JP5290478B1 - レール固定部材 - Google Patents

Abstract

【課題】地震などの荷重がレールに加わってもレールを桁に固定しておくことができるレール固定部材を提供する。
【解決手段】ランウェイガーダＧの頂板ＧＰの端縁に取り付けられる連結部材１０と、連結部材１０とレールＲとを連結する軸部材２０と、を備えており、連結部材１０は、一対の挟持部１２，１３と、一対の挟持部１２，１３の基端部間を連結する連結部１４と、軸部材２０が連結される軸部材連結部１５と、を備えており、一対の挟持部１２，１３間に、先端部間の開口から連続する隙間１１ｈが形成されるように配設されており、軸部材連結部１５は、一方の挟持部１２における先端部の外面に設けられており、連結部材１０は、一対の挟持部１２，１３の先端部間を離間させる方向に力が加わった場合における一方の挟持部１２と連結部１４との連結部分の曲げ強度が、軸部材２０の曲げ強度よりも小さくなるように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、レール固定部材に関する。さらに詳しくは、天井クレーンや台車等の軌条走行機械が走行するレールを、レールを敷設する桁に固定するためのレール固定部材に関する。

天井クレーンや台車等の軌条走行機械は、倉庫等の天井や地面などに設置された桁の上に敷設されたレール上を車輪によって走行して移動する。かかる天井クレーンや台車等の安定した走行を実現する上では、桁にレールをしっかりと固定しておくことが必要となる。

従来、レールを桁に固定する部材として、フックボルトが使用されている（特許文献１、２参照）。かかるフックボルトは、一端に雄ねじが形成された鋼材の他端を略Ｊ字状に曲げて形成されたものである。このフックボルトでは、以下のようにしてレールと桁を固定する。

まず、フックボルトの一端部（雄ねじが形成されている端部）をレール垂直面に形成された貫通孔に通す。ついで、フックボルトの他端部を桁の頂面の一方の端縁に引っ掛ける。最後に、フックボルトの一端部にナットを螺合して閉めれば、フックボルトの軸方向がほぼ桁の頂面に沿って配置される。すると、桁の頂面に沿って、この桁の一方の端縁から離れる方向にレールが移動することを、フックボルトにより防止することができる。

実開昭６０−４０５０１号公報 実開昭６２−１５３２７７号公報

ところで、フックボルトなどの軸状の部材は、その軸方向に沿った力に対する強度は強いが、その軸方向と交差する方向、つまり、部材を曲げるような力に対する強度は弱い。しかも、フックボルトはＪ字状になっており、その曲がった部分を桁に引っ掛けて使用する。

このため、地震などによってレールを移動させる力が加わった場合には、その力の方向がレールを桁の頂面から離す方向（つまり鉛直方向）の場合はもちろん、その力の方向がレールを桁の上面に沿って移動させる方向（つまり水平方向）であっても、フックボルトには、フックボルトを曲げるように力が加わる可能性がある。

上述したように、フックボルトはかかる力を支える強度は弱いので、かかる力が加わるとフックボルトは簡単に変形してしまうので（曲がってしまうので）、レールを桁に固定しておくことはできない。つまり、地震による荷重がレールに加わった場合には、その荷重方向に係わらず、その荷重をフックボルトが十分に支えることができないので、レールが桁から外れてしまい、レールが桁からが落下する可能性もある。

