JP2517049Y2 - 線ばねレール締結装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、鉄道等のまくらぎ等
にレールを締結するレール締結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】軌道は、堅固な路盤の上に、道床・まく
らぎ・レールおよび付属品によって構成されるもので、
鉄道施設の基本的なものである。さらに現在においては
道床およびまくらぎを用いずコンクリートスラブにレー
ルを締結する無道床軌道も開発実施されている。これら
の軌道を構築する際に、まくらぎ或いはコンクリートス
ラブにレールを締結するものがレール締結装置である。
レール締結装置としては従来より種々のものが開発され
ており、その代表例として図３に示すごとく、ＰＣまく
らぎ１等に埋め込み栓２を埋め込み、この埋め込み栓２
に板ばね３を貫通した六角ボルト４を締め付けることに
よりレール５を固定するものであり、板材から製造した
板ばね３を使用したレール締結装置である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には以下に掲げるような問題点があった。板材から製
造した板ばねを使用しているため、レールを締結する際
に板ばねの曲げ応力が大きくなり、板ばねに塑性変形が
発生し、ばね力が失われる。そのため六角ボルトの締結
力を小さく抑えなければならないという問題点があっ
た。また、六角ボルトの締結力を小さく抑えているた
め、レールがふく進（レール長さ方向の動き）し易い、
あるいは、六角ボルトが緩み易く保守点検作業を頻繁に
行わなければならないという問題点があった。更に、曲
げ応力を緩和するため板材の厚さを増すと板ばねの先端
ばね定数が大きくなり、レールの振動に追従できず、軌
道パッド６が移動する等保守作業に多くの労力を要する
という問題点があった。また、線素材から製造した線ば
ねを使用した場合、曲げ変形だけを利用しているため、
レールを締結する際に線ばねの曲げ応力が大きくなり、
線ばねに損傷または塑性変形が発生し、ばね力が失われ
る。そのため六角ボルト等の締結力を小さく抑えなけれ
ばならないという問題点があった。本考案は前記問題点
を解決しようとなされたものであり、その課題とすると
ころは従来技術に比べて保守点検作業を省力化できるよ
うに締結用ばねに発生する応力を抑え、締結力を大きく
し、更に締結ばねの先端ばね定数を下げるレール締結装
置を提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の考案の要
旨は、レールをまくらぎ等に締結するレール締結装置で
あって、ばね素線を中央部から両端に向けてスパイラル
ープ状に曲げて立上げ、該両端を該中央部方向に並べて
向けた形状の線ばねを有し、前記レールの底部の上面を
線ばねの中央部で押さえ、当該線ばねの中央部から両端
部までの間の曲げて立ち上げる位置に、ゲージブロッ
ク、まくらぎ又はタイプレート等のレール支承体に対す
る反力点を備え、かつ、当該線ばね両端部に締結ボルト
とナットにより締結力を与え、上方から見て締結力を与
える点から、レール長さ方向に最も離れた２点に当該反
力点を配置した形状とし、締結すべき前記レール長さ方
向の左右に一対を配置して前記レールを締結することを
特徴とした線ばねレール締結装置にある。請求項２記載
の考案の要旨は、前記線ばねの両端部を前記レールを押
さえる当該線ばね中央の上まで延ばし、前記線ばね両端
部に替えて、当該線ばねの両端部と前記反力点の間に、
前記ボルト又は前記ナット等により締結力を与えること
を特徴とした請求項１記載の線ばねレール締結装置にあ
る。

