(57)【要約】【課題】保線現場でレールを穿孔する際、発電機が不要で、発電機による騒音問題を無くし、またトンネル内における発電機の排ガス発生による作業者の健康被害などのリスクも減らし、さらには運搬物の量を減らすことによって保線作業者の負担を軽減する。【解決手段】レールＲを挟持するレール挟持機構部１１と、レールＲを穿孔する穿孔機構部１２と、穿孔機構部１２をレールＲの方へスライドするスライド機構部１３とを備え、穿孔機構部１２は、穿孔機構部本体１２ｃに搭載したバッテリ１４からの直流電流によって回転軸１２ａ１を回転させる直流モータ１２ａと、直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１の回転を減速させる減速機１２ｂと、減速機１２ｂを介し直流モータ１２ａによって回転させられ、穿孔カッター１２ｄ１によってレールＲを穿孔する主軸１２ｄとを有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールを挟持するレール挟持機構部と、穿孔カッターを回転させてレールを穿孔する穿孔機構部と、前記レール挟持機構部に固定され、前記穿孔機構部をレールの方へ送ったり後退させるスライド機構部とを備えたレール穿孔機であって、
前記穿孔機構部は、
搭載したバッテリからの直流電流によって回転軸を回転させる直流モータと、
前記直流モータの回転軸の回転を減速させる減速機と、
前記減速機を介し前記直流モータによって回転させられ、穿孔カッターによってレールを穿孔する主軸とを有することを特徴とするレール穿孔機。
【請求項２】
請求項１記載のレール穿孔機において、
前記直流モータは、穿孔機構部本体に内蔵されていると共に、前記直流モータの回転軸には自己空冷用の冷却ファンが設けられており、
前記穿孔機構部本体には、前記直流モータを冷却するため外気を取り入れる吸気口と、前記直流モータを冷却した暖気を排出する排気口とが設けられており、前記排気口は、前記吸気口よりも高い位置に設けられていることを特徴とするレール穿孔機。
【請求項３】
請求項２記載のレール穿孔機において、
前記直流モータは、その回転軸が前記穿孔カッターの軸心と平行となるように横向きで前記穿孔機構部本体に内蔵されており、
前記吸気口は、前記穿孔機構部本体における前記直流モータの前側または後側の下側面に設けられている一方、
前記排気口は、前記穿孔機構部本体における前記吸気口の位置とは前記直流モータを介し反対側となる前記直流モータの後側または前側の横側面であって、前記吸気口よりも高い位置に設けられていることを特徴とするレール穿孔機。
【請求項４】
請求項２または請求項３記載のレール穿孔機において、
さらに、少なくとも前記バッテリを覆うカバーが着脱可能に設けられており、当該カバーの下端部の高さは、前記穿孔機構部本体に設けた前記吸気口の高さよりも高いことを特徴とするレール穿孔機。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一の請求項に記載のレール穿孔機において、
前記直流モータは、その回転軸が前記穿孔カッターの軸心と平行となるように横向きで前記穿孔機構部本体に内蔵されており、
前記減速機は、前記直流モータの回転軸先端の第１駆動側ベベル歯車に噛合して水平回転する第１従動側ベベル歯車を有する第１ベベルギヤによる１段階目の減速を行うと共に、水平回転する駆動側ハスバ歯車および従動側ハスバ歯車からなるハスバギヤによって２段階目の減速を行って、最終的には前記直流モータの回転軸の回転を前記主軸に伝達することを特徴とするレール穿孔機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レールに穿孔するレール穿孔機に関し、特に、作業現場で発電機を必要としないバッテリ式のレール穿孔機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レールに穿孔する各種のレール穿孔機が提案されている（例えば、特許文献１〜６参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８５７６２号公報
【特許文献２】特開２００４−３２２２３８号公報
【特許文献３】特開２００５２８０５号公報
【特許文献４】特開平１１−３４７８１７号公報
【特許文献５】特開平０５−３４５２１０号公報
【特許文献６】特開昭６８４３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、鉄道の保線作業のほとんどは夜間であり、また屋外で雨が降っていたり、さらには橋梁上や高架上、トンネル内などの特殊な条件下での作業が数多くあり、レール穿孔機等を使用して保線作業を行う場合、種々の問題がある。
【０００５】
例えば、環境面では、保線作業は夜間作業がほとんどということもあり、近隣住民への配慮から極力騒音発生には気を付けなければいけないものの、上述の特許文献１〜６に記載されたレール穿孔機は、いずれも発電機からの電流でモータを回転させてレールを穿孔していたため、発電機の騒音問題が第一にあり、特に夜間作業時の発電機による騒音問題は大きな課題である。
【０００６】
また、橋梁上の保線作業では運搬物の落下の可能性や、高架上では階段での運搬の課題等があり、保線作業の際、運搬物を減らすことが要求されており、発電機は重量が重いだけでなく、ケーブルも必要である。
【０００７】
また、トンネル内では、発電機の排ガス発生による作業者の健康被害などのリスクを減らす必要がある。
