JP2670642B2 - 連続表面レール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 参照関連特許 本願は、”接合部最少化電化レールシステム”と題し
た、審査中の1990年８月17日出願に係る特許出願番号第
07/569,104号（現在1992年６月９日発行の米国特許第5,
120,910号）の分割である”鉄道用レール装着留め具”
と題した1991年９月16日出願に係る特許出願番号第07/7
60,658号（現在米国特許第5,154,346）の一部係属出願
にあたるものである。

技術分野 本発明は、鉄道連続表面レールに関するものである。
更に具体的にいうと、複合レール及びレールを連続した
表面をもって構成する複合レール部品に関するものであ
る。

背景技術 鉄道軌道の連続レールに伴う長年の課題は、長く連続
した、もしくは溶接されたレールの膨張及び収縮にあっ
た。一般に、ある連続したレール区分にあるレールは全
体が鋼、鋼の合金、真鍮あるいはアルミニウムでできて
いる。これらの素材は、温度変化によりかなり膨張ある
いは収縮する。たとえば、気温が−20℃から＋40℃まで
変化する場合、1Km長の連続した鋼のレールの膨張もし
くは収縮は、0.9mにも達することがある。これだけの膨
張あるいは収縮は、軌道を歪曲し、曲げることさえあ
る。熱による膨張は、直線軌道ではレールを波立たせる
が、カーブにおいては特に深刻な問題をもたらす。カー
ブ地点で膨張したレールは枕木板に対して側方へ押し出
し、２レール式軌道におけるレール間の距離を標準軌間
よりも大きくする。このように距離が広がった２本のレ
ールは、そのレールにより案内され、走行する車両の脱
線をもたらす。

これまで、この問題は、個々のレール区分を短くし
て、順次のレールの接合点において長手方向に充分な分
離を持たせて熱によるレールの膨張を吸収させることに
よって対処されてきた。しかし、そのような接合点は、
騒音を発するうえ乗り心地を悪くする。それに加えて、
そのような分離した接合点はレールに対して重大な磨耗
点となり、それによって鉄道の保守費用を大きくする。
また、レールが電化されている場合には、レール間のレ
ール区分接合点に電気的連続性を持たせることが困難で
ある。

電気的連続性の問題に対する解法としては過去に、米
国特許第3,813,502号にみられるように、電気的ケーブ
ルでレール接合点をつないだ電化レール区分がある。さ
らには、たとえば米国特許第2,540,433号、ノルウェー
特許第70654号、英国特許第256,545号に記述された複合
レールが知られている。これらの従来のデザインには一
つとして連続表面レールにおける膨張の問題に対処する
ものがない。これらの複合レールではすべて、固定的に
取り付けられた部品を含んでおり、本質的にはこれは一
個の固体のレールである。

発明の開示 本発明の目的は、熱膨張によって歪曲を生じない連続
表面レールを提供することにある。

また、本発明のもう一つの目的は、電化することので
きる連続レールを提供することである。

連続表面レールの熱膨張問題は、レールの車輪と接触
する表面における隣接レール区分の接合点を効果的に除
去する複合連続表面レールを作製することによって対処
されている。そのような複合レールは、レールを走行す
る車両の重量を支える区分化された支持レールと、この
支持レールの頂面にはめ込めれ、これと滑動可能に係合
する表面レールとにより構成される。従って、この表面
レールは、レールに取り付けられたレールとみることが
できる。設置を容易にするために表面レールは支持レー
ルよりも可撓性に富んでいる。さらに、表面レールの長
さは支持レール区分の長さとは無関係であり、支持レー
ル区分間の接合点を越えて延在する。その表面レールを
走行する車両にとっては、支持レールの接合点において
機械的な接合点も電気的な不連続点も見当たらないこと
になる。

これに加えて、表面レールは支持レールの頂面にはめ
込むために２形式の表面レールを含んでいる。この２形
式は走行レールと膨張レールである。走行レールは任意
の長さであってよく、代表的にはいくつもの支持レール
区分にまたがって延在する。膨張レールは、膨張および
収縮するように作られた短い表面レールであり、これは
走行レールの端部間すなわち走行レール相互間に置かれ
る。膨張レールは、走行レール間の隙間を埋め、走行レ
ールの熱膨張を吸収し、走行レール間に表面連続性をも
たらす。

