JPH0742092Y2 - レール遊間測定器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、レールの遊間および長さを測定する機器に関
し、より詳しくは、敷設したレールに対する電気パルス
応用の測定器に関するものである。

〔従来の技術〕

敷設したレールの遊間には一定の基準があって、軌道の
保守管理および車輌騒音防止のために少なくとも定期的
にその測定を実施するのが一般的であるが、従来におけ
るその測定は、楔状の所謂隙間ゲージを用いて、測定員
２名１組となって、時間と労力を投入して両側のレール
のそれぞれの遊間を１箇所ずつ入念に測定し、同時に、
対応するレールの温度が遊間測定の重要な條件となるこ
とからレールに温度計を当接して温度測定をしていた。
また、対応するレールの長さも重要な因子として必要で
あり、巻尺を用いて測定するものであった。レール遊間
は、本質的には、環境温度変化に伴うレール伸縮に対す
る緩衝的役割を果たすものであって、該遊間の変動は極
端に大きなものではないが、その変動傾向がレール機能
劣化や地盤変化の診断等保線、安全管理上重要なポイン
トとなることから、測定値の精度向上と測定作業の合理
化が望まれるところであった。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前述のような測定方式においては、次のような重大な問
題点があった。すなわち、 遊間測定作業に時間と労力がかかりすぎて非能率的
であった。

遊間測定の精度が、耗単位であり、また目視測定で
あるため測定誤差も比率としては大きいものであった。

温度測定が温度計をレールの必要箇所に当接して行
うもので不連続測定値で精度も低いものであった。

尨大な通行量を担うルートにおける測定は、測定者
の安全確保に危惧があった。

このような状況に鑑み、本考案者は、より簡易に、より
正確に、より安全に、レール遊間および長さの測定を可
能とする測定器の開発を目指して鋭意研究と試行を重
ね、本考案のレール遊間測定器を提供するに至った。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の問題点を解決するために、本考案は次のような手
段を適用して対処した。すなわち、被検レール上を走る
１個または複数個の車輪と、該車輪の１個の回転数を所
定のパルス数で発信する回転発信器と、前記レールの存
在を検出する光電スイッチと、前記レールの温度を連続
的に測定する輻射温度計と、前記パルスを２相に変換す
るパルス２相変換器と、前記２相のパルスをレースの存
在によってレールの長さとして、またレールの不存在に
よってレール遊間として、それぞれカウントする２つの
カウンターと、前記各カウント値をそれぞれの長さに変
換、記憶するコンピュータと、前記各長さをプリントす
るプリンターおよび表示する表示器と、電源としてのバ
ッテリーまたは受電盤と、これらを付設すべきフレーム
とを具備せしめ、人力または走行車輌連結によってレー
ル上を走行せしめ所定の測定をなすごとく構成したもの
である。

〔作用〕

本考案のレール遊間測定器（以下単に本測定器という）
の作用は次のとおりである。すなわち、敷設したレール
上（１台の本測定器では片側レールのみの測定である）
を走る絶縁型車輪の１個に連結した回転発信器により所
定のパルス信号を発信させ、一方、光電スイッチにより
その位置におけるレールの存在を検出して、この両者の
信号によって、レールの存在するときはレールの長さと
して１個のカウンターでパルス数をカウントし、レール
不存在のときはレール遊間として他の１個のカウンター
でパルス数をカウントして、これら各カウント値をコン
ピュータで長さに換算（車輪の径と該車輪１回転に対す
るパルス発信数により演算）し、この数値をプリンター
でプリントアウトすることにより測定記録とするもので
あり、また刻刻の数値は表示器によりレール長およびレ
ール遊間として表示するものである。なお、輻射温度計
で非接触測定したレール温度も前記パルスと同調した形
でコンピュータにインプットされ、レール単位の平均温
度、最大値、最小値が演算、記憶される。

そして、本測定器が、レール上を前進のみでなく、何ら
かの理由で測定中後退することもあり得る訳で、これに
対応すべく回転発信器の発信パルスを２相変換してプラ
ス側パルスとマイナス側パルスに分離することにより、
各カウンターにおいてプラス側カウント値からマイナス
側カウント値を減算する方式とし、測定値の正確を期す
ものである。

