JP3955861B2 - レール締結装置 - Google Patents

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例を図１１、図１２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も弛みは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、レール締結装置の改良を施したもの（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、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。

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。又、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置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ったりで、完全なものではない。更に締結のために工数も多く必要とし、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装置であっても、必ずしも確実性のあるものではない。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。

上記目的を達成するために、次の手段を採る。即ち、
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係止部と上部規制部を有するショルダーと、前記係止部を貫挿状態で上部に突き出させ、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係止部に差込み位置規制される係止部材とからなり、前記係止部材は、前記係止部に差し込まれたとき前記押え部材との位置を規制する規制部が設けられているものであることを特徴とする。

本発明２のレール締結装置は、本発明１において、
前記係止部材は、前記係止部に差し込まれたとき前記係止部との位置を規制して離脱防止する規制部が設けられているもの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または２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４のレール締結装置は、本発明１または２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、各構成体の位置を物理的に規制する構造にしたので、確実かつ短時間で締結作業ができ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、絶縁性のある締結装置の構成となった。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、上部には上方に突き出た状態の係止部３ｂが設けられたものである。又このショルダー３の上面の端部には突起部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、図２に示すようにショルダー３側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に交叉して嵌りこむことにより、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は一部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の上方には支柱の形態で係止部３ｂが立設されている。この係止部３ｂは上方端部が外方に張り出しフランジ６を構成している。このフランジ６の根元が係止機能を有する。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の中央部には穴７ａが設けられ、この穴７ａに係止部３ｂ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。このバネクリップ７が設置されるとき係止部３ｂが穴７ａを貫挿し上方に突き出される。バネクリップ７は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。この突き当てはレールの長手方向及び長手方向と直角方向の位置を規制している。

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がバネクリップ７の前後左右方向の位置を規制する構成になっている。次に係止部材８をバネクリップ７の上面とショルダー３の係止部３ｂの間にバネクリップ７の弾性力に抗して差込む。係止部材８は、差込まれるときの係止部通過溝８ａが設けられたものでコ字形状の板状部材である。この形態の説明ではコ字形状の板状部材としているが、形状に限定はされない。又、係止部材８には差込み方向先端部に上方に突き出した凸部８ｂと、レール１の長手方向に沿う両端部に規制部８ｃが設けられている。

係止部材８は差込まれるとき規制部８ｃに規制されバネクリップ７に跨り、このバネクリップ７を弾性力に抗して押圧し弾性変形させ位置規制されながら案内される。係止部材８が位置規制案内され最終端まで押し込まれると、先端の凸部８ｂは係止部３ｂのフランジ６から外れバネクリップ７の弾性変形の弾性力により、フランジ６端部に引っかかる。この凸部８ｂがフランジ６端部に引っかかることに加え、差込方向の左右両端部は前述のように規制部８ｃがバネクリップ７に規制されているので、係止部材８は前後左右方向が規制され係止部３ｂとバネクリップ７から外れない状態となる。

このように締結装置としては、レール１の締結は、弾性力のみでなく物理的に拘束される状態で、バネクリップ７を弾性力に抗して押圧すると、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。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に締結されることになり、外部から強制的に外力が加わらない限り物理的拘束で弛み位置ずれが生じ外れることはない構成となる。

位置規制について、バネクリップ７をショルダー３の突起部３ｃ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５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１１に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。

又、図６、図７は他の実施の形態であるが、図に示すように係止部材１３は係止部１４に対し、差込後、差込方向の左右を係止部１４に挟まれて位置規制するようにし、且つ差込方向の前後に突起部１３ａを設ける構成にしてもよい。この構成の係止部１４はショルダー１１の両端部から立設状態となっている。バネクリップ１５は前述同様にショルダー１１と絶縁ゲージブロック５に跨って設置されている。又、バネクリップ１５の一端１５ｂがショルダー１１の突起部１１ｃに当接する構成も前述同様である。従って、バネクリップ１５と係止部材１３はこの係止部１４に挟まれて差込まれる。この形態の場合は係止部材１３に係止部１４の通過可能な溝を設ける必要がなく、又、バネクリップ１５にも穴を設ける必要はない。

更に、図８の部分平面断面図に示すように、係止部１６に穴１６ａを設けて、係止部材１７を差込先端部を２つ割りの弾性変形可能な鉤部材１７ａとして構成し、この係止部材１７が係止部１６の穴１６ａに差し込まれた後、鉤部材１７ａが弾性力で開き穴１６ａ端部に引っかかる構成にしてもよい。尚、引っかかった後、鉤部材１７ａ間にボルト等をねじ込み弾性変形防止するようにしてもよい。

図９、図１０は、更に他の実施の形態を示すものである。この形態は係止部材１８を係止部１９の外側から弾性変形で差込み被せるようにしたものである。バネクリップ２０上に突き出された係止部１９はフランジ形状をなし、このフランジの首部１９ａに係止部材１８を弾性力に抗して押し広げ押し込む。押し込まれた係止部材１８は鉤部１８ａが首部１９ａに弾性力で引っかかり規制される。同時に係止部材１８の両端に設けられた突起部１８ｂが係止部１９の両端を挟み規制する。従って、この形態の場合も係止部材１８は係止部１９に対し物理的に前後左右を規制されて離脱しない構成となる。

このように、本発明は、構成部材の相互間が仮に弛みが生じても、前後左右方向が物理的にずれることがない規制構成にしている。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、しかも位置ずれが物理的に防止された状態で、絶縁状態を維持する構成になっている。このように構造的には簡素で強制的な外力がない限り絶対外れない形態にしており、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。

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、ショルダーに対するバネクリップの他の規制構成を示す断面図である。 図６は、係止部に係止部材を係止させる他の規制構成を示す部分断面図である。 図７は、図６の平面図である。 図８は、穴の設けられた係止部に係止部材を係止させた規制構成を示す部分平面断面図である。 図９は、係止部に係止部材を係止させる更に他の規制構成を示す部分断面図である。 図１０は、図９の平面図である。 図１１は、従来の例を示す断面図である。 図１２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…フランジ
７…バネクリップ
８…係止部材

Claims (4)

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係止部と上部規制部を有するショルダーと、
   前記係止部を貫挿状態で上部に突き出させ、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係止部に差込み位置規制される係止部材とからなり、
   前記係止部材は、前記係止部に差し込まれたとき前記押え部材との位置を規制する規制部が設けられているものである
   ことを特徴とするレール締結装置。
2. 請求項１に記載されたレール締結装置において、
   前記係止部材は、前記係止部に差し込まれたとき前記係止部との位置を規制して離脱防止する規制部が設けられているものである
   ことを特徴とするレール締結装置。
3. 請求項１または２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。
4. 請求項１または２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。
   

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