JPH1183605A - 鉄道車両の輪重検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レールへの着脱作業が簡単に行えると共に、
走行方向に伸びた広い検出範囲で正確に検出できる鉄道
車両の輪重検出装置を提供する。 【解決手段】 レール２７の基部２８の底面に底板４５
を位置させ、その両側部寄りのそれぞれの上にスペーサ
４６（４９）と押え板４３（４４）とを順に重ね、これ
らを固定ボルト４７（５０）で剛に固定する。押え板４
３の上に、検出範囲が長くとれるように長手方向に伸び
たブロック型のロードセルの荷重支持部を結合させ、荷
重導入部の上に車輪３１のフランジ部３３が乗り上げ得
るように載荷板を結合させる。その進入部に、傾斜面３
９ａと平坦面３９ｂを形成した案内板３９を設ける。フ
ランジ部３３が案内板３９を介して載荷板３８の上に走
行状態で載置されたときに、荷重導入部に印加される荷
重によって起歪部に生じる機械量の変化をひずみゲージ
によって電気量の変化に変換して輪重を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両の輪重検
出装置に関し、特に、現場作業でもって設置可能な可搬
型で構成され、鉄道車両の停止／走行のどちらでも輪重
測定可能な構造となっている鉄道車両の輪重検出装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両の輪重を検出する例として、鉄
道車両の車輪がレール上に位置されたときに、当該レー
ルには車両重量に対応したひずみ量の変化が生じるとい
うことに着目し、レールの表面にひずみゲージを添着
し、そのひずみゲージの抵抗値変化に基づく電圧または
電流出力を検出することによって輪重データを得る車両
重量測定装置がある。

【０００３】しかし、この場合には、一般的には剛体と
見なせるレールに生じるひずみを直接に検出しているた
めに、ひずみ変位量が極めて小さく高精度な測定データ
が得られず、しかもひずみゲージを添着する際に、当該
ひずみゲージの受感軸が所期の荷重印加軸に対して所定
の角度となるように正確に位置付けて添着させるという
高度の技術が必要とされ熟練を要する工事が必要とな
り、これに伴って高額の工事費用が掛かるという難点が
ある。これを解決した輪重検出の例としては、既設レー
ルの一部を切断し、この切断部分の下位にピットを掘
り、このピット内の底部に２つのロードセルを所定間隔
を保持して配置し、それぞれの荷重支持部を固定し、そ
れぞれの荷重印加部の上に受圧板を設け、この受圧板の
上に測定用レールを既設レールと同一水平面、かつ同一
走行路となるように敷設した車両重量測定装置がある。

【０００４】この車両重量測定装置は、重量を測定すべ
き鉄道車両を移動させ車輪を既設レール上から測定用レ
ール上に導いて停止させた状態で測定用レールと受圧板
を介して複数のロードセルのそれぞれの荷重印加部に印
加される荷重を、複数のロードセルによって測定するよ
うにしている（例えば特開昭５０−４８９６１公報の第
１図に関する記載を参照）。しかしながら、このような
車両重量測定装置は、既設レールの一部を切断しその下
位にピットを設けているために大幅な改造工事が必要と
なり、しかも特定場所でしか車両の重量測定を行うこと
ができず、汎用性に欠けるという難点がある。この難点
を克服すべく、所望の場所で車両重量測定を行ない得る
ようにした、次のような車両重量測定装置がある。

【０００５】即ち、この従来例においては、既設レール
の上面（踏面部）にロードセルを載せ、ボルト，固定金
具等でなる固定手段を用いて該ロードセルをレールに固
定し、このロードセルの上に鉄道車両の車輪の踏面を乗
り上げさせて重量測定を行うようにしたものである。こ
の従来装置にあっては所望の場所で重量測定を行うこと
ができる。即ち、ロードセルが、既設レールの踏面部と
車輪の踏面との間に挟まれる状態になるのでロードセル
のブロックに充分な強度があれば上述の固定手段にあま
り大きな力が加わらず、単にロードセルブロックの脱落
を防ぐ程度の比較的に小さい締め付け力で済み、従っ
て、取り付け取り外しも容易となる（例えば特開昭５０
−４８９６１公報の第３図に関する説明を参照）。

【０００６】しかしながら、既設レールの踏面部が摩耗
等によって傾斜面となっている場合や、車輪の踏面が摩
耗等によって傾斜面となっている場合には、当該ロード
セルの水平保持が確保できなくなるので偏荷重が印加さ
れることになり測定精度が著しく低下してしまうという
問題がある。前述のような２つの問題がなく、しかも現
場作業でもって設置可能な可搬型で鉄道車両の輪重を測
定可能な構造とした鉄道車両の輪重検出装置が次に説明
する第１ないし第４従来技術として存在する。

【０００７】即ち、第１従来技術は、鉄道車両を停止さ
せた状態でジャッキアップして輪重を検出するもので、
その概略構成が図１７および図１８に示されている。即
ち、レール１は、枕木（図示せず）に固定された基部４
を持っていて、この基部４から起立する起立部３の先端
に踏面部２が形成されている。この踏面部２には、鉄道
車両の車輪５の持っている踏面７が接してレール１に案
内されて鉄道車両（図示せず）が安定して走行し得るよ
うになっている。

【０００８】また、車輪５の下方には、レール１の長手
方向に配置された連結棒８が設けられ、この連結棒８の
前端および後端のそれぞれに第１支持部９と第２支持部
１０が配置されている。第１支持部９は、その本体に第
１シリンダ１１が軸方向に移動自在に支持され、該第１
シリンダ１１の先端部に第１ロッド１２が突設されてい
る。この第１ロッド１２の先端は円錐状に形成されてい
る。また、第１シリンダ１１の後端部には、第１ロード
セル１３の荷重印加部が結合され、該第１ロードセル１
３の荷重支持部が第１支持部９に結合されている。

【０００９】また、第２支持部１０においても第１支持
部９と同様にして第２シリンダ１４，第２ロッド１５，
第２ロードセル１６がそれぞれ配設されている。このよ
うな第１支持部９と第２支持部１０は、連結棒８の両端
に固定ボルト１７，１８のそれぞれを用いて固定され、
さらに、固定ボルト１９，２０のそれぞれを用いてレー
ル１と第１支持部９の固定ならびにレール１と第２支持
部１０の固定が行われている。よって、第１支持部９と
第２支持部１０の両者のレール１の長手方向への位置規
制がなされ、これと共にレール１から第１支持部９と第
２支持部１０が脱落することが防止されることになる。
また、第１シリンダ１１と第２シリンダ１４のそれぞれ
には、第１接続パイプ２１と第２接続パイプ２２のそれ
ぞれを介して油圧形式の手動ポンプ２３の油圧出力端に
接続されている。

【００１０】さらに、第１ロードセル１３と第２ロード
セル１６のそれぞれの荷重検出をするためのひずみゲー
ジ等の荷重量／電気量の変換素子は、第１接続ケーブル
２４と第２接続ケーブル２５のそれぞれを介してインジ
ケータ２６に電気接続され、該インジケータ２６によっ
て輪重を測定できるようになっている。よって、鉄道車
両を所定位置、即ち、連結棒８とレール１に固定されて
いる第１支持部９と第２支持部１０の中間位置に車輪５
の軸心を位置させて、手動ポンプ２３を作動させて、第
１シリンダ１１と第２シリンダ１４を作動させると第１
ロッド１２と第２ロッド１５が突出し、その先端で踏面
７が押し上げられ、踏面７がレール１の踏面部２から浮
き上げられた状態にされる。

【００１１】そして、このときに第１ロードセル１３と
第２ロードセル１６のそれぞれの出力に基づいて輪重を
検出することができる。また、第１シリンダ１１と第２
シリンダ１４へのそれぞれの供給圧力を測定することに
よって輪重を検出することもできる。従って、可搬型の
鉄道車両の輪重検出装置とすることができ、所望の場所
に移動させて現場にて容易にセットして測定することが
できる。また、第２従来技術は、特開昭５０−１６１２
７３号公報に記載の鉄道車両の重量測定装置であり、車
輪の踏面をレールの踏面部から浮き上がらせた状態で、
当該車輪のフランジ部をロードセルに間接的に当接させ
て輪重検出を行うものである。

