JPH06344911A - 電気転てつ機 - Google Patents
電気転てつ機Info
- Publication number
- JPH06344911A JPH06344911A JP14167893A JP14167893A JPH06344911A JP H06344911 A JPH06344911 A JP H06344911A JP 14167893 A JP14167893 A JP 14167893A JP 14167893 A JP14167893 A JP 14167893A JP H06344911 A JPH06344911 A JP H06344911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- outer shaft
- conversion
- electric motor
- drive mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Railway Tracks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電気転てつ機の動作信頼性の維持に不可欠な転
換負荷力の監視を容易かつ有効に行なえるようにする。 【構成】電気転てつ機1の駆動機構20の伝達軸30の
外周に複数の傾斜する溝71,72を形成し、この溝7
1,72を形成した部分の回りに励磁コイル73及び検
出コイル74を環状に配設するとともに、検出コイル7
4に生じる誘導電圧から転換負荷力を検知すべく、励磁
コイル73に一定の高周波電流を流しつつ前記誘導電圧
を入力として受けて、該誘導電圧の変化量に応じた信号
を出力する処理装置80を設ける。
換負荷力の監視を容易かつ有効に行なえるようにする。 【構成】電気転てつ機1の駆動機構20の伝達軸30の
外周に複数の傾斜する溝71,72を形成し、この溝7
1,72を形成した部分の回りに励磁コイル73及び検
出コイル74を環状に配設するとともに、検出コイル7
4に生じる誘導電圧から転換負荷力を検知すべく、励磁
コイル73に一定の高周波電流を流しつつ前記誘導電圧
を入力として受けて、該誘導電圧の変化量に応じた信号
を出力する処理装置80を設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、線路の分岐器でトング
レールを定位と反位とに転換させる電気転てつ機に係
り、トングレールの転換負荷力の変化を精度良くかつリ
アルタイムで容易に監視できる電気転てつ機に関する。
レールを定位と反位とに転換させる電気転てつ機に係
り、トングレールの転換負荷力の変化を精度良くかつリ
アルタイムで容易に監視できる電気転てつ機に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種の電気転てつ機は、例え
ば出願人が実願昭63−13363号により提案したも
ののように、トングレールを転換動作させる動作かん
と、該動作かんを駆動する駆動機構及び電動モータとを
備えたものであるが、線路と直結して車両から大きな衝
撃力を受けるという極めて過酷な環境に置かれているの
で、正常な機能を維持するためには、絶えず定期的な監
視及び保守を余儀なくされている。
ば出願人が実願昭63−13363号により提案したも
ののように、トングレールを転換動作させる動作かん
と、該動作かんを駆動する駆動機構及び電動モータとを
備えたものであるが、線路と直結して車両から大きな衝
撃力を受けるという極めて過酷な環境に置かれているの
で、正常な機能を維持するためには、絶えず定期的な監
視及び保守を余儀なくされている。
【0003】特に、トングレールの転換負荷力は、床板
との摩擦係数の変動や分岐器及び電気転てつ機を含む転
てつ装置全体の据付寸法が変化することなどによって増
加して、その変動は転換不能に至る原因になるので、こ
れを定期的に測定し監視することは電気転てつ機の機能
を維持するために極めて重要である。
との摩擦係数の変動や分岐器及び電気転てつ機を含む転
てつ装置全体の据付寸法が変化することなどによって増
加して、その変動は転換不能に至る原因になるので、こ
れを定期的に測定し監視することは電気転てつ機の機能
を維持するために極めて重要である。
【0004】そして、この転換負荷力を監視するための
装置としては、従来下記(a),(b)に示すものがあ
った。 (a)特願平2−165810号公報に見られるよう
に、電気転てつ機の電動モータの動作電流等を測定して
この値から求められる回転駆動力から転換負荷力を算出
するもの。
装置としては、従来下記(a),(b)に示すものがあ
った。 (a)特願平2−165810号公報に見られるよう
に、電気転てつ機の電動モータの動作電流等を測定して
この値から求められる回転駆動力から転換負荷力を算出
するもの。
【0005】(b)駆動機構における回転駆動力の伝達
系に設けたジョーピン(伝達力により適度に変形するよ
うに設計されたピン状の軸継手)に歪ゲージを貼り、こ
のジョーピンの歪から転換負荷力を知るもの。
系に設けたジョーピン(伝達力により適度に変形するよ
うに設計されたピン状の軸継手)に歪ゲージを貼り、こ
のジョーピンの歪から転換負荷力を知るもの。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記(a)
の装置であると、電動モータの電源側の電圧変動によっ
ても動作電流が変化するので、この補正をしなければ高
い測定精度が得られないという欠点や、負荷の変動が動
作電流の変化となってあらわれるのには時間がかかるの
で、過渡的な負荷変動をリアルタイムで監視するには応
答性が悪いという問題があった。
の装置であると、電動モータの電源側の電圧変動によっ
ても動作電流が変化するので、この補正をしなければ高
い測定精度が得られないという欠点や、負荷の変動が動
作電流の変化となってあらわれるのには時間がかかるの
で、過渡的な負荷変動をリアルタイムで監視するには応
答性が悪いという問題があった。
【0007】また、上記(b)の装置であると、ジョー
ピンは変形にともなって軸の嵌合孔に対して摺動するこ
とになり、この摺動による摩耗のためにジョーピンを定
期的に交換する必要があって、保守費用がかかるととも
に保守作業がめんどうになるという問題があった。
