JP4190183B2 - Adjustable rail rail fastening assembly and method of use - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調節可能な鉄道レール締付アセンブリーとその使用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄道の安全で且つ円滑な運転のために、レールの水平な走行面を常に維持することが明らかに望ましい。バラスを敷いた線路では、枕木を持ち上げ、レールの高さを回復させることができる。しかしながら、このことは、バラスを敷いていない線路では不可能であるから、多くの場合には、レール足部が取り付けられる面に対するレール足部の高さを調節することの可能性が要求される。これをする必要性は、基本的には3つの要因、すなわち、第1に、ベーススラブのあまり精密でないゆえに、より安価な構造を見込み、レールヘッド高さの最終調節を締め付けによって行う要因、第2に、スラブ又はスラブの下の地面の沈下を見込む要因、第3に、新たなレールのヘッドを擦り減ったレールのヘッドに合わせるように研削する必要性なしに、破壊又は欠陥の場合の擦り減ったレールの長さに新たなレールの部分を挿入する要因、から起こる。ある場合には、レールが固定されるベースプレートが、ほとんど全体にレール高さ調節の可能性を考慮するように設けられ、シムがレールの高さを調節するためにベースプレートの下に配置される。これは費用のかかるオプションであり、スラブトラック上のベースプレートの必要性を回避する方法を見出すことが望ましい。
【0003】
レールを正確な高さで支持するばかりでなく、レールを移動させたり、座屈しないようにレールを締め付けなければばらない。レールを固定するために使用されるあらゆるスプリングクリップは、それらが反作用することができる或る種の取付具を必要とする。このことは、ある場合には、ナット及びボルトによって行われ、他の場合には、通常、肩と呼ばれる名目上固定された幾何学的形態の構成部品によって行われる。2つの締付方法のいずれかを採用し、レールをその最低公称位置から引き揚げようとする場合、これは、所要厚みのシムをレール足部の下に配置することによって行われる(コストを減らすために最低位置は通常、公称位置であるから、調節が必要とされなげればシムを必要としない)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ねじ締付具を使用する場合には、固定ベースに対する締付高さを、使用されるナット又はねじを程よい程度に締めることによって所定の締付力を維持しながら、ある程度まで調整することができる。しかしながら、この場合の調節可能な範囲を、疲れ破損なしにボルト又はねじに加えることのできる許容可能なモーメントによって厳しく制限してもよい。このモーメントは、線路に発生し、且つレール足部を介して締付具に加えられる横力の成分によって生じ、レールがベースの上により高く持ち上げられ、そしてモーメントアームが増すと増大する。さらに、ねじ山を有する締付装置は、多くの鉄道がそれらに賛成しないことを意味する多くの欠点を有する。とりわけ、ナット及びねじくぎがゆるんで、締付荷重のロスをもたらす傾向、及び逆にねじ山が錆びて、大変維持しにくくなる傾向がある。この理由のために、自己引張ばねクリップが大変広く使用されている。
【0005】
このような自己引張ばねクリップが使用される場合には、クリップの少なくとも1つの部分(トウ)が常にレールに当たり、少なくとも2つの部分が肩又は枕木に当たる。クリップがレールに加える締付荷重が、レールをたわませる程度で左右され、そしてアセンブリーのこれら2つの部分の相対的な高さに左右されるので、締付力はレールの高さを調節するときに変動する。締付力のあるわずかな変動は通常は、許容されるけれども、クリップたわみが小さくなりすぎると、レール締付力は許容できないぐらいに小さくなり、一方、レール締付力が大きくなりすぎると、クリップに過度の応力がかかる。2つの部分の相対的な高さが変わるとき、クリップの配向もまた変わる。これは、クリップが通常、一定の配向で最大に働くように設計されているので、性能の低下につながる。例えば、レール足部の上面と同一平面にあるように設計された、クリップのトウの平らな支持面がもはやそうでない場合には、クリップのトウの縁はレール足部又は絶縁体に食い込むかもしれない。
【0006】
可能であるが、全く実用的でない1つの解決法は、異なる形状のクリップの全種類を開発することである。種々の構成部品を開発し、製造し、供給し、取り付け、調節し、保持することの難しさは容易に明らかである。
【0007】
米国特許第4470543号(グレイ)は、回転可能なコアを有する、高さ調節を行うための手段を有し、この手段は、拡大された肩の中央の丸い孔に差し込む、スプリングレールクリップの中央の脚を受け入れるための真円でない孔を有する。肩のコアの回転によって、レール基礎に対する中央脚部の高さを調節する。しかしながら、これは、肩及びコアが適度な調節範囲に関しても、極めて大きくなければならないので、著しく効率的な調節を行う手段ではない。さらに、グレイ装置は、クリップヒールシートの下に置かなければならない多数の異なる厚みのシムを必要とする代わりに、一定のクリップ配向を維持する。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の側面によれば、鉄道レール締付アセンブリーのスプリングレールクリップを保持するためのアンカー装置を提供するものであり、装置は、装置が使用状態にあるときにレール基礎に固定されるアンカーステム部品と、スプリングレールクリップを保持するための、前記アンカーステム部品と係合可能なクリップ保持ヘッド部品と、を有し、レール基礎に対するレールクリップの高さは、アンカーステム部品に対する装置のクリップ保持ヘッド部品の位置によって決定され、前記アンカーステム部品に対する前記クリップ保持ヘッド部品の位置の調節は、クリップ保持ヘッド部品の並進運動によって行われる。
