JPS62501232A - レ−ル頭部形状測定装置の改良 - 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】 レール頭部形状測定装置の改良 技　術　分　野 本発明は列車及び電車の軌道に使用されるレールの頭部の形状を測定Ｊる装置及 び方法に関する。本発明は、前記レールのみならず、長手方向に延びる頭部を有 する背　景　技　術 レールの形状を測定するために、すでに数多くの装置が開示されている。たとえ ば米国特許第３５１７３０７号、同第３９２４４６１号、及びオーストラリア特 許第４８７９５／７９号による開示がある。この従来公知の測定装置はレールに １動作で取り付けて長い区間、点検ずなわち測定するのが困何であり、特に前記 特許で提案された測定装置は、レール頭部の上面及び側面を測定する時に、その ままそのレール頭部の下側を測定することができない。

発明の開示及び産業上の利用可能性 そこで本発明は長尺物たとえばレールの形状を長手方向に測定する長尺物形状測 定装置を提供することを目的とする。本発明は前記長尺物を広い角度にわたり掃 引してその形状を測定するのに有用である。

前記目的は、次の長尺物形状測定装置によって達成される。すなわち、前記本発 明に基く長尺物形状測定装置は基部フレームと、この基部フレームに固定の軸線 を中心として回転できるように取り付【）られるアームと、前記基部フレームを 前記長尺物に着脱できる装置とを備え、この着脱は前記基部フレームを前記長尺 物の長手方向にほぼ平行な面内でこの長手方向に傾斜させ、固定軸線の周囲で回 転するように行ない、前記アームには距離測定線を有する距離測定装置が取り付 けられ、この距離測定線は前記距離測定装置が取り付けられた状態で前記長尺物 の被測定範囲内の部分で前記アームの回転軸線と交差する。

前記基部フレームを前記長尺物に着脱する装置を取り付けるには、前記基部フレ ーム取イＮ１状態で前記アームの回転軸線を前記長尺物の長手方向の軸線を含む 面内にあるようにするのが便利である。また、前記アームの回転軸線を中心とす る回転角度を検知して前記基部フレームの形状と比較するための装置を設けるの が好ましい。

前記距離測定装置はビーム状の光を放射でき、このビームを前記被測定部分の範 囲内で前記アームの回転軸線と交差するように前記距離測定装置を取り付【プれ ば便利である。

前記アームの回転軸線は、上述のように傾斜し、前記距離測定装置を前記中央位 置の何れかの側で９０°より大きい角度まで回転させ、この状態で距ｌ１１）ｔ ｉｌｌ定装四は前記アームの回転軸線より上で垂直になる。距離測定装置は前記 中央位置の何れかの側で１２０６まｒ移動できるようにするのが良く、この中央 位置の何れがの側で１０７°まで回転できるように覆るのが好ましい。

この移動範囲に距離測定装置をレールに取り付Ｇノるだ【ノで、前記長尺物形状 測定装置は一動作でレールに取り付けられ、前記レールの頭部の形状をこのｉｉ ｊ部の巾全体にわたって測り、このレール頭部のどちら側でも上から下まで下降 し、このレールのウェブの部分のどちら側でも前記レール頭部の少なくとも下側 の部分を横断することができる。このようなレール頭部測定範囲は前記従来の測 定装置では到底望み得なかったものである。

発明を実施するための最良の形態 以下本発明の実施例を図を用いて二Ｔ細に説明する。

第１図乃至第４Δ図及び第４Ｂ図において、長尺物の形状をその長手方向に測定 する装置たとえばレール頭部形状測定装置は取付装置２を右し、この取付装置２ は基部フレーム１の各端部で支持され、この７３部フレーム１は従来のレールに 取イ」装置によりこのレールの長手方向に取り付（プられる。この基部フレーム １にはアーム組立体６が回転できるように取り付けられ、このアーム組立体の一 方の端部には長尺物の形状を測定するだめの距離測定装置３が取り＜−’ｔＧＪ られる。

固定軸１０の端部２０はブロック１２で支持され、このブロック１２は基部フレ ーム１に強固に固定される。

前記固定軸１０の他方の端部はベアリング８で支持され、このベアリング８は支 持部材１１に取り付（プられ、この支持部材１１はベアリング９で回転できるよ うに支持され、このベアリング９はブラケット１３に取り付けられ、このブラケ ット１３は基部フレームで支持される。

前記支持部材１１はアーム６で支持され、ベアリング７はアーム６に取り付けら れて固定＠１０で支持される。

従って固定軸１０と支持部材１１はベアリング７乃至９で接続され、アーム６を 基部フレーム１に回転できるように支持する。この回転支持は第１図及び第２図 に符号２１で示すように、固定軸１０の軸線を中心として回転できるようにする ためである。

