JPH0127201B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用目的） 本発明は、軌道整正機のタンピング装置に関す
るものである。

（従来の技術） 軌道整正機のタンピング装置は、軌道の道床に
敷設したバラストを振動するツールを用いてつき
固める装置であるが、このタンピング装置の一種
として、ツール起振機構を油圧モータにより駆動
するものがある。従来、この油圧モータに油圧を
送るための油圧ポンプとしては、専ら定容量型油
圧ポンプ（以下定容量ポンプと称する）が使用さ
れて来た。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、タンピング装置では、道床の状態に
応じて（例えば固結道床や玉砂利区間とか砕石区
間等、道床の固結の程度やバラストの形状、大き
さ等により）道床の砂利中に挿入されたタンピン
グツールに加わる負荷が変化するが、この負荷の
変化に対応するために、従来の定容量ポンプで
は、絞り弁により油圧モータへ流れる油量を変え
るか、または原動機の回転数を変えるしか方法が
なかつた。しかし、絞り弁による方法は、余剰の
油量をレリーフバルブ等によりタンクに戻す必要
があり、これがレリーフバルブの発熱の原因とな
る。また、原動機の回転数を変える方式は、原動
機はたいていの場合、他の油圧ポンプをも駆動し
ているので他の部分の性能が落ち機械の能力低下
につながるので、この方式は採用できなかつた。
また、定容量ポンプで油圧モータを制御するタン
ピング装置では、道床の状態に応じてツールの振
動数を調整することが実用的にはほとんど不可能
であつた。また、ツール側に過負荷がかかつて
も、定容量ポンプでは、一定流量を吐出している
ため、最大負荷の繰返しにより、ついには、タン
ピング装置の故障、破壊に至る恐れがある等の欠
点があつた。また、上記欠点に対応させるために
は、油圧装置、タンピング装置等を大形化する必
要があると共に、使用する油量も多くなつて、実
用上好ましいものではなかつた。

本発明は、タンピング装置の起振部駆動用油圧
モータの駆動源として、可変容量型油圧ポンプ
（例えば、回転斜板式アキシヤルプランジヤポン
プ、以下可変ポンプと呼ぶ）を用いることによ
り、上述の如き欠点を改善するものであつて、特
に、タンピング装置のツールに負荷が加わつた場
合に、この負荷の大きさに応じてばねシリンダを
介して自動的に斜板の角度を変化させ、可変ポン
プの吐出量を増減させると共に起振部駆動用油圧
モータに加わる吐出圧を所定の範囲内で増減する
ことによつて、装置全体のオーバーロードを防止
することができ、またツールも所定の振動数と加
振力を得ることのできる軌道整正機のタンピング
装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明の軌道整正機のタンピング装置は、取付
枠に取り付けられ、原動機によつて駆動される可
変容量型油圧ポンプと；この可変容量型油圧ポン
プにより駆動される起振部駆動用油圧モータと、
この起振部駆動用油圧モータにより駆動されてツ
ールに振動を与えるツール起振機構と、ツール起
振機構により振動を与えられバラストを締固める
ツールとよりなるタンピング機構と；外筒内にス
ライド自在に組込まれた操作軸と、この操作軸の
外筒に対するスライドを規制するコイルバネを有
するばねシリンダと；このばねシリンダのコイル
ばねのばね圧を調整する調整手段と；前記可変容
量型油圧ポンプと前記ばねシリンダとを連結する
第１操作機構と；前記ばねシリンダの操作軸に第
２操作機構を介して連結されたロツドを有し、基
部が前記取付枠に、両端にガイドを設けた軸を介
して保持された操作用油圧シリンダと；先端は支
軸を介して前記操作用油圧シリンダのロツドと共
に前記第２操作機構の下端に連結され、後端の近
傍は前記両端にガイドを設けた軸を介して前記取
付枠に保持され、かつ、前記ガイドをスライドさ
せるガイド孔を設けるとともに、後端に前記操作
用油圧シリンダのロツドのストロークを調整する
ストローク調整機構を取り付けたスライド板とか
らなることを特徴とする。

（作用） 上記のような構成を有する本発明においては、
操作用油圧シリンダのストロークを調整すること
により、斜板の傾斜角度をある幅をもつた値に設
定し、ばねシリンダのばねに適当なばね定数をも
つたばねを選定し、タンピング機構のツールに加
わる負荷の増減に応じて可変ポンプ側からくる反
力をばねシリンダを介して操作用油圧シリンダで
保持し、負荷の増減に応じて斜板の傾斜角度が変
化するようにして、起振部駆動用油圧モータの回
転数を変えてツールの振動数を変えると共に、所
定の範囲内で吐出圧すなわち加振力（バラストに
振動を加える力）がツールに加わるようにしてい
る。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて具体的
に説明する。

