JPH062856Y2 - 軌道回路短絡器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、軌道回路短絡器の改良に関し、特にレール
バスや鉄道の保守作業車などのごとき軽鉄道車両に適用
して最適なものである。

〔考案の概要〕

この考案は、１対のレールのそれぞれに対応して１対の
電源を配した軌道回路短絡器であって、各電源は外周に
導電部を持つ絶縁車輪から、この絶縁車輪に接する各レ
ールを介して導電車輪を経る閉回路を形成するように接
続され、導電車輪と、この導電車輪に接するレールとの
間の絶縁介在物が各電源の絶縁破壊電圧で破壊されるこ
とにより軌道回路の短絡が達成できるようにしたもので
ある。

〔従来の技術〕 鉄道ではたとえば駅間をいくつかの閉そく区間に分け
て、その各区間毎にレールで電気回路、すなわち軌道回
路を構成し、列車の上記区間への進入によりこの回路が
列車の輪軸で短絡されるのを利用して上記区間内の列車
の有無を判断することが一般に行われている。

この場合、上記レールと車輪との間に絶縁介在物が存在
して上記軌道回路の短絡抵抗が高くなると、上記閉そく
方式が完全には作動しない。かくしてたとえば踏切り遮
断器や信号機が作動不良となって、事故につながるおそ
れがある。

ところで上記絶縁介在物を破壊するため、従来提供され
ている軌道回路短絡器としては、例えば特開昭５６−１
４５７０１号公報に示されているように、車両の軸箱か
らアームを突設し、導電ローラをこのアームで支持させ
てレールに圧接し、上記レールと車輪間に所要の電流を
供給するようにしたものがある。なおここで、導電ロー
ラをこのように軸箱で支持するようにしたのは、次の理
由に基づいている。

すなわち上記導電ローラが、車両の走行中にレールから
外れることがなく、常に上記レールと確実に接している
ようにするためには、車両の中で上記レールとの相対運
動が最小な軸箱を利用することが最適と考えられたから
である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで上記導電ローラを上記軸箱により支持すること
は、導電ローラ装置の構造を単純化し、実用的な装置を
提供する面で確かに有効であったが、この導電ローラ装
置には以下の述べるような問題点があった。

（１）、導電ローラの配設位置が車輪近傍に限定される
ため、しばしば鉄道車両に使用される砂撒管との間に干
渉を生じ易い。このため砂撒管を取付けた車両では、上
記導電ローラの配設が不可能になることがある。

（２）、導電ローラをできるだけ車輪の近傍に配設しよ
うとすれば、ブレーキシューを使用した制動装置との間
に干渉を生じ易い。このため上記導電ローラは、車輪か
ら止むなく遠ざけられることになるが、この場合導電ロ
ーラは、レールから外れることがないようその幅を大き
くしなければならなくなる。これは例えば軸箱移動量の
大きい車両の場合、導電ローラのの重量を過大化させる
原因となり、導電ローラの配設を困難にする。

（３）、上記軸箱は車両のばね下に配されているから、
車両走行中には過酷な負荷に曝される。したがって導電
ローラ装置の設計、制作およびメンテナンスには細心の
注意が必要になる。

（４）、営業車両の場合、導電ローラ装置の配設は、外
観上、あるいはメンテナンス上好ましいものではない。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、１対の電源を有する軌道回路短絡器であっ
て、車両は、１対のレール上を走行し、複数の輪軸を有
し、その少くとも１つは外周に導電部がある絶縁車輪を
有し、残りは導電車輪を有し、１対の電源は、絶縁破壊
電圧を有しかつ各電源が１対のレールのそれぞれと接す
る絶縁車輪からそれぞれの各レールを介して導電車輪を
経る閉回路を形成するように接続される軌道回路短絡器
に係るものである。

〔作用〕

輪軸を構成する左右の車輪が導電車輪である場合には、
１対のレールはこの輪軸を介して電気的に結合され得る
が、左右の車輪が絶縁車輪である場合は、左右の絶縁車
輪の外周に設けられた導電部は互いに絶縁された状態に
あるから、１対のレールはこの輪軸を介して電気的に結
合されることはない。

したがって絶縁車輪の導電部は、従来の導電ローラの代
りとして使用が可能となるが、その際１対の電源のそれ
ぞれは、各絶縁車輪からこの絶縁車輪と接するレールを
介してこのレールに接する各導電車輪を経る閉回路を形
成するように接続され、その結果として互いに独立する
閉回路が、各レール毎に形成される。

かくして各電源を絶縁破壊電圧に保持するときは、左右
の導電車輪のそれぞれと、この導電車輪に接するレール
との間に介在する絶縁介在物が各別に破壊され、その結
果として１対のレールは、これらの導電車輪から成る輪
軸によって短絡されることになる。

