JPS589202B2 - 軌道整正機のレベリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉄道線路の軌道のレール上を走行しながら軌
道を整正する軌道整正機に取付けられ、軌道のレールの
頭頂面の長手方向の上下の狂い、即ち高低狂いを整正す
る（高低整正）と共に、軌道の左右のレールの高さの狂
い、即ち水準狂いを整正する（水準整正）ための軌道整
正機のレベリング装置に関する。

通常、軌道整正機のレベリンダ装置は、軌道整正機の前
方の軌道の上方に配置された光源と、軌道整正機の前車
輪の前方に設置されたタンピング装置の近傍の未整正の
軌道の上方に配置され、左右のレールの一方を基準レー
ルとし、この基準レールの高低狂いに応じて、上下方向
に変位するスリツクと、上記スリツタの後方の整正され
た軌道の上方に配置され、上記基準レールの高低整正す
べき点の高低狂いを検出する受光器と、前記スリツタの
近傍に配置され、水準整正すべき点の水準狂いを検出す
る水準検出装置と、前記タンピング装置の前部に設置さ
れ、検出された高低狂い及び水準狂いを整正するレール
この上装置とから構成されている。

そして、従来の水準検出装置としては、レール上に車輪
を介して載置され、上部にスリツタを固着したスリツタ
枠組に、回動自在にかつカント値に応じて修正可能に取
付けられた支点を有し、下端にはダンパオイルの中に浸
漬された重錘を有する振子と、左右のレールに水準狂い
が無い場合の上記振子の鉛直位置に対する前記スリツタ
枠組の傾斜（軌道の直線部では傾斜は零、緩和曲線部又
は円曲線部ではその所定カント値に対応する傾斜）を基
準位置として、上記スリツク枠組が上記基準位置に一致
しているが、一致していないかで、左右のレールの水準
狂いを検出し、水準狂いが無い場合は上記レールこう上
装置に対して停止借号を、水準狂いが有る場合は上記レ
ールこう上装置に対して作動信号を出力する検出器とか
ら成る振子方式の水準検出装置が用いられていた。

従って、従来の上記水準検出装置を用いて、軌道の高低
、水準整正（レベリング整正）を行う場合、まず基準レ
ールの高低狂いを整正し、この高低整正を完了した基準
レールと他方のレールの間の水準狂いを上記水準検出装
置により検出する。

即ち、上記スリツタ枠組が基準位値より変位し、上記ス
リツク枠組が基準位置に一致していないことが、上記検
出器により検出されると、上記検出器からの作動信号に
より、レールこの上装置が作動し、上記スリツク枠組が
基準位置に一致するようにレールこう上装置によってレ
ールをこう上する。

この場合、レールは軌道整正機の前車輪を支点としてこ
う上され、レール上に載置された上記スリツタ枠組を傾
動される。

そして、上記スリツク枠組が基準位置に一致したことが
上記検出器により検出されると、上記検出器からの停止
信号により、レールこう上装置が停止し、レベリング整
正が完了する。

しかし、この場合、水準整正の基準となる上記振子の支
点が、レールこの上装置により傾動されるスリツタ枠組
に取付けられているので、水準狂いを整正するためにレ
ールがこう上されると、上記スリツタ枠組の傾動と共に
、上記振子の支点が移動し、上記振子に外乱が作用する
。

そのため、上記振子はその下端に取付けられた重錘をダ
ンパオイルにより制動されながら、鉛直位置に復帰しよ
うとするが、その慣性のために鉛直位置を通り過ぎて停
止し、再び鉛直位置に復帰しようとし、この運動を操返
し、上記振子はその鉛直位置を中心として左右に減衰振
動を行う。

従って、レールこう上装置はハンティングを起こし、上
記振子が鉛直位置に停止し、上記検出器により上記スリ
ツク枠組が基準位置に一致したことを検出して、レール
こう上装置を停止させ、水準整正を完了するまでには長
時間を要し、かつ上記水準検出装置がタンピング装置の
近傍に設けられているため、タンピング装置のフレーム
、レール、スリツタ枠組を介して、クンピング装置の振
動が上記振子に伝達され、振子自体も振動し、精度的に
も十分なものを望むことができなかった。

