ハンドル位置検出装置及びこれを用いた鉄道車両の主幹制御装置
【課題】 高い信頼性を確保しつつ、機構部を簡略化して低コスト化及び機構部の組立調整等の簡単化を実現し、しかも、電源や発光素子等を不要にして長寿命化を図り、また、耐衝撃性を向上させる。
【解決手段】 主幹制御装置は、ブレーキ用ハンドル１の位置を検出するハンドル位置検出装置１１を備える。ハンドル位置検出装置１１は、ブレーキ用ハンドル１の複数のノッチ位置にそれぞれ対応して設けられた複数の個別位置検出部を含む。各個別位置検出部は、ブレーキ用ハンドル１に連動する可動部に設けられた磁石と、固定部に設けられ磁石が近づいている場合にオンするとともに前記磁石が遠ざかっている場合にオフするリードスイッチとを含む。
【解決手段】 主幹制御装置は、ブレーキ用ハンドル１の位置を検出するハンドル位置検出装置１１を備える。ハンドル位置検出装置１１は、ブレーキ用ハンドル１の複数のノッチ位置にそれぞれ対応して設けられた複数の個別位置検出部を含む。各個別位置検出部は、ブレーキ用ハンドル１に連動する可動部に設けられた磁石と、固定部に設けられ磁石が近づいている場合にオンするとともに前記磁石が遠ざかっている場合にオフするリードスイッチとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の主幹制御装置（いわゆるマスコン）のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の主幹制御装置は、ハンドルを有し、鉄道車両の運転台に設置され、運転士の操作による前記ハンドルの位置に応じた指令を前記鉄道車両の運転制御指令として出力するものである。
【０００３】
従来の主幹制御装置では、ハンドル位置検出装置として、ハンドルに連動するカムと固定部に設けられたカムスイッチを用いていた。このカムスイッチ方式では、カム機構部が複雑で、コストアップを免れないとともに組立調整等に著しく手数を要していた。
【０００４】
そこで、ハンドル位置検出装置としてカムスイッチに代えてロータリエンコーダを用いた主幹制御装置が提供されるに至っている（下記特許文献１）。
【特許文献１】特許第３２４３００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来のロータリエンコーダを用いた主幹制御装置では、電気的な処理によりハンドルの位置を検出することになるので、その分、信頼性が低下せざるを得ない。そこで、前記従来のロータリエンコーダを用いた主幹制御装置では、ロータリエンコーダ及びそれを駆動したりその出力信号を処理する回路を２組設けて２重系に構成されているが、カムスイッチ方式の主幹制御装置ほど高い信頼性を得ることは困難であった。
【０００６】
また、前記従来のロータリエンコーダを用いた主幹制御装置では、カムスイッチ方式の主幹制御装置に比べて、寿命を有する要素（すなわち、電源やロータリエンコーダに含まれる発光素子など）が追加されることになることで、その分、当該主幹制御装置の寿命が短くなってしまう。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高い信頼性を確保しつつ、機構部を簡略化して低コスト化及び機構部の組立調整等の簡単化を実現することができ、しかも、電源や発光素子等を要することなく長寿命化を図ることができるとともに、耐衝撃性に優れた主幹制御装置のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、高い信頼性を確保しつつ、機構部を簡略化して低コスト化及び機構部の組立調整等の簡単化を実現することができ、しかも、電源や発光素子等を要することなく長寿命化を図ることができるとともに、耐衝撃性に優れ、更に、主幹制御装置に許されるスペースに制約があっても多くのハンドル位置を適切に検出することができる主幹制御装置のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による主幹制御装置のハンドル位置検出装置は、鉄道車両の主幹制御装置のハンドル位置検出装置であって、前記主幹制御装置のハンドルの複数のノッチ位置にそれぞれ対応して設けられた複数の個別位置検出部を備え、前記各個別位置検出部は、前記ハンドルに連動する可動部に設けられた磁石と、固定部に設けられ前記磁石が近づいている場合と前記磁石が遠ざかっている場合とで異なるオン・オフ状態となるリードスイッチとを含むものである。
【００１０】
この第１の態様によれば、個別位置検出部が磁石及びリードスイッチで構成されているので、ロータリエンコーダを用いた主幹制御装置のハンドル位置検出装置のように電気的な処理によりハンドルの位置を検出するものではないため、カムスイッチ方式の主幹制御装置のハンドル位置検出装置と同程度の高い信頼性を得ることができる。
【００１１】
また、前記第１の態様によれば、個別位置検出部が磁石及びリードスイッチで構成されているので、カムスイッチ方式の主幹制御装置のハンドル位置検出装置に比べて、カム等が用いられないので、機構部を簡略化することができ、低コスト化及び組立調整等の簡単化を実現することができる。
【００１２】
さらに、前記第１の態様によれば、個別位置検出部が磁石及びリードスイッチで構成されているので、ハンドル位置の検出に電源や発光素子を要しないため、長寿命化を図ることができる。
【００１３】
さらにまた、前記第１の態様によれば、個別位置検出部が磁石及びリードスイッチで構成されているので、リードスイッチのヒステリシス特性によって、いわゆるチャタリングが防止され、カムスイッチ方式の主幹制御装置のハンドル位置検出装置に比べて、耐衝撃性が格段に高まる。
【００１４】
本発明の第２の態様による主幹制御装置のハンドル位置検出装置は、前記第１の態様において、（i）前記ハンドルがその可動範囲内のいずれの位置に位置していても、前記複数の個別位置検出部のうちの１つの個別位置検出部又は互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部のリードスイッチが、他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となり、（ii）前記ハンドルが一方方向へ移動して前記複数のノッチ位置のうちの少なくとも１つの中間のノッチ位置に位置したときに、前記複数の個別位置検出部のうちの互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部のリードスイッチが他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となり、（iii）前記ハンドルが他方方向へ移動して各ノッチ位置に位置したときに、前記複数の個別位置検出部のうちの１つの個別位置検出部のリードスイッチが他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となるものである。
【００１５】
前記中間のノッチ位置とは、両端のノッチ位置以外のノッチ位置をいう。ここで、両端のノッチ位置とは、前記ハンドルの可動範囲内の最も一方側のノッチ位置と最も他方側のノッチ位置をいう。
【００１６】
この第２の態様によれば、前記（i）〜（iii）を満たしているので、リードスイッチのヒステリシス特性を巧みに利用することで、主幹制御装置のハンドル位置検出装置に許されるスペースに制約があっても多くのハンドル位置を適切に検出することができる。
【００１７】
