(57)【要約】      （修正有）【課題】  敷設されている鉄道レールの静摩擦係数を簡単に測定する。【解決手段】  底面に測定孔（３）を設け、該測定孔の両側に一対の磁石を取付けて形成した基板（２）と、表面に表示板と、把手部（１３）とを設けた前記基板２の上方を覆う保護カバー（１０）と、前記基板（２）上にレール（Ｘ）表面の静摩擦を測定する摩擦測定手段（２０）と、前記摩擦測定手段（２０）を作動させる駆動手段（７１）と、前記駆動手段（７１）によって作動した摩擦測定手段（２０）が計測した摩擦係数を表示・記憶する表示手段（８１）とを収容してなることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面に設けた測定孔（３）の両側に一対の磁石（５）を取付けた基板（２）と、
表面に表示板（１１）と把手部（１３）とを設けて前記基板２の上方を覆う保護カバー（１０）と、
前記基板（２）上にそれぞれ設けたレール（Ｘ）表面の静摩擦係数を測定する摩擦測定手段（２０）および該摩擦測定手段（２０）を作動させる駆動手段（７１）とからなり、
前記駆動手段（７１）により作動する摩擦測定手段（２０）が計測した摩擦係数を表示・記憶する表示手段（８１）を、前記保護カバー（１０）の上部に装着してなることを特徴とする携行型レール摩擦係数測定器。
【請求項２】
前記摩擦測定手段（２０）は、前記基板（２）上に設けた固定基枠（６）にそれぞれ軸支した回転軸（１５）と支持軸（１６）に可動基枠（２１）の下端をそれぞれ軸着し、該可動基枠の中央垂直方向に棒状に形成したスイングアーム（３０）を位置し、該スイングアームの略中央に設けたガイド孔（３１）にガイドローラ（３２）を遊嵌し、該ガイドローラの軸心方向に、両端を前記可動基枠（２１）に軸着したガイド軸（３８）を挿通し、前記スイングアーム（３０）の下端に設けた連結孔（３３）に、レール（Ｘ）と当接する接触子（５０、６０）を交換可能に取付け、前記スイングアーム（３０）の上端に、滑りローラ（３６）を回転可能に軸支し、前記可動基枠（２１）の上部に取付けた加圧部（４０）の加圧ピン（４１）と、スイングアーム（３０）の滑りローラ（３６）と、レール（Ｘ）と当接する前記接触子の垂直方向を同一軸心上に位置して設けたことを特徴とする請求項１記載の携行型レール摩擦係数測定器。
【請求項３】
前記接触子である一点接触の第１接触子（５０）は、円弧状の車輪型に形成した本体（５１）の軸心に支持部（５２）を設け、該支持部の上部に前記スイングアーム（３０）の連結孔（３３）に嵌合する連結軸（５３）を取付け、前記スイングアーム（３０）と共に傾動した第１接触子（５０）の接触点が、レール（Ｘ）と擦れながら移動することを特徴とする請求項１または２記載の携行型レール摩擦係数測定器。
【請求項４】
前記接触子である二点接触の第２接触子（６０）は、全体を矩形に形成した本体（６１）に左右にボール孔（６２）をそれぞれ形成し、該ボール孔内に収容した鋼球（６３）の下端を底面から一部露出させて全体を圧着ねじ６４で締着固定し、前記本体（６１）の中央に設けた支持軸（６５）の上端に支持枠（６６）を枢動可能に軸支し、該支持枠の上端中央に前記スイングアーム（３０）の連結孔（３３）に嵌合する連結軸（６７）を取付けて形成し、該第２接触子は支持枠（６６）の軸支部を中心に前記スイングアーム（３０）と共に傾動し、第２接触子（６０）の接触点はスイングアーム（３０）の傾動と共に移動しないことを特徴とする請求項１または２記載の携行型レール摩擦係数測定器。
【請求項５】
前記駆動手段（７１）は、電源のＯＮ・ＯＦＦによって作動する駆動モータ（７２）により回転するねじ軸（７３）に移動コマ（７５）を上下動可能に螺合し、該移動コマの一側に軸支した案内ローラ（７６）を、前記固定基枠（６）に軸支した回転軸（１５）に一端を軸着した回動アーム（７８）のガイド溝（７９）に挿通してなり、前記駆動モータ（７２）の作動によってねじ軸（７３）に螺合させた移動コマ（７５）が上下動することにより案内ローラ（７６）が前記ガイド溝（７９）内を移動して回動アーム（７８）を回動させ、該回動アームと軸着している回転軸（１５）を回動可能に形成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１記載の携行型レール摩擦係数測定器。
