JP2019015523A - 空頭高さ測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】空頭高さの測定を容易に行うことができる空頭高さ測定器を実現する。【解決手段】空頭高さ測定器１００を、対を成すレールＲに跨らせて設置すれば、錘４０が垂下する作用によって揺動部材３０の姿勢が切り替わり、載置板５０の板面５１が上方を向き水平になるので、その板面５１に載置されたレーザー距離計６０は鉛直方向上向きにレーザー光を照射することが可能になって、レーザー距離計６０は載置板５０の板面５１からの鉛直方向上向きの距離であって、軸部材２０の軸心（軸線）からの鉛直方向上向きの距離を測定することができる。つまり、この空頭高さ測定器１００であれば、錘４０が垂下する作用によって、レーザー距離計６０が鉛直方向上向きにレーザー光を照射するための水平調整がなされるので、作業員の熟練度によらず空頭高さの測定を容易に行うことができる。【選択図】図６

Description

本発明は、傾斜した箇所でも空頭高さの測定を容易に行うことができる空頭高さ測定器に関する。

鉄道設備では、建築限界との関係などから各設備の寸法管理が実施されている（例えば、特許文献１参照。）。
例えば、駅構内で軌道の上方に屋根などの構造物を構築した場合、対を成すレールに跨らせて軌間定規を設置し、軌間定規上でレール間の中心に相当する位置にレーザー距離計を置いて、屋根までの空頭高さを測定する検査が行われる。
この測定箇所でのレールにカントがある場合、軌間定規が水平となる調整を行って、空頭高さを測定するようになっている。

特開２０１６−１４６０１号公報

しかしながら、軌間定規が水平となる調整を速やかに行うには熟練を要するので、作業経験が少ない者が精度の高い測定を行うには、その水平調整のために時間が掛かってしまうという問題があった。

本発明の目的は、空頭高さの測定を容易に行うことができる空頭高さ測定器を提供することである。

上記目的を達成するため、この発明は、
両端に設置面を有し、所定の２箇所に跨った状態で設置される長尺部材と、
水平方向の軸部材を介して前記長尺部材に回転自在に支持されている揺動部材と、
前記揺動部材に固設されている錘と、
前記軸部材の軸線の仮想延長線を含む板面を有し、前記揺動部材に固設されている載置板と、
前記板面に載置されたレーザー距離計を保持する保持機構と、
を備え、
前記軸部材の軸線は、前記長尺部材の前記設置面を含む面上に位置するようになっており、
前記錘が垂下する作用によって前記板面が上方を向き水平になるように構成されているようにした。

かかる構成の空頭高さ測定器を所定の２箇所に跨らせて設置すれば、錘が垂下する作用によって揺動部材の姿勢が切り替わり、載置板の板面が上方を向き水平になるので、その板面に載置されたレーザー距離計は鉛直方向上向きにレーザー光を照射することが可能になり、レーザー距離計は載置板の板面からの鉛直方向上向きの距離であって、軸部材の軸心（軸線）からの鉛直方向上向きの距離を測定することができる。
つまり、この空頭高さ測定器であれば、錘が垂下する作用によって、レーザー距離計が鉛直方向上向きにレーザー光を照射するための水平調整がなされるので、作業員の熟練度によらず空頭高さの測定を容易に行うことができる。
特に、この空頭高さ測定器であれば、所定の２箇所の高低差による測定器の設置姿勢の角度によらず、レーザー距離計は、載置板の板面からの鉛直方向上向きの距離であって、軸部材の軸心（軸線）からの鉛直方向上向きの距離を測定することができるので、常に軸部材を基準にした空頭高さの測定を行うことができる。

また、望ましくは、
前記保持機構は、その中心が前記載置板に軸支されている中央リンクと、前記中央リンクの両端に連結されている一対のスライダリンクとを備え、
前記中央リンクを一の方向に回動させて前記一対のスライダリンクを接近させることで、前記一対のスライダリンクにそれぞれ連結されている保持部を接近させて、その一対の保持部で前記レーザー距離計を挟み込むように保持し、
前記中央リンクを他の方向に回動させて前記一対のスライダリンクを離間させることで、前記一対のスライダリンクにそれぞれ連結されている保持部を離間させて、その一対の保持部による前記レーザー距離計の保持を解除するように構成されており、
前記中央リンクは、前記載置板の板面における前記仮想延長線と直交する軸によって軸支されているようにする。

