(57)【要約】【課題】調整作業の簡易化や調整時間の低減のため電動機の負荷量を可視化する。【解決手段】遮断桿(30)を保持するための遮断桿保持部(29)と、双方向回転可能な電動機２５と、遮断桿保持部(29)を揺動可能に支持する回転軸とこの回転軸に電動機２５の回転運動を伝達する回転揺動変換機構とを有する回転伝動部(27)と、受けた列車入信号に応じて電動機２５の回転運動を制御する制御部２２＋２３とを備えた踏切しゃ断機において、電動機２５の駆動電流を検出する電流検出部材４１と、その検出結果から電動機２５の負荷量を求める電流／負荷量換算手段４３と、その負荷量を表示する視認可能な負荷量表示部材４５とを備える。電流／負荷量換算手段４３の演算部分と制御部の論理部分２２とを同一のＭＰＵにインストールしたプログラムで実現する。【選択図】        図１
2010228580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮断桿を保持するための遮断桿保持部と、双方向回転可能な電動機と、前記遮断桿保持部を揺動可能に支持する回転軸とこの回転軸に前記電動機の回転運動を伝達する回転揺動変換機構とを有する回転伝動部と、受けた列車入信号に応じて前記電動機の回転運動を制御する制御部とを備えた踏切しゃ断機において、前記電動機の駆動電流を検出する電流検出部材と、その検出結果から前記電動機の負荷量を求める電流／負荷量換算手段と、その負荷量を表示する視認可能な負荷量表示部材とを備えたことを特徴とする踏切しゃ断機。
【請求項２】
前記電流／負荷量換算手段の演算部分と前記制御部の論理部分とが同一の電子回路にインストールされたプログラムによって実現されていることを特徴とする請求項１記載の踏切しゃ断機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道の踏切しゃ断機に関し、詳しくは、遮断桿を昇降させる駆動源にサーボモータ等の電動機を採用している踏切しゃ断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２にブロック図を示した踏切しゃ断機２０は、鉄道の踏切道に設置され、遮断桿３０を装着されて、踏切開閉のため遮断桿３０を水平から鉛直へ鉛直から水平へ揺動させるものであり、そのために、踏切しゃ断機２０には、遮断桿３０を保持するための遮断桿保持部２９と、双方向回転可能なモータ２５（電動機）と、遮断桿３０を昇降のため揺動させるに際してモータ２５の回転運動を遮断桿保持部２９に伝達する回転伝動部２７と、外部の踏切制御装置１１から受けた列車入信号ＴＥＲに応じてモータ２５の回転運動を制御する制御部２１とが具わっている。
【０００３】
そのうち制御部２１は、列車入信号ＴＥＲの処理等を行う制御用論理回路２２と、モータ駆動電流を出力してモータ２５の直接駆動を行うモータ駆動回路２３とに大別されるが、外部の電源装置１２から多芯ケーブル１３や接続箱１４等を介して供給された電源電圧ＤＣ２４Ｖ（例えば２４Ｖの直流電圧）で両回路２２，２３とも動作するようになっている場合もあれば、制御用論理回路２２は電源電圧ＤＣ２４Ｖで動作しモータ駆動回路２３は電源電圧ＡＣ２００Ｖ（例えば２００Ｖの交流電圧）で動作するようになっている場合もある（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
また、モータ２５には、ブラシレスモータやサーボモータの採用が増えており、大抵、その回転状態たとえば位置情報を検出するために、光学式ロータリエンコーダ等の回転検出器２６が付設されている。さらに、その検出信号に基づくフィードバック制御にてモータ２５の回転制御を行うとともに、それを利用して遮断桿３０の昇降動作を設定部２４での設定に従い柔軟かつ安定に行えるようになったものもあり、例えば設定部２４で遮断桿３０の昇降時間や上下停止位置といった動作パラメータが設定できる。また、設定部２４に代えて下限検出器や上限検出器が導入されたものもある（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、回転伝動部２７には、遮断桿保持部２９を揺動可能に支持する回転軸と、この回転軸にモータ２５の回転運動を伝達する回転揺動変換機構とが、具備されている。遮断桿３０の片持ち状態に基づいて遮断桿保持部２９から前記回転軸に不所望に掛かる負荷側回転力を減殺するバランサー２８については、重りを用いたウェイト方式のバランサやリンク機構と付勢部材とを組み合わせたバランサが具備されていることもあれば（例えば特許文献１参照）、モータ駆動電圧の高電圧化や慣性小かつ減速比大のベルト減速機構の採用によりバランサが省かれていることもある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１２１５１号公報
【特許文献２】特開２００６−０６９３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、踏切しゃ断機の動作特性については、遮断桿上昇時のモータ負荷を定格以下に収めるとともに、無電源時の遮断桿の自重降下時間のばらつきを抑えることが必要であり、そのために、バランサが有ればそれを利用して、バランサが無ければ減速機構や適宜な付加機構を利用して、電動機に掛かる負荷を調整することが行われている。
