(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単軌条運搬機Ｍの最前部または最後部の少なくともどちらか一方に、レールＲ近辺の積雪を排除するための鋤型で、上方回動可能な可動スカート部52と固定スカート部51の２分割構造で成る除雪スカート5
を設け、当該除雪スカート5 を、所定値以上の荷重を感知して運搬機Ｍを停止させる感知センサーＳを組み込んだ連結金具Ｃを介して運搬機Ｍと接続することにより除雪装置を構成して、常時には軌条周辺の除雪走行を行い、軌条部の定位置停止装置6
近辺に至ると、定位置停止装置6 を中心にレールＲ部の所定長部分にわたってバイパス的に併設した案内レール9 上へ固定スカート部51と分離して可動スカート部52が乗り上げ上方回動し、定位置停止装置6
を損傷することなく除雪運転を可能とする除雪装置を有する単軌条運搬機および軌条構成。
【請求項２】
感知センサーＳの初期作動荷重は連結金具に配する弾性体の変位量を状況に応じて選択して設定することを特徴とする請求項１に記載の感知センサーを組み込んだ除雪装置を有する単軌条運搬機。
【請求項３】
感知センサーＳの初期作動荷重は無段階可変的に設定し、電気信号に変換して感知した押圧荷重が設定した基準電圧を上回れば即時運搬機の停止回路を動作させることを特徴とする請求項１に記載の感知センサーを組み込んだ除雪装置を有する単軌条運搬機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願は急峻な山岳地等において人員・資機材の輸送に使用される単軌条運搬機に係るものであり、特にはその軌条付近の積雪を除去し、円滑な走行を可能とするための除雪装置を有する単軌条運搬機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
単軌条運搬機を山岳地で使用する工事、たとえば山岳地に位置する通信鉄塔とか送電線鉄塔の建設においては、豪雪地では冬期間の工事は中止されるものであるが、その期間でも運搬機の保守点検時並びに工事現場の巡視活動時等には、運搬機を走行させる必要があった。
また、緊急時には積雪の状況にかかわらず、資機材の搬入が必要なこともあり、その為には積雪時であろうと定期的な軌条の整備は不可欠なものであった。
このような背景の中で使用される山岳地の単軌条運搬機であるが、豪雪地帯では一晩の積雪で軌条が埋まる状況がしばしば発生するものであった。
よって、予め積雪量を見込んで軌条を高位置に敷設するのであるが、一般的な支柱で行う敷設では軌条の高さは１．５Ｍ程度が限度である。
軌条を高い位置に敷設することは一応の積雪対策となるものであるが、最大４５度にもなる急勾配地での作業は困難なものであり、また雪解け時、降雨時の地形の変化も考慮に入れると、あまり高い位置に単軌条を敷設することは好ましい方法ではなかった。
また軌条が高い位置にあると除雪作業を人力で行う際の障害にもなり、課題を残すものであった。
このような状況においての保線作業を容易にするという課題を本願では運搬機の前後に除雪装置を連結することによって解決するものである。
また、除雪装置の採用にあたっては、その排除しようとする積雪荷重を除雪装置と運搬機の連結金具Ｃに設けたセンサーＳによって感知して、所定以上の荷重を除雪装置が感知した際には運搬機Ｍの走行を停止する構造とし、過大な駆動力による運搬機本体、軌条部への損傷を防止するものである。よって適切な駆動力で繰り返し除雪動作を行いながら深雪区間を通過し課題を解決するものである。
またこのセンサーを配置することによって、積雪中に上方より崩れ落ちた岩石が軌条にせき止められ、そのまま運搬機が進めば脱線、損傷する危険な状況が隠れているような場合、また積雪が凍結しその排除荷重が著しく大きく、続行すればレール下面で駆動輪と噛合するラックおよび駆動輪のピニオンが損傷して以後の運行が不可能となるような場合等でも、この荷重感知センサーを設ける対応により、その過荷重を感知し運搬機を停止させることにより安全な走行状態を得ることが出来るものである。
