JP6865124B2 - 軌道用除雪車 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道軌道を除雪する軌道用除雪車に関し、特にラッセル翼および回転ブレードを備えたロータリ・ラッセル共用型除雪車に適用して有効な技術に関する。

従来、軌道用除雪車には、車両先端に設けられた左右のラッセル翼を所定の位置へ移動して、軌道上の雪を軌道の左脇へ寄せる左片流れ、右脇へ寄せる右片流れ、左右両脇へ寄せるＶラッセルなどの形態に変更して使用できるように構成されているものがある。
また、軌道用除雪車には、ラッセル翼の後方に、オーガと呼ばれる螺旋状に形成されたブレードを回転させることで軌道上の雪を掻き集めてブロワにより吹き飛ばし、シュートで誘導して軌道脇へ降雪する機構を備えているもの（ロータリ・ラッセル共用型除雪車）もある。

さらに、上記ラッセル翼による除雪およびオーガの回転による除雪のいずれも、レール面よりも高い積雪しか除去することができないため、レール間の雪をすくい上げて排雪するためのフランジャーを取り付けた除雪車もある。
ラッセル翼を備えた除雪車においてフランジャーをラッセル翼の下部中央に設けるようにした発明として、例えば特許文献１に記載されているものがある（図３の符号９参照）。また、オーガを備えたロータリ・ラッセル共用型除雪車において、フランジャーをオーガの直ぐ後に設けたものが特許文献２に記載されている（図７の符号２８参照）。

特開２００６−９７２５４号公報 特開平０８−１６５６２３号公報

フランジャーをラッセル翼の下部に設けた特許文献１の除雪車は、直線区間ではレール間の雪をすくい上げて排雪することができる。しかし、このような除雪車は、ラッセル翼が車輪から比較的離れた車両先端位置に設けられている。そのため、軌道が曲がっている曲線区間では、ラッセル翼の先端がレール側方へ大きく張り出してしまうので、雪を寄せる領域が軌道中心から外側に片寄り、それによってレール間に残る雪も多くなる。また、曲線区間では、フランジャーの位置が軌道中心から偏りレールと接触するおそれがあるため、そもそもフランジャーの幅を大きくすることができなかった。

そのため、フランジャーをラッセル翼に設けた特許文献１のような除雪車は、レール間の雪を充分に排雪することができないという課題があった。そこで、フランジャーをラッセル翼に設けたロータリ・ラッセル共用型除雪車において、図５に示すように、オーガ（ロータリー式除雪装置）１２で掻き集めた雪を吹き飛ばすブロワ２２の後方に、ラッセル翼１３やオーガ１２が取り残したレール間の雪を軌道脇へ寄せ流す補助フランジャー４０’を設けた除雪車が実用化されている。因みに、この除雪車は、車両の前後に除雪装置を備えた双頭形の除雪車であり、補助フランジャー４０’も前後に設けられている。

しかしながら、補助フランジャーを設けた従来の除雪車において、図５に示すように、進行方向に向かって「ハ」の字状をなしているとともに固定式であった。なお、補助フランジャーを「ハ」の字状としているのは、ラッセル翼が左片流れの位置に移動された場合と右片流れの位置に移動された場合とでは雪を寄せ流す方向が逆になるので、左片流れと右片流れのどちらの形態に切り換わったとしても、偏りを生じさせることなく同じように雪を寄せ流すことができるようにするためである。

しかるに、図５に示す「ハ」の字状の補助フランジャー４０’を設けた従来の除雪車にあっては、補助フランジャー４０’の上端と車体との間にすきまが生じていて、特に軌道の曲線区間のように、ラッセル翼やオーガ（回転ブレード）が取り残したレール間の雪の量が多くなる区間では、補助フランジャー４０’を乗り越えて上方の隙間から後方へ流れて再びレール間に落下して残ってしまう。そして、この残雪は、後方の補助フランジャーに衝突することとなるが、後方の補助フランジャー４０’は進行方向に向かって「ハ」の字状ではなく逆「ハ」の字状となるため、レール間の雪を中央に寄せ集めてしまい、軌道脇へ排雪することができないという課題があることが明らかになった。

