JP7321646B2 - 台車載せ降ろし機構を備える鉄道車両用トラバーサ - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両用トラバーサに、自走機構を備えない車両台車を載せ降ろしする機構を備える技術に関する。

一般に、鉄道車両の分解検査、修繕等を行うためには、鉄道車両における車体と台車とを分離する必要がある。そこで、本線レール上を走行する車両台車から、施設内に敷設したレール上を走行するための仮台車に交換した上で、鉄道車両の分解検査、修繕等を行うための場所に入場する。そして、分解検査、修繕終了後に再び仮台車から車両台車に交換する作業が行われる。この際、交換を終えて、不要となった仮台車を返送ラインへ移送、または必要となった仮台車を移送する手段として、鉄道車両用トラバーサが用いられる。

鉄道車両用トラバーサは、鉄道車両の作業場に向けて敷かれる移動レールの上を移動させ、該当するレール上に待機する鉄道車両と対面する位置で停止させる。そして、鉄道車両又は車両台車を鉄道車両用トラバーサの上に移動させる。この時に、該当するレールの高さから鉄道車両用トラバーサの上に引き込む為にトングレールと呼ばれる先端が先細る形状に形成された部材を用いる。したがって、鉄道車両又は車両台車を、敷設されているレールから鉄道車両用トラバーサの上に移動させるためには、トングレールによって形成された斜面を移動させる必要がある。このようなトングレールを用いない場合には、ピットを掘って高さを調節するケースもある。

特許文献１には、鉄道車両用トラバーサに関する技術が開示されている。ワークを搭載し移動レール上を走行可能に形成された基台と、基台の側端部に収納可能に装着されたトングレールとを備え、移動レールと直交する方向に敷設され、鉄道車両が待機するレール上のワークを、トングレールを経由して基台上に搭載し、移送する鉄道車両用トラバーサである。トングレールは先端部が略水平方向に回動可能に形成され、かつ、先端部は使用時においてレールの上端と当接し、上下方向で先細り状に形成されている。

特許文献２には、車両台車のトラバース方法及び車両台車用トラバーサに関する技術が開示されている。床面に設けられたレール上の車両台車を、トラバーサに設けられた伸縮アームの把持部で把持し、レール上に車両台車を走行させながらトラバーサの本体フレーム内に引き込む。そして、トラバーサに設けられた昇降装置で車両台車をレール上から持ち上げるとともに、トラバーサを床面の高さでレールと直交する方向に走行させる。これによって、車両台車を床面に設けられた複数の平行なレール間でトラバースすることができる。

特開２０１７－１８５９０５号公報 特開平９－３０１１７１号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、トラバーサに設けられたトングレールを用いて鉄道車両をトラバーサに積み込むことが可能ではあるが、トングレール上の斜面を鉄道車両が移動する必要がある。鉄道車両は自走手段を備えた仮台車に乗せ替えられている状態なので、トラバーサに積み込むことは可能であるが、車両台車は自走手段を備えていないため、別途牽引車やウインチなどを用いてトングレール部を登坂させる必要がある。しかし、牽引車やウインチをトラバーサとは別に用意して、トラバーサに車両台車を積み込む毎に運用することは非効率である。また、牽引車やウインチを用意できない場合には、人手によって車両台車をトラバーサに積み込むこととなり、安全面において望ましくなかった。

一方、特許文献２に開示される技術では、車両台車のみを持ち上げる構成であるため、車両台車自身が自走手段を備えていなくとも移送可能ではあるが、鉄道車両を移動させることはできない。しかしながら、鉄道車両を移動するためのトラバーサと、車両台車を移動させるための移動装置は、レイアウト上同じ場所に配置することが困難であり、可能であれば鉄道車両も車両台車も同じトラバーサによって移動させることが望ましい。

そこで、本発明はこの様な課題を解決し、鉄道車両と、自走できない車両台車を載せ降ろしが可能な、台車載せ降ろし機構を備える鉄道車両用トラバーサの提供を目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の一態様による鉄道車両用トラバーサは、以下のような特徴を有する。

（１）鉄道車両又は車両台車を搭載するための基台と、該基台に設けられたレールと、を有する鉄道車両用トラバーサにおいて、前記基台には、その両側面に立ち上げられる側壁部を有し、該側壁部には、前記車両台車を保持するための少なくとも一対の引き込みアームが設けられ、該引き込みアームが前記基台の端部から突出・収納可能に進退するための直動機構が備えられ、前記引き込みアームには、その先端部分が内側に折れる構造の水平回動機構と、該先端部分を鉛直方向上下に位置調整させるための上下位置調整機構と、を備えていること、を特徴とする。

