JPS60233201A - 軌道検測装置 - Google Patents

軌道検測装置

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JPS60233201A
JPS60233201A JP8789084A JP8789084A JPS60233201A JP S60233201 A JPS60233201 A JP S60233201A JP 8789084 A JP8789084 A JP 8789084A JP 8789084 A JP8789084 A JP 8789084A JP S60233201 A JPS60233201 A JP S60233201A
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佐藤 吉彦
持永 敬彦
金子 慶尚
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Japan National Railways
Nippon Kokuyu Tetsudo
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Japan National Railways
Nippon Kokuyu Tetsudo
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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】
この発明は、通常の列車通過区間Cおける線路の変ず1
量は勿論所定期間内ぽ二測定回数が限定され、ノ かつ列車の通過量の少ない区間、駅構内等嘲置線。 操車場および保守作業終了直後の区間等に敷設された鉄
道線路の上下および左右夫々の方向g二おける変位量を
小型でしかも簡易な手段で検知・測定可能な軌道検測装
置に係るものである。 軌道は1列車の通過する都度に操返し荷重をうけるため
、各部は軌道敷設当初の状態に比し変位もしくは変形し
、いわゆる「軌道狂い」を生じ、そしてこの軌道狂いが
甚しいとき(二は列車の乗心地が悪化し、さらC二これ
が著しく大きくなったとき、もしくはたとえば通り狂い
と水準狂いとからなる複合狂いが生ずると、列車の脱線
事故という異常事態発生の原因の一つともなっている。 従って軌道狂いの状態を常時、適確C把握し、異常個所
g:ついては即刻整備もしくは改良しておく必要) がある。しかして軌道狂いの指標としては通常以下の5
項目が差げられるが、高低狂いと通り狂いC:ついて左
、右夫々1:おける軌条の別があるため、7項目を挙げ
ることもできる。先づ5項9月について述べるC二 (1:軌間狂い1.軌間(夛−ジ)の基本寸法!二対す
る狂い量 42ノ水準狂い、、211間の基本寸法始りの左・右軌
条における高低並 (3)高低狂い、 軌条頂面の長さ方間に沿う凹凸にし
て、一般には長さ10mo)糸を軌 条頂面に沿って張設置2、その中央部 C二おける軌条頂面と糸との間C二おける鉛直距離によ
って表示
【ている。 (4)通り狂い、軌条内側面の長さ方向に沿う凹凸にし
て、一般(二は長さ10mの糸を 軌条内側面に沿って張設し、その中 央部(二gける軌条内側面と糸との間 1:おける水平距離によって表示して いる。 (5)平面性狂い、 軌道の平面に対する狂い蓋(二し
て、一定間隔下の二点の水準狂い の代数差を以て表示し、しかして一 定間隔の採用数値として、在来線で は5m、新幹線では2.5mと 規定されている。 前述の5項目g=加えて高低、通りの左右(二おける軌
条の分をも含めて7項目の検測可能なものとして、高速
軌道検測車があり、これは通常の客車−輌と略同じ大き
さl二して、検測機能の発揮において満足すべきもので
あり、列車が高速でたえず通過する線路区間では前記高
速軌道検測車の利用が好適なるも、所定期間たとえは一
年間の間に測定回数が限定され、参啼例圭迫漬漬1→4
■tと外、かつ列車の通過量が少ない区間、駅構内等で
の貨車を一時的に停留させておくための留置線や操車場
の線路や保守作業を終了直後の区間等シニ敷設された線
路の上下および左右夫々の方向における狂い量の測定に