この保持機構の中央リンクは、載置板の板面における仮想延長線と直交する軸によって軸支されており、スライダリンクを介して中央リンクに連結されている一対の保持部は、中央リンクの軸を挟んで左右対称の位置にあるようになるので、一対の保持部によって挟まれるレーザー距離計はその幅のサイズによらず、中央リンクの軸や軸部材を基準にする中央側に寄せて保持される。
つまり、載置板の板面に載置されて一対の保持部によって保持されるレーザー距離計を、軸部材を基準にする測定器の中央側の所定位置に据え付けることができ、その測定器の中央側の所定位置から空頭高さの測定を好適に行うことができる。

また、望ましくは、
前記一対の保持部で挟み込む前記レーザー距離計の位置を、一方の保持部よりも他方の保持部に近接させた位置で挟持可能に調整するための調整部材が設けられているようにする。

上記した保持機構によれば、載置板の板面に載置されて一対の保持部によって保持されるレーザー距離計を、軸部材を基準にする測定器の中央側の所定位置に据え付けることができるが、レーザー距離計におけるレーザー光の出射口は、レーザー距離計の幅方向中央に設けられていることに限らず、レーザー距離計におけるレーザー光の出射口が、幅方向中央からずれた位置に設けられているものもある。
レーザー距離計におけるレーザー光の出射口が、幅方向中央からずれた位置に設けられている場合、調整部材を利用して、一対の保持部で挟み込むレーザー距離計の位置を、一方の保持部よりも他方の保持部に近接させた位置で挟持するように調整し、その出射口を軸部材を基準にする測定器の中央側の所定位置に合わせるようにする。

本発明によれば、空頭高さの測定を容易に行うことができる空頭高さ測定器が得られる。

本実施形態の空頭高さ測定器を示す正面図であり、一対の保持部の間を狭めた状態を示している。 本実施形態の空頭高さ測定器を示す上面図であり、一対の保持部の間を狭めた状態を示している。 本実施形態の空頭高さ測定器を示す正面図であり、一対の保持部の間を広げた状態を示している。 本実施形態の空頭高さ測定器を示す上面図であり、一対の保持部の間を広げた状態を示している。 本実施形態の空頭高さ測定器を一部断面視して示す側面図である。 レーザー距離計が取り付けられている空頭高さ測定器を示す正面図である。 空頭高さ測定器の変形例を示す正面図である。 空頭高さ測定器の他の使用形態を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る空頭高さ測定器の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

空頭高さ測定器１００は、図１〜図５に示すように、所定の２箇所に跨った状態で設置される長尺部材１０と、軸部材２０を介して長尺部材１０に回転自在に支持されている揺動部材３０と、揺動部材３０に固設されている錘４０と、軸部材２０の軸線の仮想延長線Ｌを含む板面５１を有し、揺動部材３０に固設されている載置板５０と、載置板５０の板面５１に載置されたレーザー距離計６０を保持する保持機構７０等を備えて構成されている。
本実施形態の空頭高さ測定器１００は、レールＲの上方の空頭高さの測定を行う場合、対を成すレールＲに長尺部材１０を跨らせるように設置して使用するものである。

長尺部材１０は、剛性を有する棒状部材である。
この長尺部材１０の両端にはそれぞれ、レールＲの頭頂部に当接する当接部１１が設けられている。この当接部１１の底面が測定器の設置面として機能する。
また、一方の当接部１１には、レールＲの頭部側面に当接する位置決め部１２が設けられている。

軸部材２０は、長尺部材１０に固定されている支持板１３を介して長尺部材１０に配設されている。
つまり、揺動部材３０は、軸部材２０を介して支持板１３に回転自在に軸支されており、揺動部材３０は、軸部材２０と支持板１３を介して長尺部材１０に取り付けられている。
なお、揺動部材３０の回転を滑らかにするため、軸部材２０はベアリング（軸受）に支持されたものを用いている。

揺動部材３０は、軸部材２０が挿通されている揺動板３１と、揺動板３１に固定されている取付板部３２を備えており、この取付板部３２に錘４０と載置板５０が固設されている。

錘４０は、載置板５０の板面５１とは反対側となる取付板部３２の端に取り付けられている。
この錘４０は、載置板５０の板面５１に載置されるレーザー距離計６０と、載置板５０の板面５１に取り付けられる一対の保持部７３（後述）とを合わせた重量よりも重く、その錘４０が常に下側に位置するよう、揺動部材３０の上下の向きを一定に保つために、揺動部材３０（取付板部３２）に取り付けられている。

