JP6752931B2

JP6752931B2 - 通行遮断機

Info

Publication number: JP6752931B2
Application number: JP2019089958A
Authority: JP
Inventors: 細川　浩; 浩細川
Original assignee: コーエイ工業株式会社
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2039-05-10
Also published as: JP2020045756A

Description

本発明は、車両等の通行を遮断する通行遮断機に関し、特に、垂直方向に遮断竿を回動させて開閉を行うようにした通行遮断機に関する。

一例として自動車専用道路のＥＴＣレーンに設けられる通行遮断機（ゲートバー装置）として、特許文献１の通行遮断機がある。この通行遮断機が提案された目的は、車両の接触等で水平回動して退避した遮断竿が閉位置へ復帰するときに、付勢力で水平方向に回動して戻るようにしてあると（特許文献２参照）、通行車両の運転手から見て、遮断竿が自分の方に迫って閉じてくるイメージ（門扉が目の前で閉じられるようなイメージ）となるため、これを避けるべく、付勢力によっては遮断竿が閉位置復帰しないような仕組みを設ける、ということにある。この目的のために、特許文献１の通行遮断機（１）は、駆動軸（３ａ）の軸方向に対し交差方向へ伸長して駆動軸（３ａ）の回転により垂直方向に回動する遮断竿（６）と、閉位置にある遮断竿（６）が退避位置まで水平方向に回動できるように遮断竿（６）を駆動軸（３ａ）に接続するヒンジ接続機構（３ｂ〜３ｆ）と、退避位置へ向け回動する付勢力を、遮断竿（６）に加える付勢機構（１０）と、付勢力に抗して遮断竿（６）を閉位置に保持する所定の抵抗力を、遮断竿（６）に加える抵抗機構（２０）と、を含んで構成される。

この通行遮断機（１）において遮断竿（６）は、退避位置へ向け付勢されているので、車両の接触等で遮断竿（６）が水平回動したとき、従来技術のように遮断竿（６）が跳ね戻ることがない。すなわち、特許文献２の技術とは正反対の方向に付勢力を加えており、通常は抵抗機構（２０）の抵抗力により遮断竿（６）を垂直回動状態に保持しているので、抵抗力以上の力がかかって保持が外れた遮断竿（６）は、付勢力により退避位置まで自動回動する。したがって、付勢力によっては遮断竿（６）が閉位置復帰することがなく、不具合が解消される。

本願の図１〜図５Ｂに、この通行遮断機の具体例を示す。図示の通行遮断機１は、全体を覆う箱形の筐体２内に、遮断竿駆動装置３、制御ユニット４、及び遮断竿復帰装置５を収納して構成されている。これら遮断竿駆動装置３、制御ユニット４、及び遮断竿復帰装置５を収容する構造は、筐体２内に支柱やフレームを設けることにより適宜実施することができる。遮断竿駆動装置３はモータにより駆動軸３ａを回転させるもの（特許文献１参照）、遮断竿復帰装置５もモータにより往復アーム５ｆを往復運動させるもの（特許文献１参照）であり、制御ユニット４は、遮断竿駆動装置３及び遮断竿復帰装置５のモータ制御を実行する電気制御ユニットである。

駆動軸３ａの軸方向に対し交差方向へ伸長するように、竿ホルダ３ｂを介し装着される遮断竿６は、駆動軸３ａの回転に従って、直立状態の開位置（図１Ａ中の点線）と横臥状態の閉位置（図１Ａ中の実線）との間を、垂直方向に回動する。また、竿ホルダ３ｂが駆動軸３ａにヒンジ接続（ヒンジ接続機構３ｃ〜３ｆ）されているので、竿ホルダ３ｂに装着された遮断竿６は、閉位置において車両が衝突した場合、水平方向にほぼ９０°回動して退避位置（図１Ｂ中の点線）へ退避することが可能となっている。

この退避位置への遮断竿６の回動に関し、通行遮断機１には、付勢機構１０及び抵抗機構２０が設けられている。図２は、付勢機構１０及び抵抗機構２０の態様を示す。図２Ａは平面図、図２ＢはＢ−Ｂ線断面図、図２ＣはＢ−Ｂ’線断面図である。

付勢機構１０は、退避位置へ向け回動する付勢力を遮断竿６に加える機構で、軸支部３ｄの外表面に設置されている。図示のヒンジ軸３ｅには、端面に挟持凸部３ｅ−ａが突設されており、この挟持凸部３ｅ−ａに形成された溝に、ゼンマイバネ（渦巻バネ）１１の内端１１ａが挟み込まれて保持される。挟持凸部３ｅ−ａ及びゼンマイバネ１１は、カバー１２内に収納されており、当該カバー１２の内壁に、ゼンマイバネ１１の外端１１ｂがねじ止め、挟持やその他の手法で固定される。カバー１２は、４箇所のボルト１３にて軸支部３ｄに固定されるので、ゼンマイバネ１１の外端１１ｂは、結果として軸支部３ｄに固定されることになる。したがって、ゼンマイバネ１１により、ヒンジ軸３ｅを一方向へ回転させる付勢力（退避位置へ向け遮断竿６を回動させる方向）が常時加えられる。

