JP4197384B2 - 軌道上作業車 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軌道車両に搭載されたエンジンの動力を伝達する油圧系に故障が生じた際に同エンジンの動力の伝達を補償するようにした軌道上作業車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軌道上作業車としての鉄道用除雪車においては、ディーゼル機関車の動力伝達系統をそのまま踏襲し、流体変速機であるトルクコンバータを介して走行系を駆動する駆動方式を採用しているので、除雪装置を駆動するための駆動力の大きさが、除雪車の走行速度の大きさに反比例する特性がある。特に、微速一定速度の下での除雪作業が要求されるロータリ除雪装置による除雪作業の場合、除雪車の走行のために投入される走行用動力とロータリ除雪装置に投入される除雪装置駆動用動力との間の動力の配分や、除雪装置による除雪作業の作業速度が、除雪装置の除雪性能及び除雪装置による除雪作業の作業能率を大きく左右する。
【０００３】
以下、図面により従来の鉄道用除雪車について説明する。図５は従来の鉄道用除雪車の全体概略平断面図、図６は図５の従来の鉄道用除雪車の全体概略側断面図、図７は従来の鉄道用除雪車において１台エンジン・流体変速機式の動力伝達系統を採用した場合の走行性能曲線図である。
【０００４】
図５及び図６において、レール３６上を車輪３５ａ、３５ｂにより走行する鉄道用除雪車は、車体フレーム３４を有し、車体フレーム３４上には運転室３７及び動力設備室３８ａ、３８ｂが配設されている。車体フレーム３４の一端側のロータリ除雪装置連結側端部３４ａには、ロータリ除雪装置３９が連結されているとともに、車体フレーム３４の他端側のラッセル除雪装置連結側端部３４ｂには、ラッセル除雪装置４１が連結されている。
【０００５】
図５及び図６に示すように、車体フレーム３４は、走行用エンジン２１及び除雪装置駆動用エンジン２５をそれぞれエンジン懸架装置を介して支持している。走行用エンジン２１の動力は、トルクコンバータ等の流体変速機２２及び走行用動力伝達シャフト２２ａを介して走行用ミッション２３へと伝達される。走行用ミッション２３は、走行用エンジン２１から伝達された動力の一部を、走行用プロペラシャフト２３ａ及び終端減速機２４ａを介して車輪３５ａへと伝達し車輪３５ａを回転させる一方、走行用エンジン２１から伝達された動力の他の一部を、走行用プロペラシャフト２３ｂ及び終端減速機２４ｂを介して車輪３５ｂへと伝達し、車輪３５ｂを回転させる。
【０００６】
図５及び図６において、除雪装置駆動用エンジン２５が発生した除雪装置駆動用動力は、除雪装置駆動用動力伝達シャフト２５ａを介して、除雪用ミッション２６へと伝達され、この除雪用ミッション２６により変速された後、更に除雪装置駆動用プロペラシャフト２７を介して変速機２８へと伝達される。変速機２８により変速された後の除雪装置駆動用動力の一部は、ブロワ２９の駆動部へ伝達されてブロワ２９を駆動する一方、変速機２８により変速された後の除雪装置駆動用動力の他の一部は、伝動手段３１を介してオーガ軸３２へと伝達されオーガ３３を回転駆動する。オーガ３３が回転することにより、オーガ３３の左右方向中央部へと掻き寄せられて粉状化した雪は、ブロワ２９により吸引され、シュート４０の吹出し口より、除雪車の側方へと吹き出される。
【０００７】
図５及び図６に示すように、上述のような従来の鉄道用除雪車における動力伝達系統は、２台エンジン・流体変速機式動力伝達系統、あるいは動油圧駆動式動力伝達系統とも称することができるもので、このような従来の鉄道用除雪車における動力伝達系統走行用動力と除雪装置駆動用動力とは、相互に完全に独立しており、走行用動力の制御及び除雪装置駆動用動力の制御を、それぞれ個別に行なうことができるものである。
【０００８】
ロータリ除雪作業の特性により、除雪用エンジン２５には、除雪作業中は常時全速かつ一定回転速度の定格速度が要求されるので、除雪作業に入る際には、通常、除雪用エンジン２５用のエンジン回転制御レバーを定格位置にセットして作業に入る。除雪用エンジン２５の回転数は負荷の増減によって変動するので、除雪用エンジン２５の回転数の制御に当たっては、作業時における除雪用エンジン２５の回転数が適正最低回転数を下回る寸前で、走行用エンジン２１の回転数を下げて走行速度を下げ、除雪用エンジン２５の負荷を軽くして、除雪用エンジン２５の回転数を常用範囲に復帰させるような制御を行なう。このようにして、できる限りロータリ除雪装置３９のブロワ２９やオーガ３３等の回転部の回転数が一定になるようにする。上述のように、２台エンジン式の動力伝達系統を備えた従来の鉄道用除雪車においては、流体変速機２２の特性の影響を受けることなく除雪作業を行ないつつ、除雪車の運転を続行することが可能である。
【０００９】
しかしながら、図５及び図６に示したような、２台のエンジンを必要とする従来の鉄道用除雪車における動力伝達系統の場合には、エンジンの動力利用率が低く、動力伝達系の構造が複雑となり、コストも嵩み、エンジンのメンテナンスが２台のエンジンに対して必要となり、非除雪時においては除雪用エンジンが停止状態に置かれ、特にオフシーズン中においては除雪用エンジンは全く稼働しないので、その間にオイル下がりが起こったり、摺動部が相互に固着してしまったり、随所にサビが発生したりして、エンジンにとって好ましくない事態が進行することとなる。
【００１０】
これに対し、鉄道用除雪車の動力伝達系統を、１台エンジン・流体変速機式の動力伝達系統とした場合、すなわち１台エンジンを用いた動油圧駆動による動力伝達系統とし、１台のエンジンの動力を流体変速機を経て取り出し、同流体変速機を経た動力を走行用動力と除雪装置駆動用動力とに分配して使用するようにした場合には、図７により説明する以下のような不都合が生じる。
【００１１】
図７において、横軸は鉄道用除雪車の進行速度である車両速度Ｖ［ｋｍ／ｈ］を示し、左側縦軸は同鉄道用除雪車の牽引力Ｆ［ｋＮ］を示し、右側縦軸はエンジンの回転数Ｎ［ｍｉｎ-1］を示している。第１速時走行性能曲線ｆ01、第２速時走行性能曲線ｆ02、第３速時走行性能曲線ｆ03及び第４速時走行性能曲線ｆ04の各々の曲線は、エンジン定格回転時の状態を示しており、エンジンの回転数Ｎを下げることにより、同エンジンの回転数Ｎの低下に応じて、牽引力Ｆ及び車両速度Ｖが共に低下し、第１速時走行性能曲線ｆ01、第２速時走行性能曲線ｆ02、第３速時走行性能曲線ｆ03及び第４速時走行性能曲線ｆ04の各曲線は、実線により示した位置からそれぞれ対応する点線により示した位置へと移動する。
【００１２】
また、流体変速機の特性として、走行抵抗が増大すると速度は自動的に低下し、走行抵抗が減少すると速度は自動的に上昇する。すなわち図７において、鉄道用除雪車が例えば第３速の走行状態のとき、車両速度がＶA0、走行抵抗したがって牽引力がＦA0の点Ａ0 において走行抵抗したがって牽引力がＦB0まで増大すると、車両速度はＶA0からＶB0へと低下する。また逆に、車両速度がＶB0、走行抵抗したがって牽引力が点ＦB0の点Ｂ0 の状態のとき、走行抵抗したがって牽引力がＦB0からＦA0まで減少すると、車両速度はＶB0からＶA0へと上昇する。
【００１３】
ロータリ除雪装置による除雪作業の場合は、プラウ系除雪装置による除雪作業の場合のように雪を押し除けるのではなく、雪を取り除きながら前進する必要がある。その際の車両の前進速度としては低速度が要求されるため、図７に示すように、作業頻度の高い速度段、例えば第１速段においては、第１速時走行性能曲線ｆ01のように曲線を立てて、できる限り走行抵抗の影響が出ないような配慮がなされる。
【００１４】
しかしながら、上述のように走行抵抗の影響が出ないような配慮をしたとしても、雪壁の前面抵抗が大きくなればなる程、牽引力が大きくなるという流体変速機の特性が現れて、雪壁を押すこととなり、エンジンが過負荷すなわちオーバーロードとなる。そこでオペレータは、エンジンの過負荷すなわちオーバーロードを解消しようとしてブレーキ操作をし、車両速度を下げる。その結果、エンジンの回転数が元の回転数まで上昇し、それに伴って車両速度も上昇する。そうすると再び雪壁を押すこととなり、雪壁の前面抵抗が大きくなり、その結果エンジンが過負荷すなわちオーバーロードとなる、というような状態と動作との繰り返しとなり、除雪車の運転操作性が極めて悪く、除雪作業の作業能率の向上には限界が生じることとなる。
【００１５】
上述のように、走行用エンジンと除雪用エンジンとの２台のエンジンを必要とする鉄道用除雪車における動力伝達系統の場合には、エンジンの動力利用率が低く、動力伝達系の構造が複雑となり、コストも嵩み、エンジンのメンテナンスが２台のエンジンに対して必要となり、非除雪時においては除雪用エンジンが停止状態に置かれ、特にオフシーズン中においては除雪用エンジンは全く稼働しないので、その間にオイル下がりが起こったり、相対移動部が相互に固着してしまったり、随所にサビが発生したりして、エンジンにとって好ましくない事態が進行することとなる。
【００１６】
これに対し、１台エンジンを用いた動油圧駆動による動力伝達系統を備えた除雪車の場合、すなわち１台のエンジンの動力を流体変速機を経て取り出し、同流体変速機を経た動力を走行用動力と除雪装置駆動用動力とに分配して使用するようにした除雪車の場合には、除雪車の走行速度が、走行抵抗の増減に伴って、走行抵抗に反比例して変化し、そのような除雪作業時における除雪車の速度変化が、除雪装置の作業性を悪化させ、走行抵抗が減少する瞬間毎に、除雪車の速度が上がって除雪車が雪に突っ込み、その都度エンジンが過負荷すなわちオーバーロードの状態となり、エンジン停止に陥る。除雪車の走行速度を下げるのにはエンジンの回転数を下げる必要があるが、そうすると除雪作業に支障を来すこととなる。
【００１７】
そこで、上述の課題を解決するため、鉄道用除雪車を、除雪車に搭載されて動力を発生する走行用兼除雪装置駆動用エンジンと、同走行用兼除雪装置駆動用エンジンが発生した動力を上記除雪車の走行のための走行用動力と同除雪車に連結された除雪装置を駆動するための除雪装置駆動用動力とに分配する動力分配機と、同動力分配機により分配された上記走行用動力により駆動される油圧ポンプと、同油圧ポンプが吐出する作動油により駆動される油圧モータと、同油圧モータの出力動力により駆動されて上記除雪車を走行させる走行手段と、上記油圧ポンプから吐出される作動油の吐出量を制御する制御装置とを備えるようにして構成することが考えられる。
【００１８】
図２は上記構成を有する鉄道用除雪車の要部平断面図、図３は図２の鉄道用除雪車の要部側断面図、図４は図１及び図２の鉄道用除雪車の走行性能の一例を示す走行性能曲線図である。
【００１９】
図２及び図３において、レール９上を車輪８ａ、８ｂにより走行する鉄道用除雪車は、車体フレーム７を有し、同車体フレーム７上には運転室１０及び動力設備室１１が配設されている。車体フレーム７の一端側におけるロータリ除雪装置連結側端部７ａには、ロータリ除雪装置を着脱可能に連結することができるように構成されているとともに、車体フレーム７の他端側におけるラッセル除雪装置連結側端部７ｂには、ラッセル除雪装置を連結することができるように構成されている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、車体フレーム７は、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１を、エンジン懸架装置を介して支持している。走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の動力は、動力伝達シャフト１ａを介して動力分配機２へと伝達される。動力分配機２は、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１から伝達された動力を除雪車の走行のための走行用動力と除雪車に連結された除雪装置を駆動するための除雪装置駆動用動力とに分配する。動力分配機２により除雪装置駆動用動力として分配された動力は、除雪装置駆動用プロペラシャフト２ａを介してロータリ除雪装置連結側端部７ａに連結されたロータリ除雪装置へと伝達される。
