JP4871905B2 - 軌道分岐部の異物除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、基本レールとこの基本レールに対して当接及び離間可能なトングレールとを有する軌道分岐部において設けられ、圧縮空気を噴射することで基本レールとトングレールとの間に落下した異物を除去する、軌道分岐部の異物除去装置に関する。

従来より、降雪地方では、鉄道の軌道分岐部において、電熱式、熱風式、温水式等の融雪装置が用いられている。しかし、このような融雪装置によると、車両が軌道分岐部を通過する際にその振動によって落とされる落下雪氷を短時間で溶かすことが難しく、また、雪氷がバラスト（軌道において敷き詰められた砕石や砂利）上に落下した際の衝撃による飛石等を除去することはできない。そこで、圧縮空気を噴射することで軌道分岐部における基本レールとトングレールとの間に落下した異物を除去する異物除去装置が提案されている（特許文献１乃至特許文献７参照）。

上記特許文献１乃至特許文献７に開示された異物除去装置においては、ノズルが設けられた配管ユニットの取り付け構成や、空気源装置から軌道分岐部におけるレール間（基本レールとトングレールとの間）に配置される配管ユニットに圧縮空気を供給する配管の構成が異なっている。まず、特許文献１及び特許文献２においては、配管ユニットがレールに対してそのレールの腹部に設けた孔にボルトを挿通させて取り付けられる異物除去装置が開示されている。また、特許文献３においては、レールの底面に沿って配置される特殊な構造の挟持金具を用いるとともにレールストッパの取付ボルトを利用することで、配管ユニットがレールに対して取り付けられた異物除去装置が開示されている。これらの特許文献１乃至特許文献３に開示された異物除去装置は、空気源装置から軌道分岐部における一方のレール間に取り付けられる配管ユニットに対して、１本の配管で圧縮空気が供給されるように構成されている。また、特許文献４乃至特許文献６においては、配管ユニットをレールに固定する取り付け用の部材（ボルトやねじ等）が中空構造で設けられ、その内部が圧縮空気を配管ユニットに供給する供給通路として構成されている異物除去装置が開示されている。また、特許文献７においては、配管ユニットが各まくらぎに設けられている異物除去装置が開示されている。これらの特許文献４乃至特許文献７に開示された異物除去装置は、空気源装置から軌道分岐部における一方のレール間に配置される配管ユニットに圧縮空気を供給する配管は複数に分岐している。

特開平６−２４０６０５号公報（第２−３頁、第１図、第３図） 特開平７−５４３１７号公報（第２−３頁、第１−２図） 特開２０００−１４４６０２号公報（第３頁、第１−７図） 特開２０００−１４４６７０号公報（第３頁、第１−２図、第５図） 特開平７−５４３１８号公報（第３頁、第１−２図） 特開２００１−１３１９３５号公報（第４頁、第２−３図） 特開平６−２４０６０６号公報（第２−３頁、第１図、第３図）

特許文献１及び特許文献２に開示の異物除去装置では、配管ユニットをレールに取り付けるための孔をレールに対して加工する必要があるため、レールの強度に影響を与えてしまうとともに、レール交換等の保守作業時に異物除去装置の取り外し及び取り付けのための手間も多くかかることになってしまう。また、特許文献３に開示の異物除去装置では、レールストッパの取り付けボルトを利用するとともに特殊な構造の金具でレールに固定する必要があることから、レール交換等のレール保守作業時の手間が多くかかることになってしまう。また、特許文献４乃至特許文献６に開示の異物除去装置では、特許文献１及び特許文献２の場合と同様に、配管ユニットをレールに取り付けるための孔加工が必要となってしまう。そして、特許文献４乃至特許文献６の異物除去装置では、配管ユニットをレールに取り付けるための部材の内部を圧縮空気の供給通路として利用できるが、レールの強度確保のためにレールに加工される孔の径が制限されることになる。このため、各ノズルから噴射される圧縮空気の量を必要量確保する観点から、空気源装置から複数に分岐して配管ユニットに圧縮空気を供給する配管構造が必要となってしまう。これにより、レール交換等の保守作業時の手間が多くかかり、とくに、軌道を整備するためにバラストを突き固める軌道突固め作業（いわゆる、マルタイ工事）の際には、複数の分岐配管を全て取り外す作業が必要となり、レール保守作業の手間が多く費やされることになってしまう。また、特許文献７に開示の異物除去装置では、各まくらぎに配管ユニットが取り付けられるため、複数に分岐した配管のそれぞれから圧縮空気を供給する構造となってしまい、特許文献４乃至特許文献６と同様、レール交換やマルタイ工事等のレール保守作業時に多くの手間が費やされることになってしまう。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、レールの強度に影響を与えることなく、且つレール保守作業の手間を削減することができる、軌道分岐部の異物除去装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１発明に係る軌道分岐部の異物除去装置は、基本レールと当該基本レールに対して当接及び離間可能なトングレールとを有する軌道分岐部に対して設けられ、圧縮空気を噴射することで前記基本レールと前記トングレールとの間に落下した異物を除去する、軌道分岐部の異物除去装置であって、圧縮空気を噴射するノズルを有するノズルユニットと、前記ノズルユニットに接続するヘッダー配管を有する配管ユニットと、前記配管ユニットを介して前記ノズルユニットに圧縮空気を供給する空気源装置と、を備えている。そして、第１発明に係る軌道分岐部の異物除去装置は、前記軌道分岐部には、軌道と垂直な方向に配置される横まくらぎと軌道に沿って配置される縦まくらぎとが組み合わされて構成されるまくらぎ構造が配置され、前記ヘッダー配管は、少なくとも一部が前記縦まくらぎに内蔵され、前記空気源装置からの圧縮空気を供給する空気配管は、前記横まくらぎの長手方向における端部において前記配管ユニットに接続することを特徴とする。

