(57)【要約】【課題】バランスウェイトを用いずに、給電停止時に自ずとしゃ断かんが水平位置と垂直位置との間の傾斜した回転角域で停止する踏切しゃ断機を提供する。【解決手段】互いに逆側にしゃ断かん５を付勢する２組の捩りコイルばね６ａ，６ｂの弾性エネルギーのみによって、しゃ断かんの駆動電力の給電停止時に、しゃ断かんが水平位置と垂直位置との間の傾斜した所定の回転角域より水平位置側の回転角にあるときは、しゃ断かんを前記所定の回転角域まで上昇させ、しゃ断かんが前記所定の回転角域より垂直位置側の回転角にあるときは、しゃ断かんを前記所定の回転角域まで下降させて、所定の回転角域にしゃ断かんを停止する。ばね６ａが常時下降側付勢トルクを保持する一方、他のばね６ｂは、しゃ断かんの垂直位置においてしゃ断かんを上昇側に付勢する上昇側付勢トルクを保持せず、可動作用点１０ｍを移動させて付勢トルクを容易に調整できる。【選択図】図７
2010036686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
しゃ断かんを水平位置から垂直位置まで昇降する踏切しゃ断機であって、
バランスウェイトを用いずに弾性エネルギーにより前記しゃ断かんを付勢する付勢トルクを発生する付勢トルク発生機構のみによって、前記しゃ断かんの駆動電力の給電停止時に、前記しゃ断かんが水平位置と垂直位置との間の傾斜した所定の回転角域より水平位置側の回転角にあるときは、前記しゃ断かんを前記所定の回転角域まで上昇させ、前記しゃ断かんが前記所定の回転角域より垂直位置側の回転角にあるときは、前記しゃ断かんを前記所定の回転角域まで下降させて、前記所定の回転角域に前記しゃ断かんを停止する踏切しゃ断機。
【請求項２】
水平位置を０度として前記所定の回転角域が４０度〜６０度の範囲内にある請求項１に記載の踏切しゃ断機。
【請求項３】
前記付勢トルク発生機構に２組のばねが備えられ、
そのうち１組のばねは、前記しゃ断かんの垂直位置においてしゃ断かんを下降側に付勢する下降側付勢トルクを保持し、前記しゃ断かんが水平位置に降下するに伴い前記下降側付勢トルクが漸次減少し、
他の１組のばねは、前記しゃ断かんの垂直位置において前記しゃ断かんを上昇側に付勢する上昇側付勢トルクを保持せず、前記しゃ断かんが水平位置に下降するに従い前記上昇側付勢トルクが漸次増加する請求項１又は請求項２に記載の踏切しゃ断機。
【請求項４】
前記ばねが捩りコイルばねである請求項３に記載の踏切しゃ断機。
【請求項５】
前記付勢トルク発生機構に、２組の捩りコイルばねと、ストッパーと、作用点付きのクランク２つとが備えられ、
前記しゃ断かんを回転自在に支持する回転軸又は／及びこれと伝動し合う回転軸に前記２組の捩りコイルばねが巻き付けられ、
前記２組の捩りコイルばねの各一端が固定され、
前記２組の捩りコイルばねのうち１組の捩りコイルばねは、前記しゃ断かんの垂直位置において前記しゃ断かんを下降側に付勢する下降側付勢トルクを保持し、前記しゃ断かんが水平位置に下降するに伴い前記下降側付勢トルクが漸次減少し、前記ストッパーの位置で前記捩りコイルばねの他端が規制され、前記回転軸と連結され前記しゃ断かんの昇降動作に連動する一方の前記クランクの前記作用点が当該捩りコイルばねの他端を押しながら、前記しゃ断かんが水平位置から垂直位置まで上昇し、この上昇に従い前記下降側付勢トルクが漸次増加するとともに、
他の１組の捩りコイルばねは、前記しゃ断かんの垂直位置において前記しゃ断かんを上昇側に付勢する上昇側付勢トルクを保持せず、前記回転軸と連結され前記しゃ断かんの昇降動作に連動する他方の前記クランクの前記作用点が当該捩りコイルばねの他端を押しながら、前記しゃ断かんが垂直位置から水平位置まで下降し、この下降に従い前記上昇側付勢トルクが漸次増加する請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の踏切しゃ断機。
【請求項６】
前記２組の捩りコイルばねは、同一の前記回転軸に巻き付けられ、当該回転軸の軸方向について異なる位置に配置されている請求項５に記載の踏切しゃ断機。
【請求項７】
前記２組の捩りコイルばねは、互いの巻き径が異なっていて、一方の全部又は一部が他方を囲む態様で重なって前記回転軸に巻き付けられている請求項５に記載の踏切しゃ断機。
