JP2001336907A - 変位測定装置の異常検出方法 - Google Patents
変位測定装置の異常検出方法Info
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Abstract
を、車体部に固着されたレゾルバの回転角度で測定する
変位測定装置にて、レゾルバの出力信号用配線の断線を
検出する変位測定装置の異常検出方法を提供する。 【解決手段】 車体部に固着されたレゾルバを用いた回
転角度計と、台車部に固着された連結棒とを、リンク機
構及びラックピニオン機構等の連結機構にて連結し、レ
ゾルバの回転角度を、例えば100〜170度の範囲に
制限し、出力信号用配線の断線時には、90度又は18
0度近辺の回転角度を示すという特性を利用して、上限
値及び下限値を夫々175度及び95度に設定し、走行
中に、レゾルバから出力値を受信し(ステップS1)、
受信した出力値が示す回転角度を、上限値及び下限値と
比較し(ステップS3)、上限値又は下限値から外れる
場合(ステップS4:Y)、出力信号用配線が断線して
いると判断する。
Description
及び台車部間の距離の変位を、車体部に固着されたレゾ
ルバの回転角度で測定する変位測定装置の異常を検出す
る異常検出方法に関し、特にレゾルバの出力信号用配線
の断線を検出する異常検出方法に関する。
の把握を目的として、鉄道車両を構成する車体部及び台
車部間の距離の変位を測定している。
D等の発光半導体素子を用いたロータリエンコーダ及び
トランス構造のレゾルバ等の回転角度計を車両部に固着
し、台車部に連結棒を固着して、回転角度計及び連結棒
を、リンク機構及びラックピニオン機構等の連結機構に
て連結することにより、距離の変位を回転角度の変化と
して測定する方法が用いられている。
ダを用いた場合、振動が大きく稼働環境が良好とは言え
ない鉄道車両では、発光半導体素子に故障が発生しやす
いため、回転角度の出力値が異常値を示すことが多く、
しかも異常の原因としては、発光半導体素子だけでな
く、回転角度計からの出力信号用配線の断線による場合
もあるが、出力値の異常値に対して、その原因が発光半
導体素子の故障か、出力信号用配線の断線かを判別する
ことは容易ではない。
の電子部品を含まないレゾルバを用いて、回転角度計そ
のものの故障を抑制し、車体部及び台車部間の距離の変
位を測定する方法が着目されている。
計としてレゾルバを用いた場合でも、断線を原因とする
異常の発生の頻度は、ロータリエンコーダを用いた回転
角度計の場合と、ほぼ同様であるため、断線を原因とす
る異常の発生を速やかに検出する必要がある。
用配線が1対、及びレゾルバからの出力信号用配線が2
相分で2対、合計で3対、即ち6本の配線がある。
転角度として出力される値は、入力からの周波数信号
と、トランス変換されて出力される2対の周波数信号と
の比較により得られ、入力信号用配線が断線した場合、
これらの信号が全く得られなくなるため、断線状態であ
るということを容易に検出することが可能であるが、出
力信号用配線が断線した場合には、異常値ながらも出力
値が得られるため、断線状態であることを速やかに検出
することができないという問題がある。
であり、回転角度計としてレゾルバを用い、予め出力値
から検出される回転角度に上限値及び下限値を設定して
おき、設定された上限値又は下限値から外れる値が出力
された場合に、異常が発生していると判断することによ
り、速やかに異常状態を検出する異常検出方法であり、
特にレゾルバの回転角度が、例えば100〜170度の
範囲に制限されるように各部材が配置されている場合
で、出力信号用配線が断線したときには、その出力値か
ら検出される回転角度は、90度又は180度近辺の値
を示すという特性を利用して、変位測定装置の異常状態
を検出する異常検出方法の提供を目的とする。
装置の異常検出方法は、鉄道車両の台車部及び車体部の
連結に用いられる連結部材を台車部及び車体部のいずれ
か一方に固着し、回転角度を検出するレゾルバを他方に
固着し、連結部材のレゾルバに対する相対的な動きをレ
ゾルバへ伝導する伝導部材により、連結部材及びレゾル
バを連結して、車体部及び台車部間の距離の変位を、レ
ゾルバの回転角度で測定する変位測定装置の異常を検出
する異常検出方法において、出力値として検出される回
転角度が、予め設定されている上限値又は下限値から外
れた場合に、異常と判断することを特徴とする。
法では、レゾルバを用いた回転角度計と、連結棒とを、
リンク機構及びラックピニオン機構等の連結機構にて連
結し、出力される回転角度が上限値又は下限値から外れ
た場合、出力信号用配線が断線したことにより、出力値
が異常を示していると判断することができるので、出力
信号用配線の断線を実時間で速やかに検出することが可
能である。
法は、鉄道車両の台車部及び車体部の連結に用いられる
