JP7356481B2 - 自立走行可能なレール面取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道レール上を自立状態で走行するレール走行基体に、このレール頭頂面を研削(研磨)し面取りする(たとえばサビ取りする)面取り装置を備えた自立走行可能なレール面取り装置に関するものである。

疲労・損傷した鉄道レールを順次撤去し新しいレールに取り換えるレール補修工事が行われているが、この作業は、レール取り換え後さらにこのレールの頭頂面を研削(研磨)しサビ取りする作業も要し、非常にたいへんな作業である。

従来、このような作業の効率化を図るため、様々な試みがなされている。たとえば前記レールのサビ取りについては、レール上を走行させるレール走行基体に、このレール頭頂面を走行しながら自動的にレールを研磨して面取りする(サビ取りする)面取り装置を備えた走行可能なレール面取り装置が提案されている。

しかし、作業者が容易にレールを面取りするためには、このレール面取り装置をレール上に自立するようにして走行可能にセットし、搭載した走行装置により自動走行(自走)させながら面取り装置でレールを自動的に研磨できるように構成する必要があるが、この走行装置および面取り装置を備えた重量のある走行可能なレール面取り装置を、少ない人員でレール上に走行可能に自立状態にセットするのは(レールへのセットアップ作業は)容易ではない。

一方、自立状態で走行するように走行補助装置を付加するとこのレール以外の走行路も整備しなければならない。しかし、このような走行補助装置を設けずにそのレールを挟持してこのレール上(この片側レール１本上)にレール走行基体を自立状態に保持して自立状態で走行可能となるように構成することは難しく、またさらにこのように構成できたとしても、これをレールにセットアップする準備作業は、かなりやっかいな作業とならざるを得なかった。

本発明は、このような現状に鑑み、前記問題を解決したもので、簡易な構成でレール上に走行可能に自立させるレールへのセットアップ作業が容易に行えるとともに、このレールに自立状態で安定性よく走行させてレールを容易に研磨することができる実用性に優れた自立走行可能なレール面取り装置を提供することを目的としている。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

鉄道のレール１を左右からクランプする挟持ローラ２が前後に設けられているレール走行基体３に、この前後に設けられている左右一対の前記挟持ローラ２で支持されながら前記レール１上を自立状態で走行するように構成させているとともに、このレール１表面を面取りする面取り装置５が設けられている自立走行可能なレール面取り装置であって、左右一対の前記挟持ローラ２間の上方に、前記レール１の頭頂面に上方から当接する頭頂面接地ローラ６が設けられていて、前記レール１側方から当接する左右一対の前記挟持ローラ２の少なくとも一方の挟持ローラ２が、前記レール１に対して接近離反移動自在に前記レール走行基体３に設けられているとともに、前記頭頂面接地ローラ６が前記レール１に対して接近離反移動自在に前記レール走行基体３に設けられていて、前記レール走行基体３に対して前記頭頂面接地ローラ６が可動することに連動して少なくとも一方の前記挟持ローラ２が連動可動するように構成されているとともに、前記頭頂面接地ローラ６が前記レール１の頭頂面に上方から当接し前記レール走行基体３の自重が加わることで、この頭頂面接地ローラ６が前記レール１の頭頂面に圧接するとともにこのレール走行基体３に対して相対的に可動することで、少なくとも一方の前記挟持ローラ２が連動可動して前記レール１に側方から圧接し挟持してこのレール１に前記レール走行基体３を自立状態で走行可能に保持する頭頂面接地ローラ連動挟持機構７が備えられて、前記頭頂面接地ローラ連動挟持機構７は、前記レール１に対して上下方向に可動自在に設けられている上下方向可動部９の下端部に前記頭頂面接地ローラ６が設けられて前記レール１の頭頂面に対して接近離反移動自在に設けられているとともに、前記レール１の頭頂面に前記頭頂面接地ローラ６が当接しさらに前記レール走行基体３の自重が加わることで、この頭頂面接地ローラ６が前記レール１の頭頂面に圧接し前記上下方向可動部９を介して前記レール走行基体３に対して相対的に可動するように構成されていて、この頭頂面接地ローラ６の前記レール走行基体３に対しての相対可動に連動して、少なくとも一方の前記挟持ローラ２が可動して前記レール１に側方から圧接し左右の前記挟持ローラ２でレール１を挟持して、前記レール走行基体３をこのレール自立支持して自立状態で走行する構成とされていることを特徴とする自立走行可能なレール面取り装置に係るものである。