抵抗機構２０は、付勢機構１０による付勢力に抗して遮断竿６を閉位置に保持する所定の抵抗力を加える機構である。図２Ｃに示すように、抵抗機構２０は、軸支部３ｄの所定部位にあけられた貫通孔内にプランジャ２１及びコイルバネ２２を挿入して六角穴付きのスタッドボルト２３で締め込み、抵抗力を調節できるようにした構造である。プランジャ２１は、遮断竿６が図１に実線で示す垂直回動状態にあるときに、竿ホルダ３ｂの基端部３ｃ表面に凹設された凹部３ｃ−ａに頭部が係止する。したがって、遮断竿６が閉位置から水平方向に回動しようとすると、当該プランジャ２１と凹部３ｃ−ａとの係止をコイルバネ２２に逆らって解除しなければならず、コイルバネ２２の弾発力に基づいた抵抗力がかかる。当該抵抗力により、通常は、遮断竿６の垂直回動状態が保持されることになる。

車両が遮断竿６に接触して抵抗機構２０の抵抗力を越える力がかかり、プランジャ２１と凹部３ｃ−ａとの係止が外れる程度に遮断竿６が回動すると（図２Ａ）、抵抗機構２０による保持は解除され、付勢機構１０の付勢力によって、遮断竿６は退避位置へ水平方向に回動する（図２Ａ）。すなわち、遮断竿６は、付勢機構１０により退避位置へ向け付勢されているので、閉位置へ跳ね戻ることがない。逆に、抵抗力以上の力がかかって抵抗機構２０の保持が外れ、遮断竿６が回動し始めたときには、遮断竿６は、付勢力により退避位置まで自動回動する。

図３〜図５に示しているのは、退避位置の遮断竿６を開位置へ復帰させる通行遮断機１の動作である。退避位置の遮断竿６は、遮断竿復帰装置５によって、上方へ回動しつつ押し戻される。このための遮断竿復帰装置５の往復アーム５ｆは、駆動軸３ａのヒンジ部３ｄの下位置まで延長されている。なお、本方式の場合の遮断竿復帰装置５の取り付け位置は、ベースフレーム１ｂの底面、すなわち遮断竿駆動装置３の下でもよい。

通行車両が接触するなどにより遮断竿６が閉位置から水平方向へ回動して退避位置になったとき（図３）、当該回動がセンサにより検知され、ランプ２ａ（図１）が点灯する。これに応じてスイッチ２ｂ（図１）が操作されると、まず遮断竿駆動装置３が、駆動軸３ａを、遮断竿６の開位置の角度に回転させる（図４）。すなわち、竿ホルダ３ｂを開位置である上方へ向け戻せるように、遮断竿駆動装置３は、駆動軸３ａを９０°時計回りに回転させて、ヒンジ接続端部３ｃ及びヒンジ部３ｄが上向きに曲がる角度にする。

この駆動軸３ａの回転によって、ヒンジ接続端部３ｃから斜め後ろへ突設された突片３ｌが横向きから下向きになり、往復アーム５ｆと係止可能な位置にくる。したがって、駆動軸３ａが遮断竿６の開位置の角度に回転した後、遮断竿復帰装置５のモータ５ｂが正回転して往復アーム５ｆが前進すると、該前進する往復アーム５ｆは突片３ｌに係止し、当該突片３ｌを押し出す（図５）。これに従って竿ホルダ３ｂが開位置へ向け上方へ回動するので、往復アーム５ｆが前進することにより、退避位置にある遮断竿６が垂直方向回動状態へ押し戻され、開位置へ復帰する。遮断竿６は、このようにして退避位置から上方へ回動して開位置へ復帰した後に、通常の開閉動作の垂直方向回動により閉位置へ閉じる。したがって、遮断竿６が車両の方に迫って閉じてくるイメージとはならない。

特開２０１１−０５８３３３特開２０００−０４３７２９

以上の構成の通行遮断機は、遮断竿の退避位置からの復帰に関して上述の利点を備えたものであるが、例えば渋滞が発生してＥＴＣゲートを通行する車両が数珠つなぎで連続するような場合に対して、さらなる改善の余地がある。すなわち、例えば、渋滞している車列でセダン型の普通乗用自動車の後に続いてトラック（貨物自動車）がゲートを通るといった場合に、改善点が想定される。

