JP2015048614A - レール検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分岐器の欠線部に検査器が落ち込むことがなく、また、欠線部においても検査ユニットの姿勢を概略水平に安定して保持できるため、検査ユニットの一部とレールとが接触して互いが破損する問題を抑制することができるレール検査装置を提供することを目的とする。
【解決手段】レールに接して検査を行う検査器と、検査器を保持するフレームと、フレームに固定され、レール上を移動するローラと、を有し、ローラの幅は進行方向と直交する方向において、レールの欠線部と欠線部に隣接するレールの頭頂部との間隔の最大値の２倍以上であり、ローラは、フレームの長手方向の中心線に対して、レールの内側へ延びるローラの幅よりもレールの外側へ延びるローラの幅の方が大きいことを特徴とするレール検査装置。
【選択図】図９

Description

本発明はレール検査装置に関する。

鉄道のレールは車輪を直接支持・案内して、列車を安全に運行させる非常に重要な鉄道システムの構成要素である。レールには車輪との転がり接触によって頭部表層にシェリングと呼ばれるき裂が生じることが知られている。このシェリングを検査するために、主として超音波探傷法を用いたレール検査が行われており、検査車両に搭載されたレール検査装置が使用されている。

これらのレール検査装置に用いられる超音波探傷法はいずれもレールの頭頂面から超音波を送受信する方法である。レール検査装置には超音波の送受信を行う探触子を含む検査器が設置されている。また、検査器がレールに確実に接触するように、検査器をレール方向に押し付けながらレール検査装置全体をレール上で走らせ、レール上を移動しながら検査を行う。

一方で、鉄道のレールには、レールを分岐させるための分岐器が存在し、分岐器には、車輪のフランジが通過することができるように欠線部といわれる間隙が存在する。上記のように、検査器はレール方向に押し付けられながらレール上を移動するため、欠線部がレール検査装置よりも大きいと、レール検査装置が欠線部の間隙に落ち込み、破壊・損傷する問題がある。したがって、レール検査装置の損傷を回避するために、このような分岐器では、検査器をレール面からいったん持ち上げてから通過させるため、分岐器を通過する度に検査器を持ち上げる作業を行う必要がある。

このように、検査器が欠線部に落ち込む問題を解決するものとしては特許文献１に記載する分岐器通過機構が知られている。この特許文献１では、基準ビームにレールの軌間面に接触する測定用接触子が設けられており、その測定用接触子の前後にはレールから漸次離れる方向に沿う線上に複数のガイドローラが配列され、さらに基準ビームには測定用接触子から長手方向に離間して欠線部通過用ローラが設けられている。欠線部に差し掛かって、測定用接触子が欠線部に入ると、欠線部通過用ローラが被測定レールに近づき接触して、測定用接触子が欠線部に落ち込むことを防止するようにしている。また、欠線部を通過する際に、測定用接触子から最も離れたガイドローラから欠線部の端のレールに乗り上げてガイドするようにして、測定用接触子に大きな衝撃がかからないようにしている。

特許第２７５９３２７号公報

しかしながら、特許文献１に示されるような分岐器通過機構では、分岐器におけるレール形状によっては通過が困難であることが知られている。例えば、分岐器におけるレールがカーブしている場合、測定用接触子の前後に配列された複数のガイドローラが欠線部に少しでも落ち込んでしまうと、欠線部に引っかかってしまうおそれがある。それにより、分岐器を通過できないだけでなく、測定用接触子を含む装置が破損してしまうおそれがあり、また、レール自体を損傷させてしまう可能性もある。

本発明は、分岐器の欠線部に検査器が落ち込むことがなく、また、欠線部においても検査ユニットの姿勢を概略水平に安定して保持できるため、検査ユニットの一部とレールとが接触して互いが破損する問題を抑制することができるレール検査装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るレール検査装置は、レールに接して検査を行う検査器と、検査器を保持するフレームと、フレームに固定され、レール上を移動するローラと、を有し、ローラの幅は進行方向と直交する方向において、レールの欠線部と欠線部に隣接するレールの頭頂部との間隔の最大値よりも大きい。

このレール検査装置によれば、分岐器の欠線部に検査器が落ち込むことがなく、また、欠線部においても検査ユニットの姿勢を概略水平に安定して保持できるため、検査ユニットの一部とレールとが接触して互いが破損する問題を抑制することができるレール検査装置を提供することができる。

