JPH05148809A - レール締結金具緊解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボルト頭部位置に対しボルト緊解機の位置決
めの誤差が生じていても、それに対応してボルトの弛
緩、締着を円滑に行い、機械的にレール締結金具を確実
に取外し、取付け可能とし、作業の省人化並びに時間短
縮を図る。 【構成】 一定速度で前進する走行台車に対し反対方向
に左右の作業台車を移動させた状態で、ボルト緊解機１
８によりボルトを緩めてレール締結金具を枕木から取外
すようにし、又、ボルト頭部位置に対するボルト緊解機
１８の位置決めの誤差を支持装置３５と弾性調心装置４
２によって吸収すると共に、スカート部材４６により嵌
合穴４４のボルト頭部への嵌合を円滑化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道線路のレール交換
作業に用いるレール締結金具緊解装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鉄道線路のレール交換を行う場
合、レールを枕木に固定しているレール締結金具を取外
す必要があるが、従来、こうした作業は、作業員がソケ
ットレンチを使用し前記レール締結金具のボルトを一本
づつ緩めると共に、別の作業員が前記ボルトの緩められ
たレール締結金具を枕木から取外すことにより行われて
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如く作業員が手作業でレール締結金具を取外すのでは、
多大な労力と時間を要し非常に効率が悪かった。

【０００４】本発明は、斯かる実情に鑑み、レール締結
金具の取外し、取付け作業の省人化並びに時間短縮を図
り得るレール締結金具緊解装置を提供しようとするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、枕木にレール
締結金具により固定されたレール上を走行可能な走行台
車と、該走行台車上に走行台車の走行方向と平行な方向
に移動可能に搭載された左右の作業台車と、該作業台車
に昇降可能に設けられ前記レール締結金具のボルトを締
着、弛緩可能なソケットレンチ部を有するボルト緊解機
と、前記作業台車に昇降可能且つ作業台車の移動方向と
直角な方向に移動可能に設けられ前記レール締結金具を
把持可能で把持したレール締結金具を所要位置に落下せ
しめ得る把持搬送装置とを備えたレール締結金具緊解装
置であって、前記ボルト緊解機を鉛直線に対し傾動を許
容する支持装置によって支持せしめると共に、前記ボル
ト緊解機の姿勢を略鉛直に保持可能な弾性調心装置を設
け、前記ソケットレンチ部下端に、弾性部材によってソ
ケットレンチ部下端側に突出するよう付勢され且つソケ
ットレンチ部の嵌合穴を前記ボルト頭部へ導くための擂
鉢状の案内面を有するスカート部材を軸線方向に摺動自
在に外嵌せしめ、前記ソケットレンチ部の軸部を伸長方
向に付勢する弾性部材を介して収縮可能に形成し、該ソ
ケットレンチ部の軸部の収縮行程端位置を検出する位置
検出器を設けたことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】従って、作業台車を基準位置に待機させた状態
で走行台車を一定速度で前進させていき、取外すべきレ
ール締結金具のボルト頭部位置にボルト緊解機が配置さ
れたら、ボルト緊解機が相対的にボルト頭部位置に停止
状態となるよう作業台車を走行台車に対しその進行方向
と反対方向に一定速度で移動させた状態で、ボルト緊解
機及び把持搬送装置を下降させていくと、把持搬送装置
によってレール締結金具が把持され、且つスカート部材
がレール締結金具上面に押付られ弾性部材の付勢力に抗
してスライドし前記ボルト緊解機のソケットレンチ部の
嵌合穴がボルト頭部に嵌合し、この状態で更にボルト緊
解機を下降させ、前記ソケットレンチ部の軸部が収縮し
て収縮行程端位置に達すると、位置検出器によって前記
嵌合穴がボルト頭部に嵌合したことが検出され、ソケッ
トレンチ部が回転し、ボルト緊解機及び把持搬送装置を
前記ソケットレンチ部の回転速度と同期した速度で上昇
させると、前記ボルト緊解機及び把持搬送装置により前
記ボルトが緩められてレール締結金具が枕木から取外さ
れ、この後、把持搬送装置が作業台車の移動方向と直角
な方向に移動し、枕木から取外されたレール締結金具が
所要位置に落とされる。

