(57)【要約】  主制御装置の機械式インターロックが複数のインターロックを動作させるために少なくとも１つの直線カムを含む。機械式インターロックの動作は、２つのカムの位置によって決定され、そのうちの１つは、キースイッチまたは方向スイッチに連結可能である。所定の構成が操作者インターフェース、キースイッチ、および方向スイッチから選択される場合、主制御装置の操作者インターフェースを動作を可能にし、または制限するように、第３のカムを組み込むことが可能である。
2007537551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械式インターロックであって、
第１のカム面を有する少なくとも１つのカムと、
前記第１のカム面に追従し、第２のカム面を有する第１のカムフォロワと、
前記第２のカム面に追従する第２のカムフォロワと、
係合位置を有する移動可能な係合手段であって、前記第２のカムフォロワが前記移動可能な係合手段の動きを阻止するために前記係合位置に係合する係合手段とを備える機械式インターロック。
【請求項２】
前記少なくとも１つのカムが円板カムである、請求項１に記載の機械式インターロック。
【請求項３】
前記第１のカムフォロワが直線カムフォロワである、請求項１に記載の機械式インターロック。
【請求項４】
車両用の主制御装置であって、
操作者インターフェースと、
前記操作者インターフェースに連結された係合受けデバイスと、
第１のカム面を有するスイッチと、
前記第１のカム面に追従する第２のカム面を有する第１のカムフォロワと、
前記第２のカム面に追従し、前記スイッチの所定の位置に基づいて操作者インターフェースの動きを阻止するための前記係合受けデバイスに係合する第２のカムフォロワとを備える主制御装置。
【請求項５】
前記第１のカムフォロワに動作可能に連結された第３のカム面を有する第２のスイッチと、
前記第２のカム面に追従し、前記第２のスイッチの所定の位置に基づいて操作者インターフェースの動きを阻止するための前記係合デバイスに係合する第３のカムフォロワとをさらに備える請求項４に記載の主制御装置。
【請求項６】
前記第２のスイッチが、前記第１のカムフォロワの動作を制御するための第４のカム面を有する、請求項５に記載の主制御装置。
【請求項７】
主制御装置の機械式インターロックの製造のための方法であって、操作者インターフェースと、第１のカム表面を有する少なくとも１つのスイッチと、第２のカム面、前記第２のカム面の表面に追従する第２のカムフォロワ、および前記操作者インターフェースに取り付けられた係合受けデバイスを有する第１のカムフォロワとを有し、
前記少なくとも１つのスイッチ、および前記操作者インターフェース用の１組の動作位置を決定するステップであって、前記組が、前記操作者インターフェースが動かないようにされる少なくとも１つの状態を含むステップと、
前記第１のカムフォロワを少なくとも２つの所定の位置に位置決めする前記第１のカム面を形成するステップと、
前記第２のカムフォロワが、前記係合受けデバイスを前記少なくとも２つの所定の位置のうちの少なくとも１つに固定するように、第２のカム面を形成するステップとを含む方法。
【請求項８】
第３のカムフォロワが、前記係合受けデバイスを前記少なくとも２つの所定の位置のうちの少なくとも第２の位置に固定するように、前記第２のカム面を形成するステップとをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
機械式インターロックであって、
第１のカム面を有する少なくとも１つのカムと、
前記第１のカム面に追従する第１のカムフォロワと、
係合位置を有する移動可能な係合手段であって、前記第１のカムフォロワが前記移動可能な係合手段の動きを阻止するために前記係合位置に係合する、移動可能な係合手段とを備える機械式インターロック。
【請求項１０】
機械式インターロックであって、
第１のカム面を有する少なくとも１つの歯車と、
カム面を有し、前記少なくとも１つの歯車が回転するとその動きが調節されるフォロワと、
前記カム面に追従する第２のフォロワと、
係合位置を有する回転可能な係合手段であって、前記カムフォロワが前記回転可能な係合手段の動きを阻止するために前記係合位置に係合する、回転可能な係合手段とを備える機械式インターロック。
【請求項１１】
前記移動可能な係合手段が１つの軸の周りを回転する円板である、請求項１に記載の機械式インターロック。
【請求項１２】
前記移動可能な係合手段が１つの軸の周りを回転する円板である、請求項９に記載の機械式インターロック。
【請求項１３】
車両用の主制御装置であって、
ハンドルと、