本発明の一つの特徴として、支持レールの頭部は、表
面レールを受けとめ、ガイドするよう形作られている。
支持レールが、滑動可能に表面レールと係合した後、よ
り可撓性のある表面レールを次に接合する支持レールの
頭部にガイドする役目を果たす。表面レールは、支持レ
ールといく通りもの方法ではめ込まれる。たとえば、支
持レールの頂面に溝を設け、それに一致する凸条を表面
レールの下面に設けることができる。表面レールの凸条
には、支持レールの頂面に設けた整合する相手方斜縁間
に適合する斜縁を設けることもできる。表面レールを支
持レールの頭部の上を滑るような形に作られた箱型の溝
に形作ることもできる。

複合レールを電化する場合は、支持レールおよび／も
しくは表面レールを導電性材料から作ることができる。
たとえば、一つの実施例として、支持レールが非導電性
であり、表面走行レールが導電性である膨張レールは、
それが電気制御ブロックの中間に位置するか末端に位置
するかによって、導電性あるいは絶縁性となる。

図面の簡単な説明 第１図は、連続表面構成レールの好適な実施例を示す
図であり、第2A、第2Bおよび第2C図は、互いに接する支
持レールを連結するための継ぎ目板を示す図であり、第
3A図は、支持レールを相互接続枕木に取り付けるための
バネつき留め具を示す図であり、第3B図は、導電性の表
面レールと導電性の第２条線を有する支持レールを示し
そして表面レールは車両に動力を供給し、第２条線は制
御信号を供給することを示す図であり、第4A図は、導電
性の表面レールから支持レールを絶縁するために絶縁層
を持った導電性の支持レールを示す図であり、第4Bおよ
び第4C図は、レールを枕木もしくは路盤に取り付ける留
め具の好ましい実施例を示す図であり、第５図は、表面
レールを支持レールに取り付けるための二重筒状溝とそ
れに整合する凸条を示す図であり、第６図は、筒状に形
作られた上部レールを受ける筒状の溝を持った支持レー
ルの頭部を示す図であり、第７図は、ありつぎ凸条を持
った二つの連続表面レールを有する支持レールの頭部を
示す図であり、第８図は、間隔を開けた不連続の凸条を
設けた表面レールの下面を示す図であり、第９図は、支
持レールの張り出し部の下に二つの導電性連続レールを
支える支持レールのモノレール実施例を示す図であり、
第10図は、導電性の連続レールが、Ｉ型の梁の垂直部分
に滑動可能に係合された吊り下げ式モノレールの実施例
を示す図であり、第11Aおよび第11B図は、第16および第
17図に示す枕木板に係合するように設計された脚部と、
ありつぎ溝を頭部に持った支持レールを示す図であり、
第12A、第12Bおよび第12C図は、第16および第17図に示
す枕木板に係合するように設計された脚部と、箱型の導
管を持った表面レールと滑動可能に係合するように形作
られた頭部を持った支持レールを示す図であり、第13A
図は、支持レールのいくつもの連結部にまたがる表面レ
ールと、支持レールよりも短い表面レールとを示す図で
あり、第13Bおよび第13C図は、表面走行レール間に用い
られた膨張レールを示す。第14図は、本発明を２本レー
ル軌道に応用した例を示す図であり、第15図は、第11お
よび第12図に示す支持レールの脚部と滑動可能に係合す
る縦溝彫りのくさびで留められた枕木板を示す図であ
り、第16Aおよび第16B図は縦溝彫りのくさびが垂直に打
ちつけられた枕木板を示す。第17Aおよび第17B図は縦溝
彫りのくさびが垂直から45度に打ちつけられた枕木板を
示す図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図に本発明の１つの実例を示す。支持レール10
は、ポリカーボネイト、カーボンファイバ、セラミック
もしくはそれらの組み合わせ等の電気的不導体または絶
縁体から作られる。車両をレール上に支えるのに十分な
構造的強度を持つ絶縁体の材質ならばどのような材質で
も使用可能である。支持レール10の頂面には、長手方向
に延びる切欠き12が施されている。好適な実施例におい
て切欠き12は、ありつぎ溝である。そのようなありつぎ
溝は、支持レール10の上部の導電性連続表面レール16の
ありつぎ凸条14を受けるように設計されている。

軌道システムにおける任意所望の長さを実現するよう
に支持レール10は、端と端が突き合わされ即ち隣接され
る。第１図においては、支持レール10は次の支持レール
18と、連結面22で、継ぎ目板20と、レール10および18の
反対側にあるそれと合う継ぎ目板（図示せず）とで連結
されている。一般に、それら２枚の継ぎ目板は、支持レ
ールの本体を通じて、ボルトとナットで締め合わされて
いる。

