JP3684476B2 - レール摩耗測定装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、レール表面の摩耗量をマイクロメータを用いて精度良く測定することのできる装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
列車がレール上を走行すると、列車荷重及び駆動力等が車輪を通じてレールへ作用し、レール表面の組織が金属疲労により変化する。このような金属疲労をそのまま放置すると、レール破壊に至る場合や車輪の転動騒音が激しくなったり、波状摩耗が進行するという問題がある。
【0003】
そのため、レール表面は所定期間ごとに(例えば、列車等が通過した累積通算屯数が5000万トンを越えるごとに)、レール表面をグラインダー等の研磨装置を用いて0.1〜0.3mmの範囲で削正し、金属疲労に至っていない新たな金属組織を表面に露呈させるようにしている。
【0004】
而して、このようなレール表面の削正作業は、台車へ搭載した研磨装置をレール上で往復移動させながら繰り返すことで行っており、レールの削正量も0.1mm単位という極めてシビアなものである。またレール削正量が大きいと無駄なレール摩耗が促進されることになり、レール寿命を低下させ、早期にレールの交換作業か強いられる。従って、その削正量はできるだけ少ない方が良いことは当然であり、そのために、削正作業は研磨の度ごとにレール削正量を測定しながら行っていた。
【0005】
従来のレール摩耗量を測定する装置は、これを示せば、図4の正面図に示す通りである。同図に示す如く、従来の測定装置1は、測定器具本体2とこれに取り付けられたノギス3及び4とから成る。測定器具本体2は、レール5の内軌側の底部6と首部7とに接合する測定基準面の設置部8と、把持部9と、ノギス3及び4の設置部10とを有している。ノギス3は、レール頭部11の内軌側のR面部12に当接すべく取り付けられており、またノギス4は、レール頭部11の頂面13に当接すべく取り付けられている。
【0006】
測定基準面の設置部8を、レール5の内軌側の底部上面及び首部7に接合させることにより、レール底部6の上面からノギス3及び4の設置位置までの高さを所定の基準値に設定することができる。またノギス4の中心線をレール中心(レール頭部11の頂面13)に合わせることが可能である。
【0007】
従って、この状態で各ノギス3及び4の先端を、R面部12及び頂面13へ当接させ、そのときの目盛り3a及び4aを読み取ることにより、レール5が基準の値からどの程度摩耗したかを測定することが可能である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の測定装置1では、測定基準面の設置部8のレール底部6及び首部7への当て方が測定作業員によって個人差があり、mm単位の誤差が生じる場合があり、0.1〜0.3mmの極めて薄い削正作業を測定対象とする装置としては精度上の問題があった。またレール5の底部6には、鉄粉や錆、その他のダスト等が大量に付着している場合が多く、かなりの時間をかけて清掃した後でないと測定誤差の原因になるという欠点があった。
【0009】
更に、本測定装置1では、ノギス3及び4を使用しており、その目盛り3a及び4aを正確に読み取るには相当の熟練が必要であった。更にまた、この測定装置1は、レール種別によってそのレール底部6及び首部7の形状並びに寸法が異なっており、該部分に接合することで測定基準面を設定する本装置1ではレール種別ごとに専用の測定装置を準備しなければならなかった。
【0010】
それに加えて鉄道のレール5では、ポイント地点や脱線の虞れがある地点等には、レール5の内軌側にレール5と平行してポイントガードやクロッシングガード,脱線防止ガードなるガードレールが付設されることがあるが、前記従来の測定装置1では、測定器具本体2がこれらのガードレールと干渉し、レール側面の底部6及び首部7に跨がって装着することができないという欠点があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、レール種別に影響されずに、高精度の測定が簡単に行えるレール摩耗測定装置を提供せんとするものである。
【0012】
而して、前記課題を解決するために本発明が採用した請求項1の手段は、レール頭部の上面側及び内軌側の側面に対応する部分を備えたL字状の固定側器具本体と、レール頭部の外軌側側面に対応する部分を備え、前記固定側器具本体に対して移動自在に取り付けられた可動側器具本体とから成り、前記固定側器具本体は、レール頭部の内軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部を有すると共に、レール頭部の頂面及び内軌側のR面部にそれぞれ当接し得る二つのマイクロメータと、レール頭部頂面に接合してこれを弾圧する間隙除去用の弾性部材と、可動側器具本体のクランプ装置とを有し、また前記可動側器具本体はレール頭部の外軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部を有することを特徴とするレール摩耗測定装置である。
