(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けたアームと、そのアームの長さ方向の異なる位置に回転自在に取り付けた複数本のローラと、前記回転軸またはアームにこのアームを回転させるための操作棒を接続可能としたレール持ち上げ機構を、前記回転軸を支持する軸受を有する台板に取り付けてなり、前記回転軸またはアームに操作棒を接続して前記回転軸を回転させることにより前記ローラによってレールの上げ下ろしができるようにした鉄道レール持ち上げ装置であって、前記複数本のローラが、前記アームが水平に倒れた状態において前記回転軸に近いものほど前記アーム上面に近い位置に取り付けられていることを特徴とする鉄道レール持ち上げ装置。
【請求項２】
前記アームは、内側の間隔が前記レールの底部の幅よりも広くなるように前記回転軸に取り付けられた１対のアームを含み、これら１対のアームが倒れて水平姿勢のとき、前記ローラが前記レールの底部の下に挿入可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の鉄道レール持ち上げ装置。
【請求項３】
前記台板がスラブ軌道のレール取り付け用床版に載置された状態において、前記台板がレール締結装置の台座に嵌合するように前記台板の端部に嵌合爪が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の鉄道レール持ち上げ装置。
【請求項４】
前記回転軸に前記回転軸の半径方向で外側に突出して取り付けられかつ先端外周面がカム面とされたカムアームと、
前記カム面に摺接させられたスライドピースを有しかつ前記スライドピースが押し込められる動作に対して抵抗力を発生するように前記台板に取り付けられたダンパとを更に備え、
前記カム面は、前記ローラが前記レールを持ち上げている位置に前記カムアームが前記回転軸と共に回転している状態から前記ローラが前記レールを下ろす位置に前記カムアームが前記回転軸と共に回転することにより前記スライドピースを前記ダンパに次第に押し込む形状とされている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の鉄道レール持ち上げ装置。
【請求項５】
前記１対のアームの少なくとも一方のアームの内側でかつ前記ローラよりも前記アームの先端側の位置に、前記アームの長手方向と平行な方向の回転中心軸線を有する竪ローラが設けられていることを特徴とする請求項２、請求項２を引用する請求項３、請求項２を引用する請求項４、請求項２を引用している請求項３を引用する請求項４のいずれか一項に記載の鉄道レール持ち上げ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道線路の軌道部分であるレールや、レールとまくら木あるいは床版との間に挿入されているゴムパッド等を交換する際に、レールの締結装置を外し、レールを持ち上げたり下ろしたりするための鉄道レール持ち上げ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道線路の軌道部分は、従来、地盤の上にバラストと呼ばれる砕石を敷いて道床とし、その上にまくら木を並べ、さらにその上に所定間隔で２本のレールを置き、締結装置（ファスナ）によりレールをまくら木に固定する構造が採用されてきたが、近年、バラストの突き固めや砕石の補充、まくら木の腐蝕、割損による交換、締結装置のゆるみ防止などに対応するため、良好な乗り心地の維持と保線作業の省力化を目的としてバラスト道床をコンクリート床版に置き換え、これに直接レールを固定するスラブ軌道などの軌道構造が多く採用される傾向にある。しかしスラブ軌道はバラスト道床と比べてクッション性が劣るため、レールと床版との間に振動を吸収するゴム製の軌道パッドを挿入することが必要である。レール、軌道パッドはともに列車運転に伴う消耗部分であり、所定期間毎に交換が必要である。
【０００３】
レールを交換したり、軌道パッドを交換するには、締結装置を外し、レールを持ち上げる作業が必要である。たとえ１枚の軌道パッドを交換するだけでも、１箇所だけを持ち上げることは困難であり、前後に亘って複数箇所を持ち上げなければならない。