レール上の負荷の少ない軽量の鉄道における実施で
は、それらの継ぎ目板は、予めボルトとナットがその部
分として一体的に成形されたプラスチック製でもよい。
そのような成型されたボルト（第2C図参照）のそれぞれ
は、継ぎ目板に成型された瘤39および軸38を有する。瘤
39はそれに合うレールの反対側の継ぎ目板の穴58にスナ
ップ式に噛み合う。たとえば、反対側の継ぎ目板から出
た瘤（図には見えず）は、レールの穴を通って継ぎ目板
20の穴26（第１図）とスナップ式に噛み合う。偽物のナ
ット24は、本物のナットに似せて継ぎ目板20に成型され
ている。

表面レール16は、ありつぎ凸条14を支持レールのそれ
に合うありつぎ溝12に差し込むことによってレール10と
18の両方につけられている。導電性表面レール16の平ら
な部分は、支持レール10および18の表面上に載る。溝12
に差し込まれたレール16の凸条14が、その導電体レール
を正しく保持する。このように、表面レール16は支持レ
ールの連結部分22を覆うので、そのレール上を走行する
車両もしくは電動装置にとっては、複合導電性の連続レ
ールについて物理的不連続性や電気的不連続性が連結部
22に存在しないことになる。

そのような表面レール16は、電気制御ゾーンを終わら
せることを望む軌道上のどこかの点で終端することにな
る。第１図においては、レール16は、浮動絶縁体28に突
き当たる所で終わっている。このように絶縁体28は、導
電体表面レール16で定義されたあと電気制御ゾーンもし
くは制御ブロックの終点と、次の導電体表面レール30で
定義される制御ブロックの始点を表すことになる。

浮動絶縁体28は、表面レール16と同様に、支持レール
のありつぎ溝12と係合するありつぎ凸条32を有する。絶
縁体28は、支持レール18の頭部にそって滑動できるとい
う意味において、支持レール18上で浮動している。これ
によって、温度変化による表面レールの膨張と収縮を許
容する。

第2Aおよび2B図に、プラスチック製の継ぎ目板に代わ
る設計を示す。継ぎ目板34および35は、支持レール44に
対して凹型になっていて継ぎ目板34、35と非導電体支持
レールの間に空洞36ができるようになっている。

第2B図の端面図に見られるように、軸38の瘤39は、矢
印33で表される方向に継ぎ目板34と35を内側に変形させ
ることにより、継ぎ目板の穴を通して押し込められる。
継ぎ目板34と35は、同一の形であり、板35は、板34に対
して反対方向にされる。したがって、一方の板の軸38
は、もう一方の板の穴58（第2C図）を突き抜ける。継ぎ
目板34の軸38の瘤39が継ぎ目板35の穴にスナップ式に通
された後、継ぎ目板34と35は支持レール44の方に変形さ
れる。この結果、板34と35は、矢印42に示すようにレー
ル44の脚部46と頭部48に対して上方向および下方向に伸
びようとする。

第2C図に、継ぎ目板34の詳細図を示す。軸38とナット
40は板34の一部として成形されている。板34の凹部内側
表面のもっとも内側の端の位置が、破線56で示されてい
る。その板の穴58は、その穴にスナップ式にはめ込まれ
る軸38の瘤39を受け入れるようにテーパが付されてい
る。ナット40の形は形状好みの問題であり、一般的な軌
道に見られる外観を模して美観のために与えられるもの
である。

第3A図は、支持レールを支持部材または軌道枕木62に
取り付けるための留め具64を示す。代替案として、この
留め具で、支持レールを直接路盤に取り付けても良い。
留め具64は、バネ弾性を持った腕60を持っている。第3B
図に示すように、支持レールを留め具の腕64の間にスナ
ップ式にはめ込んで、その留め具を枕木62または路盤の
留め具により取り付けても良い（図示せず）。

第3B図は、非導電性支持レール65と、第１図における
レール16と類似した導電性の連続レール67を示す。第3B
図はさらに、支持レール65の底部にある第２導電性条線
69を示す（レールの端における端面に見られる）。軌道
に沿って無線周波制御信号などの制御信号を伝達するた
めに、一個またはそれ以上の導電性条線69を用いても良
い。導電性条線69は、表面レール67と同様に、連続的な
条線でも良いし、または最少連結条線でもよい。

表面レール67と導体69の取り付けられた支持レール65
の端面を第4A図に示す。第4A図においてさらに、支持レ
ール65は、鋼鉄、真鍮、アルミニウムまたは錫などの導
電性金属でできている。導電体の支持レールを用いる本
実施例においては、支持レール65と表面レール67および
69の間にそれぞれ絶縁層67Aおよび69Aが必要である。絶
縁層67Aおよび69Aは、ポリカーボネートで覆われている
ことが望ましい。ビニールやテフロンなどのプラスチッ
クを用いることもできる。

