(57)【要約】【課題】    軽量化を図るべくバランサーを省きながらもモータの大形化は回避する。【解決手段】バランサーに代えて機械的当接利用の下限ストッパ７０を設け、回転伝動部６０にベルト減速機構６２を含ませ、制御部５１には標準電源電圧ＤＣ２４Ｖに加えて高電圧の追加電源電圧ＡＣ２００Ｖを供給し、制御用論理回路５２は標準電源電圧ＤＣ２４Ｖで動作させ、モータ駆動回路５３は追加電源電圧ＡＣ２００Ｖで動作させ、遮断桿３０が下降限界位置まで下降したとき制御部５１はモータ２５の駆動を停止する。また、列車入信号ＴＥＲの伝送線と標準電源電圧ＤＣ２４Ｖの給電線と追加電源電圧ＡＣ２００Ｖの給電線を共通の多芯ケーブル１３にて配線する。【選択図】        図１
2006069333.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、双方向回転可能なモータと、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モータ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モータ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、ベルト減速機構が前記回転伝動部の前記回転揺動変換機構に含められ、標準電源電圧とそれよりも高い追加電源電圧とが前記制御部に供給され、前記制御部のうち前記列車入信号の処理を行う制御用論理回路が前記標準電源電圧にて動作し、前記制御部のうち前記モータの直接駆動を行うモータ駆動回路が前記追加電源電圧にて動作することにより前記モータから前記回転軸への駆動側回転力が前記遮断桿の片持ち状態に基づく前記遮断桿保持部から前記回転軸への負荷側回転力を上回るようになっていることを特徴とする踏切しゃ断機。
【請求項２】
遮断桿を保持するための遮断桿保持部と、双方向回転可能なモータと、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モータの回転運動を伝達する回転揺動変換機構と前記遮断桿の片持ち状態に基づく前記遮断桿保持部から前記回転軸への負荷側回転力を減殺するバランサー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モータ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、前記回転伝動部の前記バランサーに代えて、前記遮断桿の下降限界位置で前記回転軸の回転を機械的当接にて止める下限ストッパが設けられ、前記回転伝動部の前記回転揺動変換機構には、ベルト減速機構が含められ、前記制御部には、標準電源電圧が供給されるとともに、それより高い追加電源電圧も供給され、前記制御部のうち前記標準電源電圧にて動作する部分には、前記列車入信号の処理を行う制御用論理回路が含まれ、前記制御部のうち前記追加電源電圧にて動作する部分には、前記モータの直接駆動を行うモータ駆動回路が含まれ、前記制御部が前記遮断桿を前記下降限界位置まで下降させたとき前記モータの駆動を停止することを特徴とする踏切しゃ断機。
【請求項３】
前記列車入信号の伝送線と前記標準電源電圧の給電線と前記追加電源電圧の給電線とが共通の多芯ケーブルを介して外部装置に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された踏切しゃ断機。
【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、遮断桿の昇降に必要な回転運動の伝動手段および制御手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５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、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とが、具備されている。従来（例えば特許文献１参照）、バランサー２８にはウェイトやバネが採用され、回転伝動部２７の回転揺動変換機構には、大小の平歯車を組み合わせた減速ギヤ機構か、或いはボールねじ機構と直線−揺動変換用リンク機構との組み合わせ機構が、採用されていた。
