JP4699630B2 - 鉄道車両の車輪踏面清掃装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の走行中に車輪踏面に研摩子を押し当てて付着しているごみ等を除去し、また、研摩により車輪踏面とレールとの粘着を高めて、滑走やフラットの発生を防止する鉄道車両の車輪踏面清掃装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような車輪踏面清掃装置は例えば特開２０００−２２５９４５号公報で知られている。このものは、図８、図９に示すように、鉄道車両への取付け部ａを有したシリンダｂと、このシリンダｂに伸縮できるよう一端側が挿入されシリンダｂからの突出端に研摩子ｃを支持し踏面清掃時のトルクを受けるトルク受ロッドｄと、このトルク受ロッドｄが伸張して研摩子ｃを車輪の踏面に押し当てる清掃状態から、トルク受ロッドｄおよび研摩子ｃを復帰させる戻しばねｅとを備えている。
【０００３】
トルク受ロッドｄは給気側が開放された中空軸でその一端側内周に装着したばね座ｆとシリンダｂの軸線上に位置してシリンダｂの一端側に片持ち支持されトルク受ロッドｄ内にその一端側から挿入された支持桿ｇの他端側に装着されたばね座ｈとの間に前記戻しばねｅが働かされている。
【０００４】
トルク受ロッドｄの後退位置を規制するラッチ受ｊがシリンダｂとトルク受ロッドｄとの間に摺動できるように設けられ、シリンダｂの軸線に直角方向に設けられたラッチｋがばねｌの付勢によってラッチ受ｊの鋸歯状の歯ｊ１に係合させて必要規制位置から後退できないように係止する。この係止はラッチｋをばねｌに抗して手で引き戻すことにより解除され、ラッチ受ｊの位置を自由に変えられる状態になる。
【０００５】
トルク受ロッドｄと研摩子受ｍとは図８〜図１０に示すように、双方の嵌め合わせ部を貫通する２本のボルトｐとナットｑとで締結して連結し緩み止めしている。研摩子受ｍと研摩子ｃとは図８、図１０、図１１に示すように、研摩子ｃを研摩子受ｍに嵌め合わせるとき、研摩子ｃの筒軸ｓが研摩子受ｍの取付け孔ｒに嵌まり合っていって抜け止め部ｔをばねｕに抗して内側に押し込みながら研摩子ｃの内側から外側に突き抜け、研摩子ｃが研摩子受ｍに嵌まり終えたとき筒軸ｓの抜け止め部ｔは図１１に示すように取付け孔ｒを潜り終えて取付け孔ｒによる拘束を解かれるので、ばねｕの付勢により筒軸ｓから側方に突出させられて取付け孔ｒの口縁に引っ掛り筒軸ｓを抜け止めする。つまり、研摩子ｃを研摩子受ｍへの嵌め合い状態に係止する。
【０００６】
また、トルク受ロッドｄの回転は、シリンダｂに側方から挿入して螺着したピンｖをトルク受ロッドｄの切り欠き部ｄ１に係合させることにより防止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のような構造では、シリンダｂは多数の部材が多重に重なった構造になるとともに、トルク受ロッドｄの回転止めに特別な部材および組み立てが必要なため、構造が複雑で部品点数および組み立て工数の多い高価なものとなる。
【０００８】
また、トルク受ロッドｄの回転をシリンダｂの周壁近くのピンｖによって、シリンダｂの中心軸線に対し研摩子ｃの端部位置よりも近い位置にて受けているため、研摩子ｃが車輪の踏面に圧接して中心軸線まわりに振れるときの外力が拡大して働き、これを極く小さな局部で受けるピンｖが摩耗しやすい傾向にあり耐久性の上で不利となる。
【０００９】
また、シリンダｂの空気室ｗ内に多くの金属部材が配置されているので、シリンダｂのトルク受ロッドｄが突出している開口部にブーツが設けられるにしても、シリンダｂの空気室に出入りする空気中の湿気などに触れるので防錆上好ましくなく耐久性の面で不利となる。
【００１０】
また、振動および研摩子ｃに作用する踏面の接線方向の力をシリンダｂの一部で集中して受け止める構造であるためシリンダｂの耐久性も不利となる。
【００１１】
また、ねじ止め部が多く緩み止め対策も含めて作業性が悪く生産性が低いのでコスト高の原因になる。
【００１２】
本発明の目的は、構造が簡単で組み立てやすく安価でしかも耐久性のよい鉄道車両の車輪踏面清掃装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の鉄道車両の車輪踏面清掃装置は、鉄道車両への取付け部を有したシリンダと、このシリンダに伸縮できるよう一端側が挿入されシリンダからの突出端に研摩子を支持し踏面清掃時のトルクを受けるトルク受ロッドと、このトルク受ロッドが伸張して研摩子を車輪の踏面に押し当てる清掃状態から復帰させる戻しばねとを備えたものにおいて、トルク受ロッドの突出端部のまわりにシリンダに平行な摺動部を一体に設けるとともに、シリンダまわりに一体に設けた摺動ガイド部に前記摺動部を摺動できるように嵌め合わせ、摺動部および戻しばねは摺動ガイド部内に収容されていることを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成では、シリンダは本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッドを収容するだけであり、シリンダ外に設けたトルク受ロッドと一体な摺動部と、シリンダと一体で前記摺動部と摺動できるように嵌まり合う摺動ガイド部との間に戻しばねを働かせてあるので、シリンダ構造および戻しばね設置構造を併せ部品点数および組み立て工数の少ない簡単な構造になり、コストが低減する。