本発明はかかる事情に鑑み、地震などの荷重がレールに加わってもレールを桁に固定しておくことができるレール固定部材を提供することを目的とする。

第１発明のレール固定部材は、桁の頂板の上面に設置されるレールを該桁の頂板に固定する部材であって、前記桁の頂板の端縁に取り付けられる連結部材と、該連結部材と前記レールとを連結する軸部材と、を備えており、該連結部材は、一対の挟持部と、該一対の挟持部の基端部間を連結する連結部と、前記軸部材が連結される軸部材連結部と、を備えており、該一対の挟持部は、該一対の挟持部の互いに対向する内面間に、該一対の挟持部の先端部間の開口から連続する隙間が形成されるように配設されており、前記軸部材連結部は、一方の前記挟持部における先端部の外面に設けられており、該連結部材は、前記一対の挟持部の先端部間を離間させる方向に力が加わった場合における前記一方の挟持部と前記連結部との連結部分の曲げ強度が、前記軸部材の曲げ強度よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする。
第２発明のレール固定部材は、第１発明において、前記軸部材連結部には、前記軸部材が挿通される貫通孔が形成されており、該貫通孔は、前記一対の挟持部を離間させる方向の長さが、前記軸部材の軸径よりも長くなるように形成されていることを特徴とする。
第３発明のレール固定部材は、第２発明において、前記レールの垂直部分に前記軸部材が挿通されるレール側貫通孔が形成されており、前記軸部材連結部の貫通孔は、その中心軸から他方の前記挟持部の内面までの距離が、前記桁の頂板の下面からレール側貫通孔の中心軸までの距離と同等または短くなるように形成されていることを特徴とする。
第４発明のレール固定部材は、第１、第２または第３発明において、前記軸部材連結部は、前記一方の挟持部における先端部の外面に設けられた壁状の部分であり、その基端に対してその先端が前記一対の挟持部の基端側に位置するように傾斜していることを特徴とする。
第５発明のレール固定部材は、第１、第２、第３または第４発明において、前記軸部材連結部は、前記一方の挟持部における先端部の外面に設けられた壁状の部分であり、前記一対の挟持部の基端側の面が、該一対の挟持部の先端部側に凸となった曲面に形成されていることを特徴とする。

第１発明によれば、連結部材の一対の挟持部間の隙間に桁の頂板の端縁を入れて、軸部材によってレールと連結部材を連結すれば、レールを桁の頂板に固定することができる。しかも、レールを移動させるような力が加わると、軸部材が曲がる前に一方の挟持部と連結部との連結部分が曲がって、軸部材を介してレールが連結部材を引っ張る力の方向と、軸部材の軸方向とのなす角度を小さくすることができる。すると、レールを移動させるような力が加わっても、軸部材に加わる力のうち、軸部材を曲げるように働く力を小さくすることができるので、レールを移動させるような力に抗してレールを桁の頂板に固定しておく性能を維持することができる。
第２発明によれば、レールを移動させるような力が加わっても、軸部材に加わる力のうち、軸部材を曲げるように働く力をより小さくすることができる。
第３発明によれば、軸部材によってレールと連結部材とを連結したときに、軸部材の軸方向を、桁の頂板の上面と平行か若干上向きの状態とすることができる。すると、レールを移動させるような力が加わったときに、軸部材に加わる力のうち、軸部材を曲げるように働く力を小さくしやすくなる。
第４および第５発明によれば、レールを移動させるような力が加わったときに、軸部材に加わる力のうち、軸部材を曲げるように働く力を小さくしやすくなる。

本実施形態のレール固定部材１によってランウェイガーダＧをレールＲに取り付けた状態の概略断面図である。 本実施形態のレール固定部材１によってランウェイガーダＧをレールＲに取り付けた状態の概略平面図である。 レール固定部材１の連結部材１０の概略単体説明図である。 他のレール固定部材１の連結部材１０の概略単体説明図である。 試験における実施例の固定部材の固定状態の説明図であり、（Ａ）が水平荷重試験の固定状態であり、（Ｂ）が垂直荷重試験の固定状態である。 試験におけるフックボルトの固定状態の説明図であり、（Ａ）が水平荷重試験の固定状態であり、（Ｂ）が垂直荷重試験の固定状態である。 試験における実施例の固定部材の垂直荷重試験の写真であり、（Ａ）が試験前の状態であり、（Ｂ）が試験後の状態である。 試験におけるフックボルトの垂直荷重試験の写真であり、（Ａ）が試験前の状態であり、（Ｂ）が試験後の状態である。 試験における実施例の固定部材の水平荷重試験の写真であり、（Ａ）が試験前の状態であり、（Ｂ）が試験後の状態である。 試験におけるフックボルトの垂直荷重試験の写真であり、（Ａ）が試験前の状態であり、（Ｂ）が試験後の状態である。

本発明のレール固定部材は、天井クレーンや台車等が走行するレールを固定するための部材であって、桁の頂板の上面にレールを固定するためのものである。

本発明のレール固定部材によって固定されるレールはとくに限定されない。桁の頂板の上面に立設するような壁（言い換えれば、桁の頂板の上面と垂直な壁）を有するものが好ましい。本発明のレール固定部材によって固定されるレールとして、例えば、一般的な断面略Ｉ字状に形成されたレールを挙げることができる。