この場合、遮断竿は、前の普通乗用車が通り過ぎた後に一旦開位置から閉位置へ垂直方向に回動し、そして、続くトラックを通すために閉位置から開位置へ垂直方向に回動することになる。しかし、渋滞によって車間が詰まっているため、トラックを通すための回動時には該トラックの前部が既に遮断竿近くに到達していることがある。すると、トラックの車外についているサイドミラー（特に左側）が前方へ大きく突出していることから、開位置へ回動しようとする遮断竿がこのサイドミラーに引っ掛かってしまう。これが遮断竿の破損につながり、改善点として浮上している。

本発明は、この改善点に着目したものであり、閉位置にある遮断竿を必要に応じて退避位置へリリースすることができる仕組みを提案する。

本発明に係る通行遮断機は、駆動軸の軸方向に対し交差方向へ伸長して前記駆動軸の回転により垂直方向に回動する遮断竿と、閉位置にある前記遮断竿が退避位置まで水平方向に回動できるように前記遮断竿を前記駆動軸に接続するヒンジ接続機構と、前記退避位置へ向け回動する付勢力を、前記遮断竿に加える付勢機構と、前記付勢力に抗して前記遮断竿を前記閉位置に保持する所定の抵抗力を、前記遮断竿に加える抵抗機構とを含む通行遮断機であって、
前記抵抗機構が、電磁石ユニットと該電磁石ユニットの磁力を受ける磁性体とを用いて、前記磁性体を引きつける前記電磁石ユニットの磁力により前記抵抗力を発生するように構成され、そして、前記電磁石ユニットの通電を制御する制御回路を当該通行遮断機に備えることを特徴とする。

この通行遮断機では、前記電磁石ユニットに対して異なる電力を供給可能な電源回路を備え、該電源回路の電力切り替えにより前記抵抗力を調整可能な構成とすることができる。

前記制御回路は、前記抵抗力を解消するべく前記電磁石ユニットの通電を制御するときに、極性の反転した電力を前記電磁石ユニットに供給するように構成することができ、この極性反転した電力を前記電磁石へ供給する電源回路を備えることもできる。

本発明に係る通行遮断機は、付勢力に抗して遮断竿を閉位置に保持する抵抗力を電磁石ユニットにより発生する構造としてあり、この電磁石ユニットへの通電を制御することにより、必要に応じて該抵抗力を解消することが可能である。抵抗力が無くなれば、閉位置にある遮断竿は付勢力により退避位置へ回動するので、スイッチ操作など所定の操作で遮断竿を退避位置へ適宜、リリースできる仕組みが提供される。

ＥＴＣレーンに設置された通行遮断機を背面（Ａ）及び上面（Ｂ）から見て示す全体像の図。駆動軸と遮断竿との接続部分を詳細に示した図。退避位置の遮断竿を開位置へ復帰させる方式を説明する、遮断竿が退避位置へ回動したときの図。退避位置の遮断竿を開位置へ復帰させる方式を説明する、駆動軸を遮断竿の開位置の角度へ回転させるときの図。退避位置の遮断竿を開位置へ復帰させる方式を説明する、遮断竿を垂直方向回動状態へ押し戻すときの図。本発明に係る抵抗機構の一実施形態を示す図。付勢機構の一実施形態（ゼンマイ式）を示す要部分解図。本発明に係る抵抗機構を制御する回路の一実施形態を示す図。図６の抵抗機構のリリース時の反発状態を示した図。リリースした遮断竿を復帰させるときの一連の状態を示した図。抵抗機構への給電配線方法を説明する図。ＥＴＣレーンのアイランド上における通行遮断機の閉状態と開状態を示す図。ＥＴＣレーンのアイランド上における通行遮断機のリリース状態、リリースからの復帰状態、復帰完了状態を示す図。

図６に、本発明に係る通行遮断機の実施形態について、要部を示してある。図６Ａは外観を示し、図６Ｂは筐体内部の機構配置を示す。通行遮断機１０１は、全体を覆う箱形の筐体１０２内に、図１及び図３〜図５に示すものと同様の遮断竿駆動装置３、制御ユニット４、及び遮断竿復帰装置１０５を収納して構成されている（より詳細には特許文献１参照）。ただし、本例の遮断竿復帰装置１０５は、筐体１０２内のベースフレーム１ｂの底面、すなわち遮断竿駆動装置３の下に設けられている。したがって往復アーム１０５ｆは、図３〜図５に示すような横方向へ延長されたものではなく円盤形状をしていて、駆動軸１０３ａの真下で往復する。また、制御ユニット４は、本実施形態の場合、筐体１０２の底部に、電源ユニット等と共に収納されている（図６Ｂでは図示略）。

