(57)【要約】【課題】各鉄輪の浮き上がり状態を正確に検出することのできる軌陸作業車の脱輪防止用警告装置を提案すること。【解決手段】軌陸作業車１の脱輪防止用警告装置３０は、各鉄輪１１、１２の前後に配置したレール面からの距離を測定するためのセンサー２３〜２５を備えた検出部３１〜３４と、検出部３１〜３４によって測定した距離から基準距離を減算して各鉄輪の浮き上がり量を算出し、浮き上がり量が設定浮き上がり量Δ以上の場合には警告信号を発生する警告信号発生部４１〜４４とを備えている。検出部３１〜３４によって各鉄輪１１、１２の浮き上がり量を確実に検出でき、これに基づき脱輪防止用の警告信号を適切に発生することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路走行用の複数の車輪（８、９）、鉄道レール走行用の複数の鉄輪（１１、１２）および転車台（１３）を備えた軌陸作業車（１）の脱輪防止用警告装置（３０）であって、
前記鉄道レールのレール面（Ｒ１ａ、Ｒ２ａ）に対する前記鉄輪（１１、１２）のそれぞれの浮き上がり量を検出するための検出部（３１〜３４）と、
前記浮き上がり量が予め定めた設定値を超えると警告信号（Ｓ）を発生する警告信号発生部（４１〜４４）とを有しており、
前記検出部（３１〜３４）は前記レール面までの距離を測定するための距離測定用のセンサーを備えており、
当該センサーとして、前記鉄輪（１１、１２）のそれぞれの前後の位置において、当該鉄輪（１１、１２）を支持している鉄輪支持機構（２１、２２）または車体（５）に取り付けた前側センサー（２３、２４）と後側センサー（２５）とが備わっており、
前記浮き上がり量が零の場合において、前記前側センサー（２３、２４）から前記レール面（Ｒ１ａ、Ｒ２ａ）までの距離を前側基準距離（Ｌ１ｏ）とし、前記後側センサー（２５）から前記レール面（Ｒ１ａ、Ｒ２ａ）までの距離を後側基準距離（Ｌ２ｏ）とすると、
各鉄輪（１１、１２）について、前記前側センサー（２３、２４）によって実際に測定された前記レール面（Ｒ１ａ、Ｒ２ａ）までの距離の前記前側基準距離に対する増加量（Δ１ａ）が前記設定値（Δ）を超え、同時に、前記後側センサー（２５）によって実際に測定された前記レール面（Ｒ１ａ、Ｒ２ａ）までの距離の前記後側基準距離に対する増加量（Δ２ａ）が前記設定値（Δ）を超えた場合に、前記警告信号発生部（４１〜４４）は前記警告信号（Ｓ）を発生することを特徴とする軌陸作業車の脱輪防止用警告装置（３０）。
【請求項２】
請求項１において、
前記鉄輪支持機構（２１、２２）は車体（５）に対して車幅方向にスライド可能であり、
前記前側センサー（２３、２４）および前記後側センサー（２５）のうちの一方のセンサーは前記鉄輪支持機構（２１、２２）に取り付けられ、他方のセンサーは前記車体（５）に取り付けられており、
前記車体（５）の側に取り付けられている前記センサーとして、狭軌道用の前記鉄道レールのレール面の真上に位置する狭軌道用センサー（２３）と、標準軌道用の前記鉄道レールのレール面の真上に位置する標準軌道用センサー（２４）とが備わっていることを特徴とする軌陸作業車の脱輪防止用警告装置（３０）。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記設定値は１０ｍｍであることを特徴とする軌陸作業車の脱輪防止用警告装置（３０）。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
前記センサー（２３〜２５）は、レーザーセンサーまたは超音波センサーであることを特徴とする軌陸作業車の脱輪防止用警告装置（３０）。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記警告信号が発生すると警告を出力する警告発生部を有していることを特徴とする軌陸作業車の脱輪防止用警告装置（３０）。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項に記載の脱輪防止用警告装置（３０）を備えていることを特徴とする軌陸作業車（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は道路走行および鉄道レール走行が可能な軌陸作業車に関し、特に、鉄道レール走行中、載線直後、アウトリガー付き車両にあってはジャッキ格納直後の脱輪事故を防止するために有効な脱輪防止用警告装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軌陸作業車は、道路走行用の車輪および鉄道レール走行用の車輪と、道路走行および鉄道レール走行の一方に切り替えるための転車台とを備えている。特許文献１には、鉄輪の間隔を調整して狭軌道用および標準軌道用の鉄道レール走行に対応できるように構成された軌陸作業車が提案されている。