また、本明細書でいう桁としては、例えば、図１に示すような所定の幅を有する頂板を備えた桁、いわゆるランウェイガーダなどを挙げることができる。本明細書でいう桁は、レール固定部材１の連結部材１０を係合することができる構造を有するものを含む概念であり、かかる構造を有するものであれば、とくに限定されない。

以下では、図１に示すように、頂板ＧＰを有するランウェイガーダＧに、断面略Ｉ字状に形成されたレールＲを固定する場合を代表として説明する。

（レール固定部材１の説明）
まず、レール固定部材１の詳細を説明する前に、レール固定部材１の構造と、レール固定部材１によるレールＲの固定状態を、簡単に説明する。

図１において、符号ＧＰはランウェイガーダＧの頂板を示している。また、符号Ｒは、本実施形態のレール固定部材１によってランウェイガーダＧの頂板ＧＰに固定されるレールを示している。このレールＲは断面略Ｉ字状に形成されたレールであって、垂直壁の部分（以下垂直壁ＲＵという）に貫通孔Ｒｈが形成されている。

図１に示すように、レールＲの貫通孔Ｒｈには、本実施形態のレール固定部材１の軸部材２０の一端が挿通されている。この軸部材２０は、その直径が貫通孔Ｒｈの内径とほぼ同等の部材であり、その一端には、貫通孔Ｒｈを通過できない大きさの頭部２０ａが形成されている。

一方、軸部材２０の他端は、連結部材１０の軸部材連結部１５に形成された貫通孔１５ｈに挿入されている。この軸部材２０の他端には、雄ネジ２０ｂが形成されている。そして、軸部材２０の雄ネジ２０ｂにおいて、軸部材連結部１５から突出している部分（図１では軸部材連結部１５より右側の部分）には、ナット２１が螺合している。

図１に示すように、連結部材１０は、軸部材連結部１５の基端が連結部材１０の本体部１１に連結されている。この本体部１１は、軸部材連結部１５の基端が連結された端部側の端面（図１では左側の端面、以下、先端面という）から凹んだ溝状の空間（以下隙間１１ｈという）を有している。つまり、本体部１１は、側面視で、略Ｃ字状（またはコの字状）に形成されている。この本体部１１の隙間１１ｈには、先端面側から、ランウェイガーダＧの頂板ＧＰの端部が挿入されている。

以上のごとき構造であるので、軸部材２０の雄ネジ２０ｂに螺合しているナット２１を締め付ければ、軸部材２０によって、レールＲと連結部材１０の軸部材連結部１５を連結することができる。
しかも、ナット２１を締め付けていけば、連結部材１０は、本体部１１の隙間１１ｈの底面がランウェイガーダＧの頂板ＧＰの端面と接触して押しつけられた状態となる。すると、連結部材１０の本体部１１がランウェイガーダＧの頂板ＧＰに固定された状態となる。
つまり、軸部材２０の雄ネジ２０ｂに螺合しているナット２１を締め付けることによって、軸部材２０と連結部材１０を介して、レールＲとランウェイガーダＧの頂板ＧＰとを固定することができるのである。

なお、上記例では、軸部材２０を、レールＲ側に頭部２０ａが位置し他端が軸部材連結部１５の貫通孔１５ｈに挿通されている場合を説明した。しかし、軸部材２０は、軸部材連結部１５側に頭部２０ａが位置し他端がレールＲの貫通孔Ｒｈに挿通されていてもよいのは、いうまでもない。

（レール固定部材１の説明）
つぎに、本実施形態のレール固定部材１の詳細を説明する。

（軸部材２０）
まず、軸部材２０は、その軸部がレールＲの貫通孔Ｒｈおよび軸部材連結部１５の貫通孔１５に挿通できる太さに形成されたものである。そして、軸部材２０は、上述したように、一端にレールＲの貫通孔Ｒｈや軸部材連結部１５の貫通孔１５を通過できない大きさの頭部２０ａが形成され、他端に雄ネジ２０ｂが形成されたものである。例えば、軸部材２０としては、一般的なボルトを使用することができる。

なお、軸部材２０は、レールＲと軸部材連結部１５との間を連結できる軸状の部材であればよく、上述したような構造以外にも、両端に雄ネジが形成されたものを使用する事が可能である。

