JPH04208670A - Electrical point switch - Google Patents

Electrical point switch

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JPH04208670A
JPH04208670A JP34107290A JP34107290A JPH04208670A JP H04208670 A JPH04208670 A JP H04208670A JP 34107290 A JP34107290 A JP 34107290A JP 34107290 A JP34107290 A JP 34107290A JP H04208670 A JPH04208670 A JP H04208670A
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JP
Japan
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load torque
operating rod
rotor
arithmetic processing
speed difference
Prior art date
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Pending
Application number
JP34107290A
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Japanese (ja)
Inventor
Masuo Ito
益雄 伊藤
Yoshifumi Kikuchi
芳文 菊地
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Nippon Signal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Signal Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an electrical point switch which possesses high reliability and for which maintenance is easy by detecting the revolution speed difference between the input side rotor and output side rotor of a clutch part and calculating the load torque from the revolution speed difference. CONSTITUTION:An electrical point switch is constituted of a driving source 1, clutch part 2, and a load 3 including a reduction gear mechanism part 31, operating rod 32, and a branching device 33, and in the clutch part 2, an input side rotor 21 and an output side rotor 22 are electromagnetic-induction-connected so that the revolution difference is generated between both according to the load torque applied on the output side rotor 22. In this case, revolution sensors 51 and 52 for detecting each revolution speed of the input side and output side rotors 21 and 22d are installed, and the revolution speed difference between both is supplied into a calculation processing part 6. The load torque is calculated from the revolution speed difference on the basis of the characteristic curve of the load torque - revolution speed difference in the calculation processing part 6.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、入力側回転子が駆動源に接続され、出力側回
転子が負荷に接続されたクラッチ部を有する電気式転轍
機に関し、入力側回転子と出力側回転子とを電磁誘導結
合させ、出力側回転子に加わる負荷トルクに応じて入力
側回転子と出力側回転子との間に発生ずる回転速度差を
回転センサ部で検出し、演算処理部において回転速度差
から負荷トルクを算出することにより、負荷トルクを常
時測定可能にし、保守が容易でしかも信頼性の高い電気
式転轍機を提供できるようにしたものである。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to an electric switching machine having a clutch portion in which an input side rotor is connected to a drive source and an output side rotor is connected to a load. The rotor and the output rotor are electromagnetically coupled, and the rotation sensor detects the rotational speed difference that occurs between the input rotor and the output rotor in response to the load torque applied to the output rotor. By calculating the load torque from the rotational speed difference in the arithmetic processing section, the load torque can be constantly measured, and it is possible to provide an easy-to-maintain and highly reliable electric switch.

〈従来の技術〉 第14図は従来の電気式転轍機の構成を示すブロック図
である。図において、1は駆動源、2はクラッチ部、3
は負荷である。駆動源1はモーター等の回転動力を発生
するもので構成され、クラッチ部2へ動力を供給する。
<Prior Art> FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of a conventional electric switching machine. In the figure, 1 is a drive source, 2 is a clutch part, and 3
is the load. The drive source 1 is comprised of something that generates rotational power, such as a motor, and supplies power to the clutch section 2 .

クラッチ部2は入力側回転子21と出力側回転子22と
が電磁結合し、駆動源1から入力側回転子21に与えら
れた回転動力を出力側回転子22に伝達する。
In the clutch section 2, an input rotor 21 and an output rotor 22 are electromagnetically coupled, and the rotational power given to the input rotor 21 from the drive source 1 is transmitted to the output rotor 22.

負荷3は出力側回転子22に接続された減速機構部31
と、減速機構部31の出力側に接続された動作桿32と
、動作桿32により転換される分岐器33とを含んで構
成されている。動作桿32及び分岐器33の構造や分岐
器33の転換動作等は当業者にとフで周知である。クラ
ッチ部2の入力側回転子21と出力側回転子22とは直
結されておらず、出力側回転子に付与される負荷トルク
に応じて入力側回転子21と出力側回転子22との間に
回転速度差を生ずるので、大負荷トルクによる駆動源1
のロック防止作用と共に、駆動源1の起動及び停止時に
おける減速機構部31及び動作桿32に対する衝堅力伝
達防止作用が得られる。
The load 3 is a reduction mechanism section 31 connected to the output rotor 22
, an operating rod 32 connected to the output side of the deceleration mechanism section 31, and a turnout 33 switched by the operating rod 32. The structure of the operating rod 32 and the turnout 33, the switching operation of the turnout 33, etc. are well known to those skilled in the art. The input side rotor 21 and the output side rotor 22 of the clutch part 2 are not directly connected, and the gap between the input side rotor 21 and the output side rotor 22 is changed depending on the load torque applied to the output side rotor. Since a rotational speed difference occurs between the two, the drive source 1 with large load torque
In addition to the lock prevention effect, the impact force transmission prevention effect to the deceleration mechanism section 31 and the operating rod 32 when the drive source 1 is started and stopped can be obtained.