【０００７】一方、レール交換後、レール締結金具を再
び取付ける際には、作業員によって枕木に仮止めされた
レール締結金具のボルトが前記ボルト緊解機により順次
締着されていく。

【０００８】前記レール締結金具の取外し、取付け時に
おいて、ボルト頭部位置に対しボルト緊解機の位置決め
の誤差が生じていたとしても、ボルト緊解機を下降させ
ていくと、スカート部材の案内面によりソケットレンチ
部の嵌合穴がボルト頭部位置に導かれて確実に嵌合し、
このとき、支持装置に支持されているボルト緊解機は、
該ボルト緊解機の姿勢を略鉛直に保持しておこうとする
弾性調心装置の弾性力に抗して鉛直線に対し前記誤差に
応じた量だけ所要方向に傾動し、前記位置決めの誤差が
吸収される一方、前記ソケットレンチ部がボルト頭部か
ら離脱すれば、前記弾性調心装置により、前記ボルト緊
解機の姿勢は再び略鉛直となり保持される。

【０００９】又、線路がカーブしている場合、遠心力に
より脱輪するのを防ぐために枕木とレールを傾斜させて
いるため、走行台車はこれに従って傾斜するが、このと
き弾性調心装置によりボルト緊解機と走行台車の位置関
係は水平なレールにおける場合と同じように保つことが
できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００１１】図１〜図５は本発明の一実施例であり、枕
木１に対しレール締結金具２により固定されたレール３
上に、モータ等の駆動装置４により図１、２中矢印方向
に所要速度で走行可能な走行台車５を載置し、該走行台
車５に、左右のレール３と夫々平行なガイドレール６を
敷設する。

【００１２】前記走行台車５の左右のガイドレール６の
夫々に、ガイドローラ７を介して移動可能となるよう作
業台車８を搭載すると共に、前記ガイドレール６下部に
固定したラック９に、前記作業台車８に設置したモータ
等の駆動装置１０により回転駆動されるピニオン１１を
噛合せしめる。

【００１３】前記左右の作業台車８から突設したブラケ
ット３０に、枕木１と平行に延びる連結ブーム１２の左
右端部を、上下方向に延びる旋回軸１３を中心に水平揺
動自在に枢着する。

【００１４】又、前記左右の作業台車８と一体の連結ブ
ーム１２両端部に夫々、二組の支持フレーム１４を取付
け、各支持フレーム１４の上下方向に設けたガイド部材
１５に、昇降台１６をシリンダ１７の伸縮により昇降自
在に設け、該昇降台１６に、本体部１８ａ内の駆動源に
より回転駆動されレール締結金具２のボルト２ａを締
着、弛緩可能なソケットレンチ部１８ｂを有するボルト
緊解機１８を、鉛直下向きに取付け、図２に示す如く、
各ボルト緊解機１８の軸心Ｏ_Bを結ぶ直線Ｌが連結ブー
ム１２と平行となるようにする。

【００１５】更に、前記左右の作業台車８と一体の連結
ブーム１２両端部に夫々、基板１９を取付け、該基板１
９に、上下方向に延びるボールネジ２０をモータ等の駆
動装置２１により回転可能に配設し、該ボールネジ２０
に、連結ブーム１２と平行に延びる搬送用ガイドレール
２２と一体のナット２３を螺合せしめ、該搬送用ガイド
レール２２に、横行フレーム２４をモータ等の駆動装置
２５によるチェーン２６の駆動により作業台車８の移動
方向と直角な方向に移動可能に設け、該横行フレーム２
４に、本体部２７ａへの作動流体の給排により開閉自在
なフィンガ部２７ｂを有しレール締結金具２を把持可能
なハンド装置２７を設け、昇降可能且つ作業台車８の移
動方向と直角な方向に移動可能なレール締結金具２用の
把持搬送装置２８を構成する。

