JPH09509708A - 金属板を支持部に制御可能に固定する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、金属クリップを支持部に対して制御された押し付け力で締め付けることにより変形させる変形手段と、変形を監視する監視手段とを備える変形可能な金属クリップを固定する装置に関する。本発明によれば、前記変形手段は、能動部材（１２）により生成された磁界に配設された受動部材により構成される少なくとも１つのセンサ（１、１’）を備える。前記受動及び能動部材（１１、１２）の夫々は、少なくとも１つの押し付けフィンガー（１１０、１１０’、１２０）に固定されている。押し付けフィンガーは、クリップ（２）と常に接触し、変形手段の作用の下で、前記受動及び能動部材（１１、１２）の相対変位を生じさせ、従って、受動部材（１１）の端子間の電気信号に比例的な変化を引き起こすように構成されている。前記電気信号の値は変形手段により生ずる締め付けトルクを次第に減少させるために監視される。

Description

【発明の詳細な説明】 金属板を支持部に制御可能に固定する装置 本発明は変形可能な金属クリップを支持部に対して制御された押し付け力で固 定する、固定手段及び監視手段に関連する装置に関する。 本発明は、特に、鉄道レールを枕木に取り付けるように構成された金属クリッ プの固定状態の監視に適用できる。取り付けクリップは非使用状態において、一 般には曲面輪郭を有しており、アンカーボルトのねじ切りされたシャンクが貫通 する中央開口を備えている。アンカーボルトがそのシャンクにナットを螺合させ ることにより締めつけられると、クリップは平坦となるように変形し、レールの フランジに対して押圧される。同時に、クリップの平坦化の増大と共に、クラン プ工具からアンカーボルトに付与されるトルクが増大する。 公称トルクに達した際に工具のクラッチ状態の解除を可能とする装置は既に存 在している。しかしながら、締め付けトルクは、アンカーボルトのねじ山又はナ ットのネジ山の形状及び表面状態の双方に依存すると共に、アンカーボルトを受 容する材料（木材、コンクリート、プラスティック等）の性質及び状態にも依存 するため、しばしば尚早なクラッチ解除が生ずる。かかる状況の下では、オペレ ータは、引続いて、各クリップが締め付けによりどの程度平坦化されたかを測定 することにより、各クリップを検査する必要がある。適当な場合には、十分な固 定を実現するため、オペレータは締め付けが不十分なクリップのアンカーボルト を締めつけなければならず、時間の浪費と無視できない余分なコストとが生ずる ことになる。 本発明の目的は、締め付けの間にクリップの変形を直接的かつ連続的に測定し 、この測定値の関数として締め付けを制御することに より、上記した技術的課題を解決することにある。 この目的は、金属クリップを支持部に対して制御された押し付け力で締め付け ることにより変形させる変形手段と、変形を監視する監視手段とを備える、変形 可能な金属クリップを固定する装置において、前記変形手段は、変形量に比例し た信号を出力し、静止部材と移動部材とにより構成された少なくとも一つの測定 ユニットを備える前記監視手段に対してサーボ制御され、各部材は、前記クリッ プと常に接触し、前記変形手段の作用の下で前記静止及び移動部材の相対変位を 生じさせるように構成された少なくとも１つの押し付けフィンガーに固定され、 前記信号の値は、前記変形手段により生成される締め付けトルクを次第に減少さ せるために監視されることを特徴とする装置により達成される。 この測定ユニットの静止部材は、移動部材に担持された磁気回路のエアギャッ プに設置されたホール効果センサにより構成されている。この回路は、反対極の ２つの永久磁石から構成されている。従って、センサの磁石の極に対する相対位 置はクリップの変形を表わすことになる。伝達関数は直流電圧である。 有利な特徴によれば、前記センサは鉛直に配設された２つの磁石の間を水平に 延びるプレートを備えている。 別の有利な特徴によれば、前記静止センサは、変形していないクリップに対応 する参照領域に接触するように設置された対称的な２つの押し付けフィンガーに 固定されている。 更に別の特徴によれば、前記磁気回路は鉛直に移動する押し付けフィンガーに 固定され、クリップの最大変形領域と接触するように設置される。 特定の実施例において、前記変形手段は、クリップの頂面と係合するナットが 螺着されたアンカーボルトより構成された締め付け部材に作用する締め付け工具 より構成される。 