JP3829113B2 - レール弾性締結装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに長さ方向に対向する一対のレール端部同士が、該両レール端部のレール腹部にそれぞれ固定された継ぎ目板により結合されてなるレール継ぎ目部を、まくらぎ又はスラブ盤に弾性的に締結するためのレール弾性締結装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鉄道のレール継ぎ目部は、互いに長さ方向に対向する一対のレール端部同士が、該両レール端部のレール腹部に固定された継ぎ目板により結合されてなっている（例えば、特許文献１参照）。このレール継ぎ目部においては、２つの継ぎ目板がレール腹部をレール幅方向に挟むようにその両側に設けられて、その２つの継ぎ目板及びレール腹部を連続的に貫通しかつレール長さ方向に所定間隔をあけて配置された複数のボルトと該各ボルトに螺合するナットとにより、レール腹部に固定されている。
【０００３】
一方、従来のレール弾性締結装置としては、レール（５０Ｎレールや６０ｋｇレール）が第１締結具を介して上面に取り付けられるタイプレートと、第２締結具を介してまくらぎ又はスラブ盤に取り付けられるベースプレートと、これら両プレート間に介装された弾性部材とを備えたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。上記第１締結具は、タイプレート上面におけるレールの幅方向両側相当位置に上方に起立するようにそれぞれ形成した２つの起立壁の上面のボルト取付用凹部に取り付けられるレール締結用ボルトと、このレール締結用ボルトのねじ部に螺合するナットと、ねじ部が挿通される貫通孔を有し、この貫通孔に上記ねじ部を挿通してその上から上記ナットを締め付けることにより、レール底部を下方に押圧するように構成された板バネ部材とからなっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１１１７０２号公報
【０００５】
【特許文献２】
実開平５−３３０２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のレール弾性締結装置は、レール継ぎ目部以外の部分には用いられているが、列車通過時に特に大きな衝撃力が作用するレール継ぎ目部には用いられておらず、このレール継ぎ目部には普通のレール締結装置が用いられている。これは、上記レール継ぎ目部には、継ぎ目板をレール腹部に固定するためのボルト及びナットがレール長さ方向に所定間隔をあけて存在しており、この継ぎ目板固定用ボルト及びナットの高さ位置が上記第１締結具のレール締結用ボルト及びナット並びに板バネ部材と干渉する高さ位置にあるからである。すなわち、たとえレール弾性締結装置を継ぎ目板固定用ボルト及びナットに対して平面視で異なる位置に配置したとしても、レールは気温差や鉄橋のたわみにより大きく伸縮するため、レール継ぎ目部の位置がレール弾性締結装置に対して３０〜５０ｃｍも移動することがあり、この移動距離は、上記継ぎ目板固定用ボルト及びナットの間隔よりもかなり大きいので、この移動時に継ぎ目板固定用ボルト又はナットとレール弾性締結装置の第１締結具とが干渉してしまう。
【０００７】
したがって、従来のレール弾性締結装置では、上記継ぎ目板固定用ボルト又はナットとレール弾性締結装置の第１締結具との干渉があるために、レール継ぎ目部には使用することができず、このため、騒音や振動の低減効果が十分に得られないという問題がある。