【0009】
このようなアンカー装置は、より簡単な高さ調節を可能にし、同時にグレイ配置の欠点を回避する。
【0010】
本発明の第2及び第3の側面によれば、このようなアンカー装置用のクリップ保持ヘッド部品及びアンカーステム部品を提供するものである。
【0011】
アンカーステム部品に対するクリップ保持ヘッド部品の意図しない垂直方向のずれを回避するために、装置は望ましくは、アンカーステム部品とクリップ保持ヘッド部品が係合したときに両者間の相対的な垂直移動を阻止するための手段からなる。
【0012】
このような手段は、アンカーステムとクリップ保持ヘッド部品の互いに接触している面に設けられるのがよく、好ましくは、鋸歯のような組み合う要素からなるのがよい。
【0013】
鋸歯の寸法は、好ましくは、装置が使用状態にあるときに、レール上のスプリングレールクリップの締付力の変動が、アンカーステム部品に対する前記クリップ保持ヘッド部品の位置の各ステップ変化で、できるだけ小さくなるように選択される。基礎に対するレールの高さを、無限に小さなステップで調節することができ、この高さは、レールの下に配置されるシムの厚みによって決定される。鋸歯の寸法を小さくする理由は、クリップ保持ヘッド部品の高さのステップ変化によって引き起こされるトウ荷重の変動を制限するためである。例えば、クリップの公称トウ荷重を与えるクリップの公称たわみが12.5mmであり、そして鋸歯のピッチが3mmであるならば、クリップの取付たわみ、それゆえに、レールに加えられるトウ荷重は、±1.5mm又は±10%以上変動しない。
【0014】
鋸歯のような組み合う要素の代わりに、大きな摩擦抵抗を有する部品を設け、垂直移動を阻止してもよい。
【0015】
2つの構成部品の不測の係合外しを回避するために、装置は、好ましくは、装置が使用状態にあるときに、前記アンカーステム及び前記クリップ保持ヘッド部品を互いに押し付けるための、前記アンカーステム部品及び前記クリップ保持ヘッド部品のそれぞれ互いに向かい合った部分の間に位置決めされたくさび手段を有する。好ましい実施形態では、くさび手段の望ましくない横移動(例えば、レールの長手方向軸線に平行な方向の移動)を阻止するために、アンカーステム部品及び前記クリップ保持部品の前記互いに向かい合った部分の少なくとも1つに、前記くさび手段に設けられた手段と協働するための手段が設けられている。
【0016】
このような手段は、組み合う要素、好ましくは垂直方向の鋸歯を有するそれぞれの領域からなるのがよい。クリップ保持ヘッド部品の一方の互いに向かい合った部分に設けられた鋸歯状領域の長さは、くさび手段に設けられた鋸歯状領域の長さよりも短いのがよい。
【0017】
適当であれば、クリップ保持ヘッド部品は、多数の異なるクリップタイプ、例えば、(一平面内でほぼM形である−ヨーロッパ特許第0619852号参照)パンドロールファーストクリップ、又はパンドロールセーフロックレール締付クリップ(米国特許第4313563号参照)のいずれか1つを保持するように形成されるのがよい。クリップ保持ヘッド部品がM形レールクリップを保持するように形成されるとき、クリップ保持ヘッド部品は、望ましくは、クリップが使用状態にあるときにM形レールクリップのような脚部を受け入れ且つ保持するための、一対の間隔を隔てたクリップ保持壁からなり、前記アンカーステム部品は、装置が使用状態にあるときに前記クリップ保持壁の間に位置決めされる。それぞれの設計によって、スプリングレールクリップのあるタイプに適したクリップ保持ヘッド部品の代わりに、異なる種類のスプリングレールクリップを保持するのに適するように形成される他のクリップ保持ヘッド部品を使用してもよい。
【0018】
本発明の第4側面によれば、本発明の第1側面を具体化したアンカー装置を使用したレール締付アセンブリーを変更する方法を提供するものであり、この方法では、レール締付アセンブリーのアンカー装置の少なくとも1つのクリップ保持ヘッド部品の代わりに、最初に述べたクリップ保持ヘッド部品のスプリングレールクリップと異なる種類のスプリングレールクリップを保持するのに適するように形成される他のクリップ保持ヘッド部品を使用する。
【0019】
装置には、アンカーステム部品とクリップ保持ヘッド部品を運搬中及び又は取付中に互いに係止し、装置を取り扱うのを容易にするための手段が設けられるのがよい。その上、クリップ保持ヘッド部品が、クリップを(クリップがレールに当たらない)組み立て前の位置に保持することができるように設計されていれば、アセンブリーの取付はいっそう簡単になる。
【0020】
アンカー装置のクリップ保持ヘッド部品は、好ましくは、アンカー装置が使用状態にあるとき、クリップ保持ヘッド部品を鉄道レールから電気的に絶縁するためのサイドポスト絶縁体を担持する。
【0021】
本発明の第5側面によれば、このようなサイドポスト絶縁体を担持する、本発明を具体化したアンカー装置を使用する方法を提供するものであり、この方法では、前記サイドポスト絶縁体の代わりに、鉄道レールとアンカー装置の前記クリップ保持ヘッド部品との間にある部分に、最初に述べたサイドポスト絶縁体の全体の厚さと異なる全体の厚さを有する、他のサイドポスト絶縁体を使用し、それによって横方向のレール位置調節を成し遂げてもよい。
