(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面走行用走行体のフレームの前後に上下動可能に取付けられた上下動フレームと、前記上下動フレームの左右に取付けられたレール走行用鉄輪と、前記前後の上下動フレームの少なくともいずれか一方の上下動フレームに取付けられた鉄輪駆動用モータとを備えた軌陸作業機において、
前記上下動フレームに取付けられたブラケットに設けられ、鉄輪支持用軸受を外嵌する円筒部と、
前記円筒部内に軸心方向に移動可能に貫挿されると共に、前記ブラケットに取付けた鉄輪駆動用モータの駆動軸の連結部に挿脱可能に嵌合される連結部を内端に有する動力伝達軸と、
前記軌陸作業機の左右方向における前記鉄輪の外側に鉄輪と同心に固定され、前記動力伝達軸を軸心方向に移動可能に内嵌したクラッチハウジングと、
前記動力伝達軸に外装されると共に、前記クラッチハウジング内に収容され、前記動力伝達軸を前記鉄輪駆動用モータの前記駆動軸に連結する方向に付勢する動力伝達軸付勢ばねと、
前記動力伝達軸の前記左右方向の外側に、前記クラッチハウジングから突出して設けられた操作軸と、
前記操作軸の外周部に突出して設けられた係止ピンと、
前記クラッチハウジングの外面に前記操作軸を囲むように前記操作軸を回転中心として回動可能に取付けられ、前記係止ピンが前記操作軸の軸心方向に摺動可能な摺動溝と、この摺動溝の前記左右方向外端より周方向にずれた位置に設けられ、前記係止ピンを係止する係止部とを有するカラーと、
前記カラーに設けられ、前記係止部に前記係止ピンを係止させる方向に前記カラーを付勢するカラー付勢ばねとを備えたことを特徴とする軌陸作業機のクラッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軌陸作業機のクラッチ装置において、前記カラーの前記摺動溝の左右方向内端より連続して周方向に設けられ、クラッチの投入状態において前記係止ピンを係止する横溝からなる係止部を備えたことを特徴とする軌陸作業機のクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道の保線作業を行なうための軌陸作業機において、エンジン停止等自走不能になった際に牽引走行を可能とするため、鉄輪駆動用モータの駆動軸と鉄輪との連結を解くためのクラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の軌陸作業機として、油圧モータからなる鉄輪駆動用走行モータが停止時に自動ブレーキとなるように油圧回路を構成したものがある。すなわち、鉄輪駆動用走行モータのコントロール弁は中立時に二次側回路が走行モータの作動油の２つのポート間を短絡しない構成を有するものがある。このような油圧回路を有する場合、エンジンを含むパワーユニットのトラブル等による故障停止時に軌陸作業機を牽引車により牽引走行させようとしても、走行モータがブレーキとなり、牽引走行が困難となる。
【０００３】
そこでこのような故障時の対策として、鉄輪駆動用モータの駆動軸と鉄輪とを解離するためのクラッチ装置を備えている。従来のこの種のクラッチ装置は、走行モータと鉄輪との間にユニットとして挿入されたものが多い（例えば特許文献１参照。）。この特許文献１に記載されたクラッチ装置は、履帯を取付けた走行体フレームの前後に取付けた上下動フレームの下面に取付けた操作レバーによりクラッチを切換える構造を有している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０-３７１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の軌陸作業機のクラッチ装置は、上下動フレームの下面にクラッチ装置が取付けられ、切換えのための操作レバーが上下動フレームの下面に取付けられているため、操作性が悪い上、ユニット化されているため、余分なスペースが必要になるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、クラッチの切換え操作が容易に行なえ、かつ省スペース化が可能な構成を有する軌陸作業機のクラッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の軌陸作業機のクラッチ装置は、地面走行用走行体のフレームの前後に上下動可能に取付けられた上下動フレームと、前記上下動フレームの左右に取付けられたレール走行用鉄輪と、前記前後の上下動フレームの少なくともいずれか一方の上下動フレームに取付けられた鉄輪駆動用モータとを備えた軌陸作業機において、
