可搬式レール反転装置
【課題】レールを効率的に反転可能で、移動が容易な可搬式レール反転装置を提供する。
【解決手段】レールのウェブにその端部から二股状のフォーク金具１３を装着し、レールを回転するレール反転装置１０であって、レールに直交する方向に移動可能な台車１４と、台車１４の進行方向に沿って設けられたガイドレール１５、１６と、ガイドレール１５、１６に沿って移動可能な移動架台１７と、移動架台１７に昇降手段１８を介して上下動可能に設けられたベース架台１９と、ベース架台１９に水平軸を介して回動可能に取り付けられた傾動架台２２と、傾動架台２２に軸受を介して取り付けられ、両端にフォーク金具１３が設けられた、ガイドレール１５、１６に直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸２４と、反転スライド軸２４を回転させる回転駆動手段２５と、傾動架台２２の回動角度を制限する傾動角制限手段とを有している。
【解決手段】レールのウェブにその端部から二股状のフォーク金具１３を装着し、レールを回転するレール反転装置１０であって、レールに直交する方向に移動可能な台車１４と、台車１４の進行方向に沿って設けられたガイドレール１５、１６と、ガイドレール１５、１６に沿って移動可能な移動架台１７と、移動架台１７に昇降手段１８を介して上下動可能に設けられたベース架台１９と、ベース架台１９に水平軸を介して回動可能に取り付けられた傾動架台２２と、傾動架台２２に軸受を介して取り付けられ、両端にフォーク金具１３が設けられた、ガイドレール１５、１６に直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸２４と、反転スライド軸２４を回転させる回転駆動手段２５と、傾動架台２２の回動角度を制限する傾動角制限手段とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用レールの４面検査及び疵の修復等を行うためにレールを反転させる可搬式レール反転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道用レール（以下単に「レール」という）の製造工場では、品質保証の観点から実施されるレールの４面検査や疵の修復等のため、レールの反転が行われている。そしてレールの反転作業は、バールを用いて、てこの原理によって人力で行われる場合や、例えば特許文献１に開示されているようにレール反転装置を用いて行われる場合がある。
人力によるレールの反転は、使用するバールがレール反転装置に比べて小さいので、狭いスペースに収納可能な点、及びレールやその他の機材等が多数置かれ、通路スペースが制限された作業場内での持ち運びが容易である点で優れている。
また、レール反転装置は、作業者によるボタン操作等により、レールの反転作業を装置によって行うことができるので、人力を要せず、また、人力では反転が困難な重量のレールも反転可能である点で有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０２３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レールは、一般的に、単位長さあたりの重量が４０ｋｇ／ｍ以上、長さが１０ｍ以上のため、最低でも４００ｋｇ以上の重量となり、人力によって反転する場合には、作業者の体にかかる負担が大きく、腰痛等を引き起こすことや、レールの反転途中でバールが手から離れると、作業者にバールが勢いよく当たる等の問題がある。
また、特許文献１に記載のレール反転装置は、装置全体が大きく、作業場内等での移動に適さない。更に、レールに装着する爪部材（フォーク金具）をレールと位置合わせするためには、多くの部材を作動させる必要があり、作業効率が低い。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、レールの反転作業を効率的に行え、移動が容易な可搬式レール反転装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係る可搬式レール反転装置は、水平状態で載置されたレールのウェブにその端部から二股状のフォーク金具を装着し、該フォーク金具を回転して前記レールを回転するレール反転装置であって、前記レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、前記台車上に、該台車の進行方向に沿って設けられた対となるガイドレールと、前記ガイドレールに沿って移動可能な移動架台と、前記移動架台に昇降手段を介して上下動可能に設けられたベース架台と、前記ベース架台に水平軸を介して回動可能に取り付けられた傾動架台と、前記傾動架台に軸受を介して取り付けられ、一端又は両端に前記フォーク金具が設けられた、前記ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸と、前記傾動架台に取り付けられて、前記反転スライド軸を回転させる回転駆動手段と、前記傾動架台の回動角度を制限する傾動角制限手段とを有する。
【０００６】
第１の発明に係る可搬式レール反転装置において、前記傾動架台は、一端部が該傾動架台に、他端部が前記ベース架台にそれぞれ固定されたバネ部材によって、前記フォーク金具が前記レールに未装着の状態で、前記ベース架台に対して所定角度位置に保つのが好ましい。
【０００７】
第１の発明に係る可搬式レール反転装置において、前記回転駆動手段は、出力軸に第１のスプロケットが取り付けられた駆動モータと、前記反転スライド軸に固定された第２のスプロケットと、該第１、第２のスプロケットに掛け渡されたチェーンとを備えるのが好ましい。
【０００８】
第１の発明に係る可搬式レール反転装置において、前記移動架台には、前記ベース架台の昇降動作をガイドするガイドロッドが設けられ、前記昇降手段は、前記ベース架台を支持する可動ロッド、及び回転により該可動ロッドを昇降する入力軸を備える対となるジャッキと、昇降モータとを有し、該対となるジャッキの各入力軸は、動力伝達ロッドによって連結され、一方の該入力軸は、前記昇降モータの駆動によって回転すると共に、前記動力伝達ロッドを介して他方の該入力軸を回転するのが好ましい。
【０００９】
第１の発明に係る可搬式レール反転装置において、前記台車には、警告灯が設けられているのが好ましい。
【００１０】
前記目的に沿う第２の発明に係る可搬式レール反転装置は、水平状態で載置されたレールのウェブに端部から二股状のフォーク金具を装着し、該フォーク金具を回転して前記レールを回転するレール反転装置であって、前記レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、前記台車上に設けられ、昇降手段によって上下動される昇降プレートと、前記昇降プレート上に、該台車の進行方向に沿って設けられた対となるガイドレールと、前記ガイドレールに沿って移動可能な移動架台と、前記移動架台に水平軸を介して回動可能に取り付けられた傾動架台と、前記傾動架台に軸受を介して取り付けられ、一端又は両端に前記フォーク金具が設けられた、前記ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸と、前記傾動架台に取り付けられて、前記反転スライド軸を回転させる回転駆動手段と、前記傾動架台の回動角度を制限する傾動角制限手段とを有する。
【００１１】
第２の発明に係る可搬式レール反転装置において、前記傾動角制限手段は、前記傾動架台と前記移動架台を連結する複数の弾性部材を備え、前記傾動架台を、前記フォーク金具が前記レールに未装着の状態で、前記移動架台に対して所定角度位置に保つのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜５記載の可搬式レール反転装置は、レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、一端又は両端にフォーク金具が設けられた、ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸とを備えているので、反転しようとするレールの端部横に移動可能であり、更に、反転スライド軸をスライドすることによって、フォーク金具をレールのウェブに端部から装着でき、レールへのフォーク金具の装着を効率的に行うことが可能である。
また、反転スライド軸が設けられた傾動架台を取り付けたベース架台は、昇降手段を介して上下動可能に設けられているので、フォーク金具をレールと同一高さにすることが容易であり、フォーク金具のレールへの装着を短時間で行うことができる。