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしなから、上述した従来の電気式転轍機は、負荷ト
ルクまたは動作桿の転換力を常時測定する機構を有して
おらす、定期点検時にその負荷トルクを測定して保守を
行っている。一方、負荷トルクは床板の給油状態、表面
状態等によって時々刻々変化するので、分岐器か定期点
検前に転換不能となり、列車の運行に支障をきたすこと
かある。
<Problem to be solved by the invention> However, the above-mentioned conventional electric switching machine has a mechanism that constantly measures the load torque or switching force of the operating rod. and maintenance is being carried out. On the other hand, since the load torque changes from moment to moment depending on the oil supply status, surface condition, etc. of the floorboards, it may become impossible to switch the turnout before periodic inspections, which may hinder train operation.

そこて、本発明の課題は、上述した従来の問題点を解決
し、負荷トルクまたは動作桿の転換力を常時測定可能に
し、保守か容易でしかも信頼性の高い電気式転轍機を提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, to provide an electric switch that can constantly measure the load torque or switching force of the operating rod, is easy to maintain, and is highly reliable. be.

〈課題を解決するための手段〉 上述する課題解決のため、本発明は、入力側回転子が駆
動源に接続され、出力側回転子が負荷に接続されたクラ
ッチ部と、回転センサ部と、演算処理部とを有する電気
式転轍機i機であって、前記クラッチ部は、前記入力側
回転子及び出力側回転子が、前記出力側回転子に加わる
負荷トルクに応じて両者間に回転速度差を発生するよう
に、互いに電磁誘導結合しており、 前記回転センサ部は、前記入力側回転子と前記出力側回
転子との回転速度差を検出して前記演算処理部に供給し
、 前記演算処理部は、前記回転速度差から前記負荷トルク
を算出すること を特徴とする。
<Means for Solving the Problems> In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes: a clutch part whose input side rotor is connected to a drive source and whose output side rotor is connected to a load; a rotation sensor part; an electric switch machine having an arithmetic processing section, wherein the clutch section is configured to adjust the rotational speed difference between the input side rotor and the output side rotor according to the load torque applied to the output side rotor. are electromagnetically inductively coupled to each other so as to generate a rotation speed difference between the input side rotor and the output side rotor, and the rotation sensor section detects a rotational speed difference between the input side rotor and the output side rotor and supplies it to the calculation processing section; The processing unit is characterized in that the processing unit calculates the load torque from the rotational speed difference.

更に、前記負荷は、前記出力側回転子に接続された減速
機構部と、前記減速機構部に接続され分岐器を転換させ
る動作桿と、分岐器とを含み、前記動作桿の位置を検出
して前記演算処理部に併給する位置センサを備えており
、 前記演算処理部は、検出された前記動作桿の位置と、算
出された前記負荷トルクとから、前記動作桿の位置に対
する前記動作桿の転換力との関係を算出することを特徴
とする。
Furthermore, the load includes a reduction mechanism connected to the output rotor, an operating rod connected to the reduction mechanism to switch the turnout, and a turnout, and detects the position of the operation rod. and a position sensor that is fed to the arithmetic processing unit, and the arithmetic processing unit calculates the position of the operating rod relative to the position of the operating rod based on the detected position of the operating rod and the calculated load torque. It is characterized by calculating the relationship with conversion power.

〈作用〉 クラッチ部は、入力側回転子及び出力側回転子か、出力
側回転子に加わる負荷トルクに応じて両者間に回転速度
差を発生するように、互いに電磁銹導結合しているので
、負荷トルクと回転速度差との間に安定した特性が得ら
れる。
<Function> The clutch parts are electromagnetically coupled to each other so that a difference in rotational speed is generated between the input rotor and the output rotor depending on the load torque applied to the output rotor. , stable characteristics can be obtained between the load torque and the rotational speed difference.

回転センサ部はクラッチ部の入力側回転子と出力側回転
子との回転速度差を検出して演算処理部に供給するので
、演算処理部はクラッチ部の負荷トルクと回転速度差と
の関係に基づいて、検出された回転速度差から負荷トル
クを算出できる。
The rotation sensor section detects the rotational speed difference between the input side rotor and the output side rotor of the clutch section and supplies it to the arithmetic processing section, so the arithmetic processing section calculates the relationship between the load torque of the clutch section and the rotational speed difference. Based on this, the load torque can be calculated from the detected rotational speed difference.

これによって、負荷トルクか常時測定できるようになる
ので、保守が容易でしかも信頼性の高い電気式転轍機を
提供できるようになる。
This makes it possible to constantly measure the load torque, making it possible to provide an electric switching machine that is easy to maintain and highly reliable.

更に、動作桿の位置を検出して演算処理部に供給する位
置センサを備えであるのて、演算処理部は減速機構部及
び動作桿の構造によって定まる負荷トルクと動作桿の転
換力との関係に基づいて、検出された動作桿の位置と算
出された負荷トルクとから、動作桿の位置に対する動作
桿の転換力を算出することができる。
Furthermore, since it is equipped with a position sensor that detects the position of the operating rod and supplies it to the arithmetic processing section, the arithmetic processing section calculates the relationship between the load torque and the switching force of the operating rod, which is determined by the structure of the deceleration mechanism and the operating rod. Based on the detected position of the operating rod and the calculated load torque, the switching force of the operating rod relative to the position of the operating rod can be calculated.

