JPS6160906A - 軌道狂い検測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

３−１　産業上の利用分野 この発明はレール上（；おける所定間隔下に設置された
一対の定点間に設置しておいた有形もしくはレーザー光
線からなる無形の基準線を、レール上を移動する測定車
Ｃ：搭載された追跡装置の上下・左右センサーで基点を
常＋：４％１；Ｉ、−するかもしくは位置検出素子で光
束を所定範囲内で収集することでレールの左右および高
低夫々の父位置を検知出力し、これらの出力値を記憶、
演算、プリント等の動作を測定皿に搭載した？Ｆ［算出
刃装置により行うこヒで軌道狂いｔを検測１．併せて伸
縮継目、分岐器におけろレールの実形状をも検測可能と
した軌道狂い検測装置に係わるものである。 レールの変位）工通常「軌道狂い」と称し、（１）軌間
狂い、（２Ｉ水準狂い、（３）高低狂い、（４１通り狂
いおよび　　　　　　　ｙ　　　　　　　（５Ｊ平面狂
いのΦ４項目に区分され、前記（１１、（２）の項目は
相対向する一対のレールの夫々に設定した基準点間の測
定によって針歯され、また（５）の項目は一定距離のも
とで得られた水準狂いにおける二つの測定値の代数差を
以て示されるので−（ＩＩ　（２ｒおよび（５１の各項
目の測定値を連萩的に得るｆ二◆ニー　レール上を移ω
ｌする走行台］［にＮ斜角検知器、金層と左右レールと
の変位量検知器、走行距離検知器および記憶演算器等の
使用により可能であるが、これら機器についてはこの発
明の趣旨、目的との関連性が４Ｉζ二深くないので、詳
細な説明を工省略しである。 また前記（３）（４）項においては共

【二、一本のレー
ルの５ｍづつ離隔し、ている三点から求められる相対変
位量であり、これら相対変位量よりレールの縦断平面夫
々の形状を算出することは相対先位測定値に誤差が含ま
れていること１画定社長、と変位形状の波長との関連等
から一般に困難視されているが、之とは逆に、縦断、千
面夫々の実形状から高低１通り夫々の狂い量を算出する
ことは容易に可能である。この実形状を測定・把握する
必要がある理由な以下に連べろ。 （１ン　　高低狂い通り狂いは］０ｍ弦に対するその中
点における測定対表面までの距離であるが、いま実線の
変位が５ｍピッチであると仮定すると、第２３図から容
易に了解できるようにノコの点に注目１−だとき相対変
位量は「６」としてしか現われない。図中２−２は基４
１７　、　ｍｌ−ｍ１ｍ２〜ｍ２は測定弦である、実際
の変形波形ピッチが５ｍの１　／２．１　／３．、　／
イし、測定弦長を波形ピッチと等しい５ｍにしたとき相
対変位量は（＋］　）−に１）＝＋２となることも容易
に理解できる。従って波形ピッチが］Ｏｍの冥変位の場
合には、相対３ａｕは実際の変位・Ｃ・の２倍に現われ
ることを意味し、］Ｏｍの）／３　、　］１５１／７・
・・・旧・・のピッチの場合ｆ二も５ｍピッチの】／３
】１５・・・・・・・・・におげろと同様であ、ｓ０従
って］０ｍ弦による相対変位量は、実形状の波長ず：よ
り０〜２倍の測定値として現われることがあり、　６１
１１定の目的によってシエ必ずしも満足中べきものとし
て採用できないこともある。 （Ｉｔ）　　高低狂い１通り狂いを生じたレールを正し
い形状に整正するに江、一定距離毎に簸正量を算出する
必要があるが、実形状を正確に把握すれば厳正量は単純
な算式により求められる。 備）　分岐器の場合にあってを工、基本レールに対し尖
端レールの方向が規定位置よりずれていることがあるが
、通り狂い量だけから「ずれ」を判断することは殆んど
不可能であり、従って実形状（この場合は平面形状）を
分岐器のｒｅＪ後に亘って５０ｍ槌度の範囲だけでも把
握できれば、規定位置からの方向の「ずれ」を容８に刊
断可能である。 θＶ）、１分岐器、伸Ｍ！Ｉｎ目等は高速逆転のときに
は特に平面形状を正規の形状に保持する必要があるため
当該部分の測定は他の部分５二おトｊ“るｆｌＩＬ道に
比しより入念に行われており、実形状を連続的に測定し
