JP4925963B2 - 分岐器における軌道逸脱防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、分岐器の直前または分岐内において車両が脱線した場合に、車両が軌道を大きく逸脱することを有効に防止できる軌道逸脱防止装置に関する。

従来、この種の技術としては、特許文献１及び２に示される車両の衝突転倒防止装置が知られている。特許文献１に示される衝突転倒防止装置は、台車の下部に支持されかつ車軸の端部位置にて該車軸を回転自在に支承する軸箱の下面に、脱線時にレール頭部に嵌合する凹状の案内部材が具備されているものであって、このようなレール頭部に対する凹状の案内部材の嵌合によって、車両が軌道エリアから逸脱することを防止する。

特許文献２に示される衝突転倒防止装置は、車体の下部に、車両の通常走行時には地上設備等に支障を与えない車両限界内に退避しており、異常検出時においてのみ降下してレール頭部に接触する凹部を有する脱線防止部材が具備されているものであって、この脱線防止部材の凹部がレール頭部に嵌合した場合に、車両がレールから車幅方向に一定距離以上逸脱することを未然に防止し、かつ脱線が発生した場合であっても、他の健全車両の更なる脱線や、脱線車両自体の衝突や転覆を防止できる。
特開２００６−１８２２６１号公報 特開２００６−１８２２６２号公報

ところで、上記特許文献１及び２に示される脱輪防止装置は、脱線時又は異常発生時において、凹状に形成された案内部材／脱線防止部材がレール頭部に嵌合した場合に、車両の軌道逸脱が防止されるものである。しかしながら、分岐器であるポイントの直前で脱線した場合には、凹状に形成された案内部材／脱線防止部材がレール頭部に嵌合していたとしても、脱線した車輪が、該車輪の直進方向に対して交差した位置関係にある分岐器のレール（リードレール、トングレール）に衝突、さらにこれらレールに乗り上げてしまい、車両全体が軌道から大きく逸脱する恐れもあった。

本発明は、従来の有していた問題を解決しようとするものであって、脱線した車輪が、分岐器で大きく逸脱することを防止できる分岐器における軌道逸脱防止装置の提供を目的とする。

そして、上記目的を達成するために本発明の課題解決手段では、分岐器の直前のメインレールに沿いかつ分岐器の配置方向に向けてその上面が上方に傾斜するように設けられて、脱線した車輪がその上面を走行するスロープ板と、分岐器にてメインレールに交差する交差レールの前後に、該交差レールの頭部とほぼ同じ高さに上面が設けられ、スロープ板を経由した車輪がその上面を走行する踏面板と、を具備し、これらスロープ板と、踏面板と、交差レール頭部の上面を、車輪の走行方向に沿って該車輪が走行可能な連続面とする。

また、本発明の課題解決手段では、前記分岐器及びその前後に位置する軌道に、メインレールの長さ方向に沿ってガイドを設けるとともに、車両の台車下部に支持されかつ車軸の端部位置にて該車軸を回転自在に支承する軸箱に、脱線時にこのガイドに係合される被ガイド部材を設け、この被ガイド部材をガイドに案内させることより、脱線した列車の車輪を前記スロープ板、踏面板上に導く。

また、本発明の課題解決手段では、一部区間において脱線時に、被ガイド部材をガイドに係合しかつ該ガイドで案内することにより、脱線した列車の車輪をスロープ板及び踏面板上に導き、また、一部区間において脱線時に該被ガイド部材をメインレールの頭部に係合しかつ該メインレールの頭部で案内することにより、脱線した列車の車輪をスロープ板及び踏面板上に導く。

本発明の分岐器における軌道逸脱防止装置によれば、分岐器の直前のメインレールに沿いかつ分岐器の配置方向に向けてその上面が上方に傾斜するスロープ板を設けたことから、脱線した車輪が、このスロープ板上を走行した後、交差レールの前後に設けられた踏面板の上面を走行する。その際、この踏面板は、交差レールの頭部とほぼ同じ高さにその上面が設けられるとともに、前記スロープ板及び交差レールの頭部上面と連続面を形成しているので、踏面板を走行する脱線した車輪が、交差レールに衝突することなく、該交差レール上を容易に通過することができ、分岐器の交差レール付近で、脱線した列車が大きく軌道を逸脱するという事故を未然に防止することができる。