第4A図の端面は、また、表面レール67の底部と、あり
つぎ溝の底部との間の空間を示している。この空間は、
電線が支持レールの穴（図示せず）を通った後この空間
に捕らえられるようにするために設けられている。これ
によって、表面レール導体67は、電力源から電力を得る
ことができる。

留め具64の噛み合わせを第4A,4Bおよび4C図に示す。
留め具64は、可撓性のあるポリカーボネートから鋳造ま
たは成形され、支持レール44の底部46と上からスナップ
式に噛み合う耳63を持った柱68を持つ。

第4B図に詳細に示されるように、留め具64は、底部65
と共に一体の部品として成形された直立柱68を持つ。こ
の直立柱68は弧状の、垂直に溝を施した表面66と、レー
ルが留め具64にはめ込まれた後にそのレールをしっかり
と正しい場所に保持するための耳63を持つ。溝を施した
表面66は留め具の一部として鋳造され、プラスチックの
留め具よりも硬い材質から形成され、たとえば、鋼鉄、
真鍮またはアルミニウムなどの金属挿入部材であっても
良い。

第4C図は、第4B図に表された留め具64を上から見た図
を表す。４本の柱68が示されている。弧状の溝を施した
表面66は、破線で表されている。67Aは、凹部67の縁を
表す。底部の板65の穴61は、留め具64を、鉄道枕木もし
くは路盤に、釘、スパイク、またはボルトなどで締め付
けるためのものである。

レールが留め具64に押しつけられると、レールの底部
が耳63を滑って通り抜けるのに十分なだけ柱68が開くよ
うに底面65と柱68は曲げられる。耳63がレールの底部に
スナップ式に覆い被さると、レールは耳63から矢印63A
で表される方向に保持力が加えられて、凹部67に押しつ
けられ、レールは垂直方向の動きを妨げられる。さら
に、レールは凹部67の端と柱68の内側の弧状表面66から
の保持力（矢印66Aの方向）とにより、レールに関し、
横方向の滑りを妨げられる。垂直に溝を施した表面66に
より、レールの長手方向の滑りが妨げられる。

第５乃至７図は、連続表面レールを区分支持レールの
上部に滑動可能に係合させるためのいろいろな代替案を
示すものである。第５図では、上部、すなわち表面レー
ル71が、二つの丸型凸条70と72を持っていて、支持レー
ル69の丸型溝74と76にそれぞれ係合する。

第６図では、支持レール79が、耳82と83を持った筒状
の溝80を持っている。連続導電体84は、筒状の横断面を
持っている。導電体84が溝80に押し込まれると、溝の耳
82と83が導電体の上にスナップ式に係合する。導電体84
は、その直径の20％までが支持レールの表面よりも上に
突出するように、溝80の深さよりも幾分大きめの直径を
有している。これによって、導電体レール84と、そのレ
ールから電力を得る電動装置との間の良好な電気的接触
が確保される。

第７図では、ありつぎ溝88と90を持った支持レール87
が、二つの表面レール92および94のそれぞれと係合され
ている。ありつぎ溝88と90とに係合するように、上部レ
ール92と94はそれぞれありつぎ凸条96と98を持ってい
る。表面レール92と94が導電性の場合は、これは非導電
体支持レール87の頭部の蜂100でもって、互いに絶縁す
ることができる。

第８図は、連続表面レールの代替実例を示す。この実
施例では、ありつぎ102が不連続になっている。表面レ
ール凸条は、表面レールの長さより長い必要はない。凸
条は、間隔を置いて設けられるだけでよい。図は、二つ
の凸条102と104を示す。凸条の間の間隔は、その表面レ
ールが支持レールの係合溝に滑動係合されるときに支持
レールとの良好な係合が保たれる。

第９および10図は、導電性の連続表面レールと、非導
電体のモノレールの区分との係合を示す。そのような非
導電体モノレールは、レールの上を走行する車両の重量
を支えられるように強度を有し比較的剛性の材質で作ら
れる。このため、そのようなモノレールは、区分された
形になっており、これらが組み合わされる軌道を形成す
るようにされる。表面レールは、可撓性があり任意の長
さのもので、モノレールの任意数の区分にもまたがり、
これにより所定長の軌道に対して電気連続性をもたらす
ようになっている。