【0022】
従って、サイドポスト絶縁体の代わりに、鉄道レールと、最初に述べたサイドポスト絶縁体のアンカー装置と異なるアンカー装置の前記クリップ保持ヘッド部品との間にある部分に、最初に述べたサイドポスト絶縁体の全体の厚さと異なる全体の厚さを有する、他のサイドポスト絶縁体を使用することができる。かくして、小さな横方向の調節を、変動する厚みを有するサイドポスト絶縁体によって行うことができ、レール足部上のクリップのトウ接触の位置を変える。
【0023】
本発明の第6側面によれば、本発明を具体化したアンカー装置を使用するレール締付アセンブリーの横方向のレール位置を調節する方法を提供するものであり、この方法では、レール締付アセンブリーの少なくとも1つのアンカー装置のクリップ保持ヘッド部品の代わりに、レール足部と、最初に述べたクリップ保持ヘッド部品の装置と異なる装置のアンカーステム部品との間にある部分に、最初に述べたクリップ保持ヘッド部品の全体の厚さと異なる全体の厚さを有する、他のクリップ保持ヘッド部品を使用する。
【0024】
かくして、横方向のレール位置調節をさらに容易にするために、前記クリップ保持ヘッド部品の代わりに、レール足部と、最初に述べたクリップ保持ヘッド部品の装置と異なる装置の前記アンカーステム部品との間にあるような部分に、最初に述べたクリップ保持ヘッド部品の全体の厚さと異なる全体の厚さを有する、他のクリップ保持ヘッド部品を使用してもよい。従って、ステムの鋸歯状面に当たる肩の鋸歯状後面と、サイドポスト絶縁体が当たる肩の前面との間の寸法が変化するように、異なる幾何学的形態の変形肩ヘッドを追加的に供給することによって、より大きな横方向の調節を行うことができる。正しい組合せで使用される肩の3つの寸法は、レール足部に対するクリップのトウ接触点の変動のない、3つのステップの横方向のレール位置調節を考慮に入れる。
【0025】
前記クリップ保持ヘッド部品を、例えばボルトによって前記アンカーステム部品に締め付けてもよい。
【0026】
【発明の実施の形態】
例示のために添付図面を参照する。
本発明を具体化したレール締付アセンブリーでは、弾性パッドに着座するレールは一対の締付具によって固定され、各締付具は、M形のスプリングレールクリップと、ベースに固定された剛体のアンカーステム部品と、M形のスプリングレールクリップを保持する、剛体の調節可能な肩又はクリップ保持ヘッド部品と、からなる。アセンブリーの各締付具は、レールをクリップ及びアンカー装置から分離する、2つの電気絶縁体部品(サイドポスト及びトウ)を備えている。アンカー装置は肩をステムに保持する係止部品を有する。係止部品をゆるめた後、或いは取り外した後、調節可能な肩(クリップ保持ヘッド)を、固定(アンカー)ステム部品に関して垂直方向に上下に移動させることができる。係止部品は、一旦、調節可能な肩が正しい垂直位置にあると、再び使用される。調節可能な肩部品は、ステムと組み合い、スプリングクリップが肩部品に係合されるときに、スプリングクリップによって肩部品に加えられる不平衡な力によって引き起こされるモーメントによって適所に保持される。係止部品は、このモーメントの作用によりステムに対する調節可能な肩の回転を阻止する。線路では、交通によって加えられる荷重により、調節可能な肩に加えられた横方向の荷重成分は、調節可能な肩を介してステム部品に伝えられ、回転に抵抗するように作用するモーメントを付与する。大きな摩擦を促進する鋸歯状面が2つの組み合う面に設けられている。鋸歯は、肩位置の各ステップ変化で、締付力の変動をできるだけ小さくさせるように、できるだけ小さい。垂直方向の調節ステップの寸法は無限に小さく、パッドの下に配置されるシムの厚みによって決定される。
【0027】
図1は、コンクリートレール基礎2によって支持されたフランジ足付鉄道レール1と、スプリングレールクリップ3及びアンカー装置(又は肩)4をそれぞれ有する一対のレール締付具と、を有する鉄道レール締付アセンブリーを示す。各アンカー装置4は、アンカー装置を隣接したレールから電気的に絶縁するためのサイドポスト絶縁体5を担持する。レール1は、レールの足部とその下のレール基礎2との間に設置されたレールパッド6によって保護される。各スプリングレールクリップ3は、クリップ3をレールから電気的に絶縁するためのトウ絶縁体7を担持する。
【0028】
アンカー装置4を、図2a及び図2bを参照してより詳細に説明する。これらの図2a及び図2bは、アンカー装置が使用中であるときに、それぞれ、アンカー装置にスプリングレールクリップ3を取り付けた状態と取り付けていない状態で、レールに最も近い側(「前」)から見たアンカー装置4の斜視図を示し、図2c及び図2dは、アンカー装置が使用中であるときに、レールから最も遠い側(「後」)から見たアンカー装置4の斜視図を示す。アンカー装置4は、アンカーステム部品40と、サイドポスト絶縁体5が設置されるクリップ保持ヘッド部品41と、テーパーくさび43と、を有する。
【0029】
図3a乃至図3cは、より詳細なアンカーステム部品40を示す。アンカーステム部品40は、使用中のときコンクリート基礎2の高さより上に延びる上部分400と、使用中、アンカーステム部品40をコンクリート基礎2に固定するようにコンクリート基礎2の中に延びる下部分401と、を有する。下部分401は、上部分400の下に直接位置決めされたテーパー部分402と、コンクリート基礎2からのアンカーステム部品40の取り外しに抵抗するために、テーパー部分402の下に、大きい直径部分404aを有する部分404で終わる脚部403と、コンクリート基礎2への挿入を援助し、一旦コンクリートが凝固すると引き抜きに抵抗するように形成された自由端部分404bと、を有する。上部分400は、間隔を隔てた一対の立上り部405を有し、この立上り部405は、下端が、下部分401に隣接するベース部材406によって結合され、上端が、上部分400に強度を与えるように設けられた補強(クロスバー)部分407によって結合される。立上り部405はベース部材406の端部から固定される。開口部408が立上り部405の前面間に構成されている。
