JPH05278610A - 電気転てつ機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 可逆モータと、その可逆モータの駆動力を入
力し、互いに反対方向に回転する一対の出力軸を有する
差動歯車機構と、上記一対の出力軸の一方の出力軸に設
けられたピニオンと噛合ってトングレールを動作させる
ラックを備えるとともに、他方の出力軸に設けられたア
ームの先端部の押入によりトングレールに押圧力を付加
する開口部を備えた動作桿と、を有する電気転てつ機を
過負荷を生じさせることなくロックさせる。 【構成】 他方の出力軸７ｂに設けられたロックア−ム
２０と、ア−ム１０の端部が開口部に挿入されたとき
に、ロックア−ム２０の先端部が押入される動作桿１１
に設けられた切欠部と、ロックア−ム２０の先端部が切
欠部に挿入されるまでは他方の出力軸７ｂの回転に伴わ
せてロックア−ム２０を回動させ、先端部がその切欠部
に挿入されたときに他方の出力軸７ｂは単独で回転でき
るようにしたロックア−ム保持機構とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気転てつ機に係り、特
に、小型軽量化されたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電気転てつ機としては、
モータの回転を減速歯車装置で減速して転換歯車を回転
させ、その転換歯車に設けられているローラでエスケー
プ面を有する動作桿を作動させるエスケープ型が知られ
ている（「信号」Ｐ・１２０〜１３２，昭和５２年６月
２０日（株）交友社発行）。このエスケープ型の電気転
てつ機は、日本、米国及び英国の鉄道で採用されてお
り、転換終端部でのトングレールを押圧する力が強いと
いう特長を有している。

【０００３】また、他の方式の電気転てつ機としては、
モータにピニオンを設けるとともに、動作桿にラックを
設けたラック・ピニオン型が知られており、この型は英
国を除くヨーロッパで広く採用されていて、小型軽量で
あるという特長を有している。しかし、転換終端部での
押圧力が大きくないため、レールのポイント部分が特殊
な構造を必要としている。

【０００４】上記従来の電気転てつ機のうち、エスケー
プ型は転換終端部での押圧力が大きいという特長がある
が、この押圧力を得るために内部構造が複雑で大型化
し、重量が４００ｋｇ程度になるという不都合があっ
た。

【０００５】また、従来のラック・ピニオン型の電気転
てつ機は、小型，軽量という特長があるが、我国の鉄道
用レールのポイント部分はラック・ピニオン型対応とな
っていないため、そのまま採用することができないとい
う問題点を有している。

【０００６】そこで、本出願人は、上記問題点を解決す
るために、特願平３−７２２４２号で小型軽量であるに
もかかわらず転換終端部での押圧力の大きな電気転てつ
機を提供した。この提案に係る電気転てつ機は、可逆モ
ータと、その可逆モータの駆動力を入力し、互いに反対
方向に回転する一対の出力軸を有する差動歯車機構と、
上記一対の出力軸の一方の出力軸に設けられたピニオン
と噛合ってトングレールを動作させるラックを備えると
ともに、他方の出力軸に設けられたアームの先端部の押
入によりトングレールに押圧力を付加する凹部を備えた
動作桿と、を有することを特徴としている。

【０００７】図５及び図６を用いて、さらに先の提案に
係る電気転てつ機を説明する。なお、図５は、電気転て
つ機の一部を断面した平面図及び図６は図１のＢ−Ｂ線
断面図である。

【０００８】可逆モータ（以下、モータという）Ｍは、
ケーシング１の右側面に設けられており、その回転駆動
軸２はケーシング１内に位置した小歯車３を備えてい
る。複数の平歯車Ｇ1 〜Ｇ6 の組合せからなる周知の差
動歯車機構４は、入力軸５に上記小歯車３に噛合わされ
ているトルクミッタ付きの大歯車６を有していて、モー
タＭの回転数を減速するととともに、差動歯車機構４以
降の伝達機構に過負荷が発生してもモータＭが保護され
るように構成されている。そして、この差動歯車機構４
は、入力軸５の回転数をさらに減速するとともに、一対
の出力軸７ａ，７ｂ（以下、７ａを第１出力軸，７ｂを
第２出力軸という）が互いに反対方向に回転されるよう
に、各平歯車Ｇ1 〜Ｇ6 の歯数と噛合せが決められてい
る。