第１の軸の周りで回転可能であり、前記ハンドルに定着可能に固定される係合受けデバイスと、
回転可能な選択機構であって、その選択機構に連結され、第１と第２の位置の間で動作可能な第１の移動手段を有し、前記回転可能な選択機構が回転されると前記第１の移動手段が回転する、回転可能な選択機構と、
第２の移動手段を有する第１の移動手段のフォロワであって、前記第１の移動手段の移動によって第２の軸に沿って動くことが可能である、第１の移動手段のフォロワと、
第２の移動手段のフォロワであって、前記第１の移動手段のフォロワの動きによって第３の軸に沿って動くことが可能であり、前記回転可能な選択機構が前記第２の位置にあるとき前記ハンドルの動きを阻止するように前記係合受けデバイスに係合する、第２の移動手段のフォロワとを備える主制御装置。
【請求項１４】
前記第１および第３の軸が共通している、請求項１３の主制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、鉄道車両の用途のための主制御装置の分野に関し、より詳細には、鉄道の推進または制動システムに使用されるものなどの主制御装置の機械式インターフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両など現代の高速輸送車両では、制動および推進制御は、しばしば主制御装置によってもたらされる。これらの主制御装置は一般に、車両全体に制御信号を供給するために、中立または惰力走行の位置から、推進または制動位置に移動可能である、ハンドルなどの操作者インターフェースを含む。２つの追加の制御も主制御装置、キースイッチ、および方向スイッチに関する操作者インターフェースに共通して連結されている。キースイッチは、一般に切断、運転、およびスペシャルチャージ（ｓｐｅｃｉａｌ  ｃｈａｒｇｅ）の位置を含む複数の位置のうちの１つに配置できる。位置は、より少なくても、追加されてもよく、各位置に対する名称が異なっていてもよい。方向スイッチは、ロックされた位置（中立）、または２つの動作位置（左および右）のうちの１つであることができる。キースイッチは、主制御装置が機能することができるようにし、方向スイッチは、車両の所望の方向（順方向または逆方向）を選択するのに使用される。
【０００３】
最近の主制御装置の構築技術には、一連のマイクロスイッチまたは位置センサを動作させるカムに連結された、ハンドルなどの操作者インターフェースが含まれる。これらのマイクロスイッチまたはセンサは、ある状態で、モータ制御リレーを動作させる。しかし、ハンドル位置のある構成で、キースイッチまたは方向スイッチの動作を阻止することが望ましい。スイッチが好ましくない構成で動作された場合、車両は、ブレーキを掛けずに停止される可能性があり、操作者インターフェース（ハンドル）が推進位置またはスペシャルチャージモード（またはテストモード）にありながら車両の方向が変更される可能性があり、車両が動いた場合、ブレーキが掛けられる必要があり、あるいは操作者または監督官が負傷する可能性がある。したがって、本発明の目的は、主制御装置の好ましくない動作が阻止されることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は一般に、機械式インターロックに関する。インターロックシステムは、主制御装置の動作が規定の構成でのみ動作可能にするような様式で主制御装置に適用されるように記述される。使用者が選択した望ましくない構成にならないようにするために、一連の機械式カム機構が、主制御装置の選択された動作をロックするのに使用される。
【０００６】
本発明の１つの例示の実施形態では、円板カムが２つのユーザスイッチのうちの少なくとも１つに取り付けられている。次いで、予め構成された表面を有する直線カムフォロワが、円板カムの表面を移動できるようにされ、少なくとも１つの別の直線ローラフォロワが、主制御装置が好ましくない構成に入らないようにする。
【０００７】
いくつかの実施形態では、複数のスイッチが使用可能であり、複数の直線ローラフォロワが直線カムフォロワの表面を移動することが可能であり、それによって両方のスイッチが予め定められた位置にある特定の状態のみに、主制御装置の動作を制限する能力を向上させる。
【０００８】
本発明は、以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明を添付の図面と関連させて考慮すればより完全に理解可能である。
【０００９】
