(57)【要約】【課題】作業者の技量に依存せずバラツキの少ない測定を行なえるレール先端位置測定技術を提供する。【解決手段】分岐器の一方のトングレールの近傍の基本レール上に設置されて、他方のトングレールの近傍の他の基本レール上に設置されたレーザ照射器からのレーザ光の照射を受け、トングレールの先端位置の測定に用いられるレール先端位置測定用ターゲットにおいて、下部に位置決め手段（２１Ａ〜２１Ｄ）を備え、レール上に載置されるベース部材（２１）と、ベース部材上に設けられレールの長手方向に沿いかつレール上面とほぼ垂直をなすレーザ光被照射面を有し、中心が原点位置に定められたスケール部（２４）とを設け、ベース部材のほぼ中央であってレーザ光被照射面の近傍には、原点位置に対応して鉛直方向に板状部材を挿通可能な貫通孔（２１ｄ）を設けるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐器を構成する一方のトングレールの近傍の基本レール上に設置されて、他方のトングレールの近傍の他の基本レール上に設置されたレーザ照射器からのレーザ光の照射を受け、トングレールの先端位置を測定可能なレール先端位置測定用ターゲットであって、
下部に位置決め手段を備え、レール上に載置されるベース部材と、
前記ベース部材上に設けられ、レールの長手方向に沿いかつレール上面とほぼ垂直をなすレーザ光被照射面を有し、中心が原点位置に定められたスケール部と、を備え、
前記ベース部材のほぼ中央であって前記レーザ光被照射面の近傍には、前記原点位置に対応して鉛直方向に板状部材を挿通可能な貫通孔が形成されていることを特徴とするレール先端位置測定用ターゲット。
【請求項２】
前記スケール部は、測定用の目盛りが付された板状のスケール部材と、該スケール部材を水平方向に移動可能に保持するスケール案内溝が形成されレール上面と垂直をなす垂直壁と、を有し、前記貫通孔は前記スケール部材を鉛直方向に挿通可能に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレール先端位置測定用ターゲット。
【請求項３】
前記貫通孔は、基本レール上に設置された状態でレールの長手方向に対して前記スケール部材の幅の２倍の長さを有するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載のレール先端位置測定用ターゲット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のレール先端位置測定用ターゲットと、
ほぼ水平方向にレーザ光を照射可能なレーザ照射器と、
を備えたレール先端位置測定装置であって、
前記レーザ照射器は、
下部に位置決め手段を備え、レール上に載置されるベース部材と、
前記ベース部材上に設けられ、レールの長手方向に配設されたスライドレールと、
内部にレーザ光発射手段を有し、側部にレーザ発射口が形成され、前記スライドレールに沿って移動可能な本体部と、を備えることを特徴とするレール先端位置測定装置。
【請求項５】
請求項３に記載のレール先端位置測定用ターゲットと、ほぼ水平方向にレーザ光を照射可能なレーザ照射器と、を用いたレール先端位置測定方法であって、
前記レーザ照射器を、トングレールが接していない側の基本レール上に、光軸がトングレールの先端に合うように設置する工程と、
前記スケール部材を前記貫通孔に挿通させた状態で、前記レール先端位置測定用ターゲットを、トングレールが接している側の基本レール上に載置し、前記トングレールの前方から移動させて側面が当該トングレールの先端に接触した位置にて移動を中止する工程と、
前記スケール部材を、前記貫通孔から引き抜いて前記スケール案内溝に挿入し、前記スケール部材の目盛りのゼロ点を原点位置に合わせる工程と、
を含むことを特徴とするレール先端位置測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いたレール先端位置測定器に関し、特に鉄道軌道の分岐器におけるトングレール先端の食い違い（先端位置のずれ）を測定するのに好適なレール先端位置測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道の軌道には車両を他の軌道に分岐させるための分岐器が設けられており、分岐器には、転てつ機と該転てつ機によって移動される一対のトングレールが設けられている。