これによって、動作桿の転換力の大きい位置、すなわち
、分岐器の転換しにくい位置が特定でき、更に、保守が
容易でしかも信頼性の高い電気式転轍機を提供できるよ
うになる。
This makes it possible to identify the position where the switching force of the operating rod is large, that is, the position where the turnout is difficult to switch, and furthermore, it becomes possible to provide an electric switch that is easy to maintain and has high reliability.

第1図は本発明に係る電気式転轍機の構成を示すブロッ
ク図である。図において、第14図と同一参照符号は同
一性ある構成部分を示す。2はクラッチ部、5は回転セ
ンサ部、6は演算処理部である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electric switch according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 14 indicate the same components. 2 is a clutch section, 5 is a rotation sensor section, and 6 is an arithmetic processing section.

クラッチ部2は、入力側回転子21及び出力側回転子2
2か、出力側回転子22に加わる負荷トルクに応じて両
者間に回転速度差を発生するように、互いに電磁誘導結
合されている。第2図は本発明に係る?気式転轍機のク
ラッチ部の部分断面図、第3図は第2図のA 3  A
 3断面図である。
The clutch section 2 includes an input rotor 21 and an output rotor 2.
2 and 2 are electromagnetically inductively coupled to each other so as to generate a rotational speed difference between them in accordance with the load torque applied to the output rotor 22. Is Figure 2 related to the present invention? A partial sectional view of the clutch part of a pneumatic switch, Figure 3 is A 3 A of Figure 2.
3 is a sectional view.

入力側回転子21は支持体211、マグネット212〜
217によって構成されている。出力側回転子22はマ
グネット212〜217と対向する部分221か導電性
を有する金属材料で形成している。23はケースである
。支持体211及びケース23は磁性体で形成している
The input side rotor 21 includes a support body 211 and magnets 212 to
217. A portion 221 of the output rotor 22 facing the magnets 212 to 217 is made of a conductive metal material. 23 is a case. The support body 211 and the case 23 are made of a magnetic material.

入力側回転子21か矢印aの方向に回転すると、電磁誘
導により、出力側回転子22の部分221に入力側回転
子21と出力側回転子22との相対速度及びマグネット
212〜217の発生する磁束密度に従った渦電流か発
生する。また、この渦電流はマグネット212〜217
の発生する磁界とのt 6T1作用により、矢印すで示
す回転方向に出力側回転子22を回転させるトルクを発
生する。このトルクは入力側回転子と出力側回転子22
との相対速度、すなわち、両者の回転速度差の関数とな
る。従って、第4図に示すようなトルク−回転速度差の
特性曲線が得られる。このトルクは、出力側回転子22
に加わる負荷3の負荷トルクと一致するので、入力側回
転子21と出力側回転子22との間に負荷トルクに応じ
た回転速度差が発生し、第4図は負荷トルク−回転速度
差の特性曲線とも読替えることができる。
When the input rotor 21 rotates in the direction of arrow a, a relative velocity between the input rotor 21 and the output rotor 22 and magnets 212 to 217 are generated in a portion 221 of the output rotor 22 due to electromagnetic induction. Eddy currents are generated according to the magnetic flux density. Moreover, this eddy current is caused by the magnets 212 to 217.
Due to the action of t6T1 with the generated magnetic field, a torque is generated that rotates the output side rotor 22 in the direction of rotation shown by the arrow. This torque is applied to the input rotor and the output rotor 22.
It is a function of the relative speed between the two, that is, the difference in rotational speed between the two. Therefore, a characteristic curve of torque-rotational speed difference as shown in FIG. 4 is obtained. This torque is the output side rotor 22
Since the load torque matches the load torque of the load 3 applied to the input side rotor 21, a rotation speed difference corresponding to the load torque occurs between the input side rotor 21 and the output side rotor 22, and FIG. 4 shows the difference between the load torque and the rotation speed. It can also be read as a characteristic curve.

回転センサ部5は、入力側回転子21の回転速度を検出
する回転センサ51及び出力側回転子22の回転速度を
検出する回転センサ52を有しており、両者の回転速度
差を演算処理部6に供給する。回転センサ51.52は
ロータリ・エンコーダ等により構成され、入力側回転子
21、出力側回転子22にそれぞれ設けられている。第
5図は本発明に係る電気式転轍機の回転センサ部の検出
出力の一例を示す図である。斜線部が回転速度差ΔNと
なり演算処理部6に供給される。
The rotation sensor section 5 includes a rotation sensor 51 that detects the rotation speed of the input side rotor 21 and a rotation sensor 52 that detects the rotation speed of the output side rotor 22. Supply to 6. The rotation sensors 51 and 52 are composed of rotary encoders and the like, and are provided on the input rotor 21 and the output rotor 22, respectively. FIG. 5 is a diagram showing an example of the detection output of the rotation sensor section of the electric switch according to the present invention. The shaded area represents the rotational speed difference ΔN and is supplied to the arithmetic processing section 6.