際しては1列車通過≦二よる振動・衝撃等が比較的少い
ため、軌道設定上当初の状態に余り変化が少ない場合(
=あっては、高速軌道検測車による測定対象から除外さ
れているのが現状なるも、高低通り軌間、平面等の狂い
を精密(二検測しておくのが望ましいことは当然であり
、また前述の項目(4)の「通り狂いコ(二おける狂い
量は、基準弦に対する中央点の狂い量であるから、走行
台車枠を、前後の車輪位置で常に、軌条内側面(軌条軌
間面)に接触させておけばその中央点での狂い量がめる
値になり、測定センサーは一個所で事足りるが、このた
めC二は走行台枠な常(二基型軌条の内筒面C二接触さ
せておく必要があり、しかしてその手段として対側軌条
に反力を取りばねの力で走行台車枠を基準軌条の内饅面
(二押圧するか、車輪の走行周縁を逆傾斜面(通常、軌
条の内側に当接する部分が大径で、軌条頂面(二当接す
る部分が不径であるが、その直径の大小部材を逆にする
)gニするか、もしくは車輪の軸を進行方向に対して直
角に設定しないで、所望角度だけ傾斜させるようにする
等のことが号げられるが、走行台車枠を基準レール内側
面に常時接触・保持させること自体が困難であり、また
車輪のフランジがレール内側面に摺接し、走行抵抗を増
大させ、列車の走行速度の低減化を招く欠点がある。ま
た、前記(4)通り狂い、(3)高低狂いの狂い量とも
に10mの弦に 5一 対する中央の値を指すため、直接、狂い量を測定するに
は10mの測定枠が必要であるが、その取扱に難渋する
点l二おいて実用的とは云い難い。 左右夫べのレールの通り狂いおよび高低狂いにおける狂
い量の検測において、従来にあっては左・右夫々のレー
ルに対する基準枠もしくは基準弦を設けて左右別々に測
定していたので作業に際しての煩維感と時間の空費とを
免れ難かったし、また平面性狂いの検測(二おいて従来
にあっては前述したように一定間隔下の二点の水準狂い
の代数差を以て表示し、之を測定する手段として、たと
えば実用新案登録用906121号に係る「軌条の平面
狂い測定装置」のようなものが挙げられ、之とても前後
の夫々の車軸の傾きの代数差からめと時間とを不当に要
する等の欠点を有rている。 そこでこの発明は前述のような種Aの欠点を是正する意
図のもとこ、高低通り軌間および水準の狂)I いの夫々の測定器を装備せる中央台車枠とその前6− 後における夫々の通り測定器を装備した一対の前後の接
合台車枠とを相互に着脱自在とすることで利用者にとっ
てはその取扱いが容易l二して、かつ測定所作の迅速化
、測定値の記憶、狂い量の修正計算等の多岐に亘る活用
範囲の拡大化等を所期でき、しかも高速軌道検測車の測
定対象から除外されている線区の軌道検IIJ を二、
も好適な軌道検測装置を提供しようとするものである。 以下図面についてこの発明の一大施例を述べるに、第1
図を二おいて台形状の中央台車枠Mの前後(第1図、第
2図において左側を前方、右側を後方とする。)にフラ
ンジ状の継手jII J211 J!、J! ヲ夫々介
して通り変位検知器”1.T8と夫々具備した台形状の
接合台車枠F、、F、を図示しないボルト。 ナツトのような止着具で着脱自在C二接台する一方、中
央台車枠M、接合台車貯F、、F、の夫々の接続体1.
2.3を、フランジ状の継手に、、に、を介して接離自
在とすると共ζ二、中央台車枠Mの対偶レー、l/4 
判(第1図に二おいて上方)には、中央台車枠M走行用
の車輪W、 、 W、をまた測定基準レール5側(第1
図において下方、以下基準レールという)C二は走行距
離測定用のセンサー付車輪6と誘導輪61とを転動自在
に載置し、センサー付車輪6は基準レール5の頂面こ対
し、バネにより常に押圧させ乍ら回転可能に腕片す、で
支持し、たとえば1m走行する毎に1パルスの信号を発
し、その時点での通り、高低、軌間等の狂い量の測定を
指示させるようにし、また前後の接合台車枠Fノ、F2
の夫々前後端近傍に腕片す、を介して走行用の車輪W、
 、 W。 を基準レール5上を転動自在に支持し、しかしてこれら
車輪Xv、W、 を二近接した位置および中央台車枠M
の中央に夫々通り変位検知器T、、T、、T、を設定し
、なお、後方の接合台車枠Ftの基準レール5側の基枠
7 m突出した保持片8c″−接続体3の後部をピンP