載置板５０は、側面視略Ｌ字状を呈する部材であり、揺動部材３０の取付板部３２に固設されている。
載置板５０は、軸部材２０の軸線の仮想延長線Ｌ（図５参照）を含む板面５１を有しており、その板面５１にレーザー距離計６０が載置される。なお、軸部材２０の軸線は、長尺部材１０の設置面（当接部１１の底面）を含む面上に位置するようになっている。
また、載置板５０の板面５１上には、水準器５５が固設されている。
この載置板５０には、板面５１に載置されたレーザー距離計６０を保持する保持機構７０が設けられている。

保持機構７０は、図２、図４に示すように、その中心が載置板５０に軸支されている中央リンク７１と、中央リンク７１の両端に連結されている一対のスライダリンク７２と、一対のスライダリンク７２にそれぞれ連結されている保持部７３と、を備えている。

中央リンク７１は、載置板５０の板面５１における仮想延長線Ｌと直交する軸７１ａによって軸支されている。
スライダリンク７２は、一端が中央リンク７１の端部に回動可能に連結されており、他端が載置板５０に形成されている長穴５０ａに案内されて移動するようになっている。具体的には、スライダリンク７２の他端には連結ピン７２ａが設けられており、連結ピン７２ａが長穴５０ａに沿って移動可能になっている。
この中央リンク７１と一対のスライダリンク７２は、載置板５０の板面５１とは反対側の面に設けられている。
なお、スライダリンク７２の他端に設けられている連結ピン７２ａは、長穴５０ａを通じて載置板５０の板面５１上に配されている保持部７３に連結されている。

保持部７３は、正面視略Ｌ字状を呈する部材である。
保持部７３は、載置板５０の板面５１上に配されており、載置板５０の長穴５０ａに挿通されている連結ピン７２ａを介してスライダリンク７２の他端に連結されている。
この保持部７３は、載置板５０の長穴５０ａに沿って板面５１上をスライド移動可能になっている。

また、保持部７３の底面部には、載置板５０の長穴５０ａと平行な長穴７３ａが形成されており、その長穴７３ａを通じて載置板５０に螺着されているネジ７４が設けられている。
このネジ７４を載置板５０に向けて螺入し締め付けることで、保持部７３の移動を規制することができる。
つまり、載置板５０の長穴５０ａに沿って保持部７３をスライド移動させた後、ネジ７４を載置板５０に向けて螺入することで、スライド移動させた位置に保持部７３を固定することができる。

ここで、保持機構７０の動作について説明する。
中央リンク７１を一の方向（図中、時計回りの方向）に回動させて一対のスライダリンク７２を接近させることで、一対のスライダリンク７２にそれぞれ連結されている保持部７３を接近させることができ（図１、図２参照）、その一対の保持部７３でレーザー距離計６０を挟み込むように保持することができる。
また、中央リンク７１を他の方向（図中、反時計回りの方向）に回動させて一対のスライダリンク７２を離間させることで、一対のスライダリンク７２にそれぞれ連結されている保持部７３を離間させることができ（図３、図４参照）、その一対の保持部７３によるレーザー距離計６０の保持を解除することができる。

一方の保持部７３は、中央リンク７１と一対のスライダリンク７２等で構成されるリンク機構を介して、他方の保持部７３と繋がれているので、一方の保持部７３を他方の保持部７３に近付けるように移動させると、他方の保持部７３も一方の保持部７３に近付くように移動する。同様に、一方の保持部７３を他方の保持部７３から遠ざけるように移動させると、他方の保持部７３も一方の保持部７３から遠ざかるように移動する。

特に、この保持機構７０の中央リンク７１は、載置板５０の板面５１における仮想延長線Ｌと直交する軸７１ａによって軸支されており、スライダリンク７２を介して中央リンク７１に連結されている一対の保持部７３は、中央リンク７１の軸７１ａを挟んで左右対称の位置にあるようになるので、一対の保持部７３によって挟まれるレーザー距離計６０はその幅のサイズによらず、軸７１ａや軸部材２０を基準にする中央側に寄せて保持されるようになっている。
つまり、載置板５０の板面５１に載置されて一対の保持部７３によって保持されるレーザー距離計６０は、軸部材２０を基準にする測定器の中央側の所定位置に据え付けられるようになっている。

