JP5429720B2 - フロントロッド - Google Patents

Description

本発明は、車両の進路を選択する分岐器に用いられるトングレール間を連結するフロントロッドに関するものである。

従来、分岐器のポイント部を担う転てつ器には、例えば、下記非特許文献１に記載されているような転てつ装置が用いられている。転てつ装置は、一般に、図６に示されたような構成であり、転換装置と鎖錠装置とから構成され、電気転てつ機１００によって稼働する。ここで、転換装置は、固定された基本レールＲに対してトングレールＴを密着または離反させ、一方、鎖錠装置は、トングレールＴと基本レールＲとの密着状態を保持する。

電気転てつ機１００は、軌間外（一対の基本レールＲ間の外側）に延びた二本の枕木上に設置されている。この電気転てつ機１００は、駆動源である交流モータＭからの駆動力を、摩擦クラッチ、減速歯車及び転換ローラ付転換歯車（それぞれ図示せず）の順に伝導し、転換ローラにより動作かん１０１を移動させるように構成されている。

動作かん１０１は、この動作かん１０１に接続されたカム（図示せず）が転換ローラにより移動することで、基本レールＲに対して直交する方向に直線運動するように構成されている。そして、電気転てつ機１００は、この動作かん１０１に接続されたスイッチアジャスタ１０２、スイッチアジャスタ１０２の先端側に接続されたタイバー１０３を介して、トングレールＴを転換し、その転換されたトングレールＴの先端が正常な位置にあるか否かがフロントロッド１０４、接続かん１０５及び鎖錠かん１０６によって照査される。トングレールＴの先端が正常な位置にあれば、動作かん１０１及び鎖錠かん１０６がカムバー（ロックピース）（図示せず）で鎖錠されるように構成されている。

また、フロントロッド１０４は、例えば、下記特許文献１に記載されているように、レールの長さ方向に長孔が形成された肘金を介して、トングレールＴにボルトで接続されている。

肘金に形成された孔が長孔であるのは、トングレールＴのいわゆるふく進に対処するためである。すなわち、トングレールＴは、車両の通過による圧延や、外気の温度変化に伴う伸縮によって、フロントロッド１０４に対してトングレールＴの先端の位置がレールの長さ方向にずれてしまう。そのため、肘金に形成された孔を長孔とすることで、トングレールとの固定位置を長穴の範囲に拡張している。

特開平７−５２７９９号公報

平成１７年６月２８日、社団法人日本鉄道電気技術協会発行、「鉄道技術者のための電気概論 信号シリーズ４ 転てつ装置」、第７刷、第１、３８〜４７頁

しかし、上記したように、従来のフロントロッド１０４は、トングレールＴとの接続に際し、レールの長さ方向に長孔が形成された肘金が用いられているため、次のような課題がある。すなわち、肘金は、通常の丸孔と比べて空隙が多い長孔が形成されたことにより孔縁部が脆弱となる場合がある。

本発明は、上記の実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、振動などに対する耐力性を向上させたフロントロッドの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るフロントロッドは、車両の進路を選択する分岐器に用いられるトングレール間に連結されたフロントロッドにおいて、前記フロントロッドの肘金具は、前記トングレールが連結される側に、前記トングレールの長さ方向に連なる溝部が形成されると共に、前記溝部に嵌合する突部を有し該突部を前記肘金具側に突出させている補強具が備えられている、ことを特徴としている。

また、前記肘金具は、前記トングレールに連結するためのボルトが貫通する孔が、前記トングレールの長さ方向に長い長孔であり、該長孔の縁に沿って前記溝部が形成された、ことを特徴としている。

また、前記補強具は、前記肘金具に対して前記トングレールの高さ方向に延設された、ことを特徴としている。

本発明に係るフロントロッドによれば、肘金具は、トングレールが連結される側に補強具が備えられている。この構成により、肘金具は、全体としての断面積が増加する。したがって、車両の通過時の振動などにより生じた荷重が、トングレールを介して肘金具に加えられる場合に、補強具に分散されるため、フロントロッドは、振動などに対する耐力性が向上する。

