遮断機
【課題】遮断かんの長さや重さの違いによる自重降下時トルクの大小に関わらず、遮断かんを安全な速度で自重降下し得、しかも、工具を使用することなく、かつ、習熟度を必要とすることなく、自重降下速度を簡単、かつ、確実に調整し得る遮断かん制御装置及びそれを用いた遮断機を提供すること。
【手段】発電制動制御回路３は、選択可能な抵抗値Ｒ１、Ｒ２の異なる複数の抵抗器３１１、３１２を備え、モータ１に対する給電が停止されたとき、選択された抵抗器３１１又は３１２によって、モータ１に対し、遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさに応じて区分された複数段階の発電制動を与える。
【手段】発電制動制御回路３は、選択可能な抵抗値Ｒ１、Ｒ２の異なる複数の抵抗器３１１、３１２を備え、モータ１に対する給電が停止されたとき、選択された抵抗器３１１又は３１２によって、モータ１に対し、遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさに応じて区分された複数段階の発電制動を与える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用電気踏切遮断機、更に、駐車場、有料道路における料金徴収所などのゲートに用いられる電気遮断機用遮断かん制御装置及び電気遮断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気式遮断機は、遮断かんがゆっくりと自重降下するように、遮断かんと釣り合うようにウェイトが設けられていた。しかし、このウェイト付きの電気式遮断機は、ウェイトによる下降特性の調整に時間がかかり、また、雪国ではウェイト部に防雪カバーを設ける必要があるといった問題がある。そこで、ウェイトを設けない、いわゆるウェイトレスの電気式遮断機が提案されている。
【０００３】
しかしながら、ウェイトレスの場合、遮断かん側の負荷トルクが大きいために、自重降下速度が極端に大きくなる傾向がある。すなわち、遮断かんは、下降の始めはゆっくりと下降するが、下降するにしたがって速度が大きくなり、通行人や車輌に対し危険であると共に、下降位置で停止した時の衝撃力が大きく、電気式遮断機本体の機構部に悪影響を与える。
【０００４】
このような問題点を解決する手段として、特許文献１は、停電または故障を検出した場合に、電気式遮断機をその駆動電源から切り離し、遮断かんが自重降下により設定位置に達したとき、電気式遮断機のモータに発電制動をかける技術を開示している。
【０００５】
ところが、踏切道の幅や、交通量の多少等に応じて、長さや重さの異なる様々なタイプの遮断かんが用いられる。遮断かんのモータに対する負荷トルクは、遮断かんの長さや、重さによって大幅に異なる。特許文献１に記載された技術は、そのような遮断かんの長さや重さの違いによる負荷トルクの変動までは考慮にいれていない。
【０００６】
そこで、自重降下調整機構及びカムを備え、遮断かんの長さや重さの違いによる負荷トルクの変動を考慮して、自重降下速度及び自重降下時間を調整する技術が提案されている。この自重降下調整機構は、調整ボルトを備え、調整ボルトの位置を、工具を用いて差し替え、遮断かんの長さ及び重さに応じて、「重」、「中」、「軽」の３段階で切り替え、負荷トルクを調整するようになっている。そして、調整ボルトの位置を決めてから、カムによって駆動されるカム・スイッチの構成位置を調整することにより、発電制動の加わる位置を調整し、自重降下時間を調整していた。
【０００７】
しかし、調整ボルトの差し替え作業のために。専用の工具が必要である上に、その調整作業に習熟度を要するという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２９１９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、遮断かんの長さや重さの違いによる自重降下時トルクの大小に関わらず、遮断かんを安全な速度で自重降下し得る遮断かん制御装置及びそれを用いた遮断機を提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの課題は、工具を使用することなく、しかも習熟度を必要とすることなく、自重降下速度を簡単、かつ、確実に調整し得る遮断かん制御装置及びそれを用いた遮断機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するため、本発明に係る遮断かん制御装置は、モータと、発電制動制御回路とを含む。前記モータは、遮断かんを駆動するものであり、前記発電制動制御回路は、選択可能な抵抗値の異なる複数の抵抗器を備え、前記モータに対する給電が停止されたとき、選択された前記抵抗器によって、前記モータに対し、前記遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさに応じて区分された複数段階の発電制動を与える。この遮断かん制御装置は、遮断かんと組み合わされて遮断機を構成する。前記遮断かんは、前記遮断かん制御装置によって駆動される。
【００１２】
既に指摘したように、遮断機において使用される遮断かんは、踏切道の幅、交通量の多少等によって、その長さ及び重さが変化し、それに伴って、遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさも変化する。そこで、本発明に係る遮断かん制御装置は、遮断かんを駆動するモータに対する給電が停止されたとき、選択された抵抗器によって、モータに対し、遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさに応じて区分された複数段階の発電制動を与える。
【００１３】
即ち、使用される遮断かんの長さ及び重さによって定まる自重降下時トルクの大きさを考慮し、遮断かんを、例えば、「重量」遮断かん、「中量」遮断かん、「軽量」遮断かんのように区分し、モータに対する給電が停止されたとき、選択された抵抗器によって、区分に応じた複数段階の発電制動を与える。これにより、遮断かんの長さや重さの違いによる自重降下時トルクの大小に関わらず、遮断かんを安全な速度で自重降下し得るようになる。
【００１４】
遮断機においては、通常、三相モータが用いられる。この場合には、発電制動制御回路は、モータの三相の全てを通して発電制動を与えてもよいし、二相（単相）を通して発電制動を与えてもよい。
【００１５】
発電制動制御回路は、具体的には、抵抗選択回路を含んで構成される。抵抗選択回路は、複数の抵抗器と、スイッチとを含んで構成することができる。複数の抵抗器のそれぞれは、抵抗値が互いに異なっている。スイッチは、切り替え操作により、複数の抵抗器の中から、少なくとも一つの抵抗器を選択し、選択された抵抗器の抵抗値に応じた発電制動を、モータに与える。
【００１６】
したがって、遮断かんの長さや重さの違いによる自重降下時トルクの大小に関わらず、スイッチの操作という簡単な手法で、遮断かんを安全な速度で自重降下し得る遮断かん制御装置及びそれを用いた遮断機を提供することができる。