第９図に示すモノレールの断面図では、レールは、脚
部分108において、パイロン、または断面図を示した路
盤により支えられている。電動車両は、導電体表面レー
ル112および114とに接触する２個の導電性刷子もしくは
車輪を有し、モノレールの上部表面110を走行する。連
続表面レールは、ありつぎ凸条116でもっており、それ
と合う溝118に滑動的に係合する。

第10図の断面図に示されるモノレールでは、レールは
その断面図で示した吊支え122によりＩ型の梁の上部120
で支えられる。Ｉ型の梁の脚部128の頂面124と126の上
を走行する車輪の上に電動車両が載っている。車両はま
た、導電体表面レール130および132と接触する２個の導
電性刷子もしくは車輪を有する。そのような連続導電体
表面レールは、ありつぎ型で、それに合うありつぎ溝13
1および133にそれぞれ滑動係合する。

第11Aおよび11B図は、支持レールのまた別の実施例を
示す。支持レール140は、第１図の支持レール10と比べ
て、レールの脚部の形状が異なる。支持レール140の脚
部142は、脚部の端が、垂直な表面144と、垂直から約45
℃傾いた表面146を与えるような形状になっている。表
面のこの角度は、レール140の脚部が図15および17に示
された枕木板と係合するように選ばれている。レールの
枕木および枕木板への締め付けは、後に第15および16図
の説明の項で詳しく述べる。

第11Aおよび11B図に示された支持レール140は、その
頭部に、連続表面レール150を受け入れるように、あり
つぎ溝148を持っている。第１図に示したのと同様に、
表面レール150のありつぎ152は、支持レール140の頭部
の溝148と滑動係合する。そのような表面レールは任意
の距離にわたって延在するものでよい。すなわち、表面
レールの長さは、表面レールの連結部が支持レールの連
結部とでるだけ重ならないようにすること以外は、支持
レールの連結部と無関係に決めることができる。

第11Aおよび11B図に示された支持レール140は、ま
た、その脚部に溝154を有する。この溝154は、導線を保
持するために使用することができる。支持レールが、軌
道の所望の形状になるように可撓性のある素材、たとえ
ばアセタルナイロンやポリカーボネートでできている場
合は、溝154に強化肋材（図示めせず）をいれる。その
ような肋材は、支持レールの搭載されている路盤に取り
付けられる。

第12A,12B、および12C図に示す支持レール156は、第1
1A図に示したレール140と類似しているが、その頭部158
が、箱型の溝状の形状の表面レール160を受けるように
設計されている点が異なる。表面レール160は、頭部158
の上に置かれ、溝状の形状の側面162を頭部158に沿って
曲げながら支持レールに滑動係合され、第12C図に示す
ような複合レールを構成する。このような溝状の形状の
表面レール160の側面162の曲げは、表面レールの溝状形
状の側面162に局部的に熱と圧力（圧延ローラ）を組み
合わせて与えることにより得られる。熱が表面レールを
軟化し、圧延ローラがその側面を頭部に沿って曲げる。
このように曲げを与えることにより、表面レールが支持
レールの頭部に引っかけられる。そのような表面レール
は、支持レール156の頭部158に対して、滑動可能でなけ
ればならない。

頭部158は、その四つの角164が面取りされている。さ
らに、溝型形状の表面レール160の内側の隅166は、支持
レール頭部の面取りされた角に合うように埋められてい
る。このようにすることで、複合レールの表面レールの
頭部の隅、すなわち鉄道車がその複合レールを走行する
際に最も激しく磨耗する部分のところで表面レールによ
り多くの材料をつぎ込むことができる。

連続複合レールをどのように使うかによって、支持レ
ールを電気導電体の材料で作るか、非導電体のもので作
るかが決まる。同様に、連続表面レールも、導電体にも
非導電体にもなる。たとえば、支持レールの材料として
は、鋼鉄、アルミニウム、鉄、真鍮、セラミック、熱可
塑性物質、熱硬貨性物質など、連続表面レールの材料と
しては、アルミニウム、銅、鋼鉄、鋼鉄合金、熱可塑性
物質、熱硬貨性物質などが挙げられる。表面レールが電
化される場合は、支持レールは非導電体で作られるか、
もしくは第4A図に示したように絶縁層を表面レールと支
持レールの間に設ける必要がある。