【０００４】
また、モータ２５には、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、具体的には、遮断桿３０の下降時間と上昇時間と下降停止位置と上昇停止位置とが設定できるようになっている（例えば特許文献２参照）。その他、モータ駆動電流を検出して下降中の跳ね上がり制御や上昇中の振りほどき制御を行うようになったものも知られている（例えば特許文献３参照）。従来、そのような制御部２１によるモータ回転制御では、遮断桿３０の昇降時ばかりか停止時にも、目標位置を変化させるか固定し続けるかの違いはあるが、モータ２５に電流を流して又は流せる状態でモータ２５の駆動が継続して行われていた。
【０００５】
このような制御部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、何れの回路も、外部の電源装置１２から供給された標準電源電圧ＤＣ２４Ｖ（例えば２４Ｖの直流電圧）で動作するようになっている。従来、踏切制御装置１１と制御部２１とに及ぶ列車入信号ＴＥＲの伝送線と、電源装置１２と制御部２１とに及ぶ標準電源電圧ＤＣ２４Ｖの給電線は、共通の多芯ケーブル１３や接続箱１４等を介して配線されていたが、それ以外の給電は、制御部２１等に必要がないので、行われていなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１５４４３３号公報
【特許文献２】特開２００２−１６０６３５号公報
【特許文献３】特開２００２−１６０６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の踏切しゃ断機では、ウェイト方式であれバネ利用のウェイトレス方式であれ、重量面でも形状面でもモータより大きくなりがちなバランサーが、組み込まれている又は組み合わされている。このため、軽量化や小形化が難しい。
軽量化すべく単にバランサーを省いたのでは、回転伝動部の回転軸に作用する不所望な負荷側回転力、これは片持ち状態の遮断桿の重量に対応した負荷モーメントに起因して生じるアンバランスな回転力であり、遮断桿が下降して水平になったときに最も大きくなるが、この負荷側回転力が全く減殺されなくなるので、それに抗して遮断桿の昇降を行うにはモータから回転軸への駆動側回転力の強化が求められる。
【０００８】
そして、それに応えるには、パワーアップすなわちモータの駆動能力を上げることが必要となり、その具体化を直截的・一般的な手法で行うと、例えば、モータを大形化するとともに、それに適合した大電流対応の給電線を追加配線することとなり、それでは却って軽量化の目的に反する結果となってしまうからである。
そこで、軽量化を図るべくバランサーを省くとともに、その際にモータの大形化を回避しうるよう、踏切しゃ断機の機械的構造や電気回路に工夫を凝らすことが、重要な技術課題となる。
また、給電線の追加配線が不要になるような工夫を加味することも、更なる技術課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、双方向回転可能なモータと、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モータ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モータ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、ベルト減速機構が前記回転伝動部の前記回転揺動変換機構に含められ、標準電源電圧とそれよりも高い追加電源電圧とが前記制御部に供給され、前記制御部のうち前記列車入信号の処理を行う制御用論理回路が前記標準電源電圧にて動作し、前記制御部のうち前記モータの直接駆動を行うモータ駆動回路が前記追加電源電圧にて動作することにより前記モータから前記回転軸への駆動側回転力が前記遮断桿の片持ち状態に基づく前記遮断桿保持部から前記回転軸への負荷側回転力を上回るようになっている、というものである。
【００１０】
