JPH0261502A - 在姿車輪円周形状測定装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉄道車輪の踏面の円周方向の摩耗程度を在姿状
態で測定する在姿車輪円周形状測定装置に関する。

〔従来の技術〕

鉄道車両の車輪は、線路のカーブ部での走行やブレーキ
作用等によって踏面が局部的に摩耗する。

この車輪踏面の摩耗は、車輪軸方向の勾配摩耗と円周方
向の波状摩耗とに大別することができる。

この車輪軸方向の勾配摩耗は、第４図に示したように車
輪１の踏面１ａが車輪の軸方向Ａに部分的に摩耗して軸
方向Ａの踏面勾配が変化してしまうものであり、これは
主にカーブした線路を走行することによって発生する。

他方、円周方向の波状摩耗は第５図に示したように車輪
１の踏面１ａが円周方向に波を打った状態であり、これ
は車両走行中に車輪踏面１ａに抑圧ブレーキを掛けたと
きに踏面とブレーキ間または踏面とレール間の摩擦によ
って生ずるものである。

このような車輪踏面の摩耗は走行中の振動及び騒音の発
生原因となるので、この摩耗状態を定期的に車輪踏面摩
耗検出装置によって検出する必要がある。

第６図は特公昭５７−３７８０１号公報に記載された車
輪踏面摩耗検出装置を示したもので、台座２の凹曲面２
ａにはコロ等の転動体３を介して踏面接触体４の凸曲面
４ａが載置されている。この踏面接触体４の突出アーム
部４ｂには拡大リンク５を介して差動変圧器６が接続さ
れている。この車輪踏面摩耗検出装置は検車区等に設け
た検測線の一部に設置され、車輪１が踏面接触体４に載
せられると車輪踏面１ａの勾配摩耗状態に応じて踏面接
触体４が揺動し、差動変圧器６がこの揺動を拡大リンク
５を介して検出する。こうして、車輪踏面１ａの軸方向
Ａの勾配摩耗が差動変圧器６の検出出力に基づき測定さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述の車輪踏面摩耗検出装置は、第５図に示
した車輪踏面円周方向の波状摩耗を連続的にかつ正確に
測定することは全く不可能であるという問題がある。更
に、４Ｉｌｊ定の際には車輪を車輪踏面摩耗検出装置自
体に載置する必要があるので設置位置が検車区等に限ら
れてしまうという問題もある。

そこで、本発明の目的は、円周方向波状摩耗を連続的に
測定することができると共に、設置位置を任意に選定で
きる在姿車輪円周形状１１）Ｉ定装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明は、車輪踏面の円周
に沿った形状の基準面を有し、車輪に取付けられる扇形
の案内具と；上記基準面に案内されて上記車輪踏面に沿
って駆動移動される移動台と；この移動台に設置され、
上記移動台の移動に伴い上記車輪踏面の形状を連続的に
検出する形状検出器と；上記移動台に設置され、この移
動台の移動を検出する移動検出器とを具備するものであ
る。

上記案内具は、−側面に設けられたラックと、他方の側
面に設けられ案内具自体を車輪に着脱自在に固定する固
定具と、車輪フランジ部に当接し車輪半径方向の上記案
内具の固定位置を調整する位置決め具とを含み、上記移
動台は、上記ラックに噛合う駆動ピニオンと、このピニ
オンを回転駆動するモータとを含み、上記移動検出器は
、上記ラックに噛合う従動ピニオンと、この従動ピニオ
ンの回転量を検出する検出器とを含むように構成するこ
とが望ましい。

上記固定具は車輪側面に吸着する磁石台を有し、上記形
状検出器は上記車輪踏面に先端が接触する鉄心とこの鉄
心の変位を検出するコイルとからなる差動変圧器である
ことが好ましい。

〔作　用〕

案内具をその基準面が車輪踏面に沿うように車輪に取付
けて、移動台をこの基準面の案内の下に車輪踏面に沿っ
て車輪踏面円周方向に移動させる。

この移動台に設置された形状検出器は移動台の移動に伴
い同方向に移動しながら車輪踏面の形状を連続的に検出
する。移動検出器はこの時の移動台の移動を連続的に検
出する。こうして求めた形状検出器の検出出力と移動検
出器の検出出力とから円周方向の車輪踏面の摩耗状態を
測定することができる。

