(57)【要約】【課題】既設設備を新設設備に更新するときに、簡単な構成で短時間に安定して切り替える。【解決手段】リレー本体２の電磁リレー４が励磁されたとき、ロック機構部３のシートヒータ２８により形状記憶合金ばね２７を加熱してロック作動板２４を通常ばね２６側に移動させ、ロック作動板２４に設けたロック用カム３０のロック解除軸２１の係止溝２３との係止を解除してロックばね２０により位置決め板１８をリレー本体２側に移動して位置決め板１８に設けたロック部材１７の先端部により電磁リレー４の可動部の移動を阻止して、電磁リレー４の励磁を解除しても電磁リレー４を励磁した状態に確実に維持する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁リレーを内蔵したリレー本体と、ロック機構部を有し、
前記ロック機構部は、ロック駆動部とロック作動部を有し、前記リレー本体の前記電磁リレーの可動部側に取り付けられ、
前記ロック駆動部は、ロック部材と位置決め板とロックばね及びロック解除軸を有し、前記ロック部材は先端部がくさび状に形成され、前記位置決め板は前記ロック部材の先端部が前記電磁リレーの可動部に対応する位置から所定距離離れた位置になるように前記ロック部材を前記リレー本体側に保持し、前記ロックばねは圧縮ばねで形成され、前記位置決め板の両端部で、前記ロック部材を保持した面と反対側の面と前記ロック機構部の前記リレー本体とは反対側の外枠の間に設けられ、前記ロック解除軸は前記位置決め板の中心部に固定され、前記リレー本体とは反対側の前記外枠を貫通して設けられ、所定の位置にロック作動部と係合する係止溝を有し、
前記ロック作動部は、ロック作動板とガイド部材と圧縮ばねで形成された通常ばねと形状記憶合金ばね及び電気的加熱手段を有し、前記ロック作動板は中央部に前記ロック解除軸を通す矩形状の開口部を有し、該開口部の長手方向の中央部には前記ロック解除軸の係止溝と係合するロック用カムが対向して設けられ、前記開口部の長手方向の両端部には前記通常ばねと前記形状記憶合金ばねを保持するばね受けを有し、前記位置決め板と直交して、長手方向の両端部がガイド部材により前記リレー本体とは反対側の前記外枠の内面に沿って摺動自在に保持され、前記通常ばねは前記ロック作動板の一方のばね受けと前記ロック機構部の側壁の間に設けられ、前記形状記憶合金ばねは前記ロック作動板の他方のばね受けと前記ロック機構部の側壁の間に設けられ、前記電気的加熱手段は前記形状記憶合金ばねを覆って設けられ、
前記リレー本体の前記電磁リレーが励磁されたとき、前記ロック機構部の前記電気的加熱手段により前記形状記憶合金ばねを加熱して前記ロック作動板を前記通常ばね側に移動させ、前記ロック作動板に設けた前記ロック用カムの前記ロック解除軸の係止溝との係止を解除して前記ロックばねにより前記位置決め板を前記リレー本体側に移動して前記位置決め板に設けた前記ロック部材の先端部により前記電磁リレーの可動部の移動を阻止することを特徴とする切替保持機能付き切替リレー。
【請求項２】
前記ロック部材の先端部により前記電磁リレーの可動部の移動を阻止した状態を解除するとき、前記ロック機構部の前記電気的加熱手段を加熱していないときに、前記ロック解除軸を前記リレー本体とは反対側に移動することを特徴とする請求項１記載の切替保持機能付き切替リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、既設設備を新設設備に更新するときに使用する切替保持機能付き切替リレーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば鉄道の分野では列車を安全かつ効率的に運行するため、信号装置や転てつ装置などの相互間で、その取扱いについて一定の順序と制限をつける連動装置が使用されている。この連動装置を更新するときに、既設の連動装置と新設の連動装置の切り替えを短時間で実現するために、特許文献１や特許文献２に示すように、切替リレーが使用されている。
【０００３】