第1連結棒の一端を台車部に固着し、回転角度を検出す
るレゾルバを車体部に固着し、第1連結棒の他端を第2
連結棒の一端に揺動自在に軸支し、第2連結棒の他端を
レゾルバの軸部に軸止して、車体部及び台車部間の距離
の変位を、レゾルバの回転角度で測定する変位測定装置
の異常を検出する異常検出方法において、予め設定され
ている第1上限値から第1下限値までの範囲にレゾルバ
の回転角度を制限すべく、レゾルバ、第1連結棒、及び
第2連結棒を配置し、出力値として検出される回転角度
が、第1上限値より大きい第2上限値又は第1下限値よ
り小さい第2下限値から外れた場合に、レゾルバの出力
信号用配線が断線していると判断することを特徴とす
る。
法では、レゾルバを用いた回転角度計と、連結棒とを、
レゾルバの回転角度が所定範囲内となるようにリンク機
構にて連結することにより、レゾルバの回転角度を、例
えば100〜170度の範囲に制限した場合で、出力信
号用配線が断線したときには、その出力値から検出され
る回転角度が、90度又は180度近辺の値を示すとい
う特性を利用することができるので、例えば第2上限値
及び第2下限値を夫々175度及び95度として設定し
ておけば、出力される回転角度が上限値又は下限値から
外れた場合、出力信号用配線が断線したことにより、出
力値が異常を示していると判断することができ、出力信
号用配線の断線を実時間で速やかに検出することが可能
である。
示す図面に基づいて詳述する。図1は本発明の異常検出
方法を適用する変位測定装置を示す模式図であり、図1
(a)が変位測定装置の全体を示しており、図1(b)
が変位測定装置の主要部を示している。
(図示せず)を有する台車部であり、台車部1の上部に
は空気バネ等の緩衝部材2の下部が固着されており、緩
衝部材2の上部には車体部3の下部が固着しており、鉄
道車両の走行中において、緩衝部材2が上下方向に伸縮
することにより、台車部1の振動が車体部3へ直接伝達
されることを抑制している。
体部3の連結に用いられ、軸方向がほぼ上下方向になる
ように配設される第1連結棒4の下端が固着され、第1
連結棒4の上端は、第2連結棒5の一端に揺動自在に軸
支しており、第2連結棒5の他端は、回転子6a及び固
定子6bによるトランス構造をなし、出力値の変化によ
り回転角度を検出するレゾルバ6の回転子6aの軸部6
cに軸止している。
流電圧を入力するための1対の入力信号用配線6d,6
d、誘起された交流電圧を出力するための2対の第1出
力信号用配線6e,6e及び第2出力信号用配線6f,
6fが接続されており、第1出力信号用配線6e,6e
及び第2出力信号用配線6f,6fは、出力値からレゾ
ルバ6の異常を検出する異常検出装置7及び出力値から
変位を測定する処理を行う処理装置8に接続されてい
る。
レゾルバ6、及び処理装置8を有する変位測定装置9に
より、台車部1及び車体部3間の距離の変位は、第1連
結棒4のレゾルバ6に対する相対的な動きとして、第1
連結棒4から第2連結棒5を介してレゾルバ6へ伝導さ
れ、レゾルバ6では、伝導された距離の変位を軸部6c
の回転角度の変化として測定する。
連結棒5は、軸部6cの回転角度を示す値が、第1下限
値である100度から第1上限値である170度までの
範囲に制限されるように配置されている。
明する。図2はレゾルバの実際の回転角度を示す値と、
出力値として検出される回転角度を示す値との関係を示
すグラフである。図2は、横軸に実際の回転角度を示す
値をとり、縦軸に出力値として検出される回転角度を示
す値をとって、これらの関係を示したものである。図中
二重線はレゾルバが正常である場合の関係、実線は第1
出力信号用配線が断線した場合の関係、そして点線は第
2出力信号用配線が断線した場合の関係を示している。
合、実際の回転角度を示す値と、出力値として検出され
る回転角度を示す値とは一致しているが、断線している
場合、これらの2つの値の関係を示すグラフは、180
度を周期とするU字型の曲線となる。
〜180度の場合、第1出力信号用配線が断線している
とき、出力値として検出される回転角度を示す値は、9
0〜180度の間の値を示し、第2出力信号用配線が断
線しているとき、出力値として検出される回転角度を示
す値は、180〜270度の間の値を示す。
の場合、第2出力信号用配線の断線は、出力値として検
出される回転角度を示す値より、速やかに検出すること
ができるが、第1出力信号用配線の断線については、必
ずしも速やかに検出することができる訳ではない。
として示されている第1下限値である100度から第1
上限値である170度までの範囲に制限されている場合
においては、第1出力信号用配線が断線したとき、出力
値として検出される回転角度を示す値は、90度近辺で
ある約90〜95度の間の値を示し、第2出力信号用配
線が断線したとき、出力値として検出される回転角度を
示す値は、180度近辺である約180〜185度の間