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、バランサーを無くした代わりに、下限ストッパを設けるとともに、遮断桿を限界位置まで下降させたらモータの駆動を停止するようにしたものである。具体的には、遮断桿を保持するための遮断桿保持部と、双方向回転可能なモータと、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モータの回転運動を伝達する回転揺動変換機構と前記遮断桿の片持ち状態に基づく前記遮断桿保持部から前記回転軸への負荷側回転力を減殺するバランサー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モータ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、前記回転伝動部の前記バランサーに代えて、前記遮断桿の下降限界位置で前記回転軸の回転を機械的当接にて止める下限ストッパが設けられ、前記回転伝動部の前記回転揺動変換機構には、ベルト減速機構が含められ、前記制御部には、標準電源電圧が供給されるとともに、それより高い追加電源電圧も供給され、前記制御部のうち前記標準電源電圧にて動作する部分には、前記列車入信号の処理を行う制御用論理回路が含まれ、前記制御部のうち前記追加電源電圧にて動作する部分には、前記モータの直接駆動を行うモータ駆動回路が含まれ、前記制御部が前記遮断桿を前記下降限界位置まで下降させたとき前記モータの駆動を停止するようになっている、というものである。
【００１１】
さらに、本発明の踏切しゃ断機は（解決手段３）、上記解決手段１，２の踏切しゃ断機であって、前記列車入信号の伝送線と前記標準電源電圧の給電線と前記追加電源電圧の給電線とが共通の多芯ケーブルを介して外部装置に接続されている、というものである。
【発明の効果】
【００１２】
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）、遮断桿の片持ち状態に基づく負荷側回転力を駆動側回転力が上回るようになっているので、バランサーを省いても、遮断桿を昇降させることができる。また、その駆動側回転力の強化に際し、回転揺動変換機構にベルト減速機構を含めることと、モータの駆動電圧を高電圧化することによってモータの大形化を回避している。ベルト減速機構は、慣性負荷が比較的小さく減速比が適度に大きいので、小形で非力でも高電圧化したモータと組み合わせることにより、遮断桿の揺動には十分な速度で大きなトルクを出力することができる。
【００１３】
さらに、そのような比較的大きな電力をモータに供給するに際して、制御用論理回路用の標準電源電圧とは別にモータ駆動回路用の追加電源電圧を導入するとともに、この追加電源電圧を標準電源電圧より高くしたことにより、給電線の電流値を増やさずに供給電力を増やすことができる。そのため、追加電源電圧の給電線として、標準電源電圧の給電線や列車入信号の伝送線に用いられているのと同じ仕様の電線を用いることが可能となり、例えば、標準電源電圧の給電線や列車入信号の伝送線を束ねた多芯ケーブルに未使用の空き電線が残っていれば、それを追加電源電圧の給電線に割り当てるといったことで、その給電線の追加配線が不要になる。
したがって、この発明によれば、バランサーが無くて軽量な踏切しゃ断機を実現することができる。
【００１４】
また、本発明の踏切しゃ断機にあっては（解決手段２）、バランサーを無くした代わりに機械的当接利用の下限ストッパを設けるとともに、下降限界位置でモータの駆動を停止させるようにもしたことにより、遮断桿が限界位置まで下降すると、遮断桿は、下限ストッパに当接して機械的に止められ、その反力で下降限界位置に安定してとどまる。また、制御部については負荷モーメント・負荷側回転力の最も大きいところでモータに駆動電流を供給しないで済むことになるので、バランサーが無くても、消費電力が過剰に増えるのを回避することができる。
したがって、この発明によれば、バランサーが無くて軽量な踏切しゃ断機であって電力消費の多くないものを実現することができる。
【００１５】
さらに、本発明の踏切しゃ断機にあっては（解決手段３）、上述したように追加電源電圧を標準電源電圧より高くしたことで標準電源電圧の給電用や列車入信号の伝送用の電線を追加電源電圧の給電線に用いることが可能になったことに基づいて、標準電源電圧の給電線や列車入信号の伝送線を配線するために既に設置されている多芯ケーブルに残っている未使用の空き電線を追加電源電圧の給電線に用いたことにより、ケーブル敷設を伴った面倒な追加配線を行うことなく、それより可成り簡単な電線の両端の接続を行うことで、踏切に設置することができる。