【０００９】第１出力軸７ａ，第２出力軸７ｂは、一端
部がケーシング１に軸支され、他端部がケーシング内に
設けられた軸受１ａに軸支されているとともに、第１出
力軸７ａは第２出力軸７ｂに回転自在に軸支されてい
る。そして、第１出力軸７ａにはピニオン８が、また第
２出力軸７ｂにはこの第２出力軸７ｂの軸心方向と直交
し、かつその軸を中心に左右に延在し、両先端部にロー
ラ９ａ，９ｂを備えたアーム１０がキー固定されてい
る。

【００１０】動作桿１１は、ピニオン８とローラ９ａ，
９ｂの下方に位置し、かつ差動歯車機構４の出力軸（７
ａ，７ｂ）の軸心方向と直交する方向に移動可能に設け
られていて、一端側（図５の上部、図６の左側）には、
図示しないがトングレールに接続されてた転てつ棒が設
けられている。そして、ピニオン８に対応する動作桿１
１の上面には、ラック１２が設けられているとともに、
トングレールが基本レールに当接したときのローラ９ａ
の下方には、ローラ９ａ，９ｂが挿入可能な凹部１３が
設けられている。この凹部１３の側面形状は、トングレ
ールが基本レールに当接したときに第２出力軸７ｂの中
心として描かれる円周にほぼ等しく形成されている。

【００１１】ローラ９ａと凹部１３との位置関係は、ト
ングレールが基本レールに当接して第２出力軸７ｂが回
転し、ローラ９ａが凹部１３に押入し、ローラ９ａが凹
部１３の底部に達することなく凹部１３の一方の側面
（第２出力軸７ｂから遠い方の側面）１３ａに当接して
停止することができるように決められている。また、ロ
ーラ９ｂと凹部１３との関係は、動作桿１１が上述と反
対方向に移動して、ローラ９ｂが凹部１３に挿入した
際、上述と同様に、ローラ９ｂが凹部１３の他方の側面
１３ｂを押し続けられるように決められている。なお、
図中、Ｃは第２出力軸７ｂの先端に設けられたカムであ
って、一対のマイクロスイッチからなるスイッチＳ1 ，
Ｓ2 をＯＮ・ＯＦＦできるように構成されている。

【００１２】次に、上述の電気転てつ機の動作を説明す
る。今、モータＭが動作桿１１を矢印イ方向（第５図参
照）へ移動させるように回転されたとすると、差動歯車
機構４の入力軸５は小歯車３，大歯車６を介して回転さ
れる。入力軸５の当初の回転力は、差動歯車機構４の歯
車Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 （図示では歯車Ｇ4 の回りに２個配
設されているが、実際は３個配設されているとともに、
歯車Ｇ2 を貫通する軸を介して歯車Ｇ5 と一体化されて
いる。したがって歯車Ｇ5 も３個である。），Ｇ4 を介
して第１出力軸７ａを回転させ、この第１出力軸７ａと
一体化されたピニオン８を図６の矢印ロ方向へ回転させ
る。これにより動作桿１１は矢印イ方向へ移動される。

【００１３】動作桿１１が移動しトングレールが基本レ
ールに当接すると、動作桿１１は停止状態となるが、こ
のときの入力軸５の回転力は、差動歯車機構４の歯車Ｇ
1 ，Ｇ2 ，Ｇ5 ，Ｇ6 を介して、第２出力軸７ｂを図６
の矢印ハ方向（第１出力軸７ａの回転方向と反対方向）
へ回転させる。この出力軸７ｂの回転によりローラ９ａ
は動作桿１１の凹部１３に押入する。動作桿１１は、ロ
ーラ９ａが凹部１３の一方の側面１３ａの上端１３′に
当接されると、矢印イ方向へ大きな力で押圧される。し
たがって、動作桿１１は、転換終端部でトングレールを
大きな力で押圧することができる。しかも、凹部１３へ
のローラ９ａの押入は、ローラ９ａが回転しながら行な
われるので、小抵抗で押入することができる。そして、
一旦、ローラ９ａが凹部１３内に挿入されると、動作桿
１１の矢印と反対方向からの動きを止めるストッパの役
目を果たすことができる。