【００１５】
また、トルク受ロッドの回転はシリンダ外の摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部全域で分散して受け止める上、この嵌め合い部はシリンダの中心軸線から研摩子の端部よりも大きく離れて位置して研摩子が車輪の踏面に押し付けられて振れるときの力が縮小して働くので、トルク受ロッドの回転力を小さな負荷で耐久性よく確実に阻止することができる。このように、トルク受ロッドの回転を受けるのに特別な部材および組み立てが要らないことも構造の簡略化および低コスト化に貢献する。
【００１６】
また、シリンダの空気室内には本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッドがあれば足り、多くの金属部材が配置されている従来の場合に比し防錆上有利であり耐久性が向上する。
【００１７】
また、振動および研摩子に作用する踏面の接線方向の力、あるいは車輪の踏面がレール頂面の内側傾斜角に合わせた反フランジ側に先細りとなる傾斜面になっていて押し当てられる研摩子が踏面傾斜に沿って反フランジ側に滑ろうとする脱シュー現象による負荷を、シリンダとトルク受ロッドとの嵌め合い部と、シリンダ外の摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部とで、小さく分散して耐久性よく受けることができる。
【００１８】
摺動部および戻しばねが摺動ガイド部内に収容されていると、双方の嵌め合い構造を利用して外気との接触を防止して防錆が図れるので有利である。
【００１９】
摺動部および摺動ガイド部の組は、研摩子が対向する車輪のフランジ側に設けられていると、研摩子の前記脱シュー現象を、摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部によるフランジ側からの引き止め作用によって効果的に受け止めることができる。
【００２０】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発明の各特徴はそれ単独で、あるいは可能な限り種々な組合せで複合して用いることができる。
【００２１】
【実施例】
以下、図１〜図５を参照して本発明に係る幾つかの実施例について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下に示す各実施例のそれぞれは本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２２】
図１〜図３に示す実施例、図４、図５に示す実施例のそれぞれは、鉄道車両への取付け部１を有したシリンダ２と、このシリンダ２に伸縮できるよう一端３ａ側が挿入されシリンダ２からの突出端３ｂに研摩子４を支持し踏面清掃時のトルクを受けるトルク受ロッド３と、このトルク受ロッド３が伸張して研摩子４を図２に模式的に示す車輪２１の踏面２１ａに押し当てる清掃状態から復帰させる戻しばね５とを備えた基本構成を有し、給気口６からシリンダ２の空気室１５内に空気が送り込まれると、トルク受ロッド３は戻しばね５に抗し図２の左方に伸張され研摩子４を車輪２１の踏面２１ａに押し当てて清掃を行う。空気室１５内の空気を開放するとトルク受ロッド３は戻しばね５の付勢によって研摩子４を伴い復帰されて、研摩子４を車輪２１の踏面２１ａから引き離す。
【００２３】
以上のようにトルク受ロッド３が送り込み空気に応動するために、図１〜図３に示す実施例ではトルク受ロッド３をピストン７に連結し、ピストン７とシリンダ２との間にシールパッキング８を設けている。また、図４、図５に示す実施例ではトルク受ロッド３の一端３ａとシリンダ２の内周との間にダイヤフラム９を設けている。
【００２４】
いずれの実施例においても、トルク受ロッド３の突出端３ｂ部のまわりにシリンダ２に平行な摺動部１１を一体に設けるとともに、シリンダ２まわりに一体に設けた摺動ガイド部１２に前記摺動部１１を摺動できるように嵌め合わせ、摺動ガイド部１２と摺動部１１との間に前記戻しばね５を働かせてある。
【００２５】
このようにすると、シリンダ２は本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッド３を収容するだけであり、シリンダ２外に設けた摺動部１１と、この摺動部１１と摺動できるように嵌まり合う摺動ガイド部１２との間に戻しばね５を働かせてあるので、シリンダ２の構造および戻しばね５の設置構造を併せ部品点数および組み立て工数の少ない簡単な構造になり、コストが低減する。
【００２６】
また、トルク受ロッド３の回転はシリンダ２外の摺動部１１および摺動ガイド部１２の嵌め合い部１３全域で分散して受け止める上、この嵌め合い部１３はシリンダ２の中心軸線１４から研摩子４の端部４ｃよりも図２、図５に示すように大きく離れて位置することにより、研摩子４が車輪２１の踏面２１ａに押し付けられて振れるときの力が縮小して働く。従って、トルク受ロッド３の回転を小さな負荷で耐久性よく確実に阻止することができる。同時に、トルク受ロッド３の回転を受けるのに特別な部材および組み立てが要らないことも構造の簡略化および低コスト化に貢献する。
