JP4467999B2 - 切換スイッチ及び鉄道信号保安装置更新方法 - Google Patents

Description

この発明は、鉄道の信号保安装置の一部を更新する鉄道信号保安装置更新方法およびそれに用いる切換スイッチに関し、詳しくは、架間ケーブルで接続された架を単位として更新する鉄道信号保安装置更新方法およびその更新途中で接続状態を切り換えるのに好適な切換スイッチに関する。
鉄道分野において、信号保安装置は、信号装置や，連動装置，転てつ機，閉そく装置，踏切保安装置，その他の保安装置の総称として用いられている。

図面を参照しながら、本発明の適用対象となる信号保安装置の概要構成と、その架間ケーブルを付け替える従来の鉄道信号保安装置更新方法と、信号保安装置の架間ケーブル及びそのコネクタ規格とを説明する。図８は、非特許文献１の図１４．１５と図１４．１６と図１４．１７を抜粋転記したものであり、鉄道の信号保安装置の典型例としてのＣＴＣ装置に関し、（ａ）がシステムの総合構成図、（ｂ）がＣＴＣ中央装置の要部構成図、（ｃ）がＣＴＣ駅装置の要部構成図である。また、図９は、従来の鉄道信号保安装置更新方法を説明するための斜視図であり、（ａ）が第一架と第二架の既存状態、（ｂ）が第三架と第四架を繋ぎ替え可能に追加設置した状態を示している。さらに、図１０は、鉄道の信号保安装置の規格に適合した架間ケーブル用コネクタの構造を示し、（ａ）が右側面図、（ｂ）がその展開図、（ｃ）がプラグ部の背面図、（ｄ）がジャック部の正面図である。

鉄道の信号保安装置は（図８（ａ）参照）、本発明の前提となる部分を掻い摘んで説明すると、表示盤や監視盤などと共に管制センター等に設置された中央装置と、各駅に分散設置され中央装置の指令に従って継電連動装置等の現場機器を制御する多数の駅装置とを具えている。
中央装置も、駅装置も、論理回路や入出力回路などの電子回路・電気回路からなり、回路が大規模なので多数の基板やユニットに分散実装され、それらの基板やユニットが適宜な架に分けて格納されている。

例えば、中央装置は（図８（ｂ）参照）、処理部やＰ／Ｓ変換部（パラレル−シリアル変換部）をなす多数の回路基板を格納した論理架と、伝送部をなす多数の回路基板を格納した共通架と、これらを接続する大抵は複数本の架間ケーブル（★印を参照）とを備えている。また、駅装置は（図８（ｃ）参照）、論理部や入力部等をなす多数の回路基板を格納した主架と、入力部や出力部をなす多数の回路基板を格納した入出力架と、入出力架に電源部を加えた入出力結合架と、これらを接続する通常複数本の架間ケーブル（★印を参照）とを備えている。

このような信号保安装置について、処理部や論理部などの論理回路等を更新するときには、恒久的な置き換えを行う前に、新旧併存状態を一時確立しておき、軌道回路等の適宜な単位で切り換えて、更新前の実機運転と更新後の試験を行う必要があり、従来、その切換は架間ケーブルを手動で付け替えて行っていた。例えば（図９（ａ）参照）、論理回路等１１を格納した第一架１０と、入出力回路等２１を格納した第二架２０とが、架間ケーブル６０（図では四本）で接続されている信号保安装置について、論理回路等１１を更新する場合、次のようにして接続状態が切り換えられる。

すなわち（図９（ｂ）参照）、鉄道の信号保安装置の一部であって架間ケーブル６０にて接続された第一架１０（更新対象の旧架）および第二架２０（継続使用の存続架）のうち第一架１０を第三架（更新用の新架）で置き換えるに際し、第一架１０の撤去前に、第三架３０を設置するとともに、架間ケーブル６０にて第一架１０および第三架３０の何れにも択一的に接続しうる第四架４０（一時接続の模擬架）を一時的に併置して、第一架１０と第二架２０とを接続するとともに第三架３０と第四架４０とを接続する第一接続状態（実線での接続状態）で更新前の実機運転を行い、第一架１０と第四架４０とを接続するとともに第三架３０と第二架２０とを接続する第二接続状態（破線での接続状態）で更新後の試験を行うのであるが、そのときの接続状態の切換は、架間ケーブル６０を手作業で付け替えることで、行われていた。

なお、第三架３０には、多数の基板やユニットからなる論理回路等３１が格納されている。これは、論理回路等１１を改造・改良したものであり、架間ケーブル６０を介して第二架２０の入出力回路等２１と信号を送受しながら各種の処理を遂行するようになっている。また、第四架４０には模擬負荷等４１が格納されており、これは、第一架１０や第三架３０を置き換えるに際し論理回路等１１，３１のエージングや機能保持のために必要である。さらに、図示はされていないが、第二架２０等は、保安器を格納した保安器架となっている場合もある。

また、架間ケーブル６０の両端にはそれぞれプラグ部７０が装備されている。プラグ部７０は、各架１０，２０，３０，４０に装備されたジャック部８０に対して着脱されるものであり、プラグ部７０とジャック部８０は、鉄道分野の規格「ＪＲＳ２２６６１」に適合した多ピンのコネクタとなっている。
このコネクタ規格等についても本発明の前提となる部分を掻い摘んで説明すると（図１０参照）、架間ケーブル６０は四十本の信号線６１を束ねたものであり、信号線６１の線端６２はそれぞれプラグ部７０のピン７３に接続されている。

