JP5297217B2 - レール転倒防止装置 - Google Patents

Description

本発明は鉄道レールの締結装置と共に使用され、脱落した車輪によりレールが転倒することを防止するレール転倒防止装置に関する。

従来より、特開平７−２３８５０１号公報に示されるようなレール締結装置が使用されている。このレール締結装置１は、図４に示されるように、敷設面２上に絶縁板３を介して設置されたタイプレート４に、板バネ締結手段５により締結支持された板バネ６を備えた構成である。この板バネ６は図４を参照して判るように、全体として２つに折り曲げられた形状であり、その先端部６Ａが、タイプレート４上に設置されたレールＲのベース部ＲＢを上方より押えて支持する。また、板バネ６の近傍に位置するタイプレート４には、プレート締結手段７が設けられており、このプレート締結手段７によってタイプレート４が敷設面２上の絶縁板３に締結固定される。なお、図４において符号８で示すものはレールＲの高さ調整用の樹脂パッド、符号９で示すものは軌道パッドである。

また、特開２００８−８８７０９号公報に公示されるようなレール転倒防止装置が、上述したレール締結装置と共に使用されている。このレール転倒防止装置１０は、図５に示されるように、敷設面上に絶縁板を介して設置されたタイプレート１１に、レールＲのベース部Ｒ１、Ｒ２を係止するベース支持部１２Ａを有するブロック状金具１２が固定されて、このブロック状金具１２から離れた位置のタイプレート１１にタイプレート１１を敷設面に締結固定するタイプレート締結手段１４を備える構成である。

特開平７−２３８５０１号公報 特開２００８−８８７０９号公報

ところで、特許文献１によるレール締結装置１では、万一、地震によって列車が脱線した場合に、列車の車輪が符号Ｗで示すようにレールＲより脱落し、脱線後の列車走行によって、車輪Ｗが板バネ締結手段５及び７のボルト上を通過して、次々にボルトを破壊することもあり得る。そして、レール締結装置１の板バネ締結手段５が破壊されることにより板バネ６が外れ、また、プレート締結手段７が破壊されることによりタイプレート４が敷設面２より外れ、これにより符号ＲＷで示すようにレールが転倒又は敷設面２から外れてしまうといった極端な破壊状況に至ると、脱線した列車が、レールＲによって案内されなくなる。

また、特許文献２によるレール転倒防止装置１０では、タイプレート締結手段１４をレールＲから離れた位置のタイプレート１１に設けているので、脱線後の列車走行において、車輪Ｗがタイプレート締結手段１４の上を通過することがなく、タイプレート締結手段１４が破壊しタイプレート１１が敷設面より外れることを防ぐことができる、しかし、タイプレート１１の寸法を大きくしなければならず、また、重量も増えるので、施工性が悪くなり、コストがかかるという問題があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、仮に列車がレールより脱線したとしても、その列車の車輪よってレールが倒される、又はタイプレートが敷設面から外れることを防止でき、施工性がよく経済的なレール転倒防止装置の提供を目的とする

上記目的を達成するため、本発明に係るレール転倒防止装置は、レール締結装置と共に使用されて、レールの転倒を防止するレール転倒防止装置であって、レールが敷設される敷設面上に設置されるタイプレートと、タイプレートの上に設けられていて、レールの下部フランジを押さえる第一の押さえ板と、第一の押さえ板と共に、タイプレートの上に重ねられた第二の押さえ板と、タイプレートおよび第一、第二の押さえ板を貫通して、レール敷設面に固定されるボルトと、から構成されて、第二の押さえ板は、ボルトから車両進行方向上流側において、車両進行方向下流側へ上昇する傾斜面を有することを特徴とする。
本発明では、第二の押さえ板は、ボルトから車両進行方向上流側において、車両進行方向下流側へ上昇する傾斜面を有することにより、仮に車両がレールより脱落したとしても、レールから脱輪した車輪が傾斜面の案内によってボルトを乗り越えることができるので、車輪がボルトを直撃し破壊することを回避でき、第一の押さえ部材が外れてレールが倒れる、又はタイプレートが敷設面から外れることを防ぐことができる。

また、本発明に係るレール転倒防止装置では、タイプレートには、第一の押さえ板を案内する溝部がレールの幅方向へ向けて設けられていることを特徴とする。
本発明では、タイプレートには、第一の押さえ板を案内する溝部がレールの幅方向へ向けて設けられていることにより、第一の押さえ板はタイプレートに対してレールの幅方向への振動のみを許容された容易に外れない構造となり、安定した状態でレールの下部フランジを押さえることができる。

また、本発明に係るレール転倒防止装置では、第一および第二の押さえ板は、タイプレートよりも衝撃荷重に対する破壊靭性が大きい材料により形成されていることを特徴とする。
本発明では、第一および第二の押さえ板をタイプレートよりも衝撃荷重に対する破壊靭性が大きい材料により形成することにより、通常時、また車輪が脱輪で乗り越える場合においても、衝撃に対して強い構造とすることができる。

