JPS636645Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は地下鉄道等に用いられる第３軌条の軌
道狂いを測定する装置に関するものである。

地下鉄道の車両に電力を供給する手段として一
般に第３軌条が広く用いられている。第１図Ａは
第３軌条を備えた地下鉄用軌道の断面を示し、１
ａは走行用の第１軌条、１ｂは走行用の第２軌
条、１ｃは給電用の第３軌条である。

走行用の第１軌条１ａと第２軌条１ｂとによつ
て構成される走行軌道については、軌間距離Gab
及び各軌条の高低差等に関する軌道狂いの定義が
確立され、軌道狂いの測定方法，測定装置が開発
されている。しかし、第３軌条１ｃの軌道狂いに
ついては未だ能率的な測定装置が開発されていな
いので、従来一般に、直定規などを用いた手作業
で第３軌条の狂いの測定が行われている。

次に第３軌条１ｃの狂いについて説明する。

第２軌条１ｂと第３軌条１ｃとの間隔の標準寸
法をG_pとし、実測寸法をG_bcとする。

G_bc−G_p＝ΔG_bcが第３軌条１ｃの軌間狂いであ
る。

第１図Ｂにおいて、点Pa，Pb，Pcをそれぞれ
第１軌条１ａ，第２軌条１ｂ，第３軌条１ｃの頂
点とし、基準水準面Hoからの高さをそれぞれａ，
ｂ，ｃとする。

点Pcが、点Paと点Pbとを結ぶ直線２の上にあ
るとき、これを狂い零の基準状態とする。点Pc
が上記の直線２の上に無いとき、次式によつて高
低狂いΔHが定義される。

ΔH＝ｃ−c′ c′＝ａ＋（ｂ−ａ）×G′_ab＋G′_bc／G′_ab ただし、c′は基準水準面Hoから第３軌条１ｃ
の頂部までの基準寸法、 G′_abは点Pa，Pb間の実測寸法、 G′_bcは点Pb，Pc間の実測寸法である。

従来一般に、上記のΔHを測定するには、第２
図又は第３図のように軌条の上に適当な直定規
２′を当て、第２図における第３軌条１ｃの上方
間隔寸法として高低狂いΔHを直接測定し、又は
第３図における第２軌条１ｂの上方間隔寸法
ΔH′を測定することによつて第３軌条１ｃの高低
狂いΔHを比例計算で算出していた。

上述の測定方法は単純な作業であるが、実際面
においては地下鉄が運行を停止している深夜に、
軌道長さ１Km当り数千個所の計測を行わねばなら
ないため多大の労力を要していた。

本考案の目的は、以上の事情に鑑み、高能率で
第３軌条の狂いを測定し得る自動装置を提供しよ
うとするものである。

上記の目的を達成するため、本考案は、２本の
平行な車軸を備えた台車の車台枠に車軸と平行な
梁を固着し、上記の梁に第１軌条に沿つて転動す
る測定車輪を支承した第１軌条の左右変位測定セ
ンサと、第２軌条に沿つて転動する測定車輪を支
承した第２軌条の左右変位測定センサと、第３軌
条に沿つて転動する測定車輪を井桁構成のアーム
によつて支承した第３軌条の上下，左右変位測定
センサを取付け、かつ、上記各センサの出力信号
を入力されて各軌条の間隔および軌条の高低差を
算出する機能並びに算出結果を記録する機能を有
する自動演算手段を前記台車に搭載したことを特
徴とする。

次に、本考案の一実施例について、第４図を参
照しつつ全体的構成を略述する。３は台車で、車
台枠３_-1，３_-2に２本の車軸４_-1，４_-2が平行に
支承され、その両端にそれぞれ走行車輪４_-3，４
_-4，４_-5，４_-6が取付けられている。

上記の車台枠３_-1，３_-2に、車軸４_-1，４_-2と
平行に梁２″を固着する。

上記の梁２″に、３個の軌条変位測定センサ５
ａ，５ｂ，５ｃをそれぞれ次記のように取付け
る。

５ａは第５図について後述する第１軌条の左右
変位測定センサで、第１軌条１ａ上を転動する測
定車輪１４ａを支承している。

５ｂは上記の左右変位測定センサ５ａと同様の
センサで、第２軌条１ｂ上を転動する測定車輪１
４ｂを支承している。

５ｃは第５図について後述する第３軌条の上
下，左右変位検出センサで、第３軌条１ｃ上を転
動する測定車輪１４ｃを後述するような井桁構成
のアームによつて支承している。

１６は第８図について後述する各軌条間隔及び
軌条高低差演算手段で、台車３に搭載し、前記各
センサの信号出力を入力させる。

１７はパルス発信機で、車軸４_-1に付設しその
回転を検出させ、その信号出力を前記の演算手段
１６に入力させる。

第５図は前記の第３軌条用の上下，左右変位測
定センサ５ｃの斜視図である。

６_-1及び６_-2は本図に示した上下，左右変位測
定センサ５ｃ全体を支承する軸受であつて、前述
の梁２″に固着する。

上記の軸受６_-1及び６_-2によつてポテンシヨメ
ータ駆動軸７を回動自在に支承する。このポテン
シヨメータ駆動軸７は、梁２″に固着されたポテ
ンシヨメータ８の回動軸８ａに直結してある。