【０００８】
また、現状、レール穿孔機の構造上、営業線等に概設されているレールを穿孔する際には、レールを締結するための金具等にレール穿孔機の下部にある減速ボックスないしは減速機を内蔵した穿孔機構部本体が干渉してしまう場合が多々ある。このような場合、複数のレール締結バネを外した上でレールを扛上（こう上）させて金具との干渉を防いでいるが、その労力等を勘案すると未然に干渉を防ぐようなレール穿孔機を開発する必要がある。
【０００９】
さらに、保線業界においても少子高齢化の波が押し寄せており、保線作業用機械にも省力化・省人化に寄与する製品づくりを求められている。
【００１０】
そこで、本発明はこのような種々の問題点に着目してなされたもので、保線現場でレールを穿孔する際、発電機が不要で、発電機による騒音問題を無くし、またトンネル内における発電機の排ガス発生による作業者の健康被害などのリスクも減らすことができ、さらには保線作業現場に発電機や接続ケーブル等を運ぶ必要もなくして運搬物の量を減らすことによって保線作業者の負担を軽減することができるレール穿孔機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明に係るレール穿孔機は、レールを挟持するレール挟持機構部と、穿孔カッターを回転させてレールを穿孔する穿孔機構部と、前記レール挟持機構部に固定され、前記穿孔機構部をレールの方へ送ったり後退させるスライド機構部とを備えたレール穿孔機であって、前記穿孔機構部は、搭載したバッテリからの直流電流によって回転軸を回転させる直流モータと、前記直流モータの回転軸の回転を減速させる減速機と、前記減速機を介し前記直流モータによって回転させられ、穿孔カッターによってレールを穿孔する主軸とを有することを特徴とする。
また、本発明に係るレール穿孔機では、前記直流モータは、穿孔機構部本体に内蔵されていると共に、前記直流モータの回転軸には自己空冷用の冷却ファンが設けられており、前記穿孔機構部本体には、前記直流モータを冷却するため外気を取り入れる吸気口と、前記直流モータを冷却した暖気を排出する排気口とが設けられており、前記排気口は、前記吸気口よりも高い位置に設けられていることも特徴とする。
また、本発明に係るレール穿孔機では、前記直流モータは、前記直流モータは、その回転軸が前記穿孔カッターの軸心と平行となるように横向きで前記穿孔機構部本体に内蔵されており、前記吸気口は、前記穿孔機構部本体における前記直流モータの前側または後側の下側面に設けられている一方、前記排気口は、前記穿孔機構部本体における前記吸気口の位置とは前記直流モータを介し反対側となる前記直流モータの後側または前側の横側面であって、前記吸気口よりも高い位置に設けられていることも特徴とする。
また、本発明に係るレール穿孔機では、さらに、少なくとも前記バッテリを覆うカバーが着脱可能に設けられており、当該カバーの下端部の高さは、前記穿孔機構部本体に設けた前記吸気口の高さよりも高いことも特徴とする。
また、本発明に係るレール穿孔機では、前記直流モータは、その回転軸が前記穿孔カッターの軸心と平行となるように横向きで前記穿孔機構部本体に内蔵されており、前記減速機は、前記直流モータの回転軸先端の第１駆動側ベベル歯車に噛合して水平回転する第１従動側ベベル歯車を有する第１ベベルギヤによる１段階目の減速を行うと共に、水平回転する駆動側ハスバ歯車および従動側ハスバ歯車からなるハスバギヤによって２段階目の減速を行って、最終的には前記直流モータの回転軸の回転を前記主軸に伝達することも特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るレール穿孔機は、レールを挟持するレール挟持機構部と、穿孔カッターを回転させてレールを穿孔する穿孔機構部と、レール挟持機構部に固定され穿孔機構部をレールの方へ送ったり後退させるスライド機構部とを備え、穿孔機構部は、搭載したバッテリからの直流電流によって回転軸を回転させる直流モータと、直流モータの回転軸の回転を減速させる減速機と、減速機を介し直流モータによって回転させられ、穿孔カッターによってレールを穿孔する主軸とを有する。
そのため、保線現場でレールを穿孔する際、発電機が不要となるので発電機による騒音問題が無くなると共に、トンネル内における発電機の排ガス発生による作業者の健康被害などのリスクも減らすことができる。
また、保線作業現場に発電機や接続ケーブル等を運ぶ必要も不要となるので、運搬物の量を減らして保線作業者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施形態１のレール穿孔機（カバー装着状態）をレールに装着した状態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る実施形態１のレール穿孔機（カバー装着状態）をレールに装着した状態を示す図１とは別の方向の斜視図である。
【図３】本発明に係る実施形態１のレール穿孔機（カバー装着状態）をレールに装着した状態を示す側面図である。
【図４】本発明に係る実施形態１のレール穿孔機（カバー装着状態）をレールに装着した状態を示す平面図である。
【図５】本発明に係る実施形態１のレール穿孔機（カバー装着状態）をレールに装着した状態を示す背面図である。
【図６】本発明に係る実施形態１のレール穿孔機をレールに装着した状態を示す下側面図である。