この発明によると、横まくらぎと縦まくらぎとが組み合わされるまくらぎ構造に対して、配管ユニットにおいてノズルユニットに接続するヘッダー配管が、縦まくらぎに内蔵されるように配設される。このため、ノズルユニットやヘッダー配管を取り付けるための加工がレールに施されることが無く、レールの強度に影響を及ぼしてしまうことが防止されることになる。そして、縦まくらぎ内における十分に余裕のあるスペースを活用してヘッダー配管を配置できるため、各ノズルから噴射される圧縮空気の量を必要量確保する観点から十分な大きさのヘッダー配管を容易に配設することができる。さらに、圧縮空気を供給する空気配管が、横まくらぎの長手方向における端部にて配管ユニットに接続するようになっている。このため、上記空気配管を配管ユニットに接続するに際して、レールや転轍機等との設備的な干渉がほとんど無く、各ノズルから噴射される圧縮空気の必要量を確保するのに十分な径の大きさの空気配管を接続することができる。これにより、ノズルが多く設けられたヘッダー配管であっても、１本の空気配管を接続することで必要な量の圧縮空気の供給を確保することができる。また、上記のように、縦まくらぎにヘッダー配管が配設されて横まくらぎの端部にて空気配管が配管ユニットに接続する構成のため、レール交換やマルタイ工事等のレール保守作業の際には、ノズルユニットや配管ユニットを取り外す必要がなく、空気配管を取り外す手間もほとんどかからなくなる。このため、従来技術に比して、レール保守作業の手間が大幅に削減されることになる。
従って、レールの強度に影響を与えることなく、且つレール保守作業の手間を削減することができる、軌道分岐部の異物除去装置を提供することができる。

第２発明に係る軌道分岐部の異物除去装置は、第１発明の軌道分岐部の異物除去装置において、前記縦まくらぎの上面には、スリット状の開口が形成され、前記ヘッダー配管の上面には、前記開口を塞ぐとともに当該ヘッダー配管を前記縦まくらぎに対して固定するブラケット部が設けられていることを特徴とする。

この発明によると、縦まくらぎの上面のスリット状の開口をブラケット部が塞ぐようにヘッダー配管が配置されることで、ヘッダー配管が縦まくらぎに対して内蔵されるように配置されて固定されることになる。このため、縦まくらぎへ内蔵された状態となるようにヘッダー配管を取り付けることを簡単に行うことができ、異物除去装置を軌道分岐部に配設する施工作業の容易化を図ることができる。

第３発明に係る軌道分岐部の異物除去装置は、第１発明又は第２発明の軌道分岐部の異物除去装置において、前記配管ユニットは、前記ヘッダー配管から分岐し、当該ヘッダー配管に連通するとともに前記横まくらぎに少なくとも一部が内蔵されて当該横まくらぎの端部で前記空気配管に接続する分岐配管を有することを特徴とする。

この発明によると、ヘッダー配管から分岐する分岐配管を横まくらぎに内蔵するように配置することで、空気配管を横まくらぎの端部にて容易に配管ユニットに対して接続することができる。そして、上記分岐配管は横まくらぎに内蔵されているため、レール等との設備的な干渉が無く、且つ、レール交換やマルタイ工事等のレール保守作業の際に空気配管を取り外す手間がほとんどかからない構成を容易に実現することができる。

第４発明に係る軌道分岐部の異物除去装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかの軌道分岐部の異物除去装置において、前記ノズルユニットは、前記ノズルが上面側に配置される平板状のプレートを備えるとともに、前記ノズルから噴射される圧縮空気が斜め上方に向かって噴射されるように形成され、前記プレートは、軌道に沿う方向で前記ノズルが圧縮空気を噴射する方向の先端側において、斜め上方に向かって突出するように形成されているスロープ部を有することを特徴とする。

この発明によると、ノズルから噴射される圧縮空気によって、雪や飛石などの異物を斜め上方に向かって吹き飛ばし、効率よく除去することができる。そして、ノズルが上面側に配置されるプレートには、圧縮空気の噴射方向の先端側において、斜め上方に向かって突出するスロープ部が形成されている。このため、圧縮空気が噴射されるノズルの斜め上方の領域に対する下方の領域への異物の落下が、プレートのスロープ部によって防止されることになる。また、スロープ部の上に落下した異物も、ノズルから噴射される圧縮空気によって吹き飛ばされて除去されることになる。これにより、ノズルからの圧縮空気が到達しにくい領域に異物が入り込んでしまうことを防止できる。また、ノズルの配設個数の増大を図らなくても、上記プレートが設けられたノズルユニットを構成することで、より少ない個数のノズルで効率よく異物を除去することができ、異物除去装置の加工や組み立ての工数や部材点数の節減を図ることができる。

第５発明に係る軌道分岐部の異物除去装置は、第４発明の軌道分岐部の異物除去装置において、前記プレートは、軌道と垂直な方向で側方に向かって平板状に広がる側方平板部をさらに有することを特徴とする。

この発明によると、軌道と垂直な方向で側方に広がる側方平板部がプレートに設けられているため、ノズルの側方の領域に異物が入り込んでしまうことをこの側方平板部によって防止できる。尚、側方平板部の上に落下した異物は、その箇所に対して圧縮空気の噴射方向の後方側に位置するノズルから噴射される圧縮空気によって吹き飛ばされて除去されることになる。このため、第４発明と同様に、より少ない個数のノズルで効率よく異物を除去することができる。

