JPH10228314A

JPH10228314A - トランス結合による信号伝送系の監視装置

Info

Publication number: JPH10228314A
Application number: JP3011297A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yomogihara; 弘一蓬原
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 1998-08-25
Also published as: EP0902449A1; EP0902449A4; WO1998036436A1; US6272001B1

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のトランスを従属接続した信号伝送系の故
障監視において、各トランスの設置場所で故障の有無を
監視できるようにする。【解決手段】トランス構造の複数の非常停止スイッチ１
−１〜１−５を従属接続して発振器１０からの交流信号
を伝送する信号伝送系を構成し、非常停止スイッチ間
に、発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝１〜６）を直列接続す
る。そして、発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝１〜６）の点灯
／消灯を監視して、信号伝送系の故障の有無を判断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスを従続接
続して信号を伝送するよう構成したトランス結合による
信号伝送系が正常か否かを監視するための監視装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、産業機械を設備した工場等にお
いては、機械運転中に事故が発生した場合等に作業者の
安全を確保するため、機械を非常停止させるための非常
停止スイッチが必ず設けられる。そして、一般的には作
業者の作業場所毎に非常停止スイッチをそれぞれ配設し
てある。

【０００３】ところで、このような非常停止スイッチ
は、非常事態が生じた場合にのみ利用するものであり、
滅多に操作されることがない。このため、非常停止スイ
ッチが正常に動作するか否かの監視が難しく、いざと言
う時に本当に動作するか心配である。非常停止スイッチ
を個別に点検するにしても工場内には多数の非常停止ス
イッチがあり、その手間が大変である。また、工場内の
各機械設備のアースが正常か否かの監視についても監視
波書が多く同様のことが言える。

【０００４】このため、本出願人は、接点溶着故障が発
生する虞れのある従来の接点式の非常停止スイッチに代
えてトランス構造の非常停止スイッチを提案した（特願
平７−３０７５６２号参照）。また、トランスを利用し
たアース監視のための漏電検出器を提案した（特願平７
−１８２７８１号参照）。前記非常停止スイッチは、互
いに接離可能な２つのコア部材でトランスコアを構成
し、一方のコア部材を移動手段で移動可能に構成したト
ランス構造を有し、互いのコア部材が接触している時
は、１次巻線側の信号が２次巻線側に伝送されてＯＮ状
態となり、移動手段で一方のコア部材を他方のコア部材
に対して離間させた時に、１次巻線側からの信号が２次
巻線側に伝送されずＯＦＦ状態となる構成である。

【０００５】また、前記漏電検出器は、１次巻線に交流
信号が印加され、負荷機器に接続した２本の接地線の一
方に２次巻線が直列接続される第１トランスと、他方の
接地線に１次巻線が直列接続され２次巻線から接地線の
監視出力を発生する第２トランスとを備え、前記第１及
び第２トランスの少なくとも一方が、接地線に漏電電流
が流れた時に飽和して出力レベルが低下する可飽和磁性
体コアを備える可飽和トランスとし、第２トランスの監
視出力に基づいて、負荷機器の接地線の断線及び漏電の
有無を検出する構成である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらトラ
ンスを利用した非常停止スイッチや漏電検出器を従属接
続した場合、どの場所の非常停止スイッチ或いは漏電検
出器に異常が発生したかが直ちに分かることが望まし
い。このため、前述の非常停止スイッチを従属接続した
非常停止スイッチ回路（特願平７−３０７５６２号参
照）では、トランス構造の各非常停止スイッチ間にコン
デンサや抵抗器をそれぞれ接続し、最終段の出力信号か
ら非常停止スイッチ経由の容量値やインピーダンスを計
測し、その計測値の変化に基づいて異常発生場所を特定
できるようにしている。

【０００７】しかし、このようなインピーダンス計測等
による方法では、最終段のトランス出力を監視するもの
であり、個々の作業場所で非常停止スイッチの異常の発
生を直ちに知ることができない。本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、複数のトランスを従属接続した
信号伝送系において、どのトランスに異常が発生したか
が各トランスの設置場所で直ちに知ることができるトラ
ンス結合による信号伝送系の監視装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明では、隣り合うトランスの入出力間を接続して
複数のトランスを従続接続して信号を伝送するよう構成
したトランス結合による信号伝送系の動作状態を監視す
る監視装置であって、前記各トランスの少なくとも出力
側に発光素子をそれぞれ直列接続する構成とした。

