JP2016148172A - 移動計測システム用台車 - Google Patents

Abstract

【課題】レールバイク（原動機付軌道自転車）から伝搬する振動に対する耐振性を向上させた移動計測システム用台車を提供することにある。【解決手段】レール上を走行しながら測量を行う移動計測システムに用いられる移動計測システム用台車１において、上部に載置部ＭＴ１１が設けられ下部に車軸１２が設けられた本体枠１１と、載置部ＭＴ１１に搭載された計測装置３と、車軸１２の両端に設けられレール上に載置されることによりレール上を走行可能な一対の車輪１３と、本体枠１１の前部又は後部に設けられ原動機付軌道自転車と連結可能な連結器１４とを備え、計測装置３を本体枠１１に固定するネジ１６及び本体枠１１を構成するネジ１５に緩み止めの弾性体を設け、連結器１４の原動機付軌道自転車との当接部分に防振用の弾性体１９を設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、レール上を走行しながら測量を行う移動計測システムに用いられる台車に関する。

従来、鉄道敷地内の現状測量を行う場合、当該測量場所の線路閉鎖措置を行う共に、現場作業員が測量場所に立ち入って測量を行っている。また、このような線路閉鎖は、通常の営業列車の運行に支障をきたさないように、最終列車から始発列車まで、営業列車が通過しない夜間に実施される。

そして、現場作業員は、最終列車から始発列車までの短時間の線路閉鎖内に効率よく作業を行わなければならないものの、鉄道敷地内はバラストで足場が悪い等、作業環境が良好ではないため、人手による作業効率を向上させるにも限界があった。

このため、現場作業員の人手に頼ることなく、保守用車両に取り付けられた計測装置により、例えば、トンネル内壁の形状等を、レール上を走行しながら測定する三次元形状計測装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

但し、特許文献１の三次元形状計測装置では、計測に保守用車両を用いるため線路閉鎖の手続きが、現場作業員の立ち入りにおける手続きよりも厳重であり、例えば、レールバイク（原動機付軌道自転車：以下、単にレールバイクと呼ぶ。）を用いて作業を行う場合と比較して、機動性に欠けるといった問題点があった。

すなわち、レールバイクに、計測装置を搭載した台車を連結し、当該計測装置を用いてレール上を走行しながら測量作業することにより、保守用車両を用いて測量作業を行う場合と比較して、簡易且つ機動的に鉄道敷地内を測量することが可能になる。

特開平０５−１６４５１９号公報

しかしながら、レールバイクを用いて測量作業する場合、レールバイクに搭載された原動機の振動が大きく、振動が計測装置を搭載した台車にまで伝搬してしまい、台車の本体枠を固定するネジや、本体枠に計測装置を固定するためのネジが緩んでしまい正確な測量ができなくなってしまうといった問題点があった。

このような原動機による振動を除去するため、原動機を搭載しない人力のレールバイク（軌道自転車）を使用することは可能であるが、搭載する計測装置の重量が重い（例えば、１００ｋｇ等）ため、現実的に人力で台車を牽引することは極めて困難である。

本発明の課題は、レールバイクから伝搬する振動に対する耐振性を向上させた移動計測システム用台車を提供することにある。

上記課題を達成するため、この発明は、
レール上を走行しながら測量を行う移動計測システムに用いられる移動計測システム用台車において、
上部に載置部が設けられ下部に車軸が設けられた本体枠と、
前記載置部に搭載された計測装置と、
前記車軸の両端に設けられレール上に載置されることによりレール上を走行可能な一対の車輪と、
前記本体枠の前部又は後部に設けられ原動機付軌道自転車と連結可能な連結器とを備え、
前記計測装置を前記本体枠に固定するネジ及び前記本体枠を構成するネジに緩み止めの弾性体を設け、前記連結器の前記原動機付軌道自転車との当接部分に防振用の弾性体を設けるようにしたものである。

連結器に防振用の弾性体を設け、計測装置を本体枠に固定するネジ及び本体枠を構成するネジに緩み止めの弾性体を設けることにより、原動機付軌道自転車（レールバイク）の原動機からの振動が移動計測システム用台車に伝搬することを抑制できるので、ネジの緩みの発生による不正確な計測を防止することができると共に、原動機付軌道自転車により牽引可能な構成であるため、線路閉鎖手続きが厳重である保守用車両を用いて測量作業を行う場合と比較して、簡易且つ機動的に鉄道敷地内を測量することができる。