ピンは変形にともなって軸の嵌合孔に対して摺動するこ
とになり、この摺動による摩耗のためにジョーピンを定
期的に交換する必要があって、保守費用がかかるととも
に保守作業がめんどうになるという問題があった。
【0008】本発明は、このような従来技術が有する問
題点に着目してなされたもので、トングレールの転換負
荷力の変化を精度良くかつリアルタイムで容易に監視で
きる電気転てつ機を提供することを目的としている。
題点に着目してなされたもので、トングレールの転換負
荷力の変化を精度良くかつリアルタイムで容易に監視で
きる電気転てつ機を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、線路の分岐における
トングレールを転換動作させる動作かん(5)と、該動
作かん(5)の駆動源である電動モータ(10)と、該
電動モータ(10)の回転出力を減速するとともに直動
力に変換し前記動作かん(5)に伝達して前記動作かん
(5)を作動させる駆動機構(20)と、前記電動モー
タの回転出力の伝達を断続させるためのクラッチ(1
5)とを備える電気転てつ機において、前記駆動機構
(20)における回転力の伝達軸(30)を、一端側に
おいて前記電動モータ(10)側からの回転力が加えら
れる円筒状の外側軸(31)と、該外側軸(31)の内
側に同心状に配され、前記外側軸(31)の他端側にキ
ー等の継手(40)により連結されて、前記外側軸(3
1)に加えられた回転力を前記外側軸(31)の一端側
と同じ側において動作かん(5)側に出力する内側軸
(32)とより構成し、前記外側軸(31)の他端側で
あって前記継手(40)よりも内側の位置の外周に、軸
線に対して傾斜した溝(71,72)を複数平行に形成
し、前記外側軸(31)の前記溝(71,72)を形成
した部分の回りには、励磁コイル(73)及び検出コイ
ル(74)を環状に配設し、前記検出コイル(74)に
生じる誘導電圧から前記トングレールの転換負荷力を検
知すべく、前記励磁コイル(73)に一定の高周波電流
を流しつつ前記誘導電圧を入力として受けて、該誘導電
圧の変化量に応じた信号を出力する処理装置(80)を
設けたことを特徴とする電気転てつ機に存する。
めの本発明の要旨とするところは、線路の分岐における
トングレールを転換動作させる動作かん(5)と、該動
作かん(5)の駆動源である電動モータ(10)と、該
電動モータ(10)の回転出力を減速するとともに直動
力に変換し前記動作かん(5)に伝達して前記動作かん
(5)を作動させる駆動機構(20)と、前記電動モー
タの回転出力の伝達を断続させるためのクラッチ(1
5)とを備える電気転てつ機において、前記駆動機構
(20)における回転力の伝達軸(30)を、一端側に
おいて前記電動モータ(10)側からの回転力が加えら
れる円筒状の外側軸(31)と、該外側軸(31)の内
側に同心状に配され、前記外側軸(31)の他端側にキ
ー等の継手(40)により連結されて、前記外側軸(3
1)に加えられた回転力を前記外側軸(31)の一端側
と同じ側において動作かん(5)側に出力する内側軸
(32)とより構成し、前記外側軸(31)の他端側で
あって前記継手(40)よりも内側の位置の外周に、軸
線に対して傾斜した溝(71,72)を複数平行に形成
し、前記外側軸(31)の前記溝(71,72)を形成
した部分の回りには、励磁コイル(73)及び検出コイ
ル(74)を環状に配設し、前記検出コイル(74)に
生じる誘導電圧から前記トングレールの転換負荷力を検
知すべく、前記励磁コイル(73)に一定の高周波電流
を流しつつ前記誘導電圧を入力として受けて、該誘導電
圧の変化量に応じた信号を出力する処理装置(80)を
設けたことを特徴とする電気転てつ機に存する。
【0010】
【作用】本発明の電気転てつ機では、運転時に駆動機構
(20)における伝達軸(30)に駆動トルクが加わる
と、この伝達軸(30)における複数の溝(71,7
2)が形成された部分の表面には、これら溝(71,7
2)が軸線に対して傾斜しているために、主に引っ張り
又は圧縮のひずみ成分のみが生じて、この表面の磁区の
方向は、加わったトルクの大きさに応じて、無負荷のと
きよりも溝の方向に揃うか、あるいは不揃いとなる。
(20)における伝達軸(30)に駆動トルクが加わる
と、この伝達軸(30)における複数の溝(71,7
2)が形成された部分の表面には、これら溝(71,7
2)が軸線に対して傾斜しているために、主に引っ張り
又は圧縮のひずみ成分のみが生じて、この表面の磁区の
方向は、加わったトルクの大きさに応じて、無負荷のと
きよりも溝の方向に揃うか、あるいは不揃いとなる。
【0011】このため、この伝達軸(30)における溝
(71,72)が形成された部分は、加わったトルクに
応じて磁力線を通し易くなるか、あるいは通し難くな
り、励磁コイル(73)に一定の高周波電流を流したと
きに検出コイル(74)に生じる誘導電圧は、このトル
クに応じて変化することになる。したがって、処理装置
(80)が出力するこの誘導電圧の変化量に応じた信号
は、駆動機構(20)の伝達軸(30)に加わるトルク
に応じたものとなり、駆動機構(20)の減速比等を考
慮して適当な演算処理を行なえばこの信号からトングレ
ールの転換負荷力を知ることができる。
(71,72)が形成された部分は、加わったトルクに
応じて磁力線を通し易くなるか、あるいは通し難くな
り、励磁コイル(73)に一定の高周波電流を流したと
きに検出コイル(74)に生じる誘導電圧は、このトル
クに応じて変化することになる。したがって、処理装置
(80)が出力するこの誘導電圧の変化量に応じた信号
は、駆動機構(20)の伝達軸(30)に加わるトルク
に応じたものとなり、駆動機構(20)の減速比等を考
慮して適当な演算処理を行なえばこの信号からトングレ
ールの転換負荷力を知ることができる。
【0012】そして、前記ひずみ成分による磁区の方向
の変化はトルクの変動と略同時に発生し、これによる誘
導電圧の変化もほとんど遅れなく生じるので、前記演算
処理をマイクロコンピュータ等を使用して高速に行なえ
ば、リアルタイムで転換負荷力を知り監視することがで
きる。また、本発明の装置では、機械的に摺動する部分
はなく、摩耗等により定期的に交換しなければならない
消耗部品は無い。