【００１４】カムＣは、ローラ９ａが凹部１３に押入さ
れたときにスイッチＳ１を作用させ、動作桿１１の移動
状態が検知される。また、スイッチＳ２は、動作桿１１
が矢印イと反対方向に移動して、ローラ９ｂが凹部１３
に押入したときに作動するが、動作桿１１の反対側への
移動は、モータＭの逆転により上述したと同様に行なわ
れる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記先の提案に係る電
気転てつ機は、差動歯車機構４を備え、その一対の出力
軸７ａ，７ｂの一方の出力軸７ａを利用してラック・ピ
ニオン型で動作桿１１を移動させ、他方の出力軸７ｂを
利用して動作桿１１に押圧力を加えるようにしたので、
ラック・ピニオン型の小型軽量化の特長と、エスケープ
型の転換終端部での大きな押圧力の得られる特長とを併
せ持った優れた電気転てつ機とすることができる。

【００１６】しかしながら、動作桿１１のロック（鎖
錠）は、ロ−ラ９ａ，９ｂが凹部１３に挿入されること
によって行われ、またロ−ラ９ａ，９ｂがちょうど凹部
１３の下部へ位置したときにモ−タＭが停止されるが、
モ−タＭ及び差動歯車機構４は慣性力を有しているの
で、ロ−ラ９ａ，９ｂが凹部１３の下部に当接して急停
止されたときに、ロ−ラ９ａ，９ｂ及びア−ム１０、さ
らには差動歯車機構４，モ−タＭに過負荷の生じるおそ
れがある。このような過負荷を吸収するために、大歯車
６をトルクリミッタ付きにしているが、過負荷の発生を
未然に防止できるようにすることが望まれていた。

【００１７】そこで、本発明は、上述の要望に応えるた
めになされたものであって、その目的は、過負荷の発生
がなく、ロックの確実な電気転てつ機の提供を目的とし
ている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電気転てつ
機は、上記目的を達成するために、可逆モータと、その
可逆モータの駆動力を入力し、互いに反対方向に回転す
る一対の出力軸を有する差動歯車機構と、上記一対の出
力軸の一方の出力軸に設けられたピニオンと噛合ってト
ングレールを動作させるラックを備えるとともに、他方
の出力軸に設けられたアームの先端部の押入によりトン
グレールに押圧力を付加する凹部を備えた動作桿と、を
有する電気転てつ機において、前記他方の出力軸に設け
られたロックア−ムと、前記ア−ムの端部が前記凹部に
押入されたときに、前記ロックア−ムの先端部が挿入さ
れる前記動作桿に設けられた切欠部と、前記ロックア−
ムの先端部が前記切欠部に挿入されるまでは前記他方の
出力軸の回転に伴わせてそのロックア−ムを回動させ、
その先端部がその切欠部に挿入されたときにその他方の
出力は単独で回転できるようにしたロックア−ム保持機
構とを有することを特徴としている。

【００１９】

【作用】上記構成において、他方の出力軸が所定方向に
回転するとピニオンとラックとにより動作桿は所定方向
に移動するとともに、その他方の出力軸の回転に伴っ
て、ロックア−ムも回動する。この回動によりロックア
−ムの先端部が動作桿の切欠部に挿入して、動作桿をロ
ックする。ロックア−ムの先端部が切欠部に挿入した後
は、ロックア−ム保持機構により他方の出力軸のみ回転
する。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、一実施例に係る電気転てつ機の一部を断
面した平面図、及び図２は、図１のＡ−Ａ線方向から見
た側面図で、図２〜図４は上記方向から見た動作状態を
示す説明図である。なお、上記図５及び図６と同一構成
要素には同一符号を用い、これら構成要素については説
明が重複するために新規な部分のみについて異なる符号
を付して説明する。

【００２１】２０は、ロックア−ムであって、ア−ム１
０よりも長く形成され、ア−ム１０の左側（図１参照）
に位置していて、その中央部分は第２出力軸７ｂに回転
自在に軸支されている。ロックア−ム２０の両先端部２
１ａ，２１ｂは、動作桿１１側のロック１２近くまで屈
曲して伸びている。

