JP4044242B2 - トロリ線の高さ、偏位測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レール上に架設されたトロリ線が、レールに対して垂直方向及び水平方向に適切な相対位置に配置されているかどうかを測定するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トロリ線の架設高さ、偏位の測定は、高さ、偏位測定ゲージ棒を使用して実施されている。トロリ線の高さは、測定員が長く、重量のあるゲージ棒を持ち運び、軌道上に立てて棒を伸ばし、約５mの高さにあるトロリ線にゲージ棒の先端の偏位測定ゲージを接触させて、棒の高さ目盛を読みとることにより測定される。トロリ線の偏位は、トロリ線のレール間中心点からの水平方向のずれをいい、偏位測定ゲージとトロリ線とが接触している点のゲージ目盛を読みとることにより測定される。この測定方法は、ゲージ棒の高さ及び偏位の目盛を読み取るものであるため、精度が±１０cm程度になってしまい正確さに欠ける。また、長大な偏位測定ゲージは取り扱いに不便である。さらに、記録を別途控えて置かなければならない等の問題点がある。
また、レール間に直交して渡し置かれるゲージ台上をレーザ距離センサが移動自在に取り付けられた測定器がある。レーザ距離センサは、レール面上からトロリ線までの距離を非接触によりトロリ線の高さを測定し、トロリ線の鉛直下方位置とレール間中心位置とから偏位を求める方法が知られている。この方法では、レーザ距離センサ及びその周辺部材の重量によりゲージ台がたわみ、測定誤差が生じてしまうし、センサとこれからの信号を処理する制御装置とを接続するケーブルがセンサの移動を妨げるという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、測定器のトロリ線の真下への配置を確実に目視確認でき、トロリ線の高さ、偏位を精度高く測定でき、構造簡易で比較的安価に得られ、小型軽量で取り扱いが容易な測定装置を提供することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明においては、両側のレールＲ上の所定位置にスライドフレーム２をレールＲに直交させて掛け渡すように載置し、スライドフレーム２上にその延長方向へ摺動自在にスライダ１０を設け、このスライダ１０上には、上方のトロリ線Ｔ１を映し出す位置でトロリ線Ｔ１の真下に配置されるミラー１１を設け、スライドフレーム２にはレーザ距離センサ４を固定し、トロリ線Ｔ１に照射光スポットＰを当ててトロリ線Ｔ１までの距離を測定し、レールＲ面からトロリ線Ｔ１までの高さを算出するように設定し、スライダ１０上のミラー１１の近傍にプリズム１３を固定し、レーザ距離センサ４とトロリ線Ｔ１との間でレーザ光を水平方向から垂直方向に反射させ、スライドフレーム２上に両側レールＲ，Ｒ間の中央を原点としてその両側への偏位距離をスライダ１０の摺動路に沿って表示する目盛りを有する偏位計測スケール８を設け、スライダ１０上に光スケールセンサ１４を固定し、偏位計測スケール８の目盛りを検知し偏位距離を演算して表示部に示すように設定し、スライドフレーム２上で原点位置からスライダ１０を摺動させ、真上のトロリ線Ｔ１をミラー１１に映した位置において、光スケールセンサ１４からの信号を受けて偏位値Ｄ１を表示し、またトロリ線Ｔ１に照射光スポットＰを当ててレーザ距離センサ４からの信号を受けて表示部に高さ値Ｌ１を表示するようにトロリ線の高さ、偏位測定装置１を構成した。第２の発明においては、スライドフレーム２に、光スケールセンサ１４からの信号を受けて偏位値Ｄ１を表示し、またレーザ距離センサ４からの信号を受けて表示部に高さ値Ｌ１を表示すると共に、両計測値を記憶する制御装置５を設けた。第３の発明においては、ミラー１１に、上方のトロリ線を映し出してトロリ線の真下にスライダ１０を配置するための照準点１１ａを表示し、このミラー１１の真上にミラー１１が垂直上方を映し出す位置でミラー１１の照準点１１ａに重なる照準点１２ｃを有する照準部材１２を設けた。第４の発明においては、スライダ１０に、ミラー１１が垂直上方を映し出す俯角で臨む拡大鏡を設けた。第５の発明においては、スライドフレーム２上の原点位置に、光スケールセンサ１４を検出し、光スケールセンサ１４の計測距離を０に復帰させる原点検出センサ９を設けた。第６の発明においては、スライドフレーム２が、トロリ線の本線Ｔ１及び分岐線Ｔ２について測定するために偏位測定範囲を拡張可能とするように、延長フレーム１５を接続可能に構成した。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。図１はトロリ線の高さ、偏位測定装置の正面図、図２は平面図、図３は側面図である。
図１乃至図３において、１は高さ、偏位の測定装置、２はスライドフレーム、３は偏位測定器、４はレーザ距離センサ、５は制御装置、Ｒはレール、Ｔはトロリ線である。スライドフレーム２は、レールＲ上の所定位置に掛け渡すように載置される。このスライドフレーム２上に、偏位測定器３が摺動自在に設けられている。