さらに、上記例では、軸部材２０をレールＲの貫通孔Ｒｈおよび軸部材連結部１５の貫通孔１５に挿通する場合を説明した。しかし、軸部材２０をレールＲおよび軸部材連結部１５に連結する方法はとくに限定されない。レールＲと軸部材連結部１５に軸部材２０の両端を取り付けた状態においてレールＲを頂板ＧＰから離間させるような力が加わった場合に、軸部材２０に対して軸方向に引っ張る力が加わるように連結できればよい。例えば、軸部材２０の一端は、溶接などによって軸部材連結部１５に固定されていてもよい。

（連結部材１０）
図１および図３に示すように、連結部材１０は、側面視で、略Ｃ字状（またはコの字状）に形成された本体部１１と、この本体部１１の表面に立設された壁状（または板状）の軸部材連結部１５と、から形成されている。

図１および図３に示すように、本体部１２は、一対の挟持部１２，１３と、この一対の挟持部１２，１３を連結する連結部１４と、から構成されている。なお、一対の挟持部１２，１３のうち、図１および図３では上方に位置する挟持部１２の外面に軸部材連結部１５が立設されている。

一対の挟持部１２，１３は、互いに対向する内面１２ａ，１３ａ同士が互いに平行となるように形成された略板状の部分である。この一対の挟持部１２，１３は、互いに対向する内面１２ａ，１３ａ間に隙間１１ｈができるように形成されている。具体的には、一対の挟持部１２，１３は、その内面１２ａ，１３ａ間の距離（つまり隙間１１ｈの高さ）がランウェイガーダＧの頂板ＧＰの厚さよりも厚くなるように形成されている。

そして、図１および図２に示すように、一対の挟持部１２，１３は、その先端（図１および図２では左端）間は開口しているが、その基端部（図１および図２では右端部）は連結部１４によって連結されている。

つまり、本体部１１は、一対の挟持部１２，１３間に、一対の挟持部１２，１３の先端から連続しかつ連結部１４の内面１４ａが底となるような隙間１１ｈを有しているのである。言い換えれば、本体部１１は、側方から見たときに（図３（Ｂ）では左右方向から見たときに）、一対の挟持部１２，１３と連結部１４とが略Ｃ字状（またはコの字状）となるように形成されている。

また、本体部１１には、挟持部１２と連結部１４とが連結する角Ｃ１（以下単に角Ｃ１という）が切り取られて、斜面１１ｃが形成されている。この斜面１１ｃは、挟持部１２の内面１２ａと連結部１４の内面１４ａとが形成する角１１ｒまでの距離Ｄが、一対の挟持部１２，１３や連結部１４の厚さよりも短くなるように形成されている。つまり、本体部１１は、その各部をその厚さ方向に沿って曲げる力を加えた場合、角Ｃ１の部分の曲げ強度が最も弱くなるように（つまりこの部分が最初に曲がるように）形成されているのである。

したがって、本体部１１に対して一対の挟持部１２，１３の先端同士を離間するような力が加わると、本体部１１は、まず、角Ｃ１の部分で折れ曲がるように変形するのである。なお、角Ｃ１の部分の曲げ強度は、上述した軸部材２０の曲げ強度よりも小さくなるように形成されているが、その理由は後述する。

また、図１および図３に示すように、本体部１１における挟持部１２の先端部外面（図１および図３では上面）には、壁状（または板状）の軸部材連結部１５が設けられている。つまり、挟持部１２において、角Ｃ１と反対側の端部の上面には、軸部材連結部１５が設けられている。
この軸部材連結部１５には、上述したように貫通孔１５ｈが形成されている。この貫通孔１５ｈは、その軸方向が、隙間１１ｈの開口から連結部１４の内面１４ａに向かう方向（図１および図２における矢印ａの方向、以下、隙間１１ｈの軸方向という）に沿うように形成されている。
そして、この軸部材連結部１５も、一対の挟持部１２，１３や連結部１４と同様に、その厚さが距離Ｄよりも厚くなるように形成されている。

以上のごとき形状に形成されているので、本実施形態のレール固定部材１は以下のような効果を奏する。

まず、図１に示すように、軸部材２０と連結部材１０を介してレールＲとランウェイガーダＧの頂板ＧＰとを固定した状態において、レールＲを頂板ＧＰに沿って左方向に移動させる力（つまり図１ではレールＲを水平に左方向に移動させる力）が加わったとする。この場合には、軸部材２０に対しては、その軸方向に沿って力が加わる。また、連結部材１０には、連結部１４の内面１４ａを押し付けるような力が加わる。つまり、レールＲを水平に移動させる力が加わっても、軸部材２０を曲げるような力は加わらないので、本実施形態のレール固定部材１は、レールＲに加わる水平の荷重を支えることができる。

