特許 7446159 ローラフランジの摩耗監視装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-29

(45)【発行日】2024-03-08

(54)【発明の名称】ローラフランジの摩耗監視装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/10 20060101AFI20240301BHJP

   B61L 25/04 20060101ALI20240301BHJP

   B61L 23/04 20060101ALI20240301BHJP

【ＦＩ】

G01M17/10

B61L25/04

B61L23/04

【請求項の数】 10

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020093613

(22)【出願日】2020-05-28

(65)【公開番号】P2020201250

(43)【公開日】2020-12-17

【審査請求日】2023-05-22

(31)【優先権主張番号】1905964

(32)【優先日】2019-06-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】520181179

【氏名又は名称】ニューティーエル

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】ガイガー，ポール

【審査官】森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５０１２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１２９２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１８１２１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １７／１０

Ｂ６１Ｌ ２５／０４

Ｂ６１Ｌ ２３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周辺つば（３）を含み、向かい合って配置される対応ローラ（２ｂｉｓ）のフランジ（１ｂｉｓ）と協働して走行レール（４）の頭部と相互作用するように構成されたローラ（２）のフランジ（１）の摩耗監視装置であって、前記装置が、フランジ（１）と対応フランジ（１ｂｉｓ）との離隔点（７）が最小になるようなフランジ（１）の一定半径の周辺線（６）の位置に特定された、少なくとも１つの第１のくり抜き（５）を含むことを特徴とする、装置。

【請求項2】

前記ローラ（２）が、垂線に対して傾斜した回転軸に取り付けられ、前記フランジ（１）の一定半径の周辺線（６）は、ほぼ垂直な軸に沿って接線が配向される周辺縁（３）の上面の一地点に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記フランジ（１）の摩耗監視装置が、一定半径の周辺線（９）の位置に配置されて、前記走行レール（４）に面するように構成された表面に対向する前記フランジ（１）の表面に特定された、少なくとも１つの第２のくり抜き（８）を同様に含むことを特徴とする、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記第２のくり抜き（８）が、この第２のくり抜き（８）を支持する前記フランジ（１）の表面と角度（α）をなす平面に勾配が配置された内縁（１０）を含み、それによって、前記フランジ（１）のつば（３）の側縁と前記第１のくり抜き（５）とが、前記内縁（１０）の勾配面の両側に配置されることを特徴とする、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記第２のくり抜きを支持するフランジの表面と前記内縁（１０）の勾配との角度（α）の値が４０°～５０°であることを特徴とする、請求項４に記載の装置。

【請求項6】

前記第１のくり抜き（５）を配置した地点における接線が、前記第２のくり抜き（８）の内縁（１０）の面と値８５°～９５°の角度（β）をなすことを特徴とする、請求項４および５のいずれか一項と組み合わされた請求項２に記載の装置。

【請求項7】

前記フランジ（１）のネックの一定半径の周辺線（１２）の位置に特定され、前記フランジ（１）と対応フランジ（１ｂｉｓ）との離隔が最大になるフランジ（１）の上面の地点（１４）に配置された、追加くり抜き（１１）を含むことを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

少なくとも１つのくり抜き（５、８、１１）が、一定半径の周辺線（６、９、１２）に沿って配置された円形溝の形状で構成されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

少なくとも１つのくり抜き（５、８、１１）が、一定半径の周辺線（６、９、１２）に特定された、少なくとも１つの局部的な材料欠如により構成されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項10】

前記フランジ（１）の表面がコーティングを含み、および／または、硬度および／または摩耗強度を高める処理を含み、少なくとも１つのくり抜き（５、８、１１）の深さが、フランジ（１）の表面の監視部分を被覆する表面処理の厚み未満となるように構成されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ローラフランジの摩耗監視装置に関し、特に、レールの表面と協働するローラフランジの摩耗監視装置の分野に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道路線に沿って走行する車両、特に路面電車において、既存の動作機構は、その移動に際してガイドレールの両側にローラを配置することからなる。これらのローラは、一般には垂線に対して約４５°の傾斜を有する軸を中心として回転式に取り付けられるので、一方では、各ローラの鉄帯がガイドレール頭部の上面の各側縁に当接し、他方ではローラの最も低い周辺部分の上面がレール頭部の下部の下に配置される。そのため、レールに対するローラのこうした特別な配置によって、各ローラの上の鉄帯と各ローラの下のフランジとの間でレール頭部の特別な位置によりローラ間でレールをブロックしながら、ローラの鉄帯の回転作用で車両をガイド駆動することができる。したがって、ローラのフランジの上面をレール頭部の下に配置することにより、たとえば車両が上方に離れるときにレールが２個のローラ間でその位置から外れないようにし、その結果として車両のガイドが損なわれるリスクを回避する。