第６発明に係る軌道分岐部の異物除去装置は、第１発明乃至第５発明のいずれかの軌道分岐部の異物除去装置において、前記ノズルユニットは、前記ヘッダー配管の上面側に配置され、当該ヘッダー配管に連通する中空部が形成されているノズル本体と、前記ノズル本体の上面側に配置され、前記ノズル本体の前記中空部に連通するとともに斜め上方に向かって開口するノズル孔が形成されているブロック体として設けられている前記ノズルと、を有していることを特徴とする。

この発明によると、ヘッダー配管に供給された圧縮空気は、ノズル本体の中空部を介して、ブロック体として設けられたノズルに形成されたノズル孔へと流動し、このノズル孔から斜め上方に向かって噴射される。このため、斜め上方に向かって圧縮空気を噴射するノズルユニットについて、中空部が形成されたノズル本体とノズル孔が形成されたブロック体とにより、簡単な構成で容易に実現することができる。

第７発明に係る軌道分岐部の異物除去装置は、第１発明乃至第６発明のいずれかの軌道分岐部の異物除去装置において、前記ノズルユニットは、圧縮空気を斜め上方に向かって噴射するように形成されるとともに軌道に沿って並んで配置される複数の前記ノズルを備え、前記複数のノズルとして、軌道に沿う方向で前記ノズルが圧縮空気を噴射する方向において前方側に配置される第１ノズルと後方側に配置される第２ノズルとが備えられ、前記第２ノズルにおいて斜め上方に向かって開口するノズル孔の中心線の延長方向が前記第１ノズルの上方を通過するように、前記第２ノズルが形成されていることを特徴とする。

この発明によると、軌道に沿って並ぶ前方側の第１ノズル及び後方側の第２ノズルからは、圧縮空気が斜め上方に向かって噴射される。そして、第２ノズルは、そのノズル孔の中心線の延長方向が第１ノズルの上方を通過するように、形成されている。このため、第２ノズルから噴射される圧縮空気は、第１ノズルから噴射される圧縮空気の上方の領域で斜め上方に向かって噴射されることになる。従って、前後に並ぶ複数のノズルから噴射される圧縮空気は、重複する領域への噴射が抑制されるとともに上下に広がる領域に効率よく分散されて噴射されることになる。このため、より少ない個数のノズルで効率よく異物を除去するノズル配置構成を実現することができる。

本発明によると、レールの強度に影響を与えることなく、且つレール保守作業の手間を削減することができる、軌道分岐部の異物除去装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明の実施形態に係る軌道分岐部の異物除去装置は、軌道分岐部において設けられて圧縮空気を噴射することで基本レールとトングレールとの間に落下した異物を除去する軌道分岐部の異物除去装置として広く適用できるものである。

（軌道分岐部の構成）
図１は、本発明の一実施の形態に係る軌道分岐部の異物除去装置１（以下、単に「異物除去装置１」という）とこの異物除去装置１が設けられた軌道分岐部１００とを示す平面図である。図１に示すように、この軌道分岐部１００においては、一対の基本レール１０１、１０１、一対のトングレール１０２、１０２、転轍機１０３、グリッドまくらぎ１０４等が設置されている。一対の基本レール１０１、１０１は、所定の間隔を離間した状態で配設され、この一対の基本レール１０１、１０１間に、一対のトングレール１０２、１０２が配設されている。基本レール１０１及びトングレール１０２は、グリッドまくらぎ１０４上に床板１０７及びベアリング床板１０８を介して配設されており、トングレール１０２がベアリング床板１０８により移動可能に構成されている。これにより、各トングレール１０２は、各基本レール１０１に対して当接及び離間可能に設けられている。また、各トングレール１０２の端部同士は、転轍機１０３に備えられる転轍棒１０３ａによって一定間隔が維持された状態で連結されている。そして、図示しない制御装置からの指令に基づいて転轍機１０３が作動することにより、基本レール１０１に対してトングレール１０２が当接又は離間する方向に移動し、軌道分岐部１００における走行レールの切り換え動作（ポイントの切り換え動作）が行われるようになっている。

また、軌道分岐部１００に配置されるグリッドまくらぎ１０４は、横まくらぎ１０５と縦まくらぎ１０６とが組み合わされて構成されるまくらぎ構造を備えている。横まくらぎ１０５は、軌道（路盤上に配置されるレール、まくらぎ、道床などの構造物）と垂直な方向に配置され、縦まくらぎ１０６は、軌道に沿って配置されている。図１に例示するグリッドまくらぎ１０４においては、横まくらぎ１０５として、平行に配置される一対の縦まくらぎ１０６の両方に対して掛け渡されるように組み合わされる長まくらぎと、長まくらぎよりも短くてそれぞれ縦まくらぎ１０６に組み合わされる短まくらぎと、が備えられている。横まくらぎ１０５における短まくらぎ、及び縦まくらぎ１０６は、例えば、鋼材料を用いた中空の角パイプ状に形成されている。横まくらぎ１０５における長まくらぎは、例えば、レールからの荷重を支持する両端部分が鋼材料を用いた中空の角パイプ状に形成され、この両端部分がガラス繊維とウレタン樹脂との複合材料により形成された連結部分を介して連結された構造として形成されている。そして、横まくらぎ１０５と縦まくらぎ１０６とは、溶接により接合されている。尚、本実施形態では、短く分割された構造の縦まくらぎ１０６が横まくらぎ１０５を連結する構成のグリッドまくらぎ１０４を例示したが、この通りなくても、本発明を適用できる。例えば、長く連続する縦まくらぎに対して各横まくらぎが組み合わされるグリッドまくらぎ等でも本発明を適用できる。即ち、横まくらぎと縦まくらぎとが組み合わされるまくらぎ構造であれば、その組み合わされる形態によらず、本発明を適用することができる。