【図７】図４におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図８】本発明に係る実施形態１のレール穿孔機を構成する直流モータおよび減速機を抜き出してそれらの構成や配置等を模式的に示す斜視図である。
【図９】本発明に係る実施形態１のレール穿孔機（カバー取外し状態）をレールに装着した状態を示す側面図である。
【図１０】本発明に係る実施形態１のレール穿孔機における吸気口から排気口までの空気の流れ等を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係るレール穿孔機の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、下記に説明する実施形態は、あくまで、本発明の一例であり、本発明は、下記に説明する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で適宜改変可能である。
【００１５】
＜実施形態１のレール穿孔機１の構成＞
本発明に係る実施形態１のレール穿孔機１は、搭載したバッテリ１４を電源としてレールを穿孔する穿孔装置で、図１〜図９に示すように、レールＲを挟持するレール挟持機構部１１と、レールＲを穿孔する穿孔機構部１２と、穿孔機構部１２をレールＲの方へ送ったり後退させるスライド機構部１３と、バッテリ１４と、カバー１５と、切削油タンク１６等を備えて構成される。
【００１６】
（レール挟持機構部１１）
レール挟持機構部１１は、穿孔すべきレールＲを挟持する周知の機構で、穿孔すべきレールＲの左右両側をそれぞれ挟持する挟持アーム部１１ａ，１１ｂと、外周面には雄ネジ部１１ｃ１が形成されており、上端部には作業者が掴んで回すための締付けハンドル１１ｃ２が設けられている一方、下端部をレールＲの頭部上面に押し付け回転可能なレール押付けボルト１１ｃと、挟持アーム部１１ａ，１１ｂ上端部を回動可能に支持して挟持アーム部１１ａ，１１ｂ下端部を開閉させると共に、レール押付けボルト１１ｃを回転可能にするレール押付けボルト支持部１１ｄとを有する。
【００１７】
また、レール挟持機構部１１は、内周面にレール押付けボルト１１ｃの雄ネジ部１１ｃ１に螺合する雌ネジ部が形成され、レール押付けボルト１１ｃの回転によって昇降する昇降スリーブ１１ｅ（図７参照。）と、一端が昇降スリーブ１１ｅに回動可能に支持されていると共に、他端がそれぞれ挟持アーム部１１ａ，１１ｂの中間部に回動可能に支持され、レール押付けボルト１１ｃに対し昇降する昇降スリーブ１１ｅの昇降に応じて挟持アーム部１１ａ，１１ｂ下端部を開閉させる開閉リンク１１ｆ，１１ｇ（図３や図７、図８等参照。）等を有する。
【００１８】
そのため、作業者が締付けハンドル１１ｃ２を掴んでレール押付けボルト１１ｃを回転させ、レール押付けボルト１１ｃに対し昇降スリーブ１１ｅを上昇させると、開閉リンク１１ｆ，１１ｇの角度が徐々に鋭角に近付き挟持アーム部１１ａ，１１ｂ下端部が閉まるので、挟持アーム部１１ａ，１１ｂ下端部でレールＲを挟持する一方、レール押付けボルト１１ｃを逆回転させ、レール押付けボルト１１ｃに対し昇降スリーブ１１ｅが下降すると、開閉リンク１１ｆ，１１ｇの角度が水平に近付くので挟持アーム部１１ａ，１１ｂ下端部が拡がってレールＲを開放する。
【００１９】
挟持アーム部１１ａ，１１ｂには、それぞれ、レールＲの顎部に当接する顎当接部１１ａ１，１１ｂ１と、レールＲの腹部（胴部）に当接する腹当接部１１ａ２，１１ｂ２とを有する。
【００２０】
そのため、このレール挟持機構部１１は、レール押付けボルト１１ｃ下端部と、挟持アーム部１１ａ，１１ｂそれぞれの顎当接部１１ａ１，１１ｂ１および腹当接部１１ａ２，１１ｂ２との５点で確実にレールＲを挟持する。
【００２１】
また、挟持アーム部１１ａ，１１ｂの内、挟持アーム部１１ｂには、後述するようにガイド棒１３ａ，１３ａ先端部が固定されている。
【００２２】
（穿孔機構部１２）
穿孔機構部１２は、バッテリ１４からの直流電流によって回転軸１２ａ１を回転させる直流モータ１２ａと、直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１の回転を減速させる減速機１２ｂと、バッテリ１４を上部に搭載すると共に、直流モータ１２ａおよび減速機１２ｂ等を内蔵した穿孔機構部本体１２ｃと、穿孔機構部本体１２ｃの下側に設けられ、先端に穿孔カッター１２ｄ１が装着され、減速機１２ｂを介した直流モータ１２ａの回転によって回転してレールＲを穿孔する主軸（スピンドル軸）１２ｄ等を備えている。
【００２３】
（直流モータ１２ａ）
直流モータ１２ａは、上述したようにバッテリ１４からの直流電流によって回転軸１２ａ１を回転させるため、図７に示すように、回転軸１２ａ１と一体のローター１２ａ２と、ローター１２ａ２の外周面を、所定間隔の隙間（空洞）１２ａ４を介して覆うステーター１２ａ３等を備えて構成されている。
【００２４】
また、直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１には、図７や図８、図１０に示すように、自己空冷用の冷却ファン１２ａ５が設けられており、冷却ファン１２ａ５が回転軸１２ａ１やローター１２ａ２と共に回転して、穿孔機構部本体１２ｃの下側面１２ｃ１に設けた吸気口１２ｃ１１（図６参照。）から取り入れた空気を主にローター１２ａ２とステーター１２ａ３との間の隙間（空洞）１２ａ４を通過させ、直流モータ１２ａ内で発生した熱を吸収し、暖気として後述する排気口１２ｃ２２から排気することによって直流モータ１２ａを冷却するように構成している。
