JP6682597B2 - スイッチアジャスタおよび分岐器構造 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチアジャスタおよび分岐器構造に関するものである。

はじめに、鉄道車両の進路を選択する分岐器構造の一般的な構成を図１に基づいて説明する。分岐器のポイント部を担う転てつ器として、例えば下記非特許文献１に記載された転てつ装置がある（図１参照。）。この転てつ装置は転換装置と鎖錠装置とから構成され、電気転てつ機１０１によって稼働する。ここで転換装置は、固定された基本レール１０９に対してトングレール１１０を密着させ、または離反させるものであり、一方、鎖錠装置はトングレール１１０と基本レール１０９との密着状態を保持するものである。

電気転てつ機１０１は、軌間外側（一対の基本レール１０９間の外側）に延びた枕木１００上に設置されている。この電気転てつ機１０１は、駆動源である交流モータ１０８からの駆動力を、摩擦クラッチ、減速歯車および転換ローラ付転換歯車（それぞれ図示省略。）の順に伝導し、転換ローラにより動作かん１０２を移動させる。

動作かん１０２は、この動作かん１０２に接続されたカム（図示省略。）が転換ローラによって移動することで、基本レール１０９と直交する方向に直線運動する。電気転てつ機１０１は、動作かん１０２に接続されたスイッチアジャスタ１０３、このスイッチアジャスタ１０３の腕金具１１１、この腕金具１１１に接続された転てつ棒１０４、および、トングレール１１０に固定された連結金具１１２によって、トングレール１１０を転換し、その転換されたトングレール１１０の先端が正常な位置にあるか否かを、フロントロッド１０５、接続かん１０６および鎖錠かん１０７によって照査する。トングレール１１０の先端が正常な位置にあれば、動作かん１０２および鎖錠かん１０７がカムバー（ロックピース）（図示省略。）で鎖錠される。

スイッチアジャスタ１０３は、軌間外側から、基本レール１０９の下を潜って、軌間内側（一対の基本レール１０９間の内側）のトングレール１１０に連結されるため、スイッチアジャスタ１０３のロッド部１１３の一部は、動作かん１０２から基本レール１０９の下に向けて傾斜している。また、動作かん１０２のストロークと、それによって転換するトングレール１１０の行程量との間に、いわゆる遊びを設けるために、ロッド部１１３は、スイッチアジャスタ１０３の腕金具１１１に対してスライドできる構成である。

上記したような分岐器構造では、様々な点検や測定が行われている。例えば、下記特許文献１に記載された転てつ機の状態監視装置では、スイッチアジャスタの歪みが経時的に検出されて値が解析される。

一方で、トングレールの転換試験などでは、転換するトングレールの変位を観測するために、基本レールに対する転てつ棒の変位量が測定される。

特開２０１２−２２９０１６号公報

平成１７年６月２８日、社団法人日本鉄道電気技術協会発行、「鉄道技術者のための電気概論 信号シリーズ４ 転てつ装置」、第７刷、第１、３８〜４７頁

しかし、上記したトングレールの転換試験などでは、転てつ棒および基本レールにセンサーが取り付けられるため、センサーの着脱を要する。また、一般的に、このようなセンサーは、基本レールの踏面よりも上方に取り付けられることから、鉄道車両の走行に支障するため、このような転換試験は、鉄道車両が走行しない夜間などに限定して行われ、作業時間や観測時間が限られている。

本発明は、上記の実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、レールに直接センサーを取り付けることなく、トングレールの転換の観測を、任意の時間帯に行うことができるスイッチアジャスタおよび分岐器構造の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るスイッチアジャスタは、車両の進路を選択する分岐器のトングレールを転換するために用いられ、トングレールに取り付けられた転てつ棒に連結される腕金具に、基本レールの外側から内側に渡るロッド部が通されたスイッチアジャスタであって、前記ロッド部が通された前記腕金具の内側に、当該腕金具と前記ロッド部との相対的な変位を検知する第一検知部が取り付けられた、ことを特徴とする。

本発明に係るスイッチアジャスタは、前記第一検知部が、検出部と被検出部とから構成され、前記ロッド部に、前記被検出部が取り付けられ、前記腕金具に、前記検出部が埋められた、ことを特徴とする。

本発明に係るスイッチアジャスタは、前記第一検知部が、検出部と被検出部とから構成され、前記ロッド部が通されると共に前記腕金具に通された筒部に、前記被検出部が取りけられ、前記腕金具に、前記検出部が埋められた、ことを特徴とする。

本発明に係るスイッチアジャスタは、前記筒部が、当該筒部に対して回転可能であるナット部と、前記腕金具と嵌合する筒部側レール部とを有し、前記腕金具が、前記筒部側レール部と嵌合する腕金具側レール部を有する、ことを特徴とする。

本発明に係る分岐器構造は、トングレールの前方側、および、前方側よりも手前側のそれぞれに、上記したスイッチアジャスタが備えられた、ことを特徴とする。

なお、本発明は次の構成でもよい。すなわち、スイッチアジャスタは、前記ロッド部のうち、当該ロッド部の途中に形成された傾斜部と、この傾斜部のうち低い側に連接された直線部との境界部に、当該ロッド部への荷重を検知する第二検知部が取り付けられた、ことを特徴とする。

スイッチアジャスタは、前記第二検知部のコネクタ部が、前記傾斜部の下方に配置された、ことを特徴とする。

スイッチアジャスタは、前記傾斜部に取り付けられる取付部と、前記第二検知部を覆うカバー部と、前記取付部の下方で前記第二検知部の出力ケーブルが接続されるコネクタ部と、を備えた検知部保持具を有する、ことを特徴とする。

分岐器構造は、上記したスイッチアジャスタが備えられ、トングレールの先端に取り付けられたフロントロッドの肘金具に、第三検知部が取り付けられた、ことを特徴とする。

本発明に係るスイッチアジャスタは、ロッド部が通された腕金具の内側に、当該腕金具とロッド部との相対的な変位を検知する第一検知部が取り付けられている。この構成により、第一検知部が、ロッド部と腕金具との相対的な変位量（以下、ロッド部と腕金具との相対的な変位量を「遊び量」と記す。）を検知する。動作かん（ロッド部）のストロークと遊び量との差から、トングレールの行程量が求まる。したがって、基本レールに直接センサーを取り付けることなく、トングレールの転換の観測を、鉄道車両が走行しない夜間に限らず任意の時間帯に行うことができる。

