転てつ機の状態監視装置
【課題】駆動電力を検出対象とせずに転てつ機の復帰時間の推定が可能な転てつ機用状態監視装置を提供する。
【解決手段】スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段ａと、前記歪み検出手段による検出値を、経時的に記録する手段ｂと、記録された検出値変化を微分し、その微分値が所定の一定値以上となる領域とそれ以外の領域とに分け、一定値以上となる最初の領域の終端を緩速復帰開始点、前記一定値以上となる二番目の領域の終端を復帰終了点として、前記緩速復帰開始点と前記復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として算出する演算手段ｃと、を備えた。
【解決手段】スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段ａと、前記歪み検出手段による検出値を、経時的に記録する手段ｂと、記録された検出値変化を微分し、その微分値が所定の一定値以上となる領域とそれ以外の領域とに分け、一定値以上となる最初の領域の終端を緩速復帰開始点、前記一定値以上となる二番目の領域の終端を復帰終了点として、前記緩速復帰開始点と前記復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として算出する演算手段ｃと、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転てつ機の状態監視装置、さらに詳しくは、転てつ機の転換力や復帰時間を監視する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転換鎖錠装置の一部を構成する転てつ機の故障は、列車運行に対する影響が大きいので、転てつ機の状態の監視により、適切な障害予防と保全が必要である。そのため、これまでは、電気転てつ機については、状態監視装置が開発・実用化されている（非特許文献１，２）。
【０００３】
転てつ機には、電気転てつ機と発条転てつ機がある。図２１は電気転てつ機の設置状態を示す斜視図、図２２は発条転てつ機の構成を示す図である。
電気転てつ機は、図２１に符号ＳＭで示すものであり、電気で駆動されるモータＭの回転力を図示されていないクラッチ（フリクションクラッチ又はマグネットクラッチ）、中間歯車、転換歯車、転換ローラを介して動作かん１０１を往動又は復動させ、その動作かん１０１に連結されているスイッチアジャスターロッド１０２及びスイッチアジャスタ１０３を介してトングレール１０４を転換させるものである（非特許文献３）。
【０００４】
一方、発条転てつ機は、図２２に符号ＳＰで示すものであり、下端部にチェックバルブ２０１を、上端部にニードルバルブ２０２を備えた油圧シリンダ２０３とバネ２０４とを有し、その油圧シリンダ２０３のピストンロッド２０５と前記バネ２０４の上端及びそのバネの下端と前記油圧シリンダ２０３の下端とをそれぞれ上部クランク２０６及び下部クランク２０７で連結し、下部クランク２０７の回動力をアーム２０８を介して図２１に示したスイッチアジャスタ１０３と同様のスイッチアジャスタ１０３に伝達させて、そのスイッチアジャスタ１０３を介してトングレールを転換させるものであり、対向列車に対しては、バネ圧でトングレールの基本レールに対する密着状態（定位）を確保し、列車が背向で通過するときは、車輪がバネ圧を圧してトングレールを割出し（転換し）、通過後はバネの力で自動的に定位側に復帰するように作用する（非特許文献４）。
【０００５】
電気転てつ機ＳＭに関わる障害の一つとして、転換動作が終了しない「転換不能」がある。転換不能の兆候の一つとして、モータに対して通常の転換とは異なる負荷等が見られる場合がある。この点に着目して、上記の実用化された状態監視装置には、モータの電流・電圧（駆動電力）を検出し、その検出した駆動電力から転換力を推定して、監視するものがある。
【０００６】
発条転てつ機ＳＰにおいても、電気転てつ機と同様の障害として、錆や傷等により、トングレールと床板の摩擦等の負荷力が増大して、復帰動作が完了しない「復帰不能」が発生する場合がある。しかし、発条転てつ機は、上記のように動作に電力を用いないので、駆動電力により転換力の推定を行う上記の実用化された状態監視装置を、発条転てつ機にそのまま適用して復帰力のモニタリングを行うことはできない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】京三サーキュラー Vol.41, No.4, pp3-13, 1990
【非特許文献２】鉄道技術研究所速報 No.A-86-102, pp1-20, 1986
【非特許文献３】鉄道技術者のための電気概論 信号シリーズ ４、転てつ装置、 ｐｐ．３８−５４、日本鉄道電気技術協会、１９９２
【非特許文献４】鉄道技術者のための電気概論 信号シリーズ ４、転てつ装置、 ｐｐ．７６−８２、日本鉄道電気技術協会、１９９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、駆動電力を検出対象とせずに転てつ機の復帰時間の推定が可能な転てつ機用状態監視装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のもう一つの課題は、転てつ機の転換力の測定と復帰時間の推定が可能な転てつ機用状態監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、転てつ機用状態監視装置を、（ａ)スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段と、（ｂ)その歪み検出手段による検出値を経時的に記録する手段と、（ｃ）記録された検出値変化を微分し、その微分値が所定の一定値以上となる領域とそれ以外の領域とに分け、一定値以上となる最初の領域の終端を緩速復帰開始点、前記一定値以上となる二番目の領域の終端を復帰終了点として、上記緩速復帰開始点と上記復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として算出する演算手段とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