また、本発明に係るフロントロッドによれば、肘金具は、肘金具の前記トングレールが連結される側に、トングレールの長さ方向に連なる溝部が形成されると共に、溝部に嵌合する突部を肘金具側に突出させている補強具が備えられている。この構成により、フロントロッドは、肘金具の溝部に嵌合した補強具の突部に沿ってトングレールの長さ方向に移動することができる。したがって、いわゆるふく進によってトングレールの先端位置がレールの長さ方向にずれた場合であっても、トングレールに対する肘金具の位置決め、調整は可能である。

また、本発明に係るフロントロッドによれば、トングレールに連結するためのボルトが貫通する孔が、トングレールの長さ方向に長い長孔であり、長孔の縁に沿って溝部が形成されている。この構成により、肘金具は、脆弱となる可能性があった長孔の縁が拡がることなく、補強具の突部が嵌合する溝部が形成される。したがって、フロントロッドは、振動などに対する耐力性が更に向上する。

また、本発明に係るフロントロッドによれば、補強具は、肘金具に対して前記トングレールの高さ方向に延設されている。この構成により、肘金具は、振動方向に断面積が増加する。したがって、フロントロッドは、振動などに対する耐力性が更に向上する。

本発明の実施形態に係るフロントロッドが備えられた転てつ装置の概略を示し、（ａ）が概略平面図であり、（ｂ）が前方から視した概略図である。 本発明の実施形態に係るフロントロッドの斜視図である。 本発明の実施形態に係るフロントロッドを示し、（ａ）が上方から視した図、（ｂ）が前方から視した図、および（ｃ）が右方から視した図である。 本発明の実施形態に係るフロントロッドの肘金具と補強具とを示し、（ａ）が右方から視した斜視図、（ｂ）が（ａ）の透視図、および（ｃ）が左方から視した斜視図である。 本発明の実施形態に係るフロントロッドの肘金具と補強具とを示し、（ａ）が上方から視した透視図、（ｂ）が前方から視した透視図、および（ｃ）が左方から視した斜視図である。 従来の転てつ装置の施設状態の概略を示す概略平面図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１において、本実施形態に係るフロントロッド１０は、一対のトングレールＴ間に接続され、電気転てつ機１００などによって稼働する。フロントロッド１０については詳述するが、電気転てつ機１００などの構成は従来と同じであり、既に説明してあるため説明を省略する。なお、本実施形態を理解しやすくするために、レール方向、すなわちトングレールＴの長さ方向を前後とし、レール方向と直交する方向、すなわちトングレールＴ間の幅方向を左右とし、トングレールＴの高さ方向を上下とする。

図２、図３において、フロントロッド１０は略コ字状に形成され、調整機構となるロッド４０、ロッド４０の両端にジョーピン３を介して接続された肘金具２０、肘金具２０に取り付けられた補強具３０、から構成されている。

ロッド４０は、外周に外ネジ（図示せず）が形成された棒状のロッドバー４１、ロッド４０の略中央に配置されるようにロッドバー４１に螺合された調整金具６、ロッドバー４１の一端（右方）に螺合されたスクルージョー４、ロッドバー４１の他端（左方）に連結された絶縁具７、から構成されている。調整金具６は外側に鍔が張り出されると共に筒状に形成され、この筒にロッドバー４１が通され、ナット５によって固定されている。スクルージョー４は二又状に形成され、この二又が肘金具２０を挟んだ状態でジョーピン３によって連結されている。絶縁具７は、絶縁部材が挟み込まれた二又のジョー部８を有し、このジョー部８が肘金具２０を挟んだ状態でジョーピン３によって連結されている。