また、図１に示すように、軸部材２０と連結部材１０を介してレールＲとランウェイガーダＧの頂板ＧＰとを固定した状態において、レールＲを頂板ＧＰから離間させるような力（つまり図１ではレールＲを上方に引っ張る力）が加わった場合には、軸部材２０および連結部材１０を曲げるような力が加わる。

具体的には、軸部材２０には、レールＲを介して、軸部材２０を軸方向に引っ張る力と、軸部材連結部１５の位置を支点として上方に曲げるような力と、が加わる。一方、連結部材１０には、軸部材２０を介して軸部材連結部１５を上方に持ち上げるような力が加わる。言い換えれば、本体部１１に対して一対の挟持部１２，１３の先端同士を離間するような力が加わる。

すると、軸部材２０および連結部材１０のうち、最も曲げ強度が小さい部分から変形を開始する。つまり、連結部材１０の本体部１１において、角Ｃ１の部分が最初に折れ曲がるように変形する。

そして、本体部１１がある程度変形すると、レールＲが軸部材２０を引っ張る力の方向と、軸部材２０の軸方向とがなす角度が小さくなる。すると、レールＲをランウェイガーダＧの頂板ＧＰから離間させるような力が加わっても、軸部材２０に対して加わる力のうち、軸部材２０を曲げるように働く力を小さくすることができる。

そして、軸部材２０は、軸方向の引っ張りに対する強度は曲げに対する強度よりも強いので、軸部材２０の損傷により、レールＲと連結部材１０との固定が外れることを防止することができる。つまり、レールＲとランウェイガーダＧの頂板ＧＰとの固定が外れることを防止することができる。言い換えれば、本実施形態のレール固定部材１は、レールＲをランウェイガーダＧの頂板ＧＰから離間させるような力に抗してレールＲをランウェイガーダＧの頂板ＧＰに固定しておく性能を維持することができるのである。

以上のように、本実施形態のレール固定部材１では、レールＲに対して、レールＲをランウェイガーダＧ移動させるような力（水平方向の力および／または垂直方向の力）が加わっても、このような力に抗してレールＲをランウェイガーダＧの頂板ＧＰに固定しておく性能を維持することができるのである。

（貫通孔１５ｈの大きさ）
軸部材連結部１５に形成されている貫通孔１５ｈは、その内径が軸部材２０とほぼ同等でもよいが、軸部材２０の直径よりも若干大きくなっている方が好ましい。この場合、レールＲをランウェイガーダＧの頂板ＧＰから離間させるような力が加わったときに、軸部材２０の中心軸を貫通孔１５ｈの軸方向に対して傾いた状態とすることが可能となる。すると、レールＲをランウェイガーダＧの頂板ＧＰから離間させるような力が加わっても、軸部材２０に対して加わる力のうち、軸部材２０を曲げるように働く力を小さくすることができるので、軸部材２０がより損傷しにくくなる。

かかる効果を得るのであれば、貫通孔１５ｈを長孔にしてもよい。具体的には、挟持部１２の内面と交差する方向（図１および図３では上下方向）の長さが、軸部材２０の軸径よりも長くなり、幅（図１および図３では左右方向の長さ）が軸部材２０の軸径とほぼ同じなるように、貫通孔１５ｈにしてもよい。

（貫通孔１５ｈの配置）
また、貫通孔１５ｈは、その中心軸から挟持部１３の内面１３ａまでの距離が、ランウェイガーダＧの頂板ＧＰからレールＲの貫通孔Ｒｈの中心軸までの距離と同等か若干短くなるように形成されていることが好ましい。かかる構造とすれば、軸部材２０によってレールＲと連結部材１０の軸部材連結部１５とを連結したときに、軸部材２０の軸方向を、頂板ＧＰの上面と平行か若干上向きの状態とすることができる。すると、レールＲをランウェイガーダＧの頂板ＧＰから離間させるような力が加わったときに、軸部材２０に加わる力のうち、軸部材２０を曲げるように働く力を小さくしやすくなる。

（軸部材連結部１５の形状）
さらに、レールＲをランウェイガーダＧの頂板ＧＰから離間させるような力が加わったときに、軸部材２０に加わる力のうち、軸部材２０を曲げるように働く力を小さくする上では、軸部材連結部１５を以下のような構造にすることも有効である。