【0003】

しかしながら、たとえば車両が障害物の上を走行したような場合はその作用でローラが上に移動し、ガイドレールの頭部とローラのフランジとの接触で摩擦が生じ、それが繰り返されるとローラのフランジの周辺部分が当然摩耗する。フランジの摩耗が一定の閾値に達し、それが行き過ぎると、レール下に配置されたローラのフランジの縁が、レールに対して車輌をもはや所定の位置に保持することができなくなり、したがって車両のガイド喪失を回避することができなくなる。

【0004】

このような現象を回避するには、ローラフランジの摩耗を監視することが必要不可欠である。このため、フランジの寸法を測定し、あるいはその形状を点検するために、フランジに配置されるように構成された測定工具または測定器具を使用するのが一般的である。しかし、工具を介したこのような点検は、検証するローラのフランジに作業者が接近し、さらにはこれを手で扱うことが必要である。ローラは車両の下に配置されているので、その場合、このような点検作業では、フランジの摩耗監視担当者がローラに近いエリアに完全にアクセスできるようにして、車輌をどかすか、あるいは車輌保全ピットの位置に車両を配置しなければならない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、特別な作業環境の制約が課されることなく迅速な点検作業を可能にするローラフランジの摩耗監視装置を提案することによって、上記の不都合を解消することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そのため、本発明は、周辺つばを含み、向かい合って配置される対応ローラのフランジと協働して走行レールの頭部と相互作用するように構成された、ローラのフランジの摩耗監視装置に関し、この装置は、フランジと対応フランジとの離隔点が最小になるようなフランジの一定半径の周辺線の位置に特定された、少なくとも１つの第１のくり抜きを含むことを特徴とする。

【0007】

本発明は、限定的ではない例として挙げられ、添付図面に関して記載された好ましい実施形態に関する下記の説明によって、いっそう理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】ガイドレールに対して本発明の装置を組み込んだフランジの配置例を示す概略図である。

【図2】フランジに複数のくり抜きを配し、本発明による摩耗監視装置の実現に寄与する配置例を示す概略的な断面図である。

【図3】本発明による摩耗監視装置を組み込んだフランジの構造の一例を示す概略的な上面図である。

【図4】本発明による摩耗監視装置を組み込んだ構造の一例を示す概略的な下面図である。

【図5】複数のくり抜きを配した配置の一例で、この配置の技術的な幾つかの特徴を詳しく示す概略的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本明細書では、フランジ１またはローラ２が傾斜しているので、フランジ１またはローラ２の上面または下面という呼び方は、これらの面が配向される向きを示す。そのため、フランジ１の下面は地面側に、フランジ１の上面はレール４の頭部に向けられている。フランジ１の上面と下面の間で周辺接合部を構成するフランジ１のつば３は、一般に丸みを帯びた表面を有するので、ローラ２のフランジ１の傾斜を理由に、つば３の上部表面がレール頭部側に向き、つば３の下部表面が地面側に向くようにされている。

【0010】

本発明は、周辺つば３を含み、向かい合って配置される対応ローラ２ｂｉｓのフランジ１ｂｉｓと協働して走行レール４の頭部と相互作用するように構成された、ローラ２のフランジ１の摩耗監視装置に関し、この装置は、フランジ１と対応フランジ１ｂｉｓとの離隔点７が最小になるようなフランジ１の一定半径の周辺線６の位置に特定された、少なくとも１つの第１のくり抜き５を含むことを特徴とする。フランジ１の表面位置におけるこのようなくり抜き５は、フランジ１の動作を妨げることなく摩耗を目で見て評価できるようにする目印を構成する。なぜなら、くり抜き５を囲むフランジ１の表面の位置で材料が摩耗すると、このくり抜き５がなくなってしまうからである。１つの構造例によれば、ローラ２の回転軸の傾斜を理由に、くり抜き５がその対応部分にできるだけ近くなるように配置される位置では、フランジ１の一定半径の周辺線６が、走行レール４に面するように構成されたローラ２のフランジ１の上面に配置される。そのため、特にこの周辺線６は、フランジ１のつば３の上部の位置に配置される。フランジ１と対応フランジ１ｂｉｓとの離隔点７が最小になる地点でのフランジ１の縁におけるくり抜き５の位置は、レール４の頭部の下面の下に配置されたフランジ１の材料の量、したがってレール４の外れを妨げるフランジ１の容量を評価する目印となる。これにより、フランジ１の周辺の離隔点７におけるくり抜き５は、ローラ２、２ｂｉｓによるガイドを安全化する点検要素を構成する。

