特許 6535243 レール削溝機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6535243

(24)【登録日】2019年6月7日

(45)【発行日】2019年6月26日

(54)【発明の名称】レール削溝機

(51)【国際特許分類】

   E01B 31/12 20060101AFI20190617BHJP

【ＦＩ】

   E01B31/12

【請求項の数】8

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-142090(P2015-142090)

(22)【出願日】2015年7月16日

(65)【公開番号】特開2017-25492(P2017-25492A)

(43)【公開日】2017年2月2日

【審査請求日】2018年7月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000245852

【氏名又は名称】矢作建設工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136630

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 祐啓

(74)【代理人】

【識別番号】100201514

【弁理士】

【氏名又は名称】玉井 悦

(72)【発明者】

【氏名】武藤 雅之

(72)【発明者】

【氏名】若原 健

(72)【発明者】

【氏名】大橋 厚夫

(72)【発明者】

【氏名】竹内 晃範

(72)【発明者】

【氏名】森山 康彦

【審査官】 佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】 実公昭４６−００８７８７（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開２０００−０６４２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１１２６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−１２０５０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００１９２０５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｂ １／００−３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１本のレール上に設置される車台に、レールの頭頂面に支持される走行輪と、レールの左右両側面に係合する案内輪と、レールの頭頂面に溝を切削する溝切り工具と、溝切り工具をレール幅方向の所定位置に保持する保持機構とを設け、前記案内輪が、レールを左右から挟む作用位置と、レールの頭頂面よりも上方に離れた非作用位置とに配置転換可能に設けられていることを特徴とするレール削溝機。

【請求項2】

前記車台が手押しハンドルを備えた請求項１記載のレール削溝機。

【請求項3】

前記走行輪が、車台の前端部に設けられた前側走行輪と、車台の後端部に設けられた後側走行輪とを含み、前記案内輪が、前側走行輪よりも前方に配置された前側案内輪と、後側走行輪よりも後方に配置された後側案内輪とを含む請求項１又は２記載のレール削溝機。

【請求項4】

前記車台に、溝切り工具の切削圧を調節するための切削圧調節機構を設けた請求項１〜３の何れか一項に記載のレール削溝機。

【請求項5】

前記切削圧調節機構が、溝切り工具に切込み方向の荷重を印加するおもり部材を含む請求項４記載のレール削溝機。

【請求項6】

前記保持機構が、溝切り工具の振動をレール幅方向から抑止する制振部材を含む請求項１〜５の何れか一項に記載のレール削溝機。

【請求項7】

前記保持機構が、溝切り工具を固定的に保持するホルダーと、ホルダーを車台に対してレール幅方向へ位置調整するための調整部材とを含む請求項１〜６の何れか一項に記載のレール削溝機。

【請求項8】

前記保持機構が、ホルダーを車台に対して上下方向へ傾動可能に支持するヒンジ部材を含む請求項７記載のレール削溝機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道レールの頭頂面を切削して軌道回路用の溝を形成するレール削溝機に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、鉄道レールでは、車両の有無を感知するために、レール頭頂面に形成された軌道回路を常時通電可能な状態に維持することが求められる。しかし、閑散線区などでは、レール頭頂面の錆によって軌道回路が通電不能となる場合がある。この場合、頭頂面をレール長手方向へ連続的に切削して溝を形成し、この溝にステンレス溶接を行って、軌道回路を通電可能な状態に修復する必要がある。

【0003】

この種の削溝作業は、従来、保線作業員による手作業で行われていた。作業員はグラインダーを携帯し、レールに沿って歩行しつつ頭頂面に溝を切削していた。なお、特許文献１には、レールの切損や亀裂の拡大を防止するための溝をレール頭頂面に自動切削する「溝穿設装置」が記載されている。この装置は、２本のレール上を走行可能な車台上に溝切りカッター、レール面研磨機、これらの動力源を装備している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平２−１２０５０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、従来の削溝作業は、手作業で行われていたので、作業員に多大な労力と負担がかかるうえ、作業速度が遅く、溝の加工精度も低いという問題点があった。また、特許文献１の装置をステンレス溶接用の溝加工に転用することも考えられるが、従来装置は２本のレールを跨ぐほどの大型機械であるため、機械の搬入出作業を含めて工事が大掛かりとなり、閑散線区での使用に不向きであった。

【0006】

そこで、本発明の目的は、１本のレール上で簡便に使用でき、レール頭頂面に溝を迅速かつ高精度に切削できるレール削溝機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明は次のようなレール削溝機を提供する。
（１） １本のレール上に設置される車台に、レールの頭頂面に支持される走行輪と、レールの左右両側面に係合する案内輪と、レールの頭頂面に溝を切削する溝切り工具と、溝切り工具をレール幅方向の所定位置に保持する保持機構とを設けたことを特徴とするレール削溝機。