また、上述の高低整正の場合においても、前記スリツタ
枠組にスリツタが固着されているため、後記するように
、軌道の緩和曲線部及び円曲線部において内側レールを
基準として高低整正を行う場合、上記スリツクのスリッ
トが傾斜し、曲率半径が小さくなる桿光源からの光線の
中心が傾斜したスリットの外側の方へ移行するため、ス
リットが水平の場合より光線の中心が下り、その光線の
中心が下った量だけ緩和曲線部及び円曲線部においては
、高低整正に誤差を生ずるという欠点があった。

本発明は、上述した点に鑑み、軌道の水準整正に要する
時間が短く、しかもレベリング整正の精度の高い軌道整
正機のレベリング装置を提出するものである。

以下添付図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

第１図において、軌道整正機に取付けられる本発明のレ
ベリング装置Ｍは、軌道整正機の前方の軌道の上方に配
置された光源Ｐと、軌道整正機に設けられたダンピング
装置及びレールこう上装置．より十分離れ、レールこう
上及びタンピングの影響を受けない、軌道整正機の前車
輪より後方の基準位置に設けられ、予め水準基準を検出
するための水準基準装置Ｋと、受光器８，９と、この水
準基準装置Ｋ及び受光器８，９を支持するための支持枠
Ｓと、上記クンピング装置の近傍の未整正の軌道の上方
に配置され、上記水準基準装置Ｋに作動桿１を介して連
結され、左右のレールの高低差（カント値及び水準狂い
量）を検出するための水準検出装置Ｌと、基準レールの
高低狂い検出用のスリツタを取付けたスリツタボックス
３３と、この水準検出装置Ｌ及びスリツクボックス３３
を支持するための支持架台Ｔとを有し、上記支持枠Ｓ及
び支持架台Ｔは、左右のレール２，３上を移動する台車
４，５及び６，１上に取付けられ、これ等支持枠Ｓや支
持架台Ｔは軌道整正機本体（図示せず）に摺動可能に取
付けられており軌道整正以外の走行時には、通常、台車
等はレールより離間するよう軌道整正機本体に収納され
る。

上記支持枠Ｓは左右のレールの高低狂い検出のための受
光器８，９を載置する支持板１０，１１間を橋架する橋
架梁１２，台車４，５上に支持板１０，１１を保持する
左右等長の垂直支持棒１３，１４および左右の台車４，
５間を連結する連結棒１５から成り、上記橋架梁１２の
中央部には支持環１２ａが取付けられている。

上記水準基準装置Ｋは支持’ｆＭ １ ２ ａによって
支持された略コ字状の吊持部材１６、この吊持部材１６
の中央部に保持され、作動桿１が回転フリーの状態で挿
通されている基部１７ａを持つ腕１７，によって支持さ
れる水準修正装置１８および作動桿１の端部に固着され
た水準器１９及びサーホアンプ２６からなり、上記吊持
部材１６は支持環１２ａの軸の周りに回動しうるように
支持されている。

上記水準器１９は第２図に示すように、ケース２０と、
このケース２０に固定されて、振子２１を短時間に安定
されるための電磁ダンパーとしての作用を果たす磁石２
２と、上記振子２１を支持する軸２３およびこの軸２３
を介して振子２１の回動角から水準修正量を求めるため
の角度検出器２４からなり、上記ケース２０は保持板２
５に固定され、さらにこの保持板２５と作動桿１とは一
体，に回動するようになっている。

水準修正装置１８は、角度検出器２４からの信号により
、サーボアンプ２６を介して駆動されるサーボモータ２
７と、このサーボモータ２７の軸に取付けられた駆動歯
車２８と、この駆動歯車２８と噛合している従動歯車３
０と、この従動歯車３０を一端に固着し、回動自在に支
持されたねじ２９と、このねじ２９に螺合し、ねじ２９
に沿って移動可能なめねじ部材３１と、このめねじ部材
３１に一端を、他端を作動桿１に固着されたレバー３２
とから構成されている。