（異物除去装置の全体構成）
次に、本実施形態に係る異物除去装置１の構成について説明する。異物除去装置１は、上述した軌道分岐部１００に設けられ、圧縮空気を噴射することで基本レール１０１とトングレール１０２との間に落下した雪や飛石などの異物を除去するために設置される。図１に示すように、空気源装置１１、空気配管１２、配管ユニット１３、ノズルユニット１４等を備えて構成されている。空気源装置１１は、軌道分岐部１００における軌道の近傍に配置されている。一方、配管ユニット１３及びノズルユニット１４は、軌道分岐部１００における基本レール１０１とトングレール１０２との間、及びその近傍の領域において、基本レール１０１が途中から緩やかに湾曲している分岐線側（図１において空気源装置１１が配置されている側）とその反対側で基本レール１０１が真っ直ぐに延びている基準線側（空気源装置１１が配置される側とは反対側）とにそれぞれ配置されている。

また、空気配管１２は、空気源装置１１と配管ユニット１３とを接続して空気源装置１１からの圧縮空気を配管ユニット１３に供給する供給配管として設けられている。この空気配管１２としては、図１に示すように、分岐線側の配管ユニット１３と基準線側の配管ユニット１３とにそれぞれ接続するように、複数（２本）設けられている。尚、基準線側の配管ユニット１３に接続する空気配管１２は、軌道を横断するよう配置されるため、レールと干渉しないように、中途部分が適宜バラスト内に埋設されて配設される。また、図１に示すように、各空気配管１２は、横まくらぎ１０５の長手方向（軌道と垂直な方向）における端部において各配管ユニット１３に接続するように配設されている。

（空気源装置の構成）
図２は、空気源装置１１を示す空気回路図である。図１及び図２に示す空気源装置１１は、配管ユニット１３を介してノズルユニット１４に圧縮空気を供給する圧縮空気供給源として設けられており、コンプレッサ１８、空気タンク１９、電磁切換弁２０ａ、２０ｂなどを備えて構成されている。コンプレッサ１９にて生成された圧縮空気は、空気タンク１９へと貯留されるようになっている。空気タンク１９には、電磁切換弁２０ａ及び空気配管１２を介して、分岐線側の基本レール１０１及びトングレール１０２の間及びその近傍領域に配置される配管ユニット１３及びノズルユニット１４が接続されている。同様に、空気タンク１９には、電磁切換弁２０ｂ及び空気配管１２を介して、空気源装置１１が配置される側とは反対側の基本レール１０１及びトングレール１０２の間の領域に配置される配管ユニット１３及びノズルユニット１４が接続されている。

上述した空気源装置１１において図示しない制御装置からの指令に基づいて電磁切換弁２０ａ及び電磁切換弁２０ｂがそれぞれ遮断位置（図２に示す状態）から連通位置に切り換えられることで、各電磁切換弁２０ａ、２０ｂの下流側に接続された配管ユニット１３及びノズルユニット１４を介して圧縮空気が噴射されることになる。尚、本実施形態の空気源装置１１はコンプレッサ１８を備えて構成されているが、このコンプレッサ１８が共有される状態で備えられているものであってもよい。例えば、空気源装置１１のコンプレッサ１８から、軌道分岐部１００とは異なる軌道分岐部に対応する空気源装置でコンプレッサが設けられていない空気源装置の空気タンクにも圧縮空気が供給されるように構成されていてもよい。また、空気源装置１１が、その逆の構成（空気源装置１１にコンプレッサ１８が設けられておらず、他の空気源装置のコンプレッサから圧縮空気が空気タンク１９に供給される構成）を備えるものであってもよい。

（配管ユニットの構成）
図３は、図１のＡ−Ａ線矢視位置における断面を示した図であり、基本レール１０１についてはその図示を省略し、縦まくらぎ１０６についてはその内部の状態を図示したものである。図４は、軌道分岐部１００の基準線側における配管ユニット１３の一部を基本レール１０１及びトングレール１０２とともに拡大して示す平面図である。また、図５は、配管ユニット１３についてその長手方向における一部を示す図であり、配管ユニット１３の平面図（図５（ａ））と、図５（ａ）のＥ線矢視方向から見た配管ユニット１３の正面図（図５（ｂ））と示す図である。図１、図３乃至図５に示すように、配管ユニット１３は、分岐線側及び基準線側にそれぞれ配設されている。そして、各配管ユニット１３は、それぞれヘッダー配管１５、分岐配管１６、ブラケット部１７等を備えて構成されている。

図３乃至図５によく示すように、ヘッダー配管１５は、中空の角パイプ状に形成され、両端部がいずれも閉じられた状態に形成されている。このヘッダー配管１５は、例えば、鋼材料で形成されている。そして、ヘッダー配管１５は、横まくらぎ１０５を介して直列に連結された縦まくらぎ１０６に沿ってその内部に配置されている。即ち、ヘッダー配管１５は、縦まくらぎ１０６と、横まくらぎ１０５において縦まくらぎ１０５の間に配置される部分とに対して、内蔵されるように配設されている（図３参照）。また、ヘッダー配管１５には、その長手方向に沿ってその上面側において複数のノズルユニット１４が直列に配置されている。後述するように、ヘッダー配管１５内の中空部は各ノズルユニット１４に連通し、ヘッダー配管１５と各ノズルユニット１４とが接続されている。尚、図５（ａ）に示すように、ヘッダー配管１５及びブラケット部１７の両方には、ノズルユニット１４への連通孔２１が形成されている。