筐体１０２内の遮断竿駆動装置３から筐体１０２の外へ突出した駆動軸１０３ａに、竿ホルダ１０３ｂがヒンジ接続され、この竿ホルダ１０３ｂに遮断竿１０６が着脱可能に取り付けられる。図中、開位置にある遮断竿１０６は、例えば紅白縞模様に塗装したウレタン等のカバーでアルミ製のパイプを覆って形成され、そのパイプの一端を竿ホルダ１０３ｂに嵌入し、固定レバー１０６ａを回転させて固定螺子を締め込むことで固定される。その竿ホルダ１０３ｂが、基端部１０３ｃにおいてヒンジ接続される。

駆動軸１０３ａと竿ホルダ１０３ｂを接続するヒンジ接続機構は、閉位置にある遮断竿１０６が退避位置まで水平方向に回動できるように両者を接続する。竿ホルダ１０３ｂの基端部１０３ｃは断面がＴ字形状を有し、当該基端部１０３ｃが、駆動軸１０３ａに固定された断面コ字形状を有する軸支部１０３ｄに挟み込まれる。基端部１０３ｃにはヒンジ軸１０３ｅ（図７参照）が固定されており、このヒンジ軸１０３ｅは、基端部１０３ｃの軸支部１０３ｄに挟まれた平面部分において左右（遮断竿１０６が図示の開位置にあるときの左右）に突出するように設けられている。基端部１０３ｃに固定されたヒンジ軸１０３ｅは、軸支部１０３ｄの軸支孔に軸支されて回転する。軸支部１０３ｄは平面視が概略正方形としてあり、その正方形の１つの角に面取り１０３ｆが施されていて、基端部１０３ｃは、その面取り角１０３ｆを挟むほぼ９０°の範囲で、ヒンジ軸１０３ｅを軸にして回動することができる。

このようにして、駆動軸１０３ａの軸方向に対し交差方向へ伸長するように、竿ホルダ１０３ｂを介し装着される遮断竿１０６は、駆動軸１０３ａの回転に従って、直立状態の開位置（図１Ａ中の点線）と横臥状態の閉位置（図１Ａ中の実線）との間を、垂直方向に回動する。また、竿ホルダ１０３ｂが駆動軸１０３ａにヒンジ接続されているので、竿ホルダ１０３ｂに装着された遮断竿１０６は、閉位置において車両が衝突した場合、水平方向にほぼ９０°回動して退避位置（図１Ｂ中の点線）へ退避することが可能となっている。

この退避位置への遮断竿１０６の回動に関し、通行遮断機１０１には、付勢機構１１０及び抵抗機構１２０が設けられている。

付勢機構１１０は、退避位置へ向け回動する付勢力を遮断竿１０６に加える機構で、図７に示すように、軸支部１０３ｄに凹設された収容凹部１０３ｄ−ａに収容されている。図示のヒンジ軸１０３ｅには、端面に挟持凸部１０３ｅ−ａが突設されており、この挟持凸部１０３ｅ−ａが収容凹部１０３ｄ−ａの中に突出している。挟持凸部１０３ｅ−ａには溝が形成され、この溝にゼンマイバネ（渦巻バネ）１１１の内端が挟み込まれて保持される（図２も参照）。ゼンマイバネ１１１は収容凹部１０３ｄ−ａに収められ、ゼンマイバネ１１１を収容した収容凹部１０３ｄ−ａはカバー１１２で蓋をされる。カバー１１２の内面側には、ゼンマイバネ１１１を囲繞するフランジ１１２ａが設けられていて、このフランジ１１２ａに、ゼンマイバネ１１の外端１１１ｂを挟持する溝１１２ｂが切られている。カバー１１２は、４箇所のボルト１１３にて軸支部１０３ｄに固定されるので、ゼンマイバネ１１１の外端１１１ｂは、結果として軸支部１０３ｄに固定されることになる。したがって、ゼンマイバネ１１１により、ヒンジ軸１０３ｅを一方向へ回転させる付勢力（退避位置へ向け遮断竿１０６を回動させる方向）が常時加えられる。なお、ゼンマイバネ１１１に限らず、例えば、軸芯をずらした凸部１０３ｅ−ａに一端を係止し、他端をカバー１１２に固定したコイルバネとすることもできるが、簡素な機構という点でゼンマイバネ１１１が優れる。