の変化はトルクの変動と略同時に発生し、これによる誘
導電圧の変化もほとんど遅れなく生じるので、前記演算
処理をマイクロコンピュータ等を使用して高速に行なえ
ば、リアルタイムで転換負荷力を知り監視することがで
きる。また、本発明の装置では、機械的に摺動する部分
はなく、摩耗等により定期的に交換しなければならない
消耗部品は無い。
【0013】さらに、本発明では、駆動機構(20)に
おける伝達軸(30)を二重構造として、この伝達軸
(30)への駆動トルクの入力とこの伝達軸(30)か
らの駆動トルクの出力を同じ一端側から行なうように
し、外側軸(31)の他端側に溝(71,72)を形成
するとともに励磁コイル(73)等を配設したから、歯
車等の駆動機構(20)を構成する本来の部品の配置位
置をそのままにして、励磁コイル(73)等を配設する
スペースをこの伝達軸(30)の一端側に確保すること
が容易となる。
おける伝達軸(30)を二重構造として、この伝達軸
(30)への駆動トルクの入力とこの伝達軸(30)か
らの駆動トルクの出力を同じ一端側から行なうように
し、外側軸(31)の他端側に溝(71,72)を形成
するとともに励磁コイル(73)等を配設したから、歯
車等の駆動機構(20)を構成する本来の部品の配置位
置をそのままにして、励磁コイル(73)等を配設する
スペースをこの伝達軸(30)の一端側に確保すること
が容易となる。
【0014】すなわち、単純に駆動機構(20)におけ
る伝達軸(30)の途上に溝(71,72)を形成し励
磁コイル(73)等を配設するスペースを確保する場合
には、当該伝達軸(30)で連結される機械要素(歯車
又はリンク等)との干渉をさけるため、この機械要素の
配置間隔を増やす必要が生じ、従来例えば隣接して設け
られていた歯車等の配置関係を設計変更しなければなら
なくなる。
る伝達軸(30)の途上に溝(71,72)を形成し励
磁コイル(73)等を配設するスペースを確保する場合
には、当該伝達軸(30)で連結される機械要素(歯車
又はリンク等)との干渉をさけるため、この機械要素の
配置間隔を増やす必要が生じ、従来例えば隣接して設け
られていた歯車等の配置関係を設計変更しなければなら
なくなる。
【0015】ところが、この発明では、入力側の歯車等
(25)を外側軸(31)の一端側に取り付け、内側軸
(32)の一端側を外側軸よりも若干伸ばしてこの部分
に出力側の歯車等(50)を取り付ければ、当該伝達軸
(30)で連結すべきこれら歯車等(25,50)を隣
接して配置することも可能であり、励磁コイル(73)
等は当該伝達軸(30)の他端側(すなわち、これら入
力側と出力側の歯車等の外側)にこれら歯車等(25,
50)の配置とは無関係に配設することができる。
(25)を外側軸(31)の一端側に取り付け、内側軸
(32)の一端側を外側軸よりも若干伸ばしてこの部分
に出力側の歯車等(50)を取り付ければ、当該伝達軸
(30)で連結すべきこれら歯車等(25,50)を隣
接して配置することも可能であり、励磁コイル(73)
等は当該伝達軸(30)の他端側(すなわち、これら入
力側と出力側の歯車等の外側)にこれら歯車等(25,
50)の配置とは無関係に配設することができる。
【0016】また、この発明であると、溝(71,7
2)が形成された部分(外側軸)の断面積が小さく、小
さな回転力でも大きくひずみ前記誘導電圧の変化が大き
くなるので、トルク検出の感度が向上する。
2)が形成された部分(外側軸)の断面積が小さく、小
さな回転力でも大きくひずみ前記誘導電圧の変化が大き
くなるので、トルク検出の感度が向上する。
【0017】
【実施例】以下、図1〜7に基づき本発明の一実施例を
説明する。本実施例は、図6に示す如く、本発明を適用
した複数の電気転てつ機1とこれらの転換負荷力を監視
するためのモニタ端末装置100とからなる電気転てつ
機監視システムである。
説明する。本実施例は、図6に示す如く、本発明を適用
した複数の電気転てつ機1とこれらの転換負荷力を監視
するためのモニタ端末装置100とからなる電気転てつ
機監視システムである。
【0018】電気転てつ機1は、図2〜6に示すごと
く、線路の分岐におけるトングレールを転換動作させる
動作かん5と、該動作かん5の駆動源である電動モータ
10と、該電動モータ10の回転出力を減速するととも
に直動力に変換し前記動作かん5に伝達して前記動作か
ん5を作動させる駆動機構20と、電動モータ10の回
転出力の伝達を断続させるためのクラッチ15と、この
駆動機構20に設けられたトルクセンサ70とを備え
る。なお、図示省略しているが、動作かん5は、周知構
成の転換鎖錠装置を介してトングレールに接続されてい
る。
く、線路の分岐におけるトングレールを転換動作させる
動作かん5と、該動作かん5の駆動源である電動モータ
10と、該電動モータ10の回転出力を減速するととも
に直動力に変換し前記動作かん5に伝達して前記動作か
ん5を作動させる駆動機構20と、電動モータ10の回
転出力の伝達を断続させるためのクラッチ15と、この
駆動機構20に設けられたトルクセンサ70とを備え
る。なお、図示省略しているが、動作かん5は、周知構
成の転換鎖錠装置を介してトングレールに接続されてい
る。
【0019】ロータリーエンコーダ17は電動モータ1
0の回転軸(図示省略)の基端側に接続されており、こ
のロータリーエンコーダ17のパルス出力は、図6に示
すように、電気転てつ機1内に内蔵されたアンプ17a
により増幅されてモニタ端末装置100に出力されるよ
うになっている。また、クラッチ15は、入力側が電動
モータ10の回転軸の先端側に連結され、出力側が出力
軸14として駆動機構20側に突出しているものであ
る。
0の回転軸(図示省略)の基端側に接続されており、こ
のロータリーエンコーダ17のパルス出力は、図6に示
すように、電気転てつ機1内に内蔵されたアンプ17a
により増幅されてモニタ端末装置100に出力されるよ
うになっている。また、クラッチ15は、入力側が電動
モータ10の回転軸の先端側に連結され、出力側が出力
軸14として駆動機構20側に突出しているものであ
る。
【0020】駆動機構20は、この場合図1〜4に示す
ように、クラッチ15の出力軸14の先端に固定された
小傘歯車21と、小傘歯車21と噛み合って回転する大
傘歯車25と、大傘歯車25の回転力を負荷側に伝える
