(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転運動を複数の歯車を介して減速して伝達する減速歯車手段と、該減速歯車手段により伝達される回転運動を動作桿の往復直線動に変換する変換手段とを備え、前記動作桿に連結したトングレールを転換させる構成の電気転てつ機において、
前記減速歯車手段の少なくとも１つの歯車に摺接する摩擦部材と、該摩擦部材を前記歯車方向に所定の弾性力で付勢する弾性部材と、を備え、前記摩擦部材と前記歯車の間に発生する摩擦力により、転換終了後に発生する反転力を低減する制動手段を設けて構成したことを特徴とする電気転てつ機。
【請求項２】
前記制動手段が、本体固定部に取り付けられる第１支持部材と、前記歯車の回転面に対して略垂直方向に移動可能な状態で前記第１支持部材に連結される第２支持部材とを有し、該第２支持部材の前記歯車に対向する面に前記摩擦部材を設け、前記弾性部材にねじりコイルばねを用い、該ねじりコイルばねは、前記第１支持部材に設けた軸部の回りに取り付け、その一端が前記第１支持部材に当接し、他端が前記第２支持部材に当接して、該第２支持部材を前記歯車方向に付勢することを特徴とする請求項１記載の電気転てつ機。
【請求項３】
前記摩擦部材が、前記減速歯車手段の前記モータ側に配置される摩擦継手に摺接することを特徴とする請求項１又は２記載の電気転てつ機。
【請求項４】
前記制動手段が、前記摩擦継手の軸受けを支持する部材に着脱可能に取り付けられることを特徴とする請求項３記載の電気転てつ機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転換終了後の反転を防止する機能を備えた電気転てつ機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電動モータの回転運動を動作桿の往復直線動に変換してトングレールを転換させる電気転てつ機では、モータの回転が摩擦継手及び中間歯車を介して減速されて転換歯車に伝達され、その転換歯車の回転に伴って、転換ローラが動作桿やカムバーのカム面に係合し、動作桿が往復直線動して、トングレールの転換が行われ、鎖錠される。
【０００３】
このような一般の電気転てつ機では、転換終了後に発生する反転が問題となる。即ち、転換が終了して転換ローラがカムバーのカム面に当たると、各歯車やモータ等の回転体が持っていたエネルギーは、摩擦継手の滑りによって吸収される。このとき、摩擦継手の伝達力に相当する力が歯車や軸に加わって、歯車や軸が弾性変形する。そして、回転体が停止すると、その弾性変形した歯車や軸が元に戻ろうとして、回転体に逆回転の力が加わって反転するようになる。また、この歯車や軸の弾性変形の度合は、摩擦継手の伝達力に比例するため、摩擦継手の使用状態などによって反転量が変化し、各歯車等の停止位置が不安定となる。
【０００４】
このような転換終了後の反転を防止する機能を備えた従来の電気転てつ機としては、例えば、実公平８−５８９２号公報等で公知のものがある。
上記従来の電気転てつ機は、磁気力カップリングをモータの出力軸に取付け、その磁気力カップリングの制動トルクの働きにより、減速駆動系の停止後の反転を阻止するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の反転防止機能を備えた電気転てつ機では、磁気力カップリング等の取付けが難しいという欠点がある。特に、既設の電気転てつ機への適用を考えた場合、煩雑な作業が必要となる。
本発明は上記の点に着目してなされたもので、簡略な構造で転換終了後の反転を確実に防止できる電気転てつ機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明のうちの請求項１に記載の発明は、モータの回転運動を複数の歯車を介して減速して伝達する減速歯車手段と、該減速歯車手段により伝達される回転運動を動作桿の往復直線動に変換する変換手段とを備え、前記動作桿に連結したトングレールを転換させる構成の電気転てつ機において、前記減速歯車手段の少なくとも１つの歯車に摺接する摩擦部材と、該摩擦部材を前記歯車方向に所定の弾性力で付勢する弾性部材と、を備え、前記摩擦部材と前記歯車の間に発生する摩擦力により、転換終了後に発生する反転力を低減する制動手段を設けて構成した。
【０００７】
