎖錠かん１６との間を動作かん１５の移動方向と同一方向に動作する。切欠部１７ａ，１８ａの位置は、図２に示すトングレール３ａ，３ｂが定位又は反位に転換したときに、突起部２４ａ，２５ａの中心と切欠部１７ａ，１８ａの中心とが一致するように、固定部材２０，２１によって位置決めされ調節される。
【００２０】
第１駆動部２７は、トングレール３ａ，３ｂが転換を終了したときに切欠部１７ａに突起部２４ａが挿入し、トングレール３ａ，３ｂが転換を開始するときに切欠部１７ａから突起部２４ａが抜け出すように、動作かん１５の動作に連動して第１ロックピース２４を駆動する機構部である。第２駆動部２８は、トングレール３ａ，３ｂが逆方向に転換を終了したときに切欠部１８ａに突起部２５ａが挿入し、トングレール３ａ，３ｂが逆方向から転換を開始するときに切欠部１８ａから突起部２５ａが抜け出すように、第２ロックピース２５を駆動する。第１駆動部２７及び第２駆動部２８は、切欠部１７ａ，１８ａと突起部２４ａ，２５ａとの位置がずれたときに、切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａを押し込まないように、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５の駆動力を緩衝（緩衝鎖錠）する。第１駆動部２７及び第２駆動部２８は、切欠部１７ａ，１８ａと突起部２４ａ，２５ａとが密着したときに、切欠部１７ａ，１８ａから突起部２４ａ，２５ａを強制的に引き抜くように、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５を駆動（強制解錠）する。第１駆動部２７及び第２駆動部２８は、カム２７ａ，２８ａと、カムフォロア２７ｂ，２８ｂと、ガイド溝２７ｃ，２８ｃと、ローラ２７ｄ，２８ｄと、支持アーム２７ｅ，２８ｅと、緩衝器２９とから構成されている。
【００２１】
カム２７ａ，２８ａは、動作かん１５に形成されたカム溝である。カム２７ａは、動作かん１５の一方の側面に形成されており、カム２８ａは動作かん１５の他方の側面に形成されている。カム２７ａは、動作かん１５の中央部よりも先端部側に形成されており、カム２８ａは動作かん１５の中央部よりも後端部側に形成されている。カム２７ａは、先端部側に角面が形成され後端部側に傾斜面が形成されており、カム２８ａは先端部側に傾斜面が形成され後端部側に角面が形成されている。
【００２２】
カムフォロア２７ｂは、動作かん１５の動作に応じてカム２７ａに係合及び離脱する回転体であり、カムフォロア２８ｂは、動作かん１５の動作に応じてカム２８ａに係合及び離脱する回転体である。カムフォロア２７ｂ，２８ｂは、動作かん１５が動作するとこの動作かん１５の側面と回転接触し、カム２７ａ，２８ａの傾斜面から落ち込みカム２７ａ，２８ａと係合するともに、カム２７ａ，２８ａの傾斜面から抜け出してカム２７ａ，２８ａから離脱する。
【００２３】
ガイド溝２７ｃは、第１ロックピース２４の上側に幅方向に沿って所定の深さで形成された直線溝であり、ガイド溝２８ｃは第２ロックピース２５の上側に幅方向に沿って所定の深さで形成された直線溝である。ガイド溝２７ｃは、第１ロックピース２４の中央部よりも後端部側に形成されており、ガイド溝２８ｃは第２ロックピース２５の中央部よりも先端部側に形成されている。
【００２４】
ローラ２７ｄは、ガイド溝２７ｃに沿って回転移動する回転体であり、ローラ２８ｄはガイド溝２８ｃに沿って回転移動する回転体である。ローラ２７ｄは、ガイド溝２７ｃに沿って回転移動することによって第１ロックピース２４を駆動し、ローラ２８ｄはガイド溝２８ｃに沿って回転移動することによって第２ロックピース２５を駆動する。
【００２５】
支持アーム２７ｅは、カムフォロア２７ｂを支持する回転可能な段違いクランクであり、一方の端部にローラ２７ｄが連結され、他方の端部に緩衝器２９の緩衝ばね２９ａが連結されている。支持アーム２８ｅは、カムフォロア２８ｂを支持する回転可能な段違いクランクであり、一方の端部にローラ２８ｄが連結され、他方の端部に緩衝器２９の緩衝ばね２９ａが連結されている。支持アーム２７ｅ，２８ｅは、固定軸２７ｆ，２８ｆと、下側アーム部２７ｇ，２８ｇと、上側アーム部２７ｈ，２８ｈとから構成されている。支持アーム２７ｅ，２８ｅは、カムフォロア２７ｂ，２８ｂがカム２７ａ，２８ａに係合及び離脱するときの微小回転によって、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５の動作を制御する。
【００２６】
