(57)【要約】【課題】駆動電力を検出対象とせずに転換力の計測が可能な転てつ機の状態監視装置を提供する。【解決手段】転てつ機の状態監視装置を、（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、所定の変換率により転換力に変換する変換手段と、（ｃ）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し、又は表示する手段とで構成した。【選択図】  図１
2010137686.tif 000002
【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、
その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、  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し、又は表示する手段とで構成したことを特徴とする転てつ機の状態監視装置。
【請求項２】
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請求項１に記載の転てつ機用状態監視装置。
【請求項３】
スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段と、
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、
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で構成したことを特徴とする発条転てつ機用状態監視装置。
【請求項４】
スイッチアジャスタの歪みを検出する歪み検出手段と、
その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、  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し、又は表示する手段と、
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、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で構成したことを特徴とする発条転てつ機用状態監視装置。
【請求項５】
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請求項４に記載の発条転てつ機用状態監視装置。
【請求項６】
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請求項１〜４のいずれか１項に記載の転てつ機の状態監視装置。
【請求項７】
アンプは、交流式アンプであることを特徴とする請求項５に記載の転てつ機の状態監視装置。
【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に伝達させて、そのスイッチアジャスタ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。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その主たる課題は、駆動電力を検出対象とせずに転換力の計測が可能な転てつ機の状態監視装置を提供することにある。
【０００８】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、スイッチアジャスタの歪みを検出対象とし、その検出した歪みを所定の換算率により転換力に換算することを基本原理としている。
そこで、本発明の付随的課題は、上記のスイッチアジャスタの歪みを検出対象とする点を利用し、発条転てつ機の復帰時間の推定が可能な発条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付随的課題は、発条転てつ機の転換力の測定と復帰時間の推定が可能な発条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】
上記主たる課題を解決するため、本発明は、転てつ機の状態監視装置を、（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、所定の変換率により転換力に変換する変換手段と、（ｃ）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し、又は表示する手段とで構成したことを特徴としている（請求項１）。
【００１１】
上記付随的課題を解決するため、本発明は、発条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、（ｄ）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、（ｅ）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で構成したことを特徴としている（請求項３）。
【００１２】
そして、上記もう一つの付随的課題を解決するため、本発明は、発条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、所定の変換率により転換力に変換する変換手段と、（ｃ）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し、又は表示する手段と、（ｄ）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、（ｅ）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で構成したことを特徴としている（請求項４）。
【００１３】
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又は上記発条転てつ機用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（請求項２，５）。
【００１４】
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を特徴としている（請求項６）。
【００１５】
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（請求項７）。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、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。
【００１７】
請求項３の発明によれば、発条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、発条転てつ機の復帰時間の推定を行うことができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、一つの状態監視装置で、発条転てつ機の転換力の測定と復帰時間の推定とを併せて行うことができる。
【００１９】
請求項２，５の発明によれば、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。
【００２０】
請求項６の発明によれば、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とすることができる。
【００２１】
請求項７の発明によれば、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とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は請求項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、図２は図１中の歪み検出手段の構成の一例を示すブロック図、図３は請求項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、図４は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、図５は動歪みアンプの出力波形図、図６は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、図７は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、図８は軸力計による転換力測定結果を示す図、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図である。
図１０は請求項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、図１１は割り出し転換時の発条転てつ機の復帰動作を示す図、図１２は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、図１３はスイッチアジャスタ歪みと復帰時間の関係を示す図、図１４は車両による割出し時の歪み測定結果を示す図、図１５は相対復帰力の日毎の変化を示す波形図、図１６は密着時歪みの日毎の変化を示す波形図、図１７は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、図１８は復帰時間の変化を示す図、図１９は気温と復帰時間の関係を示す図である。
図２０は請求項３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。
【００２３】
［請求項１に係る発明の実施の形態］
請求項１に係る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（以下、単に転てつ機という。）に適用される場合の実施の形態について説明する。
【００２４】
この実施の形態による状態監視装置Ａは、図１に示すように、歪み検出手段ａと、その歪み検出手段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ｂ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ｃ及び／又は表示する手段ｄとから構成されている。以下に、各手段について詳細に説明する。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
図２３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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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８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９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。
【００３７】
【数１】
2010137686.tif 000003
【００３８】
こうして、上記歪み検出手段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ｂに記憶手段ｃ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。
【００３９】
また、変換手段ｂに記憶手段ｃと表示手段ｄ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。
【００４０】
上述のように、請求項１に係る発明による転てつ機の状態監視装置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。
【００４１】
［請求項２に係る発明の実施の形態］
続いて、請求項２に係る発明の実施の形態について説明する。本発明の発条転てつ機用状態監視装置Ｂは、請求項１の発明がスイッチアジャスタの歪みを検出対象とする点をさらに発展させて、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。
【００４２】
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。
【００４３】
発条転てつ機用状態監視装置Ｂは、図１０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ｅ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ｆとから構成されている。
【００４４】
背向空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１１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１２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。
【００４５】
歪み検出手段ａは、既述されたものと同じである。スイッチアジャスタの歪みは、通常、図１３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。
【００４６】
これに着目して、演算手段ｆでは、記録手段ｅ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１３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。
【００４７】
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。
【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】
2010137686.tif 000004
【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】
［請求項３に係る発明の実施の形態］
図２０は、上記図１の状態監視装置Ａと、図１０の状態監視装置Ｂとを一体化して構成された発条転てつ機用状態監視装置ＡＢである。従って、この装置ＡＢ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。
【００５８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【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。
【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。
【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。
【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。
【図５】動歪みアンプの出力波形図。
【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。
【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。
【図８】軸力計による転換力測定結果を示す図。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】割り出し転換時の発条転てつ機の復帰動作を示す図。
【図１２】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。
【図１３】スイッチアジャスタ歪みと復帰時間の関係を示す図。
【図１４】車両による割出し時の歪み測定結果を示す図。
【図１５】相対復帰力の日毎の変化を示す波形図。
【図１６】密着時歪みの日毎の変化を示す波形図。
【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。
【図１８】復帰時間の変化を示す図。
【図１９】気温と復帰時間の関係を示す図。
【図２０】請求項３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。
【図２１】電気転てつ機の設置状態を示す図。
【図２２】発条転てつ機の構成を示す図。
【図２３】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。
【符号の説明】
【００６０】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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