本発明に係るスイッチアジャスタは、第一検知部が、検出部と被検出部とから構成され、ロッド部に、被検出部が取り付けられ、腕金具に、検出部が埋められている。この構成により、ロッド部が、腕金具に対してスライドすると、検出部に対する被検出部の位置が変化し、その変位量が検知される。すなわち、この変位量が遊び量となる。したがって、基本レールに直接センサーを取り付けることなく、トングレールの転換の観測を、任意の時間帯に行うことができる。

ところで、トングレールの行程量が少ない分岐器構造では、必然的に遊び量が多いため、動作かん（ロッド部）の直線運動によって、筒部が腕金具から脱落する。この状態で動作かん（ロッド部）が直線運動すると、腕金具とロッド部とが擦れ、ロッド部のネジ溝が摩耗する。このことを防ぐために、腕金具から脱落しない程度に長尺の筒部が用いられた場合、ロッド部と腕金具の内側とが対面する面積が小さいため、被検出部を、ロッド部に取り付ける場所がない。

そこで、本発明に係るスイッチアジャスタは、第一検知部が、検出部と被検出部とから構成され、ロッド部が通されると共に腕金具に通された筒部に、被検出部が取り付けられ、腕金具に、検出部が埋められている。この構成により、遊び量が多い場合であっても、トングレールの転換の観測を行うことができる。また、ロッド部の筒部が、腕金具に対してスライドすると、検出部に対する被検出部の位置が変化し、その変位量が検知される。すなわち、この変位量が遊び量となる。したがって、基本レールに直接センサーを取り付けることなく、トングレールの転換の観測を、任意の時間帯に行うことができる。

一般的に、筒部はナット部が溶接され、筒部とナット部とは一体の部材であり、ナット部が筒部に対して回転する構造ではない。しかし、筒部に被検出部を有する場合、ナット部と一体の筒部をロッド部に螺合させると、被検出部が、腕金具の検出部に対して適切な配置とならない場合がある。

そこで、本発明に係るスイッチアジャスタは、筒部が、当該筒部に対して回転可能であるナット部と、腕金具と嵌合する筒部側レール部とを有し、腕金具が、筒部側レール部と嵌合する腕金具側レール部を有している。この構成により、ロッド部に対して、ナット部のみが回転し、筒部が回転しない。したがって、筒部の被検出部を、腕金具の検出部に対して適切な配置とすることができる。また、筒部の筒部側レール部と腕金具の腕金具側レール部とで、レール構造が実現し、各レール部が嵌合して沿うことで、筒部が腕金具に対して真っ直ぐにスライドする。したがって、筒部の被検出部を、腕金具の検出部に対して適切な配置とすることができる。

トングレールが長い分岐器構造の場合、複数のスイッチアジャスタがトングレールに接続され、クランク装置を介して連動する。しかし、いずれかの動作かん（ロッド部）の動作が遅れると、片方のスイッチアジャスタに負荷が偏重し、転換不良となる場合がある。そこで、本発明に係る分岐器構造は、トングレールの前方側、および、前方側よりも手前側のそれぞれに、上記したスイッチアジャスタが備えられている。この構成により、複数のスイッチアジャスタが、適切なタイミングで共働できているか検知することができる。すなわち、第一検知部、第二検知部により、各スイッチアジャスタに加えられた負荷、各スイッチアジャスタの動作のズレ、転換後のトングレールをスイッチアジャスタが押す強さなどを測ることができる。なお、トングレールの前方側では、例えば、油圧シリンダーなどをトングレールの先端側から挿入し、この油圧シリンダーによってトングレールを基本レールから無理やり離す外力を加えることで、スイッチアジャスタがトングレールを押す強さを測ることもできる。しかし、前方側よりも手前側のスイッチアジャスタの場合、前方側のような方法で油圧シリンダーを挿入することができないため、スイッチアジャスタがトングレールを押す強さを測ることができない。

また、スイッチアジャスタは、ロッド部のうち、当該ロッド部の途中に形成された傾斜部と、この傾斜部のうち低い側に連接された直線部との境界部に、当該ロッド部への荷重を検知する第二検知部が取り付けられていてもよい。すなわち、スイッチアジャスタは、軌間外側から、基本レールの下を潜って、軌間内側のトングレールに連結されるため、ロッド部は、動作かんから基本レールの下に向けて傾斜（または、動作かんから伸びて軌間内側において上に向けて傾斜）した傾斜部を有しているところ、この傾斜部と直線部との境界部に、第二検知部が配置されている。この構成により、第二検知部が転てつ機から離れた位置に配置され、転てつ機の動作において、第一検知部が動作かんのカバー、バラスト、枕木などに接触しない。したがって、転換時などにトングレールに作用する荷重を正確に測定することができる。このように、第二検知部が、スイッチアジャスタの動作と干渉しない位置に配置されているため、鉄道車両の走行中であっても測定することができる。換言すれば、頻繁な着脱を要しない。また、本発明に係るスイッチアジャスタは、第二検知部が直接取り付けられているため、トングレールに作用する荷重を正確に測定することができる。

スイッチアジャスタは、第二検知部のコネクタ部が、傾斜部の下方に配置されていてもよい。すなわち、第二検知部から検知情報を出力するためのコネクタ部がスイッチアジャスタに備えられている。したがって、第二検知部による検知情報を、外部の制御装置などに記憶させて管理し、トングレールの転換時に作用する荷重を解析することができる。すなわち、設置工事や保守作業などの際、第二検知部による検知情報を確認するためのモニターツールをコネクタ部に接続することで、その場で値を確認することができる。また、コネクタ部の配置が、傾斜部の下方であるため、コネクタ部が、枕木やバラストと接触しない。したがって、転換時などにトングレールに作用する荷重を正確に測定することができる。また、コネクタ部を介してモニターツールの着脱が容易である。