【０００３】
軌道上の作業場所において作業を行う場合には、作業場所の近くの踏み切りなどの転車作業位置まで道路走行用の車輪により軌陸作業車を移動させる。転車作業位置に停車した後は、転車台を伸長させて（張り出して）軌陸作業車を水平に持ち上げ、転車台を中心として軌陸作業車を旋回させて鉄道レールに沿う状態にして軌道走行用の鉄輪を下方に張り出して、鉄道レールに載せるようにしている。
【０００４】
このような載線作業において、前後左右の鉄輪四輪を正確に左右のレール面に載せることができないと、転車台を格納した際に鉄輪がレール面からずり落ちて脱線してしまう危険性がある。また、載線後における鉄道レール走行中においても鉄輪が過剰に浮き上がると鉄輪のフランジ部分がレール面に乗り上げてしまい脱輪する危険性がある。さらに、アウトリガー付きの車両の場合には、作業終了後にアウトリガーのジャッキを格納して各鉄輪を左右のレール面に載せる際に、各鉄輪を左右のレール面に正確に載せることができないと、載線後の場合と同様に脱輪の危険性がある。
【０００５】
しかしながら、軌陸作業車において鉄輪の浮き上がりを検出して未然に脱線を防止するための機構は提案されていない。鉄輪の浮き上がりを検出するためには、例えば、特許文献２において提案されているように、鉄道電車の車体の底面に取り付けた浮き上がり感知センサーを用いて、車輪のレールからの浮き上がりを監視することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５４２２８号公報
【特許文献２】特開２００６−１４３１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に提案されているようにセンサーを車体の底面に取り付けてレールからの車輪の浮き上がりを検出する場合には、レールの交差部分、レールの継ぎ目などにあるレールの隙間を通過する際に、検出対象のレール面が無くなりセンサーによる検出距離が一時的に大きくなり、車輪が過剰に浮き上がったと誤検出するおそれがある。
【０００８】
また、特許文献１に記載されているように、電車などとは異なり、軌陸作業車の場合には、狭軌道用および標準軌道用の鉄道レールを走行できるように鉄輪が幅方向にスライドできるようになっている。特許文献２の浮き上がり感知センサーでは軌道幅が異なる場合には鉄輪の浮き上りを検出できない。
【０００９】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、各鉄輪の浮き上がり状態を正確に検出することのできる軌陸作業車の脱輪防止用警告装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、道路走行用の複数の車輪、鉄道レール走行用の複数の鉄輪および転車台を備えた軌陸作業車の脱輪防止用警告装置であって、
前記鉄道レールのレール面に対する前記鉄輪のそれぞれの浮き上がり量を検出するための検出部と、
前記浮き上がり量が予め定めた設定値を超えると警告信号を発生する警告信号発生部とを有しており、
前記検出部は前記レール面までの距離を測定するための距離測定用のセンサーを備えており、
当該センサーとして、前記鉄輪のそれぞれの前後の位置において、当該鉄輪を支持している鉄輪支持機構または車体に取り付けた前側センサーと後側センサーとが備わっており、
前記浮き上がり量が零の場合において、前記前側センサーから前記レール面までの距離を前側基準距離とし、前記後側センサーから前記レール面までの距離を後側基準距離とすると、
各鉄輪について、前記前側センサーによって実際に測定された前記レール面までの距離の前記前側基準距離に対する増加量が前記設定値を超え、同時に、前記後側センサーによって実際に測定された前記レール面までの距離の前記後側基準距離に対する増加量が前記設定値を超えた場合に、前記警告信号発生部は前記警告信号を発生することを特徴としている。
【００１１】
本発明の脱輪防止用警告装置では、鉄輪の前後に配置したセンサーの双方によって浮き上がりが検出された場合にのみ、当該鉄輪が浮き上がったものと判断して浮き上がり警告信号が発生する。レールの交差部分、継ぎ目を通過する際に、鉄輪の前後のセンサーの一方において検出対象のレール面が一時的に無くなっても、他方の浮き上がりセンサーの側ではレール面を検出している。したがって、レールの交差部分、継ぎ目を通過する際に、鉄輪が過剰に浮き上がったと誤検出してしまうことを防止できる。
