JPH061897Y2 - 踏切遮断機の遮断桿速度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は踏切遮断機の遮断桿速度制御装置に関し、特に
下降速度を制御して遮断桿下降時間を一定に制御するも
のに関する。

〈従来の技術〉 電動機により遮断桿を昇降駆動する踏切遮断機にあって
は、遮断桿の上昇動作は速い方が良いが、下降動作で
は、下降時間が速過ぎると踏切内にいる人や車が抜けき
れず、遅過ぎると逆に踏切内に入ってしまう等の事態が
発生する惧れがあるため、下降時間を適切な一定の時間
範囲に調整している。

そして、従来では、例えば実開昭６１−８５５６８号公
報等に開示されているように、電動機の印加電圧を変化
させて昇降速度を制御している。

即ち、遮断桿上昇時には、電動機に電源電圧をダイレク
ト（例えば24Ｖ）に印加し、下降時には抵抗の挿入等に
よって印加電圧を調節して下降速度を適切に設定してい
る。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来のように下降時に印加電圧を低くす
る調整方式では、電動機のトルクが低下するため、風等
の影響を受けて下降速度がばらつき制御が不安定であっ
た。また、下降速度の初期調整は、現地で実際に動作さ
せて印加電圧等を設定する必要があるため、その調整に
時間及び手間がかかり面倒であるという大きな問題があ
った。

本考案は上記の実情に鑑みてなされたもので、安定した
下降時の速度制御が行え、かつ現地調整が不用な遮断桿
速度制御装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本考案は、電動機により遮断桿を昇降駆動す
る踏切遮断機の遮断桿速度制御装置であって、検出部
（Ａ）と、制御部（Ｂ）と、制動部（Ｃ）とから構成さ
れ、検出部（Ａ）は、電動機の回転速度に応じた周波数
のパルス信号を出力して遮断桿の下降速度を検出する構
成であり、制御部（Ｂ）は、検出部（Ａ）からのパルス
信号を波形整形する波形整形回路(11)と、波形整形回路
(11)の出力パルスを、デューティ比50％且つ周波数１／
２のパルス信号に分周する分周回路(12)と、分周回路(1
2)の出力パルスの立ち上がりでトリガされるワンショッ
トマルチバイブレータ(13)と、分周回路(12)の出力パル
スの立ち下がりでトリガされるワンショットマルチバイ
ブレータ(14)と、各結合コンデンサＣ_１，Ｃ_２を介して
それぞれ入力される両ワンショットマルチバイブレータ
(13,14)の出力の論理積演算を行うＡＮＤ回路(15)と、
ＡＮＤ回路(15)の出力パルスをデューティ比50％且つ周
波数１／２のパルス信号に分周する分周回路(16)と、分
周回路(16)の出力パルスに含まれるノイズ成分をフィル
タリングする帯域フィルタ(17)と、帯域フィルタ(17)の
出力をレベル検定するレベル検定回路(18)と、レベル検
定回路(18)の出力を増巾する増巾器(19)と、増巾器(19)
の出力が供給されるトランス(20)と、トランス(20)の交
流出力を整流する整流回路(21)とからなり、検出部
（Ａ）の出力パルスの周波数が所定値以上の時に整流回
路(21)から直流出力が発生する構成であり、制動部
（Ｃ）は、電動機内に組み込まれる電磁ブレーキ(31)を
備え、制御部（Ｂ）の整流回路(21)からの直流出力が電
磁ブレーキ(31)のブレーキ巻線に供給された時に電動機
に対して制動力を発生し、整流回路(21)の直流出力がブ
レーキ巻線に供給されない時には制動力が発生しない構
成であり、検出部（Ａ）の検出速度に基づいて制御部
（Ｂ）により制動部（Ｃ）の制動力を制御して遮断桿下
降速度を一定に制御する構成とした。

〈作用〉 上記の構成によれば、遮断桿の下降速度を検出し、この
検出速度に基づいて制御手段により制動手段をＯＮ・Ｏ
ＦＦ的に制御することによって、遮断桿の下降速度をフ
ィードバック制御し、遮断桿の下降時間を一定としてい
る。

〈実施例〉 以下本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、Ａは遮断桿下降速度検出部で、電動機
の回転を遮断桿に減速して伝達する減速機構に組込まれ
る減速歯車１外周面に、例えば磁性金属検知用の近接ス
イッチからなる速度センサ２を配置して構成される。
尚、速度センサ２は近接スイッチに限定するものではな
く例えばホトセンサ等その他のものでもよい。

