JP2006045988A - レール締結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁機能及び弛み防止機能を有するレール締結装置を提供する。
【解決手段】絶縁機能を有しレール１のフランジ部に絶縁ゲージブロック５を当接させ、枕木２に埋設固定され上面にねじ穴３ｂを有するショルダー３に跨って弾性変形可能にバネクリップ７を設置する。ショルダー３のねじ穴３ｂにねじ込まれたボルト６にナット９をねじ込みバネクリップ７を押圧する。絶縁ゲージブロック５とショルダー３にはそれぞれ規制部５ａ，３ｃを設けて水平位置を物理的に規制している。レール１は絶縁され且つ弛み防止されて締結される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄道等のレールを枕木に締結するためのレール締結装置に関する。更に詳しくは、レールを枕木に絶縁機能且つ弛み防止機能を有して締結するレール締結装置に関する。

鉄道等のレールは、従来から枕木に固定され、そのための締結具が種々使用されている。一般には弾性変形する押さえ板を介してボルトによりレールを枕木に締結するものである。この締結は枕木個々に施工され、レールにおける締結箇所は非常に多くなる。これは安全に関わるので、そのための規格も制定されている。この従来の締結構成の例を図８、図９に示す。
図において、レール５０は枕木５１との間にパッド５２を敷設して枕木５１に設置される。枕木５１はコンクリート製であり、ナット体である埋め込み栓５３が埋設固定されている。枕木５１の上部には受け栓５４が設置され、この受け栓５４の凹部５４ａに支持された状態で板バネ５５の一端が支えられる。この板バネ５５の他端はレール５０を弾性力で直接押圧する状態になっている。

一方、枕木５１上部の受け栓５４上にゲージブロック５６がレール５０と板バネ５５との間に設けられ、板バネ５５の所定位置を規制している。埋め込み栓５３には六角ボルト５７がねじ込まれ、板バネ５５、ゲージブロック５６を貫挿し板バネ５５上部を座金５８を介し弾性力に抗して押圧している。このように六角ボルト５７を締め込むことにより板バネ５５の弾性力でレール５０を押圧し締結するのが従来のレール締結構成である。
六角ボルト５７には板バネ５５が弾性力により一方の側に押し付けられる構成になるので弛み防止がなされる。この構成は図に示すようにレールを挟んで対向する反対側にも施工されるようになっている。ねじによる締結方法は、ねじ締結の弛み対策は避けて通れない。このため前述のとおり、バネの弾性力を利用して弛みを防止する方法を講じているのであるが、しかし、確実に防止できる構成でないので、従来から弛みがしばしば生じている。そのため、点検作業は欠かせない状態である。

又、板バネがレールに直接接触しているので、板バネとレールは電気的に接続された状態（導通状態）にある。このため、受け栓又はバネ受け台、埋め込み栓等でレールとレールの締結具との絶縁処理を図っている。これらレール締結に伴う改善策は従来からも種々行われており、例えば、レール締結装置に改良を施したもの（特許文献１、２参照）、特に絶縁処置を施したもの（特許文献３、４参照）、弛みを検知するための検知装置を備えたもの（特許文献５、６参照）等が知られている。
特開平６−３２２７０３号公報 特開平８−０４９２０１号公報 特開２００３−１０５７０２号公報 特開２０００−２６５４０３号公報 特開平９−３１５３０４号公報 特開平９−０８９６９５号公報

前述の従来方式は長年の経緯で施工されているものであるが、完全なものではない。人命の安全に関わる装置であるのでメンテナンスは欠かせないが、特に弛み状態を確認するためにレールは常に定期的に検査を行わねばならない。レールは自然環境下に放置されているので、雨風等にさらされ予測のつかない事態に遭遇するおそれがある。
レールは信号等を流す媒体にも利用されていることから、絶縁性も要求される。従来のボルトによる締結は、ねじ山のピッチが定められている。このピッチは比較的大きいためナットとの摩擦力が小さくなる傾向にあり、弛みがちであった。前述の特許文献の技術は、部分的に改良はされているもののバネの弾性力による締結に変わりはなく、レールに対して物理的にずれを生じさせない締結技術は含まれていない。

