JPH0130962B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軌道レール上を走るフレーム構造体
と、前記フレーム構造体上で垂直運動するように
調節自在に取付けられた支持体により担持される
少なくとも１つの突固めユニツトを具備し、前記
突固めユニツトは各々が１本のアームと、これに
固着される少なくとも１つの突固めピツクとから
構成される少なくとも一対の対向協働する突固め
工具と、前記支持体に回転自在に取付けられ且つ
不釣合おもり（アウトオブバランスウエイト）を
備えた少なくとも１つのはずみ車（フライホイー
ル）に固定されている偏心クランク軸と、揺動運
動を前記突固めピツクに伝達すべく一対の突固め
工具のアームを枢支する少くとも一対の偏心クラ
ンクとを有し、前記アームは前記支持体に回動自
在に連結された前記アームの上端の上方へ所定距
離だけ離れた位置にあり、かつ各アームに回動自
在に連結される延伸性部材を介して前記支持体に
連結され、従つてこれらのアームは前記クランク
軸上の枢動点を中心として回転することができる
ような鉄道軌道の道床突固め装置に関する。

この種の突固め装置はすでに公知である（オー
ストリア特許公報第352169号）。この公知装置に
おいては、突固め工具のアームはひじレバーの如
き実質的に直角に屈曲した形状を有し、これらの
アームの、突固め砂利ならし側とは反対側の端部
は共通のクランク軸の偏心クランクに枢支され
る。伸張可能なカツプリング部材は複動油圧シリ
ンダから構成される。これらのシリンダは実質上
垂直に配置され、且つ一端で突固め工具の各アー
ムのひじ部分に、また他端で突固め工具の支持体
に回動自在に連結される。クランク軸が回転する
間、クランクに係合するアーム端は円弧運動を行
なうが、これに対し、油圧シリンダに連結された
アームのひじ部は突固め工具支持体に回動自在に
連結された対応の油圧シリンダの反対側の端に中
心があり、従つて比較的半径の大きい円弧に沿つ
て振動往復運動を行なう。この運動は、油圧シリ
ンダが垂直運動を行なわないように保持されてい
るためアームのひじが垂直方向に振動できないと
いうことに起因するものである。従つて、実質上
水平の揺動運動が突固め砂利ならしまたはブレー
ドに加えられるが、これは所望の砂利突固め動作
を生じさせるのに特に有利である。さらに、この
公知の突固め装置の構成では突固め工具が支持体
内に固くはめ込まれた軸受内で回転するクランク
軸（または偏心軸）に対して直接枢着されるの
で、構成および幾何学的配置が複雑である他の公
知の突固め機に比べてはるかに簡単で、頑丈であ
る。

この公知の装置は構成が比較的簡単で頑丈であ
るにもかかわらず、最適の利用条件のすべてを満
たしているわけではない。例えば、突固め砂利な
らし具がすでに砂利の中に入り込んでいるときは
−これは必ずしも砂利ならし具の砂利内への最初
の侵入中でなくとも良いが−砂利ならし具、実際
には突き棒そのものが水平に揺動運動するのが望
まれる。さらに、両屈曲アームの重心はクランク
軸の軸線を通る対称垂直平面の両側で互いに比較
的間隔をおいて位置している。そのため、可動質
量体はクランク軸の回転、及び少なくとも突固め
装置を単一枕木用または二列枕木用として構成利
用するときの不都合な配置の結果として支持体に
加えられる動的力とトルクを実質的に除去するよ
うに分配される。突固め機についての不可欠な必
要条件は、突固め工具の支持体と、従つて同様に
機械または乗物全体のフレーム構造が回転あるい
は振動質量の結果として振動するのを極力抑える
ことである。何故なら、このような振動は機械の
安定性と突固め動作の効率に重大な悪影響を及ぼ
すからである。

上記の如き種類の突固め装置では、同じ対の突
固め機の一対の砂利ならし具が常に対称的に、す
なわち互いに同期して振動するように注意しなけ
ればならないため別の問題が生じる。このような
揺動運動が非対称的になると、砂利突固め動作の
質が著しく損なわれるのみならず、装置全体に望
ましくない水平振動が生じる。