更に別の特徴によれば、本装置は、締め付け工具のチャックに装 着され、前記測定ユニットのケージを支持するように構成されたスリーブを更に 備えている。 好ましくは、スリーブの頂部には、チャック上に形成されたキー溝内での突起 の行程により規定される両端位置の間を該スリーブが鉛直方向に移動することを 可能とする螺旋戻りバネが設けられている。 スリーブの底部は弾性変形可能な部材を介してケージに連結されている。 更に、前記センサと、その押し付けフィンガーとはケージに担持されている。 更に、前記磁気回路と、その押し付けフィンガーとは少なくとも一つのストラ ップにより垂直シャフトに固定されている。垂直シャフトは螺旋バネにより下方 へ付勢されながら、その頂部は該垂直シャフトをケージに連結する連結ベアリン グ内を摺動する。 能動部材の如何なる回転をも排除するため、前記シャフトは、前記連結ベアリ ング内を摺動する鉛直ロッドに固定されている。 別の変形された実施例において、装置は変形手段の両側に取り付けられた２つ の測定ユニットを備えている。 測定ユニットは締め付け工具等の変形手段と一体化され、これにより、自動締 め付け中に、直接的に、かつ、締め付け位置にて監視を行なうことが可能となる 。レールを固定する際、締め付けは好ましくはレール用クリップの内側及び外側 で交互に行なわれる。本発明の装置の構成によれば、工具を回動させることなく 、かかる順序で作業することが可能とされ、これにより、作業が簡単化される。 更に、本発明の装置は、締め付けがブレードの性質あるいはアンカーボルトの 性質の何れにも依存しない点で、信頼性の高いものとなっている。 本発明は添付の図面を参照してなされる以下の説明を読むことにより、よりよ く理解されよう。 図１は、本発明の装置の部分垂直断面正面図である。 図２は、本発明の装置の部分垂直断面側面図である。 図１及び図２に示す装置は、変形可能な金属クリップ２をレールＲのフランジ に対して鉛直方向に押し付けて固定するように設計されている。本装置は、締め 付け部材３をサーボ制御しながら締めつける締め付け工具１０等の変形手段を備 えている。締め付け部材３は、クリップ２を貫通するアンカーボルト３０と、ボ ルト３０の突出するシャンクに螺着され、クリップの頂面に係合するナット３１ とを備えている。 締め付けの前には、クリップ２は図１に破線で示す形状を有している。同図に おいて、固定工具１０は、チャック１０ａが切除されて示されている。 監視手段は、クリップ２の変形量に比例し、主に、締め付け部材３が締め付け られている際の沈下量に比例した信号の直接的、連続的、かつ自動的な測定に適 した、少なくとも一つ、好ましくは２つの測定ユニット１及び１’を備えている 。この信号は、３つのスレッシヨルド比較器からなる組に伝送される。これらの スレッシヨルド比較器は、例えば、高速回転の後、低速で締め付け、最後に、締 め付けを止めるといった締め付け工具１０の作業順序に対応した相異なるトリガ ースレッシヨルドを有している。 図１に示す如く、測定ユニット１は、移動部材１２に担持された磁気回路によ って生成された磁界の中に配設されたセンサ１１より構成された静止部材を備え ている。センサ１１は、電気回路（図示せず）に接続されたプレート１１ａを備 えるホール効果センサである。プレート１１ａは、移動部材１２を構成する、反 対極の２つの永久磁石１２ａ及び１２ｂの間に延びる空気ギャップの内部を、該 空気ギャップに対して相対的に移動するように構成されている。静止部材１１及 び移動部材１２は共に、それぞれ、少なくとも１つの押し付けフィンガー１１０ 、１１０’及び１２０に固定されており、 固定工具が作動中の場合に移動部材１２と静止部材１１との間に相対的な変位が 生ずるようクリップ２と連続的に接触するように構成された接触子を構成してい る。この変位は、センサの端子間の電気信号に比例的な変化を生じさせる。この 信号は、締め付けトルクを次第に減少させる目的で締め付け工具１０に付与され る前に、連続的に監視され、処理され、参照値と比較される。このように、移動 部材１２の静止部材１１に対する変位はクリップの変形量に対応している。しか しながら、これは、静止部材の押し付けフィンガー１１０が、クリップ２の参照 領域、即ち、変形がゼロの領域と接触するように配置される一方、移動部材１２ の押し付けフィンガー１２０が変形最大領域に接触するように配置された場合に のみ生ずる。