JP4079437B2 - Railroad crossing breaker - Google Patents
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Description
この発明は、鉄道の踏切しゃ断機に関し、詳しくは、遮断桿の昇降に必要な回転運動の伝動手段および制御手段に関する。 The present invention relates to a railroad crossing breaker and, more particularly, to a transmission means and a control means for rotational motion necessary for raising and lowering a barrier rod.
図5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。
FIG. 5 is a block diagram showing a level crossing breaker 20 which is installed on a railroad crossing road and is equipped with a
そのうち回転伝動部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、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とが、具備されている。従来(例えば特許文献1参照)、バランサー28にはウェイトやバネが採用され、回転伝動部27の回転揺動変換機構には、大小の平歯車を組み合わせた減速ギヤ機構か、或いはボールねじ機構と直線−揺動変換用リンク機構との組み合わせ機構が、採用されていた。
Among them, the rotation transmission unit 27 includes a rotation shaft that supports the breaking
また、モータ25には、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、具体的には、遮断桿30の下降時間と上昇時間と下降停止位置と上昇停止位置とが設定できるようになっている(例えば特許文献2参照)。その他、モータ駆動電流を検出して下降中の跳ね上がり制御や上昇中の振りほどき制御を行うようになったものも知られている(例えば特許文献3参照)。従来、そのような制御部21によるモータ回転制御では、遮断桿30の昇降時ばかりか停止時にも、目標位置を変化させるか固定し続けるかの違いはあるが、モータ25に電流を流して又は流せる状態でモータ25の駆動が継続して行われていた。
The
このような制御部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、何れの回路も、外部の電源装置12から供給された標準電源電圧DC24V(例えば24Vの直流電圧)で動作するようになっている。従来、踏切制御装置11と制御部21とに及ぶ列車入信号TERの伝送線と、電源装置12と制御部21とに及ぶ標準電源電圧DC24Vの給電線は、共通の多芯ケーブル13や接続箱14等を介して配線されていたが、それ以外の給電は、制御部21等に必要がないので、行われていなかった。
Such a
しかしながら、このような従来の踏切しゃ断機では、ウェイト方式であれバネ利用のウェイトレス方式であれ、重量面でも形状面でもモータより大きくなりがちなバランサーが、組み込まれている又は組み合わされている。このため、軽量化や小形化が難しい。
軽量化すべく単にバランサーを省いたのでは、回転伝動部の回転軸に作用する不所望な負荷側回転力、これは片持ち状態の遮断桿の重量に対応した負荷モーメントに起因して生じるアンバランスな回転力であり、遮断桿が下降して水平になったときに最も大きくなるが、この負荷側回転力が全く減殺されなくなるので、それに抗して遮断桿の昇降を行うにはモータから回転軸への駆動側回転力の強化が求められる。
However, such a conventional level crossing breaker incorporates or is combined with a balancer that tends to be larger than the motor in terms of weight and shape, whether it is a weight method or a weightless method using a spring. For this reason, it is difficult to reduce the weight and size.
If the balancer is simply omitted to reduce the weight, an undesired load-side rotational force acting on the rotating shaft of the rotating transmission part, which is caused by an unbalance caused by the load moment corresponding to the weight of the cantilevered interrupting rod Rotational force is the largest when the breaking rod is lowered and leveled, but this load side turning force is not attenuated at all. The drive side rotational force on the shaft must be strengthened.
そして、それに応えるには、パワーアップすなわちモータの駆動能力を上げることが必要となり、その具体化を直截的・一般的な手法で行うと、例えば、モータを大形化するとともに、それに適合した大電流対応の給電線を追加配線することとなり、それでは却って軽量化の目的に反する結果となってしまうからである。
そこで、軽量化を図るべくバランサーを省くとともに、その際にモータの大形化を回避しうるよう、踏切しゃ断機の機械的構造や電気回路に工夫を凝らすことが、重要な技術課題となる。
また、給電線の追加配線が不要になるような工夫を加味することも、更なる技術課題となる。
In order to respond to this, it is necessary to increase the power, that is, to increase the drive capacity of the motor, and if this is implemented in a straightforward and general manner, for example, the motor will be increased in size and adapted to it. This is because a current-corresponding power supply line is additionally wired, which is contrary to the purpose of weight reduction.
