JP3859971B2 - レールの分岐部における潤滑油供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道のレールの分岐部（ポイント）におけるトングレールと床板との摺動面を潤滑する潤滑油の供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道のレールにおける分岐部は、その方向転換時（転轍作動時）にトングレールが枕木に固定されている床板上をスライドして切り換え動作が行われるようになっている。
【０００３】
上記トングレールの転轍作動時に床板との間における摩擦抵抗を減少してトングレールがスムーズに転轍作動するようその摺動面に潤滑油を供給するようになされている。
【０００４】
上記潤滑油の供給手段としては、従来例えば特開平１１−２９３６０２号公報に示されているようにトングレールの転轍作動時にその動きを利用して自動的に潤滑油を供給するようにした潤滑油供給装置が知られている。
【０００５】
この公報に記載の潤滑油供給装置は、トングレールにピストン式の複動型給油ポンプを連結し、トングレールのいずれの側への移動時にもピストンを摺動させて潤滑油を圧送し、トングレールと床板との間に潤滑油を供給するようになされたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかして上記潤滑油の供給に関しては、通常一つの床板への給油量は１日につき１ｃｃ程度でよく、トングレールの切り換え動作の度に給油が行われる前記従来の装置ではトングレールの転換ストロークが５０〜１００ｍｍ程度であることから給油ポンプのシリンダの容積が大きく、そのため給油量が少なくとも５ｃｃ／回以上になるものと考えられ、給油過剰となる。
【０００７】
潤滑油の給油が過剰になると、潤滑油の無駄が多くなることはもとより、過剰に供給された潤滑油が床板上から道床の砂利に向けて流れ出し、砂利の表面に潤滑油がコーティングされた状態となって砂利同士が滑りやすくなることから車両の通過時の振動により砂利やレールが陥没するなどの問題をもたらし、補修工事が必要となる。
【０００８】
上記公報中には、各枕木上の所定のトングレールと床板の摺動面に一定量の潤滑油を噴出するノズルを取り付ける旨の記載はあるものの、潤滑油の具体的な分配構造に関しては記載がなく、どの程度一定量を確保することができるのかは全く不明である。
【０００９】
上記潤滑油の過剰供給を避けるため注油量を制限するには、給油ポンプのピストンのストロークを短くするか、あるいはシリンダの内径を小さくすることが考えられる。
【００１０】
しかしピストンのストロークを短くするには、給油精度を高めるためにトングレールを適正位置に取り付ける必要が生じる。すなわちトングレールの取り付け位置によりピストンのストロークが異なって給油量が増減することになり、そのため取り付け位置に制限を受けるとともに微調整が必要となり、その結果設定作業が複雑になる。
【００１１】
またシリンダの内径を小さくする手段では、使用する潤滑油の粘性が大きい故に内径を小さくしすぎると抵抗が増大し、給油ポンプがスムーズに作動しなくなるばかりでなく、トングレール自体の動きに影響を与え、さらに潤滑油の加圧が必要となって構造が複雑化するなどの問題をもたらす。
【００１２】
さらにピストンのストロークを短くしかつシリンダの内径を小さくすることによる弊害としては、装置自体の強度あるいは耐久性に問題を生じるなど、これらにより給油ポンプの仕様を大きく変えることができないのが現状である。
【００１３】
一方、上記従来の技術におけるピストン式給油ポンプは複動式油圧シリンダ構造であるため、１個のピストンに対しピストンロッドが両側に２本取り付けられ、その先端を電気的に絶縁するために硬化絶縁樹脂を取り付けなければならず、また先端が両側のトングレールの内側面に軽く接触する程度にピストンロッドの長さを調整して取り付ける必要があり、そのため取り付け時の調整に非常に手数が掛かるという問題点がある。