図６は、図５のＤ−Ｄ線矢視断面を示した図である。図１、図３乃至図６に示すように、分岐配管１６は、ヘッダー配管１５から分岐するようにヘッダー配管１５に接続する配管構造として設けられている。この分岐配管１６は、その中空部がヘッダー配管１５の中空部に連通するよう形成されている。そして、分岐配管１６は、横まくらぎ１０５に沿って配置されるとともに、この横まくらぎ１０５に内蔵されるように配置されている（図１、図３、図４参照）。また、分岐配管１６は、前述したように、横まくらぎ１０５の端部で空気配管１２に接続するように配設されている（図１参照）。

図７は、図４のＢ−Ｂ線矢視位置での断面図（図７（ａ））と、図４のＣ−Ｃ線矢視位置での断面図（図７（ｂ））とを示したものである。図５乃至図７によく示すように、ブラケット部１７は、細長い平板状に形成されており、ヘッダー配管１５の上面に溶接により接合されている。ブラケット部１７には、ヘッダー配管１５の中空部とノズルユニット１４とを連通する連通孔２１が形成されている（図７参照）。そして、図７によく示すように、縦まくらぎ１０６の上面にはスリット状の細長い開口２２が形成され、この開口２２を塞ぐようにブラケット部１７が溶接によって縦まくらぎ１０６に対して取り付けられる。このとき、ブラケット部１７の上面と縦まくらぎ１０６の上面とが同一の平面に位置するように、又は互いに近接した平面にそれぞれ位置するように、ブラケット部１７が縦まくらぎ１０６に対して取り付けられる。開口２２を塞ぐようにブラケット部１７が縦まくらぎ１０６に取り付けられることで、ブラケット部１７に接合されたヘッダー配管１５が、縦まくらぎ１０６に対して固定されることになる。尚、このようにブラケット部１７を介してヘッダー配管１５が縦まくらぎ１０６に固定されることで、ヘッダー配管１５は縦まくらぎ１０６に内蔵された状態で配置されることになる。

（ノズルユニットの構成）
ノズルユニット１４は、空気源装置１１から供給された圧縮空気を基本レール１０１とトングレール１０２との間の領域に噴射するノズル機構として設けられている。このノズルユニット１４は、図１、図３、図４に示すように、配管ユニット１３に対してその上面側において軌道に沿って（配管ユニット１３の長手方向に沿って）直列に配設されている。また、図８はノズルユニット１４の平面図を示したものであり、図９は図８のＦ線矢視方向から見たノズルユニット１４の正面図を示したものである。また、図１０は、図９のＧ−Ｇ線矢視位置での断面図（図１０（ａ））及び図９のＨ−Ｈ線矢視位置での断面図（図１０（ｂ））を示したものである。図７乃至図１０に示すように、ノズルユニット１４は、ノズル本体２３、ノズル２４、プレート２５等を備え、これらが溶接により一体的に接合されて構成されている。

ノズル本体２３は、図７乃至図１０に示すように、両端部が閉じられた中空の角パイプ状に形成され、ブラケット部１７に溶接により接合されてヘッダー配管１５の上面側に配置されている。そして、ノズル本体２３には、ヘッダー配管１５の内部（中空部）に対して連通孔２１を介して連通する中空部が形成されている。

圧縮空気を噴射するノズル２４は、図７乃至図１０に示すように、ノズル本体２３の上面側に配置され、ノズルユニット１４において複数（本実施形態では２つ）設けられており、この複数のノズル２４が軌道に沿って（ノズル本体２３の長手方向に沿って）並んで配置されている。ノズル２４としては、第１ノズル２４ａと第２ノズル２４ｂとが備えられており、いずれも、ノズル本体２３の中空部に連通するとともに斜め上方に向かって開口するノズル孔２６が形成されているブロック体として設けられている。このノズル孔２６から圧縮空気が噴射されることで、斜め上方に向かって圧縮空気が噴射されることになる。尚、図３においては、ノズル２４から斜め上方に噴射される圧縮空気の経路を一点鎖線で示している。また、各ノズル２４ａ、２４ｂにおいて、ノズル孔２６は３つ形成されており、３つのノズル孔２６は、それぞれの中心線が軌道の方向に対して斜めに広がって位置するように異なる角度に形成されている。これにより、各ノズル２４ａ、２４ｂから噴射される圧縮空気は、軌道方向に対して斜め方向において噴射範囲が広がるように噴射されることになる。

また、第１ノズル２４ａは、軌道に沿う方向でノズル２４が圧縮空気を噴射する方向において前方側に配置され、第２ノズル２４ｂは、同方向において後方側に配置されている。そして、図７、図９、図１０に示すように、第２ノズル２４ｂは、そのノズル孔２６の開口位置が第１ノズル２４ａのノズル孔２６の開口位置よりも高い位置で開口するように、第１ノズル２４ａよりもブロック体としての高さが高くなるよう形成されている。これにより、第２ノズル２４ｂは、斜め上方に向かって開口するそのノズル孔２６の中心線（図９にて一点鎖線で示す中心線Ｐ）の延長方向が第１ノズル２４ａの上方を通過するように形成されている。