得れば厳正量も容易に判明して好都合である。 ３−２　従来の技術 以上のような理由から軌道の実形状の測定を行なうもの
である。従来子二あっては［９形状はレベル測量により
、また平面形状はトランフット測量により夫々求めるこ
とが一般的であったが測−＃：、地点の間隔を狭小とし
た場合にＥ工、多大の時間を要した。また伸縮継目、分
岐器という比較的短小な距離で済、む測定にｔ工銅線を
レールに平行に張設し。 この鋼線とレールとの距離の測定を手で行なっていたこ
ともある。いづれにしても前述のような手段により軌道
の実形状を測定する手段にあっては測定地点を移動する
毎に種々の原因により測定精度に「むら」が生じ易く、
均一な精度下において実形状を測定することは非常に困
難であり、また測定に際し、多大の労力と時間とを要し
１作条能率の向上は列置期待できないのが実状である。 ３−３　本件発明が解決しようとする問題点そこでこの
発明は前述のような欠点な電圧する意図のもとに、レー
ル上子二おける数１０ないし数１００ｍＮ１隔した一対
の定点間にワイヤーのような有形のｍ４体もしくはレー
ザー光線のような無形の基ｆｓｍを設置し、この！ＩＩ
Ｆ単線をレール上を移動する測九車に搭Ｎ１．された追
跡装置もしくは位匠検出素子で常に基点で捕促し、もし
くは光束を所定範囲内で収集してレールにおげろ上下お
よび左右夫々の変位量を検知・出力し、これらの出力値
を測定車が一定距離を走行する毎に記臆し、演算し、ま
た記録計記録砥に表示する等の動作を演算出力装荷で行
なうことで軌道狂いを均一な精度のもとで簡易・迅速に
測定し、併せて伸縮継目、分岐器におけるような短小な
部分での軌道の実形状をも測定可能とした軌道狂い検測
装置を提供しようとするものである。 ３−４構成 以下８１！１図ないし第１７図についてこの発明の第１
笑施例を述べる。一対の対向しているレール”＋　＋　
’！上を転動する測定車Ｍ１の車輪ｗ、　、　ｗ！、　
ｗ、　、　ｗ。 を、略「コ」の字の機枠１の端部に夫々取付けた支持片
’ｌ、ｆｌｙ　’３ｓ　’４＋二回転自在に支持すると
共に、前記四個の車輪のうち一つたとえばＷ４に走行距
離用センサー（図示しない）を付設し、車輪ｗ４が一定
距離たとえば１ｍ走行する毎に指令を発し、後述の高低
１通り、軌間等の各狂い量の測定指令を夫々Ｃ対応する
高低、通り、軌間の各検知器のゲート回路に発し、当該
時点での測定値の記憶を行わせるように

【１．また前記
車輪Ｗｌ　、　Ｗ！　ｔ　Ｗ３およびＷ４の夫々にはレ
ールｒｌ＋’！の内側面に摺接する７ランジを付設し、
４！！枠】の徒らな左右動を阻止している。機枠１の略
中央に右端（第２Ｎにおいて）を固定された一対の支承
体２，２の中間に梠架・定着させた横架材３の下方に更
に突起片４を定着・突出させて、該突起片４に左端を固
定ｌ、たコイルスプリング５の右端を、前記支承体２上
に少許の隙間Ｃ（時にはなくとも可）を設けておき、左
右に移動可能とした基準台Ｓの右端における懸垂部６の
下方に取付け、コイルスプリング５の矢印Ｓ０方向への
弾発力により基準台Ｓを常時、左方に押圧することで後
述のローラａを常時レールｒ、の頭部内側面に抑圧させ
である。そして基準台Ｓの左端に定着・懸垂した垂下片
７の下端の折曲部７１にローラ付シュー８（この付設理
由を工後述するが）を止着り、該ローラ付シュー８に植
設させである適数個（ここでは５個）の支軸９の下端に
ローラａを夫々回動自在に支持１１．これらローラａの
夫々をレールｒ、の内側面に接触可能（＝臨ませ、また
基準台Ｓの左端と中間の夫々に断面が５字形の起立片１
０　、　］　０１を取付け、これら起立片］　０，１０
’の間Ｃニネジ桿１】を回転自在に支持し、該ネジ樺】
１に、断面が浅い溝形のものを上下逆向とした移動盤Ｊ
２の垂下片ｂＩｓｂ！を螺合すると共に、起立片］０．
１０１の間においてネジ桿】１の両側（：夫々並列・固
定せる誘導桿１３．，１３．の夫々に、 前記垂下片す、、ｂ！を二穿設された通も（図示しない
）を挿通させ、移動盤１２が直線状に移動可能とする一
