JP5271618B2 - 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レールと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６参照）。

特許文献１乃至特許文献６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。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。

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）

上述した特許文献１乃至特許文献６に開示された異物除去装置は、いずれも、軌道分岐部における基本レールとトングレールとが当接可能な前方側に位置する前方部にノズルが設けられている。即ち、これらの特許文献においては、軌道分岐部における前方部のレール間（基本レールとトングレールとの間）において異物を除去する異物除去装置の構成が開示されている。したがって、上記の特許文献１乃至特許文献６に開示された異物除去装置では、軌道分岐部における前方部とは反対側の後方側に位置してレールが交差するクロッシング部において異物を除去することができない。

また、上記の特許文献１乃至特許文献６に開示された異物除去装置を軌道分岐部のクロッシング部のレール間での異物除去装置として適用しようとする場合、ノズルが設けられた配管ユニットをクロッシング部のレール間に取り付ける必要がある。しかしながら、クロッシング部のレール間は、非常に間隔が狭いため、ノズルをクロッシング部に配置するように配管ユニットを取り付けることが困難である。とくに、新幹線用の線路構造などに設けられる大型の軌道分岐部におけるクロッシング部では、レールが交差する部分に位置するとともに前後方向に開いた形状に形成された翼レールとこれに当接及び離間可能な可動レールとが設けられており、この翼レールと可動レールとの間の間隔が極めて狭く構成されている。このため、特許文献１乃至特許文献６に開示された異物除去装置のようなノズルが設けられた配管ユニットをクロッシング部における翼レールと可動レールとの間に取り付けることができない。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、軌道分岐部のクロッシング部のレール間において異物を除去することを可能にする、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レールと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、前記軌道分岐部において前記基本レールと前記トングレールとが当接可能な前方側に位置する前方部とは反対側の後方側に位置してレールが交差するクロッシング部に配置され、圧縮空気を噴射するノズルユニットと、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、前記ノズルユニットは、前記クロッシング部における前方側に配置され、前記クロッシング部における後方側に向かって圧縮空気を噴射するように開口形成された噴射口が設けられていることを特徴とする。

この発明によると、圧縮空気を噴射するノズルユニットがクロッシング部における前方側に配置される。このため、レール間の間隔が狭い領域を含んでいるクロッシング部においてレールと干渉することを防止するようにノズルユニットを配置することができる。そして、ノズルユニットは、クロッシング部における後方側に向かって圧縮空気を噴射する噴射口が設けられているため、クロッシング部における間隔の狭いレール間に対して前方側から圧縮空気を噴射して異物を後方側に吹き飛ばして除去することができる。
従って、本発明によると、軌道分岐部のクロッシング部のレール間において異物を除去することを可能にする、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、前記ノズルユニットは、前記クロッシング部にてレールが交差する部分に位置するとともに前後方向に開いた形状に形成された翼レールにおいて前方側に向かって開くように延びる一対の前方開放レール部の間に配置され、前記翼レールにおいて後方側に向かって開くように延びる一対の後方開放レール部にその内側で当接及び離間可能な可動レールに向かって圧縮空気を噴射することを特徴とする。

この発明によると、ノズルユニットは、一対の後方開放レール部に対して可動レールが当接及び離間する翼レールにおける一対の前方開放レール部の間に配置される。このため、ノズルユニットが、翼レール及び可動レールと干渉することがなくクロッシング部において配置される。そして、ノズルユニットは、一対の後方開放レール部の内側で当接及び離間する後方側の可動レールに向かって圧縮空気を噴射するため、翼レールと可動レールとの間に落下した異物を後方側に向かって吹き飛ばして除去することができる。

第３発明に係る軌道分岐部の異物除去装置は、第２発明の軌道分岐部の異物除去装置において、前記噴射口は、複数設けられるとともに、前記一対の前方開放レール部の間において前記翼レールの長手方向と垂直な面に沿って広がって配置されていることを特徴とする。

この発明によると、翼レールにおける一対の前方開放レール部の間で面方向に広がって配置された噴射口から圧縮空気が可動レールに向かって噴射されるため、翼レールの内側と可動レールとの間の領域に圧縮空気が十分に広がって流動することになる。このため、翼レールと可動レールとの間の領域において異物をより万遍なく除去することができる。

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、前記噴射口は、複数設けられるとともに、前記ノズルユニットにおいて同心状に配置されていることを特徴とする。

