JP2005008119A - 信号電球交換確認装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のように、交換後の電球が点灯する信号状態になるのを待ったり、試験的に信号を切り換えるように駅や信号所に対して依頼し、実際にその信号状態で点灯(現示)するかどうかを確認するといった方法を採ることなく、信号電球の交換が正しく行われたか否かの確認を短時間に且つ確実に行えるようにする。
【解決手段】信号機に設けられた信号電球用ソケットの端子などに接触するプローブP3,P4を備え、このプローブP3,P4を介して信号電球に対してその信号電球が点灯しない微弱な一定電流を通電するとともに、プローブP3−P4間に現れる電圧が予め定めた正常範囲内に入るか否かを判定し、判定結果をLED D9,D10またはブザーで報知する。
【選択図】 図1
【解決手段】信号機に設けられた信号電球用ソケットの端子などに接触するプローブP3,P4を備え、このプローブP3,P4を介して信号電球に対してその信号電球が点灯しない微弱な一定電流を通電するとともに、プローブP3−P4間に現れる電圧が予め定めた正常範囲内に入るか否かを判定し、判定結果をLED D9,D10またはブザーで報知する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は鉄道用信号機等の信号機に備えられる電球の交換が正しく行われたか否かを確認する信号電球交換確認装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、鉄道には各種の信号機が備えられていて、それらの信号電球は断線時に新品の信号電球と交換される。また、断線しなくても定期的に新品の信号電球と交換されて、信号機を用いたシステムの安全性が確保されている。
【0003】
例えばG型電球は1つのバルブ内に2つのフィラメントが並列に設けられていて、その一方が断線しても残るフィラメントによって点灯させること(現示)が可能なように設計されている。この2つのフィラメントのうち一方が断線すれば、その信号電球に流れる電流の値が定格値の1/2となるので、信号所ではそれを検出して該当電球の交換が必要な旨の表示を行うように構成されている。また各信号機の信号電球の交換時期を管理していて、所定の期間内にその交換を終えるように、信号電球の交換作業のスケジュールが決められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、信号電球には複数の突出端子が設けられていて、ソケットに対してその信号電球の端子を挿抜することによって信号電球の着脱を行うように構成されている。そのため、信号電球の交換作業自体は単純であり、比較的短時間に終了する。ところが信号電球のソケットは信号機の奥まった場所に設けられていて、ソケットに対する信号電球の端子の挿入具合を目視確認することは通常できない。そこで、電球交換が正常になされたか否かを確認するためには、その電球が点灯する信号状態になるのを待つか、試験的に信号を切り換えるように駅や信号所に依頼し、実際にその信号状態で点灯(現示)するかどうかを確認するといった方法を採らなければならなかった。
【0005】
前者の方法では交換後の電球が点灯する信号状態になるまで長時間待つことになり、定期交換によって多数の信号機の電球を順次交換していくような場合に非常に効率の悪い作業となる。また、交換した電球が点灯する筈の信号状態になっても実際に点灯しないこともあり得るので、その場合でも列車運行上の安全性を確保するための手立てが必要となる。
【0006】
なお、現場において信号装置に外部から任意に電圧を印加して電球の点灯状態を確認することは鉄道の安全上禁じられている。仮に行うと、信号回線に接続されている各種安全装置が作動して信号が危険な状態に変わったりするなど、列車の運行に支障を来す。
【0007】
また後者の方法では、交換した1個の電球毎に、試験信号の切替依頼と,その後の目視確認の作業を行う必要があるので、駅や信号所の業務多忙時には非常な困難を伴う。
【0008】
この発明の目的は、信号電球の交換が正しく行われたか否かの確認を短時間に且つ確実に行えるようにした信号電球交換確認装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、信号機に設けられた信号電球用ソケットに導通する端子もしくはケーブルの芯線または前記信号電球用ソケットの端子に接触する2つのプローブと、この2つのプローブを介しての負荷への電圧印加および前記プローブに流れる電流の検出により、または2つのプローブを介しての負荷への通電および前記プローブ間に発生する電圧の検出により、負荷の抵抗値に応じて定まる信号レベルを求めるとともに、該信号レベルが予め定めた正常範囲内に入るか否かを判定する判定結果出力手段とを備えたことを特徴としている。
このように2つのプローブを信号電球用ソケットに導通する端子もしくはケーブルの芯線または信号電球用ソケットの端子に接触させるだけで、その2つのプローブに接続される負荷の抵抗値が正常範囲内であるか否かによって信号電球の交換が正常に行われたか否かの判定を行う。すなわち、信号電球が断線していないか否か、あるいは信号電球が正しくソケットに取り付けられているか否かの確認が、その判定結果の出力によって確実に行えるようにする。
【0010】
また、この発明は、前記判定手段を、プローブを介して信号電球に対して該信号電球が点灯しない微弱な電力を供給するように構成したことを特徴としている。
このように信号電球に対して、その信号電球が点灯しない状態で、すなわち信号を現示させることなく、その信号機の運用状態で信号電球の交換確認を行えるようにする。
【0011】
また、この発明は、前記プローブからの入力信号を増幅する増幅回路を備え、該増幅回路の入力部に直列抵抗と並列コンデンサからなる平滑回路を設けたことを特徴としている。
このように平滑回路を設けることによって、確認対象の信号電球に対して現示のための交流電圧の印加がなされても、その影響を受けることなく判定を可能とし、また増幅回路の破壊を防止する。
【0012】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態に係る信号電球交換確認装置について各図を参照して説明する。
図1は信号電球交換確認装置(以下単に確認装置と言う)と、その使用状態を示す図である。(A)は確認装置100の正面図、(B)は確認装置100の使用状態を示す図、(C)はソケットSの背面側から見たソケットの形状を示す図である。確認装置100には、ソケットSの端子に接触させるプローブP3,P4を突出させている。確認装置100の上面には良否判定結果を出力するLEDD9,D10、電源投入用プッシュボタンSW2、電池交換指示用LED D8をそれぞれ設けている。また確認装置100の側面には、電球の種類に応じて切り換えるスライドスイッチSW1を設けている。
【0013】
図1の(B)に示すように、信号機内部のソケット取り付け台1には信号電球LのソケットSが取り付けられていて、このソケットSに信号電球Lを差し込むことによって信号機内に信号電球Lが取り付けられる。
【0014】