方、前記移動盤１２の左端近傍に定着中直立させた一対
の支柱１４．１４に、昇降盤１５Ｃ：穿設された通孔を
遊合させると共に、移動盤】２の略中開に面動自在に直
立・支持されたネジ桿］６に前記昇降盤１５の中間に穿
設されたメネジ付の通孔ｉを螺合し、ネジ桿１６の回動
により昇降盤】５を昇降可能としである。 また、前記支柱１４．１４とネジ桿１６との間において
、所定間隔下に投・受光形の上下センサー１７と、左右
センサー】８を付設したＵ字形の上下検知器Ｅと「コ」
の字形の左右検知器Ｇとを夫々ネジもしくは鋲のような
止着具Ｊｓ＊　ｊｌで昇降盤】５に固定し、これら上下
検知器Ｅと左右検知器Ｇの夫々の開放部に亘って有形の
基準Ｉ％１１９（後述する）を挿通させ、この基準＠１
９を常に上下、左右夫々のセンサー１７．１８の中央の
基点ｕｌ＋　ｅｌに設定可能としである。基準台Ｓの略
中央に通りセンサー２０を、また機枠］の右側略中央に
軌間センサー２１をさらに移動盤１２の一側に、高低セ
ンサー２）を夫々設置し、レールｒ１゜ｒ！−二おける
夫々の通り、軌間および高低を検知可能としである。 前記三種のセンサーは同一の構造であるから、之を第１
１図によって説明すると、基準台Ｓもしくは機枠１上に
定置された円筒状の筐体２３の内部に軸受２４を介して
回転軸ｄを回転自在に収納支持し％鉄面転軸ｄの一端（
回置（＝おいて下端）に固定させた指針回転式のポテン
シオメータ−２５と並列した渦巻きばね２６の末端を壁
体２７の上方にネジｊ、で止着する一方、先端を前記回
転軸ｄに固定すると共に、筐体２３上面外側において回
転軸ｄに取付けたプーリーＰにワイヤー〜■、を巻き付
け、その一端をプーリーＰに止着し、またワイヤー鴇の
他端を原動機たとえば電動機６１で左右もしイは上下に
駆動される移動盤１礼昇降盤Ｊ５もしくは基準台Ｓに連
結すると共に、前記渦巻きばね２６でワイヤーＷｌを早
時ブーＩＪ　　ｐ側（：弾迎的に保持しておく。なおワ
イヤーＷ５の動きをプーリー２）回転軸ｄを介しポテン
シオメータ−２５により電気量に変換ｌ１、その電気量
の変化を、付設せる導線２８を経℃機枠１に搭載してい
る演算出力装ｅＱ（後述する。）に側定値を伝達し、通
り高低、軌間の各狂いを記憶、換算−演算することにな
る。 電源（蓄電池）６４を具備した演算出力装置Ｑは、第７
図にみるように長方形状の筐体■１であり。 この筐体ｖ１の表面には通り高低軌間および水準各セン
サー用ならびに電源用のコネクターｔＩｔ　’ｔ＋ｔＳ
ｓ　ｔ４ｔ　”１の夫々を配置する一方、上部には基準
線１９の上下、左右センサー１７．１８からの入力時の
ゼロ点調整子ｔ６ｙ　ｔｌを並置し、またコネクターｔ
ａｎ方には通り高低、軌間および基準各センサーからの
入力用の切換スイッチｔ８を配置し、さらにその上方に
データ表示器２９を、なお−側には入力値のプリンター
３０およびプリンター３Ｏｆ＝おける数値のプリンター
記録紙３１を並設すると共に、プリンター記録紙３］の
送出用のフィードスイッチ３２を配歯゛シ、なおヱ体シ
１内にはＡ／Ｄ変換回路、マイクロコンピュータ−人力
用整合回路、グー”Ｉンター駆動回路電源回路等を収納
している。 Ａ／Ｄ変換回路は、各センサーからの入力値をデジタル
値に変換させる機能を有するもので、各センサー毎に設
ける場合と、マイクロコンピュータ−に制御させて一つ
のＡ／Ｄ変換回路を順次切換えて使用する場合がある。 単位時間当りのサンプル数が多く、変換時間の余裕がな
い場合には。 前者の形式を採用することになる。またマイクロコンピ
ュータ−においては、走行距離センサーからのパルス数
を黄算し、予め設置した所定距離を測定車Ｍ、が走行し
たとき、前述のように番センサーからの入力値をＡ／Ｄ
変換回路でテ゛ジタル変換し、各センサー毎に設けられ
た。記憶回路に順次記憶させ、る。通り、高低の各狂い
は］０ｍ以上レール上を測定車Ｍ、が移行した後三箇所
の定点における測定値から算出し、平面性狂いは５ｍ以
上移行した後、水準狂い象の二点の値から算出し、軌間
狂いは基準値に対する差であれば入力値そのままでよい
