JP2513879B2

JP2513879B2 - レ―ル車両用のレ―ル

Info

Publication number: JP2513879B2
Application number: JP1506523A
Authority: JP
Inventors: オルトヴアイン，ヘルマン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1996-07-03
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: WO1989012140A1; JPH03504626A; DE8807195U1; DE58906180D1; EP0420882B1; AU3757089A; US5165598A; EP0420882A1; EP0420882B2

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、レール腹部の両外側制限側面が、弾性中間
層を介してフレームの両内側制限側面に支持されてお
り、かつ前記外側制限側面と前記内側制限側面とが夫々
下方へ向かって直線的に先細にテーパを成している形式
の、レール車両用の弾性支承されたレールに関するもの
である。

［背景技術］前記形式の公知のレールでは、レールの荷重時に弾性
中間層に基づいて生じる緩衝特性曲線の推移は、前記弾
性中間層の材料特性のみによって決定されるにすぎな
い。このことは、特にレールが通常のレール断面形状を
有する場合には（米国特許第3525472号明細書参照）極
めて不利である。それというのは、この場合はレール頭
部の下限面と垂線との成す角度が著しく大きく、かつレ
ール腹部の両外側制限側面と垂線との成す角度が著しく
小さいので、レールの垂直方向荷重に対して緩衝特性曲
線を正しく設定した場合には弾性中間層は、水平方向に
発生する荷重に対しては硬すぎることになり、これに対
して水平方向に発生する荷重に対して緩衝特性曲線を正
しく設定した場合には弾性中間層は、垂直方向荷重に対
しては軟かすぎることになる。従って実際においては常
に、何れの荷重方向に対しても最適のばね特性曲線を生
ぜしめることにはならない妥協策に甘んじる結果になっ
ている。要するに、このようなレールにおいては騒音減
衰作用は極めて軽微でしかない。

騒音減衰作用を改善するために公知になっている別の
レールでは、レール腹部領域において、下方に向かって
直線的に先細にテーパを成す区域が設けられており、該
テーパ域でもつてレールは、弾性中間層を介してフレー
ムに支持されており、該フレームの両内側制限側面も同
じく直線的に延在している（ドイツ連邦共和国特許出願
公開第3540128号明細書参照）。この公知のレールで
は、レール腹部の両外側制限側面も、フレームの両内側
制限側面も共に夫々垂線とただ１つの所定の角度を形成
している。これによって、緩衝特性曲線の可成り正しい
設定が可能になる。

［発明の開示］本発明の課題は、冒頭で述べた形式のレールを改良し
て、如何なる適用例に対してもばね緩衝特性曲線を最適
に設定することができ、ひいては前記の公知レールの性
能を遥かに凌駕したものに構成することである。

前記課題を解決するための本発明の構成手段は、レー
ルとフレームとの間に介在する各弾性中間層が、レール
長1mに対して2KN/mm〜8KN/mmのばね定数、殊に有利には
3.5KN/mmのばね定数を有するように、各弾性中間層に予
荷重がかけられている点にある。

本発明のレールでは、荷重を受けると弾性中間層は、
変形動作によって応力を吸収し、かつ荷重が除かれると
再び前記応力を放出することができる。これによって走
行快適性が高められるばかりでなく、何を扨置いても顕
著な騒音減衰作用が生じる。

本発明の構成によれば各弾性中間層は複数の切除部を
有している。この切除部の形状と配置とを適正に選択す
ることによって、レールに起こり得る弾発偏位距離にわ
たってばね行程を任意に構成することができ、ひいては
総ての要求に適合させることが可能になる。

前記切除部内にダストが侵入して該切除部に機能障害
を生ぜしめることがないようにするために、該切除部は
弾性中間層の内部に配設されている。

前記切除部は、レールが標準荷重に達した際のレール
の弾発偏位距離が1mm〜15mm、殊に有利には約6mmになる
ように設計されている。この弾発偏位距離は、初期の騒
音減衰効果を得るために充分の大きさであり、しかもそ
れにも拘らず、これに要する空間は著しく僅かである。