また、別の好ましい態様において、ローラの幅は、欠線部と欠線部に隣接するレールの頭頂部との幅の最大値の２倍以上であってもよい。

また、別の好ましい態様において、ローラは、フレームの長手方向の中心線に対して、レールの内側へ延びるローラの幅よりもレールの外側へ延びるローラの幅の方が大きくてもよい。

このレール検査装置によれば、欠線部においても検査ユニットの姿勢をさらに安定して保持できるため、検査ユニットの一部とレールとが接触して互いが破損する問題を抑制することができるレール検査装置を提供することができる。

また、別の好ましい態様において、ローラは、ローラの幅方向の少なくともレールの外側の端部が進行方向に対して傾斜した傾斜部を有してもよい。

このレール検査装置によれば、ローラが分岐器において他のレールに乗り移る際に、乗り移る先のレールを損傷させる、又は、逆にローラが破損することを緩和させることができる。

また、別の好ましい態様において、検査器は、進行方向の前方及び側面の各々の一部にテーパ形状を有してもよい。

このレール検査装置によれば、走行中のレールから他のレールに乗り移るときに検査器にかかる水平方向の圧力を垂直方向に分散することができるため、検査器がレールを損傷させる、又は、逆に検査器が破損することを緩和させることができる。

また、別の好ましい態様において、フレームは、検査器が内部に配置された開口部を有し、検査器は、平面視において少なくとも一部がフレームと重畳するフックを有してもよい。

このレール検査装置によれば、欠線部において検査器が落下することを防止するだけでなく、欠線部における検査器の姿勢を安定に保つことができる。

また、別の好ましい態様において、フレームは、検査器が内部に配置された開口部を有し、検査器は、平面視において少なくとも一部がフレームと重畳するフックを有し、フックがフレームに接する位置まで検査器が押し下げられた状態において、テーパ形状の少なくとも一部が、垂直方向においてローラの最下部よりも高い位置であってもよい。

このレール検査装置によれば、欠線部において検査器が落下することを防止するだけでなく、欠線部における検査器の姿勢を安定に保ち、走行中のレールから他のレールに乗り移るときに検査器にかかる水平方向の圧力を垂直方向に分散することができるため、検査器がレールを損傷させる、又は、逆に検査器が破損することを緩和させることができる。

また、別の好ましい態様において、フックは少なくとも３箇所以上でフレームと重畳してもよい。

このレール検査装置によれば、欠線部において検査器が落下することを防止するだけでなく、欠線部における検査器の姿勢を安定に保つことができる。

また、別の好ましい態様において、検査器の下面部において、進行方向の前方及び後方の一部は金属であり、前方の金属と後方の金属との間に絶縁体が配置されてもよい。

また、別の好ましい態様において、絶縁体は樹脂であってもよい。

このレール検査装置によれば、前後に配置されたレールをきょう絡することがないため、レール検査装置が軌道回路に悪影響を及ぼす可能性を回避することができる。

本発明によれば、分岐器の欠線部に検査器が落ち込むことがなく、また、欠線部においても検査ユニットの姿勢を概略水平に安定して保持できるため、検査ユニットの一部とレールとが接触して互いが破損する問題を抑制することができる。

本発明の第１実施形態におけるレール検査装置の構成を説明する斜視図。 本発明の第１実施形態におけるレール検査装置の構成を説明する平面図。 本発明の第１実施形態におけるレール検査装置の構成を説明する側面図。 分岐器を表す平面図。 分岐器の欠線部の拡大図。 本発明の第１実施形態における検査ユニットと欠線部の位置関係を説明する図。 本発明の第１実施形態における検査ユニットと欠線部の位置関係を説明する図。 本発明の第１実施形態における検査ユニットと欠線部の位置関係を説明する図。 本発明の第１実施形態におけるレール検査装置が欠線部に差し掛かったときの動作を説明する平面図。 本発明の第２実施形態におけるレール検査装置の構成を説明する側面図。 図１０の検査器部分の拡大側面図。 図１０の検査器部分の拡大平面図。 本発明の第３実施形態におけるレール検査装置の検査器の側面図。 本発明の第３実施形態におけるレール検査装置の検査器の底面図。 本発明の第２実施形態におけるレール検査装置の検査ユニットがクロッシング部を背向で走行する場合の平面図。 本発明の第２実施形態におけるレール検査装置の検査ユニットがクロッシング部を背向で走行する場合の正面図。