【０００９】かかる構成では、複数のトランスのいずれ
かのトランスで入力側から出力側に信号が伝送されない
異常が発生すると、異常が発生したトランスの出力側に
接続する発光素子が即座に消灯する。これにより、各発
光素子を各トランスに近接して配設しておけば、その場
でトランスの異常を確認することができる。請求項２記
載の発明では、前記各トランスが、第１コア部材及び該
第１コア部材に対して接離可能な第２コア部材からなる
トランスコアと、該トランスコアに巻回される１次及び
２次巻線と、前記第２コア部材を移動させる移動手段と
を備え、該移動手段で第２コア部材を第１コア部材から
離間させた時に１次巻線側から２次巻線側への信号伝送
を遮断して機械を非常停止させる非常停止スイッチであ
る構成とした。

【００１０】かかる構成では、工場内に多数配置される
非常停止スイッチに異常が発生した時に、発光素子を非
常停止スイッチの設置場所に近接して配設しておけば、
それぞれの設置場所で直ちに異常が判明するので、作業
者の安全を確保できる。請求項３記載の発明では、交流
信号が１次巻線に印加され負荷機器に接続した２本の接
地線の一方に２次巻線が直列接続される第１トランス
と、前記接地線の他方に１次巻線が直列接続され２次巻
線から監視出力を発生する第２トランスとを備え、前記
第１及び第２トランスの少なくとも一方が、接地線に漏
電電流が流れた時に飽和して出力レベルが低下する可飽
和磁性体コアを備える可飽和トランスとし、前記第２ト
ランスの監視出力に基づいて、前記負荷機器の接地線の
断線及び漏電の有無を検出する構成の漏電検出器に適用
し、前記各トランスが、前記第１及び第２トランスで構
成されるようにした。

【００１１】かかる構成では、負荷機器のアースを監視
する漏電検出器に異常が発生した場合、それぞれの設置
場所で直ちに異常が判明するので、作業者の感電事故等
を確実に防止できる。請求項４記載の発明では、前記従
続接続されたトランスの最終段のトランス出力信号によ
り駆動される警報装置を備え、前記警報装置が、危険を
示す信号が入力した時に可聴周波数域の警報音を発生
し、安全を示す信号が入力した時に非可聴周波数域の警
報音を発生する警報音発生回路と、該警報音発生回路か
らの警報音の有無を常時監視する監視回路とを備える構
成とした。

【００１２】かかる構成では、トランスのいずれかに異
常が発生した場合は、異常発生場所の発光素子が消灯し
て異常を知ることができると共に、人間に聞こえる可聴
周波数域の警報音が警報装置から発生し、トランスの異
常発生を通報する。しかも、監視回路によって警報装置
自体の異常も監視し、警報装置に異常が発生した時は、
監視回路によって通報される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の監視装置の第１
実施形態を示し、トランス構造の非常停止スイッチを例
えば５個従属接続した非常停止スイッチ回路に適用した
例である。図１において、５個の非常停止スイッチ１−
１〜１−５は、初段の非常停止スイッチ１−１の２次巻
線と次段の非常停止スイッチ１−２の１次巻線、非常停
止スイッチ１−２の２次巻線と次段の非常停止スイッチ
１−３の１次巻線、非常停止スイッチ１−３の２次巻線
と次段の非常停止スイッチ１−４の１次巻線、非常停止
スイッチ１−４の２次巻線と最終段の非常停止スイッチ
１−５の１次巻線を接続して従属接続されてトランス結
合による信号伝送系を構成している。前記初段の非常停
止スイッチ１−１の１次巻線の端子には、発振器１０か
ら発生する交流信号が、増幅器１１及びトランスＴ１を
介して供給される。また、最終段の非常停止スイッチ１
−５の２次巻線から発生する出力信号は、トランスＴ２
及び整流回路１２を介して警報装置２０に入力する。こ
の警報装置２０は、後述するように警報装置自体の故障
監視機能を有する。また、整流回路１２の出力Ｋは、特
願平７−３０７５６２号に示した運転制御回路（図示せ
ず）にも入力する。前記運転制御回路は、全ての非常停
止スイッチ１−１〜１−５が正常且つＯＮ状態で整流回
路１２から高レベルの出力が発生している状態で、起動
スイッチのＯＮ信号が入力した時に機械の運転許可信号
を発生するものである。