プラグ部７０は、ほぼ長方形状の絶縁体製プラグ板７１と、その一面に（図１０（ａ），（ｂ）では左側に）取り付けられ架間ケーブル６０の端を覆うカバー７５と、四十本の短冊状プラグピン７３（接点）とを具えている。プラグ板７１にはボルト挿通穴７４が（図１０（ｃ），（ｄ）では上端に一つと下端に二つ）貫通形成されている他、プラグ板７１の他面には（図１０（ａ），（ｂ）では右側に、図１０（ｃ）では中央に）長方形の凹み７２が彫込形成されている。この凹み７２の中でプラグピン７３が十行四列に並べられ何れのプラグピン７３もプラグ板７１を貫いてプラグ板７１に植設されている。

ジャック部８０は、ほぼ長方形状の絶縁体製ジャック板８１と、やはり四十本のジャック８３（接点）とを具えている。ジャック板８１にも、ボルト挿通穴７４に対応したボルト挿通穴８４が貫通形成されている。ジャック板８１の一面には（図１０（ａ），（ｂ）では左側に、図１０（ｄ）では中央に）、凹み７２に嵌め込み可能な長方形の凸部８２が形成されている。この凸部８２には（図１０（ｄ）参照）、ピン７３の配置に対応した十行四列に並べて四十個のピン挿入時案内用小穴が穿孔されており、その奥にはそれぞれジャック８３が埋設または植設されている。

その他、信号機や転てつ機等の現場部材の動作を制御する現行の電子連動装置を新設の電子連動装置に取り替えるときの接続試験方法において、現行の電子連動装置と新設の電子連動装置との切換を光スイッチにて行うようになったものも、知られている（例えば特許文献１参照）。この光スイッチは、プリズムをソレノイドで駆動して光ケーブルの接続先を変更することで、現行機での運転時間帯と新設機試験等の作業時間帯とを短時間で切り換えるようになっている。

特開２０００−５２９８９号公報 吉村寛・吉越三郎共著「信号」１７版、交友社出版、平成３年７月２０日、ｐ．６４３−６４４

ところで、光ケーブルではない鉄道規格適合の架間ケーブルで接続された架を単位として信号保安装置に係る更新を行うときにも、運転時間帯と作業時間帯との切換を安全かつ円滑に行えるようにすることは、重要であり、実現の要請も強い。
そして、そのためには、リレー等を用いてケーブル接続先を切り換えることが考えられる。

しかしながら、信号保安装置用の架間ケーブル端部のコネクタ規格には、例えばピン間の絶縁抵抗であれば直流５００Ｖ印加時で１０ＭΩ以上、耐電圧であれば商用周波数で３０００Ｖおよびサージで６０００Ｖに耐える、といった厳しい要件が課される。そして、ケーブル接続の切換にもそれに準じた要件を満たすことが期待される。また、架間ケーブルのコネクタ規格では、ピン数やピン配置が上述のように定められている。さらに、複数の架間ケーブルに含まれる信号線の合計は多数に及ぶ。

このため、既製のリレーでは適切なものが見つからず、ケーブル接続の切換をリレーで行うには新規なリレーを開発することが必要となる。しかも、そのようなリレーは開発できたとしても、リレーの大形化や原価高騰は避けられないので、それを多数使用する切換装置はサイズ面やコスト面から実用化に耐えない。また、上述の光スイッチ等と異なり、機械的に着脱する電気接点を持つリレーや切換スイッチ等の場合、接点故障時の部品交換等の保守作業を避けることができない。

そこで、鉄道の信号保安装置の更新に際して更新前の実機運転の接続状態と更新後の試験の接続状態とを短時間で切り換えられるようにすべく、しかも、それを低コストで安全かつ円滑に行えるようにすべく、安価な手動操作式の切換スイッチを採用して、耐電圧等の電気的要件を満たすようしたうえで、接点故障時等の部品交換作業を容易に行えるように改良することが、技術的な課題となる。

本発明の鉄道信号保安装置更新方法は（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、鉄道の信号保安装置の一部であって架間ケーブルにて接続された第一架および第二架のうち前記第一架を第三架で置き換えるに際し、前記第一架の撤去前に、前記第三架を設置するとともに、前記架間ケーブルにて又はそのコネクタ規格に適合したコネクタの付いた架間ケーブルにて前記第一架および前記第三架の何れにも択一的に接続しうる第四架であって前記第一架および前記第三架の機能保持に必要な模擬架を試験完了での前記第三架と前記第二架との直接接続の後に撤去されるまで一時的に併置して、前記第一架と前記第二架とを接続するとともに前記第三架と前記第四架とを接続する第一接続状態で更新前の実機運転を行い、前記第一架と前記第四架とを接続するとともに前記第三架と前記第二架とを接続する第二接続状態で更新後の試験を行う鉄道信号保安装置更新方法において、前記架間ケーブルにて又はそのコネクタ規格に適合したコネクタの付いた架間ケーブルにて前記第一架と前記第二架と前記第三架と前記第四架とに同時接続しうる第五架を試験完了での前記第三架と前記第二架との直接接続の後に撤去されるまで一時的に設置し、前記第一接続状態と前記第二接続状態との切換を手動操作に応じて行う切換スイッチを前記第五架に対して着脱可能に付設する、というものである。