にて止着し、他方、前方の接続体2は接合台車枠F、の
基準レール5@j+二載置させると共C二、中央台車枠
Mの対側レール4側C:は軌間変位検知器Gを、また略
中央には対側レール4側と基準レール5側の傾きを測定
する角度変位検地器Hを設定し、さらに基準レール5の
側で前記通り変位検知器T、を、また車輪W、 、 W
、n中央に中央台車枠Mと基準レール5の頂面との間の
距離を測定する高低変位検知器Eを設定しである。しか
して前記通り変位検知器T、、T2.T、軌間変位検知
器Gおよび高低変位検知器Eの夫々の構造は略同−であ
るので之を第4図、第5図1二おいて述べるに、一対の
並列せる車体フレーム、9,9に横架・定着された長方
形状の筐体V、の内側端部に軸受C1,C3を設け、こ
れら軸受C1,C1の夫々に貫通・遊合された移動桿1
0の中間適WrC二取付けた懸垂片11の下端にブロッ
ク状の通り用センサーS、(もしくは軌間用センサーS
2)を固定・垂下し、該センサーS、の近傍に移動桿1
0に直交下(二固定せる支軸d、の端部に四−ラr、r
を回動自在f二支持させ、これらローラr、rの夫々を
筐体V、−二おける垂下片12に横架・定着した並列状
のガイドレール13.13に転勤自在に載置し、また前
記支軸d、の適所Cニ一端を取付けられたワイヤー14
の他側を、ポテンシオメータ−15I:取付けた回転軸
d!に定着せるプーリー16に捲回しその他端を固定す
ると共に、この回転軸d、C二捲回したワイヤー巻取す
コ 9− イル17で、支軸d1を常時プーリー16側に弾発・付
勢し、なお移動桿1oの中間に固定したカラ、 −C,
と軸受C0との間C二張設したコイルスプリングJ8を
、常時矢印U方向に弾発付勢しである。なお高低用セン
サーS3については第6図にみるように、移動桿]0に
取付けた懸垂片19の下端に倒U字形の保持片20に、
ローラのような転動子2】を回転自在S二支持した点で
前記通り用軌間枇ンサ−s1.s、と相違している。 また、角度変位検知器Hを二ついては、第7,8.9お
よび15図1二みるようf二、中央台車枠Mの中央に設
定された水平基準ビーム22の下端1両側の夫々に断面
がL字形の一対の支持片23.23を定着・垂下し、こ
れら支持片23.23の下端g二横架・固定した支軸2
4に円筒状の車輪W、を回転自在に支持L7.これら車
輪W、を基準レール5゜対側レール4の夫々頂面を転動
自在l二装置する一方、水平基準ビーム22の略中央上
面にビスのような止着具’Is ’宜で水準センサーS
、を定置し、該水1斗センサーS4の両側シニ夫々コイ
ルスプリング−10− 25.25を介して中央台車枠Mの前後C二亘る基準ビ
ーム26.26を弾発下l二載架しである。しかして前
記水準センサーS4に、第7.8.9図にみるよう(二
、長方形状の筐体V、の両側内部に鋲もしくはビスのよ
うな止着具i、で固定−垂下された断面m+ U字形の
軸受す、c、支軸27.27を横架・固定し、これら支
軸27,27に上方な回動自在に貫通された腕片28の
下端C二重柱状のM錘29を固定句懸画する一方腕片2
8の中途に設けた一対の切込みn、nに係入した突子y
、yを取付けたU字状の挾持体30に二水準測定桿31
の端部をネジ込みにより固定し、該水準測定桿31の中
間を、筺体v2の略中央に定着した取付片32,32に
介在−固定せる差動トランス33の通孔りに貫通させる
と共C二、前記重錘29の5ち一方(図面では左方)に
、ネジ込みで固定した停止片34を。 前記取付片32に当接可能に臨ませ、水準測定桿31の
徒らな移動を制止可能としである。 中央台車枠M上の適所たとえば基準レール5側の中央に
搭載された演算出力装*Qは第11.12図C二みるよ
うに長方形状の筐体v3の裏側を二は通り。 変位検知器T1. T、 、 T3軌間変位検知器G、
高速変位検知器E11m変位検知器Hおよびカントの夫
々を作動させるためのセンサー接続用コネクターQ* 
+’h Iqay Q4p qyp qsおよびq7を
設定する一方、電源用スイッチq、ヒユーズq、および
電源接続用コネクターqoを取付け、また表側ζ二は、
キーボードに6モニター、スケパン、測定用切換スイッ
チS6.プリンター記録紙35.モード用表示器36.