＊実施例の構成＊ 第１図は、本発明の軌道整正機のタンピング装
置の油圧主回路図であつて、符号１は可変ポン
プ、２はその駆動源である原動機を示す。３はタ
ンピング機構である。このタンピング機構３は起
振部駆動用油圧モータ３ａと、この油圧モータ３
ａで駆動されタンピング用のツールに振動を与え
るツール起振機構３ｂと、このツール起振機構３
ｂにより振動を与えられるツール４から構成され
ている。また、このタンピング機構３は上下動機
構（図示せず）により上下動できるようになつて
いると共に、開閉機構（図示せず）によりツール
４を枕木をはさんでレールの長手方向に開閉でき
るようになつている。尚、このタンピング機構３
は左右のレールに夫々配置されている。また、可
変ポンプ１と油圧モータ３の間には、圧油の循環
回路５を設ける。この循環回路５には、圧油の漏
洩分を補充するための補充回路６を接続するもの
で、この補充回路６は補充ポンプ８に接続されて
おり、この補充ポンプ８から逆止弁６′を介して
循環回路５内に油を補充する。可変ポンプ１に
は、可変ポンプ１のリーク分をタンク７に戻すリ
ーク回路１′が接続され、またタンク７と補充ポ
ンプ８は吸込回路８′により接続されている。

第２図ａ、第３図は、本発明の軌道整正機のタ
ンピング装置の可変ポンプの斜板調整機構を示す
正面図と側面図、第２図ｂは第２図ａのｃ−ｃ断
面図であつて、図中１１は可変ポンプ１の取付枠
で、この取付枠１１は軌道整正機の台車上に設け
るもので、その頂部に可変ポンプ１をボルト締め
等の手段で固定する。また、取付枠１１の頂部に
は、可変ポンプ１と対向するようにして、補充ポ
ンプ８も固定する。可変ポンプ１の外壁部には、
ポンプ内に組込まれた斜板１ａの支軸１２が露出
しており、この支軸１２は第１操作機構１０ａを
介してばねシリンダ３０の支軸３４に連結されて
いる。

この第１操作機構１０ａは支軸１２に固定され
た操作レバー１３と、この操作レバー１３の上端
に連結された接手１４及び連繋ロツド１５と、接
手１４にその上端をピン接合により連結された第
１伝動レバー１６とより構成されている。この第
１伝動レバー１６は、取付枠１１に設けたブラケ
ツト１７の頂部の支点に対し回動自在に取付けら
れている。第１伝動レバー１６の下端は、ばねシ
リンダ３０（この構成については後に述べる）の
支軸３４に連結されている。ばねシリンダ３０の
操作軸３１の一端は、第２操作機構１０ｂを介し
て操作用油圧シリンダ１９のロツド２０に連結さ
れている。前記第２操作機構１０ｂは、本実施例
では、その上端をピンを用いてばねシリンダ３０
の操作軸３１の一端に連結し、下端を操作用油圧
シリンダ１９のロツド２０に連結した第２伝動レ
バー１８からなり、前記第１伝動レバー１６と同
様に、取付枠１１に設けたブラケツト１９′の頂
部に取付けるもので、この頂部１９′を支点とし
て前後に揺動するものである。

操作用油圧シリンダ１９には、第２図ｂに示す
ように、ロツド２０のストローク調整機構を付設
している。即ち、シリンダ１９の側方にロツド２
０と共に往復動するスライド板２１を設け、この
スライド板２１の先端を第２伝動レバー１８の下
端に支軸２１ｂを介して連結している。また、ス
ライド板２１の後端の近傍は、シリンダ１９の基
部１９ａと共に両端にガイドを設けた軸２３ａと
支持体１１ａを介して前記取付枠１１に保持され
ている。また、スライド板２１には長手方向に沿
つたガイド孔２２が形成され、このガイド孔２２
内に、前記両端にガイドを設けた軸２３ａのガイ
ド２３がスライドするようになつている。また、
このスライド板２１の後端は、これをシリンダ１
９の基部１９ａよりも更に後方に突出させると共
に、その部分２１ａに調整用ボルト２４を取り付
け、この調整用ボルト２４を調整することによつ
て、ロツド２０が矢印Ａ方向に作動し調整用ボル
ト２４の先端にシリンダ１９の基部１９ａが当つ
て、ロツド２０の一定量以上の前進が阻まれる
と、可変ポンプ１の斜板１ａは第４図ｂに示すよ
うにばねシリンダ３０のばねの圧縮力とつりあつ
た所、即ち、傾斜角αとなり、可変ポンプ１の流
量を調整することになる。