【００２７】
また、シリンダ２の空気室１５内には本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッド３があれば足り、多くの金属部材が配置されている従来の場合に比し防錆上有利であり耐久性が向上する。具体的には、図１〜図３に示す実施例ではトルク受ロッド３およびピストン７が空気室１５に位置し、図４、図５に示す実施例ではトルク受ロッド３とダイヤフラム９が空気室１５に位置している。しかし、ダイヤフラム９は防錆の対象にならない非金属部材である。
【００２８】
また、振動および研摩子４に作用する踏面２１ａの接線方向の力、あるいは車輪２１の踏面２１ａがレール頂面の内側傾斜角に合わせた反フランジ２１ｂ側に先細りとなる傾斜面になっていて押し当てられる研摩子４が踏面傾斜に沿って反フランジ２１ｂ側に滑ろうとする脱シュー現象による負荷を、シリンダ２とトルク受ロッド３との嵌め合い部１６と、シリンダ２外の摺動部１１および摺動ガイド部１２の嵌め合い部１３とで、小さく分散して耐久性よく受けることができる。
【００２９】
図１〜図３に示す実施例、図４、図５に示す実施例では、さらに、摺動部１１はシャフト形状をなして図２に示すようにトルク受ロッド３の突出端３ｂの側方つまり車輪２１のフランジ２１ｂ側に張り出したブラケット２２に片持ち支持してトルク受ロッド３と一体なように設けられ、摺動ガイド部１２はシャフト形状の摺動部１１との嵌め合いのためにシリンダ形状とし、シリンダ２の外周面にブラケット２３を介しシリンダ２と平行なように一体に設けられている。
【００３０】
摺動部１１は摺動ガイド部１２のブラケット２２側端部に保持したゴムブッシュ２４に摺動できるように嵌め合わせて摺動ガイド部１２内に挿入し、戻しばね５とともに摺動ガイド部１２内に収容され、前記ゴムブッシュ２４と摺動部１１とで嵌め合い部１３を形成している。これにより、摺動部１１および摺動ガイド部１２の嵌め合い構造を利用して、摺動部１１および戻しばね５が外気などの外部環境から保護されるようにしている。特に嵌め合い部１３のゴムブッシュ２４がシール作用を発揮するので有利である。
【００３１】
戻しばね５は摺動部１１のまわりにて、摺動部１１の摺動ガイド部１２内への挿入端１１ａにナット２６により固定したばね受２５と、摺動ガイド部１２の端部壁１２ａとの間に働かされている。摺動ガイド部１２の端部壁１２ａは前記ゴムブッシュ２４の外回りおよび内側端部を包み込んで保持するハウジング１２ｂを有し、ゴムブッシュ２４が摺動部１１との嵌まり合いによってトルク受ロッド３の振動や研摩子４が踏面２１ａの接線方向の力を受けるのに十分な弾性支持強度を確保するようにしている。また、これによって研摩子４が踏面２１ａに押し当てられて振れたりしても中立位置に復元させる役目もする。これらの役目のために必要ならゴムブッシュ２４はシリンダ形状をした摺動ガイド部１２内のスペースを利用して長く設計し嵌め合い部１３の領域を拡大することもできる。
【００３２】
また、前記のように摺動部１１および摺動ガイド部１２の組が車輪２１のフランジ２１ｂ側に設けられていることにより、研摩子４の反フランジ２１ｂ側への前記脱シュー現象を、摺動部１１および摺動ガイド部１２の嵌め合い部１３によるフランジ２１ｂ側からの引き止め作用によって効果的に受け止めることができる。また、シリンダ２およびトルク受ロッド３との嵌め合い部１６と、摺動部１１および摺動ガイド部１２の嵌め合い部１３との位置に誤差があってもゴムブッシュ２４の弾性変形によって吸収されるので、摺動する嵌め合い部１６、１３が複数存在しても問題はないし、嵌め合い部１３をシリンダ２のまわりの複数個所に設けて支持効果を高めることもできる。
【００３３】
なお、研摩子受３７は図６、図７に示すような矩形の板状をなし、研摩子４の基部４ａの背面に設けた取付枠４１内へその一側にある開放口４１ｂから反対側の奥壁４１ｃまで挿入し、挿入終点にて研摩子受３７の前記挿入側端部に形成された上下２つの凸部３７ａが取付枠４１の奥壁４１ｃに形成された窓４１ａから図６に仮想線で示し、図７に実線で示すように突出する。この奥壁４１ｃから突出した凸部３７ａにコッタ３９を図７に示すように上方から挿入する。このとき、コッタ３９は奥壁４１ｃの外面と引っ掛かり合って研摩子受３７が取付枠４１から抜け出るのを阻止する抜け止め状態になる。
【００３４】
この抜け止めはコッタ３９をストッパ３９ａにより阻止されるまで凸部３７ａに挿入して行い、挿入終点にてコッタ３９の上端にあるハンドル３９ｃによりコッタ３９を反時計まわりに回動させると、ハンドル３９ｃに続くロックピン３９ｂが研摩子受３７に設けられたコ字形の係止部４２内に設けられた板ばねよりなるキャッチばね４２ａに弾性的に嵌まり込んで図７に示すように把持され、不用意には抜け出ないロック状態になる。このロック状態ではハンドル３９ｃにてコッタ３９を時計まわりに回動させてロックピン３９ｂをキャッチばね４２ａから外し出さない限り、コッタ３９は抜き取れない。また、仮にコッタ３９がキャッチばね４２ａから外れたとしても外的要因がない限り、研摩子受３７から抜け落ちることはない。従って、既述した従来の筒軸による蔓巻きばねを利用した抜け止め構造のような蔓巻きばねの折損による抜け落ちが生じる恐れがなく安全確保に有利である。