本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ラッセル翼や回転ブレードが取り残したレール間の雪を充分に寄せ流して軌道脇へ排雪することができる補助フランジャーを備えた軌道用除雪車を提供することにある。
本発明の他の目的は、軌道上の障害物を回避しつつ軌道上に障害物のない区間ではレール間の雪を充分に寄せ流して軌道脇へ排雪することができる補助フランジャーを備えた軌道用除雪車を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、
ラッセル翼または回転ブレードにより掻き集めた雪を吹き飛ばすブロワを有し車両の前部に設けられたロータリー式除雪装置を備えた軌道用除雪車において、
前記ブロワの後方であって前記ブロワを収納するブロワケースと交差する位置に、前記ブロワケースとの干渉を回避する切欠きを有し、車両の進行方向に向かって傾斜するように配設された雪返し板と、
前記雪返し板と連続するように配設されてなる補助フランジャーと、
を備えるようにした。

上記のような構成の軌道用除雪車によれば、ラッセル翼または回転ブレード（オーガ）が取り残したレール間の雪を充分に寄せ流して軌道脇へ排雪することができる。また、雪返し板がブロワケースの一部と交差する位置に配設されていることにより、補助フランジャーによってすくい上げられた雪のほとんどが、雪返し板およびブロワケースに遮られて、雪返し板の上端を越えて後方へ流れないようにすることができる。

ここで、望ましくは、前記補助フランジャーは、前記雪返し板の後端近傍に回動中心となる軸が配設され回動することで上下動可能に構成され、
前記補助フランジャーを回動させるフランジャー駆動手段を備え、作動状態では前記補助フランジャーがほぼ鉛直方向を向き、非作動状態では前記補助フランジャーが鉛直方向と異なる方向を向くように構成する。

かかる構成によれば、軌道上の障害物を回避しつつ軌道上に障害物のない区間ではレール間の雪を充分に寄せ流して軌道脇へ排雪することができる。また、補助フランジャーが上下動可能であるため、補助フランジャーを構成するプレートの高さを固定式のものに比べて低くすることができ、それによってレール間の積雪をより深くまですくい上げて軌道脇へ排雪することができる。

また、望ましくは、前記補助フランジャーは、レール間隔よりも広い幅を有し作動状態で下端がレール上面より上に位置する第１プレート部と、前記第１プレートの下端に連続しレール間隔よりも狭い幅を有し作動状態で下端がレール上面より下に位置する第２プレート部とを有するように構成する。
かかる構成によれば、第１プレートによってレール上方から外側にかけての積雪を寄せ流し、第２プレートによってレール間の積雪をすくい上げて寄せ流すことができ、排雪されずに軌道上に残る雪の量を少なくすることができる。

さらに、望ましくは、ロータリー式除雪装置が車両の前部および後部にそれぞれ設けられ、
前記雪返し板と前記補助フランジャーおよび前記フランジャー駆動手段が、車両の前部および後部に設けられている前記ロータリー式除雪装置に対応してそれぞれ設けられているようにする。
かかる構成によれば、車両がどちらの方向へ移動する場合にも除雪作業を行えるとともに、車両の前後に同様に傾斜した補助フランジャーがあるので、仮に雪返し板の上端を越えて後方へ流れて残る雪があったとしても、後方の補助フランジャーで軌道中央へ掻き集めるようなことがなく、軌道脇へ寄せ流すことができる。

さらに、望ましくは、車両の前部および後部にそれぞれ設けられている前記雪返し板および前記補助フランジャーは、車両の進行方向に向かって右上がりの傾斜を有するように配設する。
かかる構成によれば、前方の補助フランジャーで左側へ寄せて残った雪を、後方の補助フランジャーで同一の方向（左側）へ寄せることになるため排雪効率を向上させることができる。

本発明によれば、ラッセル翼や回転ブレードが取り残したレール間の雪を充分に寄せ流して軌道脇へ排雪することができる補助フランジャーを備えた除雪車を実現することができる。また、軌道上の障害物を回避しつつ軌道上に障害物のない区間ではレール間の雪を充分に寄せ流して軌道脇へ排雪することができる補助フランジャーを備えた除雪車を実現することができるという効果がある。

本発明に係る補助フランジャーを備えた除雪車の一実施形態を示す側面図である。 補助フランジャーを備えた実施形態の除雪車の平面図である。 実施形態の除雪車の補助フランジャー取り付け部分の詳細を示す拡大平面図である。 実施形態の除雪車の補助フランジャー取り付け部分の詳細を示す拡大側面図である。 補助フランジャーを備えた従来のロータリ・ラッセル共用型除雪車の構成例を示す平面図である。 図５の除雪車の補助フランジャー取り付け部分の詳細を示す拡大平面図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係る補助フランジャーを備えた除雪車の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態の除雪車はラッセル翼および回転ブレード（オーガ）を備えたロータリ・ラッセル共用型除雪車（以下、単に除雪車と称する）であるが、ラッセル翼による除雪機構および回転ブレードによる除雪並びに掻き集めた雪をブロワにより吹き飛ばす降雪機構は、従来のものと同じであり、本発明の要旨とは関係しないので、それらの機構の詳細については説明を省略する。