上記（１）に記載の態様により、鉄道車両用トラバーサによって鉄道車両だけでなく、自走手段を備えない車両台車を搬送することが可能となる。トラバーサに備えるトングレールを、既設のレール上に配置して車両台車の側面を一対の引き込みアームによって把持し、直動機構を用いて引き込みアームを移動させることで基台の上に車両台車を引き込むことが可能となる。鉄道車両は仮台車に乗せられて自走可能な状態であるが、車両台車は自走手段を備えていない。このため、鉄道車両用トラバーサに載せて搬送できることで作業の効率化を図ることが可能である。

（２）（１）に記載の鉄道車両用トラバーサにおいて、前記引き込みアームの前記水平回動機構は、前記引き込みアームの前記先端部分が内側に折れることができるようにピン構造により回転支持され、前記先端部分は前記引き込みアームに対して内側に折れた姿勢で固定可能な構成であり、前記先端部分は、先端位置を調整する調整機構を備えること、が好ましい。

上記（２）に記載の態様により、引き込みアームの先端を車両台車に固定し易くなる。車両台車の側面には構造的に穴があったり引っかけるためのブラケットが設けられたりしている場合が多く、引き込みアームの先端部分を内側に折り曲げることで、車両台車へのアクセスと車両台車への固定がし易くなる。車両台車はそれなりの重量があるため、安全面からもきちんと固定されることが望ましい。先端部分が内側に曲がる機構を採用することで、引き込みアームと車両台車の固定がし易くなり、作業性も向上する。

（３）（１）又は（２）に記載の鉄道車両用トラバーサにおいて、前記引き込みアームの前記上下位置調整機構は、前記引き込みアームを回動可能に支持する回動支持部よりなること、が好ましい。

上記（３）に記載の態様により、引き込みアームの角度を変更することで、その先端部分の高さを自在に変更できるので、複数種類の車両台車に引き込みアームを対応させて、固定することが可能である。これにより、作業効率を向上させることができる。

本実施形態の、トラバーサの側面図である。 本実施形態の、トラバーサの平面図である。 本実施形態の、トラバーサの正面図である。 本実施形態の、引き込み機構の側面図である。 本実施形態の、引き込みアーム先端の側面拡大図である。 本実施形態の、引き込み機構の上面視図である。 本実施形態の、引き込みアーム先端の平面拡大図である。 本実施形態の、車両台車に対して保持部材を挿入した状態の模式図である。 本実施形態の、基台部の上に車両台車を引き込んだ状態の模式図である。 本実施形態の、車両台車をトラバーサの中央辺りまで移動させた状態の模式図である。

まず、本発明の実施形態について、図面を用いて説明を行う。図１に、本実施形態の、トラバーサの側面図を示す。図２に、本実施形態の、トラバーサの平面図を示す。図３に、本実施形態の、トラバーサの正面図を示す。トラバーサ１００は、基台部１０１、側壁部１０２、及び屋根部１０３よりなり、基台部１０１の端部側に設けられた端部開口１０５から鉄道車両１０又は車両台車２０を搬入できる。

基台部１０１は、略矩形状に形成された枠体に床板が接合された台車本体であって、横行用車輪１０９が下部に複数備えられている。横行用車輪１０９は整備場の敷地内に敷設された横行用レール１５０の上を走行するために設けられ、図示しないモータが接続されることでトラバーサ１００を自走させることができる。基台部１０１には、２本の移動レール１０７が平行に配置される。この移動レール１０７の上に鉄道車両１０又は車両台車２０を載せる。この際、鉄道車両１０は仮台車に交換されて自走することができる一方で、車両台車２０は自走手段を備えていない。

移動レール１０７の延長線上には、トングレール１０８が配置される。トングレール１０８は高さ方向の厚みが先端にいくに従って徐々に先細り状に形成されており、図示しない既設のレールに重なるように配置される。したがって、トングレール１０８が斜面を形成する形となる。

基台部１０１の両端からは側壁部１０２が垂直に立ち上げられている。鉄道車両１０が基台部１０１に載せられた場合には、その両脇に側壁部１０２が配置される形となる。つまり、移動レール１０７と側壁部１０２は平行に配置される位置関係になる。また、側壁部１０２の上部端には屋根部１０３が設けられている。屋根部１０３は、図３に示す様に、鉄道車両１０がトラバーサ１００内に納められるような高さに、トラバーサ１００を全体的に覆うように設けられている。