この発明によると、ノズルユニットにおいて、複数設けられた噴射口が同心状に配置されている。このため、多くの噴射口から噴射される圧縮空気をより密集した状態で噴射することができ、高い異物除去能力を発揮して効率よくクロッシング部のレール間の異物を除去することができる。

第５発明に係る軌道分岐部の異物除去装置は、第１発明乃至第４発明のいずれかの軌道分岐部の異物除去装置において、前記噴射口は、前記クロッシング部における後方側で且つ斜め下方に向かって圧縮空気を噴射するように開口形成されていることを特徴とする。

この発明によると、噴射口から圧縮空気が後方側で且つ斜め下方に向かって噴射される。このため、下方に向かって噴射された圧縮空気が軌道に対して跳ね返るように流動し、これに伴い、軌道に落下している異物が跳ね上げられるようにして除去されることになる。これにより、軌道分岐部のクロッシング部において、落下した異物を跳ね上げるようにして効率よく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、加熱して温めた加熱空気を前記ノズルユニットに供給する温風供給装置を更に備え、前記ノズルユニットは、前記クロッシング部における後方側に向かって前記加熱空気を吹き出すように開口形成された温風吹出口が更に設けられていることを特徴とする。

この発明によると、ノズルユニットからクロッシング部における後方側に向かって加熱空気が吹き出されるため、ノズルユニットにより、クロッシング部において、圧縮空気を用いた異物除去機能に加えて加熱空気を用いた融雪機能も果たすことができる。そして、温風吹出口がノズルユニットを利用して設けられているため、クロッシング部において、圧縮空気を噴射する構成と温風を吹き出す構成とを両方備えるコンパクトな構造のノズルユニットを配置して異物を除去することができる。

第７発明に係る軌道分岐部の異物除去装置は、第６発明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における前記噴射口及び前記温風吹出口が設けられている端部において、前記温風吹出口が前記端部の中心部分に配置され、前記噴射口が前記温風吹出口の周囲に複数配置されていることを特徴とする。

この発明によると、ノズルユニットの端部において、温風吹出口が中心部分に配置されて周囲に噴射口が配置される。このため、干渉させることなく温風吹出口と噴射口とを密集して配置することができ、圧縮空気を噴射する構成と温風を吹き出す構成とを両方備えるよりコンパクトな構造のノズルユニットを実現することができる。また、加熱空気を吹き出す温風吹出口は、圧縮空気を噴射する噴射口よりも口径が大きいことが要求されるが、この温風吹出口が中心部分に配置されるため、より大口径の温風吹出口を容易に形成することができる。

本発明によると、軌道分岐部のクロッシング部のレール間において異物を除去することを可能にする、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レールと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。

［第１実施形態］
（軌道分岐部の構成）
図１は、本発明の第１実施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とを模式的に示す平面図である。図１に示す軌道分岐部１００は、例えば、新幹線用の線路構造における軌道（路盤上に配置されるレール、まくらぎ、道床などの構造物）に設けられている。

図１に示すように、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、リードレール１０３、翼レール（ウィングレール）１０４、可動レール１０５、固定部１０６、主レール１０７、などが設置されている。図１に示すように、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。また、基本レール１０１及びトングレール１０２は、図示を省略するが、まくらぎ上に床板やベアリング床板を介して配設されており、トングレール１０２はベアリング床板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。

ここで、軌道分岐部１００において基本レール１０１とトングレール１０２とが当接可能な側を前方側とし、軌道分岐部１００におけるその反対側を後方側とする。図１では、軌道分岐部１００における前方の方向を矢印Ａで、後方の方向を矢印Ｂで示している。通常、軌道分岐部１００に対して前方側から進入した車両が、軌道分岐部１００において進行方向を規定され、軌道分岐部１００の後方側へと走行していくことになる。

また、図１に示すように、軌道分岐部１００は、軌道方向において破線で区分けした各領域（ポイント部Ｐ、リード部Ｌ、クロッシング部Ｃ）に分けて把握することができる。ポイント部Ｐは、軌道分岐部１００の前方側において基本レール１０１とトングレール１０２とが当接する部分を含む領域として構成されている。クロッシング部Ｃは、軌道分岐部１００の後方側において翼レール１０４、可動レール１０５、及び固定部１０６が配置された領域として構成されている。リード部Ｌは、ポイント部Ｐとクロッシング部Ｃとの間でポイント部Ｐとクロッシング部Ｃとを結ぶ部分でリードレール１０３が配置された領域として構成されている。本実施形態では、これらの領域のうちのポイント部Ｐ及びリード部Ｌが、軌道分岐部１００において前方側に位置する前方部を構成しており、クロッシング部Ｃは、この前方部とは反対側の後方側に位置してレールが交差する部分を含む領域として構成されている。