Ｂは速度検出部Ａの検出信号に基づいて制動部Ｃは駆動
出力を発する制御部で、以下のように構成される。

即ち、11は速度センサ２からの出力を波形整形する例え
ばシュミット回路からなる波形整形回路、12は波形整形
回路11のパルス出力のデューティ比を１：１にすると共
にその周波数を1/2に分周する例えばＤ−フリップフロ
ップからなる分周回路、13,14は分周回路12の出力でト
リガされ予め設定した一定時間出力を発生するワンショ
ットマルチバイブレータで、一方のマルチバイブレータ
13は分周回路12の出力の立上がりでトリガされ、他方の
マルチバイブレータ14は立下がりでトリガされる。
Ｃ_１，Ｃ_２は結合コンデンサで直流成分をカットする。
15は両マルチバイブレータ13,14の出力の論理積演算を
行うＡＮＤ回路であり、両ワンショットマルチバイブレ
ータ13,14、コンデンサＣ_１，Ｃ_２及びＡＮＤ回路15に
より、速度センサ２の出力周波数を検知し遮断桿下降速
度を判定する速度判定回路を構成している。16はＡＮＤ
回路15の出力をデューティ比１：１にすると共にその周
波数を1/2に分周する例えばＤ−フリップフロップから
なる分周回路、17は所定の帯域巾の周波数成分のみを通
過させその他のノイズ成分等をカットして誤動作を防止
するための帯域フィルタ、18は帯域フィルタ17の出力レ
ベルを検知する例えばシュミット回路からなるレベル検
知回路、19は増巾器、20はトランス、21はトランス20の
交流出力を整流する整流回路で、これら増巾器19，トラ
ンス20及び整流回路21により、制御部Ｂの出力回路を構
成している。

次に、制動部Ｃは、電動機内に組込まれる電磁ブレーキ
31からなり、制御部Ｂからの駆動出力として例えば24
Ｖ，0.5Ａの直流がそのブレーキ巻線に供給される。

次に第２図及び第３図を参照しながら動作を説明する。

第２図及び第３図は第１図中ａ〜ｇの各点の出力波形を
示すもので、第２図は遮断桿下降速度が規定速度（例え
ば下降時間５±０．５sec相当の速度）より速い場合、
第３図は規定速度より遅い場合を示す。

まず、第２図では、減速歯車１の歯部が速度センサ２に
接近する毎に速度センサ２からパルスが発せられ、波形
整形回路11により矩形のパルス波に波形整形される（図
ａ）。

次に分周回路12ではその出力が波形整形回路11の最初の
パルスで立上がり、次のパルスで立下がることにより、
1/2の周波数に分周する（図ｂ）。

そして、分周回路12の出力立上がりで、一方のワンショ
ットマルチバイブレータ13がトリガされ所定時間（約
５．６ms）のパルスを出力し（図ｃ）、立下がりで他方
のワンショットマルチバイブレータ14がトリガされ同様
（約５．６ms）のパルスを出力する（図ｄ）。

ここで、分周回路12の周期Ｔ，言い換えればワンショッ
トマルチバイブレータ13,14の入力周期が５．６ms×２
＝11.2ms以下であれば、第２図示のように両マルチバイ
ブレータ13,14の出力が重り合いＡＮＤ回路15から出力
が発生する（図ｅ）。即ち、周期11.2msは約89Hzに相当
し、従って速度センサ２の出力周波数が89×２＝178Hz
（遮断桿下降時間として（約５secに相当）以上であれ
ばＡＮＤ回路15から出力が発生することになる。

ＡＮＤ回路15の出力は、再び分周回路16により分周され
る（図ｆ）。

この分周回路16の出力は、帯域フィルタ17、レベル検定
回路18を介してノイズ等を除去した後、出力回路に入力
し増巾器19で増巾されトランス20を介して整流回路21で
整流され、電磁ブレーキ31のブレーキ巻線に出力され制
動力が発生する（図ｇ）。

制動力の発生により、遮断桿下降速度が規定速度より遅
くなると、第３図に示すようにワンショットマルチバイ
ブレータ13,14の出力が重ならずＡＮＤ回路15からは出
力が発生しなくなる（図ｃ，ｄ，ｅ）。従って、電磁ブ
レーキ31への駆動出力は発生せず（図ｇ）、ブレーキは
動作せず再び遮断桿の下降速度が速くなる。