抵抗機構１２０は、付勢機構１１０による付勢力に抗して遮断竿１０６を閉位置に保持する所定の抵抗力を加える機構である。本例の軸支部１０３ｄは、そのベース板１０３ｄ−ｂが竿ホルダ１０３ｂと並行に長く延伸しており、このベース板１０３ｄ−ｂの略中央が駆動軸１０３ａに固定され、そしてさらに延伸した先端部に、抵抗機構１２０をなす電磁石ユニット１２１が取り付けられている。すなわち電磁石ユニット１２１は、ヒンジ接続機構の駆動軸固定側に設置される。一方、ベース板１０３ｄ−ｂに並行する竿ホルダ１０３ｂには、抵抗機構１２０をなす板状の磁性体１２２が、Ｕ字ボルト１２３を使用して、電磁石ユニット１２１と対向する位置に取り付けられる。すなわち、電磁石ユニット１２１の磁力を受ける磁性体１２２が、ヒンジ接続機構の竿側（回動側）に設置される。なお、電磁石ユニット１２１と磁性体１２２の配置関係は逆（電磁石ユニットが竿側、磁性体が駆動軸固定側）であってもよいし、磁性体１２２を別体とせず、竿ホルダ自体やベース板自体に磁性をもたせて設計することも可能である。磁性体１２２は、例えばフェライト系やマルテンサイト系のステンレス製である。通電により電磁石ユニット１２１が磁力を生じて磁性体１２２を引きつけることにより、付勢機構１１０による付勢力に抗する抵抗力が発生する。当該抵抗力により、通常は、遮断竿１０６の垂直回動状態が保持されることになる。

閉位置にある遮断竿１０６に車両が接触して抵抗機構１２０の抵抗力、すなわち電磁石ユニット１２１の磁力を越える力がかかると、抵抗機構１２０による保持がリリースされ、付勢機構１１０の付勢力に従って遮断竿１０６は、退避位置へ水平方向にほぼ９０°回動する。遮断竿１０６の退避位置への回動退避がセンサ等で検知されると、待機している人員が、筐体１０２に設けられたスイッチ、あるいは待機ブース内に設置された遠隔操作スイッチを操作することで遮断竿復帰装置１０５を作動させ、遮断竿１０６を垂直方向回動状態へ戻す。

遮断竿復帰装置１０５は、特許文献１と同じ、例えば図３〜図５に示す遮断竿復帰装置５を流用してある。ただし、本例の遮断竿復帰装置１０５は、ベースフレーム１ｂの底面外側又は内側に固定することで、遮断竿駆動装置３の下側に設置されている。この場合、底面内側に固定するときは図示の支柱１ａを使用できるが、底面外側に固定するときは、図示の支柱１ａに代えて、ベースフレーム１ｂの底面に遮断竿復帰装置１０５を設置できる別の支柱やフレームが用いられる。図３〜図５の符号を用いて説明すると、遮断竿復帰装置１０５は、Ｌ字形のフレーム５ａの側壁部がベースフレーム１ｂの底面にボルト止め又は溶接等で固定され、該フレーム５ａに、アクチュエータとして、モータ５ｂと、モータ５ｂにより回転するピニオンギヤ５ｃと、ピニオンギヤ５ｃに従い前進及び後退するラックギヤ５ｄと、が取り付けられている。ラックギヤ５ｄは、遮断竿復帰装置１０５の場合、駆動軸１０３ａの真下に位置する（図６Ａの往復アーム１０５ｆの位置）。フレーム５ａの側壁部をベースフレーム１ｂの底面に固定する場合、図３〜図５に示す状態から９０°右回りに回転させた状態ですべての部品が組み付けられる。図６Ｂに示してある例は、ベースフレーム１ｂの底面内側に固定した遮断竿復帰装置１０５で、モータ５ｂ、ピニオンギヤ５ｃ、ラックギヤ５ｄの組み合わせを１つの筐体内にユニット化してある。当該ユニット化した遮断竿復帰装置１０５が底面内側（上側）に固定され、遮断竿駆動装置３の直ぐ下に位置している。

モータ５ｂは、頭部に減速器５ｅが設けられており、フレーム５ａに固定されている。その減速器５ｅの出力軸は、フレーム５ａを貫通して反対側へ突出し、ピニオンギヤ５ｃが固定される。このピニオンギヤ５ｃと噛み合うラックギヤ５ｄは、駆動軸１０３ａの軸方向へ伸延した棒状で、一端部に円板形の往復アーム１０５ｆ（図６）が接続されている。側面にギヤを切削形成した棒状のラックギヤ５ｄは、フレーム５ａに載置固定された２つの軸受ブロック５ｇにより支持されて、駆動軸１０３ａの軸方向に摺動する。そして、離間配置されている２つの軸受ブロック５ｇの間において、ピニオンギヤ５ｃがラックギヤ５ｄに噛み合っており、当該ピニオンギヤ５ｃの正逆回転に従ってラックギヤ５ｄが前進及び後退する。したがって、ラックギヤ５ｄに接続された往復アーム１０５ｆは、駆動軸１０３ａの軸方向へ前進及び後退する。なお、本例の遮断竿復帰装置１０５では、ガイドロッド５ｈを設ける必要はない。