【請求項６】
前記表示手段（８１）は、前記スイングアーム（３０）が滑動するのを感知する滑り感知器（９１）と、スイングアーム（３０）が滑動した瞬間の傾斜角度を測定する角度測定器（１７）で受信して該受信した滑り信号を該角度測定器で演算した静摩擦係数をデジタル表示する表示部（８２）と、測定した静摩擦係数をメモリーするセーブスイッチ（８４）と、メモリーした回数を表示する回数表示部（８３）と、測定するときに使用する測定スイッチ（８６）と、電源をＯＮ・ＯＦＦする電源スイッチ（８５）とからなり、前記保護カバー（１０）の表面に設けた表示板（１１）から操作可能に形成したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１記載の携行型レール摩擦係数測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道レールが敷設されている現場で、そのレールの静摩擦係数を測定する携行型レール摩擦係数測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、広く知られている鉄道による脱線事故の多くは、車両のスピード、軌道の曲線半径、軌道の変位、車輪踏面及びフランジ部とレール頭頂面の接触面における摩擦などの複合的な要因が車輪の乗り上げ現象の原因となって起こるのではないかと言われている。しかし、鉄道レールの静摩擦係数を測定する測定器は特殊な分野であることから従来の測定器は大型となってしまい簡単に測定することが困難であった。
【０００３】
そこで、実際に敷設されている鉄道レールの表面や走行している車両の車輪表面などを現場で簡単に静摩擦係数を測定する小型の装置が求められている。敷設されたレール表面や実際の走行車両に取付けた車輪表面などの静摩擦や動摩擦を測定する装置としては特開２００３−５７１３５号が知られている。
【特許文献１】特開２００３−５７１３５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特開２００３−５７１３５号に示す測定器は、保持機構を操作して押付け機構及びスリップローラの被測定部に対する姿勢を決めて装置を取付け、次いで、押付け機構を操作してローラーを被測定物の表面の測定個所に押付けると共に、押圧力設定機構を操作してローラーの押圧力を設定する。そして、回転駆動機構でローラーを回転させながら測定物の表面とローラーとの間に働く摩擦力を摩擦力計で測定するものである。
したがって、一箇所の測定位置に測定機を設置するのに手間と時間がかかり、しかも装置が大型であるため一人で持ち運んだり操作することは困難である。さらに、摩擦データを測定器とは別の記録計に記録しなければならないため、測定作業には複数の測定者が必要となるなど多くの問題点を有している。
【０００５】
そこで本発明は、測定器全体を小型軽量化することにより、一人で簡単に持ち運ぶと共に測定を可能にし、しかも操作が簡単で測定精度が高く、作業能率の向上を図ることのできる測定器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、底面に設けた該測定孔３の両側に一対の磁石５を取付けた基板２と、表面に表示板１１と把手部１３とを設けて前記基板２の上方を覆う保護カバー１０と、前記基板２上にそれぞれ設けた、レールＸ表面の静摩擦を測定する摩擦測定手段２０および該摩擦測定手段２０を作動させる駆動手段７１とからなり、前記駆動手段７１により作動する摩擦測定手段２０が計測した摩擦係数を表示・記憶する表示手段８１を、前記保護カバー１０の上部に装着してなることを特徴とする。