上記もう一つの課題を解決するため、本発明は、転てつ機用状態監視装置を、（ａ)スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段と、（ｂ) その歪み検出手段による検出値を経時的に記録する手段と、（ｃ）記録された検出値変化を微分し、その微分値が所定の一定値以上となる領域とそれ以外の領域とに分け、一定値以上となる最初の領域の終端を緩速復帰開始点、前記一定値以上となる二番目の領域の終端を復帰終了点として、上記緩速復帰開始点と上記復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として算出する演算手段と、（ｄ)歪み検出手段による検出値を、所定の変換率により転換力に変換する変換手段と、(ｅ)その変換手段により変換された転換力を転換の度に記憶する手段及び／又は表示する手段とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の好ましい例では、上記転てつ機の状態監視装置の変換手段は、スイッチアジャスタの歪みと温度との相関から求めた回帰式により、転換の度に計測されるスイッチアジャスタ歪み計測値を補正するものであることが望ましい。
【００１３】
上記歪み検出手段は、スイッチアジャスタに貼付される歪みゲージと、その歪みゲージに接続されたアンプと、そのアンプに接続されたローパスフィルタとからなることが好ましい。
【００１４】
そして、前記アンプは、交流式アンプであることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の本発明によれば、転てつ機のスイッチアジャスタに貼付された歪み検出手段により得られる歪み検出値を記録して、現地又は管理所のいずれにおいても、その歪み検出値を解析して、転てつ機の復帰時間の推定を行うことができる。また、スイッチアジャスタの歪みを検出対象とするので、駆動電力を用いない発条転てつ機の転換力を測定することができるほか、駆動電力を用いる電気転てつ機に対しても適用して、転換力を測定することができる。
【００１６】
また、請求項２の本発明によれば、一つの状態監視装置で、転てつ機の復帰時間の推定と転換力の測定とを併せて行うことができる。
【００１７】
また、請求項３の本発明によれば、環境温度の変化に影響されずに、転てつ機の転換力の測定と発条転てつ機の復帰時間の推定を正確に行うことができる。
【００１８】
さらに、請求項４の本発明によれば、商用周波数のノイズの影響を受けにくい転てつ機の状態監視装置を提供することができる。
【００１９】
そして、請求項５の本発明によれば、商用周波数のノイズの影響を抑えることができる転てつ機の状態監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】請求項１に係る転てつ機の状態監視装置の基本的構成を概念的に示すブロック図である。
【図２】図１中の歪み検出手段の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】請求項１に係る転てつ機の状態監視装置の設置例を示す模写図である。
【図４】歪みゲージのスイッチアジャスタに対する貼付位置についての説明図である。
【図５】動歪みアンプの出力波形図である。
【図６】動歪みアンプが交流式と直流式の場合の、動歪みアンプが出力するスイッチアジャスタ歪みのパワースペクトル密度分布の異同を示すグラフである。
【図７】動歪みアンプでローパスフィルタにより処理した後の波形を示す図である。
【図８】割り出し転換時の発条転てつ機の復帰動作を示す図である。
【図９】発条転てつ機の割出動作開始から復帰終了までの動作速度を示す図である。
【図１０】スイッチアジャスタ歪みと復帰時間の関係を示す図である。
【図１１】請求項２に係る転てつ機の状態監視装置の基本的構成を概念的に示すブロック図である。
【図１２】軸力計による転換力測定結果を示す図である。
【図１３】軸力計測定値とスイッチアジャスタ歪みの関係を示す図である。
【図１４】車両による割出し時の歪み測定結果を示す図である。
【図１５】相対復帰力の日毎の変化を示す波形図である。
【図１６】密着時歪みの日毎の変化を示す波形図である。
【図１７】密着時のスイッチアジャスタの歪みと温度との関係を示す図である。
【図１８】復帰時間の変化を示す図である。
【図１９】気温と復帰時間の関係を示す図である。
【図２０】電気転てつ機の設置状態を示す図である。
【図２１】発条転てつ機の構成を示す図である。
【図２２】試験条件と５０Ｈｚ付近のパワースペクトル密度を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
本発明の転てつ機の状態監視装置は、発条転てつ機と電気転てつ機のいずれにも適用可能であるが、以下には、発条転てつ機に適用される場合の実施の形態について説明する。
本発明の第１の実施の形態である発条転てつ機用状態監視装置Ａは、スイッチアジャスタの歪みを検出対象とし、その検出値から発条転てつ機の転換時間を推定するようにしたものである。
【００２３】
この実施の形態による発条転てつ機用状態監視装置Ａは、図１に示すように、歪み検出手段ａと、検出した歪みを記録する記録手段ｂと、記録された歪み測定値から復帰時間を算出する演算手段ｃとを有する。
【００２４】
歪み検出手段ａは、図２に概念的に示し、図３に設置例を示すように、歪みゲージ１と、ブリッジ回路２と、棒状変位計３と、動歪みアンプ４と、ロガ５とによって構成されている。図３の２’はブリッジ回路２を収容するブリッジボックスである。
【００２５】
歪みゲージ１は、スイッチアジャスタ１０３に加わる力による伸縮の割合を電気抵抗の変化に変換するセンサである。歪みゲージ１は、図３に示すように、転てつ機ＳＰから見てスイッチアジャスタ１０３の「押し」の方向に転換した時には転てつ機ＳＰの下側から姿を出し、「引き」の方向に転換した時には転てつ機ＳＰの下側に隠れる部分に貼付される。
【００２６】
歪みゲージ１は、その抵抗の変化を増幅するため、ブリッジ回路２に接続されている。ブリッジ回路２の出力は、ケーブルを介して器具箱６に収容されている動歪みアンプ４に入力され、その動歪みアンプ４の出力する歪み測定値は、同じく器具箱６に収容されているロガ５に順次記録されるように構成されている。
【００２７】
ブリッジ回路２及び動歪みアンプ４による歪みの増幅率は、歪みゲージの貼付形態により異なる。使用するスイッチアジャスタ１０３は、一例として、直径３６ｍｍ、密着力・転換力は２ｋＮ（２００ｋｇｆ）程度であるので、スイッチアジャスタ１０３の軸方向の歪みは、１０με程度の低い値である。そこで、好ましい実施の形態においては、歪みゲージの取付態様として、図４（ａ）に示すように、スイッチアジャスタ１０３の軸方向と周方向に２枚ずつ貼付する、比較的感度の高い「４ゲージ法」を採用した。
【００２８】
図４（ｂ）は、歪みゲージをスイッチアジャスタ１０３の軸方向に１枚のみ貼付した場合の「１ゲージ法」のブリッジ回路の構成を示す。「４ゲージ法」の場合は、軸方向貼付ゲージ（ε1，ε3）の伸縮による抵抗変化はΔＲ、周方向貼付ゲージ（ε2，ε4）の伸縮による抵抗変化はΔＲｖ（ｖ＝０．３）となり、４ゲージと１ゲージの歪みの増幅率の比は、２．６：１となる。「４ゲージ法」が最も増幅率が高く、温度影響も小さいことが実験によっても確認された。
【００２９】