【００２５】
ここで、直流モータ１２ａは、図７に示すように、その回転軸１２ａ１の方向がレールＲに穿孔する穴の軸線と平行、すなわち穿孔カッター１２ｄ１が交換可能に装着された主軸１２ｄの進退方向と平行になるように設置している。
【００２６】
冷却ファン１２ａ５は、例えば、その回転軸、すなわち直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１に対して直角方向である遠心方向に空気を排出する斜流式の羽根車またはターボファン等を採用している。
【００２７】
（減速機１２ｂ）
減速機１２ｂは、図７や図８等に示すように、入力側すなわち直流モータ１２ａ側となる上流側の第１スパイラルベベルギヤ１２ｂ１と、ハスバギヤ１２ｂ２と、出力側すなわち主軸１２ｄ側となる第２スパイラルベベルギヤ１２ｂ３等の３段のギヤで構成して、直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１の回転を減速して、穿孔カッター１２ｄ１が装着された主軸１２ｄに伝達するように構成されている。尚、図７では、減速機１２ｂやその構成要素の符号は、便宜上省略しており、図８にて、冷却ファン１２ａ５一体の直流モータ１２ａや主軸１２ｄ等と共に示している。また、図８では、直流モータ１２ａおよび減速機１２ｂの構成や配置等を模式的に図示しており、特に、減速機１２ｂを構成する第１スパイラルベベルギヤ１２ｂ１やハスバギヤ１２ｂ２および第２スパイラルベベルギヤ１２ｃの歯車等も歯等を省力して簡略化して図示して、それらの位置関係を中心に図示している。
【００２８】
第１スパイラルベベルギヤ１２ｂ１は、直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１先端に設けられた第１駆動側ベベル歯車１２ｂ１１と、この第１駆動側ベベル歯車１２ｂ１１に噛合して水平回転する第１従動側ベベル歯車１２ｂ１２とから構成され、１段階目の減速を行う。
【００２９】
ハスバギヤ１２ｂ２は、第１スパイラルベベルギヤ１２ｂ１の第１従動側ベベル歯車１２ｂ１２の反対側に設けられた駆動側ハスバ歯車１２ｂ２１と、この駆動側ハスバ歯車１２ｂ２１に噛合して水平回転する従動側ハスバ歯車１２ｂ２２とから構成され、２段階目の減速を行う。
【００３０】
第２スパイラルベベルギヤ１２ｂ３は、ハスバギヤ１２ｂ２の従動側ハスバ歯車１２ｂ２２の反対側に設けられ水平回転する第２駆動側ベベル歯車１２ｂ３１と、先端に穿孔カッター１２ｄ１が装着され回転する穿孔機構部１２の主軸１２ｄの外周面に設けられ、第２駆動側ベベル歯車１２ｂ３１に噛合して主軸１２ｄを回転させる第２従動側ベベル歯車１２ｂ３２とから構成され、直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１の回転を、以上のように構成した減速機１２ｂにより減速して、穿孔カッター１２ｄ１が装着された主軸１２ｄに伝達するように構成されている。
【００３１】
ここで、ハスバギヤ１２ｂ２を介した入力側の第１スパイラルベベルギヤ１２ｂ１と出力側の第２スパイラルベベルギヤ１２ｂ３を用いた理由は、レール穿孔機として必要な同等能力をもつ交流（ＡＣ）モータと直流（ＤＣ）モータとを比較した場合、モータの特性上、交流（ＡＣ）モータより直流（ＤＣ）モータの方が高速回転の傾向にあり、直流（ＤＣ）モータ使用時には交流（ＡＣ）モータ使用時より減速比を増す必要があるため、実施形態のレール穿孔機１では、ハスバギヤ１２ｂ２を介した入力側の第１スパイラルベベルギヤ１２ｂ１と出力側の第２スパイラルベベルギヤ１２ｂ３の３段階で減速して減速比を増している。
【００３２】
なお、第１スパイラルベベルギヤ１２ｂ１および第２スパイラルベベルギヤ１２ｂ３のベベルギヤ（螺旋状傘ギヤ）を使用せず、横向き（横置き）の直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１と平行な回転軸で回転する複数のギヤで減速することも考えられるが、このようにすると、高速回転する直流（ＤＣ）モータによる減速比を稼ぐため、歯車の径が大きくなり、減速機１２ｂの高さである上下方向の長さが大きくなり、減速機１２ｂがレールを締結するための金具等に干渉する可能性が高くなる。
【００３３】
しかし、実施形態のレール穿孔機１では、ハスバギヤ１２ｂ２を介した２つのスパイラルベベルギヤ１２ｂ１，１２ｂ３を採用することにより、水平方向に回転する第１スパイラルベベルギヤ１２ｂ１の第１従動側ベベル歯車１２ｂ１２およびハスバギヤ１２ｂ２の従動側ハスバ歯車１２ｂ２２で減速比を稼ぐことができるため、従来のレール穿孔機の減速機よりも、レール穿孔機１の下側に設ける減速機１２ｂの高さである上下方向の長さをコンパクトにして、減速機１２ｂがレールを締結するための金具等に干渉する可能性を低減することができ、レール扛上（こう上）の必要もなくレール穿孔作業を行うことができる場合が増大する。
【００３４】
（穿孔機構部本体１２ｃ）
穿孔機構部本体１２ｃは、上述したようにバッテリ１４を上部に搭載すると共に、少なくとも直流モータ１２ａや減速機１２ｂを内蔵すると共に、主軸１２ｄを回転可能に支持するもので、図６に示すように、直流モータ１２ａ後部の下側の下側面１２ｃ１には、内蔵した直流モータ１２ａを冷却するため直流モータ１２ａの後方下部から当該直流モータ１２ａの内部、主にローター１２ａ２とステーター１２ａ３との間の隙間（空洞）１２ａ４へ空気を取り入れる吸気口１２ｃ１１を設けている。