また左右一対の前記挟持ローラ２の一方の挟持ローラ２は、前記頭頂面接地ローラ連動挟持機構７により連動可動して前記レール１に側方から圧接し挟持する挟持ローラ２に構成されているとともに、他方の挟持ローラ２は、前記レール走行基体３を自走走行させる走行装置４としての走行用駆動ローラに構成されていることを特徴とする請求項１記載の自立走行可能なレール面取り装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、簡易な構成でレール上に走行可能に自立させるレールへのセットアップ作業が容易に行えるとともに、このレールに自立状態で安定性よく走行させてレールを容易に研磨することができる実用性に優れた自立走行可能なレール面取り装置となる。

本実施例の説明側面図である。 本実施例の要部の説明平面図である。 本実施例の説明正面図である。

本発明の最適な実施形態を図面に基づいて本発明の作用を示し簡単に説明する。

本装置のレール走行基体３の前後に設けた左右一対の挟持ローラ２でレール１の頭部を左右から挟持(クランプ)し、この挟持ローラ２で支持させてレール１上を自立状態に保持しながら走行させる構成としている。

たとえば、レール走行基体３に設けた走行装置４により、この前後に設けた左右一対の挟持ローラ２で支持しながらレール１上を自動走行させることができる構成としている。

そして、レール１上を走行させながら、面取り装置５のたとえば回転する研磨ロール１２をレール１に接触させて、このレール１表面(頭頂面)を研磨(面取り)することができる構成としている。

本発明は、左右一対の前記挟持ローラ２間に、レール１の頭頂面にその上方から当接する頭頂面接地ローラ６を、このレール１に対して接近離反移動自在に設けている。

そしてさらに本発明は、このレール１側方から当接する左右一対の前記挟持ローラ２の少なくとも一方の挟持ローラ２を、レール１に対して接近離反移動自在に設け、このレール走行基体３に対して前記頭頂面接地ローラ６が可動することに連動して少なくとも一方の前記挟持ローラ２が連動可動しレール１を挟持しこのレール１に前記レール走行基体３を自立状態で走行可能となるように保持する頭頂面接地ローラ連動挟持機構７を備えた構成としている。

そのため、本発明では、本装置をレール１上にセットアップするに際して、本装置を単にレール１上に載せることで、すなわち前記頭頂面接地ローラ６をレール１の頭頂面にその上方から当接するように載せることで、本装置(レール走行基体３)の自重がレール１に加わることになり、この頭頂面接地ローラ６はレール１に圧接するだけでなく、このレール走行基体３(本装置)が沈み込みまたは沈み込もうとし、この頭頂面接地ローラ６に対して本装置が下方に可動することとなる。

すなわちレール１の頭頂面に頭頂面接地ローラ６が圧接するとともにこのレール走行基体３がさらに少し沈み込むまたは沈み込もうとすることで、この頭頂面接地ローラ６はレール走行基体３に対して相対的に可動することになる。そして前記頭頂面接地ローラ連動挟持機構７によりこの頭頂面接地ローラ６の相対可動に連動し、少なくとも一方の前記挟持ローラ２がこれに連動可動してレール１に側方から圧接しレール１を自動的に挟持することとなる。

すなわち、走行可能に自立させるようにレール１上にセットさせるために、やっかいな挟持ローラ２の位置決めや締め付け固定などのセットアップ作業を要せずに、左右一対の前記挟持ローラ２間の頭頂面接地ローラ６を、レール１上に接地させるようにして本装置をレール１に載せるだけで、離反していた少なくとも一方の前記挟持ローラ２が自動的に(連動可動して)レール１に接近し双方の挟持ローラ２でレール１を左右からクランプすることになり、このセットアップ作業を容易に完了させることができ、またこのように本装置の自重が左右からのクランプ力となるこの構成によって、走行可能に自立させるこのクランプ支持状態が自動的に持続保持され安定性よくこの自立状態での走行(自立走行)を継続できることとなる。

