JP2503143B2

JP2503143B2 - 軌道の幅方向傾斜角検知装置

Info

Publication number: JP2503143B2
Application number: JP950492A
Authority: JP
Inventors: 宏美堤; 恒田崎; 克孝大木; 孝雄山本; 宏美池端; 浩継柴田; 正明佐渡
Original assignee: Navitas Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Navitas Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1992-01-22
Publication date: 1996-06-05
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: JPH05196465A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軌道の点検・整備に使
用される装置であって、軌道の水準値及びカントを自動
検出するために必要とする軌道幅方向の傾斜角を検知す
る傾斜角検知装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】軌道は、列車の通過する都度に繰り返し
荷重を受けるため、各部は軌道敷設当初の状態に比し、
変位又は変形し、所謂「軌道狂い」を生じ、この軌道狂
い量は一定以上に大きくなれば、列車の脱線事故の発生
の原因となる。そこで、列車が安全に走行し得るために
は、前記軌道狂い量をある一定量以下に常時維持してお
く必要がある。

【０００３】従って、前記軌道狂い量の状態は常時適格
に把握しておかねばならない。前記軌道狂いの態様は種
々あるが、軌道の点検・整備においては、該態様のうち
共通して軌間並び水準及びカントを一定量以下に維持管
理することは必須の条件である。

【０００４】ここに、軌間とは、図７に示す如く、軌道
１を構成してなる一対の軌条２ａ，２ｂにおいて対向す
る軌条の頭部の内側表面間の距離Ｌであるが、通常各々
の軌道２ａ，２ｂ上面と該各々の上面下１６mm位置との
間における軌条内側面間の最短距離Ｌ_oをいう。水準と
は、図８に示す如く、直線軌道において軌道１を構成す
る一対の対向する軌条２ａ，２ｂの各々の軌条上面間の
高低差Ｈをいう。カントとは、図９に示す如く、列車５
が曲線軌道部を走行する際、列車の自重と遠心力とが組
み合った際の合成力Ｗが、対向する一対の軌条の各々の
軌条上面にほぼ同じ力Ｗ／２が作用するように、該曲線
部の内側軌条を基準にして、外側軌条の頂点と内側軌条
の頂点との高さの差を設けた場合の高さの差であり、図
中の寸法Ｋをいう。

【０００５】軌道は列車が通過する度に列車の重量を受
けるため、軌道の水準やカントは、図８に示す如く、軌
道１を構成している軌条２ａ，２ｂが枕木３に食い込ん
だり、枕木３自体が枕木３を支えているバラス４中に不
等沈下したりして、所定の高低差に対し狂い（以下「水
準狂い」、「カント狂い」という。）が生じる。

【０００６】水準狂いが生じている軌道には、図３に示
す如く、軌道１の幅方向における各々の軌条２ａ，２ｂ
の頂点位置を結ぶ直線が水平面ｄに対して形成する軌道
幅方向の傾斜角θは、力学的に該直線に直角な方向ａと
重力方向ｃとが形成する角度に等しいという特質があ
る。

【０００７】従って、水準は、前記直線に直角な方向ａ
と重力方向ｃとが形成する角度θを検知することによ
り、水準をＨ、対向する各々の軌条の頂点間の距離を
ｌ、軌道幅方向の傾斜角をθに設定した場合に成立する
物理学的に成立する関係式Ｈ＝ｌ×ｓｉｎθによって知
ることができる。また、カントについても前記水準Ｈと
同様にして算出することができる。

【０００８】なお、軌道の水準値やカントを算出するに
当っては、脱線事故を引き起こすに至らない程度に広が
った軌間ｌを、軌間規格値Ｌ_oに置き換えて算出した場
合の水準や、カントの算出誤差は無視できる程度のもの
であるため、通常、前記頂点間の距離ではなく、軌間規
格値Ｌ_oを用いている。従って、通常水準やカントの算
出に当たってはＨ＝Ｌ_o×ｓｉｎθ ……………………………………… なる関係式が使用されている。それ故に、軌道の水準狂
い量及びカント狂い量を正確に検出するために、軌道の
幅方向の傾斜角を正確に測定することが要求されてい
た。