演算処理部6は、第4図に示す負荷トルク−回転速度差
の特性曲線を内部に有しており、その特性曲線に基つい
て、第5図に示された回転速度差ΔNから負荷トルクT
を算出する。第6図は演算処理部6によって算出された
時間−負荷トルク特性図である。第6図の特性は動作桿
の動作特性に基づいて得られる。次に第7図を参照して
、動作桿の動作を説明する。
The arithmetic processing unit 6 internally has a characteristic curve of the load torque-rotational speed difference shown in FIG. 4, and based on the characteristic curve, the load torque T is calculated from the rotational speed difference ΔN shown in FIG.
Calculate. FIG. 6 is a time-load torque characteristic diagram calculated by the arithmetic processing section 6. The characteristics shown in FIG. 6 are obtained based on the operating characteristics of the operating rod. Next, the operation of the operating rod will be explained with reference to FIG.

第7図は転換歯車の回転位置と動作桿の位置との関係を
示す図である。動作桿32は凹部321を有している。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the rotational position of the conversion gear and the position of the operating rod. The operating rod 32 has a recess 321 .

322は図示しない転換歯車の回転中心を示している。322 indicates the center of rotation of a conversion gear (not shown).

転換歯車は減速機構部31(第1図参明)に含まれてい
る。323は転換ローラであり、転換歯車の回転中心3
22に対して偏心させて設けられている。動作桿32は
分岐器33を転換するが、実際の電気式転轍機において
は、複数種の分岐器に対応できるようにするため、動作
桿32と分岐器33を構成するトングレール(図示しな
い)との間に、遊びを形成するスイッチアジャスタ(図
示しない)が設けられるのか一般的である。従って、分
岐器33のトングレールは動作桿32が遊び量だけ動い
てから動作を開始する。ここでは、説明の都合上、この
点を省略して説明する。
The conversion gear is included in the reduction mechanism section 31 (see FIG. 1). 323 is a conversion roller, and the rotation center 3 of the conversion gear
It is provided eccentrically with respect to 22. The operating rod 32 switches the turnout 33, but in an actual electric switch, a tongue rail (not shown) that constitutes the operation rod 32 and the turnout 33 is used to accommodate multiple types of turnouts. Generally, a switch adjuster (not shown) is provided between the two to create play. Therefore, the tongue rail of the turnout 33 starts operating after the operating rod 32 has moved by the amount of play. Here, for convenience of explanation, this point will be omitted from the explanation.

第7図(A)において、;気式転轍機は動作を開始し、
転換ローラ323を矢印Yで示す方向に回転させる。転
換ローラ323が凹部321の内壁321aに当接する
まで空回りするので、負荷トルクTは小さい。転換ロー
ラ323が内壁321aに当接しても、内壁321aが
転換ローラ323を内接するように形成されているので
、転換ローラ323は空回り状態となり、動作桿32は
動かない。これにより、第6図のt8時〜t5時の特性
が得られる。
In FIG. 7(A), the pneumatic switch starts operating;
The conversion roller 323 is rotated in the direction shown by arrow Y. Since the conversion roller 323 idles until it comes into contact with the inner wall 321a of the recess 321, the load torque T is small. Even if the conversion roller 323 comes into contact with the inner wall 321a, since the inner wall 321a is formed so as to inscribe the conversion roller 323, the conversion roller 323 is idle and the operating rod 32 does not move. As a result, the characteristics from time t8 to time t5 in FIG. 6 are obtained.

第7図(B)において、転換ローラ323が凹部321
の内壁321bに当接すると、転換ローラ323が回転
とともに凹部321の奥に入るように内壁321bが形
成されているので、動作桿32は転換ローラ323の回
転とともに矢印Xで示す方向に直線的に駆動され、分岐
器33の転換が始まる。分岐器33の転換動作開始時が
第6図のtb時である。分岐器33を転換させる力が動
作桿32の転換力Wとなる。一定の転換力Wを発生させ
る場合でも、必要とされる負荷トルクTは動作桿32の
位置によって異なり、負荷トルクTは転換歯車の回転と
ともに大きくなる。
In FIG. 7(B), the conversion roller 323 is connected to the recess 321.
Since the inner wall 321b is formed in such a way that the conversion roller 323 enters the depth of the recess 321 as the conversion roller 323 rotates, the operating rod 32 moves linearly in the direction indicated by the arrow X as the conversion roller 323 rotates. The switch 33 is driven and the switch 33 starts switching. The time when the switching operation of the turnout 33 starts is at time tb in FIG. The force for switching the turnout 33 becomes the switching force W of the operating rod 32. Even when a constant switching force W is generated, the required load torque T varies depending on the position of the operating rod 32, and the load torque T increases as the switching gear rotates.

第7図(C)は転換動作の中間の状態を示している。必
要とされる負荷トルクTはこの位置で最大となる。第6
図のtc時に対応じている。これ以降、負荷トルクTは
転換歯車の回転とともに小さくなる。
FIG. 7(C) shows an intermediate state of the switching operation. The required load torque T is maximum at this position. 6th
This corresponds to time tc in the figure. From this point on, the load torque T becomes smaller as the conversion gear rotates.

