JP4130286B2 - 鉄道車両における車輪の踏面清掃装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両における車輪の踏面清掃装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、軌道上を走行する鉄道車両は走行中に車輪の踏面に錆，ゴミ，砂利等が付着し、これらのゴミ等が踏面と軌道間に介在することによって軌道を損傷して、異音を発生する等の問題点があった。
【０００３】
又、車輪の踏面にゴミ等が付着することにより、軌道間との摩擦係数が変動して、ブレーキ動作にも悪影響を及ぼす場合、たとえば、ブレーキ制動距離が延びてしまう等もある。
【０００４】
このような問題点に対しては、従来から、踏面清掃装置が使用されるとしており、踏面に付着したゴミ等を取り除くことに関しては、ある程度の効果を発揮していた。
【０００５】
この踏面清掃装置としては、例えば、図６，図７に示すものある。
【０００６】
この踏面清掃装置は、シリンダ４０と、シリンダ４０内に移動自在に挿入したトルク受ロッド４１と、トルク受ロッド４１の外端に設けた研摩子受け４２と、研摩子受け４２の端部に着脱自在に取付けた研摩子４３と、研摩子受け４２の下端がボルトＢを介して回転自在に枢着されるときに上端を台車側に結合した吊りアーム４４とを有している。
【０００７】
更にトルク受ロッド４１の外周にはトルク受ロッド４１の復帰用スプリング４８を設けている。
【０００８】
上記の踏面清掃装置によれば、トルク受ロッド４１の内端側にエアー圧を供給するとトルク受ロッド４１と研摩子受け４２と研摩子４３が図６において左方向に伸長し、研摩子４３の弯曲面４３ａが走行中の車輪の踏面に摺接し、当該踏面の外面に付着しているゴミ．砂利等を取り除く。
【０００９】
エアー圧の供給を停止するとトルク受ロッド４１は復帰スプリング４８のばね力で元の位置に戻り、研摩子４３も車輪の踏面から離れる。
【００１０】
研摩子４３が車輪の踏面に当接している時、フリクションにより、又は踏面に付着したゴミ等の大きさに応じて研摩子４３には車輪の接線方向の力を受け、この時研摩子４３はボルトＢを中心にして揺動すると共に接線方向の力がトルク受ロッド４１に作用しないように吊りアーム４４で担持する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の踏面清掃装置では、車輪の回転速度にかかわりなくりなく、常に一つの研摩子で車輪の清掃を行っているために、低速から高速までの広範囲にわたって均一な清掃効果が得られない。
【００１２】
即ち、使用する研摩子の研摩特性によって、ある車輪の回転速度域では効果的な清掃効果が得られたとしても他の回転速度域では十分な清掃効果が得られない場合があった。
【００１３】
そこで、本発明は、車輪の回転速度に応じて、その回転速度における清掃に適した研摩子を選択的に切り換えることにより、低速から高速に至るまで効果的に車輪の清掃を行なうことができる踏面清掃装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の一つの手段は、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置において、シリンダ内に筒状の第１のトルク受ロッドを移動自在に挿入し、第１のトルク受けロッド内に筒状の第２のトルク受ロッドが移動自在に挿入され、第１のトルク受ロッドの外端と第２のトルク受ロッドの外端にはそれぞれ研摩特性の異なる研摩子が研摩子受けを介して着脱自在に結合され、上記第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドはそれぞれ上記シリンダ内に設けた復帰用のスプリングで上記研摩子を上記車輪の踏面から離す方向に常時附勢されると共に当該第１のトルク受けロッドと第２のトルク受けロッドの上記研摩子と反対側の一側には切換弁を介し上記復帰用のスプリグに対向してエアー圧源が選択的に接続されることを特徴とするものである。
【００１５】
この場合、シリンダがそれぞれキャップを備えたアウターシリンダとインナーシリンダとで構成され、アウターシリンダとインナーシリンダとの間に第１のピストンを介して第１の中空なトルク受ロッドが移動自在に挿入され、インナーシリンダ内に第２のピストンを介して第２の中空なトルク受ロッドが移動自在に挿入され、キャップにはそれぞれ第１，第２のピストンにエアー圧を供給するポートを設け、第１のピストンとインナーシリンダの外周との間に第１のトルク受ロッド復帰用のスプリングを介在させ、更にキャップに第２のトルク受ロッド内に侵入する支持桿を取付け、第２のピストンの内周に設けたシートと支持桿の端部に設けたシートとの間に第２のトルク受ロッド復帰用のスプリングを介在させているのが好ましい。
【００１６】
同じく、本発明の他の手段は、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置において、ハウジングとハウジングの一端中央に連設したシリンダとを備え、ハウジング内には相対向する一対の第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドを移動自在に挿入し、第１のトルク受ロッドの外端と第２のトルク受ロッドの外端にはそれぞれ研摩特性の異なる研摩子が研摩子受けを介して着脱自在に結合され、上記第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドはそれぞれ上記ハウジング内に設けた復帰用のスプリングで上記研摩子を上記車輪の踏面から離す方向に常時附勢され、シリンダはアウターシリンダとインナーシリンダとからなり、アウターシリンダとインナーシリンダとの間には中空ロッドを軸方向及び回転方向移動自在に挿入し、当該中空ロッドの端部には上記第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドに選択的に当接する係止片を設け、上記係止片とハウジングとの間に係止片復帰用のスプリングを介在させ、更にインナーシリンダ内に上記係止片と対向するピストンロッドを移動自在に挿入し、ピストンロッドの背面には上記係止片復帰用のスプリングに対向してエアー源を接続していることを特徴とするものである。