棒状変位計３は、スイッチアジャスタの変位を電気抵抗の変化に変換するセンサであるが、本発明の好ましい実施の形態においては、電磁転てつ鎖錠器（図示省略）の鎖錠かんの変位から「割り出し」を検知し、転換力測定開始のトリガーとするために用いている。この棒状変位計３は、汎用の測定器で確実に測定するために設けたが、専用の歪み測定器を用意する場合は、歪みの測定波形からトリガーをかけることができるので、棒状変位計３は不要になる。
【００３０】
動歪みアンプ４は、歪みゲージ１を接続したブリッジ回路２と棒状変位計３の出力を増幅し、これを直流電圧の変化に変換するためのものである。動歪みアンプ４は、ブリッジ回路２に流す電流の種類によって、直流式と交流式とがある。直流式歪みアンプは、交流式に比べて経済面で優れているが、図５に示すように、商用周波数成分を主としたノイズの影響を受けるため、直流式歪みアンプのみでは、復帰力、復帰時間を判断することが困難である。
【００３１】
そこで、発明者は、電気転てつ機のスイッチアジャスタの下部における歪みを、歪みゲージ、歪みアンプ、電源系、ローパスフィルタの条件を変えて測定し、ノイズの影響を受けにくい機器構成の検討を行った。
【００３２】
図２２の表に試験条件と５０Ｈｚ付近のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）を、図６に各構成での測定結果であるパワースペクトル密度分布を示す。図７にローパスフィルタによる処理後の波形を示す。この結果より、直流式歪みアンプを使用する場合は、電池又は絶縁アンプを使用し、これにローパスフィルタを用いることで、商用周波数のノイズの影響が抑えられることが判る。また、交流式アンプを使用し、内蔵ローパスフィルタを用いる場合は、商用周波数のノイズの影響を最も受けにくいことが判る。
【００３３】
上記試験結果に基づき、実施の形態においては、動歪みアンプ４が交流式アンプとローパスフィルタの組合せからなる歪み検出手段ａを用いて、スイッチアジャスタ１０３の歪みを測定する。増幅される歪み測定値は、ロガ５に与えられる。ロガ５は、動歪みアンプ４により増幅された歪みを記録するものである。棒状変位計２で測定している電磁転てつ鎖錠器の鎖錠かん変位が変化した時点をトリガーとして、その前後一定時間の歪みゲージによって測定される歪みを記録するように構成されている。
【００３４】
歪み検出手段ａにより得られ、ロガ５に記録された歪み測定値は、記録手段ｂに時系列的に記録される。
【００３５】
発条転てつ機の保守調整項目である復帰時間は、従来は、測定者の視覚、聴覚によって復帰開始、復帰終了のタイミングを判断して、計時されている。しかし、この方法は、保守時以外に実行することができない。そこで、本発明では、スイッチアジャスタの歪みを記録手段ｂに時系列的に記録し、その時刻歴応答を利用して復帰時間を推定する方法を検討した。
【００３６】
背向からの車両の進入によりトングレールが動かされる「割出し転換」時の発条転てつ機内のバネとシリンダの作用による復帰動作の様子は、図８に示すとおりである。発条転てつ機は、トングレールのストロークに合わせてシリンダ内部の動作油の流量面積が変化する機構により、転換速度を、図９に示すように、緩速復帰、中速復帰及び高速復帰と変化させながら、復帰力を制御している。
【００３７】
スイッチアジャスタの歪みは、通常、図１０に示すように、割り出し時と中速復帰時から高速復帰時に歪み量が大きく変化する。一方、転換前や復帰後の密着状態にある時や緩速復帰時には、歪み量が少ない。
【００３８】
これに着目して、演算手段ｃでは、記録手段ｂから入力される歪み測定値を順次微分し、その歪み微分値が一定値以上となる領域（図１０の鎖線の矩形で囲まれた領域Ａ，Ｂ）を求め、最初に一定値以上となる領域Ａの終端を緩速復帰開始点であると判定し、次に一定値以上となる領域Ｂの終端を復帰終了点であると判定する。続いて、演算手段ｆは、歪み測定値から計算される緩速復帰開始点と復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として出力するように構成されている。
【００３９】
本発明の第２の実施の形態は、歪み検出手段ａにより得られ、ロガ５に記録された歪み測定値から転換力を求めるものである。図１１に示すように、第２の実施の形態に係る発条転てつ機用状態監視装置Ｂは、歪み検出手段ａと、検出した歪みを記録する記録手段ｂと、記録された歪み測定値から復帰時間を算出する演算手段ｃと、歪み検出手段ａにより検出された歪みを所定の変換率に基づき転換力に変換する変換手段ｄと、その変換手段により変換された転換力を記憶する手段ｅ及び／又は表示する手段ｆとを有する。すなわち、第１の実施の形態に、変換手段ｄ、記憶手段ｅ及び表示手段ｆを付加した構成である。
【００４０】
歪み検出手段ａにより得られ、ロガ５に記録された歪み測定値は、変換手段ｂにより、転換力に変換される。変換手段ｂによる歪み測定値を転換力に変換する方法には、転てつ機の実際の転換動作時の転換力と歪みとを測定し、その転換力と歪みの関係から回帰式を求め、その回帰式を用いて、各歪み測定値から転換力を求める方法がある。他の方法としては、転てつ機の実地試験による転換力と歪みの関係から変換テーブルを作成して記憶して置き、得られた歪み測定値からその変換テーブルをルックアップして、転換力を決定する方法を用いることもできる。
【００４１】
実際の転てつ機のスイッチアジャスタの歪みと転換力・復帰力を関係づけるため、動作かんとスイッチアジャスタとを連結するジョーピンに代えて、既知のジョーピン形軸力計を挿入し、割り出し時の転換力と復帰力を直接的に測定した。図１２はその軸力計の測定値とスイッチアジャスタの歪みの関係を示す。図８は軸力計による転換力測定結果を示す。図９は軸力計測定値とスイッチアジャスタ歪みの関係を示す。軸力計を用いた測定値から回帰直線を求めた。図１３のＲＬは回帰直線を示す。この回帰直線から［数１］に示す回帰式が得られた。
【００４２】
【数１】
【００４３】
こうして、歪み検出手段ａにより得られ歪み測定値は、変換手段ｂにより上記回帰式を用いて、転換力に変換される。変換手段ｄに記憶手段eが接続されている場合は、変換された転換力は、その記憶手段eに記憶される。記憶されたデータは、後にこの転換力測定器に接続される機器により読み出して、表示器又はプリンタ等に出力するために用いられる。
【００４４】
また、変換手段ｄに記憶手段eと表示手段ｆが接続されている場合は、即座に又は随時、記憶されたデータを読み出して、表示器に表示させることができる。出力又は表示された転換力を、転てつ機が正常である時の事前に計測されている基準転換力と比較することにより、その転てつ機に障害が生じているか、障害発生が近いか等の状態監視を行うことができる。
【００４５】
上述のように、転てつ機の状態監視装置Ｂは、スイッチアジャスタの歪みを検出対象とするから、発条転てつ機と電気転てつ機のいずれにも適用可能である。また、エスケープクランクにより連結された複数のスイッチアジャスタを用いる転てつ機においては、各スイッチアジャスタに対して転換力測定が行われる。
