JPH034083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉄道レールの転動面の波状変形測定
装置に関するものである。

この型の変形、波長および振幅の幾何学的特性
は規則的ではなくかつ列車の機械的特性、その運
行速度、軌道の局部的弾性および列車の通過によ
つて発生される共振現象の大きさに依存する。

これらの変形は、それらの原因および結果に応
じて、異なる波長の範囲（３ないし30cmの短かい
波、および30cmないし３ｍの長い波）に本質的に
分類される。

これらの変形は時がたつにつれて悪化しかつ転
動台および軌道に漸増する重大な損傷を漸進的に
生じ、そして乗客および転動台および軌道が発生
する振動および音波により近傍の乗客の乗り心地
を減じる。

損傷が臨界的大きさに達する前にレールの転動
面を修正するための作業が軌道の周期的保守の形
で行なわれかつ上記変形が除去されるまでこの面
の母点に沿つて動かされるグラインダ、摩擦ブロ
ツクまたは平滑器を備えたレール車両によつて行
なわれる。

これらの作業を実施するに都合のよいモーメン
トを決定するために、短かい波長の範囲だけでな
く長い波長の範囲における波状変形の振幅を周期
的にチエツクする必要がありかつこのチエツクは
修正作業の進行を決定しかつ不必要な通過を回避
するために修正作業中かつその後繰り返さねばな
らない。

このチエツクは別個の測定車両または修正車両
自体に設けられた適宜な測定装置によつて行なわ
れる。

公知の測定装置は、基準底面として役立ちかつ
ローラを介してまたはシヤーシに堅固に固着され
た１個または２個のシユーを介してレールの転動
面に支持するシヤーシ上に、機械的または電子的
またはその他の１または数個の距離検知器からな
る。かかる測定装置は、例えば、スイス特許第
630015号またはフランス特許第2485183号に記載
されている。

これらの公知の装置は図面の第１図および第２
図に略示されている。

レール表面は短かい波長の変形が重畳される長
い波長の変形を有している。基準底面ｒによつて
支持される距離検知器ｄによつて送出される出力
信号はレールの短かいまたは長い波状変形ののみ
でなく、またレールの波状変形によりレールに沿
つてシヤーシを移動中に変更されるレールに関連
する基準ｒの底面位置の関数である。したがつ
て、シヤシは、そのローラまたはシユーにより、
波状変形の頂部および谷部に追随しかくして基準
底面の位置かつそれゆえ検知器ｄによつて有効に
される測定がそれによつて影響されるようなレー
ルに関連するその距離を変更する。

幾つかの測定装置において平均有効波長を使用
する極度に複雑な電子装置ならびに波状変形の測
定をこれらのレールの起伏によつて引き起される
基準底面の運動から独立して行うべく意図するよ
うにのみ決定されることができる複雑な伝達係数
を使用することが提案されている。それにも拘ら
ず、測定の精度は実際に満足するものではなく、
レールの転動台の品質に関して課せられる同様に
より大きな条件が与えられる。さらに、この装置
は頻繁は保守を要求する複雑な電子技術を含みか
つどんなことがあつてもその測定はその精度が伝
達係数の精度に本質的に依存するため単なる近似
である。

本発明の目的は、簡単な構造からなり、調整か
つ保守し易く、そしてその基準底面の位置は短か
い波長の波状変形によつて影響されず、そして長
い波長の、ならびに短かい波長の波状摩損の決定
を許容する鉄道レールの転動面の波状変形測定装
置を提供することにある。

本測定装置は、シヤーシのレールとの接触部材
をレールの長手方向軸線に対して垂直な軸のまわ
りでシヤーシに連接された２個のシユーによつて
構造し、レールの長手方向におけるシユーの延長
を短かい波長のレールの波状変形の波長の２倍に
少なくとも等しいが長い波長の波状変形の波長よ
り小さいということによつて特徴づけられる。