伝達軸30と、伝達軸30により大傘歯車25の回転力
が伝達されて回転する小歯車50と、小歯車50と噛み
合って回転する中間大歯車55と、中間大歯車55の回
転力を負荷側に伝達する回転軸56と、回転軸56によ
り中間大歯車55の回転力が伝達されて回転する小歯車
57と、小歯車57と噛み合って回転する転換大歯車5
8と、転換大歯車58の下面に設けられた転換ローラ6
0と、転換ローラ60と係合し転換大歯車58の回転に
伴い動作かん5を進退させるカム65とを有するもので
ある。
ように、クラッチ15の出力軸14の先端に固定された
小傘歯車21と、小傘歯車21と噛み合って回転する大
傘歯車25と、大傘歯車25の回転力を負荷側に伝える
伝達軸30と、伝達軸30により大傘歯車25の回転力
が伝達されて回転する小歯車50と、小歯車50と噛み
合って回転する中間大歯車55と、中間大歯車55の回
転力を負荷側に伝達する回転軸56と、回転軸56によ
り中間大歯車55の回転力が伝達されて回転する小歯車
57と、小歯車57と噛み合って回転する転換大歯車5
8と、転換大歯車58の下面に設けられた転換ローラ6
0と、転換ローラ60と係合し転換大歯車58の回転に
伴い動作かん5を進退させるカム65とを有するもので
ある。
【0021】ここで、伝達軸30は、図1に示すよう
に、円筒状の外側軸31と内側軸32とよりなる。外側
軸31は、上端(一端側)が大傘歯車25に連結又は固
定され下端が下方に伸びるように配設されたもので、軸
受け33,34により固定部材35,36に対して回転
自在に支持されている。この外側軸31の外周における
中程の二か所には、トルクセンサ70を構成する複数の
溝71,72が形成されている。なお、図1には外側軸
31が大傘歯車25と一体的に形成され、大傘歯車25
とともに回転自在に支持されている構成を示している
が、この外側軸31は大傘歯車25とは別体に形成され
ていてもよいことはいうまでもない。
に、円筒状の外側軸31と内側軸32とよりなる。外側
軸31は、上端(一端側)が大傘歯車25に連結又は固
定され下端が下方に伸びるように配設されたもので、軸
受け33,34により固定部材35,36に対して回転
自在に支持されている。この外側軸31の外周における
中程の二か所には、トルクセンサ70を構成する複数の
溝71,72が形成されている。なお、図1には外側軸
31が大傘歯車25と一体的に形成され、大傘歯車25
とともに回転自在に支持されている構成を示している
が、この外側軸31は大傘歯車25とは別体に形成され
ていてもよいことはいうまでもない。
【0022】内側軸32は、外側軸31の内側に同心状
に配され、上部が軸受37を介して大傘歯車25の内周
に支持され、固定部材36の下方に伸びる下端が軸受3
8を介してケース39に支持されて回転自在とされたも
のである。この内側軸32の下端は、外側軸31の下端
(他端側)にキー40(継手)により連結され、また上
端は、キー41により小歯車50に連結されている。
に配され、上部が軸受37を介して大傘歯車25の内周
に支持され、固定部材36の下方に伸びる下端が軸受3
8を介してケース39に支持されて回転自在とされたも
のである。この内側軸32の下端は、外側軸31の下端
(他端側)にキー40(継手)により連結され、また上
端は、キー41により小歯車50に連結されている。
【0023】なお、小歯車50は、図1に示すように軸
受51によりケース39に支持されており、またこの小
歯車50には、図3に示すように手動で動作かん5を駆
動するためのハンドル52が取り付けられている。ま
た、固定部材35と固定部材36はボルト42により互
いに固定され、固定ピン43によりケース39に位置決
めされている。
受51によりケース39に支持されており、またこの小
歯車50には、図3に示すように手動で動作かん5を駆
動するためのハンドル52が取り付けられている。ま
た、固定部材35と固定部材36はボルト42により互
いに固定され、固定ピン43によりケース39に位置決
めされている。
【0024】カム65は、動作かん5と一体的に形成さ
れたもので、図4,5に示すように、動作かん5の長手
方向(動作方向)に対して直角な方向の係合切欠66を
有する。係合切欠66は、転換ローラ60の回転軌道に
沿うように両内縁が円弧状とされた導入部67と、この
導入部67の奥に形成されて転換ローラ60が僅かな隙
間で嵌合する程度の一定幅とされた係合部68とよりな
る。そして、転換大歯車58の揺動につれ、このカム6
5の係合部68に転換ローラ60が係脱して、動作かん
5が転換作動位置又は転換解除位置に押し引きされるよ
うに構成されている。
れたもので、図4,5に示すように、動作かん5の長手
方向(動作方向)に対して直角な方向の係合切欠66を
有する。係合切欠66は、転換ローラ60の回転軌道に
沿うように両内縁が円弧状とされた導入部67と、この
導入部67の奥に形成されて転換ローラ60が僅かな隙
間で嵌合する程度の一定幅とされた係合部68とよりな
る。そして、転換大歯車58の揺動につれ、このカム6
5の係合部68に転換ローラ60が係脱して、動作かん
5が転換作動位置又は転換解除位置に押し引きされるよ
うに構成されている。
【0025】トルクセンサ70は、外側軸31に形成さ
れた前記溝71,72と、外側軸31のこれら溝71,
72が形成された部分をそれぞれ囲むように配設された
二組の励磁コイル73及び検出コイル74とよりなる。
溝71,72は、前述したように、外側軸31の中程の
二か所にそれぞれ複数平行に形成されたもので、外側軸
31の軸線に対して互いに反対方向に45度傾斜してい
る。二組の励磁コイル73及び検出コイル74は、固定
部材35の内側に配設された円筒状の支持部材75の内
面両側に形成された溝にそれぞれ嵌込まれて配設されて
おり、図示省略した配線により、電気転てつ機1内に内
蔵された処理装置80に接続されている。なお、支持部
材75は、スペーサ76を介して固定部材35と固定部
材36の間に挟持されることにより支持されている。な
お、溝71,72は、必ずしも外側軸31の外径よりも
くぼんだものである必要はなく、図1に示すように、外
側軸31の外周に傾斜した突条が複数平行に形成される
ことによって、これら突条間のくぼみとして相対的に形
成されていればよい。
れた前記溝71,72と、外側軸31のこれら溝71,