【００４６】
領域Ａ，Ｂの検出には、信号波形を矩形波に変換する波形成形技術を用い、最初の矩形波の末端を復帰開始点、次の矩形波の末端を復帰終了点と認識することができる。
【００４７】
従って、転てつ機の状態監視装置Ｂは、一つで発条転てつ機の転換力の測定と復帰時間の推定を行い、状態監視を行うことができる。
【００４８】
［復帰時間の長期現地測定及びその結果に基づく補正］
上記転換力の測定と転換時間の推定方法を用いて、本線上の発条転てつ機を対象に転換力・復帰時間の測定を実施した。また、発条転てつ機の状態の長期的な変化について調査を行った。
（ａ）スイッチアジャスタ歪み
図１４に、スイッチアジャスタ歪みの転換１回分の測定結果を示す。約０ｓ（秒）から８ｓまでの間にトングレールが車両（４両）によって割り出され、その後、約８ｓから１１ｓまでの間で復帰していることが、その波形から読み取ることができる。また、密着状態のスイッチアジャスタ歪みと緩速復帰時の歪みの差が得られることから、密着力と復帰力の差（以下、相対復帰力とする。）を数式（１）より求めることができる。図１５に転換毎の相対復帰力を示す。相対復帰力は、復帰転換時の負荷に対する発条転てつ機の能力の余裕分を示していると言われており、この差が小さいほど負荷が大きいと考えることができる。
【００４９】
図１６に、転換毎の密着時（図１４の−２ｓから０ｓまで）のスイッチアジャスタ歪みを示す。密着時のスイッチアジャスタ歪みは、転換毎に変化することが判った。これは、密着力が実際に変化しているか、測定する歪み量が小さいことからゲージとスイッチアジャスタの線膨張係数が影響して、見掛け上の歪みが測定されたために見られる現象であると考えられる。また、定性的には晴天時に変化が大きい傾向にある。そこで、スイッチアジャスタの歪みゲージ貼付箇所付近に温度センサを貼付し、スイッチアジャスタ歪みと歪みゲージ貼付箇所付近のスイッチアジャスタ温度を同時に測定した。図１７に測定結果を示す。
【００５０】
この測定結果から、スイッチアジャスタ歪み測定値とスイッチアジャスタ温度に相関があることが判る。このことから、密着時の歪みが転換毎に変化する現象は温度によるものと考えられる。また、スイッチアジャスタの歪みと同時に温度を測定し、歪み測定値の温度補正を行うことができれば、密着力や転換力の絶対値を得ることができる。
【００５１】
密着時のスイッチアジャスタ歪みはスイッチアジャスタ温度との間に、図１７に示すように相関がある。その場合の相関係数は０．８１６、回帰式は［数２］の通りである。
【００５２】
【数２】
【００５３】
従って、歪みゲージにより現実に測定されたスイッチアジャスタ歪みが適正値か否かを判定するため、上記変換手段ｂでは、歪みゲージ取付位置付近に設けた温度センサから入力するその時の測定温度を上記回帰式に代入して、歪み検出手段ａのロガ５よりに入力する歪み測定値を適正に補正するように構成されている。
【００５４】
（ｂ）復帰時間
図１８に転換毎の復帰時間の変化を、図１９に測定期間毎の平均温度と平均復帰時間の関係を示す。図１８から、復帰時間は短期間で大幅に変化しないことを確認した。一方、図１９から、長期的には復帰時間が変化し、平均温度が高い期間は復帰時間が短く、平均温度が低い期間は復帰時間が長くなることを確認した。
【００５５】
従って、動歪みアンプからの出力波形の成形及び緩速復帰開始点と復帰終了点の間の時間計測により復帰時間を求めることができ、求められた値と適正値とを比較することにより、当該転てつ機の状態の適否を判断することができる。
【００５６】
発条転てつ機の保全においては、復帰時間は４〜８秒が適正値とされている。得られた値が適正値でない場合は、発条転てつ機のニードルバルブの開閉量、つまり、緩速復帰時の流路面積を調整して、復帰時間の調整を行えばよい。
【００５７】
上記本発明による状態監視装置の、スイッチアジャスタの歪み測定による転換力測定及び復帰時間のモニタリングは、発条転てつ機に限らず、電気転てつ機、新幹線用転換鎖錠装置に複数備わるエスケープクランク部での転換力測定等に広く活用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
Ａ 転てつ機の状態監視装置
ａ 歪み検出手段
ｂ 変換手段
ｃ 記憶手段
１ 歪みゲージ
２ ブリッジ回路
３ 棒状変位計
４ 動歪みアンプ
５ ロガ
Ｂ，ＡＢ 発条転てつ機用状態監視装置
ｄ 表示手段
ｅ 記録手段
ｆ 演算手段
ＳＰ 発条転てつ機
１０３ スイッチアジャスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転てつ機の状態監視装置、さらに詳しくは、転てつ機の転換力や復帰時間を監視する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転換鎖錠装置の一部を構成する転てつ機の故障は、列車運行に対する影響が大きいので、転てつ機の状態の監視により、適切な障害予防と保全が必要である。そのため、これまでは、電気転てつ機については、状態監視装置が開発・実用化されている（非特許文献１，２）。
【０００３】
転てつ機には、電気転てつ機と発条転てつ機がある。図２１は電気転てつ機の設置状態を示す斜視図、図２２は発条転てつ機の構成を示す図である。
電気転てつ機は、図２１に符号ＳＭで示すものであり、電気で駆動されるモータＭの回転力を図示されていないクラッチ（フリクションクラッチ又はマグネットクラッチ）、中間歯車、転換歯車、転換ローラを介して動作かん１０１を往動又は復動させ、その動作かん１０１に連結されているスイッチアジャスターロッド１０２及びスイッチアジャスタ１０３を介してトングレール１０４を転換させるものである（非特許文献３）。
【０００４】
一方、発条転てつ機は、図２２に符号ＳＰで示すものであり、下端部にチェックバルブ２０１を、上端部にニードルバルブ２０２を備えた油圧シリンダ２０３とバネ２０４とを有し、その油圧シリンダ２０３のピストンロッド２０５と前記バネ２０４の上端及びそのバネの下端と前記油圧シリンダ２０３の下端とをそれぞれ上部クランク２０６及び下部クランク２０７で連結し、下部クランク２０７の回動力をアーム２０８を介して図２１に示したスイッチアジャスタ１０３と同様のスイッチアジャスタ１０３に伝達させて、そのスイッチアジャスタ１０３を介してトングレールを転換させるものであり、対向列車に対しては、バネ圧でトングレールの基本レールに対する密着状態（定位）を確保し、列車が背向で通過するときは、車輪がバネ圧を圧してトングレールを割出し（転換し）、通過後はバネの力で自動的に定位側に復帰するように作用する（非特許文献４）。
【０００５】