また他の課題として、単軌条運搬機は人員輸送の場合を除いて無人でも運転されることが多く、その際の自動停止のためにレールに配置された定位置停止装置は運搬機に設けられた定位置停止レバーと当接作動関係にあり、対して除雪装置は軌条部のレールと近接した位置を通過することを目的とするため、定位置停止装置が上記除雪装置と衝突して損傷することは必至であり、本願ではこの課題も併せて解決するものである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本願では課題を解決するため、車両の前部（必要に応じては後部にも）に感知センサー付の除雪装置を連結配置するとともに無人運転時の荷降ろし地点等に設置された定位置停止装置の位置では除雪装置の一部分だけにその衝突による損傷を回避する構造を付加して、全体の連続した除雪機能を損なうことなく目的を達するものである。
以下本願の概略構成を述べる。
一般的な単軌条運搬機Ｍの先頭車両はエンジンを搭載した動力車Ｍ1 であり、その最先端部には、バンパーが設けられているが、本願の除雪装置はこのバンパーを取り外して取り付けるものである。
除雪装置は、動力車Ｍ1 との間に過荷重感知センサーＳを組み込んだ連結金具Ｃを配して連結するものであり、レールＲの上下を狭着してレールＲに乗架する車輪ユニットに除雪スカート5 を設置したものである。
除雪スカート5 は後続の動力車Ｍ1 に押され前進することにより所定部分の積雪を排除して運搬機Ｍの走行を容易とするものであり、連結金具Ｃに設けた感知センサーＳ設定値内の荷重の雪は押し除け、設定値以上の荷重を感知した際には即時エンジンを切り運搬機Ｍの走行を停止して運搬機Ｍ、軌条の損傷による運行不可能状態を回避するものである。
また、定位置停止装置6 の位置では、レール部にバイパス的に添設する案内レール9 により除雪スカート5 の一部を当該レール9 への乗架による上方回動で分割通過させ、除雪スカート5 と定位置停止装置6の当接による装置の損傷を防止し、連続した除雪運転を続行可能とするものである。
【０００４】
【実施例】
本願の実施例を詳記する。
除雪装置のフレーム1 は、角パイプ11とプレート12を組合わせて成し、該プレート12の上側には主レールＲに乗架する小径の上側車輪2 ，2 を軸21，21で転動自在に設け、その軸線下位置のレール下面に当接する部分には、上側車輪より少し大きい径のアイドル車輪3 ，3 を軸31，31によって転動自在に設けて、上下両側よりレールを挟着する。車輪2 ，3 間に位置する縦フレーム13の他端には、主レールＲと平行して運搬機の荷重を分割支持する副レールＳＲの上下に配置するローラー4 を設け、前方に鋤形の除雪スカート5 を固定して設けたものである。
【０００５】
除雪スカート5 は、２分割構成とし、主レールＲと副レールＳＲ間に配置するのを固定スカート部51として、フレーム1 に軸止53して設ける。
固定スカート部51はフレーム1 に固定であり次に述べる可動スカート部52と異なり位置を変えることは無い。
主レールＲを挟んだ固定スカート部51の反対側の位置には可動スカート部52が配置される。
なおこの両スカートの分割を２分割というのは概略であり、図１または図４に示すよう厳密には固定スカート部51は軌条部の略中心である主レールＲ上から副レールＳＲの上部までを除雪範囲とし、可動スカート部52は主レールＲの側部より反対側を除雪範囲とするため、その除雪守備範囲の比率は６：４程度である。
可動スカート部52は上方向へ回動可能にフレーム1 に軸止54し、先記した副レールＳＲの位置とは反対方向にローラー軸55を一体的に突設して案内ローラー56を回動自在に設ける。なおこの突設幅は可動スカート52よりなお側方へ出ており、後で述べる案内レール9 に乗り上げ得る長さである。
【０００６】
さらに、可動スカート部52の後方に回動自在に軸止57して補助可動除雪板58を設け、前記可動スカート部52とリンク59で連結して一体的に構成し、この補助可動除雪板58を可動スカート部52の回動と共に上方へ回動させるものである。
