(57)【要約】【課題】  保線車両に取付け済みの車軸に二次巻線を巻く必要がなく、車軸に手軽に取付け可能にする。【解決手段】  車体側に取付けられるソレノイドと、車軸側に取付けられて車軸と共に回転可能な磁性可動体（吸着体）と、吸着体がソレノイドにより吸引されると作動する切替えスイッチを備え、前記吸着体は車軸の外周を囲んで車軸に取付けることができ、ソレノイドは給電スイッチの操作により給電すると励磁され、給電を停止すると励磁が解除され、吸着体はソレノイドの非励磁時はソレノイドから離れており、ソレノイドが励磁されるとソレノイドに吸引されてソレノイドに接近するが接触はせず、切替えスイッチはソレノイドへの吸着体の接近、離れにより内輪と外輪の短絡と絶縁の切替えが可能な絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪が絶縁された絶縁車輪の当該内輪と外輪を短絡すると踏切の警報機が鳴り、絶縁すると当該警報機が鳴らないようにした絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置において、
車体側に取付けられるソレノイドと、車軸側に取付けられて車軸と共に回転可能な磁性可動体（吸着体）と、吸着体がソレノイドにより吸引されると作動する切替えスイッチを備え、
前記吸着体は車軸の外周を囲んで車軸に取付けることができ、
前記ソレノイドは給電スイッチの操作により給電すると励磁され、給電を停止すると励磁が解除され、
前記吸着体はソレノイドの非励磁時はソレノイドから離れており、ソレノイドが励磁されるとソレノイドに吸引されてソレノイドに接近するが接触はせず、
前記切替えスイッチはソレノイドへの吸着体の接近、離れにより内輪と外輪の短絡と絶縁の切替えが可能である、
ことを特徴とする絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置。
【請求項２】
請求項１記載の絶縁車輪の短絡・絶縁装置において、
吸着体を常時ソレノイドから離れる方向に付勢する付勢体を備え、
ソレノイドが前記付勢体の付勢力に抗して吸着体を吸引可能な吸引力を備えた、
ことを特徴とする絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の絶縁車輪の短絡・絶縁装置において、
車軸の外周に被せて取付ける装備具を備え、その装備具は車軸の外周に被せて取付けることができるように車軸の周方向に二以上に分割され、
吸着体と切替えスイッチが二以上の分割装備具の夫々に取付けられて、二以上の分割装備具を車軸の外周に取付けると、吸着体が車軸の外周にリング状に配置されるようにした、
ことを特徴とする絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置。
【請求項４】
絶縁車輪を備え、その絶縁車輪の内輪と外輪が絶縁された絶縁車輪の当該内輪と外輪を短絡することにより踏切の警報機が鳴り、絶縁すると当該警報機が鳴らないようにした絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置を備えた保線車両であり、
絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置に、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置が使用され、
前記絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置のソレノイドが車体側に取付けられ、吸着体と切替えスイッチが車軸側に取付けられて車軸と共に回転することができ、ソレノイドは給電スイッチに接続され、
前記絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置の切替えスイッチは、吸着体がソレノイドにより吸引されてソレノイドに接近すると作動し、励磁が解除されたソレノイドから離れるように吸着体の近くに配置されるか又は吸着体に取付けられ、
前記吸着体は車軸の外周を囲んで車軸に取付けられて、励磁されたソレノイドにより吸引されるがソレノイドから離れた位置に保持されて車軸の回転と共に回転でき、
前記絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置の切替えスイッチは、吸着体が吸引されると内輪と外輪を短絡と絶縁に切替える可能に配線され、切替えスイッチの作動により前記絶縁車輪の内輪と外輪が絶縁されると二つの絶縁車輪と車軸による一対の線路の導通が遮断されて踏切の警報機が鳴らず、前記切替えスイッチの作動により内輪と外輪が短絡されると、一対の線路が二つの絶縁車輪と車軸により導通されて踏切の警報機が鳴るようにした、
