JP3017459B2 - 鉄道車両の車輪の片寄りを測定する装置 - Google Patents

鉄道車両の車輪の片寄りを測定する装置

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JP3017459B2 JP9203289A JP20328997A JP3017459B2 JP 3017459 B2 JP3017459 B2 JP 3017459B2 JP 9203289 A JP9203289 A JP 9203289A JP 20328997 A JP20328997 A JP 20328997A JP 3017459 B2 JP3017459 B2 JP 3017459B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉄道車両の車輪の片
寄りを測定する装置に関し、鉄道車両がこの測定装置の
上を低速で走行するとき鉄道車両の車輪の走行するトレ
ッド（踏面）の接触領域の３つの周囲の輪郭が得られる
ように構成された車輪の片寄りの測定装置に関する。
【０００２】本発明の装置は車両が転轍速度で走行する
任意の型の軌道の上に組立てることができ、また車庫の
内部又は外部に置くことができる。これら軌道の上を走
行する車両上で行われる測定は処理されそして鉄道車両
保守センターに送られそれにより車輪の状態において検
知された欠陥の全てを矯正する操作がそこで行われるよ
うにする。
【０００３】公知のように、鉄道車両の車輪における片
寄りは一定の値から上の方に、走行速度と共にその度合
が次第に増大する振動と騒音を生じる。
【０００４】走行踏面における平らな個所の発生はまた
快適性を顕著に減少させるものとなる。
【０００５】最近の列車はしたがってその安全性と快適
性に関するより苛酷な現在の要求に応じるため増々厳格
な検査を受けなければならない。このような情況のもと
では走行する踏面の状態を監視しいかなる型の損傷をも
検知することが欠くことのできないものとなる。
【０００６】鉄道車両の車輪の予防的な整備が意図され
る場合には、片寄りの規則的な検査を行いこれを矯正す
ることが必要となり、またしたがって転轍速度で運動す
る鉄道車両の車輪の片寄りを測定する装置における投資
は、快適性の増進と整備作業の著しい能率促進とに直ち
に反映し、付随する経済的節減をもたらす。
【０００７】
【従来の技術】鉄道車両の車輪の状態を測定する問題に
関する文献が知られている。したがって、スペイン特許
出願第９５０１３０５号は鉄道車両の車輪上の走行パラ
メータを測定する装置と方法を記載しており、この発明
においてはレーザー発生装置と車輪の輪郭又は直径に対
応する画像が得られるカメラとが用いられ、これらの画
像が分析装置に送られその分析の結果がコンピュータに
送られ処理され監視装置上に表示されるようにしてい
る。ヨーロッパ特許第４６７９８４号は照射ユニット、
探査ユニット、測定ユニット及びデータ処理装置を用い
て列車車輪の輪郭を検知する装置を記載しており、また
日本特許出願公開平６−１２３６０８号は、走行する踏
面の表面の形状と車輪の内面の形状とに対応する像を形
成しこれらの像に基づいて走行踏面の表面の形状と車輪
の直径とを計算することにより、車輪を測定する装置を
記載している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記公知の当該技術の
事態に基づき、本発明は車輪の走行踏面の３つの周囲の
輪郭の模写をつくり出すことのできる装置を開発した。
これらのグラフを作図することにより車輪の片寄りが有
する形状（多角形の形状、クローバの葉の形状、等の外
観）に関する情報がもたらされ、またそのためその問題
の異なる原因を探究しまたこれらの原因を矯正すること
が可能となる。同様に、本発明はこの装置が提供する３
つのグラフにより、車輪上の平坦な個所をその走行踏面
上の位置に関係なしに検知することが可能となる。
【０００９】本発明の装置はその輪郭を得ることが要求
される車輪の周囲の展開した長さに少なくとも等しい有