【００２１】
図２及び図３において、動力分配機２により走行用動力として分配された動力は、油圧ポンプ３へと伝えられて油圧ポンプ３を駆動する。油圧ポンプ３から吐出された作動油は、油圧モータ４へと送られ、油圧モータ４を回転駆動する。油圧モータ４の出力としての出力動力は、変速機５へ伝達され、この変速機５により変速される。変速機５により変速された後の油圧モータ４の出力動力の一部は、走行用プロペラシャフト５ａ及び終端減速機６ａを介して車輪８ａへと伝達されて車輪８ａを回転させる一方、変速機５により変速された後の油圧モータ４の出力動力の他の一部は、走行用プロペラシャフト５ｂ及び終端減速機６ｂを介して車輪８ｂへと伝達され、車輪８ｂを回転させる。図１及び図２に示した鉄道用除雪車の動力伝達系統は、１台エンジン・静油圧駆動式動力伝達系統と称することができる。
【００２２】
油圧ポンプ３としては、油圧モータ４へ送油する作動油の油量を、０から最大油量までの範囲に亙って調整するように制御することのできる可変容量型の油圧ポンプを採用する。このような可変容量型の油圧ポンプ３から吐出される作動油の吐出量を制御装置により制御することにより、油圧モータ４へ送油する作動油の油量を調整制御し、油圧モータ４へ送油する作動油の油量の調整制御を通して、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の定格回転時においても、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の回転数に左右されることなく、人為的に除雪車両の走行速度を制御することができる。
【００２３】
油圧ポンプ３の吐出油量の制御にあたっては、ロータリ除雪作業時の走行用動力の動力特性と除雪装置駆動用動力の動力特性とを踏まえて、制御装置により以下のように制御される。
（１）ロータリ除雪作業時においては、
除雪装置駆動用動力については、除雪装置の回転が一定に保たれるようにするとともに、除雪装置に大きな動力が配分されるようにする一方、走行用動力については、除雪車の車両速度が超微低速に保たれるようにするとともに、小さな動力が配分されるようにする。
（２）車両の回送時等の非ロータリ除雪作業時においては、
除雪装置駆動用動力については、所要動力の配分を無くし、除雪装置の回転を停止状態に保つ一方、走行用動力については、除雪車の車両速度が一般の走行速度に保たれように、大きな所要動力が配分されるようにする。
【００２４】
図４において、横軸は、図２及び図３に示したような１台エンジン・静油圧駆動式動力伝達系統を備えた鉄道用除雪車の進行速度である車両速度Ｖ［ｋｍ／ｈ］を示し、縦軸は同鉄道用除雪車の牽引力Ｆ［ｋＮ］を示している。第１速時走行性能曲線ｆ1.max、第２速時走行性能曲線ｆ2.max、第３速時走行性能曲線ｆ3.max、第４速時走行性能曲線ｆ4.maxの各々の曲線は、図２及び図３における走行用兼除雪装置駆動用エンジン１を定格回転状態にして、油圧ポンプ３からの作動油の吐出量を最大にしたときの状態を示している。例えば、変速機５の変速段が第２速（セカンド）である場合、作動油の吐出量を最大点から減少させることにより、第２速時走行性能曲線ｆ2.maxの位置を、例えば点線ａ、点線ｂ、・・・のように、順次、車両速度０（ｋｍ／ｈ）側へと移動させることができる。
【００２５】
また、図４において、例えば車両速度がＶA で、牽引力がＦA の点Ａにおいてバランスしてロータリ除雪作業をしている状態で、ロータリ除雪装置の前面抵抗が増大することによって、除雪車の牽引力がＦB に達し、除雪車のそれまでの前進走行が困難になったときには、図２及び図３における油圧ポンプ３の回路油圧力が自動的に点Ｂに向かって上昇し、駆動力が増大するので、除雪車は、点Ａの車両速度ＶA を維持した状態で、その後も除雪をしながら走行を続行することができる。なお、回路油圧力は、設定圧力点であるリリーフ圧力点まで上昇すると、安全弁であるリリーフ弁が働いて、それ以上の駆動力を得ることができなくなる。その場合には、人為的に油圧ポンプ３の吐出量を減少させて車両速度を落とすか、変速機５の変速段を下げてやることによって、作業を続行させることができる。
【００２６】
上述のように、ロータリ除雪装置による除雪作業の際には、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の負荷変動を少なくするために、油圧ポンプ３から吐出される作動油の油量調整は、制御装置により以下のように制御される。以下のような制御により、任意の車両速度を得ることができる。
（１）走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の回転数が定格回転数と最大トルク回転数の近辺との間になるように油圧ポンプ３からの作動油の吐出量を制御して、除雪車の速度調整を行なう。
（２）走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の負荷が減少して回転数が定格回転数に復帰したときは、油圧ポンプ３による作動油の吐出量を人為的に増加させて、除雪車の速度を上昇させ、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の回転数を、再度、前記（１）の定格回転数と最大トルク回転数の間になるように制御する。
【００２７】
除雪車が、ラッセル除雪車として除雪作業をする場合には、ロータリ除雪装置が必要とするような作業動力は必要なく、除雪車の走行は、一般のモータカーとしての走行になるので、上述のロータリ除雪装置による除雪作業の場合のようなきめ細かな制御は、必要ない。
【００２８】
上記鉄道用除雪車によれば、除雪車に搭載されて動力を発生する走行用兼除雪装置駆動用エンジンと、同走行用兼除雪装置駆動用エンジンが発生した動力を上記除雪車の走行のための走行用動力と同除雪車に連結された除雪装置を駆動するための除雪装置駆動用動力とに分配する動力分配機と、同動力分配機により分配された上記走行用動力により駆動される油圧ポンプと、同油圧ポンプが吐出する作動油により駆動される油圧モータと、同油圧モータの出力動力により駆動されて上記除雪車を走行させる走行手段と、上記油圧ポンプから吐出される作動油の吐出量を制御する制御装置とを備えているので、１台のエンジンを用いた静油圧駆動による動力伝達系統を通して、走行用動力により除雪車を走行させると同時に、除雪装置駆動用動力により除雪装置を駆動して、除雪作業を円滑に遂行することができ、走行用兼除雪装置駆動用エンジンの全速回転の状態の下で除雪装置の駆動力の大きさを一定にして除雪車の走行速度を人為的に制御することができ、また、同じく走行用兼除雪装置駆動用エンジンの全速回転の状態の下で除雪車の走行速度を一定にして除雪装置の駆動力の大きさを人為的に制御することができ、走行用兼除雪装置駆動用エンジンの動力を同走行用兼除雪装置駆動用エンジンの回転数に左右されることなく互いに全く異質の走行用動力と除雪装置駆動用動力とに分配してマッチングさせることができ、除雪装置の作業性及び除雪車の運転操作性が、流体変速機を用いた動油圧駆動式動力伝達系統を採用した場合に比し、きわめて優れたものとなる。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、油圧駆動によるエンジン動力伝達装置が採用された上述のような鉄道用除雪車や、その他の作業用軌道モータカーのような例えば軌道保守用作業車等において、例えば油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧系に使用される作動油の管理不良があったり、作動油の補給作業中に油圧系内に塵埃が入り込んだりして、油圧ポンプや油圧モータの摺動面部が噛み込む等して、同油圧系に何らかの故障が生じ、同軌道保守用作業車が走行不能に陥った際には、同軌道保守用作業車を軌道脇に簡易に退避させるということができないので、通常は救援車を呼んで、同軌道保守用作業車を救援車に牽引させて退避させる、ということになる。その際、軌道保守用作業車が使用中の軌道を使用する列車の間合いすなわち走行間隔が少ない場合には、列車の通過時刻の遅延を起こしてダイヤに乱れを生じさせることが懸念される。
【００３０】
そこで、本発明は、油圧駆動によるエンジン動力伝達装置が採用された鉄道用除雪車や軌道保守用作業車等の軌道上作業車において、例えば油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧系に使用される作動油の管理不良があったり、作動油の補給作業中に油圧系内に塵埃が入り込んだりして、油圧ポンプや油圧モータの摺動面部が噛み込む等して、同油圧系に何らかの故障が生じた際には、直ちに動力伝達系を切り替えて油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧系の動力伝達を補償して他系統の動力伝達経路を通して動力を伝達させることにより安全かつ確実に走行を継続させることができ、軌道上作業車を救援車に牽引させて退避させるということをしなくとも済み、軌道上作業車が使用中の軌道を通過する列車の通過に支障を来すことがなく、列車の通過時刻の遅延を起こしてダイヤに乱れを生じさせるような心配がなく軌道上作業を行うことができるような、軌道上作業車を提供しようとするものである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明の軌道上作業車は、軌道車両に搭載されたエンジンの動力により回転駆動される駆動軸と、同駆動軸により少なくともクラッチを介して駆動される可変容量油圧ポンプと、同可変容量油圧ポンプが吐出した作動油によって駆動される油圧モータと、同油圧モータによって回転駆動される油圧モータ被動軸と、上記可変容量油圧ポンプが吐出する作動油の吐出量を制御する制御装置とを備えた軌道車両用動力伝達補償装置であって、同軌道車両用動力伝達補償装置が、上記駆動軸の動力を上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系を経由することなく走行用動力として車軸駆動軸側へ伝達するための動力伝達補償用中間軸と、上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動しているときはいずれも断状態に置かれて上記駆動軸の回転動力を上記動力伝達補償用中間軸へ伝達せず上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動していないときは選択的に接状態に置かれて上記駆動軸の回転動力を上記動力伝達補償用中間軸へ伝達する正回転用クラッチ及び逆回転用クラッチと、上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動しているときは接状態に置かれて上記油圧モータ被動軸の動力を変速機へ伝達し上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動していないときは断状態に置かれて上記動力伝達補償用中間軸の回転動力を上記油圧モータ被動軸を経由させることなく直接上記変速機へ伝達させる動力切替用クラッチと、上記変速機の出力動力を走行用動力として車軸へ伝達する車軸駆動軸とを備えており、上記駆動軸によりクラッチ及び変速歯車を介して駆動される作業用動力取出軸を備えていることを特徴としている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る軌道上作業車の動力伝達補償装置における歯車列の平面展開図である。
【００３３】
図１において、軌道上作業車における動力伝達補償装置は、軌道車両に搭載されたエンジンの動力により回転駆動される駆動軸Ａを備えているとともに、駆動軸ＡによりクラッチＤ４を介して駆動される可変容量油圧ポンプ１０２と、可変容量油圧ポンプ１０２が吐出した作動油によって駆動される油圧モータ１０５と、油圧モータ１０５によって回転駆動される油圧モータ被動軸Ｅと、上記可変容量油圧ポンプ１０２が吐出する作動油の吐出量を制御する図示しない制御装置とを備えている。
