JP7132764B2 - electric point machine - Google Patents

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Description

本発明は、鉄道線路の分岐器を定位/反位に転換させる電気転てつ機に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric point machine that converts turnouts of railroad tracks to normal/reverse positions.

分岐器の転換に要する動力源としてモータを搭載した電気転てつ機が知られている。電気転てつ機は、モータで発生させた回転動力をクラッチで減速歯車等の減速機構部へ伝達し、減速機構部によって転換機構部並びに鎖錠機構部を駆動させるのに適切なトルクに変換して分岐器を転換させる。 An electric switch machine equipped with a motor is known as a power source required for switching a turnout. An electric point machine transmits rotational power generated by a motor to a speed reduction mechanism such as a speed reduction gear through a clutch, and the speed reduction mechanism converts it into torque suitable for driving a conversion mechanism and a lock mechanism. to convert the turnout.

ここで、電気転てつ機用のクラッチは、妨害や過負荷が生じた場合に減速歯車等に加わるモータからの衝撃を緩衝したり、妨害状態が継続した場合にモータの焼損を防止する重要な構成要素である。従来、このクラッチには摩擦クラッチが用いられていた。しかし、摩擦クラッチは、温度による伝達トルク特性の変化が大きいため季節に応じた定期的なクラッチ性能の調整を行う必要があり、定期検査の工数が増えるためメンテナンス性に好ましくない点があった。そのため、近年では、摩擦クラッチよりも温度による伝達トルク特性の変化が小さいマグネットクラッチが主流になりつつある。 Here, clutches for electric point machines are important because they absorb the shock from the motor that is applied to the reduction gears, etc. when interference or overload occurs, and prevent motor burnout if the interference condition continues. components. Conventionally, a friction clutch has been used for this clutch. However, friction clutches have a large change in transmission torque characteristics due to temperature, so it is necessary to periodically adjust the clutch performance according to the season, which increases the number of man-hours for periodic inspections, which is not good for maintenance. For this reason, in recent years, magnet clutches, which have smaller changes in transmission torque characteristics due to temperature than friction clutches, have become mainstream.

ところで、電気転てつ機では、分岐器の転換終了後に生じる反転が問題となる。反転は、モータを停止させた後も、慣性により減速歯車等が回転を続けることで起こる。そして、前述のようにクラッチにマグネットクラッチを用いると、モータの慣性にマグネットクラッチの慣性が加わり、反転が生じ易くなる。 By the way, in an electric point machine, reversal that occurs after the end of switching of a turnout poses a problem. Reversal occurs when the reduction gear or the like continues to rotate due to inertia even after the motor is stopped. When a magnetic clutch is used as the clutch as described above, the inertia of the magnetic clutch is added to the inertia of the motor, and reversal tends to occur.

そのため、モータ軸延長上にマグネットクラッチとマグネットブレーキを取付け、慣性を抑える程度のブレーキ力を常に働かせることで、反転抑止あるいは反転量を減少させるようにしたものが最も多く使用されている(特許文献1を参照)。 For this reason, a magnetic clutch and a magnetic brake are attached to the extension of the motor shaft, and a braking force that suppresses inertia is always applied to prevent the reversal or reduce the amount of reversal. 1).

実公平7-6054号公報Japanese Utility Model Publication No. 7-6054

しかし、この方式は、マグネットクラッチのトルクが調整できないので負荷が軽くなると転換中の回転速度が上がり、転換終了後の転換歯車の回転速度増加となり、ブレーキ力不足で反転量が許容範囲を超え、転換不能に繋がることが起こる。この方式は、転換に必要なモータ電流に加えて、ブレーキ力を打ち消すだけの余計なモータ電流を確保してモータ側のトルクを大きくする必要があり、その分大型のモータが必要であった。場合によっては、電源容量を増やしたり、電源ケーブルを取り換えるといった付帯設備の変更が必要となる場合もあった。 However, with this method, the torque of the magnetic clutch cannot be adjusted, so when the load is lightened, the rotation speed increases during conversion, and the rotation speed of the conversion gear after conversion ends. It happens that it leads to inconvertibility. In this method, in addition to the motor current required for conversion, it was necessary to secure an extra motor current to cancel the braking force and increase the torque on the motor side, which required a large motor. In some cases, it was necessary to change incidental equipment such as increasing the power supply capacity or replacing the power cable.

本発明は、こうした事情に鑑みてなされたものであり、転換中の余計な電力消費を抑え、且つ、転換終了後に生じる反転を防止することができる電気転てつ機を実現することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric point machine capable of suppressing unnecessary power consumption during switching and preventing reversal after switching. do.

