JP2005344355A - 軌道分岐部の異物除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポイント切換不良時に行われるリトライ動作時に基本レールとトングレールとの間にある異物を除去する。
【解決手段】 トングレール８ｂの位置を定位から転位へ切換時にポイント切換不良となった際に、トングレール８ｂが反転して定位に戻り、再度転位に切り換えられるリトライ動作が行われる。このリトライ動作中、前記定位にトングレール８ｂが戻る途中に、圧縮空気または水をトングレール８ｂと基本レール７ｂとの間に噴射する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄道の軌道分岐部の基本レールとトングレールとの間にある異物を空気または水を噴射することによって除去する軌道分岐部の異物除去装置に関する。

上述したような異物除去装置の一例が例えば特許文献１に開示されている。この異物除去装置では、軌道分岐部の基本レールとトングレールとの間を大略トングレール先端側に向かうように圧縮空気を噴射することによって、基本レールとトングレールとの間にある異物が除去される。この圧縮空気の噴射は、ポイント切換信号に基づいて所定時間行われるか、または降雪若しくは積雪の検知信号に基づいて所定時間行われる。

特開平７−５４３１９号公報

上記文献の技術では、上述したようにポイントの切換時または降雪若しくは積雪の検出時のみに異物の除去が行われている。ところで、ポイントの切換時の空気噴射によって異物が除去されなかった場合の処理について、上記文献には何ら開示されていない。

本発明は、ポイントの切換時の空気噴射によって異物が除去されなかった場合にも、異物を除去しようとする異物除去装置を提供することを目的とする。

本発明による軌道分岐部の異物除去装置は、軌道分岐部の基本レールとトングレールとの間に落下した異物を、前記基本レールとトングレールとの間に圧縮空気または水を噴射することによって除去するものである。前記軌道分岐部は、前記トングレールの位置を定位から転位へ切換時にポイント切換不良となった際に、前記トングレールが反転して前記定位に戻り、再度前記転位に切り換えられるリトライ動作を行う。このリトライ動作において、前記定位に前記トングレールが戻る途中または前記定位に移動完了後に、前記圧縮空気または水を噴射する。

このように構成された軌道分岐部の異物除去装置では、ポイント切換が不良となった際に行われるリトライ動作中に、圧縮空気または水を噴射するので、このリトライ動作中に異物が除去される可能性が高く、ポイントの不転換が発生する確率を低下させることができる。通常、ポイントの不転換が発生すると、係員が現場に行き、手動によって再切換作業を行う。この間、列車や電車は停止させなければならず、運行に遅延が生じる。しかし、上述したようにポイントの不転換発生確率を低下させると、運行に遅延が生じる確率も低下させることができる。

なお、リトライ動作は、正常にトングレールが切り換えられるまで繰り返し行うことができる。この繰り返しは、予め定めた時間継続して行うことができる。この時間内に正常に切換が行えない場合、切換不良として処理を行うことができる。また、この異物除去装置は、例えばポイント切換不良の検出手段と、この検出手段からのポイント切換不良検出信号に応動して、基本レールとトングレールとにリトライ動作させるリトライ制御手段と、前記ポイント切換不良検出信号に応じて、圧縮空気または水を噴射させる噴射制御手段とを、備えることも可能である。

以上のように、本発明によれば、ポイント切換不良時にトングレールが定位位置と転位位置との間を移動するリトライ動作が行われている間に、圧縮空気または水を噴射して、基本レールとトングレールとの間にある異物を除去することが可能であり、切換不良となる確率を低下させることができ、列車の停止等を未然に防止することができる。

以下に本発明の実施例を圧縮空気式異物除去装置の図面に基づいて説明する。
本発明の１実施形態の軌道分岐部の異物除去装置は、図４乃至図７に示すように、配管ユニット１、２、ノズル部３、４、空気源装置５、電磁切換弁６等で構成されている。図中、７ａ、７ｂは基本レール、８ａ、８ｂはトングレールを示す。基本レール７ａにトングレール８ａが対応し、基本レール７ｂにトングレール８ｂが対応している。図４に示す状態が、定位位置であり、基本レール７ａとトングレール８ａとが密着して、閉じており、基本レール７ｂとトングレール８ｂとが開いており、トングレール８ｂの先端、図４における左端側が開いている。この状態から図示していない転轍機の作動によって、範囲位置に切り換えられ、トングレール８ａ、８ｂが移動し、トングレール８ａの先端（図４の左側端部）が開き、トングレール８ｂが基本レール７ｂに密着する。

