JP2558439B2 - タンピングユニットの位置決め補助装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、枕木の下の砂利を突き
固めるタンピングユニットの中心線と枕木の中心線とを
正確かつ迅速に位置合わせするのに好適なタンピングユ
ニットの位置決め補助装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レールの下の砂利道床は古くなると緩衝
作用が低下するので新しい砂利と時々入れ替えられる。
入れ替えられた当初の砂利道床は弛みがあるので突き固
める必要があり、この突き固め作業には本願発明を示す
図１中のタンピングユニット１０が使用される。このタ
ンピングユニット１０は、図２のようにレールＲの両側
でかつ枕木の前後の砂利道床に挿入可能な片側で通常８
本、両側で１６本（３２本の場合もある）のタンピング
ツール１１を有し、これらタンピングツール１１を図１
に示すように、モータＭによって軸１２を中心に連続的
に開閉揺動させて枕木Ｐの下のタンピングツール１１、
１１先端間の砂利Ｓを突き固める装置である。タンピン
グツール１１、１１先端間の開度調整はシリンダ７ａ及
び７ｂでなされ、タンピングユニット１０全体は昇降用
シリンダ１５によって垂直方向に上下動される。

【０００３】タンピングユニット１０は、レールＲ上を
動力車に装着されて移動し、動力車のフレーム１３の下
部に配設されている。フレーム１３の下部には図示しな
いモニタカメラが固定され、動力車の運転士がモニタカ
メラからの画像を見ながらタンピングユニット１０の位
置決め及び操作をできるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】タンピングツール１１
を枕木Ｐの前後の砂利道床に挿入するためには、タンピ
ングユニット１０の中心位置を枕木Ｐの中心に合わせた
上でタンピングユニット１０を下降させなければならな
いが、モニタカメラを見ながらタンピングユニット１０
を所定位置に正確かつ迅速に停止させる作業は熟練を要
して非常に困難である。そこで通常は補助作業員が枕木
Ｐの横に立ってタンピングユニット１０の中心位置と枕
木Ｐの中心位置との位置合わせ状況を目視確認しながら
運転士に動力車の移動量を細かく指示していた。このた
め運転士と補助作業員の２名が作業をしている割にはタ
ンピングユニット１０を位置決めするまでに長時間を要
し、タンピング作業にスムーズに入れないという課題が
あった。

【０００５】本発明の目的は、運転士だけでタンピング
ユニットと枕木の中心位置合わせを正確かつ迅速に実行
できるタンピングユニットの位置決め補助装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明に係るタンピングユニットの位置決め補助装
置は、レール上を走行可能な台車に取付けられ、枕木下
方に敷き詰められた砂利を突き固めるためのタンピング
ユニットと、該タンピングユニットの中心位置からタン
ピングユニツトの前進方向に沿って枕木間隔よりもやや
短い所定距離Ｌだけ離間させて前記台車に取り付けら
れ、直下位置での枕木ボルトの有無を検知する検知手段
と、上記タンピングユニットの前進距離を計測する計測
手段と、上記検知手段による枕木ボルト有りの検知結果
に基づき、上記計測手段を計測開始作動させると共に、
上記計測手段による計測結果が上記所定距離Ｌに所定量
だけ近付いたときに第１の信号を発し、上記所定距離Ｌ
に到達したときに第２の信号を発する信号手段とを備え
たことを特徴としている。

【０００７】信号手段は例えば色違いのランプで構成さ
れ、第１の信号と第２の信号が色違いのランプの点灯に
より表示される。また第１の信号と第２の信号との間
に、計測手段の計測結果の増加に対応して１又は２以上
の信号が発せられるようにしてもよい。

【０００８】

【作用】タンピングユニットを含む台車が前進して検知
手段の下方を枕木ボルトが通過する度に、計測手段によ
ってタンピングユニットの前進距離がゼロから計測され
始める。計測手段が前進距離Ｌに近い所定の計測値を計
測した段階で信号手段により第１の信号、例えば黄ラン
プの点灯がなされ、さらにタンピングユニットが前進し
て計測手段が前進距離Ｌ±β（βは位置決めの許容誤
差）の計測値を計測した段階で信号手段により第２の信
号、例えば赤ランプの点灯がなされる。