また、本発明の切換スイッチは（解決手段２）、上記解決手段１の鉄道信号保安装置更新方法の実施に使用される前記第五架に付設されて前記第一接続状態と前記第二接続状態との切換を手動操作に応じて行う前記切換スイッチとして使用しうる切換スイッチであって、鉄道の信号保安装置の架間ケーブルのコネクタ規格に適合していて前記第五架への付設を可能とする多ピンのコネクタ部と、そのピンを四群に分けて前記第五架を前記第一接続状態にするための第一切換状態では第一群と第二群との間で及び第三群と第四群との間で各々のピン同士を導通状態におき前記第五架を前記第二接続状態にするための第二切換状態では第一群と第三群との間で及び第二群と第四群との間で各々のピン同士を導通状態におくスイッチ部と、手動操作に応じて前記スイッチ部の切換状態を前記第一切換状態と前記第二切換状態との何れか一方にする操作部とを備えたものである。

さらに、本発明の切換スイッチ及び鉄道信号保安装置更新方法は（解決手段３）、上記解決手段２の切換スイッチであって、前記コネクタ部は、前記ピンが前記四群に対応して四列に植設されたものであり、前記スイッチ部は、前記四列の列方向へ往復動可能に格納されたスライド部材と、前記四列の各列におけるピン植設ピッチと同じピッチで前記スライド部材に植設された接点支持部材と、この接点支持部材に保持されその片面に両端の接点を露出して支持されその接点の距離が前記四列のうち隣り合う列の列間距離に等しい第一接点導通部材と、前記接点支持部材に保持されその裏面に両端の接点を露出して支持されその接点の距離が前記四列のうち一列おきの列間距離に等しい第二接点導通部材とを具備したものであり、前記操作部は、回転軸で支持された摘みと、前記回転軸の回転運動を前記スライド部材の往復運動に変換する伝動機構とを具備している、というものである。

また、本発明の切換スイッチ及び鉄道信号保安装置更新方法は（解決手段４）、上記解決手段３の切換スイッチであって、前記接点支持部材が、前記片面側に配置され前記第一接点導通部材を保持する第一絶縁板と、前記裏面側に配置され前記第二接点導通部材を保持する第二絶縁板と、前記第一絶縁板と前記第二絶縁板との間に配置された第三絶縁板とを具備している、というものである。

このような本発明の鉄道信号保安装置更新方法にあっては（解決手段１）、架間ケーブルで接続された第一架と第二架とのうち第一架を第三架で置き換えるに際して、第四架に加えて第五架も一時設置するとともに、それに付設された切換スイッチを手動操作して第一接続状態と第二接続状態との切換を行うようにしたことにより、更新前の実機運転の接続状態と更新後の試験の接続状態とを短時間で切り換えることができる。しかも、規格に適合したコネクタの付いた架間ケーブルで架間の接続がなされるので、第五架を介在させても架間ケーブルによる接続に関しては耐電圧等の電気的要件が直ちに満たされる。

また、手動操作式の切換スイッチを採用するに際して、切換スイッチを第五架に対して着脱できるようにもしたことにより、切換スイッチの接点が故障したようなときに不良の切換スイッチを良品に取り換えることや，故障の発生を未然に回避すべく予防的に切換スイッチを付け替える等のことが、容易かつ迅速に行えることとなる。
したがって、この発明によれば、鉄道の信号保安装置の更新に際して更新前の実機運転の接続状態と更新後の試験の接続状態とを短時間で而もコストを掛けずに安全かつ円滑に切り換えられる鉄道信号保安装置更新方法を実現することができる。

また、本発明の切換スイッチにあっては（解決手段２）、鉄道の信号保安装置の架間ケーブルのコネクタ規格に適合した多ピンのコネクタ部が具わっているので、このコネクタ部を第五架に対する着脱部とすることにより、耐電圧等の電気的要件を損なうことなく上記解決手段１の鉄道信号保安装置更新方法に好適な着脱式の切換スイッチができあがるうえ、第五架に装備するコネクタ部材が切換スイッチと架間ケーブルとで共通化されるので第五架の製造や保守がしやすくなる。

また、スイッチ部は、操作部の手動操作に応じて切換状態の切り替わる安価な手動操作式のものとなっているが、コネクタ部の多数のピンを四群に分けて群単位で接続状態が切り替わるようにもしたことにより、四個一組を第五架に装備すれば、コネクタ部の共通性を損なうことなく、各架に至る四本の架間ケーブルの接続状態を切り換えることができる。したがって、この発明によれば、鉄道の信号保安装置の更新に際して更新前の実機運転の接続状態と更新後の試験の接続状態とを短時間で安全かつ円滑に切り換えられる鉄道信号保安装置更新方法の実施に好適な着脱式の切換スイッチを、安価に、而も装備先の第五架の部材共通化にも寄与する態様で、実現することができる。

さらに、本発明の切換スイッチにあっては（解決手段３）、コネクタ規格における具体的なピン配置にも適合した態様で各部が具体化されており、その際に、切換状態に基づく四群分割とピンの四列配置とを対応させたことにより、両端に接点を持った接点導通部材をスライド部材で纏めて往復動させられるようになっている。また、摘みを回すとスライド部材が往復運動するようにもしたことにより、摘みのサイズ等を適宜に選定する等のことで軽快な操作が可能となるので、安価でも切換の操作がしやすいものとなっている。