したがって、簡易な構成でレール１上に走行可能に自立させるレール１へのセットアップ作業が容易に行えるとともに、このレール１に自立状態で安定性よく走行させレール１を容易に自動研磨することができることとなる。

本発明の具体的な実施例１について図面に基づいて説明する。

本実施例は、鉄道の片側レール１上を自立状態で自走走行しながら、レール１の頭頂面を研磨する(サビ取りする)自立走行可能な面取り装置であって、鉄道のレール１上を走行させる走行装置４と、このレール１表面を走行しながら自動的にレール１を研磨する(面取りする)面取り装置５とを備えたレール走行基体３に、このレール１の頭部を左右側面からクランプする一対の挟持ローラ２を前後に設けて、この前後に設けた左右一対の挟持ローラ２で支持しながら自立状態を保持してレール１上をレール研磨しながら自走できるように構成している。

また本実施例では、この前後に設けた左右一対の各挟持ローラ２間の上部に、レール１の頭頂面に上方から当接する頭頂面接地ローラ６を設けている。

また本実施例では、レール１の頭部側方から当接する左右一対の前記挟持ローラ２の一方の挟持ローラ２を、レール１に対して接近離反移動自在にしてレール走行基体３に設けて、この一方の挟持ローラ２をクランプローラとして構成し、他方の挟持ローラ２は、これと対向する固定ローラとして構成し、この固定ローラに対してクランプローラをレール１の側方から接近可動させてレール１の頭部側面に側方から圧接することで、この固定ローラとこのクランプローラとで(左右一対の前記挟持ローラ２で)レール１をクランプする構成としている。

すなわち、本実施例では、この前後それぞれ一対の挟持ローラ２とこの間で上方からレール１の頭頂面に当接する頭頂面接地ローラ６とで本装置を自立状態に支持して、前記走行装置４による駆動により片側レール１上を自走できるように構成している。

またさらに本実施例では、レール走行基体３に対して接近離反移動自在に設けた前記頭頂面接地ローラ６がレール走行基体３に対して相対可動することに連動し、前記クランプローラとして側方から接近離反移動自在に設けた一方の挟持ローラ２が連動可動してレール１に圧接しレール１をこれと対向する他方の挟持ローラ２(固定ローラ)とでクランプする頭頂面接地ローラ連動挟持機構７を備えた構成としている。

すなわち、本装置を持ち上げてレール１上に載置させるセットアップに際して、この頭頂面接地ローラ６がレール１の頭頂面に上方から当接するようにして本装置をレール１上に載置させると、この頭頂面接地ローラ連動挟持機構７により、この頭頂面接地ローラ６が前記レール１の頭頂面に圧接するとともに、本装置(レール走行基体３)の自重が加わることで、このレール走行基体３がさらにやや沈み込むこと(あるいは沈み込もうとすること)になるが、この頭頂面接地ローラ６がこの沈み込む分だけレール走行基体３に対して相対的に可動することになることで、一方の前記挟持ローラ２(クランプローラ)が連動可動して、レール１に側方から圧接し他方の挟持ローラ２(固定ローラ)とでレール１をクランプする構成としている。

具体的には、レール１に対して上下方向に可動自在に設けた上下方向可動部９の下端部に前記頭頂面接地ローラ６を設けて、この頭頂面接地ローラ６をレール走行基体３に、レール１の頭頂面に対して接近離反移動自在に設けた構成としている。

さらに説明すると本実施例では、レール走行基体３に裏面に、レール１方向に沿う方向の一端部を軸着して反対端部(先端部)を下方に回動自在に可動腕部を設け、この可動腕部を左右一対設けて前記上下方向可動部９を構成し、この上下方向可動部９の前記左右一対の可動腕部の先端部間に、軸方向がレール１と直交するドラム状の前記頭頂面接地ローラ６を回転自在に軸着して、この頭頂面接地ローラ６をレール１の頭頂面に対して接近離反移動自在にしてこの頭頂面上に接地するように構成している。