また、前記摩擦測定手段２０は、前記基板２上に設けた固定基枠６にそれぞれ軸支した回転軸１５と支持軸１６に可動基枠２１の下端をそれぞれ軸着し、該可動基枠の中央垂直方向に棒状に形成したスイングアーム３０を位置し、該スイングアームの略中央に設けたガイド孔３１にガイドローラ３２を遊嵌し、該ガイドローラの軸心方向に、両端を前記可動基枠２１に軸着させたガイド軸３８を挿通し、前記スイングアーム３０の下端に設けた連結孔３３に、レールＸと当接する接触子（５０、６０）を交換可能に取付け、前記スイングアーム３０の上端に、滑りローラ３６を回転可能に軸支し、前記可動基枠２１の上部に取付けた加圧部４０の加圧ピン４１とスイングアーム３０の滑りローラ３６と、レールＸと当接する前記接触子の垂直方向を同一軸心上に位置して設けたことを特徴とする。さらに、前記接触子である一点接触の第１接触子５０は、円弧状の車輪型に形成した本体５１の軸心に支持部５２を設け、該支持部の上部に前記スイングアーム３０の連結孔３３に嵌合する連結軸５３を取付け、前記スイングアーム３０と共に傾動した第１接触子５０の接触点が、レールＸと擦れながら移動することを特徴とする。さらにまた、前記接触子である二点接触の第２接触子６０は、全体を矩形に形成した本体６１の左右にボール孔６２をそれぞれ形成し、該ボール孔内に収容した鋼球６３の下端を底面から一部露出させて全体を圧着ねじ６４で締着固定し、前記本体６１の中央に設けた支持軸６５の上端に支持枠６６を枢動可能に軸支し、該支持枠の上端中央に前記スイングアーム３０の連結孔３３に嵌合する連結軸６７を取付けて形成し、この第２接触子６０は、支持枠６６の軸支部を中心に前記スイングアーム３０と共に傾動するがレールとの接触点はスイングアーム３０の傾動と共に移動しないことを特徴とする。また、前記駆動手段７１は、電源のＯＮ・ＯＦＦによって作動する駆動モータ７２により回転するねじ軸７３に移動コマ７５を上下動可能に螺合し、該移動コマの一側に軸支した案内ローラ７６を、前記固定基枠６に軸支した回転軸１５に一端を軸着した回動アーム７８のガイド溝７９内に挿通してなり、前記駆動モータ７２の作動によってねじ軸７３に螺合させた移動コマ７５が上下動することにより案内ローラ７６が前記ガイド溝７９内を移動して回動アーム７８を回動させ、該回動アームと軸着している回転軸１５を回動可能に形成したことを特徴とする。さらには、前記表示手段８１は、前記スイングアーム３０が滑動するのを感知する滑り感知器９１と、スイングアーム３０が滑動した瞬間の傾斜角度を測定する角度測定器１７で受信し、受信した滑り信号を該角度測定器で演算した静摩擦係数をデジタル表示する表示部８２と、測定した静摩擦係数をメモリーするセーブスイッチ８４と、メモリーした回数を表示する回数表示部８３と、再測定するときに使用するリセットスイッチ８６と、電源をＯＮ・ＯＦＦする電源スイッチ８５とからなり、前記保護カバー１０の表面に設けた表示板１１によって操作可能に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は上述のような構成を有するものであるから、摩擦測定手段と駆動手段と表示手段とを内蔵した、小型軽量で片手で持ち運べる測定器を形成したことにより、レールＸの頂頭部をはじめ、レールＸの側面など任意個所に測定器を押し当ててこれを引き倒し操作を行うことにより、精度の高い静摩擦係数を簡単に測定してメモリーすることができ、また、レールの表面特性データを簡単に得ることができるため、摩擦測定精度の向上と作業能率の向上化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明にかかる静摩擦測定器の側面図、図２は同底面図、図３は一部破断した同側面図、図４は同平面図、図５は保護カバーを取外した静摩擦係数測定器の正面図、図６は図５のＡ―Ａ線断面図、図７Ａは第１接触子の正面図、図７Ｂは第１接触子が傾動した状態を示す正面図、図８は第１接触子をスイングアームに連結した状態を示す一部破断した正面図、図９は一部破断した第２接触子の正面図、図１０は第２接触子をスイングアームに連結した状態を示す一部破断した正面図、図１１は駆動手段である駆動モータと回動アームと回転軸の位置関係を示す正面図、図１２は駆動モータの作動で回動した可動基枠の回動状態を示す説明図である。