本発明は様々な変更およびその別の様式に適用できるが、その詳細は、図面に例示によって示され、詳細に説明されるであろう。しかし、説明された特定の例示の実施形態に本発明を限定しないことが意図されることを理解されたい。それとは反対に、本発明の趣旨および範囲内に収まる全ての変更、等価物、および代替を包含することが意図される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
異なる図面での同様の要素が同様に番号をつけられる図面を参照して、以下の説明を読む必要がある。必ずしも縮尺通りではない図面は、特定の実施形態を示し、本発明の範囲を限定する意図はない。構造、寸法、および材料の例が様々な要素に対して示されるが、当分野の技術者は、提供される例の多くが利用可能な適切な選択肢を有することを理解するであろう。
【００１１】
一般に、本発明は、たとえば少なくとも１つのカム部材を有する機械式インターロックなどの機械式インターロックに関する。本発明は、従来から多くのロータリーカムを使用して相互作用の制御の間でインターロックを作動させる、機械式インターフェースに使用するために適用可能である。本発明の様々な態様の用途が、下記に提供された例示の実施形態を論じることを通じて得られるであろう。例示の実施形態は、本発明を鉄道車両の用途で使用することを論じるが、当分野の技術者は、本発明が任意の機械式インターロックの用途に使用できることを発見するであろう。
【００１２】
図１は、本発明の例示の実施形態による直線カムの機械式インターロックを備える主制御装置の３次元図である。主制御装置は、車両の移動の様々な態様を制御するための車両の操作者によって使用される要素、ならびに操作者の制御の下にある機械式インターロックからなり、そのインターロックは、予め定められた状態に従っていくつかの車両の機能を選択的に係合または係脱することができる。
【００１３】
参照番号１によって示される操作者インターフェースが、ハンドルとして示され、一般に車両全体に制動、惰力走行、または推進信号を送るために使用される。この操作者インターフェースは、動作を機械式インターロックに伝えることができるレバーまたはその他の物体の形をとることもできる。より具体的には、操作者インターフェースは以下の、ロックされた非常ブレーキ（ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ）、非常ブレーキ、全制動、制動、惰力走行、出力走行、およびロックされた全制動の位置のうちのいずれか１つに配置することができる。下記に詳細に説明されるように、機械式インターロックの構成に応じて、これらの機能の任意の数を車両の操作者に利用可能にすることができ、あるいは利用可能にすることができない。
【００１４】
２つのスイッチ、キースイッチ２、および方向スイッチ４も示される。操作者がキースイッチ２を挿入し、回転させると、キースイッチは、選択された所定の位置で方向スイッチ４および操作者インターフェース１が動作できるように、機械式インターロックを作動させる。
【００１５】
方向スイッチ４は一般に、キースイッチ２および操作者インターフェース１の位置に応じて、ロックされた中立（ＬＮ）、またはロックされた任意の位置（ＬＡ）に配置することができる。
【００１６】
図２は、図１の操作者の制御の下での機械式インターロックの断面図を示す。機械式インターロックは、２つの円板カム３および６、４つの直線ローラフォロワ７、８、９、および１１、ならびに直線カムフォロワ５からなる。２つの円板カムが本実施形態に示されるが、その他のタイプのカム機構または歯車が、円板カムと置き換えることができ、本発明の範囲内にあることができる。その他のカムには、それに限定すべきではないが、平行移動、確動、円筒、ヨークフォロワ、平面ローラが含まれる。同様に、直線ローラフォロワが示されるが、刃形、平面、球面などの別のカムフォロワが使用できることが明らかである。図２には、インターロックの操作者インターフェースプレート１４も示され、そのプレートは、図１の操作者インターフェース１と共通の軸（図示せず）の周りで移動される。インターロックの操作者インターフェースプレート１４の移動は、１つの軸の周りの回転を含む、あるいはそれに限定される。別の実施形態では、インターロックの操作者インターフェースのプレート１４は、直線式に移動することもできる。
【００１７】
直線カムフォロワ５は、硬化鋼などの意図された用途に対して要求される強度および磨耗特性を提供する、任意の材料から製造できる。直線カムフォロワ５の形状は、所望のインターロック動作を実行するのに必要な直線ロジック（ｌｉｎｅａｒ  ｌｏｇｉｃ）を開発することによって主制御装置に対して選ばれる。これは、最大限に延ばした位置と最大限に後退させた位置との間のどの増分位置も含む、任意の特定の操作者の制御入力に対して各直線ローラフォロワ８および９の所望のＹ位置を決定し、次いで、直線カムの全てのＸ位置に対してそれぞれの所望の直線カムフォロワのＹ位置をマッピングすることによって容易に達成される。次いで、直線カムは、半径によって直線ローラフォロワ８および９が相応して作動するように機械加工され、または切断される。