そして、移動架台は、ガイドレールに沿って移動可能であり、しかも、傾動架台はベース架台に回動可能に取り付けられているので、可搬式レール反転装置は、レールの反転動作に合わせて、フォーク金具を上下、前後に移動させてレールの反転作業を行うことができ、レールの一部が常に支持された状態でレールを反転可能である。従って、反転のためにレールを持ち上げる必要がなく、可搬式レール反転装置を構成する部材、部品の点数を減らすことができ、可搬式レール反転装置の全体をコンパクトにすることが可能である。
【００１３】
特に、請求項２記載の可搬式レール反転装置は、傾動架台が、フォーク金具をレールに未装着の状態で、ベース架台に対して所定角度位置に保たれるので、台車の移動の際に、傾動架台が回動して重心が変動するのを回避し、挙動を安定させることができる。
【００１４】
請求項３記載の可搬式レール反転装置は、回転駆動手段が、出力軸に第１のスプロケットが取り付けられた駆動モータと、反転スライド軸に固定された第２のスプロケットと、第１、第２のスプロケットに掛け渡されたチェーンとを備えるので、駆動モータの駆動により反転スライド軸を安定して回転可能である。
【００１５】
請求項４記載の可搬式レール反転装置は、対となるジャッキと、昇降モータとを有し、対となるジャッキの各入力軸は、動力伝達ロッドによって連結され、一方の入力軸は、昇降モータの駆動によって回転すると共に、動力伝達ロッドを介して他方の入力軸を回転するので、二つのジャッキの動作を一台の昇降モータで制御でき、可搬式レール反転装置を構成する部材、部品等の点数を少なくすることが可能である。
【００１６】
請求項５記載の可搬式レール反転装置は、警告灯が設けられているので、周囲の人にレールの反転作業中であることを視覚的に知らせることができ、未然に事故の発生を防止可能である。
【００１７】
請求項６及び７に記載の可搬式レール反転装置は、レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、一端又は両端にフォーク金具が設けられた、ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸とを備えているので、反転しようとするレールの端部横に移動可能であり、更に、反転スライド軸をスライドすることによって、フォーク金具をレールのウェブに端部から装着でき、レールへのフォーク金具の装着を効率的に行うことが可能である。
また、昇降プレートは、昇降手段を介して上下動されるので、フォーク金具をレールと同一高さにすることが容易であり、フォーク金具のレールへの装着を短時間で行うことができる。
そして、移動架台は、ガイドレールに沿って移動可能であり、しかも、傾動架台は移動架台に回動可能に取り付けられているので、可搬式レール反転装置は、レールの反転動作に合わせて、フォーク金具を上下、前後に移動させてレールの反転作業を行うことができ、レールの一部が常に支持された状態でレールを反転可能である。従って、反転のためにレールを持ち上げる必要がなく、可搬式レール反転装置を構成する部材、部品の点数を減らすことができ、可搬式レール反転装置の全体をコンパクトにすることが可能である。
【００１８】
特に、請求項７記載の可搬式レール反転装置は、傾動架台が、フォーク金具をレールに未装着の状態で、移動架台に対して所定角度位置に保たれるので、移動の際に、傾動架台が回動して重心が変動するのを回避し、挙動を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る可搬式レール反転装置の平面図である。
【図２】同可搬式レール反転装置の一部省略側面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図４】同可搬式レール反転装置の反転スライド軸及びフォーク金具を示す説明図である。
【図５】同可搬式レール反転装置によって反転されるレールの動作の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る可搬式レール反転装置を移動している状態の側面図である。
【図７】同可搬式レール反転装置の一部省略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１〜図４に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る可搬式レール反転装置１０は、水平状態で載置されたレール１１のウェブ１２（図５参照）にレール１１の端部から二股状のフォーク金具１３を装着し、フォーク金具１３を回転してレール１１を回転するレール反転装置である。そして、可搬式レール反転装置１０は、レール１１に対して直交する方向に移動可能な台車１４と、台車１４上に、台車１４の進行方向に沿って設けられた対となるガイドレール１５、１６と、ガイドレール１５、１６に沿って移動可能な移動架台１７と、移動架台１７に昇降手段１８を介して上下動可能に設けられたベース架台１９と、ベース架台１９に水平軸２０を介して回動可能に取り付けられた傾動架台２２と、傾動架台２２に軸受２３を介して取り付けられ、両端にフォーク金具１３が設けられた、ガイドレール１５、１６に直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸２４と、傾動架台２２に取り付けられて、反転スライド軸２４を回転させる回転駆動手段２５と、傾動架台２２の回動角度を制限する傾動角制限手段２６とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
【００２１】
図１、図２に示すように台車１４は、前部の左右にそれぞれ設けられた回転軸方向が固定の前輪２８、２９と、後部の左右にそれぞれ設けられた、回転軸方向が変更自在の後輪３０、３１とを備えている。そして、台車１４の後部には、台車１４の後側に立った作業者の腹部あるいは胸部の高さ（例えば、台車１４の下部から８０〜１３０ｃｍの高さで本実施の形態では１０５ｃｍ）に配置された把持パイプ３２が設けられ、作業者は、把持パイプ３２を把持して台車１４（可搬式レール反転装置１０）を押し、台車１４を所望の場所に移動させることができる。
また、台車１４には、把持パイプ３２の前方に、上部にライト点灯部３３を備えた警告灯３４が設けられているので、ライト点灯部３３を点灯して、周囲の人に可搬式レール反転装置１０が移動中であることや、レール１１の反転作業中であることを知らせることができる。
【００２２】
図１〜図３に示すように、台車１４に設けられ、前輪２８、２９及び後輪３０、３１によって水平に保たれた本体フレーム３６は、長手方向を前後方向（台車１４の進行方向）に合わせて配置された複数の棒材、及び長手方向を左右方向（台車１４の進行方向に直交する方向）に合わせて配置された複数の棒材によって格子状に形成されている。本体フレーム３６の前後方向に配置された複数の棒材のうち２本には、上部にガイドレール１５、１６がそれぞれねじ固定されている。
ガイドレール１５、１６は、長さが例えば１０００〜２０００ｍｍであり、設計段階で、反転対象となるレール１１が一回転して転がる距離等を考慮して、その長さを決めることができる。
ガイドレール１５、１６にはそれぞれ、前後に所定の間隔を有して配置された対となるスライドブロック３７が進退可能に取り付けられている。そして、移動架台１７は、スライドブロック３７の上部に固定され、ガイドレール１５、１６に沿って移動可能であり、レール１１の反転動作に合わせて前後動することができる。
【００２３】
移動架台１７は、昇降手段１８を構成する昇降モータ３８が取り付けられ、立設された門形支持部材３９と、門形支持部材３９を下から支持する水平プレート４０とを備えている。
昇降モータ３８は門形支持部材３９にボルトによって固着され、昇降モータ３８の出力軸には、駆動スプロケット４２が固定されている。そして、駆動スプロケット４２には、チェーンカバー４１によって覆われたチェーン４３が取り付けられている。なお、チェーンカバー４１は、図１において２点鎖線で記載している。
【００２４】
水平プレート４０の前後には、ベース架台１９を昇降する垂直配置されたジャッキ４４、４５がそれぞれ設けられている。ジャッキ４４（ジャッキ４５についても同様）は、ベース架台１９を支持する可動ロッド４６と、回転によって可動ロッド４６を昇降する入力軸４７とを有している。
ジャッキ４４の入力軸４７には、チェーン４３が掛け止めされた従動スプロケット４８が取り付けられている。そして、ジャッキ４４の入力軸４７は、昇降モータ３８の駆動力を駆動スプロケット４２、チェーン４３、及び従動スプロケット４８を介して伝えられて回転し、ジャッキ４４の可動ロッド４６を上下動する。
【００２５】