Therefore, it is important to devise the mechanical structure and electric circuit of the crossing breaker so that the balancer can be omitted in order to reduce the weight, and the enlargement of the motor can be avoided.
In addition, it is a further technical problem to add a device that eliminates the need for additional wiring of the feeder line.
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、双方向回転可能なモータと、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モータ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モータ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、ベルト減速機構が前記回転伝動部の前記回転揺動変換機構に含められ、標準電源電圧とそれよりも高い追加電源電圧とが前記制御部に供給され、前記制御部のうち前記列車入信号の処理を行う制御用論理回路が前記標準電源電圧にて動作し、前記制御部のうち前記モータの直接駆動を行うモータ駆動回路が前記追加電源電圧にて動作することにより前記モータから前記回転軸への駆動側回転力が前記遮断桿の片持ち状態に基づく前記遮断桿保持部から前記回転軸への負荷側回転力を上回るようになっている、というものである。 The railroad crossing breaker of the present invention (Solution 1) was invented in order to solve such a problem, and includes a barrier rod holding portion for holding the barrier rod, a bidirectionally rotatable motor, A rotary transmission unit having a rotary shaft that supports the barrier rod holding unit so as to swing and a rotary swing conversion mechanism that transmits the rotary motion of the motor to the rotary shaft, and the motor according to a train entry signal received And a control unit for controlling the rotational motion of the rotary transmission, a belt speed reduction mechanism is included in the rotational oscillation conversion mechanism of the rotational transmission unit, and a standard power supply voltage and an additional power supply voltage higher than the standard power supply voltage are provided. A control logic circuit that is supplied to the control unit and that processes the train entry signal in the control unit operates at the standard power supply voltage, and a motor drive circuit that directly drives the motor in the control unit With additional power supply voltage By making it, the driving side rotational force from the motor to the rotating shaft exceeds the load side rotational force from the blocking rod holding part to the rotating shaft based on the cantilever state of the blocking rod. Is.
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、バランサーを無くした代わりに、下限ストッパを設けるとともに、遮断桿を限界位置まで下降させたらモータの駆動を停止するようにしたものである。具体的には、遮断桿を保持するための遮断桿保持部と、双方向回転可能なモータと、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モータの回転運動を伝達する回転揺動変換機構と前記遮断桿の片持ち状態に基づく前記遮断桿保持部から前記回転軸への負荷側回転力を減殺するバランサー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モータ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、前記回転伝動部の前記バランサーに代えて、前記遮断桿の下降限界位置で前記回転軸の回転を機械的当接にて止める下限ストッパが設けられ、前記回転伝動部の前記回転揺動変換機構には、ベルト減速機構が含められ、前記制御部には、標準電源電圧が供給されるとともに、それより高い追加電源電圧も供給され、前記制御部のうち前記標準電源電圧にて動作する部分には、前記列車入信号の処理を行う制御用論理回路が含まれ、前記制御部のうち前記追加電源電圧にて動作する部分には、前記モータの直接駆動を行うモータ駆動回路が含まれ、前記制御部が前記遮断桿を前記下降限界位置まで下降させたとき前記モータの駆動を停止するようになっている、というものである。 Further, the railroad crossing breaker of the present invention (solution means 2) is the railroad crossing breaker of the above solution means 1, and instead of eliminating the balancer, a lower limit stopper is provided and the motor is activated when the barrier rod is lowered to the limit position. The drive is stopped. Specifically, the blocking rod holding portion for holding the blocking rod, a motor capable of bidirectional rotation, a rotating shaft that supports the blocking rod holding portion in a swingable manner, and the rotational movement of the motor on the rotating shaft A rotation transmission part having a rotation oscillation conversion mechanism for transmitting the rotation and a balancer for reducing the load side rotational force from the breaking bar holding part to the rotating shaft based on the cantilever state of the blocking bar, and the train entry signal received And a control unit for controlling the rotational movement of the motor in response to the rotation of the rotary shaft at the lower limit position of the barrier bar instead of the balancer of the rotary transmission unit. A lower limit stopper is provided to stop at the contact, and the rotation oscillation conversion mechanism of the rotation transmission unit includes a belt speed reduction mechanism, and the control unit is supplied with a standard power supply voltage and added higher than that. Supply voltage is also available The control unit that operates at the standard power supply voltage includes a control logic circuit that processes the train input signal, and the control unit that operates at the additional power supply voltage. Includes a motor drive circuit that directly drives the motor, and stops the drive of the motor when the control unit lowers the blocking bar to the lower limit position. .
