JPH06305423A - リニア同期モータ駆動式電気転てつ機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リニア同期モータ駆動式電気転てつ機の制御を
簡単にして悪い環境にも強く信頼性の高いリニア同期モ
ータ駆動式電気転てつ機を提供することにある。 【構成】トングレール２を駆動するリニア同期モータ３
０Ａの励磁電流Ｉを時間ｔ又は位置ｌに対してあらかじ
め定めてある関数に基づいて変化させるオープン制御方
式を採用し、同期モータ３０Ａの動作に関する電源３０
０へのフィードバックは従来の分岐装置に設けられるト
ングレール２が基本レール１に接触したことを検出する
位置検出器３４の出力信号だけとすることによって、従
来のリニア同期モータの可動部の位置や速度をフィード
バックする必要がなくなってこれらを検出する電子装置
が不要にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般の鉄道の分岐装
置に使用される転てつ機、特に電気的に駆動することに
よって離れた位置にある制御室からその駆動を制御する
ことのできる電気転てつ機、特にリニア同期モータで駆
動する方式のリニア同期モータ駆動式電気転てつ機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の電動機駆動式の電気転てつ
機を使用した分岐装置の平面図であり、基本レール１
１，１２からなるトングレール１に対して可動のトング
レール２１，２２からなるトングレール１が配置されて
いて、このトングレール１は電気転てつ機３によってシ
ャフト３３を介して駆動される連結棒４によって図の上
下方向に移動可能になっている。この図では上のトング
レール２１が基本レール１１に接し、下のトングレール
２２は基本レール１２から離れているので、図の左側か
ら基本レール１の上を進入してきた車両は、図の上側の
車輪が基本レール１１からトングレール２１に移り図の
下の車輪は基本レール１２の上をそのまま通過すること
になるので、結果的に車両は図の下側に分岐することに
なる。一方、電気転てつ機３によってトングレール２が
下方に移動して、トングレール２２が基本レール１２に
接触しトングレール２１が基本レール１１から離れた状
態になると、図の左側から進入して来た車両は基本レー
ル１１とトングレール２１とに乗って図の上に向かって
分岐する。

【０００３】電気転てつ機３は電動機３１、その回転速
度を減速して最終的にシャフト３３を図の上下方向に適
当な速度と力で移動させるようにする３段の減速歯車と
カム機構が収納されている減速機３２（電気工学ハンド
ブック 昭和６３年版 Ｐ．１５８６，電気学会）及び
前述のシャフト３３からなっていて、このシャフト３３
はトングレール２に連結された連結棒４を図の上下方向
に駆動して前述のような分岐方向の切替えが行われる。

【０００４】図１０は図９の分岐装置の模式図であり、
図９と機能的に同じものを表すものには同じ符号を付け
てある。トングレール２１，２２の位置を検出するため
の位置検出器３４とトングレール２１，２２と基本レー
ル１１，１２との互いの一方が接したときにこれらが離
れないように鎖錠する鎖錠装置４１が設けられている。
図９はこれらの図示を省略してある。電気転てつ機３に
よって分岐装置が切り換えられて基本レール１１，１２
の一方にトングレール２１，２２の一方が接触したこと
を位置検出器３４で検出して鎖錠装置４１を動作させ、
これによって電気転てつ機３による駆動力がなくてもト
ングレール２１，２２が固定されるので電気転てつ機３
の電源を切ることができる。

【０００５】図１１はリニア同期モータ駆動式の電気転
てつ機を使用した分岐装置の平面図であり、図９と異な
るのは電気転てつ機が回転機としての電動機ではなくリ
ニア同期モータを駆動機として使用したリニア同期モー
タ駆動式電気転てつ機であることである（特願平４−２
３８７０９号公報）。周知のようにリニアモータは大き
く分けて誘導式と同期式とがあり、直接直線運動力を生
成する点が回転形のモータと最も異なる点である。電気
転てつ機の駆動軸６３の移動速度は比較的遅いために、
リニア誘導モータでは効率が悪く、所要の駆動駆動力を
得るためには寸法と重量が非常に大きくなって実用では
なく図１１のようなリニア同期モータが適している。

