JP6713859B2 - レールフロー削正補助器具 - Google Patents

Description

本発明は、レールの絶縁継目部に生じるいわゆるレールフローを金切鋸で削正する際に用いる補助器具に関する。

軌道上の所定区間内に列車が存在するか否かを検知および報知する手段の一つに軌道回路と呼ばれるものがある。軌道回路は、軌道を構成する一対のレールを、所定距離毎に継目において絶縁し、一対のレールの導通区間の一端に、電圧を印加する送信装置をそれぞれ接続するとともに、この一対のレール導通区間の他端に、信号機などの受信装置でそれぞれ接続することで構成される。レールの絶縁は、対向する各レールの端面と端面との間に、輪郭がレールの断面形状と同一で、数ｍｍの厚さを有する板状の絶縁材を介在させるとともに、レールの側面と継目板との間に矩形シート状の絶縁材を介在させることで行われることが多い。

絶縁材を介在させた継目（以下絶縁継目部）の上を列車が走行すると、列車の荷重によってレールの端部が僅かにつぶされてくる。そして、この動作が繰り返されると、レールの端部の表面に近い部位が次第に列車の進行方向へと延ばされて、レールフローと呼ばれる薄い板状の傷が生じる。このレールフローが大きくなると、絶縁材を介して絶縁されていたレールとレールとを導通させる矯絡と呼ばれる事象を引き起こしてしまう。矯絡が発生すると、軌道回路における電流の流れが乱されて信号機が正常に作動しなくなり、列車の運行に多大な支障をきたしてしまう。

レールフローによる矯絡の発生を未然に防ぐ方法としては、従来、レールフロー削正用の金切鋸を持ち歩きながら、絶縁継目部を定期的に巡視して回り、レールフローを見つけ次第、手作業で削正するという方法が用いられていた。しかし、レールフロー削正用の金切鋸は、他の用途のものよりも鋸刃が厚いため、熟練した作業員でないと、鋸刃がレールフローの上を滑ってしまい、なかなかレール端面と平行な切れ込みを正確に入れることができなかった。また、力加減を誤って鋸刃で絶縁材を傷つけてしまうことがあった。
そこで、近年は、金切鋸に代わり、レールに固定するためのクランプ機構、円盤状のカッタ、カッタを回転させるモータ等を備えたレールフロー削正装置用いてレールフローを絶縁材ごと削正し、カッタによって絶縁材に入れられた切れ込みに樹脂製のプレートを嵌め込み、プレートのはみ出た部分を削り取って補修するという方法が採られていた（特許文献１参照）。

特開２００８−２６６９１５号公報

特許文献１に示したような従来のレール削正装置を用いれば、手作業の場合と異なり、作業員の技量に影響されることなく、レールフローの正確な削正が可能となる。しかし、従来のレール削正装置は、大型で重量がある上、使用する際にモータを回すための発電機が必要であった。こうした装置を持ち運びながら巡視を行うのは困難であるし、人員も必要となる。このため、巡視の際には装置を持ち運ばず、レールフローを発見したら後日まとめて削正するという運用がなされることが多い。しかし、そのようにすると、レールフローの発見から削正までに時間がかかってしまい、その間に矯絡が発生してしまう虞があった。また、重い装置の運搬、設置、撤去には比較的長い時間を要するので、場合によっては列車の運行を制限する必要があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、作業員の技量に影響されることなく、レールの絶縁継目部に発生したレールフローを、発見したその場で容易かつ正確に削正できるようにすることを目的とする。

以上の課題を解決するため、本発明は、レールの絶縁継目部に取り付け、前記絶縁継目部に生じたレールフローを削正するための金切鋸の鋸刃をガイドすることが可能なレールフロー削正補助器具であって、水平方向に延びる水平部と、前記水平部の両端部から下方に延びる垂下部と、によってレールの頭部を跨ぐことが可能な門型に形成され、所定間隔を空けて対向配置された一対のベース部材と、前記一対のベース部材を、前記垂下部において繋ぎ合わせる連結部材と、前記一対のベース部材のうち一方のベース部材から、前記一対のベース部材の間の空間まで延設された第１ローラー支持部材と、前記第１ローラー支持部材の先端部に、前記水平部の延設方向に沿って所定間隔を空けて複数配置されるとともに、それぞれ鉛直に伸びる直線を回転軸として回転可能な第１ローラーと、前記他方のベース部材に設けられ、前記他方のベース部材と前記第１ローラーとの間を、前記一対のベース部材が並ぶ方向に移動可能な第２ローラー支持部材と、前記第２ローラー支持部材の先端部に、それぞれ前記第１ローラーと対向するように複数配置されるとともに、鉛直に伸びる直線を回転軸として回転可能な第２ローラーと、前記第２ローラー支持部材を、前記第１ローラーの存在する方向に付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とする。