データ用示器37カセツト38.カセット取出用のカセ
ットイジェクトスイッチ39およびプリンター記録紙供
給用のフィトスイッチ4oの夫々を設定し、また筐体v
3の内部には定電圧回路、A/D変換回路、スパン調整
回路、ゼロ点調整回路、演算回路、印字機、電源(ここ
では蓄電?12)および制御器(いづれも図示しない)
を収納し、しかして演算出力に際し。 ROM化したプ四グラムに従い、中央処理演算機(CP
U)で制御し、その制御結果をプリンター記録機35に
印字すると共l二、カセットテープに入力可能となし、
測定(二際し、中央台枠Mと両側の接合台車枠F、 、
 F、とを一体的≦二組付け、予め規定した距離(たと
えばj m ) を二連すると、その時点における各検
知器からの入力値を、A/D変換回路によりデジタル値
に変換した後、記憶すると共に、その時点で出力可能な
値(この場合、基準レール5側の高低0通り狂い、水準
狂い、軌間)を印字機でプリンター記録紙35に印字し
、また対側レール4側(二おける高低・通り狂いと平面
性狂いの狂い量はたとえば5m以上移動した後において
出力可能とし、なお、接合台車枠FssFtがイ咬倒し
ないように中央台車枠Mの略中央に補強板41を設定し
である。図中m。は中央台車枠Mの中央部りは筐体■、
内に収納されたシリコンオイルc3は軸受である。 この発明は前述のような構成であるから、測定に際し、
まづ対側レール4.基準レール5上において中央台車枠
Mの前後f二夫々接合台車枠F、 、 F。 を継手Lm J1* j*s j116よび止着具で接
合・固定して一体的に組付けた後、適時の予熱時間をお
いて各変位検知器における。ゼロ点の確認もしくはゼ誼
点への調整を行なう。ついで対側レール4.基準レール
5上での走行開始と共に、走行距離測定用のセンサー付
車輪6から発せられるパルスの積算を開始し、予め規定
した距離たとえば1mを走行したとき、その時点におけ
る各検知器からの入力値を、演算出力装置におけるA/
D変換回路によりデジタル値に変換後、記憶すると共(
二、その時点で出力可能な値(この場合、前述したよう
に基準レール5側の高低、通り水準の狂い、軌間)を印
字機によりプリンター記録紙35に印字する。 また対側レール4での高熟1通りおよび水準の各狂いの
狂い量は5mm以上性した後C二出力可能となる。しか
して各測定項目の算出手段および算出式を以下に述べる
。 (1)高低狂いの測定 基準レール5側の測定において、第13図にみるようl
二、前後方向i二亘り5mの間隔をもった車輪W2. 
W!間の中央における高低変位検知器Eの高低センサー
S、を基準レール5の頂面l二白接させ乍ら走行すると
き、基準レール5の頂面の凹凸l二より一 1 A − 高低センサーSs自体が少許ながら上下動するので、そ
の動きl二よりワイヤー14は第4図における図示の位
置の上方もしくは下方に移行するため、ブー!J−16
は時計方向もしくは反時計方向(第5図(二おいて)に
回転する故、プーリー16と同軸のポテンシオメータ−
15の指針も同一方向に回動するが、走行距離測定用の
センサー刊車輪6からのパルスが発せられない間は、前
記指針の動きを介してプリンター記録紙35には凹凸状
況は記録されないが前述のように1m移行したとき、パ
ルスが発せられ基準レール5の凹凸状況を測定する指令
C二よりプリンター記録紙35に数値が印字されること
になる。しかしてこの数値は基準レール5の頂面とその
鉛直線上l二おける中央台車枠Mの中央Qm。どの間の
距離にして之を5m高低狂い量Hnとする。また対側レ
ール4の高低狂いfit)l。 は基準レール5側(二おける夫れを基準として次の演算
l二より算出する。即ち 、+−、) l+αljrのキhけ3偏所の央々に松は
乙部は中央部m。から夫々5mの前方、後方Cおける水
準値である。。 かくて1m走行する都度パレスの1査(二よりプリンタ
ー記録4AJ35に高低狂い量Hの数値が印字されるの
で、基準レール5側および演算(二より対側レール4側
での頂面こおける高低の状況を定量的に測定可能となる
。 (2)通り狂いの測定 基準レール5側の測定C際しては第14図1:みるよう
に1前後に並設した3個の通り用センサーS、の夫々を