さらに、本発明の踏切しゃ断機は(解決手段3)、上記解決手段1,2の踏切しゃ断機であって、前記列車入信号の伝送線と前記標準電源電圧の給電線と前記追加電源電圧の給電線とが共通の多芯ケーブルを介して外部装置に接続されている、というものである。 Further, the railroad crossing breaker according to the present invention is (the solution means 3), the railroad crossing breaker of the above solution means 1 and 2, wherein the train incoming signal transmission line, the standard power supply voltage feed line, and the additional power supply voltage The feeder line is connected to the external device through a common multi-core cable.
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)、遮断桿の片持ち状態に基づく負荷側回転力を駆動側回転力が上回るようになっているので、バランサーを省いても、遮断桿を昇降させることができる。また、その駆動側回転力の強化に際し、回転揺動変換機構にベルト減速機構を含めることと、モータの駆動電圧を高電圧化することによってモータの大形化を回避している。ベルト減速機構は、慣性負荷が比較的小さく減速比が適度に大きいので、小形で非力でも高電圧化したモータと組み合わせることにより、遮断桿の揺動には十分な速度で大きなトルクを出力することができる。 In such a railroad crossing breaker of the present invention (Solution 1), since the driving side rotational force exceeds the load side rotational force based on the cantilever state of the barrier rod, the balancer can be omitted. The barrier can be raised and lowered. In addition, when the driving side rotational force is strengthened, the rotation of the motor is prevented from being enlarged by including a belt speed reduction mechanism in the rotation / oscillation conversion mechanism and increasing the driving voltage of the motor. The belt speed reduction mechanism has a relatively small inertia load and a moderately large speed reduction ratio, so it can output a large torque at a speed sufficient for swinging of the barrier when combined with a motor that is small and non-powerful and has a high voltage. Can do.
さらに、そのような比較的大きな電力をモータに供給するに際して、制御用論理回路用の標準電源電圧とは別にモータ駆動回路用の追加電源電圧を導入するとともに、この追加電源電圧を標準電源電圧より高くしたことにより、給電線の電流値を増やさずに供給電力を増やすことができる。そのため、追加電源電圧の給電線として、標準電源電圧の給電線や列車入信号の伝送線に用いられているのと同じ仕様の電線を用いることが可能となり、例えば、標準電源電圧の給電線や列車入信号の伝送線を束ねた多芯ケーブルに未使用の空き電線が残っていれば、それを追加電源電圧の給電線に割り当てるといったことで、その給電線の追加配線が不要になる。
したがって、この発明によれば、バランサーが無くて軽量な踏切しゃ断機を実現することができる。
Furthermore, when supplying such relatively large power to the motor, an additional power supply voltage for the motor drive circuit is introduced separately from the standard power supply voltage for the control logic circuit, and this additional power supply voltage is derived from the standard power supply voltage. By making it high, it is possible to increase the power supply without increasing the current value of the feeder line. Therefore, it is possible to use the same power supply wire used for the standard power supply voltage and the train incoming signal transmission line as the additional power supply voltage power supply line. If an unused unused wire remains in the multicore cable bundled with the train incoming signal transmission line, the additional wiring of the power supply line becomes unnecessary by assigning it to the power supply line of the additional power supply voltage.
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a lightweight railroad crossing breaker without a balancer.