本発明の第３の態様による鉄道車両の主幹制御装置は、前記第１又は第２の態様によるハンドル位置検出装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高い信頼性を確保しつつ、機構部を簡略化して低コスト化及び機構部の組立調整等の簡単化を実現することができ、しかも、電源や発光素子等を要することなく長寿命化を図ることができるとともに、耐衝撃性に優れた主幹制御装置のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置を提供することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、高い信頼性を確保しつつ、機構部を簡略化して低コスト化及び機構部の組立調整等の簡単化を実現することができ、しかも、電源や発光素子等を要することなく長寿命化を図ることができるとともに、耐衝撃性に優れ、更に、主幹制御装置に許されるスペースに制約があっても多くのハンドル位置を適切に検出することができる主幹制御装置のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明による主幹制御装置装置のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態による主幹制御装置を示す概略平面図である。図２は、ブレーキ用ハンドル１の各ノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０を示す図１中のＡ矢視図である。図３は、前後進用ハンドル２の各ノッチ位置Ｐ１１〜Ｐ１３及び力行用ハンドル３の各ノッチ位置Ｐ２１〜Ｐ２５を示す図１中のＢ矢視図である。図４は、図１中のブレーキ用ハンドル１の角度位置を検出するハンドル位置検出装置１１を示す概略平面図である。図５は、図４中のＣ−Ｃ’に沿った断面の要部を模式的に示す概略断面図である。
【００２２】
本実施の形態による主幹制御装置は、鉄道車両の運転台に設定され、図１乃至３に示すように、箱型の筐体４と、筐体４から突出したブレーキ用ハンドル１、前後進用ハンドル２及び力行用ハンドル３とを備え、ハンドル１〜３の各位置に応じた指令を発生する。
【００２３】
ブレーキ用ハンドル１は、筐体４内に回転可能に設けられた回転軸６に対して固定され、図２に示すように、角度位置を変え得るようになっている。ブレーキ用ハンドル１の各ノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０（例えば、それぞれブレーキの度合い指令する「ユルメ」、「１」〜「８」、「非常」にそれぞれ対応する。）において操作者がノッチ感覚が得られるように、図示しないノッチ機構が採用されている。
【００２４】
同様に、前後進用ハンドル２及び力行用ハンドル３は、筐体４内に回転可能に設けられた回転軸７，８に対してそれぞれ固定され、図３に示すように、前後進用ハンドル２のノッチ位置Ｐ１１〜Ｐ１３（例えば、前後進の状態を指令する「後」、「切」、「前」にそれぞれ対応する。）及び力行用ハンドル３のノッチ位置Ｐ２１〜Ｐ２７（例えば、力行の度合いを指令する「６」〜「１」、「切」にそれぞれ対応する。）において操作者がノッチ感覚が得られるように、図示しないノッチ機構が採用されている。
【００２５】
また、本実施の形態による主幹制御装置は、ブレーキ用ハンドル１の角度位置を検出するハンドル位置検出装置１１と、前後進用ハンドル２の角度位置を検出するハンドル位置検出装置（図示せず）と、力行用ハンドル３の角度位置を検出するハンドル位置検出装置（図示せず）と、を備えている。本実施の形態では、各ハンドル位置検出装置は、同様に構成されているので、ここでは、代表して、ブレーキ用ハンドル１の角度位置を検出するハンドル位置検出装置１１について、説明する。
【００２６】
ハンドル位置検出装置１１は、図１及び図４に示すように、回転軸１２を有している。図１に示すように、この回転軸１２に固定された歯車１３と、ブレーキ用ハンドル１に対して固定されている回転軸６に固定された歯車１４とが、噛み合わされている。これにより、回転軸１２は、回転軸６に連動して回転するようになっている。ノッチ位置Ｐ１からノッチ位置Ｐ１０に渡るブレーキ用ハンドル１の可動範囲が、回転軸１２の所定角度（３６０゜より若干小さい角度）に対応するように、歯車１３，１４のギヤ比が設定されている。
【００２７】
ハンドル位置検出装置１１は、図４に示すように、前記回転軸１２の他に、ブレーキ用ハンドル１のノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０にそれぞれ対応して設けられた１０個の個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０と、回転軸１２を回転可能に支持するとともに、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０の取り付けベースとなるベース部材１５と、を有している。本実施の形態では、各個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０は、図４及び図５に示すように、永久磁石１６と、磁石１６を保持して磁石１６を回転軸１２に対して固定する磁石保持部材１７と、磁石１６が近づいている場合にオンするとともに磁石１６が遠ざかっている場合にオフする（そのオン・オフは逆でもよい。）リードスイッチ１８と、リードスイッチ１８を保持するリードスイッチ保持部材１９と、を有している。なお、ノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０にそれぞれ対応する個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０のリードスイッチ１８は、互いに区別する場合には、それぞれＳＷ１〜ＳＷ１０と表記する。各リードスイッチ保持部材１９は、図示しない挿通ボルト等によって、図４に示すように連結した状態でベース１５に固定されている。これにより、リードスイッチ１８は固定部に設けられている。一方、磁石１６は、前述したように磁石保持部材１７を介して回転軸１２に対して固定されることで、ブレーキ用ハンドル１に連動する可動部に設けられている。図面には示していないが、回転軸１２と磁石保持部材１７との間に係合溝等が多数設けられ、かなり細かい分解能で、磁石１６の取り付け角度を容易に設定することができるように構成されている。
【００２８】
そして、本実施の形態では、各個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０毎に、磁石１６の取り付け角度等が設定することで、ブレーキ用ハンドル１の角度位置に応じて、各個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０のリードスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０が図６に示すようにオン・オフするように設定されている。
【００２９】
本実施の形態では、図６に示すように、リードスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０は、ヒステリシス特性を有しているため、ブレーキ用ハンドル１の移動方向によって、オン・オフする位置がずれている。説明の便宜上、図２中の時計方向（図６中の右方向）を正転方向、図２中の反時計方向（図６中の左方向）を逆転方向と呼ぶ。
【００３０】
図６に示すように、ブレーキ用ハンドル１がその可動範囲内のいずれの位置に位置していても、ブレーキ用ハンドル１が正転及び逆転のいずれによってその位置に位置したかに拘わらず、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０のうちの１つの個別位置検出部又は互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部のリードスイッチ１８がオンするとともに、他の個別位置検出部のリードスイッチ１８はオフするように、設定されている。これにより、いわゆる不感帯が生じないようになっている。
【００３１】