配管ユニット１は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、やや偏平な断面の角パイプ１０の両端１１、１２を閉じ、同図（ｂ）に示すように角パイプ１０の一方の広い面に長手方向に沿って適当な間隔で上下に２個ずつノズル接続口１３を穿設し、同図（ａ）に示すように、角パイプ１０の他方の広い面に長手方向に沿って適当な間隔でレールに対する取付け用兼空気供給通路用のねじ付き部材１４を複数本を、この実施の形態では４本を、溶接により植立したものである。図中２５はナットである。配管ユニット１の長さは、図４に取付け状態の概略を示すように、基本レール７ａにトングレール８ａが密着する部分の長さに略対応する長さである。

配管ユニット２は、配管ユニット１と対をなすもので、配管ユニット１が一方の基本レール７ａに取り付けられるときは、配管ユニット２が他方の基本レール７ｂに取り付けられるようになっており、同一形状のものが上下を反転させて用いられる。

ノズル部３は、この実施形態では配管ユニット１、２の夫々に９箇所ずつ設けてある。図６（ｂ）に示すように、その１箇所の構成は配管ユニット１の２個ずつ穿設してあるノズル接続口１３の一方を覆って取り付けられた凸型ノズル部材１５と、他方のノズル接続口１３を閉じるように取り付けられた盲板１６とからなる。ノズル部材１５は図５（ｂ）に見られるように２個の空気噴射口１７、１８を穿設されており、その方向は、基本レール７の方向に対して下向き角αと横向き角θとを有する。この実施形態では空気噴射口１７の下向き角７°、横向き角５°、空気噴射口１８の下向き角７°、横向き角１５°としてある。ノズル部材１５と盲板１６とは配管ユニット１、２の長手方向に交互に上下が異なるように配列してある。図６（ｂ）に示す１９は取付けネジであり、図示していないパッキンを介してノズル部材１５と盲板１６とを配管ユニット１、２に取り付けている。なお、ノズル部材１５は配管ユニット１用と同２用とでは対称である。配管ユニット１、２に取り付けられたノズル部材１５の空気噴射口１７、１８のおおよその方向は図４に実線矢印及び仮想線矢印で示す方向であり、トングレール８ａ、８ｂの先端側に向かって空気を噴射する。

空気源装置５は、図７に示すように、空気圧縮機２０、圧縮空気溜２１及びこれらの付属機器を有するものであり、切換手段としての電磁切換弁６及び配管２３、２４を介して圧縮空気溜２１を配管ユニット１、配管ユニット２に接続してある。配管２３、２４は、それぞれ４つに分岐して、図５（ｂ）に示すように取付ねじ部１４内の内孔２６に接続してある。電磁切換弁６はソレノイドＭＶ１に通電することによって切換位置６ａに切り換えられ、配管ユニット１へ圧縮空気溜め２１を接続し、ソレノイドＭＶ２に通電することによって切換位置６ｂに切り換えられ、配管ユニット２へ圧縮空気溜め２１を接続する。

図４に示すように、配管ユニット１、２は両側基本レール７ａ、７ｂに対してそれぞれ設けてある。配管ユニット１、２のレールに対する取付け状態は、図５（ａ）、（ｂ）に示す通りである。すなわち、基本レール７ａ、７ｂの夫々の腹部に取付けボルト１４を挿通する穴を穿設してあり、これに挿通したボルト１４にナット２５を螺合して締付固定してあり、ねじ付き部材１４の突出端部に配管２３の４つに分岐した端部が接続されている。配管ユニット１とノズル部３は、基本レール７ａの腹部とトングレール８ａの腹部との間の隙間２８内に支障なく収まっている。なお、同図（ａ）の仮想線で示す状態はトングレール８ａが開いた状態である。