かかる構成によれば、転換動作時に、モータで発生した回転運動が、減速歯車手段により変換手段に伝達される。このとき、伝達される回転力よりも摩擦部材と歯車の間の摩擦力が小さくなるように弾性部材の所定の弾性力が設定されているため、モータの回転力は前記摩擦力に抗して伝達される。そして、変換手段により回転運動が動作桿の往復直線動に変換されて、トングレールの転換が行われる。転換動作の終了後には、減速歯車手段の各歯車等が持つ回転エネルギーにより歯車等が弾性変形し、逆回転の力が発生する。しかし、この逆回転の力は、摩擦部材と歯車の間の摩擦力により低減されて、反転が抑制されるようになる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明の具体的な構成として、前記制動手段が、本体固定部に取り付けられる第１支持部材と、前記歯車の回転面に対して略垂直方向に移動可能な状態で前記第１支持部材に連結される第２支持部材とを有し、該第２支持部材の前記歯車に対向する面に前記摩擦部材を設け、前記弾性部材にねじりコイルばねを用い、該ねじりコイルばねは、前記第１支持部材に設けた軸部の回りに取り付け、その一端が前記第１支持部材に当接し、他端が前記第２支持部材に当接して、該第２支持部材を前記歯車方向に付勢するものとする。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記摩擦部材が、前記減速歯車手段の前記モータ側に配置される摩擦継手に摺接するものとする。
これにより、減速歯車手段の複数の歯車のうちのモータ側で高回転に動作する摩擦継手に対して、制動手段による制動力が作用するようになる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明の具体的な構成として、前記制動手段が、前記摩擦継手の軸受けを支持する部材に着脱可能に取り付けられるものとする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、第１の実施形態の電気転てつ機の概略構成を示す。( Ａ) は上面構成図、（Ｂ）は側面構成図である。
図１において、本電気転てつ機は、本体のケースＣ（１点鎖線で示す）の側面に正転及び逆転可能な転換用のモータＭが配置される。モータＭで発生した回転力は、減速歯車手段としての減速歯車機構10を介して、変換手段としての変換機構20に伝達される。減速歯車機構10は、モータＭの回転力を小傘歯車11を介して摩擦継手12に伝え、更に、第１中間歯車13、第２中間歯車14及び第３中間歯車14ａから転換歯車15に伝達する。小傘歯車11は、モータＭの回転軸に固定され摩擦継手12の大傘歯車部12ａと噛み合う。第１中間歯車13は、摩擦継手12と同軸に配置され第２中間歯車14と噛み合う。また、第３中間歯車14は、第２中間歯車14と同軸に配置され転換歯車15と噛み合う。変換機構20は、転換歯車15の回転に伴って、転換歯車15下面に設けた転換ローラ21が一方のカムバー23のカム面23ａに係合し、そのカムバー23が直線動して鎖錠桿24が解錠状態とされる。そして、転換ローラ21が動作桿22のカム面22ａに係合し、動作桿22が直線動して図示されないトングレールが移動する。更に、転換ローラ21が他方のカムバー23のカム面23ａに係合し、そのカムバー23が直線動して鎖錠桿24が鎖錠状態とされる。これらの構成は、一般的な電気転てつ機の構成と同様である。本実施形態は、上記の構成に加えて、減速歯車機構10の反転を防止する制動手段としての反転防止機構30が、例えば、摩擦継手12の大傘歯車部12ａ上面に圧接させて配置される。
【００１２】
図２は、反転防止機構30付近を拡大した上面構成図を示す。また、図３には、図２中のＡ−Ａ断面図を示す。
図において、反転防止機構30は、第１、２支持部材としての２つの金具31,32 と、金具32に取付けられた摩擦部材としてのブレーキシュー33と、金具31に対して金具32を回動可能に連結する軸34と、軸34を案内棒とし両端部分が各金具31,32 に当接する弾性部材としての、例えば、２つのねじりコイルばね35,35 と、から構成される。
【００１３】
