JPH062255U - 鉄道信号用リレーセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄道信号用リレーの電気的関係部および同接
点の使用状態を一切変更することなく、また、該鉄道信
号用リレーに関連する回路に何ら影響を与えることな
く、鉄道信号用リレーの動作・復旧状態を確実に検出す
る。 【構成】 鉄道信号用リレーの外部に装着され、鉄道信
号用リレーの磁気回路から漏洩する漏洩磁束φを検知す
る磁気ヘッド６と、磁気ヘッド６により検知された漏洩
磁束φの有無を、鉄道信号用リレーの動作・復旧状態を
表す電気信号に変換する検出手段７と、検出手段７の電
気信号を外部に出力する出力端子８とを備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鉄道信号システムに数多く使用される鉄道信号用リレーの動作・復 旧状態を検出する鉄道信号用リレーセンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

鉄道信号システムには、その機能を遂行するために多数の鉄道信号用リレー（ 以下リレーと略称する）により構成される電気回路が内蔵されている。

【０００３】 このシステムでは、システム内部の電気回路において論理処理された結果がリ レー回路を経由して出力され、また、システム外部からの条件がリレー回路を経 由してシステム内部に取り込まれる。このような目的のために使用されるリレー の個数は、システムの種類により小は数個から大は数千個にも達する。

【０００４】 この代表的なシステムとして継電連動機と踏切制御装置があるが、このような 鉄道信号システムでは、外部入力条件の処理などがすべてリレー個々の挙動およ びいくつかのリレーの組合せ回路の動作など、すべていくつかのリレーの動作状 態（動作／復旧）により行われる。

【０００５】 したがって、個々のリレーの動作に異常が発生した場合には処理された結果が 誤ったものとなる。特に使用されるリレーの個数が多い鉄道信号システムでは、 当然のことながら障害発生の可能性が高く、しかも一旦障害が発生するとその原 因の探索と復旧に長時間を必要とする場合があるばかりでなく、時には障害が自 然回復した場合など障害原因の探索が不能となることもあり、システムに不安要 因を内蔵したままその稼働を継続させることになる。

【０００６】 このような事態をさけるため、システムのいくつかの主要リレーを常時監視の 対象として、それらの主要リレーの動作状態を記憶し、障害発生時にはその前後 の指定シーケンス内の関係リレーの動作状態を追跡することができれば、障害原 因の探索が容易になることから、鉄道信号システムには主要リレーの動作状態を 記憶する監視装置が付加されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

この監視装置は、通常リレーの接点を経由する回路によりリレーの動作状態を 装置内に取り込み、リレーの動作状態（動作／復旧）の変化とその時刻を記録す るものとして構成される。一般にリレーは各々数組の接点を保有するが、これら の接点を使用して他の電気回路、他のリレーあるいは該装置外部の機器などを制 御するようにされている。したがって、監視装置への監視対象各主要リレーの動 作状態の取り込みは、当該リレーの接点を経由した回路により行う必要があるが 、他の回路への影響を避ける必要から使用する接点はリレーの「空き接点」とす るのが普通であり、監視しようとするリレーに空き接点がある場合にはこの空き 接点から直接リレーの動作状態が取り出される。すなわち、監視装置を導入し効 果的に鉄道信号システムの主要リレーの動作状態を監視するためには、それらの 被監視リレーに空き接点が確保できることが重要な問題となる。しかし、実際に はリレーが使用される回路条件により空き接点が確保できない場合もあり、動作 状態を監視したいリレーの全てについて常に空き接点が確保され、直接監視が可 能となるものではなく、このような場合の対応が必要となる。

【０００８】 従来、監視対象リレーに空き接点が確保できない場合には、反応リレーを増設 する方法により対応が図られてきている。反応リレーは監視対象となる原リレー により駆動されるのが原則であり、反応リレーの増設に当たっては原リレーの接 点を使用しているいくつかの回路のうち反応リレーの接点を経由しても支障のな い回路を選定し、これを反応リレーの接点に移動するようにして原リレーから実 効的に空き接点を捻出し、反応リレーを駆動するようにシステムの配線変更を実 施する。しかし、この方法は原リレーが取りつけられているリレー架に反応リレ ーを増設する余裕があることが前提となり、もし、リレー架に余裕がない場合に は当該リレーの監視を断念するか、あるいは、リレー架を増設して対応するため の大規模な工事を実施する必要が生ずるなど、いずれも問題なしとしない。

