JP2007302079A - 台車の逸走防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で現場にてもメンテナンスが容易に行え、安価で、運搬台車の停止位置が限定されず、逸走を防止するための作業は立ったままの姿勢で容易に行えて作業性の向上を図ることができ、また、台車の連結装置とも関連付けることができ人的エラーも防止でき、車輪との摩擦力を利用しないから確実に逸走防止が図れる。
【解決手段】台車１の車輪２の外側に取付けたギヤ状の係止部材としての歯付き円板３と、前記台車１に取付けられて足踏み式ペダル４のペダル操作により作動して前記係止部材に係脱自在に係合する突出部材としてのブレーキ板５とで構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば資材運搬用の台車を停止させて蓄電池式機関車から切離したときに、台車が自走しないようにするための逸走防止装置に関するものである。

都市土木のシールドトンネル工事などにおいて、掘削土砂や資機材を運搬する場合、土砂・資機材を運搬台車に載せて蓄電池式機関車と連結し、トンネル内に敷設された軌条上を走行する。前記蓄電池式機関車にはブレーキ装置が装備されているが、運搬台車は車輪が付いているだけで制動装置は装備されていない。

このため、蓄電池式機関車のブレーキ装置を動作させて蓄電池式機関車と運搬台車とを停止させたとき、運搬台車は蓄電池式機関車に連結されている間は逸走（勝手に動き出す）することはないが、作業上、運搬台車を蓄電池式機関車と切離したときには、運搬台車の逸走を防止することが安全対策として必要とされる。

台車の逸走防止設備として従来は、例えば、主たるものとして下記の５つの手段がある。第１の手段は、電気式や油圧式のもので、電磁ブレーキまたは油圧ブレーキが装備された運搬台車と蓄電池式機関車が連結装置および電源通信ケーブルにて連結され運搬作業を行う。資機材搬出入時に連結装置を切離すと同時に電源通信ケーブルも切離すことにより、自動的に運搬台車にブレーキがかかるようにしている。

そして制動性能の観点から、油圧式は比較的大口径工事で運搬荷重の大きいもの、電磁式は比較的小口径工事で運搬荷重の小さいものに利用されている。

第２の手段は、鋼材が起伏し外力により運搬台車の逸走を防止する方法で、圧縮空気により鋼材が起伏する装置であり、枕木に固定し、運搬台車の逸走防止を図る。運搬台車停止位置に到着したら、蓄電池式機関車の運転手の起スイッチ操作により枕木に固定した鋼材が起きて運搬台車の移動を阻止し、出発前に伏スイッチ操作により鋼材が枕木側に倒れて運搬台車の移動方向を開放するものである。

第３の方法は車輪とレールの間にストッパーを挟む方法であり、運搬台車の車輪と軌条レールの間にストッパー（鋼材異物）を挟むことにより、運搬台車の逸走防止を図る。これは、現場にて容易にしかも安価で加工・設置ができ、軌条上なら停止する場所を選ばないため、多数採用されており、各現場でのキャンバーの形状などは千差万別である。

第４の方法は、運搬台車を鋼材によりレールの下に敷設している枕木に引掛ける方法であり、レール下に敷設された枕木に鋼材を引掛けて運搬台車の逸走防止を図る。現場にて容易にしかも安価で加工・設置ができ多数採用されている。落とし込む鋼材の形状や場所は各現場で千差万別である。

第５の方法は、簡易ペダル式ブレーキであり、既製品のペダル式ブレーキで、運搬台車の車輪位置に合せて取付けるものである。ペダルを踏むことにより装置先端が車輪側面に接し、車輪を止める。これはペダルを踏んでいる間のみブレーキが効き、離すとブレーキ開放となる簡易的なものである。

前記従来技術は、当業者間で一般的に行われているものであり、文献公知発明にかかるものではない。

前記第１の方法である電気式や油圧式の逸走防止装置は、運搬台車に装備されているので、軌条上であればどこでも逸走防止可能であるが、構造が複雑で非常に高価であるため、メンテナンス性や経済性から採用できる現場が限られる。

第２の方法である鋼材が起伏し外力により運搬台車の逸走を防止する方法は、枕木に固定設置するため、蓄電池式機関車と運搬台車の切り離し場所が予め限定されるだけでなく、空気圧縮機や制御盤、圧縮空気用ホース、通信線などの付随設備が必要で、小口径シールドトンネルな狭隘な場所の場合、これら設備の設置場所に問題が生じる。