【００１２】即ち、車輪のフランジ部を乗り上げさせる
ことによって車両の重量検出を行うための重量検出器が
レールに沿って配設されている。この重量検出器は、下
加圧板と上加圧板とロードセルとで構成され、下加圧板
は、レールの近傍に固定されたもので、この下加圧板の
上部にロードセルの荷重支持部が固定され、このロード
セルの荷重導入部に上加圧板が固定されている。また、
この上加圧板の上面には、輪重を検出すべき車輪のフラ
ンジ部が載り上げ得るような形状にされていて、上記下
加圧板と上加圧板の間に複数（具体的には、３個）のロ
ードセルが配設されている。従って、上加圧板の上面に
車輪のフランジ部を乗り上げさせ、車輪の踏面とレール
の踏面部が離間した状態で複数のロードセルに生じるデ
ータに基づいて輪重を測定するものである。

【００１３】また、第３従来技術は、特開昭６３−２８
６７２５号公報に記載の重量測定方法であり、鉄道車両
の車輪のフランジ部を走行レールの側部に配設したロー
ドセルに設けられた載荷板の上に乗り上がらせ、このと
きに当該ロードセルで得られる出力信号に基づいて車両
重量を求めるものである。具体的には、レールの内側方
にロードセルを配設し、その荷重導入部の上に車輪のフ
ランジ部を乗り上がらせるので、車輪の踏面がレールの
踏面部から浮き上げられ、輪重が全てロードセルの荷重
導入部に印加されることになり、正確な輪重検出を行う
ことができる。

【００１４】また、第４従来技術は、特開昭５０−４８
９６１号公報に記載の車両重量測定装置であり、平行す
る２本のレールの上面（踏面部）を跨ぐ連結板を該レー
ルのうえに載せ、鉄道車両の車輪のフランジ部に対応す
る位置の連結板上にロードセルを設け、該ロードセルの
上（荷重導入部）に車輪のフランジ部を当接させ、この
ときに当該ロードセルで得られる出力信号に基づいて車
両重量を求めるものである。具体的には、レールの内側
方にロードセルを配設し、その荷重導入部の上に車輪の
フランジ部を乗り上がらせるので、車輪の踏面がレール
の踏面部から浮き上げられ、輪重が全てロードセルの荷
重導入部に印加されることになり、輪重検出を行うこと
ができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】第１従来技術において
は、鉄道車両を停止させた状態でジャッキアップ方式で
輪重を検出するものであるために、所望の測定現場に装
置一式を持ち運び輪重測定を行うことができるという利
便性があるものの、輪重測定の原理が２つのロードセル
を２方向から角度の付いた状態で車輪を持ち上げるため
に測定誤差が大きくなってしまうという問題があると共
に、作業員が鉄道車両の下に行き複数の車輪のそれぞれ
に対して行わなければならずトータルの測定時間が多く
掛かるという問題がある。

【００１６】また、ロードセルの荷重導入部に印加され
る荷重が偏荷重となる虞があり、このために、ロードセ
ルの荷重導入部に偏荷重が印加されたときに当該偏荷重
を打ち消すためにひずみゲージの個数を多くしたり添着
位置を工夫して偏荷重による影響を受けないような対策
を講じているが、このために構成が複雑化する。

【００１７】また、第２従来技術においては、車輪の踏
面をレールの踏面部から浮き上げた状態で、当該車輪の
フランジ部を重量検出器に間接的に当接させて輪重検出
を行うに際して、レールの長手方向に沿った長尺状の載
荷板の下位に位置される重量検出器の構成に複数のロー
ドセルを千鳥状に配設しているので、それぞれのロード
セルに対して不均等の荷重が印加されるので測定誤差が
大きくなる虞がある。また、第３従来技術においては、
鉄道車両の車輪のフランジ部を走行レールの側部に配設
したロードセルの載荷板上に乗り上がらせ、このときに
当該ロードセルで得られる出力信号に基づいて車両重量
を求めるものであるので、鉄道車両の輪重検出を行わな
いときには撤去しなければならず繁雑になる。

【００１８】また、平行する２本のレールの間にかけ渡
された補強棒によって当該２本のレールが電気接続され
てしまい誤った車両通過信号が発生する虞がある。ま
た、レールの摩耗や車輪のフランジ部の摩耗が大きな場
合には、レールの踏面部から車輪の踏面を浮き上げるこ
とができず当接状態となり、正規の測定を行うことがで
きなくなる虞がある。また、レールの形状が規定のもの
より大きく異なった場合や車輪のフランジ部直径が大き
く異なる場合にはそれに合致させて輪重検出部の各部寸
法設定を新たに行わなければならず、汎用性に欠けると
いう問題がある。

【００１９】また、第４従来技術においては、平行する
２本のレールの上面（踏面部）に跨いで連結板を載せ、
この連結板の鉄道車両の車輪のフランジ部に対応する位
置にロードセルを設け、該ロードセルの上（荷重導入
部）にフランジ部を当接させ、このときに当該ロードセ
ルで得られる出力信号に基づいて車両重量を求めるもの
であるので、鉄道車両の輪重検出で行わないときは、す
べての装置の部材を撤去しなければならず、その作業が
頗る煩雑である。また、連結板が極めて大きな剛性を有
しないとロードセルの支持部が沈んでしまい正確な輪重
測定ができないし、連結板の剛性を大きくすると、重量
が著しく重くなり、装置の運搬、設置がしにくくなると
いう難点がある。

【００２０】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、レールに輪重検出装置を装着したり
離脱にしたりする作業を簡単に行なうことができる鉄道
車両の輪重検出装置を提供することにある。また、本発
明の第２の目的は、輪重検出を行わないときに通常の走
行に障害とならないように全ての部材を撤去することな
しに必要最小限の部材のみを撤去することによって、測
定が必要なときに簡単に鉄道車両の輪重検出を行うこと
ができる鉄道車両の輪重検出装置を提供することにあ
る。また、本発明の第３の目的は、鉄道車両の輪重検出
を行うに際して誤って車両走行信号が発生することがな
い鉄道車両の輪重検出装置を提供することにある。ま
た、本発明の第４の目的は、ロードセルに印加される荷
重を高精度で検出が行える鉄道車両の輪重検出装置を提
供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に記載の鉄道車両の輪重検出装
置は、剛体でなる長尺状の荷重導入部と、この荷重導入
部に連設されかつ可撓性を有する起歪部と、この起歪部
に連設された剛体でなり、かつ上記荷重導入部の長手方
向に並行する長尺状の荷重支持部とが一体形成された長
尺ブロック状のロードセルと、このロードセルの荷重支
持部が結合された長尺状の基台部と、上記ロードセルの
荷重導入部の上面が、上記鉄道車両の車輪の踏面を上記
レールの踏面部に当接した状態のときに該車輪のフラン
ジ部から離間した状態になるように上記基台部を鉄道車
両の走行案内用レールに固定するための固定部材と、上
記荷重導入部の上面に結合され、かつ上記車輪のフラン
ジ部が乗せられ転動する長尺状の載荷板と、上記基台部
に固定されると共に、上記鉄道車両の車輪の踏面が上記
レールの踏面部に当接した状態から、上記車輪の踏面を
上記レールの踏面部から離間させた状態で上記車輪のフ
ランジ部を乗せるための案内をする傾斜面を持った案内
板と、を具備するように構成したことを特徴とするもの
である。

【００２２】上記の目的を達成するために、本発明の請
求項２に記載の鉄道車両の輪重検出装置は、請求項１に
おける固定部材を、剛体の板材でなると共に、上記レー
ルの基部の底面に配設され、かつ該基部の上記レールの
長手方向に直交する方向の両先端部のそれぞれに延出さ
れてなる底板と、上記基台部と上記底板の間に、上記載
荷板の上面が上記車輪のフランジ部が載せられるときに
上記レールの踏面部と上記車輪の踏面との離間距離が所
定値になるような厚みを有するスペーサを介在させて上
記レールの基部の先端部を、上記基台部と上記底板とに
よって挟み込んだ状態で固定する固定具と、を具備する
ことを特徴とするものである。