また、本発明の踏切しゃ断機にあっては(解決手段2)、バランサーを無くした代わりに機械的当接利用の下限ストッパを設けるとともに、下降限界位置でモータの駆動を停止させるようにもしたことにより、遮断桿が限界位置まで下降すると、遮断桿は、下限ストッパに当接して機械的に止められ、その反力で下降限界位置に安定してとどまる。また、制御部については負荷モーメント・負荷側回転力の最も大きいところでモータに駆動電流を供給しないで済むことになるので、バランサーが無くても、消費電力が過剰に増えるのを回避することができる。
したがって、この発明によれば、バランサーが無くて軽量な踏切しゃ断機であって電力消費の多くないものを実現することができる。
Further, in the railroad crossing breaker according to the present invention (solution 2), a lower limit stopper for mechanical contact is provided instead of eliminating the balancer, and the driving of the motor is stopped at the lower limit position. Thus, when the blocking rod is lowered to the limit position, the blocking rod contacts the lower limit stopper and is mechanically stopped, and the reaction force stably remains at the lower limit position. In addition, since it is not necessary to supply drive current to the motor at the point where the load moment / load side rotational force is the largest for the control unit, it is possible to avoid an excessive increase in power consumption even without a balancer. .
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a lightweight railroad crossing breaker that has no balancer and does not consume much power.
さらに、本発明の踏切しゃ断機にあっては(解決手段3)、上述したように追加電源電圧を標準電源電圧より高くしたことで標準電源電圧の給電用や列車入信号の伝送用の電線を追加電源電圧の給電線に用いることが可能になったことに基づいて、標準電源電圧の給電線や列車入信号の伝送線を配線するために既に設置されている多芯ケーブルに残っている未使用の空き電線を追加電源電圧の給電線に用いたことにより、ケーブル敷設を伴った面倒な追加配線を行うことなく、それより可成り簡単な電線の両端の接続を行うことで、踏切に設置することができる。
したがって、この発明によれば、バランサーが無くて軽量な踏切しゃ断機であって設置の容易なものを実現することができる。
Furthermore, in the railroad crossing breaker of the present invention (Solution 3), as described above, the additional power supply voltage is made higher than the standard power supply voltage, so that the power supply for the standard power supply voltage and the transmission of the train incoming signal can be reduced. Based on the fact that it can be used for additional power supply voltage feeders, it remains in the multicore cables already installed to wire standard power supply voltage feeders and train incoming signal transmission lines. By using unused wires as feeders for additional power supply voltage, it can be installed at railroad crossings by connecting both ends of the wires considerably more easily without tedious additional wiring with cable laying. can do.
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a lightweight railroad crossing breaker having no balancer and easy to install.