ジャッキ４４、４５の各入力軸４７は、水平配置された回転可能な動力伝達ロッド４９によって連結され、ジャッキ４４、４５の各入力軸４７、及び動力伝達ロッド４９は同軸上に配置されている。動力伝達ロッド４９は、ジャッキ４４の入力軸４７の回転力をジャッキ４５の入力軸４７に与えて、ジャッキ４４、４５の各入力軸４７を同一方向に回転する。
なお、昇降手段１８は、昇降モータ３８、駆動スプロケット４２、チェーン４３、ジャッキ４４、４５、従動スプロケット４８、及び動力伝達ロッド４９を有して構成されている。
【００２６】
また、昇降モータ３８は、台車１４に取り付けられた制御盤５０に信号接続されており、制御盤５０に接続された図示しない操作ユニットからの入力操作に従って駆動して、駆動スプロケット４２を時計回り、反時計回りに回転し、ベース架台１９を昇降する。そして、ベース架台１９は、上下に一定間隔を有して設けられた上限センサ５１及び下限センサ５１ａによって、昇降動作の上限位置及び下限位置が決められている。
【００２７】
水平プレート４０には、ベース架台１９の昇降動作をガイドする複数（本実施の形態では４本）のガイドロッド５２が垂直配置されて設けられている。
そして、ベース架台１９は、個々のガイドロッド５２に対応し、ガイドロッド５２が挿通された貫通孔を備える複数の筒部材５３と、水平軸２０を支持する支持台５４を上部に設けた本体昇降フレーム５５とを備えている。なお、筒部材５３は、本体昇降フレーム５５の外周部に固着され、ジャッキ４４、４５の各可動ロッド４６は、本体昇降フレーム５５の前側中央部及び後側中央部に固定されている。
【００２８】
水平軸２０を介して、支持台５４に回動可能に取り付けられた傾動架台２２には、回転駆動手段２５が取り付けられている。回転駆動手段２５は、出力軸に第１のスプロケット５７が取り付けられた駆動モータ５８と、反転スライド軸２４を回転する第２のスプロケット５９とを備え、第１、第２のスプロケット５７、５９にはチェーン６０が掛け渡されている。なお、第２のスプロケット５９は、反転スライド軸２４に固定され、チェーン６０はチェーンカバー６０ａによって覆われている。
駆動モータ５８は、時計回り、反時計回りの回転が可能であり、制御盤５０に信号接続されて、操作ユニットからの入力操作に従い、回転制御される。そして、第１のスプロケット５７は、チェーン６０を介して、第２のスプロケット５９に駆動モータ５８の駆動力を与え、回転筒部材６１及びボールスプラインナット６１ａを介して反転スライド軸２４を回転する。
【００２９】
図４に示すように、傾動架台２２の左右両側に所定間隔を有して設けられた対となる軸受２３には、水平配置された回転筒部材６１が回転自在に取り付けられ、回転筒部材６１の内側には、回転可能にボールスプラインナット６１ａ及び反転スライド軸２４が設けられている。そして、反転スライド軸２４及び回転筒部材６１は、共に第２のスプロケット５９に固定されているので、第２のスプロケット５９の回転に伴って同軸上で同一方向に回転する。
また、反転スライド軸２４の一側端部には、傾動架台２２に設けられたラチェット６２（図２参照）によって回転動作が止められるラチェット歯車６３が固定されており、可搬式レール反転装置１０は、レール１１の反転途中で、反転スライド軸２４の回転動作を止め、レール１１を位置固定することが可能である。そして、ラチェット６２によるラチェット歯車６３の固定及び固定の解除は、操作ユニットによって切り替えられる。
フォーク金具１３は、反転スライド軸２４の両端に、ボルトによって取り外し可能に取り付けられており、反転スライド軸２４には、反転するレールの形状に合わせて、異なる形状のフォーク金具を取り付けることができる。
【００３０】
傾動架台２２には、制御盤５０に信号接続されたモータシリンダ６４が固定され、モータシリンダ６４は、操作ユニットから制御盤５０を介して伝達される信号に従って、反転スライド軸２４に平行配置されたモータシリンダ６４のラック６５を軸方向に移動する。そして、ラック６５は、固定部材６６を介して反転スライド軸２４に連結されている。
反転スライド軸２４は、固定部材６６と共に反転スライド軸２４の軸方向の移動をし、しかも、軸心を軸にして固定部材６６に対して回転可能に、固定部材６６に取り付けられている。回転部材６６は、内側に反転スライド軸２４を回転可能に取り付けるベアリング機構６７を備えている。
従って、反転スライド軸２４は、モータシリンダ６４のラック６５と共に軸方向にスライドでき、作業者は、操作ユニットでの入力操作により、フォーク金具１３をレール１１に装着することや、フォーク金具１３をレール１１から引き離すことが可能である。
なお、モータシリンダ６４は、固定部材６８によって傾動架台２２に固定されている。また、モータシリンダ６４のラック６５は、モータシリンダ６４に取り付けられた位置検出センサ６９、６９ａによって軸方向位置が検知される。
【００３１】
図１、図２に示すように、傾動架台２２の重心は、水平軸２０より後方側に位置している。そして、傾動架台２２は、一端部が、傾動架台２２の、水平軸２０より後方側に位置する部分に固定され、他端部がベース架台１９の本体昇降フレーム５５に固定されたバネ部材７０によって上方向に押し上げられ、フォーク金具１３がレール１１に未装着の状態で、ベース架台１９に対して所定角度位置で保たれている。
また、本体昇降フレーム５５には、平面視して水平軸２０の前後にそれぞれ配置されたストッパーロッド７１、７２の下部が固着されている。ストッパーロッド７１、７２は垂直配置され、クッション材の一例であるウレタンが設けられた上部を傾動架台２２に当接することによって、傾動架台２２のベース架台１９に対する回動角度を制限している。
なお、傾動角制限手段２６は、ストッパーロッド７１、７２を有して構成されている。
【００３２】
次に、可搬式レール反転装置１０を用いてレール１１の反転作業を行う手順について説明する。
作業者は、把持パイプ３２を把持して、支持部材７５に置かれたレール１１の一方の端部の近くまで、可搬式レール反転装置１０を手押しで移動し、レール１１と反転スライド軸２４が略同軸上となるように可搬式レール反転装置１０を配置する（図４参照）。そして、操作ユニットの操作により、昇降モータ３８を作動して、フォーク金具１３をレール１１と同一の高さにし、モータシリンダ６４の作動によって反転スライド軸２４をスライドして、フォーク金具１３をレール１１の端部からウェブ１２に差し込んで、レール１１に装着した後、駆動モータ５８を作動して、レール１１を反転する。
【００３３】
図５に示すように、レール１１の反転動作中、移動架台１７は、フォーク金具１３がレール１１の反転運動に合わせて前後動するように、ガイドレール１５、１６に沿って移動し、傾動架台２２は、フォーク金具１３がレール１１の反転に伴って上下動するように、水平軸２０を軸にして前後に傾斜する。
これによって、可搬式レール反転装置１０は、レール１１を、常に支持部材７５に接して、即ち支持部材７５に支持された状態で反転することができる。
従って、可搬式レール反転装置１０をレール１１に比べて重くする必要はなく、人力によって容易に移動可能な重量（例えば１００〜３００Ｋｇ）に設計可能である。更に、浮かした状態での回転に比べ、レール１１の反転中に可搬式レール反転装置１０に生じる負担は小さいので、可搬式レール反転装置１０は、構成部材及び部品等の点数を少なくして、全体の大きさをコンパクトにすることができ、作業場内の限られた通路スペースを移動することが可能であると共に、未使用時に可搬式レール反転装置１０を置く場所の省スペース化ができる。
なお、レール１１の反転中、台車１４は、レール１１の重量によってロックされ、前後移動しない状態となる。
【００３４】
そして、複数のレール１１が支持部材７５の上に同一高さで平行に配置されている場合には、一のレール１１の反転作業が完了した後、昇降モータ３８による高さ調整をすることなく、可搬式レール反転装置１０を移動して、他のレール１１の反転作業を開始できるので、２つ目以降のレール１１へのフォーク金具１３の装着作業を短時間で行うことが可能である。
更に、フォーク金具１３は、反転スライド軸２４の左右両端部にそれぞれ設けられているので、レール１１が可搬式レール反転装置１０の通路スペースの左右に配置されている場合には、可搬式レール反転装置１０は、前後の向きを変えることなく、左右のレール１１を反転することができる。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る可搬式レール反転装置９０について説明する。
なお、可搬式レール反転装置１０と同一の構成要素については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
