JPH034841B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、隣接軌道に対する横方向軌道位置を
無接触で検測する走行可能な装置であつて、軌道
走行可能な台枠上に配置された検測装置とこの検
測装置に接続された表示装置及び（又は）記録装
置とを有している形式のものに関する。

英国特許第1083061号明細書に記載されている
隣接軌道に対する横方向軌道位置を無接触で検測
する走行可能な装置は、軌道軸線の方向で互いに
隔てられて配置されていて隣接軌道に向けられて
いる２つのテレビジヨンカメラを備えており、こ
れらのテレビジヨンカメラの光軸は隣接軌道の近
い方のレールの手前の範囲で交差している。両方
のテレビジヨンカメラの像は共通のスクリーンに
並べて映し出される。隣接軌道のレレールに対す
る均一な間隔を保証するためには、両方の像は所
定の位置関係になければならない。この目的で、
両方のテレビジヨンカメラは軌道軸線に対して横
方向に調節可能な往復台上に配置されており、こ
の往復台はテレビジヨン像に基づいて操作員によ
り持続的に調節され、これにより両方の像の所定
の位置関係が維持される。往復台には、軌道走行
装置に設けられている整正基準線の前端部が結合
されており、したがつて整正基準線は隣接軌道に
対してほぼ均一な横方向間隔に保たれる。もちろ
んこのような検測形式では操作員の高度の集中力
が要求される。また隣接軌道に対する間を連続的
に表示又は記録することは行われない。

更に米国特許第4179216号明細書には、トンネ
ルのプロフイールを無接触で検測する検測車両が
記載されており、この検測車両はレーザ式距離検
測装置を備えており、このレーザ式距離検測装置
は、車両の一方の端面のところで軌道軸線若しく
はトンネル軸線に対して平行な軸線を中心にして
旋回可能に支承されていて、車両走行距離に同期
して動作する旋回駆動装置に結合されている。こ
の場合トンネル壁面は、距離検測装置の旋回軸線
に対して直角なレーザ光線によつてつる巻き線状
の軌跡に沿つて走査される。レーザ発信器に対し
て同軸的なレーザ受信器により受信された距離検
測値は表示兼記録装置に連続的に供給される。こ
の記録値に基づいて、トンネルプロフイールの横
方向及び縦方向の経過並びに軸線に対する軌道の
相対位置がセンチメートル単位で調べられる。こ
のようにして、トンネルの最狭箇所の位置が確定
され、貨物車両の許容最大プロフイールが決定さ
れる。

更に、米国特許第3990154号明細書には隣接軌
道に対する軌道位置を純粋に機械的に検測するこ
とが記載されており、この場合、検測車両から側
方に突出するジブに検測ヘツドが設けられてい
て、この検測ヘツドが隣接軌道のレール頭部に沿
つて案内されるようになつている。距離検測値は
目盛に表示され、かつ電気信号として記録装置に
供給される。

本発明の目的は、最初に述べた形式の軌道走行
装置を改良して、隣接軌道に対する間隔を大きな
精度でじん速に検測し得るようにすることであ
る。

この目的を達成するために本発明の構成では、
隣接軌道並びにプラツトホーム縁のような鉄道設
備の定置の部分に対する距離を検測するための距
離検測装置が、軌道軸線に対して垂直な平面内を
走る光軸が互いに合致しているレーザ発信器及び
レーザ受信器として構成されているようにした。

この構成により、隣接軌道に対する距離値を無
接触でかつミリメートル単位で数値的に検測し若
しくは表示することが可能であり、しかも外部光
源の影響を受けることがなく、また暗いところで
も検測を行うことができる。また本発明による軌
道走行装置は軌道位置の整正作業機械をじん速か
つ確実に制御することができる。

更に本発明によれば、距離検測装置の光軸はス
テツプモータとして構成された可逆駆動装置によ
つて、軌道軸線に対して垂直な平面内で旋回可能
である。これにより、隣接軌道のレール特にレー
ル頭部のプロフイールをレーザ光線によつて特に
完全自動的に走査することが可能であり、距離検
測のための基準面としてのレール頭部外側面は、
両方の軌道の高さ位置若しくはカントが異なつて
いる場合でも、光軸の旋回運動によつて与えられ
る距離検測装置の走査範囲若しくは作用範囲内に
とどまる。