また、望ましくは、前記車輪の踏面には緩衝用の弾性体が設けるようにしたものである。
レール上を走行する際の振動が車輪の踏面に設けられた緩衝用の弾性体によって抑制されるので、ネジの緩みの発生による不正確な計測を防止することができると共に、原動機付軌道自転車により牽引可能な構成であるため、線路閉鎖手続きが厳重である保守用車両を用いて測量作業を行う場合と比較して、簡易且つ機動的に鉄道敷地内を測量することができる。

また、望ましくは、前記本体枠の下部に回動可能に取り付けられ、回動させることにより台車を支持する支持部材を備えるようにしたものである。
台車を原動機付軌道自転車から外した時に、支持部材を回動させて台車を支持することにより、本体枠の一端が地面に接触してしまうことを防げるので、再連結の作業を容易に行うことができる。

本発明によれば、上部に載置部が設けられ下部に車軸が設けられた本体枠と、載置部に搭載された計測装置と、車軸の両端に設けられレール上に載置されることによりレール上を走行可能な一対の車輪と、本体枠の前部又は後部に設けられ原動機付軌道自転車と連結可能な連結器とを備え、計測装置を本体枠に固定するネジ及び本体枠を構成するネジに緩み止めの弾性体が設け、連結器の原動機付軌道自転車との当接部分に防振用の弾性体が設けるようにしたことにより、レールバイクの原動機等からの振動が移動計測システム用台車に伝搬することを抑制でき、ネジの緩みの発生を防止できるので、ネジの緩みの発生による不正確な計測を防ぐことができ、保守用車両を用いて測量作業を行う場合と比較して、簡易且つ機動的に鉄道敷地内を測量することができる。

本実施の形態に係る移動計測システム用台車を用いた移動計測システムの構成の一例を示す正面図及び平面図である。 移動計測システム用台車で用いられるネジ、車輪及び連結器の一例を示す正面図及び断面図である。 レールバイクとの連結が外れた場合の移動計測システム用台車の挙動の一例を示す説明図である。 移動計測システム用台車の進行方向転換時の状態の一例を示す説明図である。

（実施形態）
［１．構成の説明］
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態である移動計測システム用台車を詳細に説明する。但し、発明の範囲は、図示例に限定されない。

［１−１．移動計測システムの説明］
本発明の実施形態の移動計測システム用台車を用いた移動計測システムの構成について図１を参照して説明する。図１（ａ）は、移動計測システム１００の構成の一例を示す平面図、図１（ｂ）は移動計測システム１００の構成の一例を示す正面図である。

図１に示すように、移動計測システム１００は、鉄道敷地内の測量等を行う装置を搭載し、一対の車輪によりレール上を走行可能な移動計測システム用台車１（以下、単に台車１と呼ぶ。）と、搭載された原動機ＰＭ２１を駆動源として台車１を牽引等しながらレール上を走行するレールバイク２と、広範囲の構造物や地形等の詳細な三次元座標の取得が可能な三次元レーザスキャナ等の計測装置３と、を有する。

図１に示す移動計測システム１００は、現場作業員が、レールバイク２を運転しながら台車１を牽引等して、測量等を行う鉄道敷地内を走行することにより、現場作業員の人手に頼ることなく、台車１に搭載された計測装置３が、鉄道敷地内の広範囲の構造物や地形等の詳細な三次元座標を取得する。
勿論、現場作業員の安全確保のために、現場作業員の立ち入りのための線路閉鎖の手続きを取る必要がある。

［１−２．台車１の構成の説明］
次に、台車１の詳細について図１及び図２を用いて説明する。
台車１は、本体枠１１、車軸１２、車輪１３、連結器１４、ネジ１５及びネジ１６を有する。また、台車１において、本体枠１１、車軸１２、車輪１３、連結器１４は一体となるように構成されている。

本体枠１１は、アルミニウム等の複数個の金属部材をネジ１５等（本体枠１１を組み立てるためのその他複数のネジは不図示）によって組み立て、あるいは、アルミニウム等の金属部材により一体形成することにより構成される。

そして、上面に設けられた載置部ＭＴ１１に三次元レーザスキャナ等の計測装置３が載置されネジ１６によって本体枠１１に固定される。なお、ネジ１５やネジ１６は、レールバイク２に搭載された原動機の振動によって緩まないように、緩み止め手段としてゴムワッシャー等の弾性体を介して螺合して本体枠１１に固定されている。

例えば、ネジ１５等は、図２（ａ）の正面図及び図２（ｂ）の断面図に示すように、中心に丸穴を有する円盤状のゴムワッシャー１７（弾性体）等の丸穴にネジ１５のネジ先を挿入して、ネジ１５の首まで挿入した状態で本体枠１１に螺合して本体枠１１に固定する。

