(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の台車下方にてレール走行可能な走行台車を備え、この走行台車には複数の噴射ノズルを有し加圧融雪流体が供給される筒状ヘッダを搭載し、前記走行台車の走行ラインに沿って融雪流体の供給配管を敷設し、この供給配管には間隔をおいて複数の流体導出口を設け、前記筒状ヘッダと前記流体導出口との接続をなすジョイントを設けてなり、当該ジョイントを前記複数の流体導出口に対して切り替え接続しながら前記走行台車の移動を行わせ、前記噴射ノズルから前記融雪流体を前記鉄道車両の台車下面に向けて吐出噴射させて鉄道車両下部の融雪処理をなすようにしたことを特徴とする鉄道車両用融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両用融雪装置に係り、特に鉄道車両の台車部下面に付着している雪氷を鉄道車両基地の中で簡単に取り除くことができる鉄道車両用融雪装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冬期、降雪量の多い地域を走行する鉄道車両には、台車部分に雪氷が付着するため、鉄道車両基地などにおいて点検整備などを行う際に、台車に付着した雪氷の除去作業が行われる。このような作業は、通常、鉄道車両基地等の建屋内で行うが、建屋内では、作業し易いように、床から一定の高い箇所に列車の車輪が位置するようにレールを敷設して鉄道車両を導入するようにしている。そして、このような高い位置にある列車の台車部分に温水を吹き付けて融雪処理しているのである。
【０００３】
従来の鉄道車両の融雪作業は、一般的には人手による作業に依っており、作業員がホースを用い、鉄道車両に付着した雪氷に向けて温水を噴射し、雪氷を除去するようにしている。しかし、鉄道車両の台車下面などのように、雪氷の付着箇所によっては、作業姿勢の悪い状態で融雪作業を行わなくてはならない。また、ホースで一度に融雪できる範囲は限られているため、融雪作業を完了するまで長時間を要し、作業者の負担が大きかった。更に、従来の手作業による雪氷の除去作業は、作業員の高齢化、作業効率の低下、水蒸気の飛散に伴う作業環境の悪化などで、作業員の確保が困難な状況となっている。
【０００４】
一方、機械的に融雪処理するために、例えば特開平６−２４７２６４号公報に開示されているような鉄道車両用融雪装置が提案されている。これは、鉄道車両の側部を移動する台車に温水ノズルを備えた産業用ロボットを搭載し、ノズルから温水を融雪対象車両に向けて噴射して融雪処理を行うことができるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の融雪装置では次のような問題があった。まず、従来の融雪装置では、鉄道車両の側面方向から温水を噴射して融雪処理を行っているので、鉄道車両の台車部下面には温水を噴射しにくく、台車部下面に付着した雪氷に温水が十分に噴射されず融雪処理が不十分となるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもので、鉄道車両の台車部下面の融雪処理を効率的に行うことができる鉄道車両用融雪装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、鉄道車両の編成数が多い場合でも、融雪処理を連続的に行うことができる鉄道車両用融雪装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る鉄道車両用融雪装置は、鉄道車両の台車下方にてレール走行可能な走行台車を備え、この走行台車には複数の噴射ノズルを有し加圧融雪流体が供給される筒状ヘッダを搭載し、前記走行台車を位置移動させながら前記噴射ノズルから融雪流体を前記鉄道車両の台車下面に向けて吐出噴射させて鉄道車両下部の融雪処理をなすようにした。
【０００８】
また、前記走行台車の走行ラインに沿って融雪流体の供給配管を敷設し、この供給配管には間隔をおいて複数の流体導出口を設け、前記筒状ヘッダと前記流体導出口との接続をなすジョイントを設けてなり、当該ジョイントを前記複数の流体導出口に対して切替接続しながら走行台車の移動を行わせて融雪処理をなすように構成すればよい。