スイッチアジャスタは、傾斜部に取り付けられる取付部と、第二検知部を覆うカバー部と、取付部の下方で第二検知部の出力ケーブルが接続されるコネクタ部と、備えた検知部保持具を有していてもよい。この構成により、検知部保持具が傾斜部に取り付けられることで、第二検知部が外界から保護され、コネクタ部の配置が確定する。すなわち、コネクタ部の配置が、傾斜部の下方であり、ケーブルがロッド部の下側で接続される。したがって、コネクタ部が、枕木やバラストと接触せず、転換時などにトングレールに作用する荷重を正確に測定することができ、また、ケーブルをロッド部の下側に沿わせて配線することで、ケーブルが転換時の動作の妨げとならない。

レールの経年劣化によって、トングレールの先端付近において、トングレールと基本レールとの間に僅かな隙間が生じる場合がある。この事象に対応するために、作業現場では、フロントロッドを伸長させることで、トングレール間でフロントロッドを張ってトングレールを開き、トングレールの先端を基本レールに密着させる手段が採られる場合がある。この手段は、フロントロッドの本来の用途ではないため、想定外の負荷がフロントロッドに加わる。

さらに、上記の手段によれば、フロントロッドが張ることでトングレールを基本レールに密着させていることから、転換したトングレールを押す力は、フロントロッドにも加えられる。詳説すれば、トングレール間でフロントロッドが張った状態では、スイッチアジャスタが押し引きする転てつ棒の押し当て金具と、トングレールに固定された連結金具との間がわずかに開くことになる。この隙間がある状態でトングレールが転換すると、スイッチアジャスタは、構造的に、基本レールから離れる側のトングレールを引くことはできるが、基本レールに密着する側のトングレールを押すことができない。

そこで、分岐器構造は、トングレールの先端に取り付けられたフロントロッドの肘金具に、第三検知部が取り付けられていてもよい。したがって、フロントロッドに加わった負荷を、第三検知部によって測定することができる。さらに、第三検知部による測定結果に加えて、転換時などにトングレールに加えられた荷重である第一検知部による測定結果を精査することで、分岐器構造の状態を知ることができる。

図１は、従来の転てつ装置の施設状態の概略が示された概略平面図である。 図２は、本発明の第一実施形態に係るスイッチアジャスタおよび分岐器構造が示され、（ａ）は平面図、（ｂ）はトングレールの先端側である前方から視した前方図である。 図３は、本発明の第一実施形態に係るスイッチアジャスタが示され、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方図である。 図４は、本発明の第一実施形態に係るスイッチアジャスタの動作の過程が示され、（ａ）はトングレールの転換前の状態が示された転換前説明図、（ｂ）はトングレールの転換開始時の状態が示された転換開始時途中説明図、（ｃ）はトングレールの転換後の状態が示された転換後説明図である。 図５は、本発明の第二実施形態に係るスイッチアジャスタの要部が示され、（ａ）はロッド部が腕金具を引いている状態における拡大平面図、（ｂ）はロッド部が腕金具を押している状態における拡大前方図、（ｃ）は（ｂ）におけるＶ−Ｖ断面図である。 図６は、本発明の第三実施形態に係るスイッチアジャスタの要部が示され、（ａ）はロッド部が腕金具を引いている状態における拡大平面図、（ｂ）はロッド部が腕金具を押している状態における拡大前方図、（ｃ）は（ｂ）におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。 図７は、本発明の第四実施形態に係るスイッチアジャスタおよび分岐器構造が示され、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方図である。 図８は、本発明の第四実施形態に係るスイッチアジャスタが示され、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方図である。 図９は、本発明の各実施形態の変形例に係るスイッチアジャスタおよび分岐器構造の前方図である。 図１０は、本発明の各実施形態の変形例に係るスイッチアジャスタが示され、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方図である。 図１１は、本発明の参考例に係るスイッチアジャスタおよび分岐器構造が示され、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方図である。 図１２は、本発明の参考例に係るスイッチアジャスタが示され、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方図である。 図１３は、本発明の第五実施形態に係る分岐器構造の平面図である。 図１４は、本発明の第六実施形態に係る分岐器構造の平面図である。 図１５は、本発明の第六実施形態に係る分岐器構造のフロントロッドが示され、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方図である。 図１６は、本発明の第六実施形態に係る分岐器構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方図である。

以下に、本発明の実施形態に係るスイッチアジャスタおよび分岐器構造を図面に基づいて説明する。図２は、本発明の第一実施形態に係るスイッチアジャスタ１が用いられた第一実施形態に係る分岐器構造が示され、図３は、スイッチアジャスタ１が示されている。なお、以下の説明では、トングレール１１０の先端側を前方とし、反対側を後方とし、基本レール１０９の幅のうち軌間内側を内方側、軌間外側を外方側とし、基本レール１０９の高さ方向を上方または下方とする。

図２に示されているとおり、スイッチアジャスタ１は、トングレール１１０の前方側に取り付けられ、トングレール１１０を転換するためのものである。スイッチアジャスタ１は、動作かん１０２に接続されて基本レール１０９の外側から内側に渡るロッド部１０と、このロッド部１０の先端側に取り付けられた腕金具２２と、この腕金具２２に取り付けられた第一検知部３２とを有している。腕金具２２は、転てつ棒１０４に接続されている。

図３に示されているとおり、スイッチアジャスタ１のロッド部１０は、このロッド部１０の途中に形成された傾斜部１１と、この傾斜部１１よりもトングレール１１０側である直線部１２とを有している。傾斜部１１は、軌間外側における電気転てつ機１０１側から視して、軸方向に対して下向きに傾斜している。傾斜部１１によって、ロッド部１０は、高い側と低い側とがあり、低い側に直線部１２が連接されている。ロッド部１０のうち、傾斜部１１における高い側であって動作かん１０２に接続される後端側は、ジョーピンが通された二股のジョー部１３が形成されている。また、傾斜部１１における低い側であって転てつ棒１０４が接続される先端側は、ネジ溝が形成され、先端に向けて、緩み止めナット１４、筒ナット１６、腕金具２２、ナット１５、緩み止めナット１４の順にネジ溝に螺合されている。ナット１５は、大きさの異なる二つのナットが同軸上に連接されている。