ソケットSの背面は図1の(C)に示すように、コモン端子Ec、メイン端子Em、およびサブ端子Esを備えている。これらの3つの端子にはケーブルの一端が半田付けされていて、その他端が図外の端子台に対してネジ止め固定されている。確認時には、確認装置100のプローブP3,P4の先端を端子Ec,Emにそれぞれ当接させることによって電気的に接続する。その状態で(A)に示した電源スイッチSW2を押すことによって確認装置100を作動させ、良否判定結果をLED D9またはD10に表示させ、ブザーを鳴らす。
【0015】
図2は確認装置100の内部の2種類の概略構成を示すブロック図である。図2の(A)はプローブP3,P4から一定電流を負荷に通電して、プローブP3−P4間に生じる電圧を検出する。この(A)において、定電流回路10は信号電球LのソケットSを介して信号電球Lに対して所定電流値の一定電流を通電する。増幅回路11は信号電球Lの両端間に生じる電圧を一定増幅率で増幅する。判定回路12は増幅回路11の出力電圧と予め定めた上下限2つの基準電圧との比較を行い、増幅回路11の出力電圧が予め定めた正常範囲内であるか否かの判定結果を出力する。13はその判定結果をLEDおよびブザーで出力する。すなわち、正常であれば図1に示した緑色のLED D10を点灯させるとともにブザーを鳴らす。不良であれば赤色LED D9を点灯させる。
【0016】
図2の(B)はプローブP3−P4間に一定電圧を負荷に印加して、プローブP3,P4に流れる電流を検出する。この(B)において、定電圧回路14は信号電球LのソケットSを介して信号電球Lに対して所定電圧値の一定電圧を印加する。増幅回路11はプローブP3,P4を介して流れる電流の検出用抵抗15の両端間に生じる電圧を一定増幅率で増幅する。判定回路12以降の構成は(A)の場合と同様である。
【0017】
いずれの場合でも、プローブP3,P4につながる回路部分の抵抗値に応じた信号レベルを増幅回路11の出力に求め、その信号レベルが予め定めた正常範囲内に入るか否かを判定し、その判定結果を出力する。上記正常範囲は、断線していない正常な信号電球Lがソケットに正常に装着されている状態で、増幅回路11の出力信号レベルが採り得る範囲である。したがって、出力回路13の出力がそのまま良否の判定結果を表すことになる。
【0018】
図3は確認装置100の、より具体的な回路構成例を示している。図3において、P1,P2はプローブP3,P4の根元部分のプラグ、J1,J2はそのプラグP3,P4を差し込むジャックである。D2は定電流ダイオード、D1はツェナーダイオードである。この定電流ダイオードD2とツェナーダイオードD1の直列回路を9V電源ラインと接地(0Vライン)間に接続することによって、所定の基準電圧(この例では、9V電源ラインに対して−2.6Vの電圧)を発生する基準電圧発生回路を構成している。コンパレータCP1のプラス入力端子には上記基準電圧を入力し、マイナス入力端子と9V電源ラインとの間にはスイッチSW1を介して抵抗R1またはR2を接続するようにしている。コンパレータCP1の出力にはトランジスタQ1,Q2からなる回路を接続し、このトランジスタQ2のエミッタとジャックJ1との間に抵抗R4と逆流防止ダイオードD3を直列に接続している。
【0019】
上記回路部分によって定電流回路10を構成している。すなわち、コンパレータCP1のプラス入力端子とマイナス入力端子間の電位差が略0となるように負帰還制御がかかる。したがって抵抗R1またはR2の両端の電位差が上記基準電圧となるように一定電流が流れる。
【0020】
この例では、ジャックJ1−J2間の正常時の中心電圧を22mVとして設計している。G型電球の場合、非点灯時(周囲温度(25℃))でのフィラメント抵抗値は1.415Ωであるので、電球に対する印加電圧を22mVとするために、22mV/1.415Ω=15.5mA、2.6V/15.5mA=167Ωとなる。したがって抵抗R1は約167Ωとする。
【0021】
またI型電球の場合、非点灯時のフィラメント抵抗値は0.318Ωであるので、電球に対する印加電圧を22mVとするためには、22mV/0.318Ω=69.2mA、2.6V/69.2mA=37.5Ωとなる。したがって抵抗R2は約37.5Ωとする。
【0022】
オペアンプOPの出力端子とマイナス入力端子間には抵抗R8を接続し、そのマイナス入力端子と接地との間には抵抗R7を接続している。この回路によって非反転入力増幅回路を構成している。ここではR8/R7の抵抗比を10として、増幅率11倍の増幅回路を構成している。したがって、ジャックJ1−J2間の電圧が22mVのとき、オペアンプOPの出力電圧は242mVとなる。
【0023】
コンパレータCP2のプラス入力端子には基準電圧を入力し、マイナス入力端子と9V電源ライン間には、R3−1,R3−2,R3−3,R3−THからなる抵抗回路を接続している。またこの抵抗回路と接地との間にトランジスタQ3、抵抗R9,R10の直列回路を設けている。そしてコンパレータCP2の出力をトランジスタQ3のベースに接続している。上記9V電源ラインと接地間に接続した直列回路とコンパレータCP2とによる回路は、コンパレータCP2の2つの入力端子間の電位差が略0となるように動作する。すなわちR3−1,R3−2,R3−3,R3−THからなる抵抗回路の降下電圧が基準電圧と略等しくなるように作用し、抵抗R9,R10に一定電流が流れる。そのため、抵抗R9−R10の接続点およびトランジスタQ3のコレクタと抵抗R9の接続点からそれぞれ基準電圧VthL,VthHが出力される。なお、上記抵抗回路にサーミスタR3−THを設けることによって、後述するように、電球の周囲温度に応じて基準電圧VthL,VthHをシフトさせて、周囲温度に対するフィラメント抵抗値の変動を補償するようにしている。
【0024】
コンパレータCP3のプラス入力端子とコンパレータCP4のマイナス入力端子には上記オペアンプOPの出力電圧をそれぞれ入力し、コンパレータCP3のマイナス入力端子には上記基準電圧VthHを入力し、コンパレータCP4のプラス入力端子には上記基準電圧VthLを入力している。そのため、コンパレータCP3,CP4に対する入力電圧Vinが、Vin<VthLのときコンパレータCP4の出力がハイレベルとなる。またVin>VthHのときコンパレータCP3の出力がハイレベルとなる。 そして、VthL≦Vin≦VthHのとき、コンパレータCP3,CP4の出力はいずれもローレベルとなる。
【0025】
コンパレータCP3,CP4の出力にはダイオードD6,D7による論理和回路を設けるとともに抵抗R11,R12からなる分圧回路を設けている。この抵抗分圧回路の出力にはトランジスタQ4、抵抗R16,R21および赤色LEDD9からなるLED駆動回路を接続している。したがってコンパレータCP3,CP4のいずれかの出力がハイレベルとなれば赤色LED D9が点灯する。
【0026】
トランジスタQ4のコレクタ−エミッタ間には抵抗R17,R18からなる抵抗分圧回路を接続していて、その抵抗分圧出力にはトランジスタQ5,Q6、抵抗R20、緑色LED D10からなるLED駆動回路を接続している。そのため、コンパレータCP3,CP4の出力が共にローレベルであるとき、トランジスタQ4がオフ、トランジスタQ5,Q6がオンして緑色LED D10が点灯する。また、抵抗R19とブザーBZ1を設けているので、緑色LED D10の点灯と同時にブザー音が出力される。
