(57)【要約】      （修正有）【課題】鉄道車両の制御装置に対して指示をするための主幹制御器であって、メンテナンス性が高く、より小型化した主幹制御器を提供する。【解決手段】ハンドル３と、ハンドル３に連動するカム２と、ハンドル３の位置に応じて、カム２と導通または遮断するｎ個（ｎ≧２）のスイッチ１ａ〜１ｃと、ｎ個のスイッチ１ａ〜１ｃを介して入力された信号に基づいてｍ個のそれぞれ異なる信号を出力する出力部４、５とを備え、ｍは（ｎ＋１）以上２ｎ以下である。【選択図】図１
2014018053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルと、
前記ハンドルに連動するカムと、
前記ハンドルの位置に応じて、前記カムと導通または遮断するｎ個（ｎ≧２）のスイッチと、
前記ｎ個のスイッチを介して入力された信号に基づいてｍ個のそれぞれ異なる信号を出力する出力部とを備え、前記ｍは（ｎ＋１）以上２ｎ以下であることを特徴とする主幹制御器。
【請求項２】
前記出力部は前記ｎ個の信号から前記ｍ個の信号を生成する論理回路を備える、請求項１に記載の主幹制御器。
【請求項３】
前記論理回路をプリント基板上に構成する、請求項２に記載の主幹制御器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムを備える主幹制御器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の制御装置に対して指示をするための主幹制御器が知られている（例えば特許文献１及び２参照）。図３は、従来の鉄道車両用主幹制御器の概略断面図である。図３の主幹制御器１１０は、運転手が操作する６ノッチのハンドル１０３を備える。ハンドル１０３に連動して、主幹制御器１１０に内蔵されるカム１０２が回動する。
【０００３】
カム１０２には、６つの突起１０２ａ〜１０２ｆが形成されている。カム１０２の突起の数はハンドル１０３のノッチ数と等しく、図３の例ではともに６である。突起１０２ａ〜１０２ｆはカム１０２の周方向に凹凸を有する。カム１０２が軸周りに回動すると、その回転角度によって、突起１０２ａ〜１０２ｆはそれぞれ、スイッチ１０１ａ〜１０１ｆのローラと、接触したり離れたりする。言い換えれば、ハンドル１０３の位置に応じて、カム１０２の突起１０２ａ〜１０２ｆはそれぞれ、スイッチ１０１ａ〜１０１ｆと接触したり離れたりする。
【０００４】
カムの突起が、あるスイッチと接触している場合に、当該スイッチを介して入力信号がカムに伝達される。以下の説明では、このようにそれぞれのスイッチと接触するカムの各部分を、「カム接点」というものとする。カム１０２の突起１０２ａ〜１０２ｆそれぞれがスイッチと接触する部分は、カム接点＃１０１〜＃１０６となる。
【０００５】
図４は、ハンドル１０３が「切」、及び「１」〜「５」の各位置に存在する場合に、カム接点＃１０１〜＃１０６と、スイッチ１０１ａ〜１０１ｆとが接触しているか否かを示す図（カム展開図）である。
【０００６】
図４でカム接点が台形で囲まれている場合には、カム接点とスイッチとが接触し、入力信号がスイッチを介してカムに伝達されていることを示す。例えば、ハンドル１０３が「切」に位置している場合、カム接点＃１０１がスイッチ１０１ａと接触して導通しており、他のカム接点＃１０２〜＃１０６はスイッチ１０１ｂ〜１０１ｆから遮断されていることがわかる。また、ハンドル１０３が「１」に位置している場合、カム接点＃１０２がスイッチ１０１ｂと接触して導通しており、他のカム接点＃１０１及び＃１０３〜＃１０６はスイッチ１０１ａ及び１０１ｃ〜１０１ｆから遮断されていることがわかる。ハンドルが他の位置にある場合については、説明を省略する。
【０００７】
カム１０２には、コネクタ１０５が接続されている。コネクタ１０５の信号線Ｉ１〜Ｉ６は、スイッチ１０１ａ〜１０１ｆを介してカム接点＃１０１〜＃１０６が受けた信号を伝達する。
【０００８】
コネクタ１０５が出力する信号の数はカム接点の数と等しく、ここで示す例では６つである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−２４４７０７号公報
【特許文献２】特開平７−５９２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上説明したように、カムは可動部を含む機械部品であり、メンテナンス性が低い。例えば、カムの組立時には調整作業が必要であり、またカム接点及びスイッチ等は故障の恐れがあり、定期的なメンテナンス作業も必要である。このような各種作業は、主幹制御器の利用者にとって大きな負担となっていた。
【００１１】
