JP5474439B2 - レール塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道のレール側面に塗装を施す塗装装置に関する。

鉄道におけるレールの熱膨張対策として、敷設されているレールの側面に遮熱（遮光）塗装を施し、夏場におけるレールの温度上昇を抑制することが、特許文献１に提案されている。特許文献１の装置は、線路上の台車を一定速度で移動させながら、該台車上の塗装装置からノズルを通してレール側面に遮熱塗料を吹き付け、塗装する装置である。

特開平０９−１７３９２３号公報

特許文献１の図３にあるように、レールに施す遮熱塗装は側面に限定され、車輪が載るレールの頭部は無塗装で残さなければならない。そこで、特許文献１の装置の場合、特許文献１の図２に示されるように台車の側部からレール側面の間近までノズルを垂下して塗料を吹き付けることで、塗装範囲を限定している。しかし、敷設されているレールの側方にはパンドロール等の締結器具や継ぎ目板があり、これらがノズルの移動に対し障害物となるため、レール頭部に塗料がかからない程度までレールに近接させてノズルを配置することが、実際には難しい。

このような背景に鑑みると、レール頭部を確実に無塗装で残しつつレール側面に遮熱塗装を行える構造のレール塗装装置が必要である。

上記課題に対して提案するレール塗装装置は、線路を走行する第１の台車と、該第１の台車の進行方向端部に、前記線路の各レールに対して１つずつ取り付けられて当該レール側面に塗料を吹き付ける吹き付け機構と、を含んで構成される。
その吹き付け機構は、前記第１の台車に水平方向搖動可能にヒンジ接続されるアームと、該アーム先端部に水平方向搖動可能にヒンジ接続されて、前記レール上を走行させる車輪を軸支するフレームと、該フレームから垂下して前記レール頭部の側方に延在するマスキング板と、前記レール側面からの離間距離を調整可能にして前記フレームに取り付けられ、前記マスキング板の延在位置に向けて塗料を吹き付けるノズルと、を備えている。

上記提案に係るレール塗装装置の吹き付け機構は、レール上を車輪が走行することによりレールに沿って移動するフレームから、マスキング板が垂下しており、該マスキング板が、塗装時にレール頭部の側方に延在する。このマスキング板が延在している位置に向けてノズルが塗料を吹き付けて塗装していくので、レール頭部は、吹き付けられる塗料に対し、マスキング板により常にマスキングされる。
マスキング板でレール頭部がマスキングされているので、ノズルを、レール側方にある障害物を避けられる程度にレール側面から離して配置し、噴射塗料の広がる範囲にレール頭部が入ったとしても、マスキングされたレール頭部は、無塗装で残されることになる。

レール塗装装置の実施形態を示した側面図。 レール塗装装置の実施形態を示した平面図。 吹き付け機構の詳細を示した要部拡大図。 吹き付け機構を跳ね上げた状態を示した図。 手動操作バルブの詳細を示した要部拡大図。

図１及び図２に、台車（トロ）を３両編成としたレール塗装装置の実施形態を示している。図示の例では、第１の台車１が最後尾、第２の台車２が中間、第３の台車３が動力車で先頭車両になっている（この逆に、第１の台車１を先頭、第３の台車３を最後尾とすることもできる）。これら台車１〜３は同構造で、連結具４により所定の間隔で連結され、第３の台車３の駆動により線路上を前進及び後退する。各台車１〜３の車輪５は絶縁材でコーティングされており、敷設されたレールＲを流れる電流が通らないようにしてある。また左右の車輪５の間隔は、狭軌、標準軌、広軌などの軌間に合わせて、車軸端部のカラー部材の抜き差しで調整できるものとなっている。

第１の台車１は、その進行方向端部に、レールＲの側面に遮熱塗料を吹き付ける吹き付け機構１０が取り付けられている。また、当該第１の台車１上には、吹き付け機構１０に対する遮熱塗料の供給を制御する手動操作バルブ１１と、遮熱塗料を送り出すポンプ１２と、が載置される。ポンプ１２は、手で持ち運ぶことのできる大きさのものが使用される。