【００１７】
この場合、第１，第２のトルク受ロッドを中空に形成し、ハウジングに第１，第２のトルク受ロッド内に侵入する支持桿を挿入し、各トルク受ロッドの内周に設けたシートと支持桿の端部に設けたシートとの間に各トルク受ロッド復帰用のスプリングを介在させているのが好ましい。
【００１８】
同じく、アウターシリンダに円周方向に沿う長孔を形成し、中空ロッドには上記長孔に対向する軸方向の係止孔を設け、長孔から差し込んだピンを係止孔に嵌合させ、ピンを回転方向に移動して中空ロッドと係止片を回転駆動し、又中空ロッドはピンに案内されて軸方向に移動するようにするのが好ましい。
【００１９】
同じく、本発明の他の手段は、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置において、研摩特性の異なる研摩子をそれぞれ備えた二つの清掃装置がブラケットを介して並列に接続され、各清掃装置はシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入したトルク受ロッドと、シリンダ内に設けられて上記研摩子を上記車輪の踏面から離す方向に常時トルク受ロッドを附勢する復帰用スプリングと、トルク受ロッドの外端に着脱自在に結合した研摩子受けと、研摩子受けに着脱自在に取り付けた研摩子と、トルク受ロッドの端部に上記復帰用スプリングに対向してエアー圧を供給する供給ポートとを備え、切換弁を介してどちらか一方の供給ポートに選択的にエアを供給することによりいずれか一方の清掃装置における研摩子を選択的に作動させることを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明する。
【００２１】
図１に係る鉄道車両における車輪の踏面清掃装置は、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃するものである。
これは、シリンダ１内に筒状の第１のトルク受ロッド２を移動自在に挿入し、第１のトルク受けロッド２内に筒状の第２のトルク受ロッド３が移動自在に挿入され、第１のトルク受ロッド２の外端と第２のトルク受ロッド３の外端にはそれぞれ研摩特性の異なる研摩子４、６が研摩子受け５、７を介して着脱自在に結合され、上記第１のトルク受ロッド２と第２のトルク受ロッド３はそれぞれ上記シリンダ１内に設けた復帰用のスプリング９、１０で上記研摩子４、６を上記車輪の踏面から離す方向に常時附勢されると共に当該第１のトルク受けロッド２と第２のトルク受けロッド３の上記研摩子４，６と反対側の一側には切換弁８を介し上記復帰用のスプリグ９，１０に対向してエアー圧源が選択的に接続されることを特徴とするものである。
【００２２】
なお、研摩特性の異なる二つの研摩子とは、車輪の高速回転時に踏面に付着したゴミ等を効果的に取り除く（清掃）ことができる研摩子と車輪の低速回転時に踏面に付着したゴミ等を効果的に取り除くことができる研摩子をいう。
【００２３】
シリンダ１がそれぞれキャップ１１，１２を備えたアウターシリンダ１ａとインナーシリンダ１ｂとで構成され、アウターシリンダ１ａとインナーシリンダ１ｂとの間に第１のピストン１３を介して第１の中空なトルク受ロッド２が移動自在に挿入されている。
【００２４】
インナーシリンダ１ｂ内に第２のピストン１４を介して第２の中空なトルク受ロッド３が移動自在に挿入されている。
【００２５】
キャップ１１，１２にはそれぞれ第１，第２のピストン１３，１４にエアー圧を供給するポート１５，１６を設けている。
【００２６】
第１のピストン１３とインナーシリンダ１ｂの外周との間に第１のトルク受ロッド２の復帰用スプリング９を介在させている。
【００２７】
更に中央のキャップ１２に第２のトルク受ロッド３内に侵入する支持桿１７を取付け、第２のピストン１４の内周に設けたシート１８と支持桿１７の端部に設けたシート１９との間に第２のトルク受ロッド３の復帰用スプリング１０を介在させている。
【００２８】
アウターシリンダ１ａと第１のトルク受ロッド２との間にブーツ２０を設けてダスト，雨水等の侵入を防止している。
【００２９】
切換弁８は、エアー源ポートと大気側ポートとを備え、ソレノイドを介して切換えることにより、キャップ１１，１２のポート１５，１６をどちらか一方に連通させ、エアー源に接続された時、どちらか一方の研摩子４又は６が車輪の踏面に当接する。
【００３０】
この場合、例えば、車輪の回転速度が高速の時は、研磨面を粗くした研磨特性の研摩子４を使用し、低速の時は、研磨面が細かい研磨特性の他方の研摩子６を使用する。
【００３１】
即ち、図１のようにポート１５がエアー源側に接続され、他のポート１６が大気側に接続されたとすると、第２のトルク受ロッド３はスプリング１０で復帰しており、清掃作業は行なわれない。
【００３２】
ポート１５にエアー圧が供給されると第１のピストン１３を介して第１のトルク受ロッド２が伸長し、研摩子４が回転している車輪の踏面に当接して清掃を行なう。
【００３３】
清掃が終了した時はエアー圧の供給が停止し、これにより復帰用スプリング９の復元力で第１のトルク受ロッド２が元の位置に戻される。
【００３４】
一方、研摩子６で清掃を行う場合には、ソレノイドを介して切換弁８を切換え、ポート１１にエアー圧を供給することにより第２のトルク受ロッド３を押出すことにより、研摩子６が車輪に当接し、研摩子６による清掃が行える。