図６、図７に示すように、可搬式レール反転装置９０は、台車１４上に設けられ、昇降手段９１によって上下動される昇降プレート９２と、昇降プレート９２上に前後方向（可搬式レール反転装置９０の進行方向）に設けられた対となるガイドレール１５、１６に沿って移動可能な移動架台９３と、移動架台９３に水平軸２０を介して回動可能に取り付けられた傾動架台９４と、傾動架台９４に軸受９５を介して取り付けられた反転スライド軸２４と、傾動架台９４に取り付けられて、反転スライド軸２４を回転させる回転駆動手段２５と、傾動架台９４の回動角度を制限する傾動角制限手段９６とを有している。なお、台車１４は、作業者９６ａによって手押しされて移動される。
【００３６】
昇降手段９１は、油圧シリンダからなり、制御盤５０に信号接続され、制御盤５０に接続された図示しない操作ユニットからの入力によって、昇降プレート９２を昇降する。
昇降プレート９２は、水平配置され、上下動することによって、レール１１の高さに合わせてフォーク金具１３の高さを調整可能である。
また、移動架台９３は、下部がガイドレール１５、１６に移動可能に取り付けられ、レール１１の反転動作に合わせて、前後に移動する。そして、移動架台９３の上部中央には、平面視して、ガイドレール１５、１６に直交する方向に配置された水平軸２０が設けられ、傾動架台９４は水平軸２０を介して、移動架台９３に回動可能に取り付けられている。
【００３７】
傾動架台９４には、駆動モータ５８と、駆動モータ５８が上部に固定された矩形のベースプレート９７が設けられている。そして、水平軸２０は、ベースプレート９７の下部中央に固定され、移動架台９３の上部にある軸受９８に回動自在に挿通されて、傾動架台９４を移動架台９３に傾斜可能にしている。
ベースプレート９７は、前後方向に傾斜可能であり、その傾斜の最大角は、傾動角制限手段９６によって決められている。
【００３８】
傾動角度制限手段９６は、ベースプレート９７の４隅と移動架台９３をそれぞれ連結する４本の弾性部材９９を有している。弾性部材９９は、一端部がベースプレート９７に固定された支持ロッド１００と、支持ロッド１００の他端部と移動架台９３とを連結するスプリング１０１を有している。そして、ベースプレート９７が前側に傾斜したとき、ベースプレート９７は、後側２本のスプリング１０１によって引っ張られて、後ろ向きに回動する力を受け、前側への傾斜角度を制限される。また、ベースプレート９７は、前側２本のスプリング１０１によって後側への傾斜角度が制限されている。
更に、フォーク金具１３がレール１１に未装着の状態で、ベースプレート９７は、弾性部材９９によって、水平に配置されて、移動架台９３に対して所定角度位置に保たれる。
なお、反転スライド軸２４の左右方向の移動は、人力で行うことや、モータシリンダ等の機器を用いて（本実施の形態では人力）行うことができる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、フォーク金具は反転スライド軸の一端にのみ設けてもよい。また、台車には、台車を位置固定するロック機構を設けることができ、この場合、例えばレールの反転作業中には、ロック機構によって台車を固定可能である。
そして、台車の前輪を転動させるモータを設けて、そのモータの駆動力によって台車を移動するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０：可搬式レール反転装置、１１：レール、１２：ウェブ、１３：フォーク金具、１４：台車、１５、１６：ガイドレール、１７：移動架台、１８：昇降手段、１９：ベース架台、２０：水平軸、２２：傾動架台、２３：軸受、２４：反転スライド軸、２５：回転駆動手段、２６：傾動角制限手段、２８、２９：前輪、３０、３１：後輪、３２：把持パイプ、３３：ライト点灯部、３４：警告灯、３６：本体フレーム、３７：スライドブロック、３８：昇降モータ、３９：門形支持部材、４０：水平プレート、４１：チェーンカバー、４２：駆動スプロケット、４３：チェーン、４４、４５：ジャッキ、４６：可動ロッド、４７：入力軸、４８：従動スプロケット、４９：動力伝達ロッド、５０：制御盤、５１：上限センサ、５１ａ：下限センサ、５２：ガイドロッド、５３：筒部材、５４：支持台、５５：本体昇降フレーム、５７：第１のスプロケット、５８：駆動モータ、５９：第２のスプロケット、６０：チェーン、６０ａ：チェーンカバー、６１：回転筒部材、６１ａ：ボールスプラインナット、６２：ラチェット、６３：ラチェット歯車、６４：モータシリンダ、６５：ラック、６６：固定部材、６７：ベアリング機構、６８：固定部材、６９、６９ａ：位置検出センサ、７０：バネ部材、７１、７２：ストッパーロッド、７５：支持部材、９０：可搬式レール反転装置、９１：昇降手段、９２：昇降プレート、９３：移動架台、９４：傾動架台、９５：軸受、９６：傾動角制限手段、９６ａ：作業者、９７：ベースプレート、９８：軸受、９９：弾性部材、１００：支持ロッド、１０１：スプリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用レールの４面検査及び疵の修復等を行うためにレールを反転させる可搬式レール反転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道用レール（以下単に「レール」という）の製造工場では、品質保証の観点から実施されるレールの４面検査や疵の修復等のため、レールの反転が行われている。そしてレールの反転作業は、バールを用いて、てこの原理によって人力で行われる場合や、例えば特許文献１に開示されているようにレール反転装置を用いて行われる場合がある。
人力によるレールの反転は、使用するバールがレール反転装置に比べて小さいので、狭いスペースに収納可能な点、及びレールやその他の機材等が多数置かれ、通路スペースが制限された作業場内での持ち運びが容易である点で優れている。
また、レール反転装置は、作業者によるボタン操作等により、レールの反転作業を装置によって行うことができるので、人力を要せず、また、人力では反転が困難な重量のレールも反転可能である点で有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０２３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レールは、一般的に、単位長さあたりの重量が４０ｋｇ／ｍ以上、長さが１０ｍ以上のため、最低でも４００ｋｇ以上の重量となり、人力によって反転する場合には、作業者の体にかかる負担が大きく、腰痛等を引き起こすことや、レールの反転途中でバールが手から離れると、作業者にバールが勢いよく当たる等の問題がある。
また、特許文献１に記載のレール反転装置は、装置全体が大きく、作業場内等での移動に適さない。更に、レールに装着する爪部材（フォーク金具）をレールと位置合わせするためには、多くの部材を作動させる必要があり、作業効率が低い。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、レールの反転作業を効率的に行え、移動が容易な可搬式レール反転装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係る可搬式レール反転装置は、水平状態で載置されたレールのウェブにその端部から二股状のフォーク金具を装着し、該フォーク金具を回転して前記レールを回転するレール反転装置であって、前記レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、前記台車上に、該台車の進行方向に沿って設けられた対となるガイドレールと、前記ガイドレールに沿って移動可能な移動架台と、前記移動架台に昇降手段を介して上下動可能に設けられたベース架台と、前記ベース架台に水平軸を介して回動可能に取り付けられた傾動架台と、前記傾動架台に軸受を介して取り付けられ、一端又は両端に前記フォーク金具が設けられた、前記ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸と、前記傾動架台に取り付けられて、前記反転スライド軸を回転させる回転駆動手段と、前記傾動架台の回動角度を制限する傾動角制限手段とを有する。
【０００６】
第１の発明に係る可搬式レール反転装置において、前記傾動架台は、一端部が該傾動架台に、他端部が前記ベース架台にそれぞれ固定されたバネ部材によって、前記フォーク金具が前記レールに未装着の状態で、前記ベース架台に対して所定角度位置に保つのが好ましい。
【０００７】
第１の発明に係る可搬式レール反転装置において、前記回転駆動手段は、出力軸に第１のスプロケットが取り付けられた駆動モータと、前記反転スライド軸に固定された第２のスプロケットと、該第１、第２のスプロケットに掛け渡されたチェーンとを備えるのが好ましい。