基準レール5の内側面に当接させ乍ら走行するとき、通
り用センサーS1の夫々が基準レール5の長手方向にお
ける湾曲状況に応じ、第5図においてワイヤー14が図
示の位置の上方もしくは下方C二移行するが、前述の(
1)の場合にgけると同様S二1m移行した時点におい
てパルスが発せられ基準レール5の狂い量を3個所にお
いて同時に測定可能となる。しかして基準レール5側の
通り狂い量δは次式で示される。 δ=β−11 2 −16− 上下1で号K ep+I日Ill/ IIノ;fy jk A61/ 
n−c r−七 I−ト L T5 FE −At r
a 1また対側レール4側における通り狂い量、5R,
はコと1m 、/In s f’n l + In+1
 ハ後述ノ5 m離れた3個所の夫々における軌間であ
る。 (3)軌間狂いの測定 対側レール4の内側面C二軌間用センサーS宜を当接述
の基準レール5側g二おける通り変位検知器T、の狂い
量βと対側レール411tl(mおける狂い貴人との和
を以て中央台車枠Mの中央部m。における狂い達ρnが
得られる。即ち 戸n=β+λ なお中央台車枠Mの中央部m0より第13図C:おいて
5m前方の軌間狂い量をρn−1,5m後方の夫れを/
’!n−1−]とする。 (4)水準狂い 17− xtJ 111 V−、A11ir# 早 1/ −ノ
L/ 5 t=y rr 6 Jjl I[l IJ’
 I”l −に、中央に第7.8,9.10図に示す角
度変位検知器Hを搭載し、車輪W、 、 W、こより1
m走行した時点において、支軸27.27の夫々に枢着
された腕片28.28のいづれかの側への傾倒(二より
水準接続桿31が左方もし−くは右方に移動し、その移
動量を差動トランス33を介して計測し、両側のレール
の間における高低差を測定する。 (5)平面性狂いの測定 前記(4)の水準狂いの測定結果を記憶姿せておき、5
m離れた水準狂いとの差をめ、之を平面性狂い量Zとす
れば、 Z=%−’ft吐5 ここl: yn、yn+sは5mMれた二地点における
夫々の水準狂い量である。 (6)通り狂い、高低狂いのiomaへの換算前述の通
り狂い、高低狂いの測定による値は、5 m弦を二対す
る値であるが、一般的には1通り狂い量高低狂い量の夫
々は10m弦を基本としてい18− るので、第16図にみるような関係から、]Omグゑ(
二対する値に換算l−でおく。即ちA = An−1+
2An −4−An−1−1ここg二Aは10m弦に対
する通り狂い量、高低狂イ量、 An−1,An、 A
n+1の夫々は5m離れた3地点の5 m弦に対する通
り狂い量、高低狂い量である。 この発明によれば、対側レール側の高低狂い量は基準レ
ール側の夫れからの演算で、また対側レール側の通り狂
い量は基準レール側の夫れと軌間狂い量とからの演算で
夫々算出可能であるから、演算のための基準弦と、セン
サーは夫々−紹づつ1′事足りる放射側、基準夫々のレ
ールの通り狂い量、高低狂い量の測定に際し、レールに
対する基準枠もしくは基準弦を設けて別個に測定してい
た従来の測定手法に比し、用意すべき測定器における部
品数を、従来における夫れに比し大巾に低減できよって
全体とり、ての構成の簡易化、重量および施設費の低減
化に併せて、調整、保守等の手間と時間とを著しく節減
可能であり、また従来、通り狂いの測定には走行台車枠
の前後端をレール内側面に接触させておく必要があった
が、この発明C二あっては前後端においても基準レール
の内側面に接触させる必要がなく、接合台車枠(二対設
した通り変位検知器で基準レール内側面との離れ量を測
定するので、通り狂い量を従来の測定手段に比しより精
密に測定し得ると共i二、走行に際し、レール内側面に
三個の通り変位検知器のセンサーが接触しないので、走
行抵抗の低減にも役立ち、また三個の通り変位検知器は
夫々の台車枠lニー個づつ基漁し−ル側C二設定さ・名
、他方軌間変位検知器は対側レール側「二、また中央台
車枠の略中夫に角度変位検知器と演算出力装置を夫々設
定しであるので、各検測器が一個所に集約されない、所
論分岐状態下におかれているため1点検清掃交換等を容
易に行ない得ると共に、全全体しての均町をよく保持可