第３の方法である車輪とレール間にストッパーを挟む方法は、ストッパーが軌条レール上を滑ったり、脱落したりするおそれがある。また、ストッパーと連結装置との関連性がなく、さらにストッパー設置はしゃがみこんで行う作業となり、一日に数十回という切離し〜連結作業は煩わしく、このため、ストッパー設置を行わなかったり、忘れたりという人的エラーが発生することがある。

第４の運搬台車を鋼材によりレールの下の敷設してある枕木に引掛ける方法は、軌条上においても足場（通路）確保のために鉄板や足場板を設置している場所では、鋼材を引掛ける部分の鉄板や足場板を切欠く必要がある。また、鋼材引掛けと連結装置との間に関連性がなく、鋼材引掛けの作業はしゃがみこんで行う作業となり、一日に数十回という切離し〜連結作業は煩わしく、このため、鋼材引掛けを行わなかったり、忘れたりという人的エラーが発生することがある。

第５の簡易式ペダルブレーキの方法は、ペダルを踏んでいる間しか逸走防止されない。また、装置先端部が鉄製であり、車輪側部も鉄製であることから、摩擦力もほとんどなく、制動機能が不十分なこともある。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、簡単な構造で現場にてもメンテナンスが容易に行え、安価で、運搬台車の停止位置が限定されず、逸走を防止するための作業は立ったままの姿勢で容易に行えて作業性の向上を図ることができ、また、台車の連結装置とも関連付けることができ人的エラーも防止でき、車輪との摩擦力を利用しないから確実に逸走防止が図れる台車の逸走防止装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するものとして、請求項１記載の発明は、台車の車輪の外側に取付けたギヤ状の係止部材と、前記台車に取付けられて足踏み式ペダルのペダル操作により作動して前記係止部材に係脱自在に係合する突出部材とで構成することを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、ギヤ状の係止部材と突出部材とが噛合うことで逸走が阻止されるから、車輪との摩擦力などを利用することなく確実に逸走防止が図れる。

逸走防止作業は足踏み式であるから、作業性がよく、人的エラーも発生しにくい。また、装置は全て台車側に取付けてあるから台車の停止位置が限定されることもない。さらに取付け場所を車輪外側とすることで逸走防止装置が作動しているかを外部から容易に目視確認できる。

請求項２記載の発明は、前記突出部材はギヤまたはピンのいずれかで構成し、この突出部材が係合する係止部材のギヤはピッチを粗く形成したことを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、ギヤのピッチを粗くすることで、ギヤの凸部同士のかじりを防止でき、確実に逸走防止できる。

請求項３記載の発明は、前記突出部材はペダル踏み操作により引っ張られる索条に結合されることを要旨とするものである。

請求項３記載の本発明によれば、逸走防止ための構造は、電気や油圧を使用しない簡単なものであるから、メンテナンスが容易で、技術的に難しい故障が激減し、製造コストも低くできる。

請求項４記載の発明は、前記係止部材および突出部材は左右の車輪の両方に取付けられることを要旨とするものである。

請求項４記載の本発明によれば、逸走防止装置は左右の車輪の両方に取付けられる。よって、左右２本のレールの設置高の誤差により車輪空転が発生しても、２輪のうちの一方は必ずレールに接しているから、逸走を確実に防止できる。

請求項５記載の発明は、台車は他の台車などと連結ピンにより連結され、前記足踏み式ペダルに結合されている索条を前記連結ピンの抜け防止装置に結合し、ペダル踏み操作に連動して連結ピンの連結を解除することを要旨とするものである。

請求項５記載の本発明によれば、ペダルを踏んで逸走防止装置を作動させないと、台車を連結している連結ピンのピン抜け防止装置が解除されず連結ピンが抜けないから、逸走防止機能が働いた状態になってから台車が切離され、逸走防止機能が働く前に台車が切離されるという人的エラーを防止できる。

以上述べたように本発明の台車の逸走防止装置は、電気や油圧を使用しない足踏み式パーキングブレーキを採用し、車輪との摩擦力を利用しないから確実に逸走防止が図れ、簡単な構造で現場にてもメンテナンスが容易に行え、安価であり、また、装置は台車に取付けたから運搬台車の停止位置が限定されず、逸走を防止するための作業は立ったままの姿勢で足踏みするだけでよいから容易に行えて作業性の向上を図ることができる。

さらに、台車の連結装置とも関連付けることができ、ペダルを踏んで逸走を防止しないと連結ピンが抜けないから、人的エラーも防止できるものである。

以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の台車の逸走防止装置の第１実施形態を示す逸走防止装置を取付けた台車の平面図、図２は同上側面図で、本発明の逸走防止装置が実施される台車１は都市土木のシールドトンネル工事などで使用するセグメント台車、ズリ鋼車などである。