【０００８】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のようなレール弾性締結装置に対して、その構成を改良することによって、第１締結具やレール継ぎ目部の構成を変えることなく、レール継ぎ目部に使用できるようにして、騒音や振動の低減効果が十分に得られるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、タイプレートの両起立壁の上面に、該起立壁の上面の高さを低くする段差部をそれぞれ形成して、この各段差部の上面に、レール締結用ボルトの頭部を取り付けるためのボルト取付用凹部を形成するとともに、タイプレート上面のレール取付部上に、レール高さ調整板を設け、このレール高さ調整板の下面のレール敷設方向両端部に、該下面から下方に突出しかつレールの伸縮に伴って該レール高さ調整板がレール敷設方向に移動するのを規制する突出部をそれぞれ形成するようにした。
【００１０】
具体的には、請求項１の発明では、互いに長さ方向に対向する一対のレール端部同士が、該両レール端部のレール腹部にそれぞれ固定された継ぎ目板により結合されてなるレール継ぎ目部を、まくらぎ又はスラブ盤に弾性的に締結するためのレール弾性締結装置を対象とする。
【００１１】
そして、上面にレール取付部が設けられ、該レール取付部に第１締結具を介して上記レール継ぎ目部におけるレール底部が取り付けられるように構成されたタイプレートと、上記タイプレートの下側に配設され、第２締結具を介して上記まくらぎ又はスラブ盤に取り付けられるベースプレートと、上記タイプレートとベースプレートとの間に介装された弾性部材とを備え、上記タイプレート上面において上記レール取付部のレール敷設方向と直交する方向の両側に、上方に起立しかつレール敷設方向に延びる起立壁がそれぞれ形成され、上記各起立壁は、該起立壁の上面の高さが低くなるように形成された段差部と、該段差部の上面に、レール敷設方向と直交する方向から見て略逆Ｔ字状をなすように形成されたボルト取付用凹部とを有し、上記第１締結具は、上記各ボルト取付用凹部に対し、ねじ部が上記段差部の上面から上側に突出するように取り付けられるレール締結用ボルトと、該レール締結用ボルトのねじ部に螺合するナットと、上記ねじ部が挿通される貫通孔を有し、該貫通孔にねじ部を挿通してその上から上記ナットを締め付けることにより、上記レール取付部に載置されたレール継ぎ目部におけるレール底部を下方に押圧するように構成された板バネ部材とからなり、上記タイプレート上面のレール取付部上に、レール高さ調整板が設けられ、上記両起立壁は、上記タイプレート上面のレール敷設方向全体に亘って形成され、上記段差部は、一方の起立壁の上面におけるレール敷設方向一端部側と、他方の起立壁の上面におけるレール敷設方向他端部側とにそれぞれ形成され、上記レール高さ調整板の下面のレール敷設方向両端部に、該下面から下方に突出しかつレールの伸縮に伴って該レール高さ調整板がレール敷設方向に移動するのを規制する突出部がそれぞれ形成されているものとする。
【００１２】
上記の構成により、両起立壁のボルト取付用凹部が段差部の上面に形成されているので、その段差部の段差分だけ第１締結具の板バネ部材並びにレール締結用ボルトのねじ部の先端及び該ねじ部に螺合するナットの各高さ位置を、継ぎ目板固定用ボルト及びナットに対して低くすることができる。しかも、レール底部がレール高さ調整板を介してタイプレート上面のレール取付部に取り付けられることになるので、このレール高さ調整板によって継ぎ目板固定用ボルト及びナットの高さ位置を、第１締結具に対して高くすることができる。この結果、第１締結具と継ぎ目板固定用ボルト及びナットとの間には、高さ方向に十分な隙間を形成することができ、この隙間により、レールが伸縮しても、第１締結具が継ぎ目板固定用ボルト又はナットと干渉することはない。よって、このレール弾性締結装置をレール継ぎ目部に使用することができ、騒音や振動の低減効果を高めることができる。
【００１３】
また、起立壁の上面高さが段差部により低くなっても、起立壁における段差部以外の部分の高さは、従来のものと同じ程度の高さにすることができるので、レールの幅方向移動を確実に規制することができる。