【０００９】前述の軌道の幅方向傾斜角の特質を利用し
た軌道水準測定装置２１が、特開昭６０−２３３２０１
号公報によって公開されているが、測定装置２１は角度
変位検知器６を前記直線に平行に設置してなる水平基準
ビーム７を軌道１上を走行させながら、角度変位検知器
６を介して前記重力方向とが形成する角度を測定し、該
角度と軌間とから水準を算出するものである。

【００１０】図１０は前記軌道水準測定装置２１の断面
図を示し、軌道１を構成してなる軌条２ａ，２ｂ上に横
架してなる水平基準ビーム７の下端両側の各々に、断面
がＬ字形の一対の支持片８を定着・垂下し、これら支持
片の下端に横架・固定した支軸９に円筒状の車輪１０を
回転自在に支持し、これら車輪１０を対向してなる軌条
２ａ，２ｂの各々の頂面を転動自在に敷置する。

【００１１】一方、水平基準ビーム７の略中央上面にビ
スのような止着具１１で角度変位検知器６を定置し、角
度変位検知器６を構成する筐体１２の両側内部に固定・
垂下された断面Ｕ字形の軸受１３に支軸１４を横架・固
定し、これら支軸１４に上方を回動自在に貫通された腕
片の下端に、円柱状の重錘１６を固定・懸垂する一方、
腕片１５の中途に設けた一対の切り込みに係入した突子
１７を取付けたＵ字状の挟持体１８に、水準測定桿１９
の端部をネジ込みにより固定し（図１１に示す。）、水
準測定桿１９の中間を、筐体１２の略中央に定着した取
付片に介在・固定せる差動トランス５２の通孔に貫通さ
せてなるものである。

【００１２】軌道水準測定装置２１が直線軌道を走行し
ているときは、円柱状の重錘１６には慣性抵抗が走行に
よって走行方向に常時発生している。前記慣性抵抗の発
生方向が、重錘１６を懸吊する支軸１４の軸方向で、し
かも支軸１４を縦回転させる方向であるため、慣性抵抗
は支軸１４と軸受部１３とが当接する力、即ち支軸１４
の回動を妨げる力として作用するため、重錘１６の振れ
は本来振れるべき振れ幅より小さくなるという欠点があ
った。

【００１３】角度変位検知器６の内側天井面に設けた断
面Ｕ字形の軸受１３の支軸１４に固着した重錘１６の腕
片１５に掛合してなる水準測定桿１９の変位を、差動ト
ランス５２で検知するものであるから、支軸１４と軸受
１３との間隙及び掛合部５３の間隙は、重錘１６の振れ
の動作遅れや動作不足を生じさせる原因となり、振れ角
に誤差を発生させる。従って、重錘１６の振れ角は、実
際の軌道幅方向の傾斜角より小さなものとなり、傾斜角
が小さい程振れが鈍くなり誤差がより多いものとなる。

【００１４】水準狂いの許容範囲はもともと狭いため
に、軌道の幅方向の傾斜角は小さな値（例えば、軌間が
１０３５mmで水準狂いが１mmである状態である場合の軌
道の幅方向傾斜角は約０．０５５度である。）となると
ころにもって、前述の如く、重錘１６の振れ幅が小さく
なることは、算出に用いる軌道幅方向の傾斜角が実際の
傾斜角より小さくなることになり、このため検出された
軌道の水準やカントは大きな誤差を含むこととなる。

【００１５】また、前記慣性抵抗は軌道水準測定装置２
１の走行速度が早くなるに連れて大きくなるため、重錘
１６の角度変位量は軌道の幅方向の傾斜角にますます追
従できず、変化量と傾斜角との差はより大きなものとな
る。従って、角度変位検知器６によって検出された軌道
の幅方向傾斜角は、軌道水準測定装置２１の走行速度が
早くなるに連れて不正確さを増すという欠点があった。