【００３４】
図１に示したように、上記動力伝達補償装置は、駆動軸Ａの動力を上記可変容量油圧ポンプ１０２及び油圧モータ１０５を含む油圧系を経由することなく走行用動力として車軸駆動軸Ｊ側へ伝達するための動力伝達補償用中間軸Ｋと、可変容量油圧ポンプ１０２及び油圧モータ１０５を含む油圧系が作動しているときはいずれも断状態に置かれて駆動軸Ａの回転動力を動力伝達補償用中間軸Ｋへ伝達せず可変容量油圧ポンプ１０２及び油圧モータ１０５を含む油圧系が作動していないときは選択的に接状態に置かれて駆動軸Ａの回転動力を動力伝達補償用中間軸Ｋへ伝達する正回転用クラッチＡ５及び逆回転用クラッチＡ７と、可変容量油圧ポンプ１０２及び油圧モータ１０５を含む油圧系が作動しているときは接状態に置かれて油圧モータ被動軸Ｅの動力を変速機１０６へ伝達し可変容量油圧ポンプ１０２及び油圧モータ１０５を含む油圧系が作動していないときは断状態に置かれて動力伝達補償用中間軸Ｋの回転動力を油圧モータ被動軸Ｅを経由させることなく直接変速機１０６へ伝達させる動力切替用クラッチＥ３と、変速機１０６の出力動力を走行用動力として車軸へ伝達する車軸駆動軸Ｊとを備えている。
【００３５】
図１において、上記動力伝達補償装置は、さらに駆動軸ＡによりクラッチＢ４，Ｂ６及び変速歯車Ｂ５，Ｂ７，Ｃ３，Ｃ４を介して駆動される作業用動力取出軸Ｃを備えている。
【００３６】
図１に示すように、上記動力伝達補償装置の歯車ケース１０１により軸受Ａ１，Ａ２を介して軸支された駆動軸Ａは、動力源としての例えば内燃機関よりなるエンジンの動力出力軸に直接あるいは中間伝動軸を介して間接的に連結されるエンジン動力入力部Ａ３を有している。駆動軸Ａには、歯車Ａ４が固定されているとともに、歯車Ａ６及び歯車Ａ８が遊嵌されており、駆動軸Ａに固定された歯車Ａ４の回転動力が、正回転用クラッチＡ５を介して、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ６に伝達されるように構成されている一方、同歯車Ａ４の回転動力が、逆回転用クラッチＡ７を介して、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ８に伝達されるように構成されている。
【００３７】
図１において、駆動軸Ａに隣接して歯車ケース１０１に軸受Ｂ１，Ｂ２を介して軸支された軸Ｂには、歯車Ｂ３が固定されており、同歯車Ｂ３が、駆動軸Ａに固定された歯車Ａ４と噛み合っている。軸Ｂには、さらに歯車Ｂ５及び歯車Ｂ５とは異なる直径を有する歯車Ｂ７が遊嵌されており、歯車Ｂ３の回転動力が、クラッチＢ４を介して、軸Ｂに遊嵌された歯車Ｂ５に伝達されるように構成されている一方、同歯車Ｂ３の回転動力が、クラッチＢ６を介して、歯車Ｂ５とは異なる直径を有して駆動軸Ｂに遊嵌された歯車Ｂ７に伝達されるように構成されている。
【００３８】
図１に示すように、駆動軸Ｂに隣接して歯車ケース１０１に軸受Ｃ１，Ｃ２を介して軸支された作業用動力取出軸Ｃには、第１の歯車Ｃ３及び同歯車Ｃ３とは異なる直径を有する第２の歯車Ｃ４がそれぞれ固定されており、第１の歯車Ｃ３が軸Ｂに遊嵌された歯車Ｂ５と噛み合っているのに対し、第２の歯車Ｃ４が軸Ｂに遊嵌された歯車Ｂ７と噛み合っている。作業用動力取出軸Ｃは、作業用動力取出部Ｃ５を有し、軸Ｂ上のクラッチＢ４及びクラッチＢ６を選択的に接状態に置くことによって、歯車Ｂ５と歯車Ｃ３との歯車比に応じた回転動力、あるいは歯車Ｂ７と歯車Ｃ４との歯車比に応じた回転動力のいずれか一方の回転動力を作業用動力取出部Ｃ５から取り出すことができる。作業用動力取出軸Ｃには、さらに軸Ｂに固定された歯車Ｂ３と噛み合う歯車Ｃ６が遊嵌されている。
【００３９】
図１において、作業用動力取出軸Ｃに隣接して、歯車ケース１０１に軸受Ｄ１，Ｄ２を介して軸支された軸Ｄには、作業用動力取出軸Ｃに遊嵌された歯車Ｃ６と噛み合う歯車Ｄ３が遊嵌されており、歯車Ｄ３の回転動力が、クラッチＤ４を介して、軸Ｄに伝達されるように構成されている。軸Ｄは、歯車ケース１０１の外側に配設された可変容量油圧ポンプ１０２の入力軸に連結されていて、可変容量油圧ポンプ１０２を駆動するように構成されている。
【００４０】
図１に示すように、歯車ケース１０１には、駆動軸Ａに隣接して、軸受Ｌ１，Ｌ２を介して軸Ｌが軸支されているとともに、軸受Ｋ１，Ｋ２を介して動力伝達補償用中間軸Ｋが軸支されている。駆動軸Ａ、軸Ｌ及び動力伝達補償用中間軸Ｋは、共通した平面上にはなく相互に立体的に配設されており、軸Ｌ及び動力伝達補償用中間軸Ｋが、共に駆動軸Ａに隣接している。動力伝達補償用中間軸Ｋに固定された歯車Ｋ３は、軸Ｌに固定された歯車Ｌ３と噛み合い、さらに歯車Ｌ３は、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ６と噛み合っている。これに対し、動力伝達補償用中間軸Ｋに固定された歯車Ｋ４は、直接、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ８と噛み合っている。
【００４１】
したがって、図１において、正回転用クラッチＡ５が接状態に置かれると、駆動軸Ａに固定された歯車Ａ４の回転動力が、正回転用クラッチＡ５、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ６及び軸Ｌに固定された歯車Ｌ３を介して動力伝達補償用中間軸Ｋに固定された歯車Ｋ３に伝達され、これに対し、逆回転用クラッチＡ７が接状態に置かれると、駆動軸Ａに固定された歯車Ａ４の回転動力が、逆回転用クラッチＡ７、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ８を介して動力伝達補償用中間軸Ｋに固定された歯車Ｋ４に伝達される。動力伝達補償用中間軸Ｋには、さらに歯車Ｋ５が固定されている。
【００４２】
図１に示すように、動力伝達補償用中間軸Ｋに隣接して、歯車ケース１０１に軸受Ｅ１，Ｅ２を介して軸支された油圧モータ被動軸Ｅには、歯車ケース１０１の外側において油圧モータ１０５の出力軸が連結されている。油圧モータ１０５は、可変容量油圧ポンプ１０２から例えば油圧ホース等の油路１０３，１０４のいずれか一方を通して送られた圧油によって駆動され、排出油を例えば油圧ホース等の油路１０３，１０４の他方を通して可変容量油圧ポンプ１０２へ還流させる。油圧モータ被動軸Ｅには動力伝達補償用中間軸Ｋに固定された歯車Ｋ５と噛み合っている歯車Ｅ４が遊嵌されており、油圧モータ被動軸Ｅの回転動力が、動力切替用クラッチＥ３を介して、油圧モータ被動軸Ｅに遊嵌された歯車Ｅ４に伝達されるように構成されている。
【００４３】
図１において、歯車ケース１０１には、油圧モータ被動軸Ｅに隣接して、軸受Ｆ１，Ｆ２を介して軸Ｆが軸支されている。軸Ｆには歯車Ｆ３が固定されており、同歯車Ｆ３が、油圧モータ被動軸Ｅに遊嵌された歯車Ｅ４と噛み合っている。
【００４４】
図１に示すように、歯車ケース１０１内には、軸Ｆに隣接して変速機１０６が配設されている。変速機１０６は、歯車ケース１０１により軸受Ｇ１，Ｇ２を介して軸支された軸Ｇと、同じく歯車ケース１０１により軸受Ｈ１，Ｈ２を介して軸支された軸Ｈと、さらに同じく歯車ケース１０１により軸受Ｔ１，Ｔ２を介して軸支されたＴとを有する。軸Ｇ、軸Ｈ及び軸Ｔは、共通した平面上にはなく相互に立体的に配設されている。
【００４５】
図１において、軸Ｇには歯車Ｇ３が固定されているとともに、歯車Ｇ５及び歯車Ｇ７が遊嵌されている。軸Ｇに固定された歯車Ｇ３は、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３と噛み合っている。そして軸Ｇには第１の変速段用のクラッチＧ４及び第２の変速段用のクラッチＧ６が配設されており、軸Ｇに固定された歯車Ｇ３の回転動力がクラッチＧ４を介して軸Ｇに遊嵌されている歯車Ｇ５に伝達される一方、軸Ｇに固定された歯車Ｇ３の回転動力がクラッチＧ６を介して歯車Ｇ７にも伝達されるように構成されている。
【００４６】
図１に示すように、軸Ｈには歯車Ｈ３が固定されているとともに、歯車Ｈ５及び歯車Ｈ７が遊嵌されている。軸Ｈに固定された歯車Ｈ３は、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３と噛み合っている。そして軸Ｈには第３の変速段用のクラッチＨ４及び第４の変速段用のクラッチＨ６が配設されており、軸Ｈに固定された歯車Ｈ３の回転動力がクラッチＨ４を介して軸Ｈに遊嵌されている歯車Ｈ５に伝達される一方、軸Ｈに固定された歯車Ｈ３の回転動力がクラッチＨ６を介して歯車Ｈ７にも伝達されるように構成されている。
【００４７】
図１において、軸Ｔには互いに直径が異なる歯車Ｔ３，歯車Ｔ４，歯車Ｔ５及び歯車Ｔ６が固定されており、軸Ｔに固定された歯車Ｔ３は、軸Ｇに遊嵌された歯車Ｇ５と噛み合い、軸Ｔに固定された歯車Ｔ４は、軸Ｇに遊嵌された歯車Ｇ７と噛み合い、軸Ｔに固定された歯車Ｔ５は、軸Ｈに遊嵌された歯車Ｈ５と噛み合い、また軸Ｔに固定された歯車Ｔ６は、軸Ｈに遊嵌された歯車Ｈ７と噛み合っている。クラッチＧ４、クラッチＧ６、クラッチＨ４及びクラッチＨ６は、それぞれ択一的に接状態に置かれる。
【００４８】
図１において、クラッチＧ４が接状態に置かれると、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３の回転動力は、軸Ｇに遊嵌された歯車Ｇ５と軸Ｔに固定された歯車Ｔ３との歯車比に応じた第１の変速段の変速過程を経て軸Ｔに伝達される。また、クラッチＧ６が接状態に置かれると、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３の回転動力は、軸Ｇに遊嵌された歯車Ｇ７と軸Ｔに固定された歯車Ｔ４との歯車比に応じた第２の変速段の変速過程を経て軸Ｔに伝達される。さらに、クラッチＨ４が接状態に置かれると、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３の回転動力は、軸Ｈに遊嵌された歯車Ｈ５と軸Ｔに固定された歯車Ｔ５との歯車比に応じた第３の変速段の変速過程を経て軸Ｔに伝達される。また、クラッチＨ６が接状態に置かれると、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３の回転動力は、軸Ｈに遊嵌された歯車Ｈ７と軸Ｔに固定された歯車Ｔ６との歯車比に応じた第４の変速段の変速過程を経て軸Ｔに伝達される。
【００４９】
図１に示すように、軸Ｔに隣接して、歯車ケース１０１には、軸受Ｊ１，Ｊ２を介して車軸駆動軸Ｊが軸支されている。車軸駆動軸Ｊには、歯車Ｊ３が固定されており、同歯車Ｊ３が、軸Ｔに固定され変速機１０６の出力歯車としての機能を持つ歯車Ｔ３と噛み合っている。車軸駆動軸Ｊは、一端側において前部側車軸に回転動力を伝えるための前部側走行用動力取出部Ｊ４を有するとともに、多端側において後部側車軸に回転動力を伝えるための後部側走行用動力取出部Ｊ５を有している。
【００５０】
図１において、上記軌道上作業車が、通常走行時の動力系統によって駆動される場合には、以下のようにして作動する。まず、（１）正回転用クラッチＡ５及び逆回転用クラッチＡ７が共に断状態すなわち「切」状態に置かれた状態で、駆動軸Ａのエンジン動力入力部Ａ３より駆動軸Ａにエンジンの動力が入力される。そうすると、（２）駆動軸Ａの回転動力が、歯車Ａ４、歯車Ｂ３を経由して歯車Ｃ６に伝達される。このとき、クラッチＢ４が接状態に置かれると、駆動軸Ａの回転動力が、歯車Ａ４、歯車Ｂ３、クラッチＢ４、歯車Ｂ５及び歯車Ｃ３を経由して作業用動力取出軸Ｃにも伝達され、これに対しクラッチＢ６が接状態に置かれると、駆動軸Ａの回転動力が、歯車Ａ４、歯車Ｂ３、クラッチＢ６、歯車Ｂ７及び歯車Ｃ４を経由して作業用動力取出軸Ｃにも伝達される。
【００５１】
図１に示すように、軌道上作業車の通常走行時の動力系統による作動において、（３）クラッチＤ４が接状態に置かれると、軸Ｄが回転駆動され、軸Ｄによって可変容量油圧ポンプ１０２が駆動される。（４）可変容量油圧ポンプ１０２から吐出される圧油の吐出量は、制御装置により所望の吐出量となるように制御される。（５）可変容量油圧ポンプ１０２から吐出された圧油は、油圧ホース等の油路１０３，１０４のうちの圧油供給管側の油路を経由して油圧モータ１０５へ送られ、油圧モータ１０５を駆動する。油圧モータ１０５は、送り込まれた圧油の油量に比例した回転数で回転する。油圧モータ１０５の排出油は、油路１０３，１０４のうちの排出油還流管側の油路を経由して可変容量油圧ポンプ１０２へ還流する。