ことを特徴とする保線車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は保線車両に使用される絶縁車輪の内輪と外輪を短絡又は絶縁させて、踏切の警報機が鳴らないようにすることができる絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置と、それを備えた保線車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車走行用レール（線路）は、列車の走行により摩耗したり、亀裂が入ったり、欠けたり（以下これらをまとめて「損傷」という。）することがある。線路の損傷は走行車両の振動の一因となり、列車の乗り心地の悪化、安全走行や運行管理等に支障を来すことがある。これらを防止するため、定期的に或いは必要に応じて随時、線路の点検作業（保線作業）が行われている。保線作業は通常は営業列車の運行が休止される夜間に行われており、絶縁車輪を備えた保線車両を使用して行われている。
【０００３】
踏切の警報機は、営業列車が踏切に接近すると、左右一対のレールが左右の車輪と車軸を通して導通されて鳴るようにしてある。保線車両の車輪が営業列車の車輪と同じものであると、保線車両が踏切に接近したとき、営業列車の場合と同様に警報機が鳴る。しかし、夜中に行われる保線作業中に警報機が鳴ると、踏切付近の住民にとって迷惑である。このため、保線車両には絶縁車輪が使用されている。絶縁車輪は内輪と外輪が絶縁材を挟んで同心円状に配置されている。この絶縁車輪は通常は内輪と外輪が短絡されており、保線車両が踏切に接近すると左右の絶縁車輪と車軸を通して左右一対のレールが導通されて警報機が鳴り、絶縁車輪の内輪と外輪の前記短絡を解除して絶縁状態に切替えると警報機が鳴らなくなるようにしてある。
【０００４】
内輪と外輪の短絡と絶縁を切替えて踏切の警報機が必要時にのみ鳴るようにした警報機制御装置はすでに開発されている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平７−１６５３６号公報
【特許文献２】実公平７−１６５３４号公報
【特許文献３】特開２０００−５２９８０号公報
【０００６】
特許文献１〜３の警報機制御装置は、保線車両が作業現場に到着するまでは、前記絶縁車輪の内輪と外輪を短絡して、一方の線路−一方の絶縁車輪の外輪−内輪−車軸−他方の絶縁車輪の内輪−外輪−他方の線路を導通させて、保線車両が作業現場以外の踏切に差し掛かったときは警報機が鳴るが、作業現場に到着する手前で、作業員が保線車両にある給電スイッチを手動操作すると、一次コイルが励磁されて誘起起電力により二次コイルと電磁結合し、その磁力で切替えスイッチが作動して内輪と外輪の短絡が解除（内輪と外輪が絶縁）され、前記導通が遮断されて、踏切の警報機が鳴らないようにしてある。
【０００７】
特許文献１〜３の警報機制御装置を使用すれば、踏切付近の住民に迷惑を掛けることなく保線作業を行うことができ、他の踏切では保線車両の通過時に警報機が鳴って安全走行できる。しかし、特許文献１では切替えスイッチが一定間隔でリング状に配置されているので、切替えスイッチの数が少ないと前記電磁結合が不十分になって、切替えスイッチの動作が不安定になる。安定動作させるためには多くのスイッチが必要になり、コスト高になる。特許文献２、３では車軸に二次コイルを巻く必要があり、車軸が保線車両に取付け済みの場合は、保線車両の底面の空きスペース内で巻線作業をしなければならず、作業しにくく、巻線作業に時間が掛かるといった難点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の解決課題は、切替えスイッチを多数使用しなくとも内輪と外輪の短絡、絶縁が確実に行われ、保線車両に取付け済みの車軸に二次巻線を巻く必要もなく、保線車両に取付け済みの車軸に手軽に装着（取付け）可能な絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置とそれを備えた保線車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置は、内輪と外輪が絶縁された絶縁車輪の当該内輪と外輪を短絡すると踏切の警報機が鳴り、絶縁すると当該警報機が鳴らないようにした絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置において、車体側に取付けられるソレノイドと、車軸側に取付けられて車軸と共に回転可能な磁性可動体（吸着体）と、吸着体がソレノイドにより吸引されると作動する切替えスイッチを備え、吸着体は車軸の外周を囲んで車軸に取付けることができ、ソレノイドは給電スイッチの操作により給電されると励磁され、給電が停止されると励磁が解除され、吸着体は給電停止時（非励磁時）はソレノイドから離れており、ソレノイドが励磁されると、当該ソレノイドに吸引されてソレノイドに接近はするが接触はせず、前記切替えスイッチはソレノイドへの吸着体の接近、離れにより内輪と外輪の短絡と絶縁の切替えが可能なものである。