この補助可動除雪板58の位置は可動スカート部52の後方であるとともに動力車先頭に設けた定位置停止レバー10の前方に位置して、除雪走行の際に可動スカート部52が除雪し残した雪または除雪後に崩れ落ちた雪により定位置停止レバー10が押圧されて誤作動するのを防止する目的を有している。また、可動スカート部52の回動と一体的に回動して定位置停止装置6のＴ字金具61を回避する際には同作動を行うものである。
【０００７】
定位置停止装置6 は、図３乃至図５に示すように、無人運転時等における停止が必要な位置の軌条支柱7 にプレート，ボルト・ナット等により取付けられ、同装置6 のＴ字金具61の横バーに動力車Ｍ1の定位置停止レバー10が当たり、レバー10を回動してスイッチを入れる構造である。このスイッチは動力車Ｍ1のエンジンの電気回路を切り電磁ソレノイドバルブで燃料カットして停止を行うものである。
（図３において右側から左側に前進する場合）
逆に、後進する場合（図３において左側から右側に走行する）は、定位置停止レバー10がＴ字金具61の横バーに当たってもＴ字金具61の方が回動し、レバー10のスイッチは入らない構造を有している。
【０００８】
連結金具Ｃは固定材Ｃ1 とそれに連結した重合部の外筒Ｃ2 および外筒Ｃ2 内に重合収容される内筒Ｃ3 より成る。内筒Ｃ3 にはバネＣ4 を収容し、バネＣ4 の一端は固定材Ｃ1 との接合面と、他端は内筒端のバネ当接板Ｃ32とで包囲し、バネシャフトＣ5 を貫通して螺合したナットＣ6 によりバネＣ4 の変位量を設定する。重合する外筒Ｃ2 、内筒Ｃ3 の相互関係は、外筒端部両側に設けたガイド溝Ｃ21の切欠内に内筒側に突設したガイドＣ31を嵌入してバネＣ4 の伸縮に応じて内筒外筒の摺動伸縮を可能とするものである。また、内筒Ｃ3 の端部のバネ当接板Ｃ32には当接突起Ｃ33を設けて外筒Ｃ2 に設けたリミットスイッチＬＳの感知レバーＬＳ1 との当接用とする。固定材Ｃ1 端と内筒Ｃ3 先端が連結金具Ｃの両端部となるが、ここにはユニバーサルジョイントＪを設けて除雪スカート5 部と動力車Ｍ1 間を連結するものである。
除雪スカート5部が大きな荷重を受けるとバネＣ4 が収縮し、内筒Ｃ3 が外筒Ｃ2内に嵌入して当接突起Ｃ33が感知レバーＬＳ1 を押し、感知レバーＬＳ1 が回動してリミットスイッチＬＳが入るものである。
具体的には除雪スカート5 部で過積雪、落石、軌条の損傷等による過荷重を受けると、内筒Ｃ3 内のバネＣ4 が収縮し、当接突起Ｃ33と感知レバーＬＳ1 の当接が生じリミットスイッチＬＳが作動するものである。
【０００９】
リミットスイッチＬＳが作動するとエンジンの電気回路がＯＦＦとなり油圧が停止して駆動輪に併設した油圧モーターのメカニカルブレーキが作動するとともに、電磁ソレノイドを配した燃料弁が閉じて、動力車は停止するものである。
また、このリミットスイッチＬＳの作動を油圧回路の電磁ソレノイドバルブ閉鎖にだけ連携して、エンジンを停止させない方法も運行状況によっては便利な方法といえる。
この感知センサーＳの初期作動荷重値の設定は筒内に配するバネＣ4 の弾性度つまり巻条数または変位量によって行うものであり、軌条部の強度、動力性能等によって変更が可能である。この荷重設定のためのバネ変位量と荷重の関係は図８に示すよう、所定域内では一定の特性を有しており、多様な動力性能を持つ運搬機の機種、また軌条の敷設状況等に応用可能なものである。本願実施例では最大２５０Ｋｇ程度に設定するものであるが、より強固な軌条、強力な動力性能が設定できれば感知センサーＳもより大きい荷重に設定するものであり、バネの変位量を変化させるには、バネシャフトＣ5 端のナットＣ6 を操作することにより行うものである。
【００１０】
またこの感知センサーＳの初期作動値を設定する第２の実施例として、電気信号により無段階的に行う方法もある。
具体的な方法としては図１０のように連結金具ＣにゲージＧを貼り付けたロードセルＲＳを配置して、荷重による押圧力歪を検知し、電気信号に変換して初期に設定した基準値と比較し、その値が大きければエンジンの電気回路をＯＦＦとし、押圧を停止して駆動輪に併設した油圧モーターのメカニカルブレーキを作動させるとともに、電磁ソレノイドを配した燃料弁を閉じて、動力車Ｍ1を停止させるか、あるいは油圧の停止だけを行い走行を停止するものである。