図６には基本的な分岐器の構成例が示されている。通常、分岐器は、図６（Ａ）に示すように、基本レールＢＲ１，ＢＲ２に対して、一対のトングレールＴＲ１，ＴＲ２が左右に移動可能に設けられ、長手方向の先端が揃うように配設されている。しかしながら、該分岐器を車両が繰り返し走行するうちに、図６（Ｂ）に示すように、トングレールＴＲ１，ＴＲ２の先端がずれて食い違いが発生することがある。
【０００３】
そして、この食い違いが大きくなると、転換動作に支障を来たしたり、隣り合う軌道回路が短絡したりするなどの不具合が発生するおそれがある。そこで、鉄道軌道の保守管理では、トングレールの食い違いが発生していないか調べる点検作業が行われている。
従来、トングレールの食い違いは、例えば特許文献１に記載されているようなレーザ光を利用した測定器（直角定規）を用いて、一方のトングレールの先端に合わせて基本レール上にレーザ照射器を設置し、反対側の基本レール上に、目盛りが付記されたターゲットを設置してレーザ光を照射し、目盛りの位置から先端のずれ量を測定することが行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７７９４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のレーザ照射器を用いた従来の測定方法では、目盛りのあるターゲットをトングレールの先端に合わせて目視で設置するため、作業者によって測定値にバラツキが生じるという課題があった。
また、分岐器には、走行する車両の車輪の接触からトングレールを保護し摩耗を減らすため、ポイントガードと呼ばれるガード用の部材（図６の符号Ｇ）が基本レールと所定間隔をおいて配設されているものがある。このポイントガードの上面は、機能上、図７に示すように、トングレールの上面よりも高い位置に設定される。また、ポイントガードは、トングレールの先端よりもさらに先方まで延設されている。
【０００６】
そのため、ポイントガードが配設されている分岐器において、特許文献１に開示されている測定器（直角定規）を用いてずれ量を測定しようとすると、ポイントガードの上端部に邪魔されてレーザ光がターゲットに届かなくなり測定が行えない。そこで、一対のトングレールの先端に合わせてそれぞれ隣接する基本レールの上面に目視で線を引き、その線から所定距離離れた位置に線を転写し、転写した線の一方に合わせて上記レーザ照射器を設置して他方の線のずれを測定するという方法が行われていた。その結果、従来のレーザ照射器を使用した測定方法では、測定を行なう作業者の技量によって測定値にバラツキが生じてしまうという課題があった。
【０００７】
本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、作業者の技量に依存せずバラツキの少ない測定を行なえるレール先端位置測定技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、ポイントガードに影響されずにトングレール先端位置を正確に測定することができるレール先端位置測定技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するため、
分岐器を構成する一方のトングレールの近傍の基本レール上に設置されて、他方のトングレールの近傍の他の基本レール上に設置されたレーザ照射器からのレーザ光の照射を受け、トングレールの先端位置を測定可能なレール先端位置測定用ターゲットにおいて、
下部に位置決め手段を備え、レール上に載置されるベース部材と、
前記ベース部材上に設けられ、レールの長手方向に沿いかつレール上面とほぼ垂直をな
すレーザ光被照射面を有し、中心が原点位置に定められたスケール部と、を備え、
前記ベース部材のほぼ中央であって前記レーザ光被照射面の近傍には、前記原点位置に対応して鉛直方向に板状部材を挿通可能な貫通孔が形成されているようにした。