すなわち、本実施例では、レール１の頭頂面にこの頭頂面接地ローラ６が当接しさらに前記レール走行基体３の自重が加わることで、この頭頂面接地ローラ６が前記レール１の頭頂面に圧接しさらに前記上下方向可動部９を介してレール走行基体３が沈み込みまたは沈み込もうとすることで、この頭頂面接地ローラ６がレール走行基体３に対して相対可動する。そしてこの頭頂面接地ローラ６の前記レール走行基体３に対しての相対可動に連動して、一方の前記挟持ローラ２が連動可動してレール１に側方から圧接し、このクランプローラである一方の挟持ローラ２と、固定ローラである他方の挟持ローラ２との左右の挟持ローラ２で、レール１を自動的に挟持し自立支持する構成としている。

さらに説明すると、本実施例のこの頭頂面接地ローラ連動挟持機構７は、レール走行基体３の裏面に、前記頭頂面接地ローラ６と前記一方の挟持ローラ２(クランプローラ)とを所定位置で連結固定した所定形状のカムリンク部１０を回動自在に軸着し、この頭頂面接地ローラ６のレール走行基体３に対する可動に連動してこのカムリンク部１０が回動することでクランプローラがレール１に側方から接近移動してレール１に圧接しレール１をクランプするように構成している。

すなわち、本装置の自重で頭頂面接地ローラ６を接地圧接するとともに、このカムリンク部１０が連動回動してクランプローラをクランプ可動するこのカムリンク構造によって、この自重をクランプ力として利用し、一対の挟持ローラ２を本装置の自重の力で圧接しレール１をクランプする構成としている。

したがって、走行可能に自立させるようにレール１上にセットさせるために、やっかいな挟持ローラ２の位置決めや締め付け固定などのセットアップ作業を要せずに、左右一対の挟持ローラ２間の頭頂面接地ローラ６を、レール１上に接地させるようにして本装置をレール１に載せるだけで、離反していた一方の挟持ローラ２が自動的に(連動可動して)レール１に接近し双方の挟持ローラ２とでレール１を左右からクランプすることになりセットアップ作業を容易に完了させることができ、またこのように本装置の自重が左右からのクランプ力となるこの構成によって、走行可能に自立させるこのクランプ支持状態が自動的に持続保持され安定性よくこの自立走行を継続できることとなる。

また、本実施例では、搭載した電源８(バッテリー)により駆動するモータ１４を駆動源として、レール１に圧接するローラを駆動し自走できる走行装置４を備え、またこの駆動源とは別の駆動源を用いて研磨ロール１２を回転させこれをレール１の頭頂面に降下接触させてレール１の頭頂面を自動研磨しサビ取りする面取り装置５を備えた構成としているが、本実施例の走行装置４は、前後の一対の前記挟持ローラ２の他方の固定ローラを走行用駆動ローラとし、その中央部の駆動歯車１１に掛け回した伝達ベルト１３をガイドローラを介して前記走行用駆動ローラの軸部に掛け回し、この伝達ベルト１３を介して走行用駆動ローラを回転させて自走できるように構成している。

また前記頭頂面接地ローラ６の一方または双方を回転駆動して走行するように走行装置４を構成してもよい。

また本実施例の面取り装置５は、レール１の頭頂面に回転させながら面接触させる研磨ロール１２を昇降装置により降下接触させる構成としているが、この研磨ロール１２はその表面に短冊状の研磨布を多数埋め込んだ構成で、これを走行方向に対して角度をなして接触させ切粉がレール１上に残りにくいように構成している。また所定圧(一定の切込み圧)で回転接触させ、走行しながら精度よく面取りできるように構成している。