前記上下動フレームに取付けられたブラケットに設けられ、鉄輪支持用軸受を外嵌する円筒部と、
前記円筒部内に軸心方向に移動可能に貫挿されると共に、前記ブラケットに取付けた鉄輪駆動用モータの駆動軸の連結部に挿脱可能に嵌合される連結部を内端に有する動力伝達軸と、
前記軌陸作業機の左右方向における前記鉄輪の外側に鉄輪と同心に固定され、前記動力伝達軸を軸心方向に移動可能に内嵌したクラッチハウジングと、
前記動力伝達軸に外装されると共に、前記クラッチハウジング内に収容され、前記動力伝達軸を前記鉄輪駆動用モータの前記駆動軸に連結する方向に付勢する動力伝達軸付勢ばねと、
前記動力伝達軸の前記左右方向の外側に、前記クラッチハウジングから突出して設けられた操作軸と、
前記操作軸の外周部に突出して設けられた係止ピンと、
前記クラッチハウジングの外面に前記操作軸を囲むように前記操作軸を回転中心として回動可能に取付けられ、前記係止ピンが前記操作軸の軸心方向に摺動可能な摺動溝と、この摺動溝の前記左右方向外端より周方向にずれた位置に設けられ、前記係止ピンを係止する係止部とを有するカラーと、
前記カラーに設けられ、前記係止部に前記係止ピンを係止させる方向に前記カラーを付勢するカラー付勢ばねとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の軌陸作業機のクラッチ装置は、請求項１に記載の軌陸作業機のクラッチ装置において、前記カラーの前記摺動溝の左右方向内端より連続して周方向に設けられ、クラッチの投入状態において前記係止ピンを係止する横溝からなる係止部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、鉄輪より外側に突出させて操作軸とカラーを設け、鉄輪の外側から操作軸の抜き差しとカラーのカラー付勢ばねによる自動回動によって容易にクラッチの切換えが行なえ、操作性が向上する。また、鉄輪と走行モータの駆動軸との間を抜き差しする動力伝達軸を用いてクラッチを構成し、動力伝達軸が鉄輪の軸とクラッチとを兼用しているので、ユニット化されたクラッチ装置に比べて小型に構成でき、省スペース化が達成される。
【００１０】
請求項２の発明によれば、クラッチ投入状態において、係止ピンが摺動溝の内端の係止部に嵌まり、振動によって操作軸および動力伝達軸が軸心方向に移動することが防止されるため、クラッチ投入状態が確実に維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明のクラッチ装置を適用する軌陸作業機の一例を示す側面図、図２はその作業用フロントを省略して示す正面図である。１はレール、２は地面走行用走行体であり、この走行体２は走行体フレーム３の左右にゴム製の履帯４を装着するものである。
【００１２】
走行体２の走行体フレーム３上には旋回装置５を介して旋回体６が設置され、旋回体６上にはエンジン搭載のパワーユニット７と運転室８とが設置される。また、前記旋回体６には、作業用フロント９が取付けられる。この例の作業用フロント９はクレーンとして用いるものを示しており、伸縮ブーム１０をブームシリンダ１１により旋回体６に起伏可能に取付け、不図示のウインチにより巻取り繰出しされるワイヤロープ１２を伸縮ブーム１０の頂部のシーブブロック１３とフック１４を有するシーブブロック１５との間で掛け回したものである。この作業用フロント９としては、作業用バケット等の作業具を備えた多関節フロント等が取付けられる場合もある。なお、伸縮ブーム１０や前記多関節フロントは、前記旋回体６に水平揺動装置を介して取付ける場合もある。
【００１３】
１７は走行体フレーム３の前後に取付けられた上下動フレームである。各上下動フレーム１７は、左右のアーム部１７ａの根元部が、左右の履帯４、４間において、走行体フレーム３に設けたブラケット１８に挿着するピン１９を中心として上下動可能に取付けられる。２０は上下動フレーム１７を上下動させる油圧シリンダである。この油圧シリンダ２０の基端は、走行体フレーム３に設けたブラケット２２にピン２３により連結され、先端は上下動フレーム１７に設けたブラケット２４にピン２５により連結して取付けられる。
【００１４】
前記各上下動フレーム１７の左右のアーム部１７ａの先端には、履帯４の端部より前後に突出した位置となるように横フレーム１７ｂが設けられる。この横フレーム１７ｂの下面に左右に間隔を有して垂直にブラケット２６，２６が固定して取付けられる。各ブラケット２６，２６にはそれぞれ油圧モータでなる走行モータ２７，２７が取付けられる。これらの走行モータ２７はそれぞれ対応する左右の鉄輪２８を回転させるものである。なお、走行モータ２７は、前後の上下動フレーム１７のうち、一方の上下動フレーム１７に設けてもよく、双方の上下動フレーム１７に設けてもよい。