【０００６】図１２は図１１のＡ−Ａ断面図、図１３は
図１２のＢ−Ｂ断面図であり、いずれもリニア同期モー
タの断面構造を表している。図１２はまた図１３のＣ−
Ｃ断面図でもある。これらの図において、リニア同期モ
ータ３０は固定部５と可動部６とからなっていて、固定
部５は継鉄を兼ねるケース５１、このケース５１の上下
内壁面に図の左右方向に並べて取付けられた複数個の突
極形の鉄心５２及びこの鉄心５２のそれぞれに設けられ
た巻線５３とからなっている。可動部６は継鉄６１とそ
の両側に取付けられた複数の永久磁石６２及び可動部６
の図の左右方向の移動を外部に伝達するシャフト６３か
らなっている。

【０００７】鉄心５２と巻線５３とは３個が１組になっ
て１つの極を形成する。可動部６の永久磁石６２は界磁
極になっていて、２個が１組になって１つの極を形成し
ていて互いに反対方向の磁束を発生する。したがって、
図１３の鉄心５２の３つの左右方向の寸法と永久磁石６
２の２つの寸法とが一致していて極間距離になってい
る。周知のように、リニア同期モータは同期電動機と同
じ原理のものであるから、巻線５３に３相交流電流を流
すと図１３の左右の方向に移動する移動磁界が発生し、
この磁界と界磁極である永久磁石６２との間に磁気力が
働き、同期すれば可動部６は移動磁界と同じ速度で移動
する。移動磁界の速度を変えれば可動部６の速度も変わ
り移動磁界を停止させれば可動部６も停止する。シャフ
ト６３にかかっている力がリニア同期モータ３０が耐え
ることができる値を越えない限りこのような同期は維持
される。

【０００８】リニア同期モータ３０が耐えることのでき
る力は、概略永久磁石６２の鉄心５２に対向する面の面
積の総和に比例するとしてよい。したがって、図１３の
上下８個の永久磁石６２の左右方向の長さの和と図１２
の永久磁石６２の左右方向の長さとの積として得られる
面積を所要の力が発生するだけの値に設定すればよい。
前述の極間距離は、後述するように位置制御する場合
に、その値が大きいと制御の精度が悪くなり、小さいと
鉄心５２と巻線５３や永久磁石６２の数が多くなってコ
ストが高くなるので、適切な値に設定する必要がある。

【０００９】図１２の右下に位置検出器７を図示してあ
る。ケース５１に取付け台７３を介してコの字形の光セ
ンサ７１を、紙面に対して垂直方向に移動する可動部６
の継鉄６１に取付け具７４を介して位置センサ７の光遮
断板７２をそれぞれ取付けてある。光センサ７１は市販
品であり、コの字状の一方の辺から発光して他方の辺で
受光し光信号の強度に応じた電気信号に変換して出力す
るもので、発光部と受光部との間に光を遮断するものが
あると受光されないのでこれを検出するものであり、光
遮断板７２はくしの歯状をしていて光を透過する部分と
遮断する部分とが一定間隔で設けられていて、光遮断板
７２が移動することによって光センサ７１が断続する光
を受光するのでその出力信号を図示しない制御装置に入
力し光の断続によって生じたパルスの数を数えることに
よって可動部６が移動した距離を求めることができ、そ
の時間変化によって速度が求められる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、リニア
同期モータ駆動式電気転てつ機においては、リニア同期
モータ３０の位置や速度の制御はこれに内蔵される位置
センサ７が出力する信号がフィードバックされることに
よって行われるのであるが、周知のように分岐装置は屋
外に設けられるのが普通であり、したがって、これに含
まれる装置は炎熱と極寒、乾燥と豪雨などの両極端な環
境に耐えることが必要である。前述のような位置センサ
は発光素子と受光素子を含む光センサ７１は勿論、光セ
ンサ７１が出力する電気信号の処理に電子装置が使用さ
れるが、前述のような悪い環境のもとでは信頼性に問題
があり、また必要とする信頼性を確保するためには電子
装置が高価になるという問題がある。