このような本発明の踏切しゃ断機40について、これを実施するための具体的な形態を、図面を引用して説明する。図1は、踏切しゃ断機40の概要構造を示すブロック図であり、図2は、その踏切しゃ断機40について遮断桿30を水平に下げた状態の機械的構造を示し、図3は、その踏切しゃ断機40について遮断桿30を鉛直に上げた状態の機械的構造を示しており、これら図2及び図3は、何れも、(a)が枠部42・蓋部43を縦断して内部を露呈させたものの左側面図、(b)が蓋部43を縦断して内部を露呈させたものの正面図である。
About such a
さらに、図4は、制御用論理回路52による遮断桿昇降制御のフローチャートである。なお、それらの図示に際しては、簡明化等のため、ボルト等の締結具や,ヒンジ等の連結具,詳細な電子回路,内部の配線などは図示を割愛し、発明の説明に必要なものや関連するものを中心に図示した。また、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。
Further, FIG. 4 is a flowchart of the control for raising and lowering the barrier rod by the
この踏切しゃ断機40が従来の踏切しゃ断機20と相違するのは(図1参照)、多芯ケーブル13に束ねられた多数の電線のうち未使用で空いていたものが追加電源電圧AC200Vの給電用に割り当てられた点と、設定部24が無くなって代わりに下限検出器72及び上限検出器73が導入された点と、制御部21に代わる制御部51において制御用論理回路22が検出器72,73を利用する制御用論理回路52になった点と、制御部21では標準電源電圧DC24Vで動作していたモータ駆動回路23が追加電源電圧AC200Vにて動作するモータ駆動回路53になった点と、回転伝動部27が歯車減速機構61とベルト減速機構62とを組み合わせた回転伝動部60になった点と、バランサー28が無くなって代わりに下限ストッパ70が導入された点である。
The
多芯ケーブル13は、踏切の傍に設置される踏切しゃ断機40と、踏切から離れたところに設置される踏切制御装置11や電源装置12とを、給電および信号伝送のために繋ぐものであり、鉄道分野では大抵、電流容量6.6mAの電線が12本ほど束ねられている。多芯ケーブル13の電線のうち何れか一本または一対が列車入信号TER用の伝送線に選出され、その一端が適宜な延長用電線等を介して踏切制御装置11に接続され、他端が接続箱14等を経て制御用論理回路52に接続されている。多芯ケーブル13の電線のうち別の一対が標準電源電圧DC24V用の給電線に選出され、その一端が適宜な延長用電線等を介して電源装置12に接続され、他端が接続箱14等を経て制御用論理回路52に接続されている。更に他の一対が追加電源電圧AC200V用の給電線に選出され、その一端が適宜な延長用電線等にて電源装置12に接続され、他端が接続箱14等を経てモータ駆動回路53に接続されている。
The
追加電源電圧AC200Vは例えば200Vの交流電圧であり、電源装置12がそれを出力するものである場合は、上述のように接続される。なお、図示は割愛したが、電源装置12が追加電源電圧AC200Vを出力しないものである場合は、標準電源電圧DC24Vより十分に高い追加電源電圧AC200Vを出力しうる別電源が追加され、それに多芯ケーブル13を介して制御部51が接続される。何れにしても、列車入信号TERの伝送線と標準電源電圧DC24Vの給電線と追加電源電圧AC200Vの給電線とが共通の多芯ケーブル13を介して踏切しゃ断機40の制御部51及び外部装置11,12に接続されたものとなる。
The additional power supply voltage AC200V is an AC voltage of 200V, for example, and when the
モータ25が、サーボモータ等であれば、引き続き回転検出器26と共に用いられるが、そうでない場合には、大形のモータを採用するのでなく、小形の双方向回転可能なモータであって駆動電圧の高電圧化等にて回転速度を上げられるものが採用される。モータ25の回転速度は、必須ではないが、毎分900回転以上が望ましい。
制御部51のうちモータ駆動回路53は、市販のサーボコントローラ等でも良いので、内部回路の図示は割愛したが、要するに、追加電源電圧AC200Vの給電下でモータ25の直接駆動に必要な駆動電流を生成することができ、その生成を制御用論理回路52から受けた制御信号に従って行うようになっていれば良い。スイッチング方式での三相駆動が多用されるが、それ以外の駆動方式でも良い。
If the
Since the
回転伝動部60は(図2,図3参照)、既述の遮断桿保持部29を揺動可能に支持する回転軸66と、この回転軸66にモータ25の回転運動を伝達する回転揺動変換機構としての歯車減速機構61及びベルト減速機構62と、遮断桿30の下降限界位置で回転軸66の回転を機械的当接にて止める下限ストッパ70と、この下限ストッパ70に接離する揺動アーム71とを具えたものである。そのうち、ベルト減速機構62は、歯車減速機構61の出力軸先端に取り付けられた駆動プーリ63と、回転軸66の一端に取り付けられた従動プーリ65と、両駆動プーリ63,65に架け渡されたベルト64とからなる。