ロッド４０は、調整金具６の位置、及び肘金具２０の位置を調整する調整機構として機能する。すなわち、調整金具６は、ロッド４０に螺合されたナット５の操作によって左右に移動し、また、肘金具２０が連結されたスクルージョー４は、ナット５と共にロッドバー４１に螺合され、スクルージョー４及びナット５を回すことでロッドバー４１に沿って左右に移動する。フロントロッド１０は、ロッド４０（調整機構）により、接続かんとの連結位置に応じて調整金具６の位置が調整され、トングレールＴの幅（左右方向）に応じてスクルージョー４の位置が調整されることで、幅（左右方向）が調整される。

図４および図５において、肘金具２０は、略Ｌ字状に形成され、ロッド４０が連結されるロッド連結部２７と、トングレールＴが連結されるトングレール連結部２１とが略直角に連なっている。ロッド連結部２７は、上下方向に貫通するロッド連結孔２８が先端部に形成されている。トングレール連結部２１は、断面が略四角形であり、幅方向（左右方向）に長孔２５が形成されている。すなわち、長孔２５は、トングレール連結部２１を、トングレールＴが連結される側（右方）から反対側（左方）まで貫通している。長孔２５は、トングレール連結部２１の長さ方向（前後方向）に長く、トングレールＴのいわゆるふく進に合わせて調整できるだけの長さに形成されている。

ここで、トングレール連結部２１の長さ方向（前後方向）は、上述したトングレールＴの長さ方向と同一方向であり、トングレール連結部２１の高さ方向（上下方向）は、トングレールのＴ高さ方向と同一方向である。

トングレール連結部２１は、トングレールＴが連結される側（右方）に溝部２３が形成され、反対側（左方）に波状の滑り止め２９が形成されている。溝部２３は、ロッド連結部２７が連なる略Ｌ字状の角の辺りから後方にかけて、トングレール連結部２１の長さ方向（前後方向）に連なっている。また、溝部２３は、先方端が閉塞され、後方端が開放されている。

溝部２３の溝縁部２４（上下方向）は、長孔２５の孔縁部２６に沿って形成されている。すなわち、溝部２３は、溝幅が長孔２５のうち、レールの高さ方向の径と略同一に形成され、溝部２３の溝縁部２４と長孔２５の孔縁部２６とが同一面上に揃えられている。溝部２３は、溝縁部２４に、後述するフランジ部２２が形成されている。

トングレール連結部２１は、溝部２３を挟んで対峙するフランジ部２２が形成されている。フランジ部２２は、トングレールＴが連結される側から幅方向（右方）に延設されると共に、トングレール連結部２１の長さ方向（前後方向）に連なっている。すなわち、フランジ部２２の間隔は、溝部２３の溝幅（上下方向）及び長孔２５のうち、レールの高さ方向の径と略同一に形成されている。なお、トングレール連結部２１の幅方向（左右方向）は、上述したトングレールＴ間の幅方向と同一方向である。

補強具３０は、トングレールＴが連結される側（右方）の面を覆う基板部３１と、この基板部３１から肘金具２０側（左方）に突出した突部３３とから構成されている。基板部３１は、略長方形の板状部材であり、高さ方向（上下方向）に延設部３４が形成されている。延設部３４は、トングレール連結部２１の高さ（上下方向）よりも高く延設されている。すなわち、延設部３４は、後述するように、トングレール連結部２１が、補強具３０を介してトングレールＴに取り付けられた場合に、トングレールＴの高さ方向に延設されている。また基板部３１には、丸孔３２が厚み方向（左右方向）に貫通している。丸孔３２は、直径が肘金具２０に形成された長孔２５のうち、レールの高さ方向の径と略同一である。突部３３は、基板部３１の厚み方向（左方）に突出すると共に、基板部３１の長さ方向（前後方向）に、丸孔３２を避けて断続的に形成されている。

ここで、基板部３１の長さ方向（前後方向）は、上述したトングレールＴの長さ方向と同一方向であり、基板部３１の高さ方向（上下方向）は、トングレールのＴ高さ方向と同一方向であり、基板部３１の厚み方向（左右方向）は、トングレールＴ間の幅方向と同一方向である。

