JP2020084439A - 軌道整備装置及び軌道整備方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より好適に軌道の整備を行うことができる軌道整備装置及び軌道整備方法を実現する。【解決手段】この軌道整備装置１００であれば、グリッパー爪２０の姿勢を切り替えるという比較的簡易な操作を行うことで、グリッパー爪２０を作動させてマクラギクリッパーとして使用することと、タイタンパーアーム３０を作動させてタイタンパーとして使用することができるので、アタッチメントとしてのマクラギクリッパーとタイタンパーを付け替える作業を行う従来技術よりも速やかにマクラギクリッパーとタイタンパーとの切り替えを行い、それぞれの装置で好適に軌道整備を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道の軌道を整備するための軌道整備装置及び軌道整備方法に関する。

従来、軌道を整備する作業においてマクラギ交換を行う場合に、マクラギを把持して移動させるのに用いる装置としてのマクラギクリッパーが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、軌道整備のマクラギ交換に際して、新たに設置したマクラギの下側の道床バラストを突き固めるのに用いる装置としてのタイタンパーが知られている（例えば、特許文献２，３参照。）。
このマクラギクリッパーとタイタンパーは、バックホーのアーム先端に取り付けて使用するアタッチメントとしても実用化されており、作業に応じて適宜付け替えて使用されている（例えば、非特許文献１，２参照。）。

特開平４−３２７６１１号公報 特開２０００−１８０３号公報 特開２００３−９６７０２号公報

軌陸車テック株式会社ホームページ、［平成３０年１０月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://kirikutech.jp/rental/rental15.html＞、アタッチメント／マクラギグリッパー 軌陸車テック株式会社ホームページ、［平成３０年１０月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://kirikutech.jp/rental/rental16.html＞、アタッチメント／４頭タイタンパー

しかしながら、上記アタッチメントとしてのマクラギクリッパーやタイタンパーは重量物であるため、その付け替え作業に時間や労力を要してしまうことがあった。
そこで、本発明者らが鋭意検討し、比較的容易にマクラギクリッパーとタイタンパーを切り替えて、それぞれの装置で好適に軌道整備を行うことができる技術を開発するに至った。

本発明の目的は、より好適に軌道の整備を行うことができる軌道整備装置及び軌道整備方法を提供することである。

上記目的を達成するため、本出願に係る一の発明は、軌道整備装置であって、
装置本体に揺動自在に取り付けられている少なくとも一対の揺動部材と、
対を成している前記揺動部材の下端側を近接・離隔させるように揺動させる駆動部と、
前記対を成している揺動部材に配設されて、それぞれ対を成しているグリッパー爪及びタイタンパーアームと、
前記装置本体に配設され、所定の振動を発生させる加振部と、
を備え、
前記グリッパー爪は、前記揺動部材に回動可能に配設されており、前記対を成しているグリッパー爪で対象物を掴むためにその先端を下方に向けた姿勢と、前記タイタンパーアームを作動させる作業時に退避するためにその先端を上方に向けた姿勢とに切り替え可能に構成されているようにした。
なお、二対以上の揺動部材がある場合でも、駆動部は対を成している全ての揺動部材を揺動させるように構成されている。

かかる構成の軌道整備装置のグリッパー爪は、対を成すグリッパー爪で対象物（例えばマクラギ）を掴むためにその先端を下方に向けた姿勢と、タイタンパーアームを作動させる作業時に退避するためにその先端を上方に向けた姿勢とに切り替え可能に構成されているので、そのグリッパー爪の姿勢を切り替えて、軌道整備装置をマクラギクリッパーとして使用する作業と、タイタンパーとして使用する作業をそれぞれ行うことができる。
つまり、この軌道整備装置であれば、グリッパー爪の姿勢を切り替えるという比較的簡易な操作を行うことで、グリッパー爪を作動させてマクラギクリッパーとして使用することと、タイタンパーアームを作動させてタイタンパーとして使用することができるので、アタッチメントとしてのマクラギクリッパーとタイタンパーを付け替える作業を行う従来技術よりも速やかにマクラギクリッパーとタイタンパーとの切り替えを行い、それぞれの装置で好適に軌道整備を行うことができる。