一方、ばねシリンダ３０は、第５，６図に示す
構成を有する。

図中３１は、ばねシリンダ３０の中心部に配設
した操作軸で、この操作軸３１の一端は前述の通
り第２レバー１８の上端に連結する。操作軸３１
の中心部には、フランジ状をした係止部３２が一
体に設けられている。操作軸３１の外周には外筒
３３を嵌め込むもので、この外筒３３の中心部表
面に設けた支軸３４に、前記第１伝動レバー１６
の下端を連結する。この外筒３３は、操作軸３１
との間に適当な間〓を有するようにして、操作軸
外周にはめ込むものであり、且つ外筒３３の前後
両端には軸受３５を設けて、外筒３３が操作軸３
１の軸方向にスライド可能とする。この軸受３５
は略リング状をなし、その外周部を外筒３３の端
部内面に螺着すると共に、軸受３５の内面と操作
軸３１の外面との間にはスライド部を形成する。
また、軸受３５の外周と外筒３３の内周との取付
態様は、螺着状態にあるため、軸受３５のねじ込
み度合を調整することにより、ばね力を適宜変化
させることが可能であつて、外筒３３の両端部
（図には一端部に設けた場合しか表示していない）
には螺着された軸受３５の回転を防止するストツ
パ３６を設ける。更に、軸受３５の内側には、ば
ね受け用の段部３７が一体に形成されている。

一方、操作軸３１と外筒３３との間〓部には、
左右一対のスライドリング３８を組込むもので、
このスライドリング３８は操作軸３１と外筒３３
のいずれに対しても可動可能に設ける。２個のス
ライドリング３８は、操作軸中央の係止部３２を
挾むように配設するもので、ツール４を起振させ
ていない時はスライドリング３８と係止部３２と
が互いに接触し係合する。（第４図ａの状態、α
＝０）。また、スライドリング３８には、前記軸
受３５の段部３９が形成されている。更に、操作
軸３１と外筒３３の間には、係止部３２を挾んで
一対のコイルばね４０が操作軸３１の外周に圧縮
状態ではめ込まれ、且つその端部は軸受３５とス
ライドリング３８に設けたばね受け用の段部３７
と３９で係止されている。

＊実施例の作用＊ 本発明の軌道整正機のタンピング装置は、上述
の実施例に示す如き構成を有するものであるが、
次にその作用を説明する。

まず、ストローク調整機構の調整用ボルト２４
を、可変ポンプ１の斜板１ａがαだけ傾斜した場
合最大吐出量を吐出するように調整する。また、
ばねシリンダーのばねのばね常数を適当なものを
選び、このばねのばね圧を必要に応じて軸受３５
のねじ込み量によつて調整する。例えば、固結道
床が予想される場合は、ばね４０を圧縮する方向
に、新設線のような場合は余り圧縮しないように
調整する。次いで、原動機２で可変ポンプ１を駆
動する。即ち、起振スイツチ（図示せず）が
OFFの状態（作業中止・終了・軌道整正機の回
送時等）では第４図ａに示す状態（α＝０）にあ
るが、そこでツール４を空中に配置したままで起
振スイツチをONにすると、操作用油圧シリンダ
１９が作動し、そのロツド２０を調整用ボルト２
４で設定された最大ストロークまで、作動させる
ことにより、これにばねシリンダを介して連動す
る斜板１ａを角度αまで傾斜させる。具体的に
は、操作用シリンダ１９を作動させると、ロツド
２０の先端に連結した第２伝動レバー１８が揺動
し、その上端に連結したばねシリンダの操作軸３
１が移動する。この操作軸３１の動きは、操作軸
中央の係止部３２、スライドリング３８、コイル
ばね４０、及び軸受３５を介して外筒３３に伝達
される。この場合、操作軸３１がどの方向に移動
しても、その動作は左又は右側のスライドリング
やコイルばねを介して外筒３３に伝わり、操作軸
３１と共に外筒３３も移動する。外筒３３が移動
すると、その支軸３４に連結された第１伝動レバ
ー１６も揺動し、その結果、第１伝動レバー１６
に継手１４及びロツド１５を介して連結されてい
る操作レバー１３も動いて、可変ポンプ１の斜板
は設定角αとなり〔第４図ｂ参照〕この傾きαに
応じた流量で起振部駆動用油圧モータ３ａは回転
し、この回転数に応じてツールは振動する。