【0030】
上部分400の片面は、鋸歯状領域409a,409bを有し、この鋸歯状領域409a,409bはそれぞれ、立上り部405の面405aに沿って、且つベース部材406の部分をおおって延びる。例えば、鋸歯状領域409a,409bの間のほぼ中間で延びる、さらなる鋸歯状領域409c(図示せず)があってもよい。鋸歯状領域409a,409bの間の開口部の寸法は、立上り部405の前面間でベース部材406から上方に延びる下壁406aがあるために、立上り部405の背面の開口部408aの寸法よりも小さい。壁406aは、それに沿った中ほどに幅の広いノッチ406bを有する。
【0031】
図4a乃至図4dを参照すると、クリップ保持ヘッド部品41は間隔を隔てた2つのクリップ保持壁410を有し、このクリップ保持壁410は互いに平行に延びて、互いに向かい合った面にそれぞれのレールクリップ係合部分411を有する。クリップ保持壁410は、該クリップ保持壁410の下コーナー間に延びる細長い部材412によって互いに接合される。クリップ保持壁410のこのような各コーナーに、それぞれのスロット410aが形成される。細長い部材412は、一方のクリップ保持壁410が他方のクリップ保持壁410よりも厚くなるように、厚さがテーパーしている。テーパーした細長い部材412の内面に沿うほぼ中間に鋸歯状領域412aがある。クリップ保持ヘッド部品40は、実質的に滑らかな外側面を有する壁414からなる前面部分413を有する。壁414は、サイドポスト絶縁体5を保持するのに役立つ部分414a,414bを有する。上端が補強リブ417によって互いに接合された2つの間隔を隔てた壁415a,415bは、壁414の上に延びている。鋸歯状領域416a,416bが、壁414及び壁415a,415bのそれぞれの内面に形成される。さらなる鋸歯状領域416c(図示せず)を、例えば、鋸歯状領域416a,416b間のほぼ中間に設けてもよい。壁415aと壁415bとの間で、壁414の上部から棚418が延びる。棚418は、棚418に沿う中間に、棚418の平面内で突出する突出部418aを有する。開口部419が、壁415a,415bの上部分の間、補強リブ417と棚418との間に構成される。
【0032】
図4dに示すように、クリップ係合部分411の間の間隔は、クリップ保持ヘッド部品41をアンカーステム部品40の上部分400の上に配置するのにまさに十分である。このような形態では、鋸歯状領域409a,409b(409c)を、所望な垂直位置で鋸歯状領域416a,416b(416c)とそれぞれ係合して配置することができる。かくして、アセンブリーの高さ調節を、クリップ保持ヘッド部品41が、コンクリート基礎2に関して所望な高さにあるように、鋸歯状領域409a,409bを使用して、アンカーステム部品40とクリップ保持ヘッド部品41を組み合わせることによって、且つ、シムをレールパッド6の下に配置することによって成し遂げることができる。
【0033】
鋸歯状領域409a,409bの代わりに(或いはそれに加えて)、2つの構成部品40,41の所望な高さ設定を維持するのに他の手段を採用してもよい。例えば、図5a及び図5bに示すような変形実施形態では、鋸歯状領域409a,409bを省略し、テーパーくさび50を設ける。使用中、テーパーくさび50は、アンカーステム部品40の補強部分407の下側と、クリップ保持ヘッド部品41の補強リブ417の上部との間の間隙に打ち込まれる。補強リブ417は、くさび50を適所に係止するように、本実施形態ではくさび50及び補強部分407の下に延びる。
【0034】
図7a乃至図7cに示すように、部品40,41はテーパーくさび43によって接触が保たれるのがよく、このテーパーくさび43は、一旦、部品40,41が所望な形態にあると、アンカーステム部品40の背面とクリップ保持ヘッド部品41の細長い部材412との間の間隙に挿入されるのがよい。くさび43には、そのほぼ中間に垂直方向の鋸歯を有する鋸歯状領域431が形成され、この鋸歯状領域431は、アンカーステム部品40に向かい合う細長い部材412の面に形成された、同様であるが、それより短い、鋸歯状領域412aと噛み合う。図8a及び図8bに示すように、くさび43は、クリップ保持壁410のスロット410aに挿入される。2つの構成部品40,41の寸法公差のために、2つの構成部品40,41間の間隙は変動することがあるから、くさび43の位置は、所定寸法を有する特定なアセンブリーにどんな間隙が存在しても吸収するように横方向に変化する。組み合う鋸歯に加えて、くさび43は、レールクリップ3がアンカー装置4の中に打ち込まれるとき、レールクリップ3によって適所に保持される。くさび43及び細長い部材412の鋸歯の種々のパターンが可能である。くさびは、鋳鉄又はプラスチックで作られるのがよい。
【0035】
くさび43の代わりに(或いはそれに加えて)、2つの構成部品40,41の不測の外れを防止するために他の手段を採用してもよい。例えば、変形実施形態を示す図6に示すように、アンカーステム部品40Aとクリップ保持ヘッド部品41Aは、ボルト60によって一緒にボルト締めされ、このボルト60は、クリップ保持ヘッド部品41Aの必要以上に大きい孔の中を通り、横荷重が孔を介してボルト60にではなくアンカーステム部品40Aに伝えられるようにする。ボルト60は、2つの機能、すなわちクリップ保持ヘッド部品41Aが、鋸歯409a,409bを移動させる垂直方向にアンカーステム部品40Aに対して移動するのを防止する機能と、クリップ保持ヘッド部品41Aが、くさび43を移動させる横方向にアンカーステム部品40Aに対して移動するのを防止する機能と、を提供する。