図２は、軌道分岐部１００のクロッシング部Ｃにおける翼レール１０４とその近傍の領域を示す平面図である。図１及び図２に示すように、翼レール１０４は、クロッシング部Ｃにおいてレールが交差する部分に位置するとともに前後方向に開いた形状に形成されている。そして、この翼レール１０４は、前方側に向かって開くように延びる一対の前方開放レール部１０８、１０８と、後方側に向かって開くように延びる一対の後方開放レール部１０９、１０９とを備えて構成されている。

また、図１及び図２に示すように、可動レール１０５は、前方側が尖るように細くなるとともに後方側が二股に開いた形状に形成されている。そして、可動レール１０５は、その二股部分が、略三角形状に尖ったような先端部分を有する固定部１０６に当接して揺動可能に配置されている。また、可動レール１０５は、その前方側の端部が、この可動レール１０５の揺動動作に伴い、翼レール１０４における一対の後方開放レール部１０９、１０９に対してその内側で当接及び離間可能に構成されている。

上述した軌道分岐部１００においては、各トングレール１０２の前方側における端部同士は、図示しない転轍機に備えられる転轍棒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、このとき、クロッシング部Ｃの可動レール１０５は、転轍機の作動に伴いトングレール１０２と連動して変位するように構成され、固定部１０６を支点構造として揺動するように変位し、その前方側の端部が翼レール１０４に対して当接又は離間するように構成されている。

（異物除去装置の構成）
次に、第１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レールとレール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及び図２に示すように、異物除去装置１は、空気源装置１１、メインタンク１２、サブタンク１３、ノズルユニット１４、前方部圧縮空気噴射機構１５、空気配管１６、タンク間配管１７、ノズル配管１８、電磁切換弁１９等を備えて構成されている。

図１及び図２に示す空気源装置１１は、コンプレッサとして構成されており、メインタンク１２及びサブタンク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いる。空気源装置１１とメインタンク１２とは空気配管１６を介して接続されており、空気源装置１１にて生成された圧縮空気は、空気配管１６を介してメインタンク１２に供給されて貯留される。

図１及び図２に示すように、メインタンク１２は、サブタンク１３よりも容量の大きい大型のタンクとして設けられている。このメインタンク１２は、サブタンク１３に対してタンク間配管１７を介して接続し、サブタンク１３に圧縮空気を供給するように構成されている。また、タンク間配管１７は、途中から分岐しており、基本レール１０１とトングレール１０２との間の異物を圧縮空気の噴射により除去する機構として設けられた前方部圧縮空気噴射機構１５にも接続している。即ち、ノズルユニット１４に対して圧縮空気を供給する圧縮空気供給源である空気源装置１１及びメインタンク１２は、前方部圧縮空気噴射機構１５の圧縮空気供給源としても用いられている。

また、図１及び図２に示すように、サブタンク１３は、ノズル配管１８を介してノズルユニット１４に圧縮空気を供給するタンクとして設けられている。サブタンク１３の容量は、例えば、ノズルユニット１４において異物除去能力の観点から要求されるノズル噴射圧力にて所定の噴射量を少なくとも１回分確保するだけの容量が確保されるように設定されている。尚、小型のサブタンク１３は軌道分岐部１００におけるクロッシング部Ｃの近傍に配置され、空気源装置１１及び大型のメインタンク１２は軌道分岐部１００に対して遠方に配置される。例えば、軌道分岐部１００が、新幹線用の線路構造のように、地上より高い位置に架け渡された高架式軌道に配置されている場合であれば、軌道分岐部１００の周辺での設置スペースの確保が困難なため、空気源装置１１及びメインタンク１２が高架式軌道の下方の地上に配置される。そして、小型のサブタンク１３が軌道分岐部１００のクロッシング部Ｃの近傍に配置される。このように、サブタンク１３がクロッシング部Ｃの近傍に配置されることで、ノズル配管１８の配管長さが長くなって圧力損失が増大してしまうことを抑制でき、ノズルユニット１４における噴射圧力を確保し易くすることができる。