【0013】
また本発明が採用した請求項2の手段は、固定側器具本体は内軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部をレールの前後方向に二箇所有し、可動側器具本体は外軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部をレールの前後方向に二箇所有していることを特徴とする請求項1に記載のレール摩耗測定装置である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。なお、従来の場合と同一符号は同一部材である。
【0015】
図1〜図3は本発明の一実施の形態に係るレール摩耗測定装置14を示すものであり、図1は前記レール摩耗測定装置14をレール5へ装着した状態を示す正面図、図2は同平面図、図3は同右側面図である。同図に示す如く、この実施の形態のレール摩耗測定装置14は、レール頭部11の上面側及び内軌側の側面に対応する部分を備えたL字状の固定側器具本体15と、レール頭部11の外軌側の側面に対応する部分を備えた可動側器具本体16とで構成されている。
【0016】
固定側器具本体15は、レール5の前後方向に所定幅を有しており、内軌側の側面に対応する部分の下端部の前後二個所には、レール頭部11の内軌側の顎部17に係合する測定基準面の設置部18が設けられている。また固定側器具本体15のレール頭部11の内軌側のR面部12及び頂面13に対応する部分には、マイクロメータ19及び20が取り付けられている。このマイクロメータ19及び20は、市販されているデジタル表示形式のものであり、測定値をロックしたままにしておくことが可能であり、また所定の配線接続を行うことにより測定値をコンピューター等へ出力して演算,表示,記憶したり、プリントアウトすることも可能である。
【0017】
更に、固定側器具本体15は、レール頭部11の頂面に対向した位置でマイクロメータ20とは異なる前後端面側の位置に、弾性部材としてのスプリング21により下方側へ向けて突出付勢された押圧部材22が取り付けられている。更にまた、固定側器具本体15は、可動側器具本体16のクランプ装置23が取り付けられている。クランプ装置23は、ハンドル24の操作支点23aがピストンロッド25を介して可動側器具本体16に連結されている。なお、23bは回動支点である。
【0018】
一方、可動側器具本体16は、レール頭部11の外軌側の顎部26に係合する測定基準面の設置部27をレール5の前後方向に二個所有しており、前記クランプ装置23を操作することにより、固定側器具本体15に対して接近又は離隔可能に取り付けられている。可動側器具本体16の接近又は離隔は、固定側器具本体15のレール5と直交する方向へ設けられたダボテイル状のガイドレール28に対して精密なスラストベアリングを介して決してガタツクことなく摺動自在に取付られた直動ブロック29により行われる。
【0019】
つまり、前記可動側器具本体16は、直動ブロック29を介して固定側器具本体15のガイドレール28上を摺動自在になされており、前述したクランプ装置23のハンドル24を図1の矢符方向へ回動操作することにより、その操作支点23aがピストンロッド25を同図の左側方向へ前進させ、可動側器具本体16の設置部27をレール頭部の顎部26へ当接させるようになっている。
【0020】
次に、上述の如く構成されたレール摩耗測定装置14の動作態様を説明する。先ず、クランプ装置23のハンドル24を図1の右側へ回動させて開いた状態とし、可動側器具本体16を固定側器具本体15から離れさせ、この状態で固定側器具本体15と可動側器具本体16とをレール頭部11へ被せる。そして、レール頂面13において、両器具本体15及び16をスプリング21の付勢力に抗して押し下げ、続いて両器具本体15及び16を少しだけ図1の右側方向へ移動させる。これにより、押圧部材22はスプリング21の蓄性弾力でもってレール頂面13へ当接するようになり、固定側器具本体15の設置部18を内軌側のレール顎部17へ前記蓄性弾力でもって密着係合させるようになる。
【0021】
然る後は、クランプ装置23のハンドル24を、図1の左側方向へ回動させ、可動側器具本体16を固定側器具本体15へ前進移動させて設置部27を外軌側のレール顎部26へクランプ装置23の押し付け力(クランプ力)により密着係合させる。これにより、レール摩耗測定装置14は、レール内軌側及び外軌側の顎部17,26において前後の設置部18,27の合計四個所がこれに密着係合するようになり、安定した装着が得られる。レール5の上下方向では、スプリング21の蓄性弾力によって圧着され、またレール5の左右方向では、クランプ装置23の押し付け力によって圧着される。このため、レール摩耗測定装置14は、測定基準面である顎部17及び26に対してワンタッチ式でリジッドに固定されることになる。
【0022】