【0036】
図に示すクリップ保持ヘッド部品41は、ヨーロッパ特許第0619852号に開示された種類のM形レールクリップを受け入れるようになっている。このようなクリップは、クリップ係合部分411の下面と、クリップ保持ヘッド部品41のクリップ保持壁410と、アンカーステム部品40の立上り部405によって構成される(図9に示す)通路440の中にM形クリップの外側の脚を挿入することによって、アンカー装置4に取り付けられる。部分411の下面は、クリップが装置に打ち込まれるときに、M形クリップの外側の脚を下方にたわませるように形成され、突出部(レッジ)418aによって案内される、クリップの内側のU形レール支持部分は、開口部408a、開口部408及び開口部419の中を通り、ついにはクリップはレール1に当たるようになる。
【0037】
アンカー装置4が使用される位置へのアンカー装置4の運搬及び取付け中、アンカー装置部分40とクリップ保持ヘッド部品41を、くさび43で互いに係止するのがよい。
【0038】
前述のように、壁415a,415bの鋸歯状面と前面414との間の距離d(図4d参照)が1つの距離から次の距離に変化するように、異なる形状の変形クリップ保持ヘッド部品41を追加として供給することによって大きな横方向のレール調節を行ってもよい。これは、各レール締付アセンブリーが2つのアンカー装置4を含むそれぞれの配置を示す図10a乃至図10cに図示され、一方のアンカー装置4は、距離dが標準寸法aであるクリップ保持ヘッド部品41を有し、他方のアンカー装置4は、距離dが、a’=a+xの場合のより大きな寸法a’であるより大きなクリップ保持ヘッド部品41’を有する。各クリップ保持ヘッド部品41,41’は、下にあるレール基礎に固定されたアンカーステム部品40と協働する。図10aに示すように、標準的なレールの間隔、すなわちゲージGを成し遂げるために、より大きなクリップ保持ヘッド部品41’は、レール1の「フィールド」(外)側に配置される。図10bでは、より大きな2つのクリップ保持ヘッド部品41’が、左手のレール1の「ゲージ」(内)側にあるように、(左手側の)片方のレール締付アセンブリーのクリップ保持ヘッド部品41,41’をそっくり交換することによってゲージをG+xに増大させた。図10cでは、より大きな2つのクリップ保持ヘッド部品41’が、右手のレール1の「ゲージ」側にあるように、他方(右手)のレール締付アセンブリーのクリップ保持ヘッド部品41,41’をさらにそっくり交換することによって、ゲージをさらにG+2xに増大させた。
【0039】
ベーススラブの構造のより広範な公差を考慮に入れ、及び又はベーススラブの沈下又は移動に続いて調節をして、及び又はあるレール部分と異なる足幅のレール部分との交換に続いて調節をするために、アセンブリーのより重要な横方向の調節を、同じ手段で行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を具体化したアンカー装置を有する鉄道レール締付アセンブリーを示す。
【図2a】 レール締付クリップを有する正面斜視図である。
【図2b】 レール締付クリップを有しない正面斜視図である。
【図2c】 レール締付クリップを有する背面斜視図である。
【図2d】 レール締付クリップを有しない背面斜視図である。
【図3a】 図2a乃至図2dのアンカー装置の部品の正面図である。
【図3b】 図2a乃至図2dのアンカー装置の部品の側面図である。
【図3c】 図2a乃至図2dのアンカー装置の部品の平面図である。
【図4a】 図2a乃至図2dのアンカー装置の他の部品の正面図である。
【図4b】 図2a乃至図2dのアンカー装置の他の部品の側面図である。
【図4c】 図2a乃至図2dのアンカー装置の他の部品の平面図である。
【図4d】 図3a乃至図3c、及び図4a乃至図4cに示された部品の組み合わせの平面図を示す。
【図5a】 本発明の変形実施形態の斜視図を示す。
【図5b】 本発明の変形実施形態の断面図を示し、レールの軸線に垂直な垂直面におけるアセンブリーの中心線を通る断面である。
【図6】 本発明の他の実施形態の斜視図である。
【図7a】 図2a乃至図2dのアンカー装置のさらなる部品の正面図を示す。
【図7b】 図2a乃至図2dのアンカー装置のさらなる部品の側面図を示す。
【図7c】 図2a乃至図2dのアンカー装置のさらなる部品の平面図を示す。
【図8a】 図2a乃至図2dのアンカー装置の平面図を示す。
【図8b】 図2a乃至図2dのアンカー装置の側面図を示す。
【図9】 レール軸線に平行な垂直面による図2dのアンカー装置の断面図を示す。
【図10a】 軌間ゲージの変化を成し遂げるために、本発明を具体化したアンカー装置をいかに使用するかを示した概略図である。
【図10b】 軌間ゲージの変化を成し遂げるために、本発明を具体化したアンカー装置をいかに使用するかを示した概略図である。
【図10c】 軌間ゲージの変化を成し遂げるために、本発明を具体化したアンカー装置をいかに使用するかを示した概略図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to adjustable rail rail fastening assemblies and methods of use thereof.