本発明の逸走防止装置は、図２、図５にも示すように台車１の車輪２の外側に取付けるもので、台車１の車輪２の外側に取付けたギヤ状の係止部材である歯付き円板３と、前記台車１に取付けられて足踏み式ペダル４のペダル操作により作動して前記歯付き円板３に係脱自在に係合する突出部材であるブレーキ板５とを主たる構成要素とする。

前記歯付き円板３は、ギヤ状に複数の歯３ａを周囲に突設し、この歯３ａにより係止凹部３ｂが周囲に形成されるもので、台車１の左右の車輪２の外側にそれぞれ溶接などによって固定され、車輪２と一体になって回転する。この場合、前記歯３ａのピッチは、後述の爪５ａとのかじりを考慮してピッチを粗く形成した。

ブレーキ板５は、アーム状の本体から爪５ａを突設したもので、爪５ａが歯付き円板３の係止凹部３ｂに係脱自在に齟齬するように、本体の一端を台車１への支持アーム６に回動自在に軸着した。

また、ブレーキ板５の本体の他端近傍に圧縮バネ９を接続し、この圧縮バネ９でブレーキ板５を歯付き円板３から離脱する方向に付勢する。

一方、ペダル４に１本のワイヤ７ａの一端を接続し、このワイヤ７ａの他端を分岐装置８を介して３本のワイヤ７ｂ，７ｂ，７ｃに分岐させて接続し、分岐させた３本のワイヤ７ｂ，７ｂ，７ｃのうちの２本のワイヤ７ｂ，７ｂをブレーキ板５の、圧縮バネ９の結合側に接続する。

残りのワイヤ７ｃは、連結ピン抜止装置１０に接続する。この連結ピン抜止装置１０は、台車１相互を連結する連結ピン１１の基部に着脱自在に係止するものであり、ワイヤ７ｃの先端を圧縮バネ１２を介して抜止片１３に接続した。そして、この抜止片１３が連結ピン１１の基部に着脱自在に係止する。

次に作用について説明する。台車１の走行中など、逸走防止装置が作動していない状態では、圧縮バネ９の弾力によってブレーキ板５が圧縮バネ９の方向に引っ張られ、これにより爪５ａは係止凹部３ｂから離れた状態にある。よって、ブレーキ板５と一体に回転する車輪２の回転は阻止されない。

台車１が停止した後、この状態から台車１が自走することを防止するためには、足踏み式のペダル４を踏めば、ワイヤ７ａが引っ張られ、これにより分岐装置８を介して２本のワイヤ７ｂ，７ｂが引っ張られる。このときのワイヤ７ａを引っ張る操作は、ペダル４を足踏み式としたから、作業員は立ったままの姿勢で操作でき、作業性がよい。

その結果、それぞれのワイヤ７ｂの先端が結合されているブレーキ板５の端部が圧縮バネ９の弾力に抗して引っ張られ、ブレーキ板５が歯付き円板３の方向に回動し、爪５ａがブレーキ板５に形成されている係止凹部３ｂ内に没入する。

これにより、爪５ａと歯３ａとが齟齬してブレーキ板５により歯付き円板３の回転が阻止されて、車輪２の回転が阻止され逸走が防止され、停止中に台車１が勝手に動き出すことはない。この場合、歯３ａのピッチは粗く形成してあるから、爪５ａと歯３ａとのかじりが防止される。さらに、磨耗、消耗によるブレーキ効力の低下がない。

そして、台車１の逸走を防止する手段として、車輪２そのものの回転を阻止するようにしたから、レール上であれば、急曲線部、通路部や足場の鉄板や足場板敷設部等、場所を選ばす逸走防止を図れる。

また、左右２本のレールの設置高に誤差があって左右一方の車輪２が空転状態にあっても、他方の車輪２は必ずレールに接しているから、左右の車輪２の両方に対して、逸走防止装置を設けることで、逸走防止を確実に実行できる。

歯付き円板３とブレーキ板５との組合せによる機械的構造で、電気や油圧を使用しないから、部品があれば現場で容易に交換・補修ができメンテナンスが容易であり、技術的に困難な故障も減少する。

以上のようにして停止中の台車１が勝手に動き出すことを防止する。停止した台車１を再度走行させるには、ペダル４を再度踏めば、ワイヤ７ａ，７ｂが緩むから圧縮バネ９の弾力によってブレーキ板５と歯付き円板３との係止が解除され、ブレーキ解除となって、台車１が走行可能状態となる。

次に、分岐装置８から引出されている残りのワイヤ７ｃが接続されている連結ピン抜止装置１０の動作について説明する。走行中など、逸走防止機能が働いていない状態時は、圧縮バネ１２の弾力によって抜止片１３が台車１相互を連結する連結ピン１１の基部に係止して連結ピン１１を固定し、これが抜けないようにしている。よって、台車１相互は連結ピン１１で連結され、切離されることはない。