【００１４】そして、本実施形態では、トランスＴ１と
初段の非常停止スイッチ１−１の１次巻線側との間、互
いに隣り合う非常停止スイッチ１−１と１−２、１−２
と１−３、１−３と１−４、１−４と１−５の間、更
に、最終段の非常停止スイッチ１−５の出力側である２
次巻線とトランスＴ２との間に、それぞれ順方向が互い
に反対になるよう互いに並列の一対の発光素子Ｐ₁₁，Ｐ
₁₂、Ｐ₂₁，Ｐ₂₂、Ｐ₃₁，Ｐ₃₂、Ｐ₄₁，Ｐ₄₂、Ｐ₅₁，
Ｐ₅₂、Ｐ₆₁，Ｐ₆₂を直列接続する。これら発光素子
Ｐ _i1，Ｐ_i2（ｉ＝１〜６）は、例えば図２に示すような
ケース１３に設けて、各非常停止スイッチ１−１〜１−
５が設けられる作業場所に、例えば非常停止スイッチに
近接して設置する。

【００１５】ここで、前記非常停止スイッチ１−１〜１
−５の構造例について簡単に説明する。尚、これらは全
て同一の構造であるので、ここでは、非常停止スイッチ
１−１についてのみ説明する。非常停止スイッチ１−１
は、例えば２つのコ字状部材を間隔を設けて並設して構
成される第１コア部材１ａと、例えば四角形状の板材か
らなる第２コア部材１ｂとでトランスコアを形成してい
る。第１コア部材１ａには、２つのコ字状部材に跨がっ
て１次巻線１ｃと２次巻線１ｄが巻回される。２つのコ
字状部材の間の隙間には、移動手段としての押しボタン
１ｅを挿入しその先端部を第２コア部材１ｂに固定す
る。第２コア部材１ｂの底部とケース壁面との間には、
第２コア部材１ｂを常時第１コア部材１ａ側に弾性付勢
するスプリング１ｆが設けられる。従って、常時は、ス
プリング１ｆで第２コア部材１ｂが第１コア部材１ａに
接触したＯＮ状態にあり、この時は、第１及び第２コア
部材１ａ，１ｂが閉路のトランスコアを構成し、１次巻
線１ｃ側から２次巻線１ｄ側に信号が伝送可能となる。
押しボタン１ｅを押圧してＯＦＦ状態になると、第２コ
ア部材１ｂが第１コア部材１ａから離間し、１次巻線１
ｃ側から２次巻線１ｄ側への信号伝送が遮断される。

【００１６】次に、前記警報装置２０の構成を図３に示
す。図３において、警報装置２０は、整流回路１２から
の出力信号Ｗの電圧レベルに基づいて、出力信号Ｗがな
い（低レベル）時に可聴周波数域の警報音を発生し、出
力信号Ｗがある（高レベル）時に非可聴周波数域の警報
音を発生する警報音発生回路２１と、この警報音発生回
路２１からの両警報音の有無に基づいて警報装置２０の
故障監視をする監視回路２２とで構成される。

【００１７】前記警報音発生回路２１は、整流回路１２
からの出力信号Ｗとこの出力信号Ｗより電圧レベルの低
いバイアス電圧Ｖ_Bとが入力し、入力電圧レベルに応じ
た周波数信号を発生する電圧−周波数変換器（以下、Ｖ
−Ｆ変換器とする）２１Ａと、該Ｖ−Ｆ変換器２１Ａの
出力を増幅する交流増幅器２１Ｂと、該交流増幅器２１
Ｂの出力で駆動されるスピーカ２１Ｃとで構成される。
前記Ｖ−Ｆ変換器２１Ａは入力電圧が高い時（Ｗ＋Ｖ_B
の時）に非可聴周波数（例えば２０ＫＨｚ）の信号を発
生し、入力電圧が低い時（Ｖ_Bのみの時）に可聴周波数
（例えば数ＫＨｚ）を発生する。

【００１８】また、前記監視回路２２は、スピーカ２１
Ｃに入力する交流増幅器２１Ｂの出力電流を検出する電
流トランス２２Ａと、該電流トランス２２Ａの出力を増
幅する交流増幅器２２Ｂと、該交流増幅器２２Ｂの出力
を整流する整流回路２２Ｃとで構成されている。かかる
構成の警報装置の動作を簡単に説明する。

【００１９】出力信号Ｗが入力しない場合、Ｖ−Ｆ変換
器２１Ａの入力電圧レベルは、バイアス電圧Ｖ_Bのみと
なりＶ−Ｆ変換器２１Ａからは可聴周波数信号が発生す
る。この出力信号は交流増幅器２１Ｂで増幅されてスピ
ーカ２１Ｃを駆動し、スピーカ２１Ｃからは可聴周波数
の警報音が発生する。一方、判定信号Ｗが入力する時
は、Ｖ−Ｆ変換器２１Ａの入力電圧レベルは、バイアス
電圧Ｖ_Bと出力信号Ｗの電圧レベルの和となり、高い電
圧レベルの入力となる。これは、交流の出力信号Ｗを倍
電圧整流回路を用いて整流してバイアス電圧Ｖ_Bに重畳
するような公知の方法による。これにより、Ｖ−Ｆ変換
器２１Ａからは非可聴周波数信号が発生し、この出力信
号は交流増幅器２１Ｂで増幅されてスピーカ２１Ｃを駆
動する。この場合、警報装置２０は正常であるが、スピ
ーカ２１Ｃからは非可聴周波数の警報音が発生してお
り、人間には聞こえず騒音となることはない。

