JP6421347B2 - 台車移動機 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両基地において、リフトアップした鉄道車両の車体から取り外された台車を、軌道レールおよびターンテーブルを経由して、台車検修場などに牽引するために用いる台車移動機に関する。

鉄道車両の車両基地において鉄道車両の保守などを行う場合には、鉄道車両をリフトアップし、その車体の底から台車を取り外している。取り外した台車を車両の下から軌道レールに沿って移動させた後に、取り外した台車の代わりに車体搬送用仮台車を車体の下に配置し、当該車体搬送用仮台車に車体を載せて車体検修場に牽引する。また、車体から取り外された台車も、車体とは別個に、台車検修場に牽引する。台車を軌道レールに沿って移動させるために用いる台車移動機は、特許文献１において提案されている。

特開２０１２−７６５７５号公報

ここで、台車は一般にターンテーブルを経由して所定の場所まで牽引される。車体から取り外された後の台車は、台車移動機によって軌道レールに沿ってけん引される。台車移動機がターンテーブルを跨ぐ際には、台車移動機の車輪が軌道レールからターンテーブル上に敷設されている軌道レールに乗り移る。

台車移動機が走行する軌道レールと、ターンテーブル上の軌道レールとの間には、所定の隙間が形成されている。一般的には約５０ｍｍの隙間が形成されている。台車をけん引しながら、台車移動機は軌道レールの隙間を乗り越える必要がある。この際に、台車移動機の左右の車輪が同時に軌道レールの隙間に嵌り込むと、台車移動機が円滑にターンテーブル側の軌道レールに乗り移ることができないことがある。場合によっては、台車移動機が立ち往生してしまうおそれがある。

本発明の課題は、この点に鑑みて、鉄道車両の台車を、ターンテーブルを経由する経路に沿って、円滑に牽引することのできる台車移動機を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、鉄道車両の車体から取り外された台車を、軌道レールおよびターンテーブルを経由して牽引するために用いる台車移動機において、車体フレームと、車体フレームに取り付けた左前輪、右前輪、左後輪および右後輪とを有している。また、左前輪および右前輪は、台車前後方向にオフセットした位置に配置され、左後輪および右後輪も台車前後方向にオフセットした位置に配置されている。さらに、台車移動機は、当該台車移動機に牽引対象の台車を連結するための連結金具と、車体フレームにおける前後の左右の端に取り付けたバンパーとを有している。各バンパーは、台車前後方向に向けて斜め上方に延びるローラー受け材と、ローラー受け材の先端に回転自在に取り付けられ、連結金具によって台車移動機に連結される牽引対象の台車の車輪の外周面における当該車輪の軸心高さと同一の高さ位置に当接させるためのローラーとを備えている。

本発明の台車移動機では、左右の前輪が台車前後方向にオフセットした位置に配置され、左右の後輪も台車前後方向にオフセットした位置に配置されている。したがって、ターンテーブルに乗り移る際に、左右の前輪が軌道レールの隙間を同時に通過することを回避できる。同様に、左右の後輪が軌道レールの隙間を同時に通過することを回避できる。この結果、左右の前輪あるいは左右の後輪が軌道レールの隙間に同時に嵌り込むことに起因して、台車移動機が円滑にターンテーブルに乗り移ることができないという弊害、あるい
は、ターンテーブルに乗り移る際に立ち止まってしまうという弊害を回避できる。

ここで、左右の車輪の一方の車輪が軌道レールの隙間を通過する際に、他方の車輪が確実に隙間から外れた軌道レール上を通過するようにするために、左前輪と右前輪との間の台車前後方向のオフセット量、および、左後輪と右後輪との間の台車前後方向のオフセット量は、軌道レールと、ターンテーブル上に敷設されているテーブル側軌道レールとの間の隙間寸法と同一あるいは、それよりも大きな値であることが望ましい。

また、このようにすれば、前後の４つの車輪のうち、軌道レールの隙間を同時に通過する車輪は常に１つだけとなる。よって、台車移動機をターンテーブル上に速やかに移動させることができる。

本発明の台車移動機において、左前輪が右前輪に対して台車前後方向の前側にオフセットしている場合には、左後輪は、右後輪に対して、台車前後方向の後側にオフセットした位置に配置されることが望ましい。逆に、左前輪が右前輪に対して台車前後方向の後側にオフセットしている場合には、左後輪は、右後輪に対して、台車前後方向の前側にオフセットした位置に配置されることが望ましい。

