JP5947115B2 - 防水潤滑構造及びこれを備える転てつ機 - Google Patents

Description

本発明は、防水潤滑構造及びこれを備える転てつ機に関し、より詳細には、潤滑性を維持しつつ、摺動部を介する水の進入を抑制する技術に関する。

列車の路線転換箇所に備わる転てつ機の潤滑構造として、次のものが存在する。動作かんと枠体（具体的には、動作かんを枠体に対して支持する軸受部）との間の隙間に潤滑油（例えば、グリス）を充填し、この潤滑油によって動作かんの円滑な往復作動性を維持するとともに、動作かんの周囲に存在する隙間を通じた水の内部への侵入を抑制するものである。同様な潤滑構造は、動作かんに限らず、鎖錠かんの軸受部に設けることも可能である。軸受部に潤滑油溜まりを形成し、これに余剰の潤滑油を貯えておくことで、動作かん及び鎖錠かんの移動に伴って潤滑油が枠体の内部に引き込まれた場合に、その分の潤滑油を潤滑油溜まりから補うようにしている。

特開２００１−００３３０１号公報（図１）

このように、潤滑油溜まりを設けることで、比較的長期に亘って潤滑性を維持し、潤滑油の補充頻度を低減することが可能である。しかし、外部からの水の侵入を防止するには、単に隙間に潤滑油を充填しただけでは不充分である。枠体全体を気密に構成することによって水の侵入を防止するようにした転てつ機も存在するが、現場での空気漏れ試験の実施が煩雑であるうえ、その気密性の高さのため、枠体の内部に一旦水が侵入すれば、容易にはこれを排出することができず、結露によって歯車機構等の内部部品に錆びを生じたり、電気回路に短絡を生じさせたりするなどの問題がある。

そこで、本発明は、必要な通気性を損なうことなく、摺動部の防水性を確保することを目的とする。

本発明の一形態では、摺動部材が内外に挿通する挿通孔を内面から離間した箇所において拡張させた潤滑油溜まりを有する枠体と、前記潤滑油溜まりよりも前記枠体の内外方向の外側で保持され、その内周全体に亘って前記摺動部材に押し付けられた封止部材と、前記潤滑油溜まりに前記枠体の外側から潤滑油を供給する給油手段と、を含んで防水潤滑構造を構成する。

本発明の一形態によれば、枠体に潤滑油溜まりを設けるとともに、潤滑油溜まりよりも枠体の内外方向の外側で保持された封止部材をその内周全体に亘って摺動部材に押し付けるようにしたので、潤滑油溜まりに貯えられた潤滑油を、摺動部材の動作によらず、封止部材によって潤滑油溜まりに良好に閉じ込めておくことが可能である。従って、摺動部材と枠体との間の隙間を潤滑油で埋め、外部からの水の侵入を抑制することができる。本発明の一形態では、枠体全体を気密に構成する必要がないので、内部に侵入した水の排出に要する通気性を確保しつつ、給油手段によって必要に応じて潤滑油を供給することで、適度な防水性を確保することができる。

本発明の防水潤滑構造は、転てつ機に好適に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る転てつ機の全体図 同上実施形態に係る転てつ機の動作かんに備わる防水潤滑構造の構成図 同上実施形態に係る防水潤滑構造の概略的な構成を示す断面図 同上実施形態に係る防水潤滑構造における潤滑油の流れを示す説明図 同上実施形態に係る転てつ機の鎖錠かんに備わる防水潤滑構造の構成図 本発明の他の実施形態に係る防水潤滑構造の概略的な構成を示す断面図

以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る転てつ機１０の全体的な構成を示す平面図である。
転てつ機１０は、列車の路線転換箇所に設置され、線路に沿って配置されたトングレールを動かすことによって列車の進行路線を切り換える。本実施形態に係る転てつ機１０は、電気転てつ機であり、大まかには、トングレールを駆動する動作かん１２と、トングレールを転換後の位置で固定する鎖錠かん１４と、動作かん１２及び鎖錠かん１４を駆動するための動力を発生する電動モータ１６と、電動モータ１６の動力を歯車及びカムを介して動作かん１２及び鎖錠かん１４に伝達する、図示しない動力伝達機構と、動力伝達機構を収容する枠体１８と、を備えている。図示しない連動制御装置からの指令信号Ｃｍｄに応じて電動モータ１６が回転すると、この回転動力が動力伝達機構を介して動作かん１２に伝達されるとともに、鎖錠かん１４に伝達され、動作かん１２及び鎖錠かん１４が移動する。

本実施形態において、枠体１８は、蓋体１８１を備えており、これを枠体１８から手作業によって取り外すことで上面を開放し、内部に収まる動力伝達機構に接触することが可能である。