【００１１】この発明はこのような問題を解決し、リニ
ア同期モータ駆動式電気転てつ機の制御を簡単にして悪
い環境にも強く信頼性の高いリニア同期モータ駆動式電
気転てつ機を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明によれば、列車軌道の分岐装置の、固定の基
本レールに対して可動のトングレールをリニア同期モー
タで駆動してなるリニア同期モータ駆動式電気転てつ機
において、前記トングレールの移動開始から終了までの
全期間にわたるリニア同期モータの励磁電流の大きさ
を、移動開始からの経過時間に応じて定められた値で変
化させるとともに、前記トングレールと基本レールとが
接触するのを検出する位置検出器の出力信号に基づいて
トングレールが基本レールに接触した直後からリニア同
期モータの励磁を直流励磁に切り換えるものとし、ま
た、トングレールの移動期間の最終段階及びトングレー
ルが基本レールに接触した後の期間で励磁電流を大きく
するものとし、また、あらかじめ設定されている所定の
時点を越えても位置検出器によるトングレールが基本レ
ールに接触したことを示す信号が出力されないときに、
励磁電流を増大させるものとし、又は、あらかじめ設定
されている所定の時点を越えても位置検出器によるトン
グレールが基本レールに接触したことを示す信号が出力
されないときに、励磁電流をいったん逆にしてトングレ
ールを後退させ改めて励磁電流を正の値することを所定
の回数繰り返すもきとし、また、列車軌道の分岐装置
の、固定の基本レールに対して可動のトングレールをリ
ニア同期モータで駆動してなるリニア同期モータ駆動式
電気転てつ機において、前記トングレールの移動開始か
ら終了までの全区間にわたるリニア同期モータの励磁電
流の大きさを、前記トングレールの位置に応じて定めら
れた値で変化させるものとし、また、トングレールと基
本レールとが接触するのを検出する位置検出器の出力信
号に基づいてトングレールが基本レールに接触した直後
からリニア同期モータの励磁を直流励磁に切り換えるも
のとし、また、トングレールの反力が大きくなる区間で
のリニア同期モータの励磁電流を大きくするものとし、
また、トングレールが基本レールに接触する直前を検知
して信号を出力する第２の位置検出器を設け、この位置
検出器の出力信号に基づいてリニア同期モータの励磁電
流を小さくするものとする。

【００１３】

【作用】この発明の構成において、トングレールの移動
開始から終了までの全期間にわたるリニア同期モータの
励磁電流の大きさを、移動開始からの経過時間に応じて
定められた値で変化させる制御を行うことによって、リ
ニア同期モータの可動部の位置や速度をフィードバック
する必要がなくなってリニア同期モータに内蔵される位
置検出器などの装置が不要になる。トングレールが基本
レールに接触した後はトングレール及びリニア同期モー
タの可動部は静止するので、静止状態でもトングレール
が基本レールを押すように接触を維持するために、トン
グレールと基本レールとが接触したことを検出する位置
検出器の出力信号に基づいてリニア同期モータの励磁を
直流励磁に切り換えて静止状態でも駆動力が発生するよ
うにする。

【００１４】また、トングレールの移動期間の最終段階
及びトングレールが基本レールに接触した後の期間で励
磁電流を大きくすることによって、最終段階で摩擦やス
プリングのために大きくなるトングレールの反力を越え
る駆動力を発生させてトングレールが途中で停止するの
を防止するとともに、基本レールに接触後に鎖錠装置が
確実に動作するにようにトングレールを基本レールに強
く押付けておく。

【００１５】また、あらかじめ設定されている所定の時
点を越えても位置検出器から信号が出力されないとき
に、励磁電流を増大させて駆動力を増大させることによ
って停止していると想定されるトングレールの駆動力を
増大させて再度駆動するようにさせて動作を正常に完了
させるか、又は、励磁電流をいったん逆にしてトングレ
ールを後退させ改めて励磁電流を正の値にすることを所
定の回数繰り返すことによってトングレールが停止する
原因になったであろう砂利を弾き飛ばして移動させトン
グレールが正常に移動可能にする。