また、図６に示すように、ブレーキ用ハンドル１が、各ノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０の付近の各範囲ΔＰ１〜ΔＰ１０内に位置するときには、その位置に正転により移動して到達した場合には、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンし、他の個別位置検出部のリードスイッチ１８がオフするように設定されている。
【００３２】
さらに、図６に示すように、ブレーキ用ハンドル１が、中間の各ノッチ位置Ｐ２〜Ｐ９の付近の各範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内に位置するときには、その位置に逆転により移動して到達した場合には、互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部（本実施の形態では、そのノッチ位置に対応する個別位置検出部とそのノッチ位置の正転方向側に隣接するノッチ位置に対応する個別位置検出部）のリードスイッチ１８がオンし、他の個別位置検出部のリードスイッチ１８がオフするように設定されている。
【００３３】
また、図６に示すように、ブレーキ用ハンドル１が、両端の各ノッチ位置Ｐ１，Ｐ１０の付近の各範囲ΔＰ１，ΔＰ１０内に位置するときには、その位置に逆転により移動して到達した場合には、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンし、他の個別位置検出部のリードスイッチ１８がオフするように設定されている。
【００３４】
図６に示すようなハンドルとの位置と各リードスイッチのオン・オフ状態と関係の設定は、力行用ハンドル３についても同様である。また、前後進用ハンドル２についても同様で良いが、前後進用ハンドル２の場合は、ノッチ位置Ｐ１１〜Ｐ１３の数が３個と少ないので、ハンドルが、中間のノッチ位置の付近の範囲内に位置するときには、ハンドルが正転及び逆転のいずれによってその位置に位置したかに拘わらず、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチのみがオンし、他の個別位置検出部のリードスイッチがオフするように設定してもよい。
【００３５】
本実施の形態によれば、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０が磁石１６及びリードスイッチ１８で構成されているので、ロータリエンコーダを用いた主幹制御装置のように電気的な処理によりハンドルの位置を検出するものではないため、カムスイッチ方式の主幹制御装置と同程度の高い信頼性を得ることができる。
【００３６】
また、本実施の形態によれば、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０が磁石１６及びリードスイッチ１８で構成されているので、カムスイッチ方式の主幹制御装置に比べて、カム等が用いられないので、機構部を簡略化することができ、低コスト化及び組立調整等の簡単化を実現することができる。
【００３７】
さらに、本実施の形態によれば、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０が磁石１６及びリードスイッチ１８で構成されているので、ハンドル位置の検出に電源や発光素子を要しないため、長寿命化を図ることができる。
【００３８】
さらにまた、本実施の形態によれば、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０が磁石１６及びリードスイッチ１８で構成されているので、リードスイッチ１８のヒステリシス特性によって、いわゆるチャタリングが防止され、カムスイッチ方式の主幹制御装置に比べて、耐衝撃性が格段に高まる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、前述したように、ブレーキ用ハンドル１の回転位置とリードスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０のオン・オフ状態との関係が、図６に示すように設定されているので、リードスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０のヒステリシス特性を巧みに利用することで、主幹制御装置に許されるスペースに制約があっても、多くのノッチ位置（ハンドル位置）Ｐ１〜Ｐ１０を適切に検出することができる。この点について、以下に、図６を参照して、補足説明する。
【００４０】
まず、ブレーキ用ハンドル１が正転により移動して各位置に位置する場合について説明する。この場合、ブレーキ用ハンドル１が各ノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０の付近の各範囲ΔＰ１〜ΔＰ１０内に位置するときには、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンする（例えば、ブレーキ用ハンドル１がノッチ位置Ｐ５に位置するときには、個別位置検出部Ｕ５のリードスイッチＳＷ５のみがオンする）ので、鉄道車両の駆動装置を電源投入時に、ブレーキ用ハンドル１がいずれのノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０に位置していても、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１０の信号によって、前記駆動装置はブレーキ用ハンドル１の位置を正しく確定することができる。また、ブレーキ用ハンドル１が正転により移動して範囲ΔＰ１〜ΔＰ１０以外の位置に位置する場合は、図６に示すように２つのリードスイッチ１８が同時にオンする場合があるが、この場合には、前記駆動装置が電源投入されて安定した後にブレーキ用ハンドル１が移動中であり、前記駆動装置は、２つのリードスイッチ１８のうち先又は後にオンしたリードスイッチを知ることができるので、先又は後にオンしたリードスイッチを優先して、当該優先したリードスイッチ１８に基づいてブレーキ用ハンドル１の位置を確定すればよい。
【００４１】
次に、ブレーキ用ハンドル１が逆転により移動して各位置に位置する場合について説明する。この場合、ブレーキ用ハンドル１が中間の各ノッチ位置Ｐ２〜Ｐ９の付近の各範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内に位置するときには、２つの個別位置検出部のリードスイッチ１８がオンする（例えば、ブレーキ用ハンドル１がノッチ位置Ｐ５に位置するときには、個別位置検出部Ｕ５，Ｕ６のリードスイッチＳＷ５，ＳＷ６がオンする）ので、リードスイッチ１８がヒステリシス特性によってオフ時にオフし難いことから、前記駆動装置は、オンしている２つのリードスイッチ１８のうちの逆転方向側のリードスイッチ１８（例えば、オンしている２つのリードスイッチＳＷ５，ＳＷ６のうちの逆転方向側のリードスイッチＳＷ５）を優先することで、当該優先したリードスイッチ１８に基づいてブレーキ用ハンドル１の位置を正しく確定することができる。
【００４２】
また、ブレーキ用ハンドル１が逆転により移動して各ノッチ位置Ｐ１，Ｐ１０の付近の各範囲ΔＰ１，ΔＰ１０内に位置するときには、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンする（例えば、ブレーキ用ハンドル１がノッチ位置Ｐ１に位置するときには、個別位置検出部Ｕ１のリードスイッチＳＷ１のみがオンする）ので、鉄道車両の駆動装置を電源投入時に、ブレーキ用ハンドル１がノッチ位置Ｐ１，Ｐ１０に位置していても、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１０の信号によって、前記駆動装置はブレーキ用ハンドル１の位置を正しく確定することができる。