距１１１測定装買３はアーム６の端部に取り付けられ、距離測定用ビームを有し 、このビームは軸線２２を右し、この軸線２２は第１図に示すように回転＠線２ １に点２３で交差する。ビームの軸線２２及び回転軸線２１は、前記交差する点 ２３がレールの頭部４３の範囲内にあり、かつ、前記軸線２２が前記レールの頭 部のすぐ上の中央部の何れかの側で９０’より大きい角度で回転できるように設 定される。この距離測定装置の性質及び移動範囲については後述する。回転型ポ テンシオメータ４は可動部材を有し、この可動部材は支持部材１１に取り（＝Ｊ りられる。この取付けは前記ポテンシオメータを前記アーム６及び距離測定装置 ３の回転軸線２１の周囲における位置と直接関連させるように行なう。

基部フレーム１の何れかの端部にある取付装置２の細部を第３図及び第４図に拡 大図示づ゛る。この各取付装置【よ基部フレームに強固に取り付けられた固定の ブラケツ１〜３０と、このブラケット３０に符号３２で示す位置で回転するよう に取りイ」けられた可動のアーム３１とを有する。操作レバー３３はブラケッ１ 〜３０に回転でさるＪ：うに取りｆ」りられる。前記結合部３２．３４のそれぞ れの回転軸線はほぼ水平であり、前記形状３＋１１定装置の測定対象とするレー ルに平行である。作動レバー３３は回転するアーム３１にリンク３５で連結され 、この連結は作動レバー３３がブラケット３０に対して回転する時に、これに対 応してアーム３１がブラケット３０に対して移動するように行なう。この作動に ついては後に詳述する。

回転するアーム３１の下端部はクランプ頭部３６を支持し、このクランプ頭部３ ６は部分球形面を有し、この部分球形面はレール４１のウェブ部分４５の方を向 く。

このクランプ頭部３６は案内フランジ３７を有し、この案内フランジ３７は空洞 ３８の中に摺動支持され、この空洞３８は回転するアーム３１の下部に設けられ る。この案内フランジ３７は空洞３８の中の圧縮ばね３９に係合し、この係合は 前記クランプを作動させる圧力をアーム３１からばね３９経由でクランプ頭部３ ９に伝達できるように行なう。

前記固定のブラケット３０は直列的に配設された３ｆ１１のローラー５１乃至５ ３を有し、この各ローラーはレール４１の長手方向に平行な固定の軸線の周囲で 回転するように取り付けられる。この３箇のローラーは、ローラー５２．５３が 前記レールのウェア部分４５のほぼ垂直な部分に係合し、ローラー５１は前記レ ール頭部４２の下側に係合する。

第４のローラー５４はアーム５５に取り付けられ、このアーム５５はブラケット ３０に符号５６で示づ一位置で回転するように取り付【プられる。このローラー ５４は、前記３箇のローラーがすでに説明したように前記レールの前記各ｎ；に 係合している時に、レールの基部フランジ４３の上面に係合する位■にある。ブ ツシュロッド５７（まばねのハウジング５８の中でＦｌｔ！　ｆａｔ支持され、 このばねのハウジング５８はブラケット３ｏに取り付けられる。

このハウジングの中に圧縮ばね（図示１！ず）があり、この圧縮はねはブツシュ ロッド５７を下方に押し下げる。

このブツシュロッド５７の下端部はアーム５５に係合し、前記ばねの作用で［］ −ラー５４を、レールの基部フランジ４３の上部傾斜面に係ｎ４るまで強制的に 下降させる。

前記ブラケット３ｏに生ずる反作用によって０−ラー５１は強制的に前記レール の頭部４２の下面に保合さ口られる。

前記レール頭部形状測定Ｖ；、首を従来のレールに７１１１定の目的で整合させ るためには、６取（Ｊ装置２の作動しツバ−３３を第３図に示す位置から水平な 位置又は水平より上の位置まで、ト昇きせる。その結果、リンク３５はアーム３ １を回転軸線３２の周囲で回転させ、クランプ頭部３６は第３図に示４”ように 十分左側に移動し、レール頭部４２はクランプ頭部３６とブラケット３ｏのロー ラー５２．５３の間を通過する。前記取付装置がこの開放状態にある時に、前記 レール頭部形状測定装置は前記レール頭部まで下降でき、従ってこのレール頭部 形状測定装置は前記レール頭部才で下眸でき、従ってこのレール頭部形状測定装 置をレールから取り外す必要がある時にレールから引き扱くことができる。