この切替リレーを使用した連動装置の更新方法は、例えば図６のブロック図に示すように、機器室に切替リレー４０を設け、切替リレー４０のコンモン端子を現場制御端末装置４１に接続し、切替リレー４０のコイルに通電していないときに閉成される復旧接点を既設連動装置４２に接続して既設連動装置４２と現場制御端末装置４１を接続し、切替リレー４０のコイルに通電しているときに閉成される動作接点を新設連動装置４３に接続して新設連動装置４３と現場制御端末装置４１を接続するようにしている。この切替リレー４０の動作を切り替えて既設連動装置４２の動作試験と更新後の新設連動装置４３の動作試験を行って試験時間の短縮を図っている。そして新設連動装置４３の恒久的に使用開始する当日には誤って新設連動装置４３と現場制御端末装置４１との接続を遮断することを防止するため、切替リレー４０を切替機能がないジャンパ線機能を有するアダプタ４４に一斉交換している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１２５３２号公報
【特許文献２】特開平８−１７３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のように既設連動装置４２と更新後の新設連動装置４３の動作試験が終了して新設連動装置４３に完全に切り替えるとき、多数の切替リレー４０をジャンパ線機能を有するアダプタ４４に一斉に交換するための作業には時間と多数の人が集中的に必要になり、コスト高になるという短所がある。
【０００６】
この発明は、このような短所を改善し、既設設備を新設設備に更新するときに、簡単な構成で短時間に安定して切り替えることができる切替保持機能付き切替リレー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】
【０００７】
この発明の切替保持機能付き切替リレーは、電磁リレーを内蔵したリレー本体と、ロック機構部を有し、前記ロック機構部は、ロック駆動部とロック作動部を有し、前記リレー本体の前記電磁リレーの可動部側に取り付けられ、前記ロック駆動部は、ロック部材と位置決め板とロックばね及びロック解除軸を有し、前記ロック部材は先端部がくさび状に形成され、前記位置決め板は前記ロック部材の先端部が前記電磁リレーの可動部に対応する位置から所定距離離れた位置になるように前記ロック部材を前記リレー本体側に保持し、前記ロックばねは圧縮ばねで形成され、前記位置決め板の両端部で、前記ロック部材を保持した面と反対側の面と前記ロック機構部の前記リレー本体とは反対側の外枠の間に設けられ、前記ロック解除軸は前記位置決め板の中心部に固定され、前記リレー本体とは反対側の前記外枠を貫通して設けられ、所定の位置にロック作動部と係合する係止溝を有し、前記ロック作動部は、ロック作動板とガイド部材と圧縮ばねで形成された通常ばねと形状記憶合金ばね及び電気的加熱手段を有し、前記ロック作動板は中央部に前記ロック解除軸を通す矩形状の開口部を有し、該開口部の長手方向の中央部には前記ロック解除軸の係止溝と係合するロック用カムが対向して設けられ、前記開口部の長手方向の両端部には前記通常ばねと前記形状記憶合金ばねを保持するばね受けを有し、前記位置決め板と直交して、長手方向の両端部がガイド部材により前記リレー本体とは反対側の前記外枠の内面に沿って摺動自在に保持され、前記通常ばねは前記ロック作動板の一方のばね受けと前記ロック機構部の側壁の間に設けられ、前記形状記憶合金ばねは前記ロック作動板の他方のばね受けと前記ロック機構部の側壁の間に設けられ、前記電気的加熱手段は前記形状記憶合金ばねを覆って設けられ、前記リレー本体の前記電磁リレーが励磁されたとき、前記ロック機構部の前記電気的加熱手段により前記形状記憶合金ばねを加熱して前記ロック作動板を前記通常ばね側に移動させ、前記ロック作動板に設けた前記ロック用カムの前記ロック解除軸の係止溝との係止を解除して前記ロックばねにより前記位置決め板を前記リレー本体側に移動して前記位置決め板に設けた前記ロック部材の先端部により前記電磁リレーの可動部の移動を阻止することを特徴とする。
【０００８】
前記ロック部材の先端部により前記電磁リレーの可動部の移動を阻止した状態を解除するとき、前記ロック機構部の前記電気的加熱手段を加熱していないときに、前記ロック解除軸を前記リレー本体とは反対側に移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の切替保持機能付き切替リレーは、リレー本体の電磁リレーが励磁されたとき、ロック機構部のシートヒータにより形状記憶合金ばねを加熱してロック作動板を通常ばね側に移動させ、ロック作動板に設けたロック用カムのロック解除軸の係止溝との係止を解除してロックばねにより位置決め板をリレー本体側に移動して位置決め板に設けたロック部材の先端部により電磁リレーの可動部の移動を阻止するから、電磁リレーの励磁を解除しても電磁リレーを励磁した状態に確実に維持することができる。