以下に本発明の実施例を添付図面に基づき説明
する。

第３図ないし第６図に示すレールの波状変形側
定装置は、少なくとも１つの距離検知器２を支持
するシヤーシ１からなり、距離検知器２は機械
的、電子的またはその他のものからなりそしてレ
ール３の表面上の一定から、シヤーシ１の空間内
の位置によつて構成される基準底面を分離する距
離を表わす信号を送出する。

図示のごとく、このレールの表面は長い波長Ｌ
の波状変形に重畳される短かい波長ｌの波状変形
からなる。

測定装置のこのシヤーシ１はレールの長手方向
軸線に対して直角の軸５，５′のまわりでシヤー
シに連接された２個のシユー４，４′によつてレ
ール３の表面に支持する。これらの軸は好しくは
レールの転動面に対してほぼ平行である。レール
の長手方向の各シユー４，４′の延長は精密に測
定することが望まれる短かい波状変形の波長ｌの
２倍に少なくとも等しい。それゆえ、各シユー
４，４′は常にこれらの短かい波状変形の少なく
とも２つの連続するピーク上に載りかつ各シユー
４，４′は連接軸５，５′と反対の長い波長のレー
ル起伏にほぼ正接して位置決めされるように傾斜
される。

この方法において、シヤーシ１の空間内の位置
によつて決定される測定用基準底面の位置は、短
かい波長ｌの波状変形から独立しかつもはや長い
波長Ｌの波状（起伏）変形に依存しない。

好しくはかつ構造的理由のため、２個のシユー
の連接間の軸間距離は、揺動シユー４，４′の長
さであるが少なくとも最長波状変形の波長に等し
い、精密に測定することが望まれる短かい波長の
波の波長の２倍に少なくとも等しい。

この構造のために、距離検知器２によつて送出
される信号は短かい波形変形の振幅によつて変調
される長い波状変形の振幅を表わす信号である。
したがつてそれは短かい波状変形から独立した長
い波状変形に対応する低周波成分および長い波状
変形から独立した短い波状変形に対応する高周波
成分からなる簡単な測定信号である。

したがつてこの測定信号の処理は全く簡単であ
り、該信号は符号６で増幅し、次いでその高周波
および低周波成分を一方で高帯域フイルタ７かつ
他方で低帯域フイルタ８によつて短かい波長のお
より長い波長の波状変形を表わす信号ｆおよびＦ
をそれぞれ得るように分離するに十分である。

これらの信号ｆおよびＦはそのテープ９が測定
車両の速度に比例する速度で巻き戻すレコーダの
２つの入力を供給する。これはレコーダの紙テー
プを駆動するステツピングモータ１１に供給する
トラクタ車両の車論Ｒによつて駆動されるパルス
発生器１０により公知の方法で達成される。

この構造のために、もはや長い波状変形の測定
に関する短かい波状変形のかつその逆の影響はな
く、それにより波状変形のこれら２つの型の測定
は非常に正確でありかつ測定信号の電気的処理は
簡単化される。

第７図に示される測定装置の第２実施例はま
た、第１実施例におけるように、軸に連接された
シユー４，４′を備えたシヤーシ１からなる。シ
ユー４，４′の回動軸間の軸間距離およびこれら
のシユーの長さは第１実施例におけると同一の方
法において決定される。

シヤーシ１は３個の距離検知器ya，ybおよび
ycを支持し、ycは他の２つ間の中間にかつシユ
ー４，４′の枢軸着を引き離す軸間距離の中間に
置かれる。

距離検知器vcはレールの表面上の点を基準底
面から引き離す距離を測定する一方、距離検知器
yaおよびybは各シユー４，４′の上面上の点を前
記基準底面から引き離す距離を測定する。これら
の距離は事実上レール面であるべきである想像線
に対するシユー４，４′の傾きα、βを表わす。

もしも、事実上鉄道用レールに関する場合であ
るように、fcが非常に小さくかつレールの長い波
の曲率半径が比較的大きいならば、レールの長い
起伏の円弧はパラボラに匹敵するかも知れない。