【００１５】
なお、レール１，１間が軌陸作業機によって電気的に短絡されることを防止する構造や、レール１，１間の間隔に合わせて鉄輪２８，２８間の間隔を調整可能に構成される場合もあるが、詳細な説明を省略する。
【００１６】
図３、図４は走行モータ２７と鉄輪２８との間の本発明によるクラッチ装置の一実施の形態を、それぞれクラッチ投入状態とクラッチ釈放状態で示す断面図である。走行モータ２７は前記ブラケット２６にその出力軸である駆動軸３１を外向きにしてボルト（図示せず）により取付けられる。２６ａはブラケット２６に形成した円筒部であり、この円筒部２６ａに軸受３２を外嵌し、この軸受３２を介して鉄輪２８を回転自在に取付ける。
【００１７】
３３は鉄輪２８の外側（軌陸作業機の左右方向の外側）に鉄輪２８と同心にボルト５５により固定して設けられたクラッチハウジングである。この実施の形態においては、このクラッチハウジング３３が、鉄輪２８にボルト５５により取付けられる第１ハウジング３３Ａと、この第１ハウジング３３Ａにボルト５３により取付けられる第２ハウジング３３Ｂからなる例について示している。
【００１８】
３５は走行モータ２７の駆動軸３１の回転力を鉄輪２８に伝達する動力伝達軸であり、この動力伝達軸３５は、ブラケット２６の円筒部２６ａ内に軸心方向に移動可能に貫挿される。走行モータ２７の駆動軸３１は内部に複数のキー溝を有する穴からなる雌型連結部３６を有する。動力伝達軸３５は、駆動軸３１の連結部３６に挿脱可能に嵌合するキー溝を有する雄型連結部３７を有する。
【００１９】
クラッチハウジング３３の第２ハウジング３３Ｂはブレーキディスク３８を一体に有する。このブレーキディスク３８は第１ハウジング３３Ａに設けてもよい。３９は上下動フレーム１７の横フレーム１７ｂに取付けられたブレーキフレーム、４０はこのブレーキフレーム３９の両側に取付けられ、ブレーキディスク３８に両側からブレーキパッド（図示せず）を接触、解離させるブレーキシリンダである。
【００２０】
動力伝達軸３５は、第１ハウジング３３Ａの中心に設けたボス部４１の内面のキー溝４１ａに軸心方向に移動可能に噛合するキー溝形成部４２を有する。したがって鉄輪２８と動力伝達軸３５は一体に回転する。４３は動力伝達軸３５の連結部３７を駆動軸３１の連結部３６に対して嵌合する側に付勢する動力伝達軸付勢ばねである。このばね４３は、動力伝達軸３５に外装され、かつクラッチハウジング３３に収容して設けられる。すなわち、動力伝達軸３５の外端部に一体に設けた操作軸４４を囲むように、動力伝達軸３５に設けたばね受４５と、クラッチハウジング３３の外端部（第２ハウジング３３Ｂ）との間に介装される。動力伝達軸付勢ばね４３の取付けを可能にするため、クラッチハウジング３３内には、このばね４３を収容するための収容スペース４８を有する。操作軸４４はクラッチハウジング３３から外方に摺動可能に突出して設けられる。
【００２１】
操作軸４４にはその外周部に突出させて係止ピン４９を設ける。５０はこの係止ピン４９を係止し、動力伝達軸３５のクラッチ投入、釈放状態を維持するカラーである。図５に示すように、カラー５０の内端には鍔部５０ａを有する。５１はカラー５０の鍔部５０ａを回動可能に押さえる押さえ板であり、この押さえ板５１は、前記第２ハウジング３３Ｂと共に第１ハウジング３３Ａにボルト５３により取付けられる。
【００２２】
カラー５０には、係止ピン４９を操作軸４４の軸心方向に摺動可能に嵌合する摺動溝５０ｂと、カラー５０の外端部の縁を凹ませた凹部５０ｃと設ける。凹部５０ｃの摺動溝５０ｂ側の反対側は、外方に突出させて係止ピン４９の受部５０ｄを形成する。また、摺動溝５０ｂの内端である底部に、摺動溝５０ｂから見て凹部５０ｃと同じ側に、カラー５０の周方向に連続させて横溝５０ｅを形成する。凹部５０ｃはクラッチ釈放状態において係止ピン４９を係止する係止部を構成する。横溝５０ｅは、クラッチ投入状態において係止ピン４９を係止する係止部を構成する。５２は第２ハウジング３３Ｂとカラー５０との間に設けたカラー付勢ばねであり、この例ではこのカラー付勢ばねがぜんまいばねである場合について示している。このカラー付勢ばね５２は一端を第２ハウジング３３Ｂに固定し、他端をカラー５０に固定し、カラー５０を矢印Ｒ方向に回動させる方向、すなわち、係止ピン４９が凹部５０ｃや横溝５０ｅに係止された状態を維持する方向に付勢する。なお、クラッチ釈放状態を維持する係止部として、凹部５０ｃの代わりに摺動溝５０ｂの外端部近傍に横溝を摺動溝５０ｂの底部の横溝５０ｅと同方向に設けてもよい。
【００２３】
