JP2007055351A - 脱線復旧装置付き鉄道車両 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降用油圧シリンダと横移動用油圧シリンダとを備えた脱線復旧装置が設けられた鉄道作業車両において、横移動用油圧シリンダのピストンロッドに錆が発生することを防止して耐久性を向上させる。
【解決手段】横移動用油圧シリンダ１０は、ピストンロッド１９が軌道に向けて前進する姿勢で昇降用油圧シリンダ９に取り付けられており、横移動用油圧シリンダ１０のピストンロッド１９に車体フレーム７が取付けられている。脱線復旧装置６の不使用時に横移動用油圧シリンダ１０のピストンロッド１９は後退しているため、ピストンロッド１９が錆びることはない。両シリンダ９，１０にはフレキシブルホース３１が接続されているが、フレキシブルホース３１を接続される継手２７を軌道の側に向けている。
【選択図】図５

Description

本願発明は、脱線復旧装置付き鉄道車両に関するものである。

鉄道車両のうち、磨耗したレールを削正する削正車、線路の曲がりやゲージ幅を修正する保線車、架線やレール等を交換する作業車、架線やレールの磨耗やズレ等を検査する測定車、作業用資材や作業員を運ぶ運搬車のような作業用車両は作業中等に脱線することがある。そこで、客車・貨車の運行ダイヤに支障をきたすことなく迅速に線路に戻しうるように、車両自体に脱線復旧装置を設けることが行われている。

その例が特許文献１に記載されている。すなわち、この特許文献１は線路の高さや曲がりを修正する保線車両に関するもので、脱線復旧装置は昇降用油圧シリンダと横移動用油圧シリンダとを備えており、昇降用ジャッキの駆動と横移動用油圧シリンダの駆動との組み合わせにより、脱線した車両を線路に戻すように構成されている。
特公平７−１１５６３８号公報

特許文献１では、横移動用油圧シリンダは、そのピストンロッドが軌道の外側に向けて前進動するような姿勢で配置されているが、この構成では、脱線復旧装置を使用していない通常時に横移動用油圧シリンダのピストンロッドが露出したままになるため、ピストンロッドが錆やすいという問題があった。

すなわち、脱線復旧装置の不使用時には昇降用シリンダは邪魔にならないように軌道の内側に入り込むように後退させているのであり、このように昇降用シリンダを内側に後退させている時間が遥かに長いのであるが、特許文献１のように移動用油圧シリンダのピストンロッドが軌道の外側に向けて前進する構成では、昇降用シリンダを軌道の内側に向けて後退させるとピストンロッドは露出した状態になり、このため、ピストンロッドに錆が発生しやすくなのである。

また、昇降用シリンダが水平移動することと、昇降用シリンダが鉛直姿勢から水平姿勢に変更することとを許容するため、脱線復旧装置への油圧の給排はフレキシブルホースによって行われるが、特許文献１では、脱線復旧装置におけるフレキシブルホースの接続口が車両の外側（軌道の外側）に向いているため、フレキシブルホースが車両の外側に向けてはみ出る傾向を呈し、このため、脱線復旧作業時等において継手やフレキシブルホースに物が当たりやすくなるという不具合もあった。

本願発明は、このような現状を改善することを課題とするものである。

請求項１の発明は、車両本体のうち進行方向に向かって左右両側部の下面個所に、昇降用ジャッキと横移動用シリンダとを有する脱線復旧装置が配置されている鉄道車両において、前記昇降用ジャッキの上端に設けたベース体で車両本体を横移動自在に支持していると共に、前記ベース体に、前記横移動用シリンダを、ピストンロッドが平面視で軌道の方に向いて前進動する姿勢で取付けており、この横移動用シリンダのピストンロッドに車両本体を取付けている。

請求項２の発明は、請求項１において、前記昇降用ジャッキと横移動用シリンダとは共に油圧方式である一方、前記車両本体には脱線復旧装置の油圧シリングを駆動する油圧ユニットが搭載されており、油圧シリンダを駆動する油圧回路のうち車両本体に設けた配管中継部と前記両油圧シリンダとの間の部分がフレキシブルホースが構成されており、更に、両油圧シリンダに対するフレキシブルホースの接続口が軌道の側に向いている。