【０００４】
従来レールを持ち上げるには、「山越器」と呼ばれる門形のフレームをレールをまたいで設置し、これからチェーンブロック等を使用してレールを持ち上げることが行われてきたが、山越器もチェーンブロックも大型の重量物であるから、作業はかなり大がかりなものとなっていた。
【０００５】
特許文献１には、レールの両側に、レールの頭部を持ち上げるローラを先端に有する小型のスクリュージャッキを設置して両側のジャッキを協調させながらレールを持ち上げる作業方法が提案されている。しかしこのやり方は、両側のジャッキをバランスよく作動させる必要があるので作業が不安定である上、レールの首の部分を持ち上げるため、ジャッキをレールに接近させて設置するとレールの底部がジャッキに当たらない高さまでしか持ち上げられないなどの問題点がある。
【０００６】
特許文献２には、レールの脇に油圧ジャッキを設置し、レール底部を片持ちで持ち上げるレール扛上用ジャッキが記載されている。しかし足踏み式の油圧ジャッキは大きいのでレール脇に設置することが困難な場所も多く、また締結装置などがあるためレールに接近して行う作業に支障がある。
【０００７】
特許文献３には、レール下面にゴム袋を挿入し、この中に圧縮空気を送ってレールを持ち上げるアイデアが記載されているが、レールとの接触面がレール底部幅に限定される以上、レールを持ち上げるために必要な面積を確保することは現実的でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００９−５０１８５４号公報
【特許文献２】特開平０８−１０９６０２号公報
【特許文献３】特開平１０−２４５１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記した従来の技術やさまざまな提案に於ける問題点を解消し、レール下部に挿入が容易な薄い形状で持ち運びも容易な軽量であり、周囲の作業の邪魔にもならず、かつ人力でも簡単にレールを持ち上げ、下ろすことのできる鉄道レール持ち上げ装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の本発明は、回転軸に取り付けたアームと、そのアームの長さ方向の異なる位置に回転自在に取り付けた複数本のローラと、前記回転軸またはアームにこのアームを回転させるための操作棒を接続可能としたレール持ち上げ機構を、前記回転軸を支持する軸受を有する台板に取り付けてなり、前記回転軸またはアームに操作棒を接続して前記回転軸を回転させることにより前記ローラによってレールの上げ下ろしができるようにした鉄道レール持ち上げ装置であって、前記複数本のローラが、前記アームが水平に倒れた状態において前記回転軸に近いものほど前記アーム上面に近い位置に取り付けられていることを特徴とする鉄道レール持ち上げ装置である。
【００１１】
請求項２に記載の本発明は、前記アームは、内側の間隔が前記レールの底部の幅よりも広くなるように前記回転軸に取り付けられた１対のアームを含み、これら１対のアームが倒れて水平姿勢のとき、前記ローラが前記レールの底部の下に挿入可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の鉄道レール持ち上げ装置である。
【００１２】
請求項３に記載の本発明は、前記台板がスラブ軌道のレール取り付け用床版に載置された状態において、前記台板がレール締結装置の台座に嵌合するように前記台板の端部に嵌合爪が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の鉄道レール持ち上げ装置である。
【００１３】
また、請求項４に記載の本発明は、前記回転軸に前記回転軸の半径方向で外側に突出して取り付けられかつ先端外周面がカム面とされたカムアームと、前記カム面に摺接させられたスライドピースを有しかつ前記スライドピースが押し込められる動作に対して抵抗力を発生するように前記台板に取り付けられたダンパとを更に備え、前記カム面は、前記ローラが前記レールを持ち上げている位置に前記カムアームが前記回転軸と共に回転している状態から前記ローラが前記レールを下ろす位置に前記カムアームが前記回転軸と共に回転することにより前記スライドピースを前記ダンパに次第に押し込む形状とされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の鉄道レール持ち上げ装置である。