レールが標準荷重に達した際に緩衝特性曲線が別の経
過をとるように、特に簡単に該特性曲線に影響を及ぼし
得るようにするために、切除部は、レール腹部の外側制
限側面の方向に延びる実質的に長方形の形状を有してお
り、かつ前記長方形の幅は、レールの標準荷重時に零値
をとるように設計されている。

本発明によれば各弾性中間層に少なくとも２つの切除
部が設けられている。

本発明の有利な構成によれば、両弾性中間層は、レー
ル底部を囲む結合部材によって互いに結合され、しかも
該結合部材は前記弾性中間層に類似の材料特性を有して
おり、かつ、前記のレール底部と結合部材との間、或い
は該結合部材とフレームの底部との間には、標準荷重時
におけるレールの弾発偏位距離に等しい高さの自由空隙
が設けられている。これによって、レールを組込む際に
もレールを組込んだ後にも弾性中間層の正しい配置が保
証されている。結合部材は、単純化の理由から弾性中間
層と同じ材料から成ることができる。

レールの標準荷重を超過した荷重がレールにかかった
際に発生する特性曲線の屈折を丸めるために、結合部材
は、レール底部の下位で自由空隙の高さ全体にわたって
延びる複数の付設突起を有している。

レール底部に或る程度の横方向運動を可能にするため
に、結合部材は、レール底部から離反した方の側に複数
の切欠きを有している。

本発明の有利な構成によれば、フレームの両内側制限
側面が直線的に下方へ向かって先細にテーパを成しかつ
垂線に対して５°〜30°の角度を形成しており、かつ、
レール腹部の両外側制限側面が２つの区域に曲折され
て、該外側制限側面の上部域は垂線に対して０°〜10°
の角度を、また該外側制限側面の下部域は垂線に対して
15°〜30°の角度を形成しており、しかも前記レール腹
部の両外側制限側面の上部域と下部域は共に直線的に延
びている。

本発明の別の有利な構成によれば、レール腹部の両外
側制限側面が、直線的に下方へ向かって先細にテーパを
成す区域を有し、該区分は垂線に対して０°〜30°の角
度を形成しており、かつ、フレームの両内側制限側面が
２つの区域に曲折されていて、該内側制限側面の上部域
は垂線に対して15°〜40°の角度を、また該内側制限側
面の下部域は垂線に対して０°〜10°の角度を形成して
いる。

前記の２つの実施態様においては、レール腹部の外側
制限側面の上部域と下部域の角度或いはフレームの内側
制限側面の上部域と下部域の角度を適正に選定すること
によって、すでにばね特性曲線を充分最適に設定するこ
とが可能になる。

レール腹部の両外側制限側面の上部域と垂線との成す
角度が約３°であり、またレール腹部の両外側制限側面
の下部域と垂線との成す角度が約20°であり、かつ、フ
レームの両内側制限側面と垂線との成す角度が約15°で
あるように、或いは又、フレームの両内側制限側面の上
部域と垂線との成す角度が約20°であり、かつ、フレー
ムの両内側制限側面の下部域と垂線との成す角度が約３
°であり、レール腹部の両外側制限側面と垂線との成す
角度が約18°であるように、前記角度を設定しておくの
が一層有利である。

また規格レールの使用を許容する本発明の特に単純な
構成では、弾性中間層は規格レールのレール腹部に接す
るまで延びている。

レールとフレームとの間に雨水の侵入するのを防止す
るために本発明によれば、弾性中間層は上部域の両側
に、ほぼ三角形状の複数の封水突起を有している。

規格レールの使用を可能にするために、本発明の別の
実施態様では、規格レールのレール腹部の両側に夫々１
つの成形材が付設されており、該成形材の、前記レール
腹部から離反した方の制限側面は、前記レール腹部の外
側制限側面の機能を引受けるように構成されている。

前記成形材を位置不変に固定するために、本発明の実
施態様では、成形材は、弾性中間層に設けられた２つの
突起によって保持されている。

弾性中間層を正確に固定しかつレールとフレームとの
組立を簡便にするために、弾性中間層は、フレームの上
縁にかぶさって係合する付設部によって前記フレームに
保持されている。更には又これによって、レールとフレ
ームとの間の電気的な絶縁性が著しく改善される。

