JP6002604B2

JP6002604B2 - 車輪踏面清掃装置

Info

Publication number: JP6002604B2
Application number: JP2013045196A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　努; 努鈴木; 遠藤　祐介; 祐介遠藤
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: JP2014172461A

Description

本発明は、鉄道車両の走行中に研磨子を車輪踏面に押し当てて、車輪踏面に付着しているごみ等を除去する車輪踏面清掃装置に関するものである。

特許文献１には、鉄道車両に取付けられるシリンダと、このシリンダ内に供給される空気圧によってシリンダから突出するロッドと、このロッドに取付けられ車輪の踏面に押し当てられる研磨子と、を備える車輪踏面清掃装置が開示されている。

ロッドの先端部には、研磨子受けが設けられており、この研磨子受けに研磨子が着脱自在に取付けられる。研磨子受けは、スプリングのバネ力によって突出するフックを備え、このフックによって研磨子の抜け止めをする。

特開２００２−３３１９３３号公報

しかしながら、このような従来の車輪踏面清掃装置にあっては、例えばフックの肩部で研磨子の抜け荷重を受ける構造となっているが、何らかの理由でスプリング及びフックの位置がずれると、抜け荷重がフックの肩部だけではなくスプリングにかかり、スプリングの耐久性が損なわれる可能性がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、車輪踏面清掃装置において、スプリングの耐久性を高めることを目的とする。

本発明は、研磨子受けに着脱自在に取付けられる研磨子を車輪の踏面に押し当てる車輪踏面清掃装置であって、研磨子受けは、研磨子の取付部を支持する本体部と、本体部から突出して取付部に挿入される中空の突出筒部と、突出筒部の両側部に開口する一対の開口部と、開口部から突出する一対のフックと、一対のフックを開口部から突出する方向に付勢するスプリングと、突出筒部の内部に設けられスプリングが本体部に近づく方向に移動することを規制する規制部材と、を備え、スプリングは、螺旋状に延びるコイル部と、一対のフックに連結される両端部と、を備え、規制部材は、コイル部の内側を貫通してコイル部の内周に当接するピンであることを特徴とする。

本発明では、フックが開口部から突出した状態でスプリングが本体部に近づく動きが規制部材によって規制されるため、スプリングが本体部寄りにずれた状態で固着されることが回避される。これにより、フックの姿勢が保たれるため、フックがスプリングに強く押し付けられることを防止して、スプリングの耐久性を高められる。

本発明の実施形態に係る車輪踏面清掃装置の断面図である。本発明の実施形態に係る研磨子受けの断面図である。本発明の実施形態に係る研磨子受けの平面図である。本発明の実施形態に係る図３のＡ−Ａ線に沿う研磨子受けの断面図である。比較例における研磨子受けの作動状態を示す断面図である。本発明の実施形態に係る研磨子受けの作動状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１に示すように、車輪踏面清掃装置１００は、鉄道車両の台車（図示省略）に取付けられ、研磨子３０を車輪の踏面９に押し当てて、踏面９に付着したごみ、砂利等を取り除いて清掃するものである。

車輪踏面清掃装置１００は、台車に取付けられる中空のシリンダ１０と、このシリンダ１０内に摺動自在に挿入される中空のロッド１９と、シリンダ１０とロッド１９との間に画成される圧力室１４と、ロッド１９をシリンダ１０内に引き込む方向に付勢する復帰用スプリング１８と、ロッド１９の先端部２０に設けられる研磨子受け４０と、研磨子受け４０に着脱自在に取付けられる研磨子３０と、を備える。

図１、図２において、線Ｏはシリンダ１０及びロッド１９の中心軸である。車輪踏面清掃装置１００は、中心軸Ｏが略水平方向に延びるように台車に取付けられる。

清掃作業時に、シリンダ１０の給排口１３が空気圧源（図示省略）に連通される。これにより、加圧された空気が給排口１３から圧力室１４に供給され、ロッド１９が復帰用スプリング１８に抗して軸方向（図１にて右方向）に移動し、研磨子３０が車輪の踏面９に押し当てられる。研磨子３０が回転する車輪の踏面９に摺接することにより、踏面９に付着している錆、ごみ、砂利等が除去される。