固定軸２７ｆ，２８ｆは、電気転てつ機１３の図示しない筐体の底面に固定される部材である。図４に示すように、固定軸２７ｆは、第２ロックピース２５の近くに配置されており、固定軸２８ｆは第１ロックピース２４の近くに配置されている。下側アーム部２７ｇ，２８ｇは、カムフォロア２７ｂ，２８ｂを回転自在に支持する部材である。下側アーム部２７ｇの基端部側には、カムフォロア２７ｂが回転自在に連結されており、下側アーム部２８ｇの基端部側にはカムフォロア２８ｂが回転自在に連結されている。上側アーム部２７ｈ，２８ｈは、ローラ２７ｄ，２８ｄを回転自在に支持する部材である。上側アーム部２７ｈの先端部には、ローラ２７ｄが回転自在に連結されており、上側アーム部２８ｈの先端部にはローラ２８ｄが回転自在に連結されている。下側アーム部２７ｇ及び上側アーム部２７ｈは、略Ｌ字状に屈曲した状態で固定軸２７ｆを中心として回転するように段違いに連結されており、下側アーム部２８ｇ及び上側アーム部２８ｈは、略Ｌ字状に屈曲した状態で固定軸２８ｆを中心として回転するように段違いに連結されている。
【００２７】
緩衝器２９は、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５の駆動力を緩衝させる機構部である。緩衝器２９は、図４に示すように、緩衝ばね２９ａを内部に備えている。緩衝ばね２９ａは、カムフォロア２７ｂ，２８ｂを動作かん１５の側面に押し付ける方向に付勢力（圧力）を常時発生するコイルばねである。緩衝ばね２９ａは、突起部２４ａ，２５ａを切欠部１７ａ，１８ａに挿入するときの動力源として機能する。緩衝ばね２９ａは、一方の端部２９ｂが下側アーム部２７ｇの先端部に連結されており、他方の端部２９ｃが下側アーム部２８ｇの先端部に連結されている。
【００２８】
次に、この発明の実施形態に係る転てつ機の動作を説明する。
図５は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位で解錠した状態を示す平面図である。図６は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位から反位に転換している途中の状態を示す平面図である。図７は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の反位で鎖錠した状態を示す平面図である。図８は、この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の反位で転換不能になった状態を示す平面図である。
【００２９】
（定位で鎖錠した状態）
図２に示すように、トングレール３ａ，３ｂが定位に転換を終了してトングレール３ａと基本レール４ａとが密着した状態では、図４に示すように、カムフォロア２７ｂがカム２７ａに落ち込み、支持アーム２７ｅが固定軸２７ｆを中心に時計回りに微小角度だけ回転している。この状態では、ガイド溝２７ｃの側面がローラ２７ｄによってＤ方向に押されており、第１ロックピース２４がＤ方向に移動して突起部２４ａが切欠部１７ａに挿入している。一方、カムフォロア２８ｂは、カム２８ａから抜け出して緩衝ばね２９ａの付勢力によって動作かん１５の側面と加圧接触している。
【００３０】
（定位で解錠した状態）
図３に示す電動モータ１４ａが駆動すると、クラッチ１４ｂを介してかさ歯車１４ｃなどのギヤ列が回転し、歯車１４ｊが時計回りに回転しながらラック部１５ａと噛み合って動作かん１５がＥ方向に動作する。その結果、図２に示すリンク１０及びエスケープクランク１１などを介して転てつ棒６に駆動力が伝達されて転てつ棒６がＣ方向に動作し、トングレール３ａ，３ｂが定位から反位に転換を開始する。図５に示すように、動作かん１５がＥ方向に動作を開始すると、カムフォロア２７ｂが回転しながらカム２７ａの傾斜面に沿って相対移動してカム２７ａから抜け出し、緩衝ばね２９ａの付勢力に対抗して固定軸２７ｆを中心に支持アーム２７ｅが反時計回りに微小角度だけ回転する。このときに、支持アーム２７ｅの微小回転によって緩衝ばね２９ａが引っ張られるために、カムフォロア２７ｂ，２８ｂと動作かん１５の側面とが強く加圧接触し、カムフォロア２７ｂ，２８ｂをカム２７ａ，２８ａに嵌め込む方向の付勢力がカムフォロア２７ｂ，２８ｂに作用する。支持アーム２７ｅが反時計回りに微小回転すると、ガイド溝２７ｃに沿ってローラ２７ｄが回転移動してガイド溝２７ｃの側面がローラ２７ｄによってＥ方向に押される。その結果、第１ロックピース２４がＥ方向に移動して突起部２４ａが切欠部１７ａから抜け出して、トングレール３ａ，３ｂが定位から反位に転換可能な状態になる。
【００３１】