【００３５】
次に、図２乃至図４に示す他の実施の形態について述べる。
【００３６】
この車輪の清掃装置は、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置である。
これは、ハウジング５０とハウジング５０の一端中央に連設したシリンダ５１とを備えている。
ハウジング５０内には相対向する一対の第１のトルク受ロッド５２と第２のトルク受ロッド５３を移動自在に挿入し、第１のトルク受ロッド５２の外端と第２のトルク受ロッド５３の外端にはそれぞれ研摩特性の異なる研摩子４，６が研摩子受け５，７を介して着脱自在に結合され、上記第１のトルク受ロッド５２と第２のトルク受ロッド５３はそれぞれ上記ハウジング５０内に設けた復帰用のスプリング５９，６０で上記研摩子４，６を上記車輪の踏面から離す方向に常時附勢されている。
【００３７】
シリンダ５１はアウターシリンダ５１ａとインナーシリンダ５１ｂとからなり、アウターシリンダ５１ａとインナーシリンダ５１ｂとの間には中空ロッド５４を軸方向及び回転方向移動自在に挿入し、当該中空ロッド５４の端部には上記第１のトルク受ロッ５２ドと第２のトルク受ロッド５３に選択的に当接する係止片５５を設けている。
又、上記係止片５５とハウジング５０の中間との間に係止片復帰用のスプリング６１を介在させ、更にインナーシリンダ５１ｂ内に上記係止片５５と対向するピストンロッド５６を移動自在に挿入し、ピストンロッド５６の背面には上記係止片復帰用のスプリング６１に対向してエアー源を接続している。
以下更に詳しく説明する。
【００３８】
第１，第２のトルク受ロッド５２，５３は、中空に形成し、ハウジング５０にそれぞれ第１，第２のトルク受ロッド５２，５３内に侵入する支持桿５７，５８を挿入し、各トルク受ロッド５２，５３の内周に設けたシートＳ，Ｓと支持桿５７，５８の端部に設けたシートＳ２，Ｓ２との間に各トルク受ロッド５７，５８の復帰用のスプリング５９，６０を介在させている。
【００４０】
更に、アウターシリンダ５１ａに円周方向に沿う長孔を形成し、中空ロッド５４には上記長孔に対向する軸方向の係止孔ａを設け、長孔から差し込んだピンＰを係止孔ａに嵌合させ、ピンＰをソケット６２を介して回転方向に移動することにより中空ロッド５４と係止片５５を回転駆動し、又中空ロッド５４はピンＰに案内されて軸方向に移動する。
【００４１】
サブハウジング５０ｂと第１，２のトルク受ロッド５２，５３との間にはダストの侵入を防止するブーツ６４が設けられている。
【００４２】
係止片５５は、図４に示すように、円盤上の係止部５５ａと任意の間隔をあけて設けた二つの半円状の切欠き逃げ部５５ｂを備える。
【００４３】
中空ロッドの中立状態又はどちらか一方に回転した時係止部５５ａがどちらか一方のトルク受ロッド５２，５３の端部に当接し、どちらか一方の逃げ部５５ｂがトルク受ロッド５２，５３の外周に対向する。
【００４４】
例えば、図４のように、係止部５５ｂが第２のトルク受ロッド５３の端部に対向しており、一方の逃げ部５５ｂが第１のトルク受ロッド５２の外周に対向しているとする。
【００４５】
この状態で栓部材５７のポートより高圧エアーを供給すると、ピストンロッド５６と係止片５５が押し出され、係止部５５ｂが第２のトルク受ロッド５３に当接してこれを外方に押し出し、逃げ部５５ｂは、第１のトルク受ロッド５２に係合せずその外周を通過する。
【００４６】
この為、第２のトルク受ロッド５３と研摩子６のみが伸長し、この研摩子６が回転している車輪の踏面に当接し清掃作業を行う。
【００４７】
清掃が終了した時エアー圧の供給を停止するとスプリング６０で第２のトルク受ロッド５３が元の位置に復帰し、他のスプリング６１の復帰力でピストンロッド５６も元の位置に戻される。
【００４８】
次に、もう一方の研摩子４を作動させる場合には、リンク等を介して遠隔的にソケット６２を円周方向の長孔に沿って回転し、これによりピンＰを介して中空ロッド５４と係止片５５が回転され、係止片５５の係止部５５ｂが上記と逆に第１のトルク受ロッド５２の端部に対向し、逃げ部５５ｂを第２のトルク受ロッド５３の外周に対向させる。
【００４９】
この為、この状態で上記と同じくピストンロッド５６を伸長すると研摩子４が車輪の路面に当接して清掃作業を行なうものである。
【００５０】
なお、上述したいずれの実施の形態にあっても２つの研摩子４，６を選択的に切り換えることにより、車輪の回転速度に応じた清掃効果が得られるが、研摩子４，６はいずれが高速用或いは低速用であってもよい。
【００５１】
図５は、本発明の他の実施の形態を示し、これは上記の実施の形態と同じく、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置に係るものである。
【００５２】
これは、研摩特性の異なる研摩子４ａ、６ａをそれぞれ備えた二つの清掃装置Ｘ、ＹがブラケットＺを介して並列に接続されたものである。
【００５３】
例えば、第１の清掃装置Ｘの研摩子４aは高速用の特性を有し、第２の清掃装置Ｙの研摩子６aは低速用の特性を備えている。
【００５４】
各清掃装置Ｘ、Ｙはシリンダ７０と、シリンダ７０内に摺動自在に挿入したトルク受ロッド７１と、シリンダ７０内に設けられて研摩子４ａ、６ａを車輪の踏面から離す方向に常時トルク受ロッド７１を附勢する復帰用スプリング７２と、トルク受ロッド７１の外端に着脱自在に結合した研摩子受け５ａ、７ａと、研摩子受け５ａ、７ａに着脱自在に取り付けた研摩子４ａ、６ａと、トルク受ロッド７１の端部に上記復帰用スプリング７２に対向してエアー圧を供給する供給ポート７４とを備え、切換弁７５を介してどちらか一方の供給ポート７４に選択的にエアを供給することによりいずれか一方の清掃装置Ｘ，Ｙにおける研摩子４ａ、６ａを選択的に作動させるものである。
【００５６】