【００１６】更に、軌道水準測定装置２１が曲線軌道を
走行しているときは、円柱状の重錘１６には曲線の接線
方向に慣性抵抗が曲線の半径方向に遠心力とが常時発生
している。また、曲線軌道にはカントが設けてあるの
で、重錘１６は慣性抵抗、遠心力、カントによって合成
された角度変位を生ずる。

【００１７】慣性抵抗、遠心力は、水平基準ビーム７の
走行速度が早くなるに連れて大きくなるため、重錘１６
の角度変位量は軌道１の幅方向の傾斜角に相当する量の
角度変位と相違する。殊に、遠心力による重錘１６の角
度変位量は遠心力の作用する方向が重錘１６を懸吊する
支軸１４を回動する方向であるため、大きな値となると
いう欠点があった。

【００１８】以上のことから、前記に開示されている軌
道水準検測装置２１は、低速走行でしか実用に供するこ
とができず、また精度の悪いものであるといえる。前述
の欠点を改善した傾斜角の測定方法に、回転軸の不動性
を応用したジャイロスコープを用いて傾斜角を測定する
方法があるが、該測定方法は、回転軸の水平面に対する
測定開始時の位置を管理しなければならないため、測定
準備に回転駆動位置の微調整作業が伴い面倒であり、ま
た高価であるという欠点があった。前記微調整作業は炎
天下・寒風下であっても列車の脱線を未然に予防するた
めに作業遂行を余儀なくされるもので、時として極めて
苦痛な作業になるという問題もあった。列車速度が早く
なり、軌道の使用状態が過密化したことにより軌道の点
検・整備作業時間が極限近くまでに短縮化されている今
日においては、軌道の点検・整備を行なう上で最も基本
たる水準値及びカント狂い量を適切に管理していくため
に、その基礎値となる軌道の幅方向の傾斜角を点検・整
備を行っている現場で、簡易に正確にかつ迅速に検出で
きる装置の出現が切望され続けていた。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の問題
点に鑑みなされたもので、重錘の傾動を用いないで、か
つ、検出装置の走行速度が早くかつ検出部が曲線軌道部
であっても、正確な軌道の幅方向の傾斜角が簡易に正確
にかつ迅速に検出できる装置を提供することを目的とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、軌道を走行
する台車の機枠に、懸吊部付近に薄肉化した溝底で構成
された蝶番を板幅面に水平方向に具備した板状振子を、
軌道に対し該板状振子の幅面を平行に設置し、かつ、該
板状振子の振れ力を電気信号に変換する電気回路と、該
電気信号を該振子の吊設部の傾斜角度に変換する電気回
路を設置したことを特徴とする軌道の幅方向傾斜角検知
装置（Ａ）である。

【００２１】更に本発明は軌道を走行する台車の機枠
に、音叉及び音叉を駆動する電気回路、音叉の振動方向
に対し垂直方向に配置した板ばね、該板ばねの振動を電
気信号に変換する電気回路とから構成された板ばね振動
検知装置を、軌道に対し該板ばねの幅面を平行に設置
し、該電気信号を角速度に変換する電気回路と、懸吊部
付近に薄肉化した溝底で構成された蝶番を板幅面に水平
方向に具備した板状振子を、軌道に対し該板状振子の幅
面を平行に設置し、かつ、該板状振子の振れ力を電気信
号に変換する電気回路と、該電気信号を該振子の吊設部
の傾斜角度に変換する電気回路及び両電気信号からの軌
道の傾斜角を演算する電気回路を設置したことを特徴と
する軌道の幅方向傾斜角検知装置（Ｂ）である。