【００１０】
前記絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置では、吸着体を常時ソレノイドから離れる方向に付勢する付勢体を設けることができる。この場合、ソレノイドは当該付勢体の付勢力に抗して吸着体を吸引可能な吸引力を備える必要がある。
【００１１】
前記絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置では、車軸の外周に被せて取付ける装備具を備え、その装備具は車軸の外周に被せて取付けることができるように車軸の周方向に二以上に分割され、前記吸着体と切替えスイッチは二以上の分割装備具の夫々に取付けて、二以上の分割装備具を車軸の外周に取付けると、吸着体が車軸の外周にリング状に配置されるようにすることができる。
【００１２】
本発明の保線車両は、内輪と外輪が絶縁された絶縁車輪の当該内輪と外輪を短絡することにより踏切の警報機が鳴り、絶縁すると当該警報機が鳴らないようにした絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置を備えた保線車両であり、絶縁車輪の短絡・絶縁切替えに前記絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置が使用され、その短絡・絶縁切替え装置のソレノイドが車体側に取付けられ、吸着体と切替えスイッチが車軸側に取付けられて車軸と共に回転することができ、ソレノイドは給電スイッチに接続され、切替えスイッチは吸着体が励磁されたソレノイドにより吸引されてソレノイドに接近すると作動し、励磁が解除されるとソレノイドから離れるように吸着体の近くに配置されるか又は吸着体に取付けられ、吸着体は車軸の外周を囲んで車軸に取付けられて、励磁されたソレノイドにより吸引されるがソレノイドから離れた位置に保持されて車軸の回転と共に回転でき、前記切替えスイッチは吸着体が吸引されると内輪と外輪を短絡と絶縁に切替えることができるように配線され、切替えスイッチの作動により内輪と外輪が絶縁されると二つの絶縁車輪と車軸による一対の線路の導通が遮断されて踏切の警報機が鳴らず、前記切替えスイッチの作動により内輪と外輪が短絡されると、一対の線路が二つの絶縁車輪と車軸により導通されて踏切の警報機が鳴るようにしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置及びそれを備えた保線車両は次の効果を奏する。
（１）絶縁車輪の内輪と外輪の短絡・絶縁にソレノイドの吸引力を利用するので、簡潔な構成で絶縁車輪の短絡・絶縁を切替えることができる。
（２）吸着体が付勢体によりソレノイドから離れる方向に付勢されているため、吸着体は回転中にソレノイド側に不用意に吸引されることがない。
（３）装着具が車軸の周方向に二以上に分割されているので、車体に取付け済みの車軸への取付けが容易にできる。
（４）切替えスイッチを二以上の分割装備具の夫々に設けた場合は、分割装備具を車軸の外周に取付けることにより、吸着体がリング状になるため、吸着体がどの回転位置においても、励磁されたソレノイド側に確実に吸引され、切替えスイッチの動作が確実になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置を備えた保線車両の一例を示す一部の正面図、（ｂ）は吸着体の吸引と離れの動作説明図。
【図２】本発明の絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置の装備具の分解概略図。
【図３】図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図。
【図４】本発明の絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置におけるソレノイドの保線車両への取り付け説明図。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図。