また、本発明の切換スイッチ及び鉄道信号保安装置更新方法にあっては（解決手段４）、接点支持部材を三層の絶縁板にて構成するとともに両側の絶縁板に接点導通部材を保持させるようにしたことにより、接点導通部材間の確実な絶縁が確保されるとともに、接点導通部材の組み込み作業や取り換え作業が容易になる。

このような本発明の切換スイッチ及び鉄道信号保安装置更新方法について、これを実施するための具体的な形態を、図１〜図７を引用して説明する。
なお、それらの図示に際しては、簡明化等のため、フレームや，ボルト等の締結具，ヒンジ等の連結具，詳細な電気回路・電子回路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簡略図や，模式図，ブロック図で示した。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。

先ず本発明の鉄道信号保安装置更新方法の実施に用いられる各架や切換スイッチの構成を、図面を引用して説明する。図１は、鉄道用の信号保安装置における更新対象架の新旧併存状態を示し、（ａ）が切換可能に接続した第一架と第二架と第三架と第四架と第五架の斜視図、（ｂ）が第五架の内部結線図、（ｃ）及び（ｄ）が切換スイッチの切換状態を示す図である。また、図２は、切換スイッチの全体構造を示し、（ａ）及び（ｂ）がＡ側に切り換えたときの正面図および右側面図、（ｃ）及び（ｄ）がＢ側に切り換えたときの正面図および右側面図、（ｅ）が背面図である。

さらに、図３は、切換スイッチの内部構造等を示し、（ａ）及び（ｂ）が一行分の接点に関してＡ側に切り換えたときの展開斜視図および斜視図、（ｃ）がＡ側に切り換えたときの十行四列の接点の接続状態を示す図である。また、図４は、切換スイッチの内部構造等を示し、（ａ）及び（ｂ）が一行分の接点に関してＢ側に切り換えたときの展開斜視図および斜視図、（ｃ）がＢ側に切り換えたときの十行四列の接点の接続状態を示す図である。なお、図５は、切換スイッチのピンについて他の構造例を示し、（ａ）が組立状態の側面図、（ｂ）が分離状態の側面図である。

この鉄道信号保安装置更新方法にあっては（図１（ａ）参照）、従来同様、旧型の論理回路等１１を格納した第一架１０（更新対象の旧架）と、入出力回路等２１を格納した第二架２０（保安器架を含む継続使用の存続架）と、新型の論理回路等３１等を格納した第三架３０（更新用の新架）と、模擬負荷等４１を格納した第四架４０（一時接続の模擬架）と、二倍の本数の架間ケーブル６０が用いられる他、従来と異なり、切換スイッチ９０を装備した第五架５０（一時接続の切換架）と、更に二倍（合計では四倍、図示したのはそのうち四本）の架間ケーブル６０も、用いられる。

各架１０，２０，３０，４０及び架間ケーブル６０は既述したものか又はそれと同等のものなので、以下、新たに導入された第五架５０及び切換スイッチ９０を詳述する。
第五架５０は（図１（ａ），（ｂ）参照）、筐体５１に多数のジャック部８０が外装され、そのジャック部８０のピン同士が筐体５１内の固定的な配線で接続されたものである。ジャック部８０は、第一架１０と第二架２０とを接続していた架間ケーブル６０の本数の八倍の個数が装備されているので、第五架５０は、合計で四倍になった本数の架間ケーブル６０で各架１０，２０，３０，４０の総てと蛸足状・スター状に接続できるうえ、その四倍の本数と同じ個数の切換スイッチ９０を着脱可能に付設することができるものとなっている。

切換スイッチ９０は、概説すると（図１参照）、架間ケーブル６０のプラグ部７０と同じく鉄道の信号保安装置の規格「ＪＲＳ２２６６１」のうち架間ケーブル端部のコネクタ規格に適合していてジャック部８０に着脱しうるようになっており（図１（ｂ）参照）多数の接点部材（コンタクト）具体的には四十本のプラグピンを装備しているコネクタ部９３と、そのピンを十本ずつ四群に分けて第一切換状態では第一群と第二群との間で及び第三群と第四群との間で各々のピン同士を一対一の導通状態におき（図１（ｃ）参照）第二切換状態では第一群と第三群との間で及び第二群と第四群との間で各々のピン同士を一対一の導通状態におく（図１（ｄ）参照）スイッチ部９２と、手動操作に応じてスイッチ部９２の切換状態を第一切換状態と第二切換状態との何れか一方にする操作部９１とを備えたものである。

第五架５０の筐体５１内では、切換スイッチ９０を上記第一切換状態にすると、架間ケーブル６０と第五架５０と架間ケーブル６０とを介して第一架１０と第二架２０とが接続されるとともに、架間ケーブル６０と第五架５０と架間ケーブル６０とを介して第三架３０と第四架４０とが接続されて、既述の第一接続状態になり、切換スイッチ９０を上記第二切換状態にすると、架間ケーブル６０と第五架５０と架間ケーブル６０とを介して第一架１０と第四架４０とが接続されるとともに、架間ケーブル６０と第五架５０と架間ケーブル６０とを介して第三架３０と第二架２０とが接続されて、既述の第二接続状態になるよう、ジャック部８０間の配線がなされている。