【００２２】

【作用】図１は本発明の軌道の幅方向傾斜角検知装置
（Ｂ）２２の半断面側面図を示すもので、軌道の幅方向
傾斜角を用いて水準を演算する装置３１、傾斜角や該水
準の記憶装置３２、記録装置３３及び画像表示装置３４
等を具備したものである。図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断
面図で、図中の３５は、懸吊部４１付近に水平に位置し
た細溝５１ａ，５１ｂ（図２（ｃ））の底に対向して設
けることにより、該底間をばね性が極めて小さく、かつ
可塑性に至るまで肉薄化して成る蝶番を形成した矩形の
縦長い板状振子３５である。また、板状振子３５の該溝
底の厚さは、板厚方向の振れに対し圧潰しない強度を保
持し得るに足るものである。更に、板状振子３５は、軌
道１を構成する軌条２ａ，２ｂの頂点位置を結ぶ水平な
直線に対し、板状振子３５の両幅面３６ａ，３６ｂが垂
直に設置され、かつ、両幅面３６ａ，３６ｂのそれぞれ
の面にコイル５０ａ，５０ｂが固定されたものである。
筐体１２の天井に懸垂されてなる板状振子３５の両幅面
３６ａ，３６ｂには、図２（ｂ），（ｃ）に示す如く、
コイル５０ａ，５０ｂがその端面を対向して対称に固着
され、磁石５４ａ，５４ｂの各々の一方がコイル５０
ａ，５０ｂ内に遊嵌し、各々の他方が筐体１２の内側面
に固着され、板状振子３５は軌条２ａ，２ｂの各々の上
端の高さ間に差位がない状態において垂直に垂下してな
る。

【００２３】以上の構成であるため、板状振子３５の振
れの起点、即ち曲り部は、図１０に示す角変位検出器に
おける軸受１３と、腕片１５を介して重錘１６を固着し
た支軸１４とで構成された摺動構造であるのと異なり、
細溝５１の底部であるため、振子３５の板厚方向に外力
が加重されても、細溝５１の溝底の幅が細いので外力に
よって捩れることなく、また外力による板厚方向の振れ
力即ちモーメントによって圧潰しない強度を有している
ので、外力は板状振子３５の振れを妨げる力として作用
しない。

【００２４】従って、板状振子３５は、従来の支軸に固
着した振子と異なり、軌道傾斜角検知装置（Ｂ）２２の
進行方向に発生する慣性力に影響されることなく、軌道
傾斜角検知装置（Ｂ）２２の傾いた角度、即ち軌道の幅
方向の傾斜角と等しい角度に正確に変位する。

【００２５】前述の板状振子３５は、板状振子３５の下
端部の両側面に突起４３ａ，４３ｂを有し、板状振子３
５の鉛直垂下時においては各々の突起先端は圧電素子４
５ａ，４５ｂと一定の微小な間隙４４ａ，４４ｂを介在
して（接触に近い状態で）位置している。尚、図２では
間隙４４ａ，４４ｂが大きく記載されているが、これは
説明の都合上大きく記載したものである。

【００２６】図３は軌道傾斜角、水準、及び本発明にお
ける軌道の傾斜角検知装置（Ｂ）２２を構成する板状振
子３５との関係を示したものである。図中のａは板状振
子３５の中心線が圧電素子４５ａ，４５ｂの中間に位置
しているときの中心線であり、ｂは軌道の該傾斜角検知
装置（Ｂ）２２が傾いたため、板状振子３５の下端部４
２が変位して突起４３ａの先端が圧電素子４５ａに当接
しているときの板状振子３５の中心線であり、ｃは圧電
素子４５ａ，４５ｂが具備されていないと仮定した場合
に、傾斜角検知装置（Ｂ）２２が傾いた際、板状振子３
５の下端部４２が変位したときの最大変位時における板
状振子３５の中心線である。又ｄは軌道が傾斜している
ときの一対の軌条のうち低い方の軌条の頂点を通る水平
線である。

【００２７】４６は板状振子３５の変位を検出するため
の変位検出器で、一対の対向してなる圧電素子４５ａ，
４５ｂで構成され、圧電素子４５ａ，４５ｂは板状振子
３５が変位していないときの板状振子３５の中心線が圧
電素子４５ａ，４５ｂ間の中心に位置して固設されてな
る。

【００２８】直線軌道に水準狂いがある場合即ち軌道が
幅方向に傾斜している場合、軌道傾斜角検知装置（Ｂ）
２２は軌道の傾斜に応じて傾き、板状振子３５は、図３
に示す如く、細溝５１部で曲り水平面に対し垂下しよう
とする。