The rotation transmission unit 60 (see FIGS. 2 and 3) includes a
これらは、後述の制御用論理回路52も含めて、地上に立設された支柱41の上端に固定された枠部42に装着される。そのうちモータ25や下限ストッパ70等は、枠部42内に納められるが、ベルト減速機構62等は、ベルト交換の容易化等のため、枠部42外で蓋部43に覆われる。回転軸66の他端は、枠部42から外へ突き出ており、そこには、遮断桿30を着脱可能に保持する遮断桿保持部29が取り付けられている。
These, including a later-described
歯車減速機構61は、例えば遊星歯車機構等からなり、モータ25と直結された状態で枠部42に装着されて、モータ25から駆動プーリ63へ回転を伝達するとともにその際に回転速度を30〜35分の1程度に減速する。
ベルト64は、軽量で注油の不要な例えば樹脂製のタイミングベルト等からなり、駆動プーリ63の径と従動プーリ65の径との比に対応して、両プーリ間で回転数を6〜7分の1程度に減速する。ベルト64の軽量性を損なわないよう、径の大きな従動プーリ65は駄肉を削ぎ落としたものとなっている。
The
The
回転軸66は、適宜な軸受を介在させて枠部42により水平に保持されており、歯車減速機構61及びベルト減速機構62での合計減速比が210〜220分の1程度なので、モータ25が50〜55回転すると、遮断桿保持部29ひいては遮断桿30を90゜揺動させるようになっている。上述したようにモータ25が高速回転するので、減速比が大きくても、その揺動すなわち遮断桿30の昇降動作が片道約4秒程度の適正時間で行われるようになっている。
The
下限ストッパ70は、枠部42に固定して取り付けられており、揺動アーム71当接時の衝撃を緩和するため、当接部には、スプリング等の緩衝部材が組み込まれている。
揺動アーム71は、基端が回転軸66に取り付けられ、回転軸66の軸回転に随伴して先端が揺動するようになっており、遮断桿30が下降限界位置まで下降したときに、先端部が下限ストッパ70に当接して機械的に止められるようになっている。
遮断桿30が下降限界位置まで下降したときに揺動アーム71の来る位置には、そのことを検出するために、例えばリミットスイッチからなる下限検出器72が設けられ、遮断桿30が鉛直状態まで上昇したときに揺動アーム71の来る位置には、そのことを検出するために、例えばリミットスイッチからなる上限検出器73が設けられている。
The
The
In order to detect this, a
制御部51のうち制御用論理回路52には従来と同様に標準電源電圧DC24Vの給電線が接続されていて、制御用論理回路52は標準電源電圧DC24Vで動作するようになっている。制御用論理回路52は、踏切制御装置11から多芯ケーブル13や接続箱14を介して受けた列車入信号TERの処理を行い、それに応じてモータ駆動回路53を介してモータ25の回転運動を制御できれば、例えばリレー回路でもマイクロプロセッサ応用システムでも良いので、具体的な内部回路の図示は割愛したが、列車入信号TERと下限検出器72の下降検出信号SW2と上限検出器73の上昇検出信号SW3とを入力してモータ駆動回路53への制御信号を生成するようになっている。
The
すなわち(図4参照)、制御用論理回路52は、遮断桿30の上がっている状態で、列車入信号TERがOFF状態からON状態になると(ステップS11)、遮断桿30を下降させるモータ回転制御を開始し(ステップS12)、下降検出信号SW2がOFF状態からON状態になるのを待って(ステップS13)、その遮断桿下降制御を終了し(ステップS14)、さらにモータ25の駆動を停止させる(ステップS15)。このように、制御用論理回路52は、遮断桿30を下降限界位置まで下降させたときモータ25の駆動を停止させるものであり、その駆動停止状態ではモータ駆動回路53からモータ25へモータ駆動電流が供給されず、大きな負荷モーメント・負荷側回転力に抗して片持ちの遮断桿30を水平に維持するのは下限ストッパ70の反力に委ねるようになっている。
That is, (see FIG. 4), the
また、制御用論理回路52は、遮断桿30の下がっている状態で、列車入信号TERがON状態からOFF状態になると(ステップS21)、停止していたモータ25の駆動をモータ駆動回路53に開始させて(ステップS22)、モータ駆動回路53からモータ25にモータ駆動電流が供給されるようし、さらに遮断桿30を上昇させるモータ回転制御を開始する(ステップS23)。そして、上昇検出信号SW3がOFF状態からON状態になるのを待って(ステップS24)、その遮断桿上昇制御を終了する(ステップS25)。このように、制御用論理回路52は、遮断桿30を上昇限界位置まで上昇させたときには、負荷モーメント・負荷側回転力がほとんど無いので、モータ25の駆動を停止しないようになっている。
In addition, when the train entry signal TER changes from the ON state to the OFF state while the
この実施形態の踏切しゃ断機40について、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。図1は、踏切しゃ断機40への給電線の接続状態等を示し、図2は、遮断桿30を水平に下げたときの踏切しゃ断機40の状態を示し、図3は、遮断桿30を鉛直に上げたときの踏切しゃ断機40の状態を示し、図4は、列車入信号TERに応じて行われる遮断桿昇降制御の手順を示している。
