JP2009145157A - レール密着力測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】あらゆる箇所で基本レールと分岐レールとの密着力を精度よく測定することができるレール密着力測定装置を提供する。
【解決手段】基本レールの側面に当接可能で、かつ両端部が異なる向きに延出する本体部１１と、本体部１１に沿って形成され、本体部１１と回動可動に連接され、先端１５が分岐レールの側面に当接可能に構成された測定部１３と、本体部１１を固定したまま測定部１３の先端位置を、基本レールと分岐レールとの間を離間する方向に移動させることが可能な操作部１９と、基本レールと分岐レールとの間の密着力を測定する測定機器２１と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、レール密着力測定装置に関するものである。

一般的に、列車用の基本レールと分岐レールとは所定値以上の密着力で当接され、列車の進行方向に応じて分岐レールが可動して列車を所望の方向へと導いている。ところで、列車は一日のうちに何本（何台）もレール上を通過するため、列車が通過することによる振動などが原因で基本レールと分岐レールとの密着力が低減することがある。したがって、夜間（終電から始発までの間）のうちにメンテナンス作業員が分岐箇所の密着力を測定し、密着力が所定値未満になっている場合には、密着力が所定値以上になるように常にメンテナンスしている。
従来、メンテナンス時に使用するレール間の密着力測定装置としては、密着したとき基本レールとせん端レールの中間高さ位置に形成される空間に先端部を挿入可能な密着荷重検出部材を備え、密着荷重検出部材は先端部側面にせん端レールに当接して支点となる突部を、基端部側面に基本レールに先端が当接可能に螺合されたボルトをそれぞれ設け、また、突部より基端側の両側面にストレインゲージを設け、かつ密着荷重検出部材にかかる歪みによるストレインゲージの出力を指示する指示メータを設けたレール密着力測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
登録実用新案第３０１１２０２号公報

ところで、上述した特許文献１のレール密着力測定装置は、装置本体が基本レールに沿って略直線状に形成された密着荷重検出部材を備えている。そして、ボルトを基本レールに対して螺合していくことで、てこの原理を用いて基本レールとせん端レールとを離間させて密着力を測定するため、ボルトの位置を突部からある程度長さを確保して配置する必要があった。したがって、せん端レール（分岐レール）の端面がわずかな間隔で連続的に設けられている箇所では、この直線状の密着荷重検出部材を適正な位置に配置することができず、密着力の測定ができないという問題があった。

そこで、本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、あらゆる箇所で基本レールと分岐レールとの密着力を精度よく測定することができるレール密着力測定装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、基本レールの側面に当接可能で、かつ両端部が異なる向きに延出する本体部と、該本体部に沿って形成され、該本体部と回動可動に連接され、先端が分岐レールの側面に当接可能に構成された測定部と、前記本体部を固定したまま前記測定部の先端位置を、前記基本レールと前記分岐レールとの間を離間する方向に移動させることが可能な操作部と、前記基本レールと前記分岐レールとの間の密着力を測定する測定機器と、を備えたことを特徴としている。
このように構成することで、操作部を操作することで測定部が本体部に対して回動して基本レールと分岐レールとの密着力を測定することができる。

請求項２に記載した発明は、前記測定機器が、前記測定部のひずみ量を測定するためのひずみゲージと、該ひずみゲージの結果から前記密着力を表示するデジタル表示計とを備えていることを特徴としている。
このように構成することで、密着力を確実に測定できると共に、デジタル表示計で明確に表示することができる。

請求項３に記載した発明は、前記測定部の先端が、鋼球で構成されていることを特徴としている。
このように構成することで、密着力を測定する際に、分岐レールの側面と鋼球とが接触するようになる。

請求項４に記載した発明は、前記操作部が、ラチェットハンドルで構成されていることを特徴としている。
このように構成することで、操作部の周囲に干渉物（他のレールなど）が配置されていても、操作部の上方の空間にラチェットハンドルを配置して操作することができる。

請求項５に記載した発明は、前記操作部の回転軸が、前記基本レールが延設されている方向に対して略直交する方向に構成されていることを特徴としている。
このように構成することで、レールなどの干渉物が少ない位置に操作部が配置されることとなる。

請求項６に記載した発明は、前記本体部と前記測定部との間に連結部が介装され、該連結部に前記操作部が取り付けられていることを特徴としている。
このように構成することで、測定部が所望の動きをするように案内させることができる。