電気転てつ機ＳＭに関わる障害の一つとして、転換動作が終了しない「転換不能」がある。転換不能の兆候の一つとして、モータに対して通常の転換とは異なる負荷等が見られる場合がある。この点に着目して、上記の実用化された状態監視装置には、モータの電流・電圧（駆動電力）を検出し、その検出した駆動電力から転換力を推定して、監視するものがある。
【０００６】
発条転てつ機ＳＰにおいても、電気転てつ機と同様の障害として、錆や傷等により、トングレールと床板の摩擦等の負荷力が増大して、復帰動作が完了しない「復帰不能」が発生する場合がある。しかし、発条転てつ機は、上記のように動作に電力を用いないので、駆動電力により転換力の推定を行う上記の実用化された状態監視装置を、発条転てつ機にそのまま適用して復帰力のモニタリングを行うことはできない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】京三サーキュラー Vol.41, No.4, pp3-13, 1990
【非特許文献２】鉄道技術研究所速報 No.A-86-102, pp1-20, 1986
【非特許文献３】鉄道技術者のための電気概論 信号シリーズ ４、転てつ装置、 ｐｐ．３８−５４、日本鉄道電気技術協会、１９９２
【非特許文献４】鉄道技術者のための電気概論 信号シリーズ ４、転てつ装置、 ｐｐ．７６−８２、日本鉄道電気技術協会、１９９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、駆動電力を検出対象とせずに転てつ機の復帰時間の推定が可能な転てつ機用状態監視装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のもう一つの課題は、転てつ機の転換力の測定と復帰時間の推定が可能な転てつ機用状態監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、転てつ機用状態監視装置を、（ａ)スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段と、（ｂ)その歪み検出手段による検出値を経時的に記録する手段と、（ｃ）記録された検出値変化を微分し、その微分値が所定の一定値以上となる領域とそれ以外の領域とに分け、一定値以上となる最初の領域の終端を緩速復帰開始点、前記一定値以上となる二番目の領域の終端を復帰終了点として、上記緩速復帰開始点と上記復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として算出する演算手段とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
上記もう一つの課題を解決するため、本発明は、転てつ機用状態監視装置を、（ａ)スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段と、（ｂ) その歪み検出手段による検出値を経時的に記録する手段と、（ｃ）記録された検出値変化を微分し、その微分値が所定の一定値以上となる領域とそれ以外の領域とに分け、一定値以上となる最初の領域の終端を緩速復帰開始点、前記一定値以上となる二番目の領域の終端を復帰終了点として、上記緩速復帰開始点と上記復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として算出する演算手段と、（ｄ)歪み検出手段による検出値を、所定の変換率により転換力に変換する変換手段と、(ｅ)その変換手段により変換された転換力を転換の度に記憶する手段及び／又は表示する手段とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の好ましい例では、上記転てつ機の状態監視装置の変換手段は、スイッチアジャスタの歪みと温度との相関から求めた回帰式により、転換の度に計測されるスイッチアジャスタ歪み計測値を補正するものであることが望ましい。
【００１３】
上記歪み検出手段は、スイッチアジャスタに貼付される歪みゲージと、その歪みゲージに接続されたアンプと、そのアンプに接続されたローパスフィルタとからなることが好ましい。
【００１４】
そして、前記アンプは、交流式アンプであることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の本発明によれば、転てつ機のスイッチアジャスタに貼付された歪み検出手段により得られる歪み検出値を記録して、現地又は管理所のいずれにおいても、その歪み検出値を解析して、転てつ機の復帰時間の推定を行うことができる。また、スイッチアジャスタの歪みを検出対象とするので、駆動電力を用いない発条転てつ機の転換力を測定することができるほか、駆動電力を用いる電気転てつ機に対しても適用して、転換力を測定することができる。
【００１６】
また、請求項２の本発明によれば、一つの状態監視装置で、転てつ機の復帰時間の推定と転換力の測定とを併せて行うことができる。
【００１７】
また、請求項３の本発明によれば、環境温度の変化に影響されずに、転てつ機の転換力の測定と発条転てつ機の復帰時間の推定を正確に行うことができる。
【００１８】
さらに、請求項４の本発明によれば、商用周波数のノイズの影響を受けにくい転てつ機の状態監視装置を提供することができる。
【００１９】
そして、請求項５の本発明によれば、商用周波数のノイズの影響を抑えることができる転てつ機の状態監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】請求項１に係る転てつ機の状態監視装置の基本的構成を概念的に示すブロック図である。
【図２】図１中の歪み検出手段の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】請求項１に係る転てつ機の状態監視装置の設置例を示す模写図である。
【図４】歪みゲージのスイッチアジャスタに対する貼付位置についての説明図である。
【図５】動歪みアンプの出力波形図である。
【図６】動歪みアンプが交流式と直流式の場合の、動歪みアンプが出力するスイッチアジャスタ歪みのパワースペクトル密度分布の異同を示すグラフである。
【図７】動歪みアンプでローパスフィルタにより処理した後の波形を示す図である。
【図８】割り出し転換時の発条転てつ機の復帰動作を示す図である。
【図９】発条転てつ機の割出動作開始から復帰終了までの動作速度を示す図である。
【図１０】スイッチアジャスタ歪みと復帰時間の関係を示す図である。
【図１１】請求項２に係る転てつ機の状態監視装置の基本的構成を概念的に示すブロック図である。
【図１２】軸力計による転換力測定結果を示す図である。
【図１３】軸力計測定値とスイッチアジャスタ歪みの関係を示す図である。
【図１４】車両による割出し時の歪み測定結果を示す図である。
【図１５】相対復帰力の日毎の変化を示す波形図である。
【図１６】密着時歪みの日毎の変化を示す波形図である。
【図１７】密着時のスイッチアジャスタの歪みと温度との関係を示す図である。
【図１８】復帰時間の変化を示す図である。