この軌陸作業機において、地面走行の際には油圧シリンダ２０を収縮させ、上下動フレーム１７を上げ、履帯４を着地させた状態で走行体２の走行モータ（図示せず）により履帯４を駆動することにより走行する。鉄輪２８をレール１上に載せてレール１上を走行する際には、図１、図２に示すように、油圧シリンダ２０を伸長させて鉄輪２８をレール上に載せ、履帯４を地面から浮かせた状態として鉄輪駆動用走行モータ２７を作動させて走行させる。
【００２４】
このレール１上を走行する際には、図３に示すように、動力伝達軸３５の連結部３７を駆動軸３１の連結部３６に嵌合したクラッチ投入状態とする。このクラッチ投入状態においては、走行モータ２７の回転力が駆動軸３１、動力伝達軸３５、クラッチハウジング３３を介して鉄輪２８に伝達され、レール１上を鉄輪２８が転動しながらこの軌陸作業機が走行する。この場合、動力伝達軸付勢ばね４３の力により動力伝達軸３５の連結部３７と駆動軸３１の連結部３６との連結状態が維持される。また、カラー付勢ばね５２がカラー５０に与える回動力により、カラー５０の横溝５０ｅに係止ピン４９が嵌合された状態が維持され、動力伝達軸３５の駆動軸３１からの抜け出しが防止され、クラッチ投入状態が確実に維持される。
【００２５】
保線作業中にエンジンが停止する等、パワーユニット７にトラブルが生じたり、一部の油圧シリンダや油圧モータ等の駆動装置や関連装置にトラブルが発生した等の理由により現場から退避する必要が生じた場合、牽引車による牽引走行や手押しによる走行を可能とするため、クラッチを釈放する。このクラッチ釈放のため、カラー付勢ばね５２の回動力に抗してカラー５０を矢印Ｒの反対方向に回して係止ピン４９を横溝５０ｅから外し、操作軸４４を工具あるいは手により把持して動力伝達軸付勢ばね４３の力に抗して引き抜き、動力伝達軸３５の連結部３７を駆動軸３１の連結部３６から引き抜く。この引き抜き操作により係止ピン４９が摺動溝５０ｂから脱すると、カラー付勢ばね５２の力により、カラー５０が矢印Ｒ方向に回動し、係止ピン４９にカラー５０の受部５０ｄに当接する。この状態で操作軸４４を離すと、動力伝達軸３５は動力伝達軸付勢ばね４３の力により付勢され、係止ピン４９がカラー５０の凹部５０ｃに嵌る。この係止ピン４９の凹部５０ｃへの嵌合、係止状態は、カラー付勢ばね５２の力により係止ピン４９が受部５０ｄに当接した状態で維持され、カラー５０を回り止めし、動力伝達軸３５の引き抜き状態を維持する。
【００２６】
このように、本実施の形態においては、鉄輪より外側に突出させて操作軸４４とカラー５０を設け、鉄輪２８の外側から操作軸４４の抜き差しとカラー５０の回動によって容易にクラッチの切換えが行なえ、操作性が向上する。また、鉄輪２８と走行モータ２７の駆動軸との間を抜き差しする動力伝達軸３５を用いてクラッチを構成し、動力伝達軸３５で鉄輪２８の軸とクラッチとを兼用しているので、ユニット化されたクラッチ装置に比べて小型に構成でき、省スペース化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のクラッチ装置を適用する軌陸作業機の一例をレール走行可能状態で示す側面図である。
【図２】図１の軌陸作業機の正面図である。
【図３】本発明のクラッチ装置の一実施の形態をクラッチ投入状態で示す断面図である。
【図４】本発明のクラッチ装置の一実施の形態をクラッチ釈放状態で示す断面図である。
【図５】図４の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：レール、２：走行体、３：走行体フレーム、４：履帯、５：旋回装置、６：旋回体、７：パワーユニット、８：運転室、９：作業用フロント、１０：伸縮ブーム、１１：ブームシリンダ、１２：ワイヤロープ、１３，１５：シーブブロック、１４：フック、１７：上下動フレーム、２０：油圧シリンダ、２６：ブラケット、２７：鉄輪駆動用走行モータ、２８：鉄輪、３１：駆動軸、３２：軸受、３３：クラッチハウジング、３３Ａ：第１ハウジング、３３Ｂ：第２ハウジング、３５：動力伝達軸、３６，３７：連結部、３８：ブレーキディスク、３９：ブレーキフレーム、４０：ブレーキシリンダ、４１：ボス部、４１ａ：キー溝、４２：キー溝形成部、４３：動力伝達軸付勢ばね、４４：操作軸、４５：ばね受、４８：収容スペース、４９：係止ピン、５０：カラー、５０ａ：鍔部、５０ｂ：摺動溝、５０ｃ：凹部、５０ｄ：受部、５０ｅ：横溝、５１：押さえ板、５１ａ：鍔部、５２：カラー付勢ばね、５３，５５：ボルト
【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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