About the level
踏切を新規に設ける場合には、踏切しゃ断機40の設置と共に多芯ケーブル13の敷設も新規に行われ、その場合には、踏切脇に踏切しゃ断機40が立設されるとともに、踏切しゃ断機40と外部の踏切制御装置11及び電源装置12とが多芯ケーブル13や接続箱14を介して上述のように接続される。多芯ケーブル13の電線のうち未使用のものは、ケーブル敷設時に線端固定処理として接続箱14などへは接続等がなされるが、踏切しゃ断機や外部装置には接続されない。踏切しゃ断機40の遮断桿保持部29には、大抵、新しい遮断桿30が取り付けられる。
When a level crossing is newly provided, the
これに対し、既存の旧い踏切しゃ断機20を新たな踏切しゃ断機40で置き換える場合には、敷設済みの多芯ケーブル13の空き電線を活用することで、多芯ケーブル13の敷設し直しや別のケーブルの追加敷設を回避することができる。すなわち、踏切しゃ断機20に代えて踏切しゃ断機40を踏切脇に立設した後、列車入信号TERの伝送線と標準電源電圧DC24Vの給電線は、踏切しゃ断機40側で制御部51に接続し直せば良く、外部装置11,12側では既存の配線をそのまま継続使用することができる。また、多芯ケーブル13の電線のうち接続箱14に線端固定されている未使用の空き電線から何れか一対が追加電源電圧AC200V用の給電線に選出され、その一端が延長用電線等にてモータ駆動回路53に接続され、他端が別の延長用電線等にて電源装置12の追加電源電圧AC200V出力端子に接続される。踏切しゃ断機40の遮断桿保持部29には、大抵、踏切しゃ断機20から取り外した遮断桿30が取り付けられる。
On the other hand, when the existing old railroad crossing breaker 20 is replaced with a new
このようにして踏切に設置された踏切しゃ断機40は、標準電源電圧DC24Vの下で制御用論理回路52が動作し、それより電圧の高い追加電源電圧AC200Vの下でモータ駆動回路53及びモータ25が動作する。そして、踏切制御装置11から制御用論理回路52に送出される列車入信号TERが踏切閉のOFF状態から踏切開のON状態になると、制御用論理回路52が一連の遮断桿下降制御を行い(図4ステップS11〜S15参照)、これに従うモータ駆動回路53によってモータ25の回転駆動が行なわれて、モータ25が高速回転する。その回転運動は、歯車減速機構61及びベルト減速機構62によって減速されてから、回転軸66を介して遮断桿保持部29と遮断桿30と揺動アーム71の穏やかな90゜の揺動運動に変換される。
In the
やがて遮断桿30が水平になるころ、モータ25及びモータ駆動回路53の消費電力は最大になり、例えば400W程度になるが、追加電源電圧AC200Vが200Vと高いので、その給電線の電流は2A程度にとどまり上述の電流容量を超えない。そして、遮断桿30が水平になるとともに、揺動アーム71の先端部が下限ストッパ70に接近または軽く当接すると、下限検出器72が作動して下降検出信号SW2がON状態になり、それに応じてモータ25の駆動が停止する。その状態では、モータ25やモータ駆動回路53は電力を消費せず、揺動アーム71が下限ストッパ70に当接してそれ以上の揺動を止められるので、回転軸66及び遮断桿保持部29を介して遮断桿30が水平に維持される(図2参照)。こうして、軽量の踏切しゃ断機40でも、踏切閉動作が適切に行われる。
When the shut-off
また、踏切制御装置11から制御用論理回路52に送出される列車入信号TERが踏切開のON状態から踏切閉のOFF状態になると、制御用論理回路52がモータ駆動開始を含む一連の遮断桿上昇制御を行い(図4ステップS21〜S25参照)、これに従うモータ駆動回路53によってモータ25の回転駆動が行なわれて、モータ25が上述の向きとは逆に高速回転する。その回転運動は、やはり歯車減速機構61及びベルト減速機構62によって減速されてから、回転軸66を介して遮断桿保持部29と遮断桿30と揺動アーム71の穏やかな90゜の揺動運動に変換される。
When the train entry signal TER sent from the level crossing control device 11 to the
やがて遮断桿30が鉛直になると、揺動して来た揺動アーム71の先端部に下限検出器72が感応して上昇検出信号SW3がON状態になる。その状態では、モータ25及びモータ駆動回路53が電力をほとんど消費しなくなり、制御用論理回路52による位置制御も安定しやすいので、モータ25の駆動は停止せずに継続され、目標位置を固定したモータ制御によって、遮断桿30が鉛直に維持される(図3参照)。こうして、踏切開動作も適切に行われる。
Eventually, when the blocking
[その他]
上記の実施形態では、遮断桿の昇降速度等について言及しなかったが、例えば特許文献2記載のようにして、下降時間や,上昇時間,下降停止位置,上昇停止位置などを設定できるようにしても良い。また、例えば特許文献3記載のようにして、遮断桿下降中の跳ね上がり制御や上昇中の振りほどき制御を行うようにしても良い。