第13A図は、短い支持レール区分を使った連続複合レ
ールの代表的な構成例を示し、表面レールの長さが、支
持レールの連結箇所に無関係に決められることを表して
いる。表面レールは、支持レールの複数の連結部にまた
がっても良いし、支持レールの区分よりも短くても良
い。四つの支持レール区分170、172、174および176は、
それぞれ連結部171、173および175で接している。それ
らの支持レール区分は、継ぎ目板177、178および179で
お互いに留め付けられている（継ぎ目板のボルトは図示
せず）。連続した走行表面レール180、182、184および1
86は、表面膨張レール181、183および185で区切られて
いる。これらの走行レールと膨張レールは、前述のよう
に支持レールと滑動係合する。膨張レールは、走行レー
ルの膨張を吸収すべく長手方向に（レールの長さに沿っ
て）収縮、膨張するよう設計されている。

第13B、および13C図は、膨張レールの好ましい構造を
示す。負荷の高い膨張レール181の構造は、第13B図に最
もよく見られるように、蜂の巣状になっている。蜂の巣
の壁187の厚さおよびその材質は、その壁がレール上を
走行する車両の車軸の重量を支持レールの頭部に伝える
のに充分な荷重強度を持つものでなければならない。と
同時に、その材質は、表面レールが膨張のあと収縮して
も、膨張レールが膨らんで一つの走行レールから次の走
行レールへと連続した表面を実現できるように、充分な
弾力性がなければならない。膨張レールの材質として
は、必要な強度と弾力性を備えている限り、走行レール
の材質と同様に、たとえば、鋼鉄、鋼鉄合金、熱可塑性
物質、または熱硬貨性物質などであって良い。

第13C図は、第13B図に示す蜂の巣状包丁レールの端面
を示す。蜂の巣状レールは、上部にも底部にも壁を持た
ない。このレールは、端壁188を有し、そして側壁をも
つ場合と、蜂の巣がレールの側部で側壁をなすように形
作られる場合とがある。しかし、蜂の巣状レールの主構
造は、あくまで蜂の巣型であり、どの外壁も、蜂の巣構
造の膨張／収縮性を制限するものであってはならない。
表面走行レールとの機械的および電気連続性を確保した
い場合は、走行レールの端と膨張レールの連結端部188
を溶接、融合、あるいは接着しても良い。

第13A図に示すように、表面走行レールのありつぎ凸
条の深さは、支持レール頭部のありつぎ溝の深さよりも
短くなっている。これは、走行レールが支持レールの中
でより滑りやすくなるように、走行レールと支持レール
の間の摩擦を減らすためである。膨張レールのありつぎ
凸条の深さ189は、走行レールのありつぎ凸条の深さと
同じでよい。しかし、荷重を膨張レールの頭部から支持
レールに伝える際の強度を増すために、膨張レールのあ
りつぎ凸条の深さ189を支持レール頭部のありつぎ溝の
深さと同じにしても良い。この場合、蜂の巣の頭部の荷
重は、ありつぎ溝の底部に伝わると同時に支持レールの
頭部にも伝わることになる。この結果増えることになる
膨張レールと支持レール間の摩擦が走行レールと支持レ
ールの滑り係合を損なうことはない。

膨張レールは、電気的導体でも良いし、非導体でも良
い。表面レールが導電性の場合は、電気制御ブロックの
端においては、膨張レールは非導電性となるし、電気制
御ブロック内では、膨張レールはある走行レールから次
の走行レールに電気連続性をもたらすために、導電体と
なる。この場合、膨張レールは、表面レールの熱による
膨張を補償するというのと、その鉄道システム内の電気
制御ブロックを定義すべく表面レールの連結部を絶縁す
るという二つの機能を果たすことになる。膨張レール
が、熱可塑性物質、または熱硬化性物質からできていれ
ばそれは、絶縁体となる。膨張レールが導電性金属また
は導電体金属をメッキしたプラスチックからできていれ
ば、それは導電体となる。

個々の表面レールは、通常複数の支持レールの区分の
接合点にまたがることになるが、表面レールは、実際ど
のような長さでも良い。第13A図は、２個の接合部171と
173とにまたがった表面走行レール182を示す。第13A図
はまた、一個の支持レール区分174よりも短い走行レー
ル184を示し、その結果として、接合部173と175の間に
二つの膨張レール183と185がある。

第14図は、本発明の複合レールを２レール軌道に応用
した例を示す。それぞれの支持レール区分190は同じ長
さになっていて、一本のレールの接合部194、196、198
および200はもう一方のレールの接合部201、203、205、
207および209とそれぞれ食い違いになるように枕木192
に据え付けられている。走行レール210は、接合部203、
205、207および209にまたがり支持レール区分４個以上
で支えられている。同様に、表面走行レール212は、接
合部194、196および198にまたがる。その一方で、走行
レール215は、一個の区分支持レールよりも短く、第14
図に示されるように、一つの接合部にもまたがらない。