【００２０】そして、スピーカ２１Ｃに、可聴周波数又
は非可聴周波数のどちらかの信号が入力している時に
は、この入力信号は電流トランス２２Ａによって受信さ
れ、この受信信号は、交流増幅器２２Ｂで増幅され、整
流回路２２Ｃで整流された直流の出力信号Ｓ_Nが監視回
路２２から発生する。一方、例えば、Ｖ−Ｆ変換器２１
Ａ、交流増幅器２１Ｂ，２２Ｂ、電流トランス２２Ａ及
び整流回路２２Ｃのいずれかに故障が生じたり、スピー
カ２１Ｃのコイルやリード線に断線故障が生じた場合に
は、直流の出力信号Ｓ_Nが発生しない。この出力信号Ｓ
_Nを、例えば、遠方の集中監視室等に伝送する構成とす
れば、各警報装置２０の故障監視を１箇所で集中監視で
きる。

【００２１】また、図４に示すように、電流トランス２
２Ａに代えてマイクロホンを用いた監視回路２２′とし
てもよい。即ち、スピーカ２１Ｃの近傍にマイクロホン
２２Ｄを設け、スピーカ２１Ｃから発生する可聴周波数
及び非可聴周波数の警報音をマイクロホン２２Ｄで受信
し、電気信号に変換して交流増幅器２２Ｂに送信する構
成である。この場合も、警報音発生回路２１や監視回路
２２′が正常であれば、マイクロホン２２Ｄからの受信
出力で、監視回路２２′から出力信号Ｓ_Nが発生し、故
障が発生した場合は、出力信号Ｓ_Nが発生せず、警報装
置２０の異常を知ることができる。

【００２２】また、図５のように、スピーカ２１Ｃに代
えて圧電素子を利用した圧電ブザー２１Ｄを用いた警報
音発生回路２１′としてもよい。即ち、圧電ブザー２１
Ｄの振動体２１Ｅに、交流増幅器２１Ｂの出力信号をリ
ード線２１Ｆを介して供給して励振する。この振動体２
１Ｅには、前記リード線２１Ｆとは別に、振動体２１Ｅ
の振動に基づく電気信号を交流増幅器２２Ｂに送信する
ためのリード線２２Ｄが接続されている。圧電ブザー２
１Ｄの振動体２１Ｅを駆動する電流は、通常小さな電流
であるため、電流トランス２２Ａを用いてリード線２１
Ｆに流れる電流を検出することが難しいため、リード線
２２Ｄにより振動体２１Ｅの振動信号を抽出する。かか
る構成によれば、交流増幅器２１Ｂの出力信号で振動体
２１Ｅが励振されると、リード線２２Ｄを介して交流増
幅器２２Ｂに電気信号が入力し、監視回路２２″から正
常を示す出力信号Ｓ_Nが発生する。

【００２３】次に、本実施形態の監視装置の動作を説明
する。発振器１０からの交流信号が、増幅器１１で増幅
され、トランスＴ１を介して初段の非常停止スイッチ１
−１の１次巻線１ｃに印加している。全ての非常停止ス
イッチ１−１〜１−５が正常で、且つ、ＯＮ状態の時
は、発振器１０で発生した交流信号は、従属接続された
非常停止スイッチ１−１〜１−５を介してトランスＴ２
に伝送される。このため、各発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝
１〜６）が点灯し（実際には、交流信号の半周期毎に、
Ｐ_i1（ｉ＝１〜６）のグループと、Ｐ_i2（ｉ＝１〜６）
のグループが交互に点灯する）、全ての非常停止スイッ
チ１−１〜１−５が正常であることを示す。