【0027】
上記コンパレータCP3,CP4への入力電圧Vinは25℃の正常時に242mVであり、上限の基準電圧VthHを242mVの+33%である322mVとし、下限の基準電圧VthLを242mVの−33%である161mVとすれば、プローブP3−P4間に接続される負荷の抵抗値が±33%の範囲であれば、緑色LED D10が点灯するとともにブザBZ1が報知される。そして、プローブP3−P4間に接続される負荷の抵抗値が±33%の範囲外であれば、赤色LED D9が点灯し、ブザーBZ1のブザー音は報知されない。
【0028】
上記±33%の正常範囲はG型電球の場合、1.415Ωの±33%、すなわち約0.94〜1.89Ωの範囲である。また、I型電球の場合、0.347Ωの±33%、すなわち約0.23〜0.46Ωの範囲である。
【0029】
9V電源ラインと接地間には抵抗R13,R14からなる分圧回路を設けていて、その分圧出力をコンパレータCP5のマイナス入力端子に入力している。またこのコンパレータCP5のプラス入力端子には基準電圧を入力し、出力端子には抵抗R15および赤色LED D8からなる回路を接続している。電池BATの電圧が所定の電圧(例えば基準電圧の2倍の電圧)まで低下したとき、コンパレータCP5の出力がローレベルとなって、電池交換を促すLED D8が点灯する。
【0030】
図4は本装置がG型電球とI型電球について、通電電流に対するフィラメントの抵抗値の関係がゼロ負荷抵抗値の領域にあることを示す。G型電球の場合、15mAまでは約1.4(1.415)Ωであり、それより通電電流を増加させると、フィラメントの発熱によりフィラメントの抵抗値は徐々に上昇する。I型電球の場合には、70mAまでは約0.3(0.318)Ωであり、それより通電電流を増加させると、フィラメントの発熱によりフィラメントの抵抗値は徐々に上昇する。図3におけるスイッチSW1をG型に切り換えた時、G型電球に対して15mAの一定電流が通電され、スイッチSW1をI型に切り換えた時、I型電球に70mAの一定電流が通電されるので、いずれの場合もフィラメントの発熱による抵抗変化の影響のない状態で抵抗値の判定が可能となり、例えばこの確認装置による通電時間によって電球の抵抗値が変化することもなく、常に安定した良否判定が可能となる。
【0031】
G型電球は定格点灯時30V,1.5A,45Wであるが、確認時には22mVの電圧が印加され、15mAの電流が通電される。また、I型電球は定格点灯時10V,2.8A,28Wであるが、確認時には22mVの電圧が印加され、70mAの電流が通電される。
G型電球の場合、定格点灯時の電力が45Wであるの対し、確認時の供給電力はわずか22mV×15mA=0.33mWであるので点灯することはない。また、I型電球の場合も、定格点灯時の電力が28Wであるの対し、確認時の供給電力は22mV×70mA=1.54mWに過ぎないので点灯することはない。したがって、いずれの場合も信号電球の非点灯状態で(信号を現示させることなく)、その信号機の運用状態のまま信号電球の交換確認が行える。
【0032】
ところで、図3に示したように電球に対して一定電流を通電する経路に逆流防止ダイオードD3を挿入しているので、確認対象の電球が現示状態となって、交流電圧(G型電球の場合交流30V、I型電球の場合交流10V)が印加されても、定電流回路10が破壊されることはない。また、抵抗R5とコンデンサC1による回路は平滑回路を構成していて、確認対象の電球が現示状態となって交流電圧が印加されてもオペアンプOPの入力部に印加される電圧のリップル成分を抑圧する。そのため、オペアンプOPは直流電圧の増幅を行えるようになる。またオペアンプOPの入力部と接地との間に互いに逆方向のダイオードD4,D5を並列に接続しているので、これらのダイオードのPN接合順方向降下電圧より高い電圧がオペアンプOPに入力されることが無く(クリップされて)、オペアンプOPが保護できる。
【0033】
なお、図3に示した各コンパレータCP1,CP2,CP3,CP4,CP5とオペアンプOPとしては、それぞれオペアンプ2素子入りのICを3個用いている。図3中の9V電源ラインと接地間に接続したコンデンサC4は、上記3つのICの電源端子間に接続した複数のコンデンサである。これらのコンデンサC4によって電源スイッチSW2のオンオフ時等に電源ラインに重畳されるノイズ成分を吸収する。また、9V電源ラインと接地間にはコンデンサC3を設けて電源電圧の安定化を図っている。
さらに、図3においてトランジスタQ5のベース−エミッタ間にコンデンサC2を設けたことによって、プローブP3,P4とソケットの端子との間の接続状態が不安定でチャタリングやバウンスなどが生じても、緑色LED D10およびブザーBZ1を安定して動作させるようにしている。
また、9V電源ラインには直列にダイオードD11を挿入して、電池BATが逆接続されたときの回路への逆電圧の印加を阻止するようにしている。
そのうえ、この実施形態によれば、電源スイッチSW2をプッシュスイッチとし、電池BATに対して直列に設けて、その押下時にのみ電源をオンするようにしたので、使用時以外は無駄な電力消費がなく、電源スイッチの切り忘れによる電池の無駄な消耗がない。そのため、低容量の電池であっても長時間稼動させることができる。例えば、アルカリ006P型の電池で電源電流が107mAの場合、間欠使用で約1万回(連続通電時間230分)の測定が可能となる。
【0034】
なお、以上に示した例では、単に良否のいずれかを出力するようにしたが、プローブを当接させる端子表面の腐食の状況や、端子へのプローブの当接圧等により、プローブと端子間の接触抵抗が多少変動するので、それを考慮して判定結果にいくつかの段階を設けてもよい。G型電球であれば、その定格値1.415Ωの例えば±33%である約0.94〜1.89Ωの範囲を正常とし、1.89Ωを超えて2.0Ωまでをグレーゾーンと見なし、2.0Ωを超える状態と、0.94Ωを下回る状態を不良とする3段階で判定結果を出力するようにしてもよい。
【0035】
このように判定結果にいくつかの段階を設けるためには、図3に示したコンパレータCP3,CP4を3つ以上設けるとともに、それらに所定の基準電圧を印加するように抵抗分圧回路を構成すればよい。また、上記グレーゾーンを表すためには、例えば上記LED D9,D10とは別のLEDを点灯させる、LEDD9,D10の両方を同時に点灯させる、LED D9,D10のいずれかを点滅させる、といった表示方法で、各段階を区別すればよい。
【0036】
また、判定結果にいくつかの段階を設ける他の例として、上記正常範囲の下限を下回る不良と、上限を上回る不良とを区別して、その判定結果を出力するようにしてもよい。この場合には例えばLEDを3つ設けておき、3段階の状態を表示すればよい。
【0037】
このように、判定結果にいくつかの段階を設ければ、プローブの当接圧の変動により端子間の接触抵抗が変動して判定結果が変動しているのか、接触抵抗とは無関係にはじめから開放状態であるのか短絡状態であるのか、といった状態を速やかに把握できるようになる。したがって、例えば正常状態を表すLEDが点灯するまで過大な押圧力でプローブが端子に押し付けられたりすることがなく、端子やプローブが損傷し難くなる。
