JP7214582B2 - 軌道融雪用ノズルの防護装置 - Google Patents

Description

この発明は、鉄道軌道の分岐器のクロッシング部に向けて温風や温水などを噴射し、雪氷を融かして除去する融雪装置を構成するノズルが走行する列車より落下する雪氷によって損傷されないように防護する軌道融雪用ノズルの防護装置に関する。

鉄道線路の分岐器はポイント部、リード部、クロッシング部及びガイドレールによって複雑に構成したものからなっており、このうちポイント部は可動部分であるため、降雪寒冷地においてはポイント部が凍結することにより、転換不能になる事態が発生することがある。そこで、従来、鉄道の分岐器には、雪氷が介在することでポイント不転換が発生しないように、分岐器のクロッシング部に向けて温風や温水などを噴射し、雪氷を融かして除去する融雪装置が設置されている。
分岐器のクロッシング部に向けて温水などを噴射し、雪氷を融かして除去する融雪装置としては、例えば、特許文献１に開示されているように、クロッシング部に向けて温水を噴射するノズルを備えた融雪装置が知られている。

特開２００１－２７９６３３号公報 特開２０１２－１４４９２２号公報

特許文献１に開示されている融雪装置は、クロッシング部に向けて温水を噴射するノズルが、上方を車両が通過する軌道内のレール間に配設されるため、走行する列車より落下する雪氷によって損傷されることがある。そこで、バラスト軌道では、枕木を利用して箱状をなす金属製の落雪カバーをノズルの上方を覆うように設けることで、融雪用ノズルを落雪から防護する技術が知られている。しかしながら、スラブ軌道では、上記のような落雪カバーを設置する枕木がないため、適用するのが困難であるという課題があった。
なお、スラブ軌道における軌道部品の防護装置に関しては、軌道を横断するように配設されているケーブルを落雪から防護するためのゴム製の防護板に関する発明が提案されている（特許文献２）。

しかしながら、特許文献２の防護板が設置される箇所は。レールの外側であって、防護対象も軌道面に敷設されている真っ直ぐなケーブルであるため、比較的設置作業が容易である。これに対し、本発明の軌道融雪用ノズルの防護装置を設置したいのは、基本レールとガイドレールとの間のような狭隘な箇所であり、アンカーボルトを設けることができないとともに、防護対象であるノズルの形状も複雑であるため、特許文献２のような防護板は使用することができないという課題がある。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、特にスラブ軌道のクロッシング部に設置するのに好適であって、列車からの落下雪氷により融雪用ノズルが損傷されるのを防止することができる軌道融雪用ノズルの防護装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
弾性材料で形成され防護対象の融雪用ノズルの水平部に係合される主防護部材と、前記融雪用ノズルの軌道からの立上がり部に係合されるクリップ部材と、前記主防護部材と前記クリップ部材とを結合する結合手段とを備えた軌道融雪用ノズルの防護装置において、
前記主防護部材は、列車が進行して来る側に傾斜面が形成されているとともに、融雪用ノズルの水平部が係合可能な係合凹部が下面から上方へ向かって形成され、
前記クリップ部材は、融雪用ノズルの立上がり部に係合可能な第１部位と、前記主防護部材の前記係合凹部に嵌合可能な第２部位とを備え、少なくとも前記第１部位が弾性材料で形成され、
前記クリップ部材の前記第１部位が前記主防護部材の前記係合凹部に嵌合された状態で、前記主防護部材と前記クリップ部材とが前記結合手段によって結合されるように構成したものである。

上記のような手段によれば、主防護部材がそれぞれ弾性材料で形成されるとともに前側に傾斜面が形成されているため、走行する列車から剥がれて落下した雪氷塊が主防護部材に衝突しても衝撃を吸収することができる。その結果、落下雪氷により融雪用ノズルが損傷されるのを防止することができる。また、傾斜面の角度を適切に設定することによって、衝突後の雪氷塊を上方へ跳ね返さずに列車進行方向へ逃がすことができ、主防護部材に衝突した雪氷が上方へ跳ね返って列車の床下構成部材が損傷されるのを低減することができる。さらに、クリップ部材を主防護部材の一部に嵌合させているため、防護装置全体をコンパクトに構成することができ、クロッシング部のような狭隘な箇所に設置されている融雪用ノズルを防護することができる。