【００２９】前記垂下しようとした板状振子３５の突起
４３ａ先端は圧電素子４５ａに当接し、当接した圧力の
大きさに相応した圧電電流が発生し、圧電電流は増幅器
（図示せず）によって増幅され、振子の幅面に固定され
てなるコイル５０ａに流れる。

【００３０】従って、前記コイル５０ａを流れる電流と
前記コイル５０ａ内に遊嵌して定置された磁石５４ａの
磁力線とにより、板状振子３５の端部を変位検出器４６
の中心に押し戻す力が発生する。

【００３１】前記押し戻す力が強すぎると、板状振子３
５の突起４３ａ先端が圧電素子４５ａから離れ、他側突
起先４３ｂ端が他側圧電素子４５ｂに当接し、板状振子
３５の突起４３ａ先端が圧電素子４５ａに当接した場合
と同様にして圧電素子４５ｂから離れる。

【００３２】ここに、押し戻す力は板状振子３５の細溝
５１から下の振子部、該振子部に固定されたコイル５０
ａ，５０ｂその他振子部の附属物の総重量と、振子が変
位しようとした変位角及び前記当接した圧力等とで定ま
る力であるという関係、圧電素子４５ａ，４５ｂ間に均
等圧電電流が発生しているときの電流は該力と相対関係
にあること等から、これらの関係を物理計算することに
よって板状振子３５の変位角を算出することができる。

【００３３】図３の場合とは逆の方向に前記板状振子３
５が振れたときも、前記と同様にして板状振子３５の変
位角を算出することができる。ここに、板状振子３５は
縦長い程また前記総重量が大きい程振れ力が大きくなっ
て、軌道１の幅方向の傾斜に対する板状振子３５の変位
現象の感度が良くなる。

【００３４】なお、板状振子の振れ角を検出する電気回
路は、従来から慣用されてきている自動制御の電気回路
を活用したもので十分である。板状振子３５は、本発明
の軌道の幅方向傾斜角検知装置を構成する４個の走行輪
４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄにおける対角関係の対
角線の交叉する交叉点上に、板状振子３５の幅面３６を
軌条２ａ，２ｂと平行に設置してなる。従って、走行輪
は４個の内いずれか３個の走行輪が軌条と当接するが、
板状振子は前記対角線の中央にあるため、軌条に当接す
る走行輪が入れ替わっても傾動しない。

【００３５】以上の構成であるから、本発明の軌道傾斜
角検知装置（Ｂ）２２によって、軌道１の幅方向の傾斜
角を検知する場合、板状振子３５の振れは装置の走行速
度が速くても並びに急加速または急減速されても、走行
速度に影響されることなく、軌道の幅方向の傾斜角に等
しい角度を検知することができるという特徴がある。更
に、本発明の軌道水準検知装置（Ｂ）が曲線軌道のある
位置を速度Ｖで通過する際、板状振子３５に振れを妨げ
る要素がない場合においては、図４に示す如く、軌道１
が曲線であるため板状振子３５に遠心力が作用し、板状
振子３５の振れ角は遠心力によって押し戻されるため、
振れ角は軌道１の幅方向の傾斜角と同一にならない。

【００３６】このときの板状振子３５に作用する遠心力
をａ、板状振子３５に働く角速度をω、板状振子の振れ
角をφ、板状振子に遠心力が作用していないとき、即ち
軌道傾斜角検知装置が前記位置に停止しているときの板
状振子の振れ角をθとすれば、力学的法則によりａ＝Ｖ
×ω及びＧ_oｓｉｎθ＝Ｇ_oｓｉｎφ＋ａｃｏｓφの関
係式が成立するため、両該式をまとめるとｓｉｎθ＝（Ｇ_oｓｉｎφ＋Ｖ・ωｃｏｓφ）／Ｇ_o ＝〔Ｇ_oｓｉｎφ＋Ｖ・ω・（１−ｓｉｎ²φ）^1/2〕／Ｇ_o… なる関係式が成立する。