図４に、引き込み機構の側面図を示す。図５に、引き込みアーム先端の側面拡大図を示す。図６に、引き込み機構の上面視図を示す。図７に、引き込みアーム先端の平面拡大図を示す。トラバーサ１００には、車両台車２０をトラバーサ１００内部に引き込むための２対の引き込み機構１２０が備えられ、引き込み機構１２０は側壁部１０２に取り付けられている。

引き込み機構１２０は引き込みアーム１２１と直動機構１２２よりなり、トラバーサ１００の両側に設けられる端部開口１０５から引き込みアーム１２１が突出・収納可能に進退する事ができる。したがって、引き込みアーム１２１が前進端にいる場合にはトラバーサ１００の両端から突出するような状態となる。なお、本実施形態では引き込み機構１２０が２対設けられているが、どちらか１対だけをトラバーサ１００に有する構成でも良い。

直動機構１２２は、直動ベース１２６に保持される支持部１２５と、側壁部１０２に２条設けられたリニアガイドレール１２３と、リニアガイドレール１２３の上部に配置されるループチェーン１２７等を備える。ループチェーン１２７は両端に備えられるスプロケット１２７ａに巻き掛けられており、スプロケット１２７ａが図６に示す様に端部に設けられたモータ１２４によって回転されることで、ループチェーン１２７が回転する構成となっている。

引き込みアーム１２１は、直動ベース１２６に対して回動可能に支持部１２５を回転中心として保持されており、上下位置調整機構として機能する。引き込みアーム１２１の一方の端部には保持機構１２１ａが設けられ、他方の端部にはカウンターウェイト１２１ｂが設けられている。カウンターウェイト１２１ｂは、引き込みアーム１２１の逆端に設けられる保持機構１２１ａとの重量バランスを取るために配置されている。この支持部１２５によって引き込みアーム１２１が回転可能に支持されているので、所定の角度を引き込みアーム１２１が回動し、任意の角度で保持できる構成となっている。この構造によって引き込みアーム１２１の先端に設けられた保持機構１２１ａを任意の高さに手動で調整することが可能となっている。

直動ベース１２６は側壁部１０２に２条設けられたリニアガイドレール１２３に保持されており、リニアガイドレール１２３上を移動可能な構成になっている。直動ベース１２６は、その上に設けられたループチェーン１２７が接続され、ループチェーン１２７はチェーンガイド１２８によってガイドされている。このループチェーン１２７が駆動することで、直動ベース１２６に取り付けられた引き込みアーム１２１を第１ポジションＰ１から第２ポジションＰ２までの間を任意に移動させることができる。モータ１２４の動作は図示しない操作パネル等によって行われる。

引き込みアーム１２１の端部に設けられた保持機構１２１ａは、ピン支持構造部１２１ｃにより、図７に示す様に９０度内側に折れる構造になっている。保持機構１２１ａは内側に折れた状態で、繋止部材１２１ｄを用いてその姿勢を維持することができる。内側に折れた状態の保持機構１２１ａの先端は、スライド機構によって前進し、車両台車２０に設けられた穴に挿入される。保持機構１２１ａに備えられたスライド機構が、保持機構１２１ａの先端位置調整する調整機構として機能し、その位置を任意に調整ができ、固定することができる。

なお、車両台車２０に穴が設けられていない場合には、別途、車両台車２０に取り付けられたブラケットに治具などを取り付けて、保持機構１２１ａと車両台車２０を接続することになる。これは、鉄道車両１０をトラバーサ１００内に引き込む際には、鉄道車両１０と引き込みアーム１２１の端部に設けられた保持機構１２１ａが干渉しないようにするための配慮でもある。そして、引き込みアーム１２１を使用せず鉄道車両１０をトラバーサ１００に搭載する場合に、引き込みアーム１２１の端部に設けられた保持機構１２１ａが干渉しないために、内側に折れる機構を備える。

本実施形態の鉄道車両用のトラバーサ１００は上記構成であるため、以下に示すような作用及び効果を奏する。

まず、本実施形態の効果として、鉄道車両用のトラバーサ１００に自走手段を持たない車両台車２０を搭載することが可能となる点が挙げられる。鉄道車両１０又は車両台車２０を搭載するための基台部１０１と、基台部１０１に設けられた移動レール１０７と、を有する鉄道車両用のトラバーサ１００において、基台部１０１には、その両側面に立ち上げられる側壁部１０２を有し、側壁部１０２には、車両台車２０を保持するための少なくとも一対の引き込みアーム１２１が設けられている。