以下、図面を参照して本発明に係るレール検査装置について説明する。但し、本発明のレール検査装置は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（第１実施形態）
図１、図２、図３を用いて、本発明の第１実施形態におけるレール検査装置の構成を説明する。図１は本発明の第１実施形態におけるレール検査装置の構成を説明する斜視図である。図２は本発明の第１実施形態におけるレール検査装置の構成を説明する平面図である。図３は本発明の第１実施形態におけるレール検査装置の構成を説明する側面図である。

図１を用いて、レール検査装置１０の構成を説明する。レール検査装置１０は、車体２、車軸によって車体２に軸支された前後の案内車輪２３，２４、案内車輪２３，２４の間に配置されるように車体２に固定された検査ユニット２０を含む。

次に、図２を用いて、本発明の第１実施形態におけるレール検査装置の各構成要素について詳細に説明する。前後の案内車輪２３，２４は、車軸７５，７６，８５，８６によって車体２に軸支され、それぞれの案内車輪の片側にフランジ６３，６４を有している。検査ユニット２０は、案内車輪２３，２４の間に配置されるように車体２に固定されており、ローラ２１，２２と検査器２５とフレーム２６とを有する。ローラ２１，２２は、ローラ車軸６５，６６によってフレーム２６に軸支されている。ローラ２１，２２の進行方向に直交する方向の幅はフレーム２６の長手方向の中心線を基準にして内側へ延びる幅よりも外側へ延びる幅の方が大きく、さらに、進行方向に直交する方向において、分岐器における欠線部と欠線部に隣接するレールの頭頂部との間隔の最大値の２倍以上であることが好ましい。ただし、レールの外側へ延びる幅は旅客車両の車輪幅よりは小さい方がよく、設計における車輌限界によって制限することが好ましい。

より好ましくは欠線部と欠線部に隣接するレールの頭頂部との間隔の最大値の３倍以上であるとよい。また、ローラ２１，２２の円柱側面において、ローラの少なくともレールの外側方向の端部が進行方向に対して傾斜していてもよい。ただし、図２の形状に限定されず、例えば、レールの外側方向の端部に向けて湾曲したラウンド形状を有していてもよい。

ここで、ローラ２１，２２による効果について説明する。ローラ２１，２２の進行方向に直交する方向の幅はフレーム２６の長手方向の中心線を基準にして内側へ延びる幅よりも外側へ延びる幅の方が大きく、さらに、進行方向に直交する方向において、分岐器における欠線部と欠線部に隣接するレールの頭頂部との間隔の最大値の２倍以上である。これは、検査ユニットのローラ２１，２２が欠線部に差し掛かったときに、ローラ２１，２２が欠線部に落ち込むことを防止し、さらにローラの傾きを抑制することができる。その結果、検査ユニット２０の傾きも抑制することができるので、検査ユニット２０の一部とレールとが接触して互いが破損する問題を抑制することができる。この効果については、後で詳しく説明する。また、ローラ２１，２２の幅が欠線部の最大間隔の３倍以上あれば、検査器２５の傾き抑制の効果はより高くなる。これら効果については、後で詳しく説明する。

また、ローラ２１，２２の円柱側面において、ローラの少なくともレールの外側方向の端部が進行方向に対して傾斜しているため、ローラが分岐器によって他のレールに乗り移る際に、乗り移る先のレールを損傷させる、又は、逆にローラが破損することを緩和させることができる。図２では、ローラのレールの外側方向の端部だけが傾斜している例を示したが、これに限定されることはなく、レールの内側方向の端部も傾斜させてもよいし、レールの内側方向の端部だけを傾斜させてもよい。

検査ユニット２０の検査器２５はレール１上に位置するようにフレーム２６で保持される。図２では、検査器２５が４つ配置された例を示したが、これに限定されることはなく、必要に応じてより多くの検査器を配置してもよいし、逆に少なくてもよい。また、図２では、検査器２５の幅はレール１の幅とほぼ同じ大きさであるが、これに限定されることはなく、レール１よりも十分に幅が大きくてもよい。