したがって、この発明によれば、バランサーが無くて軽量な踏切しゃ断機であって設置の容易なものを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
このような本発明の踏切しゃ断機４０について、これを実施するための具体的な形態を、図面を引用して説明する。図１は、踏切しゃ断機４０の概要構造を示すブロック図であり、図２は、その踏切しゃ断機４０について遮断桿３０を水平に下げた状態の機械的構造を示し、図３は、その踏切しゃ断機４０について遮断桿３０を鉛直に上げた状態の機械的構造を示しており、これら図２及び図３は、何れも、（ａ）が枠部４２・蓋部４３を縦断して内部を露呈させたものの左側面図、（ｂ）が蓋部４３を縦断して内部を露呈させたものの正面図である。
【００１７】
さらに、図４は、制御用論理回路５２による遮断桿昇降制御のフローチャートである。なお、それらの図示に際しては、簡明化等のため、ボルト等の締結具や，ヒンジ等の連結具，詳細な電子回路，内部の配線などは図示を割愛し、発明の説明に必要なものや関連するものを中心に図示した。また、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。
【００１８】
この踏切しゃ断機４０が従来の踏切しゃ断機２０と相違するのは（図１参照）、多芯ケーブル１３に束ねられた多数の電線のうち未使用で空いていたものが追加電源電圧ＡＣ２００Ｖの給電用に割り当てられた点と、設定部２４が無くなって代わりに下限検出器７２及び上限検出器７３が導入された点と、制御部２１に代わる制御部５１において制御用論理回路２２が検出器７２，７３を利用する制御用論理回路５２になった点と、制御部２１では標準電源電圧ＤＣ２４Ｖで動作していたモータ駆動回路２３が追加電源電圧ＡＣ２００Ｖにて動作するモータ駆動回路５３になった点と、回転伝動部２７が歯車減速機構６１とベルト減速機構６２とを組み合わせた回転伝動部６０になった点と、バランサー２８が無くなって代わりに下限ストッパ７０が導入された点である。
【００１９】
多芯ケーブル１３は、踏切の傍に設置される踏切しゃ断機４０と、踏切から離れたところに設置される踏切制御装置１１や電源装置１２とを、給電および信号伝送のために繋ぐものであり、鉄道分野では大抵、電流容量６．６ｍＡの電線が１２本ほど束ねられている。多芯ケーブル１３の電線のうち何れか一本または一対が列車入信号ＴＥＲ用の伝送線に選出され、その一端が適宜な延長用電線等を介して踏切制御装置１１に接続され、他端が接続箱１４等を経て制御用論理回路５２に接続されている。多芯ケーブル１３の電線のうち別の一対が標準電源電圧ＤＣ２４Ｖ用の給電線に選出され、その一端が適宜な延長用電線等を介して電源装置１２に接続され、他端が接続箱１４等を経て制御用論理回路５２に接続されている。更に他の一対が追加電源電圧ＡＣ２００Ｖ用の給電線に選出され、その一端が適宜な延長用電線等にて電源装置１２に接続され、他端が接続箱１４等を経てモータ駆動回路５３に接続されている。
【００２０】
追加電源電圧ＡＣ２００Ｖは例えば２００Ｖの交流電圧であり、電源装置１２がそれを出力するものである場合は、上述のように接続される。なお、図示は割愛したが、電源装置１２が追加電源電圧ＡＣ２００Ｖを出力しないものである場合は、標準電源電圧ＤＣ２４Ｖより十分に高い追加電源電圧ＡＣ２００Ｖを出力しうる別電源が追加され、それに多芯ケーブル１３を介して制御部５１が接続される。何れにしても、列車入信号ＴＥＲの伝送線と標準電源電圧ＤＣ２４Ｖの給電線と追加電源電圧ＡＣ２００Ｖの給電線とが共通の多芯ケーブル１３を介して踏切しゃ断機４０の制御部５１及び外部装置１１，１２に接続されたものとなる。
【００２１】
モータ２５が、サーボモータ等であれば、引き続き回転検出器２６と共に用いられるが、そうでない場合には、大形のモータを採用するのでなく、小形の双方向回転可能なモータであって駆動電圧の高電圧化等にて回転速度を上げられるものが採用される。モータ２５の回転速度は、必須ではないが、毎分９００回転以上が望ましい。