また、引き込みアーム１２１が基台部１０１の端部から突出・収納可能に進退するための直動機構１２２が備えられ、引き込みアーム１２１には、その先端部分の保持機構１２１ａが内側に折れる構造の水平回動機構と、保持機構１２１ａが鉛直方向上下に回動するための上下回動機構と、を備え、基台部１０１の端部には、移動レール１０７を延長し、先細り状に形成されるトングレール１０８を備えている。

トラバーサ１００がこのような構成を有するために、図示しない自走手段を備えた鉄道車両１０だけではなく、自走手段を備えていない本台車である車両台車２０を搭載することができる。課題に示した通り、可能であれば鉄道車両用のトラバーサ１００を用いて車両台車２０を搬送したいため、引き込み機構１２０を搭載することでそれを実現できることは、作業効率を上げる上でも有益である。

次に、実際に車両台車２０をどのように引き込み機構１２０により引き込むかについて図８乃至図１０を用いて説明する。図８に、車両台車に対して保持部材を挿入した様子を示す。図９に、基台部の上に車両台車を引き込んだ様子を示す。図１０に、車両台車をトラバーサの中央辺りまで移動させた様子を示す。まず、直動ベース１２６を移動端まで移動させ、引き込みアーム１２１の角度を調整する。引き込みアーム１２１は支持部１２５に回動可能に保持されているので、ロックを解除して手動で引き込みアーム１２１の端部に設けられた保持機構１２１ａの高さを調整する。図５にも、角度調整の様子を示している。

その後、図７に示す様に保持機構１２１ａを９０度内側に曲げて、車両台車２０と保持機構１２１ａの先端部分を連結する。連結する手法は車両台車２０の側梁に設けられている図示しない穴を用いることを想定しており、保持機構１２１ａの先端を側梁の穴に挿入することで、車両台車２０を引き込みアーム１２１によって牽引できる状態とする。保持機構１２１ａにはスライド機構が備えられていて、保持機構１２１ａが９０度内側に曲げられた状態で、内側方向に前進させることが可能である。

保持機構１２１ａの高さは前述したように支持部１２５によって引き込みアーム１２１の角度変更を行うことで、手動で変更が可能なので、車両台車２０の側梁に設けられた穴に対して、微調整をしながら挿入することができる。なお、車両台車２０に適切な穴が無い場合には、車両台車２０側に治具を取り付けて保持機構１２１ａで保持可能にする事が好ましい。車両台車２０の台車枠には突起や穴が設けられる事が多いため、そうした突起や穴を利用すれば、保持機構１２１ａでの固定が可能となる。こうした高さを調整する機能を持っていることで複数種類の車両台車２０に対応することができる。

保持機構１２１ａと車両台車２０の固定が完了したところで、モータ１２４を稼働させることで直動ベース１２６を移動させる。すると、図９及び図１０に示す様に引き込みアーム１２１に引っ張られて車両台車２０がトングレール１０８の上に乗り、基台部１０１の上に設けられた移動レール１０７の上を搬送される。ループチェーン１２７の稼働によって車両台車２０が基台部１０１の上を移動し、図６に示す様にトラバーサ１００の内部まで引き込むことが可能であり、トラバーサ１００の上には車両台車２０が４台ほど載せられる。なお、引き込み機構１２０はトラバーサ１００の両側に設けられているため、端部開口１０５のどちらからも車両台車２０を引き込み可能である。

この作業は、モータ１２４を逆回転させて動作させればループチェーン１２７は逆方向に回り、車両台車２０をトラバーサ１００から降ろす作業にも使うことができる。その手順も、前述とは逆の手順で行えば良い。こうして、トラバーサ１００に対して自走手段を備えた鉄道車両１０だけでなく、自走手段を備えない車両台車２０も搭載ができ、自走手段を備えない車両台車２０に関しては、引き込み機構１２０を用いて作業ができるために、安全に行うことができる。

ピットを掘らず、トングレール１０８を利用して鉄道車両１０や車両台車２０をトラバーサ１００に搭載したい場合には、どうしても基台部１０１と既設のレールとの間に高低差を生じてしまう。そして、こうした引き込み機構１２０を備えていない場合には、課題にも書いた通り、牽引車やウインチなどの牽引設備を別途用意して、自走手段を備えない車両台車２０をトラバーサ１００に搭載する作業をする必要がある他、このような牽引設備を用意できない場合には人手で行われる場合がある。そうなると、何れの手段を用いるにせよ、複数の人手を要することになり非効率である。