本発明の有利な実施態様では、弾性中間層に予荷重を
かけた場合にレール底部の制限上面と、該制限上面に対
してほぼ平行に対向して延びているフレームの制限下面
との間の間隔は少なくとも5mmである。

［図面の簡単な説明］第１図はレール腹部の外側制限側面が２つの区域に曲
折されているのに対して、レールを囲むフレームの内側
制限側面が直線的に延在しているレール左半部の横断面
図である。

第２図はレール底部の下に設けられた異なった態様の
結合部材を有する。第１図に示したレールの右半部の横
断面図である。

第３図はレール腹部の外側制限側面が直線的に延在し
ているのに対して、レールを囲むフレームの内側制限側
面が２つの区域に曲折されているレール左半部の横断面
図である。

第４図はレール底部の下に設けられた異なった態様の
結合部材を有する、第３図に示したレール右半部の横断
面図である。

第５図は弾性中間層の左半部の横断面図である。

第６図はフレームによって囲まれた規格レールの左半
部の横断面図である。

第７図はフレームによって囲まれた別の規格レールの
左半部の横断面図である。

［発明を実施するための最良の形態］次に図面に基づいて本発明によるレールの若干の実施
例を詳説する。

第１図及び第２図に示した実施例ではレール１は、レ
ール頭部３の下位に位置しているレール腹部の両外側制
限側面２でもって、弾性中間層４を介してフレーム６の
両内側制限側面５に支持されている。各弾性中間層４の
内部には、ほぼ長方形の球状を有する複数の切除部７が
設けられている。該長方形はレール腹部の外側制限側面
２の方向に延びている。レール１が荷重を受けた際に減
少する前記長方形状の切除部７の幅Ｂは、矢印で示した
標準荷重Ｎ時に（第４図参照）零値をとるように設計さ
れている。両側の弾性中間層４は、レール底部８を囲む
結合部材９によって互いに結合されている。レール底部
８の下位には自由空隙11が設けられている。該自由空隙
11は、第１図に示したようにレール底部８と結合部材９
との間に設けられているか、或いは第２図に示したよう
に結合部材９とフレーム６の底部10との間に設けられて
いてもよい。結合部材９は、自由空隙11の全高にわたっ
て延びる複数の付設突起13を有することもできる。

フレーム６の内側制限側面５は直線的に延在し、それ
故に垂線Ｓに対してただ１つの角度W6を形成しているに
すぎないのに対して、レール腹部の外側制限側面２は２
つの区域に曲折されており、従って該外側制限側面２の
上部域2.Oは垂線Ｓと角度W1.Oを、また下部域2.Uは垂線
Ｓに対して角度W1.Uを形成することになる。

第３図及び第４図に示した実施例では、レール腹部の
両外側制限側面は直線的に延在し、従って垂線Ｓとただ
１つの角度W1を形成しているのに対して、フレーム６の
両内側制限側面５は２つの区域に曲折されており、従っ
て該内側制限側面の上部域5.Oは垂線Ｓに対して角度W6.
Oを、また下部域5.Uは垂線に対して角度W6.Uを形成する
ことになる。

この場合もレール底部８の下位には自由空隙11が設け
られている。自由空隙11の高さＨは標準荷重Ｎ時（第４
図参照）におけるレール１の弾発偏位距離Ｅに相当して
いるので、標準荷重Ｎ時には自由空隙11の高さＨも零値
をとる。レール底部８の側方で、しかもレール底部８か
ら離反した方の側に、前記結合部材９は切欠き12を有し
ている（第３図参照）。

第５図には、予荷重をかけない状態の弾性中間層４の
左半部が図示されている。該弾性中間層４は、レール１
から離反した方の側に、ほぼ長方形状の複数の凸設部14
を有しており、該凸設部は、弾性中間層４を組込んだ後
に該弾性中間層４に予荷重を生ぜしめるためのものであ
る。更に又、該弾性中間層４は上方区域の内側面と外側
面に、レール１とフレーム６との間に雨水の侵入するの
を防止するほぼ三角形状の複数の封水突起15を有してい
る。