【００５２】
図１において、軌道上作業車の通常走行時の動力系統による作動に際し、（６）油圧モータ１０５は油圧モータ被動軸Ｅを回転させる。その際、動力切替用クラッチＥ３が接状態に置かれると、歯車Ｅ４が回転駆動される。（７）歯車Ｅ４が回転駆動されることによって、歯車Ｅ４の回転動力は、歯車Ｆ３を経由して、歯車Ｇ３及び歯車Ｈ３に伝達される。（８）変速機１０６において、クラッチＧ４が択一的に接状態に置かれると、歯車Ｆ３の回転動力が、歯車Ｇ３、クラッチＧ４、歯車Ｇ５を経由して歯車Ｔ３に伝達される。またクラッチＧ６が択一的に接状態に置かれると、歯車Ｆ３の回転動力が、歯車Ｇ３、クラッチＧ６、歯車Ｇ７、歯車Ｔ４及び軸Ｔを経由して歯車Ｔ３に伝達される。さらに、クラッチＨ４が択一的に接状態に置かれると、歯車Ｆ３の回転動力が、歯車Ｈ３、クラッチＨ４、歯車Ｈ５、歯車Ｔ５及び軸Ｔを経由して歯車Ｔ３に伝達される。そして、クラッチＨ６が択一的に接状態に置かれると、歯車Ｆ３の回転動力が、歯車Ｈ３、クラッチＨ６、歯車Ｈ７、歯車Ｔ６及び軸Ｔを経由して歯車Ｔ３に伝達される。
【００５３】
図１に示すように、軌道上作業車の通常走行時の動力系統による作動において、（９）歯車Ｔ３が回転することによって歯車Ｊ３が回転し、車軸駆動軸Ｊが回転駆動される。そして、車軸駆動軸Ｊの回転動力は、前部側走行用動力取出部Ｊ４を経て前部側の車軸に伝達されるとともに、後部側走行用動力取出部Ｊ５を経て後部側の車軸に伝達され、軌道車が走行する。
【００５４】
図１において、軌道上作業車の通常走行時の動力系統による作動に際しては、クラッチＤ４及び動力切替用クラッチＥ３は、自動的に接状態に置かれるように制御される。
【００５５】
次に、図１において、軌道上作業車が、補助走行で前進する場合の動力系統によって駆動される際には、以下のようにして作動する。まず、（１）駆動軸Ａのエンジン動力入力部Ａ３より駆動軸Ａにエンジンの動力が入力される。（２）正回転用クラッチＡ５を接状態に置くと、駆動軸Ａの回転動力は、歯車Ａ４、正回転用クラッチＡ５、歯車Ａ６、歯車Ｌ３，歯車Ｋ３を経由して動力伝達補償用中間軸Ｋに伝達される。（３）動力伝達補償用中間軸Ｋの回転動力は、歯車Ｋ５を介して歯車Ｅ４に伝達されるが、動力切替用クラッチＥ３が断状態に置かれているので、歯車Ｅ４の回転動力は、歯車Ｆ３を経由して歯車Ｇ３及び歯車Ｈ３に伝達される。
【００５６】
図１に示すように、軌道上作業車の補助走行で前進する場合の動力系統による作動において、（４）補助走行で前進する場合には、普通、あまり高速で走行しない方が良いので、正回転用クラッチＡ５が接状態に置かれると、変速機１０６においてクラッチＧ４，Ｇ５，Ｈ４，Ｈ６のうち最も低速の速度段のクラッチが自動的に接状態に置かれ、その出力としての回転動力が歯車Ｔ３に伝達される。（５）歯車Ｔ３が回転することによって歯車Ｊ３が回転し、車軸駆動軸Ｊが回転駆動される。そして、車軸駆動軸Ｊの回転動力は、前部側走行用動力取出部Ｊ４を経て前部側の車軸に伝達されるとともに、後部側走行用動力取出部Ｊ５を経て後部側の車軸に伝達され、軌道上作業車が前進走行する。
【００５７】
次に、図１において、軌道上作業車が、補助走行で後進する場合の動力系統によって駆動される場合には、以下のようにして作動する。まず、（１）駆動軸Ａのエンジン動力入力部Ａ３より駆動軸Ａにエンジンの動力が入力される。（２）逆回転用クラッチＡ７を接状態に置くと、駆動軸Ａの回転動力は、歯車Ａ４、逆回転用クラッチＡ７、歯車Ａ８、歯車Ｋ４を経由して動力伝達補償用中間軸Ｋに伝達される。このときの動力伝達補償用中間軸Ｋの回転の向きは、補助走行で前進する場合の動力系統による作動における動力伝達補償用中間軸Ｋの回転の向きとは逆の向きとなっている。（３）動力伝達補償用中間軸Ｋの回転動力は、歯車Ｋ５を介して歯車Ｅ４に伝達されるが、動力切替用クラッチＥ３が断状態に置かれているので、歯車Ｅ４の回転動力は、歯車Ｆ３を経由して歯車Ｇ３及び歯車Ｈ３に伝達される。
【００５８】
図１に示すように、軌道上作業車の補助走行で前進する場合の動力系統による作動において、（４）補助走行で後進する場合においても、あまり高速で走行しない方が良いので、逆回転用クラッチＡ７が接状態に置かれると、変速機１０６においてクラッチＧ４，Ｇ５，Ｈ４，Ｈ６のうち最も低速の速度段のクラッチが自動的に接状態に置かれ、その出力としての回転動力が歯車Ｔ３に伝達される。（５）歯車Ｔ３が回転することによって歯車Ｊ３が回転し、車軸駆動軸Ｊが回転駆動される。そして、車軸駆動軸Ｊの回転動力は、前部側走行用動力取出部Ｊ４を経て前部側の車軸に伝達されるとともに、後部側走行用動力取出部Ｊ５を経て後部側の車軸に伝達され、軌道上作業車が後進走行する。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の軌道上作業車では、軌道車両に搭載されたエンジンの動力により回転駆動される駆動軸と、同駆動軸により少なくともクラッチを介して駆動される可変容量油圧ポンプと、同可変容量油圧ポンプが吐出した作動油によって駆動される油圧モータと、同油圧モータによって回転駆動される油圧モータ被動軸と、上記可変容量油圧ポンプが吐出する作動油の吐出量を制御する制御装置とを備え、上記駆動軸の動力を上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系を経由することなく走行用動力として車軸駆動軸側へ伝達するための動力伝達補償用中間軸と、上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動しているときはいずれも断状態に置かれて上記駆動軸の回転動力を上記動力伝達補償用中間軸へ伝達せず上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動していないときは選択的に接状態に置かれて上記駆動軸の回転動力を上記動力伝達補償用中間軸へ伝達する正回転用クラッチ及び逆回転用クラッチと、上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動しているときは接状態に置かれて上記油圧モータ被動軸の動力を変速機へ伝達し上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動していないときは断状態に置かれて上記動力伝達補償用中間軸の回転動力を上記油圧モータ被動軸を経由させることなく直接上記変速機へ伝達させる動力切替用クラッチと、上記変速機の出力動力を走行用動力として車軸へ伝達する車軸駆動軸とを備えているので、油圧駆動によるエンジン動力伝達装置が採用された鉄道用除雪車や軌道保守用作業車等の軌道上作業車において、油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧系に何らかの故障が生じた際には、直ちに動力伝達系を切り替えて油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧系の動力伝達を補償し他系統の動力伝達経路を通して動力を伝達させることにより安全かつ確実に走行を継続させることができ、その結果、軌道上作業車を救援車に牽引させて退避させるということをしなくとも済み、軌道上作業車が使用中の軌道を通過する列車の通過に支障を来すことがなく、列車の通過時刻の遅延を起こしてダイヤに乱れを生じさせるような心配もなく軌道上の作業を行うことができる。そして、上記駆動軸によりクラッチ及び変速歯車を介して駆動される作業用動力取出軸を備えているので、随時、クラッチ操作により作業用動力取出軸から作業用動力を取出して作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態としての軌道上作業車における車両用動力伝達補償装置の歯車列の平面展開図である。
【図２】 軌道上作業車の一例としての鉄道用除雪車の要部平断面図である。
【図３】 図２の鉄道用除雪車の要部側断面図である。
【図４】 図２及び図３の鉄道用除雪車の走行性能の一例を示す走行性能曲線図である。
【図５】 従来の鉄道用除雪車の全体概略平断面図である。
【図６】 図５の鉄道用除雪車の全体概略側断面図である。
【図７】 従来の鉄道用除雪車において１台エンジン・流体変速機式の動力伝達系統を採用した場合の走行性能曲線図である。
【符号の説明】
１ 走行用兼除雪装置駆動用エンジン
１ａ 動力伝達シャフト
２ 動力分配機
２ａ 除雪装置駆動用プロペラシャフト
３ 油圧ポンプ
４ 油圧モータ
５ 変速機
５ａ，５ｂ 走行用プロペラシャフト
６ａ，６ｂ 終端変速機
７ 車体フレーム
７ａ ロータリ除雪装置連結側端部
７ｂ ラッセル除雪装置連結側端部
８ａ，８ｂ 車輪
９ レール
１０ 運転室
１１ 動力設備室
２１ 走行用エンジン
２２ａ 走行用動力伝達シャフト
２２ 流体変速機
２３ 走行用ミッション
２３ａ，２３ｂ 走行用プロペラシャフト
２４ａ，２４ｂ 終端変速機
２５ 除雪用エンジン
２５ａ 除雪装置駆動用動力伝達シャフト
２６ 除雪用ミッション
２７ 除雪装置駆動用プロペラシャフト
２８ 変速機
２９ ブロワ
３０ａ，３０ｂ スプロケット
３１ チェーン等の伝動手段
３２ オーガ軸
３３ オーガ
３４ 車体フレーム
３４ａ ロータリ除雪装置連結側端部
３４ｂ ラッセル除雪装置連結側端部
３５ａ，３５ｂ 車輪
３６ レール
３７ 運転室
３８ａ，３８ｂ 動力設備室
３９ ロータリ除雪装置
４０ シュート
４１ ラッセル除雪装置
ｆ01 第１速時走行性能曲線
ｆ02 第２速時走行性能曲線
ｆ03 第３速時走行性能曲線
ｆ04 第４速時走行性能曲線
ｆ1.max 第１速時走行性能曲線
ｆ2.max 第２速時走行性能曲線
ｆ3.max 第３速時走行性能曲線
ｆ4.max 第４速時走行性能曲線
１０１ 歯車ケース
１０２ 可変容量油圧ポンプ
１０３，１０４ 油路
１０５ 油圧モータ
１０６ 変速機
Ａ 駆動軸
Ａ１，Ａ２ 軸受
Ａ３ エンジン動力入力部
Ａ４ 歯車
Ａ５ 正回転用クラッチ
Ａ６ 歯車
Ａ７ 逆回転用クラッチ
Ａ８ 歯車
Ｂ 軸
Ｂ１，Ｂ２ 軸受
Ｂ３ 歯車
Ｂ４ クラッチ
Ｂ５ 歯車
Ｂ６ クラッチ
Ｂ７ 歯車
Ｃ 作業用動力取出軸
Ｃ１，Ｃ２ 軸受
Ｃ３ 歯車
Ｃ４ 歯車
Ｃ５ 作業用動力取出部
Ｃ６ 歯車
Ｄ 軸
Ｄ１，Ｄ２ 軸受
Ｄ３ 歯車
Ｄ４ クラッチ
Ｅ 油圧モータ被動軸
Ｅ１，Ｅ２ 軸受
Ｅ３ 動力切替用クラッチ
Ｅ４ 歯車
Ｆ 軸
Ｆ１，Ｆ２ 軸受
Ｆ３ 歯車
Ｇ 軸
Ｇ１，Ｇ２ 軸受
Ｇ３ 歯車
Ｇ４ クラッチ
Ｇ５ 歯車
Ｇ６ クラッチ
Ｇ７ 歯車
Ｈ 軸
Ｈ１，Ｈ２ 軸受
Ｈ３ 歯車
Ｈ４ クラッチ
Ｈ５ 歯車
Ｈ６ クラッチ
Ｈ７ 歯車
Ｊ 車軸駆動軸
Ｊ１，Ｊ２ 軸受
Ｊ３ 歯車
Ｊ４ 前部側走行用動力取出部
Ｊ５ 後部側走行用動力取出部
Ｋ 動力伝達補償用中間軸
Ｋ１，Ｋ２ 軸受
Ｋ３ 歯車
Ｋ４ 歯車
Ｋ５ 歯車
Ｌ 軸
Ｌ１，Ｌ２ 軸受
Ｌ３ 歯車
Ｔ 軸
Ｔ１，Ｔ２ 軸受
Ｔ３ 歯車
Ｔ４ 歯車
Ｔ５ 歯車
Ｔ６ 歯車
【発明の属する技術分野】
本発明は、軌道車両に搭載されたエンジンの動力を伝達する油圧系に故障が生じた際に同エンジンの動力の伝達を補償するようにした軌道上作業車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軌道上作業車としての鉄道用除雪車においては、ディーゼル機関車の動力伝達系統をそのまま踏襲し、流体変速機であるトルクコンバータを介して走行系を駆動する駆動方式を採用しているので、除雪装置を駆動するための駆動力の大きさが、除雪車の走行速度の大きさに反比例する特性がある。特に、微速一定速度の下での除雪作業が要求されるロータリ除雪装置による除雪作業の場合、除雪車の走行のために投入される走行用動力とロータリ除雪装置に投入される除雪装置駆動用動力との間の動力の配分や、除雪装置による除雪作業の作業速度が、除雪装置の除雪性能及び除雪装置による除雪作業の作業能率を大きく左右する。