本発明の分岐器における軌道逸脱防止装置によれば、分岐器及びその前後に位置する軌道に、メインレールの長さ方向に沿うガイドを設け、かつ車両の台車下部に支持されかつ車軸の端部位置にて該車軸を回転自在に支承する軸箱に、脱線時にこのガイドに係合される被ガイド部材を設けたので、台車側の被ガイド部材を案内するガイドによって、脱線した車輪を確実にスロープ板及び踏面板上に導くことができ、これらガイド及び被ガイド部材の補助によって、脱線した車輪が、交差レールに衝突して、軌道を大きく逸脱する事故を未然に防止することができる。

本発明の分岐器における軌道逸脱防止装置によれば、脱線時に一部区間において、車両の台車下部に支持された軸箱に設けられた被ガイド部材が、メインレールの頭部に係合されかつ該メインレールの頭部の案内により、脱線した列車の車輪をスロープ板及び踏面板上に導くようにしたので、上述したガイドとともに、メインレールの頭部を用いることによっても、脱線した車輪が交差レールに衝突して、軌道を大きく逸脱する事故を未然に防止することができる。

以下に本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１は本発明の全体を示す平面図であって、この図において符号１は分岐器Ｓ付近のレールである。なお、以下の説明において、分岐器Ｓ付近のレール１の直線を部分（図中上下である矢印（イ）−（ロ）方向に向けて直線を形成している部分）をメインレール１Ａ、このメインレール１Ａに対して斜め／交差している部分を交差レール１Ｂと定義する。

分岐器Ｓの直前でかつ該分岐器Ｓを挟むように、メインレール１Ａに沿うようにスロープ板２・３が（上流側と下流側の２箇所）設けられている。これらスロープ板２・３は、図２に示すように、これら上面が、分岐器Ｓの配置方向に向けて上方に傾斜するように設けられている、すなわち、スロープ板２では矢印（イ）方向に、スロープ板３では矢印（ロ）方向に向けてそれぞれ上方に傾斜するように設けられているものであって、脱線時に、交差レール１Ｂを通過する車輪Ｗがその上面を走行する。分岐器Ｓにおいてメインレール１Ａに交差する交差レール１Ｂの前後には踏面板４が設けられている。この踏面板４は、その上面が水平に、かつ交差レール１Ｂの頭部１ｂとほぼ同じ高さに設けられているものであって、脱線時にスロープ板２・３を通過した車輪Ｗがその上面を走行する。また、これらスロープ板２・３と、踏面板４と、交差レール１Ｂの頭部１ｂ（図１に示す）の上面は、車輪Ｗの走行方向に沿って該車輪Ｗが走行可能な連続面、すなわち、大きな凹部を形成することなく、滑らかな面となるように全体として密に配置されている。なお、これらスロープ板２・３と踏面板４は、メインレール１Ａの左外側、及びメインレール１Ａ・１Ａの間にそれぞれ１セットずつ設けられている。前記踏面板４には、車輪Wが交差レール１Bの方向へ進む際に、そのフランジ部を通過させるための溝４ａが交差レール１Bに沿って形成されている。また前記交差レール１Ｂと１Ｂとの間には、補助踏面板４’が、メインレール１Aとガイド６（後述する）との間には補助踏面板４”が、それぞれ、平面視において、前記踏面板４が存在する範囲とほぼ一致して設けられている。これらの補助踏面板４’、４”を設けることにより、図１のＭ３に示すような脱輪状態において、踏面板４に乗った車輪Ｗ１と、補助踏面板４’に乗った車輪Ｗ２との踏面の高さの差（車軸１３の傾き）が減少し、車体の下面と地面との間のクリアランスを確保することができる。なお、補助踏面板４’、４”の前後には、踏面板４と同様にスロープ板が設けられていて、該補助踏面板４’、４”に車輪が乗り上げ、あるいはこれから下る際のジャンプを防止するようになっている。