また、主幹制御器内でカムが大きなスペースを占めるため、主幹制御器を小型化することが困難であった。
【００１２】
本発明は、上述した問題点を解決するものであって、メンテナンス性が高く、より小型化した主幹制御器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る主幹制御器は、ハンドルと、前記ハンドルに連動するカムと、前記ハンドルの位置に応じて、前記カムと導通または遮断するｎ個（ｎ≧２）のスイッチと、前記ｎ個のスイッチを介して入力された信号に基づいてｍ個のそれぞれ異なる信号を出力する出力部とを備え、前記ｍは（ｎ＋１）以上２ｎ以下であることを特徴とする。
この主幹制御器によれば、出力部が、スイッチの数よりも多い数の信号を出力することで、スイッチ及びカム接点の数を削減することができ、ひいては、主幹制御器のメンテナンス性を高めつつ、主幹制御器を小型化させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る主幹制御器は、前記出力部は前記ｎ個の信号から前記ｍ個の信号を生成する論理回路を備えることが好ましい。
この場合には、主幹制御器をより小型化させることができる。
【００１５】
そして、本発明に係る主幹制御器は、前記論理回路をプリント基板上に構成することが好ましい。より好ましくは、論理回路をカムに隣接した一枚のプリント基板上に構成する。
この場合には、論理回路の配線をより簡略化することができるとともに、メンテナンス時等にプリント基板を容易に交換することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る主幹制御器によれば、主幹制御器のメンテナンス性を高めつつ、主幹制御器を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る主幹制御器の一実施形態の概略断面図である。
【図２】本発明に係る主幹制御器の一実施形態が出力する信号を示す図である。
【図３】従来の主幹制御器の概略断面図である。
【図４】従来の主幹制御器が出力する信号を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
ここまで説明したように、図３及び４に示す従来の主幹制御器では、コネクタ１０５が出力する信号の数はカム接点の数と等しかった。一方、図１及び２に示す本発明の一実施形態に係る主幹制御器１０は、後述するように、カム２とコネクタ５との間にプリント基板４を設ける。そして当該プリント基板４は、カム２のカム接点＃１〜＃３がスイッチ１ａ〜１ｃから受けた信号に基づいて、コネクタ５にスイッチの数（３つ）よりも多い数の信号（６つ）を出力している。これにより、従来の主幹制御器よりもスイッチ及びカム接点の数を軽減することができる。
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳述する。
【００２０】
図１は本発明に係る主幹制御器の一実施形態の概略断面図である。図１の主幹制御器１０は、３つのスイッチ１ａ〜１ｃと、カム２と、ハンドル３と、プリント基板４と、コネクタ５とを備える。ハンドル３の構成は、上述した図３のハンドル１０３の構成と同様である。またプリント基板４と、コネクタ５とにより出力部を構成する。プリント基板４にはコネクタ４１が設けられ、コネクタ４１とコネクタ５とはケーブルを介して接続される。
【００２１】
ハンドル３に連動して、主幹制御器１０に内蔵されるカム２が回動する。カム２には、３つの突起２ａ〜２ｃが形成されている。カム２は、その突起の数（すなわち３）がハンドル３のノッチ数（すなわち６）よりも少ない点で、カム１０２と異なる。カム２の突起２ａ〜２ｃはカム２の周方向に凹凸を有する。カム２が軸周りに回動すると、その回転角度によって、突起２ａ〜２ｃはそれぞれ、スイッチ１ａ〜１ｃと、接触したり離れたりする。言い換えれば、ハンドル３の位置に応じて、カム２の突起２ａ〜２ｃはそれぞれ、スイッチ１ａ〜１ｃと、接触したり離れたりする。
【００２２】
カム２の突起２ａ〜２ｃそれぞれがスイッチ１ａ〜１ｃと接触する部分は、カム接点＃１〜＃３となる。カム接点＃１〜＃３それぞれがスイッチ１ａ〜１ｃと接触すると、導通して信号が入力される。すなわち、カム２が受けることができる入力信号の数は３つである。
【００２３】
主幹制御器１０は、カム２に隣接する、一枚のプリント基板４を備え、プリント基板４上に、図２に示す論理回路４２が構成される。論理回路４２は、３個のスイッチ１ａ〜１ｃを介してカム接点＃１〜＃３に入力された３個の信号を受け取る。そして論理回路４２はカム接点＃１〜＃３に入力された３個の信号から６個の信号を生成し、コネクタ５に出力する。