【００１４】
さらに、第１締結具やレール継ぎ目部は従来の構成のままで変更する必要はなくて経済的である。また、このレール弾性締結装置は、レール継ぎ目部以外の箇所にも使用することができる。
【００１５】
さらにまた、レール高さ調整板の下面のレール敷設方向両端部の突出部によって、レールの伸縮に伴ってレール高さ調整板がタイプレートから外れるのを防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明のレール弾性締結装置１を示し、このレール弾性締結装置１は、図４〜図６に示すように、互いに長さ方向に対向する一対のレールＲの端部同士が、該両レールＲの端部における括れたレール腹部Ｒｂにそれぞれ固定された継ぎ目板３１により結合されてなるレール継ぎ目部を、まくらぎ１１（又はスラブ盤）に弾性的に締結するためのものである。
【００１７】
上記レール弾性締結装置１は、鉄板等からなるタイプレート２と、このタイプレート２の下側に配設された、鉄板等からなるベースプレート３と、これらタイプレート２とベースプレート３との間に介装された、天然ゴムからなる弾性部材４とを備えていて、これらが後述の中間部材６と共に加硫結合により一体的に結合されてなる。
【００１８】
上記タイプレート２の上面には、平坦状に形成されかつレールＲ（５０Ｎレールや６０ｋｇレール）が載置され取り付けられるレール取付部２ａが設けられており、このレール取付部２ａに第１締結具Ａ（図４〜図６参照）を介して上記レール継ぎ目部におけるレール底部Ｒａが取り付けられるようになっている。このタイプレート２の上面において上記レール取付部２ａのレール敷設方向と直交する方向（図１のＸ方向）の両側に、上方に起立しかつレール敷設方向（図１のＹ方向）に延びる起立壁２ｂがそれぞれ形成されている。この両起立壁２ｂの間隔は、レール底部Ｒａの幅と略同じに設定されている。また、上記タイプレート２の下面の中央部分には、下方に突出する嵌合突部２ｃが設けられている。
【００１９】
一方、上記ベースプレート３には、上記タイプレート２の嵌合突部２ｃに対応して、嵌合凹部としての嵌合孔部３ａが形成されている。また、このベースプレート３には、該ベースプレート３を第２締結具Ｂを介してまくらぎ１１に取り付けるための２つのボルト挿通孔３ｂが形成されており、このボルト挿通孔３ｂに、後述の如く第２締結具Ｂのプレート締結用ボルト２５（図４〜図６参照）が挿通されるようになっている。
【００２０】
上記タイプレート２の嵌合突部２ｃには、中間部材６が外嵌され、この中間部材６の外側に、上記ベースプレート３の嵌合孔部３ａが外嵌している。上記中間部材６は、フラットな基部６ａと、該基部６ａの周縁より鉛直上方に延びる周壁部６ｂとを有していて、電気的な絶縁と衝撃荷重に耐え得るように、電気絶縁特性及び高圧縮特性を有する樹脂（例えばナイロン樹脂）で構成されている。そして、中間部材６は、レール敷設方向と直交する方向に対しては変位・変形が起こらないように隙間を略０とし、レール敷設方向に対してはレールＲの伸縮変形をある程度吸収できるように１０ｍｍ程度の隙間を設けるとともに、ゴム溝４ａを設けて許容範囲で動き易くしている。また、中間部材６付近の弾性部材４には、該弾性部材４の変形時の逃げとなる空隙部４ｂが、中間部材６のレール敷設方向と直交する方向の両側に形成されている。また、上記弾性部材４は、そのゴムの硬さ（ＪＩＳ Ａ）を４０°以上７０°以下の範囲で変更したりヤング率を変えたりすることにより、レール弾性締結装置１のバネ定数を４９ｋＮ／ｃｍ以上２９４ｋＮ／ｃｍ以下の範囲になるように調整して、防音・防振効果を得るようにしている。
【００２１】