【００３５】
吸気口１２ｃ１１は、図６や図７等に示すように、穿孔機構部本体１２ｃにおける内蔵した直流モータ１２ａの後側の下側面１２ｃ１に設けるので、カバー１５を装着した場合、当然、カバー１５の下方となる。また、穿孔機構部本体１２ｃの下側面１２ｃ１に設けるので、上から雨が降られても吸気口１２ｃ１１から穿孔機構部本体１２ｃ内に雨水が浸入することはない。
【００３６】
また、穿孔機構部本体１２ｃの横側面１２ｃ２における吸気口１２ｃ１１の位置とは直流モータ１２ａを介し反対側となる直流モータ１２ａの前側における冷却ファン１２ａ５の横には、図３や図９に示すように、バッテリ１４からの直流モータ１２ａへの電源電流の供給のオン・オフを制御する電源スイッチ１２ｃ２１と、排気口１２ｃ２２を設けている。尚、図示しないが、図３および図９に示す横側面１２ｃ２とは反対側（図３および図９の紙面裏側）の横側面１２ｃ２にも排気口１２ｃ２２を設けている。また、穿孔機構部本体１２ｃの横側面１２ｃ２における直流モータ１２ａの前側に電源スイッチ１２ｃ２１を設けているため、このレール穿孔機１の制御盤（制御回路）等も、図示しないが電源スイッチ１２ｃ２１に近い穿孔機構部本体１２ｃの直流モータ１２ａの前側に内蔵されている。
【００３７】
ここで、排気口１２ｃ２２は、直流モータ１２ａ内のローター１２ａ２とステーター１２ａ３との間の隙間（空洞）１２ａ４を通じて吸気口１２ｃ１１と連通しており、吸気口１２ｃ１１から取り入れた空気で直流モータ１２ａ内を効率良く冷却できるように、ローター１２ａ２を中心にして吸気口１２ｃ１１とは反対側、すなわち冷却ファン１２ａ５側であって、かつ、下側面１２ｃ１に設けた吸気口１２ｃ１１よりも高い位置に設けている
【００３８】
また、穿孔機構部本体１２ｃの下方には、ベアリング等を介し主軸１２ｄを回転可能に支持すると共に、主軸１２ｄとほぼ同じ高さであって左右両側の横側面１２ｃ２の前後それぞれに手動式スライド機構部１３を構成する後述のガイド棒１３ａ，１３ａが通るガイド棒支持部１２ｃ３，１２ｃ３が設けられている。
【００３９】
また、穿孔機構部本体１２ｃの下方であって主軸１２ｄ後端部に対向する箇所には、穿孔機構部本体１２ｃが手動式スライド機構部１３のガイド棒１３ａ，１３ａにガイドされながらレールＲの方に近付いたり、遠ざかるスライドができるように手動式スライド機構部１３のスライド用ネジ体１３ｂ２の雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が形成された雌ネジ体１２ｃ４が設けられている。
【００４０】
（主軸１２ｄ）
主軸１２ｄは、穿孔機構部本体１２ｃにおける減速機１２ｂの下方に回転可能に支持されたもので、穿孔機構部本体１２ｃから突出する先端には円筒状の穿孔カッター１２ｄ１が交換可能に装着されており、主軸１２ｄの外周面に設けられた第２従動側ベベル歯車１２ｂ３２（図８参照。）によって減速機１２ｂで減速された回転数で回転するように構成されている。
【００４１】
また、主軸１２ｄ先端の穿孔カッター１２ｄ１の中心には、バネ機構で主軸１２ｄ中心に出入可能なセンターピン１２ｄ２が穿孔カッター１２ｄ１よりも突出して設けられており、穿孔カッター１２ｄ１をレールＲに近づけて行くと、まずセンターピン１２ｄ２先端が先にレールＲに当たり、センターピン１２ｄ２が徐々に引っ込んで行く際に削油タンク１６に貯留した切削油をセンターピン１２ｄ２と主軸１２内壁との間の隙間から排出し、その後、切削油が供給された箇所に穿孔カッター１２ｄ１が当たって穿孔するように構成されている。
【００４２】
（手動式スライド機構部１３）
手動式スライド機構部１３は、ガイド棒１３ａ，１３ａと、ガイド棒１３ａ，１３ａに固定された手動式スライド機構部本体１３ｂ等から構成され、穿孔機構部本体１２ｃのレールＲ方向へスライドするように構成されている。
【００４３】
ガイド棒１３ａ，１３ａは、それぞれ、先端部がレール挟持機構部１１の挟持アーム部１１ｂ下端部に固定される一方、後端部が手動式スライド機構部本体１３ｂの左右両側に固定されて、穿孔機構部本体１２ｃ左右両側のガイド棒支持部１２ｃ３，１２ｃ３それぞれに通され、穿孔機構部本体１２ｃのレールＲ方向への進退をガイドする。
【００４４】
手動式スライド機構部本体１３ｂは、ガイド棒１３ａ，１３ａ後端部に固定されるもので、後方に向かって突出する進退用ハンドル１３ｂ１が回転可能に設けられていると共に、前方である穿孔機構部本体１２ｃ側に向かって雄ネジ部が突出するスライド用ネジ体１３ｂ２が回転可能に設けられている。
【００４５】
そして、図7等に示すように、手動式スライド機構部本体１３ｂの中では、進退用ハンドル１３ｂ１の軸部１３ｂ３外周に設けられた歯車が、スライド用ネジ体１３ｂ２の外周に設けられた歯車と噛合する一方、スライド用ネジ体１３ｂ２先端の雄ネジ部が穿孔機構部本体１２ｃ下方後端部に設けられた雌ネジ体１２ｃ４の雌ネジ部に螺合しているので、進退用ハンドル１３ｂ１を回転させると、軸部１３ｂ３を介しスライド用ネジ体１３ｂ２も回転して、穿孔機構部１２をレールＲに対し進退させることができる。
【００４６】
（バッテリ１４）
バッテリ１４は、穿孔機構部本体１２ｃの上側に搭載され、穿孔機構部１２の直流モータ１２ａに電源電流を供給するもので、長時間、直流モータ１２ａが回転させることができるよう、例えば、ハイブリッドカー等でも使用される高効率で大容量のリチウムイオン電池等が使用される。
【００４７】
（カバー１５）