更に本発明によれば、距離検測装置の光軸の旋
回範囲を制限するために距離検測装置によつて操
作されるリミツトスイツチが設けられていて、該
リミツトスイツチにより旋回駆動装置の駆動方向
が逆転せしめられるようにする。これにより、レ
ール頭部範囲の走査にどうしても必要な程度に旋
回範囲を制限し、検測のための所要時間を著しく
短縮することができる。

本発明の別の実施態様では、レーザ発信器及び
レーザ受信器として構成されている距離検測装置
が、特に光学的かつ（又は）音響的な信号装置に
接続されている。これにより、検測距離値が許容
範囲内にあるか、又は許容範囲を越えて目標値か
ら異なつているかが作業員に知らされる。この場
合現在値と目標値とが合致している場合には例え
ばコントロールランプがこれを表示し、目標値か
らの偏差が許容限度を越えると目立つ信号例えば
異なつた色の点滅光によつてこれを表示するよう
にするとよい。

本発明の別の有利な実施態様では、少なくと
も、隣接軌道のレール頭部の基準面に対する水平
方向距離を確定するために計算ユニツトが設けら
れており、この計算ユニツトは、距離検測装置並
びに距離検測装置の光軸の調整位置を調べる角度
信号発信器に接続されており、かつ前記計算ユニ
ツトには、隣接軌道に対する目標距離からの検測
距離値の偏差に応動する光学的及び（又は）音響
的な信号装置が接続されている。これにより、検
測距離値と、水平面に対する光軸の角度と、台枠
に対する距離検測装置の位置を表わす幾何学的固
定値とから、隣接軌道に対する水平方向距離を連
続的に計算することができる。計算ユニツトの出
力信号は信号装置の制御に直接に使用することが
できる。

更に、距離検測装置が軌道保線機械の台枠に配
置されていて、保線機械の軌道位置整正工具特に
軌道横ずらし工具が距離検測装置の検測値に基づ
いて自動的に制御されるようにすると有利であ
る。距離検測装置は所要スペースがわずかである
ので、軌道保線機械のほぼ任意の箇所に簡単に取
り付けることができ、なかんずく軌道整正機及び
整正工具を備えた軌道つき固め機の場合に整正能
力が著しく増大する。

また、距離検測装置及び角度信号発信器に接続
されている計算ユニツトに、光学的かつ（又は）
音響的信号装置が比較ユニツトを介して接続され
ており、この比較ユニツトにより、隣接軌道に対
する許容最大距離及び許容最小距離をあらかじめ
セツトしておくことができ、距離検測装置の光軸
を旋回させる旋回駆動装置が、やはり計算ユニツ
トに接続されていて距離検測値の飛躍的な変化に
応動する制御ユニツトによつて逆転制御されるよ
うにすると有利である。この比較的に簡単な手段
によつて、距離検測作業を全体的にほぼ自動化す
ることができる。

以下においては、図面に示した実施例に基づい
て本発明の構成を具体的に説明する。

第１図に示した軌道検測車１は、レール４とま
くらぎ５とより成る軌きよう６上を固有の走行駆
動装置７によつて走行可能な台枠８を有してい
る。この台枠８は操作員室９と箱形の構体１０と
を有しており、構体１０内には車両のエネルギ供
給装置１１が収容されている。矢印１２は、軌道
検測車１の通常の作業方向を示す。

操作員室９の前方の端面には鉛直の案内１３が
あり、この案内１３に沿つて距離検測装置１４が
手動スピンドル１５によつて２重矢印１６で示す
ように高さ方向に調節可能に支承されている。距
離検測装置１４は、光軸１７が互いに合致してい
るレーザ発信器及びレーザ受信器として構成され
ている。このようなレーザ式の距離検測装置１４
の検測原理は、レーザ光線が送信されてから検測
対象物により反射されて受信器に達するまでの時
間を基礎とするものである。実際上外部光源の影
響を受けることのないこのような距離検測装置の
検測精度はミリメートルないしセンチメートル単
位である。

