JP5256111B2 - アダプター及び検査ユニット - Google Patents

Description

本発明は、電気機器を検査する検査装置等に関する。

電気転てつ機の保守検査では、モータ電圧やモータ電流、転てつ制御リレー電圧、表示リレー出力電圧などの電気的保守データを検査装置で測定する。
電気転てつ機の保守要員が保守データを収集する際に用いる検査装置としては、例えば、保守検査の現場で検査対象の電気転てつ機に検査装置の測定端子を接続し、検査対象の機種に対応するモータ駆動電圧と駆動電流と負荷トルクとの特性をダイヤルで選択することで、現場で測定結果をグラフ表示することのできる携帯型の転てつ機負荷トルク測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１４９８３４号公報

電気転てつ機の保守検査に際して特許文献１で示されるような検査装置を用いる場合、複数の測定端子それぞれを電気転てつ機の外線端子板に立設された接続端子の決められた所に接続する必要がある。
しかし、特許文献１で示される検査装置では、測定端子としてリング状のアンプ端子を使用しているため、接続端子毎にボルトからナットを外して接続したのち締め、測定後に再びナットを外して締める必要がある。ナットの着脱作業の繁雑さは勿論、外したナットを転てつ機内や転てつ機周辺の砕石内に脱落してしまって手間取るといった心配も有り、作業効率の観点から改善の余地が有る。

また、クリップ型の測定端子を用いる構成として、ナットの着脱作業に係る作業負荷を軽減することも考えられるが、クリップの着脱の繰り返しにより接続端子のボルトやナットを傷づけることが懸念される。また、クリップが他の接続端子に接触してショートしないように気を配る必要もある。

また、限られた保守作業時間の間に多くの電気転てつ機を検査して回るが、測定対象とする電気転てつ機毎に、測定に際して測定端子を接続するべき接続端子の位置を判別しなければならず、細心の注意を払っていても誤接続の心配が残っていた。

こうした検査装置の測定端子と外線端子板の接続端子との接続／解除に関する作業は、収集する保守データの種類が多くなり、接続するべき端子の数が増えることによってより煩雑化してしまうので、列車の通過しない僅かな時間を利用して行われる日々の保守作業の現状からすると大きな問題である。また、かかる問題は、電気転てつ機以外の電気機器に同様に生じている問題でもある。

本発明は、こうした事情を鑑みてなされたものであり、所定規準に則って端子が配置構成された端子板を有する電気機器を保守検査するに当たり、検査装置を電気的に接続させる作業負荷を軽減するとともに接続ミスを予防することを目的とする。

以上の課題を解決するための第１の形態は、各端子の配置位置に関する所定規準に則って端子が配置構成された端子板を有する電気機器を検査装置（例えば、図４の測定装置２０２）で検査する際に用いられるアダプターであって、
電気的に前記端子に接続するための接続プラグ（例えば、図６のバナナプラグ２１６）を、前記端子の配置構成に応じた配置位置に配置して有する基部（例えば、図６の絶縁基部２１２）と、
前記検査装置の入力端子部（例えば、図５のカプラー端子２０２ａ）に接続されるコネクタ部（例えば、図６のカプラー２２８）と、
前記接続プラグそれぞれと前記コネクタ部とを接続する導線（例えば、図６の個別信号線２１８、信号線２２６）と、を備えたアダプターである。

第１の形態のアダプターの基部には、所定規準に従って配置された端子のうち検査装置と電気的に接続されるべき端子の位置に応じた配置位置に、予め接続プラグが設けられている。そして、各接続プラグからの導線は検査装置の入力端子部に接続されるコネクタ部に纏められている。
従って、保守要員はこれから検査対象とする電気機器に対応したアダプターを選択して、コネクタ部を検査装置の入力端子に接続すれば、接続プラグと検査装置との電気的接続が実現される。そして、アダプターを検査対象の電気機器の端子板に取り付けさえすれば、検査において接続するべき複数の端子全てとの接続が完了となる。従来のように現場で検査する電気機器の機種から接続するべき端子を識別する必要も無く、誤接続の可能性が下がる。また、端子毎にナットを外すなどの接続作業をする必要も無い。