【０００３】
以下、図面により従来の鉄道用除雪車について説明する。図５は従来の鉄道用除雪車の全体概略平断面図、図６は図５の従来の鉄道用除雪車の全体概略側断面図、図７は従来の鉄道用除雪車において１台エンジン・流体変速機式の動力伝達系統を採用した場合の走行性能曲線図である。
【０００４】
図５及び図６において、レール３６上を車輪３５ａ、３５ｂにより走行する鉄道用除雪車は、車体フレーム３４を有し、車体フレーム３４上には運転室３７及び動力設備室３８ａ、３８ｂが配設されている。車体フレーム３４の一端側のロータリ除雪装置連結側端部３４ａには、ロータリ除雪装置３９が連結されているとともに、車体フレーム３４の他端側のラッセル除雪装置連結側端部３４ｂには、ラッセル除雪装置４１が連結されている。
【０００５】
図５及び図６に示すように、車体フレーム３４は、走行用エンジン２１及び除雪装置駆動用エンジン２５をそれぞれエンジン懸架装置を介して支持している。走行用エンジン２１の動力は、トルクコンバータ等の流体変速機２２及び走行用動力伝達シャフト２２ａを介して走行用ミッション２３へと伝達される。走行用ミッション２３は、走行用エンジン２１から伝達された動力の一部を、走行用プロペラシャフト２３ａ及び終端減速機２４ａを介して車輪３５ａへと伝達し車輪３５ａを回転させる一方、走行用エンジン２１から伝達された動力の他の一部を、走行用プロペラシャフト２３ｂ及び終端減速機２４ｂを介して車輪３５ｂへと伝達し、車輪３５ｂを回転させる。
【０００６】
図５及び図６において、除雪装置駆動用エンジン２５が発生した除雪装置駆動用動力は、除雪装置駆動用動力伝達シャフト２５ａを介して、除雪用ミッション２６へと伝達され、この除雪用ミッション２６により変速された後、更に除雪装置駆動用プロペラシャフト２７を介して変速機２８へと伝達される。変速機２８により変速された後の除雪装置駆動用動力の一部は、ブロワ２９の駆動部へ伝達されてブロワ２９を駆動する一方、変速機２８により変速された後の除雪装置駆動用動力の他の一部は、伝動手段３１を介してオーガ軸３２へと伝達されオーガ３３を回転駆動する。オーガ３３が回転することにより、オーガ３３の左右方向中央部へと掻き寄せられて粉状化した雪は、ブロワ２９により吸引され、シュート４０の吹出し口より、除雪車の側方へと吹き出される。
【０００７】
図５及び図６に示すように、上述のような従来の鉄道用除雪車における動力伝達系統は、２台エンジン・流体変速機式動力伝達系統、あるいは動油圧駆動式動力伝達系統とも称することができるもので、このような従来の鉄道用除雪車における動力伝達系統走行用動力と除雪装置駆動用動力とは、相互に完全に独立しており、走行用動力の制御及び除雪装置駆動用動力の制御を、それぞれ個別に行なうことができるものである。
【０００８】
ロータリ除雪作業の特性により、除雪用エンジン２５には、除雪作業中は常時全速かつ一定回転速度の定格速度が要求されるので、除雪作業に入る際には、通常、除雪用エンジン２５用のエンジン回転制御レバーを定格位置にセットして作業に入る。除雪用エンジン２５の回転数は負荷の増減によって変動するので、除雪用エンジン２５の回転数の制御に当たっては、作業時における除雪用エンジン２５の回転数が適正最低回転数を下回る寸前で、走行用エンジン２１の回転数を下げて走行速度を下げ、除雪用エンジン２５の負荷を軽くして、除雪用エンジン２５の回転数を常用範囲に復帰させるような制御を行なう。このようにして、できる限りロータリ除雪装置３９のブロワ２９やオーガ３３等の回転部の回転数が一定になるようにする。上述のように、２台エンジン式の動力伝達系統を備えた従来の鉄道用除雪車においては、流体変速機２２の特性の影響を受けることなく除雪作業を行ないつつ、除雪車の運転を続行することが可能である。
【０００９】
しかしながら、図５及び図６に示したような、２台のエンジンを必要とする従来の鉄道用除雪車における動力伝達系統の場合には、エンジンの動力利用率が低く、動力伝達系の構造が複雑となり、コストも嵩み、エンジンのメンテナンスが２台のエンジンに対して必要となり、非除雪時においては除雪用エンジンが停止状態に置かれ、特にオフシーズン中においては除雪用エンジンは全く稼働しないので、その間にオイル下がりが起こったり、摺動部が相互に固着してしまったり、随所にサビが発生したりして、エンジンにとって好ましくない事態が進行することとなる。
【００１０】
これに対し、鉄道用除雪車の動力伝達系統を、１台エンジン・流体変速機式の動力伝達系統とした場合、すなわち１台エンジンを用いた動油圧駆動による動力伝達系統とし、１台のエンジンの動力を流体変速機を経て取り出し、同流体変速機を経た動力を走行用動力と除雪装置駆動用動力とに分配して使用するようにした場合には、図７により説明する以下のような不都合が生じる。
【００１１】
図７において、横軸は鉄道用除雪車の進行速度である車両速度Ｖ［ｋｍ／ｈ］を示し、左側縦軸は同鉄道用除雪車の牽引力Ｆ［ｋＮ］を示し、右側縦軸はエンジンの回転数Ｎ［ｍｉｎ-1］を示している。第１速時走行性能曲線ｆ01、第２速時走行性能曲線ｆ02、第３速時走行性能曲線ｆ03及び第４速時走行性能曲線ｆ04の各々の曲線は、エンジン定格回転時の状態を示しており、エンジンの回転数Ｎを下げることにより、同エンジンの回転数Ｎの低下に応じて、牽引力Ｆ及び車両速度Ｖが共に低下し、第１速時走行性能曲線ｆ01、第２速時走行性能曲線ｆ02、第３速時走行性能曲線ｆ03及び第４速時走行性能曲線ｆ04の各曲線は、実線により示した位置からそれぞれ対応する点線により示した位置へと移動する。
【００１２】
また、流体変速機の特性として、走行抵抗が増大すると速度は自動的に低下し、走行抵抗が減少すると速度は自動的に上昇する。すなわち図７において、鉄道用除雪車が例えば第３速の走行状態のとき、車両速度がＶA0、走行抵抗したがって牽引力がＦA0の点Ａ0 において走行抵抗したがって牽引力がＦB0まで増大すると、車両速度はＶA0からＶB0へと低下する。また逆に、車両速度がＶB0、走行抵抗したがって牽引力が点ＦB0の点Ｂ0 の状態のとき、走行抵抗したがって牽引力がＦB0からＦA0まで減少すると、車両速度はＶB0からＶA0へと上昇する。
【００１３】
ロータリ除雪装置による除雪作業の場合は、プラウ系除雪装置による除雪作業の場合のように雪を押し除けるのではなく、雪を取り除きながら前進する必要がある。その際の車両の前進速度としては低速度が要求されるため、図７に示すように、作業頻度の高い速度段、例えば第１速段においては、第１速時走行性能曲線ｆ01のように曲線を立てて、できる限り走行抵抗の影響が出ないような配慮がなされる。
【００１４】
しかしながら、上述のように走行抵抗の影響が出ないような配慮をしたとしても、雪壁の前面抵抗が大きくなればなる程、牽引力が大きくなるという流体変速機の特性が現れて、雪壁を押すこととなり、エンジンが過負荷すなわちオーバーロードとなる。そこでオペレータは、エンジンの過負荷すなわちオーバーロードを解消しようとしてブレーキ操作をし、車両速度を下げる。その結果、エンジンの回転数が元の回転数まで上昇し、それに伴って車両速度も上昇する。そうすると再び雪壁を押すこととなり、雪壁の前面抵抗が大きくなり、その結果エンジンが過負荷すなわちオーバーロードとなる、というような状態と動作との繰り返しとなり、除雪車の運転操作性が極めて悪く、除雪作業の作業能率の向上には限界が生じることとなる。
【００１５】
上述のように、走行用エンジンと除雪用エンジンとの２台のエンジンを必要とする鉄道用除雪車における動力伝達系統の場合には、エンジンの動力利用率が低く、動力伝達系の構造が複雑となり、コストも嵩み、エンジンのメンテナンスが２台のエンジンに対して必要となり、非除雪時においては除雪用エンジンが停止状態に置かれ、特にオフシーズン中においては除雪用エンジンは全く稼働しないので、その間にオイル下がりが起こったり、相対移動部が相互に固着してしまったり、随所にサビが発生したりして、エンジンにとって好ましくない事態が進行することとなる。
【００１６】
これに対し、１台エンジンを用いた動油圧駆動による動力伝達系統を備えた除雪車の場合、すなわち１台のエンジンの動力を流体変速機を経て取り出し、同流体変速機を経た動力を走行用動力と除雪装置駆動用動力とに分配して使用するようにした除雪車の場合には、除雪車の走行速度が、走行抵抗の増減に伴って、走行抵抗に反比例して変化し、そのような除雪作業時における除雪車の速度変化が、除雪装置の作業性を悪化させ、走行抵抗が減少する瞬間毎に、除雪車の速度が上がって除雪車が雪に突っ込み、その都度エンジンが過負荷すなわちオーバーロードの状態となり、エンジン停止に陥る。除雪車の走行速度を下げるのにはエンジンの回転数を下げる必要があるが、そうすると除雪作業に支障を来すこととなる。
【００１７】
そこで、上述の課題を解決するため、鉄道用除雪車を、除雪車に搭載されて動力を発生する走行用兼除雪装置駆動用エンジンと、同走行用兼除雪装置駆動用エンジンが発生した動力を上記除雪車の走行のための走行用動力と同除雪車に連結された除雪装置を駆動するための除雪装置駆動用動力とに分配する動力分配機と、同動力分配機により分配された上記走行用動力により駆動される油圧ポンプと、同油圧ポンプが吐出する作動油により駆動される油圧モータと、同油圧モータの出力動力により駆動されて上記除雪車を走行させる走行手段と、上記油圧ポンプから吐出される作動油の吐出量を制御する制御装置とを備えるようにして構成することが考えられる。
【００１８】
図２は上記構成を有する鉄道用除雪車の要部平断面図、図３は図２の鉄道用除雪車の要部側断面図、図４は図１及び図２の鉄道用除雪車の走行性能の一例を示す走行性能曲線図である。
【００１９】
図２及び図３において、レール９上を車輪８ａ、８ｂにより走行する鉄道用除雪車は、車体フレーム７を有し、同車体フレーム７上には運転室１０及び動力設備室１１が配設されている。車体フレーム７の一端側におけるロータリ除雪装置連結側端部７ａには、ロータリ除雪装置を着脱可能に連結することができるように構成されているとともに、車体フレーム７の他端側におけるラッセル除雪装置連結側端部７ｂには、ラッセル除雪装置を連結することができるように構成されている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、車体フレーム７は、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１を、エンジン懸架装置を介して支持している。走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の動力は、動力伝達シャフト１ａを介して動力分配機２へと伝達される。動力分配機２は、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１から伝達された動力を除雪車の走行のための走行用動力と除雪車に連結された除雪装置を駆動するための除雪装置駆動用動力とに分配する。動力分配機２により除雪装置駆動用動力として分配された動力は、除雪装置駆動用プロペラシャフト２ａを介してロータリ除雪装置連結側端部７ａに連結されたロータリ除雪装置へと伝達される。
【００２１】
図２及び図３において、動力分配機２により走行用動力として分配された動力は、油圧ポンプ３へと伝えられて油圧ポンプ３を駆動する。油圧ポンプ３から吐出された作動油は、油圧モータ４へと送られ、油圧モータ４を回転駆動する。油圧モータ４の出力としての出力動力は、変速機５へ伝達され、この変速機５により変速される。変速機５により変速された後の油圧モータ４の出力動力の一部は、走行用プロペラシャフト５ａ及び終端減速機６ａを介して車輪８ａへと伝達されて車輪８ａを回転させる一方、変速機５により変速された後の油圧モータ４の出力動力の他の一部は、走行用プロペラシャフト５ｂ及び終端減速機６ｂを介して車輪８ｂへと伝達され、車輪８ｂを回転させる。図１及び図２に示した鉄道用除雪車の動力伝達系統は、１台エンジン・静油圧駆動式動力伝達系統と称することができる。
【００２２】