図１に示すように、分岐器Ｓ及びその前後に位置するメインレール１Ａの側部には、メインレール１Ａに沿ってガイド５・６が設置されている。ガイド５は、一方側（左側）のメインレール１Ａの外側でかつ該メインレール１Ａに沿い部分的に配置されるものであって、後述する被ガイド部材１０が該ガイド５に係合されかつ案内されることにより、車輪Ｗ（Ｗ１・Ｗ２）が軌道から大きく逸脱することを防止する。ガイド６は、メインレール１Ａの他方側（右側）の外側でかつ該メインレール１Ａに沿い連続的に配置されるものであって、後述する被ガイド部材１０が該ガイド６に係合されかつ案内されることにより、車輪Ｗ（Ｗ１・Ｗ２）が軌道から大きく逸脱することを防止する。なお、これらガイド５・６は、例えば正面視Ｌ字状に配置され、被ガイド部材１０に係合される箇所は軌道面７に対して直立するように配置されている。また、連続的に配置される他方側のガイド６は、図１に示すように、符号Ｇ１で示す区間にて、その高さ寸法（符号Ｈ１で示す）が、車輪Ｗが軌道面７に接地した場合における被ガイド部材１０の下端と軌道面７との高さ間隔（符号ｈで示す）より低くなるように設定され、また、符号Ｇ２で示す区間にて、その高さ寸法（符号Ｈ２で示す）が、前記高さ間隔（符号ｈで示す）より高くなるように設定され、また、符号Ｇ３で示す区間では、Ｇ１の区間にあるＨ１高さのガイド６と、Ｇ２区間にあるＨ２高さのガイド６とを連続的に接続すべくその上部が傾斜するように形成されている。

また、本実施例では、一方側のガイド５は、分岐器Ｓの手前側（図中下側）からスロープ板２を経て踏面板４に至るまでの一部区間に設けられるが、分岐器Ｓの手前側（図中上側）からスロープ板３を経て踏面板４に至るまでの一部区間にも合わせて設けても良い。

次に、車両に取り付けられる被ガイド部材１０について図３〜図６を参照して説明する。まず、図３において符号１１で示すものは車両１２を支える台車であって、この台車１１の車輪Ｗ（Ｗ１・Ｗ２）を回転させるための車軸１３の各端部には、軸受１４を内包した軸箱１５がそれぞれ取り付けられている。これら各軸箱１５は、図４に示すように、バネ１６等により台車１１に支持されかつ内包した軸受１４により車軸１３の回転を許容するように配置されるものであって、その下部には被ガイド部材１０が固定されている。この被ガイド部材１０は下方に突出するように形成されたものであって、図５に示すように、例えば図中右側にある車輪Ｗ２がメインレール１Ａの内側（左側）に脱線した場合に、該車輪Ｗ２の近傍にある被ガイド部材１０が、該メインレール１Ａの頭部（符号1ａで示す）に係合され、一方、図６に示すように、例えば図中右側にある車輪Ｗ２がメインレール１Ａの外側（右側）に脱線した場合に、該車輪Ｗ２の近傍にある被ガイド部材１０がガイド６に係合され、これによって車両１２が軌道から大きく逸脱することを防止する。

次に、図１を参照して、車輪Ｗ１・Ｗ２がメインレール１の図中左側に脱線した場合の作用について説明する。図１に符号Ｍ１で示される位置にて、車輪Ｗ１・Ｗ２がメインレール１の図中左側に脱線した場合には、車輪Ｗ１がガイド５と左側のメインレール１Ａとの間の軌道面７上に落下した後、車輪Ｗ１側の被ガイド部材１０が、ガイド５に係合される一方、車輪Ｗ２側の被ガイド部材１０が、メインレール１Ａの頭部１ａに係合される。このような両端の被ガイド部材１０の係合によって、まず、車両１２が軌道から大きく逸脱することが防止される。

その後、脱線した車両１２が矢印（イ）方向に前進した場合には、ガイド５側の車輪Ｗ１がスロープ板２に乗り上げ、その後、車輪Ｗ１側の被ガイド部材１０は、スロープ板２上の車輪Ｗ１の前進に伴う上昇により、ガイド５から離れる。一方、車輪Ｗ２側の被ガイド部材１０は、メインレール１Ａの頭部１ａへ係合され続け、該メインレール１Ａをガイドとする走行が継続される。このときの状態を、図１に符号Ｍ２で示す。

その後、スロープ板２に乗り上げたガイド５側の車輪Ｗ１が、さらに矢印（イ）方向に前進した場合には、連続して配置されている踏面板４上を走行する。このとき、踏面板４と交差レール１Ｂの頭部１ｂの頂面とは間隔が開かないようにほぼ面一に配置されているので、踏面板４上の車輪W１はそのまま交差レール１Bを通過して行き、該交差レール１Bに衝突することがない。一方、車輪Ｗ２側の被ガイド部材１０は、メインレール１Ａの頭部１ａに係合され、該メインレール１Ａをガイドとする走行が継続される。このときの状態を、図１に符号Ｍ３で示す。