レール摩耗測定装置14の設置が完了した後は、マイクロメータ19及び20のシンブル19a,20a及びラチエットハンドル19b,20bを操作して所定の寸法測定を行えばよい。マイクロメータ19では、シンブル19aを回動操作することにより測定接触点部位であるメータースピンドル19cをレール上面から2〜3mmの位置までもってゆき、次にラチエットハンドル19bを回動操作してメータースピンドル19cをレール上面へ所定のトルクになるまで接触させる。所定のトルクになるとラチエットハンドル19bがカチカチッと空回りするので、そのときの表示された数値を読み取ればよい。摩耗量は、予めマイクロメータ19に、レール頭部11の中心からR面部12までのレール5についての基準寸法が“0”となるように入力されており、R面部12が摩耗するとその分だけがマイナス表示されることになる。
【0023】
然る後は、上述したマイクロメータ19の場合と同じ要領で、マイクロメータ20についてもレール頂面13の摩耗量も測定する。この場合は、マイクロメータ20には、測定基準面である顎部17,26の中心どうしを結ぶ水平線からレール頂面13までのレール5についての基準寸法が“0”となるように入力されており、レール頂面13が摩耗するとその分だけがマイナス表示されることになる。
【0024】
このように本実施の形態におけるレール摩耗測定装置14は、固定側器具本体15と可動側器具本体16とをレール5の測定基準面である顎部17,26へワンタッチ式の操作でリジッドに誰でもが誤差を伴うことなく装着することができ、しかもマイクロメータ19及び20を用いることとの相乗効果により、その測定誤差は±2μm となり、極めて高精度である。またレール5の種別が代わった場合には、該当するレールの基準寸法のデータをマイクロメータ19及び20へ設定し直すだけでよく、レール種別ごとの測定装置を準備する必要はない。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にあっては、固定側器具本体15と可動側器具本体16とから成るレール摩耗測定装置14を、ガードレール等があってもこれと干渉することなくレール5の上面側からワンタッチ式で装着することができる。しかも、測定基準面をレール5の内軌側及び外軌側のそれぞれにおいてレール顎部17,26に設定してこれに固定器具本体15と可動側器具本体16との測定基準面設置部18,27をスプリングの付勢力とクランプ装置23のクランプ押し付け力とにより密着係合させており、レール摩耗測定装置14の全体を素人であっても狂うことなくレール5へ装着することができる。すなわち、測定装置14の取付精度に優れているものである。
【0026】
それに加えて、本発明に係るレール摩耗測定装置14は、操作が簡単で且つ測定誤差の少ないマイクロメータ19及び20を用いており、前記固定側器具本体15と可動側器具本体16との取付位置精度に優れていることと相まって極めて高精度のレール摩耗量の測定が可能である。
【0027】
また本発明の測定装置14は、レール上面から取り付ける方式であり、レール底部上に堆積した錆やダスト等によって測定誤差が生じることはなく、しかもあらゆる種別のレールに装着することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレール摩耗測定装置の装着状態を示す正面図である。
【図2】本発明に係るレール摩耗測定装置の装着状態を示す平面図である。
【図3】本発明に係るレール摩耗測定装置の装着状態を示す右側面図である。
【図4】従来のレール摩耗測定装置の装着状態を示す正面図である。
【符号の説明】
5…レール 11…レール頭部
12…レールR面部 13…レール頂面
14…レール摩耗測定装置 15…固定側器具本体
16…可動側器具本体 17…内軌側の顎部
18…固定側器具本体の設置部 19…マイクロメータ
20…マイクロメータ 21…弾性部材(スプリング)
23…クランプ装置 26…外軌側の顎部
27…可動側器具本体の設置部
Claims (2)
- レール頭部の上面側及び内軌側の側面に対応する部分を備えたL字状の固定側器具本体と、レール頭部の外軌側の側面に対応する部分を備え、前記固定側器具本体に対して移動自在に取り付けられた可動側器具本体とから成り、前記固定側器具本体は、レール頭部の内軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部を有すると共に、レール頭部の頂面及び内軌側のR面部にそれぞれ当接し得る二つのマイクロメータと、レール頭部頂面に接合してこれを弾圧する間隙除去用の弾性部材と、可動側器具本体のクランプ装置とを有し、また前記可動側器具本体はレール頭部の外軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部を有することを特徴とするレール摩耗測定装置。
- 固定側器具本体は内軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部をレールの前後方向に二箇所有し、可動側器具本体は外軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部をレールの前後方向に二箇所有していることを特徴とする請求項1に記載のレール摩耗測定装置。
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