また、ラックと駆動ピニオンとの組合わせにより移動台
を移動させる場合には、このラックに噛合わされた従動
ピニオンの回転量から正確に移動台の移動量を検出する
ことができる。径の異なった車輪の測定の場合には、位
置決め具により上記案内具の固定位置をその基準面がそ
の時の車輪と同心になるように調整する。

〔実施例〕

以下に、本発明による在姿車輪円周形状測定装置の実施
例を第４図乃至第６図と同部分には同一符号を付して示
した第１図乃至第３図を参照して説明する。

第１図乃至第３図は、在姿車輪円周形状測定装置が車輪
１に取付けられた状態を示したもので、案内具１０は車
輪１の外周面形状に沿った扇形の形状を有し、車輪の踏
面１ａ及びフランジ部１ｂに対して僅かな間隙をもって
取付けられる。この案内具１０の基準面１０ａはその曲
率半径が車輪踏面１ａの曲率半径よりも大きく定められ
ている。

案内具１０の一方の側面、即ち車輪フランジｌｂ側の側
面には扇形の固定具１１が固着され、この固定具１１は
車輪１の側面に沿って延在し、その左右両端の下部には
第３図に示したように磁石部１２が取付けられている。

これらの磁石部１２は図示を省略したハンドルの操作に
よって車輪裏面に接触され、固定具１１を車輪１に固定
する。固定具１１の左右両端の上部には夫々保持具１３
が固着され、これらの保持具１３には夫々位置調整ボル
ト１４が取付けられている。この位置調整ボルト１４に
は位置決め具１５が螺合し、この位置決め具１５の先端
は固定具１１の貫通孔１１ａを貫通して車輪１のフラン
ジ部１ｂの上に当接している。

案内具１０の他方の側面には扇形のラック１６が固着さ
れ、このラック１６は第２図に示したように車輪踏面１
ａと同心となる曲面に定められている。案内具１０の基
準面１０ａには移動台１７が図示を省略したバネ付きボ
ールにより密着して摺動可能に載置されており、この移
動台１７には鉄心１８とコイル１９とから構成される差
動変圧器、即ち形状検出器２０が設置されている。この
鉄心１８の先端１８ａは、案内具１０に穿孔された図示
を省略した円周方向スロットを貫通して車輪踏面１ａに
圧接している。移動台１７には、更に、ラック１６に噛
合った駆動ピニオン２１を有する駆動モータ２２と、ラ
ック１６に噛合った従動ピニオン２３を有する移動検出
器２４とが夫々固着されている。

次に、この実施例の作用を説明する。

車輪１の上部への在姿車輪円周形状７１−１定装置の取
付は、以下のように行われる。即ち、調整ボルト１４の
回転により位置決め具１５を上下動して位置決め具１５
の位置を車輪１の径に応じて定める。具体的には保持具
１３に付された目盛（図示を省略）を利用して位置決め
具１５の位置を車輪１の径に応じた目盛に合せる。この
状態で、位置決めＪＡ１５が車輪フランジ部１ｂに当接
するように案内具１０を車輪１の上部に取付けると、案
内具１０と車輪踏面１ａとの間に僅かな間隙が生じた状
態で基準面１０ａが車輪踏面１ａと同心になる。この後
に、磁石台１２を図示を省略したノーンドルの操作によ
って車輪１の裏面、即ちフランジ側の側面に吸着させて
固定具１１を車輪１に固定する。

次いで、駆動モータ２２を駆動し駆動ピニオン２１の回
転によって移動台１７を基準面１０ａ上をその全長に亙
って滑動さ゛せる。こうして、移動台１７は基準面１０
ａを案内として車輪踏面１ａと同心の円弧を描いて移動
する。この移動の間、形状検出器２０は踏面１ａの摩耗
状態に応じた鉄心１８の上下動から踏面１ａの形状を連
続的に検出する。これと同時に移動検出器２４が従動ピ
ニオン２３の回転量から移動台１７の移動量を連続的に
検出する。形状検出器２０の出力と移動検出器２４の出
力とを図示を省略した計１１１１１装置に入力して踏面
１ａの円周方向形状、即ち踏面１ａの円周方向の摩耗状
態を表示記録する。