カバー１５は、軽量鋼板や合成樹脂等で形成されたもので、実施形態１のレール穿孔機１に着脱可能に設けられており、屋外での降雨時等に使用して、少なくともこのレール穿孔機１のバッテリ１４の上側を覆ってバッテリ１４や電源スイッチ１２ｃ２１近傍に内蔵されたレール穿孔機１の制御盤（制御回路）等が雨水で濡れないようにカバーするものである。尚、図示しないが、カバー１５の内側には、吸音材や遮音材が貼り付けられており、直流モータ１２ａの回転による騒音の発生を抑制している。
【００４８】
カバー１５下端部の高さは、図３に示すように、カバー１５を装着した際、穿孔機構部本体１２ｃの横側面１２ｃ２に設けた電源スイッチ１２ｃ２１に重ならず、かつ、排気口１２ｃ２２の全てを塞がない高さとすることが望ましく、ほぼ排気口１２ｃ２２上部の高さとしている。尚、排気口１２ｃ２２は、上述したように穿孔機構部本体１２ｃの下側面１２ｃ２に設けた吸気口１２ｃ１１よりも高い位置に設けるので、カバー１５下端部の高さを排気口１２ｃ２２の全てを塞がない高さとすることによって、必然的に吸気口１２ｃ１１よりも高い位置となる。
【００４９】
そのため、カバー１５下端部の高さをこのようにすると、雨天時等においてカバー１５を装着して運転した場合でも、電源スイッチ１２ｃ２１の操作に悪影響を与えず、かつ、排気口１２ｃ２２から排出される暖気がカバー１５の内側にほとんど貯留しない。
【００５０】
また、カバー１５を装着して運転し、排気口１２ｃ２２から排出された暖気がカバー１５の内側に貯留してカバー１５の下端部から屋外へ排出される場合でも、カバー１５の下端部は吸気口１２ａ１１の高さよりも高いので、再度、排気口１２ｃ２２から排出された暖気が吸気口１２ａ１１から取り入れ難くなる。
【００５１】
（切削油タンク１６）
切削油タンク１６は、主軸１２ｄ先端に装着した穿孔カッター１２ｄ１がレールＲを穿孔する際、センターピン１２ｄ２と主軸１２内壁との間の隙間から供給して摩擦抑制や冷却のために使用する切削油を貯留している。
【００５２】
＜実施形態のレール穿孔機１の使用方法＞
次に、以上のように構成した実施形態のレール穿孔機１の使用方法について簡単に説明する。
【００５３】
（穿孔すべきレールＲにレール穿孔機１を設置する作業）
まず、実施形態１のレール穿孔機１を使用してレールＲを穿孔する場合、作業者は実施形態１のレール穿孔機１を保線現場に運ぶ。
【００５４】
その際、実施形態１のレール穿孔機１は、搭載したバッテリ１４によって穿孔機構部１２の直流モータ１２ａを駆動するため、発電機や発電機とレール穿孔機を接続する電源ケーブル等が不要となるので、運搬が楽になる共に、発電機による騒音問題も解消できる。
【００５５】
保線現場にレール穿孔機１が到着すると、作業者は挟持アーム部１１ａ，１１ｂ下端部を広げた状態で穿孔すべきレールＲの左右両側に移動させ、続いてレール押付けボルト１１ｃの締付けハンドル１１ｃ２を掴んで回転させてレール押付けボルト１１ｃを下降させ、レール押付けボルト１１ｃ下端部をレールＲの頭部上面に当接させる。
【００５６】
作業者がさらに締付けハンドル１１ｃ２を回転させると、レール押付けボルト１１ｃが回転して昇降スリーブ１１ｅが昇降し、開閉リンク１１ｆ，１１ｇの角度が徐々に鋭角に近付いて挟持アーム部１１ａ，１１ｂ下端部が閉まっていく。
【００５７】
すると、挟持アーム部１１ａ，１１ｂそれぞれの顎当接部１１ａ１，１１ｂ１がレールＲの顎部に当接して挟持する一方、腹当接部１１ａ２，１１ｂ２がレールＲの腹部（胴部）に当接して挟持して、レール挟持機構部１１は、レール押付けボルト１１ｃ下端部と、挟持アーム部１１ａ，１１ｂそれぞれの顎当接部１１ａ１，１１ｂ１および腹当接部１１ａ２，１１ｂ２との５点で確実にレールＲを挟持する。
【００５８】
（レール穿孔機１でレールＲを穿孔する作業）
レール挟持機構部１１でレールＲを挟持することによるレール穿孔機１の固定が完了すると、作業者は、穿孔機構部本体１２ｃの横側面１２ｃ２に設けられた電源スイッチ１２ｃ２１をオンして、搭載したバッテリ１４からの直流電流によって直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１を回転させ、減速機１２ｂで減速した回転数で主軸１２ｄを回転させる。
【００５９】
また、作業者は、電源スイッチ１２ｃ２１と同時または前後して手動式スライド機構部本体１３ｂの進退用ハンドル１３ｂ１を掴み回転してスライド用ネジ体１３ｂ２を回転させ、手動式スライド機構部１３に対し穿孔機構部１２をレールＲの方へ移動させる。
【００６０】
そして、主軸１２ｄ先端のセンターピン１２ｄ２が先にレールＲに当たると、センターピン１２ｄ２が徐々に引っ込んで行き、その際に切削油タンク１６に貯留した切削油をセンターピン１２ｄ２と主軸１２内壁との間の隙間から排出し、その後、切削油が供給された箇所に回転する穿孔カッター１２ｄ１先端が当たって、穿孔摩擦等を低減させながらレールＲを穿孔する。
【００６１】
その際、実施形態のレール穿孔機１では、図７や図１０等に示すように、直流モータ１２ａは横向きで穿孔機構部本体１２ｃに内蔵され、吸気口１２ｃ１１は、穿孔機構部本体１２ｃにおける直流モータ１２ａの後側の下側面１２ｃ１に設ける一方、排気口１２ｃ２２は、吸気口１２ｃ１１の位置とは直流モータ１２ａを介し反対側となる直流モータ１２ａの前側であって穿孔機構部本体１２ｃの左右の横側面１２ｃ２で、かつ、吸気口１２ｃ１１よりも高い位置に設けているので、直流モータ１２ａの回転軸１２ａと共に、冷却ファン１２ａ５が回転すると、図１０に示すように、吸気口１２ｃ１１から穿孔機構部本体１２ｃ内に外気が取り入れられ、直流モータ１２ａのローター１２ａ２とステーター１２ａ３との間の隙間（空洞）１２ａ４を通って直流モータ１２ａ内で発生した熱を吸収した暖気を、冷却ファン１２ａ５の左右両側の排気口１２ｃ２２から排出して直流モータ１２ａ等を冷却する。