【0038】
また、以上に示した例では、正常状態でブザーが鳴るようにしたが、良否に応じて、または上記段階に応じてブザー音の音色や断続パターンを変えるようにしてもよい。また同じ良否の結果であっても電球の種類に応じて音色や断続パターンを変えるようにしてもよい。
【0039】
図5・図6は各種電球のソケット端子間の状態と良否判定の結果について示している。
図5はG型電球について示している。(A)はG型電球を1灯を用いる信号機での正常時の状態である。プローブP3,P4をソケットのソケット端子Ec,Emに接触させて確認を行う。この時、端子Ec−Em間の抵抗値は1.5Ωであり、この値は上述した0.94〜1.89Ωの範囲内であるので判定結果は良となる。
【0040】
図5の(B)に示すように、G型電球の内部の一方のフィラメントが断線している状態、またはソケットのサブ端子Esとの接続がなされていない場合には、端子Ec−Em間の抵抗値は3Ωであり、この値は0.94〜1.89Ωの範囲外であるので判定結果は不良となる。
【0041】
G型電球を2灯用いる信号機の場合、2つのソケットの端子Em−Es間に並列に接続された電圧並衡器BALの端子と2つのソケットの端子Ecのいずれか一方または両方との間に交流30Vが印加される。この場合、図5の(C)に示すように2灯とも正常であれば、一方の端子Ec−Em間の抵抗値は1.69Ωであり、0.94〜1.89Ωの範囲内に入るので判定結果は良となる。
【0042】
図5の(D)に示すように、プローブP3,P4を接触させた側のソケットEc−Em間のフィラメントが断線していたり、ソケットに対する接続が正常になされていない場合、この端子Ec−Em間の抵抗値は3.85Ωであり、この値は0.94〜1.89Ωの範囲外であるので判定結果は不良となる。
【0043】
図5の(E)に示すように、ソケットの端子Ec−Es間が断線状態の時には、端子Ec−Em間の抵抗値は3Ωであり、この値は0.94〜1.89Ωの範囲外であるので判定結果は不良となる。
【0044】
プローブを当接したソケットとは反対側の電球のフィラメントが断線している場合、図5の(F)に示すように、端子Ec−Em間の抵抗値は1.7Ωであり、この値は0.94〜1.89Ωの範囲内に入るので判定結果は良となる。すなわちプローブを当接させている側の判定が正しく行える。
【0045】
図6はI型電球についての例である。(A)に示すように正常であれば、I型電球をソケットに取り付けた状態でソケットの端子Ec−Em間の抵抗値は0.347Ωであり、この値は上述した正常範囲0.23〜0.46Ω内に入るので判定結果は良となる。(B)に示すようにI型電球のフィラメントが断線していたり、ソケットに対する接続が不良であると、端子Ec−Em間の抵抗値は無限大となるので、判定結果は不良となる。
【0046】
図7は確認装置に取り付ける各種プローブユニットの例を示している。
(A)は確認装置100本体のジャックに差し込むプラグP1,P2のピッチとプローブP3,P4間のピッチを変換するものである。図1に示した例では確認装置100本体のジャックのピッチとプローブP3,P4のプラグ側のピッチを等しくしたが、ソケットの形状や対象の形状に応じて、この図7の(A)に示したように、ピッチを変換したプローブユニットを用いる。
【0047】
電球を信号機に取り付ける前に、電球単体でフィラメントの断線状態を確認するためには、(B)に示すユニットのプラグP1,P2を確認装置100のジャックに差し込み、電球をソケットSに差し込んだ状態で確認を行えばよい。
【0048】
また、2つのプローブを任意の場所に当接させる場合には、(C)に示すように一方の端部を確認装置100本体のジャックに差し込むプラグP12、他方の端部をプローブP34とするプローブユニットを2本用いる。
【0049】
また、検査対象の端子に対して一時的に接続したままにするには、(D)のようなワニグチクリップCPを備えたプローブユニットを用いる。このワニグチクリップのCP内部には、図に示すように牙状のピンPを設けていて、ビニール被覆のケーブルに噛み込ませることによって、その芯線と電気的導通を図ることもできる。これにより、端子が露出していないような状況でも電気的導通をとって電球交換が正常に行われたか否かの確認を行うことができる。
【0050】
その際、他方のジャックには(E)に示すような、一方をプラグP12、他方をプローブP34とするプローブユニットを装着し、確認装置100本体を持って片手で確認作業を行うことができる。
【0051】
【発明の効果】
この発明によれば、2つのプローブを信号電球用ソケットに導通する端子もしくはケーブルの芯線または信号電球用ソケットの端子に接触させるだけで、信号電球が断線していないか否か、あるいは信号電球が正しくソケットに取り付けられているか否かの確認が、その判定結果の出力によって確実に行えるようになる。
【0052】
また、この発明によれば、プローブを介して信号電球に対して該信号電球が点灯しない微弱な電力を供給するので、信号を現示させることなく、その信号機の運用状態で信号電球の交換確認を行えるようになり、作業効率が飛躍的に高まる。
【0053】
また、この発明によれば、プローブからの入力信号を増幅する増幅回路を備え、該増幅回路の入力部に直列抵抗と並列コンデンサからなる平滑回路を設けたことによって、確認対象の信号電球に対して現示のための交流電圧の印加がなされても、その影響を受けることなく判定が可能となり、また増幅回路の破壊も防止でき、信号機の運用中に、すなわち列車運行に何ら影響を与えることなく、電球交換確認を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る電球交換確認装置の構造とその使用状態などを示す図
【図2】電球交換確認装置内部の概略構成を示すブロック図
【図3】電球交換確認装置内部の詳細な構成を示す回路図
【図4】2種類の信号電球の通電電流に対する抵抗値変化の例を示す図
【図5】G型電球のソケット端子間の状態と良否判定の結果を示す図
【図6】I型電球のソケット端子間の状態と良否判定の結果を示す図
【図7】各種プローブユニットの構成例を示す図
【符号の説明】
1−ソケット取り付け台
10−定電流回路
100−確認装置
P3,P4−プローブ
P1,P2−プラグ
L−信号電球
S−ソケット
Ec,Em,Es−ソケット端子
D8−電池交換指示用LED
D9,D10−良否判定結果出力用LED
【発明の属する技術分野】
この発明は鉄道用信号機等の信号機に備えられる電球の交換が正しく行われたか否かを確認する信号電球交換確認装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、鉄道には各種の信号機が備えられていて、それらの信号電球は断線時に新品の信号電球と交換される。また、断線しなくても定期的に新品の信号電球と交換されて、信号機を用いたシステムの安全性が確保されている。
【0003】