【００１２】
ここで、軌陸作業車は、狭軌道用および標準軌道用の鉄道レールに対応できるように鉄輪が車幅方向にスライドして鉄輪間隔を調整できるようになっている。前側センサーおよび後側センサーを鉄輪と共に車幅方向に移動するようにしておけば、狭軌道および標準軌道の鉄道レールに対応できる。
【００１３】
この場合には、１つの鉄輪の前後に２個ずつのセンサー、したがって、合計４個のセンサーを１つの鉄輪について配置しておく必要がある。センサーの個数を低減するためには、鉄輪の前あるいは後において鉄輪と共に車幅方向にスライドするセンサーを１個だけ取り付け、鉄輪の反対側の位置においては、車体側に、狭軌道用および標準軌道用のレール面に真上から対峙可能な位置に２個のセンサーを取り付けておけばよい。このようにすれば３個のセンサーで対応可能になる。
【００１４】
次に、一般的な鉄輪および鉄道レールの形状に基づけば、鉄輪の浮き上がりの有無の判定基準として用いる前記設定値を１０ｍｍとしておくことが望ましい。
【００１５】
また、センサーとしては、磁気センサー、レーザーセンサー、超音波センサーを用いることができるが、磁気センサーは検出距離が短いので、一般的には、レーザーセンサーあるいは超音波センサーを用いることが望ましい。
【００１６】
さらに、鉄輪の浮き上がりが設定値を超えたことを示す警告信号が発生した場合には、運転席などに設置されているタッチパネルモニターなどに警告画面を表示する、警告音などを発生する、シグナルホーンなどで合成音声による警告を発生する、などの警告出力を行うことが望ましい。勿論、警告信号を用いてブレーキを作動させて緊急停止できるようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は本発明を適用した軌陸作業車の実施の形態を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はその背面図である。
【図２】（ａ）は図１の軌陸作業車の前側の鉄輪を示す側面図であり、（ｂ）はその背面図である。
【図３】図１の軌陸作業車に搭載されている脱輪防止用警告装置を示す概略構成図である。
【図４】レール面からの鉄輪の浮き上がり状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図面を参照して本発明を適用した脱輪防止用警告装置を備えた軌陸作業車の実施の形態を説明する。
【００１９】
（軌陸作業車の全体構成）
図１を参照して本実施の形態に係る軌陸作業車の全体構成を説明する。軌陸作業車１は、一般的なトラックと同様な構造の車体２を備えており、車体２の前端部分は運転席３となっており、その後側部分が荷台４となっており、車体底面にはその車幅方向の中央において車体前後方向に水平にシャーシ５が延びている。本例では、運転席３と荷台４の間にクレーン６が搭載されており、当該クレーン６の多段式のブーム７は、その待機・走行状態においては荷台側に水平に延びる姿勢に保持されている。
【００２０】
車体２の前側には左右に一対ずつの道路走行用の駆動車輪８が配置されており、車体２の後側には左右に一対ずつの道路走行用の従動車輪９が配置されている。また、前側の駆動車輪８の後側には、車体２から下方に張出可能な左右一対の鉄道レール走行用の駆動鉄輪１１が配置されており、後側の従動車輪９の後側には、車体２から下方に張出可能な左右一対の鉄道レール走行用の従動鉄輪１２が配置されている。これらの駆動鉄輪１１および従動鉄輪１２は、図１（ｂ）に示すように、想像線で示す車体底面側の格納位置１１Ａ、１２Ａに格納可能であり、実線で示すように、駆動車輪８、従動車輪９よりも下方に張り出した張出位置１１Ｂ、１２Ｂに張出可能である。
【００２１】
次に、シャーシ５における荷台前端部が位置する部位には、転車台１３が配置されている。転車台１３は、シャーシ５の両側の側面に取り付けた左右一対のスライド機構１４を介してシャーシ５に取り付けられており、スライド機構１４によって車体前後方向にスライド可能である。転車台１３は、左右のスライド機構１４にそれぞれ垂直な姿勢で取り付けられている左右一対のジャッキ１５を備えている。これらのジャッキ１５の伸長側の下端部には旋回板１６が水平に取り付けられている。旋回板１６の裏面には旋回軸受１７を介して接地板１８が水平に取り付けられている。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、荷台４が空荷の場合における車体２の重心位置をＷ１とすると、荷台４に積載時（満載時）の重心位置は車体後側に移動した位置Ｗ２となる。転車台１３のスライド範囲、すなわち、ジャッキ１５の中心軸線のスライド範囲は、位置Ｗ１から位置Ｗ２よりも僅かに車体後側の位置Ｗ３までとなっている。すなわち、スライド範囲は、荷積みによる車体重心の移動範囲を包含する範囲となるように設定されている。