上記課題を解決するための第1の発明は、
モータの回転動力に基づく前記モータの回転軸と減速機構部と転換機構部との連係動作によって分岐器を転換させる電気転てつ機であって、
前記回転軸を制動する電磁ブレーキ部と、
前記モータおよび前記電磁ブレーキ部への通電を制御する通電制御部であって、前記モータへの通電停止および前記電磁ブレーキ部への通電開始を行うことで転換終了時の通電切替制御を行う通電制御部と、
を備えた電気転てつ機である。
A first invention for solving the above problems is
An electric point machine that converts a turnout by a coordinated operation of a rotation shaft of the motor, a speed reduction mechanism, and a conversion mechanism based on the rotational power of the motor,
an electromagnetic brake unit that brakes the rotating shaft;
An energization control unit for controlling energization to the motor and the electromagnetic brake unit, the energization control unit performing energization switching control at the end of conversion by stopping energization to the motor and starting energization to the electromagnetic brake unit. Department and
It is an electric point machine with

第1の発明によれば、転換終了時にモータへの通電を停止するとともに、電磁ブレーキ部への通電を開始することができる。したがって、転換中は電磁ブレーキ部へ通電する必要が無くなるため、転換中の余計な電力消費を抑え、且つ、転換終了後の反転を防止することができる電気転てつ機を実現できる。 According to the first invention, it is possible to stop the energization of the motor and start the energization of the electromagnetic brake section at the end of conversion. Therefore, since there is no need to energize the electromagnetic brake unit during switching, it is possible to realize an electric point machine capable of suppressing unnecessary power consumption during switching and preventing reversing after completion of switching.

また、第2の発明は、
前記通電制御部は、前記電磁ブレーキ部へのブレーキ力を調整可能に設定する電磁ブレーキ調整部を有する、
第1の発明の電気転てつ機である。
Moreover, the second invention is
The energization control unit has an electromagnetic brake adjustment unit that adjustably sets the braking force applied to the electromagnetic brake unit.
It is an electric point machine of the first invention.

第2の発明によれば、電磁ブレーキ部のブレーキ力の設定が調整可能であるため、例えば製造時、設置時、或いはメンテナンス時における当該ブレーキ力の調整が容易となる。 According to the second invention, since the setting of the braking force of the electromagnetic brake section can be adjusted, it becomes easy to adjust the braking force during manufacture, installation, or maintenance, for example.

また、第3の発明は、
前記電磁ブレーキ部は、
前記回転軸と一体で回転する筒状の導電体と、
前記導電体の内側に配置された固定部に設けた前記導電体に対向するコイル部と、
を有し、前記コイル部が通電されることで前記回転軸を制動させるブレーキ力を発生させる、
第1又は第2の発明の電気転てつ機である。
Moreover, the third invention is
The electromagnetic brake section
a cylindrical conductor that rotates integrally with the rotating shaft;
a coil portion facing the conductor provided in a fixing portion disposed inside the conductor;
and generating a braking force that brakes the rotating shaft by energizing the coil portion,
It is an electric point machine of the first or second invention.

第3の発明によれば、モータの回転軸と一体で回転する筒状の導電体と、導電体の内側において導電体と対向させて固定配置されたコイル部とで電磁ブレーキ部を構成し、コイル部の通電によってブレーキ力を発生させることができる。 According to the third aspect of the present invention, the electromagnetic brake section is composed of a cylindrical conductor that rotates integrally with the rotating shaft of the motor, and the coil section that is fixedly arranged inside the conductor so as to face the conductor, Braking force can be generated by energizing the coil portion.

また、第4の発明は、
前記コイル部は、電磁コイル部を内層側に、インダクターを外層側に配置して構成される、
第3の発明の電気転てつ機である。
Moreover, the fourth invention is
The coil part is configured by arranging the electromagnetic coil part on the inner layer side and the inductor on the outer layer side,
It is an electric point machine of the third invention.

第4の発明によれば、内層側に電磁コイル部を、外層側にインダクターを配置してコイル部を構成することができる。 According to the fourth invention, the coil section can be configured by arranging the electromagnetic coil section on the inner layer side and the inductor on the outer layer side.

電気転てつ機の使用形態を説明するための鉄道線路のポイント周辺を示す平面図。The top view which shows the point periphery of the railroad track for demonstrating the usage form of an electric point machine. 電気転てつ機の駆動機構部の構成例を説明するための部分断面表示した側面図。FIG. 2 is a side view showing a partial cross section for explaining a configuration example of a drive mechanism of an electric point machine; 図2のA-A断面図。AA sectional view of FIG. 電気転てつ機の制御系の機能構成例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration example of a control system of an electric point machine;

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付す。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the present invention is not limited by the embodiments described below, and the forms to which the present invention can be applied are not limited to the following embodiments. Moreover, in the description of the drawings, the same reference numerals are given to the same parts.

図1は、本実施形態における電気転てつ機の使用形態を説明するための鉄道線路のポイント周辺を示す平面図である。本実施形態における電気転てつ機100は、ポイント2の分岐器4に対して所定位置に固定され、分岐器4に接続して使用される。 FIG. 1 is a plan view showing the vicinity of a point on a railroad track for explaining the mode of use of an electric point machine in this embodiment. The electric point machine 100 in this embodiment is fixed at a predetermined position with respect to the turnout 4 at the point 2 and is used by being connected to the turnout 4 .