動作かん１２は、枠体１８の長手方向の中間付近に、枠体１８を左右に貫通して備わり、枠体１８に対して左右に往復移動することによってトングレールを駆動する。鎖錠かん１４は、枠体１８の後端位置に、動作かん１２と平行に枠体１８を貫通して備わり、枠体１８に対し、動作かん１２と連動して左右に往復移動する。枠体１８の後端から一部が突出している鎖錠片２０は、鎖錠かん１４の左側及び右側の動作終端位置で、鎖錠かん１４の下面に形成された切欠きに係合し、鎖錠かん１４及び動作かん１２の位置を固定する。

本実施形態に係る防水潤滑構造は、動作かん１２及び鎖錠かん１４の双方に適用されている。
図２は、動作かん１２に備わる防水潤滑構造の構成を示す分解図であり、図３は、この防水潤滑構造の構成を模式的に示す断面図である。

説明の便宜から図２を参照しつつ、図３について説明すると、枠体１８は、その側部を枠体１８の内外に貫通する挿通孔Ｂを有しており、この挿通孔Ｂに動作かん１２が往復摺動自在に挿入されている。図２及び図３は、枠体１８の一方の側部（左側）のみを示しているが、他方の側部（右側）にも同様の挿通孔Ｂが設けられ、動作かん１２が往復摺動自在に挿入されている。

枠体１８は、内面Ｓｉｎから離間した箇所に、挿通孔Ｂをその全周に亘って拡張させた潤滑油溜まりＰを有している。本実施形態において、潤滑油溜まりＰは、枠体１８の外側に向けて挿通孔Ｂの中心軸方向に開放して設けられている。換言すれば、本実施形態に係る潤滑油溜まりＰは、一端が枠体１８の外面上の位置で終結しており、挿通孔Ｂの中心軸方向に関し、後述する受圧部材３６の裏面とこれに対向する枠体１８の壁面とによって画成された空間として設けられている。

保持部材３２は、平板状をなして、枠体１８に対して挿通孔形成部１８２の外面に締め付けられており、枠体１８と保持部材３２との間に、封止部材３４及び受圧部材３６が挟持されている。

封止部材３４は、弾性を有する平板状のシール材、例えば、平板状のゴムパッキンであってよい。本実施形態において、動作かん１２は、断面が四角形をなして、その四隅の角部が少なくとも枠体１８によって支持される摺動部分で丸みを有して形成され、隣り合う二面が滑らかに接続されている。動作かん１２の断面形状は、四角形に限らず、三角形及び五角形等、他の多角形であってもよく、円であってもよい。封止部材３４は、動作かん１２の外形よりも若干小さな寸法の内周形状を有し、やや張力がかかった状態で動作かん１２が挿入される。そして、それぞれの内周角部には動作かん１２の対応する角部に合致した丸みが付され、枠体１８と保持部材３２との間に圧縮状態で介装されて、その内周全体に亘って動作かん１２に押し付けられている。

受圧部材３６は、平板状をなして、挿通孔Ｂの中心軸方向とは垂直な方向に関して動作かん１２の近傍まで延伸しており、潤滑油溜まりＰの領域に延在する部位において、保持部材３２を支持し、保持部材３２とともに封止部材３４を挟持している。ここで、本実施形態では、枠体１８が上枠１８ａ及び下枠１８ｂに分割して構成されており、受圧部材３６は、上枠１８ａ及び下枠１８ｂの接合箇所に生じる断差に適合し、保持部材３２を枠体１８に締め付ける際の基礎を形成する。

潤滑油溜まりＰに枠体１８の外側から潤滑油（例えば、グリス）を供給する手段として、本実施形態では、保持部材３２、封止部材３４及び受圧部材３６を枠体１８の外側から貫通して潤滑油溜まりＰに通じる給油路Ｈｉｎを形成するとともに、この給油路Ｈｉｎの入口部に、例えば、ニップルを取り付けることによって注入口３８を形成し、枠体１８の外部と潤滑油溜まりＰとを、注入口３８及び給油路Ｈｉｎを介して連通させている。従って、本実施形態では、注入口３８及び給油路Ｈｉｎが「給油手段」を構成する。

以上に加え、本実施形態では、給油路Ｈｉｎを介して潤滑油溜まりＰに導入された潤滑油を、潤滑油溜まりＰを周回するように案内する案内要素（図５）を設けることとし、この案内要素となる部材を、受圧部材３６のうち潤滑油溜まりＰの領域に延在する部位（換言すれば、潤滑油溜まりＰに面する部分）に取り付けることで、その潤滑油溜まりＰにおける設置を可能としている。

更に加えて、本実施形態では、潤滑油溜まりＰに、動作かん１２の外周に適合した形状を有する環状金属片４０を配置している。これにより、潤滑油溜まりＰに貯えられている潤滑油が、動作かん１２と枠体１８との間の隙間を介して枠体１８の内部に不要に引き込まれることが防止される。