また、本実施形態の除雪車は、車両の前後に同一構造の除雪装置を備えた双頭形の除雪車であり、それぞれの除雪装置に対応して補助フランジャーが設けられているが、以下、片方の補助フランジャーについて説明し、他方については説明を省略する。
図１には本実施形態の除雪車の要部側面図、図２はその平面図が示されている。
図１に示すように、本実施形態の除雪車１０は、車両１１の長手方向の両方にロータリー式除雪装置１２が配設され、該ロータリー式除雪装置１２の前方に位置するようにラッセル式除雪装置１３がそれぞれ配置されている。

ロータリー式除雪装置１２は、ヘリカルリボン状をなすように成形された鋼鉄製のブレードを有しブレードを回転させて雪を切削しながら車両１１の中央部に雪を掻き込んで送るオーガ２１と、オーガ２１により掻き集められた雪を回転遠心力で吹き飛ばすブロア２２と、放出された雪を軌道脇へ誘導し降雪するシュート２３とを備える。なお、オーガ２１には、車両１１に搭載されたエンジンからの動力が機械的に伝達されるようになっている。

ラッセル式除雪装置１３は、図２に示すように、左ラッセル翼３１Ａおよび右ラッセル翼３１Ｂと、これらを回動させる油圧シリンダ３２Ａ，３２Ｂとを備え、左右のラッセル翼３１Ａ，３１Ｂの中央下部にメインのフランジャー３３Ａ，３３Ｂ（図１参照）が上下移動可能に設けられている。
そして、図２の右側の除雪装置のように、左右のラッセル翼３１Ａ，３１Ｂの先端をレール中央で接触させてＶプラウを形成する形態、左ラッセル翼３１Ａをレールと平行にして右ラッセル翼３１Ｂの先端を左に寄せて左向きのプラウを形成する左片流れ形態、右ラッセル翼３１Ｂをレールと平行にして左ラッセル翼３１Ａの先端を右に寄せて右向きのプラウを形成する右片流れ形態、図２の左側の除雪装置のように、左右のラッセル翼３１Ａ，３１Ｂの先端を開いた形態のいずれに切換可能に構成されている。

さらに、本実施形態の除雪車においては、車両１１下部のロータリー式除雪装置１２の後方位置に、直線状の補助フランジャー４０が、車両の進行方向に向かって右上がりに傾斜した状態で取り付けられている。傾斜角の好適な範囲は、１０度〜４５度である。１０度未満であると雪を寄せる作用が小さく、４５度以上であると補助フランジャー４０の長さが長くなり過ぎて車両下部の構成部材と干渉するからである。
図３には本実施形態の除雪車における補助フランジャー４０の構成を示す平面図が、また図４には補助フランジャー４０の駆動機構を側方から見た図が示されている。なお、図３においては上方が車両の進行方向、図４においては右側が車両の進行方向である。

本実施形態の除雪車における補助フランジャー４０は、図３に示すように、作動状態でほぼ鉛直姿勢になる本体プレート４１と該本体プレート４１の下端に連続するように設けられた幅の小さなサブプレート４２とを備え、車両１１の進行方向に向かって右上がりに傾斜した状態で取り付けられている。
また、補助フランジャー４０の前方には、図４に示すように、ほぼ水平をなし後端が下方へ向かうように湾曲された雪返し板５１が本体プレート４１の下端に連続するように設けられており、この雪返し板５１も、本体プレート４１と同様に、車両１１の進行方向に向かって右上がりに傾斜した状態で取り付けられている。

さらに、雪返し板５１は、車両１１の下部に設けられているロータリー式除雪装置１２のブロワ２２を下方から覆うブロワケース５２の一部と交差する位置に配設され、交差する部位には、図３に示すように三角形をなす切欠き５１ａが形成されている。そして、補助フランジャー４０の回転軸４３は、ブロワケース５２とぎりぎり交差しない位置に配設されている。
図５に示す従来の固定式の補助フランジャー４０’を備えた除雪車においては、補助フランジャー４０’および雪返し板（図示し要略）が、図６に示すように、ブロワケース５２の後方へ少し離れた位置に設置されていた。そのため、補助フランジャー４０’を乗り越えて上方の隙間から後方へ流れて再びレール間に落下して残ってしまうことがあった。