清掃作業終了時に、シリンダ１０の給排口１３がドレン（外部）に連通される。これにより、圧力室１４の空気が給排口１３を通じて外部へと排出されるのに伴って、復帰用スプリング１８のバネ力によってロッド１９が軸方向（図１にて左方向）に移動し、研磨子３０が車輪の踏面９から離される。

研磨子３０は、車輪の踏面９に摺接する樹脂製のライニング３１と、ライニング３１に結合される金属製の取付部３２と、を備える。後述するように、取付部３２は研磨子受け４０に着脱自在に取付けられる。

図２、図３に示すように、研磨子受け４０は、ロッド１９に連結される連結部４１と、研磨子３０の取付部３２を支持する本体部４５と、本体部４５から突出して研磨子３０の取付穴３４に挿入される突出筒部５０と、を備える。連結部４１、本体部４５、及び突出筒部５０は、互いに溶接によって結合されるが、これに限らず、互いに一体形成される構成としてもよい。

連結部４１は断面Ｕ字形のブラケット形状を有し、連結部４１の内側にロッド１９の先端部２０が介装される。ロッド１９の先端部２０は、一対のブラケット孔２９を有し、２本のボルト２１及びナット２８を介して連結部４１に締結される。

ロッド１９のブラケット孔２９の内周とボルト２１の外周との間には、環状の防振ゴム２２が介装される。防振ゴム２２の両端と連結部４１間には、段付き本体部２３及び皿バネ２５、段付き本体部２４及び皿バネ２６がそれぞれ介装される。

研磨子受け４０の本体部４５は、四角形のプレート状に形成される。研磨子受け４０の突出筒部５０は、本体部４５の側面４４から左右方向（水平方向）に突出する。なお、これに限らず、研磨子受け４０の突出筒部５０が本体部４５の上面から上方向に突出するようにしてもよい。

研磨子３０の取付部３２は、研磨子受け４０の本体部４５に嵌合する箱形の枠状に形成されている。取付部３２は、本体部４５の側面４４に当接する当接板３３を有し、この当接板３３に突出筒部５０に挿通する取付穴３４が開口する。

研磨子３０の取付時には、研磨子３０の取付部３２を研磨子受け４０の本体部４５に嵌合するとともに、研磨子３０の取付穴３４を研磨子受け４０の突出筒部５０に挿通させる。これにより、研磨子３０に働く抜け方向以外の方向の荷重が研磨子受け４０によって支持される。

研磨子受け４０には研磨子３０の抜け止め機構が設けられ、この抜け止め機構によって研磨子３０が突出筒部５０に対して抜け方向に移動することが係止され、研磨子３０に働く抜け方向の荷重が研磨子受け４０によって支持される。以下、この抜け止め機構について説明する。

図４に示すように、研磨子受け４０の抜け止め機構は、突出筒部５０と、突出筒部５０の開口部５１、５２から出没可能に突出する一対のフック６１、６２と、このフック６１、６２を突出方向に付勢するスプリング９０と、を備える。

突出筒部５０は、研磨子３０の取付方向に延びる中空の筒状に形成される。突出筒部５０は、研磨子３０の取付方向に延びる一対の側壁部５７と、この側壁部５７に対して直交する方向に延びる一対の端壁部５８と、を有する。

突出筒部５０の両側壁部５７には、一対の開口部５１、５２が形成される。スリット状の開口部５１、５２は、研磨子３０の取付方向に延び、それぞれの両端に本体部４５から遠い側の手前側開口端５３、５４と本体部４５に近い側の奥側開口端５５、５６を有する。

フック６１、６２は、開口部５１、５２から突出して研磨子３０の取付部３２に係合する係合部６３、６４と、突出筒部５０の内部に収容される収容部６５、６６と、を有する。係合部６３、６４の厚さは、開口部５１、５２の開口幅より小さく形成される。収容部６５、６６の厚さは、開口部５１、５２の開口幅より大きく形成される。フック６１、６２は係合部６３、６４と収容部６５、６６の間に段部６９、７０を有し、この段部６９、７０が突出筒部５０の内壁に当接することにより、フック６１、６２が開口部５１、５２からそれ以上に抜け出さないようになっている。