例えばG型電球は1つのバルブ内に2つのフィラメントが並列に設けられていて、その一方が断線しても残るフィラメントによって点灯させること(現示)が可能なように設計されている。この2つのフィラメントのうち一方が断線すれば、その信号電球に流れる電流の値が定格値の1/2となるので、信号所ではそれを検出して該当電球の交換が必要な旨の表示を行うように構成されている。また各信号機の信号電球の交換時期を管理していて、所定の期間内にその交換を終えるように、信号電球の交換作業のスケジュールが決められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、信号電球には複数の突出端子が設けられていて、ソケットに対してその信号電球の端子を挿抜することによって信号電球の着脱を行うように構成されている。そのため、信号電球の交換作業自体は単純であり、比較的短時間に終了する。ところが信号電球のソケットは信号機の奥まった場所に設けられていて、ソケットに対する信号電球の端子の挿入具合を目視確認することは通常できない。そこで、電球交換が正常になされたか否かを確認するためには、その電球が点灯する信号状態になるのを待つか、試験的に信号を切り換えるように駅や信号所に依頼し、実際にその信号状態で点灯(現示)するかどうかを確認するといった方法を採らなければならなかった。
【0005】
前者の方法では交換後の電球が点灯する信号状態になるまで長時間待つことになり、定期交換によって多数の信号機の電球を順次交換していくような場合に非常に効率の悪い作業となる。また、交換した電球が点灯する筈の信号状態になっても実際に点灯しないこともあり得るので、その場合でも列車運行上の安全性を確保するための手立てが必要となる。
【0006】
なお、現場において信号装置に外部から任意に電圧を印加して電球の点灯状態を確認することは鉄道の安全上禁じられている。仮に行うと、信号回線に接続されている各種安全装置が作動して信号が危険な状態に変わったりするなど、列車の運行に支障を来す。
【0007】
また後者の方法では、交換した1個の電球毎に、試験信号の切替依頼と,その後の目視確認の作業を行う必要があるので、駅や信号所の業務多忙時には非常な困難を伴う。
【0008】
この発明の目的は、信号電球の交換が正しく行われたか否かの確認を短時間に且つ確実に行えるようにした信号電球交換確認装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、信号機に設けられた信号電球用ソケットに導通する端子もしくはケーブルの芯線または前記信号電球用ソケットの端子に接触する2つのプローブと、この2つのプローブを介しての負荷への電圧印加および前記プローブに流れる電流の検出により、または2つのプローブを介しての負荷への通電および前記プローブ間に発生する電圧の検出により、負荷の抵抗値に応じて定まる信号レベルを求めるとともに、該信号レベルが予め定めた正常範囲内に入るか否かを判定する判定結果出力手段とを備えたことを特徴としている。
このように2つのプローブを信号電球用ソケットに導通する端子もしくはケーブルの芯線または信号電球用ソケットの端子に接触させるだけで、その2つのプローブに接続される負荷の抵抗値が正常範囲内であるか否かによって信号電球の交換が正常に行われたか否かの判定を行う。すなわち、信号電球が断線していないか否か、あるいは信号電球が正しくソケットに取り付けられているか否かの確認が、その判定結果の出力によって確実に行えるようにする。
【0010】
また、この発明は、前記判定手段を、プローブを介して信号電球に対して該信号電球が点灯しない微弱な電力を供給するように構成したことを特徴としている。
このように信号電球に対して、その信号電球が点灯しない状態で、すなわち信号を現示させることなく、その信号機の運用状態で信号電球の交換確認を行えるようにする。
【0011】
また、この発明は、前記プローブからの入力信号を増幅する増幅回路を備え、該増幅回路の入力部に直列抵抗と並列コンデンサからなる平滑回路を設けたことを特徴としている。
このように平滑回路を設けることによって、確認対象の信号電球に対して現示のための交流電圧の印加がなされても、その影響を受けることなく判定を可能とし、また増幅回路の破壊を防止する。
【0012】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態に係る信号電球交換確認装置について各図を参照して説明する。
図1は信号電球交換確認装置(以下単に確認装置と言う)と、その使用状態を示す図である。(A)は確認装置100の正面図、(B)は確認装置100の使用状態を示す図、(C)はソケットSの背面側から見たソケットの形状を示す図である。確認装置100には、ソケットSの端子に接触させるプローブP3,P4を突出させている。確認装置100の上面には良否判定結果を出力するLEDD9,D10、電源投入用プッシュボタンSW2、電池交換指示用LED D8をそれぞれ設けている。また確認装置100の側面には、電球の種類に応じて切り換えるスライドスイッチSW1を設けている。
【0013】
図1の(B)に示すように、信号機内部のソケット取り付け台1には信号電球LのソケットSが取り付けられていて、このソケットSに信号電球Lを差し込むことによって信号機内に信号電球Lが取り付けられる。
【0014】
ソケットSの背面は図1の(C)に示すように、コモン端子Ec、メイン端子Em、およびサブ端子Esを備えている。これらの3つの端子にはケーブルの一端が半田付けされていて、その他端が図外の端子台に対してネジ止め固定されている。確認時には、確認装置100のプローブP3,P4の先端を端子Ec,Emにそれぞれ当接させることによって電気的に接続する。その状態で(A)に示した電源スイッチSW2を押すことによって確認装置100を作動させ、良否判定結果をLED D9またはD10に表示させ、ブザーを鳴らす。
【0015】
図2は確認装置100の内部の2種類の概略構成を示すブロック図である。図2の(A)はプローブP3,P4から一定電流を負荷に通電して、プローブP3−P4間に生じる電圧を検出する。この(A)において、定電流回路10は信号電球LのソケットSを介して信号電球Lに対して所定電流値の一定電流を通電する。増幅回路11は信号電球Lの両端間に生じる電圧を一定増幅率で増幅する。判定回路12は増幅回路11の出力電圧と予め定めた上下限2つの基準電圧との比較を行い、増幅回路11の出力電圧が予め定めた正常範囲内であるか否かの判定結果を出力する。13はその判定結果をLEDおよびブザーで出力する。すなわち、正常であれば図1に示した緑色のLED D10を点灯させるとともにブザーを鳴らす。不良であれば赤色LED D9を点灯させる。
【0016】
図2の(B)はプローブP3−P4間に一定電圧を負荷に印加して、プローブP3,P4に流れる電流を検出する。この(B)において、定電圧回路14は信号電球LのソケットSを介して信号電球Lに対して所定電圧値の一定電圧を印加する。増幅回路11はプローブP3,P4を介して流れる電流の検出用抵抗15の両端間に生じる電圧を一定増幅率で増幅する。判定回路12以降の構成は(A)の場合と同様である。
【0017】
