(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール頭部の上面側及び内軌側の側面に対応する部分を備えたＬ字状の固定側器具本体と、レール頭部の外軌側の側面に対応する部分を備え、前記固定側器具本体に対して移動自在に取り付けられた可動側器具本体とから成り、前記固定側器具本体は、レール頭部の内軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部を有すると共に、レール頭部の頂面及び内軌側のＲ面部にそれぞれ当接し得る二つのマイクロメータと、レール頭部頂面に接合してこれを弾圧する間隙除去用の弾性部材と、可動側器具本体のクランプ装置とを有し、また前記可動側器具本体はレール頭部の外軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部を有することを特徴とするレール摩耗測定装置。
【請求項２】
固定側器具本体は内軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部をレールの前後方向に二箇所有し、可動側器具本体は外軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部をレールの前後方向に二箇所有していることを特徴とする請求項１に記載のレール摩耗測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レール表面の摩耗量をマイクロメータを用いて精度良く測定することのできる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
列車がレール上を走行すると、列車荷重及び駆動力等が車輪を通じてレールへ作用し、レール表面の組織が金属疲労により変化する。このような金属疲労をそのまま放置すると、レール破壊に至る場合や車輪の転動騒音が激しくなったり、波状摩耗が進行するという問題がある。
【０００３】
そのため、レール表面は所定期間ごとに（例えば、列車等が通過した累積通算屯数が５０００万トンを越えるごとに）、レール表面をグラインダー等の研磨装置を用いて０．１〜０．３mmの範囲で削正し、金属疲労に至っていない新たな金属組織を表面に露呈させるようにしている。
【０００４】
而して、このようなレール表面の削正作業は、台車へ搭載した研磨装置をレール上で往復移動させながら繰り返すことで行っており、レールの削正量も０．１mm単位という極めてシビアなものである。またレール削正量が大きいと無駄なレール摩耗が促進されることになり、レール寿命を低下させ、早期にレールの交換作業か強いられる。従って、その削正量はできるだけ少ない方が良いことは当然であり、そのために、削正作業は研磨の度ごとにレール削正量を測定しながら行っていた。
【０００５】
従来のレール摩耗量を測定する装置は、これを示せば、図４の正面図に示す通りである。同図に示す如く、従来の測定装置１は、測定器具本体２とこれに取り付けられたノギス３及び４とから成る。測定器具本体２は、レール５の内軌側の底部６と首部７とに接合する測定基準面の設置部８と、把持部９と、ノギス３及び４の設置部１０とを有している。ノギス３は、レール頭部１１の内軌側のＲ面部１２に当接すべく取り付けられており、またノギス４は、レール頭部１１の頂面１３に当接すべく取り付けられている。
【０００６】
測定基準面の設置部８を、レール５の内軌側の底部上面及び首部７に接合させることにより、レール底部６の上面からノギス３及び４の設置位置までの高さを所定の基準値に設定することができる。またノギス４の中心線をレール中心（レール頭部１１の頂面１３）に合わせることが可能である。
【０００７】
従って、この状態で各ノギス３及び４の先端を、Ｒ面部１２及び頂面１３へ当接させ、そのときの目盛り３ａ及び４ａを読み取ることにより、レール５が基準の値からどの程度摩耗したかを測定することが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の測定装置１では、測定基準面の設置部８のレール底部６及び首部７への当て方が測定作業員によって個人差があり、mm単位の誤差が生じる場合があり、０．１〜０．３mmの極めて薄い削正作業を測定対象とする装置としては精度上の問題があった。またレール５の底部６には、鉄粉や錆、その他のダスト等が大量に付着している場合が多く、かなりの時間をかけて清掃した後でないと測定誤差の原因になるという欠点があった。
【０００９】
更に、本測定装置１では、ノギス３及び４を使用しており、その目盛り３ａ及び４ａを正確に読み取るには相当の熟練が必要であった。更にまた、この測定装置１は、レール種別によってそのレール底部６及び首部７の形状並びに寸法が異なっており、該部分に接合することで測定基準面を設定する本装置１ではレール種別ごとに専用の測定装置を準備しなければならなかった。
【００１０】
それに加えて鉄道のレール５では、ポイント地点や脱線の虞れがある地点等には、レール５の内軌側にレール５と平行してポイントガードやクロッシングガード，脱線防止ガードなるガードレールが付設されることがあるが、前記従来の測定装置１では、測定器具本体２がこれらのガードレールと干渉し、レール側面の底部６及び首部７に跨がって装着することができないという欠点があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、レール種別に影響されずに、高精度の測定が簡単に行えるレール摩耗測定装置を提供せんとするものである。