【０００９】
静摩擦係数測定器（以下、測定器という）１は、レールＸの表面に当接する基板２と、該基板上に取付ける各装置を内部に収容するため、該基板の上方を覆う保護カバー１０とからなり、作業員が１人で容易に持ち運べる重さであって、全体を小型（好ましくは、幅１４０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、高さ１５０ｍｍ）に形成してあるが、この寸法に限るものではない。前記測定器１には、静摩擦測定手段２０と、該摩擦測定手段を作動させる駆動手段７１と、前記静摩擦測定手段２０によって得られた摩擦係数を測定表示する表示手段８１とを内蔵して装置全体の軽量化を図っている。
【００１０】
前記基板２は、図２、３に示すごとく、中央に測定孔３を設け、該測定孔の長手方向両側に位置させてレールＸに磁着する一対の磁石５を取付け、前記測定孔３の両側に位置させて一対の固定基枠６ａ、６ｂを樹立させ、該固定基枠６ａと固定基枠６ｂとの間に補強板７を取付けてある。さらに一方の固定基枠６ａに回転軸１５を回転可能に軸支し、他方の固定基枠６ｂに支持軸１６を回転可能に軸支し、回転軸１５と支持軸１６とを同一軸心上に位置させてある。
【００１１】
前記固定基枠６ａ、６ｂの内側（測定孔側）に突出させた回転軸１５と支持軸１６に、前記摩擦測定手段２０の可動基枠２１の下端をそれぞれ固着し、回転軸１５の外側には駆動手段７１の回動アーム７８の一端を固着し、該回転軸の回動と同軸で回動するようにしてある。また、支持軸１６の外側には、前記摩擦測定手段２０のスイングアーム３０が滑動した瞬間の支持軸１６の回転角度を測定し、摩擦係数を回転角度で算出して係数化する角度測定器１７、例えば、ロータリーエンコーダやポテンショメータを取付けてある。
【００１２】
前記摩擦測定手段２０は、図５、６に示すごとく、前記回転軸１５と支持軸１６にそれぞれ下端を固着させた門型の可動基枠２１と、該可動基枠の中央垂直方向に位置させた棒状のスイングアーム３０とからなり、該スイングアームの下端には前記レールＸの表面に当接する複数の接触子５０、６０を交換可能に取付けてある。さらに、該スイングアーム３０の上端に回転可能に取付けた滑りローラ３６と、前記可動基枠２１の上端中央に取付けた加圧部４０の加圧ピン４１とをそれぞれ同一軸心上に位置させてある。
【００１３】
前記可動基枠２１は、図６に示すごとく、上端に前記加圧部４０の加圧ピン４１を挿通するピン孔２２を設け、可動基枠２１の幅方向一側に、該可動基枠のゆがみを防止する補強板２３を取付け、該可動基枠の内側水平方向には、スイングアーム３０の両側に該スイングアームが滑動したとき、または復帰動するときに、幅方向へぶれるのを防止するガイド板２４を設けてある。
【００１４】
前記スイングアーム３０は、図８、１０に示すごとく、中央軸心方向にガイド孔３１を設け、下端には前記接触子５０、６０の連結軸５４、６７が挿通する連結孔３３を形成してある。この連結孔３３の一側には、前記連結軸５４、６７に設けたブレ止軸５６、６９が挿通する連結溝３４を設け、前記連結孔３３の中央直角方向には、接触子５０、６０を着脱可能に固定する締付けねじ（図示せず）を取付けてある。このスイングアーム３０の上端に、前記可動基枠２１の上端に設けた加圧部の加圧ピン４１と垂直方向に当接する滑りローラ３６を回転可能に取付けてある。
【００１５】
前記スイングアーム３０のガイド孔３１に、ガイドローラ３２を上下動可能に遊嵌し、該ガイドローラと直角方向に、両端を前記可動基枠２１に軸着したガイド軸３８を挿通させてあり、スイングアーム３０を挟んだガイド軸３８の両側に、前記ガイドローラ３２がガイド孔３１から脱落するのを防止する押え片３９をそれぞれ取付けてある。
【００１６】