また、本発明に係るレール転倒防止装置では、第一および第二の押さえ板は、レールの両側に設置されていることが好ましい。
本発明では、第一および第二の押さえ板がレールの両側に設置されていることにより、レールの両側から下部フランジを押さえることができ、レールの転倒を防止することができる。

本発明によれば、レール転倒防止装置は、第二の押さえ板がボルトから車両進行方向上流側において、車両進行方向下流側へ上昇する傾斜面を有しており、仮に列車がレールより脱線したとしても、レールから脱落した車輪がボルトを乗り越えるので、車輪がボルトを直撃して破壊することを回避できて、レールが倒れる、又はタイプレートが敷設面から外れることを防ぐことができ、列車が軌道から大きく逸脱することが防止され、列車が転覆する又は高架橋から落下するといった事故を未然に防ぐことができる

本発明の実施の形態によるレール転倒防止装置の一例を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 従来のレール締結装置を示す断面図である。 従来のレール転倒防止装置を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態によるレール転倒防止装置について、図１乃至図３に基づいて説明する。
図１乃至図３に示すように、本実施の形態によるレール転倒防止装置３１は、絶縁板３２を介してレールＲが敷設される敷設面３３上に設置されるタイプレート３４と、タイプレート３４の上に設けられて、レールＲの下部フランジＲａを押さえる第一の板バネ３５（第一の押さえ部材）と、第一の板バネ３５の上側で第一の板バネ３５と共に、タイプレート３４の上に重ねて設けられた第二の板バネ３６（第二の押さえ部材）と、タイプレート３４および第一、第二の板バネ３５、３６を貫通し、敷設面３３に締結固定される締結部３７と、から構成されている。
レール転倒防止装置３１は、図４に示す従来のレール締結装置１と共にレールＲが敷設される敷設面３３に設置される。

タイプレート３４は、鋼材の例えば、ＳＳ４００を加工して形成された部材で、図３に示すように、上面には第一の板バネ３５をスライドしてはめ込むことができる溝部３４ａが形成されている。溝部３４ａにはめ込まれた第一の板バネ３５は、タイプレート３４に対してレールＲの幅方への振動のみが許容され、容易に外れない構造となる。
タイプレート３４の溝部３４ａが形成された部分には、締結部３７の後述するボルト４１が貫通するボルト孔３４ｂが形成されている。
溝部３４ａよりも車両進行方向上流側のタイプレート３４には、車両の進行方向に沿って高さが高くなる傾斜面３４ｃが形成されている。なお、図３において車両の進行方向は、図中の矢印（ア）の向きとする。

第一の板バネ３５は、タイプレート３４よりも衝撃荷重に対する破壊靭性が大きい材料を湾曲した平板状に形成したものである。材料は、例えば、ばね鋼鋼材のＳＵＰ９とする。第一の板バネ３５は、一方の先端部で、レールＲの下部フランジＲａを押圧するレール支持部３５ａと、タイプレート３４に形成された溝部３４ａにはめ込まれて、ボルト４１に固定される固定部３５ｂとから構成される。
固定部３５ｂには、ボルト４１が貫通するボルト孔３５ｃが形成されている。

第二の板バネ３６は、タイプレート３４よりも衝撃荷重に対する破壊靭性が大きい材料を湾曲した平板状に形成したものである。材料は、例えば、ばね鋼鋼材のＳＵＰ９とする。第二の板バネ３６は、タイプレート３４の傾斜面３４ｃに沿って設置される傾斜部３６ａと、第一の板バネ３５の固定部３５ｂの上部に設置される固定部３６ｂとから構成される。このとき、第二の板バネ３６の固定部３６ｂも第一の板バネ３５の固定部３５ｂと共に、タイプレート３４の溝部３４ａにはめ込む構成としてもよい。第二の板バネ３６の固定部３６ｂには、ボルト４１が貫通するボルト孔３６ｃが形成されている。

第一および第二の板バネ３５、３６は、タイプレート３４よりも衝撃荷重に対する破壊靭性が大きい材料で形成されていることにより衝撃に対して強い構造とすることができる。
タイプレート３４および第一、第二の板バネ３５、３６が重なって設置された際に、タイプレート３４および第一、第二の板バネ３５、３６に備えるボルト孔３４ｂ、３５ｃ、３６ｃは重なる位置となるようにそれぞれ形成される。また、これらのボルト孔３４ｂ、３５ｃ、３６ｃは、レールの幅方向に長い長孔とし、レール転倒防止装置３１を設置する際にレールＲの幅方向の微調整が行えるようにする。なお、絶縁板３２にもボルト孔が形成される。

締結部３７は、重なって設置されたタイプレート３４および第一、第二の板バネ３５、３６を貫通するボルト４１と、先端を敷設面３３に合わせて埋設されて、ボルト４１がねじ込まれて螺合するインサート４２と、座金４３とを備えている。
ボルト４１は、タイプレート３４および第一、第二の板バネ３５、３６を貫通し、インサート４２に固定された際に、上端部４１ａの高さは、第二の板バネ３６の傾斜部３６ａの上端部とほぼ同じ高さか、第二の板バネ３６の傾斜部３６ａの上端部より低くなることが好ましい。
インサート４２は、絶縁性のポリアミド樹脂材料などによって形成されて、レールＲが敷設されるスラブに支持されている。