分岐器4は、連結板8により一体に連結された可動レール10を、基本レール6の間で、枕木12に固定した床板14の上で枕木長手方向に横スライド自在に支持している。可動レール10の先端部付近の枕木は、通常の枕木12よりも長尺な転てつ機用枕木12Bとされ、基本レール6の外側に延びた部分には床板14に連結された鉄製の敷板18が設置されている。 The turnout 4 supports a movable rail 10 integrally connected by a connecting plate 8 between basic rails 6 on a floor plate 14 fixed to a sleeper 12 so as to be laterally slidable in the longitudinal direction of the sleeper. The sleeper near the tip of the movable rail 10 is a switch machine sleeper 12B longer than an ordinary sleeper 12, and an iron floor plate connected to a floor plate 14 is provided on the portion extending outside the basic rail 6. 18 is installed.

電気転てつ機100は、この敷板18に固定され、動作桿102には転てつ棒16を介して連結板8が連結され、鎖錠桿104には接続桿20を介して可動レール10の先端部が連結される。そして、モータ230が発生させた回転動力を、内蔵する転換機構部によって動作桿102の直線運動に変換して分岐器4を定位/反位に転換動作させるとともに、内蔵する鎖錠機構部によって鎖錠することで可動レール10の定位/反位の状態を固定し、鉄道車両通過時の外力により分岐器4の状態が変わらないようにする。 The electric point machine 100 is fixed to the floor plate 18 , the connecting plate 8 is connected to the operating rod 102 via the rolling point rod 16 , and the movable rail 10 is connected to the locking rod 104 via the connecting rod 20 . are joined together. Rotational power generated by the motor 230 is converted into linear motion of the operation rod 102 by the built-in conversion mechanism, and the turnout 4 is converted to normal position/reverse position, and is locked by the built-in locking mechanism. By locking, the orientation/reversal state of the movable rail 10 is fixed, and the state of the turnout 4 is prevented from being changed by an external force when the railway vehicle passes.

電気転てつ機100は、開閉式のケース101内に、回路制御器110と、制御リレー112と、外部端子板114と、電磁ブレーキ制御器116と、不図示の減速機構部、転換機構部および鎖錠機構部の各機構部とを内蔵する。そして、ケース101の側部には、クラッチ部210と、モータ230と、電磁ブレーキ部250との3つを一体化した駆動機構部200を備える。 The electric point machine 100 includes a circuit controller 110, a control relay 112, an external terminal board 114, an electromagnetic brake controller 116, a speed reduction mechanism (not shown), and a conversion mechanism (not shown) in an openable case 101. and each mechanism part of the locking mechanism part. Further, on the side of the case 101, there is provided a drive mechanism section 200 in which three parts, namely a clutch section 210, a motor 230, and an electromagnetic brake section 250 are integrated.

電源や外部装置(例えば連動装置等)との信号に必要なケーブル類は一旦外部端子板114に集約されたのちケーブル束109としてケース101から纏めて引き出される。連動装置から転換指令信号を受信すると、制御リレー112からモータ230に電力が供給され、モータ230の回転動力がクラッチ部210、減速機構部(減速歯車)、転換機構部へと伝わり、転換機構部によって電気転てつ機100の解錠、転換、鎖錠の一連の動作が行われる。そして、転換終了時に回路制御器110がモータ電源を遮断するとともに鎖錠機構部の鎖錠状態を確認し、転換完了信号を連動装置に送信する。 Cables required for signals with a power supply and an external device (for example, an interlocking device) are collected in an external terminal plate 114 and then collectively pulled out from the case 101 as a cable bundle 109 . When a conversion command signal is received from the interlocking device, electric power is supplied from the control relay 112 to the motor 230, and the rotational power of the motor 230 is transmitted to the clutch portion 210, the speed reduction mechanism portion (reduction gear), and the conversion mechanism portion. A series of operations of unlocking, switching, and locking of the electric point machine 100 are performed by . At the end of conversion, the circuit controller 110 cuts off the power supply to the motor, confirms the locking state of the locking mechanism, and transmits a conversion completion signal to the interlocking device.

[駆動機構部について]
図2は、駆動機構部200の構成例を説明するための部分断面を示した側面図である。また、図3は、図2のA-A断面図である。図2および図3に示すように、駆動機構部200は、出力軸202の軸に沿って、出力軸202の突出側から順にクラッチ部210、モータ230、電磁ブレーキ部250が直線状に一体に連結されてなる。
[About the drive mechanism]
FIG. 2 is a side view showing a partial cross section for explaining a configuration example of the drive mechanism section 200. As shown in FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2. FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the drive mechanism section 200 includes a clutch section 210, a motor 230, and an electromagnetic brake section 250 that are linearly integrated in order from the projecting side of the output shaft 202 along the axis of the output shaft 202. become connected.