【０００６】
スライドフレーム２はレールＲに直交して、レール面に平行に伸びている。スライドフレーム２の長辺部は、平行一対のスライドガイド７で形成される。一方のスライドガイド７の上面部には、偏位計測スケール８が設けられている。偏位計測スケール８の目盛は、両側レール間の中央点をゼロとして、その両側への偏位距離を示すように刻まれている。また、他方のスライドガイド７におけるレールＲ，Ｒ間の中央点には測定原点を検知するための原点検出センサ９が設けられている。この原点検出センサ９は光電センサで構成され、光スケールセンサ１４が原点に位置するとスライダ１０との接触により制御装置５における光スケールセンサ１４のパルス信号のカウント値を０にリセットする。スライドフレーム２の両端下部には、ガイド片６が設けられている。このガイド片６は直角に屈折した板片で、レールＲの内側面に配置基準面を当接させることによって、スライドフレーム２のレールＲ上の載置位置を定める。
【０００７】
偏位測定器３は、スライダ１０上に、ミラー１１，照準部材１２、プリズム１３、光スケールセンサ１４を備えている。スライダ１０は、スライドフレーム２のスライドガイド７に係合し、これに沿って摺動する。ミラー１１は、図４に示すように、所定角度で斜め下に向かって見た状態で真上のトロリ線Ｔが映り込むように傾斜してスライダ１０上に固定されている。ミラー１１の鏡面には、「＋」の第１照準線１１ａが表示されている。ミラー１１の上方には、垂直上方への目視を確実にするために照準部材１２が設けられている。照準部材１２はミラー１１の真上に透明板１２ａが位置し、支持板１２ｂで水平に支持されて成る。透明板１２ａには「×」の第２照準線１２ｃが表示されている。図５及び図６に示すように、第１照準線１１ａと第２照準線１２ｃとの交点を一致させると垂直上方がミラー１１に映り込むようになっている。
なお、図３の破線で示すように、ミラー１１には照準線１１ａや照準部材１２を設けるのに代え、あるいはこれと共に拡大鏡１７を臨ませてもよい。即ち、拡大鏡１７を、スライダ１０に固定した支持脚１８でミラー１１に向いて下方斜めに支持する。拡大鏡１７は、これを通してミラー１１を見た状態でミラー１１の垂直上方が映るように傾斜角を設定する。
【０００８】
レーザ距離センサ４は、スライドガイド７，７の一端部間に固定されており、図７に示すように照射窓４ａからスライドガイド７，７の延長方向に光軸を向けてレーザ光を照射する。レーザ距離センサ４は、トロリ線Ｔ１への照射光とそれからの反射光との位相差からトロリ線Ｔ１までの距離を測定するものである。図７に示すように、プリズム１３はこの照射光及び反射光をレーザ距離センサ４とトロリ線Ｔとの間で案内するようにこれを反射させる。測定者が測定器４のミラー１１を斜めから見て、第１照準線１０ａの交点と第２照準線１２ｃのそれとが一致した状態でトロリ線Ｔに当たっている照射光スポットＰは一致点のやや上方にずれて映ることになる。そして、レーザ距離センサ４は、トロリ線Ｔ１までの距離を測定し、制御装置５に信号を送り、制御装置５がこの測定結果を表示部に表示すると共に、内部の記憶部に記憶する。
【０００９】
光スケールセンサ１４は、スライダ１０上の偏位計測スケール８側の端部に固定されている。この光スケールセンサ１４は、原点センサ９により検出された原点からトロリ線Ｔをミラー１１内に映り込ませる位置まで偏位測定器３を移動させれば、偏位計測スケール８の目盛りを検知してパルス信号を発する。この信号を受けた制御装置５はカウントして偏位距離を算出し、この測定結果を表示部に表示すると共に、内部の記憶部に記憶する。
【００１０】
１５は延長フレームであり、渡り線Ｔ２のような、レールＲの外側の渡り線Ｔ２の高さＬ２、偏位Ｄ２を測定するときに、スライドフレーム３の一端に接続金具１６で継ぎ足すように構成されている。なお、これを使用する場合には、制御装置５は渡り線Ｔ２に対して測定を行い、本線Ｔ１との間隔を演算し、表示部に表示すると共に、記憶部に記憶する。
【００１１】
この測定装置１を用いてレール上のトロリ線Ｔ１の高さＬ１と偏位Ｄ１を測定する場合には、まず一方のレールＲの内側面にスライドフレーム３のガイド片６を当接させて測定装置１をレールＲ上に設置する。次いで、偏位測定器３を測定原点に配置し、制御装置５の電源を投入する。原点センサ９がスライダ１０との接触を検知すると、この信号を受けた制御装置５においてカウント値を０にセットし測定を開始することができる状態になる。ここで、偏位測定器３を移動させ、ミラー１１に第１照準線１０ａの交点と第２照準線１２ｃのそれとトロリ線Ｔ１とを重ねて映す位置に持ち来す。偏位測定器４の移動に伴い、光スケールセンサ１４が逐次偏位計測スケール８の目盛りを検知したパルス信号を発し、制御装置５がこれをカウントして偏位Ｄ１を算出し、制御装置５上の表示部に表示し、記憶部に記憶する。拡大鏡１７を設けた場合には、これを通してミラー１１を見れば垂直上方のトロリ線Ｔ１に簡単に照準を合わせることができる。