筒ナット１６は、内側にネジ溝が形成されたナット部１７と、内側にネジ溝を有しない筒状の筒部１８とが一体の構成である。詳説すれば、ナット部１７と筒部１８とは、同軸上に揃った状態で連接されている。ナット部１７は、大きさの異なる二つのナットが同軸上に連接されている。

腕金具２２は、平板状の腕連結部２３と、内側にネジ溝を有しない筒状の腕筒部２４とが一体の構成である。詳説すれば、腕筒部２４の外周面に腕連結部２３が連接されている。

筒ナット１６の筒部１８は、腕金具２２の腕筒部２４に挿入されている。ナット部１７と、ナット１５との間は、腕筒部２４の全長よりも広いため、ナット部１７とナット１５との間において、腕金具２２はスライドする。すなわち、スライドによるロッド部１０と腕金具２２との相対的な変位量が、遊び量Ｘとなる。

ここで、遊び量Ｘとトングレール１１０の行程量との関係を図面に基づいて説明する。図４は、トングレール１１０が転換する過程におけるスイッチアジャスタ１の動作が示されている。なお、図４において、第一検知部３２は省略されている。

図４（ａ）に示されているとおり、ナット１５が、腕金具２２の腕筒部２４に寄せられ、筒ナット１６のナット部１７と腕筒部２４との間に遊び量Ｘの間隔が開いている。この状態で、動作かん１０２が作動してロッド部１０が矢印の方向に押されると、図４（ｂ）に示されているとおり、ナット部１７が腕筒部２４に寄せられ、腕筒部２４とナット１５との間に遊び量Ｘの間隔が開く。すなわち、ロッド部１０は、遊び量Ｘの分だけ腕金具２２に対してスライドするが、その間、腕金具２２は動かない。この状態で、さらにロッド部１０が矢印の方向に押されると、図４（ｃ）に示されているとおり、ナット部１７が腕筒部２４を押すことで、腕金具２２が押され、このことにより転てつ棒１０４が押されると共にトングレール１１０が転換する。すなわち、トングレール１１０の行程量Ｓ_２は、動作かん１０２（ロッド部１０）のストロークＳ_１と遊び量Ｘとの差に相当する。なお、逆向きへの転換の場合も、動作は上記と同じである。

図３に示されているとおり、スイッチアジャスタ２の腕金具２２は、トングレール１１０に取り付けられた転てつ棒１０４に連結され（図２参照。）、かつ、筒ナット１６の筒部１８と共にロッド部１０が通された状態で、内側に第一検知部３２を有している。第一検知部３２は、遊び量Ｘを検知するもの（換言すれば、腕金具２２に対するロッド部１０の絶対位置を検知するもの）であり、例えば磁気センサー、エンコーダーなどである。第一検知部３２は、検出部３３と被検出部３４とから構成され、磁気センサーであれば、センサーが検出部３３であり、マグネットが被検出部３４である。

検出部３３は、腕金具２２の腕筒部２４に埋め込まれ、腕筒部２４の内側において、ロッド部１０に対面している。被検出部３４は、ロッド部１０の外周面に取り付けられている。検出部３３と被検出部３４とは対面して配置されている。なお、被検出部３４は、ロッド部１０のネジに取り付けられ、または、ネジの一部が平坦に削られた箇所に取り付けられる。第一検知部３２のコネクタ部２７は、腕金具２２の外側に配置されている。

以上のとおり、第一実施形態に係るスイッチアジャスタ１および分岐器構造が構成されている。次に、本発明の第二実施形態に係るスイッチアジャスタ２および分岐器構造を図面に基づいて説明する。図５は、本発明の第二実施形態に係るスイッチアジャスタ２が示されている。なお、以下の説明では、第一実施形態と異なる構成が説明され、同じ構成は説明が適宜省略されている。

図５に示されているとおり、スイッチアジャスタ２の検出部３３は、腕金具２２２の腕筒部２２４に埋め込まれ、腕筒部２２４の内側において、筒ナット２１６の筒部２１８に対面している。被検出部３４は、筒部２１８の外周面に取り付けられている。検出部３３と被検出部３４とは対面して配置されている。

筒ナット２１６は、筒部２１８とナット部２１７とが別々の部材であり、互いに回転可能な状態で連結されている。詳説すれば、筒部２１８は、端部の外周に環状のフランジ１９が形成され、このフランジ１９がナット部２１７の内側において嵌合したことで、筒部２１８とナット部２１７とが連結された状態で、回転が可能である。筒部２１８は、外面から外側に向けて突出した筒部側レール部としての突出部２０を有している。筒部２１８の長さは、第一実施形態に係るスイッチアジャスタ１の筒部１８よりも長い。

腕金具２２２は、筒部２１８の突出部２０が配置された腕金具側レール部としてのガイド溝部２５が形成されている。ガイド溝部２５は、腕筒部２２４の内周面の上面側において、長手方向に渡って直線状に形成されている。すなわち、筒部２１８の突出部２０が腕金具２２２のガイド溝部２５に嵌合した状態で、ロッド部１０と腕金具２２２とが相対的にスライドする。なお、突出部２０は、筒部２１８の上面側において、長手方向に渡って直線状に形成されていてもよい。筒部側レール部がガイド溝部であり、腕金具側レール部が突出部であってもよい。他の構成は、第一実施形態と同じである。

以上のとおり、第二実施形態に係るスイッチアジャスタ２および分岐器構造が構成されている。次に、本発明の第三実施形態に係るスイッチアジャスタ３および分岐器構造を図面に基づいて説明する。図６は、本発明の第三実施形態に係るスイッチアジャスタ３が示されている。なお、以下の説明では、第一実施形態および第二実施形態と異なる構成が説明され、同じ構成は説明が適宜省略されている。

図６に示されているとおり、スイッチアジャスタ３の検出部３３は、腕金具３２２の腕筒部３２４に埋め込まれ、腕筒部３２４の内側において、筒ナット３１６の筒部３１８に面している。複数の被検出部３４は、筒部３１８の外周面に取り付けられている。詳説すれば、各被検出部３４は、筒部３１８の軸方向に向けて揃えられ、かつ、筒部３１８の円周方向にほぼ等間隔に配置されている。したがって、いずれかの被検出部３４と検出部３３とが対面して配置されている。