【０００９】運転士はこの第１の信号ないし黄ランプの
点灯を見て、タンピングユニットの中心線がどの程度枕
木ボルトに近接したか、換言するとタンピングユニット
の中心線がどの程度枕木の中心線に近接したかを知るこ
とができる。つまり枕木の相互間隔の如何にかかわら
ず、タンピングユニットの前方Ｌ−αの距離に枕木の中
心線が位置していることになる。ここでαは計測開始か
ら第１の信号が発せられるまでにタンピングユニットが
前進する距離である。運転士は第１の信号が発せられた
時に動力車の停止位置までの距離を知ることができるか
ら、第２の信号が発せられる前に予め的確な制動操作を
行なえる。従って第２の信号が発せられた時には動力車
の速度は瞬間的に停止できる程十分に減速しておくこと
ができる。運転士は次に第２の信号ないし赤ランプの点
灯を見て、タンピングユニットの中心線が枕木ボルトの
直上すなわち枕木の中心線の直上に到達したことを知る
ことができ、第１の信号が発せられた時から継続してき
た制動操作の最終段階を迎える。動力車の速度が十分に
減速されていれば最終制動操作により動力車を第２の信
号発生とほぼ同時に停止させることができる。

【００１０】動力車を停止させた後、運転士はタンピン
グユニットの操作に移る。まずタンピングユニットのタ
ンピングツールを最大開度に開き、タンピングツールを
開閉揺動させつつ下降させる。このときタンピングユニ
ットの中心線は枕木の中心線に合致しているので、タン
ピングツールが枕木と干渉するおそれはまったくない。
タンピングツールを枕木の下方の砂利中の所定深さまで
挿入した後、タンピングツールの開閉揺動の開度を徐々
に狭め、枕木の直下の砂利が効率的に突き固められるよ
うにする。

【００１１】タンピングツールを一定時間開閉揺動させ
て十分な突き固めがなされた後、タンピングツールの開
閉揺動の開度を徐々に広げ、最大の開度になった段階で
タンピングユニット全体を上昇させる。その後動力車を
再び前進させ前述と同様のタンピングユニットの位置決
め及びタンピング作業を繰り返す。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づき説明す
る。本発明のタンピングユニットの位置決め補助装置１
を備えたフレーム１３は、図１のように従来と同様のタ
ンピングユニット１０を囲むようにしてフレーム１３下
面に固定されたフレーム１４を有する。このフレーム１
４の動力車前進方向端部に昇降体５がフレーム１４の垂
直材に沿って上下動可能に配設されている。フレーム１
４の垂直材の中間部には油圧シリンダ２が配設され、こ
の油圧シリンダ２から下方に延出したピストンロッドの
下端に昇降体５の上部が結合されている。

【００１３】昇降体５の下部には、ローラ４がその軸線
をレールＲと直交させて転動自在に配設されている。こ
のローラ４の回転軸にはロータリエンコーダ４ａが連結
され、ローラ４がレールＲ上面と当接して回転した時の
回転数が、このロータリエンコーダ４ａによって計測さ
れるようになっている。昇降体５の下部にはまた、リミ
ットスイッチ３が配設されている。このリミットスイッ
チ３は垂直方向下方に延出した揺動可能なロッド３ａを
有し、このロッド３ａに物が当たってロッド３が揺動す
ると、リミットスイッチ３がこれを検知するようになっ
ている。ロッド３ａの左右方向位置（図１で紙面に垂直
な方向の位置）は、外側又は内側の枕木ボルトＢの配設
ラインに一致され、またロッド３ａの前後方向位置（図
１で左右方向位置）は、ロッド３ａとタンピングユニッ
ト１０の中心線Ｏ１との水平距離が枕木Ｐの相互間隔よ
りもやや短い所定距離Ｌとなるように設定されている。