効長さを有しており、この長さは設計規準にしたがって
必要な測定区分に分割することができる。
【００１０】本発明においては片寄りの測定にとっての
基準は車輪の軸線に直角のフランジの最大の円周であ
る。これは現実の部分ではないため、前記フランジには
片寄りは生じない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
装置は基本的には、その各部分にまた軌道の各レールの
ために、内側案内防護レールと、４５°の角を形成し車
輪の内面の走行面取り部に作用する外側案内斜面とであ
って、案内防護レールと案内斜面とが車輪の心合わせを
し測定中に横方向の変位がないようにするため交差して
いる、内側案内防護レールと外側案内斜面と；車輪のた
めの走行支持体を形成し車輪が心合わせされたときその
厚さを減少する鋼の輪郭であって、そのフランジの反対
側の車輪の走行輪郭の一部で走行が行われるようにしそ
れにより測定が行われる空間が残されるようにしてい
る、鋼の輪郭と、列車が通過するにつれて測定装置を作
動する空気圧式サブシステムであって、測定作用が完了
するとその構成要素を上昇しまた引っ込める、空気圧式
サブシステムと、車輪が通過するにつれて車輪のフラン
ジと接触するように配置され、空気圧シリンダーにより
上昇される基体に堅く接合されているＬ字形基準定規
と、基準領域として取られた車輪のフランジの間の変位
と測定されるべきその走行輪郭の３つの点とを検出する
機械的すきまゲージであって、車輪の周囲の輪郭を決定
するのに用いられる電気信号を発生させる、機械的すき
まゲージと、前記信号を処理する電子装置と、監視装置
上に車輪の輪郭、片寄り及び形状誤差を示すグラフを与
えるコンピュータ装置、とを具備している。
【００１２】本発明の装置は好ましくは基準定規の基体
を持ち上げるための２つの空気圧シリンダーを含んでい
る。
【００１３】さらに、前記機械的すきまゲージは、個々
の関節接合機構により基準定規の基体でそれぞれ相互に
接合され前記電気信号を発生する電位差計に直接作用す
る狭い定規からなっている。本発明装置は３つのこのよ
うな定規を含むのが有利である。
【００１４】本発明によれば、車輪の周囲の輪郭に向か
い合った前記定規の変位が間接的に得られる電気的回転
信号を発生するエンコーダ（符号化器）が前記関節接合
された機構に取付けられる。
【００１５】本発明によれば、前記関節接合された機構
が前記定規を常に車輪の走行輪郭に接触したままとする
スプリングにより押圧されるようにするのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は本発明により構成された
装置を略図式に示す添付図面を参照して以下にさらに詳
細に記載される。
【００１７】図面のうち図１に見られるように、本発明
の装置は外側案内斜面２と相互に作用する内側案内防護
レール１を含んでいる。この案内斜面２は４５°の角度
を形成し車輪の外面上の走行面取り部に作用する。案内
斜面２は案内防護レール１と相互に作用し車輪が測定中
変位するのを阻止し、車輪が完全に心合わせされるよう
にする。
【００１８】鋼の輪郭からなる走行支持体３がレールの
頭部に連続性を与える。車輪が案内防護レール１と案内
斜面２とを用いて心合わせされると、走行支持体３はそ
の厚さを減じ、その結果車輪のフランジとは反対側の部
分に移動が生じそのため測定を行うための空間が残され
る。
【００１９】電位差計５（図２と３）に直接作用する機
械的なすきまゲージ４が用いられ車輪のフランジ（基準
領域）と測定作用を行うのが望まれる走行輪郭の３つの
点との間に生じる変位を検出するようにする。他の方法
として、関節接合された機構９（図２）上に位置し前記
変位が直接的に得られる回転信号を供給するエンコーダ
６を用いることができる。したがって、車輪が測定装置
の上を通過するにつれて、車輪のフランジと車輪の周囲
の輪郭を得るのに必要とされるその走行輪郭の点との間
の高さの差を表わす電気信号が得られる。
【００２０】すでに述べたように、測定装置の有効長さ
はその輪郭が得られる車輪の円周の展開した長さに少な