【請求項８】
前記しゃ断かんを回転自在に支持する回転軸及びこれと伝動し合う１又は２以上の回転軸のうち、異なる回転軸に前記２組の捩りコイルばねが巻き付けられている請求項５に記載の踏切しゃ断機。
【請求項９】
前記他の１組の捩りコイルばねの他端を押す前記作用点を、前記しゃ断かんの垂直位置から水平位置までの前記上昇側付勢トルクの変化率を変化させるように移動する機構を備え、
本機構により、一定の負荷トルクのしゃ断かんに対して前記所定の回転角域を変更したり、異なる負荷トルクのしゃ断かんに対して前記所定の回転角域を一定に保持したりする調整が可能にされてなる請求項５から請求項８のうちいずれか一に記載の踏切しゃ断機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、踏切しゃ断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、踏切しゃ断機は、しゃ断かん回転軸に対してしゃ断かんによる負荷トルクとは反対方向に付勢するバランスウェイトを設けてしゃ断かんによる負荷トルクとバランスをとることでモータの負荷を小さくしていた。
ところが、バランスウェイトを有した踏切しゃ断機は、降雪地帯でバランスウェイトに雪が積もりバランスが崩れるので、降雪の前に雪覆いを付ける必要があった。
また、バランスウェイトを有した踏切しゃ断機は、バランスウエイトのバランス調整作業のために場所をとり、見栄えも悪いことから最近、バランスウェイトを無くした踏切しゃ断機が採用される傾向がある。これを実現するために様々なウェイトレス機構を有した踏切しゃ断機が提案されている（特許文献１〜６）。
これらの従来のウェイトレス機構を有した踏切しゃ断機は、いずれも踏切しゃ断機の駆動電力の給電が停止してモータからしゃ断かん回転軸への回転駆動力の入力が断たれると、しゃ断かんの負荷トルクが、ウェイトレス機構が発生する付勢トルクや抵抗トルクに勝り、しゃ断かんは下降回転して水平に配置され道路を遮断することで、列車との事故を防止するようになっている。
【特許文献１】実開平４‐７４１７３号公報
【特許文献２】特開平１０−１１９７８１号公報
【特許文献３】特開２００１−２４７０３８号公報
【特許文献４】特開２００２−１５４４３３号公報
【特許文献５】特開２００６−７６４６６号公報
【特許文献６】特開２００７−１２５９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、鉄道事業者によっては夜間には電車を走らせないので、踏切しゃ断機への給電を停止して省エネルギー化を図るとともに、踏切を開放状態にして通行可能な状態にすることがある。このような鉄道事業者においても、バランスウェイトを無くした踏切しゃ断機の実現を強く望むようになってきた。
また、通行可能にするとともに又は通行可能かどうかに拘わらず、給電停止時にしゃ断かんを水平位置と垂直位置との間の傾斜した回転角で自然停止させたいという鉄道事業者の要望が在る。
ところが、特許文献１〜６に記載の踏切しゃ断機にあっては、給電停止時にしゃ断かんは水平位置まで下降し道路を遮断する。給電停止時にしゃ断かんが水平位置と垂直位置との間の傾斜した回転角において、しゃ断かん回転軸に作用するトルクが平衡して停止することは無かった。
したがって、バランスウェイトを無くした踏切しゃ断機の実現にあたって、以上の要望に応える意義がある。
【０００４】
新たな踏切しゃ断機の導入時やその後において、現場の状況や鉄道事業者の方針に応じてしゃ断かんの種類や長さが選択され、変更されることになる。その度にしゃ断かんによる負荷トルクが変わる。したがって、しゃ断かんの選択や変更の度にしゃ断かんによる負荷トルクに合わせて付勢トルクを調整しなければ、しゃ断かんの自然停止角を要望される一定角に保つことができない。このとき、付勢トルクの調整が容易であることが望ましいが、荷重が負荷されたばねの設定変更は難しい。