本願発明によると、昇降用ジャッキを軌道の内部側に後退させると横移動用シリンダのピストンロッドは後退し切った状態になる。このため、脱線復旧装置を使用していない通常時に横移動用シリンダのピストンロッドが露出することはなく、このためピストンロッドに錆が発生する不具合はなくて耐久性を向上できる。

また、請求項２のように構成すると、フレキシブルホースに接続するため脱線復旧装置に設けた接続口は軌道の内部側に向いているため、フレキシブルホースが車両の外側に向けてはみ出ることはなく、このため、脱線復旧作業中等において継手やフレキシブルホースに物が引っ掛かるような不具合を防止又は著しく抑制できる。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

(1).概要
図１は本願発明を適用した作業車両群を簡単に表示しており、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は側面図である。作業車両群は、主作業車両ａと補助車両ｂと補給車両ｃの３台の車両で構成されている。主作業車両ａは、進行方向に向いた前後２台の台車１を備えており、両台車１はそれぞれ２本の車軸２と４つの車輪３を備えている。

また、補助車両ｂは後部寄りに位置した部位に主作業車両ａと同様の２軸４輪方式の台車１を設けている。補給車両Ｃの台車４は車軸２が１本しかない１軸２輪方式になっている。隣り合った車両ａ，ｂ，ｃは連結器５で連結されている。このため、補助車両ｂと補給車両ｃは１つの台車１，４しか備えていなくても安定して走行できる。

各車両ａ，ｂ，ｃは脱線復旧装置６を備えている。脱線復旧装置６は台車１，４の外側に配置されており、従って、主作業車両ａは前後２対で合計４個の脱線復旧装置６を備えており、補助車両ｂ及び補給車両ｃは一対ずつの脱線復旧装置６を備えている。いずれにしても、各脱線復旧装置６の構造は共通している。ここでは、主作業車両ａの脱線復旧装置６を取り上げて説明する。

(2).脱線復旧装置の詳細
図２は図１（Ｂ）の II-II視概略断面図である（台車１の詳細は省略している）。この図２に示すように、主作業車両ａは車両本体の骨組みを構成する車体フレーム７を備えており、車体フレーム７のうち進行方向に向かって左右両側部の下面に補強部材８を固定し、この補強部材８に脱線復旧装置６を設けている。次に、図３以下の図面も参照して脱線復旧装置６について説明する。図３のうち（Ａ）は脱線復旧装置６の平面図、（Ｂ）は油圧回路図、図４のうち（Ａ）は図３（Ａ）のIVA-IVA 視図、（Ｂ）は図３（Ａ）のIVB-IVB 視図、図４は図３（Ａ）の V-V視断面図である。

脱線復旧装置６は、昇降用ジャッキの一例としての昇降用油圧シリンダ９と、主作業車両ａを線路Ｒと交差した方向に横移動させるための横移動用油圧シリンダ１０とを備えている。昇降用油圧シリンダ９は断面略角形で下向きに下降するピストンロッド１１を備えており、ピストンロッド１１の下端には支持板１１ａを設けている。

昇降用油圧シリンダ９の上端は補強板１２を介して板状のベース体１３に取付けられている。補強板１２は、平面視で線路Ｒと直交した方向に延びる２本のピン１４でベース体１３に取付けられている。この場合、図４（Ａ）において右側に位置した一方のピン１４を抜き差し自在な構成として、この一方のピン１４を抜くと、昇降用油圧シリンダ９が他方のピン１４を中にして鉛直姿勢から線路Ｒと同じ方向に延びる水平姿勢まで回動させることができる。昇降用油圧シリンダ９は図示しないロック装置によって水平姿勢に保持される。

ベース体１３と車体フレーム７とは線路Ｒと直交した水平方向に相対動するように構成されているが、本実施形態では、両者を相対動させる手段として、スライダー１５とレール１６とを抜け不能でスライド自在に嵌め合わせてなる直動式ガイド機構を採用しており、ベース体１３には左右一対のスライダー１５を固定し、車体フレーム７の補強部材８には左右のレール１６がスペーサ１７を介して固定されている。