上記タイプレート２の各起立壁２ｂは、タイプレート２上面のレール敷設方向全体に亘って形成されており、一方の起立壁２ｂの上面におけるレール敷設方向一端部側と、他方の起立壁２ｂの上面におけるレール敷設方向他端部側とに、起立壁２ｂの上面の高さを低くする段差部２ｆがそれぞれ形成されている。この各起立壁２ｂの段差部２ｆのレール取付部２ａと反対側におけるタイプレート２上面には、起立壁２ｂと平行にレール敷設方向に延びる板バネ受け凹部２ｅが形成されている。
【００２２】
上記各起立壁２ｂの段差部２ｆの上面には、レール敷設方向と直交する方向から見て略逆Ｔ字状をなすように形成されたボルト取付用凹部２ｄが設けられており、このボルト取付用凹部２ｄに、レール締結用ボルト２１の頭部をねじ部を上側にした状態で取付可能になっている。
【００２３】
上記第１締結具Ａは、図５に示すように、上記ボルト取付用凹部２ｄに対し、ねじ部が上記段差部２ｆの上面から上側に突出するように取り付けられるレール締結用ボルト２１と、このレール締結用ボルト２１のねじ部に螺合するナット２２と、板バネ部材２３とからなっている。この板バネ部材２３は、細長い矩形状板の長さ方向両端部を互いに厚み方向に重ねかつ長さ方向中間部を円弧状になるように曲げ加工することにより形成したものである。この板バネ部材２３の幅は上記段差部２ｆのレール敷設方向の長さよりも小さく設定されているとともに、互いに厚み方向に重ねられた両端部には、レール締結用ボルト２１のねじ部が挿通される貫通孔（図示せず）が形成されている。この貫通孔にレール締結用ボルト２１のねじ部を挿通した状態において、板バネ部材２３の両端部のうち下側に位置する端部が、起立壁２ｂの側面からレール取付部２ａ側に略水平状態で突出するようになっている。そして、上記貫通孔にレール締結用ボルト２１のねじ部を挿通してその上から上記ナット２２を締め付けることにより、板バネ部材２３の下側の端部が、レール取付部２ａに載置されたレール底部Ｒａの上面を下方に押圧するように構成されている。尚、このナット２２の締め付け時に、板バネ部材２３の円弧状の長さ方向中間部はタイプレート２上面の板バネ受け凹部２ｅに当接することによって、上記押圧力が生じるようになっている。
【００２４】
上記ベースプレート３の各ボルト挿通孔３ｂは、上記各板バネ受け凹部２ｅや板バネ部材２３のレール敷設方向一方の側に位置しており、これにより、レール弾性締結装置１のレール敷設方向と直交する方向の長さを出来る限り小さくして、鉄橋やカーブにおいて脱線を防止する安全レール（ガードレール）をレールＲと並設する場合であっても、この安全レールとレール弾性締結装置１とが干渉することはない。
【００２５】
次に、上記レール弾性締結装置１を上記レール継ぎ目部に使用する場合について説明する。
【００２６】
このレール継ぎ目部においては、図４〜図６に示すように、２つの継ぎ目板３１がレール腹部Ｒｂをレール幅方向に挟むようにその両側に設けられて、その２つの継ぎ目板３１及びレール腹部Ｒｂを連続的に貫通しかつレール長さ方向に所定間隔をあけて配置された複数の継ぎ目板固定用ボルト３２と該各継ぎ目板固定用ボルト３２に螺合するナット３３とにより、レール腹部Ｒｂに固定されている。
【００２７】
上記レール弾性締結装置１は、図６に示すように、レール継ぎ目部におけるレール長さ方向両端部と中央部（継ぎ目位置）との３箇所に配置されて、各々、第２締結具Ｂとしてのプレート締結用ねじ２５、座金２６及びゴムリング２７によりまくら木１１に締結される。尚、図７に示すように、レール弾性締結装置１をレール継ぎ目部におけるレール長さ方向両端部（上記のように３箇所に配置する場合よりも中央寄りの位置）の２箇所に配置してもよい。
【００２８】