【００１２】
次に、この偏位測定器３の位置において、レーザ距離センサ４でプリズム１３を介してトロリ線Ｔ１に照射光スポットＰを当てると、レーザ距離センサ４が照射光と反射光との位相差を検出し、トロリ線Ｔ１のレールＲ上の高さＬ１が制御装置５において算出され、表示部に表示されると共に記憶部に記録される。この測定装置１は、スライドフレーム３上の偏位測定器３を小型軽量に構成できるので、スライドフレーム２のたわみがきわめて小さく、測定精度が高い。
なお、渡り線Ｔ２においても同様に高さ及び偏位が測定され、制御装置５で本線との間隔も表示される。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、精度が高く簡単にトロリ線の高さ、偏位を測定することができ、設置も簡単で取り扱いに便利である。特に拡大鏡によってトロリ線に簡単に照準を合わせることができ、測定器の位置合わせが容易である。さらに測定記録が残るし簡易な構成であるからスライダの移動をケーブルが妨げることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトロリ線の高さ、偏位測定装置の正面図である。
【図２】高さ、偏位測定装置の平面図である。
【図３】高さ、偏位測定装置の側面図である。
【図４】使用状態の測定器の概略的正面図である。
【図５】非垂直状態のミラーの平面図である。
【図６】垂直に見たミラーの平面図である。
【図７】レーザ距離センサの使用状態の正面図である。
【符号の説明】
１ 高さ、偏位の測定装置
２ スライドフレーム
３ 偏位測定器
４ レーザ距離センサ
５ 制御装置
６ ガイド片
８ 偏位計測スケール
９ 原点検出センサ
１０ スライダ
１１ ミラー
１１ａ 第１照準線
１２ 照準部材
１２ｃ 第２照準線
１３ プリズム
１４ 光スケールセンサ
１７ 拡大鏡
Ｒ レール
Ｔ１，Ｔ２ トロリ線

Claims (6)

1. 両側のレール上の所定位置にレールに直交させて掛け渡すように載置されるスライドフレームと、
   このスライドフレーム上にその延長方向へ摺動自在に設けられたスライダと、
   このスライダ上に固定され、上方のトロリ線を映し出す位置でトロリ線の真下に配置されるミラーと、
   前記スライドフレームに固定され、トロリ線に照射光スポットを当ててトロリ線までの距離を測定し、レール面からトロリ線までの高さを算出するように設定されたレーザ距離センサと、
   前記スライダ上のミラーの近傍に固定され、前記レーザ距離センサとトロリ線との間でレーザ光を水平方向から垂直方向に反射させるプリズムと、
   前記スライドフレーム上の両側レール間の中央を原点としてその両側への偏位距離を前記スライダの摺動路に沿って表示する目盛りを有する偏位計測スケールと、
   前記スライダ上に固定され、偏位計測スケールの目盛りを検知し偏位距離を演算して表示部に示すように設定された光スケールセンサとを具備し、
   前記スライドフレーム上で原点位置から前記スライダを摺動させ、真上のトロリ線をミラーに映した位置において、前記光スケールセンサからの信号を受けて偏位値を表示し、またトロリ線に照射光スポットを当てて前記レーザ距離センサからの信号を受けて表示部に高さ値を表示することを特徴とするトロリ線の高さ、偏位測定装置。
2. 前記スライドフレームには、前記光スケールセンサからの信号を受けて偏位値を表示し、また前記レーザ距離センサからの信号を受けて表示部に高さ値を表示すると共に、偏位値及び高さ値を記憶する制御装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトロリ線の高さ、偏位測定装置。
3. 前記ミラーには、上方のトロリ線を映し出してトロリ線の真下にスライダを配置するための照準点が表示されており、このミラーの真上には、ミラーが垂直上方を映し出す位置でミラーの照準点に重なる照準点を有する照準部材が設けられていることを具備することを特徴とする請求項１に記載のトロリ線の高さ、偏位測定装置。
4. 前記スライダには、ミラーが垂直上方を映し出す俯角で臨む拡大鏡が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトロリ線の高さ、偏位測定装置。
5. 前記スライドフレーム上の原点位置には、前記光スケールセンサを検出し、光スケールセンサの計測距離を０に復帰させる原点検出センサが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトロリ線の高さ、偏位測定装置。
6. 前記スライドフレームが、トロリ線の本線及び分岐線について測定するために偏位測定範囲を拡張可能とするように、延長フレームを接続可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のトロリ線の高さ、偏位測定装置。

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