当然、構成を反転させて、センサが移動し、磁気回路が静止するよ うにすることもできる。一般には、図示された弯曲クリップの最大変形領域は中 央線にほぼ対応し、参照領域は該クリップの両側に対応している。好ましくは、 静止部材１１は、移動部材１２に属する他方のフィンガー１２０の両側に配置さ れた対称的な２つの押し付けフィンガー１１０及び１１０’に固定される。押し 付けフィンガー１１０、１１０’、１２０の底端部は、クリップ２に安定に配置 されることが保証されるように丸められている。 本発明の装置は、工具１０のチャック１０ａに取り付けられ、センサ１、１’ のケージ１３を支持するように設計されたスリーブ４をも備えている。 スリーブ４の頂部には、工具１０の端板６に対して係合する螺旋戻しバネ５が 設けられている。従って、バネ５は、スリーブ４を低位置へチャック１０ａに対 して付勢する一方、フィンガー１１０及び１２０がクリップ２と接触した際、ス リーブが鉛直に上方へ移動するのを可能とする。この変位は、チャック１０ａに 形成されたキー溝８を摺動する、スリーブ４の内壁に固定された突起７あるいは 端部が丸められたネジの行程により規定される両端位置の間で生 ずる。 スリーブ４の底部と測定ユニットのケージ１３との間は、サイレントブロック あるいはスペーサ等の弾性的に変形可能な部材９により連結されている。 静止部材１１及び押し付けフィンガー１１０、１１０’はケージ１３に担持さ れている。プレート１１ａは水平に延び、ケージ１３に連結される一方、支持部 １１ｂにも固定されている。移動部材１２、及び、押し付けフィンガー１２０は 、互いに所定距離だけ離間された鉛直線上の位置において、磁気回路の磁石１２ ａ及び１２ｂをも保持する、少なくとも１つ、好ましくは２つの対称的なストラ ップ１４及び１４’により互いに保持されている。 ストラップ１４及び１４’は水平に延び、鉛直シャフト１６に取り付けられて いる。鉛直シャフト１６は螺旋バネ１５により下方に向けて付勢されながら、そ の頂部が、該シャフトをケージ１３に連結する連結ベアリング１７内を摺動する ことができる。シャフト１６の如何なる回転をも阻止するため、シャフト１６は 水平スペーサ１９により、やはり連結ベアリング１７内を摺動する垂直ロッド１ ８に固定されている。 スリーブ４のバネ５と、シャフト１６のバネ１５との組み合わせにより、フィ ンガー１１０、１１０’、及び１２０がクリップ２に対して連続的に係合しつつ 、移動部材１２が静止部材１１に対して相対的に鉛直に自由に移動できることが 保証される。 バネ５の剛性より小さな剛性を有するバネ１５を用いるのが好ましい。バネ１ ５はそれ自体で、クリップ２と接触した装置を減衰させる機能を有している。 ナット３１がボルト３０に締め付けられている間、クリップ２は弾性的に変形 する。この変形は、シャフト１６及びバネ１５によりクリップ２に向けて押し付 けられ、クリップ２と接触しながら下降するフィンガー１２０により連続的に追 跡される。フィンガー１２ ０の下向き変位は、ストラップ１４、１４’と共にマグネット１２ａ、１２ｂを 下降させ、これにより、マグネット１２ａあるいは１２ｂと、静止センサのプレ ート１１ａとの間の距離を変化させる。 反対極の磁石１２ａ及び１２ｂにより生成された磁界の変位は、プレート１１ ａの端子における電流の、センサ１１の線型測定範囲にわたる変化に変換される 。クリップ２の約４ｍｍの変位に対して、幅約７ｍｍの空気ギャップを有する磁 気回路が設けられる。この場合、プレート１１ａの端子で検出される電気信号の 比例変化は（演算増幅器を備えるセンサを、増幅器の線型範囲内で用いることに より）、２Ｖから５Ｖの範囲で変化する。かかる変化により、ナット３１の締め 付け作業の間、締め付け工具１０を自動的に制御することが可能となる。締め付 け速度を最終的な所望値に達する少し前に低下させることにより、レールＲに対 する十分な押し付け力と共にクリップ２の制御された変形を得ることが可能とな る。 図２は、締め付け工具１０のチャック１０ａの両側に配設された対称的な２つ の測定ユニット１及び１’を備える本発明の装置を示す。