また、望ましくは、
前記対を成している揺動部材の下端側が近接されて、前記対を成しているグリッパー爪が前記対象物を掴んでいる状態において、前記対を成しているタイタンパーアームは、前記対象物と接触しない配置となるように前記揺動部材に配設されているようにする。

対を成しているグリッパー爪が対象物（例えばマクラギ）を掴んでいる状態において、対を成しているタイタンパーアームは、対象物と接触しない配置となるように配設されているので、グリッパー爪が対象物を掴むことをタイタンパーアームが妨げてしまうことはなく、グリッパー爪は好適に対象物を掴むことができる。
また、タイタンパーアームが対象物と接触して、その対象物を損傷してしまうことはない。

また、本出願に係る他の発明は、
上記軌道整備装置を用いた軌道整備方法であって、
前記対を成しているグリッパー爪の先端を下方に向けた姿勢に切り替えて、前記グリッパー爪の先端を前記タイタンパーアームの先端に並べるようにした状態で、グリッパー爪及びタイタンパーアームの先端側で道床バラストを掻き寄せる作業を行うようにした。

グリッパー爪の先端を下方に向けた姿勢に切り替えて、グリッパー爪の先端をタイタンパーアームの先端に並べるようにした状態では、タイタンパーアームの先端部分によってグリッパー爪の幅が広がったような態様になる。
このようにタイタンパーアームによってグリッパー爪の先端の幅を広げたようにすれば、グリッパー爪のみで道床バラストを掻き寄せる作業を行う場合よりも、１回の動作でより広い範囲の道床バラストを掻き寄せることができるので、その作業効率が上がる。

また、本出願に係る他の発明は、
上記軌道整備装置を用いた軌道整備方法であって、
前記グリッパー爪を作動させる作業時において、前記グリッパー爪を道床バラストに突き入れる際と、前記グリッパー爪を道床バラストから引き抜く際に、前記加振部を作動させるようにした。

この軌道整備装置をマクラギクリッパーとして使用する際、対を成すグリッパー爪で対象物（例えばマクラギ）を掴む位置を調整する場合などにおいて、グリッパー爪を道床バラストに突き入れる際に加振部を作動させるようにすれば、グリッパー爪を道床バラストに突き入れ易くなる。同様に、グリッパー爪を道床バラストから引き抜く際に、加振部を作動させるようにすれば、グリッパー爪を道床バラストから引き抜き易くなる。
このように加振部を作動させてグリッパー爪を振動させれば、グリッパー爪と接触する道床バラストを動かし易くなり、グリッパー爪を道床バラストに突き入れたり道床バラストから引き抜いたりし易くなるので、その作業を行い易くなる。
なお、タイタンパーによる軌道整備を行う際、加振部を駆動してタイタンパーアームを振動させながら道床バラストを突き固める作業を行うようになっている。
この加振部をグリッパー爪（マクラギクリッパー）による軌道整備にも活用するようにした。

本発明によれば、より好適に軌道の整備を行うことができる。

本実施形態の軌道整備装置を示す正面図（ａ）と、その右側面図（ｂ）と左側面図（ｃ）であり、グリッパー爪の先端を下方に向けた状態を示している。 本実施形態の軌道整備装置を示す正面図（ａ）と、その右側面図（ｂ）と左側面図（ｃ）であり、グリッパー爪の先端を上方に向けた状態を示している。 軌道整備装置のグリッパー爪を閉じた態様を示す右側面図である。 軌道整備装置のグリッパー爪によってマクラギを掴んだ態様を示す正面図（ａ）と右側面図（ｂ）である。 軌道整備装置のタイタンパーアームによってマクラギの下に道床バラストを寄せ固める態様を示す正面図（ａ）と右側面図（ｂ）である。