クラッチ部210は、モータ230の回転軸232の回転動力を所定の上限トルク以下のトルクで出力軸202へ伝達する手段であり、例えば、マグネットクラッチで構成される。回転軸232と出力軸202とは同中心軸上に位置し、それぞれがボールベアリング或いは軸受で支えられている。 The clutch unit 210 is means for transmitting the rotational power of the rotating shaft 232 of the motor 230 to the output shaft 202 at a torque equal to or less than a predetermined upper limit torque, and is configured by, for example, a magnetic clutch. The rotating shaft 232 and the output shaft 202 are positioned coaxially and supported by ball bearings or bearings.

モータ230は、電気転てつ機100の駆動源であり、回路制御器110による電源投入によって電力が供給されることで転換用のトルクを発生させる。 The motor 230 is a driving source of the electric point machine 100, and generates torque for conversion by being supplied with power when the circuit controller 110 turns on the power.

電磁ブレーキ部250は、転換終了時に減速歯車等を所定の停止位置(回転角度)で停止させるための手段であって、モータ230の回転軸232に連結されている。以下、電磁ブレーキ部250の構成について詳細に説明する。 The electromagnetic brake unit 250 is means for stopping the reduction gear or the like at a predetermined stop position (rotational angle) at the end of conversion, and is connected to the rotating shaft 232 of the motor 230 . The configuration of the electromagnetic brake unit 250 will be described in detail below.

先ず、モータ230の回転軸232の他端(出力軸202側とは反対側の端部)には、アンカーリング取付円板31が固定される。そして、アンカーリング取付円板31の外周部において、モータ230側を向いた面に、導電体である円筒状のアンカーリング32が固定されている。円筒状のアンカーリング32の開口部を回転軸232の方向に向け、円筒軸はモータ230の回転軸232と同軸となるようにしてアンカーリング取付円板31に固定されている。また、アンカーリング32のアンカーリング取付円板31に取り付けられている側と反対側は、モータ230との間に隙間を設けて露出した開放状態となっており、アンカーリング32とアンカーリング取付円板31との2つの部材に着目した形状は、アンカーリング取付円板31が底部を構成し、アンカーリング32が側部を構成した有底の筒状形状と言える。このアンカーリング32は、アルミニウム、銅などの金属や合金又は合成樹脂により形成され、導電性を有する。そして、回転軸232は、アンカーリング32の円筒軸の位置において、ブレーキケース252および当該ケースに固定された電磁コイル取付台33に対してベアリング等で枢支されている。 First, the anchor ring mounting disk 31 is fixed to the other end of the rotating shaft 232 of the motor 230 (the end opposite to the output shaft 202 side). A cylindrical anchor ring 32, which is a conductor, is fixed to the surface facing the motor 230 on the outer peripheral portion of the anchor ring mounting disk 31. As shown in FIG. The cylindrical anchor ring 32 is fixed to the anchor ring mounting disc 31 so that the opening of the cylindrical anchor ring 32 faces the direction of the rotating shaft 232 and the cylindrical shaft is coaxial with the rotating shaft 232 of the motor 230 . In addition, the side of the anchor ring 32 attached to the anchor ring mounting disc 31 and the side opposite to the side of the anchor ring mounting disc 31 are in an exposed open state with a gap provided between them and the motor 230, so that the anchor ring 32 and the anchor ring mounting circle The shape focused on two members, the plate 31, can be said to be a bottomed cylindrical shape in which the anchor ring mounting disc 31 constitutes the bottom portion and the anchor ring 32 constitutes the side portion. The anchor ring 32 is made of a metal such as aluminum or copper, an alloy, or a synthetic resin, and has electrical conductivity. At the position of the cylindrical axis of the anchor ring 32, the rotary shaft 232 is pivotally supported by bearings or the like with respect to the brake case 252 and the electromagnetic coil mount 33 fixed to the case.

ブレーキケース252とともに回転軸232を枢支する電磁コイル取付台33は、中心に回転軸232を挿通する挿通孔を備えた円筒部材であって、アンカーリング32の内側に入り込むようにしてブレーキケース252に対して固定されている。 The electromagnetic coil mounting base 33 that pivotally supports the rotating shaft 232 together with the brake case 252 is a cylindrical member having an insertion hole through which the rotating shaft 232 is inserted. fixed for

この電磁コイル取付台33は、軟磁性材により形成され、アンカーリング32に対向する外周に巻回して配置されたコイル部35を有する。コイル部35は、内層側(回転軸232に近く、アンカーリング32から遠い側)に電磁コイル部36を配置し、外層側(アンカーリング32に近く、回転軸232から遠い側)にインダクター37を配置して構成される。電磁コイル部36は、電磁ブレーキ制御器116(図1参照)により通電制御される。また、インダクター37の外周面は、アンカーリング32の内周面との間に僅かに隙間が出来るように設定されている。 The electromagnetic coil mounting base 33 has a coil portion 35 which is formed of a soft magnetic material and wound around the outer circumference facing the anchor ring 32 . In the coil section 35, the electromagnetic coil section 36 is arranged on the inner layer side (close to the rotating shaft 232 and far from the anchor ring 32), and the inductor 37 is arranged on the outer layer side (close to the anchor ring 32 and far from the rotating shaft 232). Arranged and configured. The electromagnetic coil section 36 is energized and controlled by an electromagnetic brake controller 116 (see FIG. 1). Also, the outer peripheral surface of the inductor 37 is set so that a slight gap is formed between it and the inner peripheral surface of the anchor ring 32 .