【００１０】
また、既設設備を新設設備に更新するとき切替保持機能付き切替リレーを使用することにより、新設設備を恒久的に使用するとき、既設設備を新設設備に短時間で安定して切り替えることができるとともに切り替えた状態を安定して維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の切替保持機能付き切替リレーの構成を示す断面図である。
【図２】ロック機構部の構成図である。
【図３】図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】切替保持機能付き切替リレーの電磁リレーによる現場制御端末装置に対しての既設連動装置と新設連動装置の接続を示すブロック図である。
【図５】切替保持機能付き切替リレーの動作を示す構成図である。
【図６】従来の切替リレーを使用した連動装置の更新方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、この発明の切替保持機能付き切替リレーの構成を示す断面図である。図に示すように、切替保持機能付き切替リレー１はリレー本体２とロック機構部３を有する。リレー本体２には例えば２個の電磁リレー４が設けられている。各電磁リレー４は電磁部５と接点部６を有する。電磁部５には鉄心に巻き回したコイル７と接極子８及びコイル７に通電していないときに接極子８の先端部を係止部９ａに係止するストッパー９等を有する。接点部６にはコンモン接点と復旧接点と動作接点がそれぞれ設けられた片持ばねからなる接点ばねと、一方の端部側が接極子８に係止してコンモン接点が設けられた接点ばねを駆動する接点駆動体１０と、接点駆動体１０に対して接極子８側に弾性力を与える復帰ばね１１を有する。この電磁リレー４はフレーム１２を介してベース１３に固定されている。また、リレー本体２はフレーム１２に固定された外フレーム１４によりロック機構部３に固定されている。
【００１３】
この電磁リレー４のコイル７に通電すると接極子８は鉄心に吸引されて接点駆動体１０を復帰ばね１１側に移動してコンモン接点が設けられた接点ばねをコイル７とは反対側に変位させてコンモン接点を復旧接点から離して動作接点に接触させる。この状態でコイル７に流している電流を遮断すると、復帰ばね１１の弾性力により接点駆動体１０をコイル７側に移動して接極子８を鉄心から離すとともにコンモン接点が設けられた接点ばねをコイル７側に変位させてコンモン接点を動作接点から離して復旧接点に接触させる。
【００１４】
ロック機構部３はロック駆動部１５とロック作動部１６を有する。ロック駆動部１５はロック部材１７と位置決め板１８と案内軸１９とロックばね２０及びロック解除軸２１を有する。ロック部材１７は先端部がくさび状に形成され、電磁リレー４の個数に対応して２個有する。位置決め板１８は直方体に形成され、ロック部材１７の先端部が各電磁リレー４のストッパー９の係止部９ａに係止するような位置のリレー本体２側に２個のロック部材１７を保持する。案内軸１９はロック部材１７に対応して２本有し、各案内軸１９は位置決め板１８のロック部材１７を保持した面と反対側の面でロック部材１７と対向する位置に固定され、先端部はロック機構部３のリレー本体２とは反対側の外枠２２を貫通して設けられている。ロックばね２０は圧縮ばねで形成され、案内軸１９を通して位置決め板１８の案内軸１９を固定した面と外枠２２の間に設けられている。ロック解除軸２１は先端につまみを有し、位置決め板１８の中心部に固定され、リレー本体２とは反対側の外枠２２を貫通して設けられている。このロック解除軸２１には所定の位置にロック作動部１６と係合する係止溝２３を有する。
【００１５】