【００３７】このため、軌道傾斜角検知装置の走行速度
Ｖは慣用されている速度計を用いて、また板状振子の振
れ角φは本発明の軌道傾斜角検知装置を用いて測定する
ことができ、重力加速度Ｇ_oは定数値であるから、板状
振子に作用する角速度ωが解れば、遠心力が作用してい
ないときの板状振子の振れ角θを算出することができ
る。従って、前記式によって水準Ｈを算出することが
できる。

【００３８】図１に示す本発明の軌道傾斜角検知装置２
２は、前述の軌道傾斜角検知機構に角速度の検出機構を
組み付けて前記式の演算機能を有する演算装置を組み
込んだものである。

【００３９】前記角速度検出機構は、図１及び図５に示
す如く、板ばね３８を音叉３７の振動方向に対し垂直に
かつ軌条２ａ，２ｂと平行に設置し、音叉３７を駆動す
る電気回路２７を設け、板ばね３８の振動を電気信号に
変換する電気回路２８とから構成されてなるもので、俗
称「振動ジャイロ」と呼称されているものである。

【００４０】音叉３７が電気回路２７が駆動されている
ときに、外力である角速度が板ばね３８に作用すると、
板ばね３８に物理学的な力であるコリオリ力が発生し、
板ばね３８は角速度に比例した振動をする。

【００４１】前記板ばね３８の振動を検知装置４０で検
知し、振動値を電気回路２９によって角速度として電気
信号に変換し、該電気信号を演算用電気信号に変換し、
該演算用電気信号や前記式の演算電気回路等で機能す
る電気回路３０によって、前記板状振子３５の遠心力が
作用していないときの振れ角θを算出することができ
る。

【００４２】ここで、本発明の角速度検出機能付軌道傾
斜角検知装置（Ｂ）２２が直線軌道を走行する場合、角
速度が作用しないためω＝０、板状振子は遠心力が作用
しないためφ＝θとなるため、軌道の幅方向の傾斜角θ
を検出できる。

【００４３】それ故に、図１に示す本発明の角速度検出
機能付軌道傾斜角検知装置（Ｂ）２２は、走行する軌道
が低速高速を問わず軌道の幅方向の傾斜角を連続して検
知できる。従って、軌道の幅方向の傾斜角θと軌間寸法
とから前述の如くして軌道の水準値を算出することがで
きる。該水準値から所定のカント値とを差し引くことに
よってカントの狂い量もわかる。

【００４４】従来のこのような検測は微低速でしかでき
ず、しかもその検測値は遠心力の作用を受けるためあま
り正確でなかったが、本発明の角速度検出機能付軌道傾
斜角検知装置を牽引することによって、低速走行中（約
１５km／Ｈ）でも正確に検知ができるようになった。

【００４５】従来から用いられている方式の角度変位検
出器、例えば特開昭６０−２３３２０１号公報に開示さ
れているような振子の吊設部の摺動によって振子が振れ
る方式では、走行速度が速くなると遠心力が大きくな
り、振子には遠心力と走行による慣性力との合成力が作
用し、傾斜角遠心力相応した振れを示さないため、角速
度が検出できても前記式の活用ができなかった。

【００４６】しかしながら、本発明の軌道の幅方向傾斜
角検知装置（Ｂ）２２では板状振子３５を用いて傾斜角
を検出するが故に、走行による慣性力の影響を受けず、
また遠心力は振子の本来の振れ方向に作用するために前
記式が活用できるのであり、このような特質を有する
軌道の傾斜角検知装置は全く新規なものと言える。

【００４７】なお、図６は図１に示す本発明の軌道の幅
方向傾斜角検知装置（Ｂ）２２のブロックダイヤグラム
の実施例を示すもので、図中のポテンシャルメータ４７
は軌間変位量を検出するもので、軌道を構成する一対の
軌条の各々を基準として軌間変位量を検出し、その各々
の軌間変位量の平均値を基に実軌間を演算するために各
々の軌条の略対向位置に設け、回転パルス発生器４８は
検知装置の走行速度を検出するための走行輪４９ａ，４
９ｂ，４９ｃ，４９ｄの回転速度に応じたパルスを発生
する機器で、各々の軌条２ａ，２ｂを転動する走行輪の
走行速度を検出し、その各々の走行輪速度の平均値を基
に、軌道の幅方向傾斜角検知装置の走行速度を演算する
ために各々の軌条の走行輪に設けられている。