第7図(D)において、転換ローラ323が凹部321
の内壁321Cに当接すると、内壁321Cが転換ロー
ラを内接するように形成されているので、動作桿32は
動かなくなり、分岐器33の転換が終了する。分岐器3
3の転換動作終了時が第6図の1d時に対応する。
In FIG. 7(D), the conversion roller 323 is connected to the recess 321.
When it comes into contact with the inner wall 321C, the operating rod 32 stops moving because the inner wall 321C is formed so as to inscribe the switching roller, and the switching of the turnout 33 is completed. Turnout 3
The time when the conversion operation 3 is completed corresponds to time 1d in FIG.

第7図(E)は電気式転轍機が動作を終了した状態を示
している。この位置が第6図の七〇時に対応する。
FIG. 7(E) shows a state in which the electric switch has finished its operation. This position corresponds to 70 o'clock in FIG.

分岐器33は第7図(A)、(B)の動作桿位置を始点
(ストロークO位置)とし、第7図(D)、(E)の動
作桿位置の位置を終点(ストロークS位置)として転換
される。転換力Wが一定であるならば、負荷トルクTは
第6図の参照符号して示すような特性になる。実際の分
岐器33はトングレールを基本レールに押し付けている
ので、第6図t4時に示す直前の位置に参照符号Mで示
すように負荷トルクTが大きくなる領域ができる。
The turnout 33 has a starting point (stroke O position) at the operating rod position in FIGS. 7(A) and (B), and an end point (stroke S position) at the operating rod position in FIG. 7(D) and (E). It will be converted as If the switching force W is constant, the load torque T has characteristics as shown by the reference numerals in FIG. Since the actual turnout 33 presses the tongue rail against the basic rail, there is a region where the load torque T becomes large as indicated by reference numeral M at the position just before the time t4 in FIG. 6.

上述したように、第6図の時間軸は動作桿32の位置に
対応させて考えることができるので、第6図に示す負荷
トルクTの経時的な対比によって、動作桿32の転換力
Wの大きくなった位置、すなわち、分岐器33の転換し
にくい位置が特定でき、保守が容易でしかも信頼性の高
い電気式転轍機を提供できる。
As mentioned above, since the time axis in FIG. 6 can be considered in correspondence with the position of the operating rod 32, the switching force W of the operating rod 32 can be calculated by comparing the load torque T over time shown in FIG. The enlarged position, that is, the position where the turnout 33 is difficult to switch can be identified, and an electric switch that is easy to maintain and has high reliability can be provided.

具体的に電気式転轍機の保守か必要か否かは、算出され
た負荷トルクTが、出力側回転子22の発生する最大ト
ルク内の所定のトルクになったか否か、分岐器33の転
換に要する時間が、許容される時間内の所定の時間にな
ったか否か等で決定される。
Specifically, whether or not maintenance of the electric switch is required depends on whether the calculated load torque T has reached a predetermined torque within the maximum torque generated by the output rotor 22, and whether or not the switch 33 is required to be maintained. The time required is determined based on whether or not the required time reaches a predetermined time within the allowable time.

分岐器33を逆方向に転換させる場合は、転換歯車の回
転方向を逆にして行なう。
When switching the turnout 33 in the opposite direction, the direction of rotation of the switching gear is reversed.

本実施例では、回転センサ部5で回転速度差を得ている
が、入力側回転子21の回転速度及び出力側回転子22
の回転速度を直接演算処理部6に人力し、演算処理部6
で回転速度差ΔNを得ても、同様の効果が得られる。
In this embodiment, the rotation speed difference is obtained by the rotation sensor section 5, but the rotation speed of the input side rotor 21 and the rotation speed of the output side rotor 22 are determined by the rotation sensor section 5.
The rotation speed is directly inputted to the calculation processing unit 6, and
A similar effect can be obtained by obtaining the rotational speed difference ΔN.

第8図は本発明に係る電気式転轍機の別の実施例の構成
を示す図である。図において、第1図と同一参照符号は
同一性ある構成部分を示している。本実施例の特徴は、
動作桿32に位置センサ7を設け、動作桿32の位置X
を検出して演算処理部6に供給し、演算処理部6は、検
出された勅作桿32の位置Xと、算出された負荷トルク
Tとから、動作桿32の位置Xに対する負荷トルクTと
の関係を算出することである。動作桿の位置Xはストロ
ークO位置とストロークS位置との間を示す。負荷トル
クTの算出は第1図の実施例と同様に行なう。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the electric switch according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same components. The features of this embodiment are as follows:
A position sensor 7 is provided on the operating rod 32, and the position X of the operating rod 32 is
is detected and supplied to the arithmetic processing unit 6, and the arithmetic processing unit 6 calculates the load torque T for the position X of the operating rod 32 from the detected position The purpose is to calculate the relationship between The position X of the operating rod is between the stroke O position and the stroke S position. The load torque T is calculated in the same manner as in the embodiment shown in FIG.