ロック作動部１６は、図２（ａ）のリレー本体３と反対側から視た構成図と（ｂ）の側面断面図及び図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である図３に示すように、ロック作動板２４とガイド部材２５と通常ばね２６と形状記憶合金ばね２７及び２枚のシートヒータ２８を有する。ロック作動板２４は中央のロック解除軸２１を通す開口部２９にロック解除軸２１の係止溝２３と係合するロック用カム３０を対向して設けられ、開口部２９の両端部には通常ばね２６と形状記憶合金ばね２７を案内するガイド軸３１が取り付けられたばね受け３２を有する。このロック作動板２４はロック駆動部１５の位置決め板１８と直交して、長手方向の両端部がガイド部材２５によりリレー本体２とは反対側の外枠２２の内面に沿って摺動自在に保持されている。通常ばね２６はロック作動板２４の一方のばね受け３２に設けられたガイド軸３１を貫通させてばね受け３２とロック機構部３の側壁３３の間に設けられ、形状記憶合金ばね２７は例えばＮｉ−Ｔｉ合金で形成され、ロック作動板２４の他方のばね受け３２に設けられたガイド軸３１を貫通させてばね受け３２とロック機構部３の側壁３３の間に設けられ、通常ばね２６と形状記憶合金ばね２７はロック作動板２４の開口部２９を挟んで対向して設けられている。２枚のシートヒータ２８はヒータ保持部３４で保持され、形状記憶合金ばね２７を覆い、通電することにより形状記憶合金ばね２７を加熱して昇温させる。
【００１６】
このロック作動部１６は、シートヒータ２８に電流を流して形状記憶合金ばね２７を加熱しないで形状記憶合金ばね２７を常温に保っている状態では、ロック作動板２４の開口部２９に設けたロック用カム３０がロック解除軸２１の係止溝２３に係止され、ロック部材１７を有する位置決め板１８が案内軸１９のところに設けたロックばね２０によりリレー本体２側に変位しないように通常ばね２６と形状記憶合金ばね２７でロック作動板２４の位置を保持している。そしてシートヒータ２８に電流を流して形状記憶合金ばね２７を加熱すると、形状記憶合金ばね２７が伸びてロック作動板２４を通常ばね２６側に変位させてロック用カム３０のロック解除軸２１の係止溝２３に対する係止を解除する。
【００１７】
ここで形状記憶合金ばね２７を加熱するためにシートヒータ２８を使用した場合について示すが、シーズヒータ等通電により加熱する手段であればいかなる加熱手段でも良く、例えば形状記憶合金ばね２７自体の抵抗を利用して形状記憶合金ばね２７に直接通電して直接加熱しても良い。
【００１８】
この切替保持機能付き切替リレー１を使用して例えば鉄道信号保安装置の信号装置と転てつ装置などの相互間を関連づけて安全な列車運転を確保するための連動装置を更新するときは、図４のブロック図に示すように、機器室に切替保持機能付き切替リレー１を設け、切替保持機能付き切替リレー１のリレー本体２の電磁リレー４のコンモン端子に現場制御端末装置４１を接続し、電磁リレー４のコイル７に通電していないときに閉成される復旧接点に既設連動装置４２を接続し、電磁リレー４のコイル７に通電したときに閉成される動作接点に新設連動装置４３を接続する。そして既設連動装置４２の動作試験を行うときは、電磁リレー４のコイル７に対して通電しないで既設連動装置４２と現場制御端末装置４１を接続して既設連動装置４２の動作試験を行う。その後、新設連動装置の動作を行うときは、電磁リレー４のコイル７に対して通電して新設連動装置４３と現場制御端末装置４１を接続して新設連動装置４３の動作試験を行う。この電磁リレー４の動作を切り替えて既設連動装置４２の動作試験と更新後の新設連動装置４３の動作試験を繰り返して試験時間の短縮を図る。
【００１９】
この新設連動装置４３の動作試験が終了して既設連動装置４２を新設連動装置４３に切り替えて新設連動装置４３を恒久的に使用するときの切替保持機能付き切替リレー１の動作を、図５の構成図を参照して説明する。
【００２０】
既設連動装置４２の動作試験を行うときは、図５（ａ）に示すように、切替保持機能付き切替リレー１の電磁リレー４のコイル７に対して通電しないでコンモン接点を復旧接点に接触させて既設連動装置４２と現場制御端末装置４１を接続して既設連動装置４２の動作試験を行う。その後、新設連動装置の動作を行うときは、電磁リレー４のコイル７に対して通電してコンモン接点を復旧接点に接触させて新設連動装置４３と現場制御端末装置４１を接続して新設連動装置４３の動作試験を行う。
【００２１】