【００１６】又、前記走行台車５の前部左右位置には夫
々、レール締結金具２のボルト２ａ頭部位置を検出可能
なセンサ２９を取付けると共に、前記走行台車５上に
は、前記センサ２９からの検出信号に基づき前記ボルト
緊解機１８がボルト２ａ頭部直上位置に配置されるよう
前記左右の作業台車８に駆動信号を出力すると共に前記
シリンダ１７、ボルト緊解機１８、把持搬送装置２８に
駆動信号を出力する制御装置（図示せず）を設けてあ
る。

【００１７】本実施例の場合、図４に示す如く、前記昇
降台１６に、略環状で且つ内周面に球状凹面座３１を形
成した外輪部３２を、その軸心Ｏ_Bが鉛直方向に延びる
よう一体に設け、該外輪部３２内に、前記球状凹面座３
１と係合する球状凸面座３３を外周面に形成した内輪３
４を摺動自在に設け、該内輪３４内に前記ボルト緊解機
１８の本体部１８ａを嵌挿固着するようにして支持装置
３５を構成すると共に、図４、５に示す如く、前記昇降
台１６から下方に延設したブラケット３６に、略環状の
調心フレーム３７をその軸心が前記軸心Ｏ_Bと一致する
よう固定し、該調心フレーム３７の円周方向所要複数箇
所（図では３箇所）に、スプリング３８により半径方向
軸心側に付勢され先端に前記ソケットレンチ部１８ｂの
軸部３９の外周面に当接するローラ４０を備えた調心部
材４１を配設し、前記ボルト緊解機１８の姿勢を略鉛直
に保持可能な弾性調心装置４２を構成してある。

【００１８】又、前記ソケットレンチ部１８ｂ下端に、
スプリング４３によってソケットレンチ部１８ｂ下端側
に所要量突出するよう付勢され且つソケットレンチ部１
８ｂの嵌合穴４４を前記ボルト２ａ頭部へ導くための擂
鉢状の案内面４５を有するスカート部材４６を軸線方向
に摺動自在に外嵌せしめ、前記ソケットレンチ部１８ｂ
の軸部３９基端側に該軸部３９を伸長方向に付勢するス
プリング４７が内蔵された継手部材４８を介装して前記
軸部３９を収縮可能に形成すると共に、該軸部３９にそ
の収縮を所要量に制限するストッパ４９を設け、前記ブ
ラケット３６に、前記ストッパ４９の継手部材４８に対
する相対位置を検出することにより前記軸部３９が収縮
行程端位置に達したか否かを検出する光電スイッチ等の
位置検出器５０を設け、該位置検出器５０による軸部３
９の収縮行程端位置到達の検出により嵌合穴４４がボル
ト２ａ頭部に嵌合したと判断するようにしてある。

【００１９】次に、上記実施例の作動を説明する。

【００２０】走行台車５は、図１、２に示す如く、レー
ル３上を常にある一定速度で前進しており、左右のセン
サ２９によって次に取外すレール締結金具２のボルト２
ａ頭部位置が検出され、該各センサ２９からの検出信号
に基づき制御装置（図示せず）において前記ボルト２ａ
頭部位置が記憶され、左右の作業台車８、シリンダ１
７、ボルト緊解機１８、把持搬送装置２８に夫々駆動信
号が出力される。

【００２１】左右の作業台車８は夫々、ガイドレール６
上の基準位置Ｏに待機した状態から前記制御装置によっ
て前回記憶されたボルト２ａ頭部位置のデータに基づ
き、走行台車５の走行によりボルト緊解機１８がボルト
２ａ頭部位置に配置された時点で、該ボルト緊解機１８
が相対的にボルト２ａ頭部位置に停止状態となるよう走
行台車５に対しその進行方向と反対方向に一定速度で移
動を開始する。