【００２３】上記の目的を達成するために、本発明の請
求項３記載の鉄道車両の輪重検出装置は、請求項１また
は請求項２に記載の起歪部を、ひずみ出力検出用の１組
のブリッジ回路の各辺に接続され、かつ機械量の変化を
電気量の変化に変換する複数のひずみゲージが添着され
ていることを特徴とするものである。

【００２４】上記の目的を達成するために、本発明の請
求項４に記載の鉄道車両の輪重検出装置は、剛体でなる
長尺状の荷重導入部と、該荷重導入部に連設された可撓
性を有する起歪部と、該起歪部に連設された剛体でなる
長尺状の荷重支持部とが一体形成された長尺ブロック状
のロードセルと、このロードセルの荷重支持部が結合さ
れた長尺状の基台部と、この基台部を、鉄道車両の走行
案内用のレールを支持する枕木、軌道床面等のレール支
持部材の上に固定すると共に、上記ロードセルの荷重導
入部の上面が上記鉄道車両の車輪の踏面を上記レールの
踏面部に当接した状態のときに該車輪のフランジ部から
離間した状態になるように固定するための固定部材と、
上記荷重導入部の上面に結合され、かつ上記車輪のフラ
ンジ部が乗せられて転動する長尺状の載荷板と、上記基
台部に固定されると共に、上記鉄道車両の車輪の踏面が
上記レールの踏面部に当接した状態から、上記車輪の踏
面を上記レールの踏面部から離間させた状態で上記レー
ルのフランジ部を載せるための案内をする傾斜面を持っ
た案内板と、を具備するように構成することを特徴とす
るものである。

【００２５】上記の目的を達成するために、本発明の請
求項５に記載の鉄道車両の輪重検出装置は、請求項４に
おける固定部材を、剛性を有する板材でなると共に、上
記載荷板の上面に上記車輪のフランジ部が載せられると
きに上記レールの踏面部と上記車輪の踏面との離間距離
が所定値になるような厚みを有するスペーサを具備する
ように構成することを特徴とするものである。上記の目
的を達成するために、本発明の請求項６に記載の鉄道車
両の輪重検出装置は、請求項４における起歪部を、ひず
み出力検出用の１組のブリッジ回路の各辺に接続される
と共に、機械量の変化を電気量の変化に変換する複数の
ひずみゲージが添着されるように構成することを特徴と
するものである。

【００２６】本発明の目的を達成するために、本発明の
請求項７に係る鉄道車両の輪重検出装置は、請求項１な
いし請求項６のいずれかに記載の鉄道車両の輪重検出装
置における案内板を、上記載荷板の長手方向の両端側の
それぞれに、進入用傾斜部と退出用傾斜部のそれぞれを
形成した進入案内板と退出案内板とで形成されるように
構成したことを特徴とするものである。

【００２７】

【作用】本発明に係る鉄道車両の輪重検出装置における
固定部材は、請求項１ないし請求項３においては、レー
ルの基部に基台部を着脱自在に挟持するようにして固定
し得るもので、請求項４ないし請求項６においては、走
行案内用のレールを支持する枕木、軌道床面等のレール
支持部材の上に基台部を着脱自在に固定し得るものであ
る。基台部には、ロードセルの荷重支持部が剛性大なる
状態で結合され、該ロードセルの荷重導入部の上に載荷
板が着脱自在に結合される。

【００２８】この載荷板の長手方向の前後のそれぞれに
は、車輪進入用の傾斜部を持った案内板と車輪退出用の
傾斜部を持った案内板が配設されているので、載荷板へ
の車輪進入と車輪退出が円滑に行われることになる。上
記載荷板および案内板は、ロードセルにおよび基台部に
対し、着脱自在になっているため、輪重測定時以外には
これらを離脱するだけで、車両の往来が可能となり、極
めて作業性に優れたものとなる。ロードセルは、剛体で
なる荷重導入部の形状が載荷板の長手方向の形成範囲に
対応して長く設定されているので、当該載荷板に載って
いる車輪位置に関わらない状態で起歪部にひずみを生じ
させるので安定した高精度な輪重データが得られる。

【００２９】また、ロードセルは、その起歪部が曲げひ
ずみ検出用起歪部とされたり、圧縮ひずみ検出用起歪部
とされたり、または剪断ひずみ検出用起歪部とされてい
る。鉄道車両を走行させ車輪のフランジ部を、案内板の
傾斜面を介して、平坦面の上面に乗り上げさせ、さらに
載荷板の平坦面に導くことにより、フランジ部が載荷板
の平坦面に載せられる。このとき、レールの踏面部から
車輪の踏面が浮き上げられるので、輪重がレールの踏面
部には印加されず載荷板に印加されることになる。

【００３０】載荷板に印加された荷重は、剛体でなる荷
重導入部に導入される。このとき、ロードセルの荷重支
持部は、基台部の上に強固に固定されレールの基部に底
板の一端寄りがスペーサを介して固定され、さらに底板
の他端寄りがスペーサを介して押え板により固定されて
いるために、ロードセルの荷重支持部は、レールの基部
に一体化されたものと見なせ、レールと剛に結合された
ものと見なせる。従って、載荷板の平坦面に導入される
輪重によって、荷重支持部と荷重導入部のそのものは変
形せず、その間に形成された起歪部のみが実質的に変形
することになる。このような起歪部の変形をひずみゲー
ジ等の機械量／電気量の変換素子で検出することによ
り、輪重データが得られる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。先ず、図１ないし図１０を用
いて本発明の第１の実施の形態に係る鉄道車両の輪重検
出装置について説明する。鉄道車両の輪重検出装置の要
部の一部を示す図１と正面を一部破断して示す図２と上
面を示す図３のように、レール２７は、鉄道車両の走行
を案内するもので、その基部２８が軌道バラスト部に所
定間隔で埋め込まれた枕木（図示せず）に固定される。
この基部２８の中央から垂直に起立する起立部２９の先
端に踏面部３０が形成されている。この踏面部３０に
は、鉄道車両の車輪３１に形成された円環状の踏面３２
が当接して所定の走行を行い得るようになっている。

【００３２】このようなレール２７の基部２８には、固
定台３６，３７，押え板４３，４４，４８等でなる基台
部がレール２７に対して着脱自在に、かつ該レール２７
の基部２８に挟み込まれる状態で固定し得るものであ
る。即ち、基台部は、詳細を後述するロードセル３４の
荷重支持部３４ａが強固に結合された長尺状になってい
て、固定台３６と固定台３７のそれぞれは、剛体の角柱
で形成されレール２７の長手方向に所定間隔を保って位
置されている。この固定台３６の底面は、レール２７の
長手方向に沿う長尺板の押え板４３の端部に強固に固定
され、また、固定台３７もレール２７の長手方向に沿う
厚肉長尺板の押え板４４の端部に強固に固定されてい
る。この押え板４３は、そのレール２７寄りの底面が基
部２８の傾斜に合わせた傾斜が付けられている。

【００３３】また、レール２７の基部２８の底面に密接
して底板４５が位置され、この底板４５の一端寄りにレ
ール２７の長手方向に沿う方向に沿って細帯状の厚肉板
でなるスペーサ４６が位置されている。そして、底板４
５と押え板４３との間にスペーサ４６を挟み込んだ形で
３本の固定ボルト４７を用いてこれらが強固に一体化さ
れ、スペーサ４６の反対面にもレール２７の長手軸を中
心とする対称部位に前述の押え板４３と同様な押え板４
８が位置され、押え板４８の下位に前述のスペーサ４６
と同様のスペーサ４９が介挿され３本の固定ボルト５０
を用いて強固に一体化されている。

