(57)【要約】  【課題】軌道の狂いを検査測定するために、車体と台車とのなす角度を検出し電気信号に変換して出力する装置の提供。  【解決手段】本発明にかかる軌道測定装置は、車体に対して回動可能な２つの台車を備え、前記台車の車輪が軌道上を転動し得るように構成された車両に、前記車体と台車の相対的な変位角度を検出する検出手段を設け、該検出手段で検出した変位角度に基づいて前記軌道の状態を判断し得るように構成した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に対して回動可能な２つの台車を備え、前記台車の車輪が軌道上を転動し得るように構成された車両に、
前記車体と台車の相対的な変位角度を検出する検出手段を設け、
該検出手段で検出した変位角度に基づいて前記軌道の状態を判断し得るように構成したことを特徴とする軌道測定装置。
【請求項２】
前記台車の一端には、台車方向と直角になる位置に押し棒を固定し、
車体には、コイル内を出没し得るコアを備えた高周波コイルを固定するとともに、前記台車の変位に応じて、前記押し棒が前記コアを出没させるように配設することによって、前記検出手段を構成したことを特徴とする請求項１に記載の軌道測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道における軌道のカーブまたは軌道狂い量を測定する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、長距離区間における軌道狂いの測定に際しては、専用の軌道検測車を走行させることが行われている。
前記専用の軌道検測車は、台車の軸受けに加速度計が設置され、走行中の加速度データを２回積分した値を補正して軌道変位データとすることによって、慣性法を実施できるように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、専用の軌道検測車を用いる従来の方法は、スケジュールに合わせて検測区間を決め、殆どが営業列車の運行が終了してから行われている。また、前記慣性法での検測は、加速度に基づいた計測方法であるため、一定速度で走行することは困難であり、徐行区間等ではさらに困難である。
また、カーブ区間ではカントによる誤差が生じるという問題がある。
【０００４】
本発明は、車体と台車とのなす角度を検出し電気信号に変換して出力することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる軌道測定装置の請求項１では、
車体に対して回動可能な２つの台車を備え、前記台車の車輪が軌道上を転動し得るように構成された車両に、
前記車体と台車の相対的な変位角度を検出する検出手段を設け、
該検出手段で検出した変位角度に基づいて前記軌道の状態を判断し得るように構成したことを特徴としている。
請求項２では、
前記台車の一端には、台車方向と直角になる位置に押し棒を固定し、
車体には、コイル内を出没し得るコアを備えた高周波コイルを固定するとともに、前記台車の変位に応じて、前記押し棒が前記コアを出没させるように配設することによって、前記検出手段を構成したことを特徴としている。
【０００６】
原理図に示したように、軌道に沿って回動し得る２つの台車によって車体が支持されるとき、前記２つの台車の軸をＰ、Ｑとし、駆動の曲率の中心をＯとすると、車体は弦ＰＱと平行に向いているので、台車の向き（接線ＰＭ，ＱＭの向き）と弦ＰＱとなす角θが本発明によって検出される。
前記角θと前記台車間の長さＬとに基づいて、曲率半径ｒはｒ＝（Ｌ／２）／sinθとして計算することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の軌道測定装置によれば、
車体に対して回動可能な２つの台車を備え、前記台車の車輪が軌道上を転動し得るように構成された車両に、
前記車体と台車の相対的な変位角度を検出する検出手段を設け、
該検出手段で検出した変位角度に基づいて前記軌道の状態を判断し得るように構成したので、停止時でも、高速走行時でも、徐行運転中でもリアルタイムに連続測定することができる。
また、構造が簡単であり、営業車等に取り付け、軌道狂い、軌道曲率狂いを運転室で監視することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明にかかる軌道測定装置を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
前記軌道測定装置は、図示したように、台車２に押し腕３を、台車２の平面対角線の一端に台車の方向と直角になるように固定する。
検測センサーケース４を、軸７の方向が、車体１の向く方向になるように車体に取り付け、当たり部５が台車２に固定された押し腕３に密着し、なおかつ、押しバネ10を中間まで押すような位置に固定する。
【０００９】