その後、交差レール１Bを通過した車輪Ｗ１が、さらに矢印（イ）方向に前進した場合には、連続して配置されているスロープ３上を走行する。このスロープ３は矢印（イ）方向に下降する傾斜面に形成されているものであって、このスロープ３上を車輪W１が通過することにより、交差レール１Bを通過した車輪Ｗ１が軌道面７上に至る。一方、車輪Ｗ２側の被ガイド部材１０は、メインレール１Ａの頭部１ａに係合され、該メインレール１Ａをガイドとする走行が継続される。このときの状態を、図１に符号Ｍ４で示す。

なお、メインレール１Ａの左側に位置して、車輪Ｗ１が乗り上げるスロープ板２・３及び踏面板４は、車輪Ｗ２側の被ガイド部材１０が、メインレール１Ａの頭部１ａに係合かつ案内された際に、当該スロープ板２・３及び踏面板４（図示例ではその中央）を車輪Ｗ２が走行するように、レール幅方向に沿う位置が予め調整されている。

次に、図７を参照して、車輪Ｗ１・Ｗ２がメインレール１の図中右側に脱線した場合の作用について説明する。同図に符号Ｍ５で示される位置にて、車輪Ｗ１・Ｗ２がメインレール１の図中右側に脱線した場合には、車輪Ｗ２が、右側のメインレール１Ａとガイド６との間の軌道面７上に落下することにより、右側のメインレール１Ａとガイド６とに挟まれて、まず、車両１２が軌道から大きく逸脱することが防止される。

その後、脱線した車両１２が、矢印（イ）方向に進行した場合には、ガイド５側の車輪Ｗ１がスロープ板２に乗り上げる。一方、車輪Ｗ２側にあるガイド６は、区間Ｇ３にてその高さＨが徐々に高くなり（Ｈ１からＨ２となる）、車輪Ｗ２が軌道面７に接地した場合における被ガイド部材１０の下端と軌道面７との高さ間隔（符号ｈで示す）よりも大きくなることから、区間Ｇ３を経た区間Ｇ２において、車輪Ｗ２側の被ガイド部材１０の下端がガイド６と係合し、この係合によって、車両１２全体がガイド６に沿って案内される。このときの状態を、図７に符号Ｍ６で示す。

その後、スロープ板２に乗り上げたガイド５側の車輪Ｗ１が、さらに矢印（イ）方向に前進した場合には、連続して配置されている踏面板４上を走行する。このとき、踏面板４と交差レール１Ｂの頭部１ｂの頂面とは間隔が開かないように面一に配置されているので、踏面板４上の車輪W１はそのまま交差レール１Bを通過して行き、該交差レール１Bに衝突することがない。一方、車輪Ｗ２側の被ガイド部材１０は、ガイド６に係合され、ガイド６に沿った走行が継続される。このときの状態を、図７に符号Ｍ７で示す。また、車輪Ｗ１が踏面板４に乗り、車輪Ｗ２が補助踏面板４’に乗っているので、車体と地面とのクリアランスを確保することができ、車体下面の構造物が地面に衝突する可能性を可及的に減少させることができる。

その後、交差レール１Bを通過した車輪Ｗ１が、さらに矢印（イ）方向に前進した場合には、連続して配置されているスロープ３上を走行する。このスロープ３は矢印（イ）方向に下降する傾斜面に形成されているものであって、このスロープ３上を車輪W１が通過することにより、交差レール１Bを経由した車輪Ｗ１が軌道面７上に至る。一方、車輪Ｗ２側の被ガイド部材１０は、ガイド６に係合され、ガイド６に沿った走行が継続される。このときの状態を、図７に符号Ｍ８で示す。

なお、メインレール１Ａ・１Ａの間に位置して、車輪Ｗ１が乗り上げるスロープ板２・３及び踏面板４の位置は、車輪Ｗ２側の被ガイド部材１０が、ガイド６に係合かつ案内された際に、当該スロープ板２・３及び踏面板４（図示例ではその中央）に車輪Ｗ２が乗るように、レール幅方向に沿う位置が予め調整されている。

以上詳細に説明した本実施形態に示される軌道逸脱防止装置によれば、分岐器Ｓの直前のメインレール１Ａに沿いかつ分岐器Ｓの配置方向に向けてその上面が上方に傾斜するスロープ板２・３を設けたことから、脱線した車輪Ｗ１が、このスロープ板２・３上を走行した後、交差レール１Ｂの前後に設けられた踏面板４の上面を走行する。その際、この踏面板４は、交差レール１Ｂの頭部１ｂとほぼ同じ高さにその上面が設けられるとともに、スロープ板２・３及び交差レール１Ｂの頭部１ｂ上面と連続面を形成しているので、踏面板４を走行する脱線した車輪Ｗ１が、交差レール１Ｂに衝突することなく、該交差レール１Ｂ上を容易に通過することができ、分岐器Ｓの交差レール１Ｂ付近で、脱線した列車が大きく軌道を逸脱するという事故を未然に防止することができる。