【００１４】昇降体５の内部には制御装置９が配設さ
れ、この制御装置９にロータリエンコーダ４ａ及びリミ
ットスイッチ３からの出力が入力されるようになってい
る。制御装置９はリミットスイッチ３の信号を受け取っ
た時からロータリエンコーダ４ａからの信号に基づきタ
ンピングユニット１０の前進距離を計測し始める。この
計測値は、タンピングユニット１０を作動開始させた瞬
間にリセットにてゼロ設定されるようになっている。

【００１５】図示しない動力車の運転席には、緑ランプ
Ｇ、黄ランプＹ及び赤ランプＲを横並びさせた信号手段
８が配設されている。この信号手段８は前記制御装置９
と電気的に接続されており、リミットスイッチ３の作動
と同時に緑ランプＧが点灯され、次に計測値が前記所定
距離Ｌよりも若干短いＬ−αに到達した時に緑ランプＧ
が消灯されると共に黄ランプＹが点灯され、その後計測
値がＬ±βに到達した時に黄ランプＹが消灯されると共
に赤ランプＲが点灯されるように構成されている。

【００１６】これらランプの点灯及び消灯状況を計測距
離と関連して示すと図３のようになる。同図で検出部と
あるのは昇降体５のリミットスイッチ３及びロータリエ
ンコーダ４のことである。今、枕木Ｐの間隔を５６８ｍ
ｍとすると、所定距離Ｌはこれよりも若干短い距離の４
５０ｍｍに設定する。この距離Ｌがあまり短いと十分な
制動時間を取れないばかりでなくロッド３ａとタンピン
グユニット１０との干渉のおそれが出てくる。この反対
に所定距離Ｌを枕木間隔の５６８ｍｍにさらに近付ける
と、距離計測時間が長くなってその分誤差も多くなる
し、昇降体５ないしリミットスイッチ３がタンピングユ
ニット１０よりもかなり前方に配設される関係上装置類
のまとまりが悪くなる。従って枕木間隔５６８ｍｍに対
しては４５０ｍｍ程度がちょうどよい。

【００１７】タンピングユニット１０の位置決め補助装
置は前述の如く構成され、この補助装置を使用したタン
ピング作業は以下のように行なわれる。

【００１８】まず動力車をタンピングの作業現場へ回送
する。この際、動力車の昇降体５はローラ４やロッド３
ａが不必要に作動しないようにシリンダ２によって上昇
させておく。次にタンピングユニット１０をタンピング
を開始する枕木Ｐのやや後方に位置させた後、昇降体５
をシリンダ２により下降させ、ローラ４をレールＲ上面
に当接させると共に、ロッド３ａを枕木ボルトＢの頭と
干渉する位置に置く。この状態で動力車を前進方向に低
速で移動させる。動力車がある程度前進すると、図４の
ようにロッド３ａが枕木ボルトＢに当接して傾斜する。
これによりリミットスイッチ３が作動し、このリミット
スイッチ３からの信号で、制御装置９がロータリエンコ
ーダ４ａから送られてくる信号に基づきタンピングユニ
ット１０の前進距離を計測開始する。またリミットスイ
ッチ３の作動と同時に信号手段８の緑ランプＧだけが点
灯し、計測開始が確認される。 タンピングユニット１
０が所定距離Ｌ−αだけ前進すると、信号手段８の黄ラ
ンプＹが緑ランプＧに代わって点灯する。動力車の運転
士はこれを見て制動操作を開始し、動力車を瞬間的に停
止できる程度に減速させる。タンピングユニット１０が
所定距離Ｌ±βだけ前進すると、今度は赤ランプが黄ラ
ンプＹに代わって点灯する。運転士はこれを見て制動操
作の最終段階に入り、動力車をほぼ瞬間的に停止させ
る。この時、タンピングユニット１０の中心線Ｏ１は丁
度枕木ボルトＢを通過する位置、すなわち枕木Ｐの中心
線と同じ位置に来ており、この位置でタンピングユニッ
ト１０を操作すればタンピングツール１１が枕木Ｐと干
渉することなくタンピング作業ができる。

【００１９】最初の枕木Ｐ部分でのタンピング作業が終
了すると、タンピングユニット１０を引き上げて動力車
を再び低速で前進させ、以上と同様の操作によりタンピ
ングユニットを一つ前方の枕木Ｐの上に位置決めし、タ
ンピングユニット１０を同じように操作してタンピング
作業を繰り返す。