この手法では初期作動荷重値の設定が運転席の操作盤に配置した設定スイッチにより可変とすることができ、除雪作業中の雪の状態、軌条部の敷設状態等の変化に応じた作動値の変更が運転操作の中で可能となり、運搬機を停止して行うバネの変位量を手動で変更する方法に比してより便利なものである。
【００１１】
本願は、図２に示すように、運搬機Ｍのバンパーを取り外した後に連結金具Ｃ端のユニバーサルジョイントＪを取付け、他端を前方に配した除雪装置の取付金具14に取付ける。
主レールＲに除雪装置を乗架する際には、上側車輪2 ，2 を外して主レールＲの下側より嵌め入れ、外していた上側車輪2 ，2 を主レールＲの上側に嵌入することによって行い、次に除雪スカート5 をフレーム1 の上から覆せボルト・ナット等より取付けるものである。
【００１２】
以上の構成の除雪装置を有する本願単軌条運搬機を走行させる場合、主レールＲと副レールＳＲ間は運搬機底面に位置する駆動車輪や油圧モーター，油圧パイプが通過するため、その通過空間は何も遮る物は設置されておらず、固定スカート51によって連続除雪をすればよいのであるが、単軌条運搬機は一般的に自動運転を可能とするため軌条両端部また所定荷降ろし場等に定位置停止をさせる装置が設けられている。
この定位置での停止を行うため、軌条部に定位置停止装置6 を設置し、運搬機Ｍに定位置停止レバー10を設け、両者を接触可能に配置するものである。
本願の定位置停止レバー10は、図２のように動力車Ｍ1 の駆動車輪ユニットＵに取付けられ、定位置停止装置6 は進行方向に向かって主レールＲの左側に配されているものである。
よって、この運搬機の定位置停止レバー10の通過空間の積雪は除雪しなければルート途中でレバーが雪に当たって運搬機自体の走行が停止してしまうため、それより前方の位置に除雪スカート5 が必要となるものである。
しかし、除雪スカート5 が固定されてしまうと、レールに設置された定位置停止装置6 と衝突し損傷してしまうため、定位置停止装置6 が設置された区間は、除雪スカート5 が回避する機構が必要になってくるものである。
本願では定位置停止装置6 を設けた軌条支柱7 の前後数箇所の軌条支柱7 に案内レール取付支柱8 を設け、該案内レール取付支柱8 にバイパス状に順次傾斜をつけて形成した案内レール9 を主レールＲに平行して設け、前記可動スカート部52の案内ローラー56が案内レール9 上に乗架移動し、軸54を中心として可動スカート部52先端部を上方へ自動回動し、定位置停止装置6 を回避する構造を採用するものである。
図３によって説明すれば、走行してきた単軌条運搬機Ｍの可動スカート部52案内ローラー56は、定位置停止装置6 手前より案内レール9 上に自動的に導かれ、可動スカート部52先端が上方へ回動して定位置停止装置6 のＴ字金具61を回避し、さらに走行すれば案内レール9 は徐々に主レールＲ面と同一高さに収束し、再び可動スカート部52は元の位置に納まって除雪走行を行うものである。
【００１３】
また、除雪途中で２５０Ｋｇｆ以上の荷重が除雪スカート5 に加わると、感知センサーＳが作動して運搬機Ｍを停止させるものである。
過荷重により感知センサーＳが作動した状態は、連結金具Ｃ内のバネＣ4 が押圧され、感知レバーＬＳ1 が回動してリミットスイッチＬＳが入り、エンジンの電気回路が切断され、電磁ソレノイドを利用した燃料弁により燃料が遮断されるとともに油圧モーターのメカニカルブレーキが作動した状況である。
この２５０Ｋｇｆ以上の荷重はいろいろ推察できるが、凍結して氷状となった雪であることが確認できれば再度低速で発車して徐々に除雪を行えばよいのである。積雪下に落石が隠れている場合、倒木がある場合、またそれらによって軌条部が損傷変形して過負荷となっている場合等では、感知センサーＳがそれらの危険な状況の探査機となるものである。この様に感知センサーＳが作動して停車すれば必ず降車して積雪内の調査をすることが必要である。
【００１４】