が、必要によっては基準値（たとえば本仰の代軌ゲージ
におけるｊ０６７藺）に加算することになる。以上のよ
うな入力値の演算後、プリンター３０へ出力を送ること
になり、プログラムに従った様式でプリンター記録紙３
１に印字する。 水草センサーＨに第２図において車％　ｗ、　、　ｗｓ
側における略中夫に配置され、その構造は第１２゜１３
．１４および】５図にみるように、シリコンオイル２．
を収納し、上面上に爪体６３を４着した長方形状の目体
Ｖ、の両仙ｊ内部に鋲もしくはビスのような止着具Ｊ４
で固定垂下された断面図Ｕ字形の軸受ｂ４＋二支軸ｄ４
．ｄ、を横架・固定し、これら支軸ｄ４．ｄ４に上方な
回動自在に貫通された腕片３３゜３３の下端に円柱状の
重錘３４．３４を固定−懸垂スる一方、腕片３３の一つ
の中途に設けた一対の切込みｎ、ｎに係入させた突子ｙ
、ｙを取付けたＵ字状の挾持体３５に水準測定板３６の
端部をネジ込みｇ二より固定１７、該水本測定桿３６の
中間を、筐体Ｖ、の略巾央に定滲・した取着片３７゜３
７に介在・固定させた差動トランス３８０通孔ｊ４に貫
通させると共に、前記に錘３４のうち一方１ｔｌ　３図
では左方）にネジ込みで固定した停止片３９を、前記取
付片３７に当接可能（＝臨まぜることで、水準測定板３
６の徒らな移動を制止可能としている。 次に基準線］９とし、て銅、プラスチック、ガラスＲ維
等で構成された有形の線条体もＬ　＜に適数本の線条体
からなる撚合体を使用する場合Ｃ：おいては、第６図に
示しであるように、レールｒ、の所定個所における固定
端側Ｚ１および九張側Ｚ２の夫々にハンドバイス４０，
４１を定ルし。 ハンドバイス４０に有膜された横架材４１に植設しであ
る７ツクｈ、に基＠腺１９の一端を係架し、該基準［有
］】９を、　　　　　　　　拡孔可能に装着された脚柱
ｇｚｌｈの頂点ζ二おけるローラ４２を介して緊張側Ｚ
−二延長じ二基準線】９の他端を張力目やす！４３およ
びコイルスプリング４４の接合部ハに連結し、この接合
部ｊ、に対向している他の接合部ｊａｉ二、鋼もしくは
ガラス繊維で構成された牽引線４５を連結し、該牽引線
４５が拡開可能に装着された脚柱ｇｓｙｇ４の頂点に６
げるロー２４６を介して巻き取り胴４７に１先端を止着
し、この巻き取り胴４７の支軸ｄ、に固定したハンドル
４８で牽引ａ１４５を緊張°もしくは弛緩させて基準線
１９（ニ一定の緊張力を保持以　　　下　　　余　　　
白 可能としている。 ハンドル４８の一定位置への保持手段として、たとえば
支軸ｄｓｔ二固足固定爪車ｌ二へ７ドル４Ｂ４１１１１
（１）爪を係脱自在な形式を採用する。なお、ハンドバ
イス４０．４１の構造シュその一例としてたとえば登録
実用新案ｇ１３６８２３２号（軌条への機器定着装ごｌ
）のものがあり、レール「１への着脱は、レバーｈ、、
　ｈ。 のワンタッチ操作で可能である。 基準線】９の通路１：前述のよ５な投・受光形の上下や
左右七ンｔ−１７，１８を第３図にみるように設置し、
これら上下および左右夫々のセンサー］７．１８の夫ｋ
ｃＭｆｔ’：８れた素子’Ｉ　ｒ　Ｊ　＋　”Ｓ　”’
　”’　Ｊ　ｒＵ声よび’Ｉ　Ｉ　ｅ！　ｒ　６３・・
・・・・’＠ｒｅ＠のうち中央の素子”５ｒＣ５の夫々
を基点とし、これら素子”５＋ｅｅ上を基準線】９が通
過して素子ｕｌ、！、の光路を遮断している。 基準線】９が、いまたとえば素子ｃ６〜ｅ、のうちの一
つの光路を遮断するとき、左右センサー】８は左に移行
し、−１″た素子ｅ、４．のうちの一つの光路な遮断す
るとき、左右センサー】８は右に移行し、オに基点であ
る素子ｅ−基準線１９が位ｉｆるようｇ二制御する。上
下、左右夫々のセンサー１７．１８を移行させる駆動装
置りの駆動源として電動機６１が一般に利用され、その
−例が示されたＪｉＥＪＯ図（＝おいて電ｉ＠機６１の
回転軸ｒ、に固定した歯車ｇ　ｖｌ二歯車ｇ、を噛合し
、この歯車ｇ、に定着したネジ桿１１（もしくは１６　
）　Ｃ移動盤】２（もしくは昇降盤］５）の垂下片Ｓ、
を螺合し、センサーからの信号により。 電動機６】を駆動させ、ネジｓ】１（もしくは１６）の
