(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道走行車両の端部に装着される作業装置であって、昇降可能なフランジャを備え、該フランジャを下降させた場合の軌道間における最下端部が軌道上面よりも下方に位置する作業装置において、
前記フランジャ最下端部が軌道上面から所定値を超えて下降しないように規制する過下降規制部材を設け、その過下降規制部材が、前記フランジャ本体の幅方向両側に設けられてその下端部が軌道上面に当接することで前記フランジャの過下降を規制する部材であることを特徴とする作業装置。
【請求項２】
前記過下降規制部材の軌道との当接部に絶縁性を有するレール接触用ガイド部材が取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の作業装置。
【請求項３】
前記レール接触用ガイド部材が所定の硬度及び弾性を有することを特徴とする、請求項２に記載の作業装置。
【請求項４】
前記レール接触用ガイド部材が、硬質ウレタンゴム製であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の作業装置。
【請求項５】
当該作業装置がラッセル式除雪装置であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の作業装置を車両端部に装着したことを特徴とする軌道走行車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道モーターカーや鉄道車両に装着される作業装置による地上設備の破損を防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
雪国の鉄道では、降雪・積雪時に機関車や軌道モータカーなどの端部に除雪装置を装着して除雪・排雪作業を行なっている。ラッセル除雪装置や除雪プラウなどにおいては、前頭部の最下端にフランジャと呼ばれる可動式の部材を備えるものがあり、踏切や分岐器等支障のある個所以外ではフランジャを下ろして軌道のレール間（線路間）に溜まった雪を排雪する。特開平６−２８０２２９号公報（特許文献１）には、フランジャを備えたラッセル除雪装置を装着した軌道除雪車が開示されている。このような除雪用フランジャは、通常はレール面以下３０ｍｍ程度を限度に（フランジャ下端がレール上面から３０ｍｍ以上降下しないように）調整されるが、車体が前後方向に傾いたときに、それ以上に下がる場合がある。
【０００３】
一方、軌道のレール間には、ＡＴＳ（自動列車停止装置）やＡＴＣ（自動列車制御装置）の地上子（情報伝送用コイル）等の地上設備が設置されている個所があり、除雪車両により除雪作業を行う際に、上記フランジャをレール面より下げて除雪を行う場合に、車両のオーバーハングが大きいとレールの高低差によって地上設備を破損する恐れがあった。
【０００４】
実際、ＪＲ北海道の４級線（線路等級）にて、レール間に埋設してある地上子とフランジャが接触する事故が発生したことがある。事故例は、車両のオーバーハングが５３２０ｍｍ、静止状態でのフランジャ〜地上子間が１４ｍｍ、時速２５ｋｍ／ｈで通過時に接触が発生した。
【０００５】
なお、４級線レール状態は、最悪時に５ｍの距離で以下の寸法までの高低差が有っても認められる。
整備目標値、高低差：動的１９ｍｍ、静的：１１ｍｍ
整備基準値、高低差：動的３０ｍｍ、静的：２２ｍｍ
【０００６】
最悪の場合を考えると、整備基準値の３０ｍｍの高低差が、今いる車輪の前後にある場合（レールにより形成されるＶ字の谷間に車輪がある場合が想定される）、水平時にレール下３０ｍｍにあるフランジャはレール下８４ｍｍの位置まで下がる可能性がある。地上子の埋設高さは、レール下７０ｍｍ±５ｍｍのため、上記条件のところに地上子があれば、接触する。
【０００７】
これを防ぐには、フランジャ先端までの車輪からの距離を、３０００ｍｍ以内にするという方法がある。すなわち、車両のオーバーハングを小さくして接触を防ぐという方法である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、旧ハイモ（保線用のモーターカーにラッセルヘッドを取り付けた排雪モーターカー）等、ラッセル翼を機関室に重ねる構成（オーバーハングを小さくする方法）は可能だが、以下のデメリットがある。
・ラッセル（雪飛び）性能の低下（すくい角が０度になる）。
・翼を都度開かないと機関室内の点検が困難。及び、脱着時のボルト締結作業ができず、
簡易脱着の利点が低下する。
・プラウへ装着する簡易脱着車輪の前後寸法が短くなり、取り外し時の安定性が低下する
。
・段切り装置への対応が困難。
【０００９】
したがって、オーバーハングにかかわらず、作業装置の地上機器への接触を防止することができれば好適である。
なお、ここではラッセル除雪装置で説明したが、ロータリ除雪装置や土木掘削装置等、軌道走行車両の端部に装着される作業装置においては、線路状況により作業装置と地上機器とが接触する恐れがあることはラッセル除雪装置の場合と同様である。