図３は、図２において破線Ｄで囲んだ領域を拡大して示す拡大図（図３（ａ））と、図２のＥ−Ｅ線矢視断面図（図３（ｂ））とを示したものである。図１乃至図３に示すように、ノズル配管１８は、ノズルユニット１４とサブタンク１３とを接続する配管として設けられている。そして、ノズル配管１８においてノズルユニット１４に接続する先端側は、翼レール１０４における一対の前方開放レール部１０８、１０８の間で延びるとともに後方側に向かって延びるように配置されている。また、ノズル配管１８には、その途中において電磁切換弁１９が設けられており、図示しない制御装置からの指令に基づいてこの電磁切換弁１９の作動が切り換えられるように構成されている。このため、ノズル配管１８は電磁切換弁１９により連通状態及び遮断状態のいずれかに切り換えられることになる。これにより、ノズル配管１８を介したノズルユニット１４への圧縮空気の供給が制御され、ノズルユニット１４から噴射される圧縮空気の噴射動作が制御されるように構成されている。

図１乃至図３に示すように、圧縮空気を噴射するノズルユニット１４は、軌道分岐部１００におけるクロッシング部Ｃに配置されている。また、このノズルユニット１４は、クロッシング部Ｃにおける前方側で翼レール１０４の一対の前方開放レール部１０８、１０８の間に配置されている。そして、ノズルユニット１４は、ノズル配管１８の先端側の部分とともに、一対の前方開放レール部１０８、１０８の間の領域において、車両の車輪と干渉することのない下方のスペースに配置されている（図３（ｂ）参照）。

図４は、ノズルユニット１４のみを示した図であり、ノズルユニット１４の正面図（図４（ｂ））、平面図（図４（ａ））、及び右側面図（図４（ｃ））を示している。図２乃至図４に示すように、ノズルユニット１４は、一端側がノズル配管１８に接続された筒状部材２０と、筒状部材２０の他端側に取り付けられた平板状の蓋部材２１と、を備えて構成されている。筒状部材２０は、その内部に中空部２０ａが形成されている。蓋部材２１は、一対の前方開放レール部１０８、１０８の間で可動レール１０５の前方側の先端に対向するように配置されている。

また、蓋部材２１には、開口面積が大きい大径噴射口２２と開口面積が小さい小径噴射口２３とがそれぞれ複数設けられている。これらの大径噴射口２２及び小径噴射口２３は、クロッシング部Ｃにおける後方側に向かって圧縮空気を噴射し、これにより、可動レール１０５の先端に向かって圧縮空気を噴射するように、蓋部材２１において開口形成されている。また、大径噴射口２２及び小径噴射口２３は、クロッシング部Ｃにおける後方側で且つ少し斜め下方に向かって圧縮空気を噴射するように開口形成されている。

また、大径噴射口２２は、ノズルユニット１４の他端側の端部における中心側である蓋部材２１の中心側に配置され、小径噴射口２３は、大径噴射口２２の周囲に配置されるように、それぞれ形成されている。このように形成されることで、これらの大径噴射口２２及び小径噴射口２３がノズルユニット１４において同心状に配置されている。また、大径噴射口２２及び小径噴射口２３は、平板状の蓋部材２１に形成されることで、一対の前方開放レール部１０８、１０８の間において翼レール１０４の長手方向と垂直な面に沿って広がって配置されている。

（異物除去装置の作動）
上述した異物除去装置１においては、空気源装置１１にて圧縮空気が生成され、この圧縮空気が空気配管１６を介してメインタンク１２に供給されて貯留されている。また、メインタンク１２からタンク間配管１７を介してサブタンク１３及び前方部圧縮空気噴射機構１５に対して圧縮空気が供給されている。このとき、サブタンク１３においては、メインタンク１２に貯留されている圧縮空気とほぼ同程度の圧力の圧縮空気が貯留されている。また、サブタンク１３においては、前述のように、ノズルユニット１４において異物除去能力の観点から要求されるノズル噴射圧力にて所定の噴射量を少なくとも１回分確保するだけの容積の圧縮空気が貯留されている。

そして、上述した状態において、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（図示せず）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１９の切り換え指令を発してこの電磁切換弁１９を作動させることで、異物除去動作が行われることになる。また、上記のポイント切り換え信号に伴って、トングレール１０２の前方側の端部が基本レール１０１に対して当接又は離間し、可動レール１０５が翼レール１０４における一対の後方開放レール部１０９、１０９に対して当接又は離間する。