ここで、望ましくは、前記主防護部材の後壁には、上下方向に所定の間隔だけ離れた位置に、表面側から前記係合凹部の内壁面まで達する一対のボルト挿通穴が形成され、
前記一対のボルト挿通穴には、前記係合凹部の内側にて融雪用ノズルの水平部に係合されたＵボルトの両端の雄ネジ部が挿通され、前記主防護部材の後壁から突出した前記雄ネジ部にそれぞれナットが螺合されるように構成する。
かかる構成によれば、Ｕボルトによって主防護部材を融雪用ノズルの水平部に固定することができ、それによって主防護部材が融雪用ノズルから外れたり横方向へずれたりするのを防止することができる。

また、望ましくは、 前記一対のボルト挿通穴は、水平方向の長穴であるようにする。これにより、ノズルに対する主防護部材２１の位置調整が容易に行える。
また、前記クリップ部材の前記第２部位は前記第１部位とともに弾性材料によって一体に形成され、
前記第２部位には、融雪用ノズルの立上がり部に係合された状態で、前記第１部位に達する縦方向のスリットが形成されているようにする。
これにより、第２部位のスリットを広げるように変形させることができ、クリップ部材を融雪用ノズルの立上がり部に容易に装着させることができる。

さらに、望ましくは、前記クリップ部材の前記第２部位には、前記スリットと交差する位置に当該第２部位を水平方向に貫通するようにボルト挿通穴が形成され、
前記主防護部材の下部には、前記係合凹部に嵌合された前記第２部位の前記ボルト挿通穴に対応する部位にボルト挿通穴が形成され、
前記結合手段は、前記第２部位の前記ボルト挿通穴と前記主防護部材の下部に形成された前記ボルト挿通穴とを貫通するように挿入された結合用ボルトであるようにする。
これにより、結合用ボルトによって主防護部材とクリップ部材とをしっかりと結合することができ、それによって主防護部材が融雪用ノズルから外れたり横方向へずれたりするのをより確実に防止することができる。

さらに、望ましくは、前記結合手段は、前記主防護部材の後壁に接合される後壁側押えプレートと、前記主防護部材の前壁の下部に接合される前壁側押えプレートと、を備え、
前記後壁側押えプレートと前記前壁側押えプレートが前記主防護部材の後壁と前壁にそれぞれに接合された状態で、前記主防護部材の下部に形成された前記ボルト挿通穴に対応する部位にボルト挿通穴が形成され、
前記結合用ボルトは、前記後壁側押えプレートと前記主防護部材の下部と前記クリップ部材の前記第２部位と前記前壁側押えプレートに形成された前記ボルト挿通穴を貫通するように挿入され、先端の雄ネジ部にナットが螺合されることで、前記主防護部材と前記クリップ部材とを結合するようにする。

上記のような構成によれば、後壁側押えプレートと前壁側押えプレートとによって主防護部材の下部を挟持させた状態で、両者を結合することができるため、弾性材料で形成された主防護部材が、結合用ボルトに螺合するナットの締め付け力や主防護部材へ衝突した雪氷塊の衝撃力により破損されるのを防止することができ、防護装置の耐久性を高めることができる。

本発明によれば、スラブ軌道のクロッシング部に容易に設置することができるとともに、列車からの落下雪氷により融雪用ノズルが損傷されるのを防止することができる軌道融雪用ノズルの防護装置を実現することができるという効果がある。