第２の形態として、前記基部が、前記端子の配置構成に応じた位置に埋設孔部（例えば、図６の有底凹部２１４）を有し、該埋設孔部に前記接続プラグを埋設して有する第１の形態のアダプターを構成することとしてもよい。

第２の形態によれば、第１の形態のアダプターと同様の効果が得られるとともに、接続プラグが埋設孔部内に設けられているので、持ち運びや収納時に接続プラグの損耗を防止することができる。

また、第３の形態として、前記端子板が、前記端子のうち、前記検査に用いられる端子の先端部に、前記接続プラグを挿抜可能な挿入孔部を有する導電材料で形成されたプラグ嵌合器具（例えば、図１の測定用ナット１０）が取り付けられてなり、
前記基部は、前記端子板の前記端子のうち、前記検査に用いられる端子に対応する位置にのみ前記埋設孔部及び前記接続プラグを有し、
前記埋設孔部それぞれが、対応する前記プラグ嵌合器具に正しく対向しない場合には前記プラグ嵌合器具が前記基部に当接して取り付けできず、正しく対向する場合に取り付け可能となる第２の形態のアダプターを構成することとしてもよい。

第３の形態によれば、保守検査対象の電気機器には、検査時に検査装置と電気的に接続されるべき端子にプラグ嵌合器具が取り付けられている。つまり、当該接続されるべき端子は、他の端子に比べて全長が長くなっている。よって、保守検査対象の電気機器に対応するアダプターの選択を誤った場合、プラグ嵌合器具が基部の無孔箇所に当たり、誤った位置への取り付け、或いは誤った種類のアダプターの取り付けを防止できる。

また、第４の形態は、各端子の配置位置に関する所定規準に則って端子が配置構成された端子板を有する電気機器を検査する検査装置であって、第１〜第３の何れかの形態のアダプターを着脱自在に備える検査装置である。

第４の形態によれば、第１〜第３の形態の何れかのアダプターを着脱自在に装着する検査装置を実現できる。よって、保守検査の現場にはアダプターを一体に取り付けた検査装置を持ってゆけば良く、作業性に優れる。

測定用ナットの構成例を示す斜視外観図。 測定用ナットの軸方向断面図。 測定用ナットの取付例を示す図。 検査ユニットの構成例を示す斜視外観図。 検査ユニットの構成例を示す分解図。 検査ユニットの構成例を示す部分縦断面図。 検査ユニットの構成例を示す裏面図。 検査ユニットの使用例を示す図。 検査ユニットの取付直前の測定用ナットと検査ユニットの相対位置関係を示す部分縦断面図。 検査ユニットの取付完了状態の測定用ナットと検査ユニットの相対位置関係を示す部分縦断面図。

以下、電気転てつ機を保守検査対象の電気装置として挙げ、本発明を適用した実施形態について説明する。

［測定ナットの説明］
図１は、本発明を適用した測定用ナット１０の構成例を示す斜視外観図である。図２は、同測定用ナット１０の縦断面図である。
本実施形態の測定用ナット１０は、電気転てつ機の外線端子板の接続端子のボルトに締め込むナット部１２を一端に備え、測定装置側の接続端子であるバナナプラグを差し込むための挿入孔部１４を他端に備えた電気伝導性の筒体である。

測定用ナット１０の内側には、長手方向軸に沿って一本の貫通孔１６が形成されており、貫通孔１６の一端にナット部１２の雌ネジ１６ａが形成され、他端側の開口部にはバナナプラグを貫通孔１６内へ案内する漏斗部１６ｂが形成されている。

挿入孔部１４はナット部１２より細い円柱状に形成されており、ナット部１２への工具を嵌める際に挿入孔部１４が邪魔しないように考慮されている。また、挿入孔部１４の外周には、絶縁性樹脂等による絶縁層１８が形成されている。絶縁層１８は、例えば絶縁性樹脂管の嵌着、絶縁性ゴム層を形成する塗料の塗布によって実現される。