【００１４】
さらに、請求項５に記載の本発明は、前記１対のアームの少なくとも一方のアームの内側でかつ前記ローラよりも前記アームの先端側の位置に、前記アームの長手方向と平行な方向の回転中心軸線を有する竪ローラが設けられていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の鉄道レール持ち上げ装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アームの長さ方向の異なる位置に回転自在に取り付けた複数本のローラが、アームが水平に倒れた状態において前記回転軸に近いものほど前記アーム上面に近い位置に取り付けられているため、持ち上げる最初の段階での力が軽減され、少ない負担で必要な高さの持ち上げができる。また、レール下部に挿入が容易な薄い形状で持ち運びも容易な軽量であり、周囲の作業の邪魔にもならず、レールを真下から簡単に持ち上げ、下ろすことのできる鉄道レール持ち上げ装置が実現し、作業の安全性ならびに作業性が大きく向上するというすぐれた効果を奏する。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明によれば、レールやパッド等の交換が終了してレールを本来の高さまで下げる場合、回転軸と共にカムアームが回転し、カムアームの先端外周面であるカム面がスライドピースをダンパ側に押し込む。そのスライドピースの押し込みに対してダンパから抵抗力が作用することにより、回転軸の回転すなわちレールが載っているアームの回転が抑制され、その結果、レールが自重により急激に「落下」するなどの事態を防止して、レールを徐々に下げることができる。
【００１７】
さらに、請求項５に記載の本発明によれば、レールを切断、あるいは交換のため縦方向に送る場合に、レールの底部の側面が竪ローラに接触してその竪ローラが回転することによって縦送りに対する抵抗が少なくなり、その結果、例えば傾斜のついた曲線部分であってもレールを滑らかに送ることができるという効果がある。
【００１８】
この種の保線作業は、終列車の通過後から始発列車の通過までというきわめて制約された時間内に完全に終了させなければならないという制約があり、本発明の鉄道レール持ち上げ装置を使用することにより、実に７０％近い能率向上が見られた。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明実施例の鉄道レール持ち上げ装置を示す斜視図である。
【図２】本発明実施例の鉄道レール持ち上げ装置の台板を示す斜視図である。
【図３】本発明実施例の鉄道レール持ち上げ装置を示す正面図である。
【図４】本発明実施例の鉄道レール持ち上げ装置の台板をスラブ上のタイプレート部分に取り付けた状態を示す平面図である。
【図５】本発明実施例の鉄道レール持ち上げ装置のアームを示す正面図である。
【図６】本発明実施例の鉄道レール持ち上げ装置のアームおよびローラ部分の断面図である。
【図７】本発明実施例の鉄道レール持ち上げ装置のアームの役割を示す説明図である。
【図８】本発明第２の実施例の鉄道レール持ち上げ装置を示す斜視図である。
【図９】本発明第２の実施例の鉄道レール持ち上げ装置でレールを持ち上げている状態を示す斜視図である。
【図１０】同じく本発明第２の実施例の鉄道レール持ち上げ装置でレールを持ち上げている状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明第２の実施例の鉄道レール持ち上げ装置におけるダンパの作用を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下図面により本発明の２つの実施例を詳細に説明する。
【００２１】