制御部５１のうちモータ駆動回路５３は、市販のサーボコントローラ等でも良いので、内部回路の図示は割愛したが、要するに、追加電源電圧ＡＣ２００Ｖの給電下でモータ２５の直接駆動に必要な駆動電流を生成することができ、その生成を制御用論理回路５２から受けた制御信号に従って行うようになっていれば良い。スイッチング方式での三相駆動が多用されるが、それ以外の駆動方式でも良い。
【００２２】
回転伝動部６０は（図２，図３参照）、既述の遮断桿保持部２９を揺動可能に支持する回転軸６６と、この回転軸６６にモータ２５の回転運動を伝達する回転揺動変換機構としての歯車減速機構６１及びベルト減速機構６２と、遮断桿３０の下降限界位置で回転軸６６の回転を機械的当接にて止める下限ストッパ７０と、この下限ストッパ７０に接離する揺動アーム７１とを具えたものである。そのうち、ベルト減速機構６２は、歯車減速機構６１の出力軸先端に取り付けられた駆動プーリ６３と、回転軸６６の一端に取り付けられた従動プーリ６５と、両駆動プーリ６３，６５に架け渡されたベルト６４とからなる。
【００２３】
これらは、後述の制御用論理回路５２も含めて、地上に立設された支柱４１の上端に固定された枠部４２に装着される。そのうちモータ２５や下限ストッパ７０等は、枠部４２内に納められるが、ベルト減速機構６２等は、ベルト交換の容易化等のため、枠部４２外で蓋部４３に覆われる。回転軸６６の他端は、枠部４２から外へ突き出ており、そこには、遮断桿３０を着脱可能に保持する遮断桿保持部２９が取り付けられている。
【００２４】
歯車減速機構６１は、例えば遊星歯車機構等からなり、モータ２５と直結された状態で枠部４２に装着されて、モータ２５から駆動プーリ６３へ回転を伝達するとともにその際に回転速度を３０〜３５分の１程度に減速する。
ベルト６４は、軽量で注油の不要な例えば樹脂製のタイミングベルト等からなり、駆動プーリ６３の径と従動プーリ６５の径との比に対応して、両プーリ間で回転数を６〜７分の１程度に減速する。ベルト６４の軽量性を損なわないよう、径の大きな従動プーリ６５は駄肉を削ぎ落としたものとなっている。
【００２５】
回転軸６６は、適宜な軸受を介在させて枠部４２により水平に保持されており、歯車減速機構６１及びベルト減速機構６２での合計減速比が２１０〜２２０分の１程度なので、モータ２５が５０〜５５回転すると、遮断桿保持部２９ひいては遮断桿３０を９０゜揺動させるようになっている。上述したようにモータ２５が高速回転するので、減速比が大きくても、その揺動すなわち遮断桿３０の昇降動作が片道約４秒程度の適正時間で行われるようになっている。
【００２６】
下限ストッパ７０は、枠部４２に固定して取り付けられており、揺動アーム７１当接時の衝撃を緩和するため、当接部には、スプリング等の緩衝部材が組み込まれている。
揺動アーム７１は、基端が回転軸６６に取り付けられ、回転軸６６の軸回転に随伴して先端が揺動するようになっており、遮断桿３０が下降限界位置まで下降したときに、先端部が下限ストッパ７０に当接して機械的に止められるようになっている。
遮断桿３０が下降限界位置まで下降したときに揺動アーム７１の来る位置には、そのことを検出するために、例えばリミットスイッチからなる下限検出器７２が設けられ、遮断桿３０が鉛直状態まで上昇したときに揺動アーム７１の来る位置には、そのことを検出するために、例えばリミットスイッチからなる上限検出器７３が設けられている。
【００２７】
制御部５１のうち制御用論理回路５２には従来と同様に標準電源電圧ＤＣ２４Ｖの給電線が接続されていて、制御用論理回路５２は標準電源電圧ＤＣ２４Ｖで動作するようになっている。制御用論理回路５２は、踏切制御装置１１から多芯ケーブル１３や接続箱１４を介して受けた列車入信号ＴＥＲの処理を行い、それに応じてモータ駆動回路５３を介してモータ２５の回転運動を制御できれば、例えばリレー回路でもマイクロプロセッサ応用システムでも良いので、具体的な内部回路の図示は割愛したが、列車入信号ＴＥＲと下限検出器７２の下降検出信号ＳＷ２と上限検出器７３の上昇検出信号ＳＷ３とを入力してモータ駆動回路５３への制御信号を生成するようになっている。
【００２８】