【０００９】 本考案の目的は、鉄道信号用リレーの電気的関係部および同接点の使用状態を 一切変更することなく、また、該鉄道信号用リレーに関連する回路に何ら影響を 与えることなく、鉄道信号用リレーの動作・復旧状態を確実に検出する鉄道信号 用リレーセンサを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、鉄道信号用リレーの外部に装着され、該鉄道信号用リレーの磁気回 路から漏洩する漏洩磁束を検知する磁気ヘッドと、該磁気ヘッドにより検知され た漏洩磁束の有無を、前記鉄道信号用リレーの動作・復旧状態を表す電気信号に 変換する検出手段と、該検出手段の電気信号を外部に出力する出力端子とを備え ている。

【００１１】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例の基本的構成を示す図である。

【００１２】 監視対象とされる鉄道信号用リレー（以下リレーと略称する）にはＡ形とＦ形 とがあるが、これらは何れも直流電流により駆動されるものであり、その電磁石 部の構造は図１に示すようになっている。すなわち、リレーの駆動コイル１に電 流が流れると、鉄心２〜アーマチュア３〜ヨーク４〜鉄心２の閉じた経路で磁気 回路が形成され、主磁束Φによりアーマチュア３が鉄心２に吸引され、リレーの 接点（不図示）がアーマチュア３に連動して動作する。したがって、リレーの接 点の動作は電磁石の励磁状態と完全に対応する。

【００１３】 一方、駆動コイル１によってつくられる磁束は、上記の経路を通って循環する 他、その一部は数エルステッドの漏洩磁束φとなってリレーの外部（周囲）を通 って循環する。

【００１４】 本考案の一実施例である鉄道信号用リレーセンサ５において、磁気ヘッド６は 少量の磁束を検出可能な磁気検知体であり、磁気ヘッド６を漏洩磁束φの通路に 設置することによって漏洩磁束φが検知される。この場合、隣接する他のリレー の電磁石の影響を避け、安定な動作とするために、磁気ヘッド６の検知性能の一 例としては、２＋０ガウスから２−０．４ガウスまでを検知可能範囲とすること が実用的である。磁気ヘッド６により検知された漏洩磁束φは検出手段７におい て処理されてリレーの動作・復旧状態を示す電気信号に変換され、出力端子８か ら外部に出力されると共に、表示手段９によりリレーの動作・復旧状態が表示さ れる。

【００１５】 図２は、本考案の一実施例の具体的な回路構成を示すブロック図である。

【００１６】 リレーの駆動コイル１に電流が流され、電磁石が励磁されると、磁気ヘッド６ により漏洩磁束φが検知される。磁気ヘッド６のコイルには交流信号発振器１０ が直列に接続され、それらの直列回路が検波・増幅回路１１の入力に接続されて いる。漏洩磁束φにより磁気ヘッド６に現出する電圧に応じて検波・増幅回路１ １の出力アナログ信号のレベルが変化するので、これはコンパレータ回路１２に よりディジタル信号に変換される。

【００１７】 なお、リレーに組み込まれている電磁石の取付け方向にはリレーの製造メーカ により２種類あることが確認されている。したがって、漏洩磁束φの極性がリレ ーにより２種類となり、磁気ヘッド６に現出する電圧の極性もそれぞれ逆方向と なることから、コンパレータ回路１２もこれらのそれぞれを検出可能なようにＮ 極用コンパレータ１２ｎおよびＳ極用コンパレータ１２ｓが１組として設けられ たもので、これらからの出力はオア回路ＯＲで択一的に取り出されることにより 必要な対応が図られている。

【００１８】 オア回路ＯＲに出力が現出する時、すなわち、電磁石が励磁されてリレーが動 作状態にある時は表示回路１３において動作表示用発光ダイオード１３ａが点灯 すると共に、出力回路１４の出力端子８ｃ〜８ａ間に出力が現れる。また、リレ ーが復旧状態にある時はオア回路ＯＲには出力が現出しないので、表示回路１３ においてインバータＩＮＶを介して復旧表示用発光ダイオード１３ｂが点灯する と共に、出力回路１４の出力端子８ｃ〜８ｂ間に出力が現れる。なお、１４ａ， １４ｂは絶縁用のフォトカプラである。