【００３５】
なお、従来同様にトルク受ロッド３の後退位置を規制するラッチ受３１とラッチ３２、およびラッチ３２をラッチ受３１の歯３１ａに係合させるように付勢するばね３３が設けられているし、シリンダ２とトルク受ロッド３との間をシールするブーツ３４、ラッチ３２とラッチ支持筒３６との間をシールするブーツ３５も設けられている。
【００３６】
図４、図５に示す実施例のダイヤフラム９は、シリンダ２の一端とこれを閉じる端板１７との間に外周部を挟み入れた状態でシリンダ２と端板１７とをナット１８にて締結することにより固定され、内周部をトルク受ロッド３の一端３ａの外周の抜け止め面に嵌め合わせて押え金１９の筒部１９ａにより押え付け、押え金１９をボルト２０にてトルク受ロッド３の端面に締結することにより固定されている。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、シリンダは本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッドを収容するだけであり、シリンダ外に設けたトルク受ロッドと一体な摺動部と、シリンダと一体で前記摺動部と摺動できるように嵌まり合う摺動ガイド部との間に戻しばねを働かせてあるので、シリンダ構造および戻しばね設置構造を併せ部品点数および組み立て工数の少ない簡単な構造になり、コストが低減する。
【００３８】
また、トルク受ロッドの回転はシリンダ外の摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部全域で分散して受け止める上、この嵌め合い部はシリンダの中心軸線から研摩子の端部よりも大きく離れて位置して研摩子が車輪の踏面に押し付けられて振れるときの力が縮小して働くので、トルク受ロッドの回転力を小さな負荷で耐久性よく確実に阻止することができる。このように、トルク受ロッドの回転を受けるのに特別な部材および組み立てが要らないことも構造の簡略化および低コスト化に貢献する。
【００３９】
また、シリンダの空気室内には本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッドがあれば足り、多くの金属部材が配置されている従来の場合に比し防錆上有利であり耐久性が向上する。
【００４０】
また、振動および研摩子に作用する踏面の接線方向の力、あるいは車輪の踏面がレール頂面の内側傾斜角に合わせた反フランジ側に先細りとなる傾斜面になっていて押し当てられる研摩子が踏面傾斜に沿って反フランジ側に滑ろうとする脱シュー現象による負荷を、シリンダとトルク受ロッドとの嵌め合い部と、シリンダ外の摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部とで、小さく分散して耐久性よく受けることができる。
【００４１】
摺動部および戻しばねが摺動ガイド部内に収容されていると、双方の嵌め合い構造を利用して外気との接触を防止して防錆が図れるので有利である。
【００４２】
摺動部および摺動ガイド部の組が、研摩子が対向する車輪のフランジ側に設けられていると、研摩子の前記脱シュー現象を、摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部によるフランジ側からの引きとめ作用によって効果的に受け止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施例に係る鉄道車両の踏面清掃装置を示す半部を縦断して見た側面断面図である。
【図２】図１の装置の縦断平面図である。
【図３】図１の装置の背部から見た端面図である。
【図４】本発明の別の実施例に係る鉄道車両の踏面清掃装置を示す半部を縦断して見た側面断面図である。
【図５】図４の装置の縦断平面図である。
【図６】研摩子受と研摩子との嵌め合い部を分離状態で見た斜視図である。
【図７】研摩子受と研摩子との嵌め合い部を嵌め合わせ状態で見た斜視図である。
【図８】従来の鉄道車両の踏面清掃装置を示す縦断平面図である。
【図９】図８の装置の平面図である。
【図１０】図９の装置のトルク受ロッドと研摩子受との連結部を示す下面図である。
【図１１】図９の研摩子受と研摩子との抜け止め部の断面図である。
【符号の説明】
１ 取付け部
２ シリンダ
３ トルク受ロッド
３ａ 一端
３ｂ 突出端
４ 研摩子
５ 戻しばね
６ 給気口
７ ピストン
８ シールパッキング
９ ダイヤフラム
１１ 摺動部
１２ 摺動ガイド部
１３、１６ 嵌め合い部
１４ 中心軸線
１５ 空気室
２１ 車輪
２１ａ 踏面
２２ ブラケット
２４ ゴムブッシュ