【0008】

（２） 車台が手押しハンドルを備えたことを特徴とするレール削溝機。

【0009】

（３） 走行輪が、車台の前部に設けられた前側走行輪と、車台の後部に設けられた後側走行輪とを含み、案内輪が、前側走行輪よりも前方に配置された前側案内輪と、後側走行輪よりも後方に配置された後側案内輪とを含むことを特徴とするレール削溝機。

【0010】

（４） 案内輪が、レールを左右から挟む作用位置と、レールの頭頂面よりも上方に離れた非作用位置とに配置転換可能に設けられていることを特徴とするレール削溝機。

【0011】

（５）車台に、溝切り工具の切削圧を調節するための切削圧調節機構を設けたことを特徴とするレール削溝機。

【0012】

（６） 切削圧調節機構が、溝切り工具の切削刃体に切込み方向の荷重を印加するおもり部材を含むことを特徴とするレール削溝機。

【0013】

（７） 保持機構が、溝切り工具の振動をレール幅方向から抑止する制振部材を含むことを特徴とするレール削溝機。

【0014】

（８） 保持機構が、溝切り工具を固定的に保持するホルダーと、ホルダーを車台に対してレール幅方向へ位置調整するための調整部材とを含むことを特徴とするレール削溝機。

【0015】

（９） 保持機構が、ホルダーを車台に対して上下方向へ傾動可能に支持するヒンジ部材を含むことを特徴とするレール削溝機。

【発明の効果】

【0016】

本発明のレール削溝機によれば、走行輪に加えて左右一対の案内輪が車台に設けられているので、この車台を１本のレール上で安定的に移動することができる。このため、削溝機全体を小型・軽量化し、これを少数の作業員で現場に容易に搬入・搬出することができる。また、保持機構によって溝切り工具がレール幅方向の所定位置に保持されているので、車台の移動に伴ってレール頭頂面に溝を精度よく自動切削でき、もって、作業員の労力と負担を軽減でき、作業時間を大幅に短縮できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態を示すレール削溝機の全体斜視図である。

【図2】図１の右側から見たレール削溝機の立面図である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線から見たレール削溝機の立面図である。

【図4】溝切り工具の保持機構を示す削溝機の部分平面図である。

【図5】保持機構の動作を示す削溝機の部分立面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態のレール削溝機は、鉄道レールの頭頂面にステンレス溶接用の溝を切削するように構成されている。ただし、本発明のレール削溝機は、ステンレス溶接用の溝切りに限定されず、例えば、黄銅ロウ溶接用の溝切り、亀裂や切損の拡大を防止するための溝切りなどに使用することもできる。

【0019】

図１、図２に示すように、このレール削溝機１１は１本のレール１の上に設置される車台１２を備えている。車台１２の進行方向（図１の矢印方向）前端部には前側走行輪１３が設けられ、車台１２の後端部に後側走行輪１４と手押しハンドル１５とが設けられている。前後の走行輪１３，１４はレール１の頭頂面２に支持され（図２参照）、作業員が手押しハンドル１５を押して車台１２を１本のレール１に沿って前方へ移動できるようになっている。

【0020】

前側走行輪１３の車軸１６には補助枠１７が上下に傾動可能に支持され、補助枠１７に左右一対の前側案内輪１８がレール１の幅に相当する所定の間隔をあけて下向きに取り付けられている。左右の前側案内輪１８は、前側走行輪１３よりも前方に配置され、補助枠１７の傾動に伴って、レール１を左右から挟む作用位置と、レール頭頂面２よりも上方に離れた非作用位置（図３の鎖線位置）とに配置転換可能となっている。

【0021】

後側走行輪１４の車軸１９には補助枠２０が上下に傾動可能に支持され、補助枠２０に左右一対の後側案内輪２１が所定の間隔をあけて取り付けられている。そして、後側案内輪２１は、後側走行輪１４よりも後方に配置され、前側案内輪１８と同様に、補助枠２０の傾動に伴って作用位置（図３の破線位置）と非作用位置（図３の鎖線位置）に配置転換される。なお、図２において、３はレール１を支持する枕木である。

【0022】

図１、図３に示すように、車台１２の上には、レール頭頂面２に溝を切削する電動溝切り工具２３と、電動溝切り工具２３をレール幅方向の所定位置に保持する保持機構２４と、電動溝切り工具２３の切削圧を調節するための切削圧調節機構２５と、電動溝切り工具２３に電力を供給する発電機２６とが設置されている。発電機２６に替え、電力を商用電源から給電ケーブルを介して電動溝切り工具２３に供給することも可能である。

