(57)【要約】【課題】  車体の各種機器の配置場所を改善し、死荷重に頼ることなくバランスのよい消火機関車を提供する。【解決手段】運転室５の階段６が進行方向Ａのコークス炉方向から始まり、進行方向Ｂに向かって高くなり、端になると、反コークス炉方向に切り替わり踊り場７、運転室扉８に接続される構造にすることにより、運転室５内部の反コークス炉方向に、運転室扉開閉スペース１８と運転手の移動スペースを設けた。また２階運転室５内部にあるインバータ盤１６と運転台１５を運転室窓２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅよりも低くする事により、運転手の視野を確保した。２階運転室５内部にあるＰＬＣ盤１７を運転手の視界を妨げ無い為に運転室の端、１階機械室内部にあるＰＬＣ盤１７より重量を持った空気タンク１２を、ＰＬＣ盤１７と対称の位置、進行方向Ｂ側のコークス炉側に配置することで、車体バランスを安定させる。【選択図】図２
2012218514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前側の進行方向Ａと後側の進行方向Ｂを有するレール面中心と対応する中央部を有する機械室と、
前記機械室の上へ、中央部が前記レール面中心とはずれ、前記機械室に対して凹部となるコークス炉側と凸部となる反コークス炉側を有するように設置される運転室と、
前記運転室に設置される入口に接続される階段は、前記機械室のコークス炉方向の側面から始まり、その側面に沿って進行方向Ｂ方向に向かって高くなっていき、前記機械室のコークス炉方向の進行方向Ｂの端になると、踊り場を介して前記機械室の進行方向Ｂの側面に沿って反コークス炉方向に向かうように切り替わり、前記運転室の入口まで延在し、
前記運転室の内部には運転台とインバータ盤を前記レール間の中央線上に配置し、ＰＬＣ盤を前記運転台と前記インバータ盤の対面する壁面側に配置し、
前記機械室内部の空気タンクを、前記運転室の前記運転台と前記インバータ盤側の壁面側に配置した消火機関車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、消火機関車に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所向けの機関車は、製鉄用のコークスを生成するため併設されるコークス炉とコークス消火設備との間をコークスを運搬するための専用の貨車（通称バケット車）を牽引して走行する。機関車は消化作業に適した特殊な形状を有し、消火機関車と呼ばれている。消火機関車は、２階建て構造になっており、１階は機関車を駆動するための装置を設置する機械室、２階は運転手が機関車を操作する操作装置を設置する運転室となっている。そのため運転席が２階の運転室へ移動する際、運転室の隣に設置されている階段を使用する。そして運転手はコークス炉から少しでも離れた位置とし、コークス炉の熱から保護するため、２階の運転室は１階の機械室と重心位置がずれ片側にはみ出しているという特徴ある。また近年では、機関車の出力容量を増大することが要望されるため、駆動用装置が大型化してきている。駆動用装置の大型化とともに、駆動用装置は１階にある機械室に配置すると配線が複雑になってしまうので運転室にも配置されるようになった。そのため、運転室は、駆動用装置と操作装置を設置するためのスペースが必要となり、大型化されていった。機械室に対して大型化した運転室を上部に設置するため、車体バランスが悪くなっていた。
【０００３】
このような車体アンバランスに対応するため、消火機関車には、機械室内の機器配置、運転室内の機器配置、運転室の位置を考慮した上で、バランスを整えるための錘である死荷重が搭載されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６０−１７１７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、消化機関車に死荷重を搭載することは、車体重量を増加させる要因となる。車体の重みは、線路等の既存設備が磨耗及び劣化させ、既存設備の耐久年数が減少するといった恐れがあった。そのため、消火機関車における駆動用装置及び操作装置以外の重量増加は極力排除されることが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明を解決するための課題は、車体バランスの良い消火機関車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前側の進行方向Ａと後側の進行方向Ｂを有するレール面中心と対応する中央部を有する機械室と、機械室の上へ、中央部がレール面中心とはずれ、機械室に対して凹部となるコークス炉側と凸部となる反コークス炉側を有するように設置される運転室と、運転室に設置される入口に接続される階段は、機械室のコークス炉方向の側面から始まり、その側面に沿って進行方向Ｂ方向に向かって高くなっていき、機械室のコークス炉方向の進行方向Ｂの端になると、踊り場を介して機械室の進行方向Ｂの側面に沿って反コークス炉方向に向かうように切り替わり、運転室の入口まで延在し、運転室の内部には運転台とインバータ盤をレール間の中央線上に配置し、ＰＬＣ盤を運転台とインバータ盤の対面する壁面側に配置し、機械室内部の空気タンクを、運転室の運転台とインバータ盤側の壁面側に配置した消火機関車。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に基づく消火機関車の斜視図。
