JP2011069116A - 分岐器のフロントロッド - Google Patents

Abstract

【課題】分岐器のトングレール間を連結するフロントロッドが、列車から落下した雪塊（氷塊）の衝突により破損することを防止する。
【解決手段】フロントロッド５は、横長の板状であり、相対的に幅の広い板面を上面に向け、相対的に幅の狭い板厚面を正面に向けてトングレール４ａ，４ｂ間に配置され、該フロントロッド５の両端は、肘金具１１を介してトングレール４ａ，４ｂに連結され、前記肘金具１１は、該トングレールの対向する上部面に取り付けられるとともに二叉部を有しており、前記二叉部は、該フロントロッド５を上下方向から挟んで水平姿勢に支えるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、分岐器のトングレールの先端に取り付け、転換時の鎖錠状態を保持させるフロントロッドに関する。

フロントロッドは、トングレールの先端、電機転てつ機の場合には、接続かんと接続して主鎖錠かんの調整を行い、トングレールの鎖錠状態を保持するものである。

ところで、「故障を起こしにくい」，「メンテナンスが少ない」分岐器・転てつ機をコンセプトとして次世代分岐器・転てつ機が開発された（非特許文献１参照）。次世代分岐器については、従来型分岐器における最大の弱点であるポイント部の強化と不転換が発生しにくい構造を目指して従来の構造を抜本的に改革したものになった。

特許文献１には、転てつ機接続装置として次世代分岐器の構造が記載されている。この分岐器は、要するに図６に示すように分岐器先端部分の一対の基本レール３０ａ、３０ｂ及び一対のトングレール３１ａ、３１ｂを支える枕木３７の上方に、両トングレール３１ａ、３１ｂを連結する転てつ棒３２およびフロントロッド３３と、転てつ棒３２を電気転てつ機３４に連結する接続かん３６とを配置し、前記転てつ棒３２の中央部をスイッチアジャスタ３５に対し、離間する方向に湾曲させた構造となっているものである。

次世代分岐器のフロントロッド３３には、図７に示すように横長の板材が用いられ、幅の広い板面を正面に向けて垂直姿勢に配置し、その前後面を断面コ字状の連結部材４５で挟んでトングレール３１ａ、３１ｂに取付けられていた。

ところで、列車の車体に付着した雪が氷塊となり、これが車体から落下してフロントロッドに衝突したときに、その衝撃からフロントロッドを保護する必要性が指摘されている。車体から氷塊が落下する原因には、降雪時に、車体に雪が付着して結氷し、これが成長して落下にいたる場合と、寒冷地で付着した氷塊が温暖地で温められて落下する場合などが考えられる。いずれにしても、車体に付着した氷塊の落下は避けられない。

車体から落下した氷塊は、フロントロッドの正面に衝突する。従来の次世代分岐器に用いられるフロントロッドには、横長の板材（バー）が用いられることからフロントロッドは、フロントバーとも言われるが、フロントロッドは、前述のように板材の幅の広い板面を正面に向けて垂直姿勢に配置されているため、フロントロッドの幅の広い板面に氷塊の直撃を受けることになり、衝撃を受けたときのダメージが大きく、極端な場合には中央部が山形に湾曲して変形するという問題を生じる。フロントロッドが変形すると、分岐器の転換が不能（不転換）となり、最悪の場合には列車の脱線事故の原因になる。

車体からの氷塊から転てつ装置のフロントロッドを防護する対策として例えば落雪防護枕木が提案されている（非特許文献２参照）。この落雪防護枕木は、通常の合成枕木に、フロントロッドを保護するためのスロープ部を付け加えたというものであり、フロントロッドの直前に設置して枕木に高速で衝突した氷塊をスロープ部にて破砕させようというのである。列車から落下した氷塊をフロントロッドに衝突させないという発想は、確かにフロントロッドを保護するための有効な対策ではあるものの、列車から落下した氷塊の直撃を受けたときに破損しやすいというフロントロッドに固有の問題を解決するものではない。

特許第３９２８１６９号公報

ＪＲ東日本研究開発センターテクニカルセンター冊子２００７年版 ２００７年６月発行「次世代分岐器・転てつ機」 ＪＲイースト Ｒ＆Ｄレポート「フロントロッド落雪防護まくらぎの開発」 ２００７年２月発行 テクニカルセンター線路システムＧ 青木宣頼