【図６】本発明の絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置における切替えスイッチをマイクロスイッチにした場合の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置とそれを備えた保線車両の実施形態）
［短絡・絶縁切替え装置の概要］
本発明の絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置とそれを備えた保線車両の一例を図面に基づいて説明する。この短絡・絶縁切替え装置は、図１（ａ）に示すように、車軸１に取付けられ、車軸１を保線車両の車体２に取付けることにより、当該車体２に取付けられた絶縁車輪３の内輪４と外輪５を短絡又は絶縁することにより、踏切の警報機を鳴る、鳴らないに切替え操作可能なものである。
【００１６】
［絶縁車輪の概要］
図１（ａ）に示す絶縁車輪３は、内輪４と外輪５は同心円状に配置され、内輪４と外輪５の間に同心円状に配置した絶縁材６により絶縁されている。
【００１７】
［絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置］
図１（ａ）（ｂ）に示す絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置は、車体２に取付けられるブラケット７と、ブラケット７に取付けられたソレノイド８と、車軸１に取付けられて車軸１と共に回転する吸着体９と、ソレノイド８に給電する給電スイッチ１０と、吸着体９が励磁されたソレノイド８側に吸引されると作動する切替えスイッチ１１を備えている。給電スイッチ１０（図１（ａ））は車体２に搭載されて、保線車両に搭乗している作業者が操作できるようにしてある。
【００１８】
［ソレノイド］
ソレノイド８は図４に示すようにブラケット７に四個取付けられており、ブラケット７を車体２に取付けると車軸１の周方向にリング状に配置されるようにしてある。
【００１９】
［装備具］
吸着体９と切替えスイッチ１１は、車軸１の外周に被せて固定される装備具１３（図２、図３）に取付けられている。装備具１３は車軸１の外周に被せて固定できるように二つの分割装備具１３ａ、１３ｂに分割にしてあり、それぞれの分割装備具１３ａ、１３ｂは半円筒状の筒部１４の先に鍔１５を備えている。
【００２０】
［吸着体］
吸着体９は半円リング状であり、二つの分割割装備具１３ａ、１３ｂの夫々の鍔１５の内側（ソレノイド８側）に配置され、ガイド軸１６（図３、図５）により図１（ｂ）の左右方向に往復スライド可能に取付けられている。
【００２１】
［ガイド軸］
ガイド軸１６は、図３に示すように、一方の分割装備具１３ａに２個、他方の分割装備具１３ｂに１個、計３個を、鍔１５の周方向に均等間隔（１２０度間隔）で取付けてある。ガイド軸１６の数は夫々の分割装備具１３ａ、１３ｂに一個以上の任意数とすることができる。
【００２２】
ガイド軸１６は図５に示すように、分割装備具１３ａ、１３ｂの夫々と吸着体９の双方を貫通している。その先端部１６ａは吸着体９に止め具（例えばナット）１７で固定され、後端部１６ｂには止め具（例えば、螺子）１８が取り付けられている。後端部１６ｂの外周には付勢体（例えば、押しバネ）１９を配置して、その押しバネ１９でガイド軸１６を常時外側（図５の右側）に押して（付勢して）、吸着体９をソレノイド８から引き離している。このガイド軸１６は、ソレノイド８が励磁されて吸着体９がソレノイド８側に引かれてスライドすると吸着体９と同方向にスライドし、ソレノイド８の励磁が解除されて吸着体９の吸引が解除されると、前記押しバネ１９により押し戻されて、スライド前の元の位置に戻る（復帰する）ようにしてある。この場合、ソレノイド８は、押しバネ１９の付勢力よりも強い力で吸着体９を吸引できる強さの吸引力を備えている。また、吸着体９の最大スライド幅は、吸着体９がソレノイド８で吸引されても、ソレノイド８から離れた位置に保持されるようにしてある。ソレノイド８から離れていることにより、車軸１に取付けられている吸着体９が常時回転して、車軸１及びそれに取付けられている絶縁車輪３が常時回転できるようになる。
【００２３】
分割装備具１３ａ、１３ｂの外側であって、ガイド軸１６に固定した止め具１８の外側には、カバー２０を被せて、ガイド軸１６が外から不用意に押されないようにしてある。
【００２４】
（切替えスイッチの実施例１）