以下、図面を参照して、本発明に係る軌道整備装置及び軌道整備方法の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
本実施形態の軌道整備装置は、マクラギクリッパーとタイタンパーの機能を兼ね備えた装置であり、それぞれの動作に切り替えて所定の軌道整備を行うことを可能にしている。

本実施形態の軌道整備装置１００は、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、装置本体１０と、装置本体１０に対を成して取り付けられている揺動部材に配設されているグリッパー爪２０及びタイタンパーアーム３０と、対を成している揺動部材を揺動させる駆動部４０と、装置本体１０に配設されている加振部５０等を備えている。
本実施形態では、装置本体１０に揺動自在に取り付けられている二対のグリッパー取付板２１，２１と、装置本体１０に揺動自在に取り付けられている二対のタイタンパー取付板３１，３１が、揺動部材として機能している。

なお、図１（ａ）と図２（ａ）の図中、装置の右側に配されているグリッパー取付板２１の方が、装置の左側に配されているグリッパー取付板２１よりも大きな形状を有している。また、装置の右側に配されているタイタンパー取付板３１の方が、装置の左側に配されているタイタンパー取付板３１よりも大きな形状を有している。
そして、対を成している揺動部材（グリッパー取付板２１、タイタンパー取付板３１）を揺動させる駆動部４０は、図１（ａ）（ｂ）、図２（ａ）（ｂ）に示すように、装置の右側に配されている一対のグリッパー取付板２１，２１および一対のタイタンパー取付板３１，３１に対して取り付けられている。

駆動部４０は、例えば、油圧シリンダーであり、そのシリンダーを伸縮することで、揺動部材（グリッパー取付板２１、タイタンパー取付板３１）を揺動させる。
具体的には、シリンダーを収縮させることで、対を成す揺動部材（グリッパー取付板２１，２１、タイタンパー取付板３１，３１）の上端側を近接させ、その下端側を離隔させるように、揺動部材を揺動させる。
また、シリンダーを伸長させることで、対を成す揺動部材（グリッパー取付板２１，２１、タイタンパー取付板３１，３１）の上端側を離隔させ、その下端側を近接させるように、揺動部材を揺動させる。

ここでは、二対のグリッパー取付板２１，２１と二対のタイタンパー取付板３１，３１は、それぞれ連結ピンＰを軸心にして揺動可能に連結されているので、駆動部４０による駆動によって、二対のグリッパー取付板２１，２１と二対のタイタンパー取付板３１，３１は連動して揺動するようになっている。
そして、この駆動部４０が、対を成す揺動部材（グリッパー取付板２１，２１、タイタンパー取付板３１，３１）の下端側を近接、離隔させるように揺動させることで、対を成すグリッパー爪２０を開閉したり、対を成すタイタンパーアーム３０を開閉したりするようになっている。

グリッパー爪２０は、対を成しているグリッパー取付板２１，２１に配設されて、対を成している。
具体的には、図１（ａ）と図２（ａ）の図中、装置の右側に配されているグリッパー取付板２１と装置の左側に配されているグリッパー取付板２１とに挟まれた態様で、各グリッパー爪２０が配設されており、装置本体１０に対して一対のグリッパー爪２０が配設されている。

このグリッパー爪２０は、グリッパー取付板２１に回動可能に配設されている。
具体的には、グリッパー爪２０は、回動軸２２を軸心にしてグリッパー取付板２１に回動可能に配設されており、図１に示すように、グリッパー爪２０の先端を下方に向けた姿勢と、図２に示すように、グリッパー爪２０の先端を上方に向けた姿勢とに切り替え可能になっている。
特に、グリッパー爪２０には、その姿勢を維持するためのロック機構２３が備えられており、先端を下方に向けた姿勢に切り替えた状態と、先端を上方に向けた姿勢に切り替えた状態で、グリッパー爪２０をグリッパー取付板２１に固定することができる。
ここでは、回転部材と一対のリンクロッドを備えた周知のロック機構２３を用いて、グリッパー爪２０をグリッパー取付板２１に対して固定している。なお、グリッパー爪２０の姿勢を切り替える場合には、一旦ロック機構２３を解除し、グリッパー爪２０を所定の姿勢に切り替えた後に、ロック機構２３による固定を行うようにする。