プレート２５は、図７乃至図１０に示すように、その上面側にノズル２４、その下面側にノズル本体２３がそれぞれ配置される平板状に形成されている。このプレート２５に対してノズル２４とノズル本体２３とがそれぞれ溶接されることで、ノズルユニット１４が一体的に構成されている。また、プレート２５においては、側方平板部２７とスロープ部２８とが設けられている。側方平板部２７は、軌道と垂直な方向（ノズル本体２３と垂直な方向）で側方に向かって平板状に広がる部分として形成されている。スロープ部２８は、軌道に沿う方向（ノズル本体２３の長手方向）でノズル２４が圧縮空気を噴射する方向の先端側において、斜め上方に向かって突出する平板状の部分として形成されている。図４にも示すように、側方平板部２７及びスロープ部２８は、基本レール１０１とトングレール１０２との間の領域において広がるように配置されている。

尚、図３及び図７によく示すように、ノズルユニット１４において高さの高い位置にある第２ノズル２４ｂの上面やスロープ部２８の先端部分は、トングレール１０２の下面よりも高さが低い位置に位置するように、ノズルユニット１４が配置されている。このため、転轍機１０３の作動によりトングレール１０２が移動しても、ノズルユニット１４と干渉することがないようにノズルユニット１４が配置されている。

（異物除去装置の作動）
上述した異物除去装置１は、図示しない制御装置が、例えば、異物の落下検知センサ（図示せず）や降雪センサ（図示せず）等の各種センサでの検知結果、或いは転轍機１０３の動作信号（ポイントの切り換え信号）等の各種機器の動作指令信号などに基づいて、電磁切換弁２０ａ又は電磁切換弁２０ｂの切り換え指令が発せられることで作動して、異物除去動作が行われることになる。車両運行中の時間帯等の異物除去動作が必要となる可能性のある時間帯においては、図２に示す空気源装置１１において、コンプレッサ１８から供給される圧縮空気は、空気タンク１９に貯留されている。そして、上記のように、制御装置からの指令に基づいて各電磁切換弁２０ａ、２０ｂが図２に示す遮断位置から連通位置に切り換えられることで、空気タンク１９に貯留された圧縮空気が、各電磁切換弁２０ａ、２０ｂを介して各空気配管１２へと流動することになる。

空気配管１２へと流動した圧縮空気は、分岐配管１６を通じてヘッダー配管１５の中空部へとさらに流動する（図１、図３、図６参照）。そして、この圧縮空気は、ヘッダー配管１５から連通孔２１を通過してノズル本体２３の中空部へと流動し（図７参照）、さらにノズル２４のノズル孔２６から斜め上方に向かって噴射されることになる（図３、図９参照）。このとき、各ノズル２４においては、複数のノズル孔２６から側方にも広がって圧縮空気が噴射される。これによって、軌道分岐部１００における基本レール１０１とトングレール１０２との間に落下した異物が、ノズル２４から噴射される圧縮空気によって吹き飛ばされて除去されることになる。また、プレート２５に側方平板部２７とスロープ部２８とが設けられているため、プレート２５よりも下方に異物が落下してしまうことも防止されることになる。

（異物除去装置の効果）
以上説明した異物除去装置１によると、横まくらぎ１０５と縦まくらぎ１０６とが組み合わされるまくらぎ構造のグリッドまくらぎ１０４に対して、配管ユニット１３においてノズルユニット１４に接続するヘッダー配管１５が、縦まくらぎ１０６に内蔵されるように配設される。このため、ノズルユニット１４やヘッダー配管１５を取り付けるための加工が基本レール１０１及びトングレール１０２に施されることが無く、これらのレールの強度に影響を及ぼしてしまうことが防止されることになる。そして、縦まくらぎ１０６内における十分に余裕のあるスペースを活用してヘッダー配管１５を配置できるため、各ノズル２４から噴射される圧縮空気の量を必要量確保する観点から十分な大きさのヘッダー配管１５を容易に配設することができる。さらに、圧縮空気を供給する空気配管１２が、横まくらぎ１０５の長手方向における端部にて配管ユニット１３に接続するようになっている。このため、空気配管１２を配管ユニット１３に接続するに際して、レールや転轍機等との設備的な干渉がほとんど無く、各ノズル２４から噴射される圧縮空気の必要量を確保するのに十分な径の大きさの空気配管１２を接続することができる。これにより、ノズル２４が多く設けられたヘッダー配管１５であっても、１本の空気配管１２を接続することで必要な量の圧縮空気の供給を確保することができる。また、上記のように、縦まくらぎ１０６にヘッダー配管１５が配設されて横まくらぎ１０５の端部にて空気配管１２が配管ユニット１３に接続する構成のため、レール交換やマルタイ工事等のレール保守作業の際には、ノズルユニット１４や配管ユニット１３を取り外す必要がなく、空気配管１２を取り外す手間もほとんどかからなくなる。このため、従来技術に比して、レール保守作業の手間が大幅に削減されることになる。

従って、レールの強度に影響を与えることなく、且つレール保守作業の手間を削減することができる、軌道分岐部１００の異物除去装置１を提供することができる。

また、異物除去装置１によると、縦まくらぎ１０６の上面のスリット状の開口２２をブラケット部１７が塞ぐようにヘッダー配管１５が配置されることで、ヘッダー配管１５が縦まくらぎ１０６に対して内蔵されるように配置されて固定されることになる。このため、縦まくらぎ１０６へ内蔵された状態となるようにヘッダー配管１５を取り付けることを簡単に行うことができ、異物除去装置１を軌道分岐部１００に配設する施工作業の容易化を図ることができる。

また、異物除去装置１によると、ヘッダー配管１５から分岐する分岐配管１６を横まくらぎ１０５に内蔵するように配置することで、空気配管１２を横まくらぎ１０５の端部にて容易に配管ユニット１３に対して接続することができる。そして、分岐配管１６は横まくらぎ１０５に内蔵されているため、レール等との設備的な干渉が無く、且つ、レール交換やマルタイ工事等のレール保守作業の際に空気配管１２を取り外す手間がほとんどかからない構成を容易に実現することができる。