又、絶縁性の関係においては、絶縁性に加え振動を防止することも含めて対策が施されることが多く、そのための種々の装置が提案されている。しかし、前述の特許文献の技術は弛みを止める根本的な解決策を組み合わせた構成のものではなく不完全である。又、一般的に板バネがレールに直接接触していることから、その絶縁性を実現させるために座金、受け栓、バネ受け台及び埋め込み栓等多数の他の部品に絶縁処理を施さねばならない問題点があった。
いずれにしても、構成が複雑になる傾向があり、また改善策も部分的で一方の機能のみであるなど完全なものではない。更に締結のために工数を多く必要とし、歪や振動、弛み防止の上ではまだ難点がある。前述の従来提案された技術であっても必ずしも確実性を満たすものではない。従って、メンテナンスを考慮して、締結に確実性が増すと、点検作業が楽になり、安全状態を長期間維持することが可能となる。

このように確実で安全性のある締結装置としては、振動、ショック等があっても弾性力による規制のみならず、物理的にずれることなく、結果的に弛まない方策、しかも絶縁性が維持された構成のものが理想の形で求められている。また定期的な管理頻度の少ない構成の装置であるものが要求されている。

本発明は、このような従来の問題点を解決するために想起されたもので、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、レールを弛むことなく確実に締結のできるレール締結装置を提供することにある。本発明の他の目的は、レールを簡素な構成で絶縁できる機能を有するレール締結装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１のレール締結装置は、レールを枕木に押圧固定する締結装置であって、
絶縁機能を有し前記レールのフランジ部に当接して前記枕木側に押し付けられ水平位置を規制するブロック規制部を有する絶縁ゲージブロックと、前記レールとの間で前記絶縁ゲージブロックを前記ブロック規制部で位置規制し、前記枕木に埋設固定され上面にねじ穴と上部規制部を有するショルダーと、前記上部規制部に水平位置規制されて前記ショルダーと前記絶縁ゲージブロックに跨り設置される弾性変形可能な押え部材と、この押え部材を弾性力に抗して押圧するため前記ねじ穴にねじ込まれるネジ体とからなる。

本発明２のレール締結装置は、本発明１において、
前記ショルダーの上部規制部は、前記押え部材を位置規制させるための凹部又は凸部状の規制部であることを特徴とする。

本発明３のレール締結装置は、本発明１において、
前記絶縁ゲージブロックのブロック規制部は、前記ショルダーに位置規制されるための凹部又は凸部状の規制部であることを特徴とする。

本発明のレール締結装置は、簡素な絶縁構造で、各構成体の位置を規制する構造にしたので、確実な弛み止めの行える締結構造になった。この結果、振動、ショックにも耐えて弛みが防止でき、しかも防蝕構造を有する構成となった。又、点検時期の間隔を長くとれるようになり、安全状態を長く維持できるようになったことから、メンテナンス性を向上させることができた。

本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明のレール締結装置の断面図である。図の右側が断面図で、左側は外形図となっている。図２はその部分平面図である。レール１を締結する対象物はコンクリート製の枕木２である。この枕木２には、金属の止め部材であるショルダー３が埋設固定されている。ショルダー３の埋設先端部３ａは、２つの鉤状足部を構成し、コンクリート製の枕木２に埋設成形されたとき、枕木２から離脱しないように、枕木２と強固に一体化される構成になっている。

このショルダー３は枕木２に対し決められた位置に埋設され、上部にねじ穴３ｂが設けられたものである。又このショルダー３の上面の端部は上面規制部である突起部３ｃを構成している。このショルダー３はレール１を挟んで対称位置である反対側にも設けられている。この２つのショルダー３で挟まれたレール１の底部には枕木２との間にパッド４が敷設されている。
このパッド４は、例えば合成ゴム製のもので、振動の吸収性がよく絶縁機能（絶縁効果）を有するものである。レール１とショルダー３の間は空間になっていて、この空間に絶縁体である絶縁ゲージブロック５がはまり込んでいる。この絶縁ゲージブロック５、ショルダー３のレール１の長手方向に沿う両側には、凹部又は凸部状のブロック規制部５ａが設けられていて、ショルダー３を挟持する状態ではまり込み、ショルダー３に対し前後左右方向の位置が規制されている。このため水平状態で位置がずれることは物理的に生じない。すなわち、水平面内又は略水平面内で、ショルダー３が絶縁ゲージブロック５の前後左右方向の位置を規制する構成になっている。