また、グリッパー爪２０の先端を下方に向けた状態で、一対のグリッパー爪２０が対向する面には、平板状の緩衝部材２０ａが配設されている。
緩衝部材２０ａは、例えば、ゴム製の板状部材であり、グリッパー爪２０で掴む対象物に傷をつけないようにするためと、グリッパー爪２０で対象物を掴み易くするために配設されている。

タイタンパーアーム３０は、対を成しているタイタンパー取付板３１，３１に配設されて、対を成している。
具体的には、図１（ａ）と図２（ａ）の図中、装置の右側に配されているタイタンパー取付板３１であって、図１（ｂ）と図２（ｂ）に示されている一対のタイタンパー取付板３１，３１にそれぞれタイタンパーアーム３０が配設されており、そのタイタンパーアーム３０が対を成している。
また、図１（ａ）と図２（ａ）の図中、装置の左側に配されているタイタンパー取付板３１であって、図１（ｃ）と図２（ｃ）に示されている一対のタイタンパー取付板３１，３１にそれぞれタイタンパーアーム３０が配設されており、そのタイタンパーアーム３０が対を成している。
このように、本実施形態の軌道整備装置１００（装置本体１０）には、二対のタイタンパーアーム３０，３０が配設されており、所謂４頭タイタンパーの態様を成している。

このタイタンパーアーム３０は、先端を下方に向けた姿勢でタイタンパー取付板３１に固定されている。
タイタンパーアーム３０の先端には、平坦面を有するブレード３０ａが設けられている。このブレード３０ａは、道床バラストを押し易くするために設けられている。

そして、図１（ａ）に示すように、グリッパー爪２０の先端が下方に向けられている軌道整備装置１００を正面視した際、タイタンパーアーム３０はグリッパー爪２０の両側に位置するように配設されている。
また、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、グリッパー爪２０の先端が下方に向けられている軌道整備装置１００を側面視した際、対を成しているグリッパー爪２０の間隔よりも、対を成しているタイタンパーアーム３０の間隔の方が広くなるように、グリッパー爪２０はグリッパー取付板２１に取り付けられ、タイタンパーアーム３０はタイタンパー取付板３１に取り付けられている。

加振部５０は、所定の振動を発生させる振動発生機構であり、例えば、加振機ケース内に回転自在に設けられている偏心ウエイトを備えた軸を、加振機モータで回転駆動することで振動を発生させることができる。
例えば、タイタンパーによる軌道整備を行う際、加振部５０を駆動してタイタンパーアーム３０を振動させながら道床バラストを突き固める作業を行うようになっている。

また、装置本体１０には、軌道整備装置１００をバックホーのアーム先端に取り付けるための取付部１１が設けられており、取付部１１と装置本体１０の間には、旋回部１２と振動吸収部１３が設けられている。
旋回部１２は、図示しない旋回機構を備えており、図中上下方向に沿う軸を中心に取付部１１に対して旋回することで、軌道整備装置１００の装置本体１０側を±１８０°旋回させることができる。
振動吸収部１３は、例えば、ゴム製の振動吸収部材を備えており、加振部５０による振動が取付部１１側に伝達するのを低減するために設けられている。

次に、本実施形態の軌道整備装置１００を用いた軌道整備について説明する。

まず、軌道整備装置１００をマクラギクリッパーとして使用する軌道整備について説明する。
軌道整備装置１００をマクラギクリッパーとして使用する場合、図１に示すように、一対のグリッパー爪２０の先端を下方に向けた姿勢に固定する。
この状態で、シリンダーを収縮させるように駆動部４０を駆動することで、図１（ｂ）に示すように、対を成すグリッパー爪２０を開くことができる。また、シリンダーを伸長させるように駆動部４０を駆動することで、図３に示すように、対を成すグリッパー爪２０を閉じることができる。