この状態で固結道床等にツール４を挿入する
と、ツール４に加わる負荷が大となり、可変ポン
プ１内のシリンダのＰ部の吐出圧（反力）が所定
の値となり、この吐出圧は斜板１ａの角度αを小
さくする方に働く。この吐出圧が斜板を介して操
作レバー１３に加わり、他方、操作シリンダ１９
は全ストローク（調整用ボルト２４がシリンダ１
９の後端に当るまで）作動しているので、吐出圧
とバネシリンダ３０のバネ圧とが釣合いのとれた
所で斜板１ａはとまる。この場合の斜板１ａの傾
きは、αより小さくなり、流量は減少してツール
の振動数も小となるが吐出圧Ｐは所定の範囲内な
ので加振力は余りかわらない。また、道床砂利が
砕石、玉砂利等の場合は、斜板１ａの傾きはαに
近づくので、流量も大となり振動数も固結道床に
比し大きくなるが、吐出圧Ｐは所定の範囲内なの
で加振力は余りかわらない。このように、斜板１
９の傾斜角は固結道床が１番小さく、次いで砕
石、玉砂利の順となるが加振力は所定の範囲内で
かわる。。

なお、本実施例においては、シリンダ１９に連
動するスライド板２１の後端に調整用ボルト２４
を取付け、これにより操作用油圧シリンダ１９の
ロツド２０のストロークを調整している。即ち、
この調整用ボルト２４のねじ込み量を調整するこ
とにより、斜板の傾斜角度（通常18度ないし20
度）を変化させ、可変ポンプの最大吐出油量を調
整し、タンピング装置の起振部駆動用油圧モータ
３ａの回転数を変化させることができるので、タ
ンピングツールの振動数を変えることができる。
即ち、操作用油圧シリンダのロツド側を矢印Ａ方
向に移動させるように調整ボルト２４を調整する
と斜板の傾斜角αは大となり、可変ポンプ１より
の吐出量は多くなる。半面、上記調整と反対にす
ると可変ポンプ１よりの吐出量は少なくなる。

次に、ばねシリンダ３０の作用を詳述すると、
前記のように振動しているツール４を道床に挿入
し、可変ポンプ１に対し、タンピング装置側から
過負荷が加わると、可変ポンプ１内のシリンダの
Ｐ部の吐出圧が高くなり、この吐出圧は斜板１９
の傾斜角度αを小さくする方に働く。斜板に加わ
つた反力は、可変ポンプ外部の操作レバー１３に
伝わり、更に継手１４、ロツド１５及び第１伝動
レバー１６を介して、ばねシリンダ３０の外筒３
３に伝達され、この外筒３３を例えば、図中Ｂ矢
方向に移動させる。この場合、ばねシリンダ３０
の操作軸３１は、第２伝動レバー１８を介して連
結している操作用油圧シリンダ１９によつて、定
位置に保持され移動することができないため、第
６図のように、外筒３３のみが操作軸３１に沿つ
てスライドする。また、外筒３３のスライドに当
つては、一方のスライドリング３８（図中右側）
が操作軸３１の係止部３２に当接し、外筒３３と
共に移動することが妨げられるため、このスライ
ドリング３８と軸受け３５との間に設けたコイル
ばね４０が圧縮される。その結果、斜板に加わつ
た吐出圧と、このコイルばね４０の圧縮力とが釣
合いのとれた所で斜板１ａはとまり（設定角αよ
り小さくなる）、可変ポンプ吐出油量が減少する
ので起振用油圧モータ３ａの回転数が低下するが
加振力は余り変化しないことになり、装置のオー
バーロードが防止される。なお、過負荷がなくな
れば、ばねシリンダ内で圧縮されたコイルばね４
０の復元力により、外筒３３が元の状態に復帰
し、それに伴つて斜板も操作用油圧シリンダ１９
による設定値に対応した最大吐出角度に戻る。

また、ばねシリンダ３０において、外筒３３が
操作軸３１上を移動し始める時点、即ちこのばね
シリンダによる緩衝効果をどの程度とするかやツ
ールに加える加振力の強弱は、ばねシリンダ３０
に設けた軸受け３５のねじ込み量によつても調節
することができる。例えば、軸受３５を外筒３３
内に深くねじ込めば、これだけコイルばね４０の
圧縮度が高まり、外筒３３のスライドに大きな力
が必要となると共にツールに加わる加振力も所定
の範囲内で変化する。

