JP6230361B2 - 鉄道レールの導体固定具 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道レールの導体固定具に関するものである。

鉄道レール（以下、レールという）には、例えば、軌道回路に用いられる導体やレール同士を導体接続するための導体等がレールの腹部に溶接される場合がある。これらの導体は、レール上を列車が通過する際に発生する振動の負荷により溶接部が分離脱落して断線を生じないようするために、導体固定具によって補強的に保持されている。
図１２〜図１４に示すように、従来の導体固定具１００は、レール底部をレール幅方向の両側から把持する把持部１１０と、把持部１１０の一端部からレール腹部側に延出された延出部１３０と、延出部１３０の先端部に設けられた保持部１２０とから構成されている。
上記導体固定具１００の把持部１１０は、その両端部１１１，１１２がレール底部の両側部を保持する様に立ち上がった鈎状に形成されている。そして、一方の端部１１２はレール腹部の近傍まで延出された延出部１３０に連なっており、当該延出部１３０の先端部に保持部１２０が形成されている。
保持部１２０は、延出部１３０の先端部から屈曲して立ち上げられると共に、レール腹部に対向する凹部１２１が形成されている。そして、導体固定具１００では、この凹部１２１の内側に導体を配した状態でレール腹部側に押圧して当該導体の保持を行っていた（例えば、非特許文献１参照）。

ＦＰＣＩ銅テルミット溶接ボンドカタログ、古河パワーコンポーネンツ株式会社、２０１０年１１月３０日発行

ところで、レールに対して複数種類の導体を取り付ける場合があり、また、回路等の動作の確実性を確保するために、予備の配線を含む二本の導体を接続する場合がある。
しかしながら、上記導体固定具１００は、導体を保持する保持部１２０が凹部１２１を一つしか備えていないので、導体を一本しか保持することができなかった。

このため、複数の導体を上記従来の導体固定具１００で保持する場合には、導体毎に個別に導体固定具を用意して保持しなければならなかった。
しかしながら、レールに対する導体の接続作業や導体固定具の取り付け作業は、鉄道が運行してない限られた時間内で行わなければならないこと、導体固定具を取り付けるための適当な場所が限られることから、取り付けを行う導体固定具の個体数が増加することは作業を困難なものとしていた。

本発明は、複数の導体を保持することが可能な導体固定具を提供することを、その目的とする。

本発明は、鉄道レールのレール底部の底面側に取り付けられ、前記レール底部を把持する把持部と、当該把持部から前記レール底部の上面側をレール腹部側に向かって延出された延出部と、前記延出部の先端部から屈曲して立ち上げられ、導体を保持する保持部とを備え、前記保持部に導体を保持する凹部を上下に並べて複数形成したことを特徴とする。

上記鉄道レールの導体固定具は、保持部が上下に並んだ複数の凹部を有するので、複数の導体を上下に並べて保持することが可能となる。

また、上記発明では、前記複数の凹部を下側のものほど窪みが深くなるように形成されている。
上記構成の場合には、下側の凹部を外径の大きな導体、上側の凹部を外径の小さな導体の保持に使用することで、使い分けることができる。そして、このように使い分けを行うことにより、上下に並んだそれぞれの凹部について、導体の保持圧を適度に分散して各凹部の保持圧を確保することが可能となる。

また、上記発明において、前記保持部は、前記レール腹部側に向かって傾斜する構成としても良い。
上記構成の場合には、鉄道レールに装着したときに、保持圧の低下を生じ易い上側の凹部に対して十分な保持圧を確保することが可能となる。

また、上記発明において、前記延出部と前記保持部との開き角度を、前記レール底部の上面と前記レール腹部との開き角度よりも大きくしても良い。
上記構成の場合には、下側の凹部で導体を保持した場合でも、上側の凹部がレール腹部側に倒れ込んだ姿勢となり、上側の凹部における導体の保持圧も確保することが可能となる。