【図１９】気温と復帰時間の関係を示す図である。
【図２０】電気転てつ機の設置状態を示す図である。
【図２１】発条転てつ機の構成を示す図である。
【図２２】試験条件と５０Ｈｚ付近のパワースペクトル密度を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
本発明の転てつ機の状態監視装置は、発条転てつ機と電気転てつ機のいずれにも適用可能であるが、以下には、発条転てつ機に適用される場合の実施の形態について説明する。
本発明の第１の実施の形態である発条転てつ機用状態監視装置Ａは、スイッチアジャスタの歪みを検出対象とし、その検出値から発条転てつ機の転換時間を推定するようにしたものである。
【００２３】
この実施の形態による発条転てつ機用状態監視装置Ａは、図１に示すように、歪み検出手段ａと、検出した歪みを記録する記録手段ｂと、記録された歪み測定値から復帰時間を算出する演算手段ｃとを有する。
【００２４】
歪み検出手段ａは、図２に概念的に示し、図３に設置例を示すように、歪みゲージ１と、ブリッジ回路２と、棒状変位計３と、動歪みアンプ４と、ロガ５とによって構成されている。図３の２’はブリッジ回路２を収容するブリッジボックスである。
【００２５】
歪みゲージ１は、スイッチアジャスタ１０３に加わる力による伸縮の割合を電気抵抗の変化に変換するセンサである。歪みゲージ１は、図３に示すように、転てつ機ＳＰから見てスイッチアジャスタ１０３の「押し」の方向に転換した時には転てつ機ＳＰの下側から姿を出し、「引き」の方向に転換した時には転てつ機ＳＰの下側に隠れる部分に貼付される。
【００２６】
歪みゲージ１は、その抵抗の変化を増幅するため、ブリッジ回路２に接続されている。ブリッジ回路２の出力は、ケーブルを介して器具箱６に収容されている動歪みアンプ４に入力され、その動歪みアンプ４の出力する歪み測定値は、同じく器具箱６に収容されているロガ５に順次記録されるように構成されている。
【００２７】
ブリッジ回路２及び動歪みアンプ４による歪みの増幅率は、歪みゲージの貼付形態により異なる。使用するスイッチアジャスタ１０３は、一例として、直径３６ｍｍ、密着力・転換力は２ｋＮ（２００ｋｇｆ）程度であるので、スイッチアジャスタ１０３の軸方向の歪みは、１０με程度の低い値である。そこで、好ましい実施の形態においては、歪みゲージの取付態様として、図４（ａ）に示すように、スイッチアジャスタ１０３の軸方向と周方向に２枚ずつ貼付する、比較的感度の高い「４ゲージ法」を採用した。
【００２８】
図４（ｂ）は、歪みゲージをスイッチアジャスタ１０３の軸方向に１枚のみ貼付した場合の「１ゲージ法」のブリッジ回路の構成を示す。「４ゲージ法」の場合は、軸方向貼付ゲージ（ε1，ε3）の伸縮による抵抗変化はΔＲ、周方向貼付ゲージ（ε2，ε4）の伸縮による抵抗変化はΔＲｖ（ｖ＝０．３）となり、４ゲージと１ゲージの歪みの増幅率の比は、２．６：１となる。「４ゲージ法」が最も増幅率が高く、温度影響も小さいことが実験によっても確認された。
【００２９】
棒状変位計３は、スイッチアジャスタの変位を電気抵抗の変化に変換するセンサであるが、本発明の好ましい実施の形態においては、電磁転てつ鎖錠器（図示省略）の鎖錠かんの変位から「割り出し」を検知し、転換力測定開始のトリガーとするために用いている。この棒状変位計３は、汎用の測定器で確実に測定するために設けたが、専用の歪み測定器を用意する場合は、歪みの測定波形からトリガーをかけることができるので、棒状変位計３は不要になる。
【００３０】
動歪みアンプ４は、歪みゲージ１を接続したブリッジ回路２と棒状変位計３の出力を増幅し、これを直流電圧の変化に変換するためのものである。動歪みアンプ４は、ブリッジ回路２に流す電流の種類によって、直流式と交流式とがある。直流式歪みアンプは、交流式に比べて経済面で優れているが、図５に示すように、商用周波数成分を主としたノイズの影響を受けるため、直流式歪みアンプのみでは、復帰力、復帰時間を判断することが困難である。
【００３１】
そこで、発明者は、電気転てつ機のスイッチアジャスタの下部における歪みを、歪みゲージ、歪みアンプ、電源系、ローパスフィルタの条件を変えて測定し、ノイズの影響を受けにくい機器構成の検討を行った。
【００３２】
図２２の表に試験条件と５０Ｈｚ付近のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）を、図６に各構成での測定結果であるパワースペクトル密度分布を示す。図７にローパスフィルタによる処理後の波形を示す。この結果より、直流式歪みアンプを使用する場合は、電池又は絶縁アンプを使用し、これにローパスフィルタを用いることで、商用周波数のノイズの影響が抑えられることが判る。また、交流式アンプを使用し、内蔵ローパスフィルタを用いる場合は、商用周波数のノイズの影響を最も受けにくいことが判る。
【００３３】
上記試験結果に基づき、実施の形態においては、動歪みアンプ４が交流式アンプとローパスフィルタの組合せからなる歪み検出手段ａを用いて、スイッチアジャスタ１０３の歪みを測定する。増幅される歪み測定値は、ロガ５に与えられる。ロガ５は、動歪みアンプ４により増幅された歪みを記録するものである。棒状変位計２で測定している電磁転てつ鎖錠器の鎖錠かん変位が変化した時点をトリガーとして、その前後一定時間の歪みゲージによって測定される歪みを記録するように構成されている。
【００３４】
歪み検出手段ａにより得られ、ロガ５に記録された歪み測定値は、記録手段ｂに時系列的に記録される。
【００３５】
発条転てつ機の保守調整項目である復帰時間は、従来は、測定者の視覚、聴覚によって復帰開始、復帰終了のタイミングを判断して、計時されている。しかし、この方法は、保守時以外に実行することができない。そこで、本発明では、スイッチアジャスタの歪みを記録手段ｂに時系列的に記録し、その時刻歴応答を利用して復帰時間を推定する方法を検討した。
【００３６】
背向からの車両の進入によりトングレールが動かされる「割出し転換」時の発条転てつ機内のバネとシリンダの作用による復帰動作の様子は、図８に示すとおりである。発条転てつ機は、トングレールのストロークに合わせてシリンダ内部の動作油の流量面積が変化する機構により、転換速度を、図９に示すように、緩速復帰、中速復帰及び高速復帰と変化させながら、復帰力を制御している。
【００３７】
スイッチアジャスタの歪みは、通常、図１０に示すように、割り出し時と中速復帰時から高速復帰時に歪み量が大きく変化する。一方、転換前や復帰後の密着状態にある時や緩速復帰時には、歪み量が少ない。
【００３８】
これに着目して、演算手段ｃでは、記録手段ｂから入力される歪み測定値を順次微分し、その歪み微分値が一定値以上となる領域（図１０の鎖線の矩形で囲まれた領域Ａ，Ｂ）を求め、最初に一定値以上となる領域Ａの終端を緩速復帰開始点であると判定し、次に一定値以上となる領域Ｂの終端を復帰終了点であると判定する。続いて、演算手段ｆは、歪み測定値から計算される緩速復帰開始点と復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として出力するように構成されている。