すなわち（図４参照）、制御用論理回路５２は、遮断桿３０の上がっている状態で、列車入信号ＴＥＲがＯＦＦ状態からＯＮ状態になると（ステップＳ１１）、遮断桿３０を下降させるモータ回転制御を開始し（ステップＳ１２）、下降検出信号ＳＷ２がＯＦＦ状態からＯＮ状態になるのを待って（ステップＳ１３）、その遮断桿下降制御を終了し（ステップＳ１４）、さらにモータ２５の駆動を停止させる（ステップＳ１５）。このように、制御用論理回路５２は、遮断桿３０を下降限界位置まで下降させたときモータ２５の駆動を停止させるものであり、その駆動停止状態ではモータ駆動回路５３からモータ２５へモータ駆動電流が供給されず、大きな負荷モーメント・負荷側回転力に抗して片持ちの遮断桿３０を水平に維持するのは下限ストッパ７０の反力に委ねるようになっている。
【００２９】
また、制御用論理回路５２は、遮断桿３０の下がっている状態で、列車入信号ＴＥＲがＯＮ状態からＯＦＦ状態になると（ステップＳ２１）、停止していたモータ２５の駆動をモータ駆動回路５３に開始させて（ステップＳ２２）、モータ駆動回路５３からモータ２５にモータ駆動電流が供給されるようし、さらに遮断桿３０を上昇させるモータ回転制御を開始する（ステップＳ２３）。そして、上昇検出信号ＳＷ３がＯＦＦ状態からＯＮ状態になるのを待って（ステップＳ２４）、その遮断桿上昇制御を終了する（ステップＳ２５）。このように、制御用論理回路５２は、遮断桿３０を上昇限界位置まで上昇させたときには、負荷モーメント・負荷側回転力がほとんど無いので、モータ２５の駆動を停止しないようになっている。
【００３０】
この実施形態の踏切しゃ断機４０について、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。図１は、踏切しゃ断機４０への給電線の接続状態等を示し、図２は、遮断桿３０を水平に下げたときの踏切しゃ断機４０の状態を示し、図３は、遮断桿３０を鉛直に上げたときの踏切しゃ断機４０の状態を示し、図４は、列車入信号ＴＥＲに応じて行われる遮断桿昇降制御の手順を示している。
【００３１】
踏切を新規に設ける場合には、踏切しゃ断機４０の設置と共に多芯ケーブル１３の敷設も新規に行われ、その場合には、踏切脇に踏切しゃ断機４０が立設されるとともに、踏切しゃ断機４０と外部の踏切制御装置１１及び電源装置１２とが多芯ケーブル１３や接続箱１４を介して上述のように接続される。多芯ケーブル１３の電線のうち未使用のものは、ケーブル敷設時に線端固定処理として接続箱１４などへは接続等がなされるが、踏切しゃ断機や外部装置には接続されない。踏切しゃ断機４０の遮断桿保持部２９には、大抵、新しい遮断桿３０が取り付けられる。
【００３２】
これに対し、既存の旧い踏切しゃ断機２０を新たな踏切しゃ断機４０で置き換える場合には、敷設済みの多芯ケーブル１３の空き電線を活用することで、多芯ケーブル１３の敷設し直しや別のケーブルの追加敷設を回避することができる。すなわち、踏切しゃ断機２０に代えて踏切しゃ断機４０を踏切脇に立設した後、列車入信号ＴＥＲの伝送線と標準電源電圧ＤＣ２４Ｖの給電線は、踏切しゃ断機４０側で制御部５１に接続し直せば良く、外部装置１１，１２側では既存の配線をそのまま継続使用することができる。また、多芯ケーブル１３の電線のうち接続箱１４に線端固定されている未使用の空き電線から何れか一対が追加電源電圧ＡＣ２００Ｖ用の給電線に選出され、その一端が延長用電線等にてモータ駆動回路５３に接続され、他端が別の延長用電線等にて電源装置１２の追加電源電圧ＡＣ２００Ｖ出力端子に接続される。踏切しゃ断機４０の遮断桿保持部２９には、大抵、踏切しゃ断機２０から取り外した遮断桿３０が取り付けられる。
【００３３】
このようにして踏切に設置された踏切しゃ断機４０は、標準電源電圧ＤＣ２４Ｖの下で制御用論理回路５２が動作し、それより電圧の高い追加電源電圧ＡＣ２００Ｖの下でモータ駆動回路５３及びモータ２５が動作する。そして、踏切制御装置１１から制御用論理回路５２に送出される列車入信号ＴＥＲが踏切閉のＯＦＦ状態から踏切開のＯＮ状態になると、制御用論理回路５２が一連の遮断桿下降制御を行い（図４ステップＳ１１〜Ｓ１５参照）、これに従うモータ駆動回路５３によってモータ２５の回転駆動が行なわれて、モータ２５が高速回転する。その回転運動は、歯車減速機構６１及びベルト減速機構６２によって減速されてから、回転軸６６を介して遮断桿保持部２９と遮断桿３０と揺動アーム７１の穏やかな９０゜の揺動運動に変換される。