【００２２】この状態で、駆動装置２１によるボールネ
ジ２０の回転駆動により、把持搬送装置２８の搬送用ガ
イドレール２２と一緒にハンド装置２７がフィンガ部２
７ｂを開いた状態で下降し、該ハンド装置２７によって
レール締結金具２が把持されると共に、シリンダ１７の
伸長動作によりボルト緊解機１８が下降してスカート部
材４６がレール締結金具２上面に押付られスプリング４
３の付勢力に抗してスライドし且つソケットレンチ部１
８ｂ下端の嵌合穴４４がボルト２ａ頭部に嵌合し、この
状態で更にボルト緊解機１８が下降し、前記ソケットレ
ンチ部１８ｂの軸部３９が収縮して収縮行程端位置に達
すると、位置検出器５０によって前記嵌合穴４４がボル
ト２ａ頭部に嵌合したことが検出され、ソケットレンチ
部１８ｂが回転しつつ、前記ボールネジ２０の回転によ
り把持搬送装置２８が、シリンダ１７の収縮動作により
ボルト緊解機１８が夫々、前記ソケットレンチ部１８ｂ
の回転速度と同期した速度で上昇する。

【００２３】このとき、前記シリンダ１７は、積極的に
ボルト緊解機１８を引上げるのではなく、ボルト緊解機
１８の重量分を打消すだけの力を与えているだけであ
り、前記ボルト２ａが緩んで浮き上がってくる力を利用
してボルト緊解機１８を上昇させると共に、シリンダ１
７を収縮させるようにしている。

【００２４】前記ボルト緊解機１８及び把持搬送装置２
８により前記ボルト２ａが緩められてレール締結金具２
が枕木１から取外され、前記ボルト緊解機１８及び把持
搬送装置２８がレール３上方所要位置まで上昇すると、
把持搬送装置２８の上昇が停止すると共に、ソケットレ
ンチ部１８ｂの回転が停止し、前記シリンダ１７の積極
的な収縮動作によりボルト緊解機１８が更に所要量だけ
上昇し、ソケットレンチ部１８ｂがボルト２ａ頭部から
離脱する。

【００２５】ソケットレンチ部１８ｂがボルト２ａ頭部
から離脱すると、駆動装置２５によるチェーン２６駆動
により横行フレーム２４が搬送用フレーム２２に沿って
レール３の内側或いは外側に移動し所要位置で停止し、
ハンド装置２７のフィンガ部２７ｂが開いてレール締結
金具２及びボルト２ａを落下せしめる。

【００２６】この後、前記横行フレーム２４が搬送用フ
レーム２２中央の元の位置に復帰すると共に、前記左右
の作業台車８がガイドレール６上の基準位置に復帰し、
以下、前述と同様の作動が繰り返し行われる。

【００２７】一方、レール３の交換後、レール締結金具
２を再び取付ける際には、作業員が枕木１に対しレール
締結金具２をボルト２ａにより仮止めしておき、該仮止
めしたレール締結金具２のボルト２ａが前記ボルト緊解
機１８により順次締着されていく。

【００２８】前述の作動は、ボルト２ａ頭部位置に対し
ボルト緊解機１８の位置決めの誤差が生じていない場合
を表わしているが、実際にはボルト２ａ頭部位置に対し
ボルト緊解機１８の位置決めの誤差が生じているのが一
般的である。

【００２９】しかし、本実施例においては、前記レール
締結金具２の取外し、取付け時において、ボルト２ａ頭
部位置に対しボルト緊解機１８の位置決めの誤差が生じ
ていたとしても、ボルト緊解機１８を下降させていく
と、スカート部材４６の案内面４５によりソケットレン
チ部１８ｂの嵌合穴４４がボルト２ａ頭部位置に導かれ
て確実に嵌合し、このとき、支持装置３５に支持されて
いるボルト緊解機１８は、該ボルト緊解機１８の姿勢を
略鉛直に保持しておこうとする弾性調心装置４２におけ
る調心部材４１のスプリング３８の付勢力に抗して、前
記支持装置３５の球状凹面座３１に対する球状凸面座３
３の摺動により、鉛直線に対し前記誤差に応じた量だけ
所要方向に傾動し、前記位置決めの誤差が吸収される。

