JP2017053628A - 距離測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造、かつ、正確に、鉄道線路（レール）に沿って限界測定ができる距離測定装置を提供する。【解決手段】測定対象物までの距離及び仰角を測定するレーザ距離計１１と、レール上に載置する支持フレーム１２と、支持フレーム１２に対して回動軸１６で回動可能で、レーザ距離計ホルダー１７とを備えた距離測定装置において、回動軸１６に設けられた歯車１８と歯合するウォーム歯車２２と、ウォーム歯車２２を回転させるためのシャフト２３と、シャフト２３の端部に設けられたツマミ２５とを備えており、ツマミ２５を回転することにより、レーザ距離計ホルダー１７の仰角を調整でき、回動軸１６とシャフト２３とに、リターンスプリング２６が設けられ、回動軸１６は、レール間の中心、かつ、レールの踏面高さに位置し、レーザ距離計ホルダー１７は、レーザ距離計１１の０点が回動軸１６の軸線上に位置するように調整可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、距離測定装置に関し、詳しくは、鉄道線路における建築構造物が列車走行に支障となる建築限界内にあるかどうかを判別する（限界測定）ための距離測定装置に関する。

鉄道線路周辺における建築構造物には、列車走行に支障とならないよう建築限界（クリアランス）が設けられている。建築限界は、レール踏面の中心（レールセンター）からの距離と高さによって規定されている。建築構造物が建築限界内にあるかどうかの測定は、メジャーや下げ振り等の器具を用いてレールセンターからの距離と高さを測定したり、建築限界外に設置されていることを確認する特殊な車両や台車を用いたりする方法等によって行われている。

また、鉄道レールに沿って限界測定ができる距離測定装置として、鉄道レール上に載置する支持体に回動軸で回動可能なアームを取り付け、該アームに測定対象物までの距離と仰角を測定できるレーザ距離計を取り付けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

実用新案登録第３１６１６２１号公報

図１に示されるように、レーザ距離計１１の０点（測定開始点）から測定対象物（建築構造物）までの距離Ｌと仰角θが分かれば、三平方の定理により、高さＨと間隔Ｄが測定できる。しかしながら、特許文献１に記載の距離測定装置では、レーザ距離計を取り付けているアームの回動軸が、レール間の中心位置やレーザ距離計の０点と一致していないため、建築限界内にあるかどうかを正確に測定することができないという問題があった。

そこで本発明は、簡単な構造、かつ、正確に、鉄道線路（レール）に沿って限界測定ができる距離測定装置を提供するものである。

上記目的を達成するため、本発明の距離測定装置は、測定対象物までの距離及び仰角を測定するレーザ距離計と、レール上に載置する支持フレームと、該支持フレームに対して回動軸で回動可能で、前記レーザ距離計を搭載するレーザ距離計ホルダーとを備えた距離測定装置において、前記回動軸に設けられた歯車と歯合するウォーム歯車と、前記ウォーム歯車を回転させるためのシャフトと、該シャフトの端部に設けられたツマミとを備えており、該ツマミを回転することにより、前記レーザ距離計ホルダーの仰角を調整でき、前記回動軸と前記シャフトとに、前記ウォーム歯車と歯車とを歯合する方向に前記シャフトを付勢するリターンスプリングが設けられ、前記回動軸は、レール間の中心、かつ、レールの踏面高さに位置し、前記レーザ距離計ホルダーは、前記レーザ距離計の０点が回動軸の軸線上に位置するように前記レーザ距離計の位置を調整可能なことを特徴としている。

また、前記ツマミにバーニヤダイヤルが設けられていると好ましい。

本発明の距離測定装置によれば、レーザ距離計の０点が、レール間の中心かつレールの踏面高さに位置する回動軸の軸線上に位置しているため、正確な距離が測定できる。

また、ツマミにバーニヤダイヤルが設けられていることから仰角の微調整が容易にできる。

三平方の定理に関する説明図である。 本発明の距離測定装置の一形態例を示す分解斜視図である。 同じく正面図である。 同じく平面図である。 図４のＶ−Ｖ断面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ断面図である。 図３のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。

図２乃至図７は、本発明の距離測定装置の一形態例を示している。この距離測定装置１０は、左右一対の鉄道レール１，１上に載置して、レーザ距離計１１によって、測定対象物の距離と仰角を測定するものである。

断面矩形状のＦＲＰ製の支持フレーム１２は、左右一対の鉄道レール１，１に載置可能な長さであり、両端部にはＦＲＰ製の断面Ｌ字状の絶縁板１３を取付ブラケット１４を介して設けている。