さらに前記ガイド軸３８をスイングアームのガイド孔３１に挿通させたことにより、可動基枠２１と共に傾動したスイングアーム３０の下部が滑って軸心がズレたとき、該スイングアーム３０が一定角度以上に傾倒するのを防止する。そして、滑動した後、可動基枠２１が元の位置に復帰するとき、前記ガイド軸３８に軸支したガイドローラ３に２はガイド軸に引っ張られてガイド孔３１内を移動しながらスイングアーム３０を垂直方向に案内する役目を有している。
【００１７】
前記可動基枠２１の上端に取付けた加圧部４０は、図５、６に示すごとく、前記スイングアーム３０の垂直荷重を調整するためのもので、可動基枠２１の上端に取付けたホルダ４２内にばね４３と案内軸４４と調節ねじ４５とを収容し、該調節ねじに螺合させたナット４６により加圧ピン４１の加圧力を調整可能にして一定の負荷荷重を接触子５０、６０に加えられるようにしてある。荷重圧は、スイングアーム３０の下端に取付けた接触子５０、６０とレールＸ表面との接触圧が約７００ＭＰａになる加圧力、好ましくは、３００ｇに設定してあるが、これに限ることなく調整可能にしてある。
【００１８】
前記接触子は、一点接触の第１接触子５０と、二点接触の第２接触子６０とからなり、第１接触子５０は、図７、８に示すごとく、円弧状の車輪型に形成した本体５１の一部を切断した切欠部５２を設け、上方の回転軸心部に設けた連結枠部５３の上面中央に連結軸５４を一体に取付けて形成し、該連結軸の中央に係止段部５５と、直角方向にブレ止軸５６をそれぞれ設けてある。この連結軸５４に設けたぶれ止軸５６を前記スイングアーム３０の連結孔３３の一側に設けた連結溝３４に挿通させたことにより、測定中の第１接触子５０が加圧力で左右にぶれるのを防止できる。
【００１９】
第１接触子５０は、本体５１と連結枠部５３とが一体に固着してあるため、スイングアーム３０と同一軸心上に取付けた該第１接触子５０は、レール上に当接した接触点を中心に傾動する。したがって、第１接触子５０の接触点は、図７に示すごとく、スイングアーム３０の傾動角Ｒと同じ接触点で一定距離ｒを擦れながら移動するため、レール上を走行する実際の車輪を使用したのと同じ状態に近い静摩擦係数を測定することができる。
【００２０】
第２接触子６０は、図９、１０に示すごとく、全体を矩形に形成した本体６１の左右に設けた一対のボール孔６２に、それぞれ鉄道レールより硬度性の高い鋼球６３を収容し、該鋼球の一部を本体の底面から露出させると共に、ボール孔６２の上方から圧着ねじ６４で鋼球を圧着固定する。さらに前記本体６１の中央に設けた支持軸６５の上端に連結枠部６６を枢動可能に軸支し、該連結枠部の上端中央に連結軸６７を一体に形成して、該連結軸の中央には係止段部６８と直角方向にブレ止軸６９をそれぞれ設けてある。前記連結軸６７は、前記第１接触子５０の連結軸５４と同様にスイングアーム３０の連結孔３３に嵌合し、ぶれ止軸６９を連結溝３４に挿通させたことにより、測定中の第２接触子６０が加圧力で左右にぶれるのを防止している。
【００２１】
第２接触子６０は、本体６１と支持枠部６６とを枢動可能に軸支してあるため、支持枠６６の軸支部を中心にスイングアーム３０と共に傾動し、接触点はスイングアーム３０が傾動してもレール上を移動せず、摩擦抵抗の限界点に達するとレール上を水平方向に滑動する。
【００２２】
駆動手段７１は、図１１、１２に示すごとく、前記固定基枠６ａの壁面に設けた取付板８に固定した駆動モータ７２と、該駆動モータにより回転するねじ軸７３と、該ねじ軸と平行に位置した一対のガイド軸７４と、該ねじ軸に螺合させた移動コマ７５と、該移動コマの一側面に回転可能に軸支した案内ローラ７６を、前記固定基枠６ａに軸支した回転軸１５に一端を固着した回動アーム７８のガイド溝７９内に移動可能に遊嵌して形成してある。
【００２３】
前記ねじ軸７３の回動により移動コマ７５がねじ軸７３上を上下動すると、案内ローラ７６がガイド溝７９内を移動することにより、回動アーム７８が回動して前記回転軸１５が回転運動する。前記移動コマ７５の両端に設けた凹溝部（図示せず）は、ねじ軸７３と平行に位置した一対のガイド軸７６にそれぞれ摺動可能に当接させることにより、ねじ軸７３上を上下動する移動コマ７５が周方向に回転するのを防止してスムースに上下動することができる。
【００２４】