スプリング９０は、線状のバネ材を曲げて形成される。スプリング９０は、螺旋状に巻かれるコイル部９１と、コイル部９１からその接線方向に延びる一対の脚部９２、９３と、この脚部９２、９３から曲折してフック６１、６２に連結される一対の端部９４、９５と、を有する。

フック６１、６２には、スプリング９０の端部９４、９５が挿入される取付穴６７、６８と、スプリング９０の脚部９２、９３に係合する係合溝７１、７２と、が形成される。

係合溝７１、７２の底部にはその断面が凸状をした凸状底部７３、７４が形成され、この凸状底部７３、７４がスプリング９０の脚部９２、９３に当接する。これにより、フック６１、６２が開口部５１、５２に押し込まれるときに（図６参照）、スプリング９０が係合溝７１、７２に係合する脚部９２、９３を介して収縮するようになっている。

フック６１、６２は、スプリング９０の付勢力によって係合部６３、６４が開口部５１、５２から突出した状態（図４参照）で、鉛直方向に延びる基端部７５、７６と、同じく鉛直方向に延びる先端部７７、７８と、を有する。

開口部５１、５２の嵌合方向（長手方向）の開口幅Ｈ１は、フック６１、６２の幅Ｈ２より大きく形成される。

研磨子受け４０は、突出筒部５０の内部にスプリング９０のコイル部９１の内側を貫通するピン８０を備える。このピン８０は、開口部５１、５２に対してスプリング９０が本体部４５に近づく方向に移動することを規制する規制部材として設けられる。

ピン８０はその両端部が突出筒部５０の各端壁部５８に支持される。ピン８０は、その一端に雄ネジ（図示省略）が形成され、この雄ネジが一方の端壁部５８に形成された雌ネジ（図示省略）に螺合して締結される。ピン８０はその両端が各端壁部５８の外面から突出しないように設けられる。なお、これに限らず、ピン８０の雄ネジに螺合するナットを用いて締結される構成としてもよい。

図４に示すように、ピン８０の外周がコイル部９１の内周に当接することにより、フック６１、６２が開口部５１、５２にて本体部４５から離れる方向に引き寄せられる。

ところで、図５にはピン８０が設けられない比較例を示す。何らかの理由で突出筒部５０の内部でスプリング９０が図５にて下方向にずれた状態となった場合は、フック６１、６２の基端部７５、７６が開口部５１、５２の手前側開口端５３、５４から離れているため、研磨子３０からの荷重が矢印Ｃで示すようにフック６１、６２に働くと、フック６１、６２が矢印Ｄで示すように回動してしまう。これにより、フック６１、６２がスプリング９０の脚部９２、９３に当接して脚部９２、９３が曲げられた状態となり、脚部９２、９３が摩耗して、スプリング９０の耐久性が損なわれる可能性がある。

この対策として研磨子受け４０の突出筒部５０にはピン８０が設けられる。ピン８０の外周がコイル部９１の内周部に当接することにより、スプリング９０が本体部４５に近づく動きが規制される。これにより、スプリング９０及びフック６１、６２が抜け方向にずれた状態で突出筒部５０に固着されることが回避される。

本実施形態では、ピン８０の外周がコイル部９１の内周部に当接することにより、フック６１、６２の基端部７５、７６が開口部５１、５２の手前側開口端５３、５４に当接する。こうしてスプリング９０及びフック６１、６２は、３カ所でピン８０及び突出筒部５０に支持されることにより、図４に示すようにフック６１、６２の先端部７７、７８が水平に延びる所定の姿勢に保持され、フック６１、６２の先端部７７、７８が奥側開口端５５、５６から離れるとともに、研磨子３０の当接板３３に間隙をもって対峙する。

なお、上述した構成に限らず、ピン８０がスプリング９０の移動範囲を規制することにより、フック６１、６２の基端部７５、７６が開口部５１、５２の手前側開口端５３、５４に近接し、手前側開口端５３、５４に小さな間隙を持って対峙する構成としてもよい。

図４に示す係合状態で、研磨子３０を抜け方向に押す荷重が働く場合には、抜け方向に移動しようとする研磨子３０の当接板３３がフック６１、６２の先端部７７、７８に当接し、研磨子３０の抜け止めが行われる。このとき、フック６１、６２は開口部５１、５２の手前側開口端５３、５４と研磨子３０の当接板３３との間に挟持され、フック６１、６２の先端部７７、７８が水平に延びる所定の姿勢に保持される。