なお、以上の説明はツールを振動させて作業を
行う場合について説明したが、ツールの振動を
OFFとした場合は、第５図ａの通りとなること
は前述の通りである。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、振動しているタ
ンピングツールに負荷が加わつた場合に、可変ポ
ンプの斜板に加わる反力とばねシリンダが釣合の
とれた所で斜板の傾きがとまり、圧油の吐出量を
コントロールすると共に、ツールに加わる加振力
も所定の範囲内で変化するので、装置のオーバー
ロードを防止することができ、タンピング装置の
故障や破壊に至る恐れがない。その結果、可変ポ
ンプを負荷の変動の大きいタンピング装置の駆動
用として、何ら支障なく使用することが可能とな
る。また、可変ポンプの吐出量が変化し、吐出圧
が所定の範囲内で変化するとタンピング装置のツ
ールの振動数が変化し、加振力も所定の範囲内で
変化するので道床の状態にあつた振動数と加振力
を得ることができる。また装置の小型化、使用す
る油量の削減等も達成することができ、省エネル
ギー等も計れその効果は産業上大である。

また、本発明は、ばねシリンダとして、シリン
ダ内に内蔵したコイルバネの圧力調整手段を設
け、且つ操作用油圧シリンダに調整手段を設けた
ものを使用したので、負荷が加わつた場合の操作
軸の移動開始時点、即ちばねシリンダによる緩衝
効果の開始時点を調整することが可能となる。そ
の結果、負荷の変動に対応するツールの振動数の
変化の開始時点も自由に調整できることになり、
多様な状態の道床に合せて最も適切なツールの振
動数と加振力を得ることが可能となる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されるもの
ではなく、操作レバーとばねシリンダ、又は操作
用油圧シリンダとばねシリンダの連結手段として
は、図示の第１、第２伝動レバー以外のものも使
用し得る。また、操作用油圧シリンダをばねシリ
ンダの外筒に連結することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の軌道整正機のタンピング装置
の油圧主回路図、第２図ａは本発明の軌道整正機
のタンピング装置の可変ポンプの斜板調整機構の
正面図、第２図ｂは第２図ａのｃ−ｃ断面図、第
３図は第２図ａの側面図、第４図ａ，ｂは本発明
の主要部の概略機構図、第５，６図は本発明の装
置におけるばねシリンダを示す断面図である。 １……可変ポンプ、１ａ……斜板、３……タン
ピング機構、３ａ……起振部駆動用油圧モータ、
３ｂ……起振機構、４……ツール、７……タン
ク、８……補助ポンプ、１０ａ……第１操作機
構、１０ｂ……第２操作機構、１９……操作用油
圧シリンダ、２４……調整用ボルト、３０……ば
ねシリンダ、３１……操作軸、３３……外筒、３
５……軸受、３８……スライドリング、４０……
コイルばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 取付枠に取り付けられ、原動機によつて駆動
   される可変容量型油圧ポンプと；この可変容量型
   油圧ポンプにより駆動される起振部駆動用油圧モ
   ータと、この起振部駆動用油圧モータにより駆動
   されて、ツールに振動を与えるツール起振機構
   と、このツール起振機構により振動を与えられバ
   ラストを締固めるツールとよりなるタンピング機
   構と；外筒内にスライド自在に組込まれた操作軸
   と、この操作軸の外筒に対するスライドを規制す
   るコイルばねを有するばねシリンダと；このばね
   シリンダのコイルばねのばね圧を調整する調整手
   段と；前記可変容量型油圧ポンプと前記ばねシリ
   ンダとを連結する第１操作機構と；前記ばねシリ
   ンダの操作軸に第２操作機構を介して連結された
   ロツドを有し、基部が前記取付枠に、両端にガイ
   ドを設けた軸を介して保持された操作用油圧シリ
   ンダと；先端は支軸を介して前記操作用油圧シリ
   ンダのロツドと共に前記第２操作機構の下端に連
   結され、後端の近傍は前記両端にガイドを設けた
   軸を介して前記取付枠に保持され、かつ、前記ガ
   イドをスライドさせるガイド孔を設けるとととも
   に、後端に前記操作用油圧シリンダのロツドのス
   トロークを調整するストローク調整機構を取り付
   けたスライド板とからなることを特徴とする軌道
   整正機のタンピング装置。