なお、補強具３０は、例えば、クロムモリデブン鋼（ＳＣＭ４３５）などから形成されているが、この素材に限られず、少なくとも肘金具２０と同一（例えば、炭素鋼（Ｓ２５Ｃ））もしくはそれ以上の強度を有する素材（例えば、ＳＣＭ４３０、ＳＣＭ４４５など）から形成されていればよい。ここで、強度は機械的強度であり、具体的には、降伏強さ、引張強さなどである。例えば、ＳＣＭ４３５は、降伏点が２６５ＭＰａ、引張強さが４４０ＭＰａであるため、それ以上の降伏強さ、引張強さを有する素材であることが好ましい。

補強具３０は、突部３３が肘金具２０のトングレール連結部２１に形成された溝部２３に嵌合する。言い換えれば、補強具３０は、突部３３がトングレール連結部２１に形成された上下のフランジ部２２間に嵌合する。補強具３０は、突部２３が肘金具２０に形成された溝部２３に沿うことで、トングレール連結部２１に対して前後方向に移動することが可能である。この際、補強具３０に形成された丸孔３２と、トングレール連結部２１に形成された長孔２５とは、重ねられている。すなわち、丸孔３２と、長孔２５の孔縁部２６とは揃えられている（図５（ｃ）参照）。

以上のようにして、フロントロッド１０が構成されている。

なお、肘金具２０への補強具３０の取付は、ボルト１で締め付けることにより行われる。図２、図３において、トングレールＴが連結される側（右方）に取り付けられた補強具３０と、反対側（左方）に取り付けられた歯金２とで肘金具２０を挟み、丸孔３２と長孔２５とにボルト１を貫通し、ボルト１の先端側に緩み止めナット９を螺合する。歯金２は、肘金具２０が連結される側に波状の歯金側滑り止め２ａが形成され（図２参照）、肘金具２０に形成された滑り止め２９と噛み合う。

次に、フロントロッド１０の作用について説明する。

図１において、まず、肘金具２０に補強具３０が取り付けられたフロントロッド１０を、トングレールＴ間に配置して取り付ける。フロントロッド１０のトングレールＴへの取付は、補強具３０を肘金具２０とトングレールＴとで挟んだ状態で、ボルト１で締め付けることで行う。フロントロッド１０は、ボルト１でトングレールＴに固定されているため、トングレールＴに対して前後方向にずれない。フロンドロッド１０は、肘金具２０の幅方向（左右方向）が、補強具３０の厚み分だけわずかに広がり、フロントロッド１０全体としての左右方向の寸法が広がるが、スクルージョー４及びナット５により左右方向の寸法を補強具３０の厚み分狭くするよう調整すればよい。肘金具２０は、補強具３０が取り付けられたことで、脆弱となる可能性があった長孔２５の孔縁部２６が補強されつつ全体として断面積が増加して太く形成される。

車両が基本レールＲ及びトングレールＴに沿って、トングレールＴの先端に向けて進行するとした場合（すなわち、後方から前方に向けて進行するとした場合）、車両の分岐に際し、電気転てつ機１００により、トングレールＴの一方が基本レールＲに密着させられると共に、この密着状態が保持される。トングレールＴ及び基本レールＲは、車両が通過する際、上下方向に振動する。同時に、分岐器の調整状態によっては、トングレールＴに、密着した基本レールＲから離れる方向（右方）に外力が働く場合がある。具体的には、フロントロッド１０は、連結された接続かん１０５及び鎖錠かん１０６がロッド４０の調整金具６に接続され、肘金具２０がトングレールＴに接続されているため、車両の通過によってトングレールＴが上下方向に振動すると、上下方向から荷重（図１矢印Ｐ１）が加えられた肘金具２０がロッド４０に対して撓む。さらに、電気転てつ機１００により引っ張られる方向と、外力によって基本レールＲから離される方向とが、互いに逆向きであると共に前後方向にずれているため、フロントロッド１０は、肘金具２０のトングレール連結部２１が左方から右方へ荷重（図１矢印Ｐ２）が加えられてロッド連結部２７に対して撓む。