金具31は、例えば、平板部材を屈曲して所定の形状に成形したものが、本体固定部材としてのブラケットｂの所定の位置にボルト等で着脱可能に取り付けられる。このブラケットｂは、摩擦継手12や中間歯車14の軸受けを支持する部材としてケースＣに固定されるものであり、一般的な電気転てつ機の構成部材である。また、金具31には１対の孔31ａが設けられており、その孔31ａと、金具32に同様に設けられた１対の孔32ａとをそれぞれ一致させて配置し、それらの孔31ａ,32 ａに軸34を貫通させて、金具31に対して金具32が回動可能に連結される。この軸34の周囲には、予めねじりコイルばね35,35 が取り付けられ、各ねじりコイルばね35,35 の一端が金具31の下面31ｂに当接し、他端が金具32の下面32ｂの上側に当接した状態とする。更に、金具32の下面32ｂの下側には、ブレーキシュー33がねじ等で取り付けられる。したがって、ねじりコイルばね35の弾性力により、金具32が軸34を中心として図３で下方に押し下げられ、ブレーキシュー33の下面が摩擦継手12の大傘歯車部12ａ上面に圧接して、ブレーキシュー33と大傘歯車部12ａ上面との間で摩擦力が発生する。この摩擦力は、転換動作時に伝達される回転力に対して十分に小さくなるように、ねじりコイルばね35のばね定数を選択して設定される。
【００１４】
次に、第１の実施形態の作用について反転防止動作を中心に説明する。尚、電気転てつ機の転換動作については従来と同様であるため、ここではその概略のみを説明する。
転換動作が開始されると、モータＭが作動して、その回転力が減速歯車機構10により転換歯車15に伝達される。このときの摩擦継手12に伝達される回転力は、反転防止機構30のブレーキシュー33と大傘歯車部12ａ上面との間の摩擦力に比べて十分に大きいため、大傘歯車部12は前記摩擦力に抗して回転し、その回転力が摩擦継手12を介して後段の各歯車に伝達される。そして、転換歯車15の回転に伴って、動作桿22及びカムバー23が往復直線動し、トングレールや鎖錠桿24が移動して転換と鎖錠が行われる。
【００１５】
上記転換動作の終了により、図示されない検知スイッチがオンとなって、モータＭの駆動が停止する。その後、転換ローラ21は、惰性によってカムバー23のカム面23ａを進行して終端面に突き当たる。このとき、減速歯車機構10の各歯車やモータＭなどの回転体が持っていたエネルギーが、摩擦継手12の滑りだけでなくブレーキシュー33による摩擦力によっても吸収される。これと同時に、摩擦継手12の伝達力に相当する力が各歯車や回転軸に加わり、各歯車や回転軸が弾性変形する。そして、前記回転体が停止すると、弾性変形していた各歯車や回転軸が元に戻ろうとして、逆回転の力が発生する。しかし、この逆回転の力に対して、上記のブレーキシュー33と大傘歯車部12ａ上面との間の摩擦力による制動力が作用して、転換ローラ21の反転が止められるか、或いは抑制される。
【００１６】
このように第１の実施形態によれば、反転防止機構30を設けたことによって、転換動作終了後の反転が低減されるため、反転により検知スイッチが切れて誤動作するといったおそれがなくなる。この反転防止機構30は、摩擦継手12にブレーキシュー33を圧接させるという簡略な構造であるため、既設の電気転てつ機にも容易に取り付けできる。また、反転防止機構30を２つの金具31,32 を用いて構成したことによって、反転防止機構30の取り付け位置が異なる場合でも、その取り付け位置に応じて金具31の形状を変えれば、同じ形状の金具32を用いることが可能となる。更に、摩擦継手12に反転防止機構30を圧接させる構成としたことによって、減速歯車機構10のうちの高回転部分に反転防止機構30の制動力が作用するため、より小さな制動力により反転を低減することが可能であり、反転防止機構30の構造を簡略なものにできる。加えて、反転防止機構30をブラケットｂに取り付ける構造であるため、既存の電気転てつ機への反転防止機構30の取付けが更に容易である。
【００１７】
次に、第２の実施形態について説明する。
図４は、第２の実施形態の反転防止機構40付近を拡大した上面構成図を示す。また、図５には、図４中のＢ−Ｂ断面図を示す。尚、反転防止機構40を除く、その他の構成及び反転防止機構40の取付け位置については、上記図１に示した第１の実施形態の場合と同様である。
【００１８】
図において、反転防止機構40は、２つの金具41,42 と、金具42に取付けられた、摩擦部材としてのブレーキシュー43及び軸44と、金具41の軸部としての案内棒41ａに支持された弾性部材としてのねじりコイルばね45とから構成される。