【００３４】
やがて遮断桿３０が水平になるころ、モータ２５及びモータ駆動回路５３の消費電力は最大になり、例えば４００Ｗ程度になるが、追加電源電圧ＡＣ２００Ｖが２００Ｖと高いので、その給電線の電流は２Ａ程度にとどまり上述の電流容量を超えない。そして、遮断桿３０が水平になるとともに、揺動アーム７１の先端部が下限ストッパ７０に接近または軽く当接すると、下限検出器７２が作動して下降検出信号ＳＷ２がＯＮ状態になり、それに応じてモータ２５の駆動が停止する。その状態では、モータ２５やモータ駆動回路５３は電力を消費せず、揺動アーム７１が下限ストッパ７０に当接してそれ以上の揺動を止められるので、回転軸６６及び遮断桿保持部２９を介して遮断桿３０が水平に維持される（図２参照）。こうして、軽量の踏切しゃ断機４０でも、踏切閉動作が適切に行われる。
【００３５】
また、踏切制御装置１１から制御用論理回路５２に送出される列車入信号ＴＥＲが踏切開のＯＮ状態から踏切閉のＯＦＦ状態になると、制御用論理回路５２がモータ駆動開始を含む一連の遮断桿上昇制御を行い（図４ステップＳ２１〜Ｓ２５参照）、これに従うモータ駆動回路５３によってモータ２５の回転駆動が行なわれて、モータ２５が上述の向きとは逆に高速回転する。その回転運動は、やはり歯車減速機構６１及びベルト減速機構６２によって減速されてから、回転軸６６を介して遮断桿保持部２９と遮断桿３０と揺動アーム７１の穏やかな９０゜の揺動運動に変換される。
【００３６】
やがて遮断桿３０が鉛直になると、揺動して来た揺動アーム７１の先端部に下限検出器７２が感応して上昇検出信号ＳＷ３がＯＮ状態になる。その状態では、モータ２５及びモータ駆動回路５３が電力をほとんど消費しなくなり、制御用論理回路５２による位置制御も安定しやすいので、モータ２５の駆動は停止せずに継続され、目標位置を固定したモータ制御によって、遮断桿３０が鉛直に維持される（図３参照）。こうして、踏切開動作も適切に行われる。
【００３７】
［その他］
上記の実施形態では、遮断桿の昇降速度等について言及しなかったが、例えば特許文献２記載のようにして、下降時間や，上昇時間，下降停止位置，上昇停止位置などを設定できるようにしても良い。また、例えば特許文献３記載のようにして、遮断桿下降中の跳ね上がり制御や上昇中の振りほどき制御を行うようにしても良い。
さらに、制御部５１にマイクロプロセッサ等のインテリジェントな制御手段を組み込んで、その処理能力に余力があるような場合など、監視センター等での状態監視を可能とするべく、故障の検出や故障情報の外部送出を行うようにしても良い。
また、実施に際しては制御部５１にフェールセーフ性が要求されるが、これは公知技術の組み合わせにより叶えられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態の踏切しゃ断機の概要構造を示すブロック図である。
【図２】その踏切しゃ断機について、遮断桿を水平に下げた状態の機械的構造を示し、（ａ）が枠部・蓋部を縦断した左側面図、（ｂ）が蓋部を縦断した正面図である。
【図３】その踏切しゃ断機について、遮断桿を鉛直に上げた状態の機械的構造を示し、（ａ）が枠部・蓋部を縦断した左側面図、（ｂ）が蓋部を縦断した正面図である。
【図４】遮断桿昇降制御のフローチャートである。
【図５】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。
【符号の説明】
【００３９】
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…踏切しゃ断機、
４１…支柱、４２…枠部、４３…蓋部、
５１…制御部、５２…制御用論理回路、５３…モータ駆動回路、
６０…回転伝動部、６１…歯車減速機構、６２…ベルト減速機構、
６３…駆動プーリ、６４…ベルト、６５…従動プーリ、６６…回転軸、
７０…下限ストッパ、７１…揺動アーム、７２…下限検出器、７３…上限検出器、
ＴＥＲ…列車入信号、ＤＣ２４Ｖ…標準電源電圧、ＡＣ２００Ｖ…追加電源電圧
【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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