【０００５】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、バランスウェイトを用いずに、給電停止時に自ずとしゃ断かんが水平位置と垂直位置との間の傾斜した回転角域で停止する踏切しゃ断機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、しゃ断かんを水平位置から垂直位置まで昇降する踏切しゃ断機であって、
バランスウェイトを用いずに弾性エネルギーにより前記しゃ断かんを付勢する付勢トルクを発生する付勢トルク発生機構のみによって、前記しゃ断かんの駆動電力の給電停止時に、前記しゃ断かんが水平位置と垂直位置との間の傾斜した所定の回転角域より水平位置側の回転角にあるときは、前記しゃ断かんを前記所定の回転角域まで上昇させ、前記しゃ断かんが前記所定の回転角域より垂直位置側の回転角にあるときは、前記しゃ断かんを前記所定の回転角域まで下降させて、前記所定の回転角域に前記しゃ断かんを停止する踏切しゃ断機である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、水平位置を０度として前記所定の回転角域が４０度〜６０度の範囲内にある請求項１に記載の踏切しゃ断機である。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記付勢トルク発生機構に２組のばねが備えられ、
そのうち１組のばねは、前記しゃ断かんの垂直位置においてしゃ断かんを下降側に付勢する下降側付勢トルクを保持し、前記しゃ断かんが水平位置に降下するに伴い前記下降側付勢トルクが漸次減少し、
他の１組のばねは、前記しゃ断かんの垂直位置において前記しゃ断かんを上昇側に付勢する上昇側付勢トルクを保持せず、前記しゃ断かんが水平位置に下降するに従い前記上昇側付勢トルクが漸次増加する請求項１又は請求項２に記載の踏切しゃ断機である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記ばねが捩りコイルばねである請求項３に記載の踏切しゃ断機である。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記付勢トルク発生機構に、２組の捩りコイルばねと、ストッパーと、作用点付きのクランク２つとが備えられ、
前記しゃ断かんを回転自在に支持する回転軸又は／及びこれと伝動し合う回転軸に前記２組の捩りコイルばねが巻き付けられ、
前記２組の捩りコイルばねの各一端が固定され、
前記２組の捩りコイルばねのうち１組の捩りコイルばねは、前記しゃ断かんの垂直位置において前記しゃ断かんを下降側に付勢する下降側付勢トルクを保持し、前記しゃ断かんが水平位置に下降するに伴い前記下降側付勢トルクが漸次減少し、前記ストッパーの位置で前記捩りコイルばねの他端が規制され、前記回転軸と連結され前記しゃ断かんの昇降動作に連動する一方の前記クランクの前記作用点が当該捩りコイルばねの他端を押しながら、前記しゃ断かんが水平位置から垂直位置まで上昇し、この上昇に従い前記下降側付勢トルクが漸次増加するとともに、
他の１組の捩りコイルばねは、前記しゃ断かんの垂直位置において前記しゃ断かんを上昇側に付勢する上昇側付勢トルクを保持せず、前記回転軸と連結され前記しゃ断かんの昇降動作に連動する他方の前記クランクの前記作用点が当該捩りコイルばねの他端を押しながら、前記しゃ断かんが垂直位置から水平位置まで下降し、この下降に従い前記上昇側付勢トルクが漸次増加する請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の踏切しゃ断機である。
【００１１】
請求項６記載の発明は、前記２組の捩りコイルばねは、同一の前記回転軸に巻き付けられ、当該回転軸の軸方向について異なる位置に配置されている請求項５に記載の踏切しゃ断機である。
【００１２】
請求項７記載の発明は、前記２組の捩りコイルばねは、互いの巻き径が異なっていて、一方の全部又は一部が他方を囲む態様で重なって前記回転軸に巻き付けられている請求項５に記載の踏切しゃ断機である。
【００１３】
請求項８記載の発明は、前記しゃ断かんを回転自在に支持する回転軸及びこれと伝動し合う１又は２以上の回転軸のうち、異なる回転軸に前記２組の捩りコイルばねが巻き付けられている請求項５に記載の踏切しゃ断機である。
【００１４】