いずれの場合でも、プローブP3,P4につながる回路部分の抵抗値に応じた信号レベルを増幅回路11の出力に求め、その信号レベルが予め定めた正常範囲内に入るか否かを判定し、その判定結果を出力する。上記正常範囲は、断線していない正常な信号電球Lがソケットに正常に装着されている状態で、増幅回路11の出力信号レベルが採り得る範囲である。したがって、出力回路13の出力がそのまま良否の判定結果を表すことになる。
【0018】
図3は確認装置100の、より具体的な回路構成例を示している。図3において、P1,P2はプローブP3,P4の根元部分のプラグ、J1,J2はそのプラグP3,P4を差し込むジャックである。D2は定電流ダイオード、D1はツェナーダイオードである。この定電流ダイオードD2とツェナーダイオードD1の直列回路を9V電源ラインと接地(0Vライン)間に接続することによって、所定の基準電圧(この例では、9V電源ラインに対して−2.6Vの電圧)を発生する基準電圧発生回路を構成している。コンパレータCP1のプラス入力端子には上記基準電圧を入力し、マイナス入力端子と9V電源ラインとの間にはスイッチSW1を介して抵抗R1またはR2を接続するようにしている。コンパレータCP1の出力にはトランジスタQ1,Q2からなる回路を接続し、このトランジスタQ2のエミッタとジャックJ1との間に抵抗R4と逆流防止ダイオードD3を直列に接続している。
【0019】
上記回路部分によって定電流回路10を構成している。すなわち、コンパレータCP1のプラス入力端子とマイナス入力端子間の電位差が略0となるように負帰還制御がかかる。したがって抵抗R1またはR2の両端の電位差が上記基準電圧となるように一定電流が流れる。
【0020】
この例では、ジャックJ1−J2間の正常時の中心電圧を22mVとして設計している。G型電球の場合、非点灯時(周囲温度(25℃))でのフィラメント抵抗値は1.415Ωであるので、電球に対する印加電圧を22mVとするために、22mV/1.415Ω=15.5mA、2.6V/15.5mA=167Ωとなる。したがって抵抗R1は約167Ωとする。
【0021】
またI型電球の場合、非点灯時のフィラメント抵抗値は0.318Ωであるので、電球に対する印加電圧を22mVとするためには、22mV/0.318Ω=69.2mA、2.6V/69.2mA=37.5Ωとなる。したがって抵抗R2は約37.5Ωとする。
【0022】
オペアンプOPの出力端子とマイナス入力端子間には抵抗R8を接続し、そのマイナス入力端子と接地との間には抵抗R7を接続している。この回路によって非反転入力増幅回路を構成している。ここではR8/R7の抵抗比を10として、増幅率11倍の増幅回路を構成している。したがって、ジャックJ1−J2間の電圧が22mVのとき、オペアンプOPの出力電圧は242mVとなる。
【0023】
コンパレータCP2のプラス入力端子には基準電圧を入力し、マイナス入力端子と9V電源ライン間には、R3−1,R3−2,R3−3,R3−THからなる抵抗回路を接続している。またこの抵抗回路と接地との間にトランジスタQ3、抵抗R9,R10の直列回路を設けている。そしてコンパレータCP2の出力をトランジスタQ3のベースに接続している。上記9V電源ラインと接地間に接続した直列回路とコンパレータCP2とによる回路は、コンパレータCP2の2つの入力端子間の電位差が略0となるように動作する。すなわちR3−1,R3−2,R3−3,R3−THからなる抵抗回路の降下電圧が基準電圧と略等しくなるように作用し、抵抗R9,R10に一定電流が流れる。そのため、抵抗R9−R10の接続点およびトランジスタQ3のコレクタと抵抗R9の接続点からそれぞれ基準電圧VthL,VthHが出力される。なお、上記抵抗回路にサーミスタR3−THを設けることによって、後述するように、電球の周囲温度に応じて基準電圧VthL,VthHをシフトさせて、周囲温度に対するフィラメント抵抗値の変動を補償するようにしている。
【0024】
コンパレータCP3のプラス入力端子とコンパレータCP4のマイナス入力端子には上記オペアンプOPの出力電圧をそれぞれ入力し、コンパレータCP3のマイナス入力端子には上記基準電圧VthHを入力し、コンパレータCP4のプラス入力端子には上記基準電圧VthLを入力している。そのため、コンパレータCP3,CP4に対する入力電圧Vinが、Vin<VthLのときコンパレータCP4の出力がハイレベルとなる。またVin>VthHのときコンパレータCP3の出力がハイレベルとなる。 そして、VthL≦Vin≦VthHのとき、コンパレータCP3,CP4の出力はいずれもローレベルとなる。
【0025】
コンパレータCP3,CP4の出力にはダイオードD6,D7による論理和回路を設けるとともに抵抗R11,R12からなる分圧回路を設けている。この抵抗分圧回路の出力にはトランジスタQ4、抵抗R16,R21および赤色LEDD9からなるLED駆動回路を接続している。したがってコンパレータCP3,CP4のいずれかの出力がハイレベルとなれば赤色LED D9が点灯する。
【0026】
トランジスタQ4のコレクタ−エミッタ間には抵抗R17,R18からなる抵抗分圧回路を接続していて、その抵抗分圧出力にはトランジスタQ5,Q6、抵抗R20、緑色LED D10からなるLED駆動回路を接続している。そのため、コンパレータCP3,CP4の出力が共にローレベルであるとき、トランジスタQ4がオフ、トランジスタQ5,Q6がオンして緑色LED D10が点灯する。また、抵抗R19とブザーBZ1を設けているので、緑色LED D10の点灯と同時にブザー音が出力される。
【0027】
上記コンパレータCP3,CP4への入力電圧Vinは25℃の正常時に242mVであり、上限の基準電圧VthHを242mVの+33%である322mVとし、下限の基準電圧VthLを242mVの−33%である161mVとすれば、プローブP3−P4間に接続される負荷の抵抗値が±33%の範囲であれば、緑色LED D10が点灯するとともにブザBZ1が報知される。そして、プローブP3−P4間に接続される負荷の抵抗値が±33%の範囲外であれば、赤色LED D9が点灯し、ブザーBZ1のブザー音は報知されない。
【0028】
上記±33%の正常範囲はG型電球の場合、1.415Ωの±33%、すなわち約0.94〜1.89Ωの範囲である。また、I型電球の場合、0.347Ωの±33%、すなわち約0.23〜0.46Ωの範囲である。
【0029】
9V電源ラインと接地間には抵抗R13,R14からなる分圧回路を設けていて、その分圧出力をコンパレータCP5のマイナス入力端子に入力している。またこのコンパレータCP5のプラス入力端子には基準電圧を入力し、出力端子には抵抗R15および赤色LED D8からなる回路を接続している。電池BATの電圧が所定の電圧(例えば基準電圧の2倍の電圧)まで低下したとき、コンパレータCP5の出力がローレベルとなって、電池交換を促すLED D8が点灯する。
【0030】
図4は本装置がG型電球とI型電球について、通電電流に対するフィラメントの抵抗値の関係がゼロ負荷抵抗値の領域にあることを示す。G型電球の場合、15mAまでは約1.4(1.415)Ωであり、それより通電電流を増加させると、フィラメントの発熱によりフィラメントの抵抗値は徐々に上昇する。I型電球の場合には、70mAまでは約0.3(0.318)Ωであり、それより通電電流を増加させると、フィラメントの発熱によりフィラメントの抵抗値は徐々に上昇する。図3におけるスイッチSW1をG型に切り換えた時、G型電球に対して15mAの一定電流が通電され、スイッチSW1をI型に切り換えた時、I型電球に70mAの一定電流が通電されるので、いずれの場合もフィラメントの発熱による抵抗変化の影響のない状態で抵抗値の判定が可能となり、例えばこの確認装置による通電時間によって電球の抵抗値が変化することもなく、常に安定した良否判定が可能となる。