台車１が停止して、ワイヤ７ａが引かれると、これに連動してワイヤ７ｃが引かれ、その結果、圧縮バネ１２の弾力に抗して抜止片１３が連結ピン１１の基部から外れる。よって、連結ピン１１を抜くことができ、台車１を切離すことが可能となる。

このように台車１が停止しても、ワイヤ７ａが引かれて逸走防止装置が機能するようになってはじめて台車１の連結を解除できるから、逸走防止が図られない状態で台車１が切離されて移動してしまうことを防止できる。

図６、図７は第２実施形態を示し、係止部材である歯付き円板３に係合する突出部材の構造として、これをピン構造とするもので、シリンダー１４内に圧縮バネ９を収納し、この圧縮バネ９の先端にピン１５を取付け、この圧縮バネ９の基部を押圧部材１６を介してワイヤ７ｂに接続した。

この第２実施形態の場合も、第１実施形態と同様に台車１の停止時にペダル４を踏むと、走行中など、逸走防止機能が働いていない状態では、圧縮バネ９の弾力でピン１５は引かれており歯付き円板３の係止凹部３ｂから離れ、歯付き円板３および車輪２の回転は阻止されない。

台車１が停止して、逸走を防止するには、ワイヤ７ａを引けばワイヤ７ｂが引張られ、これにより押圧部材１６が圧縮バネ９の弾力に抗してシリンダー１４内を移動しピン１５を歯付き円板３の方向に押出す。

その結果、ピン１５が係止凹部３ｂ内に没入して、ピン１５と歯３ａとが齟齬してピン１５により歯付き円板３の回転が阻止されて、車輪２の回転が阻止され逸走が防止され、停止中に台車１が勝手に動き出すことはない。この場合、歯３ａのピッチは粗く形成してあるから、ピン１５と歯３ａとのかじりが防止される。

なお、爪５ａやピン１５が歯付き円板３の歯３ａと噛合っているかは、歯付き円板３を車輪２の外側に取付けたから、外部からの目視が容易ではあるが、暗い場所でも容易に目視できるよう、図示は省略するが、爪５ａやピン１５などの部分に反射テープや簡易照明を付設することも可能である。

本発明の台車の逸走防止装置の第１実施形態を示す平面図である。 本発明の台車の逸走防止装置の第１実施形態を示す側面図である。 本発明の台車の逸走防止装置の第１実施形態を示す要部である連結ピン抜止装置の部分の平面図である。 本発明の台車の逸走防止装置の第１実施形態を示す要部である連結ピン抜止装置の部分の平面図である。 本発明の台車の逸走防止装置の第１実施形態を示す要部である逸走防止手段の側面図である。 本発明の台車の逸走防止装置の第２実施形態を示す要部である逸走防止手段の制動開放時の側面図である。 本発明の台車の逸走防止装置の第２実施形態を示す要部である逸走防止手段の制動時の側面図である。

符号の説明

１ 台車 ２ 車輪
３ 歯付き円板 ３ａ 歯
３ｂ 係止凹部 ４ ペダル
５ ブレーキ板 ５ａ 爪
６ 支持アーム ７ａ，７ｂ，７ｃ ワイヤ
８ 分岐装置 ９ 圧縮バネ
１０ 連結ピン抜止装置 １１ 連結ピン
１２ 圧縮バネ １３ 抜止片
１４ シリンダー １５ ピン
１６ 押圧部材

Claims (5)

1. 台車の車輪の外側に取付けたギヤ状の係止部材と、前記台車に取付けられて足踏み式ペダルのペダル操作により作動して前記係止部材に係脱自在に係合する突出部材とで構成することを特徴とする台車の逸走防止装置。
2. 前記突出部材はギヤまたはピンのいずれかで構成し、この突出部材が係合する係止部材のギヤはピッチを粗く形成した請求項１記載の台車の逸走防止装置。
3. 前記突出部材はペダル踏み操作により引張られる索条に結合される請求項１または請求項２に記載の台車の逸走防止装置。
4. 前記係止部材および突出部材は左右の車輪の両方に取付けられる請求項１から請求項３のいずれかに記載の台車の逸走防止装置。
5. 台車は他の台車などと連結ピンにより連結され、前記足踏み式ペダルに結合されている索条を前記連結ピンの抜け防止装置に結合し、ペダル踏み操作に連動して連結ピンの連結を解除可能な状態にする請求項１から請求項４のいずれかに記載の台車の逸走防止装置。

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