この絶縁ゲージブロック５を部品状態で示したのが図３である。又ショルダー３を部品状態で示したのが図４である。２つで構成されるブロック規制部５ａがショルダー３を挟む状態で規制する。この規制により絶縁ゲージブロック５は前後左右方向、即ちレール１の長手方向とこの長手方向の直角方向が規制される。又、ショルダー３の上面には突起部３ｃが上面規制部として設けられている。この突起部３ｃはコ字状の形状で配置されていて、このコ字状内に後述するバネクリップ７の一端７ｂが当接される。この結果、バネクリップ７は前後左右方向、即ちレール１の長手方向とこの長手方向の直角方向の位置が規制される。

この絶縁ゲージブロック５のブロック規制部５ａの凹凸部は、本実施の形態においてはショルダー３に対し凹部状であるが、凸部状であってもよい。ショルダー３側の凹凸は絶縁ゲージブロック５に対し反対の凹凸を有する構成となる。ショルダー３に交叉してはまりこむことにより、ずれを防止できる。この絶縁ゲージブロック５は例えばナイロン等で絶縁機能（絶縁効果）を有する材料で形成されているものである。絶縁ゲージブロック５は、押し付け部５ｂがレール１のフランジ部の上面に当接されている。

この絶縁ゲージブロック５がレール１とショルダー３の間に挿入されたことで、両者は電気的に遮断された状態となる。つまり、レール１と直接接触する部材はこの絶縁ゲージブロック５とパッド４のみである。この絶縁ゲージブロック５はレール１と当接する垂直部の厚さを異ならせておくと、レール１の位置調整が容易となる。ショルダー３のねじ穴３ｂにはボルト６がねじ込まれている。このボルト６は全長に亘ってねじの設けられたもので、その一端がねじ穴３ｂにねじ込まれ、他端は上部方向に突き出した構成になっている。

ショルダー３と絶縁ゲージブロック５に跨って押え部材であるバネクリップ７が設けられている。このバネクリップ７の中央部にはボルト穴７ａが設けられ、このボルト穴７ａにボルト６を貫挿させ、上方に突き出させている。このバネクリップ７は、弾性変形可能な略四角形状のバネ板である。即ち、外力で弾性変形はするが、外力が取り除かれた後は弾性力でもとの形状に復元する。バネクリップ７の一端７ｂはショルダー３の突起部３ｃに突き当てられている。

従って、バネクリップ７がショルダー３に取り付けられたときは、突起部３ｃへの突き当てでずれないように位置が規制された状態となる。この位置規制は水平状態で前後左右方向である。すなわち、水平面内又は略水平面内で、ショルダー３がバネグリップ７の前後左右方向の位置を規制する構成となっている。ボルト６がバネクリップ７の上面に突き出されているので、平座金８を介してナット９をねじ込むとバネクリップ７は弾性力に抗して押圧され、バネクリップ７は絶縁ゲージブロック５を押圧することになる。ボルト、ナットのネジピッチは、従来は比較的大きいピッチであるが、本発明の場合は小さいピッチにしている。
このため、締結の際の摩擦力が大きくなり締結力が高まる。結果的にバネクリップ７が押圧されるとレール１は押圧され枕木２に締結される。ナット９の締結が完了すると、従来はこの状態でレール１の締結完了となるが、本実施の形態の場合は更に弛み止めと防蝕処理を施している。ナット９締結後、このナット９を密閉するようにキャップ１０を被せる。

このキャップ１０は、図５、図６に図示しているように内部にセレーション１０ａが設けられている。図６は、図５の底面図である。六角形状のナット９に対し、被せた状態でナット９外形とセレーション１０ａが噛み合い、ナット９とキャップ１０とは相対的に回転しない状態となる。又、キャップ１０の一部が張り出し、先端部に突起部１０ｂを構成している。張り出し部１０ｃは、弾性変形可能な形状の部材となっていて、キャップ１０がナット９に被せられたとき、突起部１０ｂはバネクリップ７の下面にひっかかる状態となる。