一般的には、左前輪と右前輪の台車前後方向のオフセット量は、左後輪と右後輪の台車前後方向のオフセット量と同一とすることが望ましい。

本発明の台車移動機は自走式とすることができる。この場合には、台車移動機は、上記構成に加えて、電動モータと、電動モータの回転を左前輪、右前輪、左後輪および右後輪に伝達する動力伝達機構と、電動モータの駆動電力源とを有している。

本発明の実施の形態に係る自走式の台車移動機によってモータ台車をけん引している状態を示す平面図および側面図である。 図１の台車移動機の平面図、右側面図および左側面図である。 図１の台車移動機の正面図および背面図である。 台車移動機を図２（ｃ）の位置IVで切断した場合の水平断面図である。 台車移動機を図２（ｃ）の位置Ｖで切断した場合の垂直横断面図である。 台車移動機を図２（ｃ）の位置VIで切断した場合の垂直横断面図である。 台車移動機を図５の位置VIIａで切断した場合の垂直縦断面図、および、図５の位置VIIｂで切断した場合の垂直縦断面図である。 前後の車輪間のオフセット量と軌道レール間の隙間を示す説明図である。

以下に、図面を参照して本発明を適用した自走式の台車移動機の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る台車移動機は、新幹線車両から取り外したモータ台車を牽引してターンテーブルを経由して台車検修場に移動させる台車移動作業に用いられる。

（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は台車移動機によってモータ台車をけん引している状態を示す平面図および側面図である。図２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は台車移動機の平面図、右側面図および左側面図であり、図３（ａ）および（ｂ）は台車移動機の正面図および背面図である。

これらの図を参照して説明すると、自走式の台車移動機１は、矩形枠状の車体フレーム２と、車体フレーム２の前端部分の左右の部位に回転自在の状態で取り付けられている左
前輪３および右前輪４と、車体フレーム２の後端部分の左右の部位に回転自在に支持されている左後輪５および右後輪６とを備えている。台車移動機１には後述のように電動モータが搭載されており、前後左右の車輪３〜６が回転駆動され、左右の軌道レールＲ１、Ｒ２に沿って走行可能である。

車体フレーム２には車体カバー７が取り付けられている。車体カバー７は、左右の側面カバー７ａ、７ｂと、背面カバー７ｃと、天面カバー７ｄと、天面カバー７ｄに対して上方に開けることが可能な状態に取り付けた左右一対の開閉蓋７ｅ、７ｆとを備えている。

車体フレーム２における天面カバー７ｄによって覆われていない前側の部位には、直方体形状の制御盤８が搭載され、制御盤８の左側には昇圧用コンバータ９が搭載され、制御盤８の右側には充電器１０が搭載されている。充電器１０の上にはケーブルが巻き取られているケーブルリール１１が搭載されており、昇圧用コンバータ９の上には動作状態を表示する回転灯１２が取り付けられている。

制御盤８の後側の車体カバー７によって覆われている部位には、左右一対のバッテリ１３ａ、１３ｂが収納されている。また、バッテリ１３ａ、１３ｂの間には、走行用の電動モータ（図４参照）が配置されている。左側の側面カバー７ａにおける前後方向の中央部分の上端には、非常停止ボタン１４が配置されており、非常時に台車移動機１を緊急停止可能となっている。

車体フレーム２における前後の左右の端には、それぞれ、バンパー１５が取り付けられている。各バンパー１５は、前後方向に向けて斜め上方に延びるローラー受け材１５ａと、その先端に回転自在に取り付けたローラー１５ｂとから構成されている。また、車体カバー７における左右の側面カバー７ａ、７ｂの前後の端には、それぞれ、連結金具１６が取り付けられている。

連結金具１６は垂直に吊り下げられた状態で収納されており、使用時には、上端を中心として水平に前後方向に張り出して、その先端部がけん引対象のモータ台車１００（１）の側の部位に連結される。本例では、例えば、図１に示すように２台のモータ台車１００（１）、１００（２）を連結してけん引可能であり、モータ台車１００（１）、１００（２）を相互に連結するための２本の連結金具１７が、左右の側面カバー７ａ、７ｂの外側面に収納可能となっている。

（左右の車輪の位置関係）
本例の台車移動機１においては、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、左前輪３と左後輪５との間の車軸間距離Ｌ１が右前輪４と右後輪６との間の車軸間距離Ｌ２に比べて短い。例えば、左側の車軸間距離Ｌ１が７００ｍｍであり、右側の車軸間距離Ｌ２が８００ｍｍであり、左側の方が１００ｍｍ短い。また、右前輪４は左前輪３に対して前方にオフセットした位置にあり、そのオフセット量Δ１は本例では５０ｍｍとしてある。同様に、右後輪６は左後輪５に対して後方にオフセットした位置にあり、そのオフセット量Δ２は本例では前輪側と同一の５０ｍｍとしてある。