左右の案内車輪２３の間に配置された車軸７５，７６の中央部には、左右の案内車輪２３をそれぞれレールの外側方向へ押し付ける車輪押しつけ部７０が配置されている。また、左右の車軸７５，７６からは、分岐器においてレール検査装置１０の進行方向を安定させる一対の退避ロッド７１，７２及びシュー７３，７４がそれぞれ配置されており、退避ロッド７１，７２はそれぞれ対向する他のレールの方向へ延びている。シュー７３，７４は退避ロッド７１，７２の各々の先端に配置されている。

次に、図３を用いて、本発明の第１実施形態におけるレール検査装置の各構成要素について詳細に説明する。検査ユニット２０は、検査器２５、フレーム２６の他に、一つの検出器２５に対して複数配置され、検査器２５をレール１に向けて押し付けるバネ３２と、車体２に固定されてバネ３２を固定する台車３４と、を含む。

検査器２５はバネによってレール１方向に押し付けられており、レール検査装置１０がレール１上を移動している間も検査器２５は常時レール１と接触しているため、より精度の高い測定を行うことができる。また、検査器２５のレール１に接する端部にテーパ形状を有しているため、走行中のレールから他のレールに乗り移るときに検査器にかかる水平方向の圧力を垂直方向に分散することができるため、検査器がレールを損傷させる、又は、逆に検査器が破損することを緩和させることができる。この検査器の特徴については、後で詳しく説明する。

図４、図５を用いて、分岐器について説明する。図４は分岐器の平面図である。図５は図４で示した分岐器の欠線部の拡大図である。図５において、太線で示す部分はレール上を走行する車輪のフランジが通過する側を示している。この分岐器の例では、トングレール４１から左右に対をなし、図４のＤ１方向に延長された基本レールと主レール４２と、Ｄ２方向に延長された基本レールと主レール４３とが配置されている。また、トングレール４１において、基本レールと主レール４２から分岐されＤ２方向に延長されたリードレール４４と、基本レールと主レール４３から分岐されＤ２方向に延長されたリードレール４５と、が配置されている。さらに、クロッシング部４０において、リードレール４４の軌道方向延長線から屈曲してＤ１方向に延長されたウイングレール５１と、リードレール４５の軌道方向延長線から屈曲してＤ２方向に延長されたウイングレール５２と、が配置されている。

リードレール４４，４５の軌道方向延長線上には尖ったノーズレール５５が配置されている。ノーズレール５５からは、さらにレール５３，５４が分岐しておりそれぞれＤ１方向、Ｄ２方向に延長されて、それぞれ基本レールと主レール４２，４３と一対のレールを構成する。

基本レールと主レール４２，４３のレールの内側において、クロッシング部４０に対向する部分には、基本レールと主レール４２，４３に平行にガードレール４６，４７がそれぞれ配置されている。ガードレール４６，４７は、他方の車輪が異線侵入しないように、基本レールと主レール４２，４３を走行する一方の車輪のフランジの移動を規制するため、欠線部５０の前後に対応して配置されている。また、ガードレール４６，４７の両端は、レールの内部に向けて屈曲しており、一方の車輪のフランジを誘導することで他方の車輪が異線侵入することを防止する。

図５において、欠線部はＤ１方向に延長された欠線部Ｇ１とＤ２方向に延長された欠線部Ｇ２と定義される。本発明において、ローラ２１，２２の幅は、進行方向に直交する方向において、欠線部と欠線部に隣接するレールの頭頂部との間隔の最大値の２倍以上であるため、ローラ２１，２２が欠線部に差し掛かったときに、ローラ２１，２２が欠線部に落ち込むことを防止し、さらにローラ２１，２２の傾きを抑制する効果がある。ここで、例えばＤ１方向の欠線部Ｇ１のいずれかのポイントからＤ１方向と直交する方向において、ウイングレール５１又は５２のいずれかとの距離が最大になる部分の間隔が、上記の「欠線部と欠線部に隣接するレールの頭頂部との間隔の最大値」となり、図５においては例えば間隔５６に相当する。同様に、Ｄ２方向の欠線部Ｇ２における「欠線部と欠線部に隣接するレールの頭頂部との間隔の最大値」は例えば間隔５７に相当する。