ラックギヤ５ｄの他端部には、プレート５ｉが接続され、ラックギヤ５ｄが最前進したときに、フレーム５ａ上に設けられたリミットスイッチ５ｊに当接する。リミットスイッチ５ｊは、前後に２つ設けられており、ラックギヤ５ｄの後退時には、後退してきた往復アーム１０５ｆが前側のリミットスイッチ５ｊに当接することでモータ５ｂが停止する。ただし、この前側のリミットスイッチ５ｊは省くこともできる。ラックギヤ５ｄの前進時には、前進してきたプレート５ｉが後側のリミットスイッチ５ｊに当接することで、それまで正回転していたモータ５ｂが逆回転を開始する。なお、モータ５ｂの他にも、アクチュエータとして、液圧（油圧）シリンダや気圧（エア）シリンダを使用して構成し、そのロッドに往復アームを接続する構造とすることもできる。

ラックギヤ５ｄにより前進する往復アーム１０５ｆは、竿ホルダ１０３ｂのヒンジ接続基端部１０３ｃから斜め後ろへ突設された突片１０３ｌに係止し、当該突片１０３ｌを押し出すことにより、竿ホルダ１０３ｂを回動させる。通行車両が接触するなどにより遮断竿１０６が閉位置から水平方向へ回動して退避位置になり（図３参照）、その後に復帰操作が行われると、遮断竿駆動装置３が、駆動軸１０３ａを、遮断竿１０６の開位置の角度に回転させる（図４参照）。すなわち、竿ホルダ１０３ｂを開位置である上方へ向け戻せるように、遮断竿駆動装置３は、駆動軸１０３ａを９０°時計回りに回転させて、ヒンジ接続機構の基端部１０３ｃ及び軸支部１０３ｄが上向きに曲がる角度にする。この駆動軸１０３ａの回転によって突片１０３ｌが横向きから下向きになり、往復アーム１０５ｆと係止可能な位置にくる。したがって、駆動軸１０３ａが遮断竿１０６の開位置の角度に回転した後、遮断竿復帰装置１０５のモータ５ｂが正回転して往復アーム１０５ｆが前進すると、該前進する往復アーム１０５ｆは突片１０３ｌに係止し、当該突片１０３ｌを押し出す（図５参照）。これに従って竿ホルダ１０３ｂが開位置へ向け上方へ回動するので、往復アーム１０５ｆが前進することにより、退避位置にある遮断竿１０６が垂直方向回動状態へ押し戻され、開位置へ復帰する。

当該方式によれば、遮断竿１０６は、退避位置から上方へ回動して開位置へ復帰した後に、通常の開閉動作の垂直方向回動により閉位置へ閉じることになる。したがって、遮断竿１０６が車両の方に迫って閉じてくるイメージとはならない。

付勢機構１１０による付勢力に抗する抵抗力を発生する電磁石ユニット１２１は、図８の制御回路１３０によって通電が制御される。ブースに設けられる遠隔操作スイッチなどからの制御信号が、信号変換回路１３１で絶縁処理されてから制御回路１３０へ入力される。制御信号は、電磁石ユニット１２１の通電オン／オフとリリースの指令を含む。電磁石ユニット１２１の電源系統では、交流電源が保護回路１３２につながれ、そのヒューズによる保護を経て整流回路１３３で交流から直流へ変換される。整流回路１３３から出力される直流電源を用い、電源回路１３４で異なる電力が生成される。本例の電源回路１３４では、複数の異なる電圧、例えば６０Ｖ、７０Ｖ、８０Ｖ、９０Ｖの４種類の電圧の電源が生成される。この電圧は、電圧切替回路１３５からの指令信号に応じて切り替えられ、電圧切替回路１３５では、押しボタン操作、ダイヤル操作、スイッチ操作等で指令信号を出すことができる。本例の電源回路１３４はさらに、＋／−の極性を反転させた９０Ｖ（最大電圧）の極性反転電力を出力する回路も備えている。この極性反転電力は、制御回路１３０からの指令で電源回路１３４から出力される。制御信号に従い動作する制御回路１３０は、筐体１０２やブース内に設けられる動作表示装置１３６へ信号を送って現在の電磁石ユニット１２１の動作状態を、ＬＥＤの点灯等により報知する。

電圧切替回路１３５による電源回路１３４の電圧切り替え設定は、通行遮断機１０１の初期設定時に行うことができる。もちろん、初期設定後に必要であれば何度でも電圧切り替えを行うことができる。通行遮断機１０１を設置した場所の風、交通状況などを勘案していずれかの電圧を設定する。６０Ｖ供給が最小値で、電磁石ユニット１２１の磁力が最も弱くなり、９０Ｖ供給が最大値で、電磁石ユニット１２１の磁力が最も強くなる。磁性体１２２を引きつける電磁石ユニット１２１の磁力は付勢力に抗する抵抗力なので、電源回路１３４の電力切り替えにより抵抗力を調整することができる。