[0002]
[Prior art]
It is clearly desirable to always maintain a horizontal running surface of the rail for safe and smooth operation of the rail. On railroad tracks, you can lift the sleepers and restore the rail height. However, this is impossible with a track without a ballast, and in many cases, the possibility of adjusting the height of the rail foot relative to the surface on which the rail foot is attached is required. . The need to do this is basically three factors: first, the less precise construction of the base slab, which allows for a cheaper structure and the final adjustment of the rail head height by tightening, 2) Factors in anticipation of slabs or ground subsidence under the slabs; and 3) rubbing in the event of breakage or defects without the need to grind the new rail head to match the worn rail head. Arises from the factor of inserting a new rail part, to the reduced rail length. In some cases, a base plate to which the rail is fixed is provided almost entirely to allow for rail height adjustment possibilities, and a shim is placed under the base plate to adjust the rail height. This is an expensive option and it would be desirable to find a way to avoid the need for a base plate on the slab track.
[0003]
In addition to supporting the rail at the correct height, the rail must be tightened so that it does not move or buckle. Any spring clips used to secure the rails require some sort of fixture that they can react against. This is done in some cases by nuts and bolts, and in other cases by nominally fixed geometric components, usually called shoulders. If one of the two fastening methods is used and the rail is to be lifted from its lowest nominal position, this is done by placing a shim of the required thickness under the rail foot (to reduce costs). The lowest position is usually the nominal position, so no shim is required unless adjustment is required).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When using a screw fastener, the tightening height of the fixed base can be adjusted to some extent while maintaining a predetermined tightening force by moderately tightening the nut or screw used. . However, the adjustable range in this case may be severely limited by the allowable moment that can be applied to the bolt or screw without fatigue failure. This moment is generated by the component of the lateral force generated on the track and applied to the fasteners via the rail feet, and increases as the rail is lifted higher above the base and the moment arm increases. Furthermore, screwed fastening devices have a number of drawbacks which means that many railways do not agree with them. In particular, nuts and screws are loosened, tending to cause a loss of tightening load, and conversely, screw threads rust and tend to be very difficult to maintain. For this reason, self-tension spring clips are very widely used.
[0005]
When such a self-tensioning spring clip is used, at least one part (toe) of the clip always hits the rail and at least two parts hit the shoulder or sleeper. The tightening force adjusts the height of the rail, because the clamping load that the clip applies to the rail depends on the degree to which the rail is deflected and depends on the relative height of these two parts of the assembly. Sometimes fluctuates. Although slight fluctuations in the clamping force are usually acceptable, if the clip deflection becomes too small, the rail clamping force becomes unacceptably small, while if the rail clamping force becomes too large, the clip Excessive stress is applied. When the relative height of the two parts changes, the orientation of the clip also changes. This leads to performance degradation because the clip is usually designed to work maximally with a constant orientation. For example, if the clip toe's flat support surface, designed to be flush with the top surface of the rail foot, is no longer, the clip toe edge may bite into the rail foot or insulator. Absent.
[0006]
One solution that is possible but not practical is to develop all kinds of clips of different shapes. The difficulty of developing, manufacturing, supplying, installing, adjusting and holding various components is readily apparent.
[0007]
U.S. Pat. No. 4,470,543 (gray) has a means for making a height adjustment with a rotatable core, which is inserted into a round hole in the center of the enlarged shoulder, the center of the spring rail clip Non-round holes for receiving the legs. The height of the central leg relative to the rail foundation is adjusted by the rotation of the shoulder core. However, this is not a means of making a remarkably efficient adjustment as the shoulder and core must be very large, even with a moderate adjustment range. In addition, the gray device maintains a constant clip orientation, instead of requiring a number of different thickness shims that must be placed under the clip heel sheet.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an anchoring device for holding a spring rail clip of a railroad rail fastening assembly, the device being fixed to a rail foundation when the device is in use. An anchor stem component, and a clip retaining head component engageable with the anchor stem component for retaining a spring rail clip, the height of the rail clip relative to the rail foundation being the height of the device relative to the anchor stem component. The position of the clip holding head part is determined by the position of the clip holding head part, and the adjustment of the position of the clip holding head part relative to the anchor stem part is effected by translational movement of the clip holding head part.
[0009]
Such an anchor device allows for easier height adjustment while avoiding the disadvantages of gray placement.
[0010]
According to the second and third aspects of the present invention, a clip holding head component and an anchor stem component for such an anchor device are provided.