【０００９】
上記構成によれば、車両基地に移動させた鉄道車両の台車部の下面部分にレールが敷設され、鉄道車両台車部の直下を、レールを案内軌条として走行台車を所望の位置まで移動させることができる。したがって、当該鉄道車両台車部における雪氷の付着した箇所に、ヘッダを走行台車にてレールに沿って移動させることができるのである。そして、噴射手段を構成している筒状ヘッダの噴射ノズルから温水などの融雪流体を台車部下面に付着した雪氷に噴射して融雪する。このように、台車部下面の雪氷の付着した箇所までヘッダを移動できるため、付着した雪氷に確実に融雪流体を噴射することができ、高い融雪効率で融雪処理を行うことができる。また、台車部下面の雪氷が付着していない箇所には融雪流体を噴射する必要がないため、不必要に融雪流体を使用しなくてよく、無駄な作業の実施を抑制できる。したがって、鉄道車両の台車部下面の融雪処理を円滑かつ確実に行うことができる。
【００１０】
なお、走行台車は鉄道車両のレール内に新たなレール機構を設けて、当該レール機構を走行させる構成とすることが好ましい。また、ヘッダは、鉄道車両にレール近くに少なくとも１対保持機構に保持させることが好ましい。また、噴射ノズルはヘッダの車両方向に沿う面の一側に複数有することが好ましく、それぞれの噴射ノズルの噴射領域が重ならないように配置することが好ましい。融雪流体は、温水が好ましい。以上のように、走行台車のレール機構や、ヘッダ、噴射ノズル、融雪流体を上記のように好ましい形態とすることで融雪処理効率を高めることができるが、それぞれの構成を上記の形態のみに限るものではない。
【００１１】
また、前記ヘッダの噴射ノズルは、噴射方向を可変とすることが望ましい。このように構成すれば、ヘッダの噴射ノズルを付着した雪氷の厚い部分に対向させることができる。従って、融雪処理効率を一層高めることができる。噴射ノズルは、ヘッダにモータなどの回動機構を設けて自動的に回動できる構成とすることが好ましいが、レバーなどを設けて手動で回動できる構成としてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態における鉄道車両用融雪装置について図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施形態における鉄道車両用融雪装置（以下、融雪装置、という）２０の要部を示す正面図である。図１には融雪装置２０の左側部分を示している。
【００１３】
車両基地内の床面１０上には、断面台形形状の一対の保持台座１１が互いに対向するように立設してある。保持台座１１は、上方に鉄道車両台車部１を保持させるもので、車両基地内の融雪作業場に鉄道車両台車部１の下面を一定高さに保持するために、車両基地内に進むに従って高く形成してある。保持台座１１の上面には断面Ｉ字形状の枕木部材１２がそれぞれ設けてある。この一対の枕木部材１２上面にレール１３をそれぞれ平行に敷設することで、当該レール１３の高さを一定以上に保持させるとともに、レール１３同士の間隔が一定となるようにしている。このレール１３の上面に鉄道車両台車部１の車輪２が載り、鉄道車両がレール１３上を走行車両基地内の融雪作業場まで走行する。車両基地内の融雪作業場に導入された鉄道車両は、前記保持台座１１及び前記枕木部材１２により、台車部１の下部を床面１０に対して１ｍ程度の高さに保持される。このようにすることで、鉄道車両台車部１の下部の融雪作業を行い易くしている。
【００１４】
本実施形態の融雪装置２０は走行台車３０を備えており、当該走行台車３０を前記レール１３間の前記鉄道車両台車部１下方に配置する。走行台車３０上部には、詳細を後述するヘッダ３８を搭載している。前記ヘッダ３８は温水を吐出噴射する複数の噴射ノズル３９を有しており、それぞれの噴射ノズル３９は鉄道車両台車部１下面に対向するように配置してある。
【００１５】