本発明の第１の目的は、簡単且つ頑丈な構成を
維持したまま、支持体に加わる動的力とトルクの
少なくともほぼすべてを相殺または除去されるも
のとして了解されている設計を付加的な構成コス
トを必要とすることなく備え、突固め動作の質を
改良した先に述べた種類の鉄道軌道の砂利突固め
装置を提供することである。

この問題は、先に開示した種類の鉄道軌道の砂
利突固め装置であつて、一対の突固め具のアーム
がそれぞれ２本のアームを有する実質的に直線的
なレバーから構成され且つクランク軸部分で互い
に交差すること、２本のアームとカツプリング部
材との間の交点がクランク軸の、突固め具とは反
対の側に位置していること、およびクランク軸が
回転する間に支持体に加わる動的力とトルクがは
ずみ車のみならず、前記カツプリング部材にも固
着された釣合おもりにより少なくとも実質的に補
償され、前記おもりは前記カツプリング部材と支
持体との間の枢着部の高さを越えるカツプリング
部材の延出部を構成することを特徴とする装置を
提供することにより解決される。

一対の突固め機（工具）の２本のアームを交差
するように配設し、且つはずみ車の不均衡の程度
を適切に選択することに加えて、前述のように補
助的な釣合おもりをカツプリング部材に設けれ
ば、可動質量を適切に分布させることにより好ま
しからざる振動が支持体に伝達されるのを最適の
方法で防ぐことができるという驚くべきことがわ
かつた。

釣合おもりは、（各々カツプリング部材の質量
と配置を熟慮し、単位長さ当たりの比重が等しく
なるようにした）等価の均一な直線的な棒がその
長さの三分の一だけ支持体の回動点から突出する
ように計算され、配置されている。

はずみ車のみに不釣合おもりを設けるだけで
は、すでに説明したように支持体の振動を十分に
除去できない。一対の２本のアームを交差するよ
うに配設することにより、突固め具の重心をクラ
ンク軸を通る垂直な対称平面の付近に、または好
ましくは少なくとも実質上この平面の付近に位置
させることもできる。

さらに、本発明による突固め装置は突固め具が
枕木の両側で駆動されて砂利の中へ侵入したと
き、アームが広い鈍角を成して屈曲している突固
め具の端部により担持される砂利突固めならし具
による揺動振動の進路は水平面に対して傾斜して
おり、従つて２つの砂利ならし具が徐々に駆動さ
れて砂利の中を通り互いに近付いたときにのみ、
これらの砂利ならしが水平の向きをとるという点
で有利である。従つて、前記揺動運動の道路は突
固め砂利ならし具が大量の砂利の中に侵入するに
つれて傾斜するのが有利であり、少なくともほぼ
水平の位置が得られるのは突固め動作自体が砂利
の内部で起こつたときのみである。

以下に説明するように、装置のすべての回動中
心すなわち交点の任意の幾何学的配置または配列
に対して、クランク軸の回転軸と２つの偏心クラ
ンクの回転軸とを通る２つの平面の間の角度が計
算しうる、あらかじめ完全に決定される値を有し
ているとき、一対の２つの砂利突固めならし具の
揺動運動は互いに対称的である。一対の突固め具
のアームを支持体に連結する部材が少なくとも実
質的に垂直であるか、またはいずれにせよ垂直面
に対して最大で30度傾斜していることが好ましい
場合、２つの協働する突き棒の明確に対称的な、
すなわち同期的な振動を保証する前記角度は40度
ないし80度の範囲内にある。従つて、はずみ車の
不釣合おもりはクランク軸の、前記角度の２本の
枝とは反対の側のこの角度の二等分線上にある。

原則的には突固めユニツトはレールの両側に配
置されて枕木の下の砂利をレール固定具の両側で
同時に圧縮する２対の突固め具を具備する。この
ような突固めユニツトの安定性と動作は、本発明
によれば、レールの両側に配置される２対の突固
め具の互いに対応するアームが該当するアームの
突き棒とは反対側の端部に、好ましくはカツプリ
ング部材の枢着部にごく近接して固着された剛性
の横部材により相互連結されるという点において
さらに増強されるであろう。これらの横部材は釣
合おもりと同時に突固めならし具に対して作用す
る。