また、異物除去装置１によると、ノズル２４から噴射される圧縮空気によって、雪や飛石などの異物を斜め上方に向かって吹き飛ばし、効率よく除去することができる。そして、ノズル２４が上面側に配置されるプレート２５には、圧縮空気の噴射方向の先端側において、斜め上方に向かって突出するスロープ部２８が形成されている。このため、圧縮空気が噴射されるノズル２４の斜め上方の領域に対する下方の領域への異物の落下が、プレート２５のスロープ部２８によって防止されることになる。また、スロープ部２８の上に落下した異物も、ノズル２４から噴射される圧縮空気によって吹き飛ばされて除去されることになる。これにより、ノズル２４からの圧縮空気が到達しにくい領域に異物が入り込んでしまうことを防止できる。また、ノズル２４の配設個数の増大を図らなくても、スロープ部２８を有するプレート２５が設けられたノズルユニット１４を構成することで、より少ない個数のノズル２４で効率よく異物を除去することができ、異物除去装置１の加工や組み立ての工数や部材点数の節減を図ることができる。

また、異物除去装置１によると、軌道と垂直な方向で側方に広がる側方平板部２７がプレート２５に設けられているため、ノズル２４の側方の領域に異物が入り込んでしまうことをこの側方平板部２７によって防止できる。尚、側方平板部２７の上に落下した異物は、その箇所に対して圧縮空気の噴射方向の後方側に位置するノズル２４から噴射される圧縮空気によって吹き飛ばされて除去されることになる。このため、より少ない個数のノズル２４で効率よく異物を除去することができる。

また、異物除去装置１によると、ヘッダー配管１５に供給された圧縮空気は、ノズル本体２３の中空部を介して、ブロック体として設けられたノズル２４に形成されたノズル孔２６へと流動し、このノズル孔２６から斜め上方に向かって噴射される。このため、斜め上方に向かって圧縮空気を噴射するノズルユニット１４について、中空部が形成されたノズル本体２３とノズル孔２６が形成されたブロック体とにより、簡単な構成で容易に実現することができる。

また、異物除去装置１によると、軌道に沿って並ぶ前方側の第１ノズル２４ａ及び後方側の第２ノズル２４ｂからは、圧縮空気が斜め上方に向かって噴射される。そして、第２ノズル２４ｂは、そのノズル孔２６の中心線Ｐの延長方向が第１ノズル２４ａの上方を通過するように、形成されている。このため、第２ノズル２４ｂから噴射される圧縮空気は、第１ノズル２４ａから噴射される圧縮空気の上方の領域で斜め上方に向かって噴射されることになる。従って、前後に並ぶ複数のノズル２４から噴射される圧縮空気は、重複する領域への噴射が抑制されるとともに上下に広がる領域に効率よく分散されて噴射されることになる。このため、より少ない個数のノズル２４で効率よく異物を除去するノズル配置構成を実現することができる。

（変形例）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。例えば、次のような変形例を実施することができる。

（１）本実施形態では、ヘッダー配管が、横まくらぎを介して直列に連結された縦まくらぎに沿ってその内部に配置される場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、長く連続する縦まくらぎに対して各横まくらぎが組み合わされるまくらぎ構造において縦まくらぎに沿ってヘッダー配管の全部が内蔵されるものであってもよく、種々の形態で組み合わされるまくらぎ構造に対して、本発明を適用することができる。

（２）本実施形態では、ヘッダー配管の上面に設けられたブラケット部が縦まくらぎの上面の開口を塞ぎ、ブラケット部の上面と縦まくらぎの上面とがほぼ同一の平面に位置するように、ヘッダー配管が縦まくらぎに取り付けられる場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、図１１に示す変形例のようにヘッダー配管が縦まくらぎに取り付けられるものであってもよい。

図１１（ａ）は、変形例に係る配管ユニット３１についての軌道と垂直な断面を縦まくらぎ１０６及びノズルユニット１４とともに示した断面図である。配管ユニット３１は、ブラケット部が設けられておらず、ヘッダー配管１５が縦まくらぎ１０６に対して直接に溶接により固定されるように構成されている。そして、縦まくらぎ１０６の上面に形成された開口部３２は、ノズルユニット１４におけるノズル本体２３によって塞がれた状態になっている。尚、開口部３２は、ノズル本体２３の下面側で塞ぐことが可能な大きさに形成されている。この配管ユニット３１のように構成される場合であっても、本発明を適用することができる。

図１１（ｂ）は、変形例に係る配管ユニット３３についての軌道と垂直な断面を縦まくらぎ１０６及びノズルユニット１４とともに示した断面図である。配管ユニット３３においては、ブラケット部３４が設けられ、このブラケット部３４はヘッダー配管１５の上面に対して溶接により接合されている。ブラケット部３４には連通孔３５が形成され、この連通孔３５を介してヘッダー配管１５の中空部とノズルユニット１４におけるノズル本体２３の中空部とが連通された状態になっている。そして、縦まくらぎ１０６の上面にスリット状に形成された開口３６がブラケット部３４によって塞がれるようにして、このブラケット部３４が縦まくらぎ１０６に取り付けられている。これにより、ヘッダー配管１５が縦まくらぎ１０６に対して内蔵されるようにして固定されることになる。さらに、ブラケット部３４は、複数のボルトによって縦まくらぎ１０６の上面に取り付けられており、このため、縦まくらぎ１０６の上面に対して、ブラケット部３４が段状に高さが高くなるように取り付けられることになる。この配管ユニット３３のように構成される場合であっても、本発明を適用することができる。