電源回路１３４に設定された電力は、通電オンの制御信号に従う制御回路１３０から電磁石ユニット１２１へ供給され、電磁石ユニット１２１が、供給電力に応じた抵抗力を発生する抵抗機構１２０として動作する。さらに制御回路１３０には、ブース内や筐体１０２に設けられるリリーススイッチからリリースを指令する制御信号を入力することができる。リリース指令を受けた制御回路１３０は、単純に通電オフして電源回路１３４からの電力供給を停止する制御を行ってもよいが、本例の場合、極性反転電力供給に切り替え、９０Ｖの極性反転電力を電磁石ユニット１２１へ供給する。この極性反転電力で動作する電磁石ユニット１２１からは、Ｎ極とＳ極が反転した磁力が生じる。すると、それまで電磁石ユニット１２１に着座していた磁性体１２２の磁気と同極となる（Ｎ極どうし又はＳ極どうしが向かい合う）ことから、電磁石ユニット１２１と磁性体１２２とが反発する。図９に示すように、この磁性体１２２の反発で竿ホルダ１０３ｂ及び遮断竿１０６を押し出し、瞬時に確実にリリースすることができる。リリース後の制御回路１３０は、所定のタイミングで電磁石ユニット１２１に対する電力供給を通常制御に戻し、遮断竿１０６の復帰に備える。

このように、付勢力に抗して遮断竿１０６を閉位置に保持する抵抗力を電磁石ユニット１２１により発生する構造としてあり、この電磁石ユニット１２１への通電を制御することにより、必要に応じて抵抗力を解消することが可能である。抵抗力が無くなれば、閉位置にある遮断竿１０６は付勢力により退避位置へ回動するので、スイッチ操作など所定の操作で遮断竿１０６を退避位置へ適宜、リリースできる。

退避位置へリリースした遮断竿１０６は、その後に上記同様の復帰操作を行うことで開位置へ復帰させることができる。すなわち、復帰操作に応じて遮断竿駆動装置３が、駆動軸１０３ａを、遮断竿１０６の開位置の角度に回転させる（図１０Ａ）。これにより、ヒンジ接続機構の基端部１０３ｃ及び軸支部１０３ｄが上向きに曲がる角度になる。同時にこの駆動軸１０３ａの回転によって突片１０３ｌが下向きになり、往復アーム１０５ｆと係止可能な位置にくる。前進する往復アーム１０５ｆが突片１０３ｌに係止し、当該突片１０３ｌを押し出す（図１０Ｂ）。これに従って竿ホルダ１０３ｂが開位置へ向け上方へ回動し、往復アーム１０５ｆが前進することにより、退避位置にある遮断竿１０６が垂直方向回動状態へ押し戻され、開位置へ復帰する（図１０Ｃ）。

例えばＥＴＣレーンに設置された通行遮断機１０１は、通常時、図１２Ａ（閉）と図１２Ｂ（開）に示すように遮断竿１０６を車道に対し開閉動作させる。これに対して、（車両の接触等で退避した場合も含めて）退避位置となった遮断竿１０６の上記復帰動作は、当該ＥＴＣレーンに設置された通行遮断機１０１の場合、図１３に示す通り、復帰動作のすべてが、いわゆるアイランドと呼ばれる、車道外の領域（車道と車道の間のブース等がある領域）の中のみで完結する。すなわち、復帰にあたり遮断竿１０６が車道上に出ることはなく、背景技術で述べた問題も同時に解決されている。

電磁石ユニット１２１への給電配線について図１１で説明する。図１１Ａは、駆動軸１０３ａの周りに形成した配線格納部１４０の中を示した図で、図１１Ｂは横から見た断面図である。

図１１Ａに示すように、筐体１０２内の制御回路１３０から延びる給電線１５０は、筐体１０２から取り出された後、駆動軸１０３ａを囲繞して設けられた配線格納部１４０（詳細は後述）の中で、駆動軸１０３ａの周りを１周と１／４ほど巡ってループをつくり、そして、電磁石ユニット１２１へ向け配線格納部１４０から取り出される。このループの径は、駆動軸１０３ａの直径に対し広くして、径変化可能な余裕をもつように設定される。配線格納部１４０内のループの部分には、樹脂製の帯を巻き付けることでスプリング効果をもたせてあり、該スプリング効果をもつループの給電線１５０は、常に半径方向外側へ広がろうとする付勢力をもつ。遮断竿１０６が開位置から閉位置へほぼ９０°回動するのに伴って、図示の開位置で示す給電線１５０は、電磁石ユニット１２１への取り出し部位が９０°ほど引っ張られるが（点線矢印）、このときにはループの径が縮小することで追従する。逆に、遮断竿１０６が閉位置から開位置へ回動するときには、該回動に伴って給電線１５０は、スプリング効果をもってループの径が拡がることで追従する。すなわち給電線１５０は、ループ径の拡大／縮小で何処へも触れることなく遮断竿１０６の回動に追従する。したがって、給電配線の耐久性は非常に高い。