【００１７】
また、発電制動制御回路における抵抗器の選択という手法によって、遮断かんの自重降下を制御するので、専用の工具を必要としないし、作業員の習熟度も必要としない。
【００１８】
また、遮断かん制御装置は、従来と同様に、カム・スイッチを含み、前記カム・スイッチは、前記発電制動の開始時期及び停止時期を制御する。カム・スイッチによる発電制動の開始時期及び停止時期は、カムの作用角を調整することによって、容易に設定することができる。したがって、発電制動の開始時期及び停止時期の設定に当たっても、工具を必要としないし、作業員の習熟度も必要としない。
【発明の効果】
【００１９】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）遮断かんの長さや重さの違いによる自重降下時トルクの大小に関わらず、遮断かんを安全な速度で自重降下し得る遮断かん制御装置及びそれを用いた遮断機を提供することができる。
（ｂ）工具を使用することなく、しかも習熟度を必要とすることなく、自重降下速度を簡単、かつ、確実に調整し得る遮断かん制御装置及びそれを用いた遮断機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る遮断かん制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１の遮断かん制御装置を用いた遮断機の発電制動動作を説明する図である。
【図３】図１の遮断かん制御装置を用いた遮断機の別の発電制動動作を説明する図である。
【図４】図１の遮断かん制御装置を用いた遮断機の更に別の発電制動動作を説明する図である。
【図５】図１に示した遮断かん制御装置を用いた遮断機の更に別の発電制動動作を説明する図である。
【図６】図１に示した遮断かん制御装置を用いた遮断機の更に別の発電制動動作を説明する図である。
【図７】図１に示した遮断かん制御装置を用いた遮断機の上昇動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１を参照すると、遮断かん制御装置は、モータ１と、発電制動制御回路３とを含んでいる。モータ１は、遮断かんを駆動するものであって、この実施の形態では、Ｕｍ相、Ｖｍ相及びＷｍ相の界磁コイルを有する三相ＡＣモータとして示されている。その他、遮断機において知られているタイプのモータ、例えば、ロータに永久磁石があるものを用いることができる。モータ１の回転軸には、図示しないが、遮断かんの回転軸が、回転調整機構（一般には減速歯車列）等を介して結合されている。
【００２２】
発電制動制御回路３は、第１抵抗選択回路３１、第２抵抗選択回路３２及び第３抵抗選択回路３３を含んでいる。第１抵抗選択回路３１〜第３抵抗選択回路３３のそれぞれは、複数の抵抗器（３１１、３１２）、（３２１、３２２）、（３３１、３３２）と、スイッチＳｕｖ、Ｓｖｗ又はＳｗｕとを含んでいる。
【００２３】
第１抵抗選択回路３１に含まれる第１抵抗器３１１及び第２抵抗器３１２は、抵抗値Ｒ１、Ｒ２が、例えば、Ｒ１＜Ｒ２のように、互いに異なっている。第２抵抗選択回路３２に含まれる第１抵抗器３２１及び第２抵抗器３２２、並びに、第３抵抗選択回路３３に含まれる第１抵抗器３３１及び第２抵抗器３３２においても、抵抗値Ｒ１、Ｒ２が互いに異なっている。第１抵抗選択回路３１〜第３抵抗選択回路３３のそれぞれにおいて、抵抗器の個数は、２個に限定されない。３個以上であってもよい。
【００２４】
第１抵抗選択回路３１、第２抵抗選択回路３２及び第３抵抗選択回路３３は、モータ１に対する給電が停止されたとき、選択された抵抗器によって、モータ１に対し、遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさに応じて区分された複数段階の発電制動を与える。
【００２５】
この実施の形態では、第１抵抗選択回路３１、第２抵抗選択回路３２及び第３抵抗選択回路３３の３つの抵抗選択回路を備えている。もっとも、抵抗選択回路の個数は、モータ１のコイル構造によって変化する。実施の形態では、遮断かんを駆動するモータ１として、三相モータ１を用いていることから、３つの第１抵抗選択回路３１〜第３抵抗選択回路３３を用い、これを、Δ結線してある。図示は省略するが、Δ結線が、スター結線に等価的に置き換え得ることは、この技術分野では周知である。また、当然のことであるが、Δ結線は、電気回路上、等価的にΔ結線になっていればよいことを意味し、回路基板上で３角形状に配置されていることを意味するものではない。
【００２６】
スイッチＳｕｖ、Ｓｖｗ、Ｓｗｕのうち、第１スイッチＳｕｖは、切り替え操作により、複数の抵抗器３１１、３１２の中から、一つを選択する。このようなスイッチＳｕｖは、第１選択可動接点３１３が、第１接点３１４及び第２接点３１５の間で切り替わり、しかも、第１接点３１４及び第２接点３１５の間では、両接点から離れた中立位置を採りえるタイプの機械点接点であることが好ましい。
【００２７】
第２スイッチＳｖｗは、切り替え操作により、抵抗器３２１、３２２の中から、一つを選択する。第３スイッチＳｗｕは、切り替え操作により、複数の抵抗器３３１、３３２の中から一つを選択する。スイッチＳｕｖ、Ｓｖｗ、Ｓｗｕは、好ましくは、スイッチ操作と、接点切替えとが同時に実行される三位一体型のものを用いる。
【００２８】
第１抵抗選択回路３１〜第３抵抗選択回路３３のそれぞれについて、更に具体的に説明する。まず、第１抵抗選択回路３１は、抵抗値Ｒ１の第１抵抗器３１１と、抵抗値Ｒ２の第２抵抗器３１２の一端を共通に接続して、モータ１のＵｍ相接続点ａに接続するとともに、第１抵抗器３１１の他端を、第１スイッチＳｕｖの第１接点３１４に接続し、第２抵抗器３１２の他端を、第１スイッチＳｕｖの第２接点３１５に接続してある。第１スイッチＳｕｖの第１選択可動接点３１３は、Ｖｍ相接続点ｂに接続されている。
【００２９】
次に、第２抵抗選択回路３２は、第１抵抗器３２１と第２抵抗器３２２の一端を共通に接続して、モータ１のＶｍ相接続点ｂに接続するとともに、第１抵抗器３２１の他端を、第２スイッチＳｖｗの第１接点３２４に接続し、第２抵抗器３２２の他端を第２スイッチＳｖｗの第２接点３２５に接続してある。第２スイッチＳｖｗの第２選択可動接点３２３は、Ｗｍ相接続点ｃに接続されている。
【００３０】
第３抵抗選択回路３３は、第１抵抗器３３１と第２抵抗器３３２の一端を共通に接続して、Ｗｍ相接続点ｃに接続するとともに、第１抵抗器３３１の他端を、第３スイッチＳｗｕの第１接点３３４に接続し、第２抵抗器３３２の他端を第３スイッチＳｗｕの第２接点３３５に接続してある。第３スイッチＳｗｕの第３選択可動接点３３３は、Ｕｍ相接続点ａに接続されている。
【００３１】
遮断機において使用される遮断かんは、踏切道の幅、交通量の多少等によって、その長さ及び重さが変化し、それに伴って、遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさも変化する。
【００３２】