【００２３】
また、転車台１３は、図１（ｂ）に示すように、実線で示す格納位置１３Ａにおいては、車体２の底面側に格納されている。ジャッキ１５を下方に張り出した張出位置１３Ｂにおいては、想像線で示すように、張出位置１１Ｂ、１２Ｂの鉄輪１１、１２よりも下方に接地板１８が位置する。よって、転車台１３によって車体２は全体として持ち上げられ、地盤面から僅かに浮き上がった状態になるので、転車台１３の垂直回転中心軸線回りに、車体２を旋回して、転車作業を行うことが可能になる。
【００２４】
ここで、前側の一対の駆動鉄輪１１および後側の一対の従動鉄輪１２は、狭軌道および標準軌道の鉄道レールの幅に対応できるように車幅方向にスライド可能である。図１（ｃ）に示すように、後側の一対の従動鉄輪１２は、実線で示す狭軌道の鉄道レールＲ１を走行可能な位置１２Ｃと、想像線で示す標準軌道の鉄道レールＲ２を走行可能な位置１２Ｄにスライド可能となっている。前側の駆動鉄輪１１も同様にスライド可能となっている。すなわち、前側の駆動鉄輪１１のそれぞれを支持している鉄輪支持機構２１および後側の一対の従動鉄輪１２のそれぞれを支持している鉄輪支持機構２２は、車幅方向にスライド可能な状態でシャーシ５に取り付けられている。
【００２５】
図２（ａ）および（ｂ）は左側の駆動鉄輪１１を示す側面図および背面図である。これらの図において、２３、２４は駆動鉄輪１１の前側において車幅方向に並列配置されている前側センサーであり、２５は駆動鉄輪１１の後側に配置されている後側センサーである。これらの３個のセンサー２３〜２５は、駆動鉄輪１１が鉄道レールＲ１（Ｒ２）のレール面Ｒ１ａ（Ｒ２ａ）からの浮き上がり量を検出するためのものである。他方の駆動鉄輪１１および後側の左右一対の従動鉄輪１２のそれぞれにも同様に３個ずつのセンサー２３〜２５が配置されている。
【００２６】
本例のセンサー２３〜２５はレール面Ｒ１ａ（Ｒ２ａ）までの距離を測定するための距離測定用のセンサーであり、レーザーセンサーあるいは超音波センサーが用いられている。２個の前側センサー２３、２４はシャーシ５に取り付けられており、車幅方向の内側に位置する前側センサー２３は狭軌道用のレール面Ｒ１ａの真上に位置するように配置されており、外側に位置する前側センサー２４は標準軌道用の鉄道レールＲ２のレール面Ｒ２ａの真上に位置するように配置されている。これに対して、後側センサー２５は駆動鉄輪１１の鉄輪支持機構２１に取り付けられており、駆動鉄輪１１が走行するレール面Ｒ１ａあるいはレール面Ｒ２ａの真上に位置する。
【００２７】
図３は軌陸作業車１に搭載されている脱輪防止用警告装置の概略構成図である。脱輪防止用警告装置３０は、左右一対の駆動鉄輪１１、左右一対の従動鉄輪１２のそれぞれに配置されているセンサー２３〜２５を備えた４組の検出部３１〜３４と、各検出部３１〜３４の検出信号に基づき各鉄輪の浮き上がり量を検出し、当該浮き上がり量が予め定めた設定値を超えると浮き上がり警告信号を発生する４組の警告信号発生部４１〜４４とを有している。各警告信号発生部４１〜４４は、２個の前側センサー２３、２４の一方の検出信号を選択的に入力するための切り替え部４５を備えており、軌陸作業車１の側の車載コントローラー（図示せず）の側からの信号に基づき切り替え動作を行う。狭軌道用の鉄道レールＲ１の走行時には前側センサー２３の検出信号が入力され、標準軌道用の鉄道レールＲ２の走行時には他方の前側浮き上がりセンサー２４の検出信号が入力される。
【００２８】
切り替え部４５を介して取り込まれた検出信号によって表される走行レール面Ｒ１ａ（Ｒ２ａ）からセンサー２３（２４）までの測定距離Ｌ１ａは、浮き上がり量算出部４６において予め設定されている前側基準距離と比較される。前側基準距離は、浮き上がり量が零の場合における前側センサー２３（２４）からレール面Ｒ１ａまでの距離である。これらの値を比較することにより各鉄輪の浮き上がり量Δ１ａが算出される。同様に、後側センサー２５から取り込まれた検出信号によって表される走行レール面Ｒ２ａからセンサー２４までの測定距離Ｌ２ａは、浮き上がり量算出部４７において予め設定されている後側基準距離と比較される。後側基準距離は、浮き上がり量が零の場合における後側センサー２５からレール面Ｒ２ａまでの距離である。これらの値を比較することにより各鉄輪の浮き上がり量Δ２ａが算出される。