能で、しがも各検測器により測定された値は各項目毎に
印字されるだけでなく、記憶回路によりカセットテープ
のような部品に記憶させた後、演算出方装置から取出し
得るので、他のデータ処理機に入力源として利用し、た
とえば許容誤差の範囲を超過した箇所や、一定距離毎の
評価、偏差値の出力、狂い量の修正計算等多岐に亘って
活用ができ、なお、特に従来高速軌道検測車の利用にお
いて不経済であり、また、取扱いC二不便であった面と
も前哨し、列車の通過量の少い区間駅構内の留置線、操
車場等における軌道の検測をも簡易に行ない得るし、さ
らには、測定基準弦であるlOmに対応する測定枠を使
用することなく、その半分の長さの測定枠で検測可能で
ある故、全体としての形態1重量の大巾な低減を所期し
得て利用者C:とってはその取扱が容易で、また経済的
な負担も著しく軽減できる等の特徴を有するものであZ
・。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明に係る一実施例にして第1図は全体の要
部平面図、第2図は仝上止面図、第3図は第2図のト1
線矢視図、第4図は通り、高低、軌間測定用の変位検知
器の要部縦断面図、第5図は第4図のV−V線断面図、
第6図は第4図の■−■線矢視図、第7図は角度変位検
知器の平面図、第8図は第7図のVl −)’l臓断面
図、第9図は第8−21− 図のIX−IX飄断面図躯1o図は第9図のX−Xlの
一部切久した拡大断面図、第11図は演算出力装置の表
面からの斜視図、第12図は仝上の裏面力χらの斜視図
、第13図は基準レール側C二おける高低狂い量測定時
の説明図、第14図は基準レール側における通り狂い量
測定時の説明図、第15図は角度変位検知器の中央台車
枠への装着状態の要部断面図第16図は通り、高低狂い
の]0m弦への換算態様の要部説明図、第17図は狂い
量の変換手順を示すブロック図である。 久・・・・・・対側レール 5・・・・・・基塗レール
 E・・・・・・高低変位検知器 G・・・・・・軌間
変位検知器 H・・・・・・角度変位検知器 TI *
 T2 s ”M・・・・・・通り変位知器 F。 、F2・・・・・・接合台車枠 M・・・・・・中央台
車枠 Q・・・・・・演算出方装置 冑、・・・・・・
角度変位検知器の車輪昭和59年C目 2 日 発明者 佐 藤 吉 彦 仝上 持永敬彦 仝上 金子慶尚 = 1r 〜\N 特開昭GO−233201(7)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 基準レール側に通り変位検知器、高低変位検知
    器を、対側レール側(二軌間変位検知器を、また略中夫
    に前記基準レール、対側レールの夫々を転動する車輪付
    の角度変位検知器および適所に各変位検知器f二よる測
    定値のA/D〜変換回路、調整回路、記憶回路演算回路
    、印字機等を具備した演算出力装置を夫々搭載した中央
    台車枠(二、基準レール側に通り変位検知器を夫々具え
    た同大の接合台車枠を前後において着脱自在としたこと
    を特徴とする軌道検測装置
  2. (2) 接合台車枠側の夫々の通り変位検知器は中央台
    車枠の通り変位検知器より等距離5二設定され、また高
    低変位検知器は中央台車枠の中央C二設定されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の軌道検測装
    置
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63101701A (ja) * 1987-05-29 1988-05-06 Kaneko Keisoku Kogyo Kk 軌道実形状簡易測定装置
JPS63272802A (ja) * 1986-10-17 1988-11-10 株式会社カネコ 軌道実形状簡易測定装置
KR100800249B1 (ko) 2007-01-22 2008-02-01 현대중공업 주식회사 레일 측정 장치 및 방법

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