これにより、切換弁７５を介して、どちらか一方の供給ポート７４に高圧エアを供給するとトルク受ロッド７１が伸長し、復帰用スプリング７２が圧縮し、伸長したトルク受ロッド７１に接続されたどちらか一方の研摩子４a又は６aが車輪に当接する。
【００５７】
供給ポート７４のエア圧を抜くと復帰用スプリング７２の復元力でトルク受ロッド７１が元の位置に戻るものである。
【００５８】
なお、上記の各実施の形態における車輪の踏面清掃装置は、踏面に付着した錆、ゴミ等を除去するものであるが、各実施の形態における研磨子４，６，４ａ，６ａをこれらより研磨特性のが粗いもの、言い代えれば、車輪の踏面表面を切削可能な研磨特性を備えたものと交換することにより、車輪の踏面を切削し、当該車輪の摩擦抵抗を調整することができる。
【００５９】
即ち、車両の走行中にブレーキ動作を繰り返して行うと、車輪の踏面が徐々に削られて滑らかなツルツルとした面となり、その結果、車輪の踏面と軌道表面との間の摩擦抵抗が減少し、ブレーキが良好に効かなくなり、制動距離が長くなってしまう場合がある。
【００６０】
そこで、研磨子４，６又は４ａ，６ａに代えてこれらより更に研磨面が、例えば、硬くて粗い切削用の研磨子を取り付け、車両の走行中にこの研磨子の研磨面を車輪の踏面に押付けると、踏面が研磨特性に応じて切削され、踏面の表面が粗くなるから軌道との間の摩擦抵抗が変化する。
【００６１】
この場合、研磨子は、一つ使用しても良く、上記各実施の形態に示すように、高速用と低速用のものを選択的使用しても良い。
【００６２】
高速用の研磨子は、表面が粗く、低速用の研磨子は、これより表面が細かいものを使用する。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、車輪の高速回転時に踏面に付着したゴミ等を効果的に取り除くことができる研摩特性を有する研摩子と車輪の低速回転時に踏面に付着したゴミ等を効果的に取り除くことができる研摩特性を有する研摩子を、車輪の回転速度に応じて選択的に切り換えて使用できるため、車輪の低速回転域から高速回転域に至るまで効果的な清掃効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車輪の踏面清掃装置の縦断正面図である。
【図２】他の実施の形態に係る車輪の踏面清掃装置の縦断正面図である。
【図３】同じく右側面図である。
【図４】同じく係止片の側面図である。
【図５】他の実施の形態に係る車輪の踏面清掃装置の一部縦断正面図である。
【図６】従来例とされる車輪の踏面清掃装置の一部切欠き正面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線縦断側面図である。
【符号の説明】
１, ７０ シリンダ
１a アウターシリンダ
１b インナーシリンダ
２,７１ 第１のトルク受ロッド
３ 第２のトルク受ロッド
４，６,４a,６a 研摩子
５，７,５a,７a 研摩子受け
８ 切換弁
９，１０,７２ 復帰用のスプリング
１１，１２ キャップ
１３，１４ ピストン
１５，１６ ポート
１７ 支持桿
１８，１９ シート
２５ ボルト
５０ ハウジング
５１ シリンダ
５１ａ アウターシリンダ
５１ｂ インナーシリンダ
５２ 第１のトルク受ロッド
５３ 第２のトルク受ロッド
５４ 中空ロッド
５５ 係止片
５６ ピストンロッド
５７，５８ 支持桿
５９，６０ 復帰用のスプリング
７２ 復帰用のスプリング
７５ 切換弁
Ｐ ピン
Ｓ、Ｓ２ シート
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両における車輪の踏面清掃装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、軌道上を走行する鉄道車両は走行中に車輪の踏面に錆，ゴミ，砂利等が付着し、これらのゴミ等が踏面と軌道間に介在することによって軌道を損傷して、異音を発生する等の問題点があった。
【０００３】
又、車輪の踏面にゴミ等が付着することにより、軌道間との摩擦係数が変動して、ブレーキ動作にも悪影響を及ぼす場合、たとえば、ブレーキ制動距離が延びてしまう等もある。
【０００４】
このような問題点に対しては、従来から、踏面清掃装置が使用されるとしており、踏面に付着したゴミ等を取り除くことに関しては、ある程度の効果を発揮していた。
【０００５】
この踏面清掃装置としては、例えば、図６，図７に示すものある。
【０００６】
この踏面清掃装置は、シリンダ４０と、シリンダ４０内に移動自在に挿入したトルク受ロッド４１と、トルク受ロッド４１の外端に設けた研摩子受け４２と、研摩子受け４２の端部に着脱自在に取付けた研摩子４３と、研摩子受け４２の下端がボルトＢを介して回転自在に枢着されるときに上端を台車側に結合した吊りアーム４４とを有している。
【０００７】
更にトルク受ロッド４１の外周にはトルク受ロッド４１の復帰用スプリング４８を設けている。
【０００８】
上記の踏面清掃装置によれば、トルク受ロッド４１の内端側にエアー圧を供給するとトルク受ロッド４１と研摩子受け４２と研摩子４３が図６において左方向に伸長し、研摩子４３の弯曲面４３ａが走行中の車輪の踏面に摺接し、当該踏面の外面に付着しているゴミ．砂利等を取り除く。
【０００９】
エアー圧の供給を停止するとトルク受ロッド４１は復帰スプリング４８のばね力で元の位置に戻り、研摩子４３も車輪の踏面から離れる。
【００１０】
研摩子４３が車輪の踏面に当接している時、フリクションにより、又は踏面に付着したゴミ等の大きさに応じて研摩子４３には車輪の接線方向の力を受け、この時研摩子４３はボルトＢを中心にして揺動すると共に接線方向の力がトルク受ロッド４１に作用しないように吊りアーム４４で担持する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の踏面清掃装置では、車輪の回転速度にかかわりなくりなく、常に一つの研摩子で車輪の清掃を行っているために、低速から高速までの広範囲にわたって均一な清掃効果が得られない。