[0011]
In order to avoid unintentional vertical displacement of the clip holding head part relative to the anchor stem part, the device desirably prevents relative vertical movement between the anchor stem part and the clip holding head part when engaged. It consists of means to do.
[0012]
Such means may be provided on the mutually contacting surfaces of the anchor stem and clip holding head component, and preferably comprise a sawtooth-like combination element.
[0013]
The size of the saw blade is preferably as small as possible with each step change in the position of the clip holding head part relative to the anchor stem part when the device is in use so that the variation of the clamping force of the spring rail clip on the rail Selected to be. The height of the rail relative to the foundation can be adjusted in infinitely small steps, this height being determined by the thickness of the shim placed under the rail. The reason for reducing the size of the saw blade is to limit the tow load variation caused by the step change in the height of the clip holding head part. For example, if the nominal deflection of the clip giving the clip's nominal toe load is 12.5 mm and the sawtooth pitch is 3 mm, then the mounting deflection of the clip, and hence the toe load applied to the rail, is ± 1. Does not vary by more than 5mm or ± 10%.
[0014]
Instead of a mating element such as a saw tooth, a part having a high frictional resistance may be provided to prevent vertical movement.
[0015]
In order to avoid accidental disengagement of the two components, the device is preferably an anchor stem component for pressing the anchor stem and the clip retaining head component together when the device is in use. And wedge means positioned between each of the clip-holding head components facing each other. In a preferred embodiment, at least one of the opposed portions of the anchor stem part and the clip holding part to prevent unwanted lateral movement of the wedge means (eg movement in a direction parallel to the longitudinal axis of the rail). One is provided with means for cooperating with the means provided in the wedge means.
[0016]
Such means may consist of respective regions having mating elements, preferably vertical saw teeth. The length of the serrated region provided on one of the clip holding head parts facing each other should be shorter than the length of the serrated region provided on the wedge means.
[0017]
Where appropriate, the clip-holding head component can be made into a number of different clip types, eg, Pandroll Fast Clip or Pandroll Safe Lock Rail Fastening (which is approximately M-shaped in one plane-see EP 0619852). It may be formed to hold any one of the clips (see US Pat. No. 4,313,563). When the clip holding head part is formed to hold an M-rail clip, the clip holding head part desirably receives and holds a leg such as an M-rail clip when the clip is in use. A pair of spaced-apart clip retaining walls for positioning the anchor stem component between the clip retaining walls when the device is in use. Depending on the design, instead of a clip holding head component suitable for one type of spring rail clip, other clip holding head components formed to be suitable for holding different types of spring rail clips may be used. Good.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for modifying a rail fastening assembly using an anchor device embodying the first aspect of the present invention, the method comprising anchoring a rail fastening assembly. Instead of at least one clip holding head part of the device, other clip holding head parts formed to be suitable for holding a different type of spring rail clip than the spring rail clip of the first mentioned clip holding head part. use.
[0019]
The device may be provided with means for locking the anchor stem part and the clip-holding head part together during transport and / or attachment and to facilitate handling of the device. Moreover, if the clip holding head part is designed to hold the clip in a pre-assembled position (where the clip does not hit the rail), assembly installation is even easier.
[0020]
The clip retaining head component of the anchor device preferably carries a side post insulator for electrically isolating the clip retaining head component from the rail when the anchor device is in use.
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of using an anchor device embodying the present invention carrying such a side post insulator, Instead, other side post insulators having an overall thickness different from the overall thickness of the side post insulators described above may be applied to the portion between the rail and the clip holding head component of the anchoring device. Used, thereby achieving lateral rail position adjustment.
[0022]
Therefore, instead of the side post insulator, the side post insulation described first is used in the part between the rail and the clip holding head part of the anchor device different from the anchor device of the first side post insulator described above. Other side post insulators can be used that have an overall thickness that is different from the overall thickness of the body. Thus, small lateral adjustments can be made with side post insulators having varying thickness, changing the position of the clip's toe contact on the rail foot.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting the lateral rail position of a rail fastening assembly using an anchor device embodying the invention, the method comprising: Instead of the clip-holding head part of at least one anchor device of the above, the clip mentioned at the beginning of the rail foot and the part between the device of the clip-holding head part mentioned first and the anchor stem part of a different device Other clip holding head components are used that have an overall thickness that is different from the overall thickness of the holding head components.
[0024]
Thus, in order to further facilitate lateral rail position adjustment, instead of the clip holding head part, a rail foot and the anchor stem part of the apparatus different from the apparatus of the clip holding head part described above are used. Other clip holding head components may be used in such a portion that have an overall thickness that is different from the overall thickness of the clip holding head component described above. Accordingly, a deformed shoulder head of different geometry is additionally provided so that the dimensions change between the serrated back surface of the shoulder that contacts the serrated surface of the stem and the front surface of the shoulder that the side post insulator contacts. By doing so, a greater lateral adjustment can be made. The three dimensions of the shoulder used in the correct combination allow for a three-step lateral rail alignment without variation of the clip's toe contact point relative to the rail foot.
[0025]
The clip holding head component may be fastened to the anchor stem component by, for example, a bolt.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
For illustration, reference is made to the accompanying drawings.