第２の台車２は、ポンプ１２に供給する遮熱塗料を貯留した一斗缶等の塗料容器２０を多数載せている。
第３の台車３は、発電機３０を載せており、インバータを含んだ制御ボックス３１を通して動力源モータ３２に電力供給することで、第３の台車３が動力車として他の台車１，２を牽引する。図示は省略しているが、動力源モータ３２は車輪５をチェーン駆動する。制御ボックス３１にコード接続された制御盤３１ａが、台車３上に固定された逆Ｕ字形の手摺り３３にねじ止め等で装着されており、第３の台車３に乗った作業員が制御盤３１ａを操作することで、前進、後退、速度の制御が実行される。なお、発電機３０は蓄電池であってもよい。また、発電機３０は少なくとも２人で持ち運べる大きさのものが使用される。

第１〜第３の台車１〜３はアルミ製で軽く、数人で持ち運べるものにしてある。したがって、塗装作業中に列車が近づいてきたときなどには、連結具４を外し、作業員の手によってポンプ１２、塗料容器２０、発電機３０、台車１〜３を線路から運び出して退避させることができる。

このレール塗装装置による塗装時には、第３の台車３に運転作業員、第２の台車２に塗料供給作業員、そして第１の台車１に吹き付け作業員がそれぞれ乗り込んで、作業する。

第１の台車１に取り付けられた吹き付け機構１０について、図１〜図３を参照して説明する。
吹き付け機構１０は、本例の場合、第１の台車１の進行方向後端部において、レールＲに対応させて左右の両側部にそれぞれ設けられている。このために、第１の台車１の後端角部には、横に寝かせた台座角パイプ１０ａが溶接等で固定され、該台座角パイプ１０ａ上に離間させて、２つの支柱角パイプ１０ｂが溶接等で立設されている。この支柱角パイプ１０ｂの側面に、軸受ブラケット１０ｃが後方へ突出させて溶接等で固定され、該軸受ブラケット１０ｃの突出部分に垂直回動軸１０ｄが軸支されている。垂直回動軸１０ｄには、後方に突出する互いに平行なフランジが上下に形成されたアーム支持ブラケット１０ｅが固定される。このアーム支持ブラケット１０ｅのフランジ間に、２本のヒンジ軸１０ｆが離間させて平行に軸支され、該ヒンジ軸１０ｆにより２本のアーム１０ｇが水平方向揺動可能にヒンジ接続されている。

アーム１０ｇは、斜め下方へ延長されており、その先端部に、フレーム１０ｈが水平方向揺動可能にヒンジ接続される。フレーム１０ｈを接続した２本のアーム１０ｇは互いに平行となり、平行リンクが形成される。具体的には、フレーム１０ｈの前端部側面に、コ字形のアーム接続ブラケット１０ｉが溶接等で固定されており、該アーム接続ブラケット１０ｉにヒンジ軸１０ｊが軸支され、該ヒンジ軸１０ｊによりアーム１０ｇがヒンジ接続されている。なお、アーム１０ｇは片側１本の片持ち式とすることもできるが、２本のアーム１０ｇによる平行リンク方式が安定していて良い。

フレーム１０ｈは、下向きＵ字形を有し、その内側にレールＲ上を走行させる車輪１０ｋを軸支している。したがって、アーム１０ｇにより水平方向へ揺動可能に保持されたフレーム１０ｈは、車輪１０ｋに案内されてレールＲをトレースする。このために車輪１０ｋは、左右両側にフランジが形成されている。

