(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、シリンダ内に当該シリンダの内周全域に亘って回転を規制しながら摺動自在に挿入した中空な筒型のトルク受ロッドと、シリンダと連動して上記トルク受けロッド内に挿入した支持桿と、トルク受ロッドと支持桿との間に介装されたロッド復帰用スプリングと、トルク受ロッドの外端に設けた筒型ブラケットと、このブラケットにボルトを介して着脱自在に結合する二又状の研摩子受けと、研摩子受けの端部に着脱自在に取付けた研摩子と、上記ボルトの外周と上記ブラケットの内周との間に介装されて研摩子の中立位置を保持する防振ゴムと、トルク受けロッドの外周溝に軸方向移動自在に挿入したラッチ受けと、シリンダに設けられて上記ラッチ受けと選択的に係合するラッチとからなることを特徴とする車輪の踏面清掃装置。
【請求項２】
トルク受ロッドを中空に形成し、シリンダに設けたキャップにトルク受ロッド内に侵入する支持桿を取付け、トルク受ロッドの内周に設けたシートと、支持桿の端部に設けたシートとの間に復帰用スプリングを介装している請求項１の車輪の踏面清掃装置。
【請求項３】
研摩子受けの外端にパイプを起立し、研摩子の端部に補強部材を介してソケットを設け、ソケットをパイプに挿入すると共にソケットとパイプ間にスプリングフックを着脱自在に挿入して研摩子を研摩子受け側に取付けている請求項１又は２の車輪の踏面清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両における車輪の踏面清掃装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に軌道上を走行する鉄道車両は長距離の走行中に車輪の踏面に錆，ゴミ，砂利等が付着し、これらのゴミ等が踏面と軌道間に介在することによって軌道を損傷し、異音を発生し、最悪の場合には脱線するおそれもある。又、車輪の踏面にゴミ等が付着することにより、軌道間との摩擦係数が変動し、ブレーキ動作にも悪影響を及ぼす場合がある。
【０００３】
そこで、従来は車両の車体に踏面清掃装置を組付け、走行中に、この清掃装置で踏面に付着しているゴミ等を取りのぞいている。
【０００４】
この踏面清掃装置としては、例えば、図４，図５に示すものが開発され、使用されている。
【０００５】
即ち、この踏面清掃装置は、シリンダ４０と、シリンダ４０内に移動自在に挿入したトルク受ロッド４１と、トルク受ロッド４１の外端に設けた研摩子受け４２と、研摩子受け４２の端部に着脱自在に取付けた研摩子４３と、研摩子受け４２に下端がボルトＢ，Ｂを介して回転自在に枢着されるときに上端を車体側に結合した吊りアーム４４とを有している。
【０００６】
更に、シリンダ４０の内周にはトルク受ロッド４１の位置を規制するラッチ受け４５と、このラッチ受け４５に選択的に係合するラッチ４６とを設け、又、シリンダ４０の内周とトルク受ロッド４１の内端側外周との間にトルク受ロッド４１の支えとエア圧の洩れを防止するダイヤフラム４７を設けている。更にトルク受ロッド４１の外周にはトルク受ロッド４１の復帰用スプリング４８を設けている。
【０００７】
上記の踏面清掃装置によれば、トルク受ロッド４１の内端側にエアー圧を供給するとトルク受ロッド４１と研摩子受け４２と研摩子４３が図４において左方向に伸長し、研摩子４３の弯曲面４３ａが走行中の車輪の踏面に摺接し、当該踏面の外面に付着しているゴミ．砂利等を取り除く。
【０００８】
エアー圧の供給を停止するとトルク受ロッド４１は復帰スプリング４８のばね力で元の位置に戻り、研摩子４３も車輪の踏面から離れる。
【０００９】
研摩子４３が車輪の踏面に当接している時、踏面に付着したゴミ等の大きさに応じて研摩子４３には車輪の接線方向の力を受け、この時研摩子４３はボルトを中心にして揺動すると共に接線方向の力がトルク受ロッド４１に作用しないように吊りアーム４４で担持する。
【００１０】
ラッチ受け４５とラッチ４６は研摩子４３の弯曲面が使用により徐々に摩耗するため研摩子４３と踏面との間の距離が変化するため、この距離を調節するものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の踏面の清掃装置では機能上特に欠陥があるわけではないが、次のような問題の改善が要望されている。