第9図は第6図と同等の負荷トルクTが得られた場合に
、演算処理部6から算出される動作桿位置−負荷トルク
特性図である。図では、動作桿32の位置Xを分岐器3
3か転換する領域、すなわち、分岐器33のストローク
範囲(0〜S)に限定して示している。
FIG. 9 is a diagram showing the operating rod position-load torque characteristic calculated by the arithmetic processing section 6 when the load torque T equivalent to that in FIG. 6 is obtained. In the figure, the position X of the operating rod 32 is
3 is shown only in the range where it changes, that is, the stroke range (0 to S) of the turnout 33.

演算処理部6の別の構成例として、動作桿32の位置X
と、動作桿32の転換力W/負荷トルクTとの関係を予
め内部に保有し、検出された動作桿32の位置Xと算出
された負荷トルクTとから、動作桿32の位置Xに対す
る動作桿32の転換力Wを算出することもできる。
As another configuration example of the arithmetic processing unit 6, the position X of the operating rod 32
The relationship between the switching force W/load torque T of the operating rod 32 is stored in advance, and the operation for the position X of the operating rod 32 is determined based on the detected position X of the operating rod 32 and the calculated load torque T. It is also possible to calculate the conversion force W of the rod 32.

第10図は動作桿32の転換力Wと負荷トルクTとの関
係を説明する図である。図において、第7図と同一参照
符号は同一性ある構成部分を示している。
FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the switching force W of the operating rod 32 and the load torque T. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 7 indicate the same components.

負荷トルクをT、転換歯車の中心から転換ローラ323
の中心まての距離をR1動作桿32の位置をX、動作桿
32の全ストロークをS、減速機構部31のギヤ比を1
とすると、転換歯車におけるトルクTRは TR=T・1     ・・・(1) となり、転換力Wを発生するために必要なトルクToは TI、=F−R =W−cosα・R・・・ (2) となる。両者は一致するので、 W/T= i / (R−cosa) =i/ [R2(x−3/2)2] ”2・・・ (3
) となる。第11図は(3)式を転換力W/負荷トルクT
と動作桿位置Xとの関係で示した図である。転換力Wと
負荷トルクTとの間には(3)式の関係かあるから、負
荷トルクTと動作桿32の位置Xが分れば動作桿32の
転換力Wか求められる。
Load torque is T, from the center of the conversion gear to the conversion roller 323
The distance to the center is R1, the position of the operating rod 32 is
Then, the torque TR at the switching gear is TR=T・1...(1), and the torque To required to generate the switching force W is TI, =F-R=W-cosα・R... (2) becomes. Since both match, W/T= i / (R-cosa) = i/ [R2(x-3/2)2] ”2... (3
) becomes. Figure 11 shows equation (3) as conversion force W/load torque T.
FIG. Since there is a relationship expressed by equation (3) between the switching force W and the load torque T, if the load torque T and the position X of the operating rod 32 are known, the switching force W of the operating rod 32 can be determined.

第12図は第6図と同等の負荷トルクTが得られた場合
に、演算処理部6から算出される動作桿位置−転換力特
性図である。動作桿32の位置XがストロークS位置の
付近で転換力Wが増大しているのは、トングレールを基
本レールに押し付けているからである。
FIG. 12 is an operating rod position-converting force characteristic diagram calculated by the arithmetic processing section 6 when a load torque T equivalent to that in FIG. 6 is obtained. The reason why the switching force W increases when the position X of the operating rod 32 is near the stroke S position is because the tongue rail is pressed against the basic rail.

第12図の対比によ2て、転換力Wが犬きくなっている
動作桿32の位置Xが特定できるので、保守が容易でし
かも信頼性の高い電気式転轍機を提供できる。
By comparison in FIG. 12, it is possible to specify the position X of the operating rod 32 where the switching force W is strong, so it is possible to provide an electric switch that is easy to maintain and has high reliability.

演算処理部6の更に別の構成例として、第11図に示す
動作桿32の位置Xと、動作桿32の転換力W/負荷ト
ルクTとの関係を予め内部に保有し、検出された動作桿
32の位置Xと算出された負荷トルクTから、時間に対
する動作桿32の転換力Wを算出するように構成するこ
ともできる。
As yet another configuration example of the arithmetic processing unit 6, the relationship between the position X of the operating rod 32 shown in FIG. 11 and the switching force W/load torque T of the operating rod 32 is stored in advance, and the detected operation is It can also be configured to calculate the switching force W of the operating rod 32 with respect to time from the position X of the rod 32 and the calculated load torque T.

第13図は第6図と同等の負荷トルクTが得られた場合
に、演算処理部6から算出される時間−転換力特性図で
ある。
FIG. 13 is a time-converting force characteristic diagram calculated by the arithmetic processing section 6 when a load torque T equivalent to that in FIG. 6 is obtained.

この演算処理部6の構成によっても、第13図の経時的
な対比によって、転換力Wが大ぎくなっている動作桿3
2の位置Xが特定てきるのて、保守か容易でしかも信頼
性の高い電気式転轍機を提供できる。
Due to the configuration of the arithmetic processing section 6, the switching force W becomes large as can be seen from the comparison over time in FIG.
Since the position X of 2 can be specified, it is possible to provide an electric switching machine that is easy to maintain and has high reliability.