ベース体１３の上方の空間には、横移動用油圧シリンダ１０がピストンロッド１９を軌道側に向けた姿勢で配置されている。横移動用油圧シリンダ１０のうち軌道側に位置した端部には線路Ｒと同じ方向に張り出した左右横向きのピン２０が突出しており、このピン２０がベース体１３に固定した左右の軸受部材２１に嵌め込まれている。更に、横移動用油圧シリンダ１０のピストンロッド１９の先端は、車体フレーム７の補強部材８に固定したブラケット２２に取付けたロッド２３に固定されている。ロッド２３はその軸心回りに回転可能な状態でブラケット２２に嵌め込まれている。

昇降用油圧シリンダ９及び横移動用油圧シリンダ１０には、ピストンロッド１１，１９を前後動させるための配管２４，２５が接続されている。昇降用油圧シリンダ９の配管２４は昇降用油圧シリンダ９に固定した第１継手ブロック２６に接続されており、横移動用油圧シリンダ１０の配管２５は、ベース体１３に固定した第２継手ブロック２７に接続されている一方、車体フレーム７には配管中継部の一例としての中継ブロック（電磁ソレノイドであっても良い）２８が固定されており、継手ブロック２４の継手２７と中継ブロック２８の継手３０とがフレキシブルホース３１で接続されている。

この場合、図５から容易に理解できるように、両継手ブロック２６，２７に設けた継手２７は軌道の内部側に向けて開口している一方、中継ブロック２８の継手３０は軌道の外側に向けて開口している。従って、フレキシブルホース３１は常に継手ブロック２６，２７と中継ブロック２８との間に配置されており、このため、フレキシブルホース３１に物が引っ掛かるといったことはない。

昇降用油圧シリンダ９及び横移動用油圧シリンダ１０駆動する油圧回路を図３（Ｂ）で簡単に表示している。本実施形態では、主作業車両ａには、脱線復旧装置に専用の第１油圧ユニット３３と作業に使用する第２油圧ユニット３４とが搭載されており、いずれの油圧ユニット３３，３４も脱線復旧装置６に使用できるようになっている。

油圧ユニット３３，３４はタンク３５と油圧ポンプ３６とを備えており、回路中には、第１油圧ユニット３３と第２油圧ユニット３４との使用を切り換えるメイン電磁ソレノイド３７と、昇降用油圧シリンダ９に対する油圧の流れを変える第１電磁ソレノイド３８と、横移動用油圧シリンダ１０に対する油圧の流れを変える第２電磁ソレノイド４０と、各油圧シリンダ９ごとに設けたカウンターバランスバルブ３９と、各油圧シリンダ９ごとに設けた流量調節弁４１とが介在している。

メイン電磁ソレノイド３７は２つ表示しているが、１個のみとすることも可能である。油圧ユニットが１つしかない場合は、当然ながらがメイン電磁ソレノイド３７は存在しない。各電磁ソレノイド３７，３８，４０の配置場所には特に限定はなく、既述のように、中継ブロック２８を第１電磁ソレノイド３８及び第２電磁ソレノイド４０並びにカウンターバランスバルブ３９，流量調節弁４１で構成して、流量調節弁４１のポートと継手ブロック２６，２７とをフレキシブルホース３１で接続することも可能である。

カウンターバランスバルブ３９は、圧油を送るパイプと戻り油を送るパイプとの両方に圧力がかかっていないと油を流さないバルブであり、このため、いずれかのパイプ（或いはフレキシブルホース）が事故等によって切断している場合や、いずれかのパイプが事故等で潰れている場合は油は流れない。図ではカウンターバランスバルブ３９を流量調節弁４１の上流側に配置しているが、逆の配置にすることも可能である。

図４（Ｂ）及び図５に示すように、継手ブロック２６，２７にもカウンターバランスバルブ３９を設けている。このため、例えばフレキシブルホース３１が破れたりパイプが破損したりしてもシリンダ９，１０から油が抜け出てしまうことはなく、車体が傾いたり転倒したりする事故を防止できる。このようにシリンダ９，１０に近接してカウンターバランスバルブ３９を設ける場合、カウンターバランスバルブ３９を露出して設けることも可能であるが、カウンターバランスバルブ３９自体が事故で損傷することを防止するため、継手ブロック２６，２７に内蔵したり、頑丈なカバーで覆うことが好適である。