表示手段８１は、前記保護カバー１０に取付けた表示板１１の上部裏面に取付けたもので、図１、４に示すごとく、摩擦係数をデジタル表示する表示部８２と、摩擦係数のメモリー回数を表示する回数表示部８３と、前記数値をメモリーするセーブスイッチ８４と、電源をＯＮ、ＯＦＦするスイッチ８５と、測定したり、再測定するときに表示した係数を消去する測定スイッチ８６とを有し、且つ、夫々該保護カバー１０の上部外面に配してあるので外側から自由に操作できるようにしたものであり、前記保護カバー１０の一側にはメモリーしたデータをパソコンに出力する際に使用するＵＳＢ端子（図示せず）を設けてある。
【００２５】
摩擦係数を測定した数値のメモリー容量は、通常一回の測定作業で測定すると思われる回数以上の記憶容量（好ましくは、９９回分のデータ）をメモリーさせることができ、作業終了後、ＵＳＢ端子を介して任意のパソコンにデータを出力することができる。
【００２６】
本装置において使用する電源８９は、図１に示す如く基板２上のスペースに位置してあり、アルカリまたはニッカド乾電池などを用い、前記駆動モータ７２、角度測定器１７、滑り感知器９１、垂直感知器９５および表示手段８１をそれぞれ電気的に接続してあり、電源８９は、ＯＮ状態で操作しないと約１分半経過すると自動的にＯＦＦになる省エネ型に形成してある。
【００２７】
前記支持軸１６に取付けた角度測定器１７は、支持軸１６の回転と共に回転角度の測定を開始するが、角度測定器１７からの出力が最大傾斜角度（６０度）相当に達するとリミットスイッチ（図示せず）が作動して駆動モータ７２を停止させると共に逆転して初期状態に戻る。この最大傾斜角度は６０度に設定してあるが、必ずしもその角度に限るものではない。
【００２８】
９１は滑り感知器で、前記可動基枠２１の上方一側面に取付けてあり、該滑り感知器と前記スイングアーム３０の上方一側面に取付けた感知板９２とは連動する。スイングアーム３０が傾倒すると同時に感知板９２は滑り感知器９１から外れて、接触子がレールＸの表面上を滑ったことを感知する。
【００２９】
前記滑り感知器９１として使用するフォトセンサーは、発光部および受光部を有しており、前記スイングアーム３０の感知板９２は、前記滑り感知器９１の発光部と受光部との間に位置して発光部からの光を遮断し、スイングアーム３０が一定角度で滑って傾倒すると同時に、スイングアーム３０に取付けた感知板９２が発光部と受光部との間から外れ、受光部が光りを感知すると同時に滑り感知器９１が作動して滑ったことを感知する。
【００３０】
９５は垂直感知器で、前記固定基枠６の補強板７の一側に取付け、前記可動基枠２１が傾倒した後、駆動モータ７２が逆転して元の垂直位置に復帰したことを感知して駆動モータ７２の駆動を停止する。前記垂直感知器９５は、例えばフォトセンサーを使用するが、必ずしもこれに限るものではない。
【００３１】
さらに、測定器１には、レールＸとスイングアーム３０との垂直方向を微調整するため、固定基枠６の補強板７と可動基枠２１の補強板２３とにそれぞれ調節ピン７ａ、２３ａを取付けてある。調節ピン７ａは、スイングアーム３０が滑動した後、原位置に復帰するときの復帰支点の役目も有している。
【００３２】
以下、本実施形態に係る測定器１の作用について説明すると、レールＸの静摩擦係数を測定する場合には、摩擦測定手段２０を構成する加圧ピン４１と、スイングアーム３０と、接触子（以下、第１接触子５０を取付けた場合について説明する。）を連結した連結軸５４とを同一軸心上に位置させる。この加圧ピン４１は、ホルダ４２内のばね４３による垂直荷重が、車輪のレールに当たる接触面積に相当する重さ（好ましくは、３００ｇ）で押圧する。第１接触子５０とレールＸの表面との当接圧力は水平面や傾斜面などでも変わらない。
【００３３】
測定器１を用いて測定する場合、図１３、１４に示すごとく、測定器１が小型軽量であるため保護カバー１０に取付けた把手部１３を片手で持って移動でき、敷設されたレールＸのどの位置でも測定可能である。測定はレールＸ上に測定器１を載置するだけでよく、レール上に載置すると基板２の底面に取付けてある磁石５がレールＸに磁着し、測定器１が測定中に擦れるのを防止している。また、レールＸの側面の静摩擦係数を測定する場合は、基板２に取付けた磁石５の吸着力が強くないので、測定中は測定器１を手で軽く支える必要がある。