一方、上記作動桿１は水準基準装置Ｋから水準検出装置
Ｌに延び、その他端はスリツクボックス３３の中央前部
に設けられた支持板３３ａに回動自在に保持され、水準
検出装置Ｌは、作動桿１の左右両端に水平方向に伸長し
、作動桿１に固着された測定桿３４，３４と、作動桿１
に設けられ、測定桿３４を基準返とする案内リンク３５
とから成っている。

この案内リンク３５は測定桿３４の先端に枢着され垂直
上方に延びる垂直第１リンク３５ａと、この垂直第１リ
ンク３５ａに枢着され測定桿３４と平行な水平リンク３
５ｂと、この水平リンク３５ｂと、この水平リンク３５
ｂに一端が枢着され、他端が作動桿１に回動自在に取付
けられているリンク３６と、このリンク３６に固着され
た垂直第２リンク３５ｅと、上記垂直第１リンク３５ａ
に取付けられたポテンショメータ３７と、このポテンシ
ョメータ３７から垂下し、その下端はスリツクボックス
３３の底壁３３ｂに当接している測定補助棒３８とから
成っている。

このスリツクボックス３３の左右両端にはスリツタ３９
，４０が腕４１，４２によって保持され左の腕４１はス
リツタ３９の下部を枢着支持し、右の腕４２はスリツタ
４０の上部を枢着支持している。

また、左のスリツタ３９の上端は作動リンク４３によっ
て、右のスリツタ４０の下端は作動リンク４４に枢着保
持され、゜作動桿１の回動はこれら作動リンク４３，４
４を介してスリツタ３９，４０に伝達される。

上記スリツタボックス３３の底壁３３ｂは左右レールの
高底差に相当する角度だけ傾斜する測定補助面をなし、
支持柱４５，４５を介して保持台４６によって支持され
、この保持台４６は横架梁４７上に上下移動機構４８お
よびこの上下移動機構４８の両側に設けられたガソド４
９，４９によって支持されている。

なお、保持台４６と横架梁４７はガイド４９により常に
平行になるように構成されている。

上記横架梁４７は台車６，７に立設された等長の垂直支
持棒５０，５１の先端に取付けられ、上記両台車間は連
結棒５２によって相互に連結されこれら支持柱４５，４
５、保持台４６、横架梁４７、上下移動機構４８、ガイ
ド４９、および垂直支持棒５０，５１が支持架台Ｔを構
成している１なお、上記ポテンショメータ３７の出力は
、第４図に示すようにレールこう上装置を制御するため
の制御装置５３に送られ、この制御装置５３において、
カント設定装置Ａのポテンショメータ ．５９からの、
軌道の緩和曲線入口からの軌道整正機の走行距離に応じ
たカント値に対応する出力と比較されるようになってい
る。

上記カント設定装置Ａは、緩和曲線部において軌道整正
機の緩和曲線入口からの走行距離に応じ．たパルス信号
を発する距離検出装置５４と、この距離検出装置５４か
らのパルス信号を計数して求めた緩和曲線入口からの走
行距離を修正係数ｎで修正して走行距離に対応するカン
ト値設定指令を出力する修正係数器５５と、この修正係
数器５５の出力に応じてパルスモータ５７を駆動するパ
ルスモータ駆動装置５６と、パルスモータ５７の出力軸
にクラッチ５８を介して接続された目標カント値設定用
のポテンショメータ５９とによって構成されている。

上記距離検出装置５４はレール上を走行し、周返に磁性
片６０が等間隔に適宜数設けられた非磁性材からなる走
行車輪６１と、この走行車輪６１の回転を電磁的に検出
してパルス信号を発生するパルス発生器６２とによって
構成されている。

また、上記ポテンショメータ５９には、目標カント値を
手動で設定することのできるダイヤル６３が連結されて
いる。

次に本装置の作用について説明する。

まず、軌道整正機を所望の作業位置に移動させ停止させ
る。

今、上記支持枠Ｓを保持する台車４，５の載置位置にお
ける左右のレールの高低差がある場合には水準基準装置
Ｋの水準器１９がその高低差を検出する。

すなわち、左右レールの高低差によって支持枠Ｓが傾く
と、水準器１９の振子２１は常に垂下するように回動す
る。

この回動角を角度検知器２４で検出し、その検出量をサ
ーボアンプ２６を介してサーボモーク２７に伝達し、サ
ーボモータ軸に取付けられた駆動歯車２８および従動歯
車２８および従動歯車３０を各してねじ２９を回転させ
る。