【００３４】一方、固定台３７の底面が強固に固定され
た押え板４４は、前述同様の底板５１とスペーサ５２と
３本の固定ボルト５０，５３を用いてレール２７の基部
２８に強固に固定されている。従って、固定台３６と固
定台３７は、所定間隔を保ってレール２７の基部２８
に、固定されることになる。このような固定台３６と固
定台３７の間には、詳細は後述するも、上記レール２７
の長手方向に伸びたブロック型の長尺状のロードセル３
４が介挿され、該ロードセル３４の底面が押え板４３と
押え板４４にそれぞれ強固に固定され、該ロードセル３
４の端面が所定間隙を持って固定台３６，３７の端面に
対峙されるようにして配設されている。このロードセル
３４は、その下方が剛体でなる荷重支持部３４ａとさ
れ、上方が剛体でなる荷重導入部３４ｂとされ中間部が
剛性小に形成された起歪部３４ｃとを有している。

【００３５】このロードセル３４の前後面のそれぞれに
は、ロードセル３４による荷重検出に対して影響を与え
ない形状と材質で形成されるカバー３５が被せられてい
る。押え板４３と押え板４４の上に載置されたロードセ
ル３４の上面、即ち、荷重導入部３４ｂの上には、細帯
状の載荷板３８が着脱自在に結合されている。この載荷
板３８は、鉄道車両（図示せず）の車輪３１の踏面３２
がレール２７の踏面部３０より浮いた状態で該車輪３１
のフランジ部３３を載置し得るもので、図４に示すよう
に載荷板３８の上面に形成される平坦面３８ａの反対面
に２本のガイドピン３８ｂ，３８ｃが突出形成され、こ
のガイドピン３８ｂ，３８ｃがロードセル３４の上面に
穿設されたガイド孔（図示せず）に嵌入されて載荷板３
８の脱落防止が図られるようになっている。

【００３６】このような長手状（車両の進行方向に長
い）の載荷板３８の前後方のそれぞれには、案内板３
９，４０が配設されている。この案内板４０は、車輪３
１のフランジ部３３が上記載荷板３８の上に乗り上げ得
るようにした傾斜付きのもので、図５に正面が示され図
６に側面が示されるように、フランジ部３３を進入し易
くするための傾斜面４０ａと平坦面４０ｂが形成されそ
の底面に下方に突出する取付部４０ｃが形成され、この
取付部４０ｃが固定台３７（図２参照）の側面に固定ボ
ルト４２を用いて固定されている。そして、平坦面４０
ｂの上面は載荷板３８の平坦面３８ａと面一状態とされ
ていて、案内板４０の先端面と載荷板３８の先端面の間
に僅かの間隙が形成されている。

【００３７】また、前述の底板４５，５１，スペーサ４
６，５２，固定ボルト４７，５３は、固定部材を構成す
るもので、前述の基台部を鉄道車両の走行案内用のレー
ル２７に固定すると共に、ロードセル３４の荷重支持部
３４ａがその長手方向に合致され、かつロードセル３４
の荷重導入部３４ｂの上面が、載荷板３８を取り付けな
い状態において、車輪３１の踏面３２をレール２７の踏
面部３０に当接した状態のときに該車輪３１のフランジ
部３３から離間した状態になるように固定するためのも
のである。なお、図１ないし図３のそれぞれに付された
符号５４は、ロードセル３４に添着された複数のひずみ
ゲージに電気接続するためのコネクタである。

【００３８】次に、ロードセル３４の詳細について図７
に示す斜視図と図８に示す回路図を用いて説明する。図
７に示すロードセル３４は、鉄道車両の輪重検出データ
を曲げひずみ検出を行うことによって得るためのもの
で、その全体形状が長手状のブロック体を呈し、ロード
セル３４の上面に着脱自在にして載荷板３８が配設さ
れ、その長手軸方向の前後のそれぞれに案内板３９，４
０のそれぞれの平坦面３９ｂ，４０ｂが位置され、それ
ぞれの外方に傾斜面３９ａ，４０ａが位置されるように
して案内板３９，４０が配設されている。

【００３９】このようなロードセル３４の底部には、剛
体でなる荷重支持部３４ａが形成され、前述の押え板４
３と押え板４４の間にかけ渡され、この荷重支持部３４
ａの上部には剛体でなる荷重導入部３４ｂが形成され、
この荷重支持部３４ａと荷重導入部３４ｂの間は、その
中央部に形成された長手状のスリットと該スリットの長
手方向の前後部のそれぞれに連通された円形状の貫通孔
が穿設され、全体として、いわゆるメガネ状の開口が形
成されることによって、可撓性を有する２つの起歪部３
４ｃ，３４ｃが形成されている。

【００４０】この起歪部３４ｃの荷重支持部３４ａと連
接された部分（貫通孔の下部内面）には、該起歪部３４
ｃに生じる載荷板３８の長手軸方向に受感軸が位置され
たひずみゲージＧ１とひずみゲージＧ３が添着されてい
る。また、この起歪部３４ｃの内方（即ち起歪部３４ｃ
を形成する貫通孔の側方内部）には、載荷板３８の板面
の垂直な方向に受感軸が位置されたひずみゲージＧ２と
ひずみゲージＧ４が添着されている。

【００４１】これらのひずみゲージＧ１〜Ｇ４は、図８
に示すようなブリッジ回路の各辺に接続され、ひずみゲ
ージＧ１とひずみゲージＧ４の共通接続点と、ひずみゲ
ージＧ２とひずみゲージＧ３の共通接続点との間にブリ
ッジ電源Ｅ１が接続され、ひずみゲージＧ１とひずみゲ
ージＧ２の共通接続点と、ひずみゲージＧ３とひずみゲ
ージＧ４の共通接続点との間からブリッジ出力ｅ１を取
り出すことができるようになっている。換言すれば、ひ
ずみ出力検出用の１組のブリッジ回路の各辺に接続さ
れ、かつ機械量の変化を電気量の変化に変換する複数の
ひずみゲージ、即ちひずみゲージＧ１〜４がロードセル
３４の起歪部３４ｃに添着されているのである。

【００４２】従って、載荷板３８に車輪３１のフランジ
部３３が載せられると下方向の力が荷重導入部３４ｂに
導入される。このとき、荷重支持部３４ａは、押え板４
３と押え板４４の上に剛状態で支持固定されているため
に、荷重導入部３４ｂに導入された力によって起歪部３
４ｃ，３４ｃに曲げひずみが生じ、ひずみゲージＧ１〜
Ｇ４の抵抗値が変化し（ひずみゲージＧ１とＧ３の抵抗
値が増大し、ひずみゲージＧ２とＧ４の抵抗値が減少
し）ブリッジ出力ｅ１として取り出されることになる。
即ち、鉄道車両（図示せず）を走行させ車輪３１のフラ
ンジ部３３を案内板３９の傾斜面３９ａに乗り上げさせ
平坦面３９ｂの上面を介して、載荷板３８の平坦面３８
ａに乗せる。

【００４３】このとき、車輪３１の踏面３２は、フラン
ジ部３３が載荷板３８の平坦面３８ａに載せられること
によってレール２７の踏面部３０から浮き上げられるの
で、輪重がレール２７の踏面部３０には印加されず載荷
板３８にすべて印加される。載荷板３８に印加された荷
重は、剛体でなる荷重導入部３４ｂに導入される。この
とき、ロードセル３４の荷重支持部３４ａは、押え板４
４の上に強固に固定されレール２７の基部２８に底板４
５の一端寄りがスペーサ４６を介して３本の固定ボルト
４７を用いて固定され、さらに底板４５の他端寄りがス
ペーサ４９を介して３本の固定ボルト４８を用いて押え
板４３により固定されているために、ロードセル３４の
荷重支持部３４ａは、レール２７の基部２８に一体化さ
れたものと見なせる状態になる。

【００４４】従って、載荷板３８の平坦面３８ａに導入
される輪重によって荷重支持部３４ａと荷重導入部３４
ｂのそのものは変形せず、その間に形成された起歪部３
４ｃのみが、実質的に変形することになる。このような
起歪部３４ｃの変形によってひずみゲージＧ１とひずみ
ゲージＧ３が伸びて抵抗値が増加すると共に、ひずみゲ
ージＧ２とひずみゲージＧ４が圧縮されて抵抗値が減少
することにより、ブリッジ回路によって輪重に対応した
ひずみ出力ｅ１が得られる。