【図２】第１の実施形態に基づく消火機関車の進行方向Ｂから見た正面図。
【図３】（ａ）      第１の実施形態に基づく消火機関車の２階機械室の上面図。（ｂ）第１の実施形態に基づく消火機関車の２階機械室を進行方向Ｂから見た図。（ｃ）第１の実施形態に基づく消火機関車の２階機械室をコークス炉方向から見た図。
【図４】（ａ）第１の実施形態に基づく消火機関車の１階運転室の上面図。（ｂ）第１の実施形態に基づく消火機関車の１階運転室を進行方向Ｂから見た図。（ｃ）第１の実施形態に基づく消火機関車の１階運転室をコークス炉方向から見た図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態について図を参照し、詳細を説明する。図１は第１の実施形態に基づく消火機関車の立体図である。図２は第１の実施形態に基づく消火機関車の進行方向Ｂから見た正面図である。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１の実施形態に基づく消火機関車１階運転室の三面図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１の実施形態に基づく消火機関車の２階運転室の三面図である。
【００１０】
（構成）
図１に示すように、レール１ａ、１ｂが敷かれており、消火機関車はレール１ａ、１ｂに対して平行に進行方向Ａ、進行方向Ｂへ走行する。また、消火機関車のレール１ａ側にコークス炉があり、進行方向Ａの、右９０度方向をコークス炉方向とし、反対側の左９０度方向を反コークス炉方向として説明する。
【００１１】
レール１ａ、１ｂの上に車輪２ａ、２ｂが配置されている。車輪２ａ、２ｂは台車３に組み込まれており、台車３の上に機械室４が設置されている。機械室４の上に運転室５が反コークス方向に突出して設置されている。運転室５へ運転手が移動する為の階段６は、機械室４のコークス炉方向側から始まり、運転室５の進行方向Ｂ方向側に設置されている運転室扉８に向かって高くなっていく。詳細には、コークス炉方向側の機械室４側面に階段６ａが設置される。階段６ａは昇段しながら機械室４側面の進行方向Ｂ端になると、コーク炉方向側面から進行方向Ｂ側側面にあるＬ字型の踊り場７ａを介して、反コークス炉方向へ９０度折り返し、進行方向Ｂ側側面の階段６ｂと繋がる。階段６ｂは昇段しながら運転室扉８前に設置される踊り場７と接続される。また、運転室５にはコークス炉方側面の進行方向Ａ側にパンタグラフ９が配置されている。パンタブラフ９と隣接し、パンタグラフ９の進行方向Ｂ側にクーラー１３が設置されている。
【００１２】
次に図２に示すようにレール１ａ、１ｂの中心をレール面中心１１とする。機械室４はレール面中心１１に対して中心に配置されている。また、図２は進行方向Ｂ側側面から見た図であり、本図の右側にコークス炉があり、こちらの方向をコークス炉方向、反対側を反コークス炉方向とする。そして機械室４の上に設置される運転室５は、コークス炉の熱から運転手を保護する為、レール面中心１１に対して大きく反コークス炉側に突出して配置されている。機械室４内部には空気タンク１２、空気圧縮機１３、空気圧縮電動機１４が配置されている。また、運転室５内部には、運転台１５、インバータ盤１６、ＰＬＣ盤１７が配置されている。運転室５外部には、パンタグラフ９及びクーラー１０が設置される。パンタグラフ９は既存設備の関係で、運転室５と同じ高さに設置しなければならない。そのため１階の機械室４、インバータ盤１６などの駆動用装置を配置してしまうと配線が複雑化してしまうため、インバータ盤１６などの駆動用装置は２階の運転室５に配置される。
【００１３】
次に図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）をもとに機械室４について詳細に説明する。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように機械室４内部に、空気タンク１２が、進行方向Ｂ側のコークス炉側に配置されている。そして空気圧縮機１３、空気圧縮電動機１４は空気タンク１２近くのコークス炉方向に配置されている。また、台車３内部に、車輪２ａ２ｂを回転させるモータ１８ａ、１８ｂが配置されている。そして運転手が運転室５へ移動するための階段６は進行方向Ａのコークス炉方向から始まり、進行方向Ｂ方向に向かって高くなっていき、進行方向Ｂのコークス炉方向の機械室の端になると、反コークス炉方向に切り替わり運転室５にある踊り場７に接続される構造になっている。
【００１４】
次に図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）をもとに運転室５について詳細に説明する。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、踊り場７と運転室扉８が進行方向Ｂ、反コークス炉方向に設置されており、運転室５の進行方向Ｂ、反コークス方向の端に運転室扉開閉スペース１９が生まれる。そしてレール面中心１１上の進行方向Ａにインバータ盤１６ａ、進行方向Ｂにインバータ盤１６ｂが配置され、インバータ盤１６ａとインバータ盤１６ｂの間に、運転台１５が配置されている。運転台１５の近くに運転席２０が配置されている。また運転台１５と、インバータ盤１６ａ、１６ｂは、進行方向Ａ、進行方向Ｂ及び、コークス炉方向に取付けられる運転室窓２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、ｅよりも高さが低い。また、運転席２０より反コークス方向に、緊急時に運転手が避難する上方に開くことが可能で平常時はその上面を通行可能な非常口２２が設置されている。運転室扉開閉スペース１９と、運転席２０、非常口２２の配置場所は反コークス炉方向にある運転手の移動スペース２３内に含まれている。ＰＬＣ盤１７は運転室５の端の進行方向Ａの反コークス方向に配置されている。そして運転室５外部の、コークス方向に通路２４があり、通路２４上の進行方向Ａ側にパンタグラフ９が、進行方向Ｂ側にクーラー１０が配置されている。