具体的な配線例を一つ詳述すると（図１（ｂ）参照）、各架１０，２０，３０，４０に架間ケーブル６０で接続される第五架５０のジャック部８０も、それぞれ、ジャックが十本ずつ四群に分けられる。そして、第一架１０に接続される（図では左上の）ジャック部８０は各群が四個一組の（図では下側で横に並んだ）切換スイッチ９０装着用ジャック部８０の第四群に配線接続され、第二架２０に接続される（図では右上の）ジャック部８０は各群が四個一組の切換スイッチ９０装着用ジャック部８０の第三群に配線接続され、第三架３０に接続される（図では左側の中段の）ジャック部８０は各群が四個一組の切換スイッチ９０装着用ジャック部８０の第一群に配線接続され、第四架４０に接続される（図では右側の中段の）ジャック部８０は各群が四個一組の切換スイッチ９０装着用ジャック部８０の第二群に配線接続される。

切換スイッチ９０の全体構造を詳述すると（図２参照）、そのコネクタ部９３は、既述したプラグ部７０と同様、熱硬化性樹脂等の絶縁体からなる略長方形状のプラグ板９３ａと、銅板等の電気良導体からなる四十本の短冊状プラグピン９５（固定接点，極，コンタクト）とを具えている。プラグ板９３ａにも、やはり、ジャック部８０の凸部８２を嵌め込める長方形の凹み９３ｂが、彫り込み形成されている（図２（ｂ），（ｄ）では右側に波線表示、図２（ｅ）では中央に実線表示）。この凹み９３ｂの中でプラグピン９５が十行四列に並べられ何れのプラグピン９５もプラグ板９３ａを貫いてプラグ板９３ａに植設されている。各プラグピン９５の両端のうちジャック部８０のジャック８３に対する接点となる一端は、凹み９３ｂ内にとどまるが、スイッチ部９２における切換可能な電気導通をとるための接点となる他端は、スイッチ部９２へ突き出している。

スイッチ部９２も（図２（ｂ），（ｄ）参照）コネクタ部９３同様ほぼ長方形状で絶縁体製の固定枠９２ａを具えている。固定枠９２ａは図示しないネジ等でプラグ板９３ａに固定されており、これらを貫いて装着時固定用のボルト挿通穴９４が貫通形成されている（図２（ａ），（ｃ），（ｅ）では上端に一つと下端に二つ）。スイッチ部９２の内部空間には（図２（ｂ），（ｄ）参照）、スライド部材９２ｂが、プラグピン９５の十行四列配置の列方向へ（図では上下方向へ）往復動可能な状態で、格納されている。その可動範囲は、プラグピン９５の各列におけるピンピッチに近いかそれを越えるものとなっている。このスライド部材９２ｂには、プラグピン９５の行数より一つ多い十一個の接点支持部材９６が、プラグピン９５の十行四列配置の各列におけるピン植設ピッチと同じピッチで、植設されており、接点支持部材９６の先端部とプラグピン９５の先端部は、相手方間隙へ交互に遊挿状態で入り合っている。

操作部９１は（図２（ａ）〜（ｄ）参照）、切換位置が「Ａ」側（第一切換状態）なのか「Ｂ」側（第二切換状態）なのかを指し示す梃子の付いたロータリ摘み９１ａと、それを双方向回転可能に支持する回転軸９１ｂ及び軸受９１ｃと、回転軸９１ｂの端面に軸心から偏倚して植設された伝動子９１ｄとを具えている。この伝動子９１ｄは、スライド部材９２ｂに形成された図示しない長穴に遊挿されていて、回転軸９１ｂの回転運動をスライド部材９２ｂの往復運動に変換する伝動機構となっている。そのため、ロータリ摘み９１ａを手で操作してＡ側とＢ側との間で回転（揺動）させると、スライド部材９２ｂがプラグピン９５の十行四列配置の列方向へ（図では上下方向へ）直線的に移動するようになっている。

そして、Ａ側移動時には接点支持部材９６の片面（図では上面）がプラグピン９５に当接し、Ｂ側移動時には接点支持部材９６の裏面（図では下面）がプラグピン９５に当接し、それに対応して後述の如くプラグピン９５の群間導通状態が変えられので、スイッチ部９２の切換状態が第一切換状態と第二切換状態との何れか一方になる。また、図示は割愛したが、この切換スイッチ９０には、上述の切換状態を安定維持するために、ロータリ摘み９１ａに対するラッチ等が付設され、内蔵のスライド部材９２ｂの動作を目視確認可能とするために、固定枠９２ａの前面には覗き窓が形成されるとともに、その覗き窓の奥に位置するスライド部材９２ｂの表面には適宜な部分着色が施されていて、スライド部材９２ｂが往復動するとそれに応じて覗き窓に現れる色が変化するようになっている。

切換スイッチ９０のスイッチ部９２の内部構造を更に詳述すると（図３（ａ），（ｂ），図４（ａ），（ｂ）参照）、接点支持部材９６は、片面（図では上面）側に配置され第一接点導通部材９７を保持する第一絶縁板９６ａと、裏面（図では下面）側に配置され第二接点導通部材９８を保持する第二絶縁板９６ｂと、第一絶縁板９６ａと第二絶縁板９６ｂとの間に配置された第三絶縁板９６ｃとを、三層に重ねたものである。絶縁板９６ａ，９６ｂ，９６ｃは、何れも、熱硬化性樹脂等からなり、絶縁性に加えて適宜な可撓性も具わっている。

第一絶縁板９６ａには、第一接点導通部材９７を保持するために、第三絶縁板９６ｃ側から第一接点導通部材９７を嵌め込む溝が形成され、更に第一接点導通部材９７の端部の接点９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄを露出させる貫通穴も形成されている。また、第二絶縁板９６ｂには、第二接点導通部材９８を保持するために、第三絶縁板９６ｃ側から第二接点導通部材９８を嵌め込む溝が形成され、更に第二接点導通部材９８の端部の接点９８ａ，９８ｂ，９８ｃ，９８ｄを露出させる貫通穴も形成されている。