【００３４】
本装置を作動させるには、電源スイッチ８５をＯＮにすると表示手段８１の表示がリセットされる。ついで、測定スイッチ８６をＯＮにすると、駆動モータ７２はねじ軸７３を回転させ、移動コマ７５がガイド軸７４にガイドされながらねじ軸７３上を下降すると同時に、移動コマ７５の案内ローラ７６がガイド溝７９内を移動して回動アーム７８を回動する。この回動アーム７８が回動すると、該回動アームの一端を固着してある回転軸１５と、可動基枠２１と、支持軸１６とが同一方向に回動する。
【００３５】
可動基枠２１が、図１５Ａの垂直状態から図１６Ａの状態まで傾動すると、レールＸに当接した第１接触子５０の接触点を中心にスイングアーム３０も同一軸心上で傾動する。可動基枠２１の傾動に伴う回転軸１５の回転角度は、支持軸１６に取付けた角度測定器１７の回転により電圧を変化させて、リアルタイムで表示部８２に出力表示「０」がスタートすると同時に「ｔａｎθ」として表示される。
【００３６】
図１７Ａに示す如く、可動基枠２１が設定角度である最大傾斜角度（６０度）の範囲内の一定角度まで傾動すると、第１接触子５０とレールＸの表面との接触点が擦れながら傾動し、摩擦抵抗の限界点で第１接触子５０が滑動してスイングアーム３０が可動基枠２１との同一軸心から脱落する。即ち、スイングアーム３０は図１７Ａの矢方向に一瞬で滑動すると同時に、滑りローラ３６と加圧ピン４１との当接が外れてスイングアーム３０は支えを失って傾倒する。
【００３７】
この第１接触子５０の滑り測定は、スイングアーム３０の滑りローラ３６の一側に取付けた感知板９２が、可動基枠２１に取付けた滑り感知器９１から外れた瞬間を第１接触子５０の滑動として感知し、滑り感知器９１から信号として前記角度測定器１７に伝達すると同時に駆動モータ７２が停止する。
【００３８】
一方、滑り感知器９１が滑りを感知して角度測定器１７に信号（電圧）を送ると、レールＸ上を第１接触子５０が滑った瞬間の角度を「ｔａｎθ＝Ｘ」に変換し、その係数を表示部８２にデジタル表示する。また、滑って傾倒するスイングアーム３０は、ガイド孔３１内を挿通したガイド軸３８とガイドローラ３２とにより係止されているので、一定角度以上に傾倒するのを防止する。
【００３９】
可動基枠２１は、第１接触子５０が滑動した瞬間に駆動モータ７２が停止すると共に停止し、その後、駆動モータ７２が自動的に逆転すると、回動アーム７８が逆回転して可動基枠２１とスイングアーム３０を垂直方向に復帰させる。前記スイングアーム３０の原位置への復帰運動は、可動基枠２１に固定したガイド軸３８に案内されて可動基枠２１の回動と共に、ガイド軸３８に連動してガイドローラ３２がガイド孔３１内を移動しながら傾倒したスイングアーム３０を垂直方向に引き上げて元の位置に復帰させると共に、スイングアームもガイド軸に引っ張られて復帰するものである。
【００４０】
前記可動基枠２１とスイングアーム３０が原位置に復帰する場合、該スイングアームが垂直方向に移動し始めると、該スイングアームの下方一側面と、前記固定基枠６の補強板７に取付けた調節ピン７ａの先端とが当接し、該当接部分を支点にしてスイングアーム３０の上方がスムースに起き上がって垂直方向に位置させることができる。このスイングアーム３０が垂直位置に復帰するとき、上端に設けた滑りローラ３６と、突出した加圧ピン４１の先端アール面とがスムースに摺動しながら加圧ピン４１をばねの力に抗して押戻し、互いに垂直方向の軸心位置に復帰させることができる。このスイングアーム３０がスタート位置である垂直位置に復帰すると、垂直感知器９５がそれを感知して駆動モータ７２の逆回転を停止させる。
【００４１】
加圧ピン４１の先端はアール状にし、スイングアーム３０の上端に滑リローラ３６を取付けたことにより、加圧ピン４１とスイングアーム３０との当接面積が少ない点接触にすることができるので、接触子が滑り始めた時に当接部分の離脱抵抗を少なくしてより正確な静摩擦係数の測定を可能にしている。