アーム３１が開かれ、各取伺装ｒ１がレールの周囲に取り付りられた後、各取付 装置２の操作１ツバ−３３を下方に回転させてこの各取付装置を始動さけ、クラ ンプ頭部３６をレールのウェブ部分に係合させる。クランプ頭部が前記ウェブ部 分に最初に接触した後、操作レバー３３を最終イ装置までさらに移動させると、 ［ｊ−クー５１乃至５４はレール頭部の中央面の何れかの側に抑圧係合し、クラ ンプ頭部は前記中央面の前記の反対側に係合する。

すでに説明したように、アーム３１をレール頭部の周囲に近接移動させることに よりばね３９を圧縮する。このばね３９の圧縮力で、クランプ頭部３６が前記ウ ェブ部分を押づ）ｊを、ローラー５１乃至５４がレール頭部４２の反対側を押す 力と同じになるように制ｔｉｔ−！ｌる。

前記レールのウェア部分４５及びレール頭部７Ｉ２の下面は、このレールの使用 中に摩耗覆ることはないから、これらの面のデータを用いてレール頭部４２に対 重る形状測定用ビームの回転中心を正確に位置決めづることができる。理論的に は、レールの摩耗する部分はそのレールの頭部の上面とそのレール頭部の内側の 側面（いわゆるゲージ面）であるから、前記レール頭部形状測定装置は、前記固 定ブラケット３０をレールの外側の面に当てるように取り付けるのが好ましい。

ここで注意すべきことは、操作レバー３３をクランプ位置にした時に、リンク３ ５が操作レバー３３の回転軸線を越えて延びるようにすることであり、このよう にづれば前記操作レバーを前記位置に固定し、必要に応じて手動で操作すること ができる。

ローラー５１乃至５４の前記ウェブ部分及びレール頭部の下側における位置を正 確に割出して、取付装置を前記レールに取り付ければ、基部フレーム１及びアー ム６の回転軸１２６１のレール頭部４２に対する位置が正確になり、距離測定装 置３が軸［１２１を中心として回転し、前記中心２３を基準としてレール頭部の 面を正確に測定する。この中心点２３は形状測定装置のビーム２２の軸線とアー ム６の回転軸線２１の交点である。また、この中心点２３の位置と回転軸線２１ の傾斜角度から、距離測定￥Ａｉ？ｌ？３は前記レール頭部の下側の形状を読み 取ることができる。レールのこの部分は非摩耗部分であるから、この部分のデー タはレール形状測定値の校正値として利用できる。

鉄道用レールは荷重に応じて寸法が異る。このようなレールの断面形状は基本的 には前向−の筈であるが実際には同一ではない。そのために、着脱装置５９が必 要であり、このる服装置５９は第４図に示すようにローラー５１乃至５４とばね のハウジング５８で支持される。各サイズのレールに共用できるような特殊な装 置を使用し、この装置をブラケット３０に取り付けて適当にレールを測定しても よい。この装置はボルトでブラケット３０に取り付けられ、このボルトはＶｌｌ ｔｌ装置５９の孔６０゜６０、・・・に差し込まれる。

ブでよく、光のビームを反射させるタイプのもの、たとえばスエーデンのセレク テイブエレクｌ−ロニツク社（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃ ｏ、八Ｂ）又は米国のセレクティブエレクトロニツク社（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｔｎｃ）がオプトケータ（”０ｐｔＯＣａｔＯｒ”）の 名称で市販しているビーム反射型距離測定装雷が便利である。この市販の距離測 定袋打はレーザビームを被測定面に、照射し、その反則光を検知器で検知してこ の検知器と被測定面との距離に対応する信号を出力する。この信号の形は任意で よいが、ディジタル信号が好ましい。ディジタル信号にすれば、表示装置に目視 し易く表示づることも、データ処理装置への入ノｊできるように形を変えること も容易である。

前記ポテンショメータ４の出力も、前記ビーム光の回転軸線２１を中心とづる回 転角度及び前記距離を、被測定レールの形状を表わし得るように記録される。こ のレール頭部の形状は、前記記録されたディジタル情報を人の手でプロットして めてもよく、前記ディジタル情報を表示装置に表示してもよい。

図面の簡単な説明 第１図はレールに取り付けた状態の本発明に基く長尺物形状測定装置の立面図、 第２図は第１図の測定装置の部分拡大図、第３図は第１図の測定ｇｔの取付装置 の細部を示す端面図、 第４図は第３図の取付１ｆｆｉの着脱できるローラー装置の反対側を示す図面で ある。

手続補正書動式） １．事件の表示 ＰＣＴ　／ＡＵ　８５１００２３１ 、発明の名称 レール頭部形状測定装置の改良 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 アセト　リミテッド ４、代理人 岬 ヨ 昭　和　６１年　１１月　２７日 （発送日　昭和６１年１２月　２日） ６、補正の対象 特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の発明者および特許出願人の欄、 明細書および請求の範囲の翻訳文 ７、補正の内容 （１）　発明者および特許出願人の住所が変更になったことを証す書面を補正す る。