【００４８】従って、曲線軌道において前記ブロックダ
イヤグラムを機能する軌道の傾斜角検知装置を用いて軌
道傾斜角を検知すれば、実軌間に基づいた軌道傾斜角が
演算されるため、規格軌間を用いた場合の水準、水準狂
い、カント及びカント狂いの検出値よりも正確に検出で
きる。

【００４９】尚、本発明の軌道傾斜角検知装置を用いて
直線及び曲線軌道において、時速８km／Ｈで測定した水
準測定結果を表１に示す。水準測定結果は表１に示す如
く人力測定による水準測定値と略同一である。

【００５０】

【表１】

【００５１】人力測定による水準測定の測定精度は、実
際の水準値に対し−１mmから＋１mmの範囲内であること
からして、本発明の軌道傾斜角検知装置による水準測定
の測定精度も、実際の水準値に対し−１mmから＋１mmの
範囲内に近いものであるといえる。

【００５２】また、本発明の軌道傾斜角検知装置は、時
速１５km／Ｈ程度の速度まで有効に使用できることが実
証されている。市販されている手押し式軌道検測装置の
検測走行速度は、メーカ型録値によれば４km／Ｈが限度
であることからも本発明の技術の進歩性が伺い知ること
ができる。

【００５３】本発明の軌道の幅方向傾斜角検知装置
（Ｂ）は前述の特徴を有するため、軌道の外観や信号系
統を目視点検しながら、軌道の水準を点検する場合等に
おいては、検知装置を断続走行することを余儀なくされ
るが、断続走行中のいずれの時点においても本発明の軌
道傾斜角検知装置が位置しているため、軌道傾斜角検知
装置に具備してなる演算装置を介して、傾斜角を基に軌
道の水準を検知することができるという特徴がある。

【００５４】本発明の軌道の幅方向傾斜角検知装置
（Ｂ）は、以上の構成であるから、小形でしかも２名の
人力で移動可能な重量（約６０kg）であり、軌道検知中
に列車が近接してくる場合は、軌道の幅方向傾斜角検知
装置を抱えて軌道から容易に退避することができる。

【００５５】図１に示す本発明の軌道の幅方向傾斜角検
知装置（Ｂ）から角速度を測定する機構を除去した軌道
の幅方向傾斜角検知装置（Ａ）（図示せず）にあって
は、直線軌道における走行中での軌道の幅方向傾斜角の
検知をすることができるが、曲線軌道における走行中で
の軌道の幅方向傾斜角の検知については、前記板状振子
が受ける遠心力の影響を補正できないために検知できな
い。しかし、曲線軌道については走行中でなく停止状態
で曲線軌道の幅方向の検知であれば、前記板状振子によ
って正確に軌道の幅方向傾斜角の検知ができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明の軌道傾斜角検知装置は従来の傾
斜角測定器とは異なり、傾斜角を検出する機器には摺動
部分がないため、衝撃や振動に強く故障しにくいという
長所があり、また傾斜角を用いて演算できる水準、水準
狂い量、カント、カント狂い量等の演算装置や演算結果
の記憶装置、記録装置及び画像表示装置を具備すること
によって、軌道の性状の検査を簡易に正確にしかも迅速
に行うことができるようになった。

【００５７】このため、軌道の点検・整備作業は信頼性
の高いものになると共に、その作業時間が短くなった。
また、本発明の軌道傾斜角検知装置を列車に牽引させる
ことにより、従来より困難視されていた点検・整備時に
おける軌道載荷状態の水準狂いやカント狂いの検知がか
なうようになった。更に、本発明の軌道傾斜角検知装置
は以上の如く構造が極めて簡単であるから安価なもので
ある。従って、本発明は列車の安全運行に絶大なる寄与
を果たすことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軌道の幅方向傾斜角検知装置（Ｂ）の
半断面側面図である。