【0011】

この第１のくり抜き５を配置する周辺線６の１つの構造特性によれば、この周辺線は、垂線に対して傾斜した回転軸にローラ２が取り付けられるとき、ほぼ垂直な軸に沿って接線が配向される、つば３の上面の一地点に配置される。

【0012】

本発明の補完的な１つの構造特性によれば、フランジ１の摩耗監視装置は、一定半径の周辺線９の位置に配置されて、走行レール４に面するように構成された表面に対向するフランジ１の表面に特定された、少なくとも１つの第２のくり抜き８を同様に含む。走行レール４に向かい合ってフランジ１の表面に対向するフランジ１のこの表面は、フランジ１の下面に対応し、ローラ２の回転軸にほぼ垂直な面に沿って配置される。フランジ１の下面に配置されたこのくり抜き８は、フランジ１の周辺縁、特につば３の下部の摩耗を数量化可能な目印を構成する。こうしたつば３の下部は、地面側に配向されるので、レール４の両側、特にレール底部の位置に配置される要素にぶつかる。都市環境で頻繁に見られるこれらの障害物あるいはゴミは、つば３の表面に摩擦作用を及ぼして、つばを摩耗させる可能性がある。しかし、つば３の上面の摩耗とは反対に、フランジの下面の摩耗は、車両の安全性にそれほど影響しない。そのため、フランジ１の下面位置における摩耗の許容範囲は、その上面位置よりも大きい。くり抜き８の位置でフランジ１の下面の摩耗を監視することによって、つば３の下部の状態をチェックしながら、つば３の下部を介してレール４で保持されるフランジ１の機械性能を監視することができる。つば３の下部が占める材料の容積は、持ち上がってレール４の頭部の下面に接触するときのフランジ１の周辺縁の剛性を高めることに寄与する。同様に、こうした材料容積は、持ち上がった場合にフランジ１に慣性をもたらす。

【0013】

フランジ１の上面にある第１のくり抜き５が配置される周辺線６の半径は、フランジ１の下面位置で第２のくり抜き８が配置される位置の周辺線９の半径よりも大きくなるように構成される。周辺線６、９のこうした半径の差によって、フランジ１の回転軸の傾斜を理由に、レール４付近に配置される周辺線６、９を地面またはレール４の底部に対してほぼ同じ高さに配置することができる。

【0014】

この構造特性の１つの特徴によれば、第２のくり抜き８は、この第２のくり抜き８を支持するフランジ１の表面と角度αをなす面に勾配が配置された内縁１０を含み、これによって、一方ではフランジ１のつば３の側縁、他方では第１のくり抜き５が、内縁１０の勾配面の両側に配置される。第２のくり抜き８の内縁１０は、軸方向に配置された、すなわちローラ２の旋回軸側に配置された、くり抜き８の縁に対応する。この特徴の好ましい１つの構造によれば、第２のくり抜き８を支持するフランジ１の表面と内縁１０の勾配とがなす角度αの値が４０°～５０°である。垂線に対するローラ２の回転軸の傾斜角度が約４５°であるので、第２のくり抜き８の内縁１０の勾配は、その場合、ほぼ水平な面か、あるいはレールが設置される地表面の面にほぼ平行な面に配置される。地面に配置された要素に対してフランジ１のつば３が摩擦することによる劣化は、地表面の面にほぼ平行な面に沿った段階的な摩耗となる。したがって、地表面の面にほぼ平行な勾配に沿って配置された第２のくり抜き８の内縁１０は、特定の１つの面に沿ったつば３の摩耗幅を評価する目印を構成可能であり、そのため、フランジ１の下面位置で第２のくり抜き８により形成された目印によって、フランジ１の上面に配置された第１のくり抜き５の位置に対するつば３の上部の摩耗の大きさを、フランジの下面から同様に評価することができる。好ましい１つの構造によれば、第２のくり抜き８の内縁１０の勾配の面は、フランジ１の上面の第１のくり抜き５の側縁から少なくとも２ミリメートルのところに配置される。そのため、作業者は、第２のくり抜き８の勾配面のこうした配置により、つば３の側面部分の摩耗がフランジ１の上面に影響を及ぼしたかどうか、したがってローラ２の間のレール位置からレール４が抜けるリスクを、フランジ１の下面から評価することができる。