車軸１２は、本体枠１１の下面であって台車１の進行方向に直交するように設けられる。また、台車１の重心を前方若しくは後方に偏らせるために、車軸１２は、本体枠１１の下面の中央部ではなく、当該中央部から前方若しくは後方であって所定の長さの位置に設けることが好ましい。

車輪１３は、車軸１２の両端にそれぞれ設けられ、レール（不図示）上に載置されることにより、レール上を走行することができる。また、レール上を走行する際の振動が本体枠１１側に伝搬しないように、車輪１３の踏面のみに緩衝手段としてゴム等の弾性体が設けられている。

例えば、車輪１３は、図２（ｃ）の正面図及び図２（ｄ）の断面図に示すように、車輪１３の踏面にゴム（弾性体）１８を巻着する。但し、車輪１３のフランジＦＬ２１までゴム１８を設けると、摩擦が大きくなりフランジＦＬ２１がレール上に上って脱線してしまう恐れがあるので、車輪１３のフランジＦＬ２１にはゴム１８を設けない。

連結器１４は、本体枠１１の前方若しくは後方に設けられ、レールバイク２の前方及び後方の双方に連結可能であり、レールバイク２に搭載された原動機ＰＭ２１の振動が本体枠１１側に伝搬しないように防振手段としてゴム等の弾性体が挟装されている。

例えば、連結器１４は、図２（ｅ）に示す拡大図のように、原動機ＰＭ２１の振動が直接本体枠１１に伝搬しないように、レールバイク２の連結部分と連結器１４が当接する部分との間に防振手段としてゴム等の弾性体１９が挟み込むように設けられている。

［２．計測動作時の説明］
図１に示す移動計測システム１００において、鉄道敷地内の広範囲の構造物や地形等の詳細な三次元座標の取得する場合、現場作業員が、レールバイク２を運転しながら台車１を牽引等して測量等を行う鉄道敷地内を走行する。

この時、レールバイク２に搭載された原動機ＰＭ２１から伝搬してくる振動は、連結器１４のレールバイク２との当接部分に設けられた防振用のゴム１９によって、レール上を走行する際の振動は、車輪１３の踏面に設けられた緩衝用のゴム１８によってそれぞれ抑制される。

また、完全に除去することができずに本体枠１１に伝搬してきた原動機ＰＭ２１からの振動や、レール上を走行する際の振動によるネジ１５等の緩みの発生は、緩み止めのゴムワッシャー１７により防止される。

以上のように、車輪１３の踏面に弾性体を設け、連結器１４に弾性体を挟装し、計測装置３を本体枠１１に固定するネジ１６及び本体枠１１を構成するネジ１５等に緩み止めの弾性体を設けるようにしたことにより、レールバイクの原動機ＰＭ２１等からの振動が台車１に伝搬することを抑制でき、ネジの緩みの発生を防止することができるので、ネジの緩みの発生による不正確な計測を防ぐことができ、保守用車両を用いて測量作業を行う場合と比較して、簡易且つ機動的に鉄道敷地内を測量することができる。

［３−１．連結が外れた場合の台車１］
また、図３（ａ）に示すように、現場作業員が、レールバイク２を運転しながら台車１を牽引して鉄道敷地内を走行中に何らかの原因で、台車１とレールバイク２との連結が外れた場合、勾配等のために台車１が勝手に走行してしまい、線路閉鎖区間から逸走してしまう恐れがある。

しかしながら、例えば、台車１の車軸１２が、本体枠１１の下面の中央部から前方若しくは後方であって所定の長さの位置に設けられている場合等では、前方若しくは後方に重心が偏っているため、図３（ｂ）の矢印ＬＴ３１に示すように、重心方向（前方若しくは後方）に傾いて、本体枠１１の一端が地面に接触ＴＣ３１してそれ以上の走行は不可能になる。

このため、例えば、台車１の車軸１２を、本体枠１１の下面の中央部から前方若しくは後方にずらして設ける等して台車１の重心を偏らせることにより、台車１とレールバイク２との連結が外れた場合であっても、台車１が単独でレール上を走行することはできず、台車１の線路閉鎖区間からの逸走を防止することができる。

［３−２．台車１の進行方向の転換］
さらに、図４（ａ）に示すように、現場作業員が、レールバイク２を運転しながら台車１を牽引して測量等を行う鉄道敷地内を走行して、鉄道敷地内の広範囲の構造物や地形等の詳細な三次元座標の取得を完了した場合、台車１の進行方向を転換して、車庫等の基地に戻る必要性がある。

この時、レールバイク２自体は進行方向が一方方向であり、レールバイク２をレール上に載置し直して方向転換することが可能であるものの、重量の重い計測装置３（例えば、１００ｋｇ等）を搭載した台車１をレール上に載置し直すのは困難であり、人力で実施しようとした場合には、転換作業に非常に時間を費やしてしまう。