フレーム１０ｈの左右両側面の下端部分にマスキング板１０ｌの上端部分がボルト止め等で固定され、該マスキング板１０ｌがフレーム１０ｈからさらに下方へ垂下している。フレーム１０ｈは、下端部分に、後方へ延長された延長部分を有し、マスキング板１０ｌは、その延長部分も含めた長さをもち、レールＲ頭部の側方に延在する。このようなマスキング板１０ｌは、ゴム、合成樹脂、木材など、レールＲよりもやわらかい素材で形成するのが良い。なお、本例ではフレーム１０ｈの左右両側面にマスキング板１０ｌが設けられているが、遮熱塗装を施すレール側面が片側のみである場合、すなわち、日光の当たる側だけに遮熱塗装を施すような場合には、ノズル１０ｑと共にマスキング板１０ｌは、該当する片側だけに設ける形態とすることもできる。

フレーム１０ｈの上面には幅広平坦の載置面が形成されており、該載置面に、ノズル支持ブラケット１０ｍが固定されている。該ノズル支持ブラケット１０ｍは、水平ロッド１０ｎを挟持する。これにより左右方向へ伸延する水平ロッド１０ｎに、位置調整クランプ１０ｏが装着され、該位置調整クランプ１０ｏに、垂直ロッド１０ｐがクランプされる。この垂直ロッド１０ｐの先端に、ノズル１０ｑが接続されている。垂直ロッド１０ｐは遮熱塗料供給管の役割も担っており、垂直ロッド１０ｐを通して遮熱塗料が送られるノズル１０ｑは、マスキング板１０ｌの延在位置に向けて、遮熱塗料を吹き付ける。

位置調整クランプ１０ｏは、水平ロッド１０ｎに沿ってスライドさせて位置を調整することができ、且つ垂直ロッド１０ｐのクランプ位置を調整することができる。したがって、ノズル１０ｑは、位置調整クランプ１０ｏによってレールＲ側面からの離間距離（水平方向の間隔）及び高さを調整可能である。

垂直ロッド１０ｐには塗料ホース１０ｒがそれぞれ接続されており、この塗料ホース１０ｒは、手動操作バルブ１１を介してポンプ１２へつながっている。ポンプ１２は、吸引ホース１２ａにより塗料容器２０内の遮熱塗料を吸い上げ、塗料ホース１０ｒへ吐出する。ポンプ１２は発電機３０から電源供給を受けている。

吹き付け機構１０のアーム１０ｇを接続したアーム支持ブラケット１０ｅが、上述のように垂直回動軸１０ｄにより取り付けられているので、アーム１０ｇは、垂直方向回動可能にして第１の台車１に接続されている。したがって、吹き付け機構１０は、全体的に垂直方向へ回動させることができる。アーム支持ブラケット１０ｅの前端面には跳ね上げロッド１０ｓが固定されており、この跳ね上げロッド１０ｓを押し下げると、吹き付け機構１０を上方へ回動させて、不要時などには図４に示す跳ね上げ状態とすることができる。跳ね上げロッド１０ｓの先端部にはロックリング１０ｔが設けられているので、このロックリング１０ｔをロックロッド１０ｕへ引っかけると、吹き付け機構１０の跳ね上げ状態が維持される。ロックロッド１０ｕは、台座角パイプ１０ａの上面に溶接等で固定され、進行方向へ伸延している。

手動操作バルブ１１の詳細について、図５に示している。
手動操作バルブ１１は、第１の台車１に立設した支柱パイプ１１ａに、上下に離間させて固定したバルブ１１ｂを備えている。ノズル１０ｑへの塗料供給を制御するバルブ１１ｂは、ボールバルブやバタフライバルブ等で、その開閉コックに操作ロッド１１ｃが固定され、該操作ロッド１１ｃを水平方向に９０°回動させることで開閉することができるようにしてある。上下に並んだバルブ１１ｂの各操作ロッド１１ｃは、先端部において連結ロッド１１ｄにより互いに連結されていて、両者を一度に操作できるようになっている。また、連結ロッド１１ｄは取り外し可能で、連結ロッド１１ｄを取り外した場合には、片方ずつ別個に操作することができる。