図４は、本実施形態に係る防水潤滑構造における潤滑油の流れを示す説明図である。図４（ａ）は、潤滑油の流れを示し、同図（ｂ）は、受圧部材３６の構成を側面視によって示している。

注入口３８から給油路Ｈｉｎを介して潤滑油溜まりＰに導入された潤滑油は、図中矢印によって示す方向に流れ、潤滑油溜まりＰを周回する。本実施形態では、受圧部材３６に取り付けられた案内要素３６２が潤滑油溜まりＰの奥行方向に延在しており、潤滑油溜まりＰに導入された潤滑油の通路を一方向（図４の紙面に向かって左回り）に規制している。枠体１８の挿通孔形成部１８２には、潤滑油溜まりＰを外部と連通させる吐出孔Ｈｅｘが形成されており、導入された潤滑油は、潤滑油溜まりＰを周回した後、余剰分がこの吐出孔Ｈｅｘを通じて外部に漏れ出す。潤滑油を補充する作業者は、潤滑油の吐出孔Ｈｅｘからの漏れを見て、潤滑油の充填が完了したことを判断することができる。

本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
第１に、枠体１８に潤滑油溜まりＰを設けるとともに、枠体１８と保持部材３２との間にゴムパッキン等の封止部材３４を圧縮状態で介装し、動作かん１２及び鎖錠かん１４に対し、封止部材３４をその内周全体に亘って押し付けるようにした。これにより、潤滑油溜まりＰに貯えられた潤滑油が動作かん１２等の動作に伴って外部に漏れ出すことを的確に抑制し、これを潤滑油溜まりＰに長期に亘って閉じ込めておくことが可能となる。従って、動作かん１２等の摺動部材と枠体１８との間の隙間を潤滑油で埋め、外部からの水の侵入を抑制することができる。

第２に、枠体１８全体が気密な構成ではなくても水の侵入を良好に防止することが可能であることから、内部に侵入した水の排出に要する通気性を確保することができ、水の侵入を原因とする種々の問題（例えば、結露によって生じる歯車及びカムの錆び）を解消することができる。そして、気密性を維持する必要がないことから、空気漏れ試験等、現場での煩雑さを伴う作業も軽減される。

第３に、注入口３８を介して枠体１８の外側から潤滑油を供給することが可能であるため、気象予測等の情報から転てつ機１０が浸水又は冠水するおそれのある場合は、そのおそれのある転てつ機１０に対し、予め潤滑油を補充しておく措置を講じることが可能となる。従って、必要に応じて適度な防水性を確保し、水の侵入を確実に抑制することができる。

本実施形態に係る防水潤滑構造は、動作かん１２に限らず、鎖錠かん１４に設けることも可能である。
図５は、鎖錠かん１４に備わる、本実施形態に係る防水潤滑構造の構成を示す分解図である。

図５において、図２に示す防水潤滑構造の各要素に対応する機能を有するものには、図２におけるのと同一の符号を付している。
鎖錠かん１４に備わる防水潤滑構造は、動作かん１２に備わるものと同様に、大まかには、鎖錠かん１４が挿通する挿通孔をその全周に亘って拡張させた潤滑油溜まりＰと、潤滑油溜まりＰを枠体１８の外面上で塞ぎ、保持部材３２を枠体１８に対して締め付けるための基礎を形成する受圧部材３６と、受圧部材３６を介して枠体１８に締め付けられた保持部材３２と、保持部材３２及び枠体１８（本実施形態では、受圧部材３６）の間に圧縮状態で介装され、その内周全体に亘って鎖錠かん１４に押し付けられたゴムパッキン等の封止部材３４と、を備えている。潤滑油溜まりＰに枠体１８の外側から潤滑油を供給する手段として、枠体１８の外側から保持部材３２、封止部材３４及び受圧部材３６を貫通して潤滑油溜まりＰに通じる給油路と、この給油路の入口部に設けられた注入口３８（例えば、ニップル）を備えることは、動作かん１２のものと同様である。潤滑油溜まりＰに配置され、鎖錠かん１４と枠体１８との間の隙間を通じた潤滑油の引き込みを阻害する環状金属片４０を備えることも、動作かん１２のものと同様である。

従って、本実施形態によれば、先の実施形態と同様に、潤滑油溜まりＰに潤滑油を長期に亘って貯えておくことが可能であり、鎖錠かん１４と枠体１８との間の隙間を潤滑油で埋め、外部からの水の侵入を抑制することができる。

そして、内部に侵入した水の排出に要する通気性を確保することで、内部に生じる結露を回避しつつ、注入口３８及び給油路を通じて必要に応じて潤滑油を供給することで、適度な防水性を確保することができる。

図６は、本発明の他の実施形態に係る防水潤滑構造の構成を示す断面図であり、動作かん１２に備わるものについて示している。
本実施形態に係る防水潤滑構造は、動作かん１２に限らず、鎖錠かん１４にも同様に適用することができる。