請求項９記載の発明は、前記他の１組の捩りコイルばねの他端を押す前記作用点を、前記しゃ断かんの垂直位置から水平位置までの前記上昇側付勢トルクの変化率を変化させるように移動する機構を備え、
本機構により、一定の負荷トルクのしゃ断かんに対して前記所定の回転角域を変更したり、異なる負荷トルクのしゃ断かんに対して前記所定の回転角域を一定に保持したりする調整が可能にされてなる請求項５から請求項８のうちいずれか一に記載の踏切しゃ断機である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バランスウェイトを用いずに、給電停止時に自ずとしゃ断かんが水平位置と垂直位置との間の傾斜した回転角で停止するという効果がある。
また、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の発明によれば、２組のばねが用いられ、そのうち１組のばねがしゃ断かんの水平位置から垂直位置に亘って下降側付勢トルクを保持する一方、他の１組のばねがしゃ断かんの垂直位置において上昇側付勢トルクを保持しないので、給電停止時に前記所定の回転角域までしゃ断かんを昇降させるために必要な付勢トルクを獲得しつつ、後者のばねをしゃ断かんの垂直位置において無負荷状態にすることができ、無負荷状態であれば、ばねの効き方の設定変更は容易であるので、後者のばねの設定変更によって容易に付勢トルクを調整することができるという効果がある。すなわち、前記所定の回転角域を変更したり、異なる負荷トルクのしゃ断かんに対して前記所定の回転角域を一定に保持するように容易に付勢トルクを調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００１７】
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態につき説明する。本発明の第１実施形態に係る踏切しゃ断機の主要部正面図を図１に、これに対応した主要部側視図を図２に示す。図１，図２においてしゃ断かん５は垂直位置にある。図３(a1)(b1)に、しゃ断かん５が昇降途中にある状態の同主要部側視図を、図３(a2)(b2)にしゃ断かん５が水平位置にある状態の同主要部側視図を示す。
【００１８】
筐体２にしゃ断かん回転軸３が軸方向を水平にして回転自在に支持されている。しゃ断かん回転軸３の端部は筐体２から外へ突出する。しゃ断かん回転軸３の筐体２から突出した端部に、しゃ断かんホルダー４を介してしゃ断かん５が固定されている。しゃ断かん５は、図１に示す方向から見てしゃ断かん回転軸３と垂直に交わるように配置され、図２(a)に示す方向から見てしゃ断かん回転軸３の中心からその軸を傾倒側へ偏在させて配置される。したがって、しゃ断かん５の自重によるしゃ断かん回転軸３への負荷トルクは、しゃ断かんを下降させる方向Ａへ働く。
【００１９】
本実施形態に係る付勢トルク発生機構は、２組の捩りコイルばね６ａ，６ｂと、２つの作用点付きのクランク９ａ，９ｂと、２つのばね固定金具８ａ，８ｂと、ストッパー７とを備える。
【００２０】
ストッパー７及びばね固定金具８ａ，８ｂは筐体２に固定されている。クランク９ａは固定作用点９ｆをしゃ断かん回転軸３周りに回動させるようにしゃ断かん回転軸３に固定されている。クランク９ｂは固定作用点９ｇをしゃ断かん回転軸３周りに回動させるようにしゃ断かん回転軸３に固定されている。
２組の捩りコイルばね６ａ，６ｂは、しゃ断かん回転軸３にに巻き付けられ、回転軸３の軸方向について異なる位置に配置されている。２組の捩りコイルばね６ａ，６ｂは、互いに逆巻きに配置されている。
捩りコイルばね６ａの一端（一方の腕）は、ばね固定金具８ａによって筐体２に固定されている。捩りコイルばね６ａの他端（他方の腕）は、ストッパー７や固定作用点９ｆに当接してそれによって規制される。しゃ断かん５の水平時にストッパー７によって捩りコイルばね６ａの他端が規制される。
捩りコイルばね６ｂの一端（一方の腕）は、ばね固定金具８ｂによって筐体２に固定されている。捩りコイルばね６ｂの他端（他方の腕）は、固定作用点９ｇに当接してそれによって規制される。  
【００２１】