軌道検測車１は更に検測車輪１８を備えてお
り、これは、平行四辺形リンク機構１９を介して
高さを調節可能に台枠８に結合されていて、油圧
駆動装置２０により軌きよう６に係合させること
ができる。検測車輪１８は走行距離信号発信器２
１例えば誘導型のパルス発信器を備えている。

操作員室９内には制御装置２２があり、この制
御装置２２には、距離検測装置１４と、走行駆動
装置７と、操作員室９内に配置されている信号装
置２３と、表示記録装置２４とが後述する形式で
接続されている。表示記録装置２４は更に走行距
離信号発信器２１に接続されている。距離検測装
置１４の下方検測位置は実線で、かつ上方検測位
置は破線で示されている。

第２図から分かるように、距離検測装置１４は
軌道軸線２５に対して平行な回転軸線２６を中心
にして回転可能に支承されており、その光軸１７
は回転軸線２６に対して垂直な平面内で回転若し
くは旋回可能である。第２図に示すように光軸１
７は、距離検測装置１４が実線で示した下方検測
位置にある場合に隣接軌道２８の近い方のレール
２７に向けられていて、このレール２７と軌きよ
う６との横方向間隔が検測される。本発明によれ
ば距離検測装置の光軸の旋回範囲が制限されるの
であるが、この旋回範囲を制限しない場合には、
軌道検測車１によつてトンネルのプロフイールを
検測することも可能である。その場合には距離検
測装置１４が手動スピンドル１５によつて破線で
示した上方検測位置にもたらされて、走行距離と
同期した駆動装置によつて回転軸線２６を中心に
して回転せしめられる。破線で示したトンネル壁
２９はこの場合、矢印３０の方向に回転する距離
検測装置１４の光軸１７によりつる巻き線に沿つ
て走査される。

第３図には、隣接軌道２８に対する軌きよう６
の横方向位置を無接触で検測する本発明による装
置の原理が概略的に示されている。距離検測装置
１４は、例えばステツプモータとして構成された
可逆型の旋回駆動装置３１に結合されており、し
たがつて光軸１７は、２重矢印３２で示すように
回転軸線２６を中心にして旋回可能である。旋回
範囲を制限するために距離検測装置１４により操
作可能な２つのリミツトスイツチ３３，３４が設
けられており、これらのリミツトスイツチ３３，
３４は、旋回駆動装置３１を逆転制御する制御ユ
ニツト３５に接続されている。距離検測装置１４
は、導線３６と制御装置３７とを介して計算ユニ
ツト３８に接続されている。距離検測装置１４は
更に、角度信号発信器３９を備えており、この角
度信号発信器３９は導線４０を介して計算ユニツ
ト３８に接続されていて、この計算ユニツト３８
に、軌道平面に対して平行な平面４２に対する光
軸１７の傾斜角度４１に相当する検測信号が供給
される。計算ユニツト３８の別の入力点４３，４
４には、軌道軸線２５に対する回転軸線２６の座
標つまり横方向及び高さ方向の間隔あるいは座標
原点として選ばれた一方のレール４の基準縁に対
する回転軸線２６の座標が固定値として供給され
る。計算ユニツト３８の別の入力点４５には、水
平面に対する軌きよう６のカントに相応する角度
検測値が供給される。計算ユニツト３８内で、距
離検測装置１４及び角度信号発信器３９の検測値
と入力点４３〜４５を経て供給される値とから隣
接軌道２８に対する軌きよう６の水平方向及び鉛
直方向の距離が計算されて、導線４６，４７，４
８及び４９を経てデジタルアナログ変換器５０に
供給される。導線４６，４７若しくは４８，４９
に接続されている表示装置５１若しくは５２によ
り隣接軌道２８に対する軌きよう６の水平方向距
離及び鉛直方向距離が別個に表示される。鉛直方
向距離若しくは水平方向距離のアナログ値は導線
５３若しくは５４により表示記録装置２４に供給
されると共に、別個の差ユニツト５５若しくは５
６に供給される。差ユニツト５５の第２の入力点
５７には鉛直方向距離の目標値が供給され、差ユ
ニツト５６の第２の入力点５８には水平方向距離
の目標値が供給される。差ユニツト５５の出力点
５９からは、隣接軌道２８に対する軌きよう６の
鉛直方向位置の偏差に相応する制御信号が取り出
されて、本発明による装置が軌道こう上工具を備
えている軌道保線機械に取り付けられている場合
にはこのこう上工具の制御に利用される。他方の
差ユニツト５６の出力力点６０からは水平方向距
離偏差に相応する制御信号が取り出されて、軌道
ずらし工具が設けられている場合にはその制御に
利用される。