第６図に示した実施例では、規格レール1Aのレール腹
部16の両外側面に、成形材17が付設されている。レール
1Aのレール腹部16から離反した方の外側制限側面2Aは、
規格レール1Aのレール腹部16の外側制限側面の機能を引
受ける。前記成形材17は、弾性中間層4Aに設けられた下
部突起18と上部突起19とによって保持されている。該上
部突起19は、成形材17にかぶさって係合している弾性中
間層4Aの付設部20の端部に設けられている。弾性中間層
4Aそれ自体は、フレーム6Aの上縁にかぶさって係合する
付設部21によって保持されている。前記成形材17は、規
格レール1Aのレール腹部16から離反した方の外側制限側
面2Aに、ほぼ三角形状の複数の突起24を有し、該突起
は、弾性中間層4Aに対する成形材17のずれを防止する。

第７図に示した実施例はやはり規格レール1Aのための
ものである。該実施例では弾性中間層4Bは、規格レール
1Aのレール腹部に接するまで延びている。更に本実施例
から判るように、レール底部の制限上面8.Oと、該制限
上面に対してほぼ平行に対向して延びているフレーム６
の制限下面6.Uとの間には間隔Ａが設けられている。

［符号の説明］１……レール、1A……規格レール、2,2A……外側制限
側面、2.O……外側制限側面の上部域、2.U……外側制限
側面の下部域、３……レール頭部、4,4A,4B……弾性中
間層、５……内側制限側面、5.O……内側制限側面の上
部域、5.U……内側制限側面の下部域、6,6A……フレー
ム、6.U……フレームの制限下面、７……長方形状の切
除部、８……レール底部、8.O……レール底部の制限上
面、９……結合部材、10……フレームの底部、11……自
由空隙、12……切欠き、13……付設突起、14……長方形
状の凸設部、15……三角形状の封水突起、16……レール
腹部、17……成形材、18……下部突起、19……上部突
起、20,21……付設部、24……三角形状の突起、Ｂ……
切除部の幅、Ｎ……標準荷重、Ｓ……垂線、W1,W1.O,W
1.U;W6,W6.O,W6.U……垂線と成す角度、Ｈ……自由空隙
の高さ、Ｅ……弾発偏位距離、Ａ……間隔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レール腹部の両外側制限側面（２）が、弾
性中間層（４）を介してフレーム（６）の両内側制限側
面（５）に支持されており、かつ前記外側制限側面
（２）と前記内側制限側面（５）とが夫々下方へ向かっ
て直線的に先細にテーパを成している形式の、レール車
両用の弾性支承されたレール（１）において、レール
（１）とフレーム（６）との間に介在する各弾性中間層
（４）が、レール長1mに対して2KN/mm〜8KN/mmのばね定
数を有するように、各弾性中間層に予荷重がかけられて
いることを特徴とする、レール車両用のレール。
【請求項２】各弾性中間層（４）が複数の切除部（７）
を有している、請求項１記載のレール。
【請求項３】切除部（７）が弾性中間層（４）の内部に
配設されている、請求項２記載のレール。
【請求項４】レール（１）が標準荷重（Ｎ）に達した際
のレール（１）の弾発偏位距離（Ｅ）が1mm〜15mmにな
るように、切除部（７）が構成されている、請求項２又
は３記載のレール。
【請求項５】レール（１）が標準荷重（Ｎ）に達した際
のレール（１）の弾発偏位距離（Ｅ）が約6mmになるよ
うに、切除部（７）が構成されている、請求項２記載の
レール。
【請求項６】切除部（７）が、レール腹部の外側制限側
面（２）の方向に延びる実質的に長方形の形状を有して
おり、かつ該長方形の幅（Ｂ）が、レール（１）の標準
荷重時に零値をとるように構成されている、請求項５記
載のレール。
【請求項７】各弾性中間層（４）内に少なくとも２つの
切除部（７）が設けられている、請求項１から６までの
いずれか１項記載のレール。
【請求項８】両弾性中間層（４）が、レール底部（８）
を囲む結合部材（９）によって互いに結合され、しかも
該結合部材が前記弾性中間層（４）に等価の材料特性を