図４は、本実施形態におけるしゃ断かん回転軸３に生じる主なトルクＴと、しゃ断かん５回転角θとの関係を示したグラフである。図４においては、しゃ断かんを下降側に付勢するトルク（＝図２(a)に示す回転方向Ａのトルク）がθ軸の上半分に表記され、しゃ断かんを上昇側に付勢するトルク（＝図２(a)に示す回転方向Ｂのトルク）がθ軸の下半分に表記される（図９において同じ）。図４に、しゃ断かん負荷トルクの変化曲線１２、本付勢トルク発生機構による付勢トルクの変化曲線１３、捩りコイルばね６ａによる付勢トルクの変化曲線１３ａ、捩りコイルばね６ｂによる付勢トルクの変化曲線１３ｂ、及び残留トルクの変化曲線１４が示される。変化曲線１３の値は、変化曲線１３ｂの値と変化曲線１３ａの値とを合算したものである。残留トルクは、本付勢トルク発生機構による付勢トルクとしゃ断かん負荷トルクとを合算して残留したトルクである（以下同じ。）。
【００２２】
図３(a2)、図４からわかるように、しゃ断かん５の水平時（θ＝０）にストッパー７によって捩りコイルばね６ａの他端が規制されることによって、捩りコイルばね６ａは下降側付勢トルクＴ１を保持する。すなわち、捩りコイルばね６ａはしゃ断かん５の水平時（θ＝０）に、回転方向Ｂへ所定量捩られてストッパー７によって保持されている。
一方、図２(b)及び図４に示すようにしゃ断かん５の垂直時（θ＝９０°）に捩りコイルばね６ｂは、トルクを保持していない（トルクＴ＝０）。
【００２３】
本踏切しゃ断機が電力を得て駆動装置により駆動トルクをしゃ断かん回転軸３に入力し、図３(a2)(b2)から図３(a1)(b1) 、さらには図２(a)(b)に示す状態へと、クランク９ａの固定作用点９ｆが捩りコイルばね６ａの他端を押しながら、しゃ断かん５を水平位置（θ＝０）から垂直位置（θ＝９０°）まで上昇させる。かかる過程に従って、捩りコイルばね６ａの捩り角が次第に大きくなっていくから、図４の変化曲線１３ａで示すように、捩りコイルばね６ａによる下降側付勢トルクがＴ１から最大値Ｔ２へと漸次増加する。
【００２４】
一方、本踏切しゃ断機が電力を得て駆動装置により駆動トルクをしゃ断かん回転軸３に入力し、図２(a)(b)から図３(a1)(b1)、さらには図３(a2)(b2)に示す状態へと、クランク９ｂの固定作用点９ｇが捩りコイルばね６ｂの他端を押しながら、しゃ断かん５を垂直位置（θ＝９０°）から水平位置（θ＝０）まで下降させる。かかる過程に従って、捩りコイルばね６ｂの捩り角が次第に大きくなっていくから、図４の変化曲線１３ｂで示すように、捩りコイルばね６ｂによる上昇側付勢トルクが０から最大値Ｔ３へと漸次増加する。
【００２５】
本付勢トルク発生機構による付勢トルクは、捩りコイルばね６ａ，６ｂによるものである。すなわち、本付勢トルク発生機構による付勢トルクの変化特性は、図４の変化曲線１３により示される。
しゃ断かん５が所定の回転角θ１（０＜θ１＜９０°）のとき付勢トルク１３としゃ断かん負荷トルク１２とは絶対値が等しく全相殺するので残留トルク１４はゼロトルクとなる。
０≦θ＜θ１において付勢トルク１３はしゃ断かん負荷トルク１２より大きい。したがって、０≦θ＜θ１において残留トルク１４は上昇側に働いている。
一方、θ１＜θ≦９０°において残留トルク１４は下降側に働いている。
【００２６】
本発明に適用可能な駆動装置を備えた踏切しゃ断機の側面内視図を図５(a)(b)に、正面内視図を図５(c)に示す。図５(a)においてしゃ断かん５は水平状態にある。図５(b)(c)においてしゃ断かん５は垂直状態にある。
図５に示すように、踏切しゃ断機１は、部品を保持するフレームを兼ねた筐体２を備え、筐体２に、しゃ断かん回転軸３と、電動モータ２１と、減速歯車装置２２と、扇形歯車２３とが支持されている。電動モータ２１の回転駆動力が減速歯車装置２２を介して扇形歯車２３に伝達される。扇形歯車２３は、しゃ断かん回転軸３を軸としてこれに固定されている。電動モータ２１を電力により駆動することによって、しゃ断かん回転軸３に上述の駆動トルクが入力される。
以上のような電動モータ２１による駆動装置を本発明に適用する。また、電動モータ２１に付属するものとして又は電動モータ２１と別に電磁ブレーキを適用する場合は、給電停止時にブレーキが解除される機構のものを使用する。
【００２７】