以上のように構成されたレール塗装装置は、塗装時、第３の台車３に運転作業員が乗車し、制御盤３１ａを操作して定速走行させる。また、第２の台車２には塗料供給作業員が乗車し、塗料容器２０の残量を見ながら、吸引ホース１２ａを挿入する塗料容器２０を適宜切り替えていく。そして、第１の台車１には吹き付け作業員が乗車し、レールＲの継ぎ目などを確認しながら、手動操作バルブ１１を操作する。場合によっては、跳ね上げロッド１０ｓにより吹き付け機構１０を跳ね上げ状態とする。

この塗装時、上述のように、吹き付け機構１０のフレーム１０ｈからマスキング板１０ｌが垂下しており、該マスキング板１０ｌが、レールＲ頭部の側方に延在する。このマスキング板１０ｌの延在位置に向けてノズル１０ｑが遮熱塗料を吹き付けて塗装していくので、レールＲの頭部は、吹き付けられる遮熱塗料に対し、マスキング板１０ｌにより常にマスキングされる。したがって、ノズル１０ｑを、レールＲの側方にあるパンドロール等の障害物を避けられる程度にレールＲ側面から離して配置する結果、ノズル１０ｑから噴射される塗料が広がる範囲（図３中の一点鎖線参照）に、レールＲの頭部が入っていたとしても、マスキング板１０ｌでマスキングされたレールＲの頭部は、無塗装で残される。

１ 第１の台車
２ 第２の台車
３ 第３の台車
４ 連結具
５ 車輪
１０ 吹き付け機構
１０ａ 台座角パイプ
１０ｂ 支柱角パイプ
１０ｃ 軸受ブラケット
１０ｄ 垂直回動軸
１０ｅ アーム支持ブラケット
１０ｆ ヒンジ軸
１０ｇ アーム
１０ｈ フレーム
１０ｉ アーム接続ブラケット
１０ｊ ヒンジ軸
１０ｋ 車輪
１０ｌ マスキング板
１０ｍ ノズル支持ブラケット
１０ｎ 水平ロッド
１０ｏ 位置調整クランプ
１０ｐ 垂直ロッド
１０ｑ ノズル
１１ 手動操作バルブ
１２ ポンプ
２０ 塗料容器
３０ 発電機
３１ 制御ボックス
３２ 動力源モータ

Claims (4)

1. 線路を走行する第１の台車と、
   該第１の台車の進行方向端部に、前記線路の各レールに対して１つずつ取り付けられて当該レール側面に塗料を吹き付ける吹き付け機構と、
   を含んで構成され、
   前記吹き付け機構は、
   前記第１の台車に水平方向搖動可能にヒンジ接続されるアームと、
   該アーム先端部に水平方向搖動可能にヒンジ接続されて、前記レール上を走行させる車輪を軸支するフレームと、
   該フレームから垂下して前記レール頭部の側方に延在するマスキング板と、
   前記レール側面からの離間距離を調整可能にして前記フレームに取り付けられ、前記マスキング板の延在位置に向けて塗料を吹き付けるノズルと、
   を備える、
   レール塗装装置。
2. 前記吹き付け機構のアームは、
   垂直方向回動可能にして前記第１の台車に接続されている、
   請求項１記載のレール塗装装置。
3. 前記第１の台車上に設けられ、前記吹き付け機構のノズルに対する塗料供給を制御する手動操作バルブをさらに含む、
   請求項１又は請求項２記載のレール塗装装置。
4. 前記第１の台車に連結される第２の台車と、
   該第２の台車に連結される第３の台車と、
   をさらに含み、
   前記第１の台車に、塗料を前記ノズルへ送り出すポンプが載置され、
   前記第２の台車に、前記ポンプに供給する塗料を貯留した塗料容器が載置され、
   前記第３の台車が、動力源モータを備えた動力車である、
   請求項１〜３のいずれかに記載のレール塗装装置。

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