【０００８】
第１の発明に係る可搬式レール反転装置において、前記移動架台には、前記ベース架台の昇降動作をガイドするガイドロッドが設けられ、前記昇降手段は、前記ベース架台を支持する可動ロッド、及び回転により該可動ロッドを昇降する入力軸を備える対となるジャッキと、昇降モータとを有し、該対となるジャッキの各入力軸は、動力伝達ロッドによって連結され、一方の該入力軸は、前記昇降モータの駆動によって回転すると共に、前記動力伝達ロッドを介して他方の該入力軸を回転するのが好ましい。
【０００９】
第１の発明に係る可搬式レール反転装置において、前記台車には、警告灯が設けられているのが好ましい。
【００１０】
前記目的に沿う第２の発明に係る可搬式レール反転装置は、水平状態で載置されたレールのウェブに端部から二股状のフォーク金具を装着し、該フォーク金具を回転して前記レールを回転するレール反転装置であって、前記レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、前記台車上に設けられ、昇降手段によって上下動される昇降プレートと、前記昇降プレート上に、該台車の進行方向に沿って設けられた対となるガイドレールと、前記ガイドレールに沿って移動可能な移動架台と、前記移動架台に水平軸を介して回動可能に取り付けられた傾動架台と、前記傾動架台に軸受を介して取り付けられ、一端又は両端に前記フォーク金具が設けられた、前記ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸と、前記傾動架台に取り付けられて、前記反転スライド軸を回転させる回転駆動手段と、前記傾動架台の回動角度を制限する傾動角制限手段とを有する。
【００１１】
第２の発明に係る可搬式レール反転装置において、前記傾動角制限手段は、前記傾動架台と前記移動架台を連結する複数の弾性部材を備え、前記傾動架台を、前記フォーク金具が前記レールに未装着の状態で、前記移動架台に対して所定角度位置に保つのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜５記載の可搬式レール反転装置は、レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、一端又は両端にフォーク金具が設けられた、ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸とを備えているので、反転しようとするレールの端部横に移動可能であり、更に、反転スライド軸をスライドすることによって、フォーク金具をレールのウェブに端部から装着でき、レールへのフォーク金具の装着を効率的に行うことが可能である。
また、反転スライド軸が設けられた傾動架台を取り付けたベース架台は、昇降手段を介して上下動可能に設けられているので、フォーク金具をレールと同一高さにすることが容易であり、フォーク金具のレールへの装着を短時間で行うことができる。
そして、移動架台は、ガイドレールに沿って移動可能であり、しかも、傾動架台はベース架台に回動可能に取り付けられているので、可搬式レール反転装置は、レールの反転動作に合わせて、フォーク金具を上下、前後に移動させてレールの反転作業を行うことができ、レールの一部が常に支持された状態でレールを反転可能である。従って、反転のためにレールを持ち上げる必要がなく、可搬式レール反転装置を構成する部材、部品の点数を減らすことができ、可搬式レール反転装置の全体をコンパクトにすることが可能である。
【００１３】
特に、請求項２記載の可搬式レール反転装置は、傾動架台が、フォーク金具をレールに未装着の状態で、ベース架台に対して所定角度位置に保たれるので、台車の移動の際に、傾動架台が回動して重心が変動するのを回避し、挙動を安定させることができる。
【００１４】
請求項３記載の可搬式レール反転装置は、回転駆動手段が、出力軸に第１のスプロケットが取り付けられた駆動モータと、反転スライド軸に固定された第２のスプロケットと、第１、第２のスプロケットに掛け渡されたチェーンとを備えるので、駆動モータの駆動により反転スライド軸を安定して回転可能である。
【００１５】
請求項４記載の可搬式レール反転装置は、対となるジャッキと、昇降モータとを有し、対となるジャッキの各入力軸は、動力伝達ロッドによって連結され、一方の入力軸は、昇降モータの駆動によって回転すると共に、動力伝達ロッドを介して他方の入力軸を回転するので、二つのジャッキの動作を一台の昇降モータで制御でき、可搬式レール反転装置を構成する部材、部品等の点数を少なくすることが可能である。
【００１６】
請求項５記載の可搬式レール反転装置は、警告灯が設けられているので、周囲の人にレールの反転作業中であることを視覚的に知らせることができ、未然に事故の発生を防止可能である。
【００１７】
請求項６及び７に記載の可搬式レール反転装置は、レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、一端又は両端にフォーク金具が設けられた、ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸とを備えているので、反転しようとするレールの端部横に移動可能であり、更に、反転スライド軸をスライドすることによって、フォーク金具をレールのウェブに端部から装着でき、レールへのフォーク金具の装着を効率的に行うことが可能である。
また、昇降プレートは、昇降手段を介して上下動されるので、フォーク金具をレールと同一高さにすることが容易であり、フォーク金具のレールへの装着を短時間で行うことができる。
そして、移動架台は、ガイドレールに沿って移動可能であり、しかも、傾動架台は移動架台に回動可能に取り付けられているので、可搬式レール反転装置は、レールの反転動作に合わせて、フォーク金具を上下、前後に移動させてレールの反転作業を行うことができ、レールの一部が常に支持された状態でレールを反転可能である。従って、反転のためにレールを持ち上げる必要がなく、可搬式レール反転装置を構成する部材、部品の点数を減らすことができ、可搬式レール反転装置の全体をコンパクトにすることが可能である。
【００１８】
特に、請求項７記載の可搬式レール反転装置は、傾動架台が、フォーク金具をレールに未装着の状態で、移動架台に対して所定角度位置に保たれるので、移動の際に、傾動架台が回動して重心が変動するのを回避し、挙動を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る可搬式レール反転装置の平面図である。
【図２】同可搬式レール反転装置の一部省略側面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図４】同可搬式レール反転装置の反転スライド軸及びフォーク金具を示す説明図である。
【図５】同可搬式レール反転装置によって反転されるレールの動作の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る可搬式レール反転装置を移動している状態の側面図である。
【図７】同可搬式レール反転装置の一部省略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１〜図４に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る可搬式レール反転装置１０は、水平状態で載置されたレール１１のウェブ１２（図５参照）にレール１１の端部から二股状のフォーク金具１３を装着し、フォーク金具１３を回転してレール１１を回転するレール反転装置である。そして、可搬式レール反転装置１０は、レール１１に対して直交する方向に移動可能な台車１４と、台車１４上に、台車１４の進行方向に沿って設けられた対となるガイドレール１５、１６と、ガイドレール１５、１６に沿って移動可能な移動架台１７と、移動架台１７に昇降手段１８を介して上下動可能に設けられたベース架台１９と、ベース架台１９に水平軸２０を介して回動可能に取り付けられた傾動架台２２と、傾動架台２２に軸受２３を介して取り付けられ、両端にフォーク金具１３が設けられた、ガイドレール１５、１６に直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸２４と、傾動架台２２に取り付けられて、反転スライド軸２４を回転させる回転駆動手段２５と、傾動架台２２の回動角度を制限する傾動角制限手段２６とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
【００２１】