そこで、使用される遮断かんの自重降下時トルクの大きさ、即ち、長さ及び重さを考慮し、遮断かんを、例えば、「重量」遮断かん、「中量」遮断かん、「軽量」遮断かんのように区分し、モータ１に対する給電が停止されたとき、選択された抵抗器によって、区分に応じた複数段階の発電制動を与える。
【００３３】
実施例の場合、第１抵抗器の抵抗値Ｒ１を第２抵抗器の抵抗値Ｒ２よりも小さい値に設定し、第１抵抗器を「重量」遮断かんに対応させ、第２抵抗器を「中量」遮断かんに対応させてある。「軽量」遮断かんに対しては、第１抵抗器及び第２抵抗器を回路上から排除（回路オープン）し、発電機として動作するモータ１を、無負荷の状態にする。三相モータ１の場合、発電制動は、三相のそれぞれに対して、均等に電流が流れるようにするのが基本であるが、例えば、「中量」遮断かんに対しては、モータ１の３相のうちの２相に対してのみ発電制動を加えるような構成であってもよい。
【００３４】
本発明に係る遮断かん制御装置は、更に、モータ遮断リレー（図示しない）のリレー接点回路５、カム・スイッチ７、電源接続端子９１及びモータ接続端子９２等を備える。リレー接点回路５は、第１リレー接点回路５１及び第２リレー接点回路５２を有する。第１リレー接点回路５１は、第１可動接点５１１、第１落下接点５１２及び第１扛上接点５１３を含んでいる。第２リレー接点回路５２は、第２可動接点５２１、第２落下接点５２２及び第２扛上接点５２３を含んでいる。第１可動接点５１１及び第２可動接点５２１は、遮断機に供給され電源がＯＦＦになったときや、制御系が何らかの故障を検知したときに落下し、第１落下接点５１２及び第２落下接点５２２にコンタクトする。これは遮断かんの自重降下動作に対応する。
【００３５】
モータ遮断リレーのコイルが励磁されると、第１可動接点５１１及び第２可動接点５２１が扛上し、第１扛上接点５１３及び第２扛上接点５２３とコンタクトする。モータ遮断リレーのコイルが励磁されるのは、モータ１に対して、Ｕｓ相、Ｖｓ相及びＷｓ相の電源が供給された場合であり、モータ１の電動による遮断かんの上昇・降下動作に対応する。
【００３６】
第１落下接点５１２は、カム・スイッチ７を経て、第１抵抗選択回路３１及び第３抵抗選択回路３３の接続点ａに導かれている。また、第１可動接点５１１は、モータ接続端子９２において、モータ１のＵｍ相に接続されている。一方、第２落下接点５２２は、カム・スイッチ７を経ずに、第１抵抗選択回路３１及び第２抵抗選択回路３２の接続点ｂに導かれている。また、第２可動接点５２１は、モータ接続端子９２において、モータ１のＶｍ相に接続されている。モータ１のＷｍ相は、モータ接続端子９２を経て、第３抵抗選択回路３３及び第２抵抗選択回路３２の接続点ｃに導かれている。
【００３７】
第１扛上接点５１３は、電源接続端子９１上で、電源から供給されるＵｓ相に接続され、第２扛上接点５２３は、電源接続端子９１上で、電源から供給されるＶｓ相に接続される。
【００３８】
カム・スイッチ７は、遮断かんの回転に連動するカムによってオン・オフされるスイッチ（リミットスイッチ）であって、スイッチに対するカムの作用角θによって、発電制動の開始時期及び停止時期を制御する。カムの作用角θは、用いられる遮断かんの長さや重さに応じて、９０°〜０°の範囲で任意に選定できる。カムの作用角θ＝９０°と言った場合、遮断かんに対する発電制動が、遮断かんの上昇停止位置（例えば、８５°）から開始され、ほぼ０°まで継続することを意味している。
【００３９】
次に、動作について、図２〜図７を参照して説明する。まず、図２は、「重量」遮断かんに対する発電制動を示す図である。図において、図１に現れた構成部分に対応する部分については、同一の参照符号を付してある。まず、停電時の踏切遮断動作について説明する。この場合、Ｕｓ相、Ｖｓ相及びＷｓ相がＯＦＦとなり、モータ遮断リレーが無励磁の状態になる。この結果、第１リレー接点回路５１及び第２リレー接点回路５２では、第１可動接点５１１及び第２可動接点５２１が落下し、それぞれ、第１落下接点５１２及び第２落下接点５２２にコンタクトする。
【００４０】
Ｕｓ相、Ｖｓ相及びＷｓ相がＯＦＦになると、モータ１に対する動作電源もＯＦＦになり、遮断かんが自重降下を開始する。遮断かんの自重降下時は、モータ１が、発電機として働く。第１リレー接点回路５１及び第２リレー接点回路５２では、第１可動接点５１１及び第２可動接点５２１が、それぞれ、第１落下接点５１２及び第２落下接点５２２にコンタクトし、発電機として動作しているモータ１のＵｍ相及びＶｍ相が、第１リレー接点回路５１及び第２リレー接点回路５２を経由して、発電制動制御回路３に接続される。モータ１のＷｍ相は、カム・スイッチ７を経由して、発電制動制御回路３に接続される。
【００４１】
発電制動制御回路３では、第１抵抗選択回路３１の第１選択可動接点３１３が第１選択接点３１４にコンタクトし、第２抵抗選択回路３２の第２選択可動接点３２３が第１選択接点３２４にコンタクトし、第３抵抗選択回路３３の第３選択可動接点３３３が第１選択接点３３４にコンタクトする。この結果、第１抵抗選択回路３１、第２抵抗選択回路３２及び第３抵抗選択回路３３の何れにおいても、抵抗値Ｒ１を持つ第１抵抗器３１１、３２１、３３１が選択される。
【００４２】
第１抵抗器３１１、３２１、３３１の抵抗値Ｒ１は、第２抵抗器３１２、３２２、３３２の抵抗値Ｒ２よりも小さい（Ｒ１＜Ｒ２）。よって、第２抵抗器３１２、３２２、３３２が選択された場合と比較して、発電制動制御回路３に、より大きな電流が流れ、モータ１に対して、より大きな発電制動が加わることになり、自重落下トルクの大きな「重量」遮断かんに対して、その重量に応じた適切な制動が働くことになる。この結果、「重量」遮断かんが安全な速度で自重降下することになる。
【００４３】
また、発電制動制御回路３における抵抗器の選択という手法によって、遮断かんの自重降下を制御するので、工具を必要としないし、作業員の習熟度も必要としない。
カム・スイッチ７は、発電制動の開始時期及び停止時期を制御する。カム・スイッチ７による発電制動の開始時期及び停止時期は、カムの作用角θを調整設定することによって、容易に設定することができる。発電制動の開始時期及び停止時期の設定に当たって、カムの作用角θを調整すればよく、その調整には、工具を必要としないし、作業員の習熟度も必要としない。作用角θの設定に当たっては、実際に遮断かんを取り付けた状態で、上昇停止位置から水平停止位置（遮断位置）に至るまでの自重降下時間、自重降下速度等を勘案して定める。この例では、カムの作用角θは９０°に設定されており、ほぼ、遮断かんの上昇上限位置（９０°）でカム・スイッチ７が構成され、水平停止位置（０°）まで継続する。従って、遮断かんは、上昇上限位置から水平停止位置まで、発電制動制御回路３の時間制御を受ける。
【００４４】
次に、フェールセーフ動作について説明する。モータ１に供給される電源のＵｓ相、Ｖｓ相及びＷｓ相が、停電、妨害又は電源異常等によってＯＦＦとなった場合、遮断かんを降下させて、踏切道の交通に対して安全側（フェールセーフ側）となる方向に制御しなければならないし、遮断かんの自重降下速度を、交通の安全を害するような速度とならないように制御しなければならない。