本発明に係る軌道融雪用ノズルの防護装置の一実施形態を示すもので、（Ａ）は防護装置を装着する前の融雪用ノズルの状態を示す斜視図、（Ｂ）は防護装置を融雪用ノズルに装着した状態を示す斜視図である。 実施形態の軌道融雪用ノズルの防護装置を構成する主防護部材の詳細を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は背面図である。 実施形態の軌道融雪用ノズルの防護装置を構成するクリップ部材の詳細を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は開いた状態を示す平面図である。 主防護部材とクリップ部材とを結合するための結合金具の具体例を示すもので、（Ａ）は結合金具を構成する後壁側押えプレートを示す図、（Ｂ）はＵボルトを示す図、（Ｃ）は前壁側押えプレートを示す図、（Ｄ）は結合用ボルトおよびナットを示す図である。 主防護部材とクリップ部材とを結合して融雪用ノズルに装着した様子を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る軌道融雪用ノズルの防護装置の実施形態について、詳細に説明する。なお、以下の説明では、走行して来る列車に対向する側を前側、反対側を後側と称する。
図１（Ａ）は本発明に係る防護装置を装着する前の融雪用ノズルの状態を示す斜視図、図１（Ｂ）は実施形態の防護装置を融雪用ノズルに装着した状態を示す斜視図、図２は実施形態の軌道融雪用ノズルの防護装置を構成する主防護部材の詳細を示す平面図、正面図および断面側面図、図３は実施形態の軌道融雪用ノズルの防護装置を構成するクリップ部材の詳細を示す平面図、正面図および断面側面図である。

図１（Ａ）に示すように、防護装置を装着する前の防護対象の融雪用ノズル１０は、例えばクロッシング部の基本レールＲ１とガイドレールＲ２との間の軌道面から立ち上がる立上がり部１１と、該立上がり部１１からレールと直交する方向に水平に延びる水平部１２と、水平部１２の終端からレールと平行な方向に水平に延びる噴射部１３とを備える。立上がり部１１の下端は、軌道内に埋設されている温風供給用配管に接続されており、温風供給用配管の他端はポンプまたはヒータに接続されており、噴射部１３から温風を基本レールＲ１の腹部側面に沿って噴出することで、レール側面に付着している雪氷を融解させるように構成されている。

図１（Ｂ）に示すように、本実施形態の軌道融雪用ノズルの防護装置２０は、融雪用ノズル１０の水平部１２を防護する台形状の主防護部材２１と、該主防護部材２１の下方に配設されて融雪用ノズル１０の立上がり部１１に係合されることで主防護部材２１の外れを防止するためのクリップ部材２２とを備え、傾斜面２１ａのある前側が融雪用ノズル１０の噴射部１３と反対方向を向くようにして装着されている。
また、上記主防護部材２１とクリップ部材２２は、硬質ゴムのような弾性材料で形成されている。主防護部材２１とクリップ部材２２の形成材料である硬質ゴムとしては、例えば硬度６５程度のプロロプレンが考えられる。

次に、上記主防護部材２１とクリップ部材２２のそれぞれの形状および機能について、図２および図３を用いて説明する
図２は、本実施形態の防護装置２０を構成する主防護部材２１の詳細が示されている。このうち、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は背面図である。
図２（Ｂ）に示されているように、主防護部材２１は、前面（図では右側の面）に所定の角度（例えば３２°）を有する傾斜面２１ａが形成されているとともに、ほぼ中央には融雪用ノズル１０の水平部１２が挿入可能な大きさを有する係合凹部２１ｂが下向きに形成されており、傾斜面２１ａの下流側の下方すなわち主防護部材２１の前端下部には、タイプレートなど軌道側の部品との干渉を回避するための切欠き２１ｃが形成されている。

上記係合凹部２１ｂの左側の壁（後壁）が薄くなっているのは、後壁を変形させて、係合凹部２１ｂの下側の開口を広げて、融雪用ノズル１０の水平部１２を通過させるためである。また、図２（Ｃ）に示されているように、主防護部材２１の後壁下部の中心には、下向きのボルト挿通用スリット２１ｄが形成され、後壁の上部と中間高さ位置には、水平方向の長穴２１e1，２１e2が平行に形成されている。また、特に限定されるものでないが、主防護部材２１の後壁下部の両側部には、切欠き２１f1，２１f2が形成されている。
さらに、図２（Ａ）に示されているように、主防護部材２１の下部の上記係合凹部２１ｂと切欠き２１ｃに挟まれた部位には、上記スリット２１ｄに対向するようにボルト挿通穴２１ｇが形成されている。