動作桿32の位置Xは、減速機構部31に多回転ポテン
ショメータ等を取り付け、ギヤ比を考慮して検出するこ
とも可能である。
The position X of the operating rod 32 can also be detected by attaching a multi-rotation potentiometer or the like to the deceleration mechanism section 31 and taking into account the gear ratio.

上記の各実施例では、第4図に示すように、クラッチ部
2のトルクはゼロ以上となっているが、マグネットカッ
プリング等を併用して、所定のトルクまで入力側回転子
21と出力側回転子22との回転速度差を発生させない
ようにし、それ以上のトルクで回転速度差を発生させる
ように構成しても、上記実施例と同様の効果が得られる
。この場合、第4図のトルク−回転速度差の特性は正方
向にオフセットされた特性となる。当然、そのオフセッ
ト量は負荷トルクTの最小値以下に設定ざれる。
In each of the above embodiments, as shown in FIG. 4, the torque of the clutch part 2 is greater than zero, but by using a magnetic coupling etc., the input side rotor 21 and the output side Even if the configuration is such that a rotational speed difference with the rotor 22 is not generated and a rotational speed difference is generated with a torque higher than that, the same effects as in the above embodiment can be obtained. In this case, the torque-rotational speed difference characteristic shown in FIG. 4 becomes a characteristic offset in the positive direction. Naturally, the offset amount is set to be less than the minimum value of the load torque T.

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明によれは次のような効果が得
られる。
<Effects of the Invention> As described above, the present invention provides the following effects.

(1)クラッチ部は入力側回転子と出力側回転子とを電
磁誘導結合させ、負荷トルクと回転速度差との間に所定
の安定した特性を得るようにし、回転センサ部はクラッ
チ部の入力側回転子と出力側回転子との回転速度差を検
出して演算処理部に出力し、演算処理部は検出された回
転速度差から負荷トルクを算出するようにしたので、負
荷トルクが常時測定できるようになり、保守が容易でし
かも信頼性の高い電気式転轍機を提供できる。
(1) The clutch section connects the input side rotor and the output side rotor by electromagnetic induction to obtain a predetermined stable characteristic between the load torque and the rotational speed difference, and the rotation sensor section The difference in rotational speed between the side rotor and the output rotor is detected and output to the arithmetic processing section, and the arithmetic processing section calculates the load torque from the detected rotational speed difference, so the load torque can be constantly measured. This makes it possible to provide an electric switching machine that is easy to maintain and highly reliable.

(2)動作環の位置を検出して演算処理部に供給する位
置センサを備え、演算処理部が検出された動作環の位置
と算出された負荷トルクから、動作環の位置に対する動
作環の転換力を算出するようにしたので、転換力か大き
くなっている部分を特定でき、更に保守の容易な電気式
転轍機を提供できる。
(2) Equipped with a position sensor that detects the position of the operating ring and supplies it to the arithmetic processing unit, and the arithmetic processing unit converts the operating ring to the position of the operating ring based on the detected position of the operating ring and the calculated load torque. Since the force is calculated, the part where the switching force is large can be identified, and an electric switching machine that is easy to maintain can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る電気式転轍機の構成を示すブロッ
ク図、第2図は本発明に係る電気式転轍機のクラッチ部
の部分断面図、第3図は第2図のA3−A3断面図、第
4図はクラッチ部のトルク−回転速度差の特性図、第5
図は本発明に係る電気式転轍機の回転センサ部の検出出
力を示す特性図、第6図は演算処理部から算出される時
間−負荷トルク特性図、第7図(A)〜(E)は転換歯
車の回転位置と動作環の位置との関係を示す図、第8図
は本発明に係る電気式転轍機の別の実施例の構成を示す
ブロック図、第9図は演算処理部から算出される動作環
の位置−負荷トルク特性図、第10図は動作環の転換力
と負荷トルクとの関係を説明する図、第11図は転換力
/負荷トルクと動作桿位置との関係を示す図、第12図
は演算処理部から算出される動作桿位置−転換力特性区
、第13図は演算処理部から算出される時間−転換力特
性図、第14図は従来の電気式転轍機の構成を示すブロ
ック図である。 1・・・駆動源    2・・・クラッチ部21・・入
力側回転子 22・・出力側回転子3・・・負荷   
  31・・減速機構部32・・動作環    33・
・分岐器5・・・回転センサ部 6・・・演算処理部7
・・・位置センサ 特許出願人  日本信号株式会社 一了一 代理人 弁理士  阿 部 美 次 部、′−1、− 第1図 第4図 第5図 時間 第6図 ta    tb              tc 
            td    te待時 間56;う− (A)                      
    (B)(C)               
                (D)第8図 第9図 OS/2      S 動作桿位置 X 第10図 ストローク 第11図 第12図 動作捏位置 X 第13図 第14図
Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of an electric switch according to the present invention, Fig. 2 is a partial cross-sectional view of the clutch portion of the electric switch according to the present invention, and Fig. 3 is a cross-sectional view taken along A3-A3 in Fig. 2. , Figure 4 is a characteristic diagram of the torque-rotational speed difference of the clutch section, Figure 5
The figure is a characteristic diagram showing the detection output of the rotation sensor unit of the electric switch according to the present invention, Figure 6 is a time-load torque characteristic diagram calculated from the arithmetic processing unit, and Figures 7 (A) to (E) are FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the electric switch according to the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the rotational position of the switching gear and the position of the operating ring. Figure 10 is a diagram illustrating the relationship between the switching force and load torque of the operating ring, and Figure 11 is a diagram showing the relationship between switching force/load torque and operating rod position. , Fig. 12 shows the operating rod position-turning force characteristic section calculated by the arithmetic processing section, Fig. 13 shows the time-turning force characteristic chart calculated from the arithmetic processing section, and Fig. 14 shows the configuration of a conventional electric switch. FIG. 1... Drive source 2... Clutch section 21... Input side rotor 22... Output side rotor 3... Load
31... Reduction mechanism section 32... Operating ring 33.
- Turnout 5... Rotation sensor section 6... Arithmetic processing section 7
...Position sensor patent applicant Ichiryoichi Nippon Signal Co., Ltd. Agent Patent attorney Mi Abe Next part, '-1, - Figure 1 Figure 4 Figure 5 Time Figure 6 ta tb tc
td te waiting time 56; U- (A)
(B) (C)
(D) Fig. 8 Fig. 9 OS/2 S Operating rod position X Fig. 10 Stroke Fig. 11 Fig. 12 Operating kneading position X Fig. 13 Fig. 14