【００６２】
（レールＲからレール穿孔機１を取外す作業）
レールＲの穿孔が完了した場合、作業者は、従来の発電機を使用したレール穿孔機と同様に、進退用ハンドル１３ｂ１を逆回転させてスライド用ネジ体１３ｂ２を逆回転させ、穿孔機構部１２をレールＲから後退させ、レールＲから主軸１２ｄ先端に装着した穿孔カッター１２ｄ１が外れた際等に電源スイッチ１２ｃ２１をオフする。
【００６３】
その後は、レール押付けボルト１１ｃの締付けハンドル１１ｃ２を掴んで逆回転してレール押付けボルト１１ｃを上昇させ、レール押付けボルト１１ｃ下端部をレールＲの頭部上面から離間させると共に、挟持アーム部１１ａ，１１ｂ下端部を拡げて、レールＲからレール穿孔機１を取外す。
【００６４】
＜実施形態のレール穿孔機１の主な効果＞
以上説明したように、本発明に係る実施形態のレール穿孔機１は、レールＲを挟持するレール挟持機構部１１と、レールＲを穿孔する穿孔機構部１２と、穿孔機構部１２をレールＲの方へスライドするスライド機構部１３とを備え、穿孔機構部１２は、穿孔機構部本体１２ｃに搭載したバッテリ１４からの直流電流によって回転軸１２ａ１を回転させる直流モータ１２ａと、直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１の回転を減速させる減速機１２ｂと、減速機１２ｂを介し直流モータ１２ａによって回転させられ、穿孔カッター１２ｄ１によってレールＲを穿孔する主軸１２ｄとを有する。
【００６５】
そのため、本発明に係る実施形態のレール穿孔機１によれば、保線現場でレールＲを穿孔する際、発電機が不要となるので、発電機による騒音問題を無くすことができ、特に、夜間のレール穿孔作業時における発電機による近隣住民に対する騒音問題を解決することができる。
【００６６】
また、バッテリ１４を搭載し、発電機を使用しないため、トンネル内における発電機の排ガス発生による作業者の健康被害などのリスクも減らすことができると共に、保線作業現場に発電機や接続ケーブル等を運ぶ必要も不要となるので、運搬物の量が減ることによって保線作業者の負担を軽減することができる。
【００６７】
特に、本発明に係る実施形態のレール穿孔機１では、少なくとも直流モータ１２ａは穿孔機構部本体１２ｃに内蔵すると共に、直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１に自己空冷用の冷却ファン１２ａ５を設けており、穿孔機構部本体１２ｃには、冷却ファン１２ａ５の回転によって直流モータ１２ａの内部を空気で冷却するように外気を取り入れる吸気口１２ｃ１１と、直流モータ１２ａの熱を吸収した暖気を排出する排気口１２ｃ２２とを設け、排気口１２ｃ２２は、吸気口１２ｃ１１よりも高い位置に設けている。
【００６８】
そのため、実施形態のレール穿孔機１によれば、吸気口１２ｃ１１から取り入れられ、ステーター１２ａ３内を通って熱を吸収した暖気が排気口１２ｃ２２から勢い良く排出されても、排気口１２ｃ２２は吸気口１２ｃ１１よりも高い位置にあるので、吸気口１２ｃ１１から再度、暖気が取り入れられることは少なくなり、直流モータ１２ａの冷却効率が悪化することを防止することができる。
【００６９】
また、本発明に係る実施形態のレール穿孔機１では、直流モータ１２ａは、その回転軸１２ａ１が穿孔カッター１２ｄ１の軸心と平行となるように横向きで穿孔機構部本体１２ｃに内蔵され、吸気口１２ｃ１１は、穿孔機構部本体１２ｃにおける直流モータ１２ａの後側の下側面１２ｃ１に設ける一方、排気口１２ｃ２２は、吸気口１２ｃ１１の位置とは直流モータ１２ａを介し反対側となる直流モータ１２ａの前側であって穿孔機構部本体１２ｃの左右の横側面１２ｃ２で、かつ、吸気口１２ｃ１１よりも高い位置に設けている。
【００７０】
そのため、実施形態のレール穿孔機１によれば、直流モータ１２ａのローター１２ａ２とステーター１２ａ３との間の隙間（空洞）１２ａ４を通って直流モータ１２ａ内で発生した熱を吸収した暖気が冷却ファン１２ａ５の左右両側の排気口１２ｃ２２から勢い良く排出されても、再度、吸気口１２ｃ１１から取り入れられることがほとんどなくなり、冷却効率が悪化することを防止することができる。
【００７１】
また、排気口１２ｃ２２は穿孔機構部本体１２ｃの左右の横側面１２ｃ２に設けているため、排気口１２ｃ２２から排出された暖気が直流モータ１２ａの上側に搭載したバッテリ１４に直接吹き付けたり、カバー１５装着時にカバー１５の天井裏側に溜まることもなくなり、暖気でバッテリ１４を加熱することがなくなるので、バッテリ１４の寿命や給電効率を悪化させることも防止できる。
【００７２】
また、本発明に係る実施形態のレール穿孔機１は、屋外での降雨時等の使用を想定して、少なくとも穿孔機構部１２の上側に搭載したバッテリ１４を覆ってバッテリ１４が雨水で濡れないように覆うカバー１５を着脱可能に設けており、このカバー１５下端部の高さは、穿孔機構部本体１２ｃの横側面１２ｃ２に設けた電源スイッチ１２ｃ２１の操作の邪魔をせず、かつ、排気口１２ｃ２２の全てを塞がない高さであって、穿孔機構部本体１２ｃの下側面１２ｃ２に設けた吸気口１２ｃ１１よりも高くなるように構成している。
【００７３】