【００１２】
第１に、研摩子４３に発生する接線方向の力は吊りアーム４４で受ける構造となっているために、この吊りアーム４４と、吊りアーム４４を車体側に結合する梁材や取付け部材が必要となり、その為の大きなスペースを確保しなければならないし、部品点数が多く、構造も複雑となり、加工性，組付性，経済性において不利である。
【００１３】
第２に、シリンダ４０内にはラッチ受け４５に加えてシール機能とトルク受ロッド４１の支持機能を備えた長いダイヤフラム４７を軸方向に沿って設けているためにシリンダ４０の軸方向の長さが長くなり、取付スペースの制約を受けると共に材料が嵩み、加工性，組付性，経済性において不利である。
【００１４】
第３に、研摩子４３が接線方向の力を受けた時ボルトを中心にして揺動するが、この状態で研摩子４３を元の位置まで引き戻すと上記のボルトには研摩子４３を水平状態の中立位置に復帰する機能を有しない為に、研摩子４３が傾斜したままの状態で復帰する。従って、再度トルク受ロッド４１を伸長して清掃作業を行う時傾斜したままの研摩子４３が車輪の踏面に当り、これにより研摩子４３の外周端がこすれて研摩子４３を偏摩耗させ、又無理な力が入力されて破損の原因にもなる可能性がある。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、取付スペースの制約を受けず、部品点数が少なく、構造が簡単であり、シリンダ長を短くでき、研摩子を常に中立状態に保って偏摩耗の発生を防止し、加工性，組付性，経済性にすぐれた車輪の踏面清掃装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の手段は、シリンダと、シリンダ内に当該シリンダの内周全域に亘って回転を規制しながら摺動自在に挿入した中空な筒型のトルク受ロッドと、シリンダと連動して上記トルク受けロッド内に挿入した支持桿と、トルク受ロッドと支持桿との間に介装されたロッド復帰用スプリングと、トルク受ロッドの外端に設けた筒型ブラケットと、このブラケットにボルトを介して着脱自在に結合する二又状の研摩子受けと、研摩子受けの端部に着脱自在に取付けた研摩子と、上記ボルトの外周と上記ブラケットの内周との間に介装されて研摩子の中立位置を保持する防振ゴムと、トルク受けロッドの外周溝に軸方向移動自在に挿入したラッチ受けと、シリンダに設けられて上記ラッチ受けと選択的に係合するラッチとからなることを特徴とするものである。
【００１７】
この場合、トルク受ロッドを中空に形成し、シリンダに設けたキャップにトルク受ロッド内に侵入する支持桿を取付け、トルク受ロッドの内周に設けたシートと、支持桿の端部に設けたシートとの間に復帰用スプリングを介装しているのが好ましい。
【００１９】
更に、研摩子受けの外端にパイプを起立し、研摩子の端部に補強部材を介してソケットを設け、ソケットをパイプに挿入すると共にソケットとパイプ間にスプリングフックを着脱自在に挿入して研摩子を研摩子受け側に取付けているのが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図３にもとづいて説明する。
【００２１】
車輪の清掃装置Ｐはブラケット３６を介して鉄道車両の台車に取付けられ、研摩子３を車輪の踏面に摺接させて踏面の外面に付着したゴミ，砂利等を取り除いて清掃するものである。
【００２２】
車輪の清掃装置Ｐの基本形態は、ブラケット３６に結合したシリンダ１と、シリンダ１内に当該シリンダ１の内周全域に亘って回転を規制しながら摺動自在に挿入したピストンロッド型の中空な筒型のトルク受ロッド２と、シリンダ１と連動して上記トルク受けロッド２内に挿入した支持桿５と、トルク受ロッド２と支持桿１４との間に介装されたロッド復帰用スプリング１８と、トルク受ロッド２の外端に設けた筒型ブラケット２６と、このブラケット２ｂにボルト２９を介して着脱自在に結合する二又状の研摩子受け４と、研摩子受け４の端部に着脱自在に取付けた研摩子３と、上記ボルト２９の外周と上記ブラケット２ｂの内周との間に介装されて研摩子３の中立位置を保持する防振ゴム２２と、トルク受けロッド２の外周溝３７に軸方向移動自在に挿入したラッチ受け８と、シリンダ１に設けられて上記ラッチ受け８と選択的に係合するラッチ８とからなるものである。
【００２３】