電磁ブレーキ制御器116は、例えば、ボリュームやデジタルスイッチ等により実現される電圧調整器118(図1参照)を備えるとともに、電圧調整器118による電圧設定に応じた電流を電磁コイル部36へ供給することができる回路を搭載する。そして、電磁コイル部36を励磁させることにより、インダクター37を介して、回転軸232と一体のアンカーリング32と、電磁コイル部36との間で電磁的な作用が生じ、回転軸232を制動させる電磁ブレーキとしての機能を果たす。 The electromagnetic brake controller 116 includes, for example, a voltage regulator 118 (see FIG. 1) implemented by a volume, a digital switch, or the like, and supplies current to the electromagnetic coil section 36 according to the voltage setting by the voltage regulator 118. Equipped with a circuit that can By exciting the electromagnetic coil portion 36, an electromagnetic action is generated between the anchor ring 32 integrated with the rotating shaft 232 and the electromagnetic coil portion 36 via the inductor 37, and the rotating shaft 232 is braked. It functions as an electromagnetic brake.

[通電制御について]
図4は、本実施形態における電気転てつ機100の通電制御に係る構成例を示すブロック図である。通電制御部270は、電気転てつ機100の外部から入力される転換指令信号に基づいて、電源部260から供給される電力をモータ230へ供給させることで転換動作を行う制御を行う。また、転換動作中以外においては、電磁ブレーキ部250を作動させるための電力を電源部260から供給するように制御する。具体的には、分岐器4の転換開始時において電磁ブレーキ部250への通電停止およびモータ230への通電開始を行うことで転換開始時の通電切替制御を行う一方、転換終了時においてモータ230への通電停止および電磁ブレーキ部250への通電開始を行うことで転換終了時の通電切替制御を行う。転換開始は転換指令信号に基づき判定することができ、転換終了は適宜公知技術を利用することで判定することができる。例えば、モータ230の回転数が規定回転数に達したか否か、転換機構部や鎖錠機構部に設置したセンサーの検知結果、等に基づいて転換終了を判定することができる。
[Regarding energization control]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example related to energization control of the electric point machine 100 in this embodiment. The energization control unit 270 controls the conversion operation by causing the motor 230 to supply the electric power supplied from the power supply unit 260 based on the conversion command signal input from the outside of the electric point machine 100 . In addition, except during the conversion operation, control is performed so that the electric power for operating the electromagnetic brake unit 250 is supplied from the power supply unit 260 . Specifically, at the start of conversion of the turnout 4, the power supply to the electromagnetic brake unit 250 is stopped and the power supply to the motor 230 is started, so that the power supply switching control at the start of conversion is performed. energization is stopped and energization to the electromagnetic brake unit 250 is started, energization switching control at the end of conversion is performed. The start of conversion can be determined based on the conversion command signal, and the end of conversion can be determined by appropriately using a known technique. For example, the end of conversion can be determined based on whether or not the number of rotations of the motor 230 has reached a specified number of rotations, the detection results of sensors installed in the conversion mechanism section and the lock mechanism section, and the like.

通電制御部270は、例えば、図1の回路制御器110や制御リレー112、電磁ブレーキ制御器116、等によって構成される。モータ230の動作制御については従来の電気転てつ機と同様であり、本願実施形態において特徴的な制御を担う構成として、通電制御部270は切替部290とブレーキ制御部280とを備える。 The energization control unit 270 is configured by, for example, the circuit controller 110, the control relay 112, the electromagnetic brake controller 116, and the like in FIG. The operation control of the motor 230 is the same as that of the conventional electric point machine, and the energization control unit 270 includes a switching unit 290 and a brake control unit 280 as a configuration responsible for characteristic control in the present embodiment.

切替部290は、モータ230およびブレーキ制御部280の何れに電源部260を接続させるかを切り替えるスイッチ回路であり、例えば制御リレー112によって構成することができる。この切替部290は、転換指令信号に基づく転換開始の判定がなされた場合に、電源部260をモータ230に接続させて電源部260からの電力供給先をモータ230に切り替える。また、転換終了の判定がなされた場合に、電源部260をブレーキ制御部280に接続させて電源部260からの電力の供給先をブレーキ制御部280を介した電磁ブレーキ部250に切り替える。 The switching unit 290 is a switching circuit that switches between the motor 230 and the brake control unit 280 to which the power supply unit 260 is connected, and can be configured by the control relay 112, for example. The switching unit 290 connects the power supply unit 260 to the motor 230 and switches the power supply destination from the power supply unit 260 to the motor 230 when it is determined to start conversion based on the conversion command signal. Also, when it is determined that the conversion is finished, the power supply unit 260 is connected to the brake control unit 280 to switch the power supply destination from the power supply unit 260 to the electromagnetic brake unit 250 via the brake control unit 280 .