【００１９】 リレーの接点の動作は電磁石の励磁状態と完全に対応するので、リレーの電磁 石から僅かに漏洩する漏洩磁束φを検知することにより、リレーの駆動コイル１ における電流の有無すなわちリレーの動作・復旧状態を検出することができる。

【００２０】 図３は、本考案の一実施例の具体的な形状を示す図であり、図３（ａ）は鉄道 信号用リレーセンサ５の正面図、図３（ｂ）は同じく側面図、図３（ｃ）は同じ く背面図である。

【００２１】 また、図４は、監視対象鉄道信号用リレーに対する鉄道信号用リレーセンサ５ の装着状態を示す図である。

【００２２】 図３に示すように、鉄道信号用リレーセンサ５のケース１５にはその内側に磁 気ヘッド６（図１および２）が装着されている検知面１６と取付金具１７が設け られており、このケース１５は、図４に示すように、取付金具１７により監視対 象の鉄道信号用リレー１８の後部に、鉄道信号用リレー１８をリレー架１９に取 りつけるためのネジ２０を利用して取りつけられる。また、図３（ｃ）に示すよ うに、ケース１５の背面部には、電源供給用や出力用の接続端子２１および動作 表示用発光ダイオード１３ａおよび復旧表示用発光ダイオード１３ｂが具備され る。

【００２３】 このように、本考案による鉄道信号用リレーセンサ５は、リレー回路に何ら手 を加えることなくリレーの外部に容易に着脱可能な構造としたものであり、監視 対象とするリレーの変更・改廃が容易で常に柔軟な対応が可能となる。また、本 装置自体で監視対象リレーの動作・復旧状態の検出結果を処理し、表示可能とし たことにより、離隔した位置からでも各監視対象リレーの動作状態を確認するこ とができる。

【００２４】 さらに、本装置はすべて電子部品により構成され、応答速度が約１ｍｓと高速 であるので、広範囲の応用が期待できる。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、鉄道信号用リレーの外部に装着され、 該鉄道信号用リレーの磁気回路から漏洩する漏洩磁束を検知する磁気ヘッドと、 該磁気ヘッドにより検知された漏洩磁束の有無を、前記鉄道信号用リレーの動作 ・復旧状態を表す電気信号に変換する検出手段と、該検出手段の電気信号を外部 に出力する出力端子とを備えたから、鉄道信号用リレーの電気的関係部および同 接点の使用状態を一切変更することなく、また、鉄道信号用リレーに関連する回 路に何ら影響を与えることなく、鉄道信号用リレーの動作・復旧状態を確実に検 出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の基本的構成を示す図であ
る。

【図２】本考案の一実施例の具体的な回路構成を示すブ
ロック図である。

【図３】本考案の一実施例の具体的な形状を示す図であ
る。

【図４】監視対象鉄道信号用リレーに対する図３の鉄道
信号用リレーセンサの装着状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 駆動コイル ２ 鉄心 ３ アーマチュア ４ ヨーク ５ 鉄道信号用リレーセンサ ６ 磁気ヘッド ７ 検出手段 ８，８ａ，８ｂ，８ｃ 出力端子 ９ 表示手段 １０ 交流信号発振器 １１ 検波・増幅回路 １２ コンパレータ回路 １２ｎ Ｎ極用コンパレータ １２ｓ Ｓ極用コンパレータ １３ 表示回路 １３ａ 動作表示用発光ダイオード １３ｂ 復旧表示用発光ダイオード １４ 出力回路 １４ａ，１４ｂ フォトカプラ １５ ケース １６ 検知面 １７ 取付金具 １８ 鉄道信号用リレー １９ リレー架 ２０ ネジ ２１ 接続端子 ＩＮＶ インバータ ＯＲ オア回路 Φ 主磁束 φ 漏洩磁束

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 新井 栄作 神奈川県横浜市港南区港南１−５−42− 102 (72)考案者 東方 利明 神奈川県川崎市中原区上小田中1731

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄道信号用リレーの外部に装着され、該
   鉄道信号用リレーの磁気回路から漏洩する漏洩磁束を検
   知する磁気ヘッドと、該磁気ヘッドにより検知された漏
   洩磁束の有無を、前記鉄道信号用リレーの動作・復旧状
   態を表す電気信号に変換する検出手段と、該検出手段の
   電気信号を外部に出力する出力端子とを備えた鉄道信号
   用リレーセンサ。