シリンダ１の後端部内にキャップ６がＣ型止め輪２３とピン３１とＯリング１７とを介して結合され、キャップ６は中空に形成されると共にエアー圧供給用のコネクタ３０が取付けられている。
【００２４】
シリンダ１の基端部とトルク受ロッド２の外端フランシ２ａとの間にはダストの侵入を防止するブーツ１４が取付けられている。
【００２５】
シリンダ１内には外周に溝３７を備えたトルク受ロッド２がロッドシール１６を介して摺動自在に挿入され、トルク受ロッド２はシリンダ１内に常に水平方向に案内されて摺動し、研摩子３から受ける接線方向の力はトルク受ロッド２を介してシリンダ１が担持している。トルク受ロッド２の外周溝３７内には外周に多数ののこぎり歯状の溝を備えたラッチ受け８が軸方向移動自在に挿入され、ラッチ７の先端が上記の溝のいずれかと選択的に係合するようになっている。
【００２６】
更に、トルク受ロッド２には他の軸方向溝３７ａが形成され、図２に示すように止め輪２５とプレート１３とを介してシリンダ１に取付けたピン１２が溝３７ａに嵌合してトルク受ロッド２の移動を軸方向に案内し、且つ研摩子３の回転を防止している。
【００２７】
シリンダ１には、直径方向に向けてガイド筒３９が起立し、ガイド筒３９にはキャップ３３が嵌合し、ガイド筒３９とキャップ３３の中央にはベアリング３４を介してロッド状のラッチ７が上下移動自在に挿入され、通常ラッチ７はスプリング１９で押されてその先端がラッチ受け８と係合し、ラッチ７の外端を指でスプリング１９に抗して引き出した時ラッチ受け８との係合が解消されてラッチ受け８を移動するようになっている。ラッチ７の外端とキャップ３３との間にはダストの侵入を防止するブーツ１５が取付けられている。
【００２８】
ラッチ受け８は、トルク受ロッド２の後退ストロークを規制するものである。例えば、研摩子３の弯曲面３ａが摩耗した時、その摩耗した肉厚分の距離だけトルク受ロッド２を押し出し、その押し出した分、トルク受ロッド２が後退しないようにラッチ受け８を移動してトルク受ロッド２の位置を規制する。これによって研摩子３が摩耗しても、研摩子３と車輪の踏面との距離を常にある一定の範囲に保持できる。
【００２９】
トルク受ロッド２は中空に形成され、シリンダ１に設けたキャップ６にトルク受ロッド２内に侵入する支持桿５を取付け、トルク受ロッド２の内周に設けたシート２４と、支持桿５の端部に設けたワッシャ型のシート１０との間に復帰用スプリング１８を介装している。
【００３０】
コネクタ３０から供給されたエアー圧はキャップ６内を通してトルク受ロッド２の端面に作用し、復帰用スプリング１８を圧縮させながらトルク受ロッド２を車輪方向に伸長させる。エアー圧の供給を停止すると復帰用スプリング１８の復元力でトルク受ロッド２は研摩子３と共に後退する。
【００３１】
研摩子受け４は図３に示すように、二又状に形成し、トルク受ロッド２の外端に設けた筒型ブラケット２ｂを研摩子受け４内に挿入し、研摩子受け４とブラケット２ｂとをボルト２９を介して着脱自在に結合し、ボルト２９の外周とブラケット２ｂの内周との間に環状の防振ゴム２２を介在させている。ブラケット２ｂは研摩子受け４内に上下の皿バネ２８，２８と、上下の段付きプレート３５，３５を介して挾持されている。
【００３２】
更にボルト２９の端部はスペーサ２１とキャッスルナット２６とキャッスルナット２６に挿入したスプリットピン２７で抜け止めされている。研摩子受け４の外端にパイプ５０を起立し、研摩子３の端部に補強部材５１を介してソケット５２を設け、ソケット５２をパイプ５０に挿入するとパイプ５０に内部より装着されているスプリングフック９を押し縮め研摩子３を研摩子受け４側に完全に取付けるスプリングフック９は押し拡がり、自動的に研摩子３は研摩子受けに保持される。この為、研摩子３を交換する場合には、スプリングフック９を指でパイプ５の内側に押し縮めソケット５２をパイプ５０から抜き出すことにより研摩子３を取りはずし、上記と逆の手順で新しい研摩子３を取付けるものである。
【００３３】
次に作動について述べる。
【００３４】
コネクタ３０よりエアー圧を供給するとトルク受ロッド２が車輪方向に伸長すると共に復帰用スプリング１８を圧縮させる。トルク受ロッド２が伸長する研摩子受け４を介して研摩子３が移動し、研摩子３の弯曲面３ａが走行中の回転する車輪の踏面に摺接し、この踏面に付着している錆，ゴミ，砂利等を除去する。ゴミ等の除去が終了するとエアー圧の供給を停止し、これにより自動的に復帰用スプリング１８の復元力でトルク受ロッド２と研摩子受け４と研摩子３が元の位置に戻る。