【００１５】
（作用）
消火機関車にはパンタグラフ９を介して既存設備の電線から電力が供給される。そして、供給された電力の主電力としてインバータ盤１６ａ，１６ｂに供給される。また、インバータ盤１６ａに流れた電流は内部に内蔵されている半導体のスイッチング動作により駆動可能な電力に変換し図３（ｃ）に示した台車３の内部に配置されたモータ１８ａに流れて回転力を生成し、車輪２ａを回転させる。同様にインバータ盤１６ｂに流れた電流も駆動可能な電力に変換しモータ１８ｂに流れて回転力を生成し車輪２ｂを回転させる。また、空気圧縮機電動機１４にパンタグラフ９から集電した電流が流れることで、空気圧縮機電動機１４が回転する。空気圧縮機電動機１４の回転力により空気圧縮機１３が稼動し、空気タンク１２に空気が溜る。空気タンク１２の空気により、車輪付近に設置されるブレーキ装置が作動し、車両にブレーキがかかる。また、パンタグラフ９で集電した電力を電源として図４（ａ）に示した運転室内のＰＬＣ盤１７、運転台１５が動作する。運転台１５からは運転手の操作情報が信号としてインバータ盤１６ａ，１６ｂやＰＬＣ盤１７等の装置に送られる。ＰＬＣ盤１７は、位置データ等の車両を運行するための運行情報を有している。ＰＬＣ盤１７は、その運行情報や運転台１５、インバータ盤１６ａ，１６ｂの情報をもとに車両の運行状態を制御している。
【００１６】
図１に示すように階段６は進行方向Ａのコークス炉方向から始まり、進行方向Ｂ方向に向かって高くなっていき、進行方向Ｂのコークス炉方向の機械室の端になると、反コークス炉方向に切り替わり運転室５にある踊り場８に接続される構造にすることにより、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の運転室内部図に示すように反コークス炉方向に、運転手の移動スペース２３が生まれる。その移動スペース２３内に、運転室扉開閉スペース１９、運転席２０、非常口２２の反コークス炉方向へ配置が可能になる。そして反コークス炉方向に移動スペース２３が生まれることにより、インバータ盤１６ａ、１６ｂと運転台１５をレール面中心１１に、クーラー１０をコークス炉方向に配置することが可能になる。消火機関車の機器で最も重量のあるインバータ盤１６ａ、１６ｂをレール面中心に配置することで、車体バランスが安定する。また運転台１５と、インバータ盤１６ａ、１６ｂは、進行方向Ａ、進行方向Ｂ及び、コークス炉方向に取付けられる運転室窓２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、ｅよりも高さが低いことにより、運転手の視野を確保することが可能になる。インバータ盤１６は運転室窓２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅよりも高さを低くする為に、進行方向Ａと、進行方向Ｂ側の二つに分割し、台車３内にあるモータ１８ａ，１８ｂも進行方向Ａと、進行方向Ｂ側とそれぞれに設けることが可能である。しかし、ＰＬＣ盤１７は分割が不可能であるが、運転手の視野を確保する為、運転室５の端、進行方向Ａ、反コークス方向に配置しなければならず、車体バランスが悪化してしまう。そこで図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の機械室内部図に示すようにＰＬＣ盤１７より重量を持った空気タンク１２を、ＰＬＣ盤１７と対称の位置、進行方向Ｂ側のコークス炉側に配置することで、車体バランスを改善する。
【００１７】
（効果）
本実施形態の消火機関車は、各種機器の配置を検討し、死荷重に頼ることなく、車体バランスが良く、既存設備の使用年数を向上させることができる消火機関車を実現した。
【００１８】
上記で説明された全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。そのため、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００１９】
１    レール
２    車輪
３    台車
４    機械室
５    運転室
６    階段
７    踊り場
８    運転室扉
９    パンタグラフ
１０  クーラー
１１  レール面中心
１２  空気タンク
１３  空気圧縮機
１４  空気圧縮機電動機
１５  運転台
１６  インバータ盤
１７  ＰＬＣ盤
１８  モータ
１９  運転室扉開閉スペース
２０  運転席
２１  運転室窓
２２  非常口
２３  移動スペース
２４  通路
【図１】
2012218514.tif 000003
【図２】
2012218514.tif 000004
【図３】
2012218514.tif 000005
【図４】
2012218514.tif 000006