図６に示すように、研磨子３０の交換時には、作業者によってフック６１、６２がスプリング９０に抗して開口部５１、５２内に押し込まれる。このときに、フック６１、６２は開口部５１、５２の内側で回動しながら互いに近づくとともに、スプリング９０はコイル部９１が弾性変形して各脚部９２、９３が互いに近づいて収縮する。このようにフック６１、６２が開口部５１、５２内に押し込まれるときに、スプリング９０は矢印Ｂで示すようにコイル部９１の内周がピン８０より離れて、抜け方向に移動する。ピン８０はスプリング９０の動きに干渉しないため、フック６１、６２がスプリング９０を収縮させて開口部５１、５２内に押し込まれる動作が円滑に行われる。

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

〔１〕研磨子受け４０は、中空の突出筒部５０の両側部に開口する一対の開口部５１、５２と、開口部５１、５２から突出して取付部３２と対峙することで研磨子３０の抜け止めをする一対のフック６１、６２と、フック６１、６２を開口部５１、５２から突出する方向に付勢するスプリング９０と、突出筒部５０の内部に設けられスプリング９０が本体部４５に近づく方向に移動することを規制する規制部材（ピン８０）と、を備える。このため、スプリング９０が本体部４５に近づく方向に移動した状態で固着されることが回避される。これにより、フック６１、６２の姿勢が保たれ、フック６１、６２がスプリング９０に強く押し付けられることを防止して、スプリング９０の耐久性を高められる。

〔２〕スプリング９０は、螺旋状に延びるコイル部９１と、対のフック６１、６２に連結される両端部９４、９５と、を備え、規制部材はコイル部９１の内側を貫通してコイル部９１の内周に当接するピン８０である構成とした。このため、ピン８０がコイル部９１の内側に配置されることにより、スプリング９０が抜け落ちることが防止される。

〔３〕フック６１、６２は、ピン８０がコイル部９１に当接する状態では、開口部５１、５２の本体部４５に近い側の奥側開口端５５、５６から離れるとともに、開口部５１、５２の本体部４５から遠い側の手前側開口端５３、５４に当接するように構成とした。このため、フック６１、６２が開口部５１、５２の本体部４５から遠い側の手前側開口端５３、５４に当接してフック６１、６２が保持されることにより、研磨子３０からかかる荷重によってフック６１、６２が大きく回動した姿勢になることが抑えられ、フック６１、６２がスプリング９０に強く押し付けられることを防止できる。

なお、規制部材は、ピン８０に限らず、他の形状の部材を用いてもよい。また、例えば、規制部材は突出筒部５０の内壁面から一体的に突出する突起であってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したのに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

３０研磨子
３２取付部
４０研摩子受け
４５本体部
５０突出筒部
５１、５２開口部
５３、５４手前側開口端
５５、５６奥側開口端
６１、６２フック
８０ピン（規制部材）
９０スプリング
９１コイル部
９４、９５両端部

Claims

研磨子受けに着脱自在に取付けられる研磨子を車輪の踏面に押し当てる車輪踏面清掃装置であって、
前記研磨子受けは、
前記研磨子の取付部を支持する本体部と、
前記本体部から突出して前記取付部に挿入される中空の突出筒部と、
前記突出筒部の両側部に開口する一対の開口部と、
前記開口部から突出する一対のフックと、
前記一対のフックを前記開口部から突出する方向に付勢するスプリングと、
前記突出筒部の内部に設けられ前記スプリングが前記本体部に近づく方向に移動することを規制する規制部材と、を備え、
前記スプリングは、螺旋状に延びるコイル部と、前記一対のフックに連結される両端部と、を備え、
前記規制部材は、前記コイル部の内側を貫通して前記コイル部の内周に当接するピンであることを特徴とする車輪踏面清掃装置。
前記フックは、前記ピンが前記コイル部に当接する状態では、前記開口部の前記本体部に近い側の奥側開口端から離れるとともに、前記開口部の前記本体部から遠い側の手前側開口端に当接するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の車輪踏面清掃装置。