上記ねじ２９の回転に伴ってめねじ部材３１が左又は右
に移動するのでレバー３２も左又は右に回動し、これに
よって作動桿１は左右レールの傾斜を修正する方向にそ
の傾斜角に等しい角度（水準基準修正量に相当する）だ
け回動ずる（第２図）ため水準検出装置Ｌの測定桿３４
は常に水平に保持される。

一方、水準検出装置Ｌ下方（検測位置）の左右のレール
に高低差があると第３図に示すよように測定補助面をな
すスリツタボックス３３の底壁３３ｂも傾斜し、上記測
定桿３４先端とその直下のスリツタボックス底壁３３ｂ
との離間距離ｔが左右のレールの高低差に比例して変化
する。

今、左側のレール３が右側のレール２よりも高いときは
上記離間距離ｔは水準零の場合よりも短くなり、測定補
助棒３８はスリツタボックス３３の底壁３３ｂにより押
上げられ、ポテンショメータ３７により左右のレールの
高底差が検出される。

なお、上記作動桿１が回動すると測定桿３４も回動する
が、このとき案内リンク３５はポテンショメータ３７が
取付けられた垂直第１リンク３５ａを傾斜させることな
く垂直方向に上下動させるので、これによってポテンシ
ョメータ３７による左右のレールの高低差の測定誤差が
無視しうる程小さくなる。

軌道整正機がレールの直線部■を走行しているときには
（カント値零の場合）クラッチ５８およびパルス発生器
６２と修正係数器５５間のスイッチＳＷ（第４図）が切
られ、ダイヤル６３によってポテンショメータ５９にカ
ント値零（水準狂い零）が手動設定され、このポテンシ
ョメーク５９の出力と上記ポテンショメータ３７からの
出力は制御装置５３によって比較される。

しかして、この制御装置５３はポテンショメーク３７に
よって検出されたカント値が零になるようにレールこう
上装置を制御して水準狂い零となったときに水準ＯＫの
信号を与えてレールこう上装置を停止させ、水準整正を
完了する（第４図）。

次に軌道整正機が直線部Ｉから緩和曲線部■を経て円曲
線部■に入る場合の水準整正について第４図および第５
図を参照して説明する。

軌道整正機がレール直線部Ｉから緩和曲線部■にさしか
かるとクラッチ５８および上記スイッチＳＷを投入する
とともに目標カント値（第５図のＣに相当する）をダイ
ヤル６３によって設定する。

これにより修正係数器５５の出力によってパルスモータ
駆動装置５６、パルスモータ５７、クラッチ５８を介し
てポテンショメータ５９を回転させて、緩和曲線入口か
らの軌道整正機の走行距離に見合ったカント値に対応す
る信号が制御装置５３に送られ、前述と同様にポテンシ
ョメータ３７のカント値検出信号との比較制御を行なう
。

この場合曲率一定の円曲線部■の目標カント値をＣ１緩
和曲線部■の全長をＬとし、また緩和曲線部■における
緩和曲線入口からの軌道整正機の走行距離をｌ，ｌ点で
のカント値をＣ１とすると、カントを緩和曲線全長Ｌに
対して直線逓増する場合、次式の関係が成立する。

Ｌ，Ｃの値は最初から伴明しているため修正係数器５５
の修正係数ｎをｎ一丁となるように予め設定しておけば
、修正係数器５５によって緩和曲線部■における緩和曲
線入口からの軌道整正機の走行距離ｌの点のカント値Ｃ
１が求まる。

このときの関係を第５図に示す。

次に軌道整正機が円曲線部■と到達すると上記スイッチ
ＳＷが切られ、この部分での目標カント値はその曲率に
応じた一定の値をとるため前述と同様に水準整正装置を
手動設定に切換えて水準整正を行なう。

軌道整正機が軌道の円曲線部■を出るときは、バルスモ
ータ駆動装置５６の増減スイッチ（図示なし）が減に切
換えられ、前述とは逆にカントを直線逓減して、緩和曲
線部の水準整正を自動的に行ないながら直線部に到る。