油圧ポンプ３としては、油圧モータ４へ送油する作動油の油量を、０から最大油量までの範囲に亙って調整するように制御することのできる可変容量型の油圧ポンプを採用する。このような可変容量型の油圧ポンプ３から吐出される作動油の吐出量を制御装置により制御することにより、油圧モータ４へ送油する作動油の油量を調整制御し、油圧モータ４へ送油する作動油の油量の調整制御を通して、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の定格回転時においても、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の回転数に左右されることなく、人為的に除雪車両の走行速度を制御することができる。
【００２３】
油圧ポンプ３の吐出油量の制御にあたっては、ロータリ除雪作業時の走行用動力の動力特性と除雪装置駆動用動力の動力特性とを踏まえて、制御装置により以下のように制御される。
（１）ロータリ除雪作業時においては、
除雪装置駆動用動力については、除雪装置の回転が一定に保たれるようにするとともに、除雪装置に大きな動力が配分されるようにする一方、走行用動力については、除雪車の車両速度が超微低速に保たれるようにするとともに、小さな動力が配分されるようにする。
（２）車両の回送時等の非ロータリ除雪作業時においては、
除雪装置駆動用動力については、所要動力の配分を無くし、除雪装置の回転を停止状態に保つ一方、走行用動力については、除雪車の車両速度が一般の走行速度に保たれように、大きな所要動力が配分されるようにする。
【００２４】
図４において、横軸は、図２及び図３に示したような１台エンジン・静油圧駆動式動力伝達系統を備えた鉄道用除雪車の進行速度である車両速度Ｖ［ｋｍ／ｈ］を示し、縦軸は同鉄道用除雪車の牽引力Ｆ［ｋＮ］を示している。第１速時走行性能曲線ｆ1.max、第２速時走行性能曲線ｆ2.max、第３速時走行性能曲線ｆ3.max、第４速時走行性能曲線ｆ4.maxの各々の曲線は、図２及び図３における走行用兼除雪装置駆動用エンジン１を定格回転状態にして、油圧ポンプ３からの作動油の吐出量を最大にしたときの状態を示している。例えば、変速機５の変速段が第２速（セカンド）である場合、作動油の吐出量を最大点から減少させることにより、第２速時走行性能曲線ｆ2.maxの位置を、例えば点線ａ、点線ｂ、・・・のように、順次、車両速度０（ｋｍ／ｈ）側へと移動させることができる。
【００２５】
また、図４において、例えば車両速度がＶA で、牽引力がＦA の点Ａにおいてバランスしてロータリ除雪作業をしている状態で、ロータリ除雪装置の前面抵抗が増大することによって、除雪車の牽引力がＦB に達し、除雪車のそれまでの前進走行が困難になったときには、図２及び図３における油圧ポンプ３の回路油圧力が自動的に点Ｂに向かって上昇し、駆動力が増大するので、除雪車は、点Ａの車両速度ＶA を維持した状態で、その後も除雪をしながら走行を続行することができる。なお、回路油圧力は、設定圧力点であるリリーフ圧力点まで上昇すると、安全弁であるリリーフ弁が働いて、それ以上の駆動力を得ることができなくなる。その場合には、人為的に油圧ポンプ３の吐出量を減少させて車両速度を落とすか、変速機５の変速段を下げてやることによって、作業を続行させることができる。
【００２６】
上述のように、ロータリ除雪装置による除雪作業の際には、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の負荷変動を少なくするために、油圧ポンプ３から吐出される作動油の油量調整は、制御装置により以下のように制御される。以下のような制御により、任意の車両速度を得ることができる。
（１）走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の回転数が定格回転数と最大トルク回転数の近辺との間になるように油圧ポンプ３からの作動油の吐出量を制御して、除雪車の速度調整を行なう。
（２）走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の負荷が減少して回転数が定格回転数に復帰したときは、油圧ポンプ３による作動油の吐出量を人為的に増加させて、除雪車の速度を上昇させ、走行用兼除雪装置駆動用エンジン１の回転数を、再度、前記（１）の定格回転数と最大トルク回転数の間になるように制御する。
【００２７】
除雪車が、ラッセル除雪車として除雪作業をする場合には、ロータリ除雪装置が必要とするような作業動力は必要なく、除雪車の走行は、一般のモータカーとしての走行になるので、上述のロータリ除雪装置による除雪作業の場合のようなきめ細かな制御は、必要ない。
【００２８】
上記鉄道用除雪車によれば、除雪車に搭載されて動力を発生する走行用兼除雪装置駆動用エンジンと、同走行用兼除雪装置駆動用エンジンが発生した動力を上記除雪車の走行のための走行用動力と同除雪車に連結された除雪装置を駆動するための除雪装置駆動用動力とに分配する動力分配機と、同動力分配機により分配された上記走行用動力により駆動される油圧ポンプと、同油圧ポンプが吐出する作動油により駆動される油圧モータと、同油圧モータの出力動力により駆動されて上記除雪車を走行させる走行手段と、上記油圧ポンプから吐出される作動油の吐出量を制御する制御装置とを備えているので、１台のエンジンを用いた静油圧駆動による動力伝達系統を通して、走行用動力により除雪車を走行させると同時に、除雪装置駆動用動力により除雪装置を駆動して、除雪作業を円滑に遂行することができ、走行用兼除雪装置駆動用エンジンの全速回転の状態の下で除雪装置の駆動力の大きさを一定にして除雪車の走行速度を人為的に制御することができ、また、同じく走行用兼除雪装置駆動用エンジンの全速回転の状態の下で除雪車の走行速度を一定にして除雪装置の駆動力の大きさを人為的に制御することができ、走行用兼除雪装置駆動用エンジンの動力を同走行用兼除雪装置駆動用エンジンの回転数に左右されることなく互いに全く異質の走行用動力と除雪装置駆動用動力とに分配してマッチングさせることができ、除雪装置の作業性及び除雪車の運転操作性が、流体変速機を用いた動油圧駆動式動力伝達系統を採用した場合に比し、きわめて優れたものとなる。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、油圧駆動によるエンジン動力伝達装置が採用された上述のような鉄道用除雪車や、その他の作業用軌道モータカーのような例えば軌道保守用作業車等において、例えば油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧系に使用される作動油の管理不良があったり、作動油の補給作業中に油圧系内に塵埃が入り込んだりして、油圧ポンプや油圧モータの摺動面部が噛み込む等して、同油圧系に何らかの故障が生じ、同軌道保守用作業車が走行不能に陥った際には、同軌道保守用作業車を軌道脇に簡易に退避させるということができないので、通常は救援車を呼んで、同軌道保守用作業車を救援車に牽引させて退避させる、ということになる。その際、軌道保守用作業車が使用中の軌道を使用する列車の間合いすなわち走行間隔が少ない場合には、列車の通過時刻の遅延を起こしてダイヤに乱れを生じさせることが懸念される。
【００３０】
そこで、本発明は、油圧駆動によるエンジン動力伝達装置が採用された鉄道用除雪車や軌道保守用作業車等の軌道上作業車において、例えば油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧系に使用される作動油の管理不良があったり、作動油の補給作業中に油圧系内に塵埃が入り込んだりして、油圧ポンプや油圧モータの摺動面部が噛み込む等して、同油圧系に何らかの故障が生じた際には、直ちに動力伝達系を切り替えて油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧系の動力伝達を補償して他系統の動力伝達経路を通して動力を伝達させることにより安全かつ確実に走行を継続させることができ、軌道上作業車を救援車に牽引させて退避させるということをしなくとも済み、軌道上作業車が使用中の軌道を通過する列車の通過に支障を来すことがなく、列車の通過時刻の遅延を起こしてダイヤに乱れを生じさせるような心配がなく軌道上作業を行うことができるような、軌道上作業車を提供しようとするものである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明の軌道上作業車は、軌道車両に搭載されたエンジンの動力により回転駆動される駆動軸と、同駆動軸により少なくともクラッチを介して駆動される可変容量油圧ポンプと、同可変容量油圧ポンプが吐出した作動油によって駆動される油圧モータと、同油圧モータによって回転駆動される油圧モータ被動軸と、上記可変容量油圧ポンプが吐出する作動油の吐出量を制御する制御装置とを備えた軌道車両用動力伝達補償装置であって、同軌道車両用動力伝達補償装置が、上記駆動軸の動力を上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系を経由することなく走行用動力として車軸駆動軸側へ伝達するための動力伝達補償用中間軸と、上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動しているときはいずれも断状態に置かれて上記駆動軸の回転動力を上記動力伝達補償用中間軸へ伝達せず上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動していないときは選択的に接状態に置かれて上記駆動軸の回転動力を上記動力伝達補償用中間軸へ伝達する正回転用クラッチ及び逆回転用クラッチと、上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動しているときは接状態に置かれて上記油圧モータ被動軸の動力を変速機へ伝達し上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動していないときは断状態に置かれて上記動力伝達補償用中間軸の回転動力を上記油圧モータ被動軸を経由させることなく直接上記変速機へ伝達させる動力切替用クラッチと、上記変速機の出力動力を走行用動力として車軸へ伝達する車軸駆動軸とを備えており、上記駆動軸によりクラッチ及び変速歯車を介して駆動される作業用動力取出軸を備えていることを特徴としている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る軌道上作業車の動力伝達補償装置における歯車列の平面展開図である。
【００３３】
図１において、軌道上作業車における動力伝達補償装置は、軌道車両に搭載されたエンジンの動力により回転駆動される駆動軸Ａを備えているとともに、駆動軸ＡによりクラッチＤ４を介して駆動される可変容量油圧ポンプ１０２と、可変容量油圧ポンプ１０２が吐出した作動油によって駆動される油圧モータ１０５と、油圧モータ１０５によって回転駆動される油圧モータ被動軸Ｅと、上記可変容量油圧ポンプ１０２が吐出する作動油の吐出量を制御する図示しない制御装置とを備えている。
【００３４】
図１に示したように、上記動力伝達補償装置は、駆動軸Ａの動力を上記可変容量油圧ポンプ１０２及び油圧モータ１０５を含む油圧系を経由することなく走行用動力として車軸駆動軸Ｊ側へ伝達するための動力伝達補償用中間軸Ｋと、可変容量油圧ポンプ１０２及び油圧モータ１０５を含む油圧系が作動しているときはいずれも断状態に置かれて駆動軸Ａの回転動力を動力伝達補償用中間軸Ｋへ伝達せず可変容量油圧ポンプ１０２及び油圧モータ１０５を含む油圧系が作動していないときは選択的に接状態に置かれて駆動軸Ａの回転動力を動力伝達補償用中間軸Ｋへ伝達する正回転用クラッチＡ５及び逆回転用クラッチＡ７と、可変容量油圧ポンプ１０２及び油圧モータ１０５を含む油圧系が作動しているときは接状態に置かれて油圧モータ被動軸Ｅの動力を変速機１０６へ伝達し可変容量油圧ポンプ１０２及び油圧モータ１０５を含む油圧系が作動していないときは断状態に置かれて動力伝達補償用中間軸Ｋの回転動力を油圧モータ被動軸Ｅを経由させることなく直接変速機１０６へ伝達させる動力切替用クラッチＥ３と、変速機１０６の出力動力を走行用動力として車軸へ伝達する車軸駆動軸Ｊとを備えている。