これらの条件によりfc＝Ｄ／８×Ｄ／Ｒ＝D²／８・Ｒ
で ある。

連接されたシユー４，４′は長い波長の変形に
対してそれら自体自動的に正接方向に向きかつレ
ールとシユーの接触点を通過する、基準底面に対
して平行な直線との角度αおよびβをそれぞれ形
成する。

これらの角度は小さくそれにより距離検知器
ya，ybと反対に測定されるシユー４，４′の直線
Ｘを分離する距離はそれぞれα・ｄおよびβ・ｄ
によつて与えられ、これらの角度は放射点として
表わされる。

さらにこれらの特別な条件により α＋βＤ／Ｒ それから fc＝Ｄ／Ｒ・Ｄ／８＝（α＋β）・Ｄ／８＝α・Ｄ／
８＋β・ Ｄ／８ もしも構造が、距離検知器yaおよびybを対応
するシユー４，４′の枢軸から引き離す差の、基
準底面上の投影（プロジエクシヨン）ｄがＤ／８
に等しいようにもたらされるならば、その場合に
は以下のようになる。

fa＝α・Ｄ／８ fb＝β・Ｄ／８ fc＝（α＋β）×Ｄ／８＝fa＋fb この実施例において長い波を示す矢印fcがfaお
よびfbの測定の合計によつて与えられることが理
解されよう。

実際上、短かい波は長い波に重畳されそれによ
り中央の検知器ycは短かい波および長い波によ
る変形の合計に対応する大きさを測定する一方検
知器yaおよびybの測定の合計は長い波の変形の
振幅に対応する。

したがつて、短かい波の振幅を有するために、
適宜な電子的手段によつて fc−（fa＋fb） を供給すれば十分である。

距離検知器yaおよびybがシユー４，４′の角度
的位置の検知器によつて置き換えられることは明
らかである。

最後に、留意されるべきことは、測定されるべ
きレールの軸線が凹状であるとき、シユーがその
長さのために小さな矢座に対する。しかしこれは
シユーが修正因数によつて補正することができる
ため面倒ではない。

この測定装置は非常に感度が良くかつ同様にレ
ベリング作業または軌道のレベルを制御するのに
使用されることができる。

シヤーシ１はその上昇およびレールラインに沿
うその案内を許容する２つの油圧ジヤツキ１２に
よつて鉄道車両に接続される。

鉄道車両はレールラインにより少なくとも１つ
の測定装置を備えることができる。シユー４，
４′は公知の方法において、レール３上でのシヤ
ーシ１の横方向案内を確実にするためにスペーサ
の作用によりレールヘツドの内側面と接触するよ
うになされた垂直側面またはローラを含んでもよ
い。

第８図に示した変形例において、シヤーシ１は
また連接されたシユー４，４′および距離検知器
２を備えている。レールの表面上でのシユーの摩
擦による該シユー４，４′の摩耗を制限するため
に、これらのシユーはガイドとして役立つホイー
ルまたはローラ１３およびバンドまたはチエーン
１４用支持体を備えている。したがつて、レール
に沿うシユーの移動中、シユーは揺動しか転動
し、バンド１４はローラ１３のまわりを循環して
シユーの摩耗を多いに減少する。図示してない変
形例において、ローラ１３およびチエーンまたは
バンド１４は互いに密接する小径の一連のローラ
によつて置き換えられることができる。