図１は実施例の鉄道レール持ち上げ装置の使用前の状態を示す斜視図である。この鉄道レール持ち上げ装置は、１本の回転軸１に、内側の間隔がレール底部幅よりも広くなるように角度を揃えて取り付けた２本１対のアーム２ａ，２ｂと、それら１対のアームの間に、それらアームの長さ方向の異なる位置に回転自在に取り付けた２本のローラ３ａ，３ｂと、前記回転軸の１対のアーム２ａ，２ｂのそれぞれ外側に、このアームを回転させるための操作棒を接続（差し込み）可能とした２本の管体４ａ，４ｂとを取り付けてなる鉄道レール持ち上げ機構を、前記回転軸１を支持する軸受５を有する台板６に取り付けて構成される。この図に示すとおり、装置全体は使用前の状態において偏平であり、スラブとレールとの隙間以内の高さ、例えば２９．５ｍｍ以下に設計されているから、レール下部に挿入できる。
【００２２】
図２は実施例の鉄道レール持ち上げ装置の台板６を示す斜視図である。台板６は細長い板状で、その中央部分には前記の回転軸１を回転支持する軸受５が設けられ、両端部には台板６がスラブ軌道のレール取り付け用床版に載置された状態において、台板６がレール締結装置の台座であるタイプレートＴに嵌合するように嵌合爪６１ａ，６１ｂが設けられている。またその内側のアーム２ａ，２ｂに対応する位置には凸部６２ａ，６２ｂが形成されている。
【００２３】
図３は実施例の鉄道レール持ち上げ装置の正面図である。図１に示したように、１対のアーム２ａ，２ｂおよび２本の管体４ａ，４ｂは１本の回転軸１に固定され、いずれも同じ角度で回転軸１を中心に回転できる。両側の管体４ａ，４ｂに操作棒を差し入れ、この図の矢印方向に引き起こすことにより、同じ位相のアーム２ａ，２ｂも引き起こされる。
【００２４】
図４は、実施例の鉄道レール持ち上げ装置の台板６をスラブＳ上のタイプレートＴ部分に嵌合させた状態を示す平面図である。タイプレートの中央のレールの真下になる部分にはゴム製の軌道パッドＰが敷かれている。タイプレートＴは複数本のボルトＢでスラブに固定されている。なお、レール締結用のファスナは、すでに取り外されたものとして図示していない。
【００２５】
図５は実施例のアーム２を示す正面図である。回転軸１が通る孔２１、２本のローラ３ａ，３ｂを回転支持する孔２２，２３が設けられている。孔２２，２３は、図５のアーム２が水平に倒れた状態において、前記回転軸１、すなわち回転軸１が通る孔２１に近いものほど前記アーム２ａ，２ｂの上面に近い位置に設けられている。
【００２６】
図６は実施例のアーム２およびローラ３部分を示す断面図であって、ローラ３ａあるいはローラ３ｂの中心軸線に沿う面で切断して回転軸１の方向から見たものである。ローラ３は両端の支持軸部分と内側のローラ部分とを一体としてもよいが、この図のように全長を貫通する軸３１と、これに嵌装される筒状体３２とに分け、さらに筒状体３２を長さ方向に分割して３２ａ，３２ｂとすると、レールを移動させるときなどにレールの底面が均一にローラに接触していなくても筒状体がなめらかに回転するので具合がよい。
【００２７】
本実施例の鉄道レール持ち上げ装置の使用状態を図７により説明する。２本のローラ３ａ，３ｂが、アーム２が水平に倒れた状態において回転軸１に近いものほど、すなわちローラ３ａの方がローラ３ｂよりもアーム３の上面に近い位置に取り付けられている。図７の（ａ）は装置をレールＲの下部に挿入して、アームを僅かに起した状態である。この段階では高い位置にあるローラ３ａがレールＲを持ち上げている。はじめは大きな力が必要なので、「てこ」であるアームの回転半径の小さいローラ３ａがレールを持ち上げるのが効果的である。アームの角度が大きくなると図７の（ｂ）の状態となって、レールＲの支持はローラ３ｂに交代する。ローラ３ｂは回転軸から遠い距離にあるのでこのローラ３ｂによって支持されるレールＲの高さが高くなって、レールＲの下部に広いリアランスが生じ、十分な作業スペースを確保することができる。
【００２８】
さらに持ち上げた状態をしばらく保持するには、角度をさらに大きくして９０度以上とし、図７の（ｃ）に示すように台板６の凸部６２ａ，６２ｂ５の傾斜面６３ａ，６３ｂに当たるようにすれば安定する。
【００２９】
なお、傾斜面６３ａ，６３ｂに当たるのはアーム２そのものでなく、これと一体となって回転する他の部材であってもよい。図１に示した実施例では、凸部６２の位置が棒材を接続する管体４の根元の部分に対応している。
【００３０】