くとも等しくそしてこの長さは設計規準にしたがって必
要な測定区分に分割することができる。各測定区分は、
空気圧式サブシステム７と基準定規８と上記機械的すき
まゲージを形成する３つの定規４とからなるピックアッ
プ装置によって占められる。
【００２１】車輪が測定装置を通過するにつれて作動さ
れるセンサーにより作動される空気圧式サブシステム７
が変位検出装置を持ち上げそれにより車輪を定規４と接
触して配置することができるようにする。このサブシス
テム７は列車が通過するにつれて測定装置を作動し、測
定装置の構成要素を持ち上げまた測定作用が完了すると
これら構成要素を引っ込める。測定装置はまた非作動と
され列車が測定されずに通過できるようにすることもで
きる。
【００２２】基準定規８はＬ字形でありそして車輪が通
過するにつれて車輪のフランジと接触するように配置さ
れ、またそのＬ字形のため、車輪の内面を担持する。こ
の定規８は片寄りを測定するための基準として作用する
ようになっており、空気圧シリンダー、好ましくは２つ
のシリンダーにより持ち上げられる基体１４に堅く接合
されている。この組立体は垂直に動き車輪の走行輪郭と
接触することができまた横断方向に動き車輪の内面に適
合できるようにし周囲の輪郭が常に車輪の平面に直角な
平面内で得られるのを保証することができる。
【００２３】定規４は非常に狭くまたそれぞれ前記関節
接合された機構９の１つにより基準定規８の基体１４に
接合されている。このようにして、垂直方向の変位だけ
が可能となり、常に３つの定規４が基準定規８と平行に
保持されるようにする。これらの関節接合された機構９
は基準定規８と他の３つの定規４との間で測定された変
位を偽るような回転の誤りの生じるのを阻止するよう作
動する。このようにして、車輪と定規４との間の接触が
生じる位置（端部又は中間の部分）に関係なしに、本発
明の装置はフランジと車輪の周囲の輪郭を得るのに必要
な車輪の走行輪郭の点との間の高さの相違の正しい値を
供給する。
【００２４】関節接合された機構９は定規４を常に車輪
の走行輪郭と接触するようにしているスプリング１０に
よって付勢されている。これら定規４の各々の基準定規
８に対する垂直方向の変位は対応の電位差計５に直接伝
達され、この電位差計５の信号は適切に処理され、対応
の車輪のフランジの最大直径の円周と照合して対応車輪
の周囲の輪郭を得るのに用いられる。
【００２５】この垂直方向の変位はまた関節接合された
機構９に取付けられたエンコーダ６を用いることより本
発明の装置において間接的に測定され、前記エンコーダ
は関節接合された機構の回転を測定される変位に関係づ
ける。
【００２６】車輪に接触し始める定規４の領域は特に、
急激な係合を阻止しまたこの装置が正しく作用するのを
停止させるような衝撃をなくすように構成されている。
さらにまた、この３つの定規４は垂直方向に変位され、
相互に対し摺動し、振動と慣性力とを吸収する摩擦減衰
力を生み出す。
【００２７】電子装置１１が電位差計５から又はエンコ
ーダ６から受取った信号を電子的に処理するよう応動
し、一方、コンピュータ装置１２が車輪の輪郭と片寄り
と形状の誤差とに対応するグラフを得ることができまた
これらのグラフを監視装置１３に表示することができる
ようにする。
【００２８】本発明の装置を適用することにより、鉄道
車両の車輪における片寄りの欠陥に関する精密な情報を
得ることができそしてこれらの欠陥を矯正するのに必要
な手段が採用される。
【００２９】本発明の上記の記載はその本質的な形態と
共になされたが、しかし当業者ならば一定の変更が上記
のまた図示された装置に対して本発明の範囲から逸脱す
ることなく、行われることを理解するであろう。したが
って、本発明の範囲は特許請求の範囲の記載によっての
みもっぱら限定されることが意図されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の一部の縦断正面図である。
【図２】本発明の装置の一部の側面図である。
【図３】本発明の装置の完成図である。
【符号の説明】