しかしながら、自重降下時間は遮断桿の動作を見て確認できるが、電動機に掛かる負荷については、従来は、負荷量を直接的に視認できるようになっていなかったため、電動機や伝動部材の発する音など間接的な知覚に頼って負荷量を推測していた。このため、作業者が熟練するまでは調整に手間が掛かり、熟練した作業者については人数の確保や練度の維持といった重い負担が依然として残っている。
そこで、調整作業の簡易化や調整時間の低減を図るべく、電動機に掛かる負荷を調整し易くするために、電動機の負荷量を可視化することが技術的な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の踏切しゃ断機は（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、遮断桿を保持するための遮断桿保持部と、双方向回転可能な電動機と、前記遮断桿保持部を揺動可能に支持する回転軸とこの回転軸に前記電動機の回転運動を伝達する回転揺動変換機構とを有する回転伝動部と、受けた列車入信号に応じて前記電動機の回転運動を制御する制御部とを備えた踏切しゃ断機において、前記電動機の駆動電流を検出する電流検出部材と、その検出結果から前記電動機の負荷量を求める電流／負荷量換算手段と、その負荷量を表示する視認可能な負荷量表示部材とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の踏切しゃ断機は（解決手段２）、上記解決手段１の踏切しゃ断機であって、前記電流／負荷量換算手段の演算部分と前記制御部の論理部分とが同一の電子回路にインストールされたプログラムによって実現されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このような本発明の踏切しゃ断機にあっては（解決手段１）、電動機の負荷量に対応した物理量である電動機の駆動電流が電流検出部材によって検出され、その検出結果から電流／負荷量換算手段によって電動機の負荷量が求められ、その負荷量が負荷量表示部材に視認可能な態様で表示される。これにより、電動機の負荷量が可視化される。
したがって、この発明によれば、電動機の負荷量が可視化されていて電動機の負荷の調整がし易く調整時間も短い踏切しゃ断機を実現することができる。
【００１１】
また、本発明の踏切しゃ断機にあっては（解決手段２）、電流／負荷量換算手段の演算部分を制御部の論理部分と同様にプログラム化したうえで同一の電子回路にインストールしたことにより、上述した調整作業改善のための機能拡張を容易に而も低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の踏切しゃ断機の実施例１について、改良を施した要部の構造を示し、（ａ）が負荷量可視化手段のブロック図、（ｂ）が設定部の前面パネルである。
【図２】従来の踏切しゃ断機の概要構造を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
このような本発明の踏切しゃ断機について、これを実施するための具体的な形態を、以下、図１に示した実施例１により説明する。
なお、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。
【実施例１】
【００１４】
本発明の踏切しゃ断機の実施例１について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図１は、改良を施した要部の構造を示し、（ａ）が負荷量可視化手段４０のブロック図、（ｂ）が負荷量表示部材４５を追加した設定部２４の前面パネルである。
この踏切しゃ断機が既述した従来機２０と相違するのは、負荷量可視化手段４０が追加された点である（図１（ａ）参照）。
【００１５】
負荷量可視化手段４０は、電流検出部材４１と検出信号入力回路４２と電流／負荷量換算手段４３と表示駆動回路４４と負荷量表示部材４５とを具えたものである。
電流検出部材４１は、例えばコイルやホール素子を利用した公知のもので良く、モータ駆動回路２３から出てモータ２５（電動機）に至る給電線に付設されて、モータ２５の駆動電流を検出するようになっている。
検出信号入力回路４２は、例えば絶縁アンプやＡ／Ｄ変換回路などからなり、電流検出部材４１で検出したアナログ信号をデジタル化して電流／負荷量換算手段４３の演算に供するようになっている。
【００１６】
電流／負荷量換算手段４３は、検出信号入力回路４２を介して入力した検出電流値から所定の演算を行って電動機負荷量を算出するものであり、各機に共通する算出式がモータ２５の仕様などに基づいて予め決められている他、実験測定等に基づくパラメータ設定や変更などで機器毎に算出式を微調整できるようになっている。ここでは、算出結果を「軽い」，「やや軽い」，「適切」，「やや重い」，「重い」の五段階に分類することも行う。このような電流／負荷量換算手段４３の演算部分は、プログラムによって具現化されており、制御用論理回路２２がプログラマブルな電子回路であるマイクロプロセッサシステム（ＭＰＵ）を主体として具現化されているのを前提として、制御用論理回路２２の論理部分と共に同一のマイクロプロセッサシステムにインストールされている。