【００１０】
本発明は、従来の軌道車両に装着される作業装置における上述の問題を解決し、線路等級が低い路線においても地上機器との接触を確実に防止することのできる作業装置およびその作業装置を装着した軌道走行車両を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題は、本発明により、軌道走行車両の端部に装着される作業装置であって、昇降可能なフランジャを備え、該フランジャを下降させた場合の軌道間における最下端部が軌道上面よりも下方に位置する作業装置において、前記フランジャ最下端部が軌道上面から所定値を超えて下降しないように規制する過下降規制部材を設け、その過下降規制部材が、前記フランジャ本体の幅方向両側に設けられてその下端部が軌道上面に当接することで前記フランジャの過下降を規制する部材であることにより解決される。
【００１２】
前記過下降規制部材の軌道との当接部に絶縁性を有するレール接触用ガイド部材が取り付けられていると好適である。
【００１３】
前記レール接触用ガイド部材が所定の硬度及び弾性を有すると好適である。
前記レール接触用ガイド部材が、硬質ウレタンゴム製であると好適である。
当該作業装置がラッセル式除雪装置であると好適である。
【００１４】
また、前記の課題は、本発明により、請求項１〜５のいずれか一項に記載の作業装置を車両端部に装着したことを特徴とする軌道走行車両により解決される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の作業装置および作業装置を装着した軌道走行車両によれば、線路等級に関わらずフランジャが地上設備に接触することを確実に防止することができる。また、フランジャに過下降規制部材を設け、その過下降規制部材が、前記フランジャ本体の幅方向両側に設けられてその下端部が軌道上面に当接することで前記フランジャの過下降を規制する部材であることにより、作業装置のオーバーハングを小さくすることなく地上設備の破損を確実に防止することができるため、作業性能の低下や点検性の低下、あるいは作業装置の着脱性の低下などを招くこともない。さらに、構成が簡単なため、コスト上昇を極力抑えることができるとともに、既納車への対応（従来型作業装置への後付け改良）も容易である。
【００１６】
請求項２の構成により、左右軌道間の短絡を防止することができる。
【００１７】
請求項３の構成により、軌道面の傷付きを防止することができる。また、フランジャ側へのショックを緩和することができる。
請求項４の構成により、レール接触用ガイド部材を低コストに実現できる。
【００１８】
請求項５の構成により、ラッセル式除雪装置のフランジャによる地上設備の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る除雪作業装置を備えた軌道除雪車の一例を示す平面図である。
【図２】その軌道除雪車の側面図である。
【図３】その軌道除雪車の正面図である。
【図４】ラッセル除雪装置の構成を示す、側面方向から見た断面図である。
【図５】フランジャ及びラッセル翼を車両前方から見た正面図である。
【図６】フランジャを車両側方から見た側面図である。
【図７】フランジャの支持部を示す正面図である。
【図８】フランジャ本体を最大に上昇させた状態で示す除雪装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る除雪作業装置を備えた軌道除雪車の一例を示す平面図である。また、図２はその軌道除雪車の側面図、図３はその軌道除雪車の正面図である。これらの図において、軌道除雪車１００は、車両本体１０１の前端部に、本発明を適用した作業装置であるラッセル除雪装置１１０を装着している。また、反対側の車両後端部には、ロータリ除雪装置１５０を装着している。
【００２１】
車両本体１０１は一般的なディーゼル機関車であり、その構成は従来より周知である。また、ロータリ除雪装置１５０も従来周知な構成のものであるため、説明を省略する。
図１〜３に示すように、ラッセル除雪装置１１０はラッセル翼１１１を有しており、そのラッセル翼１１１の前面中央部にはフランジャ１１２が装備されている。ラッセル翼１１１は中途から先の翼先端部分１１１ａ，１１１ａが回動可能に設けられており、図に破線で示す除雪作業時の展開状態から、図に実線で示すように折り畳むことができるようになっている。図３の正面図は、翼先端部分１１１ａ，１１１ａを折り畳んだ回送時の状態である。除雪作業時には、図１,２のように翼先端部分１１１ａ，１１１ａを拡げて除雪・排雪作業を行なう。
【００２２】