【００１２】
即ち、使用する研摩子の研摩特性によって、ある車輪の回転速度域では効果的な清掃効果が得られたとしても他の回転速度域では十分な清掃効果が得られない場合があった。
【００１３】
そこで、本発明は、車輪の回転速度に応じて、その回転速度における清掃に適した研摩子を選択的に切り換えることにより、低速から高速に至るまで効果的に車輪の清掃を行なうことができる踏面清掃装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の一つの手段は、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置において、シリンダ内に筒状の第１のトルク受ロッドを移動自在に挿入し、第１のトルク受けロッド内に筒状の第２のトルク受ロッドが移動自在に挿入され、第１のトルク受ロッドの外端と第２のトルク受ロッドの外端にはそれぞれ研摩特性の異なる研摩子が研摩子受けを介して着脱自在に結合され、上記第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドはそれぞれ上記シリンダ内に設けた復帰用のスプリングで上記研摩子を上記車輪の踏面から離す方向に常時附勢されると共に当該第１のトルク受けロッドと第２のトルク受けロッドの上記研摩子と反対側の一側には切換弁を介し上記復帰用のスプリグに対向してエアー圧源が選択的に接続されることを特徴とするものである。
【００１５】
この場合、シリンダがそれぞれキャップを備えたアウターシリンダとインナーシリンダとで構成され、アウターシリンダとインナーシリンダとの間に第１のピストンを介して第１の中空なトルク受ロッドが移動自在に挿入され、インナーシリンダ内に第２のピストンを介して第２の中空なトルク受ロッドが移動自在に挿入され、キャップにはそれぞれ第１，第２のピストンにエアー圧を供給するポートを設け、第１のピストンとインナーシリンダの外周との間に第１のトルク受ロッド復帰用のスプリングを介在させ、更にキャップに第２のトルク受ロッド内に侵入する支持桿を取付け、第２のピストンの内周に設けたシートと支持桿の端部に設けたシートとの間に第２のトルク受ロッド復帰用のスプリングを介在させているのが好ましい。
【００１６】
同じく、本発明の他の手段は、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置において、ハウジングとハウジングの一端中央に連設したシリンダとを備え、ハウジング内には相対向する一対の第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドを移動自在に挿入し、第１のトルク受ロッドの外端と第２のトルク受ロッドの外端にはそれぞれ研摩特性の異なる研摩子が研摩子受けを介して着脱自在に結合され、上記第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドはそれぞれ上記ハウジング内に設けた復帰用のスプリングで上記研摩子を上記車輪の踏面から離す方向に常時附勢され、シリンダはアウターシリンダとインナーシリンダとからなり、アウターシリンダとインナーシリンダとの間には中空ロッドを軸方向及び回転方向移動自在に挿入し、当該中空ロッドの端部には上記第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドに選択的に当接する係止片を設け、上記係止片とハウジングとの間に係止片復帰用のスプリングを介在させ、更にインナーシリンダ内に上記係止片と対向するピストンロッドを移動自在に挿入し、ピストンロッドの背面には上記係止片復帰用のスプリングに対向してエアー源を接続していることを特徴とするものである。
【００１７】
この場合、第１，第２のトルク受ロッドを中空に形成し、ハウジングに第１，第２のトルク受ロッド内に侵入する支持桿を挿入し、各トルク受ロッドの内周に設けたシートと支持桿の端部に設けたシートとの間に各トルク受ロッド復帰用のスプリングを介在させているのが好ましい。
【００１８】
同じく、アウターシリンダに円周方向に沿う長孔を形成し、中空ロッドには上記長孔に対向する軸方向の係止孔を設け、長孔から差し込んだピンを係止孔に嵌合させ、ピンを回転方向に移動して中空ロッドと係止片を回転駆動し、又中空ロッドはピンに案内されて軸方向に移動するようにするのが好ましい。
【００１９】
同じく、本発明の他の手段は、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置において、研摩特性の異なる研摩子をそれぞれ備えた二つの清掃装置がブラケットを介して並列に接続され、各清掃装置はシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入したトルク受ロッドと、シリンダ内に設けられて上記研摩子を上記車輪の踏面から離す方向に常時トルク受ロッドを附勢する復帰用スプリングと、トルク受ロッドの外端に着脱自在に結合した研摩子受けと、研摩子受けに着脱自在に取り付けた研摩子と、トルク受ロッドの端部に上記復帰用スプリングに対向してエアー圧を供給する供給ポートとを備え、切換弁を介してどちらか一方の供給ポートに選択的にエアを供給することによりいずれか一方の清掃装置における研摩子を選択的に作動させることを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明する。
【００２１】
図１に係る鉄道車両における車輪の踏面清掃装置は、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃するものである。
これは、シリンダ１内に筒状の第１のトルク受ロッド２を移動自在に挿入し、第１のトルク受けロッド２内に筒状の第２のトルク受ロッド３が移動自在に挿入され、第１のトルク受ロッド２の外端と第２のトルク受ロッド３の外端にはそれぞれ研摩特性の異なる研摩子４、６が研摩子受け５、７を介して着脱自在に結合され、上記第１のトルク受ロッド２と第２のトルク受ロッド３はそれぞれ上記シリンダ１内に設けた復帰用のスプリング９、１０で上記研摩子４、６を上記車輪の踏面から離す方向に常時附勢されると共に当該第１のトルク受けロッド２と第２のトルク受けロッド３の上記研摩子４，６と反対側の一側には切換弁８を介し上記復帰用のスプリグ９，１０に対向してエアー圧源が選択的に接続されることを特徴とするものである。
【００２２】
なお、研摩特性の異なる二つの研摩子とは、車輪の高速回転時に踏面に付着したゴミ等を効果的に取り除く（清掃）ことができる研摩子と車輪の低速回転時に踏面に付着したゴミ等を効果的に取り除くことができる研摩子をいう。
【００２３】
シリンダ１がそれぞれキャップ１１，１２を備えたアウターシリンダ１ａとインナーシリンダ１ｂとで構成され、アウターシリンダ１ａとインナーシリンダ１ｂとの間に第１のピストン１３を介して第１の中空なトルク受ロッド２が移動自在に挿入されている。
【００２４】
インナーシリンダ１ｂ内に第２のピストン１４を介して第２の中空なトルク受ロッド３が移動自在に挿入されている。
【００２５】
キャップ１１，１２にはそれぞれ第１，第２のピストン１３，１４にエアー圧を供給するポート１５，１６を設けている。
【００２６】
第１のピストン１３とインナーシリンダ１ｂの外周との間に第１のトルク受ロッド２の復帰用スプリング９を介在させている。
【００２７】
更に中央のキャップ１２に第２のトルク受ロッド３内に侵入する支持桿１７を取付け、第２のピストン１４の内周に設けたシート１８と支持桿１７の端部に設けたシート１９との間に第２のトルク受ロッド３の復帰用スプリング１０を介在させている。
【００２８】
アウターシリンダ１ａと第１のトルク受ロッド２との間にブーツ２０を設けてダスト，雨水等の侵入を防止している。
【００２９】
切換弁８は、エアー源ポートと大気側ポートとを備え、ソレノイドを介して切換えることにより、キャップ１１，１２のポート１５，１６をどちらか一方に連通させ、エアー源に接続された時、どちらか一方の研摩子４又は６が車輪の踏面に当接する。
【００３０】
この場合、例えば、車輪の回転速度が高速の時は、研磨面を粗くした研磨特性の研摩子４を使用し、低速の時は、研磨面が細かい研磨特性の他方の研摩子６を使用する。
【００３１】
即ち、図１のようにポート１５がエアー源側に接続され、他のポート１６が大気側に接続されたとすると、第２のトルク受ロッド３はスプリング１０で復帰しており、清掃作業は行なわれない。
【００３２】
ポート１５にエアー圧が供給されると第１のピストン１３を介して第１のトルク受ロッド２が伸長し、研摩子４が回転している車輪の踏面に当接して清掃を行なう。
【００３３】
清掃が終了した時はエアー圧の供給が停止し、これにより復帰用スプリング９の復元力で第１のトルク受ロッド２が元の位置に戻される。
【００３４】
一方、研摩子６で清掃を行う場合には、ソレノイドを介して切換弁８を切換え、ポート１１にエアー圧を供給することにより第２のトルク受ロッド３を押出すことにより、研摩子６が車輪に当接し、研摩子６による清掃が行える。
【００３５】
次に、図２乃至図４に示す他の実施の形態について述べる。
【００３６】
この車輪の清掃装置は、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置である。
これは、ハウジング５０とハウジング５０の一端中央に連設したシリンダ５１とを備えている。
ハウジング５０内には相対向する一対の第１のトルク受ロッド５２と第２のトルク受ロッド５３を移動自在に挿入し、第１のトルク受ロッド５２の外端と第２のトルク受ロッド５３の外端にはそれぞれ研摩特性の異なる研摩子４，６が研摩子受け５，７を介して着脱自在に結合され、上記第１のトルク受ロッド５２と第２のトルク受ロッド５３はそれぞれ上記ハウジング５０内に設けた復帰用のスプリング５９，６０で上記研摩子４，６を上記車輪の踏面から離す方向に常時附勢されている。
【００３７】
シリンダ５１はアウターシリンダ５１ａとインナーシリンダ５１ｂとからなり、アウターシリンダ５１ａとインナーシリンダ５１ｂとの間には中空ロッド５４を軸方向及び回転方向移動自在に挿入し、当該中空ロッド５４の端部には上記第１のトルク受ロッ５２ドと第２のトルク受ロッド５３に選択的に当接する係止片５５を設けている。
又、上記係止片５５とハウジング５０の中間との間に係止片復帰用のスプリング６１を介在させ、更にインナーシリンダ５１ｂ内に上記係止片５５と対向するピストンロッド５６を移動自在に挿入し、ピストンロッド５６の背面には上記係止片復帰用のスプリング６１に対向してエアー源を接続している。
以下更に詳しく説明する。
【００３８】
第１，第２のトルク受ロッド５２，５３は、中空に形成し、ハウジング５０にそれぞれ第１，第２のトルク受ロッド５２，５３内に侵入する支持桿５７，５８を挿入し、各トルク受ロッド５２，５３の内周に設けたシートＳ，Ｓと支持桿５７，５８の端部に設けたシートＳ２，Ｓ２との間に各トルク受ロッド５７，５８の復帰用のスプリング５９，６０を介在させている。
【００４０】
更に、アウターシリンダ５１ａに円周方向に沿う長孔を形成し、中空ロッド５４には上記長孔に対向する軸方向の係止孔ａを設け、長孔から差し込んだピンＰを係止孔ａに嵌合させ、ピンＰをソケット６２を介して回転方向に移動することにより中空ロッド５４と係止片５５を回転駆動し、又中空ロッド５４はピンＰに案内されて軸方向に移動する。
【００４１】
サブハウジング５０ｂと第１，２のトルク受ロッド５２，５３との間にはダストの侵入を防止するブーツ６４が設けられている。