表面レールが熱によって膨張または収縮するとき、す
べての表面レールは、支持レールに対して滑動するよう
に支持レール区分に滑動係合している。この滑動係合
は、支持レール区部に対する表面レールの据えつけを容
易にしている。第14図に示す膨張レール214は弾力性が
あり、表面レールの熱による膨張を吸収すべく膨張した
り収縮したりする。そのような膨張レールは走行レール
と同一の断面形を有し、また導電性であってもよく、あ
るいは、走行レールを電化する場合は、非導電性であっ
ても良い。

第14図は、２レール軌道のための好ましい実例を示す
が、枕木と支持レール区分を違った構造法で予め組み立
てておこともできることは当業者にとっては自明であろ
う。前もって組み立てておくような２レール軌道では、
支持レール区分の端が揃えられていることになる。互い
に接し合う平行な支持レール間の接合部も揃えられ、第
14図に示されたように食い違いにはならない。この構造
は、平行な支持レールの路盤への取付を迅速化する。連
続表面走行レールと膨張レールを加えさえすれば、２レ
ール軌道が完成することになる。

第11乃至第14図に示した支持レールを枕木に留めつけ
る枕木板を第15から17図に示す。第15図は、第11A図に
示した複合レールを組み立てたものを、枕木板220でも
って枕木222に取り付けたものを断面図で示す。枕木222
には、枕木板220が取り付けられたときに枕木に入り込
むように凹みがつけられている。縦溝彫りのくさび224
と226は、枕木板220の穴を抜け、留め具228と230の穴を
通って、枕木222に打ち込まれている。このようにし
て、くさび224と226は、レールを枕木板に締め付け、か
つ枕木板を枕木に留めつける。

くさび224と226には、縦溝があり、くさびが枕木に打
ち込まれたときに、支持レール140の脚部の端と係合す
るようになっている。くさび224は、垂直から45℃に向
けられ、支持レール140の脚部の端において変形して、
その溝が45℃の表面146と噛み合うようにされている。
くさび226は、垂直に向けられ、その溝が垂直表面144と
支持レールの脚部の端で噛み合うように変形されてい
る。これらのくさびは、支持レールの脚の部分で噛み合
うので、レールの方向に沿って動かないよう支持レール
をしっかりと支える。

第16Aおよび16B図は、垂直向きのくさび用の穴を持っ
た枕木板を上から見た図と側面図を表す。くさび232を
第16B図に示す。第17Aおよび17B図は、垂直から45℃の
向きのくさび234用の穴を持った枕木板を上から見た図
と側面図を表す。どちらの実例でも、枕木板231および2
33は、四つのくさびを用いるように設計されている。枕
木板231では、その穴235から留め具239を抜けて枕木板
までが垂直に並んでいる。枕木板233では、その穴237か
ら留め具240を抜けて枕木板までが垂直から45℃に向い
ている。くさび232と234用の穴に加えて、枕木板自体を
枕木に据えつけるためのくさび（図示せず）用に、それ
ぞれの枕木板は四つの穴236を持っている。

枕木板のくさびの穴を垂直にするか、非垂直にするか
は、そのレールにどのような力がかかるかによる。垂直
向きだと、レールからの垂直方向の力に対して最も抵抗
力がある。垂直でない向きは、レールからの水平方向の
力に対しては、より抵抗力があるが、垂直方向の力に対
しては弱くなる。第15図の板220では、垂直および非垂
直のくさび用穴の組合わせを使っている。レールにかか
る水平および垂直方向の力、およびレール、枕木板、枕
木の材質によって、くさび穴をこのほかの角度すること
もできることは当業者にとっては、明らかであろう。

以上、本発明のいろいろな好ましい実例を図に示し説
明したが、本発明の基本精神と範囲から逸脱することな
くさらに多数の応用および修正ができることも、当業者
にとって明らかであろう。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−222828（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−215637（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−76005（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−129527（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−110536（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭37−3961（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭57−46656（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許319041（ＵＳ，Ａ) 米国特許3566048（ＵＳ，Ａ)