このとき上記スイッチＳＷが開き回路が切られ、以後直
線部の水準整正に入る。

このように、水準基準装置Ｋをレールこう上装置や道床
タンピング装置から十分離れ、レールこう上及びクンピ
ングの影響を受けない位置に設けるとともに電磁ダンパ
ー付水準器１９を使用すれば極めて短時間に水準基準を
設定することができ、またボテンショメータ３７の出力
とカント設定装置Ａのポテンショメータ５９の出力を制
御装置５３により比較しレールこう上装置を制御するた
め、水準整正の精度が著しく向上するとともに緩和曲線
部におけるカント値を自動的に設定でき、作業能率も向
上する。

次に高底整正について述べる。

まず、レール２，３の内一方にレール、例えばレール３
を基準レールとして、この基準レール３の高低整正を行
う。

即ち、第１図に示すように、光源Ｐからの光線を、基準
レール３の高低狂いに応じて上下方向に変位するスリツ
タ４０のスリット４０ａを通して受光器９に投射し、基
準レール３の高低狂いを検出し、レールこう上装置を作
動させて基準レール３の高低整正を行なう。

なお、軌道の緩和曲線部及び円曲線部等のカント部にお
いて、スリツタ３９ ，４０は第６図のように傾斜する
。

すなわちレベリング装置がカント部に至るとスリツタ３
９ ，４０は当初点線で示したように左右レールの傾き
に相応して傾斜している。

ところが水準基準装置Ｋの作用によって作動桿１は測定
桿３４が水平になるように回動され、この作動桿１の回
動によって作動リンク４３，４４は図の矢印方向に動か
され、左右のスリッタ３９，４０をそれぞれの腕４１，
４２を中心としてそれらのスリット３９ａ ，４０ａが
水平になるように回動する。

第７図はカント部における各装置の位置関係を示したも
のであり、光源Ｐから発せられた光源ｒはスリツタ３９
，４０のスリット３９ａ ，４０ａを通過して受光器８
，９に投射される。

そして光線ｒがスリット３９ａ，４０ａを通過する位置
はレール２の曲率半径Ｒによって異なる。

すなわち曲線半径Ｒが大きい場合には光線ｒの中心はス
リット３９ａ，４０ａのスリッタボックス３３側の８２
点附近（第６図）を通り、曲線半径Ｒが小さくなるにし
たがってしだいにスリックボックス３３から離れた位置
（第６図のＳ１点側）を通過する。

従って、従来のように、スリック３９，４０が固定され
ていると、上記Ｓ，点と８２点とではレール２からの高
さが異なり（８２点が８１より高い）、したがって、曲
率半径Ｒの大小によって光線ｒの受光器８，９への投射
位置が変化することになる，そこで、本願のようにスリ
ツタ３９，４０が常に水平に維持されればカント部にお
けるレールと光線ｒの通過位置きのずれによる上下方向
の測定狂いを殆んど無くすることができる。