一方、２個の軸受１１_-1および１１_-2によつて
測定車輪軸１２を支承する。この測定車輪軸１２
はその一端に第３軌条１ｃ上を転動する測定車輪
１４ｃを取付けてある。

前述のポテンシヨメータ駆動軸７と測定車輪軸
１２との間に２本のアーム１０_-1，１０_-2を平行
に架け渡し、その一端をそれぞれピン９_-1，９_-2
によつてポテンシヨメータ駆動軸７に回動自在に
軸着し、その他端をそれぞれピン９_-3，９_-3によ
つて軸受１１_-1，１１_-2に回動自在に軸着する。
上記のピン９_-1，９_-2，９_-3のうち、アーム１０
_-1とポテンシヨメータ駆動軸７とを軸着するピン
９_-1は、アーム１０_-1に対して固着し、ポテンシ
ヨメータ駆動軸７に穿つたピン孔（図示せず）に
回動自在に嵌合する。そして、上記ポテンシヨメ
ータ１３の本体部をポテンシヨメータ駆動軸７に
固着するとともに、上記ポテンシヨメータ１３の
回動軸１３ａを前記ピン９_-1に直結する。

以上のような構成により、２本の軸７，１２と
２本のアーム１０_-1，１０_-2とは平行四辺形の井
桁構造を形成する。１８は測定車輪軸１２を付勢
するように設けた空気バネで、測定車輪１４ｃの
フランジ１４_c-1を第３軌条１ｃに向けて押しつ
けている。

第３軌条の上下，左右変位測定センサ５ｃは以
上のように構成され、前記の井桁構造によつて第
３軌条１ｃ上を転動する測定車輪１４ｃを支承し
ている。そしてこの上下，左右変位測定センサ５
ｃは次に述べるように第３軌条１ｃの左右方向の
変位及び上下方向の変位に従つてポテンシヨメー
タ１３及び同８の回動軸を回動させてその電気抵
抗値を変化させる。

第６図は第５図に示した第３軌条の上下，左右
変位測定センサ５ｃの左右偏位検出機能の説明図
である。第３軌条１ｃが実線位置から点線位置ま
で左方に偏ると測定車輪１４ｃおよび測定車輪軸
１２は空気バネ１８を圧縮して左方へ寄せられ、
アーム１０_-1，１０_-2は点線で示したように左方
へ回動せしめられる。これによりポテンシヨメー
タ１３の回動軸に直結したピン９_-1が回動され、
第３軌条１ｃの左右変位は電気信号に変換され
る。

第７図は第５図に示した上下，左右変位測定セ
ンサ５ｃの上下変位検出機能の説明図である。前
述の構成により、ポテンシヨメータ駆動軸７はア
ーム１０_-1，１０_-2を介して測定車輪軸１２を支
承している。このため第３軌条１ｃが点線のよう
に上方に偏ると、アーム１０_-1，１０_-2が点線で
図示したように回動せしめられ、ポテンシヨメー
タ８の回動軸が回される。これにより第３軌条１
ｃの上下方向変位はポテンシヨメータ８の電気抵
抗を変化させて電気信号に変換される。

本実施例は以上説明したようにアーム１０_-1，
同１０_-2，測定車輪軸１２及びポテンシヨメータ
駆動軸７によつて井桁構造を形成しているので、
１個の測定車輪１４ｃを用いて第３軌条１ｃの上
下方向変位並びに左右方向変位を簡単な構成で検
出することができる。

一方、第４図に示した第１軌条左右変位測定セ
ンサ５ａと第２軌条左右変位測定センサ５ｂと
は、第５図に示した上下，左右変位検出センサ５
ｃに比較して、ポテンシヨメータ８を省略した構
造とする。このため左右変位検出センサ５ａ及び
同５ｂは、第６図について説明したような左右変
位検出機能のみを有し、第７図について説明した
ような上下変位検出機能を有していない。

第８図は第４図について略述した自動演算手段
１６のブロツク図である。

左右変位測定センサ５ａが発する第１軌条１ａ
の左右方向変位信号ｄは演算手段１６の演算部１
６ａの走行軌道軌間計算器１６_-1に入力される。

左右変位測定センサ５ｂが発する第２軌条１ｂ
の左右方向変位信号ｅは計算手段１６の走行軌道
軌間計算器１６_a-1および第３軌条軌間計算器１
６_a-2に入力される。