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄道車両の車輪が走行する連続的な走行面
   を有し上記鉄道車両を走行させる複合レールであり、該
   複合レールは、 細長いレール形状を有しそして長手方向に分割された複
   数個の区分を有し、上記複合レール上を走行する上記鉄
   道車両の重量を支持する支持レール手段であって、その
   頭部の頂面に長手方向の係合用の溝を有する支持レール
   手段と、 上記支持レール手段の熱膨張を吸収するための継ぎ目間
   隙を上記区分相互間に与えるように間隔を開けられた上
   記区分相互間を結合する手段と、 上記支持レール手段の上記溝に滑動的に係合する係合凸
   条を下面に有し、上記複合レール上を走行する上記鉄道
   車両の車輪と接触する連続的な走行面を上面に与える細
   長いレール形状の表面レール手段であって、上記支持レ
   ール手段の上記継ぎ目間隙を跨いで延び、上記支持レー
   ル手段の上記溝に滑動的に係合された表面レール手段
   と、 隣接する上記表面レール手段相互間で連続的表面を形成
   するように上記表面レール手段相互間に配置された膨張
   レール手段であって、上記支持レール手段の上記区分に
   滑動的に係合し、該表面レール手段の膨張若しくは収縮
   を吸収する膨張収縮可能な膨張レール手段と、 を有し、 上記表面レール手段及び上記支持レール手段は、互いに
   拘束することなく独立的に膨張若しくは収縮することを
   特徴とする上記複合レール。
2. 【請求項２】上記膨張レール手段は、蜂の巣状の構造と
   して形成され、該構造は、上記膨張レール手段の上側表
   面からの負荷を上記支持レール手段の上記頭部に伝達す
   るように配向された蜂の巣状の壁を有することを特徴と
   する請求の範囲第１項記載の複合レール。
3. 【請求項３】上記支持レール手段は非導電性であること
   を特徴とする請求の範囲第１項又は２項記載の複合レー
   ル。
4. 【請求項４】上記支持レール手段は導電性であることを
   特徴とする請求の範囲第１項又は２項記載の複合レー
   ル。
5. 【請求項５】上記表面レール手段は導電性であることを
   特徴とする請求の範囲第４項記載の複合レール。
6. 【請求項６】上記支持レール手段を上記表面レール手段
   から絶縁する絶縁手段を有することを特徴とする請求の
   範囲第４項記載の複合レール。
7. 【請求項７】上記表面レール手段は導電性であり、そし
   て上記支持レール手段は非導電性であることを特徴とす
   る請求の範囲第１項又は２項記載の複合レール。
8. 【請求項８】上記表面レール手段は導電性であり、上記
   支持レール手段は非導電性であり、そして上記膨張レー
   ル手段は上記表面レール手段相互間に電気的連続性を与
   えるために導電性であることを特徴とする請求の範囲第
   １項又は２項記載の複合レール。
9. 【請求項９】上記表面レール手段は導電性であり、上記
   支持レール手段は非導電性であり、そして上記膨張レー
   ル手段は上記表面レール手段相互間を電気的に絶縁する
   ために非導電性であることを特徴とする請求の範囲第１
   項又は２項記載の複合レール。
10. 【請求項１０】上記支持レール手段の各区分は、頭部を
    有し、 上記表面レール手段及び上記膨張レール手段は、該表面
    レール手段及び膨張レール手段のレール形状の長手方向
    に延びる少なくとも一つのありつぎ凸条を有し、上記頭
    部は、上記支持レール手段の上記区分の長手方向に延
    び、そして上記表面レール手段及び上記膨張レール手段
    の少なくとも一つのありつぎ凸条に滑動的に係合する少
    なくとも一つのありつぎ溝を有することを特徴とする請
    求の範囲第１項又は２項記載の複合レール。
11. 【請求項１１】上記表面レール手段のありつぎ凸条は不
    連続であることを特徴とする請求の範囲第１項又は２項
    記載の複合レール。
12. 【請求項１２】上記支持レール手段の各区分は頭部を有
    し、 上記表面レール手段及び上記膨張レール手段は、該表面
    レール手段及び膨張レール手段のレール形状の長さ方向
    に延びる少なくとも一つの円筒状凸条を有し、 上記頭部は、上記支持レール手段の上記区分の長さ方向
    に沿って延びる少なくとも一つの円筒状の溝を有し、該
    円筒状の溝は上記表面レール手段の少なくとも一つの円
    筒状凸条と滑動的に係合する事を特徴とする請求の範囲
    第１項又は２項記載の複合レール。
13. 【請求項１３】上記支持レール手段は頭部を有し、 該頭部は上記支持レール手段の本体から延びる横のエッ
    ジを有し、 上記表面レール手段は、上記横のエッジに引っかかるよ
    うに形作られており、そして上記支持レール手段に対し
    て滑動可能であることを特徴とする請求の範囲第１項記
    載の複合レール。