(3).復旧作業及び制御
主作業車両ａが脱線したら、先ず、脱線した個所に設けた一対の昇降用油圧シリンダ９を脱線した側に寄せてから、図２に一点鎖線で示すように、地面（或いは枕木の上）に置いた角材等の受け材４２の上に昇降用油圧シリンダ９のピストンロッド１１を下降させることによって主作業車両ａを持ち上げる。次いで、一対の横移動用油圧シリンダ１０を同期して駆動することによって主作業車両ａを横移動し、次いで主作業車両ａを下降させて車輪３を線路Ｒに載せる。

車輪３が線路Ｒから離反している距離が横移動用油圧シリンダ１０のストロークよりも大きい場合は、主作業車両ａの昇降と横移動とを何回かに分けて行えば良い。

主作業車両ａにおける両台車１の車輪３が脱線している場合は、それぞれの台車１の個所において上記と同じ操作を繰り返す。また、補助車両ｂ又は補給車両ｃが脱線している場合は、これらの車両では台車１，４は１つしかないので、それぞれ台車１，４の個所において上記した作業を行えば良い。

詳細は省略するが、脱線復旧装置６は、昇降用油圧シリンダ９のピストンロッド１１が上昇し切った状態を検知するセンサー（リミットスイッチ）、昇降用油圧シリンダ９が格納位置に後退し切った状態を検知するセンサー、昇降用油圧シリンダ９が格納位置から前進し切った状態を検知するセンサーを備えており、昇降用油圧シリンダ９はピストンロッド１１が上昇し切った状態でないと水平姿勢に回動できないようになっている。

各シリンダ９，１０の操作は、例えば車両に設けたスイッチを手動でＯＮ・ＯＦＦ操作して行うことも可能であるが、本実施形態では、図２に簡単に示す持ち運び式の操作盤４４を用いて遠隔的に行うようにしている。この操作盤４４には電源コード４５が接続されており、電源コード４５には、車両に設けたコネクタ４６に接続するためのプラグ４７を設けている。コネクタ４６は各脱線復旧装置６の近傍に設けているため、安全な場所を選んで操作できる。

操作盤４４には、電源スイッチ４８、昇降用シリンダ９と横移動用シリンダ１０とを選択するシリンダ切り換えスイッチ４９、個別駆動と同期駆動とを切り換える操作切り換えスイッチ５０、上下方向と左右方向とに回動できる操作レバー５１及びパイロットランプ５２が設けられており、電源スイッチ４８をＯＮにしてから駆動するシリンダを選択し、次いで、操作レバー５１を上下方向又は左右方向に回動させることにより、車両の昇降や横移動を行える。操作レバー５１を回動させると電磁ソレノイド３８，４０がＯＮ・ＯＦＦされていずれかのシリンダ９，１０が駆動される。

例えば脱線した車両が傾いている場合や傾斜地で脱線している場合は、一対の昇降用シリンダ９を脱線している側に寄せてから、一対の昇降用シリンダ９を個別に下降させて受け部材１３を介して接地させ、次いで、車両が水平になるように片方の昇降用シリンダ９を個別に駆動し、それから一対の昇降用シリンダ９を同期して駆動することによって車両を水平状態のままで上昇させ、次いで横移動させて線路の上方に戻し、それから、一対の昇降用シリンダ９を同期して駆動することによって車両を下降させる、という手順を踏むことになる。

操作盤４４による電磁ソレノイド３８，４０の駆動は電源コード４５と一緒に束ねた信号線を介して行っても良いし、無線によってリモコン方式で行ってもよい（コストと確実性の点からは、有線方式が好ましい）。いずれにしても、本実施形態では操作盤４４は車両ａ，ｂ，ｃから大きく離れた場所で操作できるため、復旧作業を安全に行える利点がある。また、各車両ａ，ｂ，ｃの脱線復旧装置６の個所ごとに電源用コネクタ４６を設けておくと、作業能率を向上できる利点がある。なお、昇降用油圧シリンダ９と横移動用油圧シリンダ１０は選択的にしか駆動できないため、両者を同時に駆動することによる事故を防止できる。