図４に示すように、軸部材連結部１５を、その基端に対してその先端が一対の挟持部１２，１３の基端側、つまり、角Ｃ１側に位置するように傾斜するように配設してもよい。つまり、軸部材連結部１５を、角Ｃ１側に傾いた状態となるように形成してもよい。すると、レールＲが上方に引っ張られたときに、軸部材２０の軸方向と軸部材連結部１５の表面の法線方向とのなす角度を小さくすることができるから、軸部材２０に加わる力のうち、軸部材２０を曲げるように働く力をより小さくしやすくなる。

とくに、軸部材連結部１５において、一対の挟持部１２，１３の基端側の面１５ａが、一対の挟持部１２，１３の先端部側に凸（言い換えれば先端部側に凹んだ）となった曲面に形成されているとより好ましい。なぜなら、レールＲをランウェイガーダＧの頂板ＧＰから離間させるような力が加わると、軸部材２０がその軸方向と頂板ＧＰの上面とのなす角度が大きくなるように移動するが、この際に、面１５ａが上述したような曲面となっていれば、軸部材２０がその姿勢を変化させるように移動しやすくなるからである。

また、軸部材連結部１５は上述したような壁状に限られず、軸部材２０を連結できる構造を有していればよい。例えば、挟持部１２の厚さを厚くして、挟持部１２の一部を軸部材連結部１５としてもよい。この場合には、挟持部１２の端面に雌ネジを形成しておけば、軸部材２０の雄ネジ２０ｂを雌ネジに螺合することによって、軸部材２０と軸部材連結部１５（つまり挟持部１２）を連結することができる。

（接触突起について）
また、図１に示すように、挟持部１３の内面１３ａに接触突起１３ｐを設けてもよい。
上述した連結部材１０をランウェイガーダＧの頂板ＧＰに固定したときに、最も好ましい状態は、頂板ＧＰの下面が挟持部１３の内面１３ａと面接触し、かつ、頂板ＧＰの端面が連結部１４の内面１４ａと面接触した状態である。しかし、かかる状態となるように連結部材１０をランウェイガーダＧの頂板ＧＰに固定する作業は手間がかかるし、連結部材１０の内面１３ａや内面１４ａの加工精度を高くしなければならない。
一方、挟持部１３の内面１３ａに接触突起１３ｐを設けておけば、頂板ＧＰの端面と連結部１４の内面１４ａとを接触させかつ接触突起１３ｐを頂板ＧＰの下面に接触させた状態となるように、簡単に、連結部材１０とをランウェイガーダＧの頂板ＧＰに固定することができる。つまり、連結部材１０が、容易に頂板ＧＰと２箇所で接触した状態とすることができるので、連結部材１０をランウェイガーダＧの頂板ＧＰに安定した状態で連結することができる。

（連結部材１０の製造方法について）
上述した連結部材１０を製造する方法はとくに限定されない。例えば、一つのブロックを切削加工するなどの方法で形成してもよいし、複数枚の板を連結して製造してもよく、とくに限定されない。
なお、角Ｃ１での曲げをスムースに生じさせるうえでは、挟持部１２と連結部１４は、一つのブロックを切削加工するなどの方法で一体成形することが好ましい。

本発明のレール固定部材によるレールを移動させる力に対する耐久性を確認した。
試験では、本発明のレール固定部材に相当する部材（以下実施例の固定部材という）およびフックボルトによってランウェイガーダにレールを固定した場合において、レールを固定ができなくなる力がどの程度であるかを比較した。

使用したレールは、長さ２４０ｍｍの１５ｋｇレールおよび／または２２ｋｇレール（ＪＩＳ Ｅ１１０１（２０１１））である。なお、１５ｋｇ、２２ｋｇとは、長さ１ｍあたりの重量を示している。重量の大きいものほど、レールの狂いが生じにくく、重量のある台車などを走行させることができる。
また、垂直方向の試験では、レールを固定した治具は、Ｉ形鋼（Ｈ２２０×Ｂ２００）である。