【００１６】また、トングレールの移動開始から終了ま
での全区間にわたるリニア同期モータの励磁電流の大き
さを、移動開始からの時間ではなくトングレールの位置
に応じて設定しておくことによってもリニア同期モータ
の可動部の位置や速度のフィードバックは不要である。
トングレールが基本レールに接触する位置があらかじめ
設定できるので、この位置で直流励磁に切り換えること
によって接触後も必要とする駆動力を発生させることが
できる。

【００１７】また、トングレールと基本レールとが接触
するのを検出する位置検出器の出力信号に基づいてトン
グレールが基本レールに接触した直後からリニア同期モ
ータの励磁を直流励磁に切り換えることによって、前述
のあらかじめ設定された位置によっ直流励磁を切り換え
る方式と併用してより確実になる。また、トングレール
の反力が大きくなる区間のリニア同期モータの励磁電流
を大きくすることによって、あらかじめ分かっているト
ングレールの反力が大きい区間を乗り換えるに充分な駆
動力を与えることができる。

【００１８】また、トングレールが基本レールに接触す
る直前を検知する第２の位置検出器を設け、この位置検
出器が検出する位置にトングレールが来たときにリニア
同期モータの励磁電流を小さくすることによって、トン
グレールが基本レールにぶつかる衝撃を緩和することが
できる。

【００１９】

【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明を適用する分岐装置の平面図であり、図
１０と同じ構成要素に対しては共通の符号を付けて詳し
い説明を省略する。この図において、トングレール２を
駆動する動力はリニア同期モータ３０Ａであり、このリ
ニア同期モータ３０Ａは図１１のリニア同期モータ３０
とは図１２に図示してある位置検出器７が設けられてい
ない点だけなので、図１２、図１３に相当するリニア同
期モータ３０Ａの断面図の図示は省略する。

【００２０】図１に示すように、リニア同期モータ３０
Ａには可動部６の位置を検出する位置検出器を省略した
代わりに、従来の分岐装置にも設けられている位置検出
器３４を使用してトングレール２が基本レール１に接触
したことを検知しその信号をリニア同期モータ３０Ａの
電源３００と鎖錠装置４１に知らせる。後述するよう
に、電源３００はこの信号を受けて鎖錠装置４１が鎖錠
動作を完了するまでの間トングレール２を基本レール１
に押付けておくための力を発生させるためにリニア同期
モータ３０Ａを直流励磁する。

【００２１】電源３００に含まれる制御装置では後述す
るようにリニア同期モータ３０Ａの可動部６の位置検出
信号のフィードバックなしのオープン制御が行われる。
図２はこの発明の第１の実施例を示すリニア同期モータ
の励磁電流の時間的変化のグラフである。この図におい
て、横軸は時間ｔ、縦軸は励磁電流Ｉであり、図示のよ
うな励磁電流Ｉの時間的変化特性をあらかじめ設定して
おき、これに基づいて励磁電流Ｉの制御を行う。図の原
点である時点０にリニア同期モータ３０に電源から励磁
電流が流されて駆動操作が開始され、あらかじめ定めら
れた時点ｔ₁ で励磁が停止されて分岐操作が終了する。
この間に、トングレール２は基本レールに接触し、この
接触を検知した位置検出器３４によって鎖錠装置４１が
動作して鎖錠が完了する。

【００２２】この図では励磁電流を直流のように表示し
てあるが、実際には図１３のそれぞれの巻線５２には異
なる励磁電流が流され可動部６の移動とともにこの励磁
電流も時間的変化するものである。図２の励磁電流はこ
れらの電流の実効平均値を示しているものであり、以下
の実施例における励磁電流Ｉの図示も同様である。トン
グレール２が基本レール１に接触する前はリニア同期モ
ータ３０の可動部６は移動しているので巻線６２に流さ
れる電流は交流であり、各巻線６２に異なる位相の交流
を流すことによって交流の周波数に比例した移動磁界が
発生し、可動部６はこの移動磁界に同期して移動する。