以上のことからわかるように、本踏切しゃ断機は、本踏切しゃ断機への駆動電力の給電停止時には、しゃ断かん５がどの回転角にあっても、捩りコイルばね６ａ，６ｂに蓄積された弾性エネルギーによって、しゃ断かん５を所定の回転角θ１まで誘導停止する。
すなわち、所定の回転角θ１より水平位置側の回転角にあるとき（０≦θ＜θ１）は、残留トルク１４は上昇側に働いているので、本踏切しゃ断機はしゃ断かん５を所定の角度θ１まで上昇させて、所定の回転角θ１にしゃ断かん５を停止させる。
所定の回転角θ１より垂直位置側の回転角にあるとき（θ１＜θ≦９０°）は、残留トルク１４は下降側に働いているので、本踏切しゃ断機はしゃ断かん５を所定の角度θ１まで下降させて、所定の回転角θ１にしゃ断かん５を停止させる。
【００２８】
なお、しゃ断かん回転軸３を回転させようとするとき、しゃ断かん５、しゃ断かん回転軸３、扇形歯車２３、減速歯車装置２２、モータ２１等の慣性や摩擦により抵抗トルクが生じるから、給電停止時にしゃ断かん５が停止する回転角と、所定の回転角θ１との間に差が生じる場合があるため、本発明は、所定の回転角θ１を含み０°及び９０°を含まない所定の回転角域にしゃ断かんを誘導停止する場合を含むものである。
本実施形態においては実用度を考慮し、所定の回転角域は４０度〜６０度の範囲内に設定される。
【００２９】
また、本実施形態の踏切しゃ断機によれば、２組のばね６ａ，６ｂが用いられ、そのうち１組のばね６ａがしゃ断かんの水平位置から垂直位置に亘って下降側付勢トルクを保持する一方、他の１組のばね６ｂがしゃ断かんの垂直位置において上昇側付勢トルクを保持しないので、給電停止時に前記所定の回転角域までしゃ断かんを昇降させるために必要な付勢トルクを獲得しつつ、後者のばね６ｂをしゃ断かんの垂直位置において無負荷状態にすることができ、無負荷状態であれば、ばねの効き方の設定変更は容易であるので、後者のばね６ｂの設定変更によって容易に付勢トルクを調整することができるという効果がある。すなわち、前記所定の回転角域を変更したり、異なる負荷トルクのしゃ断かんに対して前記所定の回転角域を一定に保持するように容易に付勢トルクを調整することができる。
【００３０】
以上の実施形態に拘わらず、本付勢トルク発生機構による付勢トルク１３を１組のばねによって発生させても良い。しかし、この場合は、以下の理由により付勢トルクの調整が困難になる。
図４に示すように、付勢トルク１３がゼロになるしゃ断かん回転角θ２は、残留トルクがゼロになるしゃ断かん回転角θ１と等しくならない。付勢トルク１３を１組のばねによって発生させる場合、このばねが無負荷状態になるのは、しゃ断かん回転角θ２である。しかし、モータ及びブレーキをオフにしたとき、しゃ断かん５が落ち着く角度はθ１であるから、ばねを無負荷状態にするためにはしゃ断かん回転角をθ２にする作業が必要となる。しかしながら、特別に手段を講じなければ正確にθ２を知る術はないから、しゃ断かん回転角を正確にθ２にすることは困難であり、θ２に保持することも困難である。それでも敢えてしゃ断かん回転角を正確にθ２に保持するためには、ばねに作用する力を測定する器具を用い、しゃ断かんを任意の角度に保持する器具などを要する。
また、しゃ断かん回転角をθ２にせずに調整する場合には、ばねに負荷がかかっているから、ばねの設定変更は困難であり、この設定変更を容易にするための器具を用意しなければならない。
踏切しゃ断機に、以上のような器具を適用できるように改造を加えておく必要も考えられる。したがって、踏切しゃ断機の大型化や、踏切しゃ断機及びメンテナンス器具のコスト増、調整作業の煩雑化、長時間化が予測される。
【００３１】
通常、しゃ断かんを垂直位置まで上昇させる踏切しゃ断機にあっては、しゃ断かん５が緩衝付きストッパー（図示せず）等の規制手段に当たって回転が垂直位置で停止する。したがって、既存の構成でしゃ断かんを垂直位置に配置することは容易である。さらにしゃ断かんを垂直位置に配置する作業は、モータ駆動により行うことができるから容易である。本実施形態の踏切しゃ断機によれば、しゃ断かん５を垂直位置にすれば、一方のばね６ｂが無負荷状態となり、このばね６ｂの設定変更が容易であるから、容易に付勢トルクを調整することができる。本実施形態の踏切しゃ断機によれば、付勢トルクの調整に特別の器具を要することなく一人の作業員により行うこともできる。