【００２４】一方、例えば、非常停止スイッチ１−３の
２次巻線側或いは、非常停止スイッチ１−４の１次巻線
側に断線故障が発生すると、発光素子Ｐ₄₁，Ｐ₄₂、
Ｐ₅₁，Ｐ ₅₂、Ｐ₆₁，Ｐ₆₂が全て消灯する。従って、この
場合、非常停止スイッチ１−３と１−４のどちらかに故
障が発生したことが分かる。また、例えば、全ての発光
素子Ｐ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝１〜６）が消灯した場合には、発
振器１０、増幅器１１、トランスＴ１、或いは非常停止
スイッチ１−１の１次巻線側のいずれかに故障が発生し
たことが分かる。また、発光素子Ｐ₆₁，Ｐ₆₂のみが消灯
した場合は、非常停止スイッチ１−５の２次巻線或いは
トランスＴ２の１次巻線のいずれかに故障が発生したこ
とが分かる。

【００２５】そして、いずれかの非常停止スイッチ１−
１〜１−５が操作されるか、又は、いずれかの非常停止
スイッチ１−１〜１−５に故障が発生した時は、整流回
路１２の出力Ｋが低レベルになり、警報装置２０から可
聴周波数域の警報音が発生して緊急事態の発生或いは非
常停止スイッチ回路の故障が通報されると共に、運転制
御回路の機械の運転許可信号が消滅し、機械が自動的に
停止される。

【００２６】かかる構成によれば、非常停止スイッチ１
−１〜１−５に故障が発生したことが、発光素子Ｐ_i1，
Ｐ_i2（ｉ＝１〜６）の消灯によって直ちにに分かる。従
って、作業者が作業を行う作業場所に発光素子Ｐ_i1，Ｐ
_i2（ｉ＝１〜６）を設置することで、非常停止スイッチ
が動作しないことによる作業者の危険を未然に防止する
ことができる。そして、本実施形態の場合、警報装置２
０から可聴周波数域の警報音が発生して故障の発生を通
報するので、作業者への故障通報をより一層確実に行え
る。更には、発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝１〜６）が点灯
している時を信号伝送が正常に行われている安全状態を
示し、発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝１〜６）が消灯してい
る時を信号伝送系に故障が存在する危険状態を示す構成
である。従って、例えば、発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝１
〜６）自体が断線故障して消灯した場合は危険状態を示
すことになるので、フェールセーフな構成となってい
る。

【００２７】次に、図６に本発明の第２実施形態を示
す。この実施形態は、ドアスイッチ方式の非常停止スイ
ッチに適用した例である。尚、第１実施形態と同一要素
には同一符号を付して説明を省略する。図６において、
それぞれ運転機械（図示せず）を収納して固定状態にあ
る隣接する安全柵４１Ａ〜４１Ｃに、非常停止スイッチ
３０−１〜３０−３を設けて従属接続してトランス係合
の信号伝送系を構成する。

【００２８】各非常停止スイッチ３０−１〜３０−３
は、同一の構成であり、ここでは非常停止スイッチ３０
−１について説明する。非常停止スイッチ３０−１は、
１次巻線と２次巻線を巻回した第１コア部材３０ａが安
全柵４１Ａ内部に取り付けられ、第１コア部材３０ａと
トランスを構成する第２コア部材３０ｂが各安全柵４１
Ａの移動手段としてのドア４２Ａの表面或いは裏面にそ
れぞれ取付けられる。

【００２９】かかる構成の非常停止スイッチ３０−１で
は、ドア４２Ａが閉じている状態では、第１コア部材３
０ａに第２コア部材３０ｂが近接してトランスを構成す
るので、２次巻線側から高レベルの出力信号が発生す
る。一方、ドア４２Ａが開いている状態では、第１コア
部材３０ａから第２コア部材３０ｂが離れるのでトラン
スが構成されず、１次巻線３０ａに印加された信号は２
次巻線側には伝送されない。

【００３０】本実施形態では、このような構成の各非常
停止スイッチ３０−１〜３０−３の２次巻線側に、図１
と同様に発光素子Ｐ₁₁，Ｐ₁₂、Ｐ₂₁，Ｐ₂₂、Ｐ₃₁，Ｐ₃₂
を接続し、各ケース１３に収納して、例えば、図のよう
に安全柵４１Ａ〜４１Ｃの上面に固定する。そして、初
段の非常停止スイッチ３０の１次巻線側には、図示しな
いが、図１と同様にトランスＴ１が接続されて発振器１
０からの交流信号が増幅器１１及びトランスＴ１を介し
て印加される。また、最終段の非常停止スイッチ３２の
２次巻線からの出力信号は、図１と同様に、トランスＴ
２及び整流回路１２を介して警報装置２０に入力する。