【０００５】

【作用】ばね素線を中央部から両端に向けてスパイラル
ープ状に曲げて立上げるともに、レールの底部の上面を
押さえる線ばねの中央から両端部までの間のスパイラル
ープ状に曲げて立ち上げる位置がゲージブロック、まく
らぎ又はタイプレート等のレール支承体に対する反力点
となり、上方から見て締結用ボルトとナットにより線ば
ねに締結力を与える点から、レール長さ方向に最も離れ
た２点に当該反力点を配置することにより、締結力負荷
後、線ばねに捩じりモーメントと曲げモーメントが作用
し、捩じりせん断変形と曲げ変形が誘発される。これに
より従来技術の板ばねおよび線ばねに比較し、単位締結
力当たりの締結用ばねの変形量に当たる線ばねの先端お
よび締結力を与える点のばね定数を低下させることが可
能となる。また、捩りせん断変形を利用できるため、曲
げ変形のみを利用した従来技術の板ばねおよび線ばねに
比較し、線ばねの応力緩和がなされ、大きな締結力を与
えることが可能となる。更に、上方から見て締結ボルト
とナットにより線ばねに締結力を与え点から、レール長
さ方向に最も離れた２点に反力点を配置しすることによ
り、線ばねに締結力を与え、捩じりせん断変形した後、
締結力を与えた位置で締結用ボルトを挟み込む作用を有
するため、ナットを有しない締結用ボルトを使用する場
合ボルトの緩み回転に対し抵抗するため緩み止めとして
作用する。

【０００６】

【実施例】以下、本考案の一実施例について図面を用い
て詳細に説明する。ただし、本実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、この
考案の範囲をそれのみに限定する趣旨のものではなく、
単なる説明例にすぎない。

【０００７】先ず、本考案に係るレール締結装置の構成
について図１および図２を用いて説明する。当該レール
締結装置は図１および図２に示すように、レール５をま
くらぎ１に締結するものであり、レール５を挟んでまく
らぎ１の上に配置した一対のゲージブロック７と前記レ
ール５の底部上面に接しゲージブロック７の上に配置し
た一対の線ばね８と当該線ばね８を締結する２本の締結
ボルト９と２個の座金１０および締結ボルト９に蝶合す
る２個のナット１１を備え、更に、レール５の下面とま
くらぎ１の上面に挟まれる位置に軌道パッド６を備えて
構成されている。前記各締結ボルト９は、ねじ込み、ま
たは、埋め込みにより、まくらぎ１のレール５の長さ方
向の左右に固定され、まくらぎ１の上面に出ている部分
にねじ山が成形されている。前記各ゲージブロック７は
まくらぎ１の上面の円弧状の凹部に合う円弧状の凸部を
有し、凸部の反対側でレール５の底部側面に接触し、か
つ、当該締結ボルト９を貫通させる穴を備えている。前
記線ばね８は、レール５を挟んでまくらぎ１の上に配置
した一対のゲージブロック７の上に配置し、レール５の
底部上面に接し、当該線ばね８の両端部が締結ボルト９
を挟み込む形状に形成されている。更に、当該線ばね８
は、ゲージブロック７のまくらぎ１の幅方向の両側の上
面の２点でゲージブロック７と接触する形状に成形され
ている。また、当該線ばね８の両端部は、当該線ばね８
の中央の上方に延びている。前記座金１０は、前記締結
ボルト９に装着し、線ばね８の締結部の上面に接する。
前記ナット１１は、前記締結ボルト９にねじ込み、線ば
ね８の締結部の上面に接する座金１０の上面に接する。
前記各線ばね８は、正面図でヘアピン状に折曲げたもの
であり、上ばね部８ａおよび下ばね部８ｂは、締結前に
おいては上ばね部８ａと下ばね部８ｂとが離れているも
のであり、締結後においては上ばね部８ａと下ばね部８
ｂとが接触するものである。以上のように構成されたレ
ール締結装置を用いてまくらぎ１にレール５を締結する
には、まくらぎ１の所要位置に前記両締結ボルト９を予
め固定しておき、前記両ゲージブロック７を前記両締結
ボルト９に挿入し、レール５の両側に設置し、その後各
線ばね８を前記両ゲージブロック７の上面に載せ、更
に、前記座金１０を装着し、前記ナット１１を用いて締
結することにより行う。