尚、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、空気源装置１１から供給される圧縮空気は、メインタンク１２を介してサブタンク１３に貯留されている。この状態から、前述のように、制御装置からの指令に基づいて電磁切換弁１９が切り換えられることで、サブタンク１３に貯留された圧縮空気がノズル配管１８を介してノズルユニット１４に流動する。そして、ノズルユニット１４における大径噴射口２２及び小径噴射口２３から圧縮空気が噴射され、この圧縮空気により、軌道分岐部１００のクロッシング部Ｃにおける翼レール１０４と可動レール１０５との間に落下した異物が後方側に吹き飛ばされて除去されることになる。

上述した圧縮空気の噴射動作が完了した後は、電磁切換弁１９が切り換えられてノズル配管１８が遮断され、メインタンク１２から供給された圧縮空気がサブタンク１３に充填されて次回の噴射に備えて貯留されることになる。

（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、圧縮空気を噴射するノズルユニット１４がクロッシング部Ｃにおける前方側に配置される。このため、レール間の間隔が狭い領域を含んでいるクロッシング部Ｃにおいてレールと干渉することを防止するようにノズルユニット１４を配置することができる。尚、クロッシング部Ｃにおける翼レール１０４と可動レール１０５との間の間隔（一対の後方開放レール部１０９、１０９の一方と可動レール１０５との間隔）は、約６ｍｍ程度と非常に狭い場合が一般的となっている。しかし、このようにレール間の間隔が狭い領域を含んでいるクロッシング部Ｃにおいても、レールと干渉することを防止するようにノズルユニット１４をクロッシング部Ｃの前方側に配置することができる。そして、ノズルユニット１４は、クロッシング部Ｃにおける後方側に向かって圧縮空気を噴射する大径噴射口２２及び小径噴射口２３が設けられているため、クロッシング部Ｃにおける間隔の狭いレール間に対して前方側から圧縮空気を噴射して異物を後方側に吹き飛ばして除去することができる。

従って、本実施形態によると、軌道分岐部１００のクロッシング部Ｃのレール間において異物を除去することを可能にする異物除去装置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、ノズルユニット１４は、一対の後方開放レール部１０９、１０９に対して可動レール１０５が当接及び離間する翼レール１０４における一対の前方開放レール部１０８、１０８の間に配置される。このため、ノズルユニット１４が、翼レール１０４及び可動レール１０５と干渉することがなくクロッシング部Ｃにおいて配置される。そして、ノズルユニット１４は、一対の後方開放レール部１０９、１０９の内側で当接及び離間する後方側の可動レール１０５に向かって圧縮空気を噴射するため、翼レール１０４と可動レール１０５との間に落下した異物を後方側に向かって吹き飛ばして除去することができる。

また、異物除去装置１によると、翼レール１０４における一対の前方開放レール部１０８、１０８の間で面方向に広がって配置された大径噴射口２２及び小径噴射口２３から圧縮空気が可動レール１０５に向かって噴射されるため、翼レール１０４の内側と可動レール１０５との間の領域に圧縮空気が十分に広がって流動することになる。このため、翼レール１０４と可動レール１０５との間の領域において異物をより万遍なく除去することができる。

また、異物除去装置１によると、ノズルユニット１４において、複数設けられた大径噴射口２２及び小径噴射口２３が同心状に配置されている。このため、多くの噴射口（２２、２３）から噴射される圧縮空気をより密集した状態で噴射することができ、高い異物除去能力を発揮して効率よくクロッシング部Ｃのレール間の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、大径噴射口２２及び小径噴射口２３から圧縮空気が後方側で且つ斜め下方に向かって噴射される。このため、下方に向かって噴射された圧縮空気が軌道に対して跳ね返るように流動し、これに伴い、軌道に落下している異物が跳ね上げられるようにして除去されることになる。これにより、軌道分岐部１００のクロッシング部Ｃにおいて、落下した異物を跳ね上げるようにして効率よく除去することができる。

［第２実施形態］
（異物除去装置の構成）
次に、本発明の第２実施形態に係る軌道分岐部の異物除去装置２（以下、単に「異物除去装置２」という）について説明する。第２実施形態の異物除去装置２は、第１実施形態と同様に、軌道分岐部１００に対して設けられ、圧縮空気を噴射することでレールとレール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。尚、以下の説明においては、第１実施形態と同様の構成要素については、第１実施形態の説明での符号を引用して又は図面において同一の符号を付して説明を省略する。また、軌道分岐部１００の構成も第１実施形態と同様であり、説明を省略する。