本発明による突固め装置ではその可動構成部材
を適切に配分することにより、支持構造への振動
の伝達に関連する問題を生じさせることなく装置
を随意に単一枕木用、二列枕木用または三列枕木
用の突固め装置として構成、作動できるように都
合良く装置の釣合いを保つことができる。

まず最初に第１図に関して説明する。第１図は
２つの協働する突固め工具を具備する突固めユニ
ツト、基本的な部材および回動点の幾何学的な配
置を示す。回動中心すなわち支点は第２図および
第３図に示す典型的な形の実施例の装置の対応す
る構成要素と同じ参照番号で示されている。第１
図において紙面に対して直角に配設され且つ装置
の支持構造に一体的に固着された軸受６内に回転
自在に取付けられる偏心軸またはクランク軸７上
には一対の偏心クランク（トラニオン）がそれと
一体的に回転自在に固定される。クランクの軸線
は参照番号２７および２８で示される。尚、２
７，２８は便宜上クランク自体を指す場合にも用
いることとする。クランク７の軸線とクランクの
中心２７，２８とを互いに結ぶ線は所定の一定の
角度αを形成する。

クランク２７，２８には互いに交差し且つクラ
ンク軸７に関して２本のアーム付レバーを構成す
る一対の突固め工具４および５の２本のアームが
枢着される。これらのレバーの下端にはレールの
枕木３の両側で砂利を圧縮する砂利ならし具また
はヘツド１２，１３が設けられる。レバーの上端
は枢軸点１９および２０において対応カツプリン
グ部材１７および１８の下端にそれぞれ連結され
る。カツプリング部材自体は装置の支持構造の延
出部１４ａ、即ち、突固め具４および５からある
距離だけ上方に配置された枢軸点１５および１６
を支点とするてこを形成する。カツプリング部材
１７，１８は複動式油圧シリンダまたはモータか
ら構成されているのが好ましく、少なくとも実質
的に垂直方向に延在するか、または垂直面に対し
て30度を越えない角度だけ傾斜し、一方の側、即
ち、枢動点１５および１６の上方側の延出部に一
対の釣合おもり３１および３２を担持している。
おもり３１または３２を含むカツプリング部材１
７または１８の配置と質量をこれに相当する、同
じ質量で単位長さ当たりの比重が実質的に等しい
まつすぐな棒で置き換えてみた場合、枢軸点１５
または１６がこの棒を２対１の比で分割すること
になる。換言すれば、棒は枢動点１９と１５また
は２０と１６との間の距離の半分に相当する距離
だけ枢動点１５または１６から突出する。別の釣
合おもりはクランク軸７に取付けられるはずみ車
２９上に慣性おもり３０を設けることにより得ら
れる。このおもり３０はクランク軸７の軸の、角
度α側とは反対の側の角度αの二等分線に沿つて
移動する。

突固め工具４および５の上方レバー端はさらに
それぞれ、第１図の紙面に対して直角に延びる横
部材３３または３４により、枕木の同じ側で、し
かもレール固定具の反対側に配置される同様に相
互連結された第２の一対の突固め工具と一体的に
連結される。これらの横部材はそれぞれ砂利突固
めならし具１２および１３に対して釣合おもりと
して作用する。

クランク軸７がその２つの偏心クランクすなわ
ちトラニオン２７または２８と共に回転する間、
突固め工具４および５と、従つてその下方にある
突固めならし具１２および１３はその振動平面が
第１図の紙面に一致するように揺動する。前記部
材１７および１８の長さを短縮することにより砂
利ならし具１２および１３はそのアームに加えら
れる対応揺動運動の結果として動かされ、互いに
近づく。第１図に示すように、突固め具４および
５が砂利の中に押し込められる十分に広げられた
位置においては、砂利ならし具１２および１３の
揺動運動路は水平面に対して角度φだけ傾斜して
いる。これは、このように揺動運動の方向が斜め
であることにより砂利ならし具が容易に砂利の中
へ侵入できるという点で有利である。この傾斜角
は、圧縮固め動作の最終段階において砂利ならし
具１２および１３の揺動運動が実質的に水平とな
り、それにより砂利圧縮固め動作の効率が良くな
るまで、砂利ならし具１２および１３が引き続い
て砂利内に押し込められて石を圧迫し、互いに近
づくように動かされる程度まで減少する。