【００４５】このように低速で鉄道車両を走行させて載
荷板３８に、車輪３１のフランジ部３３を、案内板３９
の傾斜面３９ａと平坦面３９ｂとを順次に介して載荷板
３８の平坦面３８ａに乗せ、さらに、案内板４０の平坦
面４０ｂと傾斜面４０ａとを順次に介して退出させて、
当該車輪３１の踏面３２がレール２７の踏面部３０上に
降りるまでの間に連続的に得られるひずみ出力ｅ１の変
化を表したものが図９に示す特性図である。

【００４６】また、図９は、１つの車軸の右車輪と左車
輪のそれぞれに対して輪重検出装置をセットしたときの
２種類のひずみ出力ｅ１を時間軸を一致させた状態で比
較できるようにしたもので、経過時間が０．２秒のとき
に案内板３９の傾斜面３９ａに乗り上げ開始し、平坦面
３９ｂを介して載荷板３８の平坦面３８ａに達し、０．
４５秒のときに輪重に応じた出力が得られ、この状態が
０．７５秒まで継続し、載荷板３８の平坦面３８ａから
案内板４０の平坦面４０ｂを介して傾斜面４０ａから
１．０秒のときに離脱して車輪３１の踏面３２がレール
２７の踏面部３０に戻されるまでの出力状態を示してい
る。従って、０．４５秒から０．７５秒までの間には継
続して安定したひずみ出力ｅ１となっていて、換言すれ
ば、載荷板３８の平坦面３８ａに車輪３１のフランジ部
３３が載っているときには、継続して安定したひずみ出
力ｅ１を得ることができるのである。

【００４７】一方、低速で鉄道車両を走行させて案内板
３９の傾斜面３９ａと平坦面３９ｂを順次に介して載荷
板３８の平坦面３８ａに車輪３１のフランジ部３３を載
置し、一端停止状態として輪重を測定した後に、再び低
速で鉄道車両を走行させてフランジ部３３を、載荷板３
８の平坦面３８ａから、案内板４０の平坦面４０ｂ，傾
斜面４０ａを順次介して退出させたとき、換言すれば、
鉄道車両を停止状態としたときに得られるひずみ出力ｅ
を示すものが図１０に示す特性図である。

【００４８】また、図１０は、１つの車軸の右車輪と左
車輪のそれぞれに対して輪重検出装置をセットしたとき
の２種類のひずみ出力ｅ１を時間軸を一致させた状態で
比較できるようにしたもので、経過時間が約３秒のとき
に載荷板３８の平坦面３８ａに車輪３１のフランジ部３
３が位置されたときに鉄道車両を一旦停止し、約２７秒
のときに載荷板３８の平坦面３８ａから，案内板４０の
平坦面４０ｂと傾斜面４０ａとを順次介して退出させた
ときの特性図である。この図１０から分かるように、停
止状態にされている鉄道車両の車輪３１による輪重印加
によって停止継続時間に拘らず安定したひずみ出力ｅ１
を得ることができるのである。

【００４９】従って、本実施の形態に係る鉄道車両の輪
重検出装置によれば、輪重検出部をレール２７の側部に
装着するに際しては、レール２７の基部２８に底板４
５，５１を当てがい、その一端寄りをスペーサ４９を介
して押え板４８で固定し、他端寄りをスペーサ４６，ス
ペーサ５２を押え板４３，４４を介して固定し、この押
え板４３と押え板４４の上にロードセル３４の荷重支持
部３４ａを剛に結合させるように構成してあるので装置
の装着作業および離脱作業を簡単に行なうことができ
る。

【００５０】また、以後輪重検出を行わないときには、
これらの輪重検出部を全て簡単に除去することができ
る。さらに、輪重検出部をレール２７に装着し輪重検出
を一時的に行わないときには、従来のように 通常の走
行に障害とならないように全ての部材を撤去することな
しに、必要最小限の部材のみ、即ち、載荷板３８と案内
板３９と案内板４０のみを撤去することによって、車輪
３１のフランジ部３３が離間されるので走行に障害とな
らず、しかる後、輪重測定が必要なときに載荷板３８と
案内板３９と案内板４０のみを取り付けることによって
簡単に鉄道車両の輪重検出を再開することができる。

【００５１】また、鉄道車両の輪重検出を設置するに際
して、互いに平行する２本のレール２７の間を鉄道車両
の輪重検出装置でもって電気的に短絡させることがない
ので車両信号系統に誤信号を与えることがない。また、
ロードセル３４の荷重導入部３４ｂの形状が、レール２
７の長手方向に沿う長手状に形成されているので、当該
ロードセル３４に印加される荷重が偏荷重とならず高精
度の輪重検出を行うことができる。また、レール２７の
踏面部３０は、走行時間の増加に伴って摩耗するもので
あり、車輪３１の踏面３２も走行時間の増加に伴って摩
耗するものであるので、車輪３１のフランジ部３３の相
対位置が状況に応じて変化する。

【００５２】このために、載荷板３８にフランジ部３３
が乗り上げたに拘らず車輪３１の踏面３２がレール２７
の踏面部３０に接触している場合が考えられ、この場合
には輪重検出が正確に行えなくなってしまう。しかし、
本実施の形態ではスペーサ４６（４９）の厚みを増減す
ることによって踏面部３０および踏面３２の摩耗状況に
対応して所期の測定が行えるようにしている。このこと
は、踏面部３０および踏面３２の摩耗状況に基づく変化
のみならず、レール２７の規定寸法の大小や車輪３１の
フランジ部３３の直径の大小の変化に対してもスペーサ
４６（５２）等の厚みを増減することによって所期の測
定が行えるようできるということであるので、汎用性が
極めて広いということができる。

【００５３】また、載荷板３８の長手方向の両端側のそ
れぞれに、進入用の傾斜部３９ａと退出用の傾斜部４０
ａのそれぞれを形成した進入用の案内板３９と退出用の
案内板４０とを配設しているので、載荷板３８の平坦面
３８ａへのフランジ部３３の進入と退出が円滑に行われ
ることになる。前述のロードセル３４は、その起歪部３
４ｃが曲げひずみ検出用起歪部となっているが、圧縮ひ
ずみ検出用起歪部としてもよい。即ち、図１１に示すロ
ードセル５５は、鉄道車両の輪重検出データを圧縮ひず
み検出を行うことによって得るためのもので、その全体
形状が長手状のブロック体を呈し、ロードセル５５の上
面に載荷板３８が位置され、その長手軸方向の前後のそ
れぞれに案内板３９，４０のそれぞれの平坦面３９ｂ，
４０ｂが配設され、それぞれの外方に傾斜面３９ａ，４
０ａが位置されている。

【００５４】このようなロードセル５５の底部は、剛体
でなる荷重支持部５５ａが形成され、前述の押え板４３
の上面に位置され、この荷重支持部５５ａの上部には剛
体でなる荷重導入部５５ｂが形成され、これらの荷重支
持部５５ａと荷重導入部５５ｂの間には、その中央部に
円形状の開口（共通孔）が穿設され、その前後方向（載
荷板３８の長手軸方向）に倒Ｕ字状の開口が対称的に穿
設されることによって可撓性を有する起歪部５５ｃ，５
５ｃが形成される。

【００５５】また、起歪部５５ｃの前面に載荷板３８の
長手軸方向に受感軸を持ったダミーひずみゲージＧ５と
ひずみゲージＧ７が添着され、起歪部５５ｃの中央に位
置する円形状開口の前・後面の内壁に載荷板３８の長手
軸に垂直な方向に受感軸を持ったアクティブひずみゲー
ジＧ６とひずみゲージＧ６′が添着され、倒Ｕ字状の２
つの開口のそれぞれの最奥部に載荷板３８の長手軸に垂
直な方向の受感軸を持ったアクティブひずみゲージＧ８
とひずみゲージＧ８′が添着されている。また、ひずみ
ゲージＧ５およびひずみゲージＧ７の裏側（それぞれに
対称な位置）にひずみゲージＧ５′とひずみゲージＧ
７′が添着されている。