【００３１】かかる構成において、いずれかの非常停止
スイッチ３０〜３２が故障すると、発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2
（ｉ＝１〜３）のうち対応する位置の発光素子が消灯し
て故障を通報する。この場合、第１実施形態と同様に警
報装置２０からも可聴周波数域の警報音が発生して故障
の発生を通報するので、第１実施形態と同様の効果を得
ることができる。また、発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝１〜
３）自体の故障に対しても第１実施形態と同様にフェー
ルセーフな構成である。

【００３２】次に、図７に第３実施形態を示す。本実施
形態は、ロープを使用した非常停止スイッチに適用した
例である。尚、第１実施形態と同一要素には同一符号を
付して説明を省略する。図７において、５０−１〜５０
−３はロープを利用した非常停止スイッチである。そし
て、図１の第１実施形態と同様に、第１トランスＴ１と
初段の非常停止スイッチ５０−１の１次巻線側との間、
互いに隣り合う非常停止スイッチ５０−１と５０−２、
５０−２と５０−３の間、更に、最終段の非常停止スイ
ッチ５０−３の出力側である２次巻線と第２トランスＴ
２との間に、それぞれ順方向が互いに反対になるよう互
いに並列の一対の発光素子Ｐ₁₁，Ｐ₁₂、Ｐ₂₁，Ｐ₂₂、Ｐ
₃₁，Ｐ₃₂、Ｐ₄₁，Ｐ₄₂を直列接続する。これら発光素子
Ｐ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝１〜４）は、図２のケース１３に設け
て、作業場所に設置する。

【００３３】ここで、各非常停止スイッチ５０−１〜５
０−３の構成について説明する。尚、各非常停止スイッ
チ５０−１〜５０−３の構成は同じであるので、ここで
は初段の非常停止スイッチ５０−１について構成を説明
する。非常停止スイッチ５０−１は、コ字状の第１コア
部材５０ａに１次巻線５０ｂが巻回される。第１コア部
材５０ａとトランスコアを形成する平板状の第２コア部
材５０ｃには２次巻線５０ｄが巻回される。第２コア部
材５０ｃは、スプリング５０ｅにより第１コア部材５０
ａに接近する方向に弾性付勢される。また、第２コア部
材５０ｃには、スプリング５０ｅの弾性付勢力に抗して
第１コア部材５０ａから離間する方向に移動させるため
の移動手段としてのロープ５０ｆが固定される。前記各
ロープ５０ｆは、スイッチ間を電気的に接続する電線と
共にパイプ又はチューブ（例えばゴム等）等の被覆部材
５０ｇによって被覆されて設けられる。

【００３４】その動作は、通常は、スプリング５０ｅの
弾性付勢力で、第２コア部材５０ｃが第１コア部材５０
ａに近接して閉磁路が構成され、１次巻線５０ｂに印加
された交流信号が２次巻線５０ｄ側に伝送される。一
方、ロープ５０ｆを引っ張れば、第２コア部材５０ｃが
第１コア部材５０ａから離間して磁路が開放されるた
め、１次巻線５０ｂに印加された交流信号は２次巻線５
０ｄ側に伝送されない。

【００３５】かかる構成の非常停止スイッチ回路は、作
業者が侵入した時に危険である危険領域と、作業者が存
在しても安全である安全領域との境界に、ロープを張り
めぐらす。作業者が危険領域に侵入する時に、ロープに
引っかかりロープが引っ張られると、非常停止スイッチ
が動作して整流回路１２の出力Ｋが停止して機械が非常
停止すると共に、警報装置２０の警報音によって危険を
通報する。

【００３６】かかる非常停止スイッチ回路においても、
いずれかの非常停止スイッチ５０−１〜５０−３が故障
すると、発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝１〜４）のうち対応
する位置の発光素子が消灯し、故障を通報する。しか
も、どこが故障したのかが作業現場で直ちに判明する。
また、警報装置２０から可聴周波数域の警報音が発生し
て故障の発生を通報するので、作業者への故障通報をよ
り一層確実に行える。