図１１Ｂを参照して配線格納部１４０の詳細を説明する。配線格納部１４０は、まず、筐体１０２の側において、ドーナツ形ダストシール１４１、このダストシール１４１を押さえ付ける軸受ホルダ１４２、軸受ホルダ１４２の表面上に固定されたドーナツ形絶縁シート１４３を備える。軸受ホルダ１４２は、駆動軸１０３ａの軸受１４４を保持する。一方、配線格納部１４０は、軸支部１０３ｄのベース板１０３ｄ−ｂの側において、中央に駆動軸１０３ａを通す孔を開けた茶筒形のカバー１４５、カバー１４５の内面上に固定されたドーナツ形絶縁シート１４６を備える。カバー１４５は、筒の側壁が軸受ホルダ１４２の側部にかかる位置まで延伸しており、雨やダストの侵入を防止する。

ダストシール１４１、軸受ホルダ１４２及び絶縁シート１４３に、給電線１５０を通す孔が開いており、筐体１０２からこの孔を通して取り出された給電線１５０は、一旦、絶縁シート１４３に所定の固定具で固定される。この固定部位から先の給電線１５０は、上述のように駆動軸１０３ａの周りを取り回されてループを形成し、そして、１周と１／４ほど回ったところで他方の絶縁シート１４６に所定の固定具で固定される。この固定部位から先の給電線１５０は、絶縁シート１４６に設けられた孔を通してベース板１０３ｄ−ｂに設けられた配線用空洞へ導かれ、この空洞内で電磁石ユニット１２１の配線プラグへ接続される。

以上、好適な実施形態を示して説明したが、例示した形態に関して各種変形が可能であることはもちろんである。

１０１通行遮断機
１０２筐体
１０３ａ駆動軸
１０３ｂ竿ホルダ
１０３ｃ基端部
１０３ｄ軸支部
１０３ｅヒンジ軸
１０３ｄ軸支部
１０３ｄ−ｂベース板
１０５遮断竿復帰装置
１０５ｆ往復アーム
１０６遮断竿
１１０付勢機構
１１１ゼンマイバネ
１１２カバー
１２０抵抗機構
１２１電磁石ユニット
１２２磁性体
１３０制御回路
１３４電源回路
１３５電圧切替回路
１４０配線収納部
１５０給電線

Claims

駆動軸の軸方向に対し交差方向へ伸長して前記駆動軸の回転により垂直方向に回動する遮断竿と、閉位置にある前記遮断竿が退避位置まで水平方向に回動できるように前記遮断竿を前記駆動軸に接続するヒンジ接続機構と、前記退避位置へ向け回動する付勢力を、前記遮断竿に加える付勢機構と、前記付勢力に抗して前記遮断竿を前記閉位置に保持する所定の抵抗力を、前記遮断竿に加える抵抗機構とを含む通行遮断機であって、
前記抵抗機構が、電磁石ユニットと該電磁石ユニットの磁力を受ける磁性体とを用いて、前記磁性体を引きつける前記電磁石ユニットの磁力により前記抵抗力を発生するように構成され、そして、前記電磁石ユニットの通電を制御する制御回路を備えると共に前記電磁石ユニットに対して異なる電力を供給可能な電源回路を備え、該電源回路の電力切り替えにより前記抵抗力を調整可能である、通行遮断機。
前記制御回路は、前記抵抗力を解消するべく前記電磁石ユニットの通電を制御するときに、極性の反転した電力を前記電磁石ユニットに供給する、請求項１に記載の通行遮断機。
前記制御回路に従って前記極性の反転した電力を前記電磁石ユニットへ供給する電源回路を備える、請求項２に記載の通行遮断機。
駆動軸の軸方向に対し交差方向へ伸長して前記駆動軸の回転により垂直方向に回動する遮断竿と、閉位置にある前記遮断竿が退避位置まで水平方向に回動できるように前記遮断竿を前記駆動軸に接続するヒンジ接続機構と、前記退避位置へ向け回動する付勢力を、前記遮断竿に加える付勢機構と、前記付勢力に抗して前記遮断竿を前記閉位置に保持する所定の抵抗力を、前記遮断竿に加える抵抗機構とを含む通行遮断機であって、
前記抵抗機構が、電磁石ユニットと該電磁石ユニットの磁力を受ける磁性体とを用いて、前記磁性体を引きつける前記電磁石ユニットの磁力により前記抵抗力を発生するように構成され、そして、前記電磁石ユニットの通電を制御する制御回路を備え、該制御回路は、前記抵抗力を解消するべく前記電磁石ユニットの通電を制御するときに、極性の反転した電力を前記電磁石ユニットに供給する、通行遮断機。
前記制御回路に従って前記極性の反転した電力を前記電磁石ユニットへ供給する電源回路を備える、請求項４に記載の通行遮断機。