解決しようとする問題点は、フロントロッドの板面が正面を向くように横長長方形の板材の板面を正面に向けた姿勢で配置し、その前後両端面をそれぞれトングレールに取付けられた連結部材で挟み、下向ブラケットに水平方向から差し込まれたボルトを挿通し、その突出端をナットで緊締することによって両トングレール間に配置していたので、列車からの落雪が横長の板材の板面を直撃したときにはその衝撃の影響をうけて変形が生じるというという点である。

本発明においては、フロントロッドに横長の板材で板厚面の幅より相対的に幅の広い板面を上面に向けた姿勢で配置し、列車から落下した氷塊がフロントロッドの正面を直撃したときでもその衝撃による破損を防止することを主要な特徴とする。

本発明によれば、フロントロッドのバーは横長の板状であって、相対的に幅の広い板面を上面に向け、相対的に幅の狭い板厚面を正面に向けて両トングレール間に設置したため、列車から落下した雪塊がバーを直撃しても受圧面積が小さく、また外力に対する対抗力が大きいので、氷塊の衝撃をフロントロッドの正面に受けてもよほどのことがない限り、変形、破損の虞はなく、ひいてはフロントロッドの変形に起因する分岐器の不転換をなくし、ひいては列車の脱線事故を未然に防止することができる。

（ａ）は本発明のフロントロッドを備えた転てつ装置の一実施例を示す平面図、（ｂ）は同断面正面図である。 （ａ）はフロントロッドの平面図、（ｂ）は同正面図である。 （ａ）は肘金具の平面図、（ｂ）は同側面図である。 （ａ）は肘金具と、フロントロッドとの接続部分を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は肘金具と、フロントロッドとの接続部分の他の実施例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 従来の次世代分岐器の従来の設置例を示す図である。 次世代分岐器の従来のフロントロッドの配置例を示す図である。

走行する列車から落下する氷塊の衝突による衝撃からフロントロッドを保護するという目的を、フロントロッドの相対的に幅の広い板面を上下面に向け、相対的に幅の狭い板厚面列車の進行方向に向き合わせて設置することによって実現した。

以下に本発明の実施例を説明する。図１に本発明によるフロントロッドの設置例を示す。図１において、対をなす基本レール１ａ、１ｂを支える分岐器先端部分の枕木２の一端には電気転てつ機３が据えつけられ、床板７上の両基本レール１ａ、１ｂ間にはトングレール４ａ、４ｂが配置されている。両トングレール４ａ、４ｂの先端はフロントロッド５で連結され、フロントロッド５の中央部分より下向けに張り出したブラケット６と、電気転てつ機３とは接続かん１０でつながれている。

図中９は転てつ棒であり、両トングレール４ａ、４ｂを連結し、電気転てつ機３に駆動され、トングレール４ａ、４ｂを定位から反位へ、あるいは逆に反位から定位に転換させるものである。トングレール４ａ、４ｂが定位から反位へ、あるいは反位から定位への転換に伴う分岐器の転換動作は、接続かん１０を通じて電気転てつ機３内の鎖錠かん（図示略）に伝達され、定位又は反位での鎖錠状態が保持される。

本発明において、フロントロッド５は、図２に示すように、横長長方形の平板状の板材（バー）であり、その両端は、図３に示す肘金具１１を介してトングレール４ａ、４ｂに連結されている。フロントロッド５の両端の板面には、それぞれ板面を上下に貫通して取付孔１２が開口されている。肘金具１１は、図３に示すようにその本体８の一端にフランジ１３を有し、他端に二叉部１４を有している。

フランジ１３はトングレール４ａ、４ｂのウェブの面に固定する部分であり、二叉部１４は、フロントロッド５を上下方向から挟んでこれを水平姿勢に支える部分である。二叉部１４はフランジ１３からその正面に張り出した本体先端の屈曲部分に形成され、上腕１４ａと下腕１４ｂとを有している。上腕１４ａと下腕１４ｂとは、フロントロッド５の厚みに相当する間隔を置いて上下に向き合わされたものであり、上腕１４ａ、下腕１４ｂの対向する面にはそれぞれ取付孔１４ｃが開口されている。

肘金具１１は、そのフランジ１３が対をなすトングレール４ａ、４ｂの互いに向き合うウエブの立上り面にボルトにて固定され、フロントロッド５の両端は、両肘金具１１の二叉部１４の上下腕１４ａ、１４ｂ間に連結される。すなわち、本発明においては、フロントロッド５の幅が広い板面を上下方向に向け、幅が狭い（厚みが薄い）板厚面を左右方向に向けた水平姿勢でその両端をそれぞれ肘金具１１に連結するのである。その取付け要領を図４に示す。