【００３５】
上記清掃中において、踏面と研摩子３の摺動抵抗により踏面の接線方向に作用する力が研摩子３に作用しても、この力はトルク受ロッド２を介してシリンダ１が受け且つ防振ゴム２２が圧縮して担持する。併せて上記接線方向の力によって研摩子３が揺動して傾斜しても、この力が解消した時防振ゴム２２の復元力で研摩子３は水平な中立位置に復帰できる。
【００３６】
更にエアー圧の供給を停止して研摩子３等を元の位置に復帰する場合、トルク受ロッド２がシリンダ１に案内されて水平に移動するから研摩子３も水平に移動する。又、研摩子３が揺動して傾斜しても防振ゴム２２で水平な中立状態に戻されるから、再度清掃作業を行なう為に伸長しても研摩子３は水平な状態で車輪の踏面に当接でき、研摩子３の外縁が直接踏面に当接して偏摩耗するのを防止できる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果がある。
【００３８】
（１）各請求項の発明によれば、トルク受ロッドがシリンダ内に当該シリンダの内周全域に亘って回転を規制しながら摺動自在に挿入されているので、研摩子に作用する踏面の接線方向の力はトルク受ロッドを介してシリンダが担持する。従って、上記の力を支える特別な吊りアーム等の部材が不用となる。この為、構造が簡素化され、部品点数が少なくなり、取付スペースの制約を受けないから加工性、組付性、経済性にすぐれている。
【００３９】
（２）同じくトルク受ロッドはシリンダの内周全域で支持されているからトルク受ロッドの傾斜を吸収するダイヤフラムを軸方向に設ける必要がない。
又、ラッチ受けとこれに係合するラッチを設けているから、研摩子が摩耗した時、その摩耗した肉厚分トルク受けロッドを押し出し、その押し出した分トルク受けロッドが後退しないように位置を規制できる。
しかもラッチ受けはトルク受ロッドの外周溝内に挿入されているから、ラッチ受けロッドを軸方向に確実に移動でき、更に、軸方向の長さはトルク受ロッドの長さに相当する長さのみで良く、軸方向の全長を短かくでき、全体がコンパクトとなる。
【００４０】
（３）同じく、トルク受けロッド側のブラケットと研摩子側の研摩子受けとの間に防振ゴムを設けているので、研摩子に接線方向の力が作用しても、この力はトルク受けロッドを介してシリンダが受け且つ防振ゴムが圧縮して担持する。その結果、清掃中に研摩子が揺動して傾斜しても防振ゴムの復元力で常に研摩子が水平な中立状態に復帰できる為、研摩子を元の位置に戻す時水平状態で戻せ、しかも再度伸長して研摩子を車輪の踏面に当接する時にも水平状態で当接できるから研摩子の外端縁が直接踏面に当ることが無く、研摩子の偏摩耗を防止できる。
【００４１】
▲４▼請求項４の発明によれば、パイプとソケットとパイプに装着しているスプリングフックとを介して研摩子を着脱させるようにしているから、研摩子の交換時における作業が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車輪の踏面清掃装置の縦断正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線縦断側面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線横断平面図である。
【図４】従来の車輪の踏面清掃装置の一部切欠き正面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線縦断側面図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  トルク受ロッド
３  研摩子
４  研摩子受け
５  支持桿
６  キャップ
７  ラッチ
８  ラッチ受け
９  スプリングフック
１０シート
１８  復帰用スプリング
２２  防振ゴム
２６  ブラケット
２９  ボルト
３７  溝
５０  パイプ
５１  補強部材
５２  ソケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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