上下方向の荷重（図１矢印Ｐ１）、及び、左方から右方への荷重（図１矢印Ｐ２）は、補強具３０が取り付けられたことで、左方から右方への荷重（図１矢印Ｐ２）と同じ方向に断面積が増加して太く形成された肘金具２０に分散される。特に、図４において、肘金具２０は、溝部２３に、補強具３０に形成された突部３３が嵌合され、フランジ部２２に、補強具３０を構成する基板部３１が接触しているため、トングレール連結部２１のうち、脆弱となる可能性があった長孔２５の孔縁部２６に加わる荷重が、補強具３０に分散される。

次に、本実施形態の効果について説明する。

上記したように、本実施形態によれば、肘金具２０は、トングレールＴが連結される側（右方）である、トングレール連結部２１の右方に補強具３０が備えられている。この構成により、肘金具２０は、左方から右方への荷重（図１矢印Ｐ２）と同じ方向に断面積が増加し、全体として太くなる。また、車両の通過時の振動などにより生じた荷重（図１矢印Ｐ１、Ｐ２）が、トングレールＴを介して肘金具２０に加えられた場合であっても、補強具３０に分散される。したがって、振動などに対する耐力性が向上する。

本実施形態によれば、肘金具２０は、トングレール連結部２１の右方に溝部２３が形成され、溝部２３が、トングレールＴが連結される側（右方）に溝縁部２４を有し、ロッド連結部２７が連なる略Ｌ字状の角の辺りから後方にかけて、トングレール連結部２１の長さ方向（前後方向）に向かって連続して形成されている。また、補強具３０は、トングレールＴが連結される側（右方）の面を覆う基板部３１と、この基板部３１から肘金具２０側（左方）に突出した突部３３とから構成されている。そして、トングレール連結部２１に形成された溝部２３に、補強具３０に形成された突部３３が嵌合する。

この構成により、肘金具２０は、溝部２３が嵌合した突部３３に沿ってトングレールＴの長さ方向に移動することができる。したがって、いわゆるふく進によってトングレールＴの先端位置がレールの長さ方向にずれた場合であっても、肘金具２０に対する補強具３０の位置決め、調整は容易である。

特に、補強具３０は、肘金具２０と同等以上の高い機械的強度を有する素材で形成されているため、トングレール連結部２１の内側に堅固な軸としての突部３３が備えられることとなり、加えられた荷重に耐えることができる。したがって、フロントロッド１０は、振動などに対する耐力性が更に向上する。

本実施形態によれば、肘金具２０は、溝部２３によりフランジ部２２が形成されている。この構成により、肘金具２０は、溝部２３が形成されたことで突部３３と接触する部だけ接触面積が増すと共に、フランジ部２２が、上下方向の振動と同じ方向から突部３３を規制する。したがって、フロントロッド１０は、肘金具２０と補強具３０との嵌合が堅固となり、また、振動などに対する耐力性が更に向上する。

本実施形態によれば、基板部３１は、高さ方向（上下方向）に延設部３４が形成されている。延設部３４は、トングレール連結部２１の高さ（上下方向）よりも高く延設されている。この構成により、肘金具２０は、上下方向の荷重（図１矢印Ｐ１）と同じ方向に断面積が増加し、全体として太くなる。したがって、フロントロッド１０は、振動などに対する耐力性が更に向上する。

本実施形態は、補強具３０が、炭素鋼（Ｓ２５Ｃ）などから形成された肘金具２０より機械的強度が高いクロムモリデブン鋼（ＳＣＭ４３５）などから形成されている。この構成により、肘金具２０は機械的強度が高い補強具３０により補強される。したがって、フロントロッド１０は、振動などに対する耐力性が更に向上する。