また、本装置を走行させた後、回転するこの研磨ロール１２を昇降装置で降下させてレール１に接触させ面取りするが、この接触圧すなわち切込み圧を一定とするため、本実施例では、自重により接触させるために吊り下げ状態に設けた研磨ロール１２を、この接触圧(自重)を軽減するための自重軽減ダンパー装置を介して吊り下げ接触するように構成して、レール走行基体３の吊り下げ状態に設けた研磨ロール１２の自重がこのダンパー装置で常に調整軽減され、自動調整保持された一定の荷重でこの研磨ロール１２がレール１に接触するように構成している。

また、本実施例は、レール１の到達ポイントに設けたターゲットを検知すると走行が自動停止(または自動反転走行)するエンコーダをレール走行基体３に設けて、ターゲットまで到達したら自動走行停止(または自動往復走行)できるように走行装置４を構成している。したがって、操作部１５の走行開始操作だけで、自動的に走行および研磨がなされ、ターゲット地点で自動停止するように構成している。(またはさらに自動往復走行できるように構成してもよい。)

また、さらに危険防止のため、レール走行基体３の前端に接触センサーや障害物検知センサーなどを設けて、危険回避停止する構成としている。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１ レール
２ 挟持ローラ
３ レール走行基体
４ 走行装置
５ 面取り装置
６ 頭頂面接地ローラ
７ 頭頂面接地ローラ連動挟持機構
８ 電源
９ 上下方向可動部
10 カムリンク部
11 駆動歯車
12 研磨ロール
13 伝達ベルト
14 モータ
15 操作部

Claims (2)

1. 鉄道のレールを左右からクランプする挟持ローラが前後に設けられているレール走行基体に、この前後に設けられている左右一対の前記挟持ローラで支持されながら前記レール上を自立状態で走行するように構成させているとともに、このレール表面を面取りする面取り装置が設けられている自立走行可能なレール面取り装置であって、
   左右一対の前記挟持ローラ間の上方に、前記レールの頭頂面に上方から当接する頭頂面接地ローラが設けられていて、
   前記レール側方から当接する左右一対の前記挟持ローラの少なくとも一方の挟持ローラが、前記レールに対して接近離反移動自在に前記レール走行基体に設けられているとともに、前記頭頂面接地ローラが前記レールに対して接近離反移動自在に前記レール走行基体に設けられていて、
   前記レール走行基体に設けられていて、前記レール走行基体に対して前記頭頂面接地ローラが可動することに連動して少なくとも一方の前記挟持ローラが連動可動するように構成されているとともに、前記頭頂面接地ローラが前記レールの頭頂面に上方から当接し前記レール走行基体の自重が加わることで、この頭頂面接地ローラが前記レールの頭頂面に圧接するとともにこのレール走行基体に対して相対的に可動することで、少なくとも一方の前記挟持ローラが連動可動して前記レールに側方から圧接し挟持してこのレールに前記レール走行基体を自立状態で走行可能に保持する頭頂面接地ローラ連動挟持機構が備えられていて、
   前記頭頂面接地ローラ連動挟持機構は、前記レールに対して上下方向に可動自在に設けられている上下方向可動部の下端部に前記頭頂面接地ローラが設けられて前記レールの頭頂面に対して接近離反移動自在に設けられているとともに、
   前記レールの頭頂面に前記頭頂面接地ローラが当接しさらに前記レール走行基体の自重が加わることで、この頭頂面接地ローラが前記レールの頭頂面に圧接し前記上下方向可動部を介して前記レール走行基体に対して相対的に可動するように構成されていて、
   この頭頂面接地ローラの前記レール走行基体に対しての相対可動に連動して、少なくとも一方の前記挟持ローラが可動して前記レールに側方から圧接し左右の前記挟持ローラでレールを挟持して、前記レール走行基体をこのレール自立支持して自立状態で走行する構成とされていることを特徴とする自立走行可能なレール面取り装置。
2. 左右一対の前記挟持ローラの一方の挟持ローラは、前記頭頂面接地ローラ連動挟持機構により連動可動して前記レールに側方から圧接し挟持する挟持ローラに構成されているとともに、他方の挟持ローラは、前記レール走行基体を自走走行させる走行装置としての走行用駆動ローラに構成されていることを特徴とする請求項１記載の自立走行可能なレール面取り装置に係るものである。
   

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