72が形成された部分をそれぞれ囲むように配設された
二組の励磁コイル73及び検出コイル74とよりなる。
溝71,72は、前述したように、外側軸31の中程の
二か所にそれぞれ複数平行に形成されたもので、外側軸
31の軸線に対して互いに反対方向に45度傾斜してい
る。二組の励磁コイル73及び検出コイル74は、固定
部材35の内側に配設された円筒状の支持部材75の内
面両側に形成された溝にそれぞれ嵌込まれて配設されて
おり、図示省略した配線により、電気転てつ機1内に内
蔵された処理装置80に接続されている。なお、支持部
材75は、スペーサ76を介して固定部材35と固定部
材36の間に挟持されることにより支持されている。な
お、溝71,72は、必ずしも外側軸31の外径よりも
くぼんだものである必要はなく、図1に示すように、外
側軸31の外周に傾斜した突条が複数平行に形成される
ことによって、これら突条間のくぼみとして相対的に形
成されていればよい。
【0026】ここで、処理装置80は、図7に示すよう
に、各励磁コイル73に高周波電流(交流)を流すため
の発信回路81及びパワーアンプ82と、各検出コイル
74に生じる誘導電圧を整流して出力する整流回路8
3,83と、各整流回路83の出力からリップルやノイ
ズを除去するフィルタ回路84,84と、フィルタ回路
84,84から出力された電圧値の差を出力する減算部
85と、この減算部85の出力を入力として受けてこの
入力値の変化分を演算して出力する演算回路86と、こ
の演算回路86の出力電圧を電流に変換してモニタ端末
装置100に出力する変換回路87とよりなる。なお、
演算回路86は、溝71,72が形成されたセンサ軸
(この場合外側軸31)に回転力が加わっていないとき
の減算部85の出力値を基準値として変化分を演算し出
力するものであって、前記基準値は調整可能になってい
る。
に、各励磁コイル73に高周波電流(交流)を流すため
の発信回路81及びパワーアンプ82と、各検出コイル
74に生じる誘導電圧を整流して出力する整流回路8
3,83と、各整流回路83の出力からリップルやノイ
ズを除去するフィルタ回路84,84と、フィルタ回路
84,84から出力された電圧値の差を出力する減算部
85と、この減算部85の出力を入力として受けてこの
入力値の変化分を演算して出力する演算回路86と、こ
の演算回路86の出力電圧を電流に変換してモニタ端末
装置100に出力する変換回路87とよりなる。なお、
演算回路86は、溝71,72が形成されたセンサ軸
(この場合外側軸31)に回転力が加わっていないとき
の減算部85の出力値を基準値として変化分を演算し出
力するものであって、前記基準値は調整可能になってい
る。
【0027】モニタ端末装置100は、図6に示すよう
に、カウンタ部101と、A/D変換部102と、動作
かん5の転換負荷力を演算する演算部103と、演算部
103による演算結果を上位のホストコンピュータ等に
送信する伝送部104とよりなる。
に、カウンタ部101と、A/D変換部102と、動作
かん5の転換負荷力を演算する演算部103と、演算部
103による演算結果を上位のホストコンピュータ等に
送信する伝送部104とよりなる。
【0028】カウンタ部101は、各電気転てつ機1の
アンプ17aからのパルス信号をパラレルに受ける複数
の入力チャンネルを有し、各電気転てつ機1毎にロータ
リーエンコーダ17の出力パルス数を計数し、この計数
値を演算部103に出力するものである。なお、カウン
タ部101はパルス数を加算して転換大歯車58の基準
位置からの回転角度(後述するθ)を算出する。
アンプ17aからのパルス信号をパラレルに受ける複数
の入力チャンネルを有し、各電気転てつ機1毎にロータ
リーエンコーダ17の出力パルス数を計数し、この計数
値を演算部103に出力するものである。なお、カウン
タ部101はパルス数を加算して転換大歯車58の基準
位置からの回転角度(後述するθ)を算出する。
【0029】A/D変換部102は、図6に示すよう
に、各電気転てつ機1の処理装置80からの電流出力を
パラレルに受ける複数の入力チャンネルを有し、各電気
転てつ機1毎に処理装置80の電流出力をデジタル値に
変換して演算部103に出力するものである。
に、各電気転てつ機1の処理装置80からの電流出力を
パラレルに受ける複数の入力チャンネルを有し、各電気
転てつ機1毎に処理装置80の電流出力をデジタル値に
変換して演算部103に出力するものである。
【0030】演算部103は、例えばマイクロプロセッ
サにより構成されたもので、電気転てつ機1毎に、カウ
ンタ部101の出力値から転換大歯車58の回転角度θ
(図5に示す)を判断するとともに、この回転角度θに
対応する伝達軸30のトルクTをA/D変換部102の
出力値から判断し、回転角度θの値に応じて場合分けし
て、下記式(a),(b),(c)又は(d),(e)
の演算を行なって動作かん5の転換負荷力F″を求める
ようプログラミングされたものである。
サにより構成されたもので、電気転てつ機1毎に、カウ
ンタ部101の出力値から転換大歯車58の回転角度θ
(図5に示す)を判断するとともに、この回転角度θに
対応する伝達軸30のトルクTをA/D変換部102の
出力値から判断し、回転角度θの値に応じて場合分けし
て、下記式(a),(b),(c)又は(d),(e)
の演算を行なって動作かん5の転換負荷力F″を求める
ようプログラミングされたものである。
【0031】
【数1】
【0032】ここで、Yは、図5に示すように転換大歯
車58の回転中心と動作かん5の係合部68の始端との
距離であり、転換開始位置を示すものである。また、L
は転換大歯車58の回転中心と転換ローラ60の中心と
の距離、Rは転換ローラ60の半径、ηは各歯車や転換
ローラ60等の伝達効率である。また、Iは、小歯車5
0,中間大歯車55,小歯車57,転換大歯車58によ
る減速比であり、各歯車の歯数を図3に示すようにN
1,N2,N3,N4とすると、I=N1/N2・N3
/N4である。また、図5において符号Fで示すのは、
転換ローラ60に加わる駆動力である。さらに、図5に
おいて符号F′で示すのは、転換ローラ60からカム6
5に加わる力であり、このF′は、Y−Lsin θ<0の
場合には、F″に等しい(β=0のため)。
車58の回転中心と動作かん5の係合部68の始端との