【０００９】
上記のような構成のレール先端位置測定用ターゲットによれば、ベース部材中央の鉛直方向の貫通孔に板状の部材（治具）を挿入して下端をベース部材の下方へ突出させた状態で、当該ターゲットをトングレールが接している側の基本レールの上に載置して、トングレールの前方から先端へ向かって移動させ、板状の部材の側部がトングレールに当った時点でベース部材を固定すれば、自動的にスケール部の原点位置をトングレールの先端に合わせることができ、その時点でレーザ照射器からのレーザ光が当たっているスケール部の目盛りの値を読み取ることで、左右のトングレールの先端のずれ量を知ることができる。
【００１０】
ここで、望ましくは、前記スケール部は、測定用の目盛りが付された板状のスケール部材と、該スケール部材を水平方向に移動可能に保持するスケール案内溝が形成されレール上面と垂直をなす垂直壁と、を有し、前記貫通孔は前記スケール部材を鉛直方向に挿通可能に構成する。
かかる構成によれば、測定用ターゲットの位置決めに使用する板状の部材として、スケール部材（スケール板）そのものを利用することができるため、スケール部材とは別に板状の部材を用意して持ち歩く必要がないので、保管場所から測定場所へ出かける際に忘れてしまったり、移動途中や測定場所等で板状の部材を紛失したりするおそれもない。
【００１１】
また、望ましくは、前記貫通孔は、基本レール上に設置された状態でレールの長手方向に対して前記スケール部材の幅の２倍の長さを有するように形成する。
かかる構成によれば、測定用ターゲットをトングレールの左側から移動させても右側から移動させても先端へ当接させて、スケール部の原点位置をトングレールの先端に合わせることができる。
【００１２】
さらに、望ましくは、上記のような構成を有するレール先端位置測定用ターゲットと、
ほぼ水平方向にレーザ光を照射可能なレーザ照射器と、を備えたレール先端位置測定装置において、
前記レーザ照射器は、
下部に位置決め手段を備え、レール上に載置されるベース部材と、
前記ベース部材上に設けられ、レールの長手方向に配設されたスライドレールと、
内部にレーザ光発射手段を有し、側部にレーザ発射口が形成され、前記スライドレールに沿って移動可能な本体部と、を備えるように構成する。
【００１３】
上記のような構成を有するレーザ照射器によれば、レーザ発射口を有する本体部がスライドレールに沿って移動可能であるため、ベース部材をレールの任意の位置に固定した後で、レーザ光がトングレールの先端に一致するように調整を行うことができ、作業効率が向上する。また、本体部がスライドレールによってかさ上げされているため、照射するレーザ光の範囲が高くなり、トングレールを保護するポイントガードが設けられている場合にも、ポイントガードに邪魔されずにトングレール先端位置を測定することができる。
【００１４】
また、本出願の他の発明であるレール先端位置測定方法は、
上述したような構成を有するレール先端位置測定用ターゲットと、ほぼ水平方向にレーザ光を照射可能なレーザ照射器と、を用いたレール先端位置測定方法であって、
前記レーザ照射器を、トングレールが接していない側の基本レール上に、光軸がトングレールの先端に合うように設置する工程と、
前記スケール部材を前記貫通孔に挿通させた状態で、前記レール先端位置測定用ターゲットを、トングレールが接している側の基本レール上に載置し、前記トングレールの前方から移動させて側面が当該トングレールの先端に接触した位置にて移動を中止する工程と、
前記スケール部材を、前記貫通孔から引き抜いて前記スケール案内溝に挿入し、前記スケール部材の目盛りのゼロ点を原点位置に合わせる工程と、
を含むようにしたものである。
かかる方法によれば、測定を行う作業者の技量に依存せず、誰でも毎回正確に測定用ターゲットの原点位置をトングレールの先端に合わせることができ、バラツキの少ない測定が行えるようになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、作業者の技量に依存せずバラツキの少ない測定を行なえる。また、ポイントガードに邪魔されずにトングレール先端位置を正確に測定することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係るレール先端位置測定装置を構成するレーザ照射器の一実施形態を示す平面図および正面図である。