絶縁板１３は、鉄道レール１の踏面に当接する水平片１３ａと、該天面の端部から鉄道レール１の内側面に沿って垂下される垂直片１３ｂとで形成されている。取付ブラケット１４は、内側に支持フレーム１２が収容可能な下側を開口したコ字状に板材を屈曲したものであり、コ字状の開口部の両端に設けられた取付片によって、絶縁板１３の水平片１３ａの天面に固設されている。

支持フレーム１２は、前記取付ブラケット１４にネジ止めされるが、支持フレーム１２の下面が鉄道レール１の踏面高さよりも上になるように固定される。これにより、鉄道レール１の内側に脱線防止用のガイドレールや分岐レールが存在する場合にも、支持フレーム１２が接触することを回避でき、距離測定装置１０の使用を可能とする。

両端の絶縁板１３の垂直片１３ｂのレール側面間の距離は、レール間の距離よりも僅かに狭く形成されており、若干のクリアランスを設けている。すなわち、鉄道レール１に支持フレーム１２を載置した際に、左右の垂直片１３ｂは鉄道レール１の内側面には接触しないように形成されている。

支持フレーム１２のほぼ中央には、ギアボックス１５が取り付けてあり、ギアボックス１５に対して回動可能な回動軸１６によって断面コ字状のレーザ距離計ホルダー１７が取り付けてある。

レーザ距離計ホルダー１７に搭載されるレーザ距離計１１は、測定対象物までの距離及び仰角が測定できるものである。本形態例で用いられるレーザ距離計１１は、レーザ発射口と反対側の端面に０点（測定開始点）が設定されているものである。すなわち、レーザ距離計１１を載置した場合の後端面が０点の位置となる（図１の０点の位置を参照）。このようなレーザ距離計としては、ライカジオシステム社製のＤＩＳＴＯ Ｄ５１０等が挙げられる。

ギアボックス１５は、支持フレーム１２に取付られるフレーム取付体１５ａと、フレーム取付体１５ａをカバーするカバー体１５ｂとで形成される。

フレーム取付体１５ａは、板材を角ばったＳ字状に加工したものであり、支持フレーム１２に上側から嵌め込むように形成された下側が開口している略コ字状のフレーム固定部１５ｃと、該フレーム固定部１５ｃから連続して形成される上側が開口している略コ字状のギア収納部１５ｄとを有している。

カバー体１５ｂは、略Ｌ字状に折り曲げられたカバー面１５ｅと、前記ギア収納部１５ｄをカバーするためのカバー側面１５ｆ，１５ｇとで形成されている。

レーザ距離計ホルダー１７の側面には、回動軸１６が支持フレーム１２に直交する方向に突出するように固設されており、回動軸１６の端部はネジ加工されている。カバー面１５ｅには、回動軸１６を挿入するためのスリット１５ｈが形成されており、ギア収納部１５ｄ内に収容された歯車１８とスペーサー１９とに回動軸１６を挿通し、ギア収納部１５ｄかから支持フレーム１２の下側にまで突出した回動軸１６の端部をダブルナット２０によって抜け止めしている。なお、レーザ距離計ホルダー１７とカバー面１５ｅとの間には、回動軸１６に挿通される樹脂製ワッシャ２１が介在している。スペーサー１９と樹脂製ワッシャ２１と前記のダブルナット２０の締付け加減の調整により、回動軸１６の節度を調節可能としている。

さらに、回動軸１６は、支持フレーム１２の中心、かつ、レールの踏面高さになるように取り付けられている。したがって、支持フレーム１２を鉄道レール１に載置した際に、両端の垂直片１３ｂと鉄道レール１のクリアランスが同じ場合には、回動軸１６はレール間の中心に位置するようになっている。
また、ギアボックス１５内には、前記歯車１８と歯合するウォーム歯車２２が設けられている。さらに、ウォーム歯車２２を回転させるためのシャフト２３が、ウォーム歯車２２に挿通され、該シャフトの一端部がユニバーサルジョイント２４を介して、カバー側面１５ｆに固定される。シャフト２３の他端側は、カバー側面１５ｇに設けられた上下方向に長い長孔１５ｉより突出し、端部にツマミ２５が設けられている。

また、カバー側面１５ｇには、ウォーム歯車２２と歯車１８とを歯合する方向に引っ張るリターンスプリング２６を係止するためのスプリング係止ボルト２７がギアボックス１５の内部側に突設されており、リターンスプリング２６の両端は、それぞれシャフト２３とスプリング係止ボルト２７とに掛けられている。