請求項１に記載した発明によれば、操作部を操作することで測定部が本体部に対して回動して基本レールと分岐レールとの密着力を測定することができるため、本体部のレールに沿う方向の長さを長くする必要がなく、あらゆる箇所で基本レールと分岐レールとの密着力を測定することができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、密着力を確実に測定できると共に、デジタル表示計で明確に表示することができるため、密着力を誤って読み取ることがなく、異なる作業者が実施しても精度よく測定することができる効果がある。

請求項３に記載した発明によれば、密着力を測定する際に、分岐レールの側面と鋼球とが接触するようになるため、密着力を確実に測定部へと伝達することができる効果がある。

請求項４に記載した発明によれば、操作部の周囲に干渉物（他のレールなど）が配置されていても、操作部の上方の空間にラチェットハンドルを配置して操作することができるため、あらゆる箇所で確実に密着力を測定することができる効果がある。

請求項５に記載した発明によれば、レールなどの干渉物が少ない位置に操作部が配置されることとなるため、あらゆる箇所で確実に密着力を測定することができる効果がある。

請求項６に記載した発明によれば、測定部が所望の動きをするように案内させることができるため、あらゆる箇所でより確実に密着力を測定することができる効果がある

次に、この発明の実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
図１、図２に示すように、レール密着力測定装置１０は、正面視において両端が異なる向きに延出し、外形略Ｌ字状に形成された２枚の板状部材３１，３２がその頂部３３において所定間隔を空けて連接された本体部１１と、正面視において本体部１１に沿って、本体部１１より若干小さい外形略Ｌ字状に形成され、その先端部４５に測定点１５が設けられた測定部１３と、本体部１１と測定部１３との間に介装され、本体部１１および測定部１３の上方に設けられた連結部１７と、連結部１７の頂部５３に形成されたネジ孔６１に螺合するネジ部６３を備えた操作部１９と、レール間の密着力を測定し、結果を表示する測定機器２１と、を備えている。

図３に示すように、本体部１１は、例えばＳＳ材（一般構造用圧延鋼）で形成され、検出側Ｋと操作側Ｓとで正面視において外形略Ｌ字状に形成されている。板状部材３１，３２の検出側Ｋは基本レールとの当接面３５，３６が平坦面を構成し、板状部材３１，３２の当接面３５，３６が形成された検出側Ｋの先端部３７，３８は、先細り形状で形成され、基本レールと分岐レールとの隙間ｄ１（図９参照）に挿入できるように構成されている。板状部材３１，３２の屈曲部３４の略中央部に、後述する支持ピン４７を挿通するための貫通孔３９，４０が形成されている。さらに、板状部材３１，３２の操作側Ｓ（頂部３３が形成された側）の端部近傍には、後述するガイドピン５５およびセンサーピン４９を挿通させ、測定部１３を適正な方向に案内する略矩形状の開口部４１，４２が形成されている。

図４に示すように、測定部１３は、本体部１１と同様に例えばＳＳ材で形成され、検出側Ｋ´と操作側Ｓ´とで正面視において本体部１１より若干小さい外形略Ｌ字状に形成されている。測定点１５は鋼球で構成されており、検出側Ｋ´の先端部４５に埋め込まれている。測定部１３は略Ｌ字状の屈曲部４４において貫通孔４６が形成されている。本体部１１の貫通孔３９，４０および貫通孔４６に支持ピン４７が挿通され、この支持ピン４７は本体部１１にナットで締結されている。この支持ピン４７によって、本体部１１と測定部１３とが回動可能に構成されている。測定部１３における操作側Ｓ´の端部近傍にはセンサーピン４９を挿通させるための貫通孔５０が形成されている。また、貫通孔４６と貫通孔５０との間には、後述する測定機器２１の歪みゲージ６７が取り付けられており、測定部１３の歪みを測定できるようになっている。

図５に示すように、連結部１７は、例えばＳＳ材で形成され、本体部１１の頂部３３上方から本体部１１の頂部３３および開口部４１，４２を囲繞するように形成されている。連結部１７は、本体部１１と同様に、２枚の板状部材５１，５２がその頂部５３において、本体部１１の幅よりも若干大きい間隔を空けて連接されている。板状部材５１，５２にはガイドピン５５を螺合させるためのネジ孔５７，５８が形成されている。ネジ孔５７，５８は連結部１７を本体部１１に被せるように取り付けた際に、開口部４１，４２に対応した位置内に形成されている。