図１、図２に示すように台車１４は、前部の左右にそれぞれ設けられた回転軸方向が固定の前輪２８、２９と、後部の左右にそれぞれ設けられた、回転軸方向が変更自在の後輪３０、３１とを備えている。そして、台車１４の後部には、台車１４の後側に立った作業者の腹部あるいは胸部の高さ（例えば、台車１４の下部から８０〜１３０ｃｍの高さで本実施の形態では１０５ｃｍ）に配置された把持パイプ３２が設けられ、作業者は、把持パイプ３２を把持して台車１４（可搬式レール反転装置１０）を押し、台車１４を所望の場所に移動させることができる。
また、台車１４には、把持パイプ３２の前方に、上部にライト点灯部３３を備えた警告灯３４が設けられているので、ライト点灯部３３を点灯して、周囲の人に可搬式レール反転装置１０が移動中であることや、レール１１の反転作業中であることを知らせることができる。
【００２２】
図１〜図３に示すように、台車１４に設けられ、前輪２８、２９及び後輪３０、３１によって水平に保たれた本体フレーム３６は、長手方向を前後方向（台車１４の進行方向）に合わせて配置された複数の棒材、及び長手方向を左右方向（台車１４の進行方向に直交する方向）に合わせて配置された複数の棒材によって格子状に形成されている。本体フレーム３６の前後方向に配置された複数の棒材のうち２本には、上部にガイドレール１５、１６がそれぞれねじ固定されている。
ガイドレール１５、１６は、長さが例えば１０００〜２０００ｍｍであり、設計段階で、反転対象となるレール１１が一回転して転がる距離等を考慮して、その長さを決めることができる。
ガイドレール１５、１６にはそれぞれ、前後に所定の間隔を有して配置された対となるスライドブロック３７が進退可能に取り付けられている。そして、移動架台１７は、スライドブロック３７の上部に固定され、ガイドレール１５、１６に沿って移動可能であり、レール１１の反転動作に合わせて前後動することができる。
【００２３】
移動架台１７は、昇降手段１８を構成する昇降モータ３８が取り付けられ、立設された門形支持部材３９と、門形支持部材３９を下から支持する水平プレート４０とを備えている。
昇降モータ３８は門形支持部材３９にボルトによって固着され、昇降モータ３８の出力軸には、駆動スプロケット４２が固定されている。そして、駆動スプロケット４２には、チェーンカバー４１によって覆われたチェーン４３が取り付けられている。なお、チェーンカバー４１は、図１において２点鎖線で記載している。
【００２４】
水平プレート４０の前後には、ベース架台１９を昇降する垂直配置されたジャッキ４４、４５がそれぞれ設けられている。ジャッキ４４（ジャッキ４５についても同様）は、ベース架台１９を支持する可動ロッド４６と、回転によって可動ロッド４６を昇降する入力軸４７とを有している。
ジャッキ４４の入力軸４７には、チェーン４３が掛け止めされた従動スプロケット４８が取り付けられている。そして、ジャッキ４４の入力軸４７は、昇降モータ３８の駆動力を駆動スプロケット４２、チェーン４３、及び従動スプロケット４８を介して伝えられて回転し、ジャッキ４４の可動ロッド４６を上下動する。
【００２５】
ジャッキ４４、４５の各入力軸４７は、水平配置された回転可能な動力伝達ロッド４９によって連結され、ジャッキ４４、４５の各入力軸４７、及び動力伝達ロッド４９は同軸上に配置されている。動力伝達ロッド４９は、ジャッキ４４の入力軸４７の回転力をジャッキ４５の入力軸４７に与えて、ジャッキ４４、４５の各入力軸４７を同一方向に回転する。
なお、昇降手段１８は、昇降モータ３８、駆動スプロケット４２、チェーン４３、ジャッキ４４、４５、従動スプロケット４８、及び動力伝達ロッド４９を有して構成されている。
【００２６】
また、昇降モータ３８は、台車１４に取り付けられた制御盤５０に信号接続されており、制御盤５０に接続された図示しない操作ユニットからの入力操作に従って駆動して、駆動スプロケット４２を時計回り、反時計回りに回転し、ベース架台１９を昇降する。そして、ベース架台１９は、上下に一定間隔を有して設けられた上限センサ５１及び下限センサ５１ａによって、昇降動作の上限位置及び下限位置が決められている。
【００２７】
水平プレート４０には、ベース架台１９の昇降動作をガイドする複数（本実施の形態では４本）のガイドロッド５２が垂直配置されて設けられている。
そして、ベース架台１９は、個々のガイドロッド５２に対応し、ガイドロッド５２が挿通された貫通孔を備える複数の筒部材５３と、水平軸２０を支持する支持台５４を上部に設けた本体昇降フレーム５５とを備えている。なお、筒部材５３は、本体昇降フレーム５５の外周部に固着され、ジャッキ４４、４５の各可動ロッド４６は、本体昇降フレーム５５の前側中央部及び後側中央部に固定されている。
【００２８】
水平軸２０を介して、支持台５４に回動可能に取り付けられた傾動架台２２には、回転駆動手段２５が取り付けられている。回転駆動手段２５は、出力軸に第１のスプロケット５７が取り付けられた駆動モータ５８と、反転スライド軸２４を回転する第２のスプロケット５９とを備え、第１、第２のスプロケット５７、５９にはチェーン６０が掛け渡されている。なお、第２のスプロケット５９は、反転スライド軸２４に固定され、チェーン６０はチェーンカバー６０ａによって覆われている。
駆動モータ５８は、時計回り、反時計回りの回転が可能であり、制御盤５０に信号接続されて、操作ユニットからの入力操作に従い、回転制御される。そして、第１のスプロケット５７は、チェーン６０を介して、第２のスプロケット５９に駆動モータ５８の駆動力を与え、回転筒部材６１及びボールスプラインナット６１ａを介して反転スライド軸２４を回転する。
【００２９】
図４に示すように、傾動架台２２の左右両側に所定間隔を有して設けられた対となる軸受２３には、水平配置された回転筒部材６１が回転自在に取り付けられ、回転筒部材６１の内側には、回転可能にボールスプラインナット６１ａ及び反転スライド軸２４が設けられている。そして、反転スライド軸２４及び回転筒部材６１は、共に第２のスプロケット５９に固定されているので、第２のスプロケット５９の回転に伴って同軸上で同一方向に回転する。
また、反転スライド軸２４の一側端部には、傾動架台２２に設けられたラチェット６２（図２参照）によって回転動作が止められるラチェット歯車６３が固定されており、可搬式レール反転装置１０は、レール１１の反転途中で、反転スライド軸２４の回転動作を止め、レール１１を位置固定することが可能である。そして、ラチェット６２によるラチェット歯車６３の固定及び固定の解除は、操作ユニットによって切り替えられる。
フォーク金具１３は、反転スライド軸２４の両端に、ボルトによって取り外し可能に取り付けられており、反転スライド軸２４には、反転するレールの形状に合わせて、異なる形状のフォーク金具を取り付けることができる。
【００３０】
傾動架台２２には、制御盤５０に信号接続されたモータシリンダ６４が固定され、モータシリンダ６４は、操作ユニットから制御盤５０を介して伝達される信号に従って、反転スライド軸２４に平行配置されたモータシリンダ６４のラック６５を軸方向に移動する。そして、ラック６５は、固定部材６６を介して反転スライド軸２４に連結されている。
反転スライド軸２４は、固定部材６６と共に反転スライド軸２４の軸方向の移動をし、しかも、軸心を軸にして固定部材６６に対して回転可能に、固定部材６６に取り付けられている。回転部材６６は、内側に反転スライド軸２４を回転可能に取り付けるベアリング機構６７を備えている。
従って、反転スライド軸２４は、モータシリンダ６４のラック６５と共に軸方向にスライドでき、作業者は、操作ユニットでの入力操作により、フォーク金具１３をレール１１に装着することや、フォーク金具１３をレール１１から引き離すことが可能である。
なお、モータシリンダ６４は、固定部材６８によって傾動架台２２に固定されている。また、モータシリンダ６４のラック６５は、モータシリンダ６４に取り付けられた位置検出センサ６９、６９ａによって軸方向位置が検知される。
【００３１】
図１、図２に示すように、傾動架台２２の重心は、水平軸２０より後方側に位置している。そして、傾動架台２２は、一端部が、傾動架台２２の、水平軸２０より後方側に位置する部分に固定され、他端部がベース架台１９の本体昇降フレーム５５に固定されたバネ部材７０によって上方向に押し上げられ、フォーク金具１３がレール１１に未装着の状態で、ベース架台１９に対して所定角度位置で保たれている。
また、本体昇降フレーム５５には、平面視して水平軸２０の前後にそれぞれ配置されたストッパーロッド７１、７２の下部が固着されている。ストッパーロッド７１、７２は垂直配置され、クッション材の一例であるウレタンが設けられた上部を傾動架台２２に当接することによって、傾動架台２２のベース架台１９に対する回動角度を制限している。