【0031】
G型電球は定格点灯時30V,1.5A,45Wであるが、確認時には22mVの電圧が印加され、15mAの電流が通電される。また、I型電球は定格点灯時10V,2.8A,28Wであるが、確認時には22mVの電圧が印加され、70mAの電流が通電される。
G型電球の場合、定格点灯時の電力が45Wであるの対し、確認時の供給電力はわずか22mV×15mA=0.33mWであるので点灯することはない。また、I型電球の場合も、定格点灯時の電力が28Wであるの対し、確認時の供給電力は22mV×70mA=1.54mWに過ぎないので点灯することはない。したがって、いずれの場合も信号電球の非点灯状態で(信号を現示させることなく)、その信号機の運用状態のまま信号電球の交換確認が行える。
【0032】
ところで、図3に示したように電球に対して一定電流を通電する経路に逆流防止ダイオードD3を挿入しているので、確認対象の電球が現示状態となって、交流電圧(G型電球の場合交流30V、I型電球の場合交流10V)が印加されても、定電流回路10が破壊されることはない。また、抵抗R5とコンデンサC1による回路は平滑回路を構成していて、確認対象の電球が現示状態となって交流電圧が印加されてもオペアンプOPの入力部に印加される電圧のリップル成分を抑圧する。そのため、オペアンプOPは直流電圧の増幅を行えるようになる。またオペアンプOPの入力部と接地との間に互いに逆方向のダイオードD4,D5を並列に接続しているので、これらのダイオードのPN接合順方向降下電圧より高い電圧がオペアンプOPに入力されることが無く(クリップされて)、オペアンプOPが保護できる。
【0033】
なお、図3に示した各コンパレータCP1,CP2,CP3,CP4,CP5とオペアンプOPとしては、それぞれオペアンプ2素子入りのICを3個用いている。図3中の9V電源ラインと接地間に接続したコンデンサC4は、上記3つのICの電源端子間に接続した複数のコンデンサである。これらのコンデンサC4によって電源スイッチSW2のオンオフ時等に電源ラインに重畳されるノイズ成分を吸収する。また、9V電源ラインと接地間にはコンデンサC3を設けて電源電圧の安定化を図っている。
さらに、図3においてトランジスタQ5のベース−エミッタ間にコンデンサC2を設けたことによって、プローブP3,P4とソケットの端子との間の接続状態が不安定でチャタリングやバウンスなどが生じても、緑色LED D10およびブザーBZ1を安定して動作させるようにしている。
また、9V電源ラインには直列にダイオードD11を挿入して、電池BATが逆接続されたときの回路への逆電圧の印加を阻止するようにしている。
そのうえ、この実施形態によれば、電源スイッチSW2をプッシュスイッチとし、電池BATに対して直列に設けて、その押下時にのみ電源をオンするようにしたので、使用時以外は無駄な電力消費がなく、電源スイッチの切り忘れによる電池の無駄な消耗がない。そのため、低容量の電池であっても長時間稼動させることができる。例えば、アルカリ006P型の電池で電源電流が107mAの場合、間欠使用で約1万回(連続通電時間230分)の測定が可能となる。
【0034】
なお、以上に示した例では、単に良否のいずれかを出力するようにしたが、プローブを当接させる端子表面の腐食の状況や、端子へのプローブの当接圧等により、プローブと端子間の接触抵抗が多少変動するので、それを考慮して判定結果にいくつかの段階を設けてもよい。G型電球であれば、その定格値1.415Ωの例えば±33%である約0.94〜1.89Ωの範囲を正常とし、1.89Ωを超えて2.0Ωまでをグレーゾーンと見なし、2.0Ωを超える状態と、0.94Ωを下回る状態を不良とする3段階で判定結果を出力するようにしてもよい。
【0035】
このように判定結果にいくつかの段階を設けるためには、図3に示したコンパレータCP3,CP4を3つ以上設けるとともに、それらに所定の基準電圧を印加するように抵抗分圧回路を構成すればよい。また、上記グレーゾーンを表すためには、例えば上記LED D9,D10とは別のLEDを点灯させる、LEDD9,D10の両方を同時に点灯させる、LED D9,D10のいずれかを点滅させる、といった表示方法で、各段階を区別すればよい。
【0036】
また、判定結果にいくつかの段階を設ける他の例として、上記正常範囲の下限を下回る不良と、上限を上回る不良とを区別して、その判定結果を出力するようにしてもよい。この場合には例えばLEDを3つ設けておき、3段階の状態を表示すればよい。
【0037】
このように、判定結果にいくつかの段階を設ければ、プローブの当接圧の変動により端子間の接触抵抗が変動して判定結果が変動しているのか、接触抵抗とは無関係にはじめから開放状態であるのか短絡状態であるのか、といった状態を速やかに把握できるようになる。したがって、例えば正常状態を表すLEDが点灯するまで過大な押圧力でプローブが端子に押し付けられたりすることがなく、端子やプローブが損傷し難くなる。
【0038】
また、以上に示した例では、正常状態でブザーが鳴るようにしたが、良否に応じて、または上記段階に応じてブザー音の音色や断続パターンを変えるようにしてもよい。また同じ良否の結果であっても電球の種類に応じて音色や断続パターンを変えるようにしてもよい。
【0039】
図5・図6は各種電球のソケット端子間の状態と良否判定の結果について示している。
図5はG型電球について示している。(A)はG型電球を1灯を用いる信号機での正常時の状態である。プローブP3,P4をソケットのソケット端子Ec,Emに接触させて確認を行う。この時、端子Ec−Em間の抵抗値は1.5Ωであり、この値は上述した0.94〜1.89Ωの範囲内であるので判定結果は良となる。
【0040】
図5の(B)に示すように、G型電球の内部の一方のフィラメントが断線している状態、またはソケットのサブ端子Esとの接続がなされていない場合には、端子Ec−Em間の抵抗値は3Ωであり、この値は0.94〜1.89Ωの範囲外であるので判定結果は不良となる。
【0041】
G型電球を2灯用いる信号機の場合、2つのソケットの端子Em−Es間に並列に接続された電圧並衡器BALの端子と2つのソケットの端子Ecのいずれか一方または両方との間に交流30Vが印加される。この場合、図5の(C)に示すように2灯とも正常であれば、一方の端子Ec−Em間の抵抗値は1.69Ωであり、0.94〜1.89Ωの範囲内に入るので判定結果は良となる。
【0042】
図5の(D)に示すように、プローブP3,P4を接触させた側のソケットEc−Em間のフィラメントが断線していたり、ソケットに対する接続が正常になされていない場合、この端子Ec−Em間の抵抗値は3.85Ωであり、この値は0.94〜1.89Ωの範囲外であるので判定結果は不良となる。
【0043】