【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は部分斜
視図、（ｃ）は（ｂ）の断面図である。

【図３】軌道傾斜角、水準、及び本発明である軌道の傾
斜角検知装置（Ｂ）２２を構成する板状振子との関係を
示す説明図である。

【図４】曲線軌道を走行中である場合の板状振子の振れ
の状態を示す断面図である。

【図５】振動ジャイロの概念を示す断面図である。

【図６】本発明の軌道の傾斜角検知装置（Ｂ）のブロッ
クダイヤグラムである。

【図７】通常の軌間を表示した説明図である。

【図８】水準を表示した説明図である。

【図９】カントを表示した説明図である。

【図１０】従来例の角度変位検知器の断面図である。

【図１１】図１０のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１軌道２ａ，２ｂ軌条３枕木４バラス５列車６角度変位検出器７水平基準ビーム８支持片９支軸１０車輪１１止着具１２筐体１３軸受１４支軸１５腕片１６重錘１７突子１８Ｕ字状の支持体１９水準測定桿２０通孔２１軌道水準測定装置２２軌道の幅方向傾斜角検知装置（Ｂ）２３傾斜検知センサー２４角速度検知センサー２５振子の振れを電気信号に変換する電気
回路２６傾斜角度に変換する電気回路２７音叉を駆動する電気回路２８板ばねの振動を電気信号に変換する電
気回路２９角速度に変換する電気回路３０軌道の傾斜角を演算する電気回路３１水準を演算する装置３２記憶装置３３記録装置３４画像表示装置３５板状振子３６ａ，３６ｂ幅面３７音叉３８板ばね３９幅面４０振動検知装置４１懸吊部４２下端部４３ａ，４３ｂ突起４４ａ，４４ｂ間隙４５ａ，４５ｂ圧電素子４６変位検出器４７ポテンシャルメータ４８回転パルス発生器４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ走行輪５０ａ，５０ｂコイル５１細溝５２差動トランス５３掛合部５４ａ，５４ｂ磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大木克孝北九州市八幡東区川淵町９−27 太平工業株式会社八幡支店内 (72)発明者山本孝雄北九州市八幡東区川淵町９−27 太平工業株式会社八幡支店内 (72)発明者池端宏美北九州市八幡東区川淵町９−27 太平工業株式会社八幡支店内 (72)発明者柴田浩継北九州市八幡東区川淵町９−27 太平工業株式会社八幡支店内 (72)発明者佐渡正明北九州市八幡東区川淵町９−27 太平工業株式会社八幡支店内 (56)参考文献特開昭53−131863（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−220814（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−148320（ＪＰ，Ａ) 実開昭53−34705（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−34706（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】軌道を走行する台車の機枠に、懸吊部付
近に薄肉化した溝底で構成された蝶番を板幅面に水平方
向に具備した板状振子を、軌道に対し該板状振子の幅面
を平行に設置し、かつ、該板状振子の振れ力を電気信号
に変換する電気回路と該電気信号を該振子の吊設部の傾
斜角度に変換する電気回路を設置したことを特徴とする
軌道の幅方向傾斜角検知装置。
【請求項２】軌道を走行する台車の機枠に、音叉及び
該音叉を駆動する電気回路、音叉の振動方向に対し垂直
方向に配置した板ばね、該板ばねの振動を電気信号に変
換する電気回路とから構成された板ばね振動検知装置
を、軌道に対し該板ばねの幅面を平行に設置し、該電気
信号を角速度に変換する電気回路と、懸吊部付近に薄肉
化した溝底で構成された蝶番を板幅面に水平方向に具備
した板状振子を、軌道に対し該板状振子の幅面を平行に
設置し、かつ、該板状振子の振れ力を電気信号に変換す
る電気回路と、該電気信号を該振子の吊設部の傾斜角度
に変換する電気回路及び両電気信号からの軌道の傾斜角
を演算する電気回路を設置したことを特徴とする軌道の
幅方向傾斜角検知装置。