【００３２】
ばね６ｂの設定変更には、クランク９ｂ又は固定作用点９ｇの構成部を取り外して、ばね６ｂが付勢トルクを奏しないようにしたり、クランク９ｂの交換や、固定作用点９ｇの固定位置の移動を行ってばねの効き方を変更することにより、合計の付勢トルクを変化させることが該当する。
分解せずに作用点の位置を変化させて付勢トルクの調整を行うには、第２〜第４実施形態において構成される作用点可動機構を採用することが有効である。
【００３３】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る踏切しゃ断機の主要部正面図を図６に、これに対応した主要部側視図を図７に示す。図６，図７においてしゃ断かん５は垂直位置にある。図８(a1)(b1)に、しゃ断かん５が昇降途中にある状態の同主要部側視図を、図８(a2)(b2)にしゃ断かん５が水平位置にある状態の同主要部側視図を示す。
【００３４】
図６〜図８に示すように、本実施形態の踏切しゃ断機においては、上記第１実施形態におけるクランク９ｂに代え、可動作用点１０ｍ付きのクランク１０を用いている。可動作用点１０ｍの構成部品は、長孔１０ｈに沿って移動して任意の位置でボルト・ナットで固定される。
【００３５】
図９は、本実施形態におけるしゃ断かん回転軸３に生じる主なトルクＴと、しゃ断かん５回転角θとの関係を示したグラフである。図９に、しゃ断かん負荷トルクの３つの変化曲線１２ｃ，ｄ，ｅ、これらに順に対応する本付勢トルク発生機構による付勢トルクの変化曲線１３ｃ，ｄ，ｅ、及び残留トルクの変化曲線１４ｃ，ｄ，ｅが示される。
【００３６】
しゃ断かん５の変更により、しゃ断かん負荷トルクが変化曲線１２ｃ，ｄ，ｅのように変化しても、これに対応して可動作用点１０ｍの固定位置を移動することにより、付勢トルクを変化率の異なる変化曲線１３ｃ，ｄ，ｅのように変化させて、θ１を一定に保持することができる。もちろん、同じしゃ断かん５に対してθ１を変更する調整も可能である。
しゃ断かん５を垂直にしておけば、可動作用点１０ｍには、捩りコイルばね６ｂの弾性力は作用していないので、可動作用点１０ｍを楽に移動させることができる。
【００３７】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る踏切しゃ断機の主要部正面図を図１０に、これに対応した主要部側視図を図１１(a1)(b1)に示す。図１０，図１１(a1)(b1)においてしゃ断かん５は水平位置にある。図１１(a2)(b2) に、しゃ断かん５が昇降途中にある状態の同主要部側視図を、図１２(a)(b)にしゃ断かん５が垂直位置にある状態の同主要部側視図を示す。
【００３８】
本実施形態において、２組の捩りコイルばね６ａ，６ｂは、互いの巻き径が異なっている。捩りコイルばね６ｂの巻き径が、捩りコイルばね６ａの巻き径より大きくなっている。捩りコイルばね６ａ，６ｂは、捩りコイルばね６ｂのコイル部が捩りコイルばね６ａのコイル部を囲む態様で重なってしゃ断かん回転軸３に巻き付けられている。
かかる構成により、しゃ断かん回転軸３の軸方向についてのしゃ断かん回転軸３や筐体２の寸法を、上記第１，第２実施形態に比較して小さくし、踏切しゃ断機をよりスリムに構成することができる。
【００３９】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態に係る踏切しゃ断機の主要部正面図を図１３に、これに対応した主要部側視図を図１４に示す。図１３，図１４においてしゃ断かん５は垂直位置にある。図１５(a1)(b1)に、しゃ断かん５が昇降途中にある状態の同主要部側視図を、図１５(a2)(b2)にしゃ断かん５が水平位置にある状態の同主要部側視図を示す。
【００４０】
本実施形態において、２組の捩りコイルばね６ａ，６ｂは、異なる回転軸に巻き付けられている。本踏切しゃ断機には、しゃ断かん回転軸３と歯車１１ａ，１１ｂを介して伝動し合う回転軸３ｂが構成されており、捩りコイルばね６ａは、しゃ断かん回転軸３に巻き付けられ、捩りコイルばね６ｂは、回転軸３ｂに巻き付けられている。２組の捩りコイルばね６ａ，６ｂは、しゃ断かん回転軸３に垂直な方向に互いに重なって配置される。