上述した電磁弁６の制御は、図７に示す制御部４０によって行われる。制御部４０は、例えばＣＰＵを備えたもので、所定のプログラムに従って動作し、この分岐部の設置位置から離れた位置に設置されている。

なお、図示していないが、上述した転轍機はトングレールを駆動するために、正転及び逆転可能なモータを備えている。また、制御部４０には、所定時間待機するためのタイマＴが設けられている。そのモータの回転方向を検出する回転方向検出器４２が接続されている。また、転轍機が定位位置から反位位置にトングレール８ａ、８ｂを移動させるためにモータが運転されている時間を計時する計時手段、例えば第１タイマＴ１を制御部４０は備えている。なお、図示していないが、トングレール８ａ、８ｂが対応する基本レール７ａ、７ｂに接触したか否かを検出する検出器も制御部４０に接続されている。さらに、後述するリトライ動作を行っている時間を計時する計時手段、例えば第２タイマＴ２も制御部４０は備えている。また、圧縮空気溜め２１の圧力値を検出する圧力検出手段、例えば圧力センサ４４も制御部４０に接続されている。さらに、この分岐部上を列車が通過した否かを検出する列車検出器４６、例えば超音波センサも制御部４０は備えている。また、制御部４０は、圧縮空気の噴射を報知するための報知手段、例えばブザー４８も備えている。なお、ブザー４８は制御部４０に設ける他に、分岐部の近傍に設置することもできる。

制御部４０による制御では、ポイントの非転換時には、図２に示す予防噴射ルーチンが実行される。これは、列車が分岐部を通過するごとに、圧縮空気を噴射するものである。

即ち、列車検出器４６が列車を検出してその信号がオンとなり（ステップＳ２）、列車が通過し（ステップＳ４）、列車検出器４６の信号がオフとなると（ステップＳ６）、空気溜め２１の圧力値が所定値、例えば０．７８ＭＰａ以上であるか判断する（ステップＳ８）。この判断の答えがノーの場合、（ステップＳ２）に戻る。この判断の答えがイエスの場合、即ち、列車が通過し、かつ空気溜め２１の圧力が所定値以上の場合には、タイマＴを作動させる（ステップＳ１０）。タイマＴは所定時間、例えば１０秒間計時する。

この所定時間の経過後、即ち、列車が通過して１０秒後に、ブザー４８を例えば３秒間鳴動させて（ステップＳ１２）、空気噴射を行うことを事前に報知する。その後、電磁弁をオンとする（ステップＳ１４）。例えば分岐部が図４に示す状態にあると、配管ユニット２に圧縮空気が供給されるように電磁弁６のソレノイドＭＶ２をオンとする。なお、図４に示す状態と逆の状態に分岐部が切り換えられている状態では、配管ユニット１に圧縮空気が供給されるようにソレノイドＭＶ１をオンとする。この圧縮空気の噴射を所定時間、例えば２秒継続し（ステップＳ１６）、電磁弁６をオフとする（ステップＳ１８）。そして、ポイント転換指令が外部から供給されているか判断し（ステップＳ２０）、供給されていない場合、ステップＳ２に戻る。従って、ポイント転換指令が供給されていない間には、列車が通過するごとに、所定時間にわたって圧縮空気が噴射される。

ポイント転換指令が供給されている場合、図１に示すリトライ噴射ルーチンが実行される。例えば図４に示すように第１基本レール７ａと第１トングレール８ａとが閉じ、かつ第２基本レール７ｂと第２トングレール８ｂとが開いている定位状態と仮定する。この状態から、第１基本レール７ａと第１トングレール８ａとが開き、かつ第２基本レール７ｂと第２トングレール８ｂとが閉じた反位状態にポイントを切り換えようとするため、転轍機のモータを駆動する。しかし、そのモータが図３（ａ）に示すように予め定めた時間、例えば８秒以上駆動されても、第２基本レール７ｂと第２トングレール８ｂとが閉じていないと、異物が第２基本レール７ｂと第２トングレール８ｂとの間に存在すると判断し、一旦、図４に示す定位状態に戻るようにモータを逆転させる。これをリトライ動作という。