図３には、実施形態の軌道融雪用ノズルの防護装置を構成するクリップ部材２２の詳細が示されている。このうち、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は開いた状態を示す平面図である。
図３（Ａ）および（Ｂ）から分かるように、クリップ部材２２は全体としてほぼ直方体状をなしており、図３（Ｂ）に示されているように、中心から少しずれた位置に、融雪用ノズル１０の立上がり部１１に係合可能な係合穴２２ａが形成されているとともに、先端部から係合穴２２ａに向かってスリット２２ｂが鉛直方向に形成されている。

また、図３（Ａ）に示されているように、上記係合穴２２ａと交差しない位置に、スリット２２ｂと直交するようにボルト挿通用の長穴２２ｃが水平方向に形成されている。
上記のように、本実施形態のクリップ部材２２には係合穴２２ａに達するスリット２２ｂが形成されているため、図３（Ｃ）に示されているように、クリップ部材２２はスリット２２ｂを開くように変形させることができ、これによってクリップ部材２２を融雪用ノズル１０の立上がり部１１に容易に係合させることができる。

図４には、上記主防護部材２１とクリップ部材２２とを結合するための結合金具３０の詳細が示されている。結合金具３０は、いずれも金属製である、後壁側押えプレート３１と、Ｕボルト３２と、前壁側押えプレート３３と、結合用ボルト３４およびナット３５と、Ｕボルト３２の端部に螺合されるナット３６（図５(Ａ)参照）とからなる。
図４（Ａ）～（Ｄ）のうち、（Ａ）は結合金具を構成する後壁側押えプレート３１の例を示す図、（Ｂ）はＵボルト３２の例を示す図、（Ｃ）は前壁側押えプレート３３の例を示す図、（Ｄ）は結合用ボルト３４およびナット３５の例を示す図である。

後壁側押えプレート３１は、図４（Ａ）に示されているように、図２（Ｃ）の主防護部材２１の後壁とほぼ同じ形状を有しており、下部の中心には下向きのボルト挿通用スリット３１ｄが形成され、後壁の上部と中間高さ位置には、水平方向に一対の長穴３１e1，３１e2が形成されている。この長穴３１e1，３１e2の縦方向の幅は、図４（Ｂ）に示されているＵボルト３２の端部が挿通可能な大きさであり、長穴３１e1と３１e2の間隔はＵボルト３２の両端部の間隔と同じである。なお、Ｕボルト３２の両端部には雄ネジ部３２ａ，３２ｂが設けられている。
前壁側押えプレート３３は、図４（Ｃ）に示されているように、矩形状をなし中央に図４（Ｄ）のボルト３４が挿通可能なボルト挿通穴３３ａが形成されている。この前壁側押えプレート３３は、図４（Ｄ）に破線で示すように、ボルト３４の頭部に溶接で結合され一体化されていても良い。

図５には、上記主防護部材２１とクリップ部材２２とを結合して融雪用ノズル１０に装着した様子が示されている。このうち、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図である。
図５（Ａ）に示されているように、主防護部材２１は、係合凹部２１ｂの奥部に、融雪用ノズル１０の水平部１２が位置するように配置されるとともに、融雪用ノズル１０の水平部１２にＵボルト３２が横向き姿勢でセットされ、雄ネジ部３２ａ，３２ｂが、主防護部材２１の長穴２１e1，２１e2および後壁側押えプレート３１の長穴３１e1と３１e2を貫通し、その先端にナット３６がそれぞれ螺合されている。Ｕボルト３２の雄ネジ部３２ａ，３２ｂが挿通されるのが長穴２１e1，２１e2および長穴３１e1と３１e2であるため、ノズルに対する主防護部材２１の位置調整が容易に行える。

また、主防護部材２１の係合凹部２１ｂの下部には、融雪用ノズル１０の立上がり部１１に装着されたクリップ部材２２の先端側が挿入され、主防護部材２１のボルト挿通穴２１ｇとクリップ部材２２の長穴２２ｃと主防護部材２１のスリット２１ｄと後壁側押えプレート３１のスリット３１ｄを貫通するように、結合用ボルト３４が挿入され、先端にナット３５が螺合されることで、主防護部材２１とクリップ部材２２と後壁側押えプレート３１とが結合されている。