【００４２】
係止片５５は、図４に示すように、円盤上の係止部５５ａと任意の間隔をあけて設けた二つの半円状の切欠き逃げ部５５ｂを備える。
【００４３】
中空ロッドの中立状態又はどちらか一方に回転した時係止部５５ａがどちらか一方のトルク受ロッド５２，５３の端部に当接し、どちらか一方の逃げ部５５ｂがトルク受ロッド５２，５３の外周に対向する。
【００４４】
例えば、図４のように、係止部５５ｂが第２のトルク受ロッド５３の端部に対向しており、一方の逃げ部５５ｂが第１のトルク受ロッド５２の外周に対向しているとする。
【００４５】
この状態で栓部材５７のポートより高圧エアーを供給すると、ピストンロッド５６と係止片５５が押し出され、係止部５５ｂが第２のトルク受ロッド５３に当接してこれを外方に押し出し、逃げ部５５ｂは、第１のトルク受ロッド５２に係合せずその外周を通過する。
【００４６】
この為、第２のトルク受ロッド５３と研摩子６のみが伸長し、この研摩子６が回転している車輪の踏面に当接し清掃作業を行う。
【００４７】
清掃が終了した時エアー圧の供給を停止するとスプリング６０で第２のトルク受ロッド５３が元の位置に復帰し、他のスプリング６１の復帰力でピストンロッド５６も元の位置に戻される。
【００４８】
次に、もう一方の研摩子４を作動させる場合には、リンク等を介して遠隔的にソケット６２を円周方向の長孔に沿って回転し、これによりピンＰを介して中空ロッド５４と係止片５５が回転され、係止片５５の係止部５５ｂが上記と逆に第１のトルク受ロッド５２の端部に対向し、逃げ部５５ｂを第２のトルク受ロッド５３の外周に対向させる。
【００４９】
この為、この状態で上記と同じくピストンロッド５６を伸長すると研摩子４が車輪の路面に当接して清掃作業を行なうものである。
【００５０】
なお、上述したいずれの実施の形態にあっても２つの研摩子４，６を選択的に切り換えることにより、車輪の回転速度に応じた清掃効果が得られるが、研摩子４，６はいずれが高速用或いは低速用であってもよい。
【００５１】
図５は、本発明の他の実施の形態を示し、これは上記の実施の形態と同じく、鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置に係るものである。
【００５２】
これは、研摩特性の異なる研摩子４ａ、６ａをそれぞれ備えた二つの清掃装置Ｘ、ＹがブラケットＺを介して並列に接続されたものである。
【００５３】
例えば、第１の清掃装置Ｘの研摩子４aは高速用の特性を有し、第２の清掃装置Ｙの研摩子６aは低速用の特性を備えている。
【００５４】
各清掃装置Ｘ、Ｙはシリンダ７０と、シリンダ７０内に摺動自在に挿入したトルク受ロッド７１と、シリンダ７０内に設けられて研摩子４ａ、６ａを車輪の踏面から離す方向に常時トルク受ロッド７１を附勢する復帰用スプリング７２と、トルク受ロッド７１の外端に着脱自在に結合した研摩子受け５ａ、７ａと、研摩子受け５ａ、７ａに着脱自在に取り付けた研摩子４ａ、６ａと、トルク受ロッド７１の端部に上記復帰用スプリング７２に対向してエアー圧を供給する供給ポート７４とを備え、切換弁７５を介してどちらか一方の供給ポート７４に選択的にエアを供給することによりいずれか一方の清掃装置Ｘ，Ｙにおける研摩子４ａ、６ａを選択的に作動させるものである。
【００５６】
これにより、切換弁７５を介して、どちらか一方の供給ポート７４に高圧エアを供給するとトルク受ロッド７１が伸長し、復帰用スプリング７２が圧縮し、伸長したトルク受ロッド７１に接続されたどちらか一方の研摩子４a又は６aが車輪に当接する。
【００５７】
供給ポート７４のエア圧を抜くと復帰用スプリング７２の復元力でトルク受ロッド７１が元の位置に戻るものである。
【００５８】
なお、上記の各実施の形態における車輪の踏面清掃装置は、踏面に付着した錆、ゴミ等を除去するものであるが、各実施の形態における研磨子４，６，４ａ，６ａをこれらより研磨特性のが粗いもの、言い代えれば、車輪の踏面表面を切削可能な研磨特性を備えたものと交換することにより、車輪の踏面を切削し、当該車輪の摩擦抵抗を調整することができる。
【００５９】
即ち、車両の走行中にブレーキ動作を繰り返して行うと、車輪の踏面が徐々に削られて滑らかなツルツルとした面となり、その結果、車輪の踏面と軌道表面との間の摩擦抵抗が減少し、ブレーキが良好に効かなくなり、制動距離が長くなってしまう場合がある。
【００６０】
そこで、研磨子４，６又は４ａ，６ａに代えてこれらより更に研磨面が、例えば、硬くて粗い切削用の研磨子を取り付け、車両の走行中にこの研磨子の研磨面を車輪の踏面に押付けると、踏面が研磨特性に応じて切削され、踏面の表面が粗くなるから軌道との間の摩擦抵抗が変化する。
【００６１】
この場合、研磨子は、一つ使用しても良く、上記各実施の形態に示すように、高速用と低速用のものを選択的使用しても良い。
【００６２】
高速用の研磨子は、表面が粗く、低速用の研磨子は、これより表面が細かいものを使用する。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、車輪の高速回転時に踏面に付着したゴミ等を効果的に取り除くことができる研摩特性を有する研摩子と車輪の低速回転時に踏面に付着したゴミ等を効果的に取り除くことができる研摩特性を有する研摩子を、車輪の回転速度に応じて選択的に切り換えて使用できるため、車輪の低速回転域から高速回転域に至るまで効果的な清掃効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車輪の踏面清掃装置の縦断正面図である。
【図２】他の実施の形態に係る車輪の踏面清掃装置の縦断正面図である。
【図３】同じく右側面図である。
【図４】同じく係止片の側面図である。
【図５】他の実施の形態に係る車輪の踏面清掃装置の一部縦断正面図である。