また、上記したような凍結状態では、図１２に示すように除雪スカート5 最先端に取付、取外し自在な爪を任意に配置し、アイスピックで氷を砕くような状況で砕氷進行する方法も効果がある。この方法においては、単軌条運搬機自体が急傾斜地に敷設されるものであり、斜め下方に向いた爪は走行とともに氷の層の下に自然と入りこみ、そのまま進行するだけで持ち上げられた氷の層が順次傾斜に沿って下方へと落下するものである。
【００１５】
図１３は、運搬機Ｍの後端部に取付けた除雪装置であり、前記した前方先端に設けた除雪装置とは同等の構造，効果を有し、運搬機Ｍの後進時に除雪するものである。
運行形態によっては運搬機の乗架方向が逆になることも有り、後端部が先頭となる際の実施状況であるとともに、長距離敷設路で、激しい降雪時の除雪において、帰り道の除雪が必要となる際には適するものである。
【００１６】
【発明の効果】
以上、本願の除雪装置を設けた運搬機およびそれに対応した軌条構成を用いることにより、除雪作業が安全に行えるものである。
この除雪作業において、積雪中に落石、倒木等のそのまま進行すれば危険な状況が隠されていても、過大な負荷が除雪装置に加わった際には感知センサーが作動して運搬機を停止させるため、過負荷による運搬機、軌条部の損傷が生じることもなく、また最悪の場合には脱線に至るような危険な状況を回避できるものである。
また、除雪走行を行うことにより運搬機の駆動車輪ユニットを成す駆動車輪や油圧モーター，配管パイプ等に雪が付着して電気回路とか、油圧配管のトラブルの原因となることもなく、また定位置停止用の感知レバーが雪に当たって急停止するようなこともなくなるものである。
また、除雪装置自体は、軌条途中より嵌合配置が可能であり、運搬機自体を軌条より取り外して除雪装置を取り付けるという面倒な準備も必要もないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願除雪装置斜視図。
【図２】本願除雪装置の走行状態正面図。
【図３】本願除雪装置の可動状態正面図。
【図４】図３の平面図。
【図５】図３の左側面図。
【図６】本願除雪装置の透視図。
【図７】本願感知センサーの第１実施例の正面図。
【図８】図７の荷重−変位量特性図。
【図９】本願感知センサーの第１実施例の一部分斜視図。
【図１０】本願感知センサーの第２実施例の正面図。
【図１１】本願除雪スカートに爪を配したところの斜視図。
【図１２】本願の砕氷進行状態の正面図。
【図１３】本願単軌条運搬機の後端側に取付ける除雪装置正面図。
【符号の説明】
1     フレーム
11    角パイプ
12    プレート
13    縦フレーム
14    取付金具
2     上側車輪
21,31   軸
3     アイドル車輪
4     ローラー
5     除雪スカート
51    固定スカート部
52    可動スカート部
511   補助スカート
53   軸止
54    回動軸
55    ローラー軸
56    案内ローラー
57    回動軸
58    補助可動除雪板
59    リンク
6     定位置停止装置
61    Ｔ字金具
7     軌条支柱
8     案内レール取付支柱
9     案内レール
10    定位置停止レバー
Ｃ    連結金具
Ｃ1   固定材
Ｃ2   外筒
Ｃ3   内筒
Ｃ4   バネ
Ｃ5   バネシャフト
Ｃ6   ナット
Ｃ21  ガイド溝
Ｃ31  ガイド
Ｃ32  バネ当接板
Ｃ33  当接突起
Ｇ    ゲージ
Ｌ    ラック
ＬＳ  リミットスイッチ
ＬＳ1 感知レバー
Ｊ    ユニバーサルジョイント
Ｍ    運搬機
Ｍ1   動力車
Ｒ    主レール
ＲＳ  ロードセル
Ｓ    感知センサー
ＳＲ  副レール
Ｕ    駆動車輪ユニット
【図１】
0003657821.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003657821.tif 000010
【図１０】
0003657821.tif 000011
【図１１】
0003657821.tif 000012
【図１２】
0003657821.tif 000013
【図１３】
0003657821.tif 000014