【００２０】以上本発明の一実施例につき説明したが、
本発明は前記実施例に限定されることなく種々の変形が
可能である。例えば前記実施例では計測手段にローラ４
及びロータリエンコーダ４ａを使用したが、計測手段は
動力車の前進距離を計測できるものであればよく、他の
例としては動力車の車輪の回転数を検知することにより
動力車ないしタンピングユニット１０の前進距離を検知
するようにしてもよい。また前記実施例ではリミットス
イッチ３とロッド３ａによって枕木ボルトＢの頭を検知
するようにしたが、光学的または磁器的センサにより非
接触で枕木ボルトＢを検知するようにしてもよい。また
木製の枕木では犬釘を使用している場合があるが、検知
手段で検知する対象は枕木ボルトＢでも犬釘でも本発明
の効果に相違はなく、枕木ボルトＢの概念に犬釘も包含
される。また本発明では信号手段として色違いの３つの
ランプＧ，Ｙ，Ｒを使用したが、これらに代えてスピー
カを使用した音声信号や、ＣＲＴや液晶表示装置の数字
や記号表記を利用した視覚信号など、各種の信号形式を
採用可能である。また、これら信号を動力車の動力系な
いし制動系と組み合わせて運転士の操作をさらに容易に
することも可能である。また、前記実施例では信号手段
が３つのランプを有し第１の信号と第２の信号がランプ
ＹとＲの点灯で表示されるようにしたが、動力車の制動
操作をさらにきめ細かく、従って動力車の停止位置をさ
らに正確にする必要がある場合は、第１の信号と第２の
信号の間に動力車の前進距離に対応して１または２以上
の別の信号が発せられるようにしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明は前述の如く、台車ないしタンピ
ングユニットがタンピングを必要とする箇所の枕木に近
付いた度合いが信号手段によって表わされるようにした
から、補助作業員がいなくても運転士だけでタンピング
ユニットを所定位置に正確かつ迅速に停止させるとがで
きる。

【００２２】また信号手段の第１の信号と第２の信号の
間に、計測手段の計測結果の増加に対応して１又は２以
上の信号が別途発せられるようにすれば、制動操作をさ
らにきめ細かくでき、より精度の高い台車ないしタンピ
ングユニットの位置決めが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】タンピングユニットとその位置決め補助装置の
側面図。

【図２】枕木の平面図。

【図３】信号手段の作動を示す図。

【図４】リミットスイッチの側面図。

【符号の説明】

１ タンピングユニットの位置決め補助装置 ３ リミットスイッチ（検知手段） ３ａ ロッド（検知手段） ４ ローラ（計測手段） ４ａ ロータリエンコーダ（計測手段） ８ 信号手段 １０ タンピングユニット Ｂ 枕木ボルト Ｐ 枕木 Ｓ 砂利

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レール上を走行可能な台車に取付けられ、
   枕木下方に敷き詰められた砂利を突き固めるためのタン
   ピングユニットと、 該タンピングユニットの中心位置からタンピングユニツ
   トの前進方向に沿って枕木間隔よりもやや短い所定距離
   Ｌだけ離間させて前記台車に取り付けられ、直下位置で
   の枕木ボルトの有無を検知する検知手段と、 上記タンピングユニットの前進距離を計測する計測手段
   と、 上記検知手段による枕木ボルト有りの検知結果に基づ
   き、上記計測手段を計測開始作動させると共に、上記計
   測手段による計測結果が上記所定距離Ｌに所定量だけ近
   付いたときに第１の信号を発し、上記所定距離Ｌに到達
   したときに第２の信号を発する信号手段とを備えるタン
   ピングユニットの位置決め補助装置。
2. 【請求項２】前記信号手段が色違いのランプを有し、第
   １の信号と第２の信号が色違いのランプの点灯により表
   示される請求項１記載のタンピングユニットの位置決め
   補助装置。
3. 【請求項３】第１の信号と第２の信号との間に、計測手
   段の計測結果の増加に対応して１又は２以上の信号が発
   せられる請求項１記載のタンピングユニットの位置決め
   補助装置。