たとえばローラ３ａと回転軸１との距離が５０ｍｍ、ローラ３ｂと回転軸１との距離が９０ｍｍであれば、図７の（ａ）の段階では図７の（ｂ）の段階に比べて５０／９０、すなわち５６％の力で持ち上げることができる。
【００３１】
持ち上げは人力でも十分可能であるが、機械力を用いることも可能である。
【００３２】
図示した実施例の鉄道レール持ち上げ装置の重量は１基で４．０ｋｇ程度で小形、軽量であるから持ち運びや挿入、取り出しも容易で、作業性はきわめてよい。
【００３３】
なお、管体４はアーム２を回転させるためのものであるから、回転軸１に取り付ける代わりにアーム２の側面に固定してもよいし、また管状でなく棒状とし、管状のものを差し込んで操作するようにしてもよい。
【００３４】
また、本発明の鉄道レール持ち上げ装置を使用すると、図７（ｃ）の状態においてはレールＲは回転自由なローラ３ｂに支持されているので、溶接、切断等の作業のためレールＲを長さ方向に容易に移動させることができるという効果もある。
【００３５】
図８は本発明第２の実施例の鉄道レール持ち上げ装置を示す斜視図、図９はこの第２の実施例の鉄道レール持ち上げ装置でレールを持ち上げている状態をレール側面から見た斜視図、図１０は同じくこの第２の実施例の鉄道レール持ち上げ装置でレールを持ち上げている状態をレール長さ方向から見た斜視図である。これまで説明した第１の実施例と共通する部分については同一符号を使用してその詳細な説明は省略する。
【００３６】
この第２の実施例の鉄道レール持ち上げ装置では、回転軸１の一方のアーム２ｂの外側にカムアーム８１が取り付けられている。このカムアーム８１は、回転軸１からその半径方向で外側に突出しており、カムアーム８１の先端外周面がカム面８２となっている。一方、台板６の一部は、カムアーム８１に対応する箇所で水平方向に延びており、その水平方向に延びた箇所にダンパ８が取り付けられている。ダンパ８は、図示しないピストンからカムアーム８１に向けて延びたロッド８３（図１１の（ａ）参照）を有しており、ロッド８３の先端部にはスライドピース８４が取り付けられている。そして、ダンパ８は、油圧式のものであって、スライドピース８４がダンパ８側に押された場合に、内部に封入されているオイル中のピストンの移動に対して抵抗力（オイルの粘性あるいは流動による抵抗力）を発生するように構成されている。また、ピストンおよびロッド８３をカムアーム８１側に突き出させるためのスプリング（図示せず）が内蔵されている。したがって、スライドピース８４は、上記のカム面８２に押し付けられて、両者が摺動するようになっている。
【００３７】
なお、この第２の実施例では操作棒７は管体を用いずに、直接、アーム２の先端に丸孔を設けてその中に差し込んでいるが、操作棒７の回転軸１への取付けはこの他にもいろいろな方法で行ってよい。
【００３８】
図１１はカムアーム８１ならびにダンパ８の作用を説明する説明図である。カムアーム８１の輪郭は回転軸１に対してアーム２の長さ方向に伸びる紡錘形状となっており、これに押されるカムフォロワであるスライドピース８４はアーム２が倒れるに従って図１１の左方向に押し込まれる。すなわち、カム面８２は、前記ローラ３ａ，３ｂがレールＲを持ち上げている位置にカムアーム８１が回転軸１と共に回転している状態からローラ３ａ，３ｂがレールＲを下ろす位置にカムアーム８１が回転軸１と共に回転することによりスライドピース８４をダンパ８に次第に押し込む形状とされている。
【００３９】
図１１の（ａ）はレールＲを持ち上げた状態で、スライドピース８４はカム面８２のうちダンパ８から最も後退した（最も肉の薄い）円弧部分に接触している。すなわち、ロッド８３およびスライドピース８４が最も突出した状態になっている。操作棒７を矢印の方向に回転させてレールＲを下ろして行くと、回転軸１およびこれに取り付けられているカムアーム８１が図１１の（ａ）における反時計方向（矢印の方向）に回転する。カム面８２の形状は、上記のように回転することによりスライドピース８４に接触する箇所の前記回転軸１の中心からの距離が次第に大きくなる形状であるから、スライドピース８４およびロッド８３がダンパ８に徐々に押し込まれ、図１１の（ｂ）に示す状態となる。
【００４０】