【００１８】
直線カムフォロワ５は、Ｘ方向に自由に動くことができるように、好ましくは軸受けに装着される。直線ロ―ラフォロワ７および１１は、各円板カム３および６の端部上に固定され、それによって直線ローラフォロワ７および１１が各円板カム３および６の上に載りまたはその上で移動可能になる。図２は、直線カムフォロワに対して、および円板カムの接線に対して垂直な直線ローラフォロワ７、８、９、および１１を示すが、当分野の技術者は、インターロックが図２に示されるものからの４５度の偏りまでに留まるように装着方法を容易に適合させることができる。
【００１９】
図１のキースイッチ２が回転されると、カム６も回転され、次いで、それによって円板カム６内で図２のリセス（ｒｅｃｅｓｓ）またはスロット１５によって決定されるような所定の位置に直線カムフォロワ５を作動させる。図２では、キ―スイッチがスペシャルチャージ位置で示され、直線カムフォロワ５が最大限に後退された正のＸ位置で示される。したがって、図１の方向スイッチ４が、円板カム３内の図２のリセスまたはスロット１６によってロックされ、動きを阻止される。直線ローラフォロワ８および９は、直線カムフォロワ５の半径によって延ばされ、または後退される。１つの別の構成では、直線カムフォロワ５は、キースイッチまたは方向スイッチを必要とすることなく、操作者によって（回転を含む）手動で移動できる。
【００２０】
図３は、インターロックの操作者インターフェースプレート１４のより詳細な動作を示す、機械式インターロックの３次元図である。この図に示されるように、図１のキースイッチ２は切断状態にあり、直線カムフォロワ５は円板カム６によって駆動されて負のＸ方向に最大限に延びた位置にある。図１の方向スイッチ４、および円板カム３は、直線カムフォロワ５のロッキングピン１５によって、リセスまたはスロット１６内のロックされた位置にある。したがって、直線ローラフォロワ９は、直線カムフォロワ５の増加した半径１３によって正のＹ方向に最大限に延ばされ、そのカムフォロワは、図４の穴１８を貫通して非常ブレーキ位置に操作者インターフェースプレート１４に係合し、それをロックする。直線ローラフォロワ８は、直線カムフォロワ５のより小さい半径１２によって負のＹ方向に最大限に延ばされる。直線ローラフォロワの作動は、主制御装置に適切に固定されたばね１０によってなされる。
【００２１】
キースイッチ、方向スイッチ、および許容可能な操作者インターフェースの位置に対するロジックは、以下の表によって示すことが可能である。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
図４は、キースイッチ２（図示せず）を運転位置にした、機械式インターロックの別の３次元図である。これによって、直線ローラフォロワが両方とも、負のＹ方向に最大限に延び、下方の半径区画１２に配置されるように、円板カム６が直線カムフォロワ５を位置決めする。ロッキングピン１５は、図１の方向スイッチ４が自由に動くことができるようにリセスまたはスロット１６に配置される。次いで図１の操作者インターフェース１、および操作者インターフェースプレート１４は、表１に識別されるどの位置にも移動することが可能になる。
【００２４】
本発明は、上述された特定の例に限定されると見なされるべきではなく、それよりも添付の特許請求の範囲に公正に述べられるような本発明の全ての態様を包含するように理解されるべきである。本発明が適用可能な様々な変更、等価なプロセス、ならびに多くの構造は、本明細書を検討すれば、本発明が対象とする分野の技術者に直ちに明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による主制御装置の３次元図である。
【図２】本発明の実施形態による直線カムの機械式インターロックの断面図である。
【図３】本発明の直線カムの機械式インターロックの非常ブレーキ位置での３次元図である。
【図４】本発明の直線カムの機械式インターロックの運転位置での３次元図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007537551.tif 000007
【国際調査報告】
2007537551.tif 000008
2007537551.tif 000009