この逆転の開始に同期して、図３（ｂ）に示すようにブザーを所定時間、例えば３秒鳴動させた後、図３（ｃ）に示すように所定時間、例えば２秒間にわたって圧縮空気を第２基本レール７ｂと第２トングレール８ｂとの間に噴射する。そして、元の定位状態に戻ると、第２基本レール７ｂとトングレール８ｂとが閉じる反位状態となるように再びモータを逆転させる。

もし、このときに、モータが８秒よりも短い時間の運転で第２基本レール７ｂとトングレール８ｂとが閉じると、即ち、反位に切換できると、異物の除去が成功したので、予防噴射に戻る。もし、このときに、図３（ａ）に示すようにモータが８秒以上の時間運転しても、第２基本レール７ｂとトングレール８ｂとが閉じない場合には、上述したように再度リトライ動作を行い、これに伴って、圧縮空気の噴射を行う。

このようなリトライ動作及びこれに伴う圧縮空気の再噴射を所定時間、例えば５０秒間にわたって行っても異物の除去が行えない場合、不転換が検知されたので、例えばブザー４８を鳴動させる。

図１に示すリトライ噴射ルーチンでは、ポイント転換指令が供給されていると、ポイント切換のためにモータが動作している時間を計時するためのタイマＴ１をオンする（ステップＳ２２）。

次に、ポイント切換用のモータが８秒以上運転しても第２基本レール７ｂと第２トングレール８ｂとが接触していないか判断する（ステップＳ２４）。この判断の答えがノーであると、正常に転換しているので（８秒よりも短い時間で第２基本レール７ｂと第２トングレール８ｂとが接触したので）、図２に示す予防噴射ルーチンのステップＳ２に戻る。

ステップＳ２４の判断の答えがイエスであると、異物が第２基本レール７ｂと第２トングレール８ｂとの間に存在すると考えられるので、モータの逆転が行われる。このモータの逆転が行われたか判断し（ステップＳ２６）、逆転が行われるまでステップＳ２６を繰り返し、逆転が行われると、リトライ動作が開始されたと判断できる。

そして、空気溜め２１の圧力が０．７８ＭＰａ以上であるか判断し（ステップＳ２８）、この判断の答えがノーの場合、ステップＳ２２に戻り、リトライ噴射ルーチンを最初から再び行う。このステップＳ２８の答えがイエスの場合、ブザー４８を３秒間鳴動させ（ステップＳ３０）、その後に電磁弁６のソレノイドＭＶ２をオンとし（ステップＳ３２）、この状態を２秒間継続する（ステップＳ３４）。そして、ソレノイドＭＶ２をオフとする（ステップＳ３６）。従って、トングレール８ｂが図４に示す定位状態に戻るまでの間に圧縮空気が基本レール７ｂとトングレール８ｂとの間に噴射される。

次に、リトライ動作を繰り返さないかどうか判断する（ステップＳ３８）。即ち、タイマＴ２の計時時間がリトライ動作の開始時から予め定めた５０秒を経過したか否か判断する。経過していなければ、再び第２基本レール７ｂと第２トングレール８ｂとが閉じるようにモータが運転され、その結果、８秒以上にわたってモータが運転を継続すると、上述したリトライ動作及びこれに伴う圧縮空気の噴射が行われる。

ステップＳ３８の判断の答えがイエスになる、即ち５０秒にわたってリトライ動作及びこれに伴う圧縮空気の噴射が行われたが、異物除去が行えず、転換が行えなかったことになる。即ち、不転換が検知され、不転換検知を報知する。これに続いて、ポイント再転換指令が外部から制御部４０に供給されているか判断し（ステップＳ４２）、この判断の答えがイエスであれば、ステップＳ２２から再び実行する。この判断の答えがノーであると、このリトライ噴射ルーチンを終了する。