ここで、図８に示すように、車両基地に敷設されている軌道レールＲ１、Ｒ２と、ターンテーブル４０上に敷設されているテーブル側軌道レールＲ１ａ、Ｒ２ａとの間には、一定の隙間Δが形成されている。これにより、ターンテーブル４０の回転時に、その外周縁部分が周囲の部位に干渉しないようになっている。

本例の台車移動機１では、上記のように、左前輪３と右前輪４を前後にオフセットさせてあるので、台車移動機１がターンテーブル４０に乗り移る際に、双方の前輪３、４が同
時に軌道レール間の隙間Δを通過することを回避できる。同様に、双方の後輪５、６が同時に軌道レール間の隙間Δを通過することを回避できる。これにより、ターンテーブル４０に乗り移る際、あるいは、ターンテーブル４０から降りる際には、軌道レール間の隙間Δを同時に左右の前輪３、４あるいは左右の後輪５、６が同時に通過することがないので、台車移動機１はターンテーブル４０を経由する経路に沿って円滑に移動することができる。

なお、本例では、車両基地の敷地に敷設されている固定側の軌道レールＲ１、Ｒ２と、ターンテーブル４０上のテーブル側軌道レールＲ１ａ、Ｒ２ａとの間の隙間Δが５０ｍｍであることを考慮して、左右の前輪相互の前後方向のオフセット量Δ１および左右の後輪相互の前後方向のオフセット量Δ２をそれぞれ５０ｍｍとしてある。オフセット量Δ１、Δ２は軌道レール間の隙間Δに応じて適切な値に設定すればよい。通常は、オフセット量Δ１、Δ２を軌道レール間の隙間Δと同一あるいは、それよりも大きな値に設定すればよい。

（車輪駆動系）
次に、図４、図５、図６および図７を参照して、車体フレーム２に搭載された車輪駆動系を説明する。図４は図２（ｃ）における位置IVで切断した場合の水平断面図であり、図５は図２（ｃ）の位置Ｖで切断した場合の垂直横断面図であり、図６は図２（ｃ）の位置VIで切断した場合の垂直横断面図であり、図７（ａ）および（ｂ）は図５の位置VIIａおよびVIIｂで切断した場合の垂直縦断面図である。

まず、車体フレーム２は、図４、５から分かるように、溝型鋼からなるフレーム材を前後左右に組み付けた構成となっている。車体フレーム２の後側の中央部分には、前後方向に延びるギヤボックス２２付きの走行用の電動モータ２１が搭載されている。電動モータ２１はバッテリ１３ａ、１３ｂを駆動電源としている。

電動モータ２１の出力回転は、以下に述べる構成の動力伝達機構を介して前後、左右の車輪３〜６に伝達される。電動モータ２１の回転は、ギヤボックス２２を介して減速された後に、左右に延びる左回転軸２３ａ、右回転軸２３ｂに伝達される。左回転軸２３ａの回転は左側減速歯車列２４ａを介して左前輪３および左後輪５に伝達される。同様に、右回転軸２３ｂの回転は右側減速歯車列２４ｂを介して右前輪４および右後輪６に伝達される。

左側減速歯車列２４ａは、図７（ａ）から分かるように、左回転軸２３ａの外端側の軸端部に取り付けた伝達歯車２５と、この伝達歯車２５に前後からかみ合っている前側伝達歯車２６ａおよび後側伝達歯車２６ｂと、左前輪３の車軸３ａに取り付けた前輪側歯車２７ａおよび左後輪５の車軸５ａに取り付けた後輪側歯車２７ｂとを備えている。他方の右側減速歯車列２４ｂも図７（ｂ）から分かるように同一構成であり、右回転軸２３ｂの外端側の軸端部に取り付けた伝達歯車２８と、この伝達歯車２８に前後からかみ合っている前側伝達歯車２９ａおよび後側伝達歯車２９ｂと、右前輪４の車軸４ａに取り付けた前輪側歯車３０ａおよび右後輪６の車軸６ａに取り付けた後輪側歯車３０ｂとを備えている。

先に述べたように、左前輪３と左後輪５の間の車軸間距離Ｌ１は、右前輪４と右後輪６の間の車軸間距離Ｌ２よりも短い。これに対応して、左側減速歯車列２４ａおよび右側減速歯車列２４ｂが構成されている。