【００３５】
図１において、上記動力伝達補償装置は、さらに駆動軸ＡによりクラッチＢ４，Ｂ６及び変速歯車Ｂ５，Ｂ７，Ｃ３，Ｃ４を介して駆動される作業用動力取出軸Ｃを備えている。
【００３６】
図１に示すように、上記動力伝達補償装置の歯車ケース１０１により軸受Ａ１，Ａ２を介して軸支された駆動軸Ａは、動力源としての例えば内燃機関よりなるエンジンの動力出力軸に直接あるいは中間伝動軸を介して間接的に連結されるエンジン動力入力部Ａ３を有している。駆動軸Ａには、歯車Ａ４が固定されているとともに、歯車Ａ６及び歯車Ａ８が遊嵌されており、駆動軸Ａに固定された歯車Ａ４の回転動力が、正回転用クラッチＡ５を介して、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ６に伝達されるように構成されている一方、同歯車Ａ４の回転動力が、逆回転用クラッチＡ７を介して、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ８に伝達されるように構成されている。
【００３７】
図１において、駆動軸Ａに隣接して歯車ケース１０１に軸受Ｂ１，Ｂ２を介して軸支された軸Ｂには、歯車Ｂ３が固定されており、同歯車Ｂ３が、駆動軸Ａに固定された歯車Ａ４と噛み合っている。軸Ｂには、さらに歯車Ｂ５及び歯車Ｂ５とは異なる直径を有する歯車Ｂ７が遊嵌されており、歯車Ｂ３の回転動力が、クラッチＢ４を介して、軸Ｂに遊嵌された歯車Ｂ５に伝達されるように構成されている一方、同歯車Ｂ３の回転動力が、クラッチＢ６を介して、歯車Ｂ５とは異なる直径を有して駆動軸Ｂに遊嵌された歯車Ｂ７に伝達されるように構成されている。
【００３８】
図１に示すように、駆動軸Ｂに隣接して歯車ケース１０１に軸受Ｃ１，Ｃ２を介して軸支された作業用動力取出軸Ｃには、第１の歯車Ｃ３及び同歯車Ｃ３とは異なる直径を有する第２の歯車Ｃ４がそれぞれ固定されており、第１の歯車Ｃ３が軸Ｂに遊嵌された歯車Ｂ５と噛み合っているのに対し、第２の歯車Ｃ４が軸Ｂに遊嵌された歯車Ｂ７と噛み合っている。作業用動力取出軸Ｃは、作業用動力取出部Ｃ５を有し、軸Ｂ上のクラッチＢ４及びクラッチＢ６を選択的に接状態に置くことによって、歯車Ｂ５と歯車Ｃ３との歯車比に応じた回転動力、あるいは歯車Ｂ７と歯車Ｃ４との歯車比に応じた回転動力のいずれか一方の回転動力を作業用動力取出部Ｃ５から取り出すことができる。作業用動力取出軸Ｃには、さらに軸Ｂに固定された歯車Ｂ３と噛み合う歯車Ｃ６が遊嵌されている。
【００３９】
図１において、作業用動力取出軸Ｃに隣接して、歯車ケース１０１に軸受Ｄ１，Ｄ２を介して軸支された軸Ｄには、作業用動力取出軸Ｃに遊嵌された歯車Ｃ６と噛み合う歯車Ｄ３が遊嵌されており、歯車Ｄ３の回転動力が、クラッチＤ４を介して、軸Ｄに伝達されるように構成されている。軸Ｄは、歯車ケース１０１の外側に配設された可変容量油圧ポンプ１０２の入力軸に連結されていて、可変容量油圧ポンプ１０２を駆動するように構成されている。
【００４０】
図１に示すように、歯車ケース１０１には、駆動軸Ａに隣接して、軸受Ｌ１，Ｌ２を介して軸Ｌが軸支されているとともに、軸受Ｋ１，Ｋ２を介して動力伝達補償用中間軸Ｋが軸支されている。駆動軸Ａ、軸Ｌ及び動力伝達補償用中間軸Ｋは、共通した平面上にはなく相互に立体的に配設されており、軸Ｌ及び動力伝達補償用中間軸Ｋが、共に駆動軸Ａに隣接している。動力伝達補償用中間軸Ｋに固定された歯車Ｋ３は、軸Ｌに固定された歯車Ｌ３と噛み合い、さらに歯車Ｌ３は、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ６と噛み合っている。これに対し、動力伝達補償用中間軸Ｋに固定された歯車Ｋ４は、直接、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ８と噛み合っている。
【００４１】
したがって、図１において、正回転用クラッチＡ５が接状態に置かれると、駆動軸Ａに固定された歯車Ａ４の回転動力が、正回転用クラッチＡ５、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ６及び軸Ｌに固定された歯車Ｌ３を介して動力伝達補償用中間軸Ｋに固定された歯車Ｋ３に伝達され、これに対し、逆回転用クラッチＡ７が接状態に置かれると、駆動軸Ａに固定された歯車Ａ４の回転動力が、逆回転用クラッチＡ７、駆動軸Ａに遊嵌された歯車Ａ８を介して動力伝達補償用中間軸Ｋに固定された歯車Ｋ４に伝達される。動力伝達補償用中間軸Ｋには、さらに歯車Ｋ５が固定されている。
【００４２】
図１に示すように、動力伝達補償用中間軸Ｋに隣接して、歯車ケース１０１に軸受Ｅ１，Ｅ２を介して軸支された油圧モータ被動軸Ｅには、歯車ケース１０１の外側において油圧モータ１０５の出力軸が連結されている。油圧モータ１０５は、可変容量油圧ポンプ１０２から例えば油圧ホース等の油路１０３，１０４のいずれか一方を通して送られた圧油によって駆動され、排出油を例えば油圧ホース等の油路１０３，１０４の他方を通して可変容量油圧ポンプ１０２へ還流させる。油圧モータ被動軸Ｅには動力伝達補償用中間軸Ｋに固定された歯車Ｋ５と噛み合っている歯車Ｅ４が遊嵌されており、油圧モータ被動軸Ｅの回転動力が、動力切替用クラッチＥ３を介して、油圧モータ被動軸Ｅに遊嵌された歯車Ｅ４に伝達されるように構成されている。
【００４３】
図１において、歯車ケース１０１には、油圧モータ被動軸Ｅに隣接して、軸受Ｆ１，Ｆ２を介して軸Ｆが軸支されている。軸Ｆには歯車Ｆ３が固定されており、同歯車Ｆ３が、油圧モータ被動軸Ｅに遊嵌された歯車Ｅ４と噛み合っている。
【００４４】
図１に示すように、歯車ケース１０１内には、軸Ｆに隣接して変速機１０６が配設されている。変速機１０６は、歯車ケース１０１により軸受Ｇ１，Ｇ２を介して軸支された軸Ｇと、同じく歯車ケース１０１により軸受Ｈ１，Ｈ２を介して軸支された軸Ｈと、さらに同じく歯車ケース１０１により軸受Ｔ１，Ｔ２を介して軸支されたＴとを有する。軸Ｇ、軸Ｈ及び軸Ｔは、共通した平面上にはなく相互に立体的に配設されている。
【００４５】
図１において、軸Ｇには歯車Ｇ３が固定されているとともに、歯車Ｇ５及び歯車Ｇ７が遊嵌されている。軸Ｇに固定された歯車Ｇ３は、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３と噛み合っている。そして軸Ｇには第１の変速段用のクラッチＧ４及び第２の変速段用のクラッチＧ６が配設されており、軸Ｇに固定された歯車Ｇ３の回転動力がクラッチＧ４を介して軸Ｇに遊嵌されている歯車Ｇ５に伝達される一方、軸Ｇに固定された歯車Ｇ３の回転動力がクラッチＧ６を介して歯車Ｇ７にも伝達されるように構成されている。
【００４６】
図１に示すように、軸Ｈには歯車Ｈ３が固定されているとともに、歯車Ｈ５及び歯車Ｈ７が遊嵌されている。軸Ｈに固定された歯車Ｈ３は、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３と噛み合っている。そして軸Ｈには第３の変速段用のクラッチＨ４及び第４の変速段用のクラッチＨ６が配設されており、軸Ｈに固定された歯車Ｈ３の回転動力がクラッチＨ４を介して軸Ｈに遊嵌されている歯車Ｈ５に伝達される一方、軸Ｈに固定された歯車Ｈ３の回転動力がクラッチＨ６を介して歯車Ｈ７にも伝達されるように構成されている。
【００４７】
図１において、軸Ｔには互いに直径が異なる歯車Ｔ３，歯車Ｔ４，歯車Ｔ５及び歯車Ｔ６が固定されており、軸Ｔに固定された歯車Ｔ３は、軸Ｇに遊嵌された歯車Ｇ５と噛み合い、軸Ｔに固定された歯車Ｔ４は、軸Ｇに遊嵌された歯車Ｇ７と噛み合い、軸Ｔに固定された歯車Ｔ５は、軸Ｈに遊嵌された歯車Ｈ５と噛み合い、また軸Ｔに固定された歯車Ｔ６は、軸Ｈに遊嵌された歯車Ｈ７と噛み合っている。クラッチＧ４、クラッチＧ６、クラッチＨ４及びクラッチＨ６は、それぞれ択一的に接状態に置かれる。
【００４８】
図１において、クラッチＧ４が接状態に置かれると、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３の回転動力は、軸Ｇに遊嵌された歯車Ｇ５と軸Ｔに固定された歯車Ｔ３との歯車比に応じた第１の変速段の変速過程を経て軸Ｔに伝達される。また、クラッチＧ６が接状態に置かれると、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３の回転動力は、軸Ｇに遊嵌された歯車Ｇ７と軸Ｔに固定された歯車Ｔ４との歯車比に応じた第２の変速段の変速過程を経て軸Ｔに伝達される。さらに、クラッチＨ４が接状態に置かれると、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３の回転動力は、軸Ｈに遊嵌された歯車Ｈ５と軸Ｔに固定された歯車Ｔ５との歯車比に応じた第３の変速段の変速過程を経て軸Ｔに伝達される。また、クラッチＨ６が接状態に置かれると、軸Ｆに固定された歯車Ｆ３の回転動力は、軸Ｈに遊嵌された歯車Ｈ７と軸Ｔに固定された歯車Ｔ６との歯車比に応じた第４の変速段の変速過程を経て軸Ｔに伝達される。
【００４９】
図１に示すように、軸Ｔに隣接して、歯車ケース１０１には、軸受Ｊ１，Ｊ２を介して車軸駆動軸Ｊが軸支されている。車軸駆動軸Ｊには、歯車Ｊ３が固定されており、同歯車Ｊ３が、軸Ｔに固定され変速機１０６の出力歯車としての機能を持つ歯車Ｔ３と噛み合っている。車軸駆動軸Ｊは、一端側において前部側車軸に回転動力を伝えるための前部側走行用動力取出部Ｊ４を有するとともに、多端側において後部側車軸に回転動力を伝えるための後部側走行用動力取出部Ｊ５を有している。
【００５０】
図１において、上記軌道上作業車が、通常走行時の動力系統によって駆動される場合には、以下のようにして作動する。まず、（１）正回転用クラッチＡ５及び逆回転用クラッチＡ７が共に断状態すなわち「切」状態に置かれた状態で、駆動軸Ａのエンジン動力入力部Ａ３より駆動軸Ａにエンジンの動力が入力される。そうすると、（２）駆動軸Ａの回転動力が、歯車Ａ４、歯車Ｂ３を経由して歯車Ｃ６に伝達される。このとき、クラッチＢ４が接状態に置かれると、駆動軸Ａの回転動力が、歯車Ａ４、歯車Ｂ３、クラッチＢ４、歯車Ｂ５及び歯車Ｃ３を経由して作業用動力取出軸Ｃにも伝達され、これに対しクラッチＢ６が接状態に置かれると、駆動軸Ａの回転動力が、歯車Ａ４、歯車Ｂ３、クラッチＢ６、歯車Ｂ７及び歯車Ｃ４を経由して作業用動力取出軸Ｃにも伝達される。
【００５１】
図１に示すように、軌道上作業車の通常走行時の動力系統による作動において、（３）クラッチＤ４が接状態に置かれると、軸Ｄが回転駆動され、軸Ｄによって可変容量油圧ポンプ１０２が駆動される。（４）可変容量油圧ポンプ１０２から吐出される圧油の吐出量は、制御装置により所望の吐出量となるように制御される。（５）可変容量油圧ポンプ１０２から吐出された圧油は、油圧ホース等の油路１０３，１０４のうちの圧油供給管側の油路を経由して油圧モータ１０５へ送られ、油圧モータ１０５を駆動する。油圧モータ１０５は、送り込まれた圧油の油量に比例した回転数で回転する。油圧モータ１０５の排出油は、油路１０３，１０４のうちの排出油還流管側の油路を経由して可変容量油圧ポンプ１０２へ還流する。
【００５２】
図１において、軌道上作業車の通常走行時の動力系統による作動に際し、（６）油圧モータ１０５は油圧モータ被動軸Ｅを回転させる。その際、動力切替用クラッチＥ３が接状態に置かれると、歯車Ｅ４が回転駆動される。（７）歯車Ｅ４が回転駆動されることによって、歯車Ｅ４の回転動力は、歯車Ｆ３を経由して、歯車Ｇ３及び歯車Ｈ３に伝達される。（８）変速機１０６において、クラッチＧ４が択一的に接状態に置かれると、歯車Ｆ３の回転動力が、歯車Ｇ３、クラッチＧ４、歯車Ｇ５を経由して歯車Ｔ３に伝達される。またクラッチＧ６が択一的に接状態に置かれると、歯車Ｆ３の回転動力が、歯車Ｇ３、クラッチＧ６、歯車Ｇ７、歯車Ｔ４及び軸Ｔを経由して歯車Ｔ３に伝達される。さらに、クラッチＨ４が択一的に接状態に置かれると、歯車Ｆ３の回転動力が、歯車Ｈ３、クラッチＨ４、歯車Ｈ５、歯車Ｔ５及び軸Ｔを経由して歯車Ｔ３に伝達される。そして、クラッチＨ６が択一的に接状態に置かれると、歯車Ｆ３の回転動力が、歯車Ｈ３、クラッチＨ６、歯車Ｈ７、歯車Ｔ６及び軸Ｔを経由して歯車Ｔ３に伝達される。