筒ナット３１６は、第一実施形態に係るスイッチアジャスタ１と同様に、筒部３１８とナット部３１７とが一体の構成である。筒部３１８の長さは、スイッチアジャスタ１の筒部１８よりも長い。

スイッチアジャスタ３は、筒ナット３１６を止めて回転を防ぐ回り止め部材３４５を有している。回り止め部材３４５は、長手の平板状である連結上面部３４９と、この連結上面部３４９の両端に連接された挟持部３５０とから構成されている。挟持部３５０は、互いに対面した前面部３４６および後面部３４７と、各面部３４６，３４７の上端に連接された上面部３４８とから、断面がほぼＵ字状に形成されている。回り止め部材３４５は、ロッド部１０の先端側において、挟持部３５０が筒ナット３１６およびナット１５の上側に嵌合され、筒ナット３１６のナット部３１７およびナット１５が各面部３４６，３４７，３４８の間に配置される。なお、他の構成は、第一実施形態および第二実施形態と同じである。

以上のとおり、第三実施形態に係るスイッチアジャスタ３および分岐器構造が構成されている。次に、本発明の第四実施形態に係るスイッチアジャスタ４および分岐器構造を図面に基づいて説明する。図７は、本発明の第四実施形態に係るスイッチアジャスタ４が用いられた第四実施形態に係る分岐器構造が示され、図８は、スイッチアジャスタ４が示されている。なお、以下の説明では、第一実施形態と異なる構成が説明され、同じ構成は説明が適宜省略されている。

図８に示されているとおり、スイッチアジャスタ４は、ロッド部１０に第二検知部２６および検知部保持具２９が取り付けられている。第二検知部２６は、ロッド部１０に作用する荷重を検知するものであり、例えば歪センサーなどである。第二検知部２６は、ロッド部１０の傾斜部１１と直線部１２との境界部に取り付けられている。第二検知部２６は、検知した情報を出力するためのコネクタ部２７が接続され、このコネクタ部２７は、傾斜部１１の下方であって、直線部１２のほぼ延長線上に配置されている。換言すれば、第二検知部２６は、例えば、動作かん１０２のカバー、枕木１００、バラスト（図示省略。）、基本レール１０９、モータ１０８などと接触しない位置であって、第二検知部２６の出力ケーブル２８の整線が容易な位置に取り付けられている。

検知部保持具２９は、ロッド部１０の傾斜部１１に取り付けられた取付部３０と、第二検知部２６と共に傾斜部１１および境界部近傍の周囲を覆うカバー部３１と、取付部３０の下方で第二検知部２６の出力ケーブル２８が接続されるコネクタ部２７とを有している。出力ケーブル２８は、ケーブルプラグ２１を有し、このケーブルプラグ２１がコネクタ部２７に接続される。取付部３０は、例えばバンドやクランプなどのように着脱される構造、または、溶接によって固定される構造である。カバー部３１は、傾斜部１１および境界部近傍の周囲を覆い、第二検知部２６を収容することで保護する。

図９および図１０に示されているとおり、上記した各実施形態の変形例に係るスイッチアジャスタ１ａは、傾斜部１１ａが、軌間外側における電気転てつ機１０１側から視して、基本レール１０９の下を潜って軌間内側において、軸方向に対して上向きに傾斜している。この場合、ロッド部１０のうち、傾斜部１１ａにおける低い側である直線部１２ａが動作かん１０２に接続される。したがって、直線部１２ａの後端側に、ジョーピンが通された二股のジョー部１３が形成され、傾斜部１１ａにおける高い側であって転てつ棒１０４が接続される先端側に、緩み止めナット１４、筒ナット１６、腕金具２２、ナット１５、緩み止めナット１４の順にネジ溝に螺合されている。他の構成は、第一実施形態に係るスイッチアジャスタ１と同じである。

以上のとおり、第四実施形態に係るスイッチアジャスタ４および分岐器構造が構成されている。

なお、第四実施形態に係るスイッチアジャスタ４および変形例に係るスイッチアジャスタ１ａの他の変形例として、検知部保持具２９を有さず、第二検知部２６のみを有する構成であってもよい。

なお、本発明の参考例として、図１１および図１２に示されているとおり、スイッチアジャスタ９が、第二検知部２６のみを有し、第一検知部３２を有していない構成もある。

次に、本発明の第五実施形態に係る分岐器構造を図面に基づいて説明する。図１３は、本発明の第五実施形態に係る分岐器構造が示されている。なお、以下の説明では、第一実施形態と異なる構成が説明され、同じ構成は説明が適宜省略されている。

図１３に示されているとおり、分岐器構造は、複数のスイッチアジャスタ１，２，３，４がトングレール１１０に接続されている。スイッチアジャスタ１，２，３，４は、クランク装置４１に接続され、このクランク装置４１にストレートリンク４２やアジャストリンク４３が接続されている。各リンク４２，４３は、リンクキャリア装置４４に支持されて電気転てつ機１０１に接続されている。

第五実施形態に係る分岐器構造は、トングレール１１０の前方側、および、前方側よりも手前側のそれぞれに、第一実施形態から第四実施形態に係るスイッチアジャスタ１，２，３，４のいずれかが備えられている。なお、スイッチアジャスタ１，２，３，４の数は任意である。すなわち、トングレール１１０の前方側に複数のスイッチアジャスタ１，２，３，４が備えられ、手前側に複数のスイッチアジャスタ１，２，３，４が備えられていてもよい。

以上のとおり、第五実施形態に係る分岐器構造が構成されている。次に、本発明の第六実施形態に係る分岐器構造を図面に基づいて説明する。図１４は、本発明の第六実施形態に係る分岐器構造が示され、図１５は、分岐器構造に用いられるフロントロッド３５が示されている。なお、以下の説明では、第一実施形態と異なる構成が説明され、同じ構成は説明が適宜省略されている。