次に、図９を用いて、図４，５に示した分岐器におけるレール検査装置の動作について説明する。図９はレール検査装置が欠線部に差し掛かったときの動作を説明する平面図である。ここで、車両が図中に矢印で示した進行方向に進行する場合を対向で走行するといい、矢印の逆方向に進行する場合を背向で走行するという。ここでは、車両の異線侵入を防止する機構について説明するため、対向で走行する場合について説明する。

レール検査装置１０は分岐器のクロッシング部４０の手前に配置されたガードレール４６に差し掛かると、レール検査装置１０の進行方向を安定させる退避ロッド７２，８２の先端に配置されたシュー７４，８４がガードレール４６によって基本レールと主レール４２の方向に誘導され、左側の案内車輪２３，２４及びレール検査装置１０全体を基本レールと主レール４２側に寄せて走行を安定させる。具体的には、シュー７４，８４が基本レールと主レール４２の方向に誘導されることで、シュー７４，８４に接続された退避ロッド７２，８２、車軸７５，８５、フランジ６３，６４を含む左側の案内車輪２３，２４も、シュー７４，８４と一体的に基本レールと主レール４２の方向に引き寄せられ、車輪押しつけ部７０，８０を圧縮する。つまり、ガードレール４６に侵入する前は車輪押しつけ部７０，８０によって、左側の案内車輪２３，２４のフランジ６３，６４がリードレール４５に押し付けられながら走行する。しかし、ガードレール４６に侵入してシュー７４，８４がガードレール４６によって基本レールと主レール４２の方向に誘導されることで、左側の案内車輪２３，２４及びそれらのフランジ６３，６４は一対の基本レールと主レール４２、リードレール４５の内側方向に変位する。これによって、分岐器のクロッシング部において左側の案内車輪２３，２４が異線侵入することを防止することができる。

図９に示すように、分岐器のクロッシング部における異線侵入を防止するために、レール検査装置１０は一対の基本レールと主レール４２、リードレール４５の内側方向に変位される。このとき、検査ユニット２０もレール検査装置１０と共に内側方向に変位される。従来のように、検査ユニットにローラが具備されていない又はローラが具備されていてもローラの幅が十分ではないレール検査装置では、検査ユニット２０が内側方向へ大きく変位すると、検査ユニットが傾いてしまう問題が発生していた。検査ユニットが傾いた状態で欠線部に侵入すると、検査ユニットの一部とレールとが接触して互いが破損する可能性がある。しかし、本発明の検査ユニットでは、検査ユニット１０に具備されたローラ２１，２２の幅が、進行方向に直交する方向において、分岐器における欠線部と欠線部に隣接するレールの頭頂部との間隔の最大値の２倍以上であり、さらに、フレーム２６の長手方向の中心線を基準にしてレールの内側へ延びる幅よりも外側へ延びる幅の方が大きいことで、検査ユニットの姿勢を安定させることができ、検査ユニットの一部とレールとが接触して互いが破損することを抑制することができる。

上記のように、分岐器のクロッシング部では、異線侵入防止の目的でガードレールが配置されており、ガードレールの対向側の車輪を内側へ変位させる。これは背向で走行した場合にも同様である。

次に、図６乃至８を用いて、検査ユニットと欠線部の位置関係を説明する。図６乃至８は、図９で説明したように、内側方向に変位した位置における検査ユニットと欠線部の位置関係を示す図である。図６乃至８のそれぞれは進行方向の位置が異なる状態を示す。

図６乃至８において、車両がノーズレール５５からリードレール４５に向かって進行する、背向で走行する場合について説明する。

図６において、検査ユニット２０が背向でノーズレール５５上を走行する場合について説明する。図９に示すように、分岐器のクロッシング部においてレール検査装置１０はレールの内側方向に変位され、それに伴って検査ユニット２０もレールの内側方向に変位する。これによって、図６のように、検査ユニット２０はウイングレール５１の方向へ大きく変位するが、ローラ２１の幅はフレーム２６の長手方向の中心線を基準にして内側へ延びる幅よりも外側へ延びる幅の方が大きく、さらに欠線部Ｇ１と欠線部Ｇ１に隣接するウイングレール５２の頭頂部との間隔の最大値の２倍以上あるため、検査ユニット２０の姿勢を概略水平に安定して保持することができる。