【００２２】２２はロックア−ム保持機構であって、そ
の詳細は図２に示されている。すなわち、ロックア−ム
保持機構２２は、ア−ム１０の軸部に設けられていて、
上部がロックア−ム２０の軸部の円周上の一部に設けら
れた窪み１０ａまで屈曲して伸び、その部分にロ−ラ２
２ａを有するロッド２２ｂと、そのロッド２２ｂを常時
第２出力軸７ｂ側に付勢するスプリング２２ｃとから構
成されている。したがって、ロ−ラ２２ａが窪み１０ａ
に嵌合されたときは、第２出力軸７ｂの回転に伴ってロ
ックア−ム２０をア−ム１０と同様に回動させることが
でき、また後述のように、ロックア−ム２０が回転でき
なくなってとしても、ロ−ラ２２ａが窪み１０ａから外
れて回動できるので、第２出力軸７ｂ（ア−ム１０）の
みが回動することができる。

【００２３】なお、ロ−ラ２２ａと窪み１０ａの取付位
置関係は上述と逆になっていてもよい。すなわち、ロ−
ラ２２ａを取付けるためのロッド２２ｂはロックア−ム
２０側に、また窪み１０ａはア−ム１０側に設けるよう
にしてもよい。

【００２４】２３ａ，２３ｂは、動作桿１１の上面１１
ａに設けられた切欠部であって、凹部１３を中間に挟ん
だ位置に設けられ、上記ロックア−ム２０の先端部２１
ａ，２１ｂがそれぞれ挿入できる大きさで、かつ有底状
に形成されている。そして、切欠部２３ａは、ロ−ラ９
ａが凹部１３に挿入されたときに先端部２１ａが挿入で
きる位置に設けられ、また、切欠部２３ｂは、ロ−ラ９
ｂが凹部１３に挿入されたときに先端部２１ｂが挿入で
きる位置に設けられている。なお、凹部１３は下側にも
開口した構造としているので、以下これを開口部１３と
よぶ。

【００２５】２４ａ，２４ｂは、ア−ム１０のロ−ラ９
ａ，９ｂと反対側で、ロ−ラ９ａ，９ｂよりも上方位置
にそれぞれ設けられたピンであって、ロックア−ム２０
に設けられた凹入部２５ａ，２５ｂにそれぞれ挿入され
るように設けられている。

【００２６】次に、本実施例に係る電気転てつ機の動作
を説明する。図２は、動作桿１１がちょうど図１の状態
にあるときに、ロックア−ム２０の先端部２１ａによっ
てロックされている状態を示している。

【００２７】すなわち、先端部２１ａは、第２出力軸７
ｂが回転してア−ム１０の一方の先端に設けられている
ロ−ラ９ａが開口部１３を押入すると、切欠部２３ａに
挿入して動作桿１１はロックされる。ロックされた時点
で、モ−タＭの回転は停止されるが、モ−タＭ及び差動
歯車機構４の慣性で、第２出力軸７ｂの回転は、しばら
くの間続行される。この第２出力軸７ｂの回転は、ロ−
ラ２２ａが窪み１０ａから外れてア−ム１０が自由回転
することにより続行されるので、モ−タＭや差動歯車機
構４に過負荷を生じさせることなく吸収することができ
る。なお、ア−ム１０に設けられているピン２４ｂは、
ア−ム１０が最大限回転したときにおいて、先端部２１
ａが切欠部２３ａに確実に挿入できるようにロックア−
ム１０を強制回動するように作用する。

【００２８】図３は、ピニオン８が回転して動作桿１１
を左側に移動している途中を示している。この場合、ア
−ム１０は、両ロ−ラ９ａ，９ｂが開口部１３から外れ
て動作桿１１の上面１１ａに位置しているためほぼ水平
状態にをたもっている。このとき、ロックア−ム２０は
ロックア−ム保持機構２２によって出力軸７ｂの回転に
伴って回転して切欠部２３ａから外れてほぼ水平状態を
維持する。