図４において、フロントロッド５の両端の板面に開口された取付孔１２の内壁及び内壁から板面の上下面の一定範囲にわたって耐摩耗性の絶縁材１５で覆い、その端縁を肘金具１１の二叉部１４の上下腕１４ａ、１４ｂ間に挟み、外周面に絶縁被覆したボルト１６を二叉部１４の下方から下腕１４ｂの取付孔１４ｃからフロントロッド５の取付孔１２内に差し込み、さらに上腕１４ａの取付孔１４ｃを通して上方へ引き出す。

ついで、ボルト１６には二叉部１４からの抜け止め１７を施し、肘金具１１の二叉部１４の上方に突出するボルト１６の部分に絶縁ワッシャ１８を嵌め、ボルト１６のネジにナット１９をねじ込んで適正に緊締し、肘金具１１に対してフロントロッド５を相対変位可能に連結する。

なお、接続かん１０は、図１（ｂ）に示すようにボルト・ナットを用いてフロントロッド５の下向きブラケット６に取付けられる。詳細は図示を略すが、その取付け要領はフロントバーを肘金具に取付ける要領と同じである。

本発明において、フロントロッド５は、前述のように横長長方形の平板状の板材であり、幅（ｄ）の狭い板厚面が正面を向き、幅（Ｄ）の広い（Ｄ＞ｄ）板面は上向きの姿勢でトングレール４ａ、４ｂ間に水平姿勢に配設するものである。これによって、列車の走行中、車体に付着した氷塊が落下してフロントロッド５の正面を直撃しても衝撃を受ける板厚面は、その面積が板面に比べて小さいために、衝撃の影響は小さい。

しかもフロントロッド５の板厚面に面方向から受ける力に対しては強度が大きく、容易に変形することがなく、したがって列車の持ち込み雪からフロントロッドを有効に保護し、その破損を防止することができる。なお、この実施例においては、分岐器の左右のトングレールに対し、同一形状の肘金具を上下反転して用いることができる。

以上実施例においては、ボルト・ナットを用いてフロントロッド５と肘金具１１とを連結する例を説明した。フロントロッド５と肘金具１１とは、要するにリンクのペアに回転ペアを用いて相対回転可能に連結されているものである。回転ペアには、ボルト・ナットに限らず相互に回転変位が可能な接手を利用できる。図５は、回転ペアとして円柱状の軸を用いた例である。なお、肘金具１１は、そのフランジ１３が対をなすトングレール４ａ、４ｂの互いに向き合うウエブの立上り面にボルトにて固定され、フロントロッド５の両端は、両肘金具１１の二叉部１４の上下腕１４ａ、１４ｂ間に連結される点は前実施例と同じである。

図５において、肘金具１１の二叉部１４の上腕２４ａを下腕２４ｂから切り離し、両腕２４ａ、２４ｂ間には、フロントロッド５の軸受部２０としての対向面を円筒状に刳りぬき、正面一部を開放した凹部をそれぞれに向き合わせに形成する。一方、フロントロッド５の端部には、前記軸受部２０内に嵌合させる円柱状の軸２１を一体に形成する。

この実施例において、軸２１は、フロントロッド５の端部の上下面に一定厚みの円板２２ａ、２２ｂを重ね合わせ、これをフロントロッド５の板面に溶接するとともにフロントロッド５を貫通させたピン２３によって両円板２２ａ、２２ｂを一体に結合して円柱状に組み立てたものである。組み立てられた円柱状の軸２１の外周面を耐摩耗性の絶縁材２５で覆い、これを肘金具１１の二叉部１４から上腕２４ａを除いた状態で下腕２４ｂの凹部内に嵌め込み、その上に上腕２４ａを被せる。

これによって、円柱状の軸２１は、下腕２４ｂの凹部内に収容し、次いで上腕２４ａをかぶせて軸受部２０内に収容し、その周縁数箇所から差し込んだ止めねじ２６を下腕２４ｂの凹部周縁にねじ込み、両凹部によって形成された軸受部２０内にフロントロッド５の円柱状の軸２１を差し込んだ状態で上下腕を２４ａ、２４ｂを結合すれば、フロントロッド５は肘金具１１に相対回転可能に連結される。このように両肘金具の軸受部２０に両端を支えてフロントロッド５をトングレール４ａ、４ｂ間に配設する。