上記のように、本実施形態の防護装置２０は、融雪用ノズル１０の水平部１２を覆うように硬質ゴム製の主防護部材２１が装着されているため、走行する列車から剥がれて落下した雪氷塊から融雪用ノズルを保護することができる。また、主防護部材２１の列車が進行して来る側に傾斜面２１ａが設けられているため、列車から剥がれて落下して衝突した雪氷塊を上方へ跳ね返さずに列車進行方向へ逃がすことができる。その結果、主防護部材２１に衝突した雪氷塊が上方へ跳ね返って列車の床下構成部材に当たるのを抑制して、列車の床下構成部材や主防護部材それ自身が損傷されるのを低減することができる。

さらに、後壁側押えプレート３１と前壁側押えプレート３３とによって、主防護部材２１の下部を挟持させた状態で両者を結合することができるため、弾性材料（硬質ゴム）により形成された主防護部材２１が、結合用ボルト３４のナット３５やＵボルト３２を固定するナット３６を締め付けた際の力や主防護部材２１へ衝突した雪氷塊の衝撃力によって破損されるのを防止することができ、防護装置２０の耐久性を高めることができる。

次に、上記実施形態の防護装置２０の融雪用ノズル１０への装着方法について説明する。
防護装置２０を融雪用ノズル１０へ装着するには、先ずクリップ部材２２を、スリット２２ｂに沿って開いた状態に変形させたまま、融雪用ノズル１０の立上がり部１１へ移動させて、係合穴２２ａに立上がり部１１を係合させる。続いて、Ｕボルト３２を融雪用ノズル１０の水平部１２に係合させた後、主防護部材２１を、係合凹部２１ｂを下向きにした状態で、係合凹部２１ｂの下端が広がるように変形させたまま、融雪用ノズル１０の水平部１２へ移動させて、Ｕボルト３２の両端部が、主防護部材２１の長穴２１e1，２１e2に挿入されるようにして、係合凹部２１ｂの奥に水平部１２を係合させる。

次に、係合凹部２１ｂの入口へクリップ部材２２の先端部分（スリット２２ｂが形成されている部位）を嵌合させる。その後、主防護部材２１の後壁に、Ｕボルト３２の両端部が長穴３１e1，３１e2に挿入された状態となるようにして、後壁側押えプレート３１を接合させ、Ｕボルト３２の両端の雄ネジ部３２ａ，３２ｂにナット３６を螺合させる。
続いて、主防護部材２１のボルト挿通穴２１ｇとクリップ部材２２の長穴２２ｃと主防護部材２１のスリット２１ｄと後壁側押えプレート３１のスリット３１ｄとを貫通するように、結合用ボルト３４を挿入し、先端にナット３５を螺合させて締め付けて、作業が終了する。なお、クリップ部材２２と主防護部材２１の装着順序は逆であっても良い。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、主防護部材２１に形成する傾斜面２１ａの傾斜角度を、新幹線のような高速で走行する軌道に設置される融雪用ノズルを防護することを想定して一例として３２°に設定しているが、在来線の場合には、傾斜角度をもっと小さく設定しても良い。また、上記実施形態では、主防護部材２１の強度（材質）等によっては、主防護部材２１に傾斜面２１ａを設けずに、垂直面としても良い。

また、上記実施形態では、クリップ部材２２全体を硬質ゴムで形成すると説明したが、クリップ部材２２は、少なくとも融雪用ノズル１０の立上がり部１１と係合する部位がゴムで形成されていればよい。また、主防護部材２１とクリップ部材２２の材料を硬質ゴムとしたが、同様な性質を有する他の弾性材料を使用しても良い。
さらに、上記実施形態では、クリップ部材２２にスリット２２ｂを設けているが、スリット２２ｂを設けずに、係合穴２２ａの径を大きくして、係合穴２２ａに噴射部１３を通過させるようにして、クリップ部材２２を融雪用ノズル１０の先端側から立上がり部１１の側へ移動させ、係合穴２２ａと立上がり部１１との隙間にゴム製の間隙材を挿入して介在させることで、クリップ部材２２を固定するようにしても良い。