図5の(E)に示すように、ソケットの端子Ec−Es間が断線状態の時には、端子Ec−Em間の抵抗値は3Ωであり、この値は0.94〜1.89Ωの範囲外であるので判定結果は不良となる。
【0044】
プローブを当接したソケットとは反対側の電球のフィラメントが断線している場合、図5の(F)に示すように、端子Ec−Em間の抵抗値は1.7Ωであり、この値は0.94〜1.89Ωの範囲内に入るので判定結果は良となる。すなわちプローブを当接させている側の判定が正しく行える。
【0045】
図6はI型電球についての例である。(A)に示すように正常であれば、I型電球をソケットに取り付けた状態でソケットの端子Ec−Em間の抵抗値は0.347Ωであり、この値は上述した正常範囲0.23〜0.46Ω内に入るので判定結果は良となる。(B)に示すようにI型電球のフィラメントが断線していたり、ソケットに対する接続が不良であると、端子Ec−Em間の抵抗値は無限大となるので、判定結果は不良となる。
【0046】
図7は確認装置に取り付ける各種プローブユニットの例を示している。
(A)は確認装置100本体のジャックに差し込むプラグP1,P2のピッチとプローブP3,P4間のピッチを変換するものである。図1に示した例では確認装置100本体のジャックのピッチとプローブP3,P4のプラグ側のピッチを等しくしたが、ソケットの形状や対象の形状に応じて、この図7の(A)に示したように、ピッチを変換したプローブユニットを用いる。
【0047】
電球を信号機に取り付ける前に、電球単体でフィラメントの断線状態を確認するためには、(B)に示すユニットのプラグP1,P2を確認装置100のジャックに差し込み、電球をソケットSに差し込んだ状態で確認を行えばよい。
【0048】
また、2つのプローブを任意の場所に当接させる場合には、(C)に示すように一方の端部を確認装置100本体のジャックに差し込むプラグP12、他方の端部をプローブP34とするプローブユニットを2本用いる。
【0049】
また、検査対象の端子に対して一時的に接続したままにするには、(D)のようなワニグチクリップCPを備えたプローブユニットを用いる。このワニグチクリップのCP内部には、図に示すように牙状のピンPを設けていて、ビニール被覆のケーブルに噛み込ませることによって、その芯線と電気的導通を図ることもできる。これにより、端子が露出していないような状況でも電気的導通をとって電球交換が正常に行われたか否かの確認を行うことができる。
【0050】
その際、他方のジャックには(E)に示すような、一方をプラグP12、他方をプローブP34とするプローブユニットを装着し、確認装置100本体を持って片手で確認作業を行うことができる。
【0051】
【発明の効果】
この発明によれば、2つのプローブを信号電球用ソケットに導通する端子もしくはケーブルの芯線または信号電球用ソケットの端子に接触させるだけで、信号電球が断線していないか否か、あるいは信号電球が正しくソケットに取り付けられているか否かの確認が、その判定結果の出力によって確実に行えるようになる。
【0052】
また、この発明によれば、プローブを介して信号電球に対して該信号電球が点灯しない微弱な電力を供給するので、信号を現示させることなく、その信号機の運用状態で信号電球の交換確認を行えるようになり、作業効率が飛躍的に高まる。
【0053】
また、この発明によれば、プローブからの入力信号を増幅する増幅回路を備え、該増幅回路の入力部に直列抵抗と並列コンデンサからなる平滑回路を設けたことによって、確認対象の信号電球に対して現示のための交流電圧の印加がなされても、その影響を受けることなく判定が可能となり、また増幅回路の破壊も防止でき、信号機の運用中に、すなわち列車運行に何ら影響を与えることなく、電球交換確認を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る電球交換確認装置の構造とその使用状態などを示す図
【図2】電球交換確認装置内部の概略構成を示すブロック図
【図3】電球交換確認装置内部の詳細な構成を示す回路図
【図4】2種類の信号電球の通電電流に対する抵抗値変化の例を示す図
【図5】G型電球のソケット端子間の状態と良否判定の結果を示す図
【図6】I型電球のソケット端子間の状態と良否判定の結果を示す図
【図7】各種プローブユニットの構成例を示す図
【符号の説明】
1−ソケット取り付け台
10−定電流回路
100−確認装置
P3,P4−プローブ
P1,P2−プラグ
L−信号電球
S−ソケット
Ec,Em,Es−ソケット端子
D8−電池交換指示用LED
D9,D10−良否判定結果出力用LED
Claims (3)
- 信号機に設けられた信号電球用ソケットに導通する端子もしくはケーブルの芯線または前記信号電球用ソケットの端子に接触する2つのプローブと、
前記2つのプローブを介しての負荷への電圧印加および前記プローブに流れる電流の検出により、または前記2つのプローブを介しての負荷への通電および前記プローブ間に発生する電圧の検出により、前記負荷の抵抗値に応じて定まる信号レベルを求めるとともに、該信号レベルが予め定めた正常範囲内に入るか否かを判定する判定手段と、
前記判定結果を出力する判定結果出力手段とを備えた信号電球交換確認装置。 - 前記判定手段は、前記プローブを介して前記信号電球に対して該信号電球が点灯しない微弱な電力を供給する請求項1に記載の信号電球交換確認装置。
- 前記プローブからの入力信号を増幅する増幅回路を備え、該増幅回路の入力部に直列抵抗と並列コンデンサからなる平滑回路を設けた請求項1または2に記載の信号電球交換確認装置。
Priority Applications (1)
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JP2003176793A JP2005008119A (ja) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | 信号電球交換確認装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003176793A JP2005008119A (ja) | 2003-06-20 | 2003-06-20 | 信号電球交換確認装置 |
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JP2005008119A true JP2005008119A (ja) | 2005-01-13 |
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JP (1) | JP2005008119A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013209004A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Daido Signal Co Ltd | 鉄道信号電球試験器 |
-
2003
- 2003-06-20 JP JP2003176793A patent/JP2005008119A/ja active Pending
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