【００２９】
比較部４８、４９においては、それぞれ、算出された２つの浮き上がり量Δ１ａ、Δ２ａが予め設定されている設定浮き上がり量Δ以上であるか否かが判別される。双方が共に設定浮き上がり量Δ以上の場合には警告信号Ｓが出力される。したがって、脱輪防止用警告装置３０の出力側からは、各鉄輪１１、１２のうち、前後の浮き上がり量Δ１ａ、Δ２ａが共に設定浮き上がり量Δ以上の鉄輪が一つでもある場合には警告信号Ｓが出力される。
【００３０】
警告信号Ｓが発生すると、運転席３に設置されているタッチパネルモニター（図示せず）に、警告表示を行うことができる。音声などによって警告を発することも可能である。さらに、浮き上がりが危険な状態の鉄輪の位置を表示することも可能である。さらにまた、警告信号が発生すると、ブレーキを駆動して緊急停止させるように制御を行うことも可能である。
【００３１】
ここで、脱輪の発生を未然に防止するための設定浮き上がり量Δは、標準形状の鉄輪およびレール面の場合には、例えば１０ｍｍの値に設定しておくことができる。すなわち、図４に示すように、浮き上がりの無い状態では、実線で示すように鉄輪１１ａがレール面Ｒａに乗っている。浮き上がり量が増加すると、レール面Ｒａに対して、図において破線１１ｂ、一点鎖線１１ｃおよび二点鎖線１１ｄで示すように鉄輪が移動する。一点鎖線１１ｃで示す状態では鉄輪のフランジ面の直線部分の始点がレールコーナー部に当っており、二点鎖線１１ｄで示す状態では鉄輪のフランジ面の直線部分の終点がレールコーナー部まで浮き上がる。
【００３２】
鉄輪のフランジ部分の直線部中点辺りがレールコーナー部に当っている状態まで浮き上がった段階で運転手に警告して車両を静止させると、鉄輪は実線で示す標準状態に復帰できるものと判断される。この状態は、図４における一点鎖線１１ｃと二点鎖線１１ｄの中間の位置であり、浮き上がり量として略１０ｍｍの位置である。したがって、本例では浮き上がり量が１０ｍｍ以上になると警告を発生して、鉄輪が脱線することを確実に防止できるようにしている。
【００３３】
以上説明したように、本例の軌陸作業車１は脱輪防止用警告装置３０が搭載されており、鉄輪１１、１２が脱線に至る手前の浮き上がり状態になると警告を発生する。運転者は警告が発生すると車両を減速あるいは停止させるなどの対策をとることで脱線を未然に防止することができる。
【００３４】
また、本例では、鉄輪の前後にセンサーを配置しているので、鉄道レールの交差部分、継ぎ目を通過する際に、鉄輪が浮き上がったものと誤検出してしまう事態を回避できる。
【００３５】
さらに、本例では、前側に２個のセンサーを配置して、狭軌道用および標準軌道用の鉄道レールのいずれの走行時においても鉄輪の浮き上がりを検出して脱線を未然に防止できるように警告を発生することができる。なお、後側に２個のセンサーを配置し、前側に鉄輪と共に車幅方向に移動する１個のセンサーを配置することも可能である。
【００３６】
さらにまた、本例では警告の発生を鉄輪の浮き上がり量が１０ｍｍ以上になった時点で行うようにしているので、鉄輪が脱線状態に陥ることを確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１    軌陸作業車
２    車体
３    運転席
４    荷台
５    シャーシ
６    クレーン
７    多段ブーム
８    駆動車輪
９    従動車輪
１１  駆動鉄輪
１２  従動鉄輪
１１Ａ、１２Ａ  格納位置
１１Ｂ、１２Ｂ  張出位置
１２Ｃ、１２Ｄ  鉄輪の車幅方向の位置
１３  転車台
１３Ａ  格納位置
１３Ｂ  張出位置
１４  スライド機構
１５  ジャッキ
１６  旋回板
１７  旋回軸受
１８  接地板
２１、２２  鉄輪支持機構
２３、２４  前側センサー
２５  後側センサー
３０  脱輪防止用警告装置
３１〜３４  検出部
４１〜４４  警告信号発生部
４５  浮き上がり量算出部
４６、４７  浮き上がり量算出部
４８、４９  比較部
Ｒ１、Ｒ２  鉄道レール
Ｒ１ａ、Ｒ２ａ  レール面
Ｌ１ａ、Ｌ２ａ  測定距離
Δ１ａ、Δ２ａ  浮き上がり量
Δ    設定浮き上がり量
Ｓ    警告信号
【図１】
2012180016.tif 000003
【図２】
2012180016.tif 000004
【図３】
2012180016.tif 000005
【図４】
2012180016.tif 000006