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の走行中に車輪踏面に研摩子を押し当てて付着しているごみ等を除去し、また、研摩により車輪踏面とレールとの粘着を高めて、滑走やフラットの発生を防止する鉄道車両の車輪踏面清掃装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような車輪踏面清掃装置は例えば特開２０００−２２５９４５号公報で知られている。このものは、図８、図９に示すように、鉄道車両への取付け部ａを有したシリンダｂと、このシリンダｂに伸縮できるよう一端側が挿入されシリンダｂからの突出端に研摩子ｃを支持し踏面清掃時のトルクを受けるトルク受ロッドｄと、このトルク受ロッドｄが伸張して研摩子ｃを車輪の踏面に押し当てる清掃状態から、トルク受ロッドｄおよび研摩子ｃを復帰させる戻しばねｅとを備えている。
【０００３】
トルク受ロッドｄは給気側が開放された中空軸でその一端側内周に装着したばね座ｆとシリンダｂの軸線上に位置してシリンダｂの一端側に片持ち支持されトルク受ロッドｄ内にその一端側から挿入された支持桿ｇの他端側に装着されたばね座ｈとの間に前記戻しばねｅが働かされている。
【０００４】
トルク受ロッドｄの後退位置を規制するラッチ受ｊがシリンダｂとトルク受ロッドｄとの間に摺動できるように設けられ、シリンダｂの軸線に直角方向に設けられたラッチｋがばねｌの付勢によってラッチ受ｊの鋸歯状の歯ｊ１に係合させて必要規制位置から後退できないように係止する。この係止はラッチｋをばねｌに抗して手で引き戻すことにより解除され、ラッチ受ｊの位置を自由に変えられる状態になる。
【０００５】
トルク受ロッドｄと研摩子受ｍとは図８〜図１０に示すように、双方の嵌め合わせ部を貫通する２本のボルトｐとナットｑとで締結して連結し緩み止めしている。研摩子受ｍと研摩子ｃとは図８、図１０、図１１に示すように、研摩子ｃを研摩子受ｍに嵌め合わせるとき、研摩子ｃの筒軸ｓが研摩子受ｍの取付け孔ｒに嵌まり合っていって抜け止め部ｔをばねｕに抗して内側に押し込みながら研摩子ｃの内側から外側に突き抜け、研摩子ｃが研摩子受ｍに嵌まり終えたとき筒軸ｓの抜け止め部ｔは図１１に示すように取付け孔ｒを潜り終えて取付け孔ｒによる拘束を解かれるので、ばねｕの付勢により筒軸ｓから側方に突出させられて取付け孔ｒの口縁に引っ掛り筒軸ｓを抜け止めする。つまり、研摩子ｃを研摩子受ｍへの嵌め合い状態に係止する。
【０００６】
また、トルク受ロッドｄの回転は、シリンダｂに側方から挿入して螺着したピンｖをトルク受ロッドｄの切り欠き部ｄ１に係合させることにより防止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のような構造では、シリンダｂは多数の部材が多重に重なった構造になるとともに、トルク受ロッドｄの回転止めに特別な部材および組み立てが必要なため、構造が複雑で部品点数および組み立て工数の多い高価なものとなる。
【０００８】
また、トルク受ロッドｄの回転をシリンダｂの周壁近くのピンｖによって、シリンダｂの中心軸線に対し研摩子ｃの端部位置よりも近い位置にて受けているため、研摩子ｃが車輪の踏面に圧接して中心軸線まわりに振れるときの外力が拡大して働き、これを極く小さな局部で受けるピンｖが摩耗しやすい傾向にあり耐久性の上で不利となる。
【０００９】
また、シリンダｂの空気室ｗ内に多くの金属部材が配置されているので、シリンダｂのトルク受ロッドｄが突出している開口部にブーツが設けられるにしても、シリンダｂの空気室に出入りする空気中の湿気などに触れるので防錆上好ましくなく耐久性の面で不利となる。
【００１０】
また、振動および研摩子ｃに作用する踏面の接線方向の力をシリンダｂの一部で集中して受け止める構造であるためシリンダｂの耐久性も不利となる。
【００１１】
また、ねじ止め部が多く緩み止め対策も含めて作業性が悪く生産性が低いのでコスト高の原因になる。
【００１２】
本発明の目的は、構造が簡単で組み立てやすく安価でしかも耐久性のよい鉄道車両の車輪踏面清掃装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の鉄道車両の車輪踏面清掃装置は、鉄道車両への取付け部を有したシリンダと、このシリンダに伸縮できるよう一端側が挿入されシリンダからの突出端に研摩子を支持し踏面清掃時のトルクを受けるトルク受ロッドと、このトルク受ロッドが伸張して研摩子を車輪の踏面に押し当てる清掃状態から復帰させる戻しばねとを備えたものにおいて、トルク受ロッドの突出端部のまわりにシリンダに平行な摺動部を一体に設けるとともに、シリンダまわりに一体に設けた摺動ガイド部に前記摺動部を摺動できるように嵌め合わせ、摺動部および戻しばねは摺動ガイド部内に収容されていることを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成では、シリンダは本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッドを収容するだけであり、シリンダ外に設けたトルク受ロッドと一体な摺動部と、シリンダと一体で前記摺動部と摺動できるように嵌まり合う摺動ガイド部との間に戻しばねを働かせてあるので、シリンダ構造および戻しばね設置構造を併せ部品点数および組み立て工数の少ない簡単な構造になり、コストが低減する。
【００１５】