以上、要するに、クランク軸７が駆動される
と、軸７とそれに固定されるクランクとの全体が
軸７の軸線を中心に回転し、それによりクランク
の中心（軸７の軸線に対し偏心している）は軸７
の軸線を中心とする円上を動く。

一方、（突き固め工具４，５の）アーム８，９
はクランクに枢着されているのでクランク２７，
２８の中心を中心として自由に回転可能である。
より正確に言えば、クランクは偏心した状態でク
ランク軸７と共に回転する時、部材１７，１８，
１９，２０，１５，１６により形成される懸架機
構により保持されるアーム８，９に対し揺動自在
である。しかし、軸７の軸心を中心とするクラン
クの中心によつて描かれる円軌道の故にクランク
２７，２８が軸７の中心を中心として円運動する
間、８，９はクランク２７，２８の中心を中心と
する振動をする。

シリンダ１７，１８が作動されると、アーム
８，９はクランク２７，２８の中心をを中心とし
て回転して突き固め具１２，１３の間隔を変化さ
せる。

本発明による突固め装置を設計する場合、その
手順としてはまず第一に、２つの砂利突固めなら
し具１２および１３にクランク軸７の軸線を通る
垂直な対称表面に関して完全に同期的な、すなわ
ち対称的な揺動運動を与え得るようにするため
に、クランク軸７の軸線を通る半径または平面と
両クランク２７および２８の中心との間の角度α
に従つて、完全な幾何学的配置に対してすべての
枢軸点または回転中心７，１５，１６，１９，２
０，２７および２８を決定する。この不可欠の必
要条件は、概して、前記の枢軸点および回転中心
の所定の配置に対して突固め動作の効率に関する
限り重要となる対称的な揺動運動を与える唯一の
所定の角度についてのみ満たされるということが
わかるであろう。この角度は、枢動点および回転
中心の幾何学的配置が変わると変化するが、図示
の場合においては、カツプリング部材１７および
１８の傾斜角が垂直面に対して30度を越えないの
で、この角度は約40度ないし約80度の範囲にあ
り、実際にはたとえば53度に相当する。

このようにしてαを計算すると、すべての可動
質量の分布はクランク軸７の回転の結果として装
置の支持体に加わる動的な力とトルク、特に振動
が少なくともほぼ完全に排除されるようなものと
なるであろう。この結果は、装置全体の釣合いを
保つために設けられる付加的な慣性おもり３０，
３１，３２の助けにより可能はなり、また横部材
３３および３４が少なくとも実質的にクランク軸
７の軸線を通る垂直対称平面内にあるか、または
その平面にごく近接している状態で本質的にまつ
すぐな線に沿つて延びる突固め工具４および５に
より担持される釣合おもりの重心を移動させるこ
とが可能であるということにより容易になる。前
述の必要な計算は公知方法に従つて、好ましくは
コンピユータを用いて行うことができる。実際に
は、本発明による突固め装置は支持構造内の振動
に関する困難な問題を伴うことなく随意に単一枕
木用、二列枕木用または三列枕木用、すなわち一
度に唯一本の枕木の下方の砂利を突固めるため
の、または同時に２本または３本の隣接する枕木
の下の砂利を突固めるための突固め機として構成
することができる。

図面の第２図および第３図は、レール２上を走
るフレーム構造上に上下調節可能に取付けられた
突固め用組立体を示す。この組立体はレール２の
両側に同時に動作する一対の突固め工具４，５ま
たは４′，５′を具備する。これらの突固め機はす
べて、以下に詳細に説明するように、軸受６内に
回転自在に取付けられる共通のクランク軸７上で
回動する。第２図に示され、かつ第３図では一部
が隠れている、レール２の右側にある一対の突固
め機４および５はアーム８，９と、各々１本のア
ームに固着され且つ各々１つの砂利ならし具１２
または１３を有する２つの突固めピツク１０，１
１とを具備する。この砂利ならし具１２，１３は
対応ピツクの下端にしつかりと固定され、装置の
作動位置において枕木３の夫々一方の側で作動す
る。他方の一対の突固め具４′および５′は第２図
では隠れており、第３図では見えることができる
が、やはり第３図でもレール２の左側で一部が隠
れている。これらの突固め具４′，５′はアーム８
および９と同様に砂利ならし具を有する２つのピ
ツクを各々担持するアーム８′および９′を具備す
る。２つのピツクのうち、第３図には砂利ならし
具１２′と共にアーム８′が固着された突固めピツ
ク１０′のみが枕木の片側に示されている。