（２）　明細書および請求の範囲の浄書（内容に変更なし）。

８、添附書類の目録 （１）　証明書とその訳文　各　２　通（２）　明細書および請求の範囲の浄書 　１　通なお、証明書の提出により、委任状の提出は必要ないものと思料します 。

国際調査報告 Ａｕ　４１）７９５／７９　ＥＰ　７２２７　ＪＰ　５５０３３６９１　ＺＡ　 ７９３４８０

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．長尺物の長手方向の部分の形状を測定する長尺物形状測定装置において、前 記長尺物形状測定装置は基部フレームと、この基部フレームに取り付けられて固 定の軸線の周囲で回転するアームと、前記基部フレームを前記長尺物に着脱する 取付装置とを備え、前記基部フレームの前記アームの回転軸線は前記長尺物の長 手方向にほぼ水平な面内で前記長手方向に傾斜し、前記アームに距離測定装置が 取り付けられ、この距離測定装置の距離測定線は、前記距離測定装置を装着した 時に、前記長尺物の形状測定すべき範囲内で前記アームの回転軸線と交差するこ とを特徴とする長尺物形状測定装置。
2. ２．前記取付装置は位置決め部材を含み、この位置決め部材は使用時に前記長尺 物の外面の選定された位置に係合して前記距離測定線と前記アームの回転軸線と の交差する点の位置を決めることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の長尺物 形状測定装置。
3. ３．前記位置決め部材は前記交差する点を、相互に直角な２方向で位置決めする ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の長尺物形状測定装置。
4. ４．前記アームの回転軸線を中心とし、前記基部フレームを基準として、前記ア ームの回転角度を検知する装置が設けられることを特徴する請求の範囲第１項乃 至第３項の何れかに記載の長尺物形状測定装置。
5. ５．前記アームの回転角度を検知する装置はボテンシオメーターであり、このボ テンシオメーターは前記アームと組み合わされ、このボテンシオメーターの抵抗 は前記アームの回転軸線の周囲における回転角度に対応して変化することを特徴 とする請求の範囲第４項に記載の長尺物形状測定装置。
6. ６．軌道のレールの頭部形状を測定することを特徴とする請求の範囲第１項乃至 第５項の何れかに記載の長尺物形状測定装置。
7. ７．軌道のレールの頭部の形状の測定に使用され、前記レールは基部フランジと 、この基部フランジから直立するウエブ部分と、このウエブ部分の上端部にあり 、かつ、前記軌道を走車両の車輪と共働するレール頭部とを有し、前記着脱のた めの取付装置の部材は、使用時に、前記レールのウエブ部分の表面及びレール頭 部の表面に係合し、前記レールが使用状態にある時にこのレール上を走る車両の 車輪に接触しないことを特徴とする請求の範囲第２項又は第３項に記載の長尺物 形状測定装置。
8. ８．前記基部フレームを前記長尺物に着脱する取付装置は２つの取付用組立体を 含み、この取付用組立体は使用時に前記長尺物に、この長尺物の長手方向に離間 した位置で係合する２つの取付用組立体を含み、この各取付用組立体は前記長尺 物に係合するための２つ以上の前記部材を含むことを特徴とする請求の範囲第２ 項又は第３項に記載の長尺物形状測定装置。
9. ９．長尺物の長手方向の部分の形状を測定する長尺物形状測定装置において、前 記長尺物形状測定装置は基部フレームと、固定の軸線の周囲で前記基部フレーム に対して回転するように前記基部フレームに取り付けられる距離測定装置と、前 記基部フレームを前記長尺物に着脱する取付装置とを備え、前記長尺物は前記ア ームの回転軸線を有し、このアームの回転軸線は前記長尺物の長手方向にほぼ平 行な面内で前記長手方向に傾斜し、前記距離測定装置は距離測定線を有し、この 距離測定線は、前記基部フレームが前記長尺物に取り付けられた時に、前記長尺 物の形状が測定される部分の範囲内で、前記距離測定装置の回転軸線に交差する ことを特徴とする長尺物形状測定装置。
10. １０．長尺物の長手方向の部分の形状を測定する長尺物形状測定装置において、 距離測定装置を支持し、この距離測定装置は固定の軸線の周囲で前記長尺物に対 して回転し、前記固定の軸線は前記長尺物の長手方向にほぼ平行な面内で前記長 手方向に傾斜し、前記距離測定装置は距離測定線を有し、この距離測定線は前記 長尺物の形状を測定する範囲内で前記距離測定装置の回転軸線と交差し、前記回 転軸線の周囲の前記距離測定装置の複数の位置で、前記長尺物の前記形状を測定 される部分の距離を測定することを特徴とする長尺物形状測定装置。