図３は、測定用ナット１０の電気転てつ機１００への取付例を示す図である。内蔵される減速歯車や制御リレー１１０や回路制御器１１２等を覆うカバー１０１のうち、外線端子板１０２を覆う部分を切り欠いて図示している。また、吹き出し欄では、外線端子板１０２の一部を側面視して図示している。

測定用ナット１０は、電気転てつ機１００の外線端子板１０２に立設されている接続端子１０４のボルト１０６の突端に残された雄ネジ部に予め取り付けられる。外線端子版１０２には、配置順序や配置間隔等の配置関係を規定する所定の規準に則って、接続端子１０４が２列に所定間隔で立設配置されており、接続端子１０４にはモータ１０８を駆動制御するための各種電気配線が接続されている。

測定用ナット１０は、外線端子板１０２の全ての接続端子１０４のボルト１０６に取り付けられるのではなく、定期的に実施される保守検査において電気転てつ機１００の保守データの計測の際に測定装置に電気的に接続されるべき端子のみに取り付けられる。

測定用ナット１０の装着により一部の接続端子１０４は全長が長くなるが、挿入孔部１４の外周に絶縁層１８が設けられているので、保守作業中の不要な電気的ショートを防止することができる。

［測定装置の説明］
図４は、電気転てつ機の保守検査で保守データを測定するための検査ユニット２００の構成例を示す斜視外観図である。図５は、同検査ユニット２００のパーツ構成例を示す分解図である。

検査ユニット２００は、測定用ナット１０と接続されるバナナプラグを一体的に備えたアダプター２１０と、測定装置２０２をアダプター２１０に取付ビス２０６で固定する取付ステー２０８とを備える。

測定装置２０２は、検査ユニット２００における主たる検査装置であって、測定端子を被検査対象の接続端子に接続して電圧や電流を測定し、測定したそれらの値から各種検査項目の値を算出したり記憶することができるコンピュータ内蔵の携帯型計測器である。いわゆる、多チャンネルの計測器（測定器）、データロガーなどと呼ばれる電子装置を備えて実現される。特許文献１に示された装置を用いるとしても良い。

測定装置２０２は、機械的には取付ステー２０８でアダプター２１０の上面に着脱自在に取り付され、電気的にはアダプター２１０から延設された信号線２２６のカプラー２２８（コネクタ）をカプラー端子２０２ａに嵌めることによって接続される。

図６は、検査ユニット２００の部分縦断面図（図７のＡ−Ａ断面）である。図７は、検査ユニット２００の裏面図である。

アダプター２１０は、電気転てつ機１００の外線端子板１０２の所定数の接続端子１０４を上から覆うことのできる面積を有する絶縁性樹脂等からなる絶縁基部２１２を有する。絶縁基部２１２の裏面には、表面に向けて垂直に形成された複数の有底凹部２１４が設けられている。

有底凹部２１４の横断面は、測定用ボルト１０の挿入孔部１４を内壁と接することなく挿入するのに十分な半径を有する円断面を成している。また、有底凹部２１４の深さは、測定用ボルト１０を凹部内に挿入して、その先端を凹部の底部に突き当てたとしても、絶縁基部２１２の底面が検査対象となる電気転てつ機１００の外線端子板１０２の接続端子１０４の先端に接しない程度に設定されている。

有底凹部２１４の設置可能な位置は、検査対象となる電気転てつ機１００の外線端子板１０２の接続端子１０４の配置レイアウト（所定規準）に対応している。例えば、本実施形態では、図７で示すように、一点鎖線で示す位置を含め２列配置された合計１２箇所の位置に有底凹部２１４を設けることができる。勿論、有底凹部２１４の設置可能な位置や数は検査対象とする電気機器の端子配列や数に応じて適宜設定することができるのは勿論である。