本測定器は、電源としてバッテリーを保有（特に手押タ
イプにおいて）するが、受電盤を設けて外部電力の供給
によって対応することもできる。また、本測定器のレー
ル上走行は、原則として人力による手押走行あるいは車
輌連結による動力走行に俟つものであるが、自力走行は
必要により可能とすることができる。

本測定器は、かようにして極めて容易に、かつ正確に、
より安全に、レール遊間ならびにレール長さを、温度と
共に同時に測定するものである。

〔実施例〕

以下本考案の好適な１実施例を、図面に従って詳しく説
明する。

第１図に本測定器１の正面図、第２図に第１図のＡ−Ａ
矢視側面図（一部断面Ａ′−Ａ′矢視を含み、若干拡大
図示）、第３図に平面図をそれぞれ示したが、フレーム
５に、車輪10、回転発信器20、光電スイッチ30、輻射温
度計35、CPUボード40、プリンター50、表示器60、バッ
テリー70、操作盤80、および本測定器１をレール95上に
載置して手動で走らせるための手押棒７、本測定器１を
携行移動するに便なるための手提取手８を付設して構成
している。

車輪10は、本実施例では２個設けてレール95上における
安定化を図っているが、最小限１個あれば機能するもの
であり、また必要に応じて３個以上設けることはかまわ
ない。

車輪10は硬質合成樹脂または類似の物質で電気的絶縁体
となるものを材質としており、ベアリング15を介して、
円滑に回転するようにフレーム５に取付けてある。そし
て車輪10の１個は軸を延長して回転発信器20に連結し、
車輪10の回転数に応じたパルスを発信するごとくしてい
る。

また車輪10の外周には鍔を付してレール95との係合を円
滑ならしめている。

回転発信器20は、前述のごとく車輪10の１個に連結さ
れ、車輪10の回転数（厳密に申せば回転角度）をパルス
に変換して発信するが、ここで例えば、車輪10のレール
95への接触外周径を200mmとしたとき、その１回転（360
°角回転）につき2,000パルスの発信とすれば、１パル
ス当り0.1mmの長さに相当することから、パルス数をカ
ウントすることにより極めて正確なレール長およびレー
ル遊間が、車輪10による走行によって測定できるももの
である。

光電スイッチ30は本測定器１のほぼ中央下部に設けて、
刻刻のレール95の存在を検出し、発信する。

輻射温度計35は、本測定器１の前方寄り下方に設けて、
刻刻のレール95の温度（厳密にはレール表面温度）を測
定し発信する。

CPUボード40は、第４図に示す回路図で判るように、パ
ルス２相変換器、カウンターＬ、カウンターＧ、コンピ
ュータ45、PIA、時計、バスバッファ等を含み、回転発
信器20、光電スイッチ30、輻射温度計35、プリンター5
0、表示器60に接続しており、電源スイッチ41によりDC/
DCコンバータを経て通電され後述の電源P.L49が点灯す
る。

プリンター50は、第２図および第３図でよく判るよう
に、後述の操作盤80の右中央に配列されてコンピュータ
45の演算および記憶に基づき、プリント選択SW51の選択
および、プリンター起動SW52によって、必要事項がプリ
ントアウトされるよう構成している。

表示器60は操作盤80の左中央に配列され、レール長およ
び遊間それぞれ別個にディジタル表示するよう構成して
いる。

電源としてのバッテリー70は、フレーム５の左方下部に
載置して、その充電用コンセント75を操作盤80の下方左
側に設けている。なお、該バッテリー70に代えて受電盤
（図示せず）を設け、外部より電力供給を受けてもよ
い。この場合、充電用コンセント75の位置に設ければ好
都合である。

操作盤80は、本測定器１のオペレーター側に斜めに設け
て、プリンター50、表示器60、電源スイッチP.L49、プ
リント選択SW51、プリンター起動SW52、リセット53等を
配列している。

なお、操作盤80の下方右辺に、電源スイッチ41、ヒュー
ズ43を配列している。

また、電源から入力に対して経由させるDC/DCコンバー
タ43は、CPUボード40の近傍に適切に設置している。

本実施例では、手押棒７を本測定器１のオペレーター側
に設けて、敷設レール片側ずつ測定員が手押しで走行測
定するに便なるごとくし、また手提取手８を上部に設け
て携行取扱いの便を図っている。