ダンパ８は油圧式である。油を封入したシリンダ内にピストンが挿入されており、ピストンが移動するときにピストンに設けられた細い孔を油が通過することにより抵抗力が発生し、移動速度を抑制する。使用目的により片効き、両効きの種類があるが、本発明においてはレールＲを下降させるときの速度を抑制するのが目的であるから、片効きでよい。またダンピング効果は、ピストンを通り抜ける油の通路の絞りの度合いによって調節できるので、作業中でも任意に変更できる。
【００４１】
このようなダンパ８を設けたことにより、レールＲを下ろす際にレールＲの自重で急激に落下することがなく、安全に作業ができる。あるいは作業者が操作棒７を支える力、もしくは作業者の負担を軽減できる。
【００４２】
また、スライドピース８４には図に示すような突起８５が設けてある。この突起８５は、レールＲを完全に下ろしてカムアーム８１が水平状態にまで倒れ込んだ状態で、カムアーム８１の先端部に上側から引っ掛かるように形成されている。したがって、突起８５よりも図１１における下側の部分は、カムアーム８１の先端部から後退している。そのため、カムアーム８１の最先端部が突起８５の箇所を上から下に通り過ぎると、ダンパ８に内蔵されているスプリングによってロッド８３およびスライドピース８４が前進してカム面８２に当接し、突起８５がカムアーム８１の先端部に上側から引っ掛かる。そのため、アーム２を前記操作棒７によって特に回転させない状態では、カムアーム８１が突起８５に引っ掛かっていることにより、アーム２あるいは回転軸１が回転することはない。このように突起８５は、アーム２が畳まれた状態において開かないためのストッパの役割をし、持ち運びに際してアーム２などがバタバタ開くのを防止する。レールＲを持ち上げる際には操作棒７を使用するので、スライドピース８４がダンパ８側に一旦押し戻されてカムアーム８１の先端部が突起８５から簡単に外れ、作業の支障にはならない。
【００４３】
さらに図８、図１０に示すように、１対のアームの一方（２ｂ）の内側のローラ３ｂよりも高い位置（アーム２ｂの先端側の位置）に、アーム２ｂと同方向（アーム２ｂの長手方向と平行な方向）の回転中心軸を有する竪ローラ９が設けられている。これはレール面に傾斜（カント）の付けられた曲線部分などでレールＲを縦送りする際、レールＲが低い側に偏るので、この竪ローラ９により送りを滑らかにする目的である。本発明に係る鉄道レール持ち上げ装置をレールＲの下に挿入する際、竪ローラ９のある方を低い側にすればよいので、両側にローラを設ける必要はない。
【００４４】
特には図示しないが、図９においてカムアーム８１の上面に被せるように、右側の２本のボルトを使用して板バネを取り付けると、レールを持ち上げるときにカムアーム８１がこの板バネを押し上げ、頂点を過ぎた位置でレールを支持するので、レールを縦送りする際、ローラ３とレールとの接触が悪く操作棒７の自重等によりカムアーム８１が戻されようとすることを抑制する効果がある。板バネがカムアームのカバーにもなる。
【符号の説明】
【００４５】
１…回転軸、  ２…アーム、  ３…ローラ、  ４…管体、  ５…軸受、  ６…台板、  ７…操作棒、  ８…ダンパ、  ９…竪ローラ、  ６１ａ，６１ｂ…嵌合爪、  ６２，６２ａ，６２ｂ…凸部、  ６３ａ，６３ｂ…傾斜面、  ８１…カムアーム、  ８２…カム面、  ８３…ロッド、  ８４…スライドピース、  ８５…突起、  Ｂ…ボルト、  Ｐ…軌道パッド、  Ｒ…レール、  Ｓ…スラブ（床版）、  Ｔ…タイプレート。
【図１】
0006655432.tif 000002
【図２】
0006655432.tif 000003
【図３】
0006655432.tif 000004
【図４】
0006655432.tif 000005
【図５】
0006655432.tif 000006
【図６】
0006655432.tif 000007
【図７】
0006655432.tif 000008
【図８】
0006655432.tif 000009
【図９】
0006655432.tif 000010
【図１０】
0006655432.tif 000011
【図１１】
0006655432.tif 000012