【００４５】
本発明では、モータ１に供給される電源が、停電、妨害又は電源異常等によってＯＦＦとなった場合、第１リレー接点回路５１及び第２リレー接点回路５２では、第１可動接点５１１及び第２可動接点５２１が落下し、それぞれ、第１落下接点５１２及び第２落下接点５２２にコンタクトすることになるから、上に述べた停電時の遮断動作の場合と同様に、遮断かんの自重降下動作に対する発電制動制御が加わることになる。
【００４６】
よって、停電、妨害又は電源異常等によって、電源がＯＦＦとなった場合、それをモータ遮断リレーで検知して、遮断かんをフェールセーフ側となるように自重降下させるとともに、発電制動制御回路３の働きによって、遮断かんの自重降下速度を、交通の安全を害するような速度とならないように、適切に制御することができる。
【００４７】
図３は、「重量」遮断かんにおける別の発電制動を説明する図である。この実施の形態は、２相（単相）による発電制動に関わるものである。図を参照するに、第１抵抗選択回路３１の第１選択可動接点３１３、第２抵抗選択回路３２の第２選択可動接点３２３及び第３抵抗選択回路３３の第３選択可動接点３３３は、何れも、第１選択接点３１４、３２４及び第１選択接点３３４にコンタクトする。一方、カムの作用角θは、０°に設定されている。つまり、カム・スイッチ７は、ＯＦＦであるから、第１リレー接点回路５１から接続点ａに至る回路が遮断されている。したがって、第２抵抗選択回路３２においてのみ、抵抗値Ｒ１を持つ第１抵抗器３２１が選択される。
【００４８】
抵抗値Ｒ１を持つ第１抵抗器３２１は、モータ１のＶｍ相及びＷｍ相に生じた起電力によって流れる電流に対する制限抵抗として働く。Ｕｍ相、Ｖｍ相及びＷｍ相の全てに対して発電制動を加える場合と比較して、制動力は低下するが、「重量」遮断かんに制動を与えるのには適している。
【００４９】
次に、図４は、「中量」遮断かんにおける発電制動を説明する図である。図において、図１〜図３に現れた構成部分に対応する部分については、同一の参照符号を付してある。発電制動制御回路３では、第１抵抗選択回路３１の第１選択可動接点３１３が第２選択接点３１５にコンタクトし、第２抵抗選択回路３２の第２選択可動接点３２３が第２選択接点３２５にコンタクトし、第３抵抗選択回路３３の第３選択可動接点３３３が第２選択接点３３５にコンタクトする。この結果、第１抵抗選択回路３１、第２抵抗選択回路３２及び第３抵抗選択回路３３の何れにおいても、抵抗値Ｒ２を持つ第２抵抗器３１２、３２２、３３２が選択される。カムの作用角θは、９０°に設定されている。
【００５０】
第２抵抗器３１２、３２２、３３２の抵抗値Ｒ２は、第１抵抗器３１１、３２１、３３１の抵抗値Ｒ１よりも大きい（Ｒ２＞Ｒ１）。よって、第１抵抗器３１１、３２１、３３１が選択された場合と比較して、発電制動制御回路３の第２抵抗器３１２、３２２、３３２に流れる電流が小さくなり、モータ１に対して、「中量」遮断かんに応じた適切な制動が働くことになる。この結果、遮断かんを、その重さに応じた安全な速度で自重降下し得る。
【００５１】
図５は、「中量」遮断かんに対する発電制動の別の例を示している。この実施の形態は、２相（単層）による発電制動という点で、図３の実施の形態と類似しているが、第３抵抗選択回路３３において、抵抗値Ｒ２を持つ第２抵抗器３３２が選択されている点で異なる。抵抗値Ｒ２は抵抗値Ｒ１よりも大きいから、図３との対比では、更に軽量化された「中量」遮断かんの制動に適していると言える。カムの作用角θは、０°である。
【００５２】
図６は、軽量遮断かんに対する発電制動の例を示している。図を参照すると、第１抵抗選択回路３１〜第３抵抗選択回路３３の何れにおいても、第１選択スイッチＳｕｖ〜第３選択スイッチＳｗｕの可動接点３１３，３２３，３３３は、中立位置にあり、第１抵抗器３１１、３２１、３３１及び第２抵抗器３１２、３２２、３３２は、回路から切り離されている。したがって、モータ１に対しては無負荷発電制動となるが、「軽量」遮断かんに制動を与えるのには適している。なお、モータ１は、カム・スイッチ７とは無関係になる。
【００５３】
自重降下の最初から終わりまで、図２〜図６の発電制動を遂行することは、必ずしも必須ではない。発電機として動作するモータ１に対する遮断かんの負荷トルクを考慮し、図２〜図６の発電制動を、適宜に組み合わせてもよい。例えば、「重量」遮断かんであっても、負荷トルクの小さい降下初期（作用角θの大きい領域）には、図６の軽量遮断かんに対する発電制動を適用し、負荷トルクの増大に合わせて、図５、図４、図３及び図２の発電制動を適宜に組み合わせる。
【００５４】
図７は、遮断かんを上昇させる場合を示しており、モータ遮断リレーが励磁されたことにより、リレー接点回路５１、５２の可動接点５１１，５２１が扛上接点５１３、５２３に切り替わっている。したがって、発電制動制御回路３は、モータ１から切り離された状態になる。
【００５５】
本発明は、主として、鉄道用電気踏切遮断機を提供するものであるが、これに限定されず、駐車場、有料道路の料金徴収所などのゲートに用いられる電気遮断機にも適用することができる。
【００５６】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【００５７】
１ モータ
３ 発電制動制御回路
３１ 第１抵抗選択回路
３２ 第２抵抗選択回路
３３ 第３抵抗選択回路
５ 昇降切替回路
７ カム・スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用電気踏切遮断機、更に、駐車場、有料道路における料金徴収所などのゲートに用いられる電気遮断機用遮断かん制御装置及び電気遮断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気式遮断機は、遮断かんがゆっくりと自重降下するように、遮断かんと釣り合うようにウェイトが設けられていた。しかし、このウェイト付きの電気式遮断機は、ウェイトによる下降特性の調整に時間がかかり、また、雪国ではウェイト部に防雪カバーを設ける必要があるといった問題がある。そこで、ウェイトを設けない、いわゆるウェイトレスの電気式遮断機が提案されている。
【０００３】
しかしながら、ウェイトレスの場合、遮断かん側の負荷トルクが大きいために、自重降下速度が極端に大きくなる傾向がある。すなわち、遮断かんは、下降の始めはゆっくりと下降するが、下降するにしたがって速度が大きくなり、通行人や車輌に対し危険であると共に、下降位置で停止した時の衝撃力が大きく、電気式遮断機本体の機構部に悪影響を与える。
【０００４】
このような問題点を解決する手段として、特許文献１は、停電または故障を検出した場合に、電気式遮断機をその駆動電源から切り離し、遮断かんが自重降下により設定位置に達したとき、電気式遮断機のモータに発電制動をかける技術を開示している。
【０００５】