【００４３】
さらに、ブレーキ用ハンドル１が逆転により移動して範囲ΔＰ１〜ΔＰ１０以外の位置に位置する場合は、図６に示すように２つのリードスイッチ１８が同時にオンする場合があるが、この場合には、前記駆動装置が電源投入されて安定した後にブレーキ用ハンドル１が移動中であり、前記駆動装置は、２つのリードスイッチ１８のうち先又は後にオンしたリードスイッチを知ることができるので、先又は後にオンしたリードスイッチを優先して、当該優先したリードスイッチ１８に基づいてブレーキ用ハンドル１の位置を確定すればよい。
【００４４】
このように、本実施の形態によれば、ブレーキ用ハンドル１が中間のノッチ位置Ｐ２〜Ｐ９の付近の各範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内に位置する場合は、ブレーキ用ハンドル１が正転により当該位置に位置したときは１つのリードスイッチ１８のみがオンする一方、ブレーキ用ハンドル１が逆転により当該位置に位置したときは２つのリードスイッチ１８がオンするので、鉄道車両の駆動装置は、当該駆動装置の電源投入時であっても、ブレーキ用ハンドル１の位置を適切に確定することができる。
【００４５】
勿論、ブレーキ用ハンドル１が中間のノッチ位置Ｐ２〜Ｐ９の付近の各範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内に位置していても、ブレーキ用ハンドル１が正転及び逆転のいずれによってその位置に位置したかに拘わらず、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンするように設定すれば、従来のカムスイッチ方式の主幹制御装置と同様に、鉄道車両の駆動装置は、当該駆動装置の電源投入時であっても、ブレーキ用ハンドル１の位置を適切に確定することができる。
【００４６】
しかし、この場合には、本実施の形態のようにノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０が１０個と多い場合には、磁石保持部材１７の径を大きくせざるを得えないなどの事態を招き、ハンドル位置検出装置１１の占有スペースが増大してしまい、当該主幹制御装置が大型化してしまう。
【００４７】
これに対し、本実施の形態では、ブレーキ用ハンドル１が逆転により範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内の位置に位置したときは２つのリードスイッチ１８がオンするので、磁石保持部材１７の径を比較的小さくすることができ、ハンドル位置検出装置１１の占有スペースを抑えることができ、当該主幹制御装置の大型化を防止することができる。
【００４８】
ところで、ブレーキ用ハンドル１が逆転により範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内の位置に位置したときのみならず、ブレーキ用ハンドル１が正転により範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内の位置に位置したときにも、２つのリードスイッチ１８がオンするように設定すれば、占有スペースの点では有利である。しかし、この場合は、前記駆動装置の電源投入時に、２つのリードスイッチ１８のいずれを優先させてブレーキ用ハンドル１の位置を確定すればよいかが不明となってしまい、ブレーキ用ハンドル１の位置を正しく確定することができなくなってしまう。
【００４９】
以上のように、本実施の形態によれば、リードスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０のヒステリシス特性を巧みに利用することで、主幹制御装置に許されるスペースに制約があっても、多くのノッチ位置（ハンドル位置）Ｐ１〜Ｐ１０を適切に検出することができるのである。
【００５０】
なお、本発明では、ブレーキ用ハンドル１が逆転により範囲ΔＰ２〜ΔＰ９のうちのいずれか１つ以上の範囲内の位置に位置したときに、２つのリードスイッチ１８がオンする一方、ブレーキ用ハンドル１が逆転により範囲ΔＰ２〜ΔＰ９のうちの残りの範囲内に位置したときに、１つのリードスイッチ１８のみがオンするように、設定してもよい。また、本発明では、ブレーキ用ハンドル１がΔＰ２〜ΔＰ９内に位置していても、ブレーキ用ハンドル１が正転及び逆転のいずれによってその位置に位置したかに拘わらず、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンするように設定してもよい。
【００５１】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００５２】
例えば、本発明では、ハンドル１〜３の全てについて磁石及びリードスイッチを用いたハンドル位置検出装置を採用する必要はなく、例えば、力行用ハンドル３や前後進用ハンドル２の両方又はいずれか一方については、従来と同様に、カム及びカムスイッチを用いた構成を採用してもよい。
【００５３】
また、前記実施の形態は、ブレーキ用と力行用とが別々のハンドル１，３で構成された例であるが、本発明は、ブレーキ用と力行用とが１つのハンドルで構成されたいわゆるワンハンドルの主幹制御装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態による主幹制御装置を示す概略平面図である。
【図２】ブレーキ用ハンドルの各ノッチ位置を示す図１中のＡ矢視図である。
【図３】前後進用ハンドルの各ノッチ位置及び力行用ハンドルの各ノッチ位置を示す図１中のＢ矢視図である。
【図４】図１中のブレーキ用ハンドルの角度位置を検出するハンドル位置検出装置を示す概略平面図である。
【図５】図４中のＣ−Ｃ’に沿った断面の要部を模式的に示す概略断面図である。
【図６】図１に示す主幹制御装置のブレーキ用ハンドルの回転位置と各リードスイッチのオン・オフ状態との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ ブレーキ用ハンドル
２ 前後進用ハンドル
３ 力行用ハンドル
６ 回転軸
１１ ハンドル位置検出装置
１２ 回転軸
１６ 磁石
１７ 磁石保持部材
１８（ＳＷ１〜ＳＷ１０） リードスイッチ
１９ リードスイッチ保持部材
Ｕ１〜Ｕ１０ 個別位置検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の主幹制御装置（いわゆるマスコン）のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の主幹制御装置は、ハンドルを有し、鉄道車両の運転台に設置され、運転士の操作による前記ハンドルの位置に応じた指令を前記鉄道車両の運転制御指令として出力するものである。
【０００３】
従来の主幹制御装置では、ハンドル位置検出装置として、ハンドルに連動するカムと固定部に設けられたカムスイッチを用いていた。このカムスイッチ方式では、カム機構部が複雑で、コストアップを免れないとともに組立調整等に著しく手数を要していた。
【０００４】
そこで、ハンドル位置検出装置としてカムスイッチに代えてロータリエンコーダを用いた主幹制御装置が提供されるに至っている（下記特許文献１）。
【特許文献１】特許第３２４３００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来のロータリエンコーダを用いた主幹制御装置では、電気的な処理によりハンドルの位置を検出することになるので、その分、信頼性が低下せざるを得ない。そこで、前記従来のロータリエンコーダを用いた主幹制御装置では、ロータリエンコーダ及びそれを駆動したりその出力信号を処理する回路を２組設けて２重系に構成されているが、カムスイッチ方式の主幹制御装置ほど高い信頼性を得ることは困難であった。
【０００６】