【００１７】
表示駆動回路４４は、例えばデジタルＩ／Ｏポートの出力ポートとバッファ等からなり、負荷量表示部材４５が本例では複数個の発光ダイオードからなることに対応して、負荷量表示部材４５を個々に駆動するとともに表示駆動電流の供給の有無で負荷量表示部材４５の表示状態を切り替えるようになっている。なお、負荷量表示部材４５がデジタル数値表示方式であれば表示駆動回路４４はそれに対応したラッチ回路などで良く、負荷量表示部材４５がアナログ表示方式であれば表示駆動回路４４はＤ／Ａ変換回路等で良い。
【００１８】
負荷量表示部材４５は、この例では五個の発光ダイオードからなり、調整作業中の視認に適した設定部２４の前面パネルに発光部を露呈させて設けられている（図１（ｂ）参照）。負荷量表示部材４５は左右一列に並んで所謂バランスゲージになっており、表示駆動回路４４を介する電流／負荷量換算手段４３の出力に応じて、電動機の負荷量が「軽い」のときには左端の一個だけ点灯し、電動機の負荷量が「やや軽い」，「適切」，「やや重い」のときにはそれぞれ左側から二個目，三個目，四個目が点灯し、電動機の負荷量が「重い」のときには右端の一個だけが点灯するようになっている。
【００１９】
この実施例１の踏切しゃ断機について、その使用態様及び動作を説明する。鉄道の踏切道に設置して使用されることや、遮断桿保持部２９に装着された遮断桿３０を踏切開閉のため水平から鉛直へ鉛直から水平へ揺動させること、列車入信号ＴＥＲに応じてモータ２５を回転動作させることにより遮断桿３０を揺動させること等の一般的な事項は従来と同様なので、ここでは、追加された負荷量可視化手段４０の動作と利点を述べる。
【００２０】
遮断桿３０を昇降させると、そのときにモータ２５の回転軸にトルクとして掛かる負荷である電動機負荷に対応したモータ駆動電流がモータ駆動回路２３からモータ２５への給電線に流れ、その電流が電流検出部材４１によって検出されるとともに検出信号入力回路４２によって電流／負荷量換算手段４３に入力される。そして、その電流検出値が電流／負荷量換算手段４３によって電動機負荷量に換算されるとともに五段階に分類され、それが表示駆動回路４４を介して負荷量表示部材４５に表示される。
【００２１】
負荷量表示部材４５は、視認容易な設定部２４の前面パネルに露呈しているので、昇降中の電動機負荷量が一目瞭然となる。遮断桿３０が上昇位置や下降位置に停止しているときでも、モータ２５に負荷が掛かっていればモータ駆動電流が流れるので、やはり電動機負荷量が負荷量表示部材４５に一目瞭然で表示される。さらには、モータ２５への給電が止まって遮断桿３０が自重により降下したような場合は、遮断桿３０の長さが変動しても、遮断桿３０とバランサー２８の負荷調整ができていれば遮断桿３０とバランサー２８の差分により、一定の速度で遮断桿３０を降下させることができる。
【００２２】
このように踏切しゃ断機のモータ負荷確認機能（バランスゲージ機能）を可視化にて具体化したことにより、バランサや減速機構などを利用して電動機の負荷を調整する際、負荷量表示部材４５の表示を見ながら調整作業を行うことで、手軽に而も的確にウェイト側やしゃ断桿側の負荷を確認できることから、誰でも簡単に而も短時間のうちに機器の調整を行うことができるようになった。しかも、誰が調整しても、ほぼ同じ条件で調整作業を進めることができるうえ同じ調整結果が得られるので、目安としての利用効果が高い。また、表示にＬＥＤを使用しているので、夜間でも発光（点灯）によって目立つので、夜間作業でも容易かつ的確にバランス状態の調整や確認を行うことができる。
【００２３】
［その他］
上記実施例では、調整作業の容易化のため電動機負荷量を設定部２４で視認可能に表示するにとどまっていたが、電流検出部材４１は視認可能なところならば設定部２４以外のところに設置しても良い。また、モータ２５に掛かるトルクを常時監視できることから、電動機負荷量の異常変動の検出結果をリレーなどの媒体を利用して外部へ出力する等のことにより、しゃ断桿の折損検知器などとしても利用することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１１…踏切制御装置、１２…電源装置、１３…多芯ケーブル、
１４…接続箱、２０…踏切しゃ断機、２１…制御部、
２２…制御用論理回路、２３…モータ駆動回路、２４…設定部、
２５…モータ（電動機）、２６…回転検出器、２７…回転伝動部、
２８…バランサー、２９…遮断桿保持部、３０…遮断桿、
４０…負荷量可視化手段、４１…電流検出部材、
４２…検出信号入力回路、４３…電流／負荷量換算手段、
４４…表示駆動回路、４５…負荷量表示部材
【図１】
2010228580.tif 000003
【図２】
2010228580.tif 000004