【００３０】一方、前記ソケットレンチ部１８ｂがボル
ト２ａ頭部から離脱すれば、前記弾性調心装置４２にお
ける調心部材４１のスプリング３８の復元力により、前
記ボルト緊解機１８の姿勢は再び略鉛直状態に戻され
る。

【００３１】又、線路がカーブしている場合、列車が遠
心力により脱輪するのを防ぐために枕木１とレール３を
傾斜させているため、走行台車５はこれに従って傾斜す
るが、このとき弾性調心装置４２によりボルト緊解機１
８と走行台車５の位置関係は水平なレール３における場
合と同じように保つことができる。

【００３２】このため、傾斜しているレール３のレール
締結金具２の取外し、取付け作業についても、水平なレ
ール３の場合と同様に行われる。

【００３３】こうして、従来、多大な労力と時間を要し
ていたレール締結金具２の取外し、取付け作業を機械的
に効率良く行うことが可能となり、しかも、ボルト２ａ
頭部位置に対しボルト緊解機１８の位置決めの誤差が生
じていても、嵌合穴４４をボルト２ａ頭部に確実に嵌合
させることが可能となり、ボルト２ａの弛緩、締着を円
滑に行うことができる。

【００３４】尚、本発明のレール締結金具緊解装置は、
上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得るこ
とは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のレール締
結金具緊解装置によれば、ボルト頭部位置に対しボルト
緊解機の位置決めの誤差が生じていても、それに対応し
てボルトの弛緩、締着を円滑に行うことができ、レール
締結金具の取外し、取付け作業の省人化並びに時間短縮
を図ることができるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の側面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図４】図３のＩＶ部拡大断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。

【符号の説明】

１ 枕木 ２ レール締結金具 ２ａ ボルト ３ レール ５ 走行台車 ８ 作業台車 １８ ボルト緊解機 １８ｂ ソケットレンチ部 ２８ 把持搬送装置 ３５ 支持装置 ３９ 軸部 ４２ 弾性調心装置 ４３ スプリング（弾性部材） ４４ 嵌合穴 ４５ 案内面 ４６ スカート部材 ４７ スプリング（弾性部材） ５０ 位置検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 寿夫 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 渡辺 直人 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 小林 研吾 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 林 光昭 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枕木にレール締結金具により固定された
   レール上を走行可能な走行台車と、該走行台車上に走行
   台車の走行方向と平行な方向に移動可能に搭載された左
   右の作業台車と、該作業台車に昇降可能に設けられ前記
   レール締結金具のボルトを締着、弛緩可能なソケットレ
   ンチ部を有するボルト緊解機と、前記作業台車に昇降可
   能且つ作業台車の移動方向と直角な方向に移動可能に設
   けられ前記レール締結金具を把持可能で把持したレール
   締結金具を所要位置に落下せしめ得る把持搬送装置とを
   備えたレール締結金具緊解装置であって、前記ボルト緊
   解機を鉛直線に対し傾動を許容する支持装置によって支
   持せしめると共に、前記ボルト緊解機の姿勢を略鉛直に
   保持可能な弾性調心装置を設け、前記ソケットレンチ部
   下端に、弾性部材によってソケットレンチ部下端側に突
   出するよう付勢され且つソケットレンチ部の嵌合穴を前
   記ボルト頭部へ導くための擂鉢状の案内面を有するスカ
   ート部材を軸線方向に摺動自在に外嵌せしめ、前記ソケ
   ットレンチ部の軸部を伸長方向に付勢する弾性部材を介
   して収縮可能に形成し、該ソケットレンチ部の軸部の収
   縮行程端位置を検出する位置検出器を設けたことを特徴
   とするレール締結金具緊解装置。