なお、傾動角制限手段２６は、ストッパーロッド７１、７２を有して構成されている。
【００３２】
次に、可搬式レール反転装置１０を用いてレール１１の反転作業を行う手順について説明する。
作業者は、把持パイプ３２を把持して、支持部材７５に置かれたレール１１の一方の端部の近くまで、可搬式レール反転装置１０を手押しで移動し、レール１１と反転スライド軸２４が略同軸上となるように可搬式レール反転装置１０を配置する（図４参照）。そして、操作ユニットの操作により、昇降モータ３８を作動して、フォーク金具１３をレール１１と同一の高さにし、モータシリンダ６４の作動によって反転スライド軸２４をスライドして、フォーク金具１３をレール１１の端部からウェブ１２に差し込んで、レール１１に装着した後、駆動モータ５８を作動して、レール１１を反転する。
【００３３】
図５に示すように、レール１１の反転動作中、移動架台１７は、フォーク金具１３がレール１１の反転運動に合わせて前後動するように、ガイドレール１５、１６に沿って移動し、傾動架台２２は、フォーク金具１３がレール１１の反転に伴って上下動するように、水平軸２０を軸にして前後に傾斜する。
これによって、可搬式レール反転装置１０は、レール１１を、常に支持部材７５に接して、即ち支持部材７５に支持された状態で反転することができる。
従って、可搬式レール反転装置１０をレール１１に比べて重くする必要はなく、人力によって容易に移動可能な重量（例えば１００〜３００Ｋｇ）に設計可能である。更に、浮かした状態での回転に比べ、レール１１の反転中に可搬式レール反転装置１０に生じる負担は小さいので、可搬式レール反転装置１０は、構成部材及び部品等の点数を少なくして、全体の大きさをコンパクトにすることができ、作業場内の限られた通路スペースを移動することが可能であると共に、未使用時に可搬式レール反転装置１０を置く場所の省スペース化ができる。
なお、レール１１の反転中、台車１４は、レール１１の重量によってロックされ、前後移動しない状態となる。
【００３４】
そして、複数のレール１１が支持部材７５の上に同一高さで平行に配置されている場合には、一のレール１１の反転作業が完了した後、昇降モータ３８による高さ調整をすることなく、可搬式レール反転装置１０を移動して、他のレール１１の反転作業を開始できるので、２つ目以降のレール１１へのフォーク金具１３の装着作業を短時間で行うことが可能である。
更に、フォーク金具１３は、反転スライド軸２４の左右両端部にそれぞれ設けられているので、レール１１が可搬式レール反転装置１０の通路スペースの左右に配置されている場合には、可搬式レール反転装置１０は、前後の向きを変えることなく、左右のレール１１を反転することができる。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る可搬式レール反転装置９０について説明する。
なお、可搬式レール反転装置１０と同一の構成要素については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
図６、図７に示すように、可搬式レール反転装置９０は、台車１４上に設けられ、昇降手段９１によって上下動される昇降プレート９２と、昇降プレート９２上に前後方向（可搬式レール反転装置９０の進行方向）に設けられた対となるガイドレール１５、１６に沿って移動可能な移動架台９３と、移動架台９３に水平軸２０を介して回動可能に取り付けられた傾動架台９４と、傾動架台９４に軸受９５を介して取り付けられた反転スライド軸２４と、傾動架台９４に取り付けられて、反転スライド軸２４を回転させる回転駆動手段２５と、傾動架台９４の回動角度を制限する傾動角制限手段９６とを有している。なお、台車１４は、作業者９６ａによって手押しされて移動される。
【００３６】
昇降手段９１は、油圧シリンダからなり、制御盤５０に信号接続され、制御盤５０に接続された図示しない操作ユニットからの入力によって、昇降プレート９２を昇降する。
昇降プレート９２は、水平配置され、上下動することによって、レール１１の高さに合わせてフォーク金具１３の高さを調整可能である。
また、移動架台９３は、下部がガイドレール１５、１６に移動可能に取り付けられ、レール１１の反転動作に合わせて、前後に移動する。そして、移動架台９３の上部中央には、平面視して、ガイドレール１５、１６に直交する方向に配置された水平軸２０が設けられ、傾動架台９４は水平軸２０を介して、移動架台９３に回動可能に取り付けられている。
【００３７】
傾動架台９４には、駆動モータ５８と、駆動モータ５８が上部に固定された矩形のベースプレート９７が設けられている。そして、水平軸２０は、ベースプレート９７の下部中央に固定され、移動架台９３の上部にある軸受９８に回動自在に挿通されて、傾動架台９４を移動架台９３に傾斜可能にしている。
ベースプレート９７は、前後方向に傾斜可能であり、その傾斜の最大角は、傾動角制限手段９６によって決められている。
【００３８】
傾動角度制限手段９６は、ベースプレート９７の４隅と移動架台９３をそれぞれ連結する４本の弾性部材９９を有している。弾性部材９９は、一端部がベースプレート９７に固定された支持ロッド１００と、支持ロッド１００の他端部と移動架台９３とを連結するスプリング１０１を有している。そして、ベースプレート９７が前側に傾斜したとき、ベースプレート９７は、後側２本のスプリング１０１によって引っ張られて、後ろ向きに回動する力を受け、前側への傾斜角度を制限される。また、ベースプレート９７は、前側２本のスプリング１０１によって後側への傾斜角度が制限されている。
更に、フォーク金具１３がレール１１に未装着の状態で、ベースプレート９７は、弾性部材９９によって、水平に配置されて、移動架台９３に対して所定角度位置に保たれる。
なお、反転スライド軸２４の左右方向の移動は、人力で行うことや、モータシリンダ等の機器を用いて（本実施の形態では人力）行うことができる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、フォーク金具は反転スライド軸の一端にのみ設けてもよい。また、台車には、台車を位置固定するロック機構を設けることができ、この場合、例えばレールの反転作業中には、ロック機構によって台車を固定可能である。
そして、台車の前輪を転動させるモータを設けて、そのモータの駆動力によって台車を移動するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０：可搬式レール反転装置、１１：レール、１２：ウェブ、１３：フォーク金具、１４：台車、１５、１６：ガイドレール、１７：移動架台、１８：昇降手段、１９：ベース架台、２０：水平軸、２２：傾動架台、２３：軸受、２４：反転スライド軸、２５：回転駆動手段、２６：傾動角制限手段、２８、２９：前輪、３０、３１：後輪、３２：把持パイプ、３３：ライト点灯部、３４：警告灯、３６：本体フレーム、３７：スライドブロック、３８：昇降モータ、３９：門形支持部材、４０：水平プレート、４１：チェーンカバー、４２：駆動スプロケット、４３：チェーン、４４、４５：ジャッキ、４６：可動ロッド、４７：入力軸、４８：従動スプロケット、４９：動力伝達ロッド、５０：制御盤、５１：上限センサ、５１ａ：下限センサ、５２：ガイドロッド、５３：筒部材、５４：支持台、５５：本体昇降フレーム、５７：第１のスプロケット、５８：駆動モータ、５９：第２のスプロケット、６０：チェーン、６０ａ：チェーンカバー、６１：回転筒部材、６１ａ：ボールスプラインナット、６２：ラチェット、６３：ラチェット歯車、６４：モータシリンダ、６５：ラック、６６：固定部材、６７：ベアリング機構、６８：固定部材、６９、６９ａ：位置検出センサ、７０：バネ部材、７１、７２：ストッパーロッド、７５：支持部材、９０：可搬式レール反転装置、９１：昇降手段、９２：昇降プレート、９３：移動架台、９４：傾動架台、９５：軸受、９６：傾動角制限手段、９６ａ：作業者、９７：ベースプレート、９８：軸受、９９：弾性部材、１００：支持ロッド、１０１：スプリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平状態で載置されたレールのウェブにその端部から二股状のフォーク金具を装着し、該フォーク金具を回転して前記レールを回転するレール反転装置であって、
前記レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、
前記台車上に、該台車の進行方向に沿って設けられた対となるガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って移動可能な移動架台と、
前記移動架台に昇降手段を介して上下動可能に設けられたベース架台と、