なお電源とレール間の接続を、従来の導電ローラではな
く絶縁車輪を介して行うようにした本考案には、以下に
述べる種々の利点が存在する。

（１）、導電ローラのような余分なものを車両に付設す
る必要がなくなるから、砂撒管を取付けた車両でも、本
考案を適用することが可能になる。

（２）、導電ローラを使用しないから、ブレーキシュー
を使用した制動装置が、軌道回路短絡器の配設に当って
邪魔になるようなことがない。

（３）、絶縁車輪は車体荷重を分担してレールに伝達す
るため、レールと絶縁車輪の導電部との間の接触圧は極
めて大きい。したがって従来の導電ローラとは異なっ
て、上記レールと絶縁車輪との間の接触は遥かに安定し
ている。

（４）、本考案の軌道回路短絡器を営業車両に設けて
も、従来の導電ローラとは異って外観上、あるいはメン
テナンス上の支障は生じない。

〔実施例〕

以下本考案を鉄道の保守作業車に適用した１実施例につ
き、第１図〜第５図を参照しながら説明する。

第１図に示すように上記保守作業車１の車体６は、前後
１対の輪軸２および３によって支持されている。また第
４図に示すように前方の第１輪軸２は、左右１対の絶縁
車輪２ａ、２′ａを有しかつこれらの絶縁車輪２ａ、
２′ａは、第２図あに示すようにそれぞれ車軸４の両端
部に圧力固定されている。同様に後方の上記第２輪軸３
も、第４図に示すように左右１対の導電車輪３ａ、３′
ａを有しかつこれらの導電車輪は、第３図に示すように
それぞれ車軸４の両端部に圧力固定されている。

次に第４図に示すように上記絶縁車輪２ａ、２′ａは、
タイヤ部分である導電部８、８′と輪心部分５との間に
絶縁部材９を介在させ、導電部８、８′が輪心部分５お
よび車軸４から絶縁されるようにしているが、上記絶縁
部材９を軸心部分５と車軸４との間に介在させて、車輪
２ａ、２′ａ全体から成る導電部を車軸４から絶縁する
ようにしてもよい。

なおこのようにして絶縁された左右の絶縁車輪２ａ、
２′ａの導電部８、８′は、第４図に示すように車軸４
に固定されたスリップリング１０、１０′と、このスリ
ップリング１０、１０′に摺接するブラシ１１、１１′
とから成る電気接続子を経て、それぞれの電源１２、１
２′に接続される。なお第２図に示すように上記スリッ
プリング１０は絶縁部材１５によって車軸４から絶縁さ
れると共に、この車軸４に固定されている。また第２図
および第３図で符号１６、１７は、それぞれ車軸４の端
部を収容し、支持する軸箱および、この軸箱１６と車体
１６との間に介在させた重ね板ばねである。

次に本考案に係る軌道回路短絡器の回路を第４図に示す
が、同図で車両１は矢印方向に進行し、右側レール１８
Ｒと対応するこの車両の電源１２は、電気接続子１０、
１１を介して上記右側レール１８Ｒ接する絶縁車輪２ａ
の導電部８に接続されている。次いで上記右側レール１
８Ｒからこれと接する導電車輪３ａを経て、スリップリ
ング１９およびブラシ１１から成る電子接続子を介し、
上記電源１２に接続されて閉回路を形成している。

同様に右側レール１８Ｌと対応する電源１２′について
も、この電源１２′、電気接続子１０′、１１′、絶縁
車輪２′ａの導電部８′、左側レール１８Ｌ、導電車輪
３′ａおよび電気接続子１１、１９を含んだ閉回路が、
第４図に示すように形成されている。

次に右側レール１８Ｒを含む上記閉回路について、導電
車輪３ａとレール１８間の接触抵抗をＲ、絶縁車輪２ａ
とレール１８Ｒ間の接触抵抗をｒ、電源１２の電圧を
Ｅ、回路電流をＩとすれば、第５図に示す等価回路が得
られる。したがって破壊を必要とする絶縁介在物の抵抗
Ｒにつき、その両端間の電位差をＶとすれば、 Ｖ＝ＩＲ＝（Ｅ−Ｉｒ） そこで電圧Ｅを絶縁破壊電圧に設定すれば、導電車輪３
ａとレール１８Ｒとの間に所要の電圧Ｖを負荷すること
ができ、その結果として、導電車輪３ａとレール１８Ｒ
との間に存在する絶縁介在物を電気的に破壊することが
できる。

また左側レール１８Ｌを含む上記閉回路についても、上
記と同様に考えることができるから、導電車輪３′ａと
レール１８Ｌとの間の絶縁介在物も、電気的に破壊され
ることになる。なおこの場合、上記２つの回路は互いに
独立しているから、一方の回路に含まれる絶縁介在物が
破壊されても、他方の回路に影響を与えるようなことは
ない。

かくして左右のレール１８Ｒ、１８Ｌと、第２輪軸３と
を含む前軌道回路の短絡抵抗を所定値以下に低減できる
から、軌道電流ｉは第４図示すごとく、何らの支障もな
く軌道回路に流れることになる。