以上説明したように本発明はレールこう上装置やタンピ
ング装置から十分離れ、レールこう上及びタンピングの
影響を受けない位置に設けられた水準基準装置Ｋによっ
て予め水準基準を検出設定し、この水準基準を作動桿１
を介して水準検出装置Ｌの測定桿３４に導き、常に測定
桿３４を水平に維持し、この測定桿３４と測定補助面（
スリックボックスの底壁等）との離間距離を検知器（ポ
テンショメー夕等）によって検知して検測部における左
右レールの高底差を検出し、この高底差とカント設定装
置によって予め設定された所望のカント値を比較し、レ
ールの水準整正を行なうとともに水準基準装置の水準修
正装置に連動する作動リンクによって高底整正のための
スリツクを水平に維持するようにしたので、従来のレベ
リング装置に比べて精度が向上するのみでなく水準整正
時間が著しく短縮され、作動能率が向上するという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレベリング装置の主要構成を示す斜視
図、第２図は水準基準装置の構成を示す説明図、第３図
は水準検出装置の作用説明図、第４図、第５図はカント
設定装置の作用説明図および第６図、第１図は高低整正
時の作用説明図である。 Ｋ・・・水準基準装置、Ｌ・・・水準検出装置、１・・
・作動桿、８，９・・・受光器、１２・・・橋架梁、１
８・・・水準修正装置、１９・・・水準器、３３・・・
スリッタボックス、３４・・・測定桿、３５・・・案内
リンク、３９，４０・・・スリツク、４３，４４・・・
作動リンク、５３・・・制御装置、５９・・・ポテンシ
ョメータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軌道整正機の前方の軌道の上方に配置された光源と
   、軌道整正機の前車輪の前方に設置されたタンピング装
   置の近傍の未整正の軌道の左右のレールの上に載置され
   た支持架台に取付けられたスリツクボックスと、上記ス
   リツタボックスに取付けられ、作動リンクを介して常に
   水平に保持されるスリツタと、上記スリツタボックス内
   に設けられ、作動桿により常に水平に保持される測定桿
   とこの測定桿と連動する案内リンクを介して軌道の水準
   狂い及びカント値を検出する検出部材とを有する水準検
   出装置と、軌道整正機の前車輪より後方の基準位置に配
   置された支持枠に取付けられ、上記基準位置における左
   右のレールの高低差から水準基準修正量を検出し、この
   検出した上記水準基準修正量を、上記測定桿及び上記ス
   リツタを水平に保持するための回動量に変換する水準基
   準装置と、上記支持枠に取付けられ左右のレールの上方
   に配置され、上記スリツタを介して入射された上記光源
   の光線により、軌道の高低狂いを検出する受光器と、上
   記水準検出装置と上記水準基準装置の間に回動自在に支
   承され、上記水準基準装置により上記水準基準修正量に
   対応する回動量だけ回動されて、上記測定桿を常に水平
   に保持すると共に、上記作動リンクを介して上記スリツ
   タを常；に水平に保持する上記作動桿と、上記クンピン
   グ装置の前部に設けられ、検出された軌動の高低狂い及
   び水準狂いをそれぞれ整正するレールこう上装置とから
   成ることを特徴とする軌道整正機のレベリング装置。 ２ 軌道整正機の前方の軌道の上方に配置された光源
   と、軌道整正機の前車輪の前方に設置されたクンピング
   装置の近傍の未整正の軌道の左右のレールの上に載置さ
   れた支持架台に取付けちれたスリツタボックスと、上記
   スリツタボックスに取付：けられ、作動リンクを介して
   常に水平に保持される。 スリツタと、上記スリツタボックス内に設けられ、作動
   桿により常に水平に保持される測定桿とこの測定桿と運
   動する案内リンクを介して軌道の水準狂い及びカント値
   を検出する検出部材とを有する水準検出装置と、軌道整
   正機の前車輪より後方の基準位置に配置された支持枠に
   取付けられ、上記基準位置における左右のレールの高低
   差から、水準基準修正量を検出し、この検出した上記水
   準基準修正量を、上記測定桿及び上記スリツクを水平に
   保持するための回動量に変換する水準基準装置と、上記
   支持枠に取付けられて左右のレールの上方に配置され、
   上記スリツタを介して入射された上記光源の光線により
   、軌道の高低狂いを検出する受光器と、上記水準検出装
   置と上記水準基準装置の間に回動自在に支承され、上記
   水準基準装置により上記水準修正量に対応する回動量だ
   け回動されて、上記測定桿を常に水平に保持すると共に
   、上記作動リンクを介して上記スリツタを常に水準に保
   持する上記作動桿と、上記タンピング装置の前部に設け
   られ、検出された軌道の高低狂い及び水準狂いをそれぞ
   れ整正するレールこう上装置と、左右のレールを所望の
   カント値に整正するため予めカント値を設定するための
   カント設定装置とを有し、上記水準基準装置及び上記作
   動リンクを介して、上記スリツタを常に水平に保持し、
   軌道の高低整正を行うと共に、水準基準装置により上記
   測定桿を常に水平に保持して、上記検出部材により検出
   されたカント値と、上記カント設定装置に設定されたカ
   ント値とを比較し、両者が一致するように軌道の水準整
   正を行うことを特徴とする軌道整正機のレベリング装置
   。