ブレーキ制御部280は、電磁ブレーキ部250へ供給する電圧および電流を制御することで、電磁ブレーキ部250で発生させる励磁力を制御する手段である。例えば、図1の電磁ブレーキ制御器116がこれに該当する。ブレーキ制御部280は、電圧調整部281と、整流部283と、電流調整部285とを含む。切替部290の切り替えによって電源部260からブレーキ制御部280へと供給された電力は、電圧調整部281にて設定された適切な電圧に調整され、整流部283で電流が整流された後、電流調整部285で電磁ブレーキ部250に供給する電流が許容電流以下となるように制限されて電磁ブレーキ部250に供給される。本実施形態では、電圧調整部281による電圧調整によって、減速歯車等を所定の停止位置で停止できるだけのブレーキ力を電磁ブレーキ部250が発生するように調整される。例えば、図1の電圧調整器118は、電圧調整部281に該当する。 The brake control unit 280 is means for controlling the excitation force generated by the electromagnetic brake unit 250 by controlling the voltage and current supplied to the electromagnetic brake unit 250 . For example, the electromagnetic brake controller 116 of FIG. 1 corresponds to this. Brake control unit 280 includes a voltage adjustment unit 281 , a rectification unit 283 and a current adjustment unit 285 . The power supplied from the power supply unit 260 to the brake control unit 280 by the switching of the switching unit 290 is adjusted to the appropriate voltage set by the voltage adjustment unit 281, and the current is rectified by the rectification unit 283. The current supplied to the electromagnetic brake unit 250 is limited by the adjustment unit 285 to be equal to or less than the allowable current, and is supplied to the electromagnetic brake unit 250 . In this embodiment, the voltage is adjusted by the voltage adjustment unit 281 so that the electromagnetic brake unit 250 generates a braking force sufficient to stop the reduction gear or the like at a predetermined stop position. For example, the voltage regulator 118 in FIG. 1 corresponds to the voltage regulator 281 .

なお、ブレーキ制御部280がCPU(中央演算装置)を搭載し、プログラムを実行して制御機能を実現する構成の場合には、電圧調整部281を、設定値を記憶するICメモリ等により実現してもよい。 In the case where the brake control unit 280 is equipped with a CPU (Central Processing Unit) and executes a program to realize the control function, the voltage adjustment unit 281 is realized by an IC memory or the like for storing set values. may

以上説明したように、本実施形態の電気転てつ機100によれば、分岐器4の転換終了時にモータ230への通電停止を行い、電磁ブレーキ部250の通電開始を行うことができる。そして、減速歯車等が所定の停止位置で停止するように調整されたブレーキ力で電磁ブレーキ部250を作動させることができる。クラッチ部210にマグネットクラッチを使用したことによりモータ230の慣性にマグネットクラッチの慣性が加わる状況下であっても、それを加味したブレーキ力に調整することが可能となる。本実施形態によれば、このブレーキ力は、転換動作中には発揮されない。したがって、転換中の余計な電力消費を抑え、且つ、転換終了後の反転を防止できる。また、モータ230の作動と電磁ブレーキ部250の作動とは同時に行われることがないため、両者を合わせた電力量が必要となることがなく、電源部260の容量を増やしたり、電源ケーブルを電流容量の大きなケーブルに取り換える必要もない。転換中に、ブレーキ力を打ち消すだけの余計なトルクが要求されることがないため、転換に必要なトルクを発生できるだけの容量のモータで済む。 As described above, according to the electric point machine 100 of the present embodiment, the power supply to the motor 230 can be stopped and the power supply to the electromagnetic brake unit 250 can be started at the end of switching of the turnout 4 . Then, the electromagnetic brake unit 250 can be operated with a braking force adjusted so that the reduction gear or the like stops at a predetermined stop position. Since the magnetic clutch is used in the clutch portion 210, even under a situation where the inertia of the magnetic clutch is added to the inertia of the motor 230, it is possible to adjust the braking force in consideration of the inertia. According to this embodiment, this braking force is not exerted during the diverting operation. Therefore, unnecessary power consumption during conversion can be suppressed, and reversal after completion of conversion can be prevented. In addition, since the operation of the motor 230 and the operation of the electromagnetic brake unit 250 are not performed simultaneously, the combined amount of power is not required. There is no need to replace the cable with a large capacity. Since no extra torque is required during the shift to counteract the braking force, the motor is only sized to produce the torque required for the shift.