第１支持部材としての金具41は、第１の実施形態の金具31と同様に、ブラケットｂの所定位置にボルト等で着脱可能に取り付けられ、図４で左側中央部に案内棒41ａを有し、図５で右端部側面に切り欠き41ｂを有する。案内棒41ａの回りには、例えば、２つのねじりコイルばね45,45 が取り付けられ、各ねじりコイルばね45,45 の一端が金具41の下面41ｃの上側に当接する。金具42は、両端部分を直立させた略コ字形の形状で、その直立側面には軸44が貫通し、下面42ａの下側にはブレーキシュー43がねじ等で取り付けられる。ここでは、金具42及び軸44が第２支持部材として機能する。この軸44の両端部分が金具41の切り欠き41ｂに入れられ、各ねじりコイルばね45,45 の他端が軸44の中央部分に図５で上方から圧接する。したがって、ねじりコイルばね45の弾性力により軸44が切り欠き41ｂに案内されて図５で下方に押し下げられ、金具42に固定されたブレーキシュー43の下面が、摩擦継手12の大傘歯車部12ａ上面に圧接して摩擦力が発生する。この摩擦力は、第１の実施形態の場合と同様に、転換動作時に伝達される回転力に対して十分に小さくなるように、ねじりコイルばね45のばね定数を選択して設定される。
【００１９】
このような構成の第２の実施形態の作用は、第１の実施形態の作用と同様であり、転換終了後の反転が反転防止機構40により低減されるようになる。したがって、第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
尚、上述した第１、２の実施形態では、反転防止機構による制動力を摩擦継手12に作用させる構成としたが、本発明はこれに限らず、減速歯車機構10の他の構成部分（各中間歯車や転換歯車15等）に制動力を作用させてもよい。ただし、摩擦継手12に作用させれば、上述したように、より小さな制動力で反転を止めることができ、また、ブラケットｂを利用して反転防止機構を固定できるという利点がある。また、ねじりコイルばねを用いてブレーキシューを摩擦継手12に摺接させる構成としたが、本発明はこれに限らず、他の弾性部材等を利用しても構わない。更に、ブレーキシューを支持する各金具は、上述の実施形態の形状に限定されるものではなく、反転防止機構の取付け位置に応じて形状を変えることができることは明らかである。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうちの請求項１に記載の発明は、制動手段を設けたことによって、転換動作終了後の反転が低減されるため、反転により検知スイッチが切れて誤動作するといったおそれがなくなる。この制御手段は、減速歯車手段の歯車に摩擦部材を摺接させるという簡略な構造であるため、既設の電気転てつ機にも容易に取り付けできる。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加えて、制動手段を第１、第２支持部材を用いて構成したことによって、制動手段の取り付け位置が異なる場合でも、その取り付け位置に応じて第１支持部材の形状を変えることで同じ形状の第２支持部材を用いることが可能となる。
更に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、減速歯車手段のモータ側の摩擦継手に摩擦部材を摺接する構成としたことによって、減速歯車手段のうちの高回転部分に制動手段の制動力が作用するため、より小さな制動力により反転を低減することが可能であり、制動手段の構造を簡略なものにできる。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明の効果に加えて、制動手段を摩擦継手の軸受けを支持する部材に取り付ける構造としたことにより、既存の電気転てつ機への制動手段の取付けを更に容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の概略構成を示し、( Ａ) は上面構成図、（Ｂ）は側面構成図である。
【図２】同上第１の実施形態の反転防止機構付近を拡大した上面構成図である。
【図３】同上第１の実施形態における図２中のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の反転防止機構付近を拡大した上面構成図である。
【図５】同上第２の実施形態における図４中のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
10      減速歯車機構
12      摩擦継手
20      変換機構
30,40     反転防止機構
31,32,41,42     金具
33,43     ブレーキシュー
35,45     ねじりコイルばね
【図１】
0003852720.tif 000002
【図２】
0003852720.tif 000003
【図３】
0003852720.tif 000004
【図４】
0003852720.tif 000005
【図５】
0003852720.tif 000006