この本発明を、レールフローが生じている絶縁継目部の上に、複数の第１ローラーに接する接線がレールの延設方向と直交するように設置し、金切鋸を、第１ローラーと第２ローラーとの間にあてがうと、第２ローラーが金切鋸に押されて他方のベース部材の方へ僅かに移動し、鋸刃が第１ローラーと第２ローラーとの間に通される。付勢部材はこのときも第２ローラーを押すので、鋸刃は、第２ローラーに押され、移動しない第１ローラーに接した状態、すなわち、レールの延設方向と直交する方向に延びる状態を維持することができる。この第１ローラーおよび第２ローラーに鋸刃がガイドされるので、技量を十分に有しない作業員であっても、レールフローを、レールの延設方向と直交する方向に正確に削正することができる。

なお、上記発明において、前記第１ローラーおよび第２ローラーは、円環状の部材を鉛直方向に複数並べた連続体、または、鉛直方向に延びる円柱状に形成された一体構成としてもよい。
このようにすれば、第１ローラーと第２ローラーとが当接してできる各接線は、図２に示したように鉛直方向に延びることとなるので、鋸刃の側面が、第１ローラーに接した状態、すなわち、レールの端面と平行な状態を維持することができる。この第１ローラーおよび第２ローラーに鋸刃がガイドされるので、作業員は、レールフローを、レールの端面と平行になるように正確に削正することができる。

また、上記発明において、前記一対のベース部材の一部に設けられ、前記ベース部材を前記レールに跨がせた時に前記ベース部材を前記レールに固定することが可能な固定手段を備えるものとしてもよい。
このようにすれば、削正の際に本発明を手や足で押さえる必要がなくなるので、より削正作業が容易になる。

また、上記発明において、前記第１ローラー支持部材の前記他方のベース部材側の端部と、前記第２ローラー支持部材の前記一方のベース部材側の端部のうち少なくとも一方が、対応するベース部材の存在する方向に窪んでいるものとしてもよい。
このようにすれば、本発明をレールの絶縁継目部に取り付けたときに、本発明の上から窪みを通して絶縁継目部をのぞき込むことができるので、鋸刃の位置決めを容易に行うことができる。

本発明によれば、作業員の技量に影響されることなく、レールの絶縁継目部に発生したレールフローを、発見したその場で容易かつ正確に削正することができる。

本発明の実施形態に係るレールフロー削正補助器具の、レールに取り付けた状態を示した正面図である。 図１のレールフロー削正補助器具の側面図である。 図１のレールフロー削正補助器具の平面図である。 図１のレールフロー削正補助器具を用いてレールフローを削正している状態を示した斜視図である。 レール頭部における上面と側面との間の曲面部に生じたレールフローを削正する際の金切鋸および連結部材との位置関係を示した側面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本実施形態に係るレールフロー削正補助器具（以下補助器具１）の、レールＲに取り付けた状態を示した正面図、図２はその側面図、図３はその平面図である。
本実施形態の補助器具１は、図１〜３に示したように、一対のベース部材２、ベース部材２とベース部材２とを繋ぎ合わせる連結部材３、一方（図１の手前側）のベース部材２に設けられた固定手段４、一対のベース部材２の上に跨って設けられた鋸刃ガイド機構５等で構成されている。

ベース部材２は、図１に示したように、棒状の水平部２１と、水平部２１の両端から、水平部の延長方向と直交する方向に向かって延設された垂下部２２とで、正面視門型（逆Ｕ字状）に形成されている。ベース部材２の材質は特に限定されるものでは無いが、プラスチックを用いるのが、軽量化やレールとの絶縁の観点から好ましい。
水平部２１の下面は、補助器具１がレールＲに取り付けられたときに、レールＲの上面と当接する箇所となっており、曲面となっているレールＲの上面が隙間なく当接できるように僅かに曲げられている。
垂下部２２と垂下部２２との距離は、レール頭部の幅と同じないしは若干長い程度とされている。すなわち、ベース部材２は、レールの頭部を跨ぐことが可能な形状となっている。

一対のベース部材２は、図２，３に示したように、所定間隔を空けて、それぞれの水平部２１および垂下部２２が互いに平行となるように対向配置されている。
以下、一対のベース部材２を、必要に応じ、一方のベース部材２Ａ、他方のベース部材２Ｂと区別して称することがある。