一方で、電気転てつ機100の負荷である分岐器には多数の種類や大きさがあり、分岐器の床板給油状態や可動レールと床板の接触状態等の保守状態も関係して、電気転てつ機100から見る負荷の大きさは分岐器毎に様々であるので、減速歯車等を目的の停止位置で停止させるには、それぞれの分岐器状態に合わせた制動トルクの調整が重要となる。その点、本実施形態の電気転てつ機100によれば、例えば設置時において、転換対象の分岐器の状態に合わせて電圧調整部281を調整することができる。したがって、個々の電気転てつ機100毎に、転換対象の分岐器(負荷)に応じた最適な制動トルク調整を行うことができ、減速歯車等の停止位置のばらつきを抑えることができる。なお、電圧調整部281による調整は、製造時やメンテナンス時等においても行うことができる。 On the other hand, there are many types and sizes of turnouts, which are the loads of the electric point machine 100, and maintenance conditions such as the oiling state of the floorboards of the turnouts and the contact state between the movable rail and the floorboards are also involved. Since the magnitude of the load seen from the point machine 100 varies for each turnout, it is important to adjust the braking torque according to the state of each turnout in order to stop the reduction gear and the like at the target stop position. Become. In this respect, according to the electric point machine 100 of the present embodiment, for example, at the time of installation, the voltage adjustment unit 281 can be adjusted according to the state of the turnout to be converted. Therefore, it is possible to perform optimum braking torque adjustment according to the turnout (load) to be converted for each individual electric point machine 100, and it is possible to suppress variations in stop positions of reduction gears and the like. Note that the adjustment by the voltage adjustment unit 281 can also be performed during manufacturing, maintenance, or the like.

また、減速歯車等の停止位置にばらつきがあると、転換に要する時間(転換時間)が変動する。例えば、減速歯車等が慣性によって超過回転した場合、その分の逆回転に時間を要し、転換動作が遅れる場合がある。その点、本実施形態の電気転てつ機100によれば、減速歯車等を所定の停止位置に停止させることができるため、転換時間の変動を抑えて決まった時間内に確実に転換動作を終えることが可能となる。また、可動K字クロッシング、高速分岐器のポイント部や可動クロッシング、シーサスクロッシング等のように複数台の電気転てつ機を同時に転換させる場合や、2台の電気転てつ機によって番数の大きい分岐器を転換させる場合等においては、それらの転換動作をほぼ同時に開始させて同期させることができるようになる。したがって、何れかの電気転てつ機において転換動作が遅れる等して転換時間が増大することがない。 In addition, if the stop position of the reduction gear or the like varies, the time required for conversion (changeover time) will vary. For example, if the speed reduction gear or the like rotates excessively due to inertia, it may take time to rotate in reverse, delaying the conversion operation. In this respect, according to the electric point machine 100 of the present embodiment, since the reduction gear or the like can be stopped at a predetermined stop position, fluctuations in the switching time can be suppressed and the switching operation can be reliably performed within a fixed time. It is possible to finish. In addition, when multiple electric point machines are switched at the same time such as a movable K-shaped crossing, a point part of a high-speed turnout, a movable crossing, a scissor crossing, etc., and two electric point machines are used In the case of diverting large turnouts and the like, their diverting operations can be started at approximately the same time to be synchronized. Therefore, the switching time does not increase due to the switching operation being delayed in any of the electric point machines.

なお、本発明の適用形態は、上記した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない限りにおいて適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。 It should be noted that the application form of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and components can be appropriately added, omitted, or changed without departing from the gist of the invention.

例えば、上記実施形態では、電力の供給先を転換開始時にモータ230に切り替え、転換終了時にブレーキ制御部280に切り替えることとして、減速歯車等が停止した後も電磁ブレーキ部250を作動させておくこととした。これに対し、減速歯車等が停止した後は、電磁ブレーキ部250への通電停止を行う構成としてもよい。例えば、鎖錠機構部が鎖錠状態に至ったことをセンサー等で検知した際に、電磁ブレーキ部250への通電を停止することとしてもよい。 For example, in the above embodiment, the electric power supply destination is switched to the motor 230 at the start of conversion, and is switched to the brake control unit 280 at the end of conversion, so that the electromagnetic brake unit 250 is operated even after the reduction gear or the like stops. and On the other hand, after the reduction gear and the like are stopped, the power supply to the electromagnetic brake portion 250 may be stopped. For example, the energization of the electromagnetic brake unit 250 may be stopped when a sensor or the like detects that the locking mechanism unit has reached the locked state.

また、上記実施形態では、電圧調整部281により電圧を調整することで電磁ブレーキ部250のブレーキ力を調整するとしたが、電流を調整する構成でもよい。その場合は、電流調整部285による電流調整をボリュームやデジタルスイッチ等で変更可能に構成する。或いは、電流調整部285の調整設定値を記憶するICメモリ等により実現するとしてもよい。 Further, in the above embodiment, the braking force of the electromagnetic brake section 250 is adjusted by adjusting the voltage by the voltage adjustment section 281, but the current may be adjusted. In that case, the current adjustment by the current adjustment unit 285 is configured to be changeable by a volume, a digital switch, or the like. Alternatively, it may be implemented by an IC memory or the like that stores the adjustment setting value of the current adjustment section 285 .