【図２】実施形態のレーザ照射器の側面図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、実施形態のレール先端位置測定装置を構成する測定用ターゲットの一例を示す平面図および正面図である。
【図４】実施形態の測定用ターゲットの側面図である。
【図５】（Ａ）は実施形態のレール先端位置測定装置による測定時のレーザ照射器およびターゲットの設置状態を示す平面図、（Ｂ）は測定前のターゲットによる位置合わせ時の状態を示す正面図である。
【図６】本発明に係るレール先端位置測定装置により測定可能な分岐器の一例を示すもので、（Ａ）はトングレールの先端が揃っている状態を示す平面図、（Ｂ）はトングレールの先端が食い違っている状態を示す平面図である。
【図７】ポイントガードを備えた分岐器の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明に係るレール先端位置測定装置の実施形態について詳細に説明する。本実施形態のレール先端位置測定装置は、レーザ照射器１０と測定用ターゲット２０とから構成されている。
レーザ照射器１０は、図１および図２に示すように、下面の４隅に位置決め案内手段としての機能を有するカムフォロワ１１Ａ〜１１Ｄが設けられたほぼ矩形状をなすベースプレート１１と、ベースプレート１１の下面にほぼ全体に亘って貼着された固定用のマグネットシート１２と、内部にレーザ発光手段を備え側壁にレーザ光発射口１３ａが形成されている本体ケース１３と、該本体ケース１３を上記ベースプレート１１と所定の間隔を有して支持するスライドプレート１４とを備える。
【００１８】
本実施形態のレーザ照射器１０におけるレーザ発光手段は、シリンドリカルレンズを使用することでライン状の光を鉛直方向に照射可能に構成されている。
カムフォロワ１１Ａ〜１１Ｄは、カムフォロワ１１Ａ−１１Ｃの間および１１Ｂ−１１Ｄ間が、レールの幅よりも若干大きく設定されており、カムフォロワ１１Ａ，１１Ｃ間および１１Ｂ，１１Ｄ間にレールが位置するようにして、ベースプレート１１をレール上面に載置すると、マグネットシート１２の磁力によってレール上に吸着されるように構成されている。
【００１９】
なお、レール上に載置されたベースプレート１１は、カムフォロワ１１Ａと１１Ｂの周面または１１Ｃと１１Ｄの周面を、レール頭部の側面に当接させることで、位置決めさせることができる。また、カムフォロワ１１Ａ〜１１Ｄは、レール上からの脱落防止手段としても機能する。カムフォロワの代わりに、ローラもしくはピンを用いても良い。
ベースプレート１１の前後の縁部には、切欠き１１ａ，１１ｂが形成されており、レール上に載置した際に、この切欠き１１ａ，１１ｂを通して下方のレール表面を視認できるように構成されている。
【００２０】
また、レーザ照射器１０は、図２に示すように、ベースプレート１１の上面に長手方向（紙面と直交する方向）に沿って配置された一対のスライドレール１５Ａ，１５Ｂが設けられ、本体ケース１３を支持するスライドプレート１４の下面には、該スライドレール１５Ａ，１５Ｂと係合するスライドブロック１６Ａ，１６Ｂが設けられており、本体ケース１３を長手方向に沿って移動させることができるように構成されている。マグネットの磁力による吸着でベースプレート１１をレール上に固定した場合、横へずらす移動が難しく設置位置の微調整が困難になるが、スライドレール１５Ａ，１５Ｂに沿って本体ケース１３を移動させることで、レーザ光を発射させる位置をトングレールの先端に合わせやすくなるという利点がある。
【００２１】
また、本体ケース１３には、ケース下面より先端が突出するようにバネによって付勢させたプランジャ１７が設けられており、該プランジャ１７の先端がベースプレート１１の上面に押圧されることで横抵抗力を生成し、任意の位置にて停止状態を維持できるようになっている。プランジャ１７の先端には、自由に回転するフリーボールが装填され、移動の際の摩擦抵抗を減らせるようになっている。