そして、例えば、バックホーのアームに取り付けられている軌道整備装置１００を操作し、グリッパー爪２０を作動させることで、図４（ａ）（ｂ）に示すように、対を成すグリッパー爪２０で対象物であるマクラギＭを掴むことができる。
特に、対を成しているグリッパー爪２０がマクラギＭを掴んでいる状態において、対を成しているタイタンパーアーム３０は、マクラギＭと接触しない配置となるようにタイタンパー取付板３１に配設されている。
このように、タイタンパーアーム３０は、グリッパー爪２０がマクラギＭを掴むことを妨げないようになっている。また、タイタンパーアーム３０がマクラギＭと接触して、マクラギＭを損傷してしまうことがないようになっている。
つまり、この軌道整備装置１００であれば、対を成すグリッパー爪２０を作動させることでマクラギクリッパーとして好適に使用することができる。

また、この軌道整備装置１００をマクラギクリッパーとして使用する際、対を成すグリッパー爪２０でマクラギＭを掴む位置を調整する場合などにおいて、グリッパー爪２０を道床バラストに突き入れる際に加振部５０を作動させるようにすれば、グリッパー爪２０を道床バラストに突き入れ易くなる。
同様に、グリッパー爪２０を道床バラストから引き抜く際に、加振部５０を作動させるようにすれば、グリッパー爪２０を道床バラストから引き抜き易くなる。
このように加振部５０を作動させてグリッパー爪２０を振動させれば、グリッパー爪２０と接触する道床バラストを動かし易くなり、グリッパー爪２０を道床バラストに突き入れたり道床バラストから引き抜いたりし易くなるので、その作業を行い易くなる。

また、図１（ａ）に示したように、グリッパー爪２０の先端を下方に向けた姿勢では、グリッパー爪２０の両側にタイタンパーアーム３０が並び、グリッパー爪２０とタイタンパーアーム３０の先端がほぼ揃った状態に配されるので、タイタンパーアーム３０のブレード３０ａによってグリッパー爪２０の幅が広がったような態様になる。
このようにタイタンパーアーム３０のブレード３０ａによってグリッパー爪２０の幅を広げたようにすれば、グリッパー爪２０のみで道床バラストを掻き寄せたり均したりする作業を行う場合よりも、１回の動作でより広い範囲の道床バラストを掻き寄せたり均したりすることができるので、作業効率が上がる。
なお、グリッパー爪２０及びタイタンパーアーム３０の先端側で道床バラストを掻き寄せたり均したりする作業を行う場合、図３に示すように、対を成すグリッパー爪２０を閉じた状態で行うことが好ましい。
また、グリッパー爪２０及びタイタンパーアーム３０の先端側で道床バラストを掻き寄せたり均したりする作業を行う際に、加振部５０を作動させるようにしてもよい。

次に、軌道整備装置１００をタイタンパーとして使用する軌道整備について説明する。
軌道整備装置１００をタイタンパーとして使用する場合、図２に示すように、一対のグリッパー爪２０の先端を上方に向けた姿勢に固定する。
この状態で、シリンダーを収縮させるように駆動部４０を駆動することで、図２（ｂ）に示すように、対を成すタイタンパーアーム３０を開くことができる。また、シリンダーを伸長させるように駆動部４０を駆動することで、図５（ｂ）に示すように、対を成すタイタンパーアーム３０を閉じることができる。