100 電気転てつ機、200 駆動機構部、210 クラッチ部、230 モータ、232 回転軸、250 電磁ブレーキ部、31 アンカーリング取付円板、32 アンカーリング、35 コイル部、36 電磁コイル部、37 インダクター、33 電磁コイル取付台、252 ブレーキケース、202 出力軸、260 電源部、270 通電制御部、280 ブレーキ制御部、281 電圧調整部、283 整流部、285 電流調整部、290 切替部、2 ポイント、4 分岐器 100 Electric Point Machine 200 Drive Mechanism Part 210 Clutch Part 230 Motor 232 Rotating Shaft 250 Electromagnetic Brake Part 31 Anchor Ring Mounting Disc 32 Anchor Ring 35 Coil Part 36 Electromagnetic Coil Part 37 Inductor , 33 electromagnetic coil mounting base, 252 brake case, 202 output shaft, 260 power supply unit, 270 electrification control unit, 280 brake control unit, 281 voltage adjustment unit, 283 rectification unit, 285 current adjustment unit, 290 switching unit, 2 points, 4 turnout

Claims (2)

モータの回転動力に基づく前記モータの回転軸と減速機構部と転換機構部との連係動作によって分岐器を転換させる電気転てつ機であって、
前記回転軸の前記減速機構部側に設けられ、前記回転軸の回転動力を前記減速機構部に伝達するクラッチ部と、
前記減速機構部側とは反対側の前記回転軸の他端の側に設けられ、前記回転軸を制動する電磁ブレーキ部と、
前記モータおよび前記電磁ブレーキ部への通電を制御する通電制御部であって、前記モータへの通電停止および前記電磁ブレーキ部への通電開始を行うことで転換終了時の通電切替制御を行う通電制御部と、
を備え
前記モータは、前記クラッチ部と前記電磁ブレーキ部との間に配置され、
前記電磁ブレーキ部は、
前記回転軸の前記他端の末端寄りに固定された取付円板および当該取付円板の前記モータ側の側面に固定された筒状の導電体と、
前記回転軸を挿通する挿通孔を有し、前記回転軸を枢支する固定部と、
前記固定部に固定されたコイル部と、
を有し、
前記取付円板および前記導電体は、前記回転軸の前記他端の末端寄りに固定された前記取付円板を底部とし、前記モータ側に開口方向を向けて、前記回転軸と一体で回転する有底の筒状体を構成し、
前記固定部および前記コイル部は、前記有底の筒状体の内側に配置され、
前記コイル部は、前記通電制御部による通電制御がなされる電磁コイル部を内層側に、前記導電体に対向するインダクターを外層側に配置した一体構成である、
電気転てつ機。
An electric point machine that converts a turnout by a coordinated operation of a rotation shaft of the motor, a speed reduction mechanism, and a conversion mechanism based on the rotational power of the motor,
a clutch unit provided on the speed reduction mechanism side of the rotary shaft for transmitting rotational power of the rotary shaft to the speed reduction mechanism;
an electromagnetic brake portion provided on the other end side of the rotating shaft opposite to the speed reduction mechanism portion side for braking the rotating shaft;
An energization control unit for controlling energization to the motor and the electromagnetic brake unit, the energization control unit performing energization switching control at the end of conversion by stopping energization to the motor and starting energization to the electromagnetic brake unit. Department and
with
The motor is arranged between the clutch portion and the electromagnetic brake portion,
The electromagnetic brake section
a mounting disc fixed near the end of the other end of the rotating shaft and a cylindrical conductor fixed to a side surface of the mounting disc on the motor side;
a fixing portion having an insertion hole through which the rotating shaft is inserted and pivotally supporting the rotating shaft;
a coil portion fixed to the fixing portion;
has
The mounting disc and the conductor rotate integrally with the rotating shaft, with the mounting disc fixed near the end of the other end of the rotating shaft as a bottom, facing the opening direction toward the motor. Constructing a bottomed cylindrical body,
The fixed portion and the coil portion are arranged inside the bottomed cylindrical body,
The coil section has an integral structure in which an electromagnetic coil section whose energization is controlled by the energization control section is arranged on the inner layer side, and an inductor facing the conductor is arranged on the outer layer side.
Electric point machine.
前記通電制御部は、前記電磁ブレーキ部へのブレーキ力を調整可能に設定する電磁ブレーキ調整部を有する、
請求項1に記載の電気転てつ機。
The energization control unit has an electromagnetic brake adjustment unit that adjustably sets the braking force applied to the electromagnetic brake unit.
The electric point machine according to claim 1.
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