【００３９】
本発明の第２の実施の形態は、歪み検出手段ａにより得られ、ロガ５に記録された歪み測定値から転換力を求めるものである。図１１に示すように、第２の実施の形態に係る発条転てつ機用状態監視装置Ｂは、歪み検出手段ａと、検出した歪みを記録する記録手段ｂと、記録された歪み測定値から復帰時間を算出する演算手段ｃと、歪み検出手段ａにより検出された歪みを所定の変換率に基づき転換力に変換する変換手段ｄと、その変換手段により変換された転換力を記憶する手段ｅ及び／又は表示する手段ｆとを有する。すなわち、第１の実施の形態に、変換手段ｄ、記憶手段ｅ及び表示手段ｆを付加した構成である。
【００４０】
歪み検出手段ａにより得られ、ロガ５に記録された歪み測定値は、変換手段ｂにより、転換力に変換される。変換手段ｂによる歪み測定値を転換力に変換する方法には、転てつ機の実際の転換動作時の転換力と歪みとを測定し、その転換力と歪みの関係から回帰式を求め、その回帰式を用いて、各歪み測定値から転換力を求める方法がある。他の方法としては、転てつ機の実地試験による転換力と歪みの関係から変換テーブルを作成して記憶して置き、得られた歪み測定値からその変換テーブルをルックアップして、転換力を決定する方法を用いることもできる。
【００４１】
実際の転てつ機のスイッチアジャスタの歪みと転換力・復帰力を関係づけるため、動作かんとスイッチアジャスタとを連結するジョーピンに代えて、既知のジョーピン形軸力計を挿入し、割り出し時の転換力と復帰力を直接的に測定した。図１２はその軸力計の測定値とスイッチアジャスタの歪みの関係を示す。図８は軸力計による転換力測定結果を示す。図９は軸力計測定値とスイッチアジャスタ歪みの関係を示す。軸力計を用いた測定値から回帰直線を求めた。図１３のＲＬは回帰直線を示す。この回帰直線から［数１］に示す回帰式が得られた。
【００４２】
【数１】
【００４３】
こうして、歪み検出手段ａにより得られ歪み測定値は、変換手段ｂにより上記回帰式を用いて、転換力に変換される。変換手段ｄに記憶手段eが接続されている場合は、変換された転換力は、その記憶手段eに記憶される。記憶されたデータは、後にこの転換力測定器に接続される機器により読み出して、表示器又はプリンタ等に出力するために用いられる。
【００４４】
また、変換手段ｄに記憶手段eと表示手段ｆが接続されている場合は、即座に又は随時、記憶されたデータを読み出して、表示器に表示させることができる。出力又は表示された転換力を、転てつ機が正常である時の事前に計測されている基準転換力と比較することにより、その転てつ機に障害が生じているか、障害発生が近いか等の状態監視を行うことができる。
【００４５】
上述のように、転てつ機の状態監視装置Ｂは、スイッチアジャスタの歪みを検出対象とするから、発条転てつ機と電気転てつ機のいずれにも適用可能である。また、エスケープクランクにより連結された複数のスイッチアジャスタを用いる転てつ機においては、各スイッチアジャスタに対して転換力測定が行われる。
【００４６】
領域Ａ，Ｂの検出には、信号波形を矩形波に変換する波形成形技術を用い、最初の矩形波の末端を復帰開始点、次の矩形波の末端を復帰終了点と認識することができる。
【００４７】
従って、転てつ機の状態監視装置Ｂは、一つで発条転てつ機の転換力の測定と復帰時間の推定を行い、状態監視を行うことができる。
【００４８】
［復帰時間の長期現地測定及びその結果に基づく補正］
上記転換力の測定と転換時間の推定方法を用いて、本線上の発条転てつ機を対象に転換力・復帰時間の測定を実施した。また、発条転てつ機の状態の長期的な変化について調査を行った。
（ａ）スイッチアジャスタ歪み
図１４に、スイッチアジャスタ歪みの転換１回分の測定結果を示す。約０ｓ（秒）から８ｓまでの間にトングレールが車両（４両）によって割り出され、その後、約８ｓから１１ｓまでの間で復帰していることが、その波形から読み取ることができる。また、密着状態のスイッチアジャスタ歪みと緩速復帰時の歪みの差が得られることから、密着力と復帰力の差（以下、相対復帰力とする。）を数式（１）より求めることができる。図１５に転換毎の相対復帰力を示す。相対復帰力は、復帰転換時の負荷に対する発条転てつ機の能力の余裕分を示していると言われており、この差が小さいほど負荷が大きいと考えることができる。
【００４９】
図１６に、転換毎の密着時（図１４の−２ｓから０ｓまで）のスイッチアジャスタ歪みを示す。密着時のスイッチアジャスタ歪みは、転換毎に変化することが判った。これは、密着力が実際に変化しているか、測定する歪み量が小さいことからゲージとスイッチアジャスタの線膨張係数が影響して、見掛け上の歪みが測定されたために見られる現象であると考えられる。また、定性的には晴天時に変化が大きい傾向にある。そこで、スイッチアジャスタの歪みゲージ貼付箇所付近に温度センサを貼付し、スイッチアジャスタ歪みと歪みゲージ貼付箇所付近のスイッチアジャスタ温度を同時に測定した。図１７に測定結果を示す。
【００５０】
この測定結果から、スイッチアジャスタ歪み測定値とスイッチアジャスタ温度に相関があることが判る。このことから、密着時の歪みが転換毎に変化する現象は温度によるものと考えられる。また、スイッチアジャスタの歪みと同時に温度を測定し、歪み測定値の温度補正を行うことができれば、密着力や転換力の絶対値を得ることができる。
【００５１】
密着時のスイッチアジャスタ歪みはスイッチアジャスタ温度との間に、図１７に示すように相関がある。その場合の相関係数は０．８１６、回帰式は［数２］の通りである。
【００５２】
【数２】
【００５３】
従って、歪みゲージにより現実に測定されたスイッチアジャスタ歪みが適正値か否かを判定するため、上記変換手段ｂでは、歪みゲージ取付位置付近に設けた温度センサから入力するその時の測定温度を上記回帰式に代入して、歪み検出手段ａのロガ５よりに入力する歪み測定値を適正に補正するように構成されている。
【００５４】
（ｂ）復帰時間
図１８に転換毎の復帰時間の変化を、図１９に測定期間毎の平均温度と平均復帰時間の関係を示す。図１８から、復帰時間は短期間で大幅に変化しないことを確認した。一方、図１９から、長期的には復帰時間が変化し、平均温度が高い期間は復帰時間が短く、平均温度が低い期間は復帰時間が長くなることを確認した。
【００５５】
従って、動歪みアンプからの出力波形の成形及び緩速復帰開始点と復帰終了点の間の時間計測により復帰時間を求めることができ、求められた値と適正値とを比較することにより、当該転てつ機の状態の適否を判断することができる。
【００５６】
発条転てつ機の保全においては、復帰時間は４〜８秒が適正値とされている。得られた値が適正値でない場合は、発条転てつ機のニードルバルブの開閉量、つまり、緩速復帰時の流路面積を調整して、復帰時間の調整を行えばよい。