連結部材３は、棒状をなし、対向する一対のベース部材２の垂下部２２と垂下部２２とを繋ぎ合わせている。図１には、ベース部材２の垂下部に形成されたネジ穴から、ねじ３１を螺合させることによりベース部材２と結合させた例を示したが、接着等他の方法で結合してもよいし、予めベース部材２と一体形成しておいてもよい。
連結部材３の中間部には、図２，３に示したように、端部よりも細い狭窄部３２が形成されている。

本実施形態の固定手段４は、図２に示したように、中空の箱体４１と、箱体４１の正面から中にかけて設けられた回転体４２、箱体４１の中において回転軸４２に取り付けられた磁石４３等で構成されている。
回転体４２は、箱体４２の中に水平に配置され、その中心軸を回転軸として回転可能な棒状の軸部４２ａと、箱体４１から出た軸部４２の先端に設けられたつまみ部４２ｂとを有している。磁石４３は、回転体４２の軸部４２ａに、その中心が、回転体４２の回転軸から、当該回転軸と直交する方向に向かってずれた（偏心した）状態となるように取り付けられている。
このように構成された固定手段４は、つまみ部４２ｂを回転させると、磁石４３が箱体の下面（本補助器具１が取り付けられるレールＲの頭部上面）から遠ざかった状態、または図２に示した箱体４１の下面に近づいた状態に切り替えることが可能となっている。

鋸刃ガイド機構５は、図２，３に示したように、一方のベース部材２Ａの上に設けられた第１ローラー支持部材５１、第１ローラー支持部材５１に取り付けられた第１ローラー５２、他方のベース部材２の上に設けられた第２ローラー支持部材５３、第２ローラー支持部材５３に取り付けられた第２ローラー５４等で構成されている。

第１ローラー支持部材５１は、図２に示したように、一方のベース部材２Ａの上から、当該一方のベース部材２Ａの垂下部２２と反対の方向に向かって延設された立設部５１ａ、立設部５１ａの先端部から他方のベース部材２Ｂの存在する方向へ向かって延設された水平部５１ｂ、水平部５１ｂの下面に取り付け得られた一対の軸棒５１ｃからなる。
一対の軸棒５１ｃは、丸棒であり、その軸が鉛直方向を向くように、かつ、ベース部材２の水平部２１の側面と平行になるように、かつ、互いに所定間隔を空けるように取り付けられている。また、軸棒５１ｃの長さは、その下端が、ベース部材２の水平部２１の下面よりも上に位置する程度とされている。

第１ローラー５２は、円環状の部材で、第１ローラー支持部材５１の各軸棒５１ｃにそれぞれ挿通されている。そして、第１ローラー５２は、鉛直方向に長くなるよう形成されている。なお、図２には、一本の軸棒５１ｃに、複数の部材を挿通することにより鉛直方向に長い第１ローラー５２とした例を示したが、一つの円柱状のローラーとしてもよい。また、第１ローラーをベアリングで構成すれば、回転が滑らかになるとともに、市販品を用いることができて経済的である。
また、軸棒５１ｃに挿通された第１ローラー５２の、他方のベース部材２Ｂ側の端部は、図３に示したように、第１ローラー支持部材５１の水平部５１ｂの先端よりも他方のベース部材２Ｂの存在する方向に出ている。
第１ローラー５２と第１ローラー５２との間に位置する、第１ローラー支持部材５１の水平部５１ｂの中央部は、図３に示したように、立設部５１ａの存在する方向に向かって窪んでいる。

第２ローラー支持部材５３は、図２に示したように、他方のベース部材２Ｂの上から、当該他方のベース部材２Ｂの垂下部２２と反対の方向に向かって延設された立設部５３ａ、立設部５３ａ先端部の一方のベース部材２Ａの存在する側に、立設部５３ａに対し、一対のベース部材２が並ぶ方向（連結部材３の延設方向）に移動可能となるように設けられた可動部５３ｂ、可動部５３ｂの下面に取り付け得られた一対の軸棒５３ｃ、可動部５３ｂを一方のベース部材２Ａの存在する方向に向かって付勢する付勢部材５３ｄからなる。
一対の軸棒５３ｃは、第１ローラー支持部材５１の軸棒５１ｃと同様の丸棒であり、その軸が鉛直方向を向くように、かつ、ベース部材２の水平部２１の側面と平行になるように、かつ、第１ローラー支持部材５１の各軸棒５１ｃとそれぞれ対向するように取り付けられている。