１ 台車移動機、２ 車体フレーム、３ 左前輪、４ 右前輪、５ 左後輪、６ 右後輪、３ａ，４ａ，５ａ，６ａ 車軸、７ 車体カバー、７ａ，７ｂ 側面カバー、７ｃ 背
面カバー、７ｄ 天面カバー、７ｅ，７ｆ 開閉蓋、８ 制御盤、９ 昇圧用コンバータ、１０ 充電器、１１ ケーブルリール、１２ 回転灯、１３ａ，１３ｂ バッテリ、１４ 非常停止ボタン、１５ バンパー、１５ａ ローラー受け材、１５ｂ ローラー、１６，１７ 連結金具、２１ 電動モータ、２２ ギヤボックス、２３ａ 左回転軸、２３ｂ 右回転軸、２４ａ 左側減速歯車列、２４ｂ 右側減速歯車列、２５、２８ 伝達歯車、２６ａ，２９ａ 前側伝達歯車、２６ｂ，２９ｂ 後側伝達歯車、２７ａ，３０ａ 前輪側歯車、２７ｂ，３０ｂ 後輪側歯車、４０ ターンテーブル、１００（１），１００（２） モータ台車、Ｌ１，Ｌ２ 車軸間距離、Δ 軌道レール間の隙間、Δ１，Δ２
オフセット量、Ｒ１，Ｒ２ 軌道レール、Ｒ１ａ，Ｒ２ａ テーブル側軌道レール

Claims (5)

1. 鉄道車両の車体から取り外された台車（１００（１）、１００（２））を、軌道レール（Ｒ１、Ｒ２）およびターンテーブル（４０）を経由して牽引するために用いる台車移動機（１）であって、
   車体フレーム（２）と、
   前記車体フレーム（２）に取り付けた左前輪（３）、右前輪（４）、左後輪（５）および右後輪（６）と、
   当該台車移動機（１）に牽引対象の台車を連結するための連結金具（１６）と、
   前記車体フレーム（２）における前後の左右の端に取り付けたバンパー（１５）と、
   を有し、
   前記左前輪（３）および前記右前輪（４）は、台車前後方向にオフセットした位置に配置され、
   前記左後輪（５）および前記右後輪（６）は、前記台車前後方向にオフセットした位置に配置されており、
   各バンパー（１５）は、
   前記台車前後方向に向けて斜め上方に延びるローラー受け材（１５ａ）と、
   ローラー受け材（１５ａ）の先端に回転自在に取り付けられ、前記連結金具（１６）によって当該台車移動機（１）に連結される牽引対象の台車の車輪の外周面における当該車輪の軸心高さと同一の高さ位置に当接させるためのローラー（１５ｂ）とを備えていることを特徴とする台車移動機（１）。
2. 前記左前輪（３）と前記右前輪（４）との間の前記台車前後方向のオフセット量（Δ１）、および、前記左後輪（５）と前記右後輪（６）との間の前記台車前後方向のオフセット量（Δ２）は、前記軌道レール（Ｒ１、Ｒ２）と、前記ターンテーブル（４０）上に敷設されているテーブル側軌道レール（Ｒ１ａ，Ｒ２ａ）との間の隙間寸法（Δ）と同一あるいは、それよりも大きな値である請求項１に記載の台車移動機（１）。
3. 前記左前輪（３）が前記右前輪（４）に対して前記台車前後方向の前側にオフセットしている場合には、前記左後輪（５）は、前記右後輪（６）に対して、前記台車前後方向の後側にオフセットした位置に配置され、
   前記左前輪（３）が前記右前輪（４）に対して前記台車前後方向の後側にオフセットしている場合には、前記左後輪（５）は、前記右後輪（６）に対して、前記台車前後方向の前側にオフセットした位置に配置されている、
   請求項１または２に記載の台車移動機（１）。
4. 前記左前輪（３）と前記右前輪（４）の前記台車前後方向のオフセット量（Δ１）は、前記左後輪（５）と前記右後輪（６）の前記台車前後方向のオフセット量（Δ２）と同一である請求項１、２または３に記載の台車移動機（１）。
5. 電動モータ（２１）と、
   前記電動モータ（２１）の回転を前記左前輪（３）、前記右前輪（４）、前記左後輪（５）および前記右後輪（６）に伝達する動力伝達機構（２２、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ）と、
   前記電動モータ（２１）の駆動電力源（１３ａ、１３ｂ）と、
   を有している請求項１、２、３または４に記載の台車移動機（１）。

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