シヤーシ１はレールヘツドの幾つかの異なる母
点の波状変形を測定するようにレールに対して横
方向にずらされた幾つかの距離検知器を含むこと
ができる。

したがつて、このような測定装置は小型で、堅
牢、簡単かつ精確でありそして実際上保守を必要
としない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来装置を示す説明図、
第３図はレールに載置しかつ鉄道車両に接続され
た本発明による測定装置の第１実施例を示す説明
図、第４図および第５図はレールの長い波長の波
状変形のそれぞれ谷部および頂部にある第１図の
測定装置を示す説明図、第６図は第３図ないし第
５図の測定装置の距離検知器によつて送出される
信号の処理を略示する説明図、第７図は測定装置
の第２実施例を略示する説明図、第８図は測定装
置の揺動シユーの変形例を示す説明図である。 図中、符号１はシヤーシ、２は距離検知器、３
はレール、４，４′はシユー、５，５′は軸、６は
増幅器、７は高帯域フイルタ、８は低帯域フイル
タ、１０はパルス発生器、１２はジヤツキ、１３
はローラ、１４はバンド、ya，ybは検知器、yc
は中央の検知器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軌道を往来する車両に接続されるようになさ
   れた接触部材によつて少なくとも一方のレールに
   載置するシヤーシ、および該シヤーシおよび往来
   されるレールラインのスペース内の位置によつて
   画成される直線基準底面を分離する距離を表わす
   電気的信号を送出する少なくとも１つの検知器か
   らなる鉄道レールの転動面の波状変形を測定する
   ための装置において、前記シヤーシの前記レール
   との接触部材を前記レールの長手方向軸線に対し
   て垂直な軸のまわりで前記シヤーシに連接された
   ２個のシユーによつて構成し、前記レールの長手
   方向における前記シユーの延長を短かい波長のレ
   ールの波状変形の波長の２倍に少なくとも等しい
   が長い波長の波状変形の波長より小さいことを特
   徴とする鉄道レールの転動面の波状変形測定装
   置。 ２ 前記シヤーシの２個のシユーの回動軸を分離
   する距離は短かい波状変形の波長の２倍より大き
   いが長い波長の波状変形の波長より小さいことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の鉄道レ
   ールの転動面の波状変形測定装置。 ３ 前記シユーはスペーサ手段の作用によりレー
   ル内側面を支持するようになされた垂直部分を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の鉄道レールの転動面の波状変形測定装置。 ４ 各シユーはバンドまたはチエーンがそのまわ
   りを循環する回動ローラを含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の鉄道レールの転動
   面の波状変形測定装置。 ５ 鉄道車両にその上昇を許容するジヤツキによ
   つて接続されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の鉄道レールの転動面の波状変形測
   定装置。 ６ レールヘツドの幾つかの異なる母点の波状変
   形を測定するレールに関連して横方向にずらされ
   た幾つかの距離検知器を含むことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の鉄道レールの転動面
   の波状変形測定装置。 ７ 各測定検知器は短かい波長の波状変形の振幅
   によつて変調された、長い波長の波状変形の振幅
   に対応する信号を送出し、そしてこの信号を処理
   するための電子的手段を含むことを特徴とする特
   許請求の範囲前第１項に記載の鉄道レールの転動
   面の波状変形測定装置。 ８ 長い波長の起伏に対応する信号の低周波成分
   を通す低帯域フイルタ、および短かい波長の起伏
   に対応する高周波成分を通す前記低帯域フイルタ
   と並列の高帯域フイルタを含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第７項に記載の鉄道レールの転動
   面の波状変形測定装置。 ９ ３個の長手方向にずらされた距離検知器を含
   み、その中央の検知器が長い波長および短かい波
   長の変形の振幅合計に比例する信号を供給するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の鉄
   道レールの転動面の波状変形測定装置。 １０ 基準底面上に計画された、対応シユーの連
   接軸の一方から他の検知器の各々を分離する距離
   はシユーの連接の軸間距離の1/8に等しくそして
   これら２つの検知器によつて送出される信号の合
   計は長い波長の起伏のみの振幅に比例することを
   特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の鉄道レ
   ールの転動面の波状変形測定装置。 １１ 前記中央の検知器の信号と他の検知器の信
   号の合計との差に比例する信号を送出する得られ
   た信号を処理するための電子的手段を含み、この
   信号は短かい波長の起伏の振幅に対応することを
   特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の鉄道
   レールの転動面の波状変形測定装置。