図５は、異物除去装置２が設けられた軌道分岐部１００のクロッシング部Ｃにおける翼レール１０４とその近傍の領域を示す平面図である。異物除去装置２は、第１実施形態の異物除去装置１と同様に、空気源装置１１、メインタンク１２、サブタンク１３、前方部圧縮空気噴射機構１５、空気配管１６、タンク間配管１７、ノズル配管１８、電磁切換弁１９等を備えて構成されている（図１参照）。ただし、図５に示すように、異物除去装置２は、第１実施形態では設けられていない温風供給装置２５及び温風配管２６を更に備えるとともに、第１実施形態とは異なる構成のノズルユニット２４を備えている。

図５に示す温風供給装置２５は、加熱して温めた加熱空気をノズルユニット２４に供給する装置として設けられており、ファン及び加熱用ヒータ（図示せず）を備えて構成されている。この温風供給装置２５は、まず、回転するファンにより周囲の空気を吸い込み、この吸い込んだ空気を加熱用ヒータで加熱して温めて加熱空気を生成し、更にこの加熱空気を上記ファンにより温風配管２６に送風するように構成されている。一方、温風配管２６は、ノズルユニット２４に接続している。これにより、温風供給装置２５から送風された加熱空気（温風）が温風配管２６を介してノズルユニット２４に供給されるようになっている。

図６は、図５において破線Ｆで囲んだ領域を拡大して示す拡大図（図６（ａ））と、図５のＧ−Ｇ線矢視断面図（図６（ｂ））とを示したものである。図５及び図６に示すように、ノズル配管１８の先端側に接続されて圧縮空気を噴射するノズルユニット２４は、第１実施形態と同様に、軌道分岐部１００におけるクロッシング部Ｃに配置されている。また、このノズルユニット２４は、クロッシング部Ｃにおける前方側で翼レール１０４の一対の前方開放レール部１０８、１０８の間に配置されている。そして、ノズルユニット２４は、ノズル配管１８の先端側の部分とともに、一対の前方開放レール部１０８、１０８の間の領域において、車両の車輪と干渉することのない下方のスペースに配置されている（図６（ｂ）参照）。

図７は、ノズルユニット２４を温風配管２６の一部とともに示した図であり、ノズルユニット２４の正面図（図７（ａ））、平面図（図７（ｂ））、及び右側面図（図７（ｃ））を示している。なお、図７（ｃ）では、ノズル配管１８の一部も二点鎖線で示している。図５乃至図７に示すように、ノズルユニット２４は、一端側がノズル配管１８に接続されるとともに内部が中空の直方体状の部材として形成されている。

ノズルユニット２４における他端側の平面状に形成された端部には、開口面積が大きい大径噴射口２７と開口面積が小さい小径噴射口２８とがそれぞれ複数設けられている。これらの大径噴射口２７及び小径噴射口２８は、クロッシング部Ｃにおける後方側に向かって圧縮空気を噴射し、これにより、可動レール１０５の先端に向かって圧縮空気を噴射するように、ノズルユニット２４の他端側の端部において開口形成されている。また、大径噴射口２７及び小径噴射口２８は、クロッシング部Ｃにおける後方側で且つ少し斜め下方に向かって圧縮空気を噴射するように開口形成されている。また、小径噴射口２８は、大径噴射口２７の周囲に配置されるように形成されている。また、大径噴射口２７及び小径噴射口２８は、ノズルユニット２４における平面状の端部に形成されることで、一対の前方開放レール部１０８、１０８の間において翼レール１０４の長手方向と垂直な面に沿って広がって配置されている。

また、ノズルユニット２４は、その下部において温風供給口３０が開口形成されており、その内部において温風供給口３０に連通する温風通路３１が形成されている。温風供給口３０は温風配管２６に接続しており、温風通路３１が温風配管２６に対して連通している。これにより、温風供給装置２５で生成された加熱空気が温風配管２６を介して温風通路３１に流入することになる。そして、ノズルユニット２４の他端側の端部には、大径噴射口２７及び小径噴射口２８に加え、温風吹出口２９が更に設けられている。この温風吹出口２９は、温風通路３１に連通しており、クロッシング部Ｃにおける後方側に向かって上記加熱空気を吹き出すように開口形成されている。また、ノズルユニット２４における大径噴射口２７、小径噴射口２８及び温風吹出口２９が設けられている端部において、温風吹出口２９がその中心部分に配置され、複数の大径噴射口２７及び小径噴射口２８が温風吹出口２９の周囲に配置されている。尚、ノズルユニット２４の内部においては、ノズル配管１８から大径噴射口２７及び小径噴射口２８へと連通し圧縮空気が通過する領域と、上記加熱空気が通過する領域である温風通路３１とが、温風通路３１を区画する管状の壁部で仕切られた状態に構成されている。