さらに、上記実施形態では、スラブ軌道のクロッシング部に配設された融雪用ノズルを防護することを想定して説明したが、本発明の軌道融雪用ノズルの防護装置２０は、バラスト軌道のクロッシング部に配設された融雪用ノズルを防護したい場合にも利用することができる。

１０ 融雪用ノズル
１１ 立上がり部
１２ 水平部
１３ 噴射部
２０ 防護装置
２１ 主防護部材
２１ａ 傾斜面
２１ｂ 係合凹部
２１ｇ ボルト挿通穴
２２ クリップ部材
２２ａ 係合穴
２２ｂ スリット
３１ 後壁側押えプレート
３２ Ｕボルト
３３ 前壁側押えプレート
３４ 結合用ボルト

Claims (6)

1. 弾性材料で形成され防護対象の融雪用ノズルの水平部に係合される主防護部材と、前記融雪用ノズルの軌道からの立上がり部に係合されるクリップ部材と、前記主防護部材と前記クリップ部材とを結合する結合手段とを備えた軌道融雪用ノズルの防護装置であって、
   前記主防護部材は、列車が進行して来る側に傾斜面が形成されているとともに、融雪用ノズルの水平部が係合可能な係合凹部が下面から上方へ向かって形成され、
   前記クリップ部材は、融雪用ノズルの立上がり部に係合可能な第１部位と、前記主防護部材の前記係合凹部に嵌合可能な第２部位とを備え、少なくとも前記第１部位が弾性材料で形成され、
   前記クリップ部材の前記第２部位が前記主防護部材の前記係合凹部に嵌合された状態で、前記主防護部材と前記クリップ部材とが前記結合手段によって結合されることを特徴とする軌道融雪用ノズルの防護装置。
2. 前記主防護部材の後壁には、上下方向に所定の間隔だけ離れた位置に、表面側から前記係合凹部の内壁面まで達する一対のボルト挿通穴が形成され、
   前記一対のボルト挿通穴には、前記係合凹部の内側にて融雪用ノズルの水平部に係合されたＵボルトの両端の雄ネジ部が挿通され、前記主防護部材の後壁から突出した前記雄ネジ部にそれぞれナットが螺合されることを特徴とする請求項１に記載の軌道融雪用ノズルの防護装置。
3. 前記一対のボルト挿通穴は、水平方向の長穴であることを特徴とする請求項２に記載の軌道融雪用ノズルの防護装置。
4. 前記クリップ部材の前記第２部位は前記第１部位とともに弾性材料によって一体に形成され、
   前記第２部位には、融雪用ノズルの立上がり部に係合された状態で、前記第１部位に達する縦方向のスリットが形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の軌道融雪用ノズルの防護装置。
5. 前記クリップ部材の前記第２部位には、前記スリットと交差する位置に当該第２部位を水平方向に貫通するようにボルト挿通穴が形成され、
   前記主防護部材の下部には、前記係合凹部に嵌合された前記第２部位の前記ボルト挿通穴に対応する部位にボルト挿通穴が形成され、
   前記結合手段は、前記第２部位の前記ボルト挿通穴と前記主防護部材の下部に形成された前記ボルト挿通穴とを貫通するように挿入された結合用ボルトであることを特徴とする請求項４に記載の軌道融雪用ノズルの防護装置。
6. 前記結合手段は、前記主防護部材の後壁に接合される後壁側押えプレートと、前記主防護部材の前壁の下部に接合される前壁側押えプレートと、を備え、
   前記後壁側押えプレートと前記前壁側押えプレートが前記主防護部材の後壁と前壁にそれぞれに接合された状態で、前記主防護部材の下部に形成された前記ボルト挿通穴に対応する部位にボルト挿通穴が形成され、
   前記結合用ボルトは、前記後壁側押えプレートと前記主防護部材の下部と前記クリップ部材の前記第２部位と前記前壁側押えプレートに形成された前記ボルト挿通穴を貫通するように挿入され、先端の雄ネジ部にナットが螺合されることで、前記主防護部材と前記クリップ部材とを結合することを特徴とする請求項５に記載の軌道融雪用ノズルの防護装置。

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