図１４および図１５に示されているとおり、フロントロッド３５はトングレール１１０の先端に取り付けられている。フロントロッド３５は、トングレール１１０間に配置された本体ロッド部３６と、この本体ロッド部３６に取り付けられたブラケット３７と、本体ロッド部３６の両端に球面軸受３８を介して接続された肘金具３９と、この肘金具３９に取り付けられた第三検知部４０とを有している。

第三検知部４０は、肘金具３９に作用する荷重を検知するものであり、例えば歪センサーなどである。第三検知部４０は、肘金具３９のうち、本体ロッド部３６との接続箇所の近傍であって、かつ、トングレール１１０との接続箇所の近傍に取り付けられている。第三検知部４０は、検知した情報を出力するためのコネクタ部（図示省略。）が接続されている。

第六実施形態係る分岐器構造は、第四実施形態に係るスイッチアジャスタ４が備えられている。他の構成は、第一実施形態と同じである。なお、第一実施形態、第二実施形態または第三実施形態に係るスイッチアジャスタ１，２，３が備えられていてもよい。

以上のとおり、第六実施形態に係る分岐器構造が構成されている。次に、上記した各実施形態に係るスイッチアジャスタ１，２，３，４および分岐器構造の効果を説明する。

上記したとおり、第一実施形態に係るスイッチアジャスタ１および分岐器構造の腕金具２２は、トングレール１１０に取り付けられた転てつ棒１０４に連結され、かつ、筒ナット１６の筒部１８と共にロッド部１０が通された状態で、内側に、遊び量Ｘを検知する第一検知部３２を有している（図３参照。）。第一検知部３２の検出部３３は、腕金具２２の腕筒部２４に埋め込まれ、一方で、第一検知部３２の被検出部３４は、ロッド部１０の外周面に取り付けられ、検出部３３と被検出部３２とは対面して配置されている。この構成により、ロッド部１０が、腕金具２２に対してスライドすると、検出部３３に対する被検出部３４の位置が変化し、その変位量が検知され、この変位量が遊び量Ｘとなる。すなわち、第一検知部３２が、ロッド部１０と腕金具２２との相対的な変位量である遊び量Ｘを検知する。この遊び量Ｘと動作かん１０２（ロッド部１０）のストロークＳ_１との差が、トングレール１１０の行程量Ｓ_２となる（図４参照。）。したがって、基本レール１０９に直接センサーを取り付けることなく、トングレール１１０の転換の観測を、鉄道車両が走行しない夜間に限らず任意の時間帯に行うことができる。

第二実施形態に係るスイッチアジャスタ２および分岐器構造では、検出部３３は、腕金具２２２の腕筒部２２４に埋め込まれ、一方で、被検出部３４は、筒ナット２１６の筒部２１８の外周面に取り付けられ、検出部３３と被検出部３４とは対面して配置されている（図５参照。）。したがって、トングレール１１０の行程量Ｓ_２が少ない分岐器構造において、遊び量Ｘが多いことから長尺の筒部２１８が用いられた場合であっても、被検出部３４が筒部２１８に取り付けられたことで、トングレール１１０の転換の観測を行うことができる。

第二実施形態に係るスイッチアジャスタ２および分岐器構造の筒ナット２１６は、筒部２１８とナット部２１７とが別々の部材であり、互いに回転可能な状態で連結されている（図５参照。）。この構成により、ロッド部１０に対して、ナット部２１７のみが回転し、筒部２１８が回転しない。すなわち、筒部２１８に被検出部３４を有する場合であっても、筒ナット２１６をロッド部１０に螺合させる際、被検出部３４を腕金具２２２の検出部３３に対して適切な配置で対面させたまま、ナット部２１７のみを回転させることができる。したがって、筒部２１８の被検出部３４を、腕金具２２２の検出部３３に対して適切な配置とすることができる。

第二実施形態に係るスイッチアジャスタ２および分岐器構造の筒ナット２１６では、筒部２１８は、外面から外側に向けて突出した突出部２０を有している。一方で、腕金具２２２は、筒部２１８の突出部２０が配置されたガイド溝部２５が形成され、このガイド溝部２５は、腕筒部２２４の内周面の上面側において、長手方向に渡って直線状に形成されている（図５参照。）。すなわち、筒部２１８の突出部２０が腕金具２２２のガイド溝部２５に嵌合した状態で、ロッド部１０と腕金具２２２とが相対的にスライドする。この構成により、筒部２１８の突出部２０と腕金具２２２のガイド溝部２５とで、レール構造が実現し、突出部２０がガイド溝部２５に沿うことで、筒部２１８が腕金具２２２に対して真っ直ぐにスライドする。したがって、筒部２１８の被検出部３４を、腕金具２２２の検出部３３に対して適切な配置とすることができる。

第三実施形態に係るスイッチアジャスタ３および分岐器構造は、筒部３１８の外周面に、複数の被検出部３４が取り付けられ、また、筒ナット３１６の回転を防ぐ回り止め部材３４５を有している（図６参照。）。すなわち、回り止め部材３４５の挟持部３５０が、ロッド部１０の先端側において、筒ナット３１６およびナット１５の上側に嵌合し、筒ナット３１６が回転しない。したがって、筒部３１８のいずれかの被検出部３４を、腕金具３２２の検出部３３に対面して適切な配置とすることができる。

第四実施形態に係るスイッチアジャスタ４および分岐器構造は、ロッド部１０の傾斜部１１と直線部１２との境界部に、ロッド部１０に作用する荷重を検知する第二検知部２６が取り付けられている（図８参照。）。すなわち、第二検知部２６は、動作かん１０２のカバー、バラスト、枕木１００、基本レール１０９、モータ１０８などと接触しない位置に取り付けられている。この構成により、第二検知部２６が電気転てつ機１０１から離れた位置に配置され、電気転てつ機１０１の動作において、第二検知部２６が動作かん１０２のカバー、バラスト、枕木１００などに接触しない。したがって、転換時などにトングレール１１０に作用する荷重を正確に測定することができる。このように、スイッチアジャスタ４は、第二検知部２６が、スイッチアジャスタ４の動作と干渉しない位置に配置されているため、鉄道車両の走行中であっても測定することができる。換言すれば、頻繁な着脱を要しない。また、スイッチアジャスタ４は、第二検知部２６が直接取り付けられているため、トングレール１１０に作用する荷重を正確に測定することができる。