また、トルク受ロッドの回転はシリンダ外の摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部全域で分散して受け止める上、この嵌め合い部はシリンダの中心軸線から研摩子の端部よりも大きく離れて位置して研摩子が車輪の踏面に押し付けられて振れるときの力が縮小して働くので、トルク受ロッドの回転力を小さな負荷で耐久性よく確実に阻止することができる。このように、トルク受ロッドの回転を受けるのに特別な部材および組み立てが要らないことも構造の簡略化および低コスト化に貢献する。
【００１６】
また、シリンダの空気室内には本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッドがあれば足り、多くの金属部材が配置されている従来の場合に比し防錆上有利であり耐久性が向上する。
【００１７】
また、振動および研摩子に作用する踏面の接線方向の力、あるいは車輪の踏面がレール頂面の内側傾斜角に合わせた反フランジ側に先細りとなる傾斜面になっていて押し当てられる研摩子が踏面傾斜に沿って反フランジ側に滑ろうとする脱シュー現象による負荷を、シリンダとトルク受ロッドとの嵌め合い部と、シリンダ外の摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部とで、小さく分散して耐久性よく受けることができる。
【００１８】
摺動部および戻しばねが摺動ガイド部内に収容されていると、双方の嵌め合い構造を利用して外気との接触を防止して防錆が図れるので有利である。
【００１９】
摺動部および摺動ガイド部の組は、研摩子が対向する車輪のフランジ側に設けられていると、研摩子の前記脱シュー現象を、摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部によるフランジ側からの引き止め作用によって効果的に受け止めることができる。
【００２０】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発明の各特徴はそれ単独で、あるいは可能な限り種々な組合せで複合して用いることができる。
【００２１】
【実施例】
以下、図１〜図５を参照して本発明に係る幾つかの実施例について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下に示す各実施例のそれぞれは本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２２】
図１〜図３に示す実施例、図４、図５に示す実施例のそれぞれは、鉄道車両への取付け部１を有したシリンダ２と、このシリンダ２に伸縮できるよう一端３ａ側が挿入されシリンダ２からの突出端３ｂに研摩子４を支持し踏面清掃時のトルクを受けるトルク受ロッド３と、このトルク受ロッド３が伸張して研摩子４を図２に模式的に示す車輪２１の踏面２１ａに押し当てる清掃状態から復帰させる戻しばね５とを備えた基本構成を有し、給気口６からシリンダ２の空気室１５内に空気が送り込まれると、トルク受ロッド３は戻しばね５に抗し図２の左方に伸張され研摩子４を車輪２１の踏面２１ａに押し当てて清掃を行う。空気室１５内の空気を開放するとトルク受ロッド３は戻しばね５の付勢によって研摩子４を伴い復帰されて、研摩子４を車輪２１の踏面２１ａから引き離す。
【００２３】
以上のようにトルク受ロッド３が送り込み空気に応動するために、図１〜図３に示す実施例ではトルク受ロッド３をピストン７に連結し、ピストン７とシリンダ２との間にシールパッキング８を設けている。また、図４、図５に示す実施例ではトルク受ロッド３の一端３ａとシリンダ２の内周との間にダイヤフラム９を設けている。
【００２４】
いずれの実施例においても、トルク受ロッド３の突出端３ｂ部のまわりにシリンダ２に平行な摺動部１１を一体に設けるとともに、シリンダ２まわりに一体に設けた摺動ガイド部１２に前記摺動部１１を摺動できるように嵌め合わせ、摺動ガイド部１２と摺動部１１との間に前記戻しばね５を働かせてある。
【００２５】
このようにすると、シリンダ２は本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッド３を収容するだけであり、シリンダ２外に設けた摺動部１１と、この摺動部１１と摺動できるように嵌まり合う摺動ガイド部１２との間に戻しばね５を働かせてあるので、シリンダ２の構造および戻しばね５の設置構造を併せ部品点数および組み立て工数の少ない簡単な構造になり、コストが低減する。
【００２６】
また、トルク受ロッド３の回転はシリンダ２外の摺動部１１および摺動ガイド部１２の嵌め合い部１３全域で分散して受け止める上、この嵌め合い部１３はシリンダ２の中心軸線１４から研摩子４の端部４ｃよりも図２、図５に示すように大きく離れて位置することにより、研摩子４が車輪２１の踏面２１ａに押し付けられて振れるときの力が縮小して働く。従って、トルク受ロッド３の回転を小さな負荷で耐久性よく確実に阻止することができる。同時に、トルク受ロッド３の回転を受けるのに特別な部材および組み立てが要らないことも構造の簡略化および低コスト化に貢献する。
【００２７】