１…内側案内防護レール ２…外側案内斜面 ３…走行支持体 ４…すきまゲージ ５…電位差計 ６…エンコーダ ７…サブシステム ８…基準定規 ９…関節接合機構 １０…スプリング １１…電子装置 １２…コンピュータ装置 １３…監視装置 １４…基体

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 得ようとする車輪の周囲の輪郭の展開し
    た長さに少なくとも等しい有効な長さを有する鉄道車両
    の車輪の片寄りを測定する装置であって、前記長さが設
    計規準にしたがって必要な測定区分に分割することがで
    き、前記装置が、車輪の走行踏面の走行支持体（３）と
    の接触領域の３つの周囲の輪郭が鉄道車両が低速で前記
    装置を通過するにつれて得られるように、構成されてい
    る鉄道車両の車輪の片寄りの測定装置において、各測定
    区分に軌道の各レールのために、内側案内防護レール
    （１）と４５°の角度を形成し車輪の内面の走行面取り
    部に作用する外側の案内斜面（２）とであって、案内防
    護レール（１）と案内斜面（２）が車輪を心合わせし測
    定中の横方向の変位を阻止するため交差している、内側
    の案内防護レール（１）と案内斜面（２）と；走行支持
    体（３）を形成し車輪が案内防護レール（１）と案内斜
    面（２）とに対し心合わせされるとその厚さを減少する
    鋼の輪郭であって、車輪のフランジと反対側の車輪の走
    行輪郭の部分に移動を生じさせそれにより測定が行われ
    る空間を残すようにする鋼の輪郭と；列車が通過するに
    つれて測定装置を作動し、装置の構成要素を持ち上げ測
    定作用が完了したとき前記構成要素を引っ込める空気圧
    式サブシステム（７）と；車輪が通過するにつれて車輪
    のフランジに接触するように配置され空気圧シリンダー
    により持ち上げられる基体（１４）に堅く接合されてい
    るＬ字形の基準定規（８）と；基準領域として利用した
    車輪のフランジと測定されるべき輪郭の３つの点との間
    の変位を検出する機械的すきまゲージであって、車輪の
    周囲の輪郭を決定するのに用いられる電気信号を発生さ
    せる、機械的すきまゲージ（４）と；前記信号を処理す
    る電子装置（１１）と；監視装置（１３）上に車輪の輪
    郭と片寄り形状の誤差とを示すグラフを表わすコンピュ
    ータ装置（１２）；とを具備していることを特徴とする
    鉄道車両の車輪の片寄りの測定装置。
  2. 【請求項２】 基準定規（８）の基体（１４）を持ち上
    げる２つの空気圧シリンダーを含んでいることを特徴と
    する請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記機械的すきまゲージ（４）がそれぞ
    れの関節接合された機構（９）により基準定規（８）の
    基体（１４）に共に接合された狭い定規からなり、機械
    的すきまゲージ（４）が前記電気信号を発する電位差計
    （５）に直接作用することを特徴とする請求項１又は２
    に記載の装置。
  4. 【請求項４】 ３つの定規（４）を含んでいることを特
    徴とする請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 エンコーダ（６）が、車輪の周囲の輪郭
    に対する定規（４）の変位が間接的に得られる電気的回
    転信号を発生するため、間接接合された機構（９）に取
    付けられていることを特徴とする請求項１から４のうち
    の１項に記載の装置。
  6. 【請求項６】 関節接合された機構（９）が定規（４）
    を常に車輪の走行輪郭に接触した状態にするスプリング
    （１０）によって押圧されていることを特徴とする請求
    項１から５のうちの１項に記載の装置。
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