図３に示すように、前記二つの分割装備具１３ａ、１３ｂの夫々の鍔１５には切替えスイッチ１１が取付けられている。この切替えスイッチ１１は一方の分割装備具１３ａに１個、他方の分割装備具１３ｂに２個、計３個が鍔１５の周方向に均等間隔（１２０度間隔）で取付けられている。これら切替えスイッチ１１は同じものであり、図５に示すように、鍔１５内に二本の軸状の固定接点２１が貫通固定され、その固定接点２１の後端部２１ａが鍔１５の背面の側面視断面コ字状の支持具２２に止め具２３で係止されている。それぞれの後端部２１ａの外周には押しバネ２４が配置され、この押しバネ２４により吸着体９側に押されて（付勢されて）、吸着体９に螺子止めされて吸着体９と共に往復スライドする円盤状の可動接点２５に押付けられている。この可動接点２５は、吸着体９が励磁されたソレノイド８側に吸引されると固定接点２１から離れ、ソレノイド８の励磁が解除されて元の位置に復帰すると固定接点２１に接触するようにしてある。この切替えスイッチ１１には他の構造のスイッチを使用することができる。
【００２５】
（切替えスイッチの実施例２）
切替えスイッチ１１は他の構成のスイッチとすることもできる。図６に切替えスイッチの他の例としてマイクロスイッチを使用した場合を示す。図６では切替えスイッチ１１が分割装備具１３ａ、１３ｂの背面の取付け治具２６に固定され、可動軸２７が分割装備具１３ａ、１３ｂの夫々と吸着体９の双方を貫通し、その先端部２７ａが止め具（例えばナット）２８により吸着体９に固定され、後端部２７ｂがマイクロスイッチの可動ボタン１１ａを押している。このとき、マイクロスイッチ１１はＯＮ又はＯＦＦに設定されており、絶縁車輪３の内輪４と外輪５を絶縁状態にして(この逆とする)こともできる）、踏切の警報機が鳴らないようにしてある。この状態でソレノイド８が励磁されて吸着体９がソレノイド８側にスライドすると、可動軸２７が吸着体９と同方向にスライドしてマイクロスイッチ１１の可動ボタン１１ａから離れてマイクロスイッチ１１が前記状態とは逆にＯＦＦ又はＯＮに切替わって、絶縁車輪３の内輪４と外輪５が短絡状態になって、踏切の警報機が鳴るようにしてある。
【００２６】
［動作説明］
本発明の絶縁車輪の短絡・絶縁切替え装置を備えた保線車両による踏切の警報機の作動は、次のようにして行われる。
（１）保線車両の走行時には、絶縁車輪３の内輪４と外輪５を短絡（導通状態に）して、図１（ａ）の一方の線路Ｒ１−その線路上の絶縁車輪３の外輪５−内輪４−車軸１−他方の線路Ｒ２上の絶縁車輪３の内輪４−外輪５−その線路Ｒ２の閉回路が構成されて、保線車両が踏切に接近すると、踏切の警報機が鳴るようにしておく。
（２）保線車両が警報機を鳴らしてはならない踏切に接近すると、保線車両に搭乗している作業員が給電スイッチ１０（図１（ａ））を操作して、ソレノイド８に給電を開始する。
（３）給電によりソレノイド８が励磁されると、吸着体９がソレノイド８側に吸引されてスライドする。
（４）前記吸着体９のスライドにより、切替えスイッチ１１が切替わり、絶縁車輪３の内輪４と外輪５の短絡が遮断される（絶縁状態になる）。
（５）前記絶縁により、図１（ａ）の一方の線路Ｒ１−その線路上の絶縁車輪３の外輪５−内輪４−車軸１−他方の線路Ｒ２上の絶縁車輪３の内輪４−外輪５−その線路Ｒ２の閉回路が開放されて、警報機が鳴らなくなる。
（６）工事現場を移動するときは、保線車両に搭乗している作業員が給電スイッチ１０を操作してソレノイド８への給電を停止して、前記（１）の状態に戻して、保線車両が踏切に接近すると踏切の警報機が鳴るようにする。
【符号の説明】
【００２７】
１      車軸
２      車体
３      絶縁車輪
４      内輪
５      外輪
６      絶縁材
７      ブラケット
８      ソレノイド
９      吸着体
１０    給電スイッチ
１１    切替えスイッチ
１１ａ  可動ボタン
１３    装備具
１３ａ、１３ｂ    分割装備具
１４    （装備具の）筒部
１５    鍔
１６    ガイド軸
１６ａ  （ガイド軸の）先端部
１６ｂ  （ガイド軸の）後端部
１７    止め具（ナット）
１８    止め具（螺子）
１９    付勢体（押しバネ）
２０    カバー
２１    固定接点
２１ａ  （固定接点の）後端部
２２    支持具
２３    止め具
２４    押しバネ
２５    可動接点
２６    取付け治具
２７    可動軸
２７ａ  （可動軸の）先端部
２７ｂ  （可動軸の）後端部
２８      止め具（ナット）
Ｒ１、Ｒ２  線路
【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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【図６】
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