このように基本レールに対して接触するように移動させたトングレールが基本レールに接触することができず、再びトングレールを開いた状態に戻す際に、圧縮空気をトングレールと基本レールとの間に噴射しているので、トングレールが元の位置に戻るまでの間にわたって圧縮空気を噴射することができ、異物の除去を行える確率が高くなる。

なお、図４に示すように基本レール７ａとトングレール８ａとが接触し、基本レール７ｂとトングレール８ｂとが開いている状態から転換する場合を前提として上記の説明を行ったが、図４と逆に基本レール７ａとトングレール８ａとが開き、基本レール７ｂとトングレール８ｂとが閉じている状態から転換する場合も、上記の説明の場合と同様である。

上記の実施の形態では、トングレール８ｂを開きつつあるときに、圧縮空気の噴射を行ったが、例えば図８（ｃ）に示すようにトングレール８ｂが完全に開いた状態に戻り、モータが停止した後に、圧縮空気の噴射を開始するように構成することもできる。この場合、図９に示すように、ステップＳ３０とステップＳ３２との間に、モータの反転が停止したかの判断ステップＳ４４を追加する。このステップＳ４４での判断の答えがノーの場合には、このステップＳ４４を繰り返し、この判断の答えがイエスになるとステップＳ３２を実行する。

上記の実施の形態では、図２に示す予防噴射ルーチンのみがリトライ噴射ルーチンの前に実行されたが、予防噴射ルーチンの他に、降雪または積雪センサを設け、これが降雪または積雪を検出したとき予防噴射ルーチンと同様に圧縮空気を噴射するように構成することもできる。この場合、図２に示す予防噴射ルーチンのうちステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６に代えて降雪または積雪センサが降雪または積雪を検出したか判断するステップを設け、この判断の答えがノーの場合、このステップを繰り返し、このステップの判断の答えがイエスの場合、ステップＳ８を実行する。また、ステップＳ１０を除去する。

また、図１に示したリトライ動作噴射ルーチンでは、所定時間にわたってリトライ動作を繰り返し、それに伴って圧縮空気の噴射を行ったが、少なくとも一度だけリトライ動作を行い、これに伴って圧縮空気の噴射を行うこともできる。

また、上記の実施の形態では、１台の切換弁６を使用して、配管ユニット１、２への圧縮空気の切換を行ったが、例えば２台の電磁開閉弁を配管ユニット１、２にそれぞれ対応して設け、これら電磁開閉弁を個別に開閉することによって、配管ユニット１、２に圧縮空気を供給するようにしてもよい。

本発明の１実施形態の分岐部の異物除去装置のリトライ動作噴射ルーチンを示すフローチャートである。 図１の異物除去装置の予防噴射ルーチンのフローチャートである。 図１の異物除去装置のリトライ動作噴射ルーチンのタイムチャート図である。 異物除去装置の設置状態を示す平面図である。 図１の異物除去装置のノズル部の側面図及びその拡大縦断側面図である。 異物除去装置の配管ユニットの平面図及び正面図である。 異物除去装置の空気源装置及び制御装置の回路図である。 異物除去装置の変形例のリトライ動作噴射ルーチンのタイムチャート図である。 異物除去装置の変形例のリトライ動作噴射ルーチンの一部を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ２ 配管ユニット
３ ４ ノズル部
５ 空気源装置 ６ 電磁切換弁
７ａ ７ｂ 基本レール
８ａ ８ｂ トングレール
２０ 空気圧縮機
２１ 空気溜
４０ 制御部

Claims (1)

1. 軌道分岐部の基本レールとトングレールとの間に落下した異物を、前記基本レールとトングレールとの間を圧縮空気または水を噴射することによって除去する軌道分岐部の異物除去装置において、
   前記軌道分岐部は、前記トングレールの位置を定位から転位へ切換時にポイント切換不良となった際に、前記トングレールが反転して前記定位に戻り、再度前記転位に切り換えられるリトライ動作を行い、
   前記リトライ動作において、前記定位に前記トングレールが戻る途中または前記定位に移動完了後に、前記圧縮空気または水を噴射する軌道分岐部の異物除去装置。

Images