【００２４】
図２は、ハンドル３が「切」、及び「１」〜「５」の各位置に存在する場合に、カム接点＃１〜＃３がそれぞれ、スイッチ１ａ〜１ｃと接触しているか否かを示している。
【００２５】
ハンドル３が「切」に位置している場合、カム接点＃１〜＃３はいずれも、スイッチ１ａ〜１ｃから遮断されていることがわかる。また、ハンドル３が「１」に位置している場合、カム接点＃１のみがスイッチ１ａと導通しており、他のカム接点＃２及び＃３はスイッチ１ｂ及び１ｃから遮断されていることがわかる。そして、ハンドル３が「２」に位置している場合には、カム接点＃２のみがスイッチ１ｂと導通しており、他のカム接点＃１及び＃３はスイッチ１ａ及び１ｃから遮断されていることがわかる。ハンドルが他の位置にある場合については説明を省略する。
【００２６】
ハンドル３の位置と、スイッチ１ａ〜１ｃと導通するカム接点＃１〜＃３の組み合わせとが１対１に対応するように、カム２の突起２ａ〜２ｃの凹凸は形成されている。すなわち、どのカム接点＃１〜＃３に信号が入力されているかがわかれば、ハンドル３の位置を特定することができる。
【００２７】
図２の一点鎖線で囲まれた論理回路４２は、カム接点＃１〜＃３それぞれから入力された３つの信号を、６つの信号に変換してコネクタ５の信号線Ｉ１〜Ｉ６に出力する。信号線Ｉ１〜Ｉ６に出力される信号ｏ１〜ｏ６と、カム接点＃１〜＃３に入力される信号ｉ１〜ｉ３との関係は、次の論理式で表すことができる。
【００２８】
【数１】
2014018053.tif 000003
【００２９】
ここで、記号「＋」は論理和を、記号「・」は論理積を、記号「￣」は否定をそれぞれ示す。
【００３０】
従って、カム接点＃１〜＃３に入力される信号ｉ１〜ｉ３と、信号線Ｉ１〜Ｉ６に出力される信号ｏ１〜ｏ６との対応表は、表１のようになる。
【表１】
2014018053.tif 000004
【００３１】
表１及び図４を参照すると、図３のハンドル１０３が各位置（「切」及び「１」〜「５」）に存在するときに信号線Ｉ１〜Ｉ６に出力される信号と、図１のハンドル３が各位置（「切」及び「１」〜「５」）に存在するときに信号線Ｉ１〜Ｉ６に出力される信号ｏ１〜ｏ６とは同一である。例えば、ハンドル１０３が「切」の位置に存在する場合にコネクタ１０５の信号線Ｉ１〜Ｉ６に出力される信号ｏ１〜ｏ６は、図４から、
（ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４，ｏ５，ｏ６）＝（１，０，０，０，０，０）であり、
ハンドル３が「切」の位置に存在する場合にコネクタ５の信号線Ｉ１〜Ｉ６に出力される信号ｏ１〜ｏ６も、表１から、
（ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４，ｏ５，ｏ６）＝（１，０，０，０，０，０）である。
【００３２】
従って、本実施形態の主幹制御器１０におけるハンドル３の位置とコネクタ５の出力との関係は、従来の主幹制御器１１０におけるハンドル１０３の位置とコネクタ１０５の出力との関係と同じである。これにより、従来の主幹制御器１１０を、本実施形態の主幹制御器１０に置き換えても、運転手の操作性及びコネクタに接続される機器のインタフェースは影響を受けない。
【００３３】
なお、本実施形態では、カム２に入力される３つの信号に基づいて、プリント基板４及びコネクタ５で構成される出力部が出力する信号の数を６つとしたが、これはハンドル３のノッチ数が６であるためである。一般的には、カムに入力される信号の数をｎとすると、最大でノッチ数を２ｎとし、２ｎ個の信号を出力することができる。
【００３４】
また、以上説明したように、本実施形態の主幹制御器１０のカム接点の数及びスイッチの数は、従来の主幹制御器１１０のカム接点の数及びスイッチの数よりも少ない。このように、本実施形態の主幹制御器１０では、従来の主幹制御器１１０よりも調整箇所を削減することで、メンテナンス性を向上させることができ、故障の頻度もより少なくなる。加えて、本実施形態の主幹制御器１０は、従来の主幹制御器１１０よりも小型化させることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１ａ〜１ｃ、１０１ａ〜１０１ｆ  スイッチ
２、１０２  カム
２ａ〜２ｃ、１０２ａ〜１０２ｆ  突起
３、１０３  ハンドル
４  プリント基板
４１  コネクタ
４２  論理回路
５  コネクタ
１０、１１０  主幹制御器
【図１】
2014018053.tif 000005
【図２】
2014018053.tif 000006
【図３】
2014018053.tif 000007
【図４】
2014018053.tif 000008