回動で移動盤】２（もしくは昇降盤１５）を移行可能と
し、そして移動ａ】２（もしくは昇降盤１５）Ｃニ一端
を取付けたワイヤーＷ、の他端を前述のよう（：通り、
高低、センサーｆ二おけるポテンシオメータ−２５の摺
動子（図示しない）を回転可能としである。 Ｉｔ二、＃に２ｍにおいてレールｒｌ側にローラ付シュ
ー８を基準台Ｓｔ二付設する理由を述べる。この発明Ｃ
：おける検測装置は、分岐器での通り、高低、軌間等の
検測も主要対象の一つとしており、そして分岐器の一般
形状は第９図（：みろように、Ｃ５の部分に次線部があ
り、ガイドレールｒ、、ｒ、により走行方向が規定され
るが、ローラ付ンユー８でなく、単にもしもローラａが
一個だけ付設されている場合には欠線部Ｃ，を通過する
とき、ローラａ自体が欠線部Ｃ１に陥入する。なぜなら
ばローラａの［径が欠線部Ｃ１の間隔よりも狭少で、か
つローラａが欠線部Ｃ５の側のレールｒ１に向はコイル
スプリング５を介してばね力で押し付けているためであ
る。 従って欠線部Ｃ１への陥入を阻止するにはローラａの直
径を欠線部Ｃ，の間隔よりも大きくとれば事足りるとい
うことで、ローラの代りＣニシューと称する。板状体を
使用するのが一般的であったが、シ≧−だけではレール
との摩擦が大きく。 しかもシューの摩耗量が比較的大きくなるとの考えから
レールとの接触部Ｃ足板数個のローラを設けてレールと
の摩擦増大を阻止すると共に１−個のロー２の欠線部Ｃ
５への陥入を阻止する考慮のもとに複数個のローラａを
付設したシューを使用することにした。 なお、前記上下、左右センサー１７．１８、上下検知器
Ｅ、左右技知器Ｇ、Ｍ　Ｂ１１機６］、移動盤１２も［
くは昇降ｆｌｉ］５　、ネジ桿１１もしくは１６を含め
て追跡装置１＜と称する一方、基剤台Ｓの右方に通り記
録計６２を設Ｗすることで、記録計記録紙（図示し、な
い）の供給を測定車Ｍ。 の走行に連動させ記録ペン（図示ｌない）を左右センサ
ー１８の動きＣ；関連させて平面状の変位を直ちに記録
させることも可能である。 ｇ２実施例として第１８図ないし、第２）図に示すよつ
ｆ二、レーザー光線を基準ＩＩ！１．１９に選定り、た
場合においては第１０図１二みるように、レール’Ｉ、
’！の所定位置に板状の取付台４９．５０を横架し、こ
れら取付台４９，５０の夫々−側（ここではレール

【、
側）を、レールｒ、側を二定着された位置決め金具５］
、５２上に載置し、一方の取付台４９には焦点紋りレン
ズ５３を付設したレーザー発信器５４を、また他方の取
付台５０にはレーザー光線を受けとめる受光板５５を定
Ｍした支持体５６を夫々設置し、またレール’１＋’ｌ
において夫々冒さ調節摘み’！ｙ　Ｉ４を夫々有する高
低調節子５７．５８を設けて取付台４９．５０の夫々の
高低を調節すると共に、取付台４９．５０の適所に夫々
水準器５９，６０を設置することにより、取付台４９．
５０の水平状態を検出可能とし、である。そしてこのレ
ーザー光線の基剤１ｆ１．１９を捕捉するた−めにレー
ル’ｌ＋’ｆ上を移動する測定車Ｍ、の適所に集光レン
ズ７】を定着したレンズ取付台７２ン、このレンズ取付
台７２の後方（第１９図においては上方）　に手導体を
以て構成された位置検出素子７３とを設けた点において
第１実施例と梱漬１″Ｃおり、第］実施例における測定
皐Ｍ、上の部材に比し著１．　＜少い部材で小足り１位
置検出素子７３自体で通り、高低の狂い量を求め得るの
で１通り、高低夫々のセンサーも不要となり、測定携伯
も大巾に８Ｒ素化されて測定誤差も小さくなる利点を有
している。なお、前記位置検出素子７３七Ｉ−てはＰＳ
Ｄ４Ｌ　＜はＣＣＤ等が使用され−たとえばＰＳＤにあ
って）工半専体表面抵抗層による光を流分割を行なうも
のであり。 第２）図に示すように、シリコン製平板７４の表面Ｃ；
Ｐ型半導体の均一な抵抗用を構成し、両端にＸＹの電極
が設けられている。また集光レンズ７１は、その中心が
レーザー光線に一致するよつに設置！され、上下、左右
夫々の方向における狂い量の測定範囲を±１００ｓａｒ