前記走行台車３０は下部の前方と後方とにそれぞれ一対の車輪２４を有しており、鉄道車両のレール１３内に設けた案内レール２２上を走行できるようにしている。前記案内レール２２は断面Ｌ字形状の鋼材からなり、保持台座１１の対向面の同一高さ位置に取付けられている。この一対の案内レール２２上に走行台車３０のそれぞれの車輪２４を転動可能に配置することにより、走行台車３０を鉄道車両台車部１直下の所定の位置まで移動させることができる。
【００１６】
前記走行台車３０は自走可能な構造としている。本実施形態においては、一対の歯車２８、３２の噛み合い機構により、車輪２４に駆動力を伝達して車輪２４を回転させている。すなわち、一対の車輪２４の車軸２６に取付けた歯車２８に、車軸２６の上段側に設けた駆動モータ３４に直結した歯車３２を噛み合わせてある。このようにしたため、駆動モータ３４の回転力が歯車３２、歯車２８を介して車輪２４に伝達され、車輪２４が案内レール２２上を転動する。これにより、走行台車３０は鉄道車両台車部１下方の所定の位置まで位置移動することができる。
【００１７】
また、走行台車３０の上段側には板状の支持プレート３６が設けてあり、当該支持プレート３６上に噴射手段を構成する一対のヘッダ３８を搭載している。このため、前記ヘッダ３８は、前記鉄道車両台車部１下面に対向するように配置される。なお、前記支持プレート３６はベアリング３７を介して前記車軸２６を回動自在に保持している。
【００１８】
図２は、実施形態におけるヘッダ３８の斜視図である。ヘッダ３８は細長い略円筒形状をなしており、軸方向が走行台車３０の走行ラインに沿うように支持プレート３６上に搭載される。前記ヘッダ３８の両端部は縮径しており、当該両端部が支持プレート３６上に設けた回動軸受け部にて回動可能に支持されている。前記回動軸受け部は、額縁状のフレーム４０と、フレーム４０内に設けたローラ４２とで形成してあり、当該ローラ４２をヘッダ３８の両端部に当接させて回動可能に支持している。
【００１９】
本実施形態においては、ヘッダ３８の長手方向に沿う面の一側に複数の突出した噴射ノズル３９を有している。それぞれの噴射ノズル３９は、融雪流体である温水が一定範囲かつ一定密度で噴射できるように、ヘッダ３８の軸方向に一定間隔で配置している。さらに、噴射ノズル３９をヘッダ３８の周方向に対して二列に配置して、広い噴射範囲を確保している。噴射ノズル３９には、小径の孔が複数設けてあって、当該孔から温水を線状に噴射することができる。
【００２０】
ヘッダ３８の一端部は、詳細を後述する温水供給経路の連結管５４に回動可能に接続され、ヘッダ３８内に温水が供給される。そして、ヘッダ３８の他端部は回動モータ４４に接続してあり、ヘッダ３８を軸心回りに一定範囲で回動することができるようになっている。本実施形態においては、それぞれのヘッダ３８の噴射ノズル３９が鉄道車両台車部１下面の端側から中央側まで対向するように、前記回動モータ４４にてヘッダ３８を往復回動できるようにしている。このため、鉄道車両台車部１下面を均一的に融雪処理することができる。また、前記回動モータ４４は制御機構を有しており、当該制御機構によりヘッダ３８を上記回動範囲で等角速度移動させるとともに一定位置で停止可能としている。このため、鉄道車両台車部１下面に付着した雪氷の厚い箇所を集中的に融雪処理することができる。
【００２１】
ヘッダ３８への温水供給経路は次のようになっている。床面１０上の保持台座１１外側には、温水の供給配管である主配管５０が走行台車３０の走行ラインに沿って配設してある。そして、前記主配管５０は設定間隔ごとに分岐配管５２が設けてあり、温水の導出口である分岐配管５２の先端側を保持台座１１側に対向するように配置してある。前記主配管５０内には温水が設定圧で供給されているため、分岐配管５２の先端から温水を外部に供給することができる。それぞれの分岐配管５２の先端側には開閉バルブ５３が設けてあり、当該開閉バルブ５３の開閉操作を行うことにより、分岐配管５２からの温水の供給や遮断を行うことができる。
【００２２】