さらに、制御部51にマイクロプロセッサ等のインテリジェントな制御手段を組み込んで、その処理能力に余力があるような場合など、監視センター等での状態監視を可能とするべく、故障の検出や故障情報の外部送出を行うようにしても良い。
また、実施に際しては制御部51にフェールセーフ性が要求されるが、これは公知技術の組み合わせにより叶えられるものである。
[Others]
In the above embodiment, the lifting / lowering speed of the barrier rod is not mentioned, but for example, as described in Patent Document 2, the descending time, the ascending time, the descending stop position, the ascending stop position, etc. can be set. Also good. Further, for example, as described in Patent Document 3, the jumping control during the lowering of the barrier rod and the unwinding control during the lifting may be performed.
Furthermore, in the case where intelligent control means such as a microprocessor is incorporated in the control unit 51 and there is a surplus in its processing capacity, in order to enable status monitoring at a monitoring center or the like, failure detection and failure information External transmission may be performed.
Further, in the implementation, the controller 51 is required to be fail-safe, which can be achieved by a combination of known techniques.
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…踏切しゃ断機、
41…支柱、42…枠部、43…蓋部、
51…制御部、52…制御用論理回路、53…モータ駆動回路、
60…回転伝動部、61…歯車減速機構、62…ベルト減速機構、
63…駆動プーリ、64…ベルト、65…従動プーリ、66…回転軸、
70…下限ストッパ、71…揺動アーム、72…下限検出器、73…上限検出器、
TER…列車入信号、DC24V…標準電源電圧、AC200V…追加電源電圧
11 ... Railroad crossing control device, 12 ... Power supply device, 13 ... Multi-core cable, 14 ... Connection box,
20 ... Railroad crossing breaker,
21 ... Control unit, 22 ... Control logic circuit, 23 ... Motor drive circuit,
24 ... setting unit, 25 ... motor (electric motor), 26 ... rotation detector,
27 ... Rotation transmission part, 28 ... Balancer, 29 ... Blocking bar holding part,
30 ... interceptor,
40 ... Railroad crossing breaker,
41 ... post, 42 ... frame portion, 43 ... lid portion,
51 ... Control unit, 52 ... Control logic circuit, 53 ... Motor drive circuit,
60 ... Rotation transmission part, 61 ... Gear reduction mechanism, 62 ... Belt reduction mechanism,
63 ... Driving pulley, 64 ... Belt, 65 ... Driven pulley, 66 ... Rotating shaft,
70 ... lower limit stopper, 71 ... swing arm, 72 ... lower limit detector, 73 ... upper limit detector,
TER: Train input signal, DC24V ... Standard power supply voltage, AC200V ... Additional power supply voltage
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