しかしながら、巡回車輌等に、本測定器１を、敷設レー
ルの両側にそれぞれ１台ずつ連結し（勿論、本測定器１
同志も安定化のためステー等で連結）同時効率的測定の
実施も可能である。

なお、CPUボード40の時計については、測定時刻をコン
ピュータ45にインプットして記録の経時性を高めること
は便であるが、時計は必須の構成要件ではない。

さて、本測定器１の作動について説明する。まず、本測
定器１は敷設のレール95上に載置され、電源スイッチ41
は「オン」としてレール95上を手押しまたは連結車輌に
よって走るところからはじめる。かくて、車輪10の１個
に連結した回転発信器20から、車輪10の回転に応じたパ
ルス信号が発信され、同時に、光電スイッチ30によって
その位置におけるレール95の存在の有無が検出され、前
記パルスが２相変換器により変換されたプラス側パルス
を、前記光電スイッチ30によるレール存在においてカウ
ンターＬに、またレール不存在のときカウンターＧにそ
れぞれ加算カウントし、もし、本測定器１の後退による
マイナス側パルスのときは前記両カウンターL.Gはレー
ル95の存在の有無に従って相応の減算がなされる。この
ようにして、カウント値はコンピュータ45にインプット
され、必要な演算がなされて長さに換算される。

因みに、１カウントが前述例示のように0.1mmであれ
ば、カウンターＧのカウント値が65であるとき、6.5mm
として換算され、表示器60の遊間表示部に6.5としてデ
ィジタル表示される。一方カウンターＬのカウント値は
表示器60のレール長表示部に、相当するディジタル数値
が表示される。また、コンピュータ45内では、レール95
の不存在すなわちレール遊間の測定が終了した時点（レ
ール存在→レール不存在→レール存在）でカウンターＬ
およびカウンターＧのカウント値をクリヤすべく指令を
各カウンターL.Gに発すると共に、 レール遊間の値をNo.を追って記憶する。

レール長さの値をNo.を追って記憶する。

レール長さの累積値（通常当日測定開始時にリセッ
ト53によってクリヤした後の数値）を記憶する。

各レール95（No.を追って）毎のレール温度を、平
均値、最大値、最小値と共に記憶する。

測定時刻を時計よりの入力により記憶する。

などの演算、記憶処理を行うものである。

かくて、測定作業終了後、プリント選択SWの選択に基づ
いて、プリンター起動SWを投入すると、それぞれの値が
プリントアウトされ、測定結果が、時刻、温度と共にレ
ール別に記録されるものである。

本測定器１の測定作業が完了すると電源スイッチ41を
「オフ」にすればよい。

〔効果〕

本考案の実施により、レール遊間およびレール長さの測
定が、レール温度の同時測定をも含めて極めて容易に、
正確に、かつ安全に効率よく実施でき、鉄路保守管理の
合理化ならびに車輌騒音防止等に大きく貢献するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案の１実施例を示すものであり、第１図は
本測定器の正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視側面
図、第３図は平面図である。第４図は本測定器の回路図
である。 １……本測定器、５……フレーム ７……手押棒、８……手提取手 10……車輪、15……ベアリング 20……回転発信器、30……光電スイッチ 35……輻射温度計、40……CPUボード 41……電源スイッチ、42……DC/DCコンバータ 45……コンピュータ、49……電源P.L 50……プリンター、51……プリント選択SW 52……プリンター起動SW、53……リセット 60……表示器、70……バッテリー 75……充電用コンセント、80……操作盤 90……レール遊間、95……レール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】レールの遊間および長さを電気的に測定す
   るものであって、前記レール上を走る１個または複数個
   の車輪と、該車輪の１個の回転数を所定のパルス数で発
   信する回転発信器と、前記レールの存在を検出する光電
   スイッチと、前記レールの温度を連続的に測定する輻射
   温度計と、前記パルスを２相に変換するパルス２相変換
   器と、前記２相のパルスをレールの存在によってレール
   長として、またレールの不存在によってレール遊間とし
   て、それぞれカウントする２つのカウンターと、前記各
   カウント値をそれぞれ長さに変換、記憶するコンピュー
   タと、前記各長さをプリントするプリンターおよび表示
   する表示器と、電源としてのバッテリーまたは受電盤
   と、これらを付設すべきフレームを具備せしめ、人力ま
   たは走行車輌連結によってレール上を走行せしめ所要の
   測定をなすごとく構成したレール遊間測定器。