【００２９】図４は、ロ−ラ９ｂが開口部１３に挿入さ
れたときに、ロックア−ム２０の他方の先端部２１ｂが
動作桿１１をロックした状態を示している。この状態
は、上記図２の状態と反対の関係にあるので、これ以上
の説明は省略する。

【００３０】本実施例に係る電気転てつ機は、他方の出
力軸７ｂに設けられたロックア−ム２０と、ア−ム２０
の端部が開口部１３に押入されたときに、ロックア−ム
２０の先端部２１ａ，２１ｂが挿入される動作桿１１に
設けられた切欠部２３ａ，２３ｂと、ロックア−ム２０
の先端部２１ａ，２１ｂが切欠部２３ａ，２３ｂに挿入
されるまでは他方の出力軸７ｂの回転に伴わせてロック
ア−ム２０を回動させ、先端部２１ａ，２１ｂがその切
欠部２３ａ，２３ｂに挿入されたときに他方の出力軸７
ｂは単独で回転できるようにしたロックア−ム保持機構
２２とを有するので、動作桿１１はロ−ラ９ａ，９ｂで
ロックされなくともロックア−ム２０の先端部２１ａ，
２１ｂでロックされるので、ロ−ラ９ａ，９ｂをフリ−
とすることができ、ア−ム１０の慣性回転のストロ−ク
を開口部１３の下まで大きく確保できる二で、モ−タＭ
等の慣性を効果的に逃すことができる。

【００３１】なお、上述の実施例では、差動歯車機構４
は平歯車の組合せ形式としたが、これを傘歯車を用いる
ような他の差動歯車機構で、出力軸の回転が互いに反対
方向となるものであれば採用することができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る電気転てつ機は、他方の出
力軸に設けられたロックア−ムと、ア−ムの端部が開口
部に押入されたときに、ロックア−ムの先端部が挿入さ
れる動作桿に設けられた切欠部と、ロックア−ムの先端
部が切欠部に挿入されるまでは他方の出力軸の回転に伴
わせてロックア−ムを回動させ、先端部がその切欠部に
挿入されたときに他方の出力軸は単独で回転できるよう
にしたロックア−ム保持機構とを有するので、動作桿は
ア−ムの先端部でロックしなくともロックア−ムの先端
部でロックされるので、ア−ムをフリ−とすることがで
き、モ−タ等の慣性を逃すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電気転てつ機の一部を
断面した平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線方向から見た側面図であり、ま
た、本発明の一実施例に係る電気転てつ機の動作を説明
する説明図である。

【図３】本発明の一実施例に係る電気転てつ機の動作を
説明する説明図である。

【図４】本発明の一実施例に係る電気転てつ機の動作を
説明する説明図である。

【図５】先の提案にかかる電気転てつ機の一部を断面し
た平面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

４ 差動歯車機構 ７ａ 第１出力軸（一方の出力軸） ７ｂ 第２出力軸（他方の出力軸） ８ ピニオン ９ａ，９ｂ ローラ １０ アーム １１ 動作桿 １２ ラック １３ 凹部（開口部） ２０ ロックア−ム ２１ａ，２１ｂ 先端部 ２２ 保持機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 芳文 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日本 信号株式会社与野事業所内 (72)発明者 植竹 保介 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日本 信号株式会社与野事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可逆モータと、その可逆モータの駆動力
   を入力し、互いに反対方向に回転する一対の出力軸を有
   する差動歯車機構と、上記一対の出力軸の一方の出力軸
   に設けられたピニオンと噛合ってトングレールを動作さ
   せるラックを備えるとともに、他方の出力軸に設けられ
   たアームの先端部の押入によりトングレールに押圧力を
   付加する凹部を備えた動作桿と、を有する電気転てつ機
   において、 前記他方の出力軸に設けられたロックア−ムと、 前記ア−ムの端部が前記凹部に挿入されたときに、前記
   ロックア−ムの先端部が挿入される前記動作桿に設けら
   れた切欠部と、 前記ロックア−ムの先端部が前記切欠部に挿入されるま
   では前記他方の出力軸の回転に伴わせてそのロックア−
   ムを回動させ、その先端部がその切欠部に挿入されたと
   きにその他方の出力軸は単独で回転できるようにしたロ
   ックア−ム保持機構と、 を有することを特徴とした電気転てつ機。