次に、図７において、検査ユニット２０が背向でノーズレール５５上からウイングレール５２上に乗り移って走行する場合について説明する。検査ユニット２０が図６で説明した位置からさらにＤ１方向に進行すると、ローラ２１とノーズレール５５との接触面積が小さくなる。しかし、ローラ２１の幅が、進行方向Ｄ１に直交する方向において、ローラ２１の幅はフレーム２６の長手方向の中心線を基準にして内側へ延びる幅よりも外側へ延びる幅の方が大きく、さらに欠線部Ｇ１と欠線部Ｇ１に隣接するウイングレール５２の頭頂部との間隔の最大値の２倍以上あれば、検査ユニット２０の姿勢が不安定になる前にローラ２１はウイングレール５２に乗り上げ、検査ユニット２０の姿勢は概略水平に安定して保持される。このケースにおいては、ローラ２１の幅が３倍以上であるとより安定した動作が得られる。

そして、図８に示すように、検査ユニット２０はウイングレール５２上に完全に乗り移る。ローラ２１がノーズレール５５から完全に離れた場合であっても、ローラ２１の幅が、進行方向Ｄ１に直交する方向において、ローラ２１の幅はフレーム２６の長手方向の中心線を基準にして内側へ延びる幅よりも外側へ延びる幅の方が大きく、さらに欠線部Ｇ１と欠線部Ｇ１に隣接するウイングレール５２の頭頂部との間隔の最大値の２倍以上あるため、ウイングレール５２上を安定して走行し、検査ユニット２０の姿勢は概略水平に安定して保持される。このケースにおいては、ローラ２１の幅が３倍以上であるとより安定した動作が得られる。

以上のように、本発明の実施形態１に係るレール検査装置は分岐器においても検査ユニットの姿勢を概略水平に安定して保持できるため、検査ユニットが傾いた状態で欠線部に侵入し、検査ユニットの一部とレールとが接触して互いが破損する問題を抑制することができる。したがって、従来のように分岐部を通過する度に検査器を持ち上げる必要がなくレール検査装置を走行させることができる。

（第２実施形態）
図１０、図１１、図１２を用いて、本発明の第２実施形態におけるレール検査装置の構成を説明する。図１０は本発明の第２実施形態におけるレール検査装置の構成を説明する側面図である。図１１は図１０の検査器部分の拡大側面図である。図１２は図１０の検査器部分の拡大平面図である。

図１０において、実施形態１におけるレール検査装置を異なる点は、検査器２５の側面にフック１００，１０２，１１０，１１２が設けられている点である。図１１に示すように、検査器２５はフレーム２６に配置された開口部２７の内部に配置され、バネ３２、１３０によってレール１の方向に押し付けられている。また、図１２に示すように、フック１０２，１１０は互いに一定の間隔を空けてかみ合うような形状で配置されており、各々のフックは平面視においてフレームと重畳している。フック１００，１０２，１１０，１１２は図１２の形状に限定されず、検査器２５が開口部２７の内部に落下しないように少なくとも一部がフレーム２６と重畳して引っかかるような形状であればよい。

より好ましくは、図１１に示すように、フック１１０，１１２は、欠線部Ｇ１において、検査器１２０がバネ１３０によって押し付けられ、フック１１０，１１２が開口部２７の縁に引っかかったときに、検査器１２０の姿勢が安定するように配置されるとよい。例えば、フックが３箇所以上配置されていることが好ましく、また、フックが２箇所の場合は各々のフックが開口部の一辺の半分以上の幅においてフレーム２６と重畳してもよい。また、フックが１箇所の場合は、フックが開口部の外周の半分以上の領域においてフレーム２６と重畳するように配置されていてもよい。この構造は実施形態１で説明したローラの特徴と組み合わせることで、さらに検査器２５の姿勢を安定に保つことができ、非常に安定した動作をすることが確認されている。