また、前記従来のロータリエンコーダを用いた主幹制御装置では、カムスイッチ方式の主幹制御装置に比べて、寿命を有する要素（すなわち、電源やロータリエンコーダに含まれる発光素子など）が追加されることになることで、その分、当該主幹制御装置の寿命が短くなってしまう。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高い信頼性を確保しつつ、機構部を簡略化して低コスト化及び機構部の組立調整等の簡単化を実現することができ、しかも、電源や発光素子等を要することなく長寿命化を図ることができるとともに、耐衝撃性に優れた主幹制御装置のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、高い信頼性を確保しつつ、機構部を簡略化して低コスト化及び機構部の組立調整等の簡単化を実現することができ、しかも、電源や発光素子等を要することなく長寿命化を図ることができるとともに、耐衝撃性に優れ、更に、主幹制御装置に許されるスペースに制約があっても多くのハンドル位置を適切に検出することができる主幹制御装置のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による主幹制御装置のハンドル位置検出装置は、鉄道車両の主幹制御装置のハンドル位置検出装置であって、前記主幹制御装置のハンドルの複数のノッチ位置にそれぞれ対応して設けられた複数の個別位置検出部を備え、前記各個別位置検出部は、前記ハンドルに連動する可動部に設けられた磁石と、固定部に設けられ前記磁石が近づいている場合と前記磁石が遠ざかっている場合とで異なるオン・オフ状態となるリードスイッチとを含むものである。
【００１０】
この第１の態様によれば、個別位置検出部が磁石及びリードスイッチで構成されているので、ロータリエンコーダを用いた主幹制御装置のハンドル位置検出装置のように電気的な処理によりハンドルの位置を検出するものではないため、カムスイッチ方式の主幹制御装置のハンドル位置検出装置と同程度の高い信頼性を得ることができる。
【００１１】
また、前記第１の態様によれば、個別位置検出部が磁石及びリードスイッチで構成されているので、カムスイッチ方式の主幹制御装置のハンドル位置検出装置に比べて、カム等が用いられないので、機構部を簡略化することができ、低コスト化及び組立調整等の簡単化を実現することができる。
【００１２】
さらに、前記第１の態様によれば、個別位置検出部が磁石及びリードスイッチで構成されているので、ハンドル位置の検出に電源や発光素子を要しないため、長寿命化を図ることができる。
【００１３】
さらにまた、前記第１の態様によれば、個別位置検出部が磁石及びリードスイッチで構成されているので、リードスイッチのヒステリシス特性によって、いわゆるチャタリングが防止され、カムスイッチ方式の主幹制御装置のハンドル位置検出装置に比べて、耐衝撃性が格段に高まる。
【００１４】
本発明の第２の態様による主幹制御装置のハンドル位置検出装置は、前記第１の態様において、（i）前記ハンドルがその可動範囲内のいずれの位置に位置していても、前記複数の個別位置検出部のうちの１つの個別位置検出部又は互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部のリードスイッチが、他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となり、（ii）前記ハンドルが一方方向へ移動して前記複数のノッチ位置のうちの少なくとも１つの中間のノッチ位置に位置したときに、前記複数の個別位置検出部のうちの互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部のリードスイッチが他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となり、（iii）前記ハンドルが他方方向へ移動して各ノッチ位置に位置したときに、前記複数の個別位置検出部のうちの１つの個別位置検出部のリードスイッチが他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となるものである。
【００１５】
前記中間のノッチ位置とは、両端のノッチ位置以外のノッチ位置をいう。ここで、両端のノッチ位置とは、前記ハンドルの可動範囲内の最も一方側のノッチ位置と最も他方側のノッチ位置をいう。
【００１６】
この第２の態様によれば、前記（i）〜（iii）を満たしているので、リードスイッチのヒステリシス特性を巧みに利用することで、主幹制御装置のハンドル位置検出装置に許されるスペースに制約があっても多くのハンドル位置を適切に検出することができる。
【００１７】
本発明の第３の態様による鉄道車両の主幹制御装置は、前記第１又は第２の態様によるハンドル位置検出装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高い信頼性を確保しつつ、機構部を簡略化して低コスト化及び機構部の組立調整等の簡単化を実現することができ、しかも、電源や発光素子等を要することなく長寿命化を図ることができるとともに、耐衝撃性に優れた主幹制御装置のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置を提供することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、高い信頼性を確保しつつ、機構部を簡略化して低コスト化及び機構部の組立調整等の簡単化を実現することができ、しかも、電源や発光素子等を要することなく長寿命化を図ることができるとともに、耐衝撃性に優れ、更に、主幹制御装置に許されるスペースに制約があっても多くのハンドル位置を適切に検出することができる主幹制御装置のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明による主幹制御装置装置のハンドル位置検出装置、及び、これを用いた鉄道車両の主幹制御装置について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態による主幹制御装置を示す概略平面図である。図２は、ブレーキ用ハンドル１の各ノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０を示す図１中のＡ矢視図である。図３は、前後進用ハンドル２の各ノッチ位置Ｐ１１〜Ｐ１３及び力行用ハンドル３の各ノッチ位置Ｐ２１〜Ｐ２５を示す図１中のＢ矢視図である。図４は、図１中のブレーキ用ハンドル１の角度位置を検出するハンドル位置検出装置１１を示す概略平面図である。図５は、図４中のＣ−Ｃ’に沿った断面の要部を模式的に示す概略断面図である。
【００２２】
本実施の形態による主幹制御装置は、鉄道車両の運転台に設定され、図１乃至３に示すように、箱型の筐体４と、筐体４から突出したブレーキ用ハンドル１、前後進用ハンドル２及び力行用ハンドル３とを備え、ハンドル１〜３の各位置に応じた指令を発生する。
【００２３】
ブレーキ用ハンドル１は、筐体４内に回転可能に設けられた回転軸６に対して固定され、図２に示すように、角度位置を変え得るようになっている。ブレーキ用ハンドル１の各ノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０（例えば、それぞれブレーキの度合い指令する「ユルメ」、「１」〜「８」、「非常」にそれぞれ対応する。）において操作者がノッチ感覚が得られるように、図示しないノッチ機構が採用されている。
【００２４】
同様に、前後進用ハンドル２及び力行用ハンドル３は、筐体４内に回転可能に設けられた回転軸７，８に対してそれぞれ固定され、図３に示すように、前後進用ハンドル２のノッチ位置Ｐ１１〜Ｐ１３（例えば、前後進の状態を指令する「後」、「切」、「前」にそれぞれ対応する。）及び力行用ハンドル３のノッチ位置Ｐ２１〜Ｐ２７（例えば、力行の度合いを指令する「６」〜「１」、「切」にそれぞれ対応する。）において操作者がノッチ感覚が得られるように、図示しないノッチ機構が採用されている。