前記ベース架台に水平軸を介して回動可能に取り付けられた傾動架台と、
前記傾動架台に軸受を介して取り付けられ、一端又は両端に前記フォーク金具が設けられた、前記ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸と、
前記傾動架台に取り付けられて、前記反転スライド軸を回転させる回転駆動手段と、
前記傾動架台の回動角度を制限する傾動角制限手段とを有することを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項２】
請求項１記載の可搬式レール反転装置において、前記傾動架台は、一端部が該傾動架台に、他端部が前記ベース架台にそれぞれ固定されたバネ部材によって、前記フォーク金具が前記レールに未装着の状態で、前記ベース架台に対して所定角度位置に保たれることを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の可搬式レール反転装置において、前記回転駆動手段は、出力軸に第１のスプロケットが取り付けられた駆動モータと、前記反転スライド軸に固定された第２のスプロケットと、該第１、第２のスプロケットに掛け渡されたチェーンとを備えることを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の可搬式レール反転装置において、前記移動架台には、前記ベース架台の昇降動作をガイドするガイドロッドが設けられ、
前記昇降手段は、前記ベース架台を支持する可動ロッド、及び回転により該可動ロッドを昇降する入力軸を備える対となるジャッキと、昇降モータとを有し、該対となるジャッキの各入力軸は、動力伝達ロッドによって連結され、一方の該入力軸は、前記昇降モータの駆動によって回転すると共に、前記動力伝達ロッドを介して他方の該入力軸を回転することを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の可搬式レール反転装置において、前記台車には、警告灯が設けられていることを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項６】
水平状態で載置されたレールのウェブにその端部から二股状のフォーク金具を装着し、該フォーク金具を回転して前記レールを回転するレール反転装置であって、
前記レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、
前記台車上に設けられ、昇降手段によって上下動される昇降プレートと、
前記昇降プレート上に、該台車の進行方向に沿って設けられた対となるガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って移動可能な移動架台と、
前記移動架台に水平軸を介して回動可能に取り付けられた傾動架台と、
前記傾動架台に軸受を介して取り付けられ、一端又は両端に前記フォーク金具が設けられた、前記ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸と、
前記傾動架台に取り付けられて、前記反転スライド軸を回転させる回転駆動手段と、
前記傾動架台の回動角度を制限する傾動角制限手段とを有することを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項７】
請求項６記載の可搬式レール反転装置において、前記傾動角制限手段は、前記傾動架台と前記移動架台を連結する複数の弾性部材を備え、前記傾動架台を、前記フォーク金具が前記レールに未装着の状態で、前記移動架台に対して所定角度位置に保つことを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項１】
水平状態で載置されたレールのウェブにその端部から二股状のフォーク金具を装着し、該フォーク金具を回転して前記レールを回転するレール反転装置であって、
前記レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、
前記台車上に、該台車の進行方向に沿って設けられた対となるガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って移動可能な移動架台と、
前記移動架台に昇降手段を介して上下動可能に設けられたベース架台と、
前記ベース架台に水平軸を介して回動可能に取り付けられた傾動架台と、
前記傾動架台に軸受を介して取り付けられ、一端又は両端に前記フォーク金具が設けられた、前記ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸と、
前記傾動架台に取り付けられて、前記反転スライド軸を回転させる回転駆動手段と、
前記傾動架台の回動角度を制限する傾動角制限手段とを有することを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項２】
請求項１記載の可搬式レール反転装置において、前記傾動架台は、一端部が該傾動架台に、他端部が前記ベース架台にそれぞれ固定されたバネ部材によって、前記フォーク金具が前記レールに未装着の状態で、前記ベース架台に対して所定角度位置に保たれることを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の可搬式レール反転装置において、前記回転駆動手段は、出力軸に第１のスプロケットが取り付けられた駆動モータと、前記反転スライド軸に固定された第２のスプロケットと、該第１、第２のスプロケットに掛け渡されたチェーンとを備えることを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の可搬式レール反転装置において、前記移動架台には、前記ベース架台の昇降動作をガイドするガイドロッドが設けられ、
前記昇降手段は、前記ベース架台を支持する可動ロッド、及び回転により該可動ロッドを昇降する入力軸を備える対となるジャッキと、昇降モータとを有し、該対となるジャッキの各入力軸は、動力伝達ロッドによって連結され、一方の該入力軸は、前記昇降モータの駆動によって回転すると共に、前記動力伝達ロッドを介して他方の該入力軸を回転することを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の可搬式レール反転装置において、前記台車には、警告灯が設けられていることを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項６】
水平状態で載置されたレールのウェブにその端部から二股状のフォーク金具を装着し、該フォーク金具を回転して前記レールを回転するレール反転装置であって、
前記レールに対して直交する方向に移動可能な台車と、
前記台車上に設けられ、昇降手段によって上下動される昇降プレートと、
前記昇降プレート上に、該台車の進行方向に沿って設けられた対となるガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って移動可能な移動架台と、
前記移動架台に水平軸を介して回動可能に取り付けられた傾動架台と、
前記傾動架台に軸受を介して取り付けられ、一端又は両端に前記フォーク金具が設けられた、前記ガイドレールに直交する軸心方向にスライド可能な反転スライド軸と、
前記傾動架台に取り付けられて、前記反転スライド軸を回転させる回転駆動手段と、
前記傾動架台の回動角度を制限する傾動角制限手段とを有することを特徴とする可搬式レール反転装置。
【請求項７】
請求項６記載の可搬式レール反転装置において、前記傾動角制限手段は、前記傾動架台と前記移動架台を連結する複数の弾性部材を備え、前記傾動架台を、前記フォーク金具が前記レールに未装着の状態で、前記移動架台に対して所定角度位置に保つことを特徴とする可搬式レール反転装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１１６５１７（Ｐ２０１１−１１６５１７Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７６６５０（Ｐ２００９−２７６６５０）
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【出願人】（０００１７８０１１）山九株式会社 (48)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【出願人】（０００１７８０１１）山九株式会社 (48)
【Ｆターム（参考）】
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