上記タイプレート２上面のレール取付部２ａ上には、鉄板からなるレール高さ調整板１４が設けられ、レール底部Ｒａがこのレール高さ調整板１４を介してタイプレート２上面のレール取付部２ａに取り付けられることになる。このレール高さ調整板１４の下面のレール敷設方向両端部には、該下面から下方に突出する突出部１４ａ（図６参照）がそれぞれ形成されて、この各突出部１４ａの先端位置がタイプレート２上面よりも低い高さ位置になるように構成されており、レールＲが伸縮してレール高さ調整板１４がレールＲと共にレール長さ方向（レール敷設方向）に移動しようとしても、このレール高さ調整板１４の両突出部１４ａの一方がタイプレート２の側面に当接することでその移動が規制され、レール高さ調整板１４がタイプレート２から外れることがないようになされている。また、レール高さ調整板１４は、亜鉛メッキやダクロタイズド処理が施されており、表面を錆び難くしてレールＲの伸縮がスムーズに行われるようにしている。
【００２９】
尚、上記レール高さ調整板１４は、鉄板のような剛性板に限らず、例えば図８に示すように、調整パッキン１５と軌道パッド１６とを組み合わせたものであってもよい。
【００３０】
上記レール弾性締結装置１を用いてレール継ぎ目部をまくらぎ１１に締結するには、予めベースプレート３を第２締結具Ｂを介してまくらぎ１１に締結したレール弾性締結装置１におけるタイプレート２のレール取付部２ａに、レール高さ調整板１４を配置した状態でレール底部Ｒａを載置する。そして、起立壁２ｂのボルト取付用凹部２ｄにレール締結用ボルト２１の頭部をねじ部を上側にした状態で取り付けて、このレール締結用ボルト２１のねじ部を板バネ部材２３の貫通孔に挿通させるとともに、該板バネ部材２３の長さ方向中間部をタイプレート２上面の板バネ受け凹部２ｅに当接させて位置決めする。この状態で、レール締結用ボルト２１のねじ部にナット２２を締め付けることにより、板バネ部材２３の下側の端部によって、レール底部Ｒａの上面を下方に押圧するようにする。このことで、レールＲがレール弾性締結装置１に締結されて、まくら木１１に対して弾性的に締結されることになる。
【００３１】
したがって、上記実施形態では、ボルト取付用凹部２ｄが、起立壁２ｂの上面高さを低くする段差部２ｆの上面に形成されているので、その段差分だけ第１締結具Ａの板バネ部材２３並びにレール締結用ボルト２１のねじ部の先端及び該ねじ部に螺合するナット２２の各高さ位置を継ぎ目板固定用ボルト３２及びナット３３に対して低くすることができる。しかも、レール底部Ｒａとレール取付部２ａとの間に配設されたレール高さ調整板１４により、継ぎ目板固定用ボルト３２及びナット３３の高さ位置を、第１締結具Ａに対して高くすることができるとともに、レール高さ調整板１４の厚みによりレール高さを容易に調整することができる。この結果、第１締結具Ａと継ぎ目板固定用ボルト３２及びナット３３との間には、高さ方向に十分な隙間を形成することができ、この隙間により、レールＲが伸縮したとしても、第１締結具Ａが継ぎ目板固定用ボルト３２又はナット３３と干渉することはない。よって、このレール弾性締結装置１をレール継ぎ目部に使用することができ、騒音や振動の低減効果を高めることができる。
【００３２】
また、起立壁２ｂの上面高さが段差部２ｆにより低くなっても、起立壁２ｂ全体を低くするのとは異なり、起立壁２ｂにおける段差部２ｆ以外の部分の高さは、従来のものと同じ程度の高さに維持することができるので、レールＲをレール取付部２ａに対してレール幅方向に移動しないように確実に規制することができる。
【００３３】
さらに、第１締結具Ａのレール締結用ボルト２１、ナット２２及び板バネ部材２３並びにレール継ぎ目部の継ぎ目板３１、継ぎ目板固定用ボルト３２及びナット３３は、既存のものがそのまま利用できるので経済的である。