図４は、ラッセル除雪装置１１０の構成を示す、側面方向から見た断面図である。この図に示すように、ラッセル除雪装置１１０は、ラッセル翼１１１を支持するフレーム１２０を備えており、このフレーム１２０が車両本体１０１のフレームに装着されることによってラッセル除雪装置１１０が軌道除雪車１００前端部に装着支持される。本実施例では、車両本体のフレーム前端からフランジャ１１２先端までの距離は３０１２ｍｍであり、この場合、車輪（車両本体１０１の前輪）からフランジャ先端までの距離（オーバーハング）は４５００ｍｍ程度となる。
【００２３】
図５は、フランジャ１１２（及びラッセル翼１１１）を車両前方から見た正面図である。また、図６は、フランジャ１１２を車両側方から見た側面図である。そして、図７は、フランジャの支持部を示す正面図である。
【００２４】
これらの図に示すように、フランジャの本体１１３の車両幅方向の両側（左右両側）にガイドエッジ１１４，１１４がボルトにて固定されている。なお、ボルト固定に限らず、溶接などにより固定しても良い。あるいは、本体１１３とガイドエッジ１１４，１１４を一体的に構成することも可能である。そして、そのガイドエッジ１１４，１１４が、プラウ本体（ラッセル翼１１１の裏側）に溶接されたスライドガイド１１５，１１５にはまり込み、グリス潤滑されて上下方向（スライドガイド１１５によりガイドされる斜め上下方向）に移動可能となっている。さらに、フランジャ本体１１３とラッセル除雪装置のフレーム１２０との間にはエアシリンダ１２１が配設されており、該エアシリンダ１２１を伸縮させることによってフランジャ本体１１３（及びガイドエッジ１１４，１１４）が上下にスライド可能（昇降可能）に構成されている。エアシリンダは作動速度が速く、本実施形態ではフランジャ本体を昇降させるアクチュエータとしてエアシリンダを用いている。なお、図４〜７は、フランジャ（本体１１３及びガイドエッジ１１４，１１４）を設定寸法（最大値）まで下降させた状態で示してある。
【００２５】
図５あるいは図７を見ると分かるように、ガイドエッジ１１４，１１４は、前から見ると「Ｌ」字、あるいは「逆Ｌ」字形をしており、フランジャ本体１１３の両側にガイドエッジ１１４を取り付けたときに、ガイドエッジ１１４の張出部１１４ａ（「Ｌ」字あるいは「逆Ｌ」字の横棒部分）がレールの上に位置するように設けられている。そして、このガイドエッジ張出部１１４ａのレール上面と対向する面（張出部１１４ａの底面）に、絶縁材料で作られたレール接触用ガイド部材１１６が取り付けられている（図５,６,７）。本実施例ではレール接触用ガイド部材１１６はウレタン製であり、以下、ウレタンガイドエッジ１１６と記す。なお、レール接触用ガイド部材１１６としては、ウレタン製に限るものではなく、絶縁性及び適度な強度を持っていれば良く、適宜な材質を選定することができる。
【００２６】
上述したようにガイドエッジ１１４，１１４はフランジャ本体１１３に固定されており、エアシリンダ１２１によりフランジャ本体１１３を昇降せるときにガイドエッジ１１４，１１４も一体的に移動（昇降）するものであり、以下の説明では記載の煩雑を避けるために、フランジャ本体１１３とガイドエッジ１１４，１１４を昇降させることを、単に「フランジャ本体１１３」を昇降、と記す。
【００２７】
さて、本実施形態では、上記ウレタンガイドエッジ１１６下面とレール上面間の距離（隙間）は、フランジャ本体１１３を設定寸法まで下降させたときに２５ｍｍの隙間を有するように設定されている。したがって、通常は、フランジャ本体１１３を一番下まで（設定寸法まで）下降させても、ウレタンガイドエッジ１１６がレールに接触することはない。しかし、線路状態によっては、走行時に車体が前後方向に傾いてフランジャ先端（本体１１３の先端）がレール面以下３０ｍｍを超えて下がろうとする場合がある。たとえば、整備基準値の３０ｍｍの高低差が、今いる車輪の前後にある場合などである。そのような場合でも、本実施形態においては、フランジャ本体１１３に固定されたガイドエッジ１１４，１１４の張出部１１４ａ底面（に備えられたウレタンガイドエッジ１１６）がレール上面に当接することによってフランジャ本体１１３がそれ以上下降することがなく、フランジャ１１２による地上設備の破損を防止することができる。
【００２８】
すなわち、図４に示すように、本実施例では、フランジャ先端（本体１１３の先端下部）からウレタンガイドエッジ１１６（中心）までの距離が５３６ｍｍ（車両本体１０１のフレーム先端からフランジャ先端までの距離は３０１２ｍｍ、オーバーハングは約４５００ｍｍ）となっている。図４には、平坦な（正常な）線路面ＲＬを実線で示しており、４級線で考えられる最大傾斜角度（０．７１度と想定）を一点鎖線で示している。正常な線路面ＲＬではウレタンガイドエッジ１１６下面とレール上面間の距離（隙間）は２５ｍｍで、この状態ではフランジャ１１２の先端（下端）位置はレール面下３０ｍｍである。一方、一点鎖線で示す４級線で考えられる最大傾斜角度の場合、ウレタンガイドエッジ１１６が線路面（この場合は一点鎖線）に当接して隙間が０（ゼロ）となり、このとき、フランジャ先端はレール面下６０．５ｍｍまで下がるが、レール面下６５ｍｍに埋設してある地上子上面とは干渉せず、地上設備の破損を回避できる。