そして、例えば、バックホーのアームに取り付けられている軌道整備装置１００を操作し、タイタンパーアーム３０を作動させることで、図５（ａ）（ｂ）に示すように、対を成すタイタンパーアーム３０でマクラギＭの下側の道床バラストを突き固めたり寄せ固めたりすることができる。
このとき、グリッパー爪２０は先端を上方に向けて退避しており、道床バラストにタイタンパーアーム３０を突き入れるのを妨げないようになっている。
なお、タイタンパーアーム３０を作動させて軌道整備を行う際、加振部５０を駆動してタイタンパーアーム３０を振動させながら道床バラストを突き固めたり寄せ固めたりする作業を行う。
つまり、この軌道整備装置１００であれば、対を成すタイタンパーアーム３０を作動させることでタイタンパーとして好適に使用することができる。

以上のように、本実施形態の軌道整備装置１００におけるグリッパー爪２０は、対を成すグリッパー爪２０でマクラギＭを掴むためにその先端を下方に向けた姿勢と、タイタンパーアーム３０を作動させる作業時に退避するためにその先端を上方に向けた姿勢とに切り替え可能に構成されているので、グリッパー爪２０の姿勢を切り替えて、軌道整備装置１００をマクラギクリッパーとして使用する作業と、タイタンパーとして使用する作業をそれぞれ行うことができる。
つまり、この軌道整備装置１００であれば、グリッパー爪２０の姿勢を切り替えるという比較的簡易な操作を行うことで、グリッパー爪２０を作動させてマクラギクリッパーとして使用することと、タイタンパーアーム３０を作動させてタイタンパーとして使用することができるので、アタッチメントとしてのマクラギクリッパーとタイタンパーを付け替える作業を行う従来技術よりも速やかにマクラギクリッパーとタイタンパーとの切り替えを行い、それぞれの装置で好適に軌道整備を行うことができる。

このように、本実施形態の軌道整備装置１００は、マクラギクリッパーとタイタンパーとの切り替えを比較的速やかに行って、より好適に軌道の整備を行うことができる。

なお、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１０ 装置本体
１１ 取付部
１２ 旋回部
１３ 振動吸収部
２０ グリッパー爪
２０ａ 緩衝部材
２１ グリッパー取付板（揺動部材）
２２ 回動軸
２３ ロック機構
３０ タイタンパーアーム
３０ａ ブレード
３１ タイタンパー取付板（揺動部材）
４０ 駆動部
５０ 加振部
１００ 軌道整備装置
Ｐ 連結ピン

Claims (4)

1. 装置本体に揺動自在に取り付けられている少なくとも一対の揺動部材と、
   対を成している前記揺動部材の下端側を近接・離隔させるように揺動させる駆動部と、
   前記対を成している揺動部材に配設されて、それぞれ対を成しているグリッパー爪及びタイタンパーアームと、
   前記装置本体に配設され、所定の振動を発生させる加振部と、
   を備え、
   前記グリッパー爪は、前記揺動部材に回動可能に配設されており、前記対を成しているグリッパー爪で対象物を掴むためにその先端を下方に向けた姿勢と、前記タイタンパーアームを作動させる作業時に退避するためにその先端を上方に向けた姿勢とに切り替え可能に構成されていることを特徴とする軌道整備装置。
2. 前記対を成している揺動部材の下端側が近接されて、前記対を成しているグリッパー爪が前記対象物を掴んでいる状態において、前記対を成しているタイタンパーアームは、前記対象物と接触しない配置となるように前記揺動部材に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の軌道整備装置。
3. 請求項１又は２に記載の軌道整備装置を用いた軌道整備方法であって、
   前記対を成しているグリッパー爪の先端を下方に向けた姿勢に切り替えて、前記グリッパー爪の先端を前記タイタンパーアームの先端に並べるようにした状態で、グリッパー爪及びタイタンパーアームの先端側で道床バラストを掻き寄せる作業を行うことを特徴とする軌道整備方法。
4. 請求項１又は２に記載の軌道整備装置を用いた軌道整備方法であって、
   前記グリッパー爪を作動させる作業時において、前記グリッパー爪を道床バラストに突き入れる際と、前記グリッパー爪を道床バラストから引き抜く際に、前記加振部を作動させることを特徴とする軌道整備方法。

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