【００２２】
さらに、本実施形態のレーザ照射器１０においては、スライドプレート１４の前端縁部上に、本体ケース１３の移動の目安となる目盛りを付したスケール部１８（図１参照）が設けられているとともに、本体ケース１３の上記レーザ光発射口１３ａの背部に当る側壁部分には、位置合わせ用の目盛り板１９が設けられている。基本レールの上面にトングレール先端の目印となる線を付けた場合には、この線に上記目盛り板１９の印（鉛直方向の線）を合致させることで、レーザの照射方向を合わせることができるようになる。
【００２３】
測定用ターゲット２０は、図３に示すように、レーザ照射器１０のベースプレート１１と同様、下面の４隅に位置決め案内手段としての機能を有するカムフォロワ２１Ａ〜２１Ｄが設けられたほぼ矩形状をなすベースプレート２１と、ベースプレート２１の下面にほぼ全体に亘って貼着された固定用のマグネットシート２２と、ベースプレート２１の上面、中央よりやや前寄りの位置に長手方向に沿って設けられたスケールホルダ２３と、該スケールホルダ２３内にスライド可能に挿入された長さ測定用のスケール板２４とを備える。スケール板２４は、中心が「０」すなわちゼロ点とされ、左右に測定用の目盛りが刻まれている。
【００２４】
ベースプレート２１の前後の縁部には切欠き２１ａ，２１ｂが、また中央部には開口２１ｃが形成されており、レール上に載置した際に、この切欠き２１ａ，２１ｂおよび開口２１ｃを通して下方のレール表面を視認できるように構成されている。
スケールホルダ２３は、図４に示すように、側面視Ｌ字状をなし、下側の水平片２３ａがベースプレート２１との接合部を構成している。水平片２３ａは、図３（Ａ）に示すように、中央にて左右に分割され、上記スケール板２４の幅のほぼ２倍の間隔をおいて離間するように形成され、この間隔に対応して、ベースプレート２１にはスケール板２４の厚みとほぼ同一の幅を有するスリット２１ｄがスケールホルダ２３と平行に形成されている。また、このスリット２１ｄに対応してスケールホルダ２３の下端中央には、図３（Ｂ）に示すように、切欠き２３ｂが形成されている。
【００２５】
スケールホルダ２３の垂直壁部２３ｃには、図４に示すように、スケール板２４の断面形状よりも少し大きなガイド溝２３ｄが設けられ、該ガイド溝２３ｄによってスケール板２４をスライド可能に保持するように構成されている。垂直壁部２３ｃの後面には、ガイド溝２３ｄ内に挿入されたスケール板２４のスライドを許容したり禁止して固定するための止着用ネジ２５が設けられている。
【００２６】
また、垂直壁部２３ｃの前面には、スリット状の開口が水平方向に沿って形成されており、図３（Ｂ）に示すように、該開口を通してガイド溝２３ｄに挿入されたスケール板２４の目盛りを視認できるように構成されている。さらに、ガイド溝２３ｄは、ベースプレート２１の上面から、トングレールとポイントガードの高さの差分よりも少しだけ高い位置になるように形成されている。
本実施形態の測定用ターゲット２０は、スリット２１ｄの中心が原点位置に選択され、該原点位置に、正規位置にあるスケール板２４のゼロ点が合うように設定される。
【００２７】
なお、ベースプレート２１の上面には、スリット２１ｄに沿って、スケール板２４をスリット２１ｄへ挿入する際の案内部材として機能するガイドブロックを設けてもよい。そして、このガイドブロックのスケール板２４との摺接面に縦方向のガイドリブを形成し、スケール板２４の摺接面には上記ガイドリブと係合する溝を形成して、スケール板２４が横ブレすることなく上下動できるように構成しても良い。また、溝の長さを適宜設定して、スケール板２４が下方へ行き過ぎないように規制する構造としても良い。
【００２８】
次に、上記のような構成を有するレーザ照射器１０と測定用ターゲット２０を用いたトングレールの先端食い違いの測定方法について、図５（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明する。
トングレールの先端食い違いの測定する際には、先ず、図５（Ａ）に示すように、ポイントガードＧが設けられていない側の基本レールＢＲ２上に、レーザ照射器１０を載置してレーザの光軸を近い側のトングレールＴＲ２の先端に合わせるように位置を調整する。このときレーザ光はポイントガードＧまで達している。