【００１４】
さらに上記従来の装置では、極く微量の潤滑油を供給することができないので給油タンクの容積を大きく必要とし（同公報中の記載では、内径２５０ｍｍ、６２リットルとすると高さ１．２６ｍ以上）、鉄道会社が定めるレール外部の建築限界に干渉して分岐部の脇に給油タンクを設置することができない。
【００１５】
そのため給油タンクをレールから遠く離れた場所（同公報中の記載では２０ｍ離間）に設置することが必要となり、その結果給油タンクとピストン式給油ポンプとの間の油圧配管がそれだけ長くなって吸引抵抗が大きくなり、当該ポンプに過大な負荷が掛かって転轍作動に支障をきたす危険性がある。
【００１６】
上記の危険性を回避するため、給油タンク本体を油圧シリンダとし、その上蓋を重量の大きいものとして錘の機能を持たせ、タンク内の潤滑油を加圧してトングレールの給油ポンプへ送出される手段が必要となっている。その結果給油タンクの構造が複雑となり、特に給油タンク本体の内面は鏡面加工が必要となって著しく高価になる。そして錘として機能する上蓋の重量は前記公報中の記載では７０ｋｇにもなり、潤滑油の補給時に上蓋を開ける際にウインチ等の特別な昇降装置が必要となってその作業が容易でないものとなる。そのうえ前述のように長い油圧配管を要するため配管工事費も高くなるなどの種々の問題点があった。
【００１７】
本発明は上記従来の技術が有する問題点を解消することを課題としてなされたもので、トングレールと床板との間の摺動面に必要最小限の潤滑油を供給し得るようにすることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、鉄道のレールの分岐部において、トングレールが摺動する床板に潤滑油を給油する油圧ポンプとトングレールとの間に、トングレールの転轍作動回数を減少して油圧ポンプに伝達する減速機構を介装したことを特徴とする。
【００１９】
こうしたことにより、トングレールの転轍作動回数に対し潤滑油を圧送する油圧ポンプの作動回数が少ないので、床板上への潤滑油の過剰供給が生じず、常に適正な量の潤滑油を供給することが可能となる。
【００２０】
上記減速機構を１次減速機構とこの１次減速機構による減速数をさらに減速する２次減速機構とを介装するようにすることにより一層潤滑油の供給量を少なくすることができる。
【００２１】
前記減速機構は、トングレールの往復移動により１歯ずつ回動するラチエットギヤと、このラチエットギヤの送り方向回動時にラチエッドギヤと共に１歯分毎に回動するカムとで構成し、このカムの周面に突設された突部により前記油圧ポンプを作動して給油するようにすることが構造が簡単で故障の発生も少ないので好ましい。
【００２２】
前記床板に潤滑油を給油する給油ノズルは、ノズル本体内に毛細管現象を利用した油洩れ防止構造とすれば、油圧ポンプの非作動時に潤滑油がぼた落ちすることを防ぐことができ、過剰な給油を防ぐうえで好ましい。
【００２３】
さらにトングレールに床板の上面を拭過して潤滑油を塗布する油塗布手段を設ければ、トングレールの転轍作動時に床板の上面全域に潤滑油を万遍なく行きわたらせることができ、トングレールの摺動を一層円滑にすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明を適用したレールの分岐部の平面図を示し、図２（Ａ）は同要部の拡大平面図を、図２（Ｂ）は同正面図を示しており、上記分岐部は左右の本線レール１Ａ、１Ｂと左右のトングレール２Ａ、２Ｂとを備え、このトングレール２Ａ、２Ｂはその先端が連結部材３により結合されていて図示しない回動支点を中心に枕木４、４…の上面に固設の床板５、５…上を左右方向に摺動して転轍作動されるようになっている。