したがって、かかる構成により、しゃ断かん回転軸３の軸方向についてのしゃ断かん回転軸３や筐体２の寸法を、上記第２，第３実施形態に比較して小さくし、踏切しゃ断機をよりスリムに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る踏切しゃ断機の主要部正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る踏切しゃ断機の主要部側視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係り、しゃ断かんが昇降途中にある状態の同主要部側視図(a1)(b1)及びしゃ断かんが水平位置にある状態の同主要部側視図(a2)(b2)である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るしゃ断かん回転軸に生じる主なトルクＴと、しゃ断かん回転角θとの関係を示したグラフである。
【図５】本発明に適用可能な駆動装置を備えた踏切しゃ断機の側面内視図(a)(b)及び正面内視図(c)である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る踏切しゃ断機の主要部正面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る踏切しゃ断機の主要部側視図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係り、しゃ断かんが昇降途中にある状態の同主要部側視図(a1)(b1)及びしゃ断かんが水平位置にある状態の同主要部側視図(a2)(b2)である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るしゃ断かん回転軸に生じる主なトルクＴと、しゃ断かん回転角θとの関係を示したグラフである。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る踏切しゃ断機の主要部正面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係り、しゃ断かんが水平位置にある状態の踏切しゃ断機の主要部側視図(a1)(b1)及びしゃ断かんが昇降途中にある状態の同主要部側視図(a2)(b2)である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係り、しゃ断かんが垂直位置にある状態の同主要部側視図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る踏切しゃ断機の主要部正面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態に係る踏切しゃ断機の主要部側視図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係り、しゃ断かんが昇降途中にある状態の同主要部側視図(a1)(b1)及びしゃ断かんが水平位置にある状態の同主要部側視図(a2)(b2)である。
【符号の説明】
【００４２】
１     踏切しゃ断機
２     筐体
３     回転軸
３ｂ   回転軸
４     しゃ断かんホルダー
５     しゃ断かん
６ａ   捩りコイルばね
６ｂ   捩りコイルばね
７     ストッパー
８ａ   固定金具
８ｂ   固定金具
９ａ   クランク
９ｂ   クランク
９ｆ   固定作用点
９ｇ   固定作用点
１０   クランク
１０ｍ 可動作用点
１０ｈ 長孔
１１ａ 歯車
１１ｂ 歯車
１２   負荷トルク変化曲線
１３   付勢トルク変化曲線
１４   残留トルク変化曲線
２１   電動モータ
２２   減速歯車装置
２３   扇形歯車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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