使用した実施例の固定部材は、図４に示すような形状を有するものである。レール固定部材において、図４（Ｂ）に示す各部の寸法は以下の通りである。

（１５ｋｇレール）
Ｈ ：９８ｍｍ
Ｈ１ ：４４ｍｍ
Ｈ２ ：２１ｍｍ
Ｌ１ ：５５ｍｍ
Ｌ２ ：３９ｍｍ
ＤＰ１：４０ｍｍ
ＤＷ ：２９ｍｍ
Ｄ１ ：１５ｍｍ
Ｔ ：１５ｍｍ
軸部材（水平方向）：Ｍ１２×Ｌ１６０ｍｍの六角ボルト（１５ｋｇレール）
軸部材（垂直方向）：Ｍ１２×Ｌ１１０ｍｍの六角ボルト（１５ｋｇレール）
なお、連結部材の幅は３２ｍｍである。

（２２ｋｇレール）
Ｈ ：１１６ｍｍ
Ｈ１ ：４９ｍｍ
Ｈ２ ：２８ｍｍ
Ｌ１ ：７０ｍｍ
Ｌ２ ：４８ｍｍ
ＤＰ１：５０ｍｍ
ＤＷ ：２９ｍｍ
Ｄ１ ：１９ｍｍ
Ｔ ：２０ｍｍ
軸部材（水平方向）：Ｍ１６×Ｌ１６０ｍｍの六角ボルト（２２ｋｇレール）
軸部材（垂直方向）：Ｍ１６×Ｌ１１０ｍｍの六角ボルト（２２ｋｇレール）
なお、連結部材の幅は３２ｍｍである。

また、フックボルトは、１５ｋｇレールでは軸径１３ｍｍ、２２ｋｇレールでは軸径１６ｍｍのものを使用した。

垂直荷重の試験では、上記レールを、実施例の固定部材またはフックボルトによって上記Ｉ形鋼に固定した。その上で、Ｉ形鋼およびレールを引張試験機（株式会社島津製作所製：型番６００７９４−０３）に取り付けて、Ｉ形鋼に対してレールが相対的に垂直方向に移動するように引張荷重を加えた（図７、図８参照）。そして、引張荷重を増加させて、引張荷重が増加から減少に変化するタイミング、つまり、実施例の固定部材またはフックボルトによるレールを支持する力がなくなるタイミングの荷重を確認した。

垂直荷重の試験の際に、実施例の固定部材またはフックボルトによるレールのＩ形鋼への固定は、それぞれ図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示すような方法を使用した。また、この固定には、レール固定部材およびフックボルトを２本使用して、各レール固定部材および各フックボルトは、レールの両側に一本ずつ配置した。

また、実施例の固定部材またはフックボルトによってレールをランウェイガーダに固定した場合における水平方向の荷重に対する強度を比較した。水平方向の荷重に対する試験では、それぞれ図５（Ａ）（レール固定部材）、図６（Ａ）（フックボルト）に示すような方法で試験を行った。つまり、実施例の固定部材またはフックボルトは、２枚の板材間を連結するように２つのレール固定部材および２本のフックボルトを配置した。そして、２枚の板材を上述した引張試験機に取り付けて、両板材を互いに離間するように移動させて引張荷重を加えて、垂直荷重試験と同様に、引張荷重を測定した（図９、図１０参照）。

測定では、引張試験機に設置した状態から引張荷重を加え、荷重が増加から減少に変化するタイミングの荷重を確認した。参考として、垂直方向の測定を行っている状況の写真および測定後の写真を、それぞれ図７（レール固定部材）および図８（フックボルト）に示している。また、水平方向の測定を行っている状況の写真および測定後の写真を、それぞれ図９（レール固定部材）および図１０（フックボルト）に示している。

以下に試験結果を示す。
図７に示すように、実施例の固定部材の場合、連結部材の切り取られた角の部分から曲がっているが、軸部材の曲がりはわずかしか生じなかった。そして、軸部材によって連結部材とレール連結されたままであり、連結部材が曲がってもＩ形鋼との連結は維持されていた。しかも、連結部材などの変形に比べて、レールの方が大きく変形していることが確認された。
この結果から、実施例の固定部材では、連結部材の変形は生じるものの、レールをランウェイガーダの頂板から離間させるような力が加わっても、レールをランウェイガーダにしっかりと固定しておくことができることが確認できた。

一方、図８に示すように、従来使用されているフックボルトによってレールをＩ形鋼に固定した場合では、レールは変形していないが、フックボルトが損傷している。
したがって、従来使用されているフックボルトは、実施例の固定部材に比べて、レールをランウェイガーダの頂板から離間させるような力に対抗して、レールをランウェイガーダに固定する能力が低いことが確認できた。