また、本実施形態に示される軌道逸脱防止装置によれば、分岐器Ｓ及びその前後に位置する軌道に、メインレール１Ａの長さ方向に沿うガイド５・６を設け、さらに車軸１３の端部位置にて該車軸１３を回転自在に支承する軸箱１５に、脱線時にこのガイド５・６に係合される被ガイド部材１０を設けたので、該被ガイド部材１０を案内するガイド５・６によって、脱線した車輪Ｗ１を確実にスロープ板２・３及び踏面板４上に導くことができ、これらガイド５・６及び被ガイド部材１０の補助によって、脱線した車輪Ｗ１が、交差レール１Ｂに衝突して、軌道を大きく逸脱する事故を未然に防止することができる。

また、本実施形態に示される軌道逸脱防止装置によれば、脱線時に一部区間において、軸箱１５に設けられた被ガイド部材１０が、メインレール１Ａの頭部１ａに係合されかつ該メインレール１Ａの頭部１ａの案内により、脱線した列車の車輪Ｗ１をスロープ板２・３及び踏面板４上に導くようにしたので、上述したガイド５・６とともに、メインレール１Ａの頭部１ａを用いることによっても、脱線した車輪Ｗ１が交差レール１Ｂに衝突して、軌道を大きく逸脱する事故を未然に防止することができる。
前記実施形態では、踏面板４を所定幅にわたって設けたが、トングレールと干渉しない限り、脱輪が予測される領域全体にわたって、より広い幅で設けるようにしても良い。

レール１の左側に車輪Ｗ１・Ｗ２が脱線した場合の例を示す平面図 図１を矢印ＩＩ方向から見た場合の側面図 被ガイド部材１０の取り付け位置を説明するための台車１１の側面図 レール１上の車輪Ｗ２を示す正面図 レール１の左側に脱線した場合の正面図 レール１の右側に脱線した場合の正面図 レール１の右側に車輪Ｗ１・Ｗ２が脱線した場合の例を示す平面図

符号の説明

Ｗ（Ｗ１・Ｗ２） 車輪
１ レール
１Ａ メインレール
１ａ レール頭部
１Ｂ 交差レール
１ｂ レール頭部
２ スロープ板
３ スロープ板
４ 踏面板
４’、４”補助踏面板
５ ガイド
６ ガイド
７ 軌道面
１０ 被ガイド部材
１１ 台車
１２ 車両
１３ 車軸
１４ 軸受
１５ 軸箱

Claims (3)

1. 分岐器の直前のメインレールに沿いかつ分岐器の配置方向に向けて上面が上方に傾斜するように設けられて、脱線した車輪がその上面に案内されるスロープ板と、
   分岐器にてメインレールに交差する交差レールの前後に、該交差レールの頭部とほぼ同じ高さに上面が設けられ、スロープ板を経由した車輪がその上面を走行する踏面板と、を具備し、
   これらスロープ板と、踏面板と、交差レール頭部の上面は、車輪の走行方向に沿って該車輪が走行可能な連続面を形成することを特徴とする分岐器における軌道逸脱防止装置。
2. 前記分岐器及びその前後に位置する軌道には、メインレールの長さ方向に沿ってガイドが設けられ、また、車両の台車下部に支持されかつ車軸の端部位置にて該車軸を回転自在に支承する軸箱に、脱線時にこのガイドに係合される被ガイド部材が設けられ、
   この被ガイド部材は、ガイドの案内により、脱線した列車の車輪を前記スロープ板、踏面板上に導くことを特徴とする請求項１記載の分岐器における軌道逸脱防止装置。
3. 前記被ガイド部材は、一部区間において脱線時にガイドに係合されかつ該ガイドの案内により、脱線した列車の車輪をスロープ板及び踏面板上に導き、また、一部区間において脱線時にメインレールの頭部に係合されかつ該メインレールの頭部の案内により、脱線した列車の車輪をスロープ板及び踏面板上に導くことを特徴とする請求項２記載の分岐器における軌道逸脱防止装置。

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