ところで車体６を支持している車輪２ａ、２′ａ、３
ａ、３′ａは、通常４〜６ton、すなわち輪軸２、３の
重さの倍数の荷重でレール１８Ｒ、１８Ｌに押付けられ
ている。したがって本考案の場合のようにレール１８
Ｒ、１８Ｌに絶縁車輪２ａ、２′ａを介して通電を行え
ば、従来の導電ローラがレール１８Ｒ、１８Ｌからしば
しば離れ、その結果、通電不良を起した問題を容易に解
決することができる。

次に絶縁車輪２ａ、２′ａとレール１８Ｒ、１８Ｌとの
間に介在する前記絶縁介在物は、上記絶縁車輪とレール
との間に作用する上述の極めて高い接触圧を考えるな
ら、接触圧の小さい従来の導電ローラとレールとの間に
介在する絶縁介在物よりもその厚さははるかに薄い筈で
ある。

また従来の導電ローラは、車輪２ａ、２′ａに先行した
位置で、通常はレール１８Ｒ、１８Ｌと接触するから、
この接触位置における絶縁介在物は、一般にその厚さが
大きい筈である。

かくして本考案の場合、前掲の式で（Ｉｒ）の値が小と
なるため、従来の導電ローラに代えて絶縁車輪２ａ、
２′ａを使用とすることは、絶縁介在物を破壊する上で
極めて有利となる。

以上本考案を１実施例につき説明したが、上記実施例は
本考案を限定するものでは決してなく、本考案の技術的
思想に基いて種々の変更が可能である。たとえば導通車
輪３ａ、３′ａから成る輪軸を第１輪軸２に、また絶縁
車輪２ａ、２′ａから成る輪軸を第２輪軸３に配しても
よい。また本考案は、ボギー車、しかも２軸だけでなく
多軸のボギー車にも適用が可能である。さらに車軸のな
いたとえば独立車輪形式を採用する車両にも適用が可能
である。

またさらに同一レール１８Ｒ、１８Ｌ上を転動する絶縁
車輪２ａ、２′ａの数を複数個にしてもよい。

次に上記実施例では、スリップリング１０、１０′と、
このスリップリング１０、１０′に摺接するブラシ１
１、１１′とが使用されたが、例えばスリップリング１
０、１０′を省略して、ブラシ１１、１１′を直接、導
電部８、８′に摺接させるなど、従来公知の諸手段を使
用してもよい。

また上記実施例では、この考案を鉄道の保守作業車に適
用した例を示したが、この考案はレールバスその他の軽
鉄道車両に適用して最適なばかりでなく、広く一般の鉄
道車両にも適用が可能である。

〔考案の効果〕 この考案は上述のような構成であるから、装置取付け上
の制約がほとんどない。したがって従来、装置の取付け
が不可能とされた車両でも、この考案に係る装置は取付
けが可能である。

またこの考案に係る装置はたとえ車両に取付けられて
も、車両の外観にほとんど影響を与えない。したがって
この装置は、営業車両に採用しても何等の支障も生じな
い。

また保守用車両では、絶縁車輪を現用しているものが多
い。したがって本考案は、これらの車両に容易に適用す
ることができる。

さらに本考案に係る装置は、構造が簡単でありながら作
動が確実であり、しかもメインテナンスが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は、この考案を鉄道の保守作業車に適用
した実施例を示すもので、第１図は同上保守作業車の側
面図、第２図は第１図におけるII−II線断面図、第３図
は第１図におけるIII−III線断面図、第４図は軌道回路
短絡器の回路図、第５図は同上回路の等価回路図であ
る。 なお図面に用いられた符号において、 １……車両 ２……第１輪軸 ２ａ、２′ａ……絶縁車輪 ３……第２輪軸 ３ａ、３′ａ……導電車輪 ８、８′……導電部 １２、１２′……電源 １８Ｒ……右側レール １８Ｌ……左側レール である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】１対の電源（１２、１２′）を有する軌道
   回路短絡器であって、 車両（１）は、一対のレール（１８Ｒ、１８Ｌ）上を走
   行し、複数の輪軸（２、３）を有し、その少くとも１つ
   （２）は外周に導電部（８、８′）がある絶縁車輪（２
   ａ、２′ａ）を有し、残り（３）は導電車輪（３ａ、
   ３′ａ）を有し、 １対の電源（１２、１２′）は、絶縁破壊電圧を有しか
   つ各電源（１２、１２′）が１対のレール（１８Ｒ、１
   ８Ｌ）のそれぞれと接する絶縁車輪（２ａ、２′ａ）か
   らそれぞれの各レール（１８Ｒ、１８Ｌ）を介して導電
   車輪（３ａ、３′ａ）を経る閉回路を形成するように接
   続される 軌道回路短絡器。