【００２３】トングレール２が基本レール１に接触する
と可動部６は停止するので、継続して力を発生させるた
めには巻線６２の励磁電流を直流にする。トングレール
２が基本レール１に接触した時点は位置検出器３４の出
力信号で知ることができる。この信号によって鎖錠装置
４１の動作が開始するととにも、その動作が完了するの
に充分な期間を前述の直流励磁を行ってトングレール２
が基本レール１に押し付けられた状態を維持するのに必
要な駆動力を発生する。鎖錠動作が完了した後リニア同
期モータ３０Ａの励磁電流を零にする。

【００２４】リニア同期モータ３０Ａの可動部６の位置
検出を従来のように直接行うことはせず、あらかじめ定
められているＩ−ｔ特性に基づいて励磁電流が制御され
るオープン制御の方式を採用することによって、可動部
６の全可動範囲の位置検出を精度良く行うための図１２
の位置検出器７が不要になるので、この位置検出器７と
これが出力する電気信号を処理する電子装置が不要にな
り、装置全体が簡素になり、悪環境に対しても信頼性に
問題が生じなくなる。トングレール２が基本レール１に
接触する位置を検出する位置検出器３４はもともと従来
の分岐装置の鎖錠装置４１の動作開始と電動機電源の遮
断のために設けられていたものを流用したものである。

【００２５】図３はこの発明の第２の実施例を示すリニ
ア同期モータ３０Ａの励磁電流Ｉの時間的変化のグラフ
であり、横軸、縦軸は図２と同じである。この実施例の
場合、時点ｔ₁ は位置検出器３４が出力する信号が検出
された時点であり、この時点から励磁電流の大きさを大
きくし所定の時間経過後の時点ｔ₂ で励磁電流を零にす
る。鎖錠装置４１を確実に動作させるためにはトングレ
ール２と基本レール１との接触圧が所定の値以上必要な
のでこの値を確保ししかもそれ以外では励磁電流を小さ
くして省エネを計ろうとするものである。また、一般に
トルグレール２の移動における反力は基本レール１に接
触する直前に大きくなる傾向があるので、これを考慮し
て時点ｔ₁ を前述のように位置検出器３４の出力信号に
よって決めるのではなく、あらかじめ設定しておいて、
トングレール２が基本レール１に接触する直前の反力に
充分対抗する力を発揮するような励磁電流にする制御方
式にすることもできる。

【００２６】図４はこの発明の第３の実施例を示すリニ
ア同期モータの励磁電流の時間的変化のグラフであり、
横軸、縦軸は図３と同じである。図２の制御方式で、反
力が何らかの理由で大きなりすぎたためにトングレール
２が停止したときには位置検出器３４の出力信号の発生
時点が遅くなることになる。この時点があらかじめ定め
られた図４の所定の時点ｔ₁ よりも遅くなったときに、
励磁電流Ｉを増大させて停止していたトングレール２を
動かすことによって動作を継続させる。勿論、図３と図
４を組み合わせた制御方式を採用することも可能であ
る。励磁電流を大きくしてもトングレール２が基本レー
ル１に接触しないときには警報を発してトングレール２
の移動動作が失敗したことを表示しか上で励磁電流を遮
断するなどの処置を講ずる。

【００２７】図５はこの発明の第４の実施例を示すリニ
ア同期モータの励磁電流の時間的変化のグラフであり、
図４ではトングレール２が停止したと判断されたときに
単に励磁電流を増大させるだけの対策であったのに対し
て、この図では、このように判断されたときには障害物
があるとして、いったん反対方向の励磁をしていったん
トングレール２を後退させ改めて正方向に励磁して障害
物を弾き飛ばそうとするものである。障害物としてはレ
ールに敷かれた砂利が最も可能性が高いことからこのよ
うな動作することによって障害物が除かれ正常な動作が
可能になる確率が高い。図ではこのような逆の励磁をし
た後改めて正方向に励磁して障害物を除く動作を２回繰
り返すように図示してある。この回数はあらかじめ設定
しておくもので２回に限るものではない。