突固め組立体のすべての可動部分は２対の突固
め具４，５および４′，５′に共通な支持体１４に
枢着されるか、またはジヤーナル支承されると共
に、垂直な油圧シリンダ２５を介してフレーム構
造１から調節自在につり下げられている。この支
持体１４は、その往復運動の間、支持体１４に固
く連結され且つ前記フレーム構造１内にはめ込ま
れた一対の案内軸受２３および２４に摺動自在に
係合する一対の垂直な柱２１および２２により案
内される。上端で前記フレーム構造１に連結され
る油圧シリンダ２５のピストン−ロツドは支持体
１４の垂直延出部１４ａの上端に係合するトラニ
オン２６に回転自在に連結される。突固め工具は
油圧シリンダ２５の助けによりレール２の高さよ
り上に持上げることができるようになつている。

各突出端部に一対の隣接する偏心クランク２
７，２８または２７′，２８′が形成されたクラン
ク軸７用の軸受６はレール２を横切るようにして
支持体１４の底面に一体的に固着される。各クラ
ンク軸の端部にははずみ車２９または２９′がキ
ーで固定されている。各はずみ車２９，２９′は
適切に計算された不釣合おもり３０，３０′を備
えている。一対の隣接する偏心クランクには対向
する突固め工具のアーム８および９または８′お
よび９′が枢着される。これらのアームはその支
点領域において、すなわちクランク軸７の位置に
おいて互いに交差し、従つて前記軸７に関して２
本のアーム付レバーを構成する。クランク軸の軸
線を通る平面と、対向する偏心クランクの中心を
通る平面とは第１図に関して先に述べた角度αを
形成し、はずみ車２９または２９′の不釣合おも
り３０または３０′は同様に第１図に関してすで
に説明したようにこの角度の二等分線に沿つて位
置している。

以下の説明は一対の突固め具４および５のみに
関するものであるが同じことが他方の対の突固め
具４′および５′にも当てはまるのは勿論のことで
ある。砂利ならし具１２および１３とは反対側の
アーム８および９の上端は１９または２０におい
て延伸性カツプリング部材を構成する２個の複動
油圧シリンダ１７および１８の下端に枢着され
る。油圧シリンダ１７，１８は上方支点１５およ
び１６からある距離だけ上にある支持体１４の延
出部１４ａに回動自在に連結されている。前記支
点１５および１６の両側において油圧シリンダ１
７，１８の延出部はそれぞれ釣合おもり３１，３
２は担持する。これらの釣合おもりの寸法と重量
は第１図の略図から計算することができる。

油圧シリンダ１７および１８が作動されると、
アーム８および９はクランク軸７を中心として回
動され、それによりピツク１０および１１はその
砂利ならし具１２および１３と共にレール３に関
して近づいたり、離れたりする。クランク軸７が
回転している間、アーム８および９はその支点に
おいて、従つて偏心クランク２７および２８に枢
着されるアームの端部の中間においてクランクの
行程に対応する円弧運動を行なう。その結果、ア
ームの上端が油圧シリンダ１７および１８に回動
自在に連結されているため、および角度αの値を
適切に選択することにより、砂利ならし具１２お
よび１３は枕木３に関して対称的に、すなわち同
期的に振動する。

クランク軸７の他端にある突固め具４′および
５′は共に、同様に油圧シリンダを介して支持体
１４に連結されるアーム８′および９′を有する。
第３図には、延出部１４ａの枢軸点１５′に回動
自在に連結され且つ釣合おもり３１′を備えた油
圧シリンダ１７′のみが示されている。枕木３の
同じ側に配置される突固め具４および４′または
５および５′は横部材３３または３４により相互
に一体的に連結される。これらの横部材３３，３
４はピン１９および２０によりアーム８，８′ま
たは９，９′の突固めピツク１０および１１とは
反対側の端部に直接連結されるので、装置の安定
性が改善されるのみならず、これらの横部材は砂
利ならし具１２，１３と共に砂利ならし具の重量
の釣合い手段としても作用する。