（異物除去装置の作動）
上述した異物除去装置２においては、温風供給装置２５にて前述の加熱空気が生成され、この加熱空気が、温風配管２６を介してノズルユニット２４に供給され、温風吹出口２９からクロッシング部Ｃにおける後方側に向かって温風として吹き出されている。この温風吹き出し動作は、ノズルユニット２４における圧縮空気の噴射動作が行われていないときには、継続的に行われている。また、温風吹き出し動作が行われているときには、第１実施形態と同様に、圧縮空気がサブタンク１３に供給されて貯留されている。

上述した状態において、図示しない制御装置が、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１９の切り換え指令を発してこの電磁切換弁１９を作動させることで、圧縮空気の噴射動作が行われることになる。即ち、制御装置からの指令に基づいて電磁切換弁１９が切り換えられることで、サブタンク１３に貯留された圧縮空気がノズル配管１８を介してノズルユニット２４に流動する。そして、ノズルユニット２４における大径噴射口２７及び小径噴射口２８から圧縮空気が噴射され、この圧縮空気により、軌道分岐部１００のクロッシング部Ｃにおける翼レール１０４と可動レール１０５との間に落下した異物が後方側に吹き飛ばされて除去されることになる。そして、圧縮空気の噴射動作のために電磁切換弁１９が切り換えられるときには、温風供給装置２５におけるファンの運転が停止される。このため、圧縮空気の噴射動作中に温風吹出口２９からの温風吹き出し動作が停止されることになる。

上述した圧縮空気の噴射動作が完了した後は、電磁切換弁１９が切り換えられてノズル配管１８が遮断され、メインタンク１２から供給された圧縮空気がサブタンク１３に充填されて次回の噴射に備えて貯留されることになる。また、温風供給装置２５のファンの運転が開始され、温風吹き出し動作が開始されることになる。

（異物除去装置の効果）
以上説明した異物除去装置２によると、第１実施形態と同様に、軌道分岐部１００のクロッシング部Ｃのレール間において異物を除去することができ、翼レール１０４と可動レール１０５との間に落下した異物を後方側に向かって吹き飛ばして除去することができる。

そして、異物除去装置２によると、ノズルユニット２４からクロッシング部Ｃにおける後方側に向かって加熱空気が吹き出されるため、ノズルユニット２４により、クロッシング部Ｃにおいて、圧縮空気を用いた異物除去機能に加えて加熱空気を用いた融雪機能も果たすことができる。そして、温風吹出口２９がノズルユニット２４を利用して設けられているため、クロッシング部Ｃにおいて、圧縮空気を噴射する構成と温風を吹き出す構成とを両方備えるコンパクトな構造のノズルユニット２４を配置して異物を除去することができる。

また、異物除去装置２によると、ノズルユニット２４の端部において、温風吹出口２９が中心部分に配置されて周囲に大径噴射口２７及び小径噴射口２８が配置される。このため、干渉させることなく温風吹出口２９と噴射口（２７、２８）とを密集して配置することができ、圧縮空気を噴射する構成と温風を吹き出す構成とを両方備えるよりコンパクトな構造のノズルユニット２４を実現することができる。また、加熱空気を吹き出す温風吹出口２９は、圧縮空気を噴射する噴射口（２７、２８）よりも口径が大きいことが要求されるが、この温風吹出口２９が中心部分に配置されるため、より大口径の温風吹出口２９を容易に形成することができる。

また、異物除去装置１によると、ノズルユニット２４が、直方体状に形成されているため、翼レール１０４における一対の前方開放レール部１０８、１０８の間の空間を有効活用し、より容積の大きいノズルユニット２４を形成することができる。このため、圧縮空気が通過する領域と加熱空気が通過する領域とを内部に確保し易いノズルユニット２４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）本実施形態においては、圧縮空気を噴射する構成が軌道分岐部のクロッシング部だけでなく前方部にも配置されている場合を例にとって説明したが、必ずしもこの通りでなくてもよく、圧縮空気を噴射する構成がクロッシング部のみに設けられている異物除去装置であってもよい。また、軌道分岐部の前方部において圧縮空気を噴射する構成とは別個独立に構成されるものであってもよい。