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力側回転子が駆動源に接続され、出力側回転子
が負荷に接続されたクラッチ部と、回転センサ部と、演
算処理部とを有する電気式転轍機であって、 前記クラッチ部は、前記入力側回転子及び出力側回転子
が、前記出力側回転子に加わる負荷トルクに応じて両者
間に回転速度差を発生するように、互いに電磁誘導結合
しており、 前記回転センサ部は、前記入力側回転子と前記出力側回
転子との回転速度差を検出して前記演算処理部に供給し
、 前記演算処理部は、前記回転速度差から前記負荷トルク
を算出すること を特徴とする電気式転轍機。
(1) An electric switch having a clutch section in which an input rotor is connected to a drive source and an output rotor is connected to a load, a rotation sensor section, and an arithmetic processing section, wherein the clutch section is , the input side rotor and the output side rotor are electromagnetically coupled to each other so as to generate a rotation speed difference between them according to the load torque applied to the output side rotor, and the rotation sensor section is , a rotational speed difference between the input rotor and the output rotor is detected and supplied to the arithmetic processing unit, and the arithmetic processing unit calculates the load torque from the rotational speed difference. Electric switching machine.
(2)前記演算処理部は、前記回転速度差から時間に対
する負荷トルクの関係を算出することを特徴とする請求
項1に記載の電気式転轍機。
(2) The electric switch according to claim 1, wherein the arithmetic processing section calculates a relationship between load torque and time from the rotational speed difference.
(3)前記負荷は、前記出力側回転子に接続された減速
機構部と、前記減速機構部に接続され分岐器を転換させ
る動作桿と、分岐器とを含み、前記動作桿の位置を検出
して前記演算処理部に供給する位置センサを備えており
、 前記演算処理部は、検出された前記動作桿の位置と、算
出された前記負荷トルクとから、前記動作桿の位置に対
する前記負荷トルクの関係を算出することを特徴とする
請求項1に記載の電気式転轍機。
(3) The load includes a reduction mechanism connected to the output rotor, an operating rod connected to the reduction mechanism to switch the turnout, and a turnout, and detects the position of the operation rod. and a position sensor that supplies the position sensor to the arithmetic processing unit, and the arithmetic processing unit calculates the load torque for the position of the operating rod based on the detected position of the operating rod and the calculated load torque. The electric switching machine according to claim 1, wherein the electric switching machine calculates the relationship.
(4)前記演算処理部は、検出された前記動作桿の位置
と、算出された前記負荷トルクとから、前記動作桿の位
置に対する前記動作桿の転換力を算出することを特徴と
する請求項3に記載の電気式転轍機。
(4) The arithmetic processing unit calculates the switching force of the operating rod with respect to the position of the operating rod from the detected position of the operating rod and the calculated load torque. 3. The electric switching machine described in 3.
(5)前記演算処理部は、検出された前記動作桿の位置
と、算出された前記負荷トルクとから、時間に対する前
記動作桿の転換力の関係を算出することを特徴とする請
求項3に記載の電気式転轍機。
(5) The arithmetic processing unit calculates the relationship of the switching force of the operating rod with respect to time from the detected position of the operating rod and the calculated load torque. The electric switching machine described.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010000818A (en) * 2008-06-18 2010-01-07 East Japan Railway Co Method and device for diagnosing switching operation of electric switch machine
JP2012056540A (en) * 2010-09-13 2012-03-22 Nippon Signal Co Ltd:The Point-switch
JP2013060106A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Nippon Signal Co Ltd:The Switch machine

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