【００２９】
次に、ポイントガードＧが設けられている側の基本レールＢＲ１上に、測定用ターゲット２０を載置するのであるが、このときトングレールＴＲ１は基本レールＢＲ１の側面に接触しているものとする。
測定用ターゲット２０を載置するに際しては、先ずスケール板２４をガイド溝２３ｄから引き抜いて、図５（Ｂ）に示すように、スケール板２４を縦にした姿勢でベースプレート２１中央のスリット２１ｄへ挿入し、下端がカムフォロワ２１Ａ〜２１Ｄの下面よりも下方に位置するように突出させる。なお、このとき、レーザ照射器１０側から見て測定対象のトングレールが右側にある時は、スリット２１ｄの中心から左側半分の空間に挿入し、測定対象のトングレールが左側にある時は、スリット２１ｄの中心から右側半分の空間に挿入する。
【００３０】
続いて、カムフォロワ２１Ａ，２１ＢをトングレールＴＲ１と基本レールＢＲ１との隙間に入れ、カムフォロワ２１Ｃ，２１Ｄを基本レールの反対側に位置させベースプレート２１の下面をレールの上面に接触させるとともに、カムフォロワ２１Ａ，２１Ｂを基本レールＢＲ１の頭部側面に接触させた状態で、全体をトングレールＴＲ１の前方から先端に近づく方向（図では右方向）へ移動させる。そして、スケール板２４の側面がトングレールＴＲ１の先端に当接したらベースプレート２１の移動を止め、スケール板２４をスリット２１ｄから抜いて、横姿勢に変えてガイド溝２３ｄへ挿入する。そして、スケール板２４の中央の目盛り「０」をスリット２１ｄの中心（原点位置）に合わせる。すると、挿入されたスケール板２４の表面に、反対側に設置したレーザ照射器１０から照射されたレーザ光が当たる。
【００３１】
スケール板２４には、中央の目盛り「０」を挟んで左右に長さ測定用の目盛りが付されている。２本のトングレールの先端がずれていないときは、レーザ照射器１０から照射されたレーザ光が当たる位置がスケール板２４には、中央の目盛り「０」となる。一方、２本のトングレールの先端がずれているときは、レーザ光が当たっているスケール板２４の目盛り位置が食い違い量となるので、目盛りの値を読み取ることで食い違い量を知ることができる。
【００３２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、測定用ターゲット２０のスケールホルダ２３に、スケール板２４を抜き差し可能にするガイド溝２３ｄを設けているが、スケール板２４はスケールホルダ２３の垂直壁部２３ｃに固定しておき、測定用ターゲット２０を設置する際には、別途用意したスケール板２４と同様な形状を有する板状の部材をスリット２１ｄへ挿入して、位置合わせを行うように構成しても良い。
【００３３】
また、上記実施形態においては、ベースプレート１１や２１の下面に設けたマグネットシートによって、レーザ照射器１０と測定用ターゲット２０をそれぞれレール上に固定するように構成しているが、クランプ手段やボルト等によってレールに固定するように構成しても良い。
また、上記実施形態においては、トングレールの先端位置の食い違い量を測定する場合について説明したが、本発明に係るレール先端位置測定装置は、ノーズレールその他のレールの先端位置を測定したい場合に利用することもできる。
【符号の説明】
【００３４】
１０    レーザ照射器
１１    ベースプレート（ベース部材）
１１Ａ〜１１Ｄ  カムフォロワ
１３    本体ケース
１３ａ  レーザ光発射口
１５Ａ、１５Ｂ  スライドレール
２０    測定用ターゲット
２１    ベースプレート
２１ｄ  スリット（貫通孔）
２１Ａ〜２１Ｄ  カムフォロワ（位置決め手段）
２３    スケールホルダ
２４    スケール板
ＢＲ１，ＢＲ２  基本レール
ＴＲ１，ＴＲ２  トングレール
Ｇ      ポイントガード
【図１】
2018003460.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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