接点導通部材９７，９８は、何れも、銅板等の電気良導体からなり、第一接点導通部材９７は二個が単純な横並び状態で接点支持部材９６に保持され（図３（ａ）参照）、第二接点導通部材９８は二個が入れ子状態・１８０゜回転状態で横に並んで接点支持部材９６に保持されている（図４（ａ）参照）。そのうち、第一接点導通部材９７は（図３参照）、プラグピン９５の十行四列配置において隣り合う列の間で接点同士を導通させる隣接列間導通用のものであり、具体的には、両端の接点の距離がプラグピン９５の十行四列配置のうち隣り合う列の列間距離に等しくなっている。そして、横並びの二個のうち一つが十行四列配置の一列目対応の接点９７ａと二列目対応の接点９７ｂとを短絡導通させ、残りの一つが三列目対応の接点９７ｃと四列目対応の接点９７ｄとを短絡導通させるようになっている。

また、そのうち、第二接点導通部材９８は（図４参照）、プラグピン９５の十行四列配置において一つ置きの列の間で接点同士を導通させる交互列間導通用のものであり、具体的には、両端の接点の距離がプラグピン９５の十行四列配置のうち一列おきの列間距離に等しくなっている。そして、横並びの二個のうち一つが十行四列配置の一列目対応の接点９８ａと三列目対応の接点９８ｃとを短絡導通させ、残りの一つが二列目対応の接点９８ｂと四列目対応の接点９８ｄとを短絡導通させるようになっている。接点９８ａ，９８ｃを両端に持つ第二接点導通部材９８は接点９８ａ，９８ｃの中間に位置する接点９８ｂを迂回するために、また、接点９８ｂ，９８ｄを両端に持つ第二接点導通部材９８は接点９８ｂ，９８ｄの中間に位置する接点９８ｃを迂回するために、何れも折れ曲がった形状のものとなっている。

このような切換スイッチ９０は、ロータリ摘み９１ａがＡ側に回されると（図３参照）、接点支持部材９６の片面（図では上面）の接点９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄがそれぞれプラグピン９５に接触して（図３（ｂ）参照）、スイッチ部９２が第一切換状態となる。具体的には（図３（ｃ）参照）、十行四列配置の一列目のプラグピン９５（第一群）と二列目のプラグピン９５（第二群）とが各行毎に一対一で導通するとともに、三列目のプラグピン９５（第三群）と四列目のプラグピン９５（第四群）とが各行毎に一対一で導通するようになっている。

また、ロータリ摘み９１ａがＢ側に回されると（図４参照）、接点支持部材９６の裏面（図では下面）の接点９８ａ，９８ｂ，９８ｃ，９８ｄがそれぞれ別の行（図では下の行）のプラグピン９５に接触して（図４（ｂ）参照）、スイッチ部９２が第二切換状態となる。具体的には（図４（ｃ）参照）、十行四列配置の一列目のプラグピン９５（第一群）と三列目のプラグピン９５（第三群）とが各行毎に一対一で導通するとともに、二列目のプラグピン９５（第二群）と四列目のプラグピン９５（第四群）とが各行毎に一対一で導通するようになっている。

なお、上述したプラグピン９５は一体物であったが、分割して作った部品を組み立てるようにしても良い。例えば（図５参照）、可動部材である接点導通部材９７，９８との接触導通に適した固有の材質や形状を持つスイッチ側部材９５ａと、上述した鉄道の信号保安装置の架間ケーブルのコネクタ規格に適合したコネクタ側部材９５ｂとを、端部の嵌合等にて連結させるのも良い。

このような各架１０，２０，３０，４０，５０や切換スイッチ９０を用いて行われる本発明の鉄道信号保安装置更新方法を、図面を引用して説明する。図６及び図７は、何れも説明用の斜視図であり、図６（ａ）が第一架１０と第二架２０との既存状態、図６（ｂ）が第三架３０と第四架４０と第五架５０とを切換可能に追加設置したが更新前の実機運転を行う第一接続状態、図７（ａ）が更新後の動作試験等を行うため第二接続状態に切り換えたところ、図７（ｂ）が第三架３０と第二架２０とを残した更新後状態を示している。

ここでも、架間ケーブル６０にて接続され信号を送受しながら協動する第一架１０（更新対象の旧架）および第二架２０（継続使用の存続架）を一部に含んでいる現行の信号保安装置について（図６（ａ）参照）、そのうちの第一架１０を新設の第三架（更新用の新架）で置き換えるものとする。
そのような架単位での置き換えに際し、第一架１０を撤去する前に、第三架３０及び第四架４０を併置して、更新前の実機運転と更新後の試験とを切り換えて行うために、新旧併存状態を一時確立しておくことは、従来通りであるが、従来とは異なり第五架５０も設置する（図６（ｂ）参照）。