（定位から反位に転換している途中の状態）
図６に示すように、動作かん１５がＥ方向にさらに動作すると、図２に示すトングレール３ａ，３ｂが定位から反位に略転換を終了して、トングレール３ｂが基本レール４ｂに密着しようとする。トングレール３ａ，３ｂがＣ方向に転換するとフロントロッド７が追従して動作し、図６に示すように、接続かん８及び継手金具１９を介して鎖錠かん１６が受動的にＣ方向に動作する。トングレール３ａ，３ｂが転換を終了する直前では、カム２８ａの傾斜面がカムフォロア２８ｂに接近しカム２８ａに嵌り込む寸前の状態になる。
【００３２】
（反位で鎖錠した状態）
図２に示すトングレール３ａ，３ｂが反位に転換を終了してトングレール３ｂと基本レール４ｂとが密着すると、動作かん１５が停止して図６に示す鎖錠かん１６が停止する。動作かんが停止する間際では切欠部１８ａの中心と突起部２５ａの中心とが略一致した位置関係になり、付勢ばね２９ａの付勢力によって、カムフォロア２８ｂがカム２８ａに嵌り込むとともに、支持アーム２８ｅが固定軸２８ｆを中心に時計回りに微小角度だけ回転する。その結果、ガイド溝２８ｃの側面がローラ２８ｄによってＥ方向に押されるために、第２ロックピース２５がＥ方向に移動して突起部２５ａが切欠部１８ａに挿入し、図２に示すトングレール３ａ，３ｂが反位に転換した状態で鎖錠される。このときに、図６に示すように、カムフォロア２７ｂは緩衝ばね２９ａの付勢力によって動作かん１５の側面と加圧接触している。
【００３３】
（反位で転換不能になった状態（緩衝鎖錠））
図８に示すように、切欠部１８ａの中心と突起部２５ａの中心とが一致せずにこれらの位置が僅かにずれた状態では、切欠部１８ａに突起部２５ａを挿入することができない。しかし、カムフォロア２８ｂにカム２８ａが到達すると、緩衝ばね２９ａの付勢力によってカムフォロア２８ｂがカム２８ａに落ち込もうとし、支持アーム２８ｅが時計回りに回転しようとする。その結果、ガイド溝２８ｃの側面がローラ２８ｄによってＥ方向に僅かに押されて第２ロックピース２５がＥ方向に移動し、切欠部１８ａが突起部２５ａと接触し押し付けられる。このときに、突起部２５ａと切欠部１８ａとの間に発生する押付力（加圧力）は緩衝ばね２９ａの付勢力に対抗して緩衝ばね２９ａを引っ張る方向に作用する。その結果、切欠部１８ａに突起部２５ａを押し付ける押付力が緩衝ばね２９ａによって緩衝されるために、切欠部１８ａに突起部２５ａを無理に押し込み切欠部１８ａの側面を突起部２５ａの角部がかじってしまうことがない。
【００３４】
（強制解錠）
図７に示すように、鎖錠機構部２２が反位で鎖錠した状態であるときに、図２に示すトングレール３ａ，３ｂの先端位置が温度変化や列車の通過などによって微小移動すると、切欠部１８ａの側面と突起部２５ａの側面とが強く接触しこれらが密着することがある。しかし、図２に示すトングレール３ａ，３ｂをＣ方向に動作させて反位から定位に転換するために、図７に示すように動作かん１５がＤ方向に動作すると、動作かん１５の動作に連動してカムフォロア２８ｂが傾斜面に沿ってカム２８ａから強制的に抜け出す。その結果、第２ロックピース２５がＤ方向に移動して突起部２５ａが切欠部１８ａから強制的に抜け出すために、切欠部１８ａに突起部２５ａが引っ掛かり転換不能が発生することがない。
【００３５】
以上の説明では、図２に示すトングレール３ａ，３ｂが定位から反位に転換するときの鎖錠機構部２２の動作を説明したが、トングレール３ａ，３ｂが反位から定位に転換するときには、図４〜図７に示す動作かん１５がＤ方向に動作して鎖錠機構部２２が逆の動作をする。
【００３６】
この発明の実施形態に係る転てつ機には、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、切欠部１７ａ，１８ａと突起部２４ａ，２５ａとの位置がずれたときに、切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａを押し込まないように、第１駆動部２７及び第２駆動部２８が第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５の駆動力を緩衝させる。その結果、切欠部１７ａ，１８ａを突起部２４ａ，２５ａがかじることによって発生する磨耗が防止されて、鎖錠機構部２２の検知性能の低下を防止することができる。
【００３７】