【００２６】
本発明による潤滑油供給装置は、一方の本線レール１Ａの外側方で建築限界６の外側に設置された潤滑油タンク７と、枕木４上に設置された油圧ポンプユニット８と、各枕木４、４…上の床板５、５…へ潤滑油を分配して送油する分配給油装置９とを備えたうえ、この分配給油装置９に潤滑油を圧送するピストン式油圧ポンプ１０とトングレール２Ａの切り換え移動に応動するピストンシリンダ１１との間に減速機構１２が介装されている。
【００２７】
上記構成の詳細は図３に模式的に拡大して示すように、ピストンシリンダ１１はこれを軸方向に貫通するロッド１３を有し、このロッド１３の一端はトングレール２Ａの側面に向けバネ１４の付勢を受けて突出され、ロッド１３の他端の側面にはピン１５が突設されていて、前記減速機構１２の軸１６を中心に揺動自在な揺動レバー１７の長孔１８に前記ピン１５が嵌合され、前記トングレール２Ａの左右方向への移動に追従して揺動レバー１７が前記軸１６を中心に所定角度の範囲にわたって揺動されるようになっている。
【００２８】
前記揺動レバー１７の軸１６にはラチエットギヤ１９が該揺動レバー１７と一体に回動するように設けられ、このラチエットギヤ１９の歯には前記軸１６に図示しないブレーキ手段によりみだりに回転しないように嵌合されたカム２０の面上に枢支されているラチエット爪２１がバネ付勢により係合され、前記揺動レバー１７の図３において右方への揺動時にラチエットギヤ１９、ラチエット爪２１を介してカム２０が同図において時計方向に１歯分ずつ回動する。
【００２９】
前記カム２０は円板状のもので、その周面の一部に突部２０ａを有している。
【００３０】
前記油圧ポンプ１０はピストン式のもので、そのピストン２２のピストンロッド２３はシリンダ２４外にバネ２５の付勢を受けて突出習性が与えられて突出され、このピストンロッド２３の先端にはローラ２６が軸着されていて前記カム２０の周面に当接されている。
【００３１】
前記油圧ポンプ１０のシリンダ２４には吸引側油圧配管２７が途中に逆止弁２８を介装して接続され、この吸引側油圧配管２７の他端にはストレーナ２９が取り付けられて前記潤滑油タンク７内の潤滑油中に挿入されている。
【００３２】
また吐出側油圧配管３０は途中に逆止弁３１を介装して前記分配給油装置９に接続され、この分配給油装置９から各分配管３２、３２…を通じて各床板５、５…に給油する給油ノズル３３、３３…に接続されている。
【００３３】
なお３４は吐出側油圧配管３０と潤滑油タンク７との間に接続されたリリーフ油圧配管で、途中にリリーフバルブ３５を有している。
【００３４】
前記分配給油装置９から出た分配管３２、３２…は図２（Ａ）に示すようにトングレール２Ｂのフランジ部２Ｂａにそわせてホースクランプ３６、３６…により固定し、各分配管３２、３２…をそれぞれが担当する床板５、５…の位置まで延設してその先端の給油ノズル３３、３３…を前記フランジ部２Ｂａから床板５の上面に向けて配置される。そしてこのフランジ部２Ｂａにはそのトングレール２Ｂの移動時に床板５の上面を拭過するとともに潤滑油を全域に塗布する油塗布手段の一例としてのスクレーパ３７が各床板５、５…に対応して取り付けられている。この油塗布手段としては、スクレーパ３７に限らず潤滑油を床板５の上面全域に伸ばして塗布し得るものであれば他のものであってもよい。
【００３５】
前記給油ノズル３３は、図３にそのいくつかの例を示しているように、ノズル本体３３ａ内にメッシュ状、繊維状、その他狭小の隙間を有する詰物３３ｂを内蔵するか、あるいは単管で先端を絞った形状とするなど毛細管現象を利用して潤滑油の洩れ出しを防ぐ油洩れ防止構造とされている。
【００３６】
次に上記実施形態の作用を説明する。