【００２８】図６はこの発明の第５の実施例を示すリニ
ア同期モータの励磁電流Ｉ、これによって発生する駆動
力の最大値Ｆ_m 及び駆動力に逆らう力としての反力Ｆ_h
と位置の関係を併わせて示したグラフであり、図２と異
なる点は横軸が時間ではなくトングレール２の位置ｌで
あり、左端の原点はトングレール２が移動開始前に停止
している位置、右端は基本レール１に接触して停止する
位置である。

【００２９】周知のようにリニア同期モータ３０では、
巻線６２に流される電流によって生成される磁界の移動
に同期して可動部６が移動する。したがって、位置検出
器７がなくても励磁電流の大きさを位置に応じて変化さ
せることができる。図６は最初の停止位置から所定の加
速度で速度を上げその後一定の励磁電流で励磁する。こ
のとき励磁電流を一定に保持する期間で励磁電流の周波
数も一定に保持するとこの期間は定速運動になる。トン
グレール２が基本レール１に接触した位置が位置検出器
３４の出力信号によって分かるのでその位置では前述の
ように直流励磁に切り換えてトングレール２を基本レー
ル１に押付ける力を保持する。励磁電流によって定まる
最大駆動力Ｆ_m は反力Ｆ_h を上回るように設定される。
実際の駆動力は反力と可動部６の加速度を与える力の和
になる。一定速度で運動する場合は駆動力は反力Ｆ_h に
一致することになる。反力Ｆ_h は動き出す最初は遊びが
あるために位置ｌ₁ まで零で、その後急激に増大しこの
分岐装置の特性に応じて位置ｌに応じて変化する。トン
グレール２が基本レール１に接触する位置ｌ₂ に近くな
った位置で摩擦の増加とばね作用などによって反力が増
大するのでこの反力の最大値を越える最大駆動力Ｆ_m と
なるような励磁電流Ｉを設定する。

【００３０】図７はこの発明の第６の実施を示すリニア
同期モータの励磁電流Ｉ、これによって発生する最大駆
動力Ｆ_m 及び反力Ｆ_h と位置ｌの関係を併わせて示した
グラフであり、図６と異なる点は反力Ｆ_h が大きくなる
区間で最大駆動力Ｆ_m も大きくなるように励磁電流Ｉを
設定した点であり、位置ｌ2 と位置ｌ3 の間の区間で反
力Ｆ_h が大きくなるためにこの区間の励磁電流Ｉを大き
く設定してある。これに伴って他の部分の励磁電流は小
さくすることができるので全体として効率的になる。反
力が大きくなる位置はトングレール２の位置によって特
定することができるので、この実施例のように励磁電流
をトングレール２の位置に応じて変換させる場合にこの
ような設定が可能になる。

【００３１】図８はこの発明の第７の実施例を示す励磁
電流Ｉなどの位置ｌに関する関係を示すグラフであり、
図７と類似であるが、反力Ｆ_h の記載は省略してある。
この図において、位置ｌ₂ は図１０の位置検出器３４と
は別の図示しない第２の位置検出器によって検出される
位置であり、この位置ｌ₂ にトングレール２が到達した
ことが検出されたら励磁電流Ｉを小さくする。位置ｌ₂
はトングレール２が基本レール１に接触する位置ｌ₃ か
ら少し手前に設定してあって、この位置ｌ₂ から励磁電
流Ｉを小さくすることによって駆動力を小さくしトング
レール２が基本レール１にぶつかる衝撃を緩和するもの
である。この図では位置ｌ₁ で励磁電流Ｉを大きくして
いるので図７の励磁電流や駆動力Ｆ_m の位置ｌに対する
変化の形が類似であるが、図８の場合は、位置ｌ₁ で励
磁電流Ｉが大きくなっているのは単に例であってこの実
施例には直接関係するものではない。したがって、この
実施例を図６の実施例と組み合わせれば、図８の位置ｌ
₁ で励磁電流Ｉや駆動力Ｆ _m が大きくなることなく、単
に位置ｌ₂ で小さくなる。また、図７の実施例に図８の
実施例を適用した場合には、図７の位置ｌ₃ の後に２つ
目の位置検出器によって検出される位置があって、この
位置で更に励磁電流Ｉや最大駆動力Ｆ_m が小さくなる。
このときの駆動力Ｆ_m が反力Ｆ_h よりも小さくなると制
動力が働いてトングレール２が基本レール１に接触する
ときの衝撃力が緩和されることになる。