走行距離信号発信器２１に導線６１により接続
されている表示記録装置２４内では隣接軌道２８
に対する軌きよう６の水平方向距離及び鉛直方向
距離が走行距離に関連してテープ状の情報担体例
えば紙テープに別個に記録される。

計算ユニツト３８内で計算された水平方向距離
は導線４６，４７から分岐している導線６２，６
３により、信号装置２３の前方に接続されている
比較ユニツト６４と２つの制御素子６５，６６と
に供給される。制御素子６５，６６自体は、旋回
駆動装置３１のための制御ユニツト３５に導線６
７，６８により接続されている。

検測走行の開始の際にまず、油圧駆動装置２０
によつて検測車輪１８がレール４上に下ろされ
る。距離検測装置１４は、手動スピンドル１５に
よつて下方検測位置にもたらされ、隣接軌道２８
の近い方のレール２７のレール頭部６９に光軸１
７が向けられる。この検測位置において、レーザ
発信器のパルス周波数に応じて順次に続く多数の
例えば100の検測が行われ、その平均値が形成さ
れる。パルス周波数が例えば400Hzであり、100回
の検測値の平均値が形成される場合には、所要検
測時間は1/4秒である。この検測時間中は距離検
測装置１４は不動である。次いではじめて、制御
ユニツト３５により旋回駆動装置３１が起動せし
められ、距離検測装置１４若しくはその光軸１７
をわずかな角度だけじん速に上方に旋回させる。
この旋回運動期間中は距離検測は行われない。距
離検測装置１４が停止してからはじめて、次の距
離検測が行われる。

レール頭部を越えるまで光軸１７が上方に旋回
すると、距離検測値が飛躍的に変化する。この変
化が最低値を越えると、最後に検測されていた距
離値が記録されて表示される。同時に、制御素子
６５がこれに応動して、制御ユニツト３５に導線
６７によりパルスを供給し、これにより、旋回駆
動装置３１が逆転制御され、距離検測装置１４
は、回転軸線２６を中心にして時計回り方向に、
第３図に示した出発位置にまでもどる。軌道検測
車１は次いで、次の検測箇所に走行し、光軸１７
を上方に旋回させて前述の検測プロセスが繰り返
される。

変化実施態様では、パルス周波数が高められ
て、検測精度がほぼ１〜２ミリメートルにされ
る。これによりレール２７のプロフイールを検測
することができる。この場合光軸１７はまず、レ
ールウエブ７０に向けられ、次いで断続的に上方
に旋回せしめられるが、距離検測値はまずレール
頭部６９のところで小さくなり、レール頭部６９
の上縁のところで再び大きくなる。このようにし
て光軸１７はレールウエブ７０とレール頭部６９
の上縁範囲との間で持続的に上下に旋回せしめら
れる。そしてそのつどレール頭部６９に対する最
小距離が表示されかつ評価される。

これら両方の場合に、計算ユニツト３８内で計
算された水平方向距離検測値が比較ユニツト３４
内で、許容最小距離値若しくは許容最大距離値と
比較され、そのつどの状態が、光学的かつ（又
は）音響的信号装置２３の信号によつて表示され
る。例えば、隣接軌道２８に対する距離が許容範
囲にとどまつている場合には光学的又は音響的な
持続信号によつて表示され、許容範囲を下回るか
越える場合には種種の間欠信号例えば点滅光によ
つて表示が行われる。