【００２５】
また、本実施の形態による主幹制御装置は、ブレーキ用ハンドル１の角度位置を検出するハンドル位置検出装置１１と、前後進用ハンドル２の角度位置を検出するハンドル位置検出装置（図示せず）と、力行用ハンドル３の角度位置を検出するハンドル位置検出装置（図示せず）と、を備えている。本実施の形態では、各ハンドル位置検出装置は、同様に構成されているので、ここでは、代表して、ブレーキ用ハンドル１の角度位置を検出するハンドル位置検出装置１１について、説明する。
【００２６】
ハンドル位置検出装置１１は、図１及び図４に示すように、回転軸１２を有している。図１に示すように、この回転軸１２に固定された歯車１３と、ブレーキ用ハンドル１に対して固定されている回転軸６に固定された歯車１４とが、噛み合わされている。これにより、回転軸１２は、回転軸６に連動して回転するようになっている。ノッチ位置Ｐ１からノッチ位置Ｐ１０に渡るブレーキ用ハンドル１の可動範囲が、回転軸１２の所定角度（３６０゜より若干小さい角度）に対応するように、歯車１３，１４のギヤ比が設定されている。
【００２７】
ハンドル位置検出装置１１は、図４に示すように、前記回転軸１２の他に、ブレーキ用ハンドル１のノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０にそれぞれ対応して設けられた１０個の個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０と、回転軸１２を回転可能に支持するとともに、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０の取り付けベースとなるベース部材１５と、を有している。本実施の形態では、各個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０は、図４及び図５に示すように、永久磁石１６と、磁石１６を保持して磁石１６を回転軸１２に対して固定する磁石保持部材１７と、磁石１６が近づいている場合にオンするとともに磁石１６が遠ざかっている場合にオフする（そのオン・オフは逆でもよい。）リードスイッチ１８と、リードスイッチ１８を保持するリードスイッチ保持部材１９と、を有している。なお、ノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０にそれぞれ対応する個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０のリードスイッチ１８は、互いに区別する場合には、それぞれＳＷ１〜ＳＷ１０と表記する。各リードスイッチ保持部材１９は、図示しない挿通ボルト等によって、図４に示すように連結した状態でベース１５に固定されている。これにより、リードスイッチ１８は固定部に設けられている。一方、磁石１６は、前述したように磁石保持部材１７を介して回転軸１２に対して固定されることで、ブレーキ用ハンドル１に連動する可動部に設けられている。図面には示していないが、回転軸１２と磁石保持部材１７との間に係合溝等が多数設けられ、かなり細かい分解能で、磁石１６の取り付け角度を容易に設定することができるように構成されている。
【００２８】
そして、本実施の形態では、各個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０毎に、磁石１６の取り付け角度等が設定することで、ブレーキ用ハンドル１の角度位置に応じて、各個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０のリードスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０が図６に示すようにオン・オフするように設定されている。
【００２９】
本実施の形態では、図６に示すように、リードスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０は、ヒステリシス特性を有しているため、ブレーキ用ハンドル１の移動方向によって、オン・オフする位置がずれている。説明の便宜上、図２中の時計方向（図６中の右方向）を正転方向、図２中の反時計方向（図６中の左方向）を逆転方向と呼ぶ。
【００３０】
図６に示すように、ブレーキ用ハンドル１がその可動範囲内のいずれの位置に位置していても、ブレーキ用ハンドル１が正転及び逆転のいずれによってその位置に位置したかに拘わらず、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０のうちの１つの個別位置検出部又は互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部のリードスイッチ１８がオンするとともに、他の個別位置検出部のリードスイッチ１８はオフするように、設定されている。これにより、いわゆる不感帯が生じないようになっている。
【００３１】
また、図６に示すように、ブレーキ用ハンドル１が、各ノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０の付近の各範囲ΔＰ１〜ΔＰ１０内に位置するときには、その位置に正転により移動して到達した場合には、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンし、他の個別位置検出部のリードスイッチ１８がオフするように設定されている。
【００３２】
さらに、図６に示すように、ブレーキ用ハンドル１が、中間の各ノッチ位置Ｐ２〜Ｐ９の付近の各範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内に位置するときには、その位置に逆転により移動して到達した場合には、互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部（本実施の形態では、そのノッチ位置に対応する個別位置検出部とそのノッチ位置の正転方向側に隣接するノッチ位置に対応する個別位置検出部）のリードスイッチ１８がオンし、他の個別位置検出部のリードスイッチ１８がオフするように設定されている。
【００３３】
また、図６に示すように、ブレーキ用ハンドル１が、両端の各ノッチ位置Ｐ１，Ｐ１０の付近の各範囲ΔＰ１，ΔＰ１０内に位置するときには、その位置に逆転により移動して到達した場合には、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンし、他の個別位置検出部のリードスイッチ１８がオフするように設定されている。
【００３４】
図６に示すようなハンドルとの位置と各リードスイッチのオン・オフ状態と関係の設定は、力行用ハンドル３についても同様である。また、前後進用ハンドル２についても同様で良いが、前後進用ハンドル２の場合は、ノッチ位置Ｐ１１〜Ｐ１３の数が３個と少ないので、ハンドルが、中間のノッチ位置の付近の範囲内に位置するときには、ハンドルが正転及び逆転のいずれによってその位置に位置したかに拘わらず、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチのみがオンし、他の個別位置検出部のリードスイッチがオフするように設定してもよい。
【００３５】
本実施の形態によれば、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０が磁石１６及びリードスイッチ１８で構成されているので、ロータリエンコーダを用いた主幹制御装置のように電気的な処理によりハンドルの位置を検出するものではないため、カムスイッチ方式の主幹制御装置と同程度の高い信頼性を得ることができる。
【００３６】