【００４２】
レールＸの静摩擦係数は、表示部８２にデジタル表示され、セーブスイッチ８４を押して測定した摩擦係数をメモリーする。ついで、測定個所を移動して測定ボタン８６を押すと表示部を「０．００」に戻した後、測定を開始する。測定した摩擦係数のメモリー容量は、通常、一回の測定作業で測定すると思われるデータ量（好ましくは、９９回分）を記憶可能に形成してある。メモリーされたデータは、作業終了後、ＵＳＢ端子を介して任意パソコンにデータを出力させることができる。
【００４３】
可動基枠２１が傾動したときに、接触子５０、６０に滑り現象が現れない（スイングアームが作動しない）場合、可動基枠２１が所定の６０度の角度まで傾動すると、角度測定器１７がリミット角度を認識して測定不能のエラー表示を表示ぶ８２に表示し、自動復帰させて再度計測を行うことになる。
【００４４】
前記接触子は、第１接触子５０の説明において詳説したが、第１、第２接触子のいずれかを使用するかは、測定するレールＸの状態（油の塗布の有無、雨で濡れているか否かなど）により使い分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明にかかる静摩擦測定器の側面図である。
【図２】同底面図である。
【図３】一部破断した同側面図である。
【図４】同平面図である。
【図５】保護カバーを取外した静摩擦測定器の一部破断した側面図である。
【図６】図５のＡ―Ａ線断面図である。
【図７Ａ】第１接触子の正面図である。
【図７Ｂ】第１接触子が傾動した状態の正面図である。
【図８】第１接触子をスイングアームに連結した状態を示す一部破断した正面図である。
【図９】一部破断した第２接触子の正面図である。
【図１０】第２接触子をスイングアームに連結した状態を示す一部破断した正面図である。
【図１１】駆動手段である駆動モータと回動アームと回転軸の位置関係を示す正面図である。
【図１２】駆動モータの作動で回動した回動基枠の回動状態を示す説明図である。
【図１３】静摩擦測定器でレール表面の静摩擦係数を測定する状態を示す側面図である。
【図１４】静摩擦測定器でレール表面の静摩擦係数を測定している状態を示す正面図である。
【図１５Ａ】摩擦測定手段の測定前状態を示す一部破断した正面図である。
【図１５Ｂ】前記状態の可動基枠とスイングアームと加圧ピンと角度測定器の関係を示す説明図である。
【図１６Ａ】摩擦測定手段が傾動した状態を示す一部破断した正面図である。
【図１６Ｂ】前記状態の可動基枠とスイングアームと加圧ピンと角度測定器との関係を示す説明図である。
【図１７Ａ】摩擦測定手段が傾動して接触子が滑動した瞬間を示す一部破断した正面図である。
【図１７Ｂ】前記状態の可動基枠とスイングアームと加圧ピンと角度測定器との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    静摩擦測定器
２    基板
３    測定孔
５    磁石
６    固定基枠
１０    保護カバー
１５    回転軸
１６    支持軸
１７    角度測定器
２０    摩擦測定手段
２１    可動基枠
３０    スイングアーム
３１    ガイド孔
３３    連結孔
３６    滑りローラ
４０    加圧部
４１    加圧ピン
５０    第１接触子
６０    第２接触子
７１    駆動手段
７２    駆動モータ
７３    ねじ軸
７４    ガイド軸
７５    移動コマ
７６    案内ローラ
７８    回動アーム
７９    ガイド溝
８１    表示手段
８２    表示部
８３    回数表示部
９１    滑り感知器
９５    垂直感知器
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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