トングレール２Ａが図２（Ａ）ににおいて矢印方向へ転轍作動すると、そのトングレール２Ａの側面でピストンシリンダ１１のロッド１３がバネ１４による付勢に抗して図において右方へ移動する。これにより図３に示すようにロッド１３のピン１５を介して揺動レバー１７が同図のように右方へ揺動し、ラチェットギヤ１９を時計方向に所定角度回動する。
【００３７】
上記ラチェットギヤ１９の回動によりその歯に係合しているラチェット爪２１を伴ってカム２０が同方向に回動する。
【００３８】
トングレール２Ａが前記とは逆の方向へ転轍作動すると、ピストンシリンダ１１のロッド１３はバネ１４の付勢を受けてトングレール２Ａの移動に追従して突出し、これに伴って揺動レバー１７が左方へ揺動する。
【００３９】
この揺動時にラチェットギヤ１９も共に回動するが、その歯がラチェット爪２１を押しのけて通過するのでカム２０はブレーキ手段によるブレーキ作用によりその位置のままにおかれる。
【００４０】
このようにしてトングレール２Ａが１往復するごとにカム２０はラチェットギヤ１９の１歯分ずつ送られ、これにより間欠的に回動するカム２０の突部２０ａが図３の状態から油圧ポンプ１０のピストンロッド２３の先端のローラ２６から外れるとピストンロッド２３はバネ２５の付勢によりカム２０の周面に追従するように突出し、これと共にピストン２２が図において左行して吸引側油圧配管２７を通じて潤滑油タンク７から一定量の潤滑油を吸入する。
【００４１】
こうしてトングレール２Ａの転轍作動が繰り返されるうちにカム２０が１周すると、その突部２０ａが油圧ポンプ１０のピストンロッド２３のローラ２６にさしかかり、その突部２０ａでローラ２６を介してピストンロッド２３を徐々に押し込む。
【００４２】
このピストンロッド２３が押し込まれることにより、油圧ポンプ１０のシリンダ２５内に吸い込まれていた潤滑油がピストン２２により押し出され、その潤滑油は吐出側油圧配管３０を通じて分配給油装置９へ送られ、各分配管３２，３２…および給油ノズル３３，３３…を通じて各床板５，５…へ供給される。
【００４３】
カム２０の突部２０ａがローラ２６から外れれば前述のように油圧ポンプ１０のシリンダ２４内に潤滑油を吸入し、次回の突部２０ａが巡りくるまで床板５，５…への潤滑油の供給は断たれる。
【００４４】
一方、トングレール２Ａの転轍作動の都度スクレーパ３７で床板５の上面が拭過され、床板５上に付着した土やその他トングレール２Ｂの摺動の妨げになる物が排除されるとともに床板５の全域にわたり潤滑油が塗布されて常に良好な摺動が保証される。
【００４５】
図４は前述の減速作用を倍加し、より一層潤滑油の供給量を少なくする場合の変形例を示すもので、前記図３に示した減速機構１２を１次減速機構１２_１とし、この減速機構１２_１と油圧ポンプ１０との間に２次減速機構１２_２を介在させたものである。
【００４６】
すなわち上記２次減速機構１２_２は、前記１次減速機構１２_１のカム２０_１の突部２０_１ａが係合する第２のラチェットギヤ１９_２と、このラチェットギヤ１９_２の軸１６_２に図示しないブレーキ手段を介して嵌合された第２のカム２０_２と、前記ラチェットギヤ１９_２の歯に係合するラチェット爪２１_２とで構成され、上記第２カム２０_２の周面の一部に突設された突部２０_２ａが油圧ポンプ１０のピストンロッド２３のローラ２６に係合したときこれを押してピストンロッド２３を押し込むようになっている。
【００４７】
したがってこの実施形態によれば、１次減速機構１２_１のカム２０_１が１回転したとき２次減速機構１２_２のラチェットギヤ１９_２が１歯分回転するので、１次減速機構１２_１のカム２０_１が２次減速機構１２_２のラチェットギヤ１９_２の歯数分回転したとき初めて油圧ポンプ１０が１回作動することになる。
【００４８】
図３、図４に示したいずれの実施形態においても、ラチェットギヤ１９，１９_１，１９_２の歯数、カム２０，２０_１，２０_２の突部の数を選択することにより潤滑油の供給量を所望にしたがって設定することができる。