【００３２】

【発明の効果】この発明は前述のように、トングレール
の移動開始から終了までの全期間にわたるリニア同期モ
ータの励磁電流の大きさを、あらかじめ定めてある時間
関数にしたがって変化させる制御を行うことによって、
リニア同期モータの可動部の位置や速度をフィードバッ
クする必要がなくなってこれらを検出するリニア同期モ
ータに内蔵される位置検出器やこれに伴う電子装置など
が不要になるので、過酷な環境下においても装置の信頼
性の維持とコストダウンの効果が得られる。また、トン
グレールが基本レールに接触した後はトングレール及び
リニア同期モータの可動部は静止するので、従来の分岐
装置に設けられているトングレールと基本レールとが接
触したことを検出する位置検出器の出力信号に基づいて
リニア同期モータの励磁を直流励磁に切り換えることに
よって、鎖錠装置による鎖錠動作に必要なトングレール
を基本レールに押付ける駆動力を確保することができ
る。

【００３３】また、トングレールの移動期間の最終段階
及びトングレールが基本レールに接触した後の期間で励
磁電流を大きくすることによって、最終段階で摩擦やス
プリングのために大きくなるトングレールの反力を越え
る駆動力を発生させてトングレールが途中で停止するの
を防止し、基本レールに接触後に鎖錠装置が確実に動作
するにようにトングレールを基本レールに強く押付けて
おくことができるという効果が得られる。

【００３４】また、あらかじめ設定されている所定の時
点を越えても位置検出器によるトングレールが基本レー
ルに接触したことを示す出力がないときに、励磁電流を
増大させて駆動力を増大させることによって、停止して
いると想定されるトングレールを再度駆動するようにす
ることによって、安定した駆動動作を確保することがで
きるという効果が得られる。又は、位置検出器からの出
力信号がないときに、励磁電流をいったん逆にしてトン
グレールを後退させ改めて励磁電流を正の値にすること
を所定の回数繰り返すことによってトングレールが停止
する原因になっているであろう砂利を弾き飛ばして移動
させトングレールが正常に移動可能にする制御方式を採
用することによって、トングレールの動作がより確実に
なるという効果が得られる。

【００３５】また、トングレールの移動開始から終了ま
での全期間にわたるリニア同期モータの励磁電流の大き
さを、時間ではなくトングレールの位置に応じて設定し
ておくことによってもリニア同期モータの可動部の位置
や速度のフィードバックは不要になって前述と同じ効果
が得られる。また、トングレールの反力が大きくなる区
間のリニア同期モータの励磁電流を大きくすることによ
って、あらかじめ分かっているトングレールの反力が大
きい区間を乗り越えるに充分な駆動力を与えることがで
きるという効果が得られる。

【００３６】また、トングレールが基本レールに接触す
る直前の位置を検出する第２の位置検出器を設け、この
位置検出器が検出する位置にトングレールが来たときに
リニア同期モータの励磁電流を小さくして駆動力を低減
して速度を遅くすることによって、トングレールが基本
レールにぶつかるときの衝撃を緩和して、この衝撃によ
る装置の劣化、磨耗などを減らして装置の寿命を延ばす
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すリニア同期モータ駆動
式電気転てつ機を使用した分岐装置の平面図