これに対し、本実施形態の除雪車においては、上記のように雪返し板５１がブロワケース５２の一部と交差する位置に配設されていることにより、補助フランジャー４０によってすくい上げられた雪のほとんどが、雪返し板５１およびブロワケース５２の下面に遮られて、雪返し板５１の上端を越えて後方へ流れないようになる。
また、図５に示す従来の固定式の補助フランジャー４０’は、進行方向へ向かって「ハ」の字状に形成されているのに対し、本実施形態の補助フランジャー４０は、直線状に形成され車両１１に対して斜めに配設されているため、仮に補助フランジャーを固定式として場合であって雪返し板５１の上端を越えて後方へ流れて残ったとしても、後方の補助フランジャー４０で軌道中央へ掻き集めるようなことがなく、軌道脇へ寄せ流すことができる。

さらに、本実施形態の除雪車においては、補助フランジャー４０が上下動可能に構成されており、降下した位置では本体プレート４１の下端が、図４に示すように、レールＲの上面よりも少し上に位置し、サブプレート４２の下端は、レールＲの上面よりも下であって軌道面よりも上に位置するように高さが設定されている。また、サブプレート４２の幅は、軌道上の一対のレールの間隔よりも小さくなるように設定されている。これにより、補助フランジャー４０が作動されて本体プレート４１およびサブプレート４２が下降されると、サブプレート４２がレール間のレール上面よりも低い位置の積雪をすくい上げて軌道脇へ寄せ流すことができるようになる。

次に、本実施形態の補助フランジャー４０を上下動させる機構について、図４を用いて説明する。
図４に示すように、本実施形態の補助フランジャー４０は、本体プレート４１の上端が、ブラケット４４に固着された軸受け４５により支承された軸４３によって回動可能に垂下されている。また、車両１１の車体フレーム１１Ａにピン軸４６によって一端が取り付けられた油圧シリンダ４７が設けられ、該油圧シリンダ４７の伸縮するロッド４７ａの先端が、本体プレート４１の背面に固設された支持プレート４１ａにピン結合されている。
これにより、油圧シリンダ４７が作動されてロッド４７ａが伸長されると、図４に実線で示すように、補助フランジャー４０がほぼ鉛直方向を向く姿勢にされ、油圧シリンダ４７のロッド４７ａが収縮されると、図４に二点鎖線Ｆで示すように、補助フランジャー４０はほぼ水平姿勢にされる。

なお、補助フランジャー４０の後方には車体フレーム１１Ａの下部に取り付けられ、軌道上に設けられたデータ・デポ（登録商標）と呼ばれる位置標定用の地上子から位置や距離の情報を読み取る車上子５４が設けられており、車上子５４が地上子から情報を読み取ると、油圧シリンダ４７を制御する制御装置（図示省略）が油圧シリンダ４７を作動させて補助フランジャー４０を上昇させて、補助フランジャー４０が分岐器などの軌道設備に接触しないようにすることができるように構成されている。

次に、本実施形態の除雪車における補助フランジャー４０の車両進行方向に対する傾きについて説明する。
前述したように、本実施形態の除雪車は、左右のラッセル翼３１Ａ，３１Ｂを左片流れ形態と右片流れ形態を含む複数の形態に切り換えることができるので、片流れの形態に応じて、左片流れ形態のときは上記実施形態で説明したように、補助フランジャー４０が車両１１の進行方向に向かって右上がりに傾斜した状態となり、右片流れ形態のときは逆に、補助フランジャー４０が車両１１の進行方向に向かって左上がりに傾斜した状態となるように構成されている方が、レール間の積雪を効率良く寄せ流すことができる。

つまり、補助フランジャー４０の機能に着目すると、補助フランジャー４０の傾斜の向きを可変な構造にするのが理想的である。
しかし、そのような構成にする補助フランジャーの構造が複雑になるとともに、ブロワケース等車両下部構成部材との干渉を回避することが困難であり、実現は難しい。一方、現在の鉄道路線の軌道は、複線区間では左側通行方式が採用されているため、複線区間においては対向路線と反対側になる軌道左脇へ除雪した雪を寄せるのが望ましい。また、単線区間では軌道の左右どちらの側へ除雪した雪を寄せるようにしても問題はない。また、本発明者らが、除雪車の実際の利用形態について調べたところ、ほとんどの区間で軌道左脇へ除雪した雪を寄せる形態で除雪車を稼働していることが明らかとなった。