そして、深夜等の非営業時間帯・作業時間帯に、既述の架間ケーブル６０を用いて第五架５０と第一架１０とが接続され、別の架間ケーブル６０を用いて第五架５０と第二架２０も接続され、同様にして、第五架５０と第三架３０とが接続され、第五架５０と第四架４０も接続される。それらの接続確立後、遅くとも昼間等の営業時間帯・運転時間帯が来る前に、第五架５０に装着されている切換スイッチ９０は、総て、Ａ側に操作される。これによって切換スイッチ９０が第一切換状態となり、それに伴って第五架５０が第一接続状態となるので、第一架１０と第二架２０とが信号送受可能な接続状態となり更に第三架３０と第四架４０も信号送受可能な接続状態となる（図６（ｂ）参照）。このようなＡ側操作状態が運転時間帯の間は維持されて、更新前の実機運転が行われる。

それから、深夜等の非営業時間帯・作業時間帯に入り、更新後の試験を行うときには、試験運転に先立って、第五架５０に装着されている切換スイッチ９０が次々に総てＢ側に操作される。切換スイッチ９０の操作は手動であるが、ロータリ摘み９１ａを回すことで簡単かつ迅速に行えるので、数十時間や数時間といった運転時間帯や作業時間帯に占める割合は微々たるものにすぎない。そして、その操作によって切換スイッチ９０が第二切換状態となり、それに伴って第五架５０が第二接続状態となるので、第一架１０と第四架４０とが信号送受可能な接続状態となり更に第三架３０と第二架２０とが信号送受可能な接続状態となる（図７（ａ）参照）。このようなＢ側操作状態の下で第三架３０を作動させて更新後の試験運転が行われる。試験は営業時間帯・運転時間帯が来る前に中断されて、切換スイッチ９０はＡ側操作状態に戻される。

そのようなことを繰り返して試験が完了したら、非営業時間帯・作業時間帯に第三架３０と第二架２０とを架間ケーブル６０にて直接に接続し（図７（ｂ）参照）、その接続から外れた第五架５０と第四架４０と第一架１０は、適宜な時に撤去する。そうすると、第一架１０を置き換えた第三架３０によって以後の実機運転が行われる。
こうして、鉄道規格適合の架間ケーブルで接続された架を単位として信号保安装置に係る更新を行うときにも、運転時間帯と作業時間帯との切換が安全かつ円滑に短時間で行える。

また、撤去した第五架５０及び第四架４０や余った架間ケーブル６０は他の架の更新に再利用することができるが、使用回数が多くなると、多数の接点を持つ切換スイッチ９０の接点不良等が気になってくることもある。その場合、切換スイッチ９０が着脱式なので、気になる切換スイッチ９０は、第五架５０から取り外し、市販のテスターや専用の検査治具を用いて、電気抵抗等を測定すると良い。そして、良品であることが確認できた切換スイッチ９０は第五架５０に再装着し、不都合な或いは心配な切換スイッチ９０は別の良品の切換スイッチ９０で置き換え装着するのである。

［その他］
上記の実施形態では、切換スイッチ９０が縦型であったが、これは例示であり、切換スイッチは横型であっても良く、例えば「Ａ」，「Ｂ」のラベルと共にロータリ摘み９１ａの梃子を９０゜回転させて取り付けるといったことで縦型から横型になる。

本発明の実施形態について、鉄道用の信号保安装置における更新対象架の新旧併存状態を示し、（ａ）が切換可能に接続した各架の斜視図、（ｂ）が第五架の内部結線図、（ｃ）及び（ｄ）が切換スイッチの切換状態を示す図である。 切換スイッチの全体構造を示し、（ａ）及び（ｂ）がＡ側に切り換えたときの正面図および右側面図、（ｃ）及び（ｄ）がＢ側に切り換えたときの正面図および右側面図、（ｅ）が背面図である。 切換スイッチの内部構造等を示し、（ａ）及び（ｂ）が一行分の接点に関してＡ側に切り換えたときの展開斜視図および斜視図、（ｃ）がＡ側に切り換えたときの十行四列の接点の接続状態を示す図である。 切換スイッチの内部構造等を示し、（ａ）及び（ｂ）が一行分の接点に関してＢ側に切り換えたときの展開斜視図および斜視図、（ｃ）がＢ側に切り換えたときの十行四列の接点の接続状態を示す図である。 切換スイッチのピンについて他の構造例を示し、（ａ）が組立状態の側面図、（ｂ）が分離状態の側面図である。 本発明の切換スイッチを用いた鉄道信号保安装置更新方法を説明するための斜視図であり、（ａ）が第一架と第二架の既存状態、（ｂ）が第三架と第四架と第五架とを切換可能に追加設置した状態を示している。 本発明の切換スイッチを用いた鉄道信号保安装置更新方法を説明するための斜視図であり、（ａ）が動作試験等のため切り換えた状態、（ｂ）が第三架と第二架の更新後状態を示している。 鉄道の信号保安装置の典型例としてのＣＴＣ装置について、（ａ）がシステムの総合構成図、（ｂ）がＣＴＣ中央装置の要部構成図、（ｃ）がＣＴＣ駅装置の要部構成図である。 従来の鉄道信号保安装置更新方法を説明するための斜視図であり、（ａ）が第一架と第二架の既存状態、（ｂ）が第三架と第四架を繋ぎ替え可能に追加設置した状態を示している。 鉄道の信号保安装置の規格に適合した架間ケーブル用コネクタの構造を示し、（ａ）が右側面図、（ｂ）がその展開図、（ｃ）がプラグ部の背面図、（ｄ）がジャック部の正面図である。