【００４９】
上記減速機構を１基設けた場合と２基設けた場合のトングレールの稼動回数と注油との関係を表１、２に示す。
【００５０】
【表１】

【表２】

【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、下記の効果を奏する。
【００５２】
１）分岐部の転轍動作をピストン式油圧ポンプの駆動源としながらトングレールの転轍作動回数より定率で減少させた吐出回数で油圧ポンプを作動させるので潤滑油の供給過剰が抑制され、床板から潤滑油が流れ出るようなことが解消され、道床に悪影響を与えることを防ぐことができる。
【００５３】
２）ピストン式油圧ポンプに小容量のポンプを選定することができるので、従来に比し格段に少ない最適な潤滑油の供給を行うことができる。
【００５４】
３）潤滑油の供給量を最小に絞り込めるため、潤滑油タンクの小型化と簡素化を図ることができる。
【００５５】
４）トングレールと油圧ポンプとの連動機構は単純な構成でよいから装置全体の小型化を図ることができ、取り付けが簡単で丈夫な構造とすることができる。
【００５６】
５）また、油圧ポンプの非作動時における油洩れを防ぐことができる。
【００５７】
６）また、供給される潤滑油を床板に万遍なく塗布することができ、トングレールの転轍動作をより円滑に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したレールの分岐部を示す平面図。
【図２】（Ａ）は本発明の一実施形態を示す平面図、（Ｂ）は正面図。
【図３】同、模式的に示す説明図。
【図４】本発明の他の実施形態を示す平面図。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ 本線レール
２Ａ，２Ｂ トングレール
４ 枕木
５ 床板
７ 潤滑油タンク
８ 油圧ポンプユニット
９ 分配給油装置
１０ ピストン式油圧ポンプ
１１ ピストンシリンダ
１２ 減速機構
１２_１ １次減速機構
１２_２ ２次減速機構
１７（１７_１） 揺動レバー
１９（１９_１，１９_２） ラチェットギヤ
２０（２０_１，２０_２） カム
２７ 吸引側油圧配管
３０ 吐出側油圧配管
３２ 分配管
３３ 給油ノズル
３７ スクレーパ

Claims (4)

1. 鉄道のレールの分岐部において、トングレールが摺動する床板に潤滑油を供給する油圧ポンプとトングレールとの間に、トングレールの転轍作動回数を減少して油圧ポンプに伝達する減速機構を介装し、
   前記減速機構は、トングレールの往復移動により１歯ずつ回動するラチエットギヤと、このラチエットギヤの送り方向回動時にラチエットギヤと共に１歯分毎に回動するカムとで構成され、このカムの周面に突設された突部により前記油圧ポンプを作動して給油するようにされている
   ことを特徴とするレールの分岐部における潤滑油供給装置。
2. 鉄道のレールの分岐部において、トングレールが摺動する床板に潤滑油を給油する油圧ポンプとトングレールとの間に、トングレールの転轍作動回数を減少させる１次減速機構と、この１次減速機構の減速数をさらに減速する２次減速機構とを介装したことを特徴とするレールの分岐部における潤滑油供給装置。
3. 前記床板に潤滑油を給油する給油ノズルは、ノズル本体内に毛細管現象を利用した油洩れ防止構造とされている請求項１〜２のいずれか１項記載のレールの分岐部における潤滑油供給装置。
4. トングレールに床板の上面を拭過して潤滑油を塗布する油塗布手段を有する請求項１〜３のいずれか１項記載のレールの分岐部における潤滑油供給装置。

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