程度とすると、約２８０期程度の直径を有する集光レン
ズ７１の使用で狂い量に基づく光線の全てをレンズ面で
受けることが出来る。 なお、レーザー光線には半尋体レーザー、固体レーザー
、ガスレーザー等があるが％特に単元性。 指向性および集光性にすぐれているガスレーザー（Ｈｅ
−Ｎｅレーザー等）を使用するのが好適である。 ３−５　　　　イ艮　　　　用 この発明において、レールの実形状横町に際し第］実施
例においては、検測しようとするレール区間の外側に基
準線の取付点を選定し、第２，３および６図に示すよう
に基ｆ４線】９をレールｒ１゜ｒ！−二沿って適宜の高
さに設定した後、測定車Ｍ、の車１１１１　Ｗｓ　ｓ　
Ｗｔ　−ＶＶｓ　−Ｗ４をレ−ｋ　ｒ、　、　ｒ、上に
転動させるとき、ローラ付シュー８に付設されたローラ
ａがレールｒ、の頭部内側面に当少し乍ら回転するので
。 レールｒ泪体がたとえば第１６図に示すように湾曲状態
下にあれば、ローラ付シュー８はコイルスプリング５の
矢印Ｓ０方向への弾発力で常時、レールｒ１側に押圧さ
れるので、ローラ付シュー８と一体的な基準台Ｓも同時
に矢印Ｓ０方向に移動する。 この基準台Ｓに搭載された移動盤］２も同一距離だけＪ
方向に移動する故、左右センサー１８における素子Ｃ，
−，−９４のうちの一つが基準線１９により光路な遮断
するので、左右センサー１７に対応している電動機６１
に指令が発せられて電動機６１を起動させ、第１０図１
二おいて歯車ｇｙ＋ｇａを介してネジ桿１］を回動させ
、之に螺合する。垂下片Ｓ。 を右側に移させることで、移動盤］２自体を右側に移行
させるので一移動盤１２上の左右センサー】８を右側に
移動させ、基点とＩ２ての素子ｅ、が再び基準線】９に
位置するようになる。このように左右センサー１８の基
点として素子Ｃ５が常時、基掌線］９上に位置すること
になり、そしてこの基準線】９上、検測対象レール（こ
の場合にはレール「１）の内側面との離隔距離をｉ、ｐ
ｔ２ｉ、・・・・・・ｊ！６とするとき、これらｘ、、
ｐ、、・・・・・・２゜を連続的に測定すること千１次
の式よりレールｒ、の左右方向に亘る凹凸形状即ち平面
形状を検知できる。いまλ１．Ｌ２間の距庫を］Ｏｍと
するとき１通り狂いＶμ工次式で示される。即ち ち十必。 Ｖｐ″′２・−二ｒ（１１ さらに之を一般式に書き直せば 式ＩＩ＋もしくは（２）において右辺の２の夫々の値が
既知であるからＶｐｎ　（ここではｖｐｉ）の値が容易
に求められる。 高低狂いの場合にあっては、車輪ｗ、　、　ｗ２．　ｗ
、　、　ｗ４がレール’ｌ＋’！上を転動する際、レー
ルの頂面に凹凸が存在するとき１機枠】があるときｆ二
は上昇し、トロときには下降するので昇降盤】５上の上
下センサー】７も上昇もしくは下降し、たとえば上下セ
ンサー】７が上昇して基点としての７素子Ｕ。 より下方の素子ｕ６〜Ｕ、のうちの−っが基準線１９ｆ
二より光路を遮断するので、ｉｉｉ′Ｉｒ述と同様に電
動機６１に指令が発せられて、之が起動し　ネジ桿］１
を一１ｆＩｈさせ、之ｆ二螺合する垂下片Ｓ、を介して
昇降盤】５を下降させるので、昇降盤】５に取付けられ
た上下センサー】７自体も下降

【、再び基点としての素
子Ｕ、が基準線】９上に位置することになる。 この基準線］９と、検測対象レール（この場合にはレー
ルｒ、）の頭部頂面との離隔距離をり、、ｈ２、ｈ、・
・・・・・ｈ６とするとき、これらｈＩ＋　ｈｌ、ｈｌ
・・・・・・ｈ。 を連続的に測定することで下記の式よりレールｒ１の上
下方向に亘る凹凸形状即ちに１断形状を検知できる。い
まｈｌ、ｈ、間の距離を］Ｏｍとするとき高低狂いｖｈ
は次式で示される。即り さらに一般式に曹き直せば 式（３）もしくは（４）にＳいて右辺におけるｈの夫々
の値が既知であるからｖ）Ｌ７Ｌ（ここではＶｈ２　）
の値が容易に求められる。 軌間狂いの場合には１通り狂いの検測時において基準台
Ｓの左右動Ｃ伴い、基準台Ｓの右端に取り付けたワイヤ
ー蕩Ｗｗの移動が軌間センサー２１のブーＩＪ　−Ｐの
回転に変換され之を介して回転式のポテンシオメータ−