【００２９】
本実施形態においては、ウレタンガイドエッジ１１６を備えるガイドエッジ１１４，１１４が走行時の線路状態によってレール上面に当接することでフランジャ最下端部の地上設備への接触を防止する。つまり、ガイドエッジ１１４，１１４が、フランジャ最下端部が軌道上面から所定値を超えて下降しないように規制する過下降規制部材である。ただし、左右レール間の短絡防止およびレール面の傷付き防止のためにガイドエッジ１１４の底面に絶縁材料によるレール接触用ガイド部材１１６（実施例ではウレタンガイドエッジ１１６）を設けている。
【００３０】
なお、図７に示すように、レール接触用ガイド部材（ウレタンガイドエッジ１１６）の幅（車両幅方向の大きさ）は、線路の最小曲線半径１６０ｍ（１６０Ｒ）を想定して最低１８０ｍｍを確保するように構成している。これにより、曲率半径の小さな急曲線においてもレール接触用ガイド部材１１６が線路面から外れることがなく、フランジャによる地上設備の破損を常に防止することができる。本実施例で用いているウレタンガイドエッジ１１６は、硬度９２〜９６°（ショアＡ硬度）、反発弾性５５％以上で、厚さ約５０ｍｍの硬質ウレタンゴム製のものをガイドエッジ１１４の底面に取り付けている。
【００３１】
図８は、フランジャ本体１１３（両側のガイドエッジ１１４，１１４は図示省略）を最大に上昇させた状態で示す除雪装置の正面図である。このとき、本実施例ではフランジャ１１２の最下端部はレール上面から９５ｍｍ上方に位置している。設定寸法（最大値）まで下降させると、図４〜７で説明したように、フランジャ最下端部はレール面下３０ｍｍまで下降する（正常な線路の場合）。４級線で考えられる最悪の場合は、上記のようにレール面下６０．５ｍｍまで下がる可能性があるが（最悪の場合でもフランジャ最下端部の最大下降量がレール面下６０．５ｍｍに規制されるので）、レール面下６５ｍｍに埋設してある地上子上面とは干渉しない。
【００３２】
上記説明したように、本実施形態の除雪作業装置（ラッセル除雪装置１１０）においては、ラッセル除雪装置に装備したフランジャに地上設備の破損を防止する機構（過下降規制部材）を設けたことにより、線路等級に関わらずフランジャが地上設備に接触することを確実に防止することができる。また、フランジャに過下降規制部材を設けたことにより、除雪装置（作業装置）のオーバーハングを小さくすることなく地上設備の破損を防止することができるため、除雪性能（作業性能）の低下や点検性の低下、あるいは除雪装置（作業装置）の着脱性の低下などを招くこともない。さらに、構成が簡単なため、コスト上昇を極力抑えることができるとともに、既納車への対応（過下降規制部材を備えていない従来型作業装置への後付け改良）も容易である。
【００３３】
以上、本発明をラッセル型除雪装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限らず、ロータリ除雪装置や土木掘削装置等、軌道走行車両の端部に装着される作業装置に適用可能であり、これらの作業装置による地上設備の破損を確実に防止することが可能である。
【００３４】
また、実施形態における各部の寸法等は一例であり、作業装置のオーバーハング量や作業装置の下降量等を含め、適宜に設定できるものである。
また、除雪装置おけるフランジャを昇降させるアクチュエータもエアシリンダに限るものではなく、油圧シリンダやモータなど、適宜なアクチュエータの採用が可能である。アクチュエータの数や取り付け位置なども任意である。フランジャの形状や大きさなども適宜設定可能なものである。さらに、フランジャはスライド移動する方式に限らず、回動式のものも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１００          軌道除雪車
１０１          車両本体
１１０          ラッセル除雪装置
１１１          ラッセル翼
１１２          フランジャ
１１３          フランジャ本体
１１４          ガイドエッジ（過下降規制部材）
１１４ａ        張出部
１１５          スライドガイド
１１６          レール接触用ガイド部材（ウレタンガイドエッジ）
１２１          エアシリンダ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開平６−２８０２２９号公報
【図１】
0005315329.tif 000002
【図２】
0005315329.tif 000003
【図３】
0005315329.tif 000004
【図４】
0005315329.tif 000005
【図５】
0005315329.tif 000006
【図６】
0005315329.tif 000007
【図７】
0005315329.tif 000008
【図８】
0005315329.tif 000009