【００３７】次に、図８に本発明の第４実施形態を示
す。本実施形態は、本発明の監視装置を電磁結合を用い
た漏電検出器に適用した例を示し、３つのモータの漏電
検出器を従属接続した例である。図８において、例えば
負荷機器としてのモータ６１は、モータケース６２内に
モータコイル６３が内蔵される。モータコイル６３は、
一対の給電線６４Ａ，６４Ｂに、図示しないが電磁リレ
ーの互いに連動する励磁接点を介して交流電源が直列接
続する。前記モータケース６２には、接地端子Ｅ₁，Ｅ
₂を介してアースされる２本の接地線６５Ａ，６５Ｂが
接続し、モータケース６２、接地線６５Ａ，６５Ｂ及び
アースの閉回路を構成している。前記接地線６５Ａに
は、断線及び漏電検出用の信号を前記閉回路に供給する
第１トランスＴ₆₁が接続されている。第１トランスＴ₆₁
は、トランスＴ１に接続する１次側巻線Ｎ₁₁と、接地線
６５Ａに直列接続する２次側巻線Ｎ₁₂とを備える。ま
た、他方の接地線６５Ｂには、第１トランスＴ₆₁から閉
回路に供給される信号に基づいて断線及び漏電検出出力
を発生する第２トランスＴ₆₂が接続される。第２トラン
スＴ₆₂は、接地線６５Ｂに直列接続する１次側巻線Ｎ₂₁
と、該１次側巻線Ｎ₂₁に流れる電流レベルに基づいて前
記断線及び漏電検出出力を発生する２次側巻線Ｎ₂₂とを
備える。第１及び第２トランスＴ₆₁，Ｔ₆₂は、接地線６
５Ａ，６５Ｂに漏電電流が流れて閉回路に流れる電流レ
ベルが所定レベル以上になった時に飽和する可飽和磁性
体コアを用いた可飽和トランスで構成されている。尚、
第１及び第２トランスＴ₆₁，Ｔ₆₂のどちらか一方を可飽
和トランスとしてもよい。

【００３８】そして、モータ６１の接地状態が正常の時
は、トランスＴ₆₂の２次側から出力が発生する（監視出
力が高レベル状態）。一方、いずれかの接地線６５Ａ，
６５Ｂの断線或いはモータケース６２からの漏電が生じ
てモータ６１の接地状態に異常が発生した場合、トラン
スＴ₆₂からの出力が停止する（監視出力が低レベル状
態）。

【００３９】モータ７１，８１は、モータ６１と同様の
構成であり、モータ７１，８１は、モータ６１と互いに
並列接続されて共通の電磁リレーを介して同一の電源に
接続されている。モータ７１，８１はのそれぞれの接地
線には、２つのトランスＴ₇₁，Ｔ₇₂、Ｔ₈₁，Ｔ₈₂が設け
られ、モータ６１，７１，８１の各トランスＴ_j1，Ｔ _j2
（ｊ＝６〜８）は、図示のように従属接続されてトラン
ス係合による信号伝送系を構成している。

【００４０】そして、本実施形態では、モータ６１側の
第２トランスＴ₆₂の２次巻線Ｎ₂₂とモータ７１側の第１
トランスＴ₇₁の１次巻線Ｎ₃₁との間、モータ７１側の第
２トランスＴ₇₂の２次巻線Ｎ₄₂とモータ８１側の第１ト
ランスＴ₈₁の１次巻線Ｎ₅₁との間、モータ８１側の第２
トランスＴ₈₂の２次巻線Ｎ₆₂とトランスＴ２の１次巻線
との間に、それぞれ発光素子Ｐ₁₁，Ｐ_i2、Ｐ₂₁，Ｐ₂₂、
Ｐ₃₁，Ｐ₃₂が直列接続される。トランスＴ２の２次側出
力は、前述各実施形態と同様に、整流回路１３を介して
警報装置２０と図示しない運転制御装置に入力する。

【００４１】かかる構成では、全てのモータ６１，７
１，８１の接地状態が正常であれば、従属接続されたト
ランスＴ_j1，Ｔ_j2（ｊ＝６〜８）を介して信号が伝送さ
れ、整流回路１３から運転制御装置に出力Ｋが入力す
る。一方、いずれかのモータ６１，７１，８１の接地状
態に異常があれば、トランスＴ２まで信号が伝送され
ず、整流回路１３からの出力Ｋが停止する。運転制御装
置は、整流回路１３から信号が入力した時は電磁リレー
を励磁して励磁接点がＯＮとなってモータ６１，７１，
８１への給電が可能となる。また、整流回路１３の出力
が停止した時は、電磁リレーを消磁して励磁接点がＯＦ
Ｆとなり、モータ６１，７１，８１への給電が停止して
モータ６１，７１，８１は非常停止する。

【００４２】かかる構成において、いずれかのモータ６
１，７１，８１の接地状態に異常が発生した時は、第２
トランスＴ_j2（ｊ＝６〜８）のうちの対応する第２トラ
ンスの出力が停止し、それより後段の発光素子が消灯し
て接地状態の異常を通報する。また、信号伝送系に断線
故障等が発生した時は、断線故障した信号線に接続する
発光素子を含めてそれより後段の全ての発光素子が消灯
して故障を通報する。更に、警報装置２０からも可聴周
波数域の警報音が発生して故障の発生を通報するので、
第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、
発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝１〜３）自体の断線故障に対
しても、前述の各実施形態と同様にフェールセーフな構
成である。