第四実施形態に係るスイッチアジャスタ４および分岐器構造の第二検知部２６は、検知した情報を出力するためのコネクタ部２７が接続されている（図８参照。）。したがって、第二検知部２６による検知情報を、外部の制御装置（図示省略。）などに記憶させて管理し、トングレール１１０の転換時に作用する荷重を解析することができる。また、コネクタ部２７は、傾斜部１１の下方であって、直線部１２のほぼ延長線上に配置されている（図８参照。）。すなわち、コネクタ部２７は、動作かん１０２のカバー、バラスト、枕木１００などと接触せず、第二検知部２６の出力ケーブル２８の整線が容易な位置に取り付けられている。したがって、転換時などにトングレール１１０に作用する荷重を正確に測定することができる。

第四実施形態に係るスイッチアジャスタ４および分岐器構造は、検知部保持具２９を有している（図８参照。）。この検知部保持具２９は、ロッド部１０の傾斜部１１に取り付けられる取付部３０と、第二検知部２６と共に傾斜部１１および境界部近傍の周囲を覆うカバー部３１と、取付部３０の下方で第二検知部２６の出力ケーブル２８が接続されるコネクタ部２７とを有している。この構成により、第二検知部２６が外界から保護され、コネクタ部２７の配置が確定する。すなわち、コネクタ部２７の配置が、傾斜部１１の下方であり、出力ケーブル２８がロッド部１０の下側で接続される。したがって、コネクタ部２７が、動作かん１０２のカバー、バラスト、枕木１００などと接触せず、転換時などにトングレール１１０に作用する荷重を正確に測定することができ、また、出力ケーブル２８をロッド部１０の下側に沿わせて配線することで、出力ケーブル２８が転換時の動作の妨げとならない。

さらに、第二検知部２６による測定結果を精査することで、転換時などにトングレール１１０に加えられた荷重がわかるため、第一検知部３２による測定結果であるトングレール１１０の位置と、その位置における第一検知部３２による測定結果である荷重とで、例えば転換不良の際に、トングレール１１０が停止した位置などを把握することができる。

第五実施形態に係る分岐器構造は、トングレール１１０の前方側、および、前方側よりも手前側のそれぞれに、第二検知部２６および／または第一検知部３２を有する第一実施形態から第四実施形態に係るスイッチアジャスタ１，２，３，４のいずれかが備えられている（図１３参照。）。この構成によって、トングレール１１０が長い分岐器構造において複数のスイッチアジャスタ１，２，３，４がトングレール１１０に接続されている分岐器構造であっても、各スイッチアジャスタ１，２，３，４が、適切なタイミングで共働できているか検知することができる。すなわち、第二検知部２６、第一検知部３２により、各スイッチアジャスタ１，２，３，４に加えられた負荷、各スイッチアジャスタ１，２，３，４の動作のズレ、転換後のトングレール１１０をスイッチアジャスタ１，２，３，４が押す強さなどを測ることができる。したがって、測定結果に応じて、スイッチアジャスタ１，２，３，４の遊び量Ｘなどを適切に調節することができる。

第六実施形態に係る分岐器構造は、フロントロッド３５の肘金具３９に第三検知部４０が取り付けられている（図１５参照。）。この構成により、経年劣化などによってトングレール１１０の先端付近で基本レール１０９との間に生じた僅かな隙間を閉じることを目的とした、フロントロッド３５の本来の用途と異なる用途に対して、フロントロッド３５に加わった負荷を、第三検知部４０によって測定することができる。

また、第六実施形態に係る分岐器構造は、第二検知部２６および／または第一検知部３２を有する第一実施形態から第四実施形態に係るスイッチアジャスタ１，２，３，４のいずれかが備えられている。この構成により、トングレール１１０間でフロントロッド３５が張った状態でトングレール１１０が転換した場合において、フロントロッド３５に加わる荷重、および、スイッチアジャスタ１，２，３，４に加わる荷重を測定することができ、各測定結果を精査することで分岐器構造の状態を知ることができる。

ここで、第六実施形態に係る分岐器構造の技術的意義を、フロントロッド３５の本来の用途と異なる用途と共に、図面に基づいて説明する。図１６は、第六実施形態に係る分岐器構造において、スイッチアジャスタ４とトングレール１１０との接続の状態が示されている。なお、図１６において、第一検知部３２は省略されている。

図１６に示されているとおり、スイッチアジャスタ４は、腕金具２２の腕連結部２３が、転てつ棒１０４に取り付けられている。転てつ棒１０４は、上面に、Ｕ字状の押し当て金具１１４が溶接されている。この押し当て金具１１４の間に、連結金具１１２が挟まれた状態で、ボルト（図１６（ｂ）参照。同図（ａ）では図示省略。）で連結金具１１２が押し当て金具１１４に連結されている。ここで、連結金具１１２のボルト孔は、押し当て金具１１４のボルト孔（およびボルトの外径）よりも、遊びＹをもたせて若干広く形成されている。このような構造において、経年劣化などによってトングレール１１０の先端付近で基本レール１０９との間に生じた僅かな隙間を閉じることを目的として、トングレール１１０間でフロントロッド３５を張ることでトングレール１１０の先端を基本レール１０９に密着させようとした場合、遊びＹの分だけ、連結金具１１２と押し当て金具１１４とが離れ、連結金具１１２と押し当て金具１１４との間に隙間Ｚが生じる。この隙間Ｚがある状態でトングレール１１０が転換すると、スイッチアジャスタ４は、基本レール１０９から離れる側のトングレール１１０（図１６において右側のトングレール）を引くことはできるが、基本レール１０９に密着する側のトングレール１１０（図１６において左側のトングレール）を直接押すことができない。しかし、転てつ棒１０４の働きには、基本レール１０９から離れる側のトングレール１１０（図１６において右側のトングレール）を力Ｆ_２で引く作用もあるが、左右一対のトングレール１０９は、フロントロッド３５で繋がっているため、それにより基本レール１０９に密着する側のトングレール１１０（図１６において左側のトングレール）は、フロントロッド３５を介した力Ｆ_３によって先端部が基本レール１０９に押し当てられる。すなわち、スイッチアジャスタ４によってトングレール１１０（図１６において左側のトングレール）を基本レール１０９に密着させる力Ｆ_１は、隙間Ｚがあることによって伝わらず、一方で、トングレール１１０（図１６において右側のトングレール）を基本レール１０９から離す力Ｆ_２は、フロントロッド３５を介して、トングレール１１０（図１６において左側のトングレール）に伝達され、力Ｆ_３が作用する。