In the rail fastening assembly embodying the present invention, the rail seated on the elastic pad is fixed by a pair of fasteners, each fastener comprising an M-shaped spring rail clip and a rigid anchor fixed to the base. It consists of a stem part and a rigid adjustable shoulder or clip holding head part that holds an M-shaped spring rail clip. Each fastener of the assembly includes two electrical insulator parts (side post and toe) that separate the rail from the clip and anchor device. The anchor device has a locking part that holds the shoulder to the stem. After loosening or removing the locking part, the adjustable shoulder (clip holding head) can be moved vertically up and down with respect to the fixed (anchor) stem part. The locking part is used again once the adjustable shoulder is in the correct vertical position. The adjustable shoulder component is held in place by the moment caused by the unbalanced force applied to the shoulder component by the spring clip when the spring clip is engaged with the stem and engaged by the spring clip. The locking part prevents adjustable shoulder rotation relative to the stem by the action of this moment. On the track, due to the load applied by the traffic, the lateral load component applied to the adjustable shoulder is transmitted to the stem component via the adjustable shoulder and imparts a moment that acts to resist rotation. . Serrated surfaces are provided on the two mating surfaces to promote large friction. The saw blade is as small as possible so that the variation in tightening force is as small as possible with each step change in shoulder position. The size of the vertical adjustment step is infinitely small and is determined by the thickness of the shim placed under the pad.
[0027]
FIG. 1 shows a rail rail fastening assembly having a
[0028]
The anchoring device 4 will be described in more detail with reference to FIGS. 2a and 2b. 2a and 2b show that when the anchor device is in use, from the side closest to the rail ("front") with and without the spring rail clip 3 attached to the anchor device, respectively. FIG. 2c and FIG. 2d show perspective views of the anchor device 4 as viewed from the side farthest from the rail ("rear") when the anchor device is in use. The anchor device 4 includes an
[0029]
Figures 3a to 3c show a more detailed
[0030]
One surface of the
[0031]
4a to 4d, the clip holding
[0032]
As shown in FIG. 4 d, the spacing between the
[0033]
Instead of (or in addition to) the
[0034]
As shown in FIGS. 7a-7c, the
[0035]
Instead of (or in addition to) the
[0036]
The clip holding
[0037]
During transport and attachment of the anchor device 4 to the position where the anchor device 4 is used, the
[0038]
As described above, the deformed clip holding
[0039]
Take into account wider tolerances in the structure of the base slab and / or make adjustments following the sinking or movement of the base slab and / or adjustments following the exchange of one rail part with a rail part of a different foot width To do so, more important lateral adjustments of the assembly may be made by the same means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a rail tightening assembly having an anchor device embodying the present invention.
FIG. 2a is a front perspective view with rail fastening clips.
FIG. 2b is a front perspective view without rail fastening clips.
FIG. 2c is a rear perspective view with rail fastening clips.
FIG. 2d is a rear perspective view without rail fastening clips.
FIG. 3a is a front view of parts of the anchor device of FIGS. 2a to 2d.
FIG. 3b is a side view of parts of the anchor device of FIGS. 2a to 2d.
3c is a plan view of parts of the anchor device of FIGS. 2a to 2d. FIG.
4a is a front view of other parts of the anchor device of FIGS. 2a to 2d. FIG.
4b is a side view of another component of the anchoring device of FIGS. 2a to 2d. FIG.
4c is a plan view of another component of the anchoring device of FIGS. 2a-2d. FIG.
4d shows a plan view of the combination of components shown in FIGS. 3a to 3c and FIGS. 4a to 4c. FIG.
FIG. 5a shows a perspective view of a modified embodiment of the present invention.
FIG. 5b shows a cross-sectional view of an alternative embodiment of the present invention through the assembly centerline in a vertical plane perpendicular to the rail axis.
FIG. 6 is a perspective view of another embodiment of the present invention.
7a shows a front view of a further part of the anchor device of FIGS. 2a to 2d. FIG.
7b shows a side view of a further part of the anchor device of FIGS. 2a to 2d.
7c shows a plan view of a further part of the anchoring device of FIGS. 2a to 2d. FIG.
FIG. 8a shows a top view of the anchor device of FIGS. 2a to 2d.
FIG. 8b shows a side view of the anchor device of FIGS. 2a to 2d.
9 shows a cross-sectional view of the anchor device of FIG. 2d with a vertical plane parallel to the rail axis.
FIG. 10a is a schematic diagram showing how an anchor device embodying the present invention is used to effect a change in gauge.
FIG. 10b is a schematic diagram showing how an anchor device embodying the present invention may be used to accomplish a change in gauge.
FIG. 10c is a schematic diagram showing how an anchoring device embodying the present invention is used to effect a change in gauge.
Claims (21)
装置が使用状態にあるときにレール基礎に固定されるアンカーステム部品と、
スプリングレールクリップを保持するための、前記アンカーステム部品と係合可能なクリップ保持ヘッド部品と、
を有し、レール基礎に対するレールクリップの高さは、前記アンカーステム部品に対する装置のクリップ保持ヘッド部品の位置によって決定され、前記アンカーステム部品に対する前記クリップ保持ヘッド部品の位置の調節は、クリップ保持ヘッド部品の並進運動によって行われる、装置。An anchoring device for holding a spring rail clip of a railway rail fastening assembly,
An anchor stem component that is secured to the rail foundation when the device is in use;
A clip holding head part engageable with said anchor stem part for holding a spring rail clip;
The height of the rail clip relative to the rail foundation is determined by the position of the clip holding head component of the device relative to the anchor stem component, and the adjustment of the position of the clip holding head component relative to the anchor stem component is A device made by translational movement of parts.
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