図１０によると、欠線部Ｇ１に位置する検査器１２０はバネ１３０によってフック１１０，１１２がフレーム２６に接する位置まで押し下げられている。この状態において、検査器１２０のテーパ部の少なくとも一部はレール１よりも高い位置、つまり検査ユニット２０のローラ２１，２２の最下部以上の位置よりも高い位置であることが好ましく、欠線部Ｇ１の端部でレール１上に戻るときに、レール１の端部に検査器２５のテーパ部が接触することで、検査器２５にかかる水平方向の圧力を垂直方向に分散させることができる。これによって、検査器２５が段差部を乗り上げるときに検査器がレールを損傷させる、又は、逆に検査器が破損することを緩和させることができる。

図１０，１１に示した検査ユニット及び検査器の形状は、特に図１４、図１５のようなクロッシング部５０を背向で走行する場合に有効である。図１４は本発明の第２実施形態におけるレール検査装置がクロッシング部を背向で走行する場合の平面図を示し、図１５は本発明の第２実施形態におけるレール検査装置がクロッシング部を背向で走行する場合の正面図を示す。図１４の矢印はレール検査装置の進行方向を示す。

クロッシング部において、ノーズレール５５は欠線部Ｇ１に近づくほど徐々に低くなる形状をしており、図１５に示すように、欠線部付近ではウイングレール５１，５２に比べて低くなっている。図１４に示すようにクロッシング部を背向で走行する場合、図１５のように、検査器２５はノーズレール５５とウイングレール５２の段差分を乗り上げる必要がある。このとき、検査器２５がテーパ形状を有していない、又は、テーパ部の垂直成分がノーズレール５５とウイングレール５２の段差よりも小さい場合、検査器２５が走行中のノーズレール５５から他のウイングレール５２に乗り移る際に、検査器２５はウイングレール５２によって水平方向に強く押し付けられ、検査器がレールを損傷させる、又は、逆に検査器が破損してしまう。

一方、実施形態２で説明した検査器２５は、フックがフレームに接する位置まで押し下げられた状態において、検査器２５のテーパ部の少なくとも一部は乗り移るウイングレール５２よりも高い位置、つまり検査ユニット２０のローラ２１の最下部よりも高い位置に存在している。これによって、検査器２５が走行中のノーズレール５５から他のウイングレール５２に乗り移るときに、検査器２５がウイングレール５２から受ける水平方向の圧力を垂直方向に分散することができる。

以上にように、本発明の実施形態２に係る検査ユニットは、欠線部において検査器が落下することを防止するだけでなく、欠線部における検査器の姿勢を安定に保ち、走行中のレールから他のレールに乗り移るときに検査器にかかる水平方向の圧力を垂直方向に分散することができるため、検査器がレールを損傷させる、又は、逆に検査器が破損することを緩和させることができる。

（第３実施形態）
図１３Ａ、図１３Ｂを用いて、本発明の第３実施形態におけるレール検査装置の検査器を説明する。図１３Ａは本発明の第３実施形態における検査器の側面図である。図１３Ｂは本発明の第３実施形態におけるレール検査装置の検査器の底面図である。図１３Ａに示す検査器２５は図１１に示す検査器２５と同一であり、同じ方向から観察したものである。検査器２５の底部には、図１３Ａの矢印で示した進行方向の前方及び後方の一部に配置された金属を含む接触部１６０と、前方の金属と後方の金属との間に配置された絶縁部１５０と、が配置されている。また、絶縁部１５０の領域内に探触子１７０が配置されている。

図１５でも説明したように、クロッシング部において検査器２５が走行中のレールから他のレールに乗り移るときに、検査器２５の進行方向に配置された接触部１６０がレールと接触する。図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、検査器２５の接触部１６０に金属を配置することで、レールとの接触時の衝撃や摩擦によって検査器２５が破損することを抑制することができる。接触部１６０の材質としては、耐摩耗性が高く安価な材料を使用することが好ましく、例えばステンレス鋼などを使用してもよい。

また、進行方向の前方及び後方の一部に配置された接触部１６０において、前方の接触部と後方の接触部を絶縁する必要があり、絶縁部１５０は非常に重要な役割を持つ。レールには熱膨張による歪みを緩和するために各レール間に間隙が設けられており、各レールはその区間毎に電気的に独立している。旅客車両がその間隙部分を通過するときに、前後に配置されたレールは旅客車両の車輪を介して互いに電気的に導通（きょう絡）する。このように、レール間のきょう絡が起きた場合を「車両が通過した」と判断する。具体的には、ある地点においてきょう絡が検出された場合に車両が通過したと判断され、踏切又は信号が切り替わるなどの動作が行われる。