第２ローラー５４は、第１ローラー５２と同様に構成されたものであり、第２ローラー支持部材５３の各軸棒５３ｃにそれぞれ挿通されている。
また、軸棒５３ｃに挿通された第２ローラー５４の、一方のベース部材２Ａ側の端部は、図３に示したように、第２ローラー支持部材５３の可動部５３ｂの先端よりも一方のベース部材２Ａの存在する方向に出ている。

第２ローラー５４と第２ローラー５４との間に位置する、第２ローラー支持部材５３の可動部５３ｂの中央部は、図３に示したように、立設部５３ａの存在する方向に向かって窪んでいる。これにより、第１ローラー支持部材５１と第２ローラー支持部材５３との間には、補助器具１が取り付けられるレールＲの上面を視認可能とする窓５ａが形成される。なお、本実施形態では、水平部５１ｂと可動部５１ｂの両方を窪ませて窓５ａを形成したが、どちらか一方を窪ませるだけでもよい。
また、図２，３に示したように、一対の第１，第２ローラー５２，５４の各接線を通る平面の延長上に、連結部材３の狭窄部３２が位置している。

上述したように構成された本実施形態の補助器具１は、レールＲに取り付けられ、かつ削正をしていない（金切鋸をガイドしていない）状態では、各第１ローラー５２の側面が、各第２ローラー５４の側面に当接する。第１ローラー５２と第２ローラー５４とが当接してできる各接線は、図２に示したように鉛直方向に延びることとなり、両接線を通る平面は、図２，３に示したようにレールＲの端面Ｒａと平行になる。

次に、上述した補助器具１を用いたレールフローの削正方法について説明する。図４は補助器具１を用いてレールフローを削正している状態を示した斜視図であり、図５はレール頭部における上面と側面との間の曲面部に生じたレールフローを削正する際の金切鋸および連結部材との位置関係を示した側面図である。
まず、補助器具１と金切鋸６を持ってレールＲの巡視を行う。本実施形態の補助器具１は小型かつ軽量なので、こうした持ち歩きながらの巡視が可能となる。そして、絶縁継目部Ｊの上にレールフローを発見したら、図４に示したように、補助器具１を、レールＲの頭部に、絶縁継目部Ｊを覆うように、かつ垂下部２２と垂下部２２でレールＲの頭部を挟むように載せる。

補助器具１をレールＲに載せたら、金切鋸６の鋸刃６１を、第１ローラー支持部材５１と第２ローラー支持部材５３との間に通す。そのまま鋸刃６１を第１ローラー５２および第２ローラー５４に押し付けると、第２のローラー５４が他方のベース部材２Ｂの存在する方向に向かって動き、鋸刃６１が第１ローラー５２と第２ローラー５４との間を通ってレールＲの頭部に当接する。この状態で、窓５ａをのぞき込みながら、第１ローラー５２に当接する鋸刃６１の一方の側面が、レールＲの端面Ｒａ（レールフローの根元）と一致するように補助器具１の位置を微調節する。補助器具１の位置が決まったら、固定手段４のつまみ４２ｂを、中の磁石４３がレールＲに近づくように回す。すると、磁石４３の磁力によって調節器具１がレールＲに強く引き寄せられ、補助器具１がレール上に固定される。

補助器具１をレールＲに固定したら、金切鋸６を挽いてレールフローを削正する。鋸刃６１が第１ローラー５２と第２ローラー５４との間で前後動する間も、第２ローラー５４が第１ローラー５２の方向へ付勢されているので、鋸刃６１は、第２ローラー５４に押され、一方の側面が、移動しない第１ローラー５２に接した状態、すなわち、レールＲの端面Ｒａと平行な状態を維持することができる。この第１ローラー５２および第２ローラー５４に鋸刃６１がガイドされるので、技量を十分に有しない作業員であっても、レールフローを、レールＲの端面Ｒａと平行に正確に削正することができる。

なお、レールＲの頭部における上面と側面との間の曲面部にもレールフローが発生している場合には、図５に示したように、レールＲの上面に対し、鋸刃６１を水平面に対し４５°程度傾斜させた状態で金切鋸６を挽くことになる。このような箇所にできるレールフローの削正は、レールＲの上面に生じたものの削正よりも技術を要するので、金切鋸６により手作業では、レールフローの向こう側にある絶縁材Ｉまで傷つけてしまいやすい。