【００５６】そして、これらのひずみゲージＧ５〜Ｇ
８，Ｇ５′〜Ｇ８′は、図１２に示すように、ブリッジ
回路の各辺に接続されている。即ち、ひずみゲージＧ５
とひずみゲージＧ７は、同じブリッジ辺に並列接続さ
れ、Ｇ５′とＧ７′は、対辺に並列接続され、ひずみゲ
ージＧ６とＧ８は、これに隣接する辺に並列接続され、
そして、ひずみゲージＧ６′とＧ８′は、その対辺に並
列接続されている。ひずみゲージＧ５とＧ６′の接続点
とＧ５′とＧ６の接続点には、ブリッジ電源Ｅ２が接続
され、ひずみゲージＧ５とＧ６の接続点と、ひずみゲー
ジＧ５′とＧ６′の接続点との間からブリッジ出力ｅ２
を取り出すようになっている。

【００５７】換言すれば、ひずみ出力検出用の１組のブ
リッジ回路の各辺に接続され、かつ機械量の変化を電気
量の変化に変換する複数のひずみゲージ、即ちひずみゲ
ージＧ５〜Ｇ８，Ｇ５′〜Ｇ８′がロードセル５５の起
歪部５５４ｃに添着されているのである。即ち、鉄道車
両（図示せず）を走行させ、車輪３１のフランジ部３３
を案内板３９の傾斜面３９ａに乗り上げさせ平坦面３９
ｂの上面に導かれ、さらに載荷板３８の平坦面３８ａに
導かれる。このとき、車輪３１の踏面３２は、フランジ
部３３が載荷板３８の平坦面３８ａに載せられることに
よってレール２７の踏面部３０から踏面３２が浮き上げ
られるので、輪重がレール２７の踏面部３０には印加さ
れず載荷板３８に印加される。

【００５８】載荷板３８に印加された荷重は、剛体でな
る荷重導入部５５ｂに導入される。このとき、ロードセ
ル５５の荷重支持部５５ａは、前述同様にしてレール２
７と剛に結合されたものと見なせる。従って、載荷板３
８の平坦面３８ａに導入される輪重によって荷重支持部
５５ａと荷重導入部５５ｂのそのものは変形せず、その
間に形成された起歪部５５ｃ，５５ｃが圧縮変形するこ
とになる。このような起歪部５５ｃ，５５ｃの圧縮変形
によってひずみゲージＧ５，Ｇ５′とひずみゲージＧ
７，Ｇ７′が伸びて抵抗値が増加するが、ひずみゲージ
Ｇ６，Ｇ６′とひずみゲージＧ８，Ｇ８′が圧縮されて
抵抗値が減少することにより、ブリッジ回路によって輪
重に対応したひずみ出力ｅ２が得られる。

【００５９】前述のロードセル３４（図７参照）は、そ
の起歪部３４ｃが曲げひずみ検出用起歪部となってい
て、前述のロードセル５５（図１１参照）は、その起歪
部５５ｃが圧縮ひずみ検出用起歪部となっているが、剪
断ひずみ検出用起歪部としてもよい。即ち、図１３に示
すように、ロードセル５６は、鉄道車両の輪重検出デー
タを剪断ひずみ検出を行うことによって得るためのもの
で、その全体形状が長手状のブロック体を呈し、ロード
セル５６の上面に載荷板３８の平坦面３８ａが案内板４
０の平坦面４０ｂと同一面となるように位置され、その
長手軸方向の前後のそれぞれに案内板３９と案内板４０
のそれぞれの平坦面３９ｂ、傾斜面３９ａと平坦面４０
ｂ、傾斜面４０ａが密接して位置されている。

【００６０】このようなロードセル５６の底部は、剛体
でなる荷重支持部５６ａが形成され前述の押え板４３の
上面に位置され、この荷重支持部５６ａの上部には、剛
体でなる荷重導入部５６ｂが形成され、これらの荷重支
持部５６ａと荷重導入部５６ｂの間は、その中央部に形
成された長手方向に沿ったスリット状の開口と該開口の
長手方向の前後部のそれぞれに連接された円形状の開口
（貫通孔）が穿設されることによって可撓性を有する２
つの起歪部５６ｃ，５６ｃが形成されている。

【００６１】この起歪部５６ｃの荷重支持部５６ａと連
接された部分には、該起歪部５６ｃに生じる剪断ひずみ
を、載荷板３８の長手軸から±４５°傾いた角度のそれ
ぞれに受感軸が位置されて添着されたひずみゲージＧ９
とひずみゲージＧ１０の組とひずみゲージＧ１１とひず
みゲージＧ１２の組が添着されている。また、この添着
位置に対向する起歪部５６ｃの反対面（図１３における
背面側）にもひずみゲージＧ９〜１２と同様にしてひず
みゲージＧ９′とひずみゲージＧ１０′の組とひずみゲ
ージＧ１１′とひずみゲージＧ１２′の組が添着されて
いる。

【００６２】これらのひずみゲージＧ９〜Ｇ１２，Ｇ
９′〜Ｇ１２′は、図１４に示すようにブリッジ回路の
各辺に、「ひずみゲージＧ９とひずみゲージＧ９′の並
列回路」と「ひずみゲージＧ１０とひずみゲージＧ１
０′の並列回路」「ひずみゲージＧ１１とひずみゲージ
Ｇ１１′の並列回路」と「ひずみゲージ１２とひずみゲ
ージＧ１２′の並列回路」とが順次接続され、ひずみゲ
ージＧ９とひずみゲージＧ１１の共通接続点と、ひずみ
ゲージＧ１０とひずみゲージＧ１２の共通接続点との間
にブリッジ電源Ｅ３が接続され、ひずみゲージＧ９とひ
ずみゲージＧ１０の共通接続点と、ひずみゲージＧ１１
とひずみゲージＧ１２の共通接続点との間からブリッジ
出力ｅ３を取り出すことができるようになっている。換
言すれば、ひずみ出力検出用の１組のブリッジ回路の各
辺に接続され、かつ機械量の変化を電気量の変化に変換
する複数のひずみゲージ、即ちひずみゲージＧ９〜１
２，Ｇ９′〜Ｇ１２′がロードセル５６の起歪部５６ｃ
に添着されているのである。

【００６３】今まで説明した本発明の第１の実施の形態
に係る鉄道車両の輪重検出装置は、ロードセル３４（ま
たは５５，５６）の荷重支持部３４ａ（または５５ａ，
５６ａ）が結合された「基台部」がレール２７の基部２
８に剛に固定されているものであるが、このような「基
台部」を鉄道車両の走行案内用のレール２７を支持する
枕木、軌道床面等のレール支持部材、例えば枕木５７の
上に固定するようにしてもよい。この具体例を、本発明
の第２の実施の形態に係る鉄道車両の輪重検出装置を例
として図１５と図１６を用いて説明する。なお、本形態
において前述の形態と同様の部材には該当部材について
の説明を略し前述と同様の符号を付すにとどめ、異なる
部分について重点的に説明する。レール２７は、その長
手方向に所定間隔でもって軌道バラスト部に埋設された
枕木５７の上に載置されている。また、枕木５７には、
レール固定用のめねじ部（図示せず）が埋め込まれてい
て、このめねじ部に板ばねを介在させてボルトを捩じ込
むことによって板ばねの先端部でレール２７の基部２８
の先端部を押圧した状態でレール２７と枕木５７の固定
がなされるものである。なお、前述のようにレール２７
を枕木５７に固定支持する態様は、前述のようにレール
固定用のめねじ部を埋設してある例のみならず、レール
側におねじ部が突出するようにアンカーボルトを枕木に
植え込み、このおねじ部に取付板部材等を挿通させてナ
ットを捩じ込み、取付板部材等でもってレール２７の基
部２８を押圧固定するものがある。

【００６４】また、枕木５７が木製の場合には、ボルト
やナットによる固定に代えて釘状部材を打ち込むことに
よって両者を固定することも行われている。また、枕木
を用いずにレール支持部材をコンクリート打設によって
一体形成するものもある。そして、いずれの態様の場合
にも本形態を適応させることができるのである。剛体で
なる長尺状の荷重導入部３４ｂと、これに連設された可
撓性を有する起歪部３４ｃと、この起歪部３４ｃに連設
された剛体でなる長尺状の荷重支持部３４ａとが一体形
成されたて長尺ブロック状のロードセル３４が形成され
ている。