【００５３】
図１に示すように、軌道上作業車の通常走行時の動力系統による作動において、（９）歯車Ｔ３が回転することによって歯車Ｊ３が回転し、車軸駆動軸Ｊが回転駆動される。そして、車軸駆動軸Ｊの回転動力は、前部側走行用動力取出部Ｊ４を経て前部側の車軸に伝達されるとともに、後部側走行用動力取出部Ｊ５を経て後部側の車軸に伝達され、軌道車が走行する。
【００５４】
図１において、軌道上作業車の通常走行時の動力系統による作動に際しては、クラッチＤ４及び動力切替用クラッチＥ３は、自動的に接状態に置かれるように制御される。
【００５５】
次に、図１において、軌道上作業車が、補助走行で前進する場合の動力系統によって駆動される際には、以下のようにして作動する。まず、（１）駆動軸Ａのエンジン動力入力部Ａ３より駆動軸Ａにエンジンの動力が入力される。（２）正回転用クラッチＡ５を接状態に置くと、駆動軸Ａの回転動力は、歯車Ａ４、正回転用クラッチＡ５、歯車Ａ６、歯車Ｌ３，歯車Ｋ３を経由して動力伝達補償用中間軸Ｋに伝達される。（３）動力伝達補償用中間軸Ｋの回転動力は、歯車Ｋ５を介して歯車Ｅ４に伝達されるが、動力切替用クラッチＥ３が断状態に置かれているので、歯車Ｅ４の回転動力は、歯車Ｆ３を経由して歯車Ｇ３及び歯車Ｈ３に伝達される。
【００５６】
図１に示すように、軌道上作業車の補助走行で前進する場合の動力系統による作動において、（４）補助走行で前進する場合には、普通、あまり高速で走行しない方が良いので、正回転用クラッチＡ５が接状態に置かれると、変速機１０６においてクラッチＧ４，Ｇ５，Ｈ４，Ｈ６のうち最も低速の速度段のクラッチが自動的に接状態に置かれ、その出力としての回転動力が歯車Ｔ３に伝達される。（５）歯車Ｔ３が回転することによって歯車Ｊ３が回転し、車軸駆動軸Ｊが回転駆動される。そして、車軸駆動軸Ｊの回転動力は、前部側走行用動力取出部Ｊ４を経て前部側の車軸に伝達されるとともに、後部側走行用動力取出部Ｊ５を経て後部側の車軸に伝達され、軌道上作業車が前進走行する。
【００５７】
次に、図１において、軌道上作業車が、補助走行で後進する場合の動力系統によって駆動される場合には、以下のようにして作動する。まず、（１）駆動軸Ａのエンジン動力入力部Ａ３より駆動軸Ａにエンジンの動力が入力される。（２）逆回転用クラッチＡ７を接状態に置くと、駆動軸Ａの回転動力は、歯車Ａ４、逆回転用クラッチＡ７、歯車Ａ８、歯車Ｋ４を経由して動力伝達補償用中間軸Ｋに伝達される。このときの動力伝達補償用中間軸Ｋの回転の向きは、補助走行で前進する場合の動力系統による作動における動力伝達補償用中間軸Ｋの回転の向きとは逆の向きとなっている。（３）動力伝達補償用中間軸Ｋの回転動力は、歯車Ｋ５を介して歯車Ｅ４に伝達されるが、動力切替用クラッチＥ３が断状態に置かれているので、歯車Ｅ４の回転動力は、歯車Ｆ３を経由して歯車Ｇ３及び歯車Ｈ３に伝達される。
【００５８】
図１に示すように、軌道上作業車の補助走行で前進する場合の動力系統による作動において、（４）補助走行で後進する場合においても、あまり高速で走行しない方が良いので、逆回転用クラッチＡ７が接状態に置かれると、変速機１０６においてクラッチＧ４，Ｇ５，Ｈ４，Ｈ６のうち最も低速の速度段のクラッチが自動的に接状態に置かれ、その出力としての回転動力が歯車Ｔ３に伝達される。（５）歯車Ｔ３が回転することによって歯車Ｊ３が回転し、車軸駆動軸Ｊが回転駆動される。そして、車軸駆動軸Ｊの回転動力は、前部側走行用動力取出部Ｊ４を経て前部側の車軸に伝達されるとともに、後部側走行用動力取出部Ｊ５を経て後部側の車軸に伝達され、軌道上作業車が後進走行する。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の軌道上作業車では、軌道車両に搭載されたエンジンの動力により回転駆動される駆動軸と、同駆動軸により少なくともクラッチを介して駆動される可変容量油圧ポンプと、同可変容量油圧ポンプが吐出した作動油によって駆動される油圧モータと、同油圧モータによって回転駆動される油圧モータ被動軸と、上記可変容量油圧ポンプが吐出する作動油の吐出量を制御する制御装置とを備え、上記駆動軸の動力を上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系を経由することなく走行用動力として車軸駆動軸側へ伝達するための動力伝達補償用中間軸と、上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動しているときはいずれも断状態に置かれて上記駆動軸の回転動力を上記動力伝達補償用中間軸へ伝達せず上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動していないときは選択的に接状態に置かれて上記駆動軸の回転動力を上記動力伝達補償用中間軸へ伝達する正回転用クラッチ及び逆回転用クラッチと、上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動しているときは接状態に置かれて上記油圧モータ被動軸の動力を変速機へ伝達し上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動していないときは断状態に置かれて上記動力伝達補償用中間軸の回転動力を上記油圧モータ被動軸を経由させることなく直接上記変速機へ伝達させる動力切替用クラッチと、上記変速機の出力動力を走行用動力として車軸へ伝達する車軸駆動軸とを備えているので、油圧駆動によるエンジン動力伝達装置が採用された鉄道用除雪車や軌道保守用作業車等の軌道上作業車において、油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧系に何らかの故障が生じた際には、直ちに動力伝達系を切り替えて油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧系の動力伝達を補償し他系統の動力伝達経路を通して動力を伝達させることにより安全かつ確実に走行を継続させることができ、その結果、軌道上作業車を救援車に牽引させて退避させるということをしなくとも済み、軌道上作業車が使用中の軌道を通過する列車の通過に支障を来すことがなく、列車の通過時刻の遅延を起こしてダイヤに乱れを生じさせるような心配もなく軌道上の作業を行うことができる。そして、上記駆動軸によりクラッチ及び変速歯車を介して駆動される作業用動力取出軸を備えているので、随時、クラッチ操作により作業用動力取出軸から作業用動力を取出して作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態としての軌道上作業車における車両用動力伝達補償装置の歯車列の平面展開図である。
【図２】 軌道上作業車の一例としての鉄道用除雪車の要部平断面図である。
【図３】 図２の鉄道用除雪車の要部側断面図である。
【図４】 図２及び図３の鉄道用除雪車の走行性能の一例を示す走行性能曲線図である。
【図５】 従来の鉄道用除雪車の全体概略平断面図である。
【図６】 図５の鉄道用除雪車の全体概略側断面図である。
【図７】 従来の鉄道用除雪車において１台エンジン・流体変速機式の動力伝達系統を採用した場合の走行性能曲線図である。
【符号の説明】
１ 走行用兼除雪装置駆動用エンジン
１ａ 動力伝達シャフト
２ 動力分配機
２ａ 除雪装置駆動用プロペラシャフト
３ 油圧ポンプ
４ 油圧モータ
５ 変速機
５ａ，５ｂ 走行用プロペラシャフト
６ａ，６ｂ 終端変速機
７ 車体フレーム
７ａ ロータリ除雪装置連結側端部
７ｂ ラッセル除雪装置連結側端部
８ａ，８ｂ 車輪
９ レール
１０ 運転室
１１ 動力設備室
２１ 走行用エンジン
２２ａ 走行用動力伝達シャフト
２２ 流体変速機
２３ 走行用ミッション
２３ａ，２３ｂ 走行用プロペラシャフト
２４ａ，２４ｂ 終端変速機
２５ 除雪用エンジン
２５ａ 除雪装置駆動用動力伝達シャフト
２６ 除雪用ミッション
２７ 除雪装置駆動用プロペラシャフト
２８ 変速機
２９ ブロワ
３０ａ，３０ｂ スプロケット
３１ チェーン等の伝動手段
３２ オーガ軸
３３ オーガ
３４ 車体フレーム
３４ａ ロータリ除雪装置連結側端部
３４ｂ ラッセル除雪装置連結側端部
３５ａ，３５ｂ 車輪
３６ レール
３７ 運転室
３８ａ，３８ｂ 動力設備室
３９ ロータリ除雪装置
４０ シュート
４１ ラッセル除雪装置
ｆ01 第１速時走行性能曲線
ｆ02 第２速時走行性能曲線
ｆ03 第３速時走行性能曲線
ｆ04 第４速時走行性能曲線
ｆ1.max 第１速時走行性能曲線
ｆ2.max 第２速時走行性能曲線
ｆ3.max 第３速時走行性能曲線
ｆ4.max 第４速時走行性能曲線
１０１ 歯車ケース
１０２ 可変容量油圧ポンプ
１０３，１０４ 油路
１０５ 油圧モータ
１０６ 変速機
Ａ 駆動軸
Ａ１，Ａ２ 軸受
Ａ３ エンジン動力入力部
Ａ４ 歯車
Ａ５ 正回転用クラッチ
Ａ６ 歯車
Ａ７ 逆回転用クラッチ
Ａ８ 歯車
Ｂ 軸
Ｂ１，Ｂ２ 軸受
Ｂ３ 歯車
Ｂ４ クラッチ
Ｂ５ 歯車
Ｂ６ クラッチ
Ｂ７ 歯車
Ｃ 作業用動力取出軸
Ｃ１，Ｃ２ 軸受
Ｃ３ 歯車
Ｃ４ 歯車
Ｃ５ 作業用動力取出部
Ｃ６ 歯車
Ｄ 軸
Ｄ１，Ｄ２ 軸受
Ｄ３ 歯車
Ｄ４ クラッチ
Ｅ 油圧モータ被動軸
Ｅ１，Ｅ２ 軸受
Ｅ３ 動力切替用クラッチ
Ｅ４ 歯車
Ｆ 軸
Ｆ１，Ｆ２ 軸受
Ｆ３ 歯車
Ｇ 軸
Ｇ１，Ｇ２ 軸受
Ｇ３ 歯車
Ｇ４ クラッチ
Ｇ５ 歯車
Ｇ６ クラッチ
Ｇ７ 歯車
Ｈ 軸
Ｈ１，Ｈ２ 軸受
Ｈ３ 歯車
Ｈ４ クラッチ
Ｈ５ 歯車
Ｈ６ クラッチ
Ｈ７ 歯車
Ｊ 車軸駆動軸
Ｊ１，Ｊ２ 軸受
Ｊ３ 歯車
Ｊ４ 前部側走行用動力取出部
Ｊ５ 後部側走行用動力取出部
Ｋ 動力伝達補償用中間軸
Ｋ１，Ｋ２ 軸受
Ｋ３ 歯車
Ｋ４ 歯車
Ｋ５ 歯車
Ｌ 軸
Ｌ１，Ｌ２ 軸受
Ｌ３ 歯車
Ｔ 軸
Ｔ１，Ｔ２ 軸受
Ｔ３ 歯車
Ｔ４ 歯車
Ｔ５ 歯車
Ｔ６ 歯車
Claims (1)
- 軌道車両に搭載されたエンジンの動力により回転駆動される駆動軸と、同駆動軸により少なくともクラッチを介して駆動される可変容量油圧ポンプと、同可変容量油圧ポンプが吐出した作動油によって駆動される油圧モータと、同油圧モータによって回転駆動される油圧モータ被動軸と、上記可変容量油圧ポンプが吐出する作動油の吐出量を制御する制御装置とを備えた軌道上作業車において、上記駆動軸の動力を上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系を経由することなく走行用動力として車軸駆動軸側へ伝達するための動力伝達補償用中間軸と、上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動しているときはいずれも断状態に置かれて上記駆動軸の回転動力を上記動力伝達補償用中間軸へ伝達せず上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動していないときは選択的に接状態に置かれて上記駆動軸の回転動力を上記動力伝達補償用中間軸へ伝達する正回転用クラッチ及び逆回転用クラッチと、上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動しているときは接状態に置かれて上記油圧モータ被動軸の動力を変速機へ伝達し上記可変容量油圧ポンプ及び上記油圧モータを含む油圧系が作動していないときは断状態に置かれて上記動力伝達補償用中間軸の回転動力を上記油圧モータ被動軸を経由させることなく直接上記変速機へ伝達させる動力切替用クラッチと、上記変速機の出力動力を走行用動力として車軸へ伝達する車軸駆動軸とを備えており、上記駆動軸によりクラッチ及び変速歯車を介して駆動される作業用動力取出軸が設けられていることを特徴とする、軌道上作業車。
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