ところが、踏切道の幅や、交通量の多少等に応じて、長さや重さの異なる様々なタイプの遮断かんが用いられる。遮断かんのモータに対する負荷トルクは、遮断かんの長さや、重さによって大幅に異なる。特許文献１に記載された技術は、そのような遮断かんの長さや重さの違いによる負荷トルクの変動までは考慮にいれていない。
【０００６】
そこで、自重降下調整機構及びカムを備え、遮断かんの長さや重さの違いによる負荷トルクの変動を考慮して、自重降下速度及び自重降下時間を調整する技術が提案されている。この自重降下調整機構は、調整ボルトを備え、調整ボルトの位置を、工具を用いて差し替え、遮断かんの長さ及び重さに応じて、「重」、「中」、「軽」の３段階で切り替え、負荷トルクを調整するようになっている。そして、調整ボルトの位置を決めてから、カムによって駆動されるカム・スイッチの構成位置を調整することにより、発電制動の加わる位置を調整し、自重降下時間を調整していた。
【０００７】
しかし、調整ボルトの差し替え作業のために。専用の工具が必要である上に、その調整作業に習熟度を要するという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２９１９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、遮断かんの長さや重さの違いによる自重降下時トルクの大小に関わらず、遮断かんを安全な速度で自重降下し得る遮断かん制御装置及びそれを用いた遮断機を提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの課題は、工具を使用することなく、しかも習熟度を必要とすることなく、自重降下速度を簡単、かつ、確実に調整し得る遮断かん制御装置及びそれを用いた遮断機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するため、本発明に係る遮断かん制御装置は、モータと、発電制動制御回路とを含む。前記モータは、遮断かんを駆動するものであり、前記発電制動制御回路は、選択可能な抵抗値の異なる複数の抵抗器を備え、前記モータに対する給電が停止されたとき、選択された前記抵抗器によって、前記モータに対し、前記遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさに応じて区分された複数段階の発電制動を与える。この遮断かん制御装置は、遮断かんと組み合わされて遮断機を構成する。前記遮断かんは、前記遮断かん制御装置によって駆動される。
【００１２】
既に指摘したように、遮断機において使用される遮断かんは、踏切道の幅、交通量の多少等によって、その長さ及び重さが変化し、それに伴って、遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさも変化する。そこで、本発明に係る遮断かん制御装置は、遮断かんを駆動するモータに対する給電が停止されたとき、選択された抵抗器によって、モータに対し、遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさに応じて区分された複数段階の発電制動を与える。
【００１３】
即ち、使用される遮断かんの長さ及び重さによって定まる自重降下時トルクの大きさを考慮し、遮断かんを、例えば、「重量」遮断かん、「中量」遮断かん、「軽量」遮断かんのように区分し、モータに対する給電が停止されたとき、選択された抵抗器によって、区分に応じた複数段階の発電制動を与える。これにより、遮断かんの長さや重さの違いによる自重降下時トルクの大小に関わらず、遮断かんを安全な速度で自重降下し得るようになる。
【００１４】
遮断機においては、通常、三相モータが用いられる。この場合には、発電制動制御回路は、モータの三相の全てを通して発電制動を与えてもよいし、二相（単相）を通して発電制動を与えてもよい。
【００１５】
発電制動制御回路は、具体的には、抵抗選択回路を含んで構成される。抵抗選択回路は、複数の抵抗器と、スイッチとを含んで構成することができる。複数の抵抗器のそれぞれは、抵抗値が互いに異なっている。スイッチは、切り替え操作により、複数の抵抗器の中から、少なくとも一つの抵抗器を選択し、選択された抵抗器の抵抗値に応じた発電制動を、モータに与える。
【００１６】
したがって、遮断かんの長さや重さの違いによる自重降下時トルクの大小に関わらず、スイッチの操作という簡単な手法で、遮断かんを安全な速度で自重降下し得る遮断かん制御装置及びそれを用いた遮断機を提供することができる。
【００１７】
また、発電制動制御回路における抵抗器の選択という手法によって、遮断かんの自重降下を制御するので、専用の工具を必要としないし、作業員の習熟度も必要としない。
【００１８】
また、遮断かん制御装置は、従来と同様に、カム・スイッチを含み、前記カム・スイッチは、前記発電制動の開始時期及び停止時期を制御する。カム・スイッチによる発電制動の開始時期及び停止時期は、カムの作用角を調整することによって、容易に設定することができる。したがって、発電制動の開始時期及び停止時期の設定に当たっても、工具を必要としないし、作業員の習熟度も必要としない。
【発明の効果】
【００１９】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）遮断かんの長さや重さの違いによる自重降下時トルクの大小に関わらず、遮断かんを安全な速度で自重降下し得る遮断かん制御装置及びそれを用いた遮断機を提供することができる。
（ｂ）工具を使用することなく、しかも習熟度を必要とすることなく、自重降下速度を簡単、かつ、確実に調整し得る遮断かん制御装置及びそれを用いた遮断機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る遮断かん制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１の遮断かん制御装置を用いた遮断機の発電制動動作を説明する図である。
【図３】図１の遮断かん制御装置を用いた遮断機の別の発電制動動作を説明する図である。
【図４】図１の遮断かん制御装置を用いた遮断機の更に別の発電制動動作を説明する図である。
【図５】図１に示した遮断かん制御装置を用いた遮断機の更に別の発電制動動作を説明する図である。
【図６】図１に示した遮断かん制御装置を用いた遮断機の更に別の発電制動動作を説明する図である。
【図７】図１に示した遮断かん制御装置を用いた遮断機の上昇動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１を参照すると、遮断かん制御装置は、モータ１と、発電制動制御回路３とを含んでいる。モータ１は、遮断かんを駆動するものであって、この実施の形態では、Ｕｍ相、Ｖｍ相及びＷｍ相の界磁コイルを有する三相ＡＣモータとして示されている。その他、遮断機において知られているタイプのモータ、例えば、ロータに永久磁石があるものを用いることができる。モータ１の回転軸には、図示しないが、遮断かんの回転軸が、回転調整機構（一般には減速歯車列）等を介して結合されている。
【００２２】