また、板状部材５１，５２にはセンサーピン４９を挿通可能な貫通孔５９，６０が形成されている。貫通孔５９，６０は、連結部１７を本体部１１に取り付けた際に、開口部４１，４２に対応した位置内に形成されている。また、貫通孔５９，６０は、操作部１９を操作することで本体部１１に対して回動する測定部１３に対応し、連結部１７が本体部１１に対して移動する際に、センサーピン４９が貫通孔５９，６０内を移動できるように、傾斜した略矩形形状に形成されている。センサーピン４９は、測定部１３の貫通孔５０および貫通孔５９，６０に挿通されて、板状部材５１，５２の外側で支持されて取り付けられている。さらに、頂部５３の略中央部には操作部１９のネジ部６３を螺合できるようにネジ孔６１が形成されている。

図１，２に戻り、操作部１９は、連結部１７のネジ孔６１に螺合されるネジ部６３と、ネジ部６３に連接するように設けられたラチェットハンドル６４とを備えている。ラチェットハンドル６４のハンドル部６５は取り外し可能に構成されている。ラチェットハンドル６４を操作することでネジ部６３がネジ孔６１に螺合され、ネジ部６３の先端が本体部１１の頂部３３に当接するようになっている。

測定機器２１は、測定部１３の歪みを測定するために測定部１３の操作側Ｓ´に取り付けられた歪みゲージ６７と、歪みゲージ６７から延設されたケーブル６８と、ケーブル６８の他端に設けられたデジタル表示計６９と、を備えている。測定部１３の歪みを測定することで、基本レール７１と分岐レール７２との密着力が測定され、その結果に基いてデジタル表示計６９に密着力を表示できるように構成されている。

（作用）
基本レール７１と分岐レール７２との密着力を測定する際には、まずレール密着力測定装置１０を図６の状態に配置する。つまり、連結部１７を本体部１１に取り付け、連結部１７の頂部５３と本体部１１の頂部３３とが当接するような状態にする。このとき、センサーピン４９は、連結部１７の傾斜した貫通孔５９，６０の最上部に位置している。また、本体部１１と測定部１３とは支持ピン４７を介して回動可能になっており、本体部１１および測定部１３の内面側の位置が略一致しており、本体部１１の先端部３７，３８から測定部１３の測定点１５のみが突出するように構成されている。

このような状態で、基本レール７１と分岐レール７２との隙間ｄ１（図９参照）に、本体部１１の当接面３５，３６が基本レール７１の腹部７３に当接するようにして、本体部１１と測定部１３の検出側Ｋ，Ｋ´先端を挿入する。すると、測定部１３の測定点１５が分岐レール７２の腹部７４に対向するように配される。なお、本体部１１の先端部３７，３８および測定部１３の先端部４５は先細り形状に形成されているため、隙間ｄ１にスムーズに挿入することができる。

レール密着力測定装置１０をレールにセットした状態で、操作部１９のラチェットハンドル６４を回転すると、ネジ部６３が連結部１７のネジ孔６１に螺合され、ネジ部６３が本体部１１の頂部３３に当接する。図７に示すように、さらに、ラチェットハンドル６４を回転させると、本体部１１の操作側Ｓに対して連結部１７が離間する方向に移動する。同時に、連結部１７の貫通孔５９，６０に挿通されているセンサーピン４９が、貫通孔５９，６０内の下方へと移動する。すると、センサーピン４９が挿通されている測定部１３は、センサーピン４９の動きに合わせて本体部１１に対して回動する。つまり、測定部１３は本体部１１に対して支持ピン４７を介して回動する。測定部１３が回動することで、測定点１５が本体部１１から離間する方向に移動し、分岐レール７２の腹部７４に当接する。なお、ガイドピン５５により、連結部１７はスムーズに上方に移動する。

図８に示すように、測定点１５が分岐レール７２の腹部７４に当接した状態で、さらにラチェットハンドル６４を回転させると、分岐レール７２を基本レール７１から離間させる方向に力がかかる。そして、基本レール７１の頂部７５と分岐レール７２の頂部７６との隙間ｄ２が１ｍｍになるまでラチェットハンドル６４を回転する。

基本レール７１と分岐レール７２との間には、お互いのレールを密着させる密着力が働いているため、レール密着力測定装置１０で強制的に隙間ｄ２を形成すると、レールからの反力が働き、測定部１３に歪みが発生する。この歪み量を歪みゲージ６７で計測し、ケーブル６８を介してデジタル表示計６９に密着力を表示する。このようにすることで、基本レール７１と分岐レール７２との密着力を測定することができる。