そして、図６に示すように、載置板５０の板面５１に載置したレーザー距離計６０を、一対の保持部７３によって保持した状態で、対を成すレールＲに長尺部材１０を跨らせるように空頭高さ測定器１００を設置すると、錘４０が垂下する作用によって揺動部材３０の姿勢が切り替わり、載置板５０の板面５１が上方を向き水平になるので、レールＲにカントがある場合でもレーザー距離計６０は鉛直方向上向きにレーザー光を照射することができる。
このとき、レーザー距離計６０は、載置板５０の板面５１からの鉛直方向上向きの距離であって、軸部材２０の軸心（軸線）からの鉛直方向上向きの距離を測定することが可能になっている。

そして、空頭高さ測定器１００を、対を成すレールＲに跨らせて設置して、位置決め部１２を一方のレールＲの内側の頭部側面に当接させると、軸部材２０が対を成すレールＲの中間に位置するとともに、その軸部材２０がレールＲの頭頂面に相当する高さ位置に配されるので、載置板５０の板面５１に載置されて一対の保持部７３によって保持されているレーザー距離計６０によって、軌間の中間位置で軌道上方の空頭高さの測定を行うことができる。
特に、この空頭高さ測定器１００であれば、レールＲのカントに角度によらず、レーザー距離計６０は、載置板５０の板面５１からの鉛直方向上向きの距離であって、軸部材２０の軸心（軸線）からの鉛直方向上向きの距離を測定することができるので、常に軸部材２０（軸心、軸線）を基準にした空頭高さの測定を行うことができる。

このように、本実施形態の空頭高さ測定器１００を、対を成すレールＲに跨らせて設置すれば、レールＲにカントがある場合でもレーザー距離計６０が鉛直方向上向きにレーザー光を照射することが可能な姿勢に切り替わるので、軌道上方の空頭高さの測定を容易に行うことができる。
つまり、本実施形態の空頭高さ測定器１００であれば、錘４０が垂下する作用によって、レーザー距離計６０が鉛直方向上向きにレーザー光を照射するための水平調整がなされるので、作業員の熟練度によらず軌道における空頭高さの測定を容易に行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
上記実施形態では、一対の保持部７３によって挟まれるレーザー距離計６０はその幅のサイズによらず、軸７１ａや軸部材２０を基準にする中央側に寄せて保持されるとしたが、これはレーザー距離計６０におけるレーザー光の出射口が、レーザー距離計６０の幅方向中央に設けられているものが主流であることによる。
そのため、レーザー距離計６０におけるレーザー光の出射口が、幅方向中央からずれた位置に設けられているレーザー距離計６０を使用する場合には、レーザー距離計６０の出射口を軸７１ａや軸部材２０を基準にする箇所に合わせる必要が生じる。

このような場合に対応するため、例えば、図７に示すように、一対の保持部７３の少なくとも一方に、一対の保持部７３で挟み込むレーザー距離計６０の位置を調整する調整部材８０を設けることが好ましい。
この調整部材８０は、一対の保持部７３で挟み込むレーザー距離計６０の位置を、一方の保持部７３よりも他方の保持部７３に近接させた位置で挟持可能に調整するために設けられている。
具体的に、調整部材８０は、保持部７３の側面部に外側から内側に向けて螺着されてなるネジ部材であり、この調整部材８０を一対の保持部７３で挟み込んでいるレーザー距離計６０に向けて螺入して保持部７３の内側に突き出すことで、保持部７３とレーザー距離計６０との間に隙間をつくるように、一対の保持部７３の間でのレーザー距離計６０の位置を調整し、レーザー距離計６０の出射口の位置を軸７１ａや軸部材２０を基準にする箇所に合わせるようにする。
なお、調整部材８０を保持部７３に螺入し、その保持部７３の内側に突き出させる調整部材８０の突出量を調整することで、一対の保持部７３の間でのレーザー距離計６０の位置を所望する位置に調整することができる。
また、レーザー距離計６０の位置を調整部材８０によって調整した際、揺動部材３０における重心が変わるような場合には、錘４０の位置をレーザー距離計６０とは逆側にスライド移動させることで、揺動部材３０の水平を保つようにすればよい。
このようにすれば、任意のレーザー距離計６０を用いて、軌道上方の空頭高さの測定を容易に行うことができる。

また、本実施形態の空頭高さ測定器１００は、レールＲの上方の空頭高さの測定を行う際に用いるだけでなく、例えば、図８に示すように、駅構内のエスカレータＳの上方の空頭高さの測定を行う場合にも用いることができる。
このように、空頭高さ測定器１００を高低差のある２箇所に跨らせて設置すれば、錘４０が垂下する作用によって揺動部材３０の姿勢が切り替わり、レーザー距離計６０は鉛直方向上向きにレーザー光を照射することが可能になるので、その箇所での空頭高さの測定を容易に行うことができる。