距離であり、転換開始位置を示すものである。また、L
は転換大歯車58の回転中心と転換ローラ60の中心と
の距離、Rは転換ローラ60の半径、ηは各歯車や転換
ローラ60等の伝達効率である。また、Iは、小歯車5
0,中間大歯車55,小歯車57,転換大歯車58によ
る減速比であり、各歯車の歯数を図3に示すようにN
1,N2,N3,N4とすると、I=N1/N2・N3
/N4である。また、図5において符号Fで示すのは、
転換ローラ60に加わる駆動力である。さらに、図5に
おいて符号F′で示すのは、転換ローラ60からカム6
5に加わる力であり、このF′は、Y−Lsin θ<0の
場合には、F″に等しい(β=0のため)。
【0033】次に、作用を説明する。上記電気転てつ機
システムでは、各電気転てつ機1において転換動作が開
始されると、ロータリーエンコーダ17からパルス信号
が出力されるとともに、駆動機構20における伝達軸3
0にトルクTが加わるので、この伝達軸30の外側軸3
1における複数の溝71,72が形成された部分の表面
には、これら溝71,72が軸線に対して互いに反対方
向に45度傾斜しているために、引っ張り又は圧縮のひ
ずみ成分のみが生じて、この表面の磁区の方向は、加わ
ったトルクTの大きさに応じて、無負荷のときよりも溝
の方向に揃うか、あるいは不揃いとなる。
システムでは、各電気転てつ機1において転換動作が開
始されると、ロータリーエンコーダ17からパルス信号
が出力されるとともに、駆動機構20における伝達軸3
0にトルクTが加わるので、この伝達軸30の外側軸3
1における複数の溝71,72が形成された部分の表面
には、これら溝71,72が軸線に対して互いに反対方
向に45度傾斜しているために、引っ張り又は圧縮のひ
ずみ成分のみが生じて、この表面の磁区の方向は、加わ
ったトルクTの大きさに応じて、無負荷のときよりも溝
の方向に揃うか、あるいは不揃いとなる。
【0034】このため、この伝達軸30における溝7
1,72が形成された部分は、加わったトルクTに応じ
て磁力線を通し易くなるか、あるいは通し難くなり、各
励磁コイル73に一定の高周波電流を流したときに各検
出コイル74に生じる誘導電圧は、このトルクTに応じ
て増加又は減少することになる。そして、処理装置80
においては、各検出コイル74に生じる誘導電圧の差の
変化分を求めているので、処理装置80から出力される
電流出力は、各検出コイル74に生じる誘導電圧の変化
分(絶対値)の和に応じた値となり、転換動作が進むに
つれ変化する前記トルクTの値に比例してリアルタイム
で感度良く変化する。
1,72が形成された部分は、加わったトルクTに応じ
て磁力線を通し易くなるか、あるいは通し難くなり、各
励磁コイル73に一定の高周波電流を流したときに各検
出コイル74に生じる誘導電圧は、このトルクTに応じ
て増加又は減少することになる。そして、処理装置80
においては、各検出コイル74に生じる誘導電圧の差の
変化分を求めているので、処理装置80から出力される
電流出力は、各検出コイル74に生じる誘導電圧の変化
分(絶対値)の和に応じた値となり、転換動作が進むに
つれ変化する前記トルクTの値に比例してリアルタイム
で感度良く変化する。
【0035】一方、モニタ端末装置100においては、
転換動作が進むにつれ変化する処理装置80又はアンプ
17aの出力を受けて、演算部103が逐次転換大歯車
58の回転角度θと前記トルクTを判断し、これらから
前述した式(a)〜(c)又は(d),(e)に基づいて
転換負荷力F″を前記回転角度θに対応させて高速演算
し、この演算結果を伝送部104が出力する。
転換動作が進むにつれ変化する処理装置80又はアンプ
17aの出力を受けて、演算部103が逐次転換大歯車
58の回転角度θと前記トルクTを判断し、これらから
前述した式(a)〜(c)又は(d),(e)に基づいて
転換負荷力F″を前記回転角度θに対応させて高速演算
し、この演算結果を伝送部104が出力する。
【0036】したがって、上記システムでは、各電気転
てつ機1における転換負荷力F″のデータが転換動作が
開始された直後から演算部103のサンプリング周期毎
に順次伝送部104から出力されることになり、電気転
てつ機が設けられる鉄道の保守管理者等は、上記伝送部
104から送られてくるデータを必要に応じてモニタに
表示したり、プリントアウトすることにより、各電気転
てつ機における転換負荷力をリアルタイムで監視するこ
とができ、この転換負荷力の変動から電気転てつ機の異
常を早期に発見して、転てつ機の動作信頼性を容易に維
持することができる。しかも、上記電気転てつ機である
と、転換負荷力を検出するための部品として機械的に摺
動するものはなく、摩耗等により定期的に交換しなけれ
ばならない消耗部品は無いので、転換負荷力を検出する
構成としたために保守作業が増えることもない。
てつ機1における転換負荷力F″のデータが転換動作が
開始された直後から演算部103のサンプリング周期毎
に順次伝送部104から出力されることになり、電気転
てつ機が設けられる鉄道の保守管理者等は、上記伝送部
104から送られてくるデータを必要に応じてモニタに
表示したり、プリントアウトすることにより、各電気転
てつ機における転換負荷力をリアルタイムで監視するこ
とができ、この転換負荷力の変動から電気転てつ機の異
常を早期に発見して、転てつ機の動作信頼性を容易に維
持することができる。しかも、上記電気転てつ機である
と、転換負荷力を検出するための部品として機械的に摺
動するものはなく、摩耗等により定期的に交換しなけれ
ばならない消耗部品は無いので、転換負荷力を検出する
構成としたために保守作業が増えることもない。
【0037】さらに、上記電気転てつ機1では、駆動機
構における伝達軸30を二重構造として、この伝達軸3
0への駆動力の入力とこの伝達軸30からの駆動力の出
力を同じ上端側から行なうようにし、外側軸31の他端
側に溝を形成するとともに励磁コイル73等を配設した
から、歯車25,50の配置位置はトルクセンサ70を
設けるために変更する必要はなく従来品との部品の共用
化等が容易となる。また、溝71,72が形成された軸
(外側軸31)の断面積が小さく、小さな回転力でも大
きくひずみ前記誘導電圧の変化が大きくなるので、溝及
びコイルが2か所に設けられていることとあいまって、