発電制動制御回路３は、第１抵抗選択回路３１、第２抵抗選択回路３２及び第３抵抗選択回路３３を含んでいる。第１抵抗選択回路３１〜第３抵抗選択回路３３のそれぞれは、複数の抵抗器（３１１、３１２）、（３２１、３２２）、（３３１、３３２）と、スイッチＳｕｖ、Ｓｖｗ又はＳｗｕとを含んでいる。
【００２３】
第１抵抗選択回路３１に含まれる第１抵抗器３１１及び第２抵抗器３１２は、抵抗値Ｒ１、Ｒ２が、例えば、Ｒ１＜Ｒ２のように、互いに異なっている。第２抵抗選択回路３２に含まれる第１抵抗器３２１及び第２抵抗器３２２、並びに、第３抵抗選択回路３３に含まれる第１抵抗器３３１及び第２抵抗器３３２においても、抵抗値Ｒ１、Ｒ２が互いに異なっている。第１抵抗選択回路３１〜第３抵抗選択回路３３のそれぞれにおいて、抵抗器の個数は、２個に限定されない。３個以上であってもよい。
【００２４】
第１抵抗選択回路３１、第２抵抗選択回路３２及び第３抵抗選択回路３３は、モータ１に対する給電が停止されたとき、選択された抵抗器によって、モータ１に対し、遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさに応じて区分された複数段階の発電制動を与える。
【００２５】
この実施の形態では、第１抵抗選択回路３１、第２抵抗選択回路３２及び第３抵抗選択回路３３の３つの抵抗選択回路を備えている。もっとも、抵抗選択回路の個数は、モータ１のコイル構造によって変化する。実施の形態では、遮断かんを駆動するモータ１として、三相モータ１を用いていることから、３つの第１抵抗選択回路３１〜第３抵抗選択回路３３を用い、これを、Δ結線してある。図示は省略するが、Δ結線が、スター結線に等価的に置き換え得ることは、この技術分野では周知である。また、当然のことであるが、Δ結線は、電気回路上、等価的にΔ結線になっていればよいことを意味し、回路基板上で３角形状に配置されていることを意味するものではない。
【００２６】
スイッチＳｕｖ、Ｓｖｗ、Ｓｗｕのうち、第１スイッチＳｕｖは、切り替え操作により、複数の抵抗器３１１、３１２の中から、一つを選択する。このようなスイッチＳｕｖは、第１選択可動接点３１３が、第１接点３１４及び第２接点３１５の間で切り替わり、しかも、第１接点３１４及び第２接点３１５の間では、両接点から離れた中立位置を採りえるタイプの機械点接点であることが好ましい。
【００２７】
第２スイッチＳｖｗは、切り替え操作により、抵抗器３２１、３２２の中から、一つを選択する。第３スイッチＳｗｕは、切り替え操作により、複数の抵抗器３３１、３３２の中から一つを選択する。スイッチＳｕｖ、Ｓｖｗ、Ｓｗｕは、好ましくは、スイッチ操作と、接点切替えとが同時に実行される三位一体型のものを用いる。
【００２８】
第１抵抗選択回路３１〜第３抵抗選択回路３３のそれぞれについて、更に具体的に説明する。まず、第１抵抗選択回路３１は、抵抗値Ｒ１の第１抵抗器３１１と、抵抗値Ｒ２の第２抵抗器３１２の一端を共通に接続して、モータ１のＵｍ相接続点ａに接続するとともに、第１抵抗器３１１の他端を、第１スイッチＳｕｖの第１接点３１４に接続し、第２抵抗器３１２の他端を、第１スイッチＳｕｖの第２接点３１５に接続してある。第１スイッチＳｕｖの第１選択可動接点３１３は、Ｖｍ相接続点ｂに接続されている。
【００２９】
次に、第２抵抗選択回路３２は、第１抵抗器３２１と第２抵抗器３２２の一端を共通に接続して、モータ１のＶｍ相接続点ｂに接続するとともに、第１抵抗器３２１の他端を、第２スイッチＳｖｗの第１接点３２４に接続し、第２抵抗器３２２の他端を第２スイッチＳｖｗの第２接点３２５に接続してある。第２スイッチＳｖｗの第２選択可動接点３２３は、Ｗｍ相接続点ｃに接続されている。
【００３０】
第３抵抗選択回路３３は、第１抵抗器３３１と第２抵抗器３３２の一端を共通に接続して、Ｗｍ相接続点ｃに接続するとともに、第１抵抗器３３１の他端を、第３スイッチＳｗｕの第１接点３３４に接続し、第２抵抗器３３２の他端を第３スイッチＳｗｕの第２接点３３５に接続してある。第３スイッチＳｗｕの第３選択可動接点３３３は、Ｕｍ相接続点ａに接続されている。
【００３１】
遮断機において使用される遮断かんは、踏切道の幅、交通量の多少等によって、その長さ及び重さが変化し、それに伴って、遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさも変化する。
【００３２】
そこで、使用される遮断かんの自重降下時トルクの大きさ、即ち、長さ及び重さを考慮し、遮断かんを、例えば、「重量」遮断かん、「中量」遮断かん、「軽量」遮断かんのように区分し、モータ１に対する給電が停止されたとき、選択された抵抗器によって、区分に応じた複数段階の発電制動を与える。
【００３３】
実施例の場合、第１抵抗器の抵抗値Ｒ１を第２抵抗器の抵抗値Ｒ２よりも小さい値に設定し、第１抵抗器を「重量」遮断かんに対応させ、第２抵抗器を「中量」遮断かんに対応させてある。「軽量」遮断かんに対しては、第１抵抗器及び第２抵抗器を回路上から排除（回路オープン）し、発電機として動作するモータ１を、無負荷の状態にする。三相モータ１の場合、発電制動は、三相のそれぞれに対して、均等に電流が流れるようにするのが基本であるが、例えば、「中量」遮断かんに対しては、モータ１の３相のうちの２相に対してのみ発電制動を加えるような構成であってもよい。
【００３４】
本発明に係る遮断かん制御装置は、更に、モータ遮断リレー（図示しない）のリレー接点回路５、カム・スイッチ７、電源接続端子９１及びモータ接続端子９２等を備える。リレー接点回路５は、第１リレー接点回路５１及び第２リレー接点回路５２を有する。第１リレー接点回路５１は、第１可動接点５１１、第１落下接点５１２及び第１扛上接点５１３を含んでいる。第２リレー接点回路５２は、第２可動接点５２１、第２落下接点５２２及び第２扛上接点５２３を含んでいる。第１可動接点５１１及び第２可動接点５２１は、遮断機に供給され電源がＯＦＦになったときや、制御系が何らかの故障を検知したときに落下し、第１落下接点５１２及び第２落下接点５２２にコンタクトする。これは遮断かんの自重降下動作に対応する。
【００３５】
モータ遮断リレーのコイルが励磁されると、第１可動接点５１１及び第２可動接点５２１が扛上し、第１扛上接点５１３及び第２扛上接点５２３とコンタクトする。モータ遮断リレーのコイルが励磁されるのは、モータ１に対して、Ｕｓ相、Ｖｓ相及びＷｓ相の電源が供給された場合であり、モータ１の電動による遮断かんの上昇・降下動作に対応する。
【００３６】
第１落下接点５１２は、カム・スイッチ７を経て、第１抵抗選択回路３１及び第３抵抗選択回路３３の接続点ａに導かれている。また、第１可動接点５１１は、モータ接続端子９２において、モータ１のＵｍ相に接続されている。一方、第２落下接点５２２は、カム・スイッチ７を経ずに、第１抵抗選択回路３１及び第２抵抗選択回路３２の接続点ｂに導かれている。また、第２可動接点５２１は、モータ接続端子９２において、モータ１のＶｍ相に接続されている。モータ１のＷｍ相は、モータ接続端子９２を経て、第３抵抗選択回路３３及び第２抵抗選択回路３２の接続点ｃに導かれている。
【００３７】