なお、以上の実施の形態においては、揺動部材３０は、軸部材２０を介して支持板１３に回転自在に軸支されており、揺動部材３０は、軸部材２０と支持板１３を介して長尺部材１０に支持されているとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、揺動部材３０は、軸部材２０を介して長尺部材１０に直接軸支されていてもよい。

また、以上の実施の形態において、空頭高さ測定器１００を、対を成すレールＲに跨らせて設置して、位置決め部１２を一方のレールＲの内側の頭部側面に当接させると、軸部材２０が対を成すレールＲの中間に位置するとともに、その軸部材２０がレールＲの頭頂面に相当する高さ位置に配されるとしたが、これはレールＲの軌間などに応じて測定器ごとに各部が設計されている（調整されている）ことによる。
例えば、在来線用の空頭高さ測定器と、新幹線（登録商標）用の空頭高さ測定器とでは、レールＲの軌間の寸法などの相違点に応じて長尺部材１０の当接部１１の厚さや位置決め部１２の固定箇所が異なり、軸部材２０の配置が異なっている。
つまり、在来線用の空頭高さ測定器は、在来線の軌道での測定に用いられるように設計され、新幹線（登録商標）用の空頭高さ測定器は、新幹線（登録商標）の軌道での測定に用いられるように設計されている。
そして、各空頭高さ測定器を測定対象の軌道で使用した場合に、軸部材２０が対を成すレールＲの中間に位置するとともに、その軸部材２０がレールＲの頭頂面に相当する高さ位置に配されるので、それぞれ空頭高さの測定を行うのに好適に活用されるようになっている。

また、以上の実施の形態において、空頭高さ測定器１００を、対を成すレールＲに跨らせて設置すれば、レールＲにカントがある場合でもレーザー距離計６０が鉛直方向上向きにレーザー光を照射することが可能な姿勢に切り替わるとしたが、レールＲの延在方向に所定角度以上の勾配がある場合には、載置板５０の板面５１に固設されている水準器５５を指標にして水平調整の微調整を行うようにすればよい。

また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１０ 長尺部材
１１ 当接部
１２ 位置決め部
１３ 支持板
２０ 軸部材
３０ 揺動部材
３１ 揺動板
３２ 取付板部
４０ 錘
５０ 載置板
５０ａ 長穴
５１ 板面
５５ 水準器
６０ レーザー距離計
７０ 保持機構
７１ 中央リンク
７１ａ 軸
７２ スライダリンク
７２ａ 連結ピン
７３ 保持部
７３ａ 長穴
７４ ネジ
８０ 調整部材
１００ 空頭高さ測定器
Ｌ 仮想延長線
Ｒ レール
Ｓ エスカレータ

Claims (3)

1. 両端に設置面を有し、所定の２箇所に跨った状態で設置される長尺部材と、
   水平方向の軸部材を介して前記長尺部材に回転自在に支持されている揺動部材と、
   前記揺動部材に固設されている錘と、
   前記軸部材の軸線の仮想延長線を含む板面を有し、前記揺動部材に固設されている載置板と、
   前記板面に載置されたレーザー距離計を保持する保持機構と、
   を備え、
   前記軸部材の軸線は、前記長尺部材の前記設置面を含む面上に位置するようになっており、
   前記錘が垂下する作用によって前記板面が上方を向き水平になるように構成されていることを特徴とする空頭高さ測定器。
2. 前記保持機構は、その中心が前記載置板に軸支されている中央リンクと、前記中央リンクの両端に連結されている一対のスライダリンクとを備え、
   前記中央リンクを一の方向に回動させて前記一対のスライダリンクを接近させることで、前記一対のスライダリンクにそれぞれ連結されている保持部を接近させて、その一対の保持部で前記レーザー距離計を挟み込むように保持し、
   前記中央リンクを他の方向に回動させて前記一対のスライダリンクを離間させることで、前記一対のスライダリンクにそれぞれ連結されている保持部を離間させて、その一対の保持部による前記レーザー距離計の保持を解除するように構成されており、
   前記中央リンクは、前記載置板の板面における前記仮想延長線と直交する軸によって軸支されていることを特徴とする請求項１に記載の空頭高さ測定器。
3. 前記一対の保持部で挟み込む前記レーザー距離計の位置を、一方の保持部よりも他方の保持部に近接させた位置で挟持可能に調整するための調整部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の空頭高さ測定器。

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