このようにして、遮断桿の下降速度を検出し、これに基
づいて電磁ブレーキ31をＯＮ−ＯＦＦ的に制御すること
により、下降速度をフィードバック制御して遮断桿の下
降時間が一定の時間（５±０．５sec）となるようにし
ている。従って、電動機に対する負荷が大きいときは第
４図(A)のようにブレーキの出力デューティが大とな
り、負荷が小さいときは第４図(B)のように出力デュー
ティが小となるように制御される。

そして、下降時の電動機の印加電圧を低くする必要がな
く十分なトルクを確保できるので、風等によって下降時
間が左右されることがなくなる。また、面倒な現地調整
をしなくて済む。

更に、例えばワンショットマルチバイブレータ13,14等
が故障して、出力が“Ｈ”レベルのままになってもコン
デンサＣ_１，Ｃ_２によりカットされＡＮＤ回路15からの
出力が出ず制動力が作用することはない。また、ノイズ
等によっても帯域フィルタ17等によって除去されるため
やはり制動力は作用しない。更に、出力回路はトランス
結合になっている。従って、異常時には制動力が作用せ
ず遮断桿が速く下降する方向に制御されフェールセーフ
な構成になっており、極めて安全性の高いものである。

〈考案の効果〉 以上述べたように本考案によれば、遮断桿下降速度に応
じて制動力を制御し、下降速度をフィードバック制御し
て下降時間を一定とする構成としたので、風等の影響に
より下降時間のばらつきがなく安定した制御が得られ
る。また、遮断桿設置時の面倒な下降速度調整が不要と
なる。更には、異常時に制動出力が発生せず遮断桿の下
降時間が早まる方向になるフェールセーフな構成であ
り、安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の回路構成図、第２図及び第
３図は同上実施例の動作を説明するための主要部の出力
波形タイムチャートで、第２図は下降速度が速い場合、
第３図は下降速度が遅い場合、第４図(A),(B)はブレー
キ出力の負荷に応じた出力状態を示す図である。 １…減速歯車、２…速度センサ、12…分周回路、13,14
…ワンショットマルチバイブレータ、15…ＡＮＤ回路、
16…分周回路、17…帯域フィルタ、18…レベル検知回
路、20…トランス、21…整流回路、31…電磁ブレーキ、
Ｃ_１，Ｃ_２…コンデンサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機により遮断桿を昇降駆動する踏切遮
   断機の遮断桿速度制御装置であって、 検出部（Ａ）と、制御部（Ｂ）と、制動部（Ｃ）とから
   構成され、 検出部（Ａ）は、電動機の回転速度に応じた周波数のパ
   ルス信号を出力して遮断桿の下降速度を検出する構成で
   あり、 制御部（Ｂ）は、検出部（Ａ）からのパルス信号を波形
   整形する波形整形回路(11)と、波形整形回路(11)の出力
   パルスを、デューティ比50％且つ周波数１／２のパルス
   信号に分周する分周回路(12)と、分周回路(12)の出力パ
   ルスの立ち上がりでトリガされるワンショットマルチバ
   イブレータ(13)と、分周回路(12)の出力パルスの立ち下
   がりでトリガされるワンショットマルチバイブレータ(1
   4)と、各結合コンデンサＣ_１，Ｃ_２を介してそれぞれ入
   力される両ワンショットマルチバイブレータ(13,14)の
   出力の論理積演算を行うＡＮＤ回路(15)と、ＡＮＤ回路
   (15)の出力パルスをデューティ比50％且つ周波数１／２
   のパルス信号に分周する分周回路(16)と、分周回路(16)
   の出力パルスに含まれるノイズ成分をフィルタリングす
   る帯域フィルタ(17)と、帯域フィルタ(17)の出力をレベ
   ル検定するレベル検定回路(18)と、レベル検定回路(18)
   の出力を増巾する増巾器(19)と、増巾器(19)の出力が供
   給されるトランス(20)と、トランス(20)の交流出力を整
   流する整流回路(21)とからなり、検出部（Ａ）の出力パ
   ルスの周波数が所定値以上の時に整流回路(21)から直流
   出力が発生する構成であり、 制動部（Ｃ）は、電動機内に組み込まれる電磁ブレーキ
   (31)を備え、制御部（Ｂ）の整流回路(21)からの直流出
   力が電磁ブレーキ(31)のブレーキ巻線に供給された時に
   電動機に対して制動力を発生し、整流回路(21)の直流出
   力がブレーキ巻線に供給されない時には制動力が発生し
   ない構成であり、 検出部（Ａ）の検出速度に基づいて制御部（Ｂ）により
   制動部（Ｃ）の制動力を制御して遮断桿下降速度を一定
   に制御する構成とした 踏切遮断機の遮断桿速度制御装置。