第１扛上接点５１３は、電源接続端子９１上で、電源から供給されるＵｓ相に接続され、第２扛上接点５２３は、電源接続端子９１上で、電源から供給されるＶｓ相に接続される。
【００３８】
カム・スイッチ７は、遮断かんの回転に連動するカムによってオン・オフされるスイッチ（リミットスイッチ）であって、スイッチに対するカムの作用角θによって、発電制動の開始時期及び停止時期を制御する。カムの作用角θは、用いられる遮断かんの長さや重さに応じて、９０°〜０°の範囲で任意に選定できる。カムの作用角θ＝９０°と言った場合、遮断かんに対する発電制動が、遮断かんの上昇停止位置（例えば、８５°）から開始され、ほぼ０°まで継続することを意味している。
【００３９】
次に、動作について、図２〜図７を参照して説明する。まず、図２は、「重量」遮断かんに対する発電制動を示す図である。図において、図１に現れた構成部分に対応する部分については、同一の参照符号を付してある。まず、停電時の踏切遮断動作について説明する。この場合、Ｕｓ相、Ｖｓ相及びＷｓ相がＯＦＦとなり、モータ遮断リレーが無励磁の状態になる。この結果、第１リレー接点回路５１及び第２リレー接点回路５２では、第１可動接点５１１及び第２可動接点５２１が落下し、それぞれ、第１落下接点５１２及び第２落下接点５２２にコンタクトする。
【００４０】
Ｕｓ相、Ｖｓ相及びＷｓ相がＯＦＦになると、モータ１に対する動作電源もＯＦＦになり、遮断かんが自重降下を開始する。遮断かんの自重降下時は、モータ１が、発電機として働く。第１リレー接点回路５１及び第２リレー接点回路５２では、第１可動接点５１１及び第２可動接点５２１が、それぞれ、第１落下接点５１２及び第２落下接点５２２にコンタクトし、発電機として動作しているモータ１のＵｍ相及びＶｍ相が、第１リレー接点回路５１及び第２リレー接点回路５２を経由して、発電制動制御回路３に接続される。モータ１のＷｍ相は、カム・スイッチ７を経由して、発電制動制御回路３に接続される。
【００４１】
発電制動制御回路３では、第１抵抗選択回路３１の第１選択可動接点３１３が第１選択接点３１４にコンタクトし、第２抵抗選択回路３２の第２選択可動接点３２３が第１選択接点３２４にコンタクトし、第３抵抗選択回路３３の第３選択可動接点３３３が第１選択接点３３４にコンタクトする。この結果、第１抵抗選択回路３１、第２抵抗選択回路３２及び第３抵抗選択回路３３の何れにおいても、抵抗値Ｒ１を持つ第１抵抗器３１１、３２１、３３１が選択される。
【００４２】
第１抵抗器３１１、３２１、３３１の抵抗値Ｒ１は、第２抵抗器３１２、３２２、３３２の抵抗値Ｒ２よりも小さい（Ｒ１＜Ｒ２）。よって、第２抵抗器３１２、３２２、３３２が選択された場合と比較して、発電制動制御回路３に、より大きな電流が流れ、モータ１に対して、より大きな発電制動が加わることになり、自重落下トルクの大きな「重量」遮断かんに対して、その重量に応じた適切な制動が働くことになる。この結果、「重量」遮断かんが安全な速度で自重降下することになる。
【００４３】
また、発電制動制御回路３における抵抗器の選択という手法によって、遮断かんの自重降下を制御するので、工具を必要としないし、作業員の習熟度も必要としない。
カム・スイッチ７は、発電制動の開始時期及び停止時期を制御する。カム・スイッチ７による発電制動の開始時期及び停止時期は、カムの作用角θを調整設定することによって、容易に設定することができる。発電制動の開始時期及び停止時期の設定に当たって、カムの作用角θを調整すればよく、その調整には、工具を必要としないし、作業員の習熟度も必要としない。作用角θの設定に当たっては、実際に遮断かんを取り付けた状態で、上昇停止位置から水平停止位置（遮断位置）に至るまでの自重降下時間、自重降下速度等を勘案して定める。この例では、カムの作用角θは９０°に設定されており、ほぼ、遮断かんの上昇上限位置（９０°）でカム・スイッチ７が構成され、水平停止位置（０°）まで継続する。従って、遮断かんは、上昇上限位置から水平停止位置まで、発電制動制御回路３の時間制御を受ける。
【００４４】
次に、フェールセーフ動作について説明する。モータ１に供給される電源のＵｓ相、Ｖｓ相及びＷｓ相が、停電、妨害又は電源異常等によってＯＦＦとなった場合、遮断かんを降下させて、踏切道の交通に対して安全側（フェールセーフ側）となる方向に制御しなければならないし、遮断かんの自重降下速度を、交通の安全を害するような速度とならないように制御しなければならない。
【００４５】
本発明では、モータ１に供給される電源が、停電、妨害又は電源異常等によってＯＦＦとなった場合、第１リレー接点回路５１及び第２リレー接点回路５２では、第１可動接点５１１及び第２可動接点５２１が落下し、それぞれ、第１落下接点５１２及び第２落下接点５２２にコンタクトすることになるから、上に述べた停電時の遮断動作の場合と同様に、遮断かんの自重降下動作に対する発電制動制御が加わることになる。
【００４６】
よって、停電、妨害又は電源異常等によって、電源がＯＦＦとなった場合、それをモータ遮断リレーで検知して、遮断かんをフェールセーフ側となるように自重降下させるとともに、発電制動制御回路３の働きによって、遮断かんの自重降下速度を、交通の安全を害するような速度とならないように、適切に制御することができる。
【００４７】
図３は、「重量」遮断かんにおける別の発電制動を説明する図である。この実施の形態は、２相（単相）による発電制動に関わるものである。図を参照するに、第１抵抗選択回路３１の第１選択可動接点３１３、第２抵抗選択回路３２の第２選択可動接点３２３及び第３抵抗選択回路３３の第３選択可動接点３３３は、何れも、第１選択接点３１４、３２４及び第１選択接点３３４にコンタクトする。一方、カムの作用角θは、０°に設定されている。つまり、カム・スイッチ７は、ＯＦＦであるから、第１リレー接点回路５１から接続点ａに至る回路が遮断されている。したがって、第２抵抗選択回路３２においてのみ、抵抗値Ｒ１を持つ第１抵抗器３２１が選択される。
【００４８】
抵抗値Ｒ１を持つ第１抵抗器３２１は、モータ１のＶｍ相及びＷｍ相に生じた起電力によって流れる電流に対する制限抵抗として働く。Ｕｍ相、Ｖｍ相及びＷｍ相の全てに対して発電制動を加える場合と比較して、制動力は低下するが、「重量」遮断かんに制動を与えるのには適している。
【００４９】
次に、図４は、「中量」遮断かんにおける発電制動を説明する図である。図において、図１〜図３に現れた構成部分に対応する部分については、同一の参照符号を付してある。発電制動制御回路３では、第１抵抗選択回路３１の第１選択可動接点３１３が第２選択接点３１５にコンタクトし、第２抵抗選択回路３２の第２選択可動接点３２３が第２選択接点３２５にコンタクトし、第３抵抗選択回路３３の第３選択可動接点３３３が第２選択接点３３５にコンタクトする。この結果、第１抵抗選択回路３１、第２抵抗選択回路３２及び第３抵抗選択回路３３の何れにおいても、抵抗値Ｒ２を持つ第２抵抗器３１２、３２２、３３２が選択される。カムの作用角θは、９０°に設定されている。
【００５０】