しかし、引き込み機構１２０を備えることで、操作パネルを操作して電動のモータ１２４を動作させることでトラバーサ１００内に車両台車２０を引き込み、或いはトラバーサ１００内に搭載した車両台車２０を降ろすことができる。この結果、短時間に効率的に作業を行うことができる。引き込みアーム１２１と車両台車２０を接続する作業は、人手で行われる必要があるが、トラバーサ１００への載せ降ろしは操作パネルでの操作で可能である。このため、載せ降ろしの際に車両台車２０に作業者が近づく必要がなく、万が一、車両台車２０が引き込みアーム１２１から外れるような事があった場合にも、作業者がそれに巻き込まれることが無くなるので、安全性の向上に繋がることになる。

また、特許文献２に示されるような台車専用のトラバーサを用意する方法を採ると、台車専用のトラバーサと、鉄道車両用のトラバーサは別の場所に配置する必要があって、配置レイアウト上の制約が大きくなり、大きなスペースを必要とすることにもなる。トラバーサ１００に鉄道車両１０だけでなく、車両台車２０も搭載できる構成にすることで、スペース的な効率化を図ることも可能となる。

以上、本発明に係る鉄道車両用のトラバーサ１００に関する説明をしたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、引き込み機構１２０の直動機構１２２にはリニアガイドレール１２３とループチェーン１２７を用いているが、他の直動機構を用いることを妨げない。また、トングレール１０８は必要に応じて、跳ね上げ状態として収納ができる構成にしたり、分解・組み立て可能な構成としたりして、トラバーサ１００の移動をスムーズに行える構成にすることを妨げない。

また、トングレール１０８を備えないトラバーサ１００にも適用が可能である。例えばピットを掘って、既設のレールとトラバーサ１００内に設けられた移動レール１０７との高低差が無い状態で移動させる形の場合でも、車両台車２０には一定の質量があるので、作業者が手作業で移動させる場合には、リスクが考えられる。トングレール１０８を備えないので、トングレール１０８によって形成される斜面は無くなるが、停止させる時には慣性力が作用していることで、作業者がそれに巻き込まれるおそれがある。しかし、本発明を適用させることで、そうしたリスクを無くすことができる。

また、本実施形態では、仮台車に乗せられて自走手段を備えている鉄道車両１０と、自走手段を持たない車両台車２０の搬送をする前提で説明しているが、鉄道車両１０が車両台車２０を履いた状態、すなわち自走手段を持たない状態の鉄道車両１０を、引き込み機構１２０を用いてトラバーサ１００に搭載する構成とすることを妨げない。この場合、リニアガイドレール１２３やループチェーン１２７の耐荷重の向上や、モータ１２４の能力向上などが必要であるが、本実施形態と同様の構成で実現が可能である。また、仮台車単体についてもトラバーサ１００に搭載することを妨げない。

１０ 鉄道車両
２０ 車両台車
１００ トラバーサ
１０１ 基台部
１０２ 側壁部
１０３ 屋根部
１２０ 引き込み機構
１２１ 引き込みアーム
１２１ 保持機構
１２２ 直動機構
１２３ リニアガイドレール
１２４ モータ

Claims (3)

1. 鉄道車両又は車両台車を搭載するための基台と、該基台に設けられたレールと、を有する鉄道車両用トラバーサにおいて、
   前記基台には、その両側面に立ち上げられる側壁部を有し、
   該側壁部には、前記車両台車を保持するための少なくとも一対の引き込み機構が設けられ、
   該引き込み機構は、引き込みアームと、該引き込みアームが前記基台の端部から突出・収納可能に進退するための直動機構が備えられ、
   該直動機構は、側壁部に設けられたリニアガイドレール上を移動可能な直動ベースと、該直動ベースを進退するループチェーンを有し、
   前記引き込みアームには、
   その先端部分が内側に折れる構造の水平回動機構と、
   該先端部分を鉛直方向上下に位置調整させるための上下位置調整機構と、
   その先端が前記車両台車に設けられた穴に挿入される保持機構と、を備えていること、
   を特徴とする鉄道車両用トラバーサ。
2. 請求項１に記載の鉄道車両用トラバーサにおいて、
   前記引き込みアームの前記水平回動機構は、前記引き込みアームの前記先端部分が内側に折れることができるようにピン構造により回転支持され、前記先端部分は前記引き込みアームに対して内側に折れた姿勢で固定可能な構成であり、
   前記先端部分は、先端位置を調整する調整機構を備えること、
   を特徴とする鉄道車両用トラバーサ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の鉄道車両用トラバーサにおいて、
   前記引き込みアームの前記上下位置調整機構は、前記引き込みアームを回動可能に支持する回動支持部よりなること、
   を特徴とする鉄道車両用トラバーサ。

Images