この電磁リレー４の動作を切り替えて既設連動装置４２の動作試験と更新後の新設連動装置４３の動作試験を繰り返して既設連動装置４２を新設連動装置４３に切り替えて新設連動装置４３を恒久的に使用するときは、電磁リレー４のコイル７に対して通電してコンモン接点を動作接点に接触させて新設連動装置４３と現場制御端末装置４１を接続した状態でロック機構部３のシートヒータ２８に通電して形状記憶合金ばね２７を加熱する。形状記憶合金ばね２７は加熱されて温度が上昇するとロック作動板２４に対向して設けられた通常ばね２６より荷重発生力が大きなってロック作動板２４を通常ばね２６側に移動させて、ロック作動板２４に設けたロック用カム３０をロック解除軸２１に設けた係止溝２３から離してロック作動板２４によるロック解除軸２１の係止を解除する。ロック作動板２４によるロック解除軸２１の係止が解除されると、案内軸１９を通して外枠２２と位置決め板１８の間に設けられたロックばね２０により位置決め板１８がリレー本体２側に移動して、図５（ｂ）に示すように、位置決め板１８に設けたロック部材１７の先端部が電磁リレー４の接極子８の先端部とストッパー９の係止部９ａの間に入り込んで接極子８を固定し、電磁リレー４のコイル７に流している電流を遮断してもコンモン接点が動作接点に接触している状態を保持する。その後、シートヒータ２８に対する通電を停止する。
【００２２】
このようにして既設連動装置を新設連動装置に更新して恒久的に使用するとき電磁リレー４のコイル７に通電して電磁リレー４を動作させた後、ロック機構部３のシートヒータ２８を通電するだけで済むから既設連動装置を新設連動装置に短時間で安定して切り替えることができる。
【００２３】
前記説明では既設連動装置４２を新設連動装置４３に切り替えて恒久的に使用するときにロック機構部３を動作させる場合について説明したが、電磁リレー４の動作を切り替えて既設連動装置４２の動作試験と更新後の新設連動装置４３の動作試験を繰り返すとき、電磁リレー４を動作させてコンモン接点を動作接点に接触させるたびにロック機構部３を動作させてロック部材１７により電磁リレー４の接極子８を固定させても良い。この場合、新設連動装置４３の動作試験の後、既設連動装置４２に切り替えるときはシートヒータ２８の通電を停止して形状記憶合金ばね２７の加熱を停止すると形状記憶合金ばね２７の荷重発生力が小さくなる。この状態でロック解除軸２１をリレー本体２の反対側に移動させるとロック部材１７が接極子８から離れて接極子８の固定を解除する。そしてロック解除軸２１に設けた係止溝２３がロック作動板２４の位置まで移動するとロック作動板２４に設けたロック用カム３０が係止溝２３に入り込んでロック解除軸２１を固定する。この動作を繰返すことにより、既設連動装置４２の動作試験と更新後の新設連動装置４３の動作試験を安定して繰り返すことができる。
【００２４】
前記説明では既設連動装置４２を新設連動装置４３に更新するときに切替保持機能付き切替リレー１を使用した場合について説明したが、踏切保安装置や信号制御装置等の他の鉄道信号保安装置を新しい装置に更新するときも、切替保持機能付き切替リレー１を使用することにより既設装置を新設装置に短時間で安定して切り替えることができるとともに切り替えた状態を安定して維持することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１；切替保持機能付き切替リレー、２；リレー本体、３；ロック機構部、
４；電磁リレー、５；電磁部、６；接点部、７；コイル、８；接極子、
９；ストッパー、１０；接点駆動体、１１；復帰ばね、１２；フレーム、
１３；ベース、１４；外フレーム、１５；ロック駆動部、１６；ロック作動部、
１７；ロック部材、１８；位置決め板、；１９；案内軸、２０；ロックばね、
２１；ロック解除軸、２２；外枠、２３；係止溝、２４；ロック作動板、
２５；ガイド部材、２６；通常ばね、２７；形状記憶合金ばね、
２８；シートヒータ、２９；開口部、３０；ロック用カム、３１；ガイド軸、
３２；ばね受け、３３；側壁、４１；現場制御端末装置、４２；既設連動装置、
４３；新設連動装置。
【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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