特にトルクセンサ70の感度が高いものとなっている。
構における伝達軸30を二重構造として、この伝達軸3
0への駆動力の入力とこの伝達軸30からの駆動力の出
力を同じ上端側から行なうようにし、外側軸31の他端
側に溝を形成するとともに励磁コイル73等を配設した
から、歯車25,50の配置位置はトルクセンサ70を
設けるために変更する必要はなく従来品との部品の共用
化等が容易となる。また、溝71,72が形成された軸
(外側軸31)の断面積が小さく、小さな回転力でも大
きくひずみ前記誘導電圧の変化が大きくなるので、溝及
びコイルが2か所に設けられていることとあいまって、
特にトルクセンサ70の感度が高いものとなっている。
【0038】なお、本発明は上記実施例の態様に限られ
ず各種変形が有り得る。例えば、図8に示すように、上
記実施例の大傘歯車25に相当する傘歯車125が小傘
歯車21の下側に配置され、この傘歯車125のトルク
を小歯車50に伝達する軸として通常の伝達軸130が
配設され、この伝達軸130の途上に溝171,172
が形成されるとともに、これら溝171,172が形成
された部分の周囲にそれぞれ励磁コイル173及び検出
コイル174が配設されてトルクセンサ170が設けら
れた構成でもよい。なお、この場合伝達軸130は下端
において軸受138によりケース39に支持され、中程
両側を軸受133,144により固定部材135に支持
されている。また、各コイル173,174は、支持部
材175に支持されて配設されている。
ず各種変形が有り得る。例えば、図8に示すように、上
記実施例の大傘歯車25に相当する傘歯車125が小傘
歯車21の下側に配置され、この傘歯車125のトルク
を小歯車50に伝達する軸として通常の伝達軸130が
配設され、この伝達軸130の途上に溝171,172
が形成されるとともに、これら溝171,172が形成
された部分の周囲にそれぞれ励磁コイル173及び検出
コイル174が配設されてトルクセンサ170が設けら
れた構成でもよい。なお、この場合伝達軸130は下端
において軸受138によりケース39に支持され、中程
両側を軸受133,144により固定部材135に支持
されている。また、各コイル173,174は、支持部
材175に支持されて配設されている。
【0039】また、トルクセンサ70は、必ずしも駆動
機構20における大傘歯車25と小歯車50の間に配設
する必要はなく、例えば、回転軸56の途上に設けても
よいことはいうまでもない。さらに、本発明における駆
動機構は、上記のような歯車とカムよりなる駆動機構2
0に限られず、例えば、リンクやラックとピニオンより
なる機構により構成されていてもよく、この場合リンク
やピニオンの回転軸に同様な構成のトルクセンサを設け
ればよい。
機構20における大傘歯車25と小歯車50の間に配設
する必要はなく、例えば、回転軸56の途上に設けても
よいことはいうまでもない。さらに、本発明における駆
動機構は、上記のような歯車とカムよりなる駆動機構2
0に限られず、例えば、リンクやラックとピニオンより
なる機構により構成されていてもよく、この場合リンク
やピニオンの回転軸に同様な構成のトルクセンサを設け
ればよい。
【0040】
【発明の効果】本発明にかかる電気転てつ機によると、
処理装置が出力する信号は駆動機構の伝達軸に加わるト
ルクに応じたものとなり、駆動機構の減速比等を考慮し
て適当な演算処理を行なえばこの信号からトングレール
の転換負荷力をリアルタイムで精度良く知ることができ
る。また、この転換負荷力を検出するための構成に機械
的に摺動する部分はなく、摩耗等により定期的に交換し
なければならない消耗部品は無い。このため、電気転て
つ機の動作信頼性の維持に不可欠な転換負荷力の監視が
容易かつ有効に行なえるようになる。
処理装置が出力する信号は駆動機構の伝達軸に加わるト
ルクに応じたものとなり、駆動機構の減速比等を考慮し
て適当な演算処理を行なえばこの信号からトングレール
の転換負荷力をリアルタイムで精度良く知ることができ
る。また、この転換負荷力を検出するための構成に機械
的に摺動する部分はなく、摩耗等により定期的に交換し
なければならない消耗部品は無い。このため、電気転て
つ機の動作信頼性の維持に不可欠な転換負荷力の監視が
容易かつ有効に行なえるようになる。
【図1】本発明の一実施例における駆動機構の要部を示
す断面図である。
す断面図である。
【図2】本発明の一実施例における電動モータを示す側
面図である。
面図である。
【図3】本発明の一実施例である電気転てつ機の本体部
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図4】本発明の一実施例である電気転てつ機の本体部
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図5】本発明の一実施例における駆動機構のカム部分
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図6】本発明の一実施例である電気転てつ機が適用さ
れた電気転てつ機監視システムの全体構成を示すブロッ
ク図である。
れた電気転てつ機監視システムの全体構成を示すブロッ
ク図である。
【図7】本発明の一実施例における処理装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図8】本発明の変形例を示す駆動機構の部分断面図で
ある。
ある。
1…電気転てつ機 5…動作かん 10…電動モータ 15…クラッチ 20…駆動機構 30,130…伝達軸 31…外側軸31 32…内側軸32 40…継手(キー) 70,170…トルクセンサ 71,72,171,172…溝 73,173…励磁コイル 74,174…検出コイル
Claims (1)
- 【請求項1】線路の分岐におけるトングレールを転換動
作させる動作かんと、該動作かんの駆動源である電動モ
ータと、該電動モータの回転出力を減速するとともに直
動力に変換し前記動作かんに伝達して前記動作かんを作
動させる駆動機構と、前記電動モータの回転出力の伝達
を断続させるためのクラッチとを備える電気転てつ機に
おいて、 前記駆動機構における回転力の伝達軸を、 一端側において前記電動モータ側からの回転力が加えら