ところで、油圧シリンダでピストンロッドを前後動させるにおいて、ピストンロッドの存在により、前進時と後退時とでシリンダの内部の単位長さ当たりの空所容量は相違するため、ピストンロッドの前進状態と後退状態とでシリンダの内部に流れる単位時間当たり油量が同じであると、ピストンロッドの速度は前進時と後退時とで相違する（前進速度よりも後退速度が速くなる）。他方、車両を横移動させるにおいては、一対の横移動用油圧シリンダ１０のピストンロッド１９が同じ速度で動くように制御する必要がある。

そして、本実施形態では、一対の横移動用油圧シリンダ１０は軌道を挟んで対称に配置されているため、車両を横移動させるに際しては、一方の横移動用油圧シリンダ１０ではピストンロッド１９が前進し、他方の横移動用油圧シリンダ１０ではピストンロッド１９が後退動することになる。そこで、両横移動用油圧シリンダ１０のピストンロッド１９が同じ速度で前後動するように、流量調節弁４１により、前進時と後退時とでピストンロッド１９の速度が同じになるように調節している。

なお、図３（Ｂ）に一点鎖線で示すように、一方の横移動用油圧シリンダ１０はピストンロッド１９が軌道側に前進するように配置し、他方の横移動用油圧シリンダ１０はピストンロッド１９が車体の外側に向けて前進するように配置することも可能であり、この場合は、両方の横移動用油圧シリンダ１０に同じ量の油を送ったら良い。

本実施形態のように複数の車両で作業群が編成されている場合、油圧ユニットは各車両ごとに搭載しても良いし、他の車両の油圧ユニットを使用しても良い。単独で使用することがある車両の場合は、専用又は作業兼用の油圧ユニットを搭載する必要があるが、複数の車両が常にセットで使用される場合は、いずれか１つの車両のみに油圧ユニットを搭載することも可能である。

(4).その他
本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、横移動用シリンダ及び昇降用油圧シリンダは必ずしも油圧式には限らず、電磁シリンダやねじ式のシリンダを採用することも可能である（ねじ式のシリンダの場合はねじ軸がピストンロッドに相当する）。また、昇降用油圧シリンダ及び横移動用油圧シリンダは１カ所に複数本設けることも可能である。

本願発明を適用した車両群の概要を示す図である。 図１の II-II視断面図である。 （Ａ）は脱線復旧装置の平面図、（Ｂ）は油圧回路図である。 図３（Ａ）のIVA-IVA 視図及びIVB-IVB 視図である。 図３（Ａ）の V-V視断面図である。

符号の説明

ａ，ｂ，ｃ 作業用車両
１，４ 台車
３ 車輪
５ 連結器
６ 脱線復旧装置
９ 昇降用油圧シリンダ
１０ 横移動用油圧シリンダ
１１ 昇降用油圧シリンダのピストンロッド
１３ ベース体
１９ 横移動用油圧シリンダのピストンロッド
２６，２７ 継手ブロック
２７ シリンダ側の継手
２８ 車両本体に受けた中継ブロック
３１ フレキシブルホース
４４ 操作盤

Claims (2)

1. 車両本体のうち進行方向に向かって左右両側部の下面個所に、昇降用ジャッキと横移動用シリンダとを有する脱線復旧装置が配置されている鉄道車両であって、
   前記昇降用ジャッキの上端に設けたベース体で車両本体を横移動自在に支持していると共に、前記ベース体に、前記横移動用シリンダを、ピストンロッドが平面視で軌道の方に向いて前進動する姿勢で取付けており、この横移動用シリンダのピストンロッドに車両本体を取付けている、
   脱線復旧装置付き鉄道車両。
2. 前記昇降用ジャッキと横移動用シリンダとは共に油圧シリンダ方式である一方、
   前記車両本体には脱線復旧装置の油圧シリングを駆動する油圧ユニットが搭載されており、油圧シリンダを駆動する油圧回路のうち車両本体に設けた配管中継部と前記両油圧シリンダとの間の部分がフレキシブルホースが構成されており、更に、両油圧シリンダに対するフレキシブルホースの接続口が軌道の側に向いている、
   請求項１に記載した脱線復旧装置付き鉄道車両。

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