本実施形態は、補強具３０が、比較的単純な形状であるため、クロムモリデブン鋼（ＳＣＭ４３５）などの高い機械的強度を有する素材であっても加工することができる。また、フロントロッド１０は、肘金具２０に嵌合された補強具３０のみが高い機械的強度を有する素材で形成されているため、機械的強度を上げつつ材料費を安価に抑えることができる。なお、肘金具２０を高い機械的強度を有する素材で形成することも考えられるが、高い機械的強度を有する素材は加工が困難であるため、補強具３０と比べて複雑な形状に形成されている肘金具２０を高い機械的強度を有する素材で形成することは困難であり、また、材料費が高価となる。

本実施形態によれば、フロントロッド１０は、トングレールＴに連結するためのボルト１が貫通する長孔２５が、トングレールＴの長さ方向に長く形成され、この長孔２５の縁に沿って溝部２３が形成されている。この構成により、肘金具２０は、脆弱となる可能性があった長孔２５の孔縁部２６が拡がることなく、補強具３０の突部３３が嵌合する溝部２３が形成されている。したがって、フロントロッド１０は、振動などに対する耐力性が更に向上する。

なお、肘金具２０に関し、長孔２５の上下部分が、従来、脆弱となる可能性があったが、肘金具２０は、この上下部分がフランジ部２２として残され、脆弱ではない孔縁部２６に溝部２３が形成されているため、溝部２３が形成されたことにより、肘金具２０の耐力性が低下することはなく、前後方向での急激な断面積の変化が減少することで、長孔２５の上下部分への局所的な負荷を低減することにもなる。

本実施形態の変形例として、フロントロッドは、肘金具が二つの補強具に挟まれていてもよい。すなわち、肘金具のトングレールが連結される側とその反対側に、補強具がそれぞれ取り付けられていてもよい。この場合、肘金具に形成される溝部は、トングレールが連結される側とその反対側のいずれか一方、または両側に形成される。いずれの構成であっても、溝部が過度に形成されたことで肘金具全体の機械的強度が低下しない程度であればよい。

本実施形態は、肘金具２０に溝部２３が形成され、溝部２３に、突部３３が形成された補強具３０が取り付けられる。したがって、既設のフロンドロッドにおいて、肘金具のみを交換し、取り付けることも可能である。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。そして本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。

１ ボルト
２ 歯金
２ａ 歯金側滑り止め
３ ジョーピン
４ スクルージョー
５ ナット
６ 調整金具
７ 絶縁具
８ ジョー部
９ 緩み止めナット
１０ フロントロッド
２０ 肘金具
２１ トングレール連結部
２２ フランジ部
２３ 溝部
２４ 溝縁部
２５ 長孔
２６ 孔縁部（長孔の縁）
２７ ロッド連結部
２８ ロッド連結孔
２９ 滑り止め
３０ 補強具
３１ 基板部
３２ 丸孔
３３ 突部
３４ 延設部
４０ ロッド
４１ ロッドバー
１００ 電気転てつ機
１０１ 動作かん
１０２ スイッチアジャスタ
１０３ タイバー
１０４ フロントロッド
１０５ 接続かん
１０６ 鎖錠かん
Ｍ モータ
Ｐ１ 上下の荷重
Ｐ２ 右方の荷重
Ｒ 基本レール
Ｔ トングレール

Claims (3)

1. 車両の進路を選択する分岐器に用いられるトングレール間に連結されたフロントロッドにおいて、
   前記フロントロッドの肘金具は、前記トングレールが連結される側に、前記トングレールの長さ方向に連なる溝部が形成されると共に、前記溝部に嵌合する突部を有し該突部を前記肘金具側に突出させている補強具が備えられている、
   ことを特徴とするフロントロッド。
2. 前記肘金具は、前記トングレールに連結するためのボルトが貫通する孔が、前記トングレールの長さ方向に長い長孔であり、該長孔の縁に沿って前記溝部が形成された、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフロントロッド。
3. 前記補強具は、前記肘金具に対して前記トングレールの高さ方向に延設された、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフロントロッド。

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