また、図９、図１０に示すように、水平方向の荷重（つまりランウェイガーダの頂板の上面に沿った方向の荷重）が加わった場合を模擬した試験では、板材やレールが変形する前に、フックボルトおよびレール固定部材の連結部材が変形していることから、フックボルトおよびレール固定部材の水平方向荷重に対する強度の限界を測定できていることが確認できる。

また、表１に示すように、レールを支持する力がなくなるタイミングの荷重を単純に比較した場合、実施例の固定部材は、フックボルトに対して６倍程度の強度がある。

ここで、レールに対する水平方向の荷重は、レールの頂部に加わる。すると、レールを単純に水平方向に移動させるような力が加わるのではなく、レールを転倒させようとする力（転倒モーメント）が発生する。このモーメントを考慮して、水平方向の強度（換算強度、１個あたり）を求めた。その結果を表２に示す。

さらに、実際の施工状態を考慮して、単位距離区間（６００ｍｍ）において支持できる荷重を求めた。その結果を表３に示す。なお、表中の個数は、単位距離区間に設置される各部材の数である。また、換算結果は、１５ｋｇレールの結果のみを示している。

表３に示すように、単位距離区間で支持できる荷重でも、水平方向、垂直方向とも、実施例の固定部材がフックボルトよりも大きくなっている。しかも、実施例の固定部材は、垂直方向では約９倍程度、水平方向では約６倍程度、フックボルトよりも支えることができる荷重が大きいことが確認できる。
つまり、実際の施工条件では、実施例の固定部材は、従来のフックボルトよりもレールをランウェイガーダにしっかりと固定しておくことができることが確認できた。

以上のように、本発明のレール固定部材は、従来使用されているフックボルトに対して、レールに水平方向の荷重が加わった場合、レールに垂直方向の荷重が加わった場合、のいずれの場合でも、強いレール支持力を発揮することが確認できた。

本発明のレール固定部材は、ランウェイガーダなどの桁の頂板にレールを固定する部材に適している。

１ レール固定部材
１０ 連結部材
１１ 本体部
１１ｈ 隙間
１２ 挟持部
１３ 挟持部
１４ 連結部
１５ 軸部材連結部
１５ｈ 貫通孔
２０ 軸部材
Ｃ１ 角
Ｒ レール
Ｇ ランウェイガーダ
ＧＰ 頂板

Claims (5)

1. 桁の頂板の上面に設置されるレールを該桁の頂板に固定する部材であって、
   前記桁の頂板の端縁に取り付けられる連結部材と
   該連結部材と前記レールとを連結する軸部材と、を備えており、
   該連結部材は、
   一対の挟持部と、
   該一対の挟持部の基端部間を連結する連結部と、
   前記軸部材が連結される軸部材連結部と、を備えており、
   該一対の挟持部は、
   該一対の挟持部の互いに対向する内面間に、該一対の挟持部の先端部間の開口から連続する隙間が形成されるように配設されており、
   前記軸部材連結部は、
   一方の前記挟持部における先端部の外面に設けられており、
   該連結部材は、
   前記一対の挟持部の先端部間を離間させる方向に力が加わった場合における前記一方の挟持部と前記連結部との連結部分の曲げ強度が、前記軸部材の曲げ強度よりも小さくなるように形成されている
   ことを特徴とするレール固定部材。
2. 前記軸部材連結部には、前記軸部材が挿通される貫通孔が形成されており、
   該貫通孔は、
   前記一対の挟持部を離間させる方向の長さが、前記軸部材の軸径よりも長くなるように形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載のレール固定部材。
3. 前記レールの垂直部分に前記軸部材が挿通されるレール側貫通孔が形成されており、
   前記軸部材連結部の貫通孔は、
   その中心軸から他方の前記挟持部の内面までの距離が、前記桁の頂板の下面からレール側貫通孔の中心軸までの距離と同等または短くなるように形成されている
   ことを特徴とする請求項２記載のレール固定部材。
4. 前記軸部材連結部は、
   前記一方の挟持部における先端部の外面に設けられた壁状の部分であり、
   その基端に対してその先端が前記一対の挟持部の基端側に位置するように傾斜している
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載のレール固定部材。
5. 前記軸部材連結部は、
   前記一方の挟持部における先端部の外面に設けられた壁状の部分であり、
   前記一対の挟持部の基端側の面が、該一対の挟持部の先端部側に凸となった曲面に形成されている
   ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のレール固定部材。