ここで、検査器２５の進行方向の前方及び後方に配置された金属が導通していると、レール検査装置１０がレール間を通過したときに、前後に配置されたレールをきょう絡し、その地点を旅客車両が通過したと判断されてしまうことがあり、運行管理において保安装置である軌道回路に悪影響を及ぼす可能性（不要に踏切が動作したり、不要に信号が切り替わる）が、ある。したがって、検査器２５を図１３Ａ、図１３Ｂのように、進行方向の前方及び後方の一部に配置された金属を含む接触部１６０同士を絶縁部１５０によって絶縁することが好ましい。

絶縁部１５０の材質としては、耐久性が高い樹脂材料を使用することが好ましく、例えばデルリン（登録商標）などを使用してもよい。ただし、これに限定されず、酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウムなどの無機材料を使用してもよい。

以上のように、本発明の実施形態３に係る検査器は、走行中のレールから他のレールに乗り移るときに、接触時の衝撃や摩擦による破損を抑制することができる。また、隣接するレール間を電気的に接続することがないため、レール検査装置が軌道回路に悪影響を及ぼす可能性を回避することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１：レール
２：車体
１０：レール検査装置
２０：検査ユニット
２１，２２：ローラ
２３，２４：案内車輪
２５，１２０：検査器
２６：フレーム
２７：開口部
３２，１３０：バネ
３４：台車
４０：クロッシング部
４１：トングレール
４２，４３：基本レールと主レール
４４，４５：リードレール
４６，４７：ガードレール
５０：欠線部
５１，５２：ウイングレール
５３，５４：レール
６３，６４：フランジ
６５，６６：ローラ車軸
７０，８０：車輪押しつけ部
７１，７２，８２：退避ロッド
７３，７４，８４：シュー
７５，７６，８５，８６：車軸
１００，１０２，１１０，１１２：フック
１５０：絶縁部
１６０：接触部
１７０：探触子
Ｄ１：第１の進行方向
Ｄ２：第２の進行方向
Ｇ１：第１の進行方向の欠線部
Ｇ２：第２の進行方向の欠線部

Claims (10)

1. レールに接して検査を行う検査器と、
   前記検査器を保持するフレームと、
   前記フレームに固定され、前記レール上を移動するローラと、を有し、
   前記ローラの幅は進行方向と直交する方向において、前記レールの欠線部と前記欠線部に隣接するレールの頭頂部との間隔の最大値よりも大きいことを特徴とするレール検査装置。
2. 前記ローラの幅は、前記欠線部と前記欠線部に隣接するレールの頭頂部との幅の最大値の２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載のレール検査装置。
3. 前記ローラは、前記フレームの長手方向の中心線に対して、前記レールの内側へ延びるローラの幅よりも前記レールの外側へ延びるローラの幅の方が大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のレール検査装置。
4. 前記ローラは、前記ローラの幅方向の少なくとも前記レールの外側の端部が進行方向に対して傾斜した傾斜部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のレール検査装置。
5. 前記検査器は、進行方向の前方及び側面の各々の一部にテーパ形状を有することを特徴とする請求項１に記載のレール検査装置。
6. 前記フレームは、前記検査器が内部に配置された開口部を有し、
   前記検査器は、平面視において少なくとも一部が前記フレームと重畳するフックを有することを特徴とする請求項１に記載のレール検査装置。
7. 前記フレームは、前記検査器が内部に配置された開口部を有し、
   前記検査器は、平面視において少なくとも一部が前記フレームと重畳するフックを有し、
   前記フックが前記フレームに接する位置まで前記検査器が押し下げられた状態において、前記テーパ形状の少なくとも一部が、垂直方向において前記ローラの最下部よりも高い位置であることを特徴とする請求項５に記載のレール検査装置。
8. 前記フックは少なくとも３箇所以上で前記フレームと重畳することを特徴とする請求項７に記載のレール検査装置。
9. 前記検査器の下面部において、
   進行方向の前方及び後方の一部は金属であり、
   前記前方の金属と前記後方の金属との間に絶縁体が配置されることを特徴とする請求項１に記載のレール検査装置。
10. 前記絶縁体は樹脂であることを特徴とする請求項９に記載のレール検査装置。
    

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