第２抵抗器３１２、３２２、３３２の抵抗値Ｒ２は、第１抵抗器３１１、３２１、３３１の抵抗値Ｒ１よりも大きい（Ｒ２＞Ｒ１）。よって、第１抵抗器３１１、３２１、３３１が選択された場合と比較して、発電制動制御回路３の第２抵抗器３１２、３２２、３３２に流れる電流が小さくなり、モータ１に対して、「中量」遮断かんに応じた適切な制動が働くことになる。この結果、遮断かんを、その重さに応じた安全な速度で自重降下し得る。
【００５１】
図５は、「中量」遮断かんに対する発電制動の別の例を示している。この実施の形態は、２相（単層）による発電制動という点で、図３の実施の形態と類似しているが、第３抵抗選択回路３３において、抵抗値Ｒ２を持つ第２抵抗器３３２が選択されている点で異なる。抵抗値Ｒ２は抵抗値Ｒ１よりも大きいから、図３との対比では、更に軽量化された「中量」遮断かんの制動に適していると言える。カムの作用角θは、０°である。
【００５２】
図６は、軽量遮断かんに対する発電制動の例を示している。図を参照すると、第１抵抗選択回路３１〜第３抵抗選択回路３３の何れにおいても、第１選択スイッチＳｕｖ〜第３選択スイッチＳｗｕの可動接点３１３，３２３，３３３は、中立位置にあり、第１抵抗器３１１、３２１、３３１及び第２抵抗器３１２、３２２、３３２は、回路から切り離されている。したがって、モータ１に対しては無負荷発電制動となるが、「軽量」遮断かんに制動を与えるのには適している。なお、モータ１は、カム・スイッチ７とは無関係になる。
【００５３】
自重降下の最初から終わりまで、図２〜図６の発電制動を遂行することは、必ずしも必須ではない。発電機として動作するモータ１に対する遮断かんの負荷トルクを考慮し、図２〜図６の発電制動を、適宜に組み合わせてもよい。例えば、「重量」遮断かんであっても、負荷トルクの小さい降下初期（作用角θの大きい領域）には、図６の軽量遮断かんに対する発電制動を適用し、負荷トルクの増大に合わせて、図５、図４、図３及び図２の発電制動を適宜に組み合わせる。
【００５４】
図７は、遮断かんを上昇させる場合を示しており、モータ遮断リレーが励磁されたことにより、リレー接点回路５１、５２の可動接点５１１，５２１が扛上接点５１３、５２３に切り替わっている。したがって、発電制動制御回路３は、モータ１から切り離された状態になる。
【００５５】
本発明は、主として、鉄道用電気踏切遮断機を提供するものであるが、これに限定されず、駐車場、有料道路の料金徴収所などのゲートに用いられる電気遮断機にも適用することができる。
【００５６】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【００５７】
１ モータ
３ 発電制動制御回路
３１ 第１抵抗選択回路
３２ 第２抵抗選択回路
３３ 第３抵抗選択回路
５ 昇降切替回路
７ カム・スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、発電制動制御回路とを含む遮断かん制御装置であって、
前記モータは、遮断かんを駆動するものであり、
前記発電制動制御回路は、選択可能な抵抗値の異なる複数の抵抗器を備え、前記モータに対する給電が停止されたとき、選択された前記抵抗器によって、前記モータに対し、前記遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさに応じて区分された複数段階の発電制動を与える、
遮断かん制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された遮断かん制御装置であって、
前記モータは、三相モータであり、
前記発電制動制御回路は、前記モータの三相の全て又は二相を通して前記発電制動を与える、
遮断かん制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された遮断かん制御装置であって、
前記発電制動制御回路は、少なくとも一つの抵抗選択回路を備えており、
前記抵抗選択回路は、複数の抵抗器と、スイッチとを含み、
前記複数の抵抗器のそれぞれは、抵抗値が互いに異なっており、
前記スイッチは、切り替え操作により、前記複数の抵抗器の中から、少なくとも一つの抵抗器を選択する、
遮断かん制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載された遮断かん制御装置であって、
カム・スイッチを含み、前記カム・スイッチは、遮断かん回転軸の回転に連動し、前記発電制動の開始時期及び停止時期を制御する、
遮断かん制御装置。
【請求項５】
遮断かん制御装置と、遮断かんとを含む遮断機であって、
前記遮断かん制御装置は、請求項１乃至４の何れかに記載されたものであり、
前記遮断かんは、前記遮断かん制御装置によって駆動される、
遮断機。
【請求項１】
モータと、発電制動制御回路とを含む遮断かん制御装置であって、
前記モータは、遮断かんを駆動するものであり、
前記発電制動制御回路は、選択可能な抵抗値の異なる複数の抵抗器を備え、前記モータに対する給電が停止されたとき、選択された前記抵抗器によって、前記モータに対し、前記遮断かんの有する自重降下時トルクの大きさに応じて区分された複数段階の発電制動を与える、
遮断かん制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された遮断かん制御装置であって、
前記モータは、三相モータであり、
前記発電制動制御回路は、前記モータの三相の全て又は二相を通して前記発電制動を与える、
遮断かん制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された遮断かん制御装置であって、
前記発電制動制御回路は、少なくとも一つの抵抗選択回路を備えており、
前記抵抗選択回路は、複数の抵抗器と、スイッチとを含み、
前記複数の抵抗器のそれぞれは、抵抗値が互いに異なっており、
前記スイッチは、切り替え操作により、前記複数の抵抗器の中から、少なくとも一つの抵抗器を選択する、
遮断かん制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載された遮断かん制御装置であって、
カム・スイッチを含み、前記カム・スイッチは、遮断かん回転軸の回転に連動し、前記発電制動の開始時期及び停止時期を制御する、
遮断かん制御装置。
【請求項５】
遮断かん制御装置と、遮断かんとを含む遮断機であって、
前記遮断かん制御装置は、請求項１乃至４の何れかに記載されたものであり、
前記遮断かんは、前記遮断かん制御装置によって駆動される、
遮断機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２８２５５（Ｐ２０１３−２８２５５Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６５３３５（Ｐ２０１１−１６５３３５）
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
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