従って、上記実施形態における補助フランジャー４０のように、傾ける方向を固定してもほとんど支障がなく、逆に補助フランジャー４０の向きを固定することで、補助フランジャー４０をブロワケースに近づけ、雪返し板をブロワケースと交差する位置に設けることが可能となり、それによって前述したように、補助フランジャー４０によってすくい上げられた雪のほとんどを、雪返し板５１およびブロワケース５２で遮って、雪返し板５１の上端を越えて後方へ流れないようにすることができるという効果を得ることができる。

また、車両の前方側の補助フランジャーと後方側の補助フランジャーを異なる向きに傾斜させることも考えられるが、そのようにすると前方側の補助フランジャーで左側へ寄せて残った雪を、後方側の補助フランジャーで逆方向（右側）へ寄せることになるため排雪効率が悪くなってしまうが、上記実施形態のように前後の補助フランジャーを同一の向きに傾斜させることで、前方側の補助フランジャーで左側へ寄せて残った雪を、後方側の補助フランジャーで同一の方向（左側）へ寄せることになるため排雪効率が向上するという利点がある。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、補助フランジャー４０を作動させる手段として油圧シリンダを使用しているが、電動シリンダやエアシリンダなど他のアクチュエータであっても良い。また、上記実施形態では、補助フランジャー４０を上下動可能な構成としているが、固定式の補助フランジャーとして設けるようにしても良い。たたじ、その場合、サブプレート４２の下端をレール上面より高くする等の配慮が必要である。

さらに、上記実施形態においては、本発明をロータリ・ラッセル共用型除雪車に適用したものについて説明したが、これに限定されず、ロータリー式除雪車やロータリー式除雪装置を備えた軌陸両用除雪車にも利用することができる。また、車両の前後両端に除雪装置を有する双頭式除雪車に限定されず、先頭側にのみ除雪装置を有する除雪車にも利用することができる。

１０ 除雪車
１１ 車両
１２ ロータリー式除雪装置
１３ ラッセル式除雪装置
２２ ブロワ
３１Ａ，３１Ｂ ラッセル翼
３２Ａ，３２Ｂ 油圧シリンダ
３３Ａ，３３Ｂ メインのフランジャー
４０ 補助フランジャー
４１ 本体プレート
４２ サブプレート
４７ 油圧シリンダ
５１ 雪返し板
５２ ブロワケース

Claims (5)

1. ラッセル翼または回転ブレードにより掻き集めた雪を吹き飛ばすブロワを有し車両の前部に設けられたロータリー式除雪装置を備えた軌道用除雪車であって、
   前記ブロワの後方であって前記ブロワを収納するブロワケースと交差する位置に、前記ブロワケースとの干渉を回避する切欠きを有し、車両の進行方向に向かって傾斜するように配設された雪返し板と、
   前記雪返し板と連続するように配設されてなる補助フランジャーと、
   を備えていることを特徴とする軌道用除雪車。
2. 前記補助フランジャーは、前記雪返し板の後端近傍に回動中心となる軸が配設され回動することで上下動可能に構成され、
   前記補助フランジャーを回動させるフランジャー駆動手段を備え、作動状態では前記補助フランジャーがほぼ鉛直方向を向き、非作動状態では前記補助フランジャーが鉛直方向と異なる方向を向くように構成されていることを特徴とする請求項１に軌道用除雪車。
3. 前記補助フランジャーは、レール間隔よりも広い幅を有し作動状態で下端がレール上面より上に位置する第１プレート部と、前記第１プレートの下端に連続しレール間隔よりも狭い幅を有し作動状態で下端がレール上面より下に位置する第２プレート部とを有することを特徴とする請求項２に記載の軌道用除雪車。
4. ロータリー式除雪装置が車両の前部および後部にそれぞれ設けられ、
   前記雪返し板と前記補助フランジャーおよび前記フランジャー駆動手段が、車両の前部および後部に設けられている前記ロータリー式除雪装置に対応してそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の軌道用除雪車。
5. 車両の前部および後部にそれぞれ設けられている前記雪返し板および前記補助フランジャーは、車両の進行方向に向かって右上がりの傾斜を有するように配設されていることを特徴とする請求項４に記載の軌道用除雪車。

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