また、このレール弾性締結装置１は、レール継ぎ目部以外の箇所にも使用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレール弾性締結装置によると、タイプレートにおけるレール取付部のレール敷設方向と直交する方向の両側にそれぞれ形成した両起立壁の上面に、該起立壁の上面の高さを低くする段差部をそれぞれ形成して、この各段差部の上面に、レール締結用ボルトの頭部を取り付けるためのボルト取付用凹部を形成するとともに、タイプレート上面のレール取付部上に、レール高さ調整板を設け、このレール高さ調整板の下面のレール敷設方向両端部に、該下面から下方に突出しかつレールの伸縮に伴って該レール高さ調整板がレール敷設方向に移動するのを規制する突出部をそれぞれ形成するようにしたことにより、第１締結具やレール継ぎ目部の構成を変えることなく、レール弾性締結装置をレール継ぎ目部に使用することができ、騒音や振動の低減効果が最大限に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係るレール弾性締結装置を示す平面図である。
【図２】 図１のII−II線断面図である。
【図３】 図１のIII−III線断面図である。
【図４】 レール弾性締結装置をレール継ぎ目部に使用した場合を示す平面図である。
【図５】 図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】 レール弾性締結装置の配置例を示すレール継ぎ目部の側面図である。
【図７】 レール弾性締結装置の別の配置例を示す図６相当図である。
【図８】 レール高さ調整板の変形例を示す図５相当図である。
【符号の説明】
１ レール弾性締結装置
２ タイプレート
２ａ レール取付部
２ｂ 起立壁
２ｄ ボルト取付用凹部
２ｆ 段差部
３ ベースプレート
４ 弾性部材
１１ まくら木
１４ レール高さ調整板
１４ａ 突出部
２１ レール締結用ボルト
２２ ナット
２３ 板バネ部材
３１ 継ぎ目板
Ａ 第１締結具
Ｂ 第２締結具
Ｒ レール
Ｒａ レール底部
Ｒｂ レール腹部

Claims (1)

1. 互いに長さ方向に対向する一対のレール端部同士が、該両レール端部のレール腹部にそれぞれ固定された継ぎ目板により結合されてなるレール継ぎ目部を、まくらぎ又はスラブ盤に弾性的に締結するためのレール弾性締結装置であって、
   上面にレール取付部が設けられ、該レール取付部に第１締結具を介して上記レール継ぎ目部におけるレール底部が取り付けられるように構成されたタイプレートと、
   上記タイプレートの下側に配設され、第２締結具を介して上記まくらぎ又はスラブ盤に取り付けられるベースプレートと、
   上記タイプレートとベースプレートとの間に介装された弾性部材とを備え、
   上記タイプレート上面において上記レール取付部のレール敷設方向と直交する方向の両側に、上方に起立しかつレール敷設方向に延びる起立壁がそれぞれ形成され、
   上記各起立壁は、該起立壁の上面の高さが低くなるように形成された段差部と、該段差部の上面に、レール敷設方向と直交する方向から見て略逆Ｔ字状をなすように形成されたボルト取付用凹部とを有し、
   上記第１締結具は、上記各ボルト取付用凹部に対し、ねじ部が上記段差部の上面から上側に突出するように取り付けられるレール締結用ボルトと、該レール締結用ボルトのねじ部に螺合するナットと、上記ねじ部が挿通される貫通孔を有し、該貫通孔にねじ部を挿通してその上から上記ナットを締め付けることにより、上記レール取付部に載置されたレール継ぎ目部におけるレール底部を下方に押圧するように構成された板バネ部材とからなり、
   上記タイプレート上面のレール取付部上に、レール高さ調整板が設けられ、
   上記両起立壁は、上記タイプレート上面のレール敷設方向全体に亘って形成され、
   上記段差部は、一方の起立壁の上面におけるレール敷設方向一端部側と、他方の起立壁の上面におけるレール敷設方向他端部側とにそれぞれ形成され、
   上記レール高さ調整板の下面のレール敷設方向両端部に、該下面から下方に突出しかつレールの伸縮に伴って該レール高さ調整板がレール敷設方向に移動するのを規制する突出部がそれぞれ形成されていることを特徴とするレール弾性締結装置。

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