の値を示す。
し、第2上限値として175度を設定して、出力値とし
て検出される回転角度を示す値が第2下限値又は第2上
限値から外れる場合に、出力信号用配線が断線している
と判断することにより、第1及び第2のいずれの出力信
号用配線が断線した場合でも、速やかに検出することが
可能となる。
検出装置にて行われる処理を図3に示すフローチャート
を用いて説明する。異常検出装置では、第1出力信号用
配線及び第2出力信号用配線から出力値を受け付け(ス
テップS1)、受け付けた出力値を、回転角度を示す値
に変換し(ステップS2)、変換した値、即ち出力値と
して検出される回転角度を示す値を、設定されている第
2上限値及び第2下限値と比較し(ステップS3)、検
出される回転角度を示す値が、第2上限値又は第2下限
値から外れる場合(ステップS4:Y)、出力信号用配
線が断線していると判断して異常信号を出力する(ステ
ップS5)。
度を示す値が、第2上限値から第2下限値までの範囲に
入っている場合(ステップS4:N)、ステップS1に
戻り、以降の処理を繰り返す。
角度計と、台車部に固着された連結棒とを連結している
変位測定装置に、異常検出方法を適用する形態を示した
が、本発明はこれに限らず、ラックピニオン機構にて回
転角度計と連結棒とを連結する形態でもよい。
部及び台車部間の距離の変位を測定するレゾルバの異常
を検出する形態を示したが、この形態以外の所定の範囲
内で距離が変動する2つの部材間、例えば自動車の車体
及びタイヤ間の距離の変位の測定にレゾルバを用い、そ
のレゾルバの異常を検出する方法に適用してもよい。
装置の異常検出方法では、レゾルバを用いた回転角度計
と、連結棒とを、レゾルバの回転角度が所定範囲内とな
るようにリンク機構及びラックピニオン機構等の連結機
構にて連結することにより、レゾルバの回転角度を、例
えば100〜170度の範囲に制限した場合で、出力信
号用配線が断線したときには、その出力値から検出され
る回転角度が、90度又は180度近辺の値を示すとい
う特性を利用することができるので、例えば第2上限値
及び第2下限値を夫々175度及び95度として設定し
ておけば、出力される回転角度が上限値又は下限値から
外れた場合、出力信号用配線が断線したことにより、出
力値が異常を示していると判断することができ、出力信
号用配線の断線を実時間で速やかに検出することが可能
である等、優れた効果を奏する。
を示す模式図である。
として検出される回転角度を示す値との関係を示すグラ
フである。
にて行われる処理を示すフローチャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 鉄道車両の台車部及び車体部の連結に用
いられる連結部材を台車部及び車体部のいずれか一方に
に固着し、回転角度を検出するレゾルバを他方に固着
し、連結部材のレゾルバに対する相対的な動きをレゾル
バへ伝導する伝導部材により、連結部材及びレゾルバを
連結して、車体部及び台車部間の距離の変位を、レゾル
バの回転角度で測定する変位測定装置の異常を検出する
異常検出方法において、 出力値として検出される回転角度が、予め設定されてい
る上限値又は下限値から外れた場合に、異常と判断する
ことを特徴とする変位測定装置の異常検出方法。 - 【請求項2】 鉄道車両の台車部及び車体部の連結に用
いられる第1連結棒の一端を台車部に固着し、回転角度
を検出するレゾルバを車体部に固着し、第1連結棒の他
端を第2連結棒の一端に揺動自在に軸支し、第2連結棒
の他端をレゾルバの軸部に軸止して、車体部及び台車部
間の距離の変位を、レゾルバの回転角度で測定する変位
測定装置の異常を検出する異常検出方法において、 予め設定されている第1上限値から第1下限値までの範
囲にレゾルバの回転角度を制限すべく、レゾルバ、第1
連結棒、及び第2連結棒を配置し、 出力値として検出される回転角度が、第1上限値より大
きい第2上限値又は第1下限値より小さい第2下限値か
ら外れた場合に、レゾルバの出力信号用配線が断線して
いると判断することを特徴とする変位測定装置の異常検
出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000155489A JP3558004B2 (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 変位測定装置の異常検出方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2000
- 2000-05-25 JP JP2000155489A patent/JP3558004B2/ja not_active Expired - Fee Related
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