【図６】従来例とされる車輪の踏面清掃装置の一部切欠き正面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線縦断側面図である。
【符号の説明】
１, ７０ シリンダ
１a アウターシリンダ
１b インナーシリンダ
２,７１ 第１のトルク受ロッド
３ 第２のトルク受ロッド
４，６,４a,６a 研摩子
５，７,５a,７a 研摩子受け
８ 切換弁
９，１０,７２ 復帰用のスプリング
１１，１２ キャップ
１３，１４ ピストン
１５，１６ ポート
１７ 支持桿
１８，１９ シート
２５ ボルト
５０ ハウジング
５１ シリンダ
５１ａ アウターシリンダ
５１ｂ インナーシリンダ
５２ 第１のトルク受ロッド
５３ 第２のトルク受ロッド
５４ 中空ロッド
５５ 係止片
５６ ピストンロッド
５７，５８ 支持桿
５９，６０ 復帰用のスプリング
７２ 復帰用のスプリング
７５ 切換弁
Ｐ ピン
Ｓ、Ｓ２ シート
Claims (6)
- 鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置において、シリンダ内に筒状の第１のトルク受ロッドを移動自在に挿入し、第１のトルク受けロッド内に筒状の第２のトルク受ロッドが移動自在に挿入され、第１のトルク受ロッドの外端と第２のトルク受ロッドの外端にはそれぞれ研摩特性の異なる研摩子が研摩子受けを介して着脱自在に結合され、上記第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドはそれぞれ上記シリンダ内に設けた復帰用のスプリングで上記研摩子を上記車輪の踏面から離す方向に常時附勢されると共に当該第１のトルク受けロッドと第２のトルク受けロッドの上記研摩子と反対側の一側には切換弁を介し上記復帰用のスプリグに対向してエアー圧源が選択的に接続されることを特徴とする鉄道車両における車輪の踏面清掃装置。
- シリンダがそれぞれキャップを備えたアウターシリンダとインナーシリンダとで構成され、アウターシリンダとインナーシリンダとの間に第１のピストンを介して第１の中空なトルク受ロッドが移動自在に挿入され、インナーシリンダ内に第２のピストンを介して第２の中空なトルク受ロッドが移動自在に挿入され、キャップにはそれぞれ第１，第２のピストンにエアー圧を供給するポートを設け、第１のピストンとインナーシリンダの外周との間に第１のトルク受ロッド復帰用のスプリングを介在させ、更にキャップに第２のトルク受ロッド内に侵入する支持桿を取付け、第２のピストンの内周に設けたシートと支持桿の端部に設けたシートとの間に第２のトルク受ロッド復帰用のスプリングを介在させている請求項１の鉄道車両における車両における車輪の踏面清掃装置。
- 鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置において、ハウジングとハウジングの一端中央に連設したシリンダとを備え、ハウジング内には相対向する一対の第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドを移動自在に挿入し、第１のトルク受ロッドの外端と第２のトルク受ロッドの外端にはそれぞれ研摩特性の異なる研摩子が研摩子受けを介して着脱自在に結合され、上記第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドはそれぞれ上記ハウジング内に設けた復帰用のスプリングで上記研摩子を上記車輪の踏面から離す方向に常時附勢され、シリンダはアウターシリンダとインナーシリンダとからなり、アウターシリンダとインナーシリンダとの間には中空ロッドを軸方向及び回転方向移動自在に挿入し、当該中空ロッドの端部には上記第１のトルク受ロッドと第２のトルク受ロッドに選択的に当接する係止片を設け、上記係止片とハウジングとの間に係止片復帰用のスプリングを介在させ、更にインナーシリンダ内に上記係止片と対向するピストンロッドを移動自在に挿入し、ピストンロッドの背面には上記係止片復帰用のスプリングに対向してエアー源を接続していることを特徴とする鉄道車両における車輪の踏面清掃装置。
- 第１，第２のトルク受ロッドを中空に形成し、ハウジングに第１，第２のトルク受ロッド内に侵入する支持桿を挿入し、各トルク受ロッドの内周に設けたシートと支持桿の端部に設けたシートとの間に各トルク受ロッド復帰用のスプリングを介在させている請求項３の鉄道車両における車輪の踏面清掃装置。
- アウターシリンダに円周方向に沿う長孔を形成し、中空ロッドには上記長孔に対向する軸方向の係止孔を設け、長孔から差し込んだピンを係止孔に嵌合させ、ピンを回転方向に移動して中空ロッドと係止片を回転駆動し、又中空ロッドはピンに案内されて軸方向に移動する請求項３又は４の鉄道車両における車輪の踏面清掃装置。
- 鉄道車両の車輪に対向して配置した研摩子を走行中の上記車輪の踏面に摺接して当該踏面を清掃する鉄道車両における踏面清掃装置において、研摩特性の異なる研摩子をそれぞれ備えた二つの清掃装置がブラケットを介して並列に接続され、各清掃装置はシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入したトルク受ロッドと、シリンダ内に設けられて上記研摩子を上記車輪の踏面から離す方向に常時トルク受ロッドを附勢する復帰用スプリングと、トルク受ロッドの外端に着脱自在に結合した研摩子受けと、研摩子受けに着脱自在に取り付けた研摩子と、トルク受ロッドの端部に上記復帰用スプリングに対向してエアー圧を供給する供給ポートとを備え、切換弁を介して、どちらか一方の供給ポー トに選択的にエアを供給することによりいずれか一方の清掃装置における研摩子を選択的に作動させることを特徴とする鉄道車両における車輪の踏面清掃装置。
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