（２）ノズルユニットの形態については、本実施形態において例示したものに限らず、種々変更して実施することができる。図８及び図９は、ノズルユニットの変形例を説明するための図であって、図８（ａ）及び図９（ａ）は、第１実施形態の図３（ａ）及び第２実施形態の図６（ａ）に対応する図であり、図８（ｂ）及び図９（ｂ）は、第１実施形態の図３（ｂ）及び第２実施形態の図６（ｂ）に対応する図である。尚、図８及び図９においては、第１及び第２実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。

図８に示す変形例に係るノズルユニット３２においては、ノズルユニット３２における本体の部材に対して複数のノズル部材３３が設けられている。そして、この複数のノズル部材３３には、クロッシング部Ｃにおける後方側に向かって圧縮空気を噴射するように開口形成された噴射口がそれぞれ設けられている。そして、複数のノズル部材３３はノズルユニット３２において同心状に配置されており、これにより、複数のノズル部材３３のそれぞれに設けられた噴射口も同心状に配置されている。このように、噴射口がそれぞれ形成されたノズル部材が設けられた構成のノズルユニットを実施することもできる。

図９に示す変形例に係るノズルユニット３４においては、クロッシング部Ｃにおける後方側に向かって圧縮空気を噴射するように開口形成された複数の噴射口３５が水平に並んで配置されるように設けられている。このように水平に配置された噴射口３５から圧縮空気が噴射されることにより、一対の前方開放レール部１０８、１０８の間の領域において圧縮空気が水平な方向に広がって流動することになる。このため、より少ない個数の噴射口３５を効率よく配置して異物を除去することができる。

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レールと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。

本発明の第１実施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模式的に示す平面図である。 図１に示す軌道分岐部のクロッシング部における翼レールとその近傍の領域を示す平面図である。 図２における一部拡大図及び図２のＥ−Ｅ線矢視断面図である。 図３に示すノズルユニットを示す正面図、平面図、及び右側面図である。 本発明の第２実施形態に係る軌道分岐部の異物除去装置が設けられた軌道分岐部のクロッシング部における翼レールとその近傍の領域を示す平面図である。 図５における一部拡大図及び図５のＧ−Ｇ線矢視断面図である。 図６に示すノズルユニットを示す正面図、平面図、及び右側面図である。 ノズルユニットの変形例を示す図である。 ノズルユニットの変形例を示す図である。

符号の説明

１ 軌道分岐部の異物除去装置
１１ 空気源装置
１４ ノズルユニット
２２ 大径噴射口
２３ 小径噴射口
１００ 軌道分岐部
１０１ 基本レール
１０２ トングレール
１０４ 翼レール
１０５ 可動レール
Ｃ クロッシング部

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レールと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、
   前記軌道分岐部において前記基本レールと前記トングレールとが当接可能な前方側に位置する前方部とは反対側の後方側に位置してレールが交差するクロッシング部に配置され、圧縮空気を噴射するノズルユニットと、
   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、
   前記ノズルユニットは、前記クロッシング部における前方側に配置され、前記クロッシング部における後方側に向かって圧縮空気を噴射するように開口形成された噴射口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。
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、
   前記ノズルユニットは、前記クロッシング部にてレールが交差する部分に位置するとともに前後方向に開いた形状に形成された翼レールにおいて前方側に向かって開くように延びる一対の前方開放レール部の間に配置され、前記翼レールにおいて後方側に向かって開くように延びる一対の後方開放レール部にその内側で当接及び離間可能な可動レールに向かって圧縮空気を噴射す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２に記載の軌道分岐部の異物除去装置であって、
   前記噴射口は、複数設けられるとともに、前記一対の前方開放レール部の間において前記翼レールの長手方向と垂直な面に沿って広がって配置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。
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、
   前記噴射口は、複数設けられるとともに、前記ノズルユニットにおいて同心状に配置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。
5. 請求項１乃至請求項４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、
   前記噴射口は、前記クロッシング部における後方側で且つ斜め下方に向かって圧縮空気を噴射するように開口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。
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、
   加熱して温めた加熱空気を前記ノズルユニットに供給する温風供給装置を更に備え、
   前記ノズルユニットは、前記クロッシング部における後方側に向かって前記加熱空気を吹き出すように開口形成された温風吹出口が更に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。
7. 請求項６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における前記噴射口及び前記温風吹出口が設けられている端部において、前記温風吹出口が前記端部の中心部分に配置され、前記噴射口が前記温風吹出口の周囲に複数配置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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