ツマミ２５を回転することにより、ウォーム歯車２２から歯車１８に回転が伝達され、回動軸１６が回動し、即ち、レーザ距離計ホルダー１７が回動して、レーザ距離計１１の仰角を変更することができる。

また、レーザ距離計ホルダー１７には、レーザ距離計１１の水平方向の位置を調整するリアストッパー２８が設けられている。さらに、ギア収納部１５ｄの下面に設けられた突出片１５ｊに挿通される高さ調節ボルト２９によって、レーザ距離計ホルダー１７の下面を支持するとともに、レーザ距離計ホルダー１７の高さを調節することが可能である。

これらリアストッパー２８と高さ調節ボルト２９とによって、レーザ距離計１１の０点（測定開始点）が回動軸１６の軸線上に位置するように調整することができる。

次に、この距離測定装置１０の使用方法について説明する。

まず、支持フレーム１２を測定箇所の鉄道レール１，１上に載置する。なお、レールがカーブしている箇所ではレール幅が若干広くなるため、垂直片１３ｂと鉄道レール１とのクリアランスを左右で同じようにするのが難しい場合もある。このような場合には、測定対象物がある側の垂直片１３ｂをレール１の内側面に押し付けて測定することが好ましい。

次に、図５の破線状態に示されるように、シャフト２３をウォーム歯車２２と歯車１８の歯合を離脱する方向に操作すると、レーザ距離計ホルダー１７はフリー状態になって自由回動が可能になるので、手動で、レーザ距離計１１のレーザ発射口が測定対象物の方向に大まかに向くように操作する。

次に、レーザ距離計ホルダー１７を手で保持したまま、シャフト２３を離すと、リターンスプリング２６の付勢力により、ウォーム歯車２２と歯車１８とが歯合し、ロック状態となる。この状態で、ツマミ２５を回転すると、前述したように、歯車の回転伝達により、レーザ距離計ホルダー１７が回動して、レーザ距離計１１の仰角を微調整することができ、正確に測定対象物を捉えている状態にする。

そして、レーザ距離計１１により、測定対象物までの距離Ｌ、及び、仰角θを測定する。これにより、測定対象物の高さＨと間隔Ｄが分かり、測定対象物が建築限界内にあるかどうかを測定できる。

前記操作により測定が終了したときには、再び、シャフト２３を図５の破線状態に示すようにすると、レーザ距離計１１及びレーザ距離計ホルダー１７の自重により、回動軸１６は回動して、初期状態に戻る。

なお、ツマミ２５にバーニヤダイヤルを用いることで、仰角の微調整がより細かく、容易にできる。

１…鉄道レール、１０…距離測定装置、１１…レーザ距離計、１２…支持フレーム、１３…絶縁板、１４…取付ブラケット、１５…ギアボックス、１５ａ…フレーム取付部、１５ｂ…カバー体、１５ｃ…フレーム固定部、１５ｄ…ギア収納部、１５ｅ…カバー面、１５ｆ，１５ｇ…カバー側面、１５ｈ…スリット、１５ｉ…長孔、１５ｊ…突出片、１６…回転軸、１７…レーザ距離計ホルダー、１８…歯車、１９…スペーサー、２０…ダブルナット、２１…樹脂製ワッシャ、２２…ウォーム歯車、２３…シャフト、２４…ユニバーサルジョイント、２５…ツマミ、２６…リターンスプリング、２７…スプリング係止ボルト、２８…リアストッパー、２９…高さ調節ボルト

Claims (2)

1. 測定対象物までの距離及び仰角を測定するレーザ距離計と、
   レール上に載置する支持フレームと、
   該支持フレームに対して回動軸で回動可能で、前記レーザ距離計を搭載するレーザ距離計ホルダーとを備えた距離測定装置において、
   前記回動軸に設けられた歯車と歯合するウォーム歯車と、前記ウォーム歯車を回転させるためのシャフトと、該シャフトの端部に設けられたツマミとを備えており、該ツマミを回転することにより、前記レーザ距離計ホルダーの仰角を調整でき、
   前記回動軸と前記シャフトとに、前記ウォーム歯車と歯車とを歯合する方向に前記シャフトを付勢するリターンスプリングが設けられ、
   前記回動軸は、レール間の中心、かつ、レールの踏面高さに位置し、
   前記レーザ距離計ホルダーは、前記レーザ距離計の０点が回動軸の軸線上に位置するように前記レーザ距離計の位置を調整可能なことを特徴とする距離測定装置。
2. 
   前記ツマミにバーニヤダイヤルが設けられていることを特徴とする請求項１記載の距離測定装置。

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