そこで、第六実施形態に係る分岐器構造では、フロントロッド３５に加わる荷重が第三検知部４０で測定され、スイッチアジャスタ４に加わる荷重が第二検知部２６で測定されるため、各測定結果を精査することで分岐器構造の状態として、例えば、適正な大きさの力を適正な状態でレールに加えることができているかなどを知ることができる。例えば、第三検知部４０による測定結果が一般的な値よりも高い場合、フロントロッド３５の本来の用途ではない使われ方がなされていることがわかる。すなわち、フロントロッド３５の肘金具３９に過大な負荷が加わるため、仮に、肘金具３９が折損した場合、トングレール１１０の先端付近と基本レール１０９との間が大きく開く可能性がある。そこで、下表１に示されているとおり、第二検知部２６の測定結果と、第三検知部４０の測定結果とから、分岐器構造の総合評価をすることができれば、外部のモニターツールなどに表示させることができ、各測定結果を精査することで分岐器構造の状態を知ることができる。

例えば、フロントロッド３５の長さを、長すぎる状態から適切な状態に調整した場合、スイッチアジャスタ４に作用する荷重が低下し、トングレール１１０を適切な力で押すことができていない状態となるため、スイッチアジャスタ４を再調整する必要がある。この場合、第二検知部２６および第三検知部４０の値を同時に確認することができれば、作業のやり直しを防ぎ、作業効率がよい。

フロントロッド３５の長さの調整次第では、スイッチアジャスタ４によってトングレール１１０を支えている状態は、Ｆ_１とＦ_３とに分散しつつ変化する。フロントロッド３５が長すぎた場合、トングレール１１０を押す力はＦ_３に依拠し、隙間Ｚが開いた状態となる。そのため、無理な力が加えられていたフロントロッド３５が、仮に折損等した場合、トングレール１１０に、Ｆ_３が伝わらなくなるばかりでなく、もともと隙間Ｚが開いた状態であるため、トングレール１１０を支える力は、Ｆ_１においても適正値より大きく低下する可能性がある。したがって、上記した表１のように、第二検知部２６の測定結果と、第三検知部４０の測定結果とから、分岐器構造の総合評価をすることに意義がある。

なお、本発明の参考例として、第六実施形態に係る分岐器構造のフロントロッド３５が備えられ、スイッチアジャスタにおいて任意の位置に第一検知部または／および第二検知部が備えられていてもよい。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。そして本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。

１，１ａ，２，３，４，９ スイッチアジャスタ
１０，１０ａ ロッド部
１１，１１ａ 傾斜部
１２，１２ａ 直線部
１３ ジョー部
１４ 緩み止めナット
１５ ナット
１６，２１６，３１６ 筒ナット
１７，２１７，３１７ ナット部
１８，２１８，３１８ 筒部
１９ フランジ
２０ 突出部（筒部側レール部）
２１ ケーブルプラグ
２２，２２２，３２２ 腕金具
２３，２２３，３２３ 腕連結部
２４，２２４，３２４ 腕筒部
２５ ガイド溝部（腕金具側レール部）
２６ 第二検知部
２７ コネクタ部
２８ 出力ケーブル
２９ 検知部保持具
３０ 取付部
３１ カバー部
３２ 第一検知部
３３ 検出部
３４ 被検出部
３５ フロントロッド
３６ 本体ロッド部
３７ ブラケット
３８ 球面軸受
３９ 肘金具
４０ 第三検知部
４１ クランク装置
４２ ストレートリンク
４３ アジャストリンク
４４ リンクキャリア装置
１００ 枕木
１０１ 電気転てつ機
１０２ 動作かん
１０３ スイッチアジャスタ
１０４ 転てつ棒
１０５ フロントロッド
１０６ 接続かん
１０７ 鎖錠かん
１０８ モータ
１０９ 基本レール
１１０ トングレール
１１１ 腕金具
１１２ 連結金具
１１３ ロッド部
１１４ 押し当て金具
３４５ 回り止め部材
３４６ 前面部
３４７ 後面部
３４８ 上面部
３４９ 連結上面部
３５０ 挟持部
Ｆ_１〜Ｆ_３ 力
Ｓ_１ ストローク
Ｓ_２ 行程量
Ｘ 遊び量
Ｙ 遊び
Ｚ 隙間

Claims (5)

1. 車両の進路を選択する分岐器のトングレールを転換するために用いられ、トングレールに取り付けられた転てつ棒に連結される腕金具に、基本レールの外側から内側に渡るロッド部が通されたスイッチアジャスタであって、
   前記ロッド部が通された前記腕金具の内側に、当該腕金具と前記ロッド部との相対的な変位を検知する第一検知部が取り付けられた、
   ことを特徴とするスイッチアジャスタ。
2. 前記第一検知部が、検出部と被検出部とから構成され、
   前記ロッド部に、前記被検出部が取り付けられ、
   前記腕金具に、前記検出部が埋められた、
   ことを特徴とする請求項１に記載されたスイッチアジャスタ。
3. 前記第一検知部が、検出部と被検出部とから構成され、
   前記ロッド部が通されると共に前記腕金具に通された筒部に、前記被検出部が取り付けられ、
   前記腕金具に、前記検出部が埋められた、
   ことを特徴とする請求項１に記載されたスイッチアジャスタ。
4. 前記筒部が、当該筒部に対して回転可能であるナット部と、前記腕金具と嵌合する筒部側レール部とを有し、
   前記腕金具が、前記筒部側レール部と嵌合する腕金具側レール部を有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載されたスイッチアジャスタ。
5. トングレールの長手方向に沿って、このトングレールの前方側、および、前方側よりも手前側のそれぞれに、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載されたスイッチアジャスタが備えられた、
   ことを特徴とする分岐器構造。

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