また、本実施の形態によれば、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０が磁石１６及びリードスイッチ１８で構成されているので、カムスイッチ方式の主幹制御装置に比べて、カム等が用いられないので、機構部を簡略化することができ、低コスト化及び組立調整等の簡単化を実現することができる。
【００３７】
さらに、本実施の形態によれば、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０が磁石１６及びリードスイッチ１８で構成されているので、ハンドル位置の検出に電源や発光素子を要しないため、長寿命化を図ることができる。
【００３８】
さらにまた、本実施の形態によれば、個別位置検出部Ｕ１〜Ｕ１０が磁石１６及びリードスイッチ１８で構成されているので、リードスイッチ１８のヒステリシス特性によって、いわゆるチャタリングが防止され、カムスイッチ方式の主幹制御装置に比べて、耐衝撃性が格段に高まる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、前述したように、ブレーキ用ハンドル１の回転位置とリードスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０のオン・オフ状態との関係が、図６に示すように設定されているので、リードスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０のヒステリシス特性を巧みに利用することで、主幹制御装置に許されるスペースに制約があっても、多くのノッチ位置（ハンドル位置）Ｐ１〜Ｐ１０を適切に検出することができる。この点について、以下に、図６を参照して、補足説明する。
【００４０】
まず、ブレーキ用ハンドル１が正転により移動して各位置に位置する場合について説明する。この場合、ブレーキ用ハンドル１が各ノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０の付近の各範囲ΔＰ１〜ΔＰ１０内に位置するときには、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンする（例えば、ブレーキ用ハンドル１がノッチ位置Ｐ５に位置するときには、個別位置検出部Ｕ５のリードスイッチＳＷ５のみがオンする）ので、鉄道車両の駆動装置を電源投入時に、ブレーキ用ハンドル１がいずれのノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０に位置していても、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１０の信号によって、前記駆動装置はブレーキ用ハンドル１の位置を正しく確定することができる。また、ブレーキ用ハンドル１が正転により移動して範囲ΔＰ１〜ΔＰ１０以外の位置に位置する場合は、図６に示すように２つのリードスイッチ１８が同時にオンする場合があるが、この場合には、前記駆動装置が電源投入されて安定した後にブレーキ用ハンドル１が移動中であり、前記駆動装置は、２つのリードスイッチ１８のうち先又は後にオンしたリードスイッチを知ることができるので、先又は後にオンしたリードスイッチを優先して、当該優先したリードスイッチ１８に基づいてブレーキ用ハンドル１の位置を確定すればよい。
【００４１】
次に、ブレーキ用ハンドル１が逆転により移動して各位置に位置する場合について説明する。この場合、ブレーキ用ハンドル１が中間の各ノッチ位置Ｐ２〜Ｐ９の付近の各範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内に位置するときには、２つの個別位置検出部のリードスイッチ１８がオンする（例えば、ブレーキ用ハンドル１がノッチ位置Ｐ５に位置するときには、個別位置検出部Ｕ５，Ｕ６のリードスイッチＳＷ５，ＳＷ６がオンする）ので、リードスイッチ１８がヒステリシス特性によってオフ時にオフし難いことから、前記駆動装置は、オンしている２つのリードスイッチ１８のうちの逆転方向側のリードスイッチ１８（例えば、オンしている２つのリードスイッチＳＷ５，ＳＷ６のうちの逆転方向側のリードスイッチＳＷ５）を優先することで、当該優先したリードスイッチ１８に基づいてブレーキ用ハンドル１の位置を正しく確定することができる。
【００４２】
また、ブレーキ用ハンドル１が逆転により移動して各ノッチ位置Ｐ１，Ｐ１０の付近の各範囲ΔＰ１，ΔＰ１０内に位置するときには、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンする（例えば、ブレーキ用ハンドル１がノッチ位置Ｐ１に位置するときには、個別位置検出部Ｕ１のリードスイッチＳＷ１のみがオンする）ので、鉄道車両の駆動装置を電源投入時に、ブレーキ用ハンドル１がノッチ位置Ｐ１，Ｐ１０に位置していても、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１０の信号によって、前記駆動装置はブレーキ用ハンドル１の位置を正しく確定することができる。
【００４３】
さらに、ブレーキ用ハンドル１が逆転により移動して範囲ΔＰ１〜ΔＰ１０以外の位置に位置する場合は、図６に示すように２つのリードスイッチ１８が同時にオンする場合があるが、この場合には、前記駆動装置が電源投入されて安定した後にブレーキ用ハンドル１が移動中であり、前記駆動装置は、２つのリードスイッチ１８のうち先又は後にオンしたリードスイッチを知ることができるので、先又は後にオンしたリードスイッチを優先して、当該優先したリードスイッチ１８に基づいてブレーキ用ハンドル１の位置を確定すればよい。
【００４４】
このように、本実施の形態によれば、ブレーキ用ハンドル１が中間のノッチ位置Ｐ２〜Ｐ９の付近の各範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内に位置する場合は、ブレーキ用ハンドル１が正転により当該位置に位置したときは１つのリードスイッチ１８のみがオンする一方、ブレーキ用ハンドル１が逆転により当該位置に位置したときは２つのリードスイッチ１８がオンするので、鉄道車両の駆動装置は、当該駆動装置の電源投入時であっても、ブレーキ用ハンドル１の位置を適切に確定することができる。
【００４５】
勿論、ブレーキ用ハンドル１が中間のノッチ位置Ｐ２〜Ｐ９の付近の各範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内に位置していても、ブレーキ用ハンドル１が正転及び逆転のいずれによってその位置に位置したかに拘わらず、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンするように設定すれば、従来のカムスイッチ方式の主幹制御装置と同様に、鉄道車両の駆動装置は、当該駆動装置の電源投入時であっても、ブレーキ用ハンドル１の位置を適切に確定することができる。
【００４６】
しかし、この場合には、本実施の形態のようにノッチ位置Ｐ１〜Ｐ１０が１０個と多い場合には、磁石保持部材１７の径を大きくせざるを得えないなどの事態を招き、ハンドル位置検出装置１１の占有スペースが増大してしまい、当該主幹制御装置が大型化してしまう。
【００４７】
これに対し、本実施の形態では、ブレーキ用ハンドル１が逆転により範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内の位置に位置したときは２つのリードスイッチ１８がオンするので、磁石保持部材１７の径を比較的小さくすることができ、ハンドル位置検出装置１１の占有スペースを抑えることができ、当該主幹制御装置の大型化を防止することができる。
【００４８】