公知のように１本の枕木３を２つのレール固定
具の下で同時に突固めることができるように、第
２図および第３図に関して説明したのと同様の突
固めユニツトをフレーム構造１から他方の軌道レ
ールの上方へつり下げても良いのはもちろんのこ
とである。すべての可動または振動部分は、有害
な振動、より詳細には支持体１４の安定性、ひい
てはフレーム構造１およびこれに支持されている
部分の安定性を危険にさらしかねない振動が安全
に回避されるように釣合いが保たれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の幾何学的配置を示
す略図である。第２図は軌道の枕木の両側に配置
される突固め具を突固めユニツトの不可欠な構成
要素を示す側面図である。第３図は第２図の矢印
−の方向に見た突固めユニツトの正面図であ
る。 （図中符号）、１……フレーム構造、２……レ
ール、３……枕木、４，４′，５，５′……突固め
工具、７……クランク軸、８，８′，９，９′……
アーム、１０，１０′，１１……突固めピツク、
１４……支持体、２９，２９′……はずみ車、３
０，３０′……不釣合おもり、３１，３２……釣
合おもり。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軌道レール上で可動なフレーム構造体と、前
   記フレーム構造体に取付けられた支持体上に配設
   された少なくとも１つの突固めユニツトとを具備
   し、前記突固めユニツトは各々がアームとこれに
   固着される少くとも１個のピツクとから構成され
   る少なくとも一対の相対向し且つ後述の共通のク
   ランク軸を中心として対称的に回転する突固め工
   具と、前記支持体に回転自在に取付けられ且つ不
   釣合おもりが装着されている少なくとも１つのは
   ずみ車を備えた従動クランク軸と、一対の突固め
   工具のアームに連結され該アームに振動運動を伝
   達する少なくとも一対のクランクとを具備し、前
   記アームは前記支持体により担持され且つ前記ア
   ームの上端の上方に位置する回動手段に回動自在
   に連結されると共に対応するアームに回動自在に
   連結されているカツプリング部材により前記支持
   体に連結され、前記カツプリング部材は前記アー
   ムを前記クランク軸を中心として振動させるよう
   な向きに定められている鉄道軌道の道床突固め装
   置において、 一対の突固め工具の前記アームは各々実質的
   に、ほぼ直線的な２本アーム付きレバーの形状を
   有し且つ前記クランク軸上で互いに交差し、 アームとカツプリング部材との間の枢動中心が
   クランク軸に関しピツクとは反対の側にあり、 前記クランク軸が回転する間に前記支持体に加
   わる動力とトルクの釣合いを少なくとも部分的に
   保つために、前記はずみ車に装着されている前記
   不釣合おもりの他に、別の釣合いおもりが前記カ
   ツプリング部材の、前記カツプリング部材と前記
   支持体との間の回動連結部の上の位置に固着され
   ている鉄道軌道の道床突固め装置。 ２ 前記カツプリング部材が実質的に垂直にまた
   は垂直面に対して30度を越えない角度で傾斜した
   状態で配設された複動式油圧シリンダから構成さ
   れ、前記クランク軸の回転軸を通る平面と前記対
   のクランクの一方または他方の回転軸とが40度な
   いし80度の角度を成す特許請求の範囲第１項に記
   載の突固め装置。 ３ レールの両側に配置される２対の突固め工具
   の協働するアームが前記アームの、前記ピツクの
   側とは反対側で前記アームと前記カツプリング部
   材との間の回動連結部にごく近接している領域に
   固着された横部材により互いに連結されている特
   許請求の範囲第２項に記載の突固め装置。 ４ 各々のカツプリング部材に固着される釣合お
   もりが、前記カツプリング部材とその釣合おもり
   の質量と配置を考慮したとき、同じ形状を有し、
   単位長さ当たりの比重が等しいまつすぐな棒がそ
   の長さの三分の一だけ当該カツプリング部材と前
   記支持体との間の回動連結部の上方へ突出するよ
   うに寸法を定められ且つ配設されている特許請求
   の範囲第３項に記載の突固め装置。