【００６５】このロードセル３４の荷重支持部３４ａ
は、長尺状の「基台部」の一部を構成する取付板５８，
６４に結合されている。この取付板５８，６４は、鉄道
車両の走行案内用のレールを支持する枕木５７の上に固
定すると共に、上記ロードセル３４の荷重支持部３４ａ
が該荷重支持部３４ａの長手方向に合致され、かつ該ロ
ードセル３４の荷重導入部３４ｂの上面が、上記鉄道車
両の車輪３１の踏面３２を上記レール２７の踏面部３０
に当接した状態のときに、該車輪３１のフランジ部３３
から離間した状態になるように固定するための「固定部
材」としてのスペーサ５９，６５のそれぞれが介在され
た状態で３本のボルト６０と３本のボルト６６のそれぞ
れを用いて固定されている。このとき取付板５８，６４
のそれぞれのレール２７側の面に、上方に傾斜する面が
形成され、この面によって枕木５７とレール２７の基部
２８が挟み込まれた状態で剛に固定されている。

【００６６】また、取付板５８の、レール２７側を中心
とする対向面には、前述同様のスペーサ６２を介在して
取付板６１がボルト６３を用いて剛に固定されている。
なお、取付板６４の、レール２７側を中心とする対向面
にも、前述の取付板６１，スペーサ６２，ボルト６３と
同様の部材が設けられ、レール２７を枕木５７により強
固に固定することが行われている。よって、枕木５７に
対して取付板６１がレール２７と一体に剛となった状態
で固定されることになる。このようなロードセル３４の
荷重導入部３４ｂの上面には、前述同様の載荷板３８が
結合され、「基台部」の一部を構成する固定台３６，３
７のそれぞれに案内板３９，４０が結合されている。

【００６７】また、スペーサ５９，６５，６２のそれぞ
れは、剛体の板材でなると共に、載荷板３８の上面に、
車輪３１のフランジ部３２が載せられるときにレール２
７の踏面部３０と上記車輪３１の踏面３２との離間距離
が所定値になるような厚みを有するものである。従っ
て、前述同様に案内板３９を介して載荷板３８に車輪３
１のフランジ部３３が乗せられると鉛直方向の力が荷重
導入部３４ｂに印加される。このとき、荷重支持部３４
ａは、取付板５８（６４）とスペーサ５９（６５）を介
してボルト６０（６３）を用いて枕木５７の上に剛状態
で支持固定されているために、荷重導入部３４ｂに導入
された力によって起歪部３４ｃ，３４ｃに曲げひずみが
生じ、前述同様にしてひずみ出力を取り出すことができ
る。

【００６８】このときスペーサ５９（６６）の対向面に
は、取付板６１，スペーサ６２，ボルト６３等が補助的
に設けられているので、フランジ部３３が載荷板３８に
当接する際の荷重によってロードセル３４が結合された
取付板５８は、非常に剛な状態であるので偏荷重印加状
態とはならず正確な検出が行える。従って、載荷板３８
に導入される輪重によって荷重支持部３４ａと荷重導入
部３４ｂのそのものは変形せず、その間に形成された起
歪部３４ｃが変形することになる。

【００６９】このように測定は、載荷板３８の上を、車
輪３１のフランジ部３３を低速で走行させて行う場合の
みならず、停止状態で測定する場合にも安定した正確な
ひずみ出力が得られるのである。従って、本形態に係る
鉄道車両の輪重検出装置によれば、取付板５８を枕木５
７の上面に固定するに際しては、前述のように非常に剛
な状態で結合されるので強固なものとなり、また、これ
らの解体も簡単に行うことができる。

【００７０】また、輪重検出を行わないときには、これ
らの輪重検出部を全て簡単に除去することができる。さ
らに、輪重検出部を枕木５７に装着し輪重検出を一時的
に行わないときには、従来のように 通常の走行に障害
とならないように全ての部材を撤去することなしに、必
要最小限の部材のみ、即ち、載荷板３８と案内板３９と
案内板４０のみを撤去することによって、車輪３１のフ
ランジ部３３が離間されるので走行に障害とならず、し
かる後、輪重測定が再度必要なときに載荷板３８と案内
板３９と案内板４０のみを取り付けることによって簡単
に鉄道車両の輪重検出を再開することができる。

【００７１】また、鉄道車両の輪重検出装置を設置する
に際して、互いに平行する２本のレール２７の間を、特
に、上述した第４従来技術のように連結板でもって電気
的に短絡させることがないので、車両信号系統に誤信号
を与えることがない。また、ロードセル３４の荷重導入
部３４ｂの形状がレール２７の長手方向に沿う長手状に
形成されているので、測定領域が広く、局部的なあるい
は偶発的な現象を排除することができ、高精度の輪重検
出を行うことができる。また、レール２７の踏面部３０
は、走行時間の増加に伴って摩耗するものであり、車輪
３１の踏面３２も走行時間の増加に伴って摩耗するもの
であるので、車輪３１のフランジ部３３の相対位置が状
況に応じて変化する。

【００７２】このために、載荷板３８にフランジ部３３
が乗り上げたに拘らず車輪３１の踏面３２がレール２７
の踏面部３０に接触している場合が考えられ、この場合
には輪重検出が正確に行えなくなってしまう。しかし、
この第２の実施の形態では、スペーサ５９（６５，６２
等）の厚みを増減することによって踏面部３０および踏
面３２の摩耗状況に対応して所期の測定が行えるように
しているので、踏面部３０および踏面３２の摩耗状況に
基づく変化のみならず、レール２７の規定寸法の大小や
車輪３１のフランジ部３３の直径の大小の変化に対して
もスペーサ５９（６５，６２等）の厚みの増減によって
対応することができ、汎用性を極めて広げることができ
るのである。一方、前述のロードセル３４は、第１の実
施の形態の場合と同様にしてその起歪部３４ｃが曲げひ
ずみ検出用起歪部となっているが、前述のように圧縮ひ
ずみ検出用起歪部としたり剪断ひずみ検出用起歪部とて
もよいことは勿論である。

【００７３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よればレールの基部に、底板，固定ボルト等でなる「固
定部材」を用いて「基台部」を固定し、またはレールを
支持するレール支持部材に固定し、この「基台部」にロ
ードセルの荷重支持部を剛に結合させ、当該ロードセル
の荷重導入部の上に載荷板を着脱自在に結合させ、この
載荷板の上に車輪のフランジ部を案内板の傾斜面を介し
て載り上げさせているので、輪重検出部の装着作業を簡
単に行なうことができる。

【００７４】また、輪重検出を行わないときには、これ
らの輪重検出部を全て簡単に除去することができるの
が、特に、輪重検出を一時的に行わないときには、従来
のように、通常の走行に障害とならないように全ての部
材を撤去することなしに、必要最小限の部材のみ、即
ち、載荷板と案内板のみを撤去することによって、車輪
のフランジ部が離間されるので走行に障害とならず、し
かる後、輪重測定が必要なときに載荷板と案内板のみを
取り付ければよいので、輪重測定の再開が直ちに且つ簡
単に行うことができる。

【００７５】また、レールの踏面部は、走行時間の累積
に伴って摩耗するものであり、車輪の踏面も走行時間の
累積に伴って摩耗するものであるので、車輪のフランジ
部の相対位置が状況に応じて変化する。このために、載
荷板にフランジ部が乗り上げたにも拘らず車輪の踏面が
レールの踏面部に接触している場合が考えられ、この場
合には、輪重検出が正確に行えなくなってしまう。しか
し、本発明では「基台部」の位置を規制するためのスペ
ーサの厚みを増減することによってレールの踏面部およ
び車輪の踏面３２の摩耗状況に対応して所期の測定を行
なうことができる。

【００７６】このことは、レールの踏面部および車輪の
踏面の摩耗状況に基づく変化のみならず、レールの規定
寸法の大小や車輪のフランジ部の直径の大小の変化に対
してもスペーサの厚みを増減することによって所期の測
定が行えるので、汎用性を極めて広げることができるの
である。また、ロードセルの荷重導入部の形状がレール
の長手方向に沿う長手状に形成されているので、当該ロ
ードセルに印加される荷重の掲出範囲が広くでき、高精
度の輪重検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る鉄道車両の輪
重検出装置の要部を示す側面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る鉄道車両の輪
重検出装置の要部の一部を破断して示す正面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る鉄道車両の輪
重検出装置の要部の構成を示す上面図である。