即ち、この突起部１０ｂは図５に示すように先端部が鉤状になっていて、途中の張り出し部１０ｃは弾性変形するので、キャップ１０がナット９にはめ込まれたとき先端の突起部１０ｂは弾性変形し外側に広がりナット９、バネクリップ７に沿ってバネクリップ７の下面に導かれ、バネクリップ７に弾性力で閉じ係止される。従って、キャップ１０がナット９に嵌め込まれると、ナット９はこのキャップ１０に対して相対回転不可となり、且つ、キャップ１０は突起部１０ｂがバネクリップ７に係合することで、ナット９がバネクリップ７に対して回り止めされる。すなわち、ナット９がショルダー３等に対して回転して、ナット９に弛みを生じることが防止されている。

この結果、ナット９に振動等で弛み方向に回転させるような力が作用しても、前記ナット９外形とセレーション１０ａとの規制、及び突起部１０ｂとバネクリップ７との規制により相互にずれて回転することが防止される。
本発明は、以上説明したようにバネクリップによるレール締結技術であるが、各締結部材は相互に物理的にずれが生じない規制構成で組み立てられている。このため、バネクリップが衝撃、振動等でも弛みの生じにくい構成になっている。

位置規制については、以上のようにバネクリップをショルダーの突起部に突き当て位置を規制することで説明したが、他の形態として図７に示すようにショルダー１１に溝１１ａを設け、この溝１１ａにバネクリップ１２の端部１２ａを差し込むようにして位置を規制する方法であってもよい。ショルダーの係合部分は凹部又は凸部のどちらの構成であってもよい形態である。

このように、本発明は物理的に形成された凹凸形状を有する規制部に相互に噛み合わせることで前後左右方向の位置ずれを防止する構成にしている。ナット９に対しても、ナット９とキャップ１０のセレーション１０ａ、バネクリップ７とキャップ１０の突起部１０ｂの２つの係合で、物理的にナット９の回転が防止できる構成になっている。従って、ナット９は振動等があっても弛みにくい構造になっているので、外部から強制的にこじられない限りは、弛むことはない。又、絶縁性においては、従来のように板バネを直接レールに当接するようにせず、絶縁ゲージブロックを介することでしかも位置ずれが防止された状態で絶縁状態を維持する構成になっている。このように簡素な形態にしており、他の部材に絶縁処理を施す必要はない。

以上、種々の形態について説明したが、本発明は、本実施の形態に限定されないことはいうまでもない。例えば、ネジ体をボルトとナットで説明したが、構成が逆であってもよい。又、従来通りボルトとナットを一体化した頭付ボルトであってもよい。

図１は、本発明のレール締結装置の断面図である。 図２は、図１の部分平面図である。 図３は、絶縁ゲージブロックの外観図である。 図４は、ショルダーの外観図である。 図５は、キャップの断面図である。 図６は、図５の底面図である。 図７は、他の実施の形態の構成を示す断面図である。 図８は、従来の例を示す断面図である。 図９は、従来の例を示す平面図である。

符号の説明

１…レール
２…枕木
３…ショルダー
４…パッド
５…絶縁ゲージブロック
６…ボルト
７…バネクリップ
８…平座金
９…ナット
１０…キャップ

Claims (3)

1. レールを枕木に押圧固定する締結装置であって、
   絶縁機能を有し前記レールのフランジ部に当接して前記枕木側に押し付けられ水平位置を規制するブロック規制部を有する絶縁ゲージブロックと、
   前記レールとの間で前記絶縁ゲージブロックを前記ブロック規制部で位置規制し、前記枕木に埋設固定され上面にねじ穴と上部規制部を有するショルダーと、
   前記上部規制部に水平位置規制されて前記ショルダーと前記絶縁ゲージブロックに跨り設置される弾性変形可能な押え部材と、
   この押え部材を弾性力に抗して押圧するため前記ねじ穴にねじ込まれるネジ体と
   からなるレール締結装置。
2. 請求項１に記載されたレール締結装置において、
   前記ショルダーの上部規制部は、前記押え部材を位置規制させるための凹部又は凸部状の規制部である
   ことを特徴とするレール締結装置。
3. 請求項１に記載されたレール締結装置において、
   前記絶縁ゲージブロックのブロック規制部は、前記ショルダーに位置規制されるための凹部又は凸部状の規制部であること
   を特徴とするレール締結装置。
   

Images