また、保持台座１１のそれぞれの分岐配管５２に対向する箇所は貫通されており、貫通した両側にはそれぞれジョイント５６、５８が設けられている。前記ジョイント５６、５８の一つに、上記したヘッダ３８に連結した連結管５４が接続されて、分岐配管５２の一つに着脱自在に連結されるのである。前記連結管５４に連結した分岐配管５２の開閉バルブ５３を開くことにより、連結管５４を介してヘッダ３８に温水を供給することができる。また、前記連結管５４は、それぞれのジョイント５６、５８、そして分岐配管５２に着脱可能に連結されている。このため、連結管５４に連結している一の分岐配管５２、及びジョイント５６、５８から、他の分岐配管５２、及びジョイント５６、５８に容易に連結を切替接続することができる。
【００２３】
以上のように構成した融雪装置２０の作用は以下のようになる。
まず、走行台車３０の駆動モータ３４を駆動して、この駆動力を歯車３２、歯車２８を介して車輪２４に伝達する。これにより、車輪２４が案内レール２２上を転動して、走行台車３０が鉄道車両台車部１下方を移動する。そして、走行台車３０を鉄道車両台車部１下面の雪氷付着箇所の直下まで移動した時に駆動モータ３４を停止させて、走行台車３０を前記雪氷付着箇所の直下にて位置させることができる。
【００２４】
そして、連結管５４に連結している分岐配管５２の開閉バルブ５３を開いて、連結管５４内に温水を供給する。これにより、連結管５４に接続したヘッダ３８に温水が供給され、ヘッダ３８の噴射ノズル３９から温水を鉄道車両台車部１下面に向けて吐出噴射する。ヘッダ３８は、それぞれの噴射ノズル３９が鉄道車両台車部１の長手方向に対向するように配置しているため、鉄道車両台車部１下面の融雪処理をレール１３に沿う方向に広範囲に行うことができる。
【００２５】
また、一対のヘッダ３８は、噴射ノズル３９の対向面が鉄道車両台車部１下面の端側から中央側まで移動可能な範囲を等角速度で往復回動する。このため、鉄道車両台車部１下部の端側から中央側まで均一的に融雪処理を行うことができる。そして、鉄道車両台車部１下面に付着した雪氷の厚い箇所に噴射ノズル３９が対向する位置でヘッダ３８を停止させることで、集中的に融雪処理を行うことができる。このように、付着した雪氷の厚みに応じて効率的な融雪処理を行うことができる。
【００２６】
鉄道車両台車部１下面の雪氷の付着した箇所までヘッダ３８を移動できるため、付着した雪氷に確実に温水を噴射することができ、高い融雪効率で融雪処理を行うことができる。また、鉄道車両台車部１下面の雪氷が付着していない箇所には温水を噴射する必要がないため、不必要に温水を使用しなくてよく、無駄な作業の実施を抑制できる。したがって、鉄道車両台車部１下面の融雪処理を円滑かつ確実に行うことができる。
【００２７】
また、走行台車３０を案内レール２２に沿って一定距離走行させて、ヘッダ３８に接続した分岐配管５２との距離が遠くなった場合には以下のように接続経路の切換を行う。図３は鉄道車両台車部１ａの融雪処理後に鉄道車両台車部１ｂの融雪処理を行う際の接続経路の切替作業を示す説明図である。走行台車３０は鉄道車両台車部１ａ下方を走行して、当該鉄道車両台車部１ａと鉄道車両台車部１ｂ間の下方に位置している。このとき、走行台車３０のヘッダ３８に連結している連結管５４を、鉄道車両台車部１ａ側の分岐配管５２ａ、及びジョイント５６ａ、５８ａから切り離す。このとき、分岐配管５２ａの開閉バルブ５３ａを閉じて、分岐配管５２ａからの温水の供給を遮断する。そして、連結管５４を鉄道車両台車部１ｂ側のジョイント５６ｂ、５８ｂを介して分岐配管５２ｂに連結する。それから、分岐配管５２ｂの開閉バルブ５３ｂを開いて、分岐配管５２ｂから連結管５４を介してヘッダ３８に温水を供給する。このように、連結管５４に連結する分岐配管５２及びジョイント５６、５８を切替接続しながら走行台車３０の移動を行わせて融雪処理を行うことで、鉄道車両の編成数が長い場合でも、融雪処理を連続的に行うことができる。
【００２８】
また、上記したように鉄道車両の融雪処理を車両単位で接続経路を切り替えて行うようにしたため、主配管５０に必要な設定圧が鉄道車両全体を一度に融雪処理する場合に比べて低くて済み、主配管５０に温水を供給するポンプ等を小型化することができる。また、主配管５０に供給する温水の流量も少量とすることができるため、主配管５０の径を小さくでき設置に必要なスペースを低減することができる。このように、エネルギーコストを低減した高い融雪処理が実現できる。