【００５７】
上記本発明による状態監視装置の、スイッチアジャスタの歪み測定による転換力測定及び復帰時間のモニタリングは、発条転てつ機に限らず、電気転てつ機、新幹線用転換鎖錠装置に複数備わるエスケープクランク部での転換力測定等に広く活用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
Ａ 転てつ機の状態監視装置
ａ 歪み検出手段
ｂ 変換手段
ｃ 記憶手段
１ 歪みゲージ
２ ブリッジ回路
３ 棒状変位計
４ 動歪みアンプ
５ ロガ
Ｂ，ＡＢ 発条転てつ機用状態監視装置
ｄ 表示手段
ｅ 記録手段
ｆ 演算手段
ＳＰ 発条転てつ機
１０３ スイッチアジャスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段と、
前記歪み検出手段による検出値を、経時的に記録する手段と、
記録された検出値変化を微分し、その微分値が所定の一定値以上となる領域とそれ以外の領域とに分け、一定値以上となる最初の領域の終端を緩速復帰開始点、前記一定値以上となる二番目の領域の終端を復帰終了点として、前記緩速復帰開始点と前記復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として算出する演算手段と、
を備えていることを特徴とする転てつ機用状態監視装置。
【請求項２】
スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段と、
前記歪み検出手段による検出値を、経時的に記録する手段と、
記録された検出値変化を微分し、その微分値が所定の一定値以上となる領域とそれ以外の領域とに分け、一定値以上となる最初の領域の終端を緩速復帰開始点、前記一定値以上となる二番目の領域の終端を復帰終了点として、前記緩速復帰開始点と前記復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として算出する演算手段と、
前記歪み検出手段による検出値を、所定の変換率により転換力に変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された転換力を転換の度に記憶する手段及び／又は表示する手段と、
を備えていることを特徴とする転てつ機用状態監視装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の転てつ機用状態監視装置において、前記変換手段は、スイッチアジャスタの歪みと温度との相関から求めた回帰式により、転換の度に計測されるスイッチアジャスタ歪み計測値を補正するものであることを特徴とする転てつ機用状態監視装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の転てつ機用状態監視装置において、前記歪み検出手段は、スイッチアジャスタに貼付される歪みゲージと、その歪みゲージに接続されたアンプと、そのアンプに接続されたローパスフィルタとからなることを特徴とする転てつ機の状態監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の転てつ機の状態監視装置において、前記アンプは、交流式アンプであることを特徴とする転てつ機の状態監視装置。
【請求項１】
スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段と、
前記歪み検出手段による検出値を、経時的に記録する手段と、
記録された検出値変化を微分し、その微分値が所定の一定値以上となる領域とそれ以外の領域とに分け、一定値以上となる最初の領域の終端を緩速復帰開始点、前記一定値以上となる二番目の領域の終端を復帰終了点として、前記緩速復帰開始点と前記復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として算出する演算手段と、
を備えていることを特徴とする転てつ機用状態監視装置。
【請求項２】
スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段と、
前記歪み検出手段による検出値を、経時的に記録する手段と、
記録された検出値変化を微分し、その微分値が所定の一定値以上となる領域とそれ以外の領域とに分け、一定値以上となる最初の領域の終端を緩速復帰開始点、前記一定値以上となる二番目の領域の終端を復帰終了点として、前記緩速復帰開始点と前記復帰終了点の２点間の時間を復帰時間として算出する演算手段と、
前記歪み検出手段による検出値を、所定の変換率により転換力に変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された転換力を転換の度に記憶する手段及び／又は表示する手段と、
を備えていることを特徴とする転てつ機用状態監視装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の転てつ機用状態監視装置において、前記変換手段は、スイッチアジャスタの歪みと温度との相関から求めた回帰式により、転換の度に計測されるスイッチアジャスタ歪み計測値を補正するものであることを特徴とする転てつ機用状態監視装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の転てつ機用状態監視装置において、前記歪み検出手段は、スイッチアジャスタに貼付される歪みゲージと、その歪みゲージに接続されたアンプと、そのアンプに接続されたローパスフィルタとからなることを特徴とする転てつ機の状態監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の転てつ機の状態監視装置において、前記アンプは、交流式アンプであることを特徴とする転てつ機の状態監視装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−２２９０１６（Ｐ２０１２−２２９０１６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４０６８６（Ｐ２０１２−１４０６８６）
【出願日】平成２４年６月２２日（２０１２．６．２２）
【分割の表示】特願２００８−３１５２１８（Ｐ２００８−３１５２１８）の分割
【原出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２２日（２０１２．６．２２）
【分割の表示】特願２００８−３１５２１８（Ｐ２００８−３１５２１８）の分割
【原出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
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