【００１２】
而して、前記課題を解決するために本発明が採用した請求項１の手段は、レール頭部の上面側及び内軌側の側面に対応する部分を備えたＬ字状の固定側器具本体と、レール頭部の外軌側側面に対応する部分を備え、前記固定側器具本体に対して移動自在に取り付けられた可動側器具本体とから成り、前記固定側器具本体は、レール頭部の内軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部を有すると共に、レール頭部の頂面及び内軌側のＲ面部にそれぞれ当接し得る二つのマイクロメータと、レール頭部頂面に接合してこれを弾圧する間隙除去用の弾性部材と、可動側器具本体のクランプ装置とを有し、また前記可動側器具本体はレール頭部の外軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部を有することを特徴とするレール摩耗測定装置である。
【００１３】
また本発明が採用した請求項２の手段は、固定側器具本体は内軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部をレールの前後方向に二箇所有し、可動側器具本体は外軌側の顎部に係合する測定基準面の設置部をレールの前後方向に二箇所有していることを特徴とする請求項１に記載のレール摩耗測定装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。なお、従来の場合と同一符号は同一部材である。
【００１５】
図１〜図３は本発明の一実施の形態に係るレール摩耗測定装置１４を示すものであり、図１は前記レール摩耗測定装置１４をレール５へ装着した状態を示す正面図、図２は同平面図、図３は同右側面図である。同図に示す如く、この実施の形態のレール摩耗測定装置１４は、レール頭部１１の上面側及び内軌側の側面に対応する部分を備えたＬ字状の固定側器具本体１５と、レール頭部１１の外軌側の側面に対応する部分を備えた可動側器具本体１６とで構成されている。
【００１６】
固定側器具本体１５は、レール５の前後方向に所定幅を有しており、内軌側の側面に対応する部分の下端部の前後二個所には、レール頭部１１の内軌側の顎部１７に係合する測定基準面の設置部１８が設けられている。また固定側器具本体１５のレール頭部１１の内軌側のＲ面部１２及び頂面１３に対応する部分には、マイクロメータ１９及び２０が取り付けられている。このマイクロメータ１９及び２０は、市販されているデジタル表示形式のものであり、測定値をロックしたままにしておくことが可能であり、また所定の配線接続を行うことにより測定値をコンピューター等へ出力して演算，表示，記憶したり、プリントアウトすることも可能である。
【００１７】
更に、固定側器具本体１５は、レール頭部１１の頂面に対向した位置でマイクロメータ２０とは異なる前後端面側の位置に、弾性部材としてのスプリング２１により下方側へ向けて突出付勢された押圧部材２２が取り付けられている。更にまた、固定側器具本体１５は、可動側器具本体１６のクランプ装置２３が取り付けられている。クランプ装置２３は、ハンドル２４の操作支点２３ａがピストンロッド２５を介して可動側器具本体１６に連結されている。なお、２３ｂは回動支点である。
【００１８】
一方、可動側器具本体１６は、レール頭部１１の外軌側の顎部２６に係合する測定基準面の設置部２７をレール５の前後方向に二個所有しており、前記クランプ装置２３を操作することにより、固定側器具本体１５に対して接近又は離隔可能に取り付けられている。可動側器具本体１６の接近又は離隔は、固定側器具本体１５のレール５と直交する方向へ設けられたダボテイル状のガイドレール２８に対して精密なスラストベアリングを介して決してガタツクことなく摺動自在に取付られた直動ブロック２９により行われる。
【００１９】
つまり、前記可動側器具本体１６は、直動ブロック２９を介して固定側器具本体１５のガイドレール２８上を摺動自在になされており、前述したクランプ装置２３のハンドル２４を図１の矢符方向へ回動操作することにより、その操作支点２３ａがピストンロッド２５を同図の左側方向へ前進させ、可動側器具本体１６の設置部２７をレール頭部の顎部２６へ当接させるようになっている。
【００２０】
次に、上述の如く構成されたレール摩耗測定装置１４の動作態様を説明する。先ず、クランプ装置２３のハンドル２４を図１の右側へ回動させて開いた状態とし、可動側器具本体１６を固定側器具本体１５から離れさせ、この状態で固定側器具本体１５と可動側器具本体１６とをレール頭部１１へ被せる。そして、レール頂面１３において、両器具本体１５及び１６をスプリング２１の付勢力に抗して押し下げ、続いて両器具本体１５及び１６を少しだけ図１の右側方向へ移動させる。これにより、押圧部材２２はスプリング２１の蓄性弾力でもってレール頂面１３へ当接するようになり、固定側器具本体１５の設置部１８を内軌側のレール顎部１７へ前記蓄性弾力でもって密着係合させるようになる。