但し、１種類のアダプター２１０が備える有底凹部２１４は、当該アダプターが対応づけられる電気転てつ機１００の電気的保守データを計測する際に、測定装置の計測端子と接続するべき接続端子１０４に対応する位置に限られる。例えば、本実施形態のアダプター２１０における有底凹部２１４が設けられた位置は、図３において計測用ナット１０が装着される接続端子１０４に対応する位置だけとなる。そして、アダプター２１０は、検査対象とする電気転てつ機１００の種類毎に設けられる（勿論、接続するべき接続端子１０４の配置が同じならば共有化可能である）。

そして、有底凹部２１４の底部には、有底凹部の中心軸に沿って開口部へ向けてバナナプラグ２１６が立設されている。尚、バナナプラグ２１６の先端位置は、有底凹部２１４の深さ内に収まるように設定されている。

バナナプラグ２１６に接続される個別信号線２１８は、絶縁基部２１２の表面側（測定装置２０２を装着する上面側）に配線され、信号線２２６として纏められてカプラー２２８に接続される。

個別信号線２１８は、カバー２２０によって覆われ保護される。
カバー２２０は、例えば絶縁基部２１２の四隅に取付ビス２２２によって着脱自在に取り付けられる。また、カバー２２０の側面には、取付ステー２０８を取付ビス２０６で固定するためのビス穴２２４が設けられている。

［測定方法の説明］
次に、測定用ナット１０と検査ユニット２００との使用方法について説明する。
図３で示したように、検査対象の電気転てつ機１００の外線端子板１０２には、予め測定用ナット１０が装着されているものとする。

保守要員は、これから検査する電気転てつ機１００に対応するアダプター２１０を選択・装着した検査ユニット２００を持って現場に向かう。現場では、電気転てつ機１００のカバー１０１を外し、図８に示すように、測定用ナット１０がアダプター２１０の有底凹部２１４に入るように検査ユニット２００を外線端子板１０２の上から被せるように装着する。この時、各有底凹部２１４では、貫通孔１６の上端に設けられた漏斗部１６ｂによってバナナ端子２１６が貫通孔１６にスムーズに挿入されるように案内される。

そして、保守要員は、図９に示すように、測定用ナット１０の上端が有底凹部２１４の底部で突き当たるまで検査ユニット２００を押し込んで取付を完了する。測定用ナット１０の上端が有底凹部２１４内で突き当たっても、絶縁基部２１２の電気的絶縁性によって、アダプター２１０側との電気的ショートは防がれる。
測定が終了したら、検査ユニット２００を引き抜いて、電気転てつ機１００のカバー１０１を閉じれば作業終了となる。

以上、本実施形態によれば、保守検査対象の電気転てつ機１００の外線端子板１０２の多数の接続端子１０４のうち、保守データを計測するために接続されるべき端子に予め測定装置側の測定端子であるバナナプラグの挿入口を備えた測定用ナット１０を取り付けておき、接続するべき接続端子１０４を明らかにしておくことができる。
これによって、保守要員がその都度接続するべき端子を識別する手間を省くとともに接続ミスを予防できる。しかも、検査ユニット２００の測定端子を外線端子板１０２の接続端子１０４へ直接接続しないので、保守検査の繰り返しによる接続端子１０４の損耗を心配する必要はない。
また、電気的接続を測定用ナット１０とバナナプラグ２１６とにより実現することで、接続端子１０４側のナットの着脱などの電気的接続に要する工数を削減し、ナットの脱落などの心配を無くすことができる。

また、保守検査対象とする電気転てつ機１００の機種別に、保守検査時に接続されるべき接続端子１０４の配置に合わせてバナナプラグ２１６が予め配置されたアダプター２１０を複数種類用意しておき、保守検査対象の電気転てつ機１００の機種に応じて選択・使用することで、従来のように測定装置側の測定端子を１つずつ外線端子板１０２の接続端子１０４に取り付け作業しなくとも、測定に必要な端子間の接続を一度に簡単に行うことができる。

しかも、アダプター２１０のバナナプラグ２１６は、測定用ナット１０を挿入することのできる有底凹部２１４内に突設されているので、もし機種対応を誤ったアダプター２１０を選択していた場合、測定用ナット１０の先端が絶縁基板２１２の平面に当たり誤組を防止することができる。その時、絶縁基板２１２の電気的絶縁性により不要な電気的ショートを防止できるのは勿論である。