【図４】図２と図３中に示される載荷板の詳細を示す正
面図である。

【図５】図２と図３中に示される案内板の詳細を示す正
面図である。

【図６】図２と図３中に示される案内板の詳細を示す側
面図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態に係る鉄道車両の輪
重検出装置に用いられるロードセルの一例を示す斜視図
である。

【図８】図７中に示されるロードセルに接続されるブリ
ッジ回路の構成を示す回路図である。

【図９】本発明の実施の形態に係る鉄道車両の輪重検出
装置により得られた車両低速走行時の輪重検出データの
一例を示す特性線図である。

【図１０】本発明の実施の形態に係る鉄道車両の輪重検
出装置により得られた車両停止時の輪重検出データの一
例を示す特性線図である。

【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る鉄道車両の
輪重検出装置に用いられるロードセルの他の例を示す斜
視図である。

【図１２】図１１中に示されるロードセルに接続される
ブリッジ回路を示す回路図である。

【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る鉄道車両の
輪重検出装置に用いられるロードセルのさらに他の例を
示す斜視図である。

【図１４】図１３中に示されるロードセルによって形成
されるブリッジ回路を示す回路図である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る鉄道車両の
輪重検出装置の要部の構成を示す側面図である。

【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る鉄道車両の
輪重検出装置の要部の一部を破断して示す正面図であ
る。

【図１７】従来の鉄道車両の輪重検出装置の一例を示す
正面図である。

【図１８】図１７に示される従来の鉄道車両の輪重検出
装置の側面図である。

【符号の説明】

２７ レール ２８ 基部 ２９ 起立部 ３０ 踏面部 ３１ 車輪 ３２ 踏面 ３３ フランジ部 ３４，５５，５６ ロードセル ３４ａ，５５ａ，５６ａ 荷重支持部 ３４ｂ，５５ｂ，５６ｂ 荷重導入部 ３４ｃ，５５ｃ，５６ｃ 起歪部 ３５ カバー ３６，３７ 案内板固定台 ３８ 載荷板 ３８ａ 平坦面 ３９，４０ 案内板 ３９ａ，４０ａ 傾斜面 ３９ｂ，４０ｂ 平坦面 ４０ｃ 取付部 ４０ｄ 長孔 ４０ｅ ガイドピン ４１，４２，４７，５０，５３ 固定ボルト ４３，４４，４８ 押え板 ４５，５１ 底板 ４６，４９，５２ スペーサ ５４ コネクタ ５７ 枕木 ５８，６１，６４ 取付板 ５９，６２，６５ スペーサ ６０，６３，６６ ボルト Ｇ１〜Ｇ１２，Ｇ５′〜Ｇ１２′ ひずみゲージ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 剛体でなる長尺状の荷重導入部と、この
   荷重導入部に連設されかつ可撓性を有する起歪部と、こ
   の起歪部に連設された剛体でなり、かつ上記荷重導入部
   の長手方向に並行する長尺状の荷重支持部とが一体形成
   された長尺ブロック状のロードセルと、 このロードセルの荷重支持部が結合された長尺状の基台
   部と、 上記ロードセルの荷重導入部の上面が、上記鉄道車両の
   車輪の踏面を上記レールの踏面部に当接した状態のとき
   に該車輪のフランジ部から離間した状態になるように上
   記基台部を鉄道車両の走行案内用のレールに固定するた
   めの固定部材と、 上記荷重導入部の上面に結合され、かつ上記車輪のフラ
   ンジ部が乗せられ転動する長尺状の載荷板と、 上記基台部に固定されると共に、上記鉄道車両の車輪の
   踏面が上記レールの踏面部に当接した状態から、上記車
   輪の踏面を上記レールの踏面部から離間させた状態で上
   記車輪のフランジ部を乗せるための案内をする傾斜面を
   持った案内板と、 を具備し、 走行する上記鉄道車両の車輪のフランジ部が上記案内板
   の傾斜面に案内されて上記載荷板の上に導かれるとき
   に、上記載荷板を介して上記ロードセルの荷重導入部に
   印加される走行時または停止時の荷重に対応して上記起
   歪部に生じる機械量の変化を電気量の変化に変換して鉄
   道車両の輪重を検出するように構成したことを特徴とす
   る鉄道車両の輪重検出装置。
2. 【請求項２】 上記固定部材は、 剛体の板材でなると共に、上記レールの基部の底面に配
   設され、かつ該基部の上記レールの長手方向に直交する
   方向の両先端部のそれぞれに延出されてなる底板と、 上記基台部と上記底板の間に、上記載荷板の上面が上記
   車輪のフランジ部が載せられるときに上記レールの踏面
   部と上記車輪の踏面との離間距離が所定値になるような
   厚みを有するスペーサを介在させて上記レールの基部の
   先端部を、上記基台部と上記底板とによって挟み込んだ
   状態で固定する固定具と、 を具備することを特徴とする請求項１記載の鉄道車両の
   輪重検出装置。
3. 【請求項３】 上記起歪部は、 ひずみ出力検出用の１組のブリッジ回路の各辺に接続さ
   れ、かつ機械量の変化を電気量の変化に変換する複数の
   ひずみゲージが添着されていることを特徴とする請求項
   １または請求項２記載の鉄道車両の輪重検出装置。
4. 【請求項４】 剛体でなる長尺状の荷重導入部と、該荷
   重導入部に連設された可撓性を有する起歪部と、該起歪
   部に連設された剛体でなる長尺状の荷重支持部とが一体
   形成された長尺ブロック状のロードセルと、 このロードセルの荷重支持部が結合された長尺状の基台
   部と、 この基台部を、鉄道車両の走行案内用のレールを支持す
   る枕木、軌道床面等のレール支持部材の上に固定すると
   共に、上記ロードセルの荷重導入部の上面が上記鉄道車
   両の車輪の踏面を上記レールの踏面部に当接した状態の
   ときに該車輪のフランジ部から離間した状態になるよう
   に固定するための固定部材と、 上記荷重導入部の上面に結合され、かつ上記車輪のフラ
   ンジ部が載置され且つ転動され得る長尺状の載荷板と、 上記基台部に固定されると共に、上記鉄道車両の車輪の
   踏面が上記レールの踏面部に当接した状態から、上記車
   輪の踏面を上記レールの踏面部から離間させた状態で上
   記レールのフランジ部を載せるための案内をする傾斜面
   を持った案内板と、 を具備し、 走行する上記鉄道車両の車輪のフランジ部が上記案内板
   の傾斜面に案内されて上記載荷板の上に導かれるとき
   に、上記載荷板を介して上記ロードセルの荷重導入部に
   印加される走行時または停止時の荷重に対応して上記起
   歪部に生じる機械量の変化を電気量の変化に変換して鉄
   道車両の輪重を検出するように構成したことを特徴とす
   る鉄道車両の輪重検出装置。
5. 【請求項５】 上記固定部材は、 剛体の板材でなると共に、走行案内用のレールの近傍に
   位置する枕木、軌道床面等のレール支持部材の上に上記
   載荷板の上面が上記車輪のフランジ部が載せられるとき
   に上記レールの踏面部と上記車輪の踏面との離間距離が
   所定値になるような厚みを有するスペーサ、 を具備することを特徴とする請求項４記載の鉄道車両の
   輪重検出装置。
6. 【請求項６】 上記起歪部は、 ひずみ出力検出用の１組のブリッジ回路の各辺に接続さ
   れると共に、機械量の変化を電気量の変化に変換する複
   数のひずみゲージが添着されていることを特徴とする請
   求項４または請求項５記載の鉄道車両の輪重検出装置。
7. 【請求項７】 上記案内板は、 上記載荷板の長手方向の両端側のそれぞれに近接して配
   設され、進入用傾斜部と退出用傾斜部のそれぞれを形成
   した進入案内板と退出案内板とで構成される、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに
   記載の鉄道車両の輪重検出装置。