本実施形態において、潤滑油溜まりＰは、枠体１８の内面Ｓｉｎから離間するとともに、外面からも離間した枠体１８の断面中央部位に形成されている。換言すれば、本実施形態に係る潤滑油溜まりＰは、挿通孔Ｂの中心軸方向に関し、その両端が枠体１８の壁面によって画成されている。

挿通孔形成部の外面には、平板状の保持部材３２が締め付けられるとともに、保持部材３２と枠体１８との間に封止部材３４が圧縮状態で介装され、その内周全体に亘って動作かん１２に押し付けられている。封止部材３４は、弾性を有する平板状のシール材、例えば、平板状のゴムパッキンであってよい。本実施形態では、潤滑油溜まりＰを枠体１８の外面から離間した箇所に形成したことで、潤滑油溜まりＰを枠体１８の外面上で開放させることによる段差がなく、更に枠体１８の接合部位が挿通孔形成部に存在しないことから、保持部材３２を締め付ける際の基礎を形成するための受圧部材は、不要である。封止部材３４は、枠体１８の外面に対して直に接した状態にある。しかし、受圧部材を設けること自体を排除するものではなく、必要に応じて適宜これを設けることができる。

補充する潤滑油の通路となる給油路Ｈｉｎは、外部から保持部材３２及び封止部材３４を貫通して設けられ、更に枠体１８の側壁内を延伸して、断面中央の潤滑油溜まりＰに通じている。潤滑油溜まりＰを外部と連通させる吐出孔Ｈｅｘが設けられ、給油時に余剰の潤滑油がこの吐出孔Ｈｅｘを介して外部に漏れ出す。

先の実施形態と比較して、本実施形態によれば、潤滑油溜まりＰの形成過程に難しさがあるものの、受圧部材が不要となることから、部品点数の削減という観点において有利である。

１０…転てつ機、１２…動作かん、１４…鎖錠かん、１６…電動モータ、１８…枠体、１８２…挿通孔形成部、２０…鎖錠片、３２…保持部材、３４…封止部材、３６…受圧部材、３８…注入口、３６２…案内要素、Ｂ…挿通孔、Ｈｉｎ…給油路、Ｈｅｘ…吐出孔、Ｐ…潤滑油溜まり。

Claims (11)

1. 摺動部材が内外に挿通する挿通孔を内面から離間した箇所において拡張させた潤滑油溜まりを有する枠体と、
   前記潤滑油溜まりよりも前記枠体の内外方向の外側で保持され、その内周全体に亘って前記摺動部材に押し付けられた封止部材と、
   前記潤滑油溜まりに前記枠体の外側から潤滑油を供給する給油手段と、
   を含んで構成される防水潤滑構造。
2. 前記潤滑油溜まりに配置され、前記摺動部材の外周に適合した形状を有する環状部材をさらに含む、請求項１に記載の防水潤滑構造。
3. 前記枠体の外面に締め付けられた保持部材を含み、
   前記封止部材は、前記枠体と前記保持部材との間に圧縮状態で介装されている、
   請求項１又は２に記載の防水潤滑構造。
4. 前記摺動部材は、断面が角部に丸みを付した多角形をなして、隣り合う表面が滑らかに接続されている、請求項３に記載の防水潤滑構造。
5. 前記封止部材は、前記摺動部材をその全周に亘って包囲する形状であり、前記摺動部材の角部に対応する内周角部に丸みを有する、請求項４に記載の防水潤滑構造。
6. 前記枠体と前記封止部材との間に介装された受圧部材を更に含んで構成され、
   前記潤滑油溜まりは、前記枠体の外側に向けて前記挿通孔の中心軸方向に開放され、
   前記受圧部材は、前記中心軸方向とは垂直な方向に関して前記摺動部材の近傍まで延在して、前記保持部材とともに前記封止部材を挟持する、請求項３〜５のいずれか１つに記載の防水潤滑構造。
7. 前記給油手段によって供給された潤滑油が前記潤滑油溜まりを周回するように案内する案内要素を更に含んで構成される、請求項３〜６のいずれか１つに記載の防水潤滑構造。
8. 前記枠体と前記封止部材との間に介装されて、前記保持部材とともに前記封止部材を挟持する受圧部材を備える請求項７に記載の防水潤滑構造において、
   前記案内要素は、前記受圧部材と一体に構成された、防水潤滑構造。
9. 前記給油手段は、前記保持部材を貫通して前記潤滑油溜まりに通じる給油路を有する、請求項３〜８のいずれか１つに記載の防水潤滑構造。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の防水潤滑構造を備える転てつ機。
11. 前記摺動部材は、動作かん又は鎖錠かんである、請求項１０に記載の転てつ機。