２５に伝達されることになる。軌間狂いというのを工、
この場合にあっては車輪Ｗ、　、　Ｗ、のレールｒ！へ
の二つの接触点とローラ付シュー８との距離であるから
、車４ｓｉ　’ｗｓ　１ｗ４の間隔が大きいときには、
測定誤差の増大を招来する故。 ローラ付シュー８　ヲ対ｆｌａｔレール（この場合には
レール「、）にも設定する必要がある。 水準狂いは相対する左右レールの二点間の基準長Ｃコ対
する高さの差であり、水準センサーの測定から算出され
、また平面狂いは一定の距離のもとで得られた水準狂い
の測定時の２つの値の代数差を以て表示される。水準セ
ンサーは測定車Ｍ８の移行時において左右のレール’ｌ
、’！に高低の差があれば、支軸ｄ、、ｄ４を支点とし
て腕片３３．３３の揺動により差動トランス３８を貨゛
通せる水準測定棒３６の移行距Ｉ４μを測定［、て基準
長に対する高低差を検知する。 以上の辿り、高低、軌ｒｄＪ夫々の狂い検測に際しては
、車輪Ｗ４が一定距離たとえば１ｍを走行する毎≦；単
車輪付設された走行距離用センサーによりパルスの指令
を発し、この指令を受けた時点において各検知器から入
力値をＡ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換した後、
マイクロコンピュータ−で記憶すると共に、その時点で
の出方可能な値（この場合、レールｒ、側の通り、高低
、軌間、水準庇い）をプリンター記録紙３】に°印字す
る。この印字の目視により敷設されたレールの平面およ
び縦断夫々の実際の形状を数量的に容易にＭｕ可能であ
る。 また第２実施例において、基準＃］９としてレーザー光
線を使用する場合には、集光レンズ７】

【二人射したレ
ーザー光線は、集光レンズ７１を通過後、屈折して後方
の位置検出素子７゛３に当接し、ここにおいて入射した
レーザー光線その強度を（ｆＬとする）により発生する
光電流ＩＸ、ＩＹは夫々下記のようになる。 ＸＹ／［の抵ＩｊＬは均一な分布を保持するものとして
取扱うとき、抵抗は周知のように長さに比例するのでＸ
Ｙ間の距離なり、１！極Ｘとレーザー光線の入射地点と
の距離をＸとすれば前記ｌＸ１ｙの式と書き換えられ、
　　ｌｘ　、　ＪＹの夫々は、ＬとＸとで表示されるこ
とになり、そして位置検出素子７３への光による位置信
号ＰはｌｘとＩｙの和と差の比で表わされる故 よっていまＸ＝０ないしＬに対応する位置信号Ｐとして Ｘ＝Ｏのとき　　Ｐ工］ Ｘ＝−Ｌとき　　Ｐ゛＝０ ：？ Ｘ＝Ｌ　とき　　Ｐ＝−１ となり１強度Ｉｔ、の変化とは全く無関係に位置倍号Ｐ
が取出せる。即ち光の焦点径の大小を不問光の中心位ｆ
は変らないことが了ｐＪｆさｈる。なお前記の記述は剪
１８図において左右方向における狂い量の測定手段であ
るが、第１８図において上下方向におげろ狂い量の測定
手段についても左右方向におけると同様な手段で狂い量
を測定可能である。 よって左右上工夫々の方向における狂い量の測定に際し
１．第１実施例におけると同様に車輪Ｗ４に付設された
走行距離用センサーによりパルスの指令を発し１位置検
出素子７３からの入力値をＡ／Ｄ変換回路によりデジタ
ル直に変換した後、マイクロコンピュータ−で記憶する
と共に、プリンター記録紙３］に印字し、この印字の目
視で狂い量を数量的に容易に確認可能である。 また追跡装置による狂い量の検測Ｃ足腺１．ａｌＥ］Ｏ
囚においてはセンサーからの信号で電動機６】の回転を
ネジ桿】】もしくは１６に伝達する２ノ方鞘送りネジ方
式を採用したが、之Ｃ：限らず、たとえば「ラックとビ
ニオン」「ワイヤーとプーリー」等の組合せ、「油圧又
は空圧方式」等稍々の形式を採用可能であり、さらには
水準センサーにおいて差動トランス形式の他（：、振子
式、礁電変換素子もしくは光電素子あるいはジャイロス
コープ式を採用してもよい。 ３−６効果 この発明によれば基準線の定点を測定範囲の外側に設定
し５、測定範囲に亘ってレール上を走行する測定車に搭
載された追跡装置または位置検出素子（：より通り、高
低、軌間、水準平面性の各狂い］ 量が検測可能であり、被測定レール軌間面の平面実形状