上下，左右変位測定センサ５ｃが発する第３軌
条１ｃの左右方向変位信号ｆは演算部１６ａの第
３軌条軌間計算器１６_a-2に入力される。

上下，左右変位測定センサ５ｃが発する第３軌
条１ｃの上下方向変位信号ｇは演算部１６ａの第
３軌条高低計算器１６_a-3に入力される。

前記の走行軌道軌間計算器１６_a-1に入力され
る左右方向変位信号ｄ及び同ｅは、軌条１ａ，１
ｂが外側に変位しているときを正符号とし、内側
に変位しているときを負符号とするように定めて
おき、走行軌道軌間計算器１６_a-1は上記の信号
ｄと同ｅとを加算する。この走行軌道軌間計算器
１６_a-1は第１軌条１ａと第２軌条１ｂとの間隔
が標準寸法であるとき出力データが零となるよう
予め校正しておき、信号ｄ，ｅの加算結果を
ΔG_abとして記録部１６ｂに出力し、これを記録
せしめる。

第３軌条軌間計算器１６_a-2は、信号ｅ，ｆに
基づき上記と同様にして両信号の加算結果を
ΔG_bcとして記録部１６ｂに出力し、これを記録
せしめる。

第３軌条高低計算器１６_a-3は、第３軌条１ｃ
が標準高さ寸法c′である場合の信号g₀の値を記憶
していてｇ−g₀の値を算出し、これを第３軌条の
高低狂いΔHとして出力して記録部１６ｂに記録
させる。

上記の記録部１６ｂは車軸４_-1に付設されたパ
ルス発生器１７からパルス信号を受け、これに基
づいて車台の走行距離に応じて記録紙の横送りを
行い、前記のΔG_ab，ΔG_bc，ΔHの値をそれぞれ
軌道位置に対応させて記録する。

本考案は以上のように構成されているので、走
行車輪４_-3〜４_-6を走行用の第１，第２軌条１
ａ，１ｂに乗せ、台車３の上に計算手段１６を搭
載して走行させると第３軌条１ｃの軌間狂い寸法
ΔG_bcおよび第３軌条１ｃの高低狂い寸法ΔHが自
動的に検出され、軌道上の位置に対応させて記録
される。そして、上記の第３軌条１ｃの軌間狂い
寸法ΔG_bcに異常値が発見された場合は、その地
点における走行軌道の軌間狂い寸法ΔG_abを参照
して検討することも容易にできる。

以上説明したように、本考案は、２本の平行な
車軸を備えた台車の車台枠に車軸と平行な梁を固
着し、上記の梁に第１軌条に沿つて転動する測定
車輪を支承した第１軌条の左右変位測定センサ
と、第２軌条に沿つて転動する測定車輪を支承し
た第２軌条の左右変位測定センサと、第３軌条に
沿つて転動する測定車輪を井桁構成のアームによ
つて支承した第３軌条の上下，左右変位測定セン
サを取付け、かつ、上記各センサの出力信号を入
力されて各軌条の間隔および軌条の高低差を算出
する機能並びに算出結果を記録する機能とを備え
た自動演算手段を前記台車に搭載することによ
り、高能率で第３軌条の狂いを自動的に測定し記
録することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第３軌条を備えた軌道の断面図、第２
図および第３図は従来行われている第３軌条の狂
いを測定する方法の説明図、第４図乃至第８図は
本考案の一実施例を示し、第４図は斜視図、第５
図は井桁構成のアームを備えた上下，左右変位測
定センサの斜視図、第６図は同作用説明のための
平面図、第７図は同側面図、第８図は記録機能を
備えた自動演算手段のブロツク図である。 １ａ…第１軌条、１ｂ…第２軌条、１ｃ…第３
軌条、２′…直定規、２″…梁、３…台車、３_-1，
３_-2…車台枠、４_-1，４_-2…車軸、４_-3，４_-4，
４_-5，４_-6…走行車輪、５ａ，５ｂ…左右変位測
定センサ，５ｃ…上下，左右変位測定センサ、６
_-1，６_-2…軸受、７…ポテンシヨメータ駆動軸、
８，１３…ポテンシヨメータ、９_-1，９_-2…取付
ピン、１０_-1，１０_-2…アーム、１１_-1，１１_-2
…軸受、１２…測定車輪軸、１４ａ，１４ｂ，１
４ｃ…測定車輪、１６…自動演算手段、１６ａ…
同演算部、１６_a-1…走行軌道軌間計算器、１６_a
−２…第３軌条軌間計算器、１６_a-3…第３軌条高
低計算器、１６ｂ…記録部、１７…パルス発信
器、１８…空気バネ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２本の平行な車軸を備えた台車の車台枠に車軸
   と平行な梁を固着し、上記の梁に第１軌条に沿つ
   て転動する測定車輪を支承した第１軌条の左右変
   位測定センサと、第２軌条に沿つて転動する測定
   車輪を支承した第２軌条の左右変位測定センサ
   と、第３軌条に沿つて転動する測定車輪を井桁構
   成のアームによつて支承した第３軌条の上下，左
   右変位測定センサを取付け、かつ、上記各センサ
   の出力信号を入力されて各軌条の間隔および軌条
   の高低差を算出する機能並びに算出結果を記録す
   る機能を有する自動演算手段を前記台車に搭載し
   たことを特徴とする第３軌条の狂い測定装置。