本発明は以上述べた実施態様に限定されるもの
ではなく、更に種種の態様で実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置を備えた軌道検測
車の概略的側面図、第２図は、第１図の矢印の
方向で見た軌道検測車の正面図、第３図は、本発
明による装置の原理を示したブロツク線図であ
る。 １……軌道検測車、２及び３……レール走行装
置、４……レール、５……まくらぎ、６……軌き
よう、７……走行駆動装置、８……台枠、９……
操作員室、１０……構体、１１……エネルギ供給
装置、１２……矢印、１３……案内、１４……距
離検測装置、１５……手動スピンドル、１６……
２重矢印、１７……光軸、１８……検測車輪、１
９……平行四辺形リンク機構、２０……油圧駆動
装置、２１……走行距離信号発信器、２２……制
御装置、２３……信号装置、２４……表示記録装
置、２５……軌道軸線、２６……回転軸線、２７
……レール、２８……隣接軌道、２９……トンネ
ル壁、３０………矢印、３１……旋回駆動装置、
３２……２重矢印、３３及び３４……リミツトス
イツチ、３５……制御ユニツト、３６……導線、
３７……制御装置、３８……計算ユニツト、３９
……角度信号発信器、４０……導線、４１……傾
斜角度、４２……平面、４３〜４５……入力点、
４６〜４９……導線、５０……デジタルアナログ
変換器、５１及び５２……表示装置、５３及び５
４……導線、５５及び５６……差ユニツト、５７
及び５８……入力点、５９及び６０……出力点、
６１〜６３……導線、６４……比較ユニツト、６
５及び６６……制御素子、６７及び６８……導
線、６９……レール頭部、７０……レールウエ
ブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 隣接軌道に対する横方向軌道位置を無接触で
   検測する走行可能な装置であつて、軌道走行可能
   な台枠上に配置された検測装置とこの検測装置に
   接続された表示装置及び（又は）記録装置とを有
   している形式のものにおいて、隣接軌道２８に対
   する距離を検測するため、並びに表示及び（又
   は）記録のために、距離検測装置１４が、軌道軸
   線２５に対して垂直な平面内を走る光軸１７が互
   いに合致しているレーザ発信器及びレーザ受信器
   として構成されており、該光軸１７は該平面内
   で、ステツプモータとして構成された可逆駆動装
   置３１によつて旋回可能であり、距離検測装置１
   ４の光軸１７の旋回範囲を制限するために距離検
   測装置１４によつて操作されるリミツトスイツチ
   ３３，３４が設けられていて、該リミツトスイツ
   チによつて旋回駆動装置３１の駆動方向が逆転せ
   しめられるようにしたことを特徴とする隣接軌道
   に対する位置を検測する軌道走行装置。 ２ レーザ発信器及びレーザ受信器として構成さ
   れている距離検測装置１４が信号装置２３に接続
   されている特許請求の範囲第１項に記載の軌道走
   行装置。 ３ 少なくとも、隣接軌道２８のレール頭部６９
   の基準面に対する水平方向距離を確定するために
   計算ユニツト３８が設けられており、この計算ユ
   ニツトは、距離検測装置１４並びに距離検測装置
   の光軸１７の調整位置を調べる角度信号発信器３
   ９に接続されており、かつ前記計算ユニツトに
   は、隣接軌道に対する目標距離からの検測距離値
   の偏差に応動する光学的及び（又は）音響的な信
   号装置２３が接続されている特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載の軌道走行装置。 ４ 距離検測装置１４が軌道保線機械の台枠に配
   置されていて、保線機械の軌道位置整正工具が距
   離検測装置の検測値に基づいて制御されるように
   した特許請求の範囲第１項から第３項までのいず
   れか１項に記載の軌道走行装置。 ５ 距離検測装置１４及び角度信号発信器３９に
   接続されている計算ユニツト３８に、光学的かつ
   （又は）音響的信号装置２３が比較ユニツト６４
   を介して接続されており、この比較ユニツトによ
   つて隣接軌道に対する許容最大距離及び許容最小
   距離をあらかじめセツトしておくことができ、距
   離検測装置１４の光軸を旋回させる旋回駆動装置
   ３１が、やはり計算ユニツト３８に接続されてい
   て距離検測値の飛躍的な変化に応動する制御ユニ
   ツト３８によつて逆転制御されるようにした特許
   請求の範囲第３項に記載の軌道走行装置。