【００２１】
然る後は、クランプ装置２３のハンドル２４を、図１の左側方向へ回動させ、可動側器具本体１６を固定側器具本体１５へ前進移動させて設置部２７を外軌側のレール顎部２６へクランプ装置２３の押し付け力（クランプ力）により密着係合させる。これにより、レール摩耗測定装置１４は、レール内軌側及び外軌側の顎部１７，２６において前後の設置部１８，２７の合計四個所がこれに密着係合するようになり、安定した装着が得られる。レール５の上下方向では、スプリング２１の蓄性弾力によって圧着され、またレール５の左右方向では、クランプ装置２３の押し付け力によって圧着される。このため、レール摩耗測定装置１４は、測定基準面である顎部１７及び２６に対してワンタッチ式でリジッドに固定されることになる。
【００２２】
レール摩耗測定装置１４の設置が完了した後は、マイクロメータ１９及び２０のシンブル１９ａ，２０ａ及びラチエットハンドル１９ｂ，２０ｂを操作して所定の寸法測定を行えばよい。マイクロメータ１９では、シンブル１９ａを回動操作することにより測定接触点部位であるメータースピンドル１９ｃをレール上面から２〜３mmの位置までもってゆき、次にラチエットハンドル１９ｂを回動操作してメータースピンドル１９ｃをレール上面へ所定のトルクになるまで接触させる。所定のトルクになるとラチエットハンドル１９ｂがカチカチッと空回りするので、そのときの表示された数値を読み取ればよい。摩耗量は、予めマイクロメータ１９に、レール頭部１１の中心からＲ面部１２までのレール５についての基準寸法が“０”となるように入力されており、Ｒ面部１２が摩耗するとその分だけがマイナス表示されることになる。
【００２３】
然る後は、上述したマイクロメータ１９の場合と同じ要領で、マイクロメータ２０についてもレール頂面１３の摩耗量も測定する。この場合は、マイクロメータ２０には、測定基準面である顎部１７，２６の中心どうしを結ぶ水平線からレール頂面１３までのレール５についての基準寸法が“０”となるように入力されており、レール頂面１３が摩耗するとその分だけがマイナス表示されることになる。
【００２４】
このように本実施の形態におけるレール摩耗測定装置１４は、固定側器具本体１５と可動側器具本体１６とをレール５の測定基準面である顎部１７，２６へワンタッチ式の操作でリジッドに誰でもが誤差を伴うことなく装着することができ、しかもマイクロメータ１９及び２０を用いることとの相乗効果により、その測定誤差は±２μm となり、極めて高精度である。またレール５の種別が代わった場合には、該当するレールの基準寸法のデータをマイクロメータ１９及び２０へ設定し直すだけでよく、レール種別ごとの測定装置を準備する必要はない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にあっては、固定側器具本体１５と可動側器具本体１６とから成るレール摩耗測定装置１４を、ガードレール等があってもこれと干渉することなくレール５の上面側からワンタッチ式で装着することができる。しかも、測定基準面をレール５の内軌側及び外軌側のそれぞれにおいてレール顎部１７，２６に設定してこれに固定器具本体１５と可動側器具本体１６との測定基準面設置部１８，２７をスプリングの付勢力とクランプ装置２３のクランプ押し付け力とにより密着係合させており、レール摩耗測定装置１４の全体を素人であっても狂うことなくレール５へ装着することができる。すなわち、測定装置１４の取付精度に優れているものである。
【００２６】
それに加えて、本発明に係るレール摩耗測定装置１４は、操作が簡単で且つ測定誤差の少ないマイクロメータ１９及び２０を用いており、前記固定側器具本体１５と可動側器具本体１６との取付位置精度に優れていることと相まって極めて高精度のレール摩耗量の測定が可能である。
【００２７】
また本発明の測定装置１４は、レール上面から取り付ける方式であり、レール底部上に堆積した錆やダスト等によって測定誤差が生じることはなく、しかもあらゆる種別のレールに装着することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレール摩耗測定装置の装着状態を示す正面図である。
【図２】本発明に係るレール摩耗測定装置の装着状態を示す平面図である。
【図３】本発明に係るレール摩耗測定装置の装着状態を示す右側面図である。
【図４】従来のレール摩耗測定装置の装着状態を示す正面図である。
【符号の説明】
５…レール                        １１…レール頭部
１２…レールＲ面部                １３…レール頂面
１４…レール摩耗測定装置          １５…固定側器具本体
１６…可動側器具本体              １７…内軌側の顎部
１８…固定側器具本体の設置部      １９…マイクロメータ
２０…マイクロメータ              ２１…弾性部材（スプリング）
２３…クランプ装置                ２６…外軌側の顎部
２７…可動側器具本体の設置部
【図１】
0003684476.tif 000002
【図２】
0003684476.tif 000003
【図３】
0003684476.tif 000004
【図４】
0003684476.tif 000005