れる円筒状の外側軸と、 該外側軸の内側に同心状に配され、前記外側軸の他端側
にキー等の継手により連結されて、前記外側軸に加えら
れた回転力を前記外側軸の一端側と同じ側において動作
かん側に出力する内側軸とより構成し、 前記外側軸の他端側であって前記継手よりも内側の位置
の外周に、軸線に対して傾斜した溝を複数平行に形成
し、 前記外側軸の前記溝を形成した部分の回りには、励磁コ
イル及び検出コイルを環状に配設し、 前記検出コイルに生じる誘導電圧から前記トングレール
の転換負荷力を検知すべく、前記励磁コイルに一定の高
周波電流を流しつつ前記誘導電圧を入力として受けて、
該誘導電圧の変化量に応じた信号を出力する処理装置を
設けたことを特徴とする電気転てつ機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14167893A JPH06344911A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 電気転てつ機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14167893A JPH06344911A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 電気転てつ機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06344911A true JPH06344911A (ja) | 1994-12-20 |
Family
ID=15297663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14167893A Pending JPH06344911A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 電気転てつ機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06344911A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016014539A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 日本信号株式会社 | トルク・妨害検出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0348738A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-01 | Aisin Seiki Co Ltd | トルクセンサ |
| JPH04191630A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-09 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ |
-
1993
- 1993-06-14 JP JP14167893A patent/JPH06344911A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0348738A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-01 | Aisin Seiki Co Ltd | トルクセンサ |
| JPH04191630A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-09 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016014539A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 日本信号株式会社 | トルク・妨害検出装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69202976T2 (de) | Axialkompakter Drehmomentwandler. | |
| JPH1164363A (ja) | 回転検出器 | |
| CN114641381B (zh) | 驱动装置 | |
| EP2610601A1 (en) | Torque detection device | |
| JP2017156151A (ja) | トルク計測装置、歯車箱及びトルク計測方法 | |
| JPH10104095A (ja) | トルク測定装置 | |
| JP2024152862A (ja) | 動力出力無線トルク検出機構及びそれを応用した自転車 | |
| JP2009069106A (ja) | トルク検出装置、及び電動パワーステアリング装置 | |
| GB0421383D0 (en) | Monitoring device | |
| JP2774947B2 (ja) | 転換力モニタ装置 | |
| JPH06312661A (ja) | 電気転てつ機 | |
| JP3285829B2 (ja) | 架空電線の探傷装置および探傷方法 | |
| KR100929119B1 (ko) | 랙-타입 전동식 조향 장치 | |
| JP2008215998A (ja) | 回転軸の絶対回転角検出装置 | |
| KR101879236B1 (ko) | 토크 측정 장치 | |
| JP3023710B2 (ja) | トルク検出装置 | |
| JP2518405B2 (ja) | 回転子巻線のゆるみ診断方法 | |
| JPH0431727A (ja) | 歯車変速機におけるトルク検出方法とその装置 | |
| JPH0348738A (ja) | トルクセンサ | |
| JPS63117231A (ja) | 軸継手のトルク検出装置 | |
| JP4780321B2 (ja) | 歯車振動強制力評価装置 | |
| KR0150829B1 (ko) | 전동식 동력 조향장치의 조향토오크 센서 | |
| JPH06213736A (ja) | 負荷トルク計 | |
| JPH04208670A (ja) | 電気式転轍機 | |
| JPS62162934A (ja) | 回転トルクの検出装置 |