符号の説明

１０…第一架（現行機、更新対象の旧架）、１１…論理回路等、
２０…第二架（保安器架等、継続使用の存続架）、２１…入出力回路等、
３０…第三架（新設機、更新用の新架）、３１…論理回路等、
４０…第四架（一時接続の模擬架）、４１…模擬負荷等、
５０…第五架（一時接続の切換架）、５１…筐体、
６０…架間ケーブル（四十芯）、６１…信号線、６２…線端、
７０…プラグ部（ケーブル側の規格適合コネクタ）、
７１…プラグ板、７２…凹み、７３…プラグピン（接点）、
７４…ボルト挿通穴、７５…カバー、
８０…ジャック部（架側の規格適合コネクタ）、
８１…ジャック板、８２…凸部、
８３…ジャック（接点）、８４…ボルト挿通穴、
９０…切換スイッチ、
９１…操作部、９１ａ…ロータリ摘み、９１ｂ…回転軸、
９１ｃ…軸受、９１ｄ…伝動子（回転−直線変換の伝動機構）、
９２…スイッチ部、９２ａ…固定枠、９２ｂ…スライド部材、
９３…コネクタ部（ケーブル側の規格適合コネクタ）、
９３ａ…プラグ板（絶縁体）、９３ｂ…凹み、
９４…ボルト挿通穴、９５…プラグピン（固定接点、極、コンタクト）、
９５ａ…スイッチ側部材、９５ｂ…コネクタ側部材、
９６…接点支持部材（可動接点を保持する絶縁体）、
９６ａ，９６ｂ，９６ｃ…第一，第二，第三絶縁板、
９７…第一接点導通部材（隣接列間導通用）、
９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄ…接点（Ａ側、片面側）、
９８…第二接点導通部材（交互列間導通用）、
９８ａ，９８ｂ，９８ｃ，９８ｄ…接点（Ｂ側、裏面側）

Claims (5)

1. 鉄道の信号保安装置の一部であって架間ケーブルにて接続された第一架および第二架のうち前記第一架を第三架で置き換えるに際し、前記第一架の撤去前に、前記第三架を設置するとともに、前記架間ケーブルにて又はそのコネクタ規格に適合したコネクタの付いた架間ケーブルにて前記第一架および前記第三架の何れにも択一的に接続しうる第四架であって前記第一架および前記第三架の機能保持に必要な模擬架を試験完了での前記第三架と前記第二架との直接接続の後に撤去されるまで一時的に併置して、前記第一架と前記第二架とを接続するとともに前記第三架と前記第四架とを接続する第一接続状態で更新前の実機運転を行い、前記第一架と前記第四架とを接続するとともに前記第三架と前記第二架とを接続する第二接続状態で更新後の試験を行う鉄道信号保安装置更新方法において、前記架間ケーブルにて又はそのコネクタ規格に適合したコネクタの付いた架間ケーブルにて前記第一架と前記第二架と前記第三架と前記第四架とに同時接続しうる第五架を試験完了での前記第三架と前記第二架との直接接続の後に撤去されるまで一時的に設置し、前記第一接続状態と前記第二接続状態との切換を手動操作に応じて行う切換スイッチを前記第五架に対して着脱可能に付設したことを特徴とする鉄道信号保安装置更新方法。
2. 請求項１記載の鉄道信号保安装置更新方法の実施に使用される前記第五架に付設されて前記第一接続状態と前記第二接続状態との切換を手動操作に応じて行う前記切換スイッチとして使用しうる切換スイッチであって、鉄道の信号保安装置の架間ケーブルのコネクタ規格に適合していて前記第五架への付設を可能とする多ピンのコネクタ部と、そのピンを四群に分けて前記第五架を前記第一接続状態にするための第一切換状態では第一群と第二群との間で及び第三群と第四群との間で各々のピン同士を導通状態におき前記第五架を前記第二接続状態にするための第二切換状態では第一群と第三群との間で及び第二群と第四群との間で各々のピン同士を導通状態におくスイッチ部と、手動操作に応じて前記スイッチ部の切換状態を前記第一切換状態と前記第二切換状態との何れか一方にする操作部とを備えている切換スイッチ。
3. 前記コネクタ部は、前記ピンが前記四群に対応して四列に植設されたものであり、前記スイッチ部は、前記四列の列方向へ往復動可能に格納されたスライド部材と、前記四列の各列におけるピン植設ピッチと同じピッチで前記スライド部材に植設された接点支持部材と、この接点支持部材に保持されその片面に両端の接点を露出して支持されその接点の距離が前記四列のうち隣り合う列の列間距離に等しい第一接点導通部材と、前記接点支持部材に保持されその裏面に両端の接点を露出して支持されその接点の距離が前記四列のうち一列おきの列間距離に等しい第二接点導通部材とを具備したものであり、前記操作部は、回転軸で支持された摘みと、前記回転軸の回転運動を前記スライド部材の往復運動に変換する伝動機構とを具備したものであることを特徴とする請求項２記載の切換スイッチ。
4. 前記接点支持部材が、前記片面側に配置され前記第一接点導通部材を保持する第一絶縁板と、前記裏面側に配置され前記第二接点導通部材を保持する第二絶縁板と、前記第一絶縁板と前記第二絶縁板との間に配置された第三絶縁板とを具備したものであることを特徴とする請求項３記載の切換スイッチ。
5. 請求項１記載の鉄道信号保安装置更新方法であって、前記切換スイッチが請求項２乃至請求項４の何れか一項に記載された切換スイッチであり、そのコネクタ部が前記第五架に対する着脱部であることを特徴とする鉄道信号保安装置更新方法。

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