(2) この実施形態では、切欠部１７ａ，１８ａと突起部２４ａ，２５ａとが密着したときに、切欠部１７ａ，１８ａから突起部２４ａ，２５ａを強制的に引き抜くように、第１駆動部２７及び第２駆動部２８が第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５を駆動する。その結果、切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａが引っ掛かることがなくなり、転換不能が発生するのを防止することができる。
【００３８】
(3) この実施形態では、主鎖錠かん１７及び副鎖錠かん１８が動作かん１５の移動方向の前後に配置されており、切欠部１７ａ，１８ａに突起部２４ａ，２５ａを挿入する方向が互いに逆方向になるように、第１ロックピース２４及び第２ロックピース２５を第１駆動部２７及び第２駆動部２８が駆動する。その結果、電気転てつ機１３の上側カバーを開けた状態で鎖錠機構部２２の動作を確認できるために保守時の点検や修理が容易になる。
【００３９】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、定位に転換したときに切欠部１７ａに突起部２４ａが挿入し、反位に転換したときに切欠部１８ａに突起部２５ａが挿入しているが、切欠部１７ａ，１８ａと突起部２４ａ，２５ａの挿入関係と転換位置との関係は逆であってもよい。また、この実施形態では、主鎖錠かん１７の後端部寄りに切欠部１７ａを形成し、副鎖錠かん１８の前端部寄りに切欠部１８ａを形成しているが、これらの形成位置を逆にしてもよい。
【００４０】
(2) この実施形態では、第１駆動部２７及び第２駆動部２８が１つの緩衝器２９を兼用して部品点数の削減を図っているが、同一構造の緩衝器を２つ設置して緩衝ばねの一方の端部を固定部材に連結し、他方の端部を支持アームに連結してもよい。また、この実施形態では、緩衝器２９の付勢力の発生源として緩衝ばね２９ａを例に挙げて説明したが油圧シリンダなどを利用してもよい。
【００４１】
(3) この実施形態では、支持アーム２７ｅ，２８ｅ側にカムフォロア２７ｂ，２８ｂを設け、動作かん１５側にカム２７ａ，２８ａを設けているが、これらを逆側に設けてもよい。また、この実施形態では、ガイド溝２７ｃ，２８ｃに沿って回転移動するローラ２７ｄ，２８ｄを例に挙げて説明したが、ローラ２７ｄ，２８ｄをスライダなどの移動体に置き換えてもよいし、ガイド軸などのガイド部材に沿ってスライダなどの移動体がスライドする機構に変更してもよい。
【００４２】
(4) この実施形態では、ローラ２７ｄ，２８ｄが円筒状の場合を例に挙げて説明したが、ガイド溝２７ｃ，２８ｄに沿って摺動可能な形状であればよい。また、この実施形態では、新幹線用電気転てつ機を例に挙げて説明したが、在来線などで使用される電気転てつ機についてもこの発明を適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によると、切欠部と突起部との位置がずれたときに、切欠部に突起部を押し込まないように、第１及び第２ロックピースの駆動力を緩衝させ、切欠部と突起部とが密着したときに、切欠部から突起部を強制的に引き抜くように、第１及び第２ロックピースを駆動するので、分岐器の転換不能を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の斜視図である。
【図２】この発明の実施形態に係る転てつ機が使用される分岐器の平面図である。
【図３】この発明の実施形態に係る転てつ機の転換機構部の平面図である。
【図４】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位で鎖錠した状態を示す平面図である。
【図５】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位で解錠した状態を示す平面図である。
【図６】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の定位から反位に転換している途中の状態を示す平面図である。
【図７】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の反位で鎖錠した状態を示す平面図である。
【図８】この発明の実施形態に係る転てつ機の鎖錠機構部の反位で転換不能になった状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 分岐器
２ ポイント部
３ａ，３ｂ トングレール
４ａ，４ｂ 基本レール
１３ 電気転てつ機
１４ 転換機構部
１５ 動作かん
１６ 鎖錠かん
１７ 主鎖錠かん
１８ 副鎖錠かん
１７ａ，１８ａ 切欠部
２２ 鎖錠機構部
２３ ロックピース
２４ 第１ロックピース
２５ 第２ロックピース
２４ａ，２５ａ 突起部