【0015】

上記の構造特性の別の補完的な特徴によれば、第１のくり抜き５が配置される地点における接線は、第２のくり抜き８の内縁１０の面と角度βをなし、その値は８５°～９５°である。このような構造配置は、ローラ２が垂線に対して傾斜した回転軸に取り付けられ、第１のくり抜き５を位置決めする周辺線６がつば３の上面の一地点に配置され、その接線がほぼ垂直な軸に沿って配向されるときに特に生じる。

【0016】

本発明の別の補完的な構造特性によれば、この装置は、フランジ１のネックの一定半径の周辺線１２の位置に特定された追加くり抜き１１を含み、このくり抜きは、フランジ１とその対応フランジ１ｂｉｓとが最も離れるフランジ１の上面の一地点１４に配置される。好ましくは、フランジ１のネックにおける周辺線１２のこのような配置は、レール４の頭部の側縁に向かい合って配置されるフランジ１の上面の一地点に対応する。フランジ１の上面のこの地点は、ローラ２の鉄帯１３の付近に特に配置され、ガイド用レールに対する車両の側面移動に続くフランジ１の摩耗を評価することができるので、その結果、フランジ１は、レール４の頭部の両側でこの頭部に連続してぶつかる。フランジ１の上面がコーティングを含み、および／または、硬度および／または摩耗強度を高める処理を含むとき、追加くり抜き１１が、このコーティングの縁および／またはフランジ１の旋回軸に最も近い表面処理の位置に配置される。同様に、第１のくり抜き５は、このコーティングの縁および／またはフランジ１の旋回軸から最も離れた表面処理の位置に配置される。そのため、使用後にフランジ１の上面に凹凸がない場合、フランジ１の処理もしくは補強された上面の２つの縁の位置に設計上、配置されたくり抜き５、１１の消滅に応じて、コーティングおよび／または処理面の摩耗を容易に評価することができる。

【0017】

この特性の好ましい構造特性によれば、ローラ２のフランジ１に追加くり抜き１１を位置決めする周辺線１２は、垂線に対して傾斜した回転軸にローラ２が取り付けられるとき、ほぼ垂直な軸に沿って接線が配向されるフランジ１の上面の一地点に配置される。

【0018】

この構造特性の別の補完的な１つの特徴によれば、追加くり抜き１１は、第２のくり抜き８の内縁１０の勾配の面と、値４０°～５０°の角度をなす面に勾配が配置される外縁１２を含む。追加くり抜き１１の外縁１２は、半径方向に、すなわちローラ２のつば３の側に配置されるくり抜き１１の縁に対応する。

【0019】

ローラ２が、垂線に対して傾斜角度を有する回転軸を特に中心として旋回するために、作業者は、フランジ１と１ｂｉｓとの間のレール４の配置エリアへのアクセスが不要な目視点からフランジ１の摩耗の評価を実施することができる。そのため、作業者は、フランジ１と１ｂｉｓとの間のレール４の配置エリアにアクセスできない目視点からローラ２を旋回させて、フランジ１の摩耗監視用の１つまたは複数のくり抜き５、８、１１を点検することができる。

【0020】

別の１つの補完的な構造特性によれば、少なくとも１つのくり抜き５、８、１１は、一定半径の周辺線６、９、１２に沿って配置された円形溝の形状で構成される。

【0021】

上記の構造特性の代替によれば、少なくとも１つのくり抜き５、８、１１は、一定半径の周辺線６、９、１２に特定された少なくとも１つの局部的な材料欠如により構成される。

【0022】

別の補完的な構造特性によれば、フランジ１の表面は、コーティングを含み、および／または、硬度および／または摩耗強度を高める処理を含むので、少なくとも１つのくり抜き５、８、１１の深さは、フランジ１の表面の監視部分を被覆する表面処理の厚み未満になるように構成される。１つの構造例によれば、くり抜き５、８、１１のこの深さは最大で０．６ミリメートルであり、好ましくは最大で０．５ミリメートルである。

【0023】

当然のことながら、本発明は、記載および添付図面に図示した実施例に制限されるものではない。特に各種要素の構成の観点から、あるいは同等技術の代替によって、本発明の保護範囲を逸脱することなく様々な修正をすることが依然として可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】