ところで、ブレーキ用ハンドル１が逆転により範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内の位置に位置したときのみならず、ブレーキ用ハンドル１が正転により範囲ΔＰ２〜ΔＰ９内の位置に位置したときにも、２つのリードスイッチ１８がオンするように設定すれば、占有スペースの点では有利である。しかし、この場合は、前記駆動装置の電源投入時に、２つのリードスイッチ１８のいずれを優先させてブレーキ用ハンドル１の位置を確定すればよいかが不明となってしまい、ブレーキ用ハンドル１の位置を正しく確定することができなくなってしまう。
【００４９】
以上のように、本実施の形態によれば、リードスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０のヒステリシス特性を巧みに利用することで、主幹制御装置に許されるスペースに制約があっても、多くのノッチ位置（ハンドル位置）Ｐ１〜Ｐ１０を適切に検出することができるのである。
【００５０】
なお、本発明では、ブレーキ用ハンドル１が逆転により範囲ΔＰ２〜ΔＰ９のうちのいずれか１つ以上の範囲内の位置に位置したときに、２つのリードスイッチ１８がオンする一方、ブレーキ用ハンドル１が逆転により範囲ΔＰ２〜ΔＰ９のうちの残りの範囲内に位置したときに、１つのリードスイッチ１８のみがオンするように、設定してもよい。また、本発明では、ブレーキ用ハンドル１がΔＰ２〜ΔＰ９内に位置していても、ブレーキ用ハンドル１が正転及び逆転のいずれによってその位置に位置したかに拘わらず、対応する１つの個別位置検出部のリードスイッチ１８のみがオンするように設定してもよい。
【００５１】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００５２】
例えば、本発明では、ハンドル１〜３の全てについて磁石及びリードスイッチを用いたハンドル位置検出装置を採用する必要はなく、例えば、力行用ハンドル３や前後進用ハンドル２の両方又はいずれか一方については、従来と同様に、カム及びカムスイッチを用いた構成を採用してもよい。
【００５３】
また、前記実施の形態は、ブレーキ用と力行用とが別々のハンドル１，３で構成された例であるが、本発明は、ブレーキ用と力行用とが１つのハンドルで構成されたいわゆるワンハンドルの主幹制御装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態による主幹制御装置を示す概略平面図である。
【図２】ブレーキ用ハンドルの各ノッチ位置を示す図１中のＡ矢視図である。
【図３】前後進用ハンドルの各ノッチ位置及び力行用ハンドルの各ノッチ位置を示す図１中のＢ矢視図である。
【図４】図１中のブレーキ用ハンドルの角度位置を検出するハンドル位置検出装置を示す概略平面図である。
【図５】図４中のＣ−Ｃ’に沿った断面の要部を模式的に示す概略断面図である。
【図６】図１に示す主幹制御装置のブレーキ用ハンドルの回転位置と各リードスイッチのオン・オフ状態との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ ブレーキ用ハンドル
２ 前後進用ハンドル
３ 力行用ハンドル
６ 回転軸
１１ ハンドル位置検出装置
１２ 回転軸
１６ 磁石
１７ 磁石保持部材
１８（ＳＷ１〜ＳＷ１０） リードスイッチ
１９ リードスイッチ保持部材
Ｕ１〜Ｕ１０ 個別位置検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の主幹制御装置のハンドル位置検出装置であって、
前記主幹制御装置のハンドルの複数のノッチ位置にそれぞれ対応して設けられた複数の個別位置検出部を備え、
前記各個別位置検出部は、前記ハンドルに連動する可動部に設けられた磁石と、固定部に設けられ前記磁石が近づいている場合と前記磁石が遠ざかっている場合とで異なるオン・オフ状態となるリードスイッチとを含むことを特徴とする主幹制御装置のハンドル位置検出装置。
【請求項２】
前記ハンドルがその可動範囲内のいずれの位置に位置していても、前記複数の個別位置検出部のうちの１つの個別位置検出部又は互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部のリードスイッチが、他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となり、
前記ハンドルが一方方向へ移動して前記複数のノッチ位置のうちの少なくとも１つの中間のノッチ位置に位置したときに、前記複数の個別位置検出部のうちの互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部のリードスイッチが他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となり、
前記ハンドルが他方方向へ移動して各ノッチ位置に位置したときに、前記複数の個別位置検出部のうちの１つの個別位置検出部のリードスイッチが他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となる、
ことを特徴とする請求項１記載の主幹制御装置のハンドル位置検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のハンドル位置検出装置を備えたことを特徴とする鉄道車両の主幹制御装置。
【請求項１】
鉄道車両の主幹制御装置のハンドル位置検出装置であって、
前記主幹制御装置のハンドルの複数のノッチ位置にそれぞれ対応して設けられた複数の個別位置検出部を備え、
前記各個別位置検出部は、前記ハンドルに連動する可動部に設けられた磁石と、固定部に設けられ前記磁石が近づいている場合と前記磁石が遠ざかっている場合とで異なるオン・オフ状態となるリードスイッチとを含むことを特徴とする主幹制御装置のハンドル位置検出装置。
【請求項２】
前記ハンドルがその可動範囲内のいずれの位置に位置していても、前記複数の個別位置検出部のうちの１つの個別位置検出部又は互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部のリードスイッチが、他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となり、
前記ハンドルが一方方向へ移動して前記複数のノッチ位置のうちの少なくとも１つの中間のノッチ位置に位置したときに、前記複数の個別位置検出部のうちの互いに隣接する２つのノッチ位置に対応する２つの個別位置検出部のリードスイッチが他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となり、
前記ハンドルが他方方向へ移動して各ノッチ位置に位置したときに、前記複数の個別位置検出部のうちの１つの個別位置検出部のリードスイッチが他の個別位置検出部のリードスイッチとは異なるオン・オフ状態となる、
ことを特徴とする請求項１記載の主幹制御装置のハンドル位置検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のハンドル位置検出装置を備えたことを特徴とする鉄道車両の主幹制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２０３８０（Ｐ２００７−２０３８０Ａ）
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０２３５７（Ｐ２００５−２０２３５７）
【出願日】平成１７年７月１１日（２００５．７．１１）
【出願人】（３９００１００５４）小糸工業株式会社 (136)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１１日（２００５．７．１１）
【出願人】（３９００１００５４）小糸工業株式会社 (136)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]