以上の構成によって、軌道の変位による台車２の動きは、車体１に対して台車２を中心として左右に振れる。すると、検測センサーケース４の軸７は、押し腕３が台車２の方向の変化に従い前後に移動すると、高周波ボビンコイル１３内を出没する。そして、前記軸７の一端には高周波ダストコア１２が取り付けられ、高周波ダストコア１２は高周波ボビンコイル１３の中心部に位置し、軸７の動きに連れて前後に移動して出没するように構成されているので、高周波ボビンコイル１３のインダクタンスは、高周波ダストコア１２の高周波ボビンコイル内の位置の変化に応じて変化する。
前記押し棒３が前記軸７の先端に当接する面の形状は、台車２の変位角度に応じて前記軸７の出没量が直線的に変化するような形状とすることが好ましい。また、非直線的な変化の場合でも、後述する演算回路１４において、台車２の変位角度に応じて出力電圧が直線的に変化するように補正するとよい。
【００１０】
前記高周波ボビンコイル１３のコイル両端は演算回路１４に接続されている。
演算回路１４は、高周波発振回路、同調増幅回路、整流回路を有し、高周波ボビンコイル１３を同調増幅回路の構成素子とする同調増幅回路により、高周波発振回路からの出力を増幅する。高周波ボビンコイルのインダクタンスの変化は、同調増幅回路の出力電圧の変化となり、直線性補償回路によって、出力電圧の変化を変位角度に補正変換して出力する。その値を表示部１５で車体と台車との変位角度として表示させるように構成されている。
【００１１】
押しバネ１０は当たり部５を常に円滑に押し腕３に密着させるためのバネ圧を持たせてある。また、当たり部５はボールベアリング６を先端に取り付けた構造とすることによって、押しバネ１０は微少な押し腕３の動きに対しても常に押し腕３と軸７とを連動させ得るように構成されている。
【００１２】
以上の構成の軌道測定装置を使用するときには、台車と車体の空隙部に任意に取り付けることができる。演算回路１４、表示部１５は列車運転室その他任意の位置に設置可能である。
【実施例１】
【００１３】
本実施例においては、前記高周波発振回路における発振周波数は例えば6.5MHzとした。そして、回路構成の要部を図５に示した。
また、本発明の軌道測定装置を２個準備し、図６に示したように、台車２の対角の近傍に２個の軌道測定装置61、61配設することによって、角軌道測定装置からの出力値の和または平均値を、検出値として採用するとよい。押し棒62の先に高周波ダストコアを取り付け、高周波ボビンコイル63内を出没するように構成した。
押し棒は台車方向と直角になる位置でなくてもよい。また、台車方向と直角の押し棒の先に直接高周波ダストコアを取り付けてもよい。
【００１４】
また、車体と台車との変位角度を測定する手段としては、高周波ボビンコイルによるものでなくてもよく、静電容量の変化やリニアエンコーダ等の手段を採用することもできる。
【００１５】
本発明の軌道測定装置によれば、軌道の高低狂いも同様の方法で検出できる。
これは、図７で示したように、車体の水平軸を基準として、台車が前後に傾斜する場合の傾斜角を検出するように、本発明と同様の軌道測定装置を配置することによって実現できる。例えば、台車２の前後の傾斜に応じて傾斜する押し棒71を台車に取り付け、この押し棒71の先に高周波ダストコアを取り付け、高周波ボビンコイル等の検出手段72を車体１に固定することによって実現できる。
そして、車体と台車の位置の相対的な変化を検出するために、３次元方向の変位センサを配設して、軌道の曲率の狂い、水平狂い、カントの狂い等も同時に計測することもできる。即ち、前記車体と台車の相対的な変位角度を検出する検出手段は、軌道の曲率に基づいた変位角度（水平面内の変位角度θ）と、軌道の高低狂いに基づいた変位角度（車体の方向を含んだ垂直面内の変位角度）と、軌道のカントに基づいた変位角度（車体方向に直交する方向を含んだ垂直面内の変位角度）とを検出し得る検出手段とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかる軌道測定装置の実施の形態の斜視図である。
【図２】前記軌道測定装置の要部の取り付け図である。
【図３】前記軌道測定装置の要部の断面図である。
【図４】前記軌道測定装置の原理図である。
【図５】前記軌道測定装置の実施例１の回路構成図である。
【図６】前記軌道測定装置の実施例１の平面配置図である。
【図７】前記軌道測定装置によって高低狂いを測定する場合の側面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  車体
２  台車
３  押し腕
４  検測センサーケース
５  当たり部
６  ボールベアリング
７  軸
８  軸受け
９  バネ受け板
10  押しバネ
11  仕切り板
12  高周波ダストコア
13  高周波ボビンコイル
14  演算回路
15  表示部
【図１】
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【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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