また、シリンダ２の空気室１５内には本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッド３があれば足り、多くの金属部材が配置されている従来の場合に比し防錆上有利であり耐久性が向上する。具体的には、図１〜図３に示す実施例ではトルク受ロッド３およびピストン７が空気室１５に位置し、図４、図５に示す実施例ではトルク受ロッド３とダイヤフラム９が空気室１５に位置している。しかし、ダイヤフラム９は防錆の対象にならない非金属部材である。
【００２８】
また、振動および研摩子４に作用する踏面２１ａの接線方向の力、あるいは車輪２１の踏面２１ａがレール頂面の内側傾斜角に合わせた反フランジ２１ｂ側に先細りとなる傾斜面になっていて押し当てられる研摩子４が踏面傾斜に沿って反フランジ２１ｂ側に滑ろうとする脱シュー現象による負荷を、シリンダ２とトルク受ロッド３との嵌め合い部１６と、シリンダ２外の摺動部１１および摺動ガイド部１２の嵌め合い部１３とで、小さく分散して耐久性よく受けることができる。
【００２９】
図１〜図３に示す実施例、図４、図５に示す実施例では、さらに、摺動部１１はシャフト形状をなして図２に示すようにトルク受ロッド３の突出端３ｂの側方つまり車輪２１のフランジ２１ｂ側に張り出したブラケット２２に片持ち支持してトルク受ロッド３と一体なように設けられ、摺動ガイド部１２はシャフト形状の摺動部１１との嵌め合いのためにシリンダ形状とし、シリンダ２の外周面にブラケット２３を介しシリンダ２と平行なように一体に設けられている。
【００３０】
摺動部１１は摺動ガイド部１２のブラケット２２側端部に保持したゴムブッシュ２４に摺動できるように嵌め合わせて摺動ガイド部１２内に挿入し、戻しばね５とともに摺動ガイド部１２内に収容され、前記ゴムブッシュ２４と摺動部１１とで嵌め合い部１３を形成している。これにより、摺動部１１および摺動ガイド部１２の嵌め合い構造を利用して、摺動部１１および戻しばね５が外気などの外部環境から保護されるようにしている。特に嵌め合い部１３のゴムブッシュ２４がシール作用を発揮するので有利である。
【００３１】
戻しばね５は摺動部１１のまわりにて、摺動部１１の摺動ガイド部１２内への挿入端１１ａにナット２６により固定したばね受２５と、摺動ガイド部１２の端部壁１２ａとの間に働かされている。摺動ガイド部１２の端部壁１２ａは前記ゴムブッシュ２４の外回りおよび内側端部を包み込んで保持するハウジング１２ｂを有し、ゴムブッシュ２４が摺動部１１との嵌まり合いによってトルク受ロッド３の振動や研摩子４が踏面２１ａの接線方向の力を受けるのに十分な弾性支持強度を確保するようにしている。また、これによって研摩子４が踏面２１ａに押し当てられて振れたりしても中立位置に復元させる役目もする。これらの役目のために必要ならゴムブッシュ２４はシリンダ形状をした摺動ガイド部１２内のスペースを利用して長く設計し嵌め合い部１３の領域を拡大することもできる。
【００３２】
また、前記のように摺動部１１および摺動ガイド部１２の組が車輪２１のフランジ２１ｂ側に設けられていることにより、研摩子４の反フランジ２１ｂ側への前記脱シュー現象を、摺動部１１および摺動ガイド部１２の嵌め合い部１３によるフランジ２１ｂ側からの引き止め作用によって効果的に受け止めることができる。また、シリンダ２およびトルク受ロッド３との嵌め合い部１６と、摺動部１１および摺動ガイド部１２の嵌め合い部１３との位置に誤差があってもゴムブッシュ２４の弾性変形によって吸収されるので、摺動する嵌め合い部１６、１３が複数存在しても問題はないし、嵌め合い部１３をシリンダ２のまわりの複数個所に設けて支持効果を高めることもできる。
【００３３】
なお、研摩子受３７は図６、図７に示すような矩形の板状をなし、研摩子４の基部４ａの背面に設けた取付枠４１内へその一側にある開放口４１ｂから反対側の奥壁４１ｃまで挿入し、挿入終点にて研摩子受３７の前記挿入側端部に形成された上下２つの凸部３７ａが取付枠４１の奥壁４１ｃに形成された窓４１ａから図６に仮想線で示し、図７に実線で示すように突出する。この奥壁４１ｃから突出した凸部３７ａにコッタ３９を図７に示すように上方から挿入する。このとき、コッタ３９は奥壁４１ｃの外面と引っ掛かり合って研摩子受３７が取付枠４１から抜け出るのを阻止する抜け止め状態になる。
【００３４】
この抜け止めはコッタ３９をストッパ３９ａにより阻止されるまで凸部３７ａに挿入して行い、挿入終点にてコッタ３９の上端にあるハンドル３９ｃによりコッタ３９を反時計まわりに回動させると、ハンドル３９ｃに続くロックピン３９ｂが研摩子受３７に設けられたコ字形の係止部４２内に設けられた板ばねよりなるキャッチばね４２ａに弾性的に嵌まり込んで図７に示すように把持され、不用意には抜け出ないロック状態になる。このロック状態ではハンドル３９ｃにてコッタ３９を時計まわりに回動させてロックピン３９ｂをキャッチばね４２ａから外し出さない限り、コッタ３９は抜き取れない。また、仮にコッタ３９がキャッチばね４２ａから外れたとしても外的要因がない限り、研摩子受３７から抜け落ちることはない。従って、既述した従来の筒軸による蔓巻きばねを利用した抜け止め構造のような蔓巻きばねの折損による抜け落ちが生じる恐れがなく安全確保に有利である。
【００３５】