【００４３】尚、各実施形態では、２つ発光素子Ｐ_i1，
Ｐ_i2を互いに順方向が逆となるように並列接続して各ト
ランス間に直列接続するようにしたが、図９に示すよう
に、発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2を順方向が同一方向となるよう
並列接続し、４つのダイオードＤ₁〜Ｄ₄で構成した整
流回路９０を介してトランス間に接続するようにしても
よい。発光素子Ｐ_i1，Ｐ_i2には、トランスに流れる交流
信号が整流回路９０で整流され直流電流が供給される。
この場合、発光素子を１つにしても常時発光素子を点灯
させることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、複数のトランスを従属接続して構成される信
号伝送系に故障が発生した時に、どこのトランスが故障
したかが一目で直ちに知ることができるようになる。請
求項２，３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の
効果に加えて、工場内等の非常停止スイッチや漏電検出
器を備える設備で作業する作業者が、非常停止スイッチ
の故障や負荷機器の接地異常を作業場所で直ちに知るこ
とができるので、非常停止スイッチの故障や接地異常等
に伴う事故を未然に防止でき、作業者の安全性を向上で
きる。

【００４５】請求項４記載の発明によれば、請求項１〜
３のいずれかの効果に加えて、警報音によっても故障の
発生を通報できるので、視覚だけでなく聴覚によっても
故障の発生を知ることができる。従って、故障の発生を
より確実に知らせることができる。また、警報装置自体
の故障も通報できるので、より安全性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の構成図

【図２】同上実施形態における発光素子の取付け状態の
具体例を示す図

【図３】同上実施形態に適用する警報装置の構成図

【図４】警報装置の別の構成図

【図５】警報装置の更に別の構成図

【図６】本発明の第２実施形態の構成図

【図７】本発明の第３実施形態の構成図

【図８】本発明の第４実施形態の構成図

【図９】トランス間に接続する発光素子の別の接続例を
示す図

【符号の説明】

１−１〜１−５、３０−１〜３０−３、５０−１〜５０
−３非常停止スイッチ１０発振器１１増幅器１２整流回路２０警報装置６１、７１、８１モータＰ_i1，Ｐ_i2（ｉ＝１〜６）発光素子Ｔ_j1，Ｔ_j2（ｊ＝６〜８）トランス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】隣り合うトランスの入出力間を接続して複
数のトランスを従続接続して信号を伝送するよう構成し
たトランス結合による信号伝送系の動作状態を監視する
監視装置であって、前記各トランスの少なくとも出力側に発光素子をそれぞ
れ直列接続する構成としたことを特徴とするトランス結
合による信号伝送系の監視装置。
【請求項２】前記各トランスが、第１コア部材及び該第
１コア部材に対して接離可能な第２コア部材からなるト
ランスコアと、該トランスコアに巻回される１次及び２
次巻線と、前記第２コア部材を移動させる移動手段とを
備え、該移動手段で第２コア部材を第１コア部材から離
間させた時に１次巻線側から２次巻線側への信号伝送を
遮断して機械を非常停止させる非常停止スイッチである
請求項１記載のトランス結合による信号伝送系の監視装
置。
【請求項３】交流信号が１次巻線に印加され負荷機器に
接続した２本の接地線の一方に２次巻線が直列接続され
る第１トランスと、前記接地線の他方に１次巻線が直列
接続され２次巻線から監視出力を発生する第２トランス
とを備え、前記第１及び第２トランスの少なくとも一方
が、接地線に漏電電流が流れた時に飽和して出力レベル
が低下する可飽和磁性体コアを備える可飽和トランスと
し、前記第２トランスの監視出力に基づいて、前記負荷
機器の接地線の断線及び漏電の有無を検出する構成の漏
電検出器に適用し、前記各トランスが、前記第１及び第
２トランスで構成される請求項１記載のトランス結合に
よる信号伝送系の監視装置。
【請求項４】前記従続接続されたトランスの最終段のト
ランス出力信号により駆動される警報装置を備え、前記
警報装置が、危険を示す信号が入力した時に可聴周波数
域の警報音を発生し、安全を示す信号が入力した時に非
可聴周波数域の警報音を発生する警報音発生回路と、該
警報音発生回路からの警報音の有無を常時監視する監視
回路とを備える構成である請求項１〜３のいずれか１つ
に記載のトランス結合による信号伝送系の監視装置。