２６ 駆動部
２７ 第１駆動部
２８ 第２駆動部
２７ａ，２８ａ カム
２７ｂ，２８ｂ カムフォロア
２７ｃ，２８ｃ ガイド溝
２７ｄ，２８ｄ ローラ
２７ｅ，２８ｅ 支持アーム
２７ｆ，２８ｆ 固定軸
２９ 緩衝器
２９ａ 緩衝ばね
Claims (3)
- トングレールを転換するときに動作する動作かんと、
前記動作かんの動作方向と直交する方向に動作する主鎖錠かんと、
前記動作かんの移動方向の前後に前記主鎖錠かんと平行に配置され、前記主鎖錠かんと一体となって動作する副鎖錠かんと、
前記主鎖錠かんの切欠部及びこの主鎖錠かんの切欠部とは異なる位置に形成された前記副鎖錠かんの切欠部に挿入する突起部を有するロックピースと、
前記主鎖錠かん及び前記副鎖錠かんの切欠部に前記突起部を挿入する方向が互いに逆方向になるように、前記ロックピースを駆動する駆動部と、
を備える転てつ機において、
前記ロックピースは、
前記主鎖錠かんの切欠部に挿入する突起部を有する第１ロックピースと、
前記副鎖錠かんの切欠部に挿入する突起部を有する第２ロックピースを備え、
前記駆動部は、
前記トングレールが転換を終了したときに前記主鎖錠かんの切欠部に前記突起部が挿入し、前記トングレールが転換を開始するときに前記主鎖錠かんの切欠部から前記突起部が抜け出すように、前記動作かんに連動して前記第１ロックピースを駆動する第１駆動部と、
前記トングレールが逆方向に転換を終了したときに前記副鎖錠かんの切欠部に前記突起部が挿入し、前記トングレールが逆方向から転換を開始するときに前記副鎖錠かんの切欠部から前記突起部が抜け出すように、前記動作かんに連動して前記第２ロックピースを駆動する第２駆動部を備え、
前記第１及び前記第２の駆動部は、
前記切欠部と前記突起部との位置がずれたときに、前記切欠部に前記突起部を押し込まないように、前記第１及び第２ロックピースの駆動力を緩衝させる緩衝器を備え、
前記切欠部と前記突起部とが密着したときに、前記第１及び前記第２ロックピースの駆動力を前記緩衝器によって緩衝させずに、前記切欠部から前記突起部を強制的に引き抜くように、前記第１及び前記第２ロックピースを駆動すること、
を特徴とする転てつ機。 - 請求項１に記載の転てつ機において、
前記第１及び前記第２駆動部は、
前記動作かんに形成されたカムと、
前記動作かんの動作に応じて、前記カムに係合及び離脱するカムフォロアと、
前記第１及び前記第２ロックピースに形成されたガイド溝と、
前記ガイド溝に沿って回転移動するローラと、
前記第１及び前記第２ロックピースの駆動力を緩衝させる緩衝器と、
一方の端部に前記ローラが連結され、他方の端部に前記緩衝器の緩衝ばねが連結され、前記カムフォロアを支持する回転可能な支持アームとを備えること、
を特徴とする転てつ機。 - 請求項２に記載の転てつ機において、
前記第１駆動部は、
前記トングレールが転換を終了したときに、前記緩衝ばねの付勢力によって前記カムフォロアが前記カムに係合して前記支持アームが回転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第１ロックピースを駆動し、前記主鎖錠かんの切欠部に前記突起部を挿入し、
前記トングレールが転換を開始するときに、前記緩衝ばねの付勢力に対抗して前記カムフォロアが前記カムから離脱して前記支持アームが逆転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第１ロックピースを逆方向に駆動し、前記主鎖錠かんの切欠部から前記突起部を強制的に抜き出し、
前記第２駆動部は、
前記トングレールが逆方向に転換を終了したときに、前記緩衝ばねの付勢力によって前記カムフォロアが前記カムに係合して前記支持アームが回転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第２ロックピースを駆動し、前記副鎖錠かんの切欠部に前記突起部を挿入し、
前記トングレールが逆方向から転換を開始するときに、前記緩衝ばねの付勢力に対抗して前記カムフォロアが前記カムから離脱して前記支持アームが逆転し、前記ガイド溝に沿って前記ローラが回転移動しながら前記第１ロックピースを逆方向に駆動し、前記副鎖錠かんの切欠部から前記突起部を強制的に抜き出し、
前記緩衝器は、前記切欠部と前記突起部との位置がずれた状態で、前記第１又は前記第２ロックピースが駆動したときに、前記切欠部に前記突起部を押し付ける押付力を前記緩衝ばねによって緩衝させること、
を特徴とする転てつ機。
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