JP4563211B2 - レールボンド端子 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道におけるレールとレール間に設けるレールボンド用端子に関する。

鉄道におけるレールボンドは、レールとレールの締結部の信号の軌道回路または電気駆動車両用の電力回路を構成するのに必要な重要な部品である。もし、これが破損、または断線したときは信号及び列車の運行に重大な支障を生じ、大きな影響を与える。
通常、レールボンドは導電体からなる多数の電線からなり、端末にレールボンド端子が固定されており、端末のレールボンド端子をレールとレールの締結部の夫々のレールに溶接固定し電気回路を構成している。

レールボンド端子をレールに溶接するには低温溶接と高温溶接があり、低温溶接はハンダ付けによる溶接等があるが長期間の使用中にレールボンド端子がレールから剥離したり、ボンドが切れたり、端子から抜け落ちたりすることがある。これらの現象はいずれも列車通過時の振動によるものである。

一方、高温溶接はレールの溶接部及びレールボンド端子を溶融して溶接するので剥離によるボンドの脱落はない。
高温溶接法として銅テルミット工法がある。銅テルミット工法で取りつけたボンドは、ボンドの脱落はないが、長期間使用により列車通過時の振動などにより、溶接で取りつけた端子のつけ根でボンドの断線が発生することがある。これはボンドを形成している銅線が高温で金属組織が変化し結晶が大きくなり脆くなるためと考えられている。

ボンドの列車通過時の振動による断線防止については特に効果のあることが記載された公知文献はないが、特開２００５−１４００８号公報には、急曲線のレールや橋梁上のレール等振動の激しい箇所のレールボンドは、ボンド端子部に端子と共に溶着されたケーブル導体部の溶着部分が疲労し易くなり、ケーブルの導体部、溶着部、及び端子に亀裂や破断が発生し易くなることが記載されている。

特開２００５−１４００８号公報

本発明の目的は、レールに銅テルミット工法で取りつけたボンドは、溶け込んだ導線部が高温となり、導線を構成している銅金属成分の組織が変化し脆くなり、列車の通過時による振動がボンド導線を振動させ、その振動が脆くなった導線部に蓄積して疲労し断線するものと考えられる。
本発明は、断線することがないかまたは断線するまでに長時間を要し、長期間使用できる寿命の長いボンド端子を提供しようとするものである。

本発明者等は上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、本発明を完成した。
すなわち、この発明は、導線束よりなるレールボンドを、筒状のレールボンド端子に挿入固定する部分の外周に、導線束を捻回してなり、導線束を捻回した部位を筒状のレールボンド端子内に捻回した侭の状態で挿入し、筒状のレールボンド端子の中間部を少なくとも正多角形にかしめてなることを特徴とするレールボンド端子にある。
更に、本発明は、レールボンド端子を構成しているパイプの中央部をかしめレール溶接時にレールとの間に隙間を生じるようにした上記１記載のレールボンド端子にある。

本発明によれば、列車の通過時に生じる振動がレールボンドとなる導線束（ボンド）に巻かれた導線束が緩衝材としての働きを発揮し、導線束（ボンド）にかかる振動を吸収してしまうので、端子内のボンドが、レールボンド端子終端で断線するまでの寿命が延び、また、列車の通過による振動がボンドにらせん状に捻回している導線束部でバネ効果、振動減衰効果により振動を吸収し、断線までの寿命が延びるものと考えられる。その結果ボンド施工品質の向上が達成される。
さらに、本発明によればレールボンド端子の中間部をかしめているので、該部分とレールとの間に空隙を生じ溶着時、溶着材の働きをする銅の層を厚くすることができレールと端子の溶着固定が十分に行われ、レールボンド端子が剥離したり、脱落するようなことがない。

以下、本発明について添付の、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明のレールボンド端子の側面図示しており、導電体からなる断面円形のレールボンド端子であって、レールボンド端子のほぼ中央部をかしめ、そしてかしめ部の形状を少なくとも正５角の多角形状としたものである。
多角形にかしめた部分３は図２に断面で示す様に各角までの最長部が、レールボンド端子を構成する筒状部の径より小さいので、そのためレールボンド端子をレールに溶着固定する場合に、レールボンド端子のほぼ中間部はレールとレールボンド端子の間に間隙を設けることができ、その間隙幅が溶着の厚さとなるので断面円形よりなるレールボンド端子よりレールに対する溶着性が良く、かつ、溶着も強固となる。レールボンド端子の中間部である正多角形にした部分は、各角部間の平面部とレール溶着面とを平行にして溶接すると全体が断面円形のものに比較し溶接材による溶着量が大きくレールとの固定が十分に行え剥離するようなことがない。

レールボンド端子の中央部に設ける正多角形部分３は少なくとも５角形好ましくは正６〜８角形が好ましい。さらに、レールボンド導体１の端子内に設ける導体捻回部５は、レールボンドに用いる導体１を折り返して捻回してもよい。また別の導線をレールボンド導体１に巻つけてもよい。

これらの捻回導線は、ボンドが受ける列車通過時の繰り返し振動の緩衝材として働き、振動を吸収しボンドに与える振動を弱め、または、振動を与えないのでレールボンドを構成している導体１に金属疲労を発生することを遅らせる効果があり、レールボンド端子端末部からの断線を防止または断線を遅らせることができるのである。

導体１に対する導線の捻回数は導線の太さ、捻回導線の太さなどにより異なるが導線が
互いに接触する密度でよく、数値としては、たとえば、線径５ｍｍの銅線を用いた場合１
〜２回／ｃｍの範囲である。

次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。

［実施例１］
図１に示すものは本発明のレールボンド端子の側面図を示しており、１は多数の銅線束からなるレールボンドを構成する導体、２はレールボンド端子、３は端子２の中央部をかしめて断面多角形の細部とした部分で、４は導体１の端部をかしめた部分を示している。斜線で示した部分５は導体１に銅線束を棯回した状態を示す。銅線束は、導体１を折り返し導体１の長さ方向に巻きつけ端子に挿入する。次いで端子の中間部を正八角になる様にかしめレールボンド端子を制作した。符号６はレールに溶着する際に形成されるかしめ部とレールの接着面との間に形成される間隙を示す。

［実施例２］
実施例１において導体１を折り返さないで別の銅線束を巻きつけレールボンド端子２に挿入し、かしめ３及び４を施し、レールボンド端子を製作した。

本発明のレールボンド端子を用いることによりレールボンドのつけ替え期間を延長でき、長時間断線することがないので、また断線するまでの時間（期間）が長くなるので列車の安全運行に寄与すること極めて大である。

レールボンド端子の側面説明図である。 図１のＡ−Ａ’断面図である。 図１のＢ−Ｂ’断面図である。

符号の説明

１：レールボンド導体
２：レールボンド端子
３：多角形かしめ部
４：導体かしめ部
５：緩衝材としての導体捻回部
６：かしめ部とレールとの間隙

Claims (2)

1. 導線束よりなるレールボンドを、レールボンド端子に挿入固定する部分の外周に、導線束を捻回してなり、導線束を捻回した部位を筒状のレールボンド端子内に捻回した侭の状態で挿入し、筒状のレールボンド端子の中間部を少なくとも正多角形にかしめてなることを特徴とするレールボンド端子。
2. レールボンド端子を構成しているパイプの中央部をかしめレール溶接時にレールとの間に隙間を生じるようにした請求項１記載のレールボンド端子。

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