【0023】

電動溝切り工具２３は、ボディ２７の一端に切削刃体としてのディスク２８を装備し、ボディ２７に内蔵されたモータ（図示略）によりディスク２８を回転して、レール頭頂面２に溝４（図４参照）を連続的に切削できるように構成されている。保持機構２４は、電動溝切り工具２３を固定的に保持するホルダー２９と、ホルダー２９を車台１２に対して上下方向へ傾動可能に支持するヒンジ部材３０とを備えている。

【0024】

ヒンジ部材３０は垂直調整部材３１を介して水平調整部材３２に取り付けられ、水平調整部材３２が長穴３３を貫通するボルト３４によりホルダー２９と共に車台１２に対してレール幅方向へ位置調整可能に取り付けられている。一方、垂直調整部材３１は、図５に示すように、長穴３５を貫通するボルト３６によりホルダー２９と共に車台１２に対して上下方向へ位置調整可能に取り付けられている。

【0025】

図３、図４に示すように、電動溝切り工具２３の側方において、車台１２にはブラケット３９が基端にて固定されている。ブラケット３９の先端には、制振部材としてのローラ３８が水平軸線周りで回転可能に支持されている。制振ローラ３８と対向するようにホルダー２９には当接板４０が立設され、制振ローラ３８が当接板４０に接触した状態で、切削時における電動溝切り工具２３の振動をレール幅方向から抑止するようになっている。

【0026】

図１、図５に示すように、切削圧調節機構２５は、電動溝切り工具２３のディスク２８に切込み方向の荷重を印加するおもり部材４２と、おもり部材４２を着脱可能に支持するネジ付きロッド４３を備えている。ネジ付きロッド４３の下端はジョイント４４を介してディスク２８近傍の工具ボディ２７に結合され、ネジ付きロッド４３の上部におもり部材４２を支承する支承部４５が設けられている。

【0027】

ネジ付きロッド４３の中間部は、車台１２の上方に架設された水平杆４６に挿通され、水平杆４６よりも上位のロッド４３に、ディスク２８の下限位置を調節可能に設定するための蝶ネジ４７が螺合されている。そして、切削時には、蝶ネジ４７を水平杆４６の上方に配置し（図３参照）、おもり部材４２の個数または総質量に応じた大きさの荷重によりディスク２８をレール頭頂面２に押し付けるようになっている。

【0028】

次に、鉄道レール１の頭頂面２に溝４を切削する方法について説明する。まず、上記のように構成されたレール削溝機１を作業現場に搬入する。このとき、図３に鎖線で示すように、予め前後の案内輪１８，２１と電動溝切り工具２３をそれぞれレール頭頂面２よりも上方の非作用位置に配置しておく。こうすれば、案内輪１８，２１やディスク２８に妨げられることなく、車台１２をレール１上に容易に設置することができる。

【0029】

続いて、図３に実線で示すように、案内輪１８，２１をレール１の左右両側に配置するとともに、ディスク２８をレール頭頂面２の上に降下させる。そして、この状態で作業員は電動溝切り工具２３を起動し、ディスク２８を回転させ、手押しハンドル１５を押し、車台１２をレール１２上で前進させ、図４に示すように、ディスク２８によってレール頭頂面２に溝４を連続的に切削する。

【0030】

この切削時には、ホルダー２９がディスク２８をレール幅方向の所定位置に保持するとともに、制振ローラ３８が電動溝切り工具２３の水平振動を抑止するので、レール頭頂面２に溝４を高精度に加工することができる。また、おもり部材４２による切削圧を加減することで、溝４の切込み深さを容易に調節することができるうえ、図４に鎖線で示すように、水平調整部材３２の位置調整によって溝４の切削位置をレール幅方向に調整することもできる。

【0031】

図５に示すように、溝切り作業に伴いディスク２８が摩耗した場合は、ディスク２８の径方向寸法の変化に追従してホルダー２９が下方へ傾動するので、ディスク２８を常時最適な切削圧でレール頭頂面２に切り込ませることができる。また、ホルダー２９が傾動したときには、制振ローラ３８が当接板４０と接触を保って回転するので、ディスク２８の摩耗に関わりなく制振機能を継続的に発揮することができる。

【0032】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、車台１２の上に走行輪１３，１４を駆動するモータを設置したり、レール頭頂面２の錆を落とす研磨機を搭載したりするなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の形状や構成を適宜変更して実施することも可能である。

【符号の説明】

【0033】

１ レール
２ 頭頂面
４ 溝
１１ レール削溝機
１２ 車台
１３ 前側走行輪
１４ 後側走行輪
１５ 手押しハンドル
１８ 前側案内輪
２１ 後側案内輪
２３ 電動溝切り工具
２４ 保持機構
２５ 切削圧調節機構
２８ ディスク
２９ ホルダー
３０ ヒンジ部材
３２ 水平調整部材
３８ 制振ローラ
４２ おもり部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】