なお、従来同様にトルク受ロッド３の後退位置を規制するラッチ受３１とラッチ３２、およびラッチ３２をラッチ受３１の歯３１ａに係合させるように付勢するばね３３が設けられているし、シリンダ２とトルク受ロッド３との間をシールするブーツ３４、ラッチ３２とラッチ支持筒３６との間をシールするブーツ３５も設けられている。
【００３６】
図４、図５に示す実施例のダイヤフラム９は、シリンダ２の一端とこれを閉じる端板１７との間に外周部を挟み入れた状態でシリンダ２と端板１７とをナット１８にて締結することにより固定され、内周部をトルク受ロッド３の一端３ａの外周の抜け止め面に嵌め合わせて押え金１９の筒部１９ａにより押え付け、押え金１９をボルト２０にてトルク受ロッド３の端面に締結することにより固定されている。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、シリンダは本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッドを収容するだけであり、シリンダ外に設けたトルク受ロッドと一体な摺動部と、シリンダと一体で前記摺動部と摺動できるように嵌まり合う摺動ガイド部との間に戻しばねを働かせてあるので、シリンダ構造および戻しばね設置構造を併せ部品点数および組み立て工数の少ない簡単な構造になり、コストが低減する。
【００３８】
また、トルク受ロッドの回転はシリンダ外の摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部全域で分散して受け止める上、この嵌め合い部はシリンダの中心軸線から研摩子の端部よりも大きく離れて位置して研摩子が車輪の踏面に押し付けられて振れるときの力が縮小して働くので、トルク受ロッドの回転力を小さな負荷で耐久性よく確実に阻止することができる。このように、トルク受ロッドの回転を受けるのに特別な部材および組み立てが要らないことも構造の簡略化および低コスト化に貢献する。
【００３９】
また、シリンダの空気室内には本来のピストンロッドに相当するトルク受ロッドがあれば足り、多くの金属部材が配置されている従来の場合に比し防錆上有利であり耐久性が向上する。
【００４０】
また、振動および研摩子に作用する踏面の接線方向の力、あるいは車輪の踏面がレール頂面の内側傾斜角に合わせた反フランジ側に先細りとなる傾斜面になっていて押し当てられる研摩子が踏面傾斜に沿って反フランジ側に滑ろうとする脱シュー現象による負荷を、シリンダとトルク受ロッドとの嵌め合い部と、シリンダ外の摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部とで、小さく分散して耐久性よく受けることができる。
【００４１】
摺動部および戻しばねが摺動ガイド部内に収容されていると、双方の嵌め合い構造を利用して外気との接触を防止して防錆が図れるので有利である。
【００４２】
摺動部および摺動ガイド部の組が、研摩子が対向する車輪のフランジ側に設けられていると、研摩子の前記脱シュー現象を、摺動部および摺動ガイド部の嵌め合い部によるフランジ側からの引きとめ作用によって効果的に受け止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施例に係る鉄道車両の踏面清掃装置を示す半部を縦断して見た側面断面図である。
【図２】図１の装置の縦断平面図である。
【図３】図１の装置の背部から見た端面図である。
【図４】本発明の別の実施例に係る鉄道車両の踏面清掃装置を示す半部を縦断して見た側面断面図である。
【図５】図４の装置の縦断平面図である。
【図６】研摩子受と研摩子との嵌め合い部を分離状態で見た斜視図である。
【図７】研摩子受と研摩子との嵌め合い部を嵌め合わせ状態で見た斜視図である。
【図８】従来の鉄道車両の踏面清掃装置を示す縦断平面図である。
【図９】図８の装置の平面図である。
【図１０】図９の装置のトルク受ロッドと研摩子受との連結部を示す下面図である。
【図１１】図９の研摩子受と研摩子との抜け止め部の断面図である。
【符号の説明】
１ 取付け部
２ シリンダ
３ トルク受ロッド
３ａ 一端
３ｂ 突出端
４ 研摩子
５ 戻しばね
６ 給気口
７ ピストン
８ シールパッキング
９ ダイヤフラム
１１ 摺動部
１２ 摺動ガイド部
１３、１６ 嵌め合い部
１４ 中心軸線
１５ 空気室
２１ 車輪
２１ａ 踏面
２２ ブラケット
２４ ゴムブッシュ
Claims (2)
- 鉄道車両への取付け部を有したシリンダと、このシリンダに伸縮できるよう一端側が挿入されシリンダからの突出端に研摩子を支持し踏面清掃時のトルクを受けるトルク受ロッドと、このトルク受ロッドが伸張して研摩子を車輪の踏面に押し当てる清掃状態から復帰させる戻しばねとを備えた鉄道車両の車輪踏面清掃装置において、
トルク受ロッドの突出端部のまわりにシリンダに平行な摺動部を一体に設けるとともに、この摺動部をシリンダまわりに一体に設けた摺動ガイド部に摺動できるように嵌め合わせ、
摺動部および戻しばねは摺動ガイド部内に収容されている
ことを特徴とする鉄道車両の車輪踏面清掃装置。 - 摺動部および摺動ガイド部の組は、シリンダに対し研摩子が対向する車輪のフランジ側に設けられている請求項１に記載の鉄道車両の車輪踏面清掃装置。
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