しかしながら、台車１の連結器１４は、レールバイク２の前方及び後方の双方に連結可能であるので、台車１の進行方向を転換する場合に、図４（ｂ）に示すように連結ピンを抜いて連結器１４の連結を一旦解放し、図４（ｃ）に示すようにレールバイク２の載置方向のみを転換してから連結器１４に連結ピンを差し込んでレールバイク２に再度連結させる。

このようにして、図４（ｄ）に示す連結状態にすることにより、レール上に載置したままの台車１の進行方向を短時間で容易に転換することができる。

ちなみに、図４（ｂ）から図４（ｃ）においては、台車１はレールバイク２から外れた状態であるため、図３（ｂ）に示すように本体枠１１の一端が地面に接触してしまい、再連結の作業がしにくくなる場合がある。

このため、本体枠１１の下部に回動可能に折り畳み式スタンドパイプＳＰ４１（支持部材）を取り付けておき、台車１をレールバイク２から外した時に、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように折り畳み式スタンドパイプＳＰ４１を回動させて台車１を支持することにより、再連結の作業を容易に行うことができる。

なお、再連結作業以外の場合は、図４（ａ）及び図４（ｄ）に示すように折り畳み式スタンドパイプＳＰ４１を回動させ本体枠１１の下部に当接させることにより、台車１の走行に支障をきたさないようにする。

このように、台車１の進行方向を転換する場合には、台車１自体の向きを変える必要はなく、レールバイク２の向きを変えるだけでよいので、レール上に載置された台車１の進行方向を短時間で容易に転換することができる。

また、再連結作業に回動させて台車１を支持する折り畳み式スタンドパイプＳＰ４１を設けることにより、再連結の作業を容易に行うことができる。

なお、実施形態の説明に際しては、台車１には計測装置３のみを搭載させていたが、照明装置を併せて搭載してもよい。

例えば、現場作業員が、レールバイク２を運転しながら台車１を牽引して測量等を行う鉄道敷地内を走行して、鉄道敷地内の広範囲の構造物や地形等の詳細な三次元座標の取得する場合は、当該区間を線路閉鎖とするために列車の通行に支障をきたすので、通常は最終列車から始発列車までの夜間に行われる。また、鉄道敷地内は、通常の道路と比較して照明設備が少ないため、非常に暗い場合がある。

このため、計測装置３が画像撮影機能を有する場合には、撮影される画像データが不鮮明になる可能性がある。また、前述のように、レールバイク２の向きを変える作業もある程度の照明がないと作業効率が低下する。

したがって、台車１の照明装置を併せて搭載させることにより、夜間の測量等であっても鮮明な画像データを取得することができる。また、レールバイク２の向きを変える作業も作業効率を向上させることができる。

なお、実施形態の説明に際しては、鉄道敷地内の広範囲の構造物や地形等の詳細な三次元座標を取得していたが、防災上活用することもできる。

すなわち、災害等で停電したり、一般道路が寸断された場合であっても、簡易に機動的に鉄道敷地内を移動して測量することができるので、鉄道敷地内、若しくは、鉄道敷地に隣接する災害現場等の地形情報を容易に取得することができて、その後の救難活動や災害復興のための情報として活用することができる。

１ 移動計測システム用台車
１１ 本体枠
１２ 車軸
１３ 車輪
１４ 連結器
１５、１６ ネジ
１７ ゴムワッシャー（弾性体）
１８、１９ ゴム（弾性体）
２ 原動機付軌道自転車（レールバイク）
３ 計測装置
１００ 移動計測システム
ＳＰ４１ 支持部材（折り畳み式スタンドパイプ）

Claims (3)

1. レール上を走行しながら測量を行う移動計測システムに用いられる移動計測システム用台車において、
   上部に載置部が設けられ下部に車軸が設けられた本体枠と、
   前記載置部に搭載された計測装置と、
   前記車軸の両端に設けられレール上に載置されることによりレール上を走行可能な一対の車輪と、
   前記本体枠の前部又は後部に設けられ原動機付軌道自転車と連結可能な連結器とを備え、
   前記計測装置を前記本体枠に固定するネジ及び前記本体枠を構成するネジに緩み止めの弾性体を設け、前記連結器の前記原動機付軌道自転車との当接部分に防振用の弾性体を設けたことを特徴とする移動計測システム用台車。
2. 前記車輪の踏面には緩衝用の弾性体が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の移動計測システム用台車。
3. 前記本体枠の下部に回動可能に取り付けられ、回動させることにより台車を支持する支持部材を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動計測システム用台車。

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