〔変形例〕
以上、本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明の実施形態はこの構成に限定されるものではなく、適宜、構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。

例えば、図１，図２には、測定用ナット１０の挿入孔部１４の外周（側面）にのみ絶縁層１８を設けることとして説明したが、貫通孔１６の上端面の縁部にも絶縁層１８を設けてもよいし、更に漏斗部１６ｂにも絶縁層１８を設けてもよい。

また、アダプター２１０側にバナナプラグ２１６を設け、測定用ナット１０側にバナナプラグの挿入孔部１４を設ける構成としたが、バナナプラグを測定用ナット１０に装着し、バナナプラグの挿入孔部をアダプター２１０側に設ける構成としても良い。

また、測定装置側の測定端子はバナナプラグではなく、先端に内蔵されるバネで進退する可動型端子（いわゆる「スプリングプローブ」「ポゴピン」などと呼ばれるコネクタと同構造の端子）に変更することとしてもよい。この場合、測定用ナット１０の上端に漏斗部１６ｂを設けずに、検査ユニット２００の自重によってプローブピンを、保守検査対象の電気転てつ機１００の外線端子板１０２の接続端子１０４に電気的に接続させることができる。

また、上記実施形態では保守検査対象の電気機器として電気転てつ機を例に挙げたが、踏切遮断機の制御装置や交通信号制御機など、端子板を有するその他の電気機器の保守検査においても同様に本発明を適用することができる。

１０ 測定用ナット
１２ ナット部
１４ 挿入孔部
１６ 貫通孔
１８ 絶縁層
１００ 電気転てつ機
１０２ 外線端子板
１０４ 接続端子
２００ 検査ユニット
２０２ 測定装置
２１０ アダプター
２１２ 絶縁基部
２１４ 有底凹部
２１６ バナナプラグ
２１８ 個別信号線
２２０ カバー
２２６ 信号線
２２８ カプラー

Claims (3)

1. 端子板に立設された複数の端子のうち、検査に用いられる端子の先端部に、接続プラグを挿抜可能な挿入孔部を有する導電材料で形成されたプラグ嵌合器具が取り付けられた電気機器を検査装置で検査する際に用いられるアダプターであって、
   前記検査に用いられる端子に対応する位置にのみ有底凹部を設け、当該有底凹部に前記接続プラグを埋設して有する基部と、
   前記検査装置に接続されるコネクタ部と、
   前記接続プラグそれぞれと前記コネクタ部とを接続する導線と、
   を備え、
   前記有底凹部は、埋設された前記接続プラグの先端位置が当該有底凹部内に収まる深さであり、且つ、当該接続プラグを前記挿入孔部の底部に突き当てた状態で、前記検査に用いられない端子と前記基部とが接しない深さ、を有するアダプター。
2. 前記基部は、絶縁性を有する、請求項１に記載のアダプター。
3. 端子板に立設された複数の端子のうち、検査に用いられる端子の先端部に、接続プラグを挿抜可能な挿入孔部を有する導電材料で形成されたプラグ嵌合器具が取り付けられた電気機器を検査する検査ユニットであって、
   電気的な測定を行って前記検査を実行する検査装置と、
   前記検査装置に着脱自在なアダプターと、
   を具備し、
   前記アダプターは、
   前記検査に用いられる端子に対応する位置にのみ有底凹部を設け、当該有底凹部に前記接続プラグを埋設して有する絶縁性の基部と、
   前記検査装置に接続されるコネクタ部と、
   前記接続プラグそれぞれと前記コネクタ部とを接続する導線と、
   を有し、前記有底凹部が、埋設された前記接続プラグの先端位置が当該有底凹部内に収まる深さであり、且つ、当該接続プラグを前記挿入孔部の底部に突き当てた状態で、前記検査に用いられない端子と前記基部とが接しない深さを有する、
   検査ユニット。

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