（３）本実施形態では、ノズルユニットのプレートにスロープ部や側方平板部が設けられた場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、このようなスロープ部や側方平板部が設けられていないものや、他の形状にプレートが形成されるものであっても、本発明を適用することができる。

（４）ノズルユニットにおけるノズル本体やノズルについては、本実施形態に例示した形状に限らず、他の形状に形成されるものであってもよい。また、ノズルユニットにおけるノズルの配置や個数についても、本実施形態に例示した形態に限らず、変更して実施することができる。

本発明は、軌道分岐部に設けられ、圧縮空気を噴射することで基本レールとトングレールとの間に落下した異物を除去する、軌道分岐部の異物除去装置として、広く適用することができるものである。

本発明の一実施の形態に係る軌道分岐部の異物除去装置とこの異物除去装置が設けられた軌道分岐部とを示す平面図である。 図１に示す異物除去装置における空気源装置を示す空気回路図である。 図１のＡ−Ａ線矢視位置において一部を省略して示す断面図である。 図１に示す異物除去装置における配管ユニットの一部を基本レール及びトングレールとともに拡大して示す平面図である。 図４に示す配管ユニットについてその長手方向における一部を示す平面図及び正面図である。 図５のＤ−Ｄ線矢視断面図である。 図４のＢ−Ｂ線矢視断面図及びＣ−Ｃ線矢視断面図である。 図１に示す異物除去装置におけるノズルユニットの平面図である。 図８に示すノズルユニットの正面図である。 図９のＧ−Ｇ線矢視断面図及びＨ−Ｈ線矢視断面図である。 配管ユニットの変形例を示す断面図である。

符号の説明

１ 軌道分岐部の異物除去装置
１１ 空気源装置
１２ 空気配管
１３ 配管ユニット
１４ ノズルユニット
１５ ヘッダー配管
２４、２４ａ、２４ｂ ノズル
１００ 軌道分岐部
１０１ 基本レール
１０２ トングレール
１０５ 横まくらぎ
１０６ 縦まくらぎ

Claims (7)

1. 基本レールと当該基本レールに対して当接及び離間可能なトングレールとを有する軌道分岐部に対して設けられ、圧縮空気を噴射することで前記基本レールと前記トングレールとの間に落下した異物を除去する、軌道分岐部の異物除去装置であって、
   圧縮空気を噴射するノズルを有するノズルユニットと、
   前記ノズルユニットに接続するヘッダー配管を有する配管ユニットと、
   前記配管ユニットを介して前記ノズルユニットに圧縮空気を供給する空気源装置と、
   を備え、
   前記軌道分岐部には、軌道と垂直な方向に配置される横まくらぎと軌道に沿って配置される縦まくらぎとが組み合わされて構成されるまくらぎ構造が配置され、
   前記ヘッダー配管は、少なくとも一部が前記縦まくらぎに内蔵され、
   前記空気源装置からの圧縮空気を供給する空気配管は、前記横まくらぎの長手方向における端部において前記配管ユニットに接続することを特徴とする、軌道分岐部の異物除去装置。
2. 請求項１に記載の軌道分岐部の異物除去装置であって、
   前記縦まくらぎの上面には、スリット状の開口が形成され、
   前記ヘッダー配管の上面には、前記開口を塞ぐとともに当該ヘッダー配管を前記縦まくらぎに対して固定するブラケット部が設けられていることを特徴とする、軌道分岐部の異物除去装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の軌道分岐部の異物除去装置であって、
   前記配管ユニットは、前記ヘッダー配管から分岐し、当該ヘッダー配管に連通するとともに前記横まくらぎに少なくとも一部が内蔵されて当該横まくらぎの端部で前記空気配管に接続する分岐配管を有することを特徴とする、軌道分岐部の異物除去装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の軌道分岐部の異物除去装置であって、
   前記ノズルユニットは、前記ノズルが上面側に配置される平板状のプレートを備えるとともに、前記ノズルから噴射される圧縮空気が斜め上方に向かって噴射されるように形成され、
   前記プレートは、軌道に沿う方向で前記ノズルが圧縮空気を噴射する方向の先端側において、斜め上方に向かって突出するように形成されているスロープ部を有することを特徴とする、軌道分岐部の異物除去装置。
5. 請求項４に記載の軌道分岐部の異物除去装置であって、
   前記プレートは、軌道と垂直な方向で側方に向かって平板状に広がる側方平板部をさらに有することを特徴とする、軌道分岐部の異物除去装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の軌道分岐部の異物除去装置であって、
   前記ノズルユニットは、
   前記ヘッダー配管の上面側に配置され、当該ヘッダー配管に連通する中空部が形成されているノズル本体と、
   前記ノズル本体の上面側に配置され、前記ノズル本体の前記中空部に連通するとともに斜め上方に向かって開口するノズル孔が形成されているブロック体として設けられている前記ノズルと、
   を有していることを特徴とする、軌道分岐部の異物除去装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の軌道分岐部の異物除去装置であって、
   前記ノズルユニットは、圧縮空気を斜め上方に向かって噴射するように形成されるとともに軌道に沿って並んで配置される複数の前記ノズルを備え、
   前記複数のノズルとして、軌道に沿う方向で前記ノズルが圧縮空気を噴射する方向において前方側に配置される第１ノズルと後方側に配置される第２ノズルとが備えられ、
   前記第２ノズルにおいて斜め上方に向かって開口するノズル孔の中心線の延長方向が前記第１ノズルの上方を通過するように、前記第２ノズルが形成されていることを特徴とする、軌道分岐部の異物除去装置。

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