かかる構成によれば、 ユニット１及び１’の一方がそのセンサ１１又は１１’、及び、磁気回路１２又 は１２’と共にレールの内側に作用し、他方が外側に作用することで、装置自体 を回動させる必要なく、レールＲの両側で締め付け操作を行なうことが可能とな る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カイオ，ジョエル フランス国，59155 ファシェ・チュメス ニル，リュ・ド・フレジュ ７番 (72)発明者 ルオ，シャルル フランス国，92310 セーヴル，アレ・ デ・アカシア ５番 (72)発明者 ベルガ，ジャム スイス国，1022 シャヴァンヌ，ルト・ ド・ラ・プラン 40番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 変形可能な金属クリップ（２）を支持部に対して制御された押し付け力で 締め付けることにより変形させる変形手段と、該変形を監視する監視手段とを備 える、変形可能な金属クリップ（２）を固定する装置において、 前記変形手段は、前記変形量に比例した信号を出力し、静止部材（１１）と移 動部材（１２）とにより構成された少なくとも一つの測定ユニット（１、１’） を備える前記監視手段に対してサーボ制御され、各部材は、前記クリップ（２） と常に接触し、前記変形手段の作用の下で前記静止及び移動部材（１１、１２） の相対変位を生じさせるように構成された少なくとも１つの押し付けフィンガー （１１０、１１０’、１２０）に固定され、前記信号の値は前記変形手段により 生成される締め付けトルクを次第に減少させるために監視されることを特徴とす る装置。 ２． 前記静止部材（１１）は、前記移動部材（１２）により担持された磁気回 路の空気ギャップに設置されたホール効果素子より構成されたことを特徴とする 請求項１記載の装置。 ３． 前記センサ（１１）は、前記移動部材（１２）により鉛直方向に担持され る反対極の２つの永久磁石（１２ａ、１２ｂ）より構成された前記磁気回路の空 気ギャップ内を水平に延びるプレート（１１ａ）を備えることを特徴とする請求 項２記載の装置。 ４． 前記静止部材（１１）は、変形していない前記クリップ（２）に対応する 参照領域と接触するように設置された対称的な２つの押し付けフィンガー（１１ ０、１１０’）に固定されたことを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項 記載の装置。 ５． 前記移動部材（１２）は、前記クリップ（２）の最大変形領域と接触する ように配置された垂直移動可能な押し付けフィンガー（１２０）に固定されたこ とを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項記載の装置。 ６． 前記変形手段は、前記クリップ（２）の頂面と係合するナット（３１）が 螺合されたアンカーボルト（３０）より構成された締め付け部材（３）に作用す る締め付け工具（１０）より構成されたことを特徴とする請求項１乃至５のうち 何れか１項記載の装置。 ７． 前記締め付け工具（１０）のチャック（１０ａ）に取り付けられ、前記測 定ユニット（１）のケージ（１３）を支持するように構成されたスリーブ（４） を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項記載の装置。 ８． 前記スリーブ（４）の頂部に、前記スリーブ（４）が、チャック（１０ａ ）に形成されたキー溝（８）内での突起（７）の行程により規定される両端位置 の間を鉛直方向に移動することを可能とする螺旋戻しバネ（５）を設けたことを 特徴とする請求項７記載の装置。 ９． 前記スリーブ（４）の底部は、弾性変形部材（９）を介してケージ（１３ ）に連結されたことを特徴とする請求項７又は８記載の装置。 １０． 前記静止部材（１０）及びその押し付けフィンガー（１１０、１１０’ ）は、前記スリーブ（４）の底部に固定されたケージ（１３）に担持されたこと を特徴とする請求項７乃至９のうち何れか１項記載の装置。 １１． 前記移動部材（１２）及びその押し付けフィンガー（１２０）は、少な くとも１つのストラップ（１４、１４’）により垂直シャフト（１６）に固定さ れ、該シャフト（１６）は螺旋バネ（１５）により下方に付勢されながら、その 頂部が、該シャフト（１６）を前記ケージ（１３）に連結する連結ベアリング（ １７）内を摺動することを特徴とする請求項７乃至１０のうち何れか１項記載の 装置。 １２． 前記シャフト（１６）は、前記移動部材（１２）の如何なる回転をも防 止するように前記連結ベアリング内を摺動する垂直ロッド（１８）に固定された ことを特徴とする請求項１１記載の装置、 １３． 前記変形手段（１０）の両側に取り付けられた対称的な２つの測定ユニ ット（１、１’）を備えることを特徴とする請求項１乃至１２のうち何れか１項 記載の装置。