しかし、本実施形態に補助器具１は、ローラー５２，５４が鉛直方向に長く形成されているので、鋸刃６１を傾斜させても、鋸刃６１の側面をレールＲの端面Ｒａと平行な状態を保つことができる。また、一対のベース部材２の、垂下部２２と垂下部２２との間に連結部材３が存在し、更にその狭窄部３２が、一対の第１，第２ローラー５２，５４の各接線を通る平面の延長上に位置するので、の狭窄部３２が傾けた鋸刃６１に当接し、鋸刃６１がそれ以上傾斜するのを規制するストッパーとして機能する。このため、鋸刃６１で絶縁材Ｉを傷つけてしまうのを防ぐことができる。

このように、本実施形態の補助器具１は、小型かつ軽量なので、携帯しながら巡視を行い、レールフローを発見し次第、その場で削正を行うことが可能となる。また、本実施形態の補助器具１を用いれば、どのような技量の作業員が作業を行っても、同じようにレールＲの端面Ｒａと平行に正確な削正を行うことができる。更に、本実施形態の補助器具１を用いてレールフローの削正をこまめに行うことにより、大掛かりな装置を用いた本格的な修繕を行わなくても済むようになる。

以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記実施形態では、立設部５１ａ，５３ａを設け、軸棒５１ｃ、５３ｃやローラー５２，５４を上（水平部５１ｂ、可動部５３ｂ）から支持する構造としたが、立設部を設けずに、水平部５１ｂ、可動部５３ｂに相当する部材をベース部材２の水平部２１の側面に直接設け、軸棒５１ｃ、５３ｃやローラーを下から支持するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、第１，第２ローラー部材５１，５３をベース部材２と別の部材としたが、ベース部材２と一体形成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、磁力を用いて固定するようにしたが、例えば、ベース部材２の一方の垂下部２２に、他方の垂下部２２の存在する方向へ向かって貫通するネジ穴を設け、ネジが切られた棒材を螺合させることにより、クランプ式の固定手段を設けるようにしてもよい。

１ レールフロー削正補助器具
２ ベース部材
２１ 水平部
２２ 垂下部
３ 連結部材
３１ ねじ
３２ 狭窄部
４ 固定手段
４１ 箱体
４２ 回転軸
４３ 磁石
５ 鋸刃ガイド機構
５ａ 窓
５１ 第１ローラー支持部材
５１ａ 立設部
５１ｂ 水平部
５１ｃ 軸棒
５２ 第１ローラー
５３ 第２ローラー支持部材
５３ａ 立設部
５３ｂ 可動部
５３ｃ 軸棒
５３ｄ 付勢部材
５４ 第２ローラー
６ 金切鋸
６１ 鋸刃
Ｒ レール
Ｊ 絶縁継目部
Ｉ 絶縁材

Claims (4)

1. レールの絶縁継目部に取り付け、前記絶縁継目部に生じたレールフローを削正するための金切鋸の鋸刃をガイドすることが可能なレールフロー削正補助器具であって、
   水平方向に延びる水平部と、前記水平部の両端部から下方に延びる垂下部と、によってレールの頭部を跨ぐことが可能な門型に形成され、所定間隔を空けて対向配置された一対のベース部材と、
   前記一対のベース部材を、前記垂下部において繋ぎ合わせる連結部材と、
   前記一対のベース部材のうち一方のベース部材から、前記一対のベース部材の間の空間まで延設された第１ローラー支持部材と、
   前記第１ローラー支持部材の先端部に、前記水平部の延設方向に沿って所定間隔を空けて複数配置されるとともに、それぞれ鉛直に伸びる直線を回転軸として回転可能な第１ローラーと、
   前記他方のベース部材に設けられ、前記他方のベース部材と前記第１ローラーとの間を、前記一対のベース部材が並ぶ方向に移動可能な第２ローラー支持部材と、
   前記第２ローラー支持部材の先端部に、それぞれ前記第１ローラーと対向するように複数配置されるとともに、鉛直に伸びる直線を回転軸として回転可能な第２ローラーと、
   前記第２ローラー支持部材を、前記第１ローラーの存在する方向に付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とするレールフロー削正補助器具。
2. 前記第１ローラーおよび第２ローラーは、円環状の部材を鉛直方向に複数並べた連続体、または、鉛直方向に延びる円柱状に形成された一体構成であることを特徴とする請求項１に記載のレールフロー削正補助器具。
3. 前記一対のベース部材の一部に設けられ、前記ベース部材を前記レールに跨がせた時に前記ベース部材を前記レールに固定することが可能な固定手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のレールフロー削正補助器具。
4. 前記第１ローラー支持部材の前記他方のベース部材側の端部と、前記第２ローラー支持部材の前記一方のベース部材側の端部のうち少なくとも一方が、対応するベース部材の存在する方向に窪んでいることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のレールフロー削正補助器具。

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