および被測定レールの頭頂臼の縦断実形状を容易に測定
できる。従って当該測定範囲に敷設されるべきレールを
正視の敷設状態のもとに保守・整正するための適確な計
画を立案でき、また。 従来における形状測定の手間や時間【：比して大巾Ｃ：
低減でき、しかも検測時の記録を自動的に表示可能であ
り、作業員、計画立案者にとっては極めて好都合で、ま
た測定車自体Ｉ：は基準線を設置する必要がないので、
全体としての形態を小型化でき、かつ構造の簡易化を図
ることができさと共に、測定間隔が短小のときでも測定
時間にＲいて１通常の測定間隔におけると殆んど同一で
あるので分岐器。 伸縮継目等におけろレールの詳細な実形状を把握可能で
あり、さらには従来、人手に飯存を余儀なくされていた
検測作業を測定車の走行に伴うセンサーの作動に代えた
ので、測定者の経験−感、心身の状態部による個人的な
差が全く排除され、何人によっても常時、測定者による
誤読のないしかも均一な種度のデータを短時間のうちに
採取できると共に、検測のために４１ｉｉ＋に更めで新
規な機器類を案出もしくは設計する必要もないので、経
α“で的に著しい負担となる倶れもない等の特徴を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る第１実施例の六部正面図、第２
図は仝上平面図、第３図昏工上下および左右夫々の検知
器と有形の基準線との位を関係を示す斜視図、第；４囚
は第３図の上下センサーにおける素子と基準線との位置
関係の説明図、第５図は第３図の左右センサーにおける
仝上説明図、巣６図は葺形の１！￥準線設定手段の要部
斜視図、第７図は演算出力装置の外観ＩｐＦ視図、第８
図にセンサーによる億数値表示ｌ二至る過程のブロック
図、ｇＸ９図を１分岐器の要部平面図、第１０図は左冷
への移行用層ＩＩｈ装置ヒセンサーとの結合状態を示す
要部斜視図、第１１図は通り、高低および軌間夫々のセ
ンサーの一部を切欠した断面図、第１２囚は水草センサ
ーの平面図、第１３図は第１２図のＫ１−４１線断面図
、第１４図は第１３図ノＸｒＶ　−ＸＩＶ　ｉＭｉ図、
第１５ＶＧＸ第１４図のｘｖ　−ｘｖ線端面図、第１６
図は通り狂い量の検出時の説明図、第１７図Ｇｓ高低狂
い量の仝上説明図、第１８図を１填２実施例の要部正面
図、第１９囚％工仝上平面図、第２０図はレーザー光線
形式の基準線の設定手段の要部寸視図、蘂２１図は第２
実施例による検出から数値表示に至る過程のブロック図
、第２）図は位置検出り子への受、党（：よる位置信号
取出手段の説明図、第２３図は５ｍ弦と１０ｍ弦とにお
ける軌道狂いの相対変位状態の説明図である。 Ｋ・・・・・・追跡装置ｒｔ　　当、開２・・・・・・
測定１　Ｑ・・・・・・演算出力装置 ｅｇ、１１５・・・・・・センサーの基Ａ　　ｒｌ、ｒ
ｌ−・−Ｖ−に１７・・・・・・上下センサー　１８・
・・・・・左右センサー］９・・・・・・基準線　７１
・・・・・・集光レンズ　７３・・・・・・位の１検出
装置 昭和５９年ヲ月３日 発明者　　持　永　敬　彦 仝上　片山幸彦 仝上　金子ｐ尚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レールの二点間に設置された基準線を常持、センサーの
   基点で捕促する追跡装置もしくは光束を所定範囲内で収
   集する位置検出素子を、レール上を移動する測定車に搭
   載し、該測定車のレール上での左右、上下動によりレー
   ルの左右、高低夫々の狂い量を追跡装置もしくは位置検
   出素子で検出し、これら狂い量を測定車に搭載した演算
   出力装置での変換・記憶・演算により出力・測定するよ
   うにしたことを特徴とする軌道狂い検測装置 （２）基準線は、線条体、複数本の線条体からなる撚合
   体もしくはレーザー光線である特許請求の範囲第１項記
   載の軌道狂い検測装置 （３）センサーの基点は複数の奇数個からなる素子の中
   央に設定した特許請求の範囲１項記載の軌道狂い検測装
   置