【００２９】
図４は本発明の第２実施形態における融雪装置２０ｂの正面図である。前実施形態では、上記した断面Ｌ字形状の鋼材を案内レール２２としたが、本実施形態においては、前記鋼材の上に走行台車３０の車輪２４に合わせた形状のレールを案内レール２２ｂとしている。このため、走行台車３０の走行をより円滑に行うことができる。
【００３０】
なお、実施形態に示したように、走行台車３０は鉄道車両のレール１３内に新たなレール機構を設けて、当該レール機構を走行させる構成とすることが好ましい。また、ヘッダ３８は、鉄道車両のレール１３近くに少なくとも１対保持機構に保持させることが好ましい。また、噴射ノズル３９はヘッダ３８の車両方向に沿う面の一側に複数有することが好ましく、それぞれの噴射ノズル３９の噴射領域が重ならないように配置することが好ましい。融雪流体は、温水が好ましい。また、実施形態においては、主配管５０に温水を供給する場合について説明したが、スチームを供給する配管と水を供給する配管とを備えて、それぞれのスチームと水とを混合させて温水とし、ヘッダ３８に供給するようにしてもよい。
【００３１】
また、前記ヘッダ３８の噴射ノズル３９は、噴射方向を可変とすることが望ましい。このように構成すれば、鉄道車両台車部１下面の雪氷の付着した箇所にヘッダ３８を移動させた際に、ヘッダ３８の噴射ノズル３９を付着した雪氷の厚い部分に対向するよう噴射ノズル３９の向きを変更させることで、融雪処理効率を一層高めることができる。噴射ノズル３９は、ヘッダ３８にモータ４４などの回動機構を設けて自動的に回動できる構成とすることが好ましいが、レバーなどで手動で回動できる構成としてもよい。以上のように、走行台車のレール機構や、ヘッダ、噴射ノズル、融雪流体を上記のように好ましい形態とすることで融雪処理効率を高めることができるが、それぞれの構成を上記の好ましい形態のみに限るものではない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の鉄道車両用融雪装置においては、台車部下面の雪氷の付着した箇所までヘッダを移動できるため、付着した雪氷に確実に融雪流体を噴射することができ、高い融雪効率で融雪処理を行うことができる。また、台車部下面の雪氷が付着していない箇所には融雪流体を噴射する必要がないため、不必要に融雪流体を使用しなくてよく、無駄な作業の実施を抑制できる。従って、鉄道車両の台車部下面の融雪処理を円滑かつ確実に行うことができる。
【００３３】
また、前記筒状ヘッダと前記流体導出口との接続をなすジョイントを前記複数の流体導出口に対して切替接続しながら走行台車の移動を行わせて融雪処理をなすようにしたため、鉄道車両の編成数が多い場合でも、融雪処理を連続的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における鉄道車両用融雪装置の要部正面図である。
【図２】実施形態におけるヘッダの斜視図である。
【図３】連結管の切替作業を示す説明図である。
【図４】第２実施形態における鉄道車両用融雪装置の正面図である。
【符号の説明】
１………鉄道車両台車部、２………車輪、１０………床面、
１１………保持台座、１２………枕木部材、１３………レール、
２０………鉄道車両用融雪装置、２２………案内レール、２４………車輪、
２６………車軸、２８………歯車、３０………走行台車、３２………歯車、
３４………駆動モータ、３６………支持プレート、３７………ベアリング、
３８………ヘッダ、３９………噴射ノズル、４０………フレーム、
４２………ローラ、４４………回動モータ、５０………主配管、
５２………分岐配管、５３………開閉バルブ、５４………連結管、
５６………ジョイント、５８………ジョイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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