そのため、雨天時等においてカバー１５を装着して運転する場合でも、電源スイッチ１２ｃ２１の操作に悪影響を与えず、また排気口１２ｃ２２から排出される暖気がカバー１５の内側にほとんど貯留せずに効率良く外部へ排出することができる。
【００７４】
また、たとえ排気口１２ｃ２２から排出された暖気がカバー１５の内側に貯留してカバー１５の下端部から屋外へ排出される場合でも、カバー１５の下端部は吸気口１２ａ１１の高さよりも高く構成しているため、雨天時等においてカバー１５を装着して運転した際、排気口１２ｃ２２から排出された暖気を再度、吸気口１２ａ１１から取り入れ難くなり、カバー１５を装着して運転した場合でも冷却効率が悪化することを防止することができる。
【００７５】
また、本発明に係る実施形態のレール穿孔機１では、直流モータ１２ａは、その回転軸１２ａ１が穿孔カッター１２ｄ１の軸心と平行となるように横向きで穿孔機構部本体１２ｃに内蔵されており、減速機１２ｂは、直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１先端の第１駆動側ベベル歯車１２ｂ１１に噛合して水平回転する第１従動側ベベル歯車１２ｂ１２を有する第１スパイラルベベルギヤ１２ｂ１による１段階目の減速を行うと共に、水平回転する駆動側ハスバ歯車１２ｂ２１および従動側ハスバ歯車１２ｂ２２からなるハスバギヤ１２ｂ２によって２段階目の減速を行い、最終的には第２駆動側ベベル歯車１２ｂ３１および第２従動側ベベル歯車１２ｂ３２からなる第２スパイラルベベルギヤ１２ｂ３によって主軸１２ｄに直流モータ１２ａの回転軸１２ａ１の回転を伝達する。
【００７６】
そのため、本発明に係る実施形態のレール穿孔機１では、鉛直方向を向いた直流モータ１２ａや水平方向を回転軸とする大径の従動側ギヤ（減速ギヤ）を使用する場合と比較して、直流モータ１２ａを内蔵すると共に減速機１２ｂや主軸１２ｄを備えた穿孔機構部本体１２ｃの上下方向の長さを小さくして、穿孔機構部本体１２ｃの下側面１２ｃ１を高くすることができる。
【００７７】
その結果、本発明に係る実施形態のレール穿孔機１によれば、レールＲを穿孔する際、レールＲを締結するための金具等がレール穿孔機１の下部にある減速ボックスないしは１２ｂを内蔵した穿孔機構部本体１２ｃに干渉することが少なくなり、レール締結バネを外した上でレールを扛上（こう上）させて金具との干渉を防ぐ作業も減らすことが可能となるので、この点でもレール穿孔作業時の保線作業者の負担を軽減することができる。
【００７８】
尚、上記実施形態の説明では、カバー１５下端部の高さは、穿孔機構部本体１２ｃの横側面１２ｃ２に設けた電源スイッチ１２ｃ２１の操作の邪魔をせず、かつ、排気口１２ｃ２２の全てを塞がない高さであって、直流モータ１２ａの下側に設けられた吸気口１２ｃ１１よりも高くなるように構成して説明したが、本発明では、カバー１５下端部の高さは、排気口１２ｃ２２より高く、排気口１２ｃ２２を全く塞がない高さでも、あるいは排気口１２ｃ２２全てを塞ぐ高さにする場合でも、吸気口１２ａ１１の高さよりも高く構成すれば問題はない。
【００７９】
また、上記実施形態の説明では、冷却ファン１２ａ５は直流モータ１２ａの前側の回転軸１２ａ１に設けて説明したが、本発明では、これに限らず、直流モータ１２ａの後側の回転軸１２ａ１に設けても勿論良い。
【符号の説明】
【００８０】
１  レール穿孔機
１１  レール挟持機構部
１１ａ，１１ｂ  挟持アーム部
１１ａ１，１１ｂ１  顎当接部
１１ａ２，１１ｂ２  腹当接部
１１ｃ  レール押付けボルト
１１ｃ１  雄ネジ部
１１ｃ２  締付けハンドル
１１ｄ  レール押付けボルト支持部
１１ｅ  昇降スリーブ
１１ｆ，１１ｇ  開閉リンク
１２  穿孔機構部
１２ａ  直流モータ
１２ａ１  回転軸
１２ａ２  ローター
１２ａ３  ステーター
１２ａ４  隙間
１２ａ５  冷却ファン
１２ｂ  減速機
１２ｂ１  第１スパイラルベベルギヤ
１２ｂ１１  第１駆動側ベベル歯車
１２ｂ１２  第１駆従動側ベベル歯車
１２ｂ２  ハスバギヤ
１２ｂ２１  駆動側ハスバ歯車
１２ｂ２２  従動側ハスバ歯車
１２ｂ３  第２スパイラルベベルギヤ
１２ｂ３１  第２駆動側ベベル歯車
１２ｂ３２  第２従動側ベベル歯車
１２ｃ  穿孔機構部本体
１２ｃ１  下側面
１２ｃ１１  吸気口
１２ｃ２  横側面
１２ｃ２１  電源スイッチ
１２ｃ２２  排気口
１２ｃ２３  取手
１２ｃ３，１２ｃ３  ガイド棒支持部
１２ｃ４  雌ネジ体
１２ｄ  主軸（スピンドル軸）
１２ｄ１  穿孔カッター
１２ｄ２  センターピン
１３  手動式スライド機構部
１３ａ，１３ａ  ガイド棒
１３ｂ  手動式スライド機構部本体
１３ｂ１  進退用ハンドル
１３ｂ２  スライド用ネジ体
１３ｂ３  軸部
１４  バッテリ
１５  カバー
１６  切削油タンク
Ｒ  レール
【図１】
2020049590.tif 000003
【図２】
2020049590.tif 000004
【図３】
2020049590.tif 000005
【図４】
2020049590.tif 000006
【図５】
2020049590.tif 000007
【図６】
2020049590.tif 000008
【図７】
2020049590.tif 000009
【図８】
2020049590.tif 000010
【図９】
2020049590.tif 000011
【図１０】
2020049590.tif 000012