有しており、かつ、前記のレール底部（８）と結合部材
（９）との間、又は該結合部材（９）とフレーム（６）
の底部（10）との間には、標準荷重時におけるレール
（１）の弾発偏位距離（Ｅ）に等しい高さ（Ｈ）の自由
空隙（11）が設けられている、請求項１から７までのい
ずれか１項記載のレール。
【請求項９】結合部材（９）が、レール底部（８）の下
位で自由空隙（11）の高さ（Ｈ）全体にわたって延びる
複数の付設突起（13）を有している、請求項８記載のレ
ール。
【請求項１０】結合部材（９）が、レール底部（８）か
ら離反した方の側に複数の切欠き（12）を有している、
請求項８記載のレール。
【請求項１１】フレーム（６）の両内側制限側面（５）
が直線的に下方へ向かって先細にテーパを成しかつ垂線
（Ｓ）に対して５°〜30°の角度（W6）を形成し、か
つ、レール腹部の両外側制限側面（２）が２つの区域に
曲折されて、該外側制限側面の上部域（2.O）が垂線
（Ｓ）に対して０°〜10°の角度（W1.O）を、また該外
側制限側面（２）の下部域（2.U）が垂線（Ｓ）に対し
て15°〜30°の角度（W1.U）を形成しており、しかも前
記レール腹部の両外側制限側面（２）の上部域（2.O）
と下部域（2.U）が共に直線的に延びている、請求項１
から10までのいずれか１項記載のレール。
【請求項１２】レール腹部の両外側制限側面（２）が、
直線的に下方へ向かって先細にテーパを成す区域を有
し、該区域が垂線（Ｓ）に対して０°〜30°の角度（W
1）を形成しており、かつ、フレーム（６）の両内側制
限側面（５）が２つの区域に曲折されていて、該内側制
限側面の上部域（5.O）が垂線（Ｓ）に対して15°〜40
°の角度（W6.O）を、また該内側制限側面の下部域（5.
U）が垂線（Ｓ）に対して０°〜10°の角度（W6.U）を
形成している、請求項１から10までのいずれか１項記載
のレール。
【請求項１３】レール腹部の両外側制限側面（２）の上
部域（2.O）と垂線（Ｓ）との成す角度（W1.O）が約３
°であり、またレール腹部の両外側制限側面（２）の下
部域（2.U）と垂線（Ｓ）との成す角度（W1.U）が約20
°であり、かつ、フレーム（６）の両内側制限側面
（５）と垂線（Ｓ）との成す角度（W6）が約15°であ
る、請求項11記載のレール。
【請求項１４】フレーム（６）の両内側制限側面（５）
の上部域（5.O）と垂線（Ｓ）との成す角度（W6.O）が
約20°であり、かつ、フレーム（６）の両内側制限側面
（５）の下部域（5.U）と垂線（Ｓ）との成す角度（W6.
U）が約３°であり、レール腹部の両外側制限側面
（２）と垂線（Ｓ）との成す角度（W1）が約18°であ
る、請求項12記載のレール。
【請求項１５】弾性中間層（4B）が規格レール（1A）の
レール腹部に接するまで延びている、請求項12記載のレ
ール。
【請求項１６】弾性中間層（４）が上部域の両側に、ほ
ぼ三角形状の複数の封水突起（15）を有している、請求
項１から15までのいずれか１項記載のレール。
【請求項１７】規格レール（1A）のレール腹部（16）の
両側に夫々１つの成形材（17）が付設されており、該成
形材の、前記レール腹部（16）から離反した方の制限側
面（2A）が、前記レール腹部（16）の外側制限側面の機
能を引受けるように構成されている、請求項１から16ま
でのいずれか１項記載のレール。
【請求項１８】成形材（17）が、弾性中間層（4A）に設
けられた２つの突起（18,19）によって保持されてい
る、請求項17記載のレール。
【請求項１９】弾性中間層（4A）が、フレーム（6A）の
上縁にかぶさって係合する付設部（21）によって前記フ
レーム（6A）に保持されている、請求項１から18までの
いずれか１項記載のレール。
【請求項２０】弾性中間層（4B）に予荷重をかけた場合
にレール底部の制限上面（8.O）と、該制限上面にほぼ
平行に対向して延びているフレーム（６）の制限下面
（6.U）との間の間隔（Ａ）が少なくとも5mmである、請
求項１から19までのいずれか１項記載のレール。