【０００８】次に、前記レール締結装置の作用について
説明する。前記締結ボルト８にナット１１をねじ込み締
め付けると締結ボルト８に引張力が発生するとともに前
記線ばね８に弾性反発力が生じ、当該弾性反発力をもっ
てレール５をまくらぎ１に圧締するとともに、ゲージブ
ロック７をもまくらぎ１に圧締する。前記ゲージブロッ
ク７は、レール５の長手方向に直交する方向の横圧力を
受け、まくらぎ１に伝達し、当該方向へのレール５の移
動を防止する。

【０００９】次に、前記レール締結装置の効果について
説明する。前記線ばね８の中央部が前記レール５の底部
の上面を押さえ、上方から見て前記ボルト９又は前記ナ
ット１１等の線ばね８に締結力を与える点から、レール
５の長さ方向に最も離れた２点に前記まくらぎ１等に対
する反力点を配置した形状とするとともに、線ばね８の
中央部から両端に向けてスパイラループ状に曲げて立ち
上げ、両端を中央部方向に並べて向けた形状とすとこと
により、線ばね８に締結力を負荷後、捩じりモーメント
と曲げモーメントが発生し、線ばね８の中央部と２点の
前記反力点の間に捩じりせん断変形と線ばね８の全体に
曲げ変形を誘発させる。これにより従来技術の板ばね等
に比較し、捩じりせん断変形分が線ばね８の変形量に付
加されたため、ボルト９とナット１１の線ばねに締結力
を与える点の変形量が増加し、単位締結力当たりの線ば
ねの変形量に当たる、線ばね８に締結力を与える点のば
ね定数を低下させることが可能となる。その結果、ナッ
トの緩み量に対するレール締結力の減少を緩和すること
ができる。また、ばね定数の低下によって線ばね８がレ
ール５の振動に追従できるようになり、レール５のふく
進および軌道パッド６の飛び出しを防止することができ
る。更に、上方から見てボルト９とナット１１により線
ばね８に締結力を与える点から、レール５の長さ方向に
最も離れた２点に反力点を配置しすることにより、線ば
ね８に締結力を与え、捩じりせん断変形した後、締結力
を与えた位置でボルト９を挟み込む作用を有するため、
ナットを有しない六角ボルトを使用する場合ボルトの緩
み回転に対し抵抗するため、六角ボルトの緩みを防止す
る。前記線ばね８は捩じりせん断変形を利用できるた
め、曲げ変形のみを利用した従来技術の板ばねに比較
し、応力緩和が図れ、より大きな締結力を与えることが
可能となり、レール５をより強固にまくらぎ１に締結で
き、レール５のふく進および軌道パッド６の飛び出しを
防止できる。また、前記線ばね８を介して締結している
ので、上ばね部８ａが下ばね部８ｂに接するまで締めれ
ばレール５を押さえる力を適度に確保できるので、トル
クレンチ等のトルク管理用具を使用することなく締結力
の管理が容易に行える。

【００１０】なお、本実施例においては前記まくらぎ１
の上面にゲージブロック７を設置しているが、本考案に
おいてはレール横圧力をまくらぎ１が直接負担する（溝
等をまくらぎに付ける等）ことにより、直接線ばね８を
まくらぎ１に設置することができる。また、本実施例に
おいては前記ゲージブロック７として材質が商品名ナイ
ロン６６のものを使用しているが、レール５の横圧力に
耐えられる材質であればよい。更に、本実施例において
は線ばね８はまくらぎ１の場合に用いているが、本発明
においてはコンクリートスラブ式軌道等のタイプレート
等の各種レール支承体に使用することができる。また、
締結用ボルト９はまくらぎ１に固定しているが、本考案
においては締結ボルトを設置できる各種のレール支承体
であればよい。