【図２】この発明の第１の実施例を示すリニア同期モー
タの励磁電流の時間的変化のグラフ

【図３】この発明の第２の実施例を示すリニア同期モー
タの励磁電流の時間的変化のグラフ

【図４】この発明の第３の実施例を示すリニア同期モー
タの励磁電流の時間的変化のグラフ

【図５】この発明の第４の実施例を示すリニア同期モー
タの励磁電流の時間的変化のグラフ

【図６】この発明の第５の実施例を示すリニア同期モー
タの励磁電流、最大駆動力及び反力と位置の関係のグラ
フ

【図７】この発明の第６の実施例を示すリニア同期モー
タの励磁電流、最大駆動力及び反力と位置の関係のグラ
フ

【図８】この発明の第７の実施例を示すリニア同期モー
タの励磁電流及び最大駆動力と位置の関係のグラフ

【図９】従来の回転形モータ駆動式電気転てつ機を使用
した分岐装置の平面図

【図１０】図９の分岐装置の模式図

【図１１】従来のリニア同期モータ駆動式電気転てつ機
を使用した分岐装置の平面図

【図１２】図１１のＡ−Ａ平面図

【図１３】図１２のＢ−Ｂ平面図

【符号の説明】

１ 基本レール １１ 基本レール １２ 基本レール ２ トングレール ２１ トングレール ２２ トングレール ３４ 位置検出器 ４１ 鎖錠装置 ３００ 電源 ３０ リニア同期モータ ３０Ａ リニア同期モータ ５ 固定部 ５１ ケース ５２ 鉄心 ５３ 巻線 ６ 可動部 ６１ 継鉄 ６２ 永久磁石（界磁極） ６３ シャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 研二 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】列車軌道の分岐装置の、固定の基本レール
   に対して可動のトングレールをリニア同期モータで駆動
   してなるリニア同期モータ駆動式電気転てつ機におい
   て、前記トングレールの移動開始から終了までの全期間
   にわたるリニア同期モータの励磁電流の大きさを、移動
   開始からの経過時間に応じて定められた値で変化させる
   とともに、前記トングレールと基本レールとが接触する
   のを検出する位置検出器の出力信号に基づいてトングレ
   ールが基本レールに接触した直後からリニア同期モータ
   の励磁を直流励磁に切り換えることを特徴とするリニア
   同期モータ駆動式電気転てつ機。
2. 【請求項２】トングレールの移動期間の最終段階及びト
   ングレールが基本レールに接触した後の期間で励磁電流
   を大きくすることを特徴とする請求項１記載のリニア同
   期モータ駆動式電気転てつ機。
3. 【請求項３】あらかじめ設定されている所定の時点を越
   えても位置検出器によるトングレールが基本レールに接
   触したことを示す信号が出力されないときに、励磁電流
   を増大させることを特徴とする請求項１又は２記載のリ
   ニア同期モータ駆動式電気転てつ機。
4. 【請求項４】あらかじめ設定されている所定の時点を越
   えても位置検出器によるトングレールが基本レールに接
   触したことを示す信号が出力されないときに、励磁電流
   をいったん逆にしてトングレールを後退させ改めて励磁
   電流を正の値することを所定の回数繰り返すことを特徴
   とする請求項１又は２記載のリニア同期モータ駆動式電
   気転てつ機。
5. 【請求項５】列車軌道の分岐装置の、固定の基本レール
   に対して可動のトングレールをリニア同期モータで駆動
   してなるリニア同期モータ駆動式電気転てつ機におい
   て、前記トングレールの移動開始から終了までの全区間
   にわたるリニア同期モータの励磁電流の大きさを、前記
   トングレールの位置に応じて定められた値で変化させる
   ことを特徴とするリニア同期モータ駆動式電気転てつ
   機。
6. 【請求項６】トングレールと基本レールとが接触するの
   を検出する位置検出器の出力信号に基づいてトングレー
   ルが基本レールに接触した直後からリニア同期モータの
   励磁を直流励磁に切り換えることを特徴とする請求項５
   記載のリニア同期モータ駆動式電気転てつ機。
7. 【請求項７】トングレールの反力が大きくなる区間での
   リニア同期モータの励磁電流を大きくすることを特徴と
   する請求項５又は６記載のリニア同期モータ駆動式電気
   転てつ機。
8. 【請求項８】トングレールが基本レールに接触する直前
   を検知して信号を出力する第２の位置検出器を設け、こ
   の位置検出器の出力信号に基づいてリニア同期モータの
   励磁電流を小さくすることを特徴とする請求項５、６又
   は７記載のリニア同期モータ駆動式電気転てつ機。