本実施形態によれば、レール密着力測定装置１０を、基本レール７１の腹部７３に当接可能な本体部１１と、本体部１１と回動可動に連接され、先端部４５に設けられた測定点１５が分岐レール７２の腹部７４に当接可能に構成された測定部１３と、本体部１１と測定部１３との間に介装された連結部１７と、連結部１７に取り付けられ、本体部１１を固定したまま測定部１３の測定点１５を、基本レール７１と分岐レール７２との間を離間する方向に移動させることが可能な操作部１９と、基本レール７１と分岐レール７２との間の密着力を測定する測定機器２１と、を備えて構成した。
したがって、操作部１９を操作することで測定部１３が本体部１１に対して回動して基本レール７１と分岐レール７２との密着力を測定することができ、本体部１１の検出側Ｋの長さを長くする必要がなく、あらゆる箇所（狭小な箇所）で基本レール７１と分岐レール７２との密着力を測定することができる。

また、測定機器２１が、測定部１３のひずみ量を測定するためのひずみゲージ６７と、ひずみゲージ６７の結果から密着力を表示するデジタル表示計６９とを備えるようにしたため、密着力を確実に測定できると共に、デジタル表示計６９で明確に表示することができる。したがって、密着力を誤って読み取ることがなく、異なる作業者が実施しても精度よく測定することができる。

また、測定部１３の先端部４５に取り付けた測定点１５を鋼球で構成したため、密着力を測定する際に、分岐レール７２の腹部７４と鋼球とが点接触するようになり、密着力を確実に測定部１３へと伝達することができる。

さらに、操作部１９が、取り外し可能なラチェットハンドル６４で構成したため、操作部１９の周囲に干渉物（他のレールなど）が配置されていても、操作部１９の上方の空間にラチェットハンドル６４を配置して（ラチェットハンドル６４を操作できる空間のみを使用して）操作することができる。したがって、あらゆる箇所で確実に密着力を測定することができる。

そして、操作部１９の回転軸が、基本レール７１が延設されている方向に対して略直交する方向に構成したため、他のレールなどの干渉物が少ない位置に操作部１９が配置されることとなり、あらゆる箇所で確実に密着力を測定することができる。

尚、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、本体部および測定部の先端部を先細り形状に形成した場合の説明をしたが、強度が確保できれば、先細り形状でなく、全体的に細い形状に形成してもよい。
また、本実施形態では、連結部を設けた場合の説明をしたが、図１０に示すように、連結部を省略し、測定部１３の上部に傾斜面１０１を設け、操作部１９のネジ部６３を螺入させることで、測定部１３を回動させるようにしてもよい。

本発明の実施形態におけるレール密着力測定装置の正面図である。 本発明の実施形態におけるレール密着力測定装置の側面図である。 本発明の実施形態における本体部の斜視図である。 本発明の実施形態における測定部の斜視図である。 本発明の実施形態における連結部の斜視図である。 本発明の実施形態における密着力測定方法の説明図である。 本発明の実施形態における密着力測定方法の説明図である。 本発明の実施形態における密着力測定方法の説明図である。 本発明の実施形態におけるレールの構成図である。 本発明の実施形態におけるレール密着力測定装置の別の態様の構成図である。

符号の説明

１０…レール密着力測定装置 １１…本体部 １３…測定部 １５…測定点（測定部の先端） １７…連結部 １９…操作部 ２１…測定機器 ６４…ラチェットハンドル ６７…歪みゲージ ６９…デジタル表示計 ７１…基本レール ７２…分岐レール ７３…腹面（側面） ７４…腹面（側面）

Claims (6)

1. 基本レールの側面に当接可能で、かつ両端部が異なる向きに延出する本体部と、
   該本体部に沿って形成され、該本体部と回動可動に連接され、先端が分岐レールの側面に当接可能に構成された測定部と、
   前記本体部を固定したまま前記測定部の先端位置を、前記基本レールと前記分岐レールとの間を離間する方向に移動させることが可能な操作部と、
   前記基本レールと前記分岐レールとの間の密着力を測定する測定機器と、を備えたことを特徴とするレール密着力測定装置。
2. 前記測定機器が、前記測定部のひずみ量を測定するためのひずみゲージと、該ひずみゲージの結果から前記密着力を表示するデジタル表示計とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のレール密着力測定装置。
3. 前記測定部の先端が、鋼球で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレール密着力測定装置。
4. 前記操作部が、ラチェットハンドルで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレール密着力測定装置。
5. 前記操作部の回転軸が、前記基本レールが延設されている方向に対して略直交する方向に構成されていることを特徴とする請求項４に記載のレール密着力測定装置。
6. 前記本体部と前記測定部との間に連結部が介装され、
   該連結部に前記操作部が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のレール密着力測定装置。

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