【００１１】

【考案の効果】本考案は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を発揮する。線ばねを中央部から
両端部までの間の曲げて立ち上げる位置で、上方から見
てボルトとナットの線ばねに締結力を与える点から、レ
ールの長さ方向に最も離れた２点にまくらぎ１等に対す
る反力点を配置した形状とするとともに、線ばねの中央
から両端に向けてスパイラループ状に曲げて立ち上げ、
両端を中央部方向に並べて向けた形状とすとことによ
り、線ばねに締結力を負荷後、捩じりモーメントと曲げ
モーメントが発生し、線ばねの中央部と２点の反力点の
間に捩じりせん断変形と線ばねの全体に曲げ変形を誘発
させる。これにより従来技術の板ばねおよび線ばねに比
較し、捩じりせん断変形分が線ばねの変形量に付加され
たため、ボルトとナットの線ばねに締結力を与える点の
変形量が増加し、単位締結力当たりの線ばねの変形量に
当たる線ばねに締結力を与える点のばね定数を低下させ
ることが可能となる。その結果、ナットの緩み量に対す
るレール締結力の減少を緩和することができる。また、
ばね定数の低下によって線ばねがレールの振動に追従で
きるようになり、レールのふく進および軌道パッド飛び
出しを防止することができる。更に、上方から見てボル
トとナットにより線ばねに締結力を与える点から、レー
ル５の長さ方向に最も離れた２点に反力点を配置しする
ことにより、線ばねに締結力を与え、捩じりせん断変形
した後、締結力を与えた位置でボルトを挟み込むため、
ナットを有しない六角ボルトを使用する場合るボルトの
緩み回転に対し抵抗すため、六角ボルトの緩みを防止す
ることができる。また、捩じりせん断変形を利用できる
ため、曲げ変形のみを利用した従来技術の板ばねおよび
線ばねに比較し、応力緩和が図れ、より大きな締結力を
与えることが可能となり、レールをより強固にまくらぎ
に締結でき、レールのふく進および軌道パッド飛び出し
を防止できる。また、線ばねを介して締結しているの
で、上ばね部が下ばね部に接するまで締めればレールを
押さえる力を適度に確保できるので、トルクレンチ等の
トルク管理用具を使用することなく締結力の管理が容易
に行える。以上のように、本考案によれば従来技術に比
べて、レール締結装置用ばねのばね定数を低下させ、ナ
ットの緩み量に対するレール締結力の減少を緩和させ、
レールのふく進および軌道パッド飛び出しを防止し、よ
り大きな締結力を与えることが可能となり、レールをよ
り強固にまくらぎに締結でき、その結果レール締結装置
に係る保守点検作業に要する時間を短縮し、費用を軽減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るレール締結装置の正面図であ
る。

【図２】同レール締結装置の平面図である。

【図３】従来例に係るレール締結装置の正面図である。

【符号の説明】

１ まくらぎ ２ 埋め込み栓 ３ 板ばね ４ 六角ボルト ５ レール ６ 軌道パッド ７ ゲージブロック ８ 線ばね ８ａ 上ばね部 ８ｂ 下ばね部 ９ 締結ボルト １０ 座金 １１ ナット

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−16504（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−267401（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−124801（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭55−48121（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レールをまくらぎ等に締結するレール締
   結装置であって、ばね素線を中央部から両端に向けてス
   パイラループ状に曲げて立上げ、該両端を該中央部方向
   に並べて向けた形状の線ばねを有し、前記レールの底部
   の上面を線ばねの中央部で押さえ、当該線ばねの中央部
   から両端部までの間の曲げて立ち上げる位置に、ゲージ
   ブロック、まくらぎ又はタイプレート等のレール支承体
   に対する反力点を備え、かつ、当該線ばね両端部に締結
   ボルトとナットにより締結力を与え、上方から見て締結
   力を与える点から、レール長さ方向に最も離れた２点に
   当該反力点を配置した形状とし、締結すべき前記レール
   長さ方向の左右に一対を配置して前記レールを締結する
   ことを特徴とした線ばねレール締結装置。
2. 【請求項２】 前記線ばねの両端部を前記レールを押さ
   える当該線ばね中央の上まで延ばし、前記線ばね両端部
   に替えて、当該線ばねの両端部と前記反力点の間に、前
   記ボルト又は前記ナットにより締結力を与えることを特
   徴とした請求項１記載の線ばねレール締結装置。