上述した構成のレール転倒防止装置３１の設置方法は、まず、レールＲの下にタイプレート３４を配置する。次に、レールＲに対しての一方の側の第一の板バネ３５を溝部３４ａに挿入して所定位置に固定する。そして、他方の側の第一の板バネ３５をを溝部３４に挿入するとともに、第二の板バネ３６とともに両側の第一の板バネ３５を締結部材３７によって固定する。そして、タイプレート３４および第一、第二の板バネ３５、３６のボルト孔３４ｂ、３５ｃ、３６ｃの長孔を利用して微調整を行う。

次に、上述したレール転倒防止装置３１の作用について図面を用いて説明する。
本実施の形態によるレール転倒防止装置３１では、タイプレート３４上に固定されている第一の板バネ３５のレール支持部３５ａが、レールＲの下部フランジＲａを両側から押圧しているので、レールＲをタイプレート３４上に直立した状態で強固に支持することができる。
そして、溝部３４ａよりも車両進行方向上流側のタイプレート３４には、車両の進行方向に沿って高さが高くなる傾斜面３４ｃが形成されて、第二の板バネ３６には、タイプレート３４の傾斜面３４ｃに沿った形状の傾斜部３６ａが形成されている。これにより、仮に列車がレールＲより脱線したとしても、レールＲから脱落した車輪は、第二の板バネ３６の傾斜部３６ａの案内によってボルト４１を乗り越えることができるので、車輪がボルト４１を直撃し破壊することを回避でき、第一の板バネ３５が外れてレールＲが転倒したり、タイプレート３４が敷設面３３から外れたりすることを防ぐことができる。

本実施の形態によるレール転倒防止装置３１では、仮に列車がレールＲより脱線したとしても、車輪がボルト４１を直撃し破壊することを回避でき、レールＲが転倒したり、タイプレート３４が敷設面３３から外れたりすることを防ぐので、列車が軌道から大きく逸脱することが防止され、列車が転覆する又は高架橋から落下するといった事故を未然に防ぐことができる効果を奏する。
また、図５に示すように、タイプレート締結手段１４をレールから離れた位置のタイプレートに設けることで、タイプレート締結手段１４の破壊を防いでいるレール転倒防止装置１０に比べて、タイプレートの寸法を小さくでき、タイプレートの軽量化も図れるので、施工性がよく、コストを削減することができる。

以上、本発明によるレール転倒防止装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施の形態では、レールＲの両側に第一および第二の板バネ３５、３６を設置しているが、一方の側は第一、第二の板バネ３５、３６をタイプレート３４と一体にして、レールＲの下部フランジＲａを押さえ、他方の側に着脱可能な第一および第二の板バネ３５、３６を設置してもよい。
また、上記の実施の形態では、タイプレート３４に傾斜面３４ｃを形成しているが、タイプレート３４に傾斜面３４ｃを設けずに、第二の板バネ３６の傾斜部３６ａによって、脱輪した場合の車輪がボルト４１を乗り越えるように案内してもよい。
また、上記の実施の形態では、タイプレート３４に溝部３４ａが形成されているが、溝部３４ａが形成されていない平坦なタイプレート３４の上に第一の板バネ３５を重ねて設置してもよい。要は、本発明において、タイプレート３４に対して確実に第一の板バネ３５を固定することができればよいのである。

３１ レール転倒防止装置
３３ 敷設面
３４ タイプレート
３４ａ 溝部
３５ 第一の板バネ（第一の押さえ部材）
３６ 第二の板バネ（第二の押さえ部材）
３６ａ 傾斜部
３７ 締結部
４１ ボルト
Ｒ レール
Ｒａ 下部フランジ

Claims (4)

1. レール締結装置とともに使用されてレールの転倒を防止するレール転倒防止装置であって、
   レールが敷設される敷設面上に設置されるタイプレートと、
   前記タイプレートの上に設けられていて、前記レールの下部フランジを押さえる第一の押さえ板と、
   前記第一の押さえ板と共に、前記タイプレートの上に重ねられた第二の押さえ板と、
   前記タイプレートおよび前記第一、第二の押さえ板を貫通して、レール敷設面に固定されるボルトと、から構成されて、前記第二の押さえ板は、前記ボルトから車両進行方向上流側において、車両進行方向下流側へ上昇する傾斜面を有することを特徴とするレール転倒防止装置。
2. 前記タイプレートには、前記第一の押さえ板を案内する溝部がレールの幅方向へ向けて設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレール転倒防止装置。
3. 前記第一および第二の押さえ板は、前記タイプレートよりも衝撃荷重に対する破壊靭性が大きい材料により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレール転倒防止装置。
4. 前記第一および第二の押さえ板は、前記レールの両側に設置されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載のレール転倒防止装置。

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