この測定の終了後に在姿車輪円周形状ａｌｌｌ装定を車
輪１から取外し、車輪１をレール上で所定量回転させた
後に、再び在姿車輪円周形状測定装置を取付は上述と同
様に測定を行い、この作業を繰返すことによって車輪１
の全周についての測定を行うことができる。

また、径の異なる車輪を測定する場合には、この車輪径
に応じて位置決め具１５の位置を調整することによって
、基準面１０ａの曲面がこの時の車輪踏面と同心になる
ように定める。この後に鉄心１８の先端１８ａを車輪踏
面に当接させると共にこの状態を変位界の基準位置とし
て差動変圧器を初期設定すればよい。

以上の実施例では、移動台１７を移動するのに、ラック
１６を案内具１０に取付はモータ２２を移動台１７に取
付ける構成であったが、この逆の構成にすることもでき
る。更に、移動台１７の移動はラックとピニオンの組合
わせ以外の公知の手段を使用することもできる。また、
形状検出器２０も実施例の差動変圧器の代わりに公知の
接触式または無接触式検出器を使用することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、車輪
踏面の円周に沿った形状の基準面を有する扇形の案内具
を車輪に取付け、上記基準面に沿って移動台を案内し、
この移動台に上記車輪踏面の形状を連続的に検出する形
状検出器とを設定したから、車輪踏面の円周方向摩耗状
態を連続的に検出することができる。また在姿車輪円周
形状ａｌ定装置を車輪自体に取付ける構成であるため、
検車区等の特別な場所でなくとも車輪の摩耗状態の測定
が可能となる。

ラックと駆動ピニオンとの組合わせにより移動台を移動
させる構成の場合には、このラックに噛合う従動ピニオ
ンを設けることによってこの従動ピニオンの回転量から
移動台の移動量を高精度に検出するとかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による在姿車輪円周形状測定装置の一実
施例を示した平面図、第２図は第１図の正面図、第３図
は第２図の■−■線に沿った断面図、第４図は車輪踏面
の軸方向の勾配摩耗状態を示した説明図、第５図は車輪
踏面の円周方向の波状摩耗状態を示した説明図、第６図
は従来の車輪踏面摩耗検出装置を示した断面図である。 １・・・車輪、１ａ・・・車輪踏面、１ｂ・・・フラン
ジ部、１０・・・案内台、１０ａ・・・基準面、１１・
・・固定具、１５・・・位置決め具、１６・・・ラック
、１７・・・移動台、２０・・・形状検出器、２１・・
・駆動ピニオン、２２・・・モータ、２３・・・従動ピ
ニオン、２４・・・移動検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車輪踏面の円周に沿った形状の基準面を有し、車輪
   に取付けられる扇形の案内具と；上記基準面に案内され
   て車輪踏面に沿って駆動移動される移動台と；この移動
   台に設置され、上記移動台の移動に伴い上記車輪踏面の
   形状を連続的に検出する形状検出器と；上記移動台に設
   置され、この移動台の移動を検出する移動検出器とを具
   備することを特徴とする在姿車輪円周形状測定装置。 ２、上記案内具は一側面に設けられたラックと他方の側
   面に設けられ案内具自体を車輪に着脱自在に固定する固
   定具と車輪フランジ部に当接し車輪半径方向の上記案内
   具の固定位置を調整する位置決め具とを含み、上記移動
   台は上記ラックに噛合う駆動ピニオンとこのピニオンを
   回転駆動するモータとを含み、上記移動検出器は上記ラ
   ックに噛合う従動ピニオンとこの従動ピニオンの回転量
   を検出する検出器とを含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の在姿車輪円周形状測定装置。 ３、上記固定具は車輪側面に吸着する磁石台を有し、上
   記形状検出器は上記車輪踏面に先端が接触する鉄心とこ
   の鉄心の変位を検出するコイルとからなる差動変圧器で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の在姿
   車輪円周形状測定装置。