この例のように接手に円柱状の軸２１を用いたときには、上腕２４ａを二叉部１４から切り離し、肘金具１１の下腕２４ｂの凹部内に軸２１を収納し、開放された凹部の開口は上腕２４ａでふさぎ、上腕２４ａは、４本の止めネジ２６で締め付けて肘金具１１内に封止するため、飛来物の衝突による損傷から有効に保護することができる。なお、いずれの実施例のものも、フロントロッドと肘金具との組み立ては予め工場内で行い、これを現場に搬入して分岐器に取付けられる。

以上のように本発明においては、板状のフロントロッドを、肘金具の二叉部の上下腕間に挟み、トングレール間に幅の広い板面を上面に向けて取付け、幅の狭い板厚面は分岐器の正面側に向けて配設するものであり、従来のようにフロントロッドの幅の広い板面を正面に向けて垂直姿勢に配設したものに比べてフロントロッドの正面に受ける衝撃に対する強度を飛躍的に高め、列車からの落雪に対する耐衝撃性を従来に比して大幅に向上することができる。

次世代分岐器のフロントロッドに適用することによって、列車が分岐器を走行中に車体から落下した雪塊、氷塊による衝撃からフロントロッドを保護し、フロントロッドの破損を防止し、ひいてはフロントロッドの破損に伴う列車の脱線事故の発生を防止する。

１ａ，１ｂ 基本レール、 ２ 枕木、 ３ 電気転てつ機、 ４ａ，４ｂトングレール、 ５ フロントロッド、 ６ ブラケット、 ７ 床板、８ 肘金具の本体、 ９ 転てつ棒、 １０ 接続かん、 １１ 肘金具、 １２ 取付孔、 １３ フランジ、 １４ 二叉部、 １４ａ，２４ａ 上腕、 １４ｂ，２４ｂ 下腕、 １４ｃ 取付孔、 １５ 絶縁材、 １６ ボルト、 １７ 抜け止め、 １８ 絶縁ワッシャ、 １９ ナット、 ２０ 軸受部、 ２１ 円柱状の軸、 ２２ａ，２２ｂ 円板、 ２３ ピン、 ２５ 絶縁材、 ２６ 止めねじ

Claims (5)

1. 分岐器のトングレール間を連結するフロントロッドであって、
   フロントロッドは、横長の板状であり、相対的に幅の広い板面を上面に向け、相対的に幅の狭い板厚面を正面に向けてトングレール間に配置したものであることを特徴とする分岐器のフロントロッド。
2. フロントロッドの両端は、肘金具を介してトングレールに連結され、
   前記肘金具は、トングレールの対向するウェブ面に取り付けられ、二叉部を有し、
   前記二叉部は、フロントロッドを上下方向から挟んで水平姿勢に支える部分であることを特徴とする請求項１に記載の分岐器のフロントロッド。
3. 前記二叉部は、上腕と下腕とを有し、
   上腕と下腕とはフロントロッドの板面を上下方向に、板厚面を左右方向に向けた姿勢に保たせて回転可能に連結する部分であることを特徴とする請求項２に記載の分岐器のフロントロッド。
4. 分岐器のトングレール間を連結するフロントロッドであって、
   フロントロッドは、横長の板状であり、相対的に幅の広い板面を上面に向け、相対的に幅の狭い板厚面を正面に向けてトングレール間に配設され、両端は肘金具を介してトングレールに連結されたものであり、
   肘金具は、本体の一端にフランジを有し、他端に二叉部を有し、
   フランジはトングレールの上部の面に固定する部分であり、
   二叉部はフランジからその正面に張り出した部分に形成され、上腕と下腕とを有し、
   上腕と下腕とは、フロントロッドを挟んでその上下面を支える部分であり、
   フロントロッドは、上腕と下腕に差し込まれたボルトによって、肘金具に相対回転可能に支えられているものであることを特徴とする分岐器のフロントロッド。
5. 分岐器のトングレール間を連結するフロントロッドであって、
   フロントロッドは、横長の板状であり、相対的に幅の広い板面を上面に向け、相対的に幅の狭い板厚面を正面に向けてトングレール間に配設され、両端は肘金具を介してトングレールに連結されたものであり、
   肘金具は、本体の一端にフランジを有し、他端に二叉部を有し、
   二叉部は、下腕と、下腕に対して脱着可能に組み合わされた上腕との組合せからなり、下腕と上腕には、軸受部となる凹部を有し、
   トングレールはその両端に円柱状の軸を備え、
   前記上下腕の軸受部内にフロントロッドの円柱状の軸を差し込み、その状態で上下腕を結合することによって、軸受部内にフロントロッドを支えて肘金具に相対回転可能に連結したことを特徴とする分岐器のフロントロッド。

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