また、上記発明において、前記導体固定具を、前記鉄道レールに装着したときに、前記延出部の延出端部が前記レール底部及び前記レール腹部に接触せず、前記保持部が前記レール腹部に接触するように形成しても良い。
上記構成の場合には、延出部に基づく保持圧と保持部に基づく保持圧とが保持部に作用し、導体をしっくりと保持することが可能となる。

また、上記発明において、前記導体固定具の全体を弾性を有する線材から形成する構成としても良い。
この場合には、製造が容易となり、生産性の高い導体固定具を提供することが可能となる。

また、上記発明において、前記保持部を、矩形の枠状に成形した前記線材から形成しても良い。
こうすると、矩形の水平部を利用して導体を結束バンドで補強的に固定することが容易となり、より強固に導体を保持することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、複数の導体を保持することが可能な導体固定具を提供することができる。
この導体固定具によれば、鉄道レールに取り付けを行う導体固定具の個体数を低減することができ、取り付け場所が少ない場合や、作業時間が少ない場合でも、導体の補強的固定作業を円滑にできる。

発明の実施形態に係る導体固定具により鉄道レールに沿って二本の導体を保持した状態を示す斜視図である。 鉄道レールに装着してない状態の導体固定具を示す正面図である。 鉄道レールに装着した状態の導体固定具を示す正面図である。 鉄道レールに装着してない状態の導体固定具を示す側面図である。 鉄道レールに装着してない状態の導体固定具を示す平面図である。 鉄道レールに装着し、二本の導体を保持した状態の導体固定具を示す正面図である。 鉄道レールに装着し、上側の導体について図６よりも大径の導体を保持した状態の導体固定具を示す正面図である。 鉄道レールに装着し、上側のみ一本の導体を保持した状態の導体固定具を示す正面図である。 鉄道レールに装着し、下側のみ一本の導体を保持した状態の導体固定具を示す正面図である。 導体固定具が小径の二本の導体を結束バンドで補助しつつ保持した状態を示す斜視図である。 鉄道レールに装着した状態の導体固定具の他の例を示す正面図である。 従来の導体固定具の正面図である。 従来の導体固定具の側面図である。 従来の導体固定具の平面図である。

［発明の実施形態の概要］
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、鉄道レール（以下、単にレールという）９０のレール腹部９１には、軌道回路の通電或いは信号検出、レール同士の導体接続等の種々の目的のために複数の導体が接続される。図１では二本の導体８１，８２が接続されている場合を例示する。
各導体８１，８２は各々が先端部に接続端子を備え、銅テルミット溶接によりレール腹部９１に接続されている。各導体８１，８２の先端部は、上下方向及びレール長手方向について互いに異なる位置に接続されており、それぞれの接続位置からレール９０に沿って上下に並んだ状態で導体固定具１０により保持されている。

［導体固定具：全体概要］
上記導体固定具１０は、図２〜図５に示すように、レール９０のレール底部９２の底面側に取り付けられ、レール底部９２をレール幅方向の両側から把持する把持部２０と、当該把持部２０の一端部２２からレール底部９２の上面側をレール腹部９１側に延出された延出部２４と、当該延出部２４の先端部から屈曲して立ち上げられ、導体８１，８２を保持する保持部４０とを備えている。把持部２０と延出部２４とは屈曲部２７を介して連設されており、延出部２４と保持部４０とは屈曲部２５を介して連設されている。この導体固定具１０は、弾性を有する線材として、剛性の高い一本の金属ワイヤーにより全体が形成されている。
なお、レール９０の長手方向は水平であるものとする。また、水平方向であってレールの長手方向に直交する方向をレール幅方向というものとする。

［導体固定具：把持部］
把持部２０は、レール底部９２をレール幅方向の両側から把持するためにその両端部２１，２２がレール底部９２の断面形状にならって立ち上がった鈎状に形成されている。そして、その中央部に、レール底部９２に装着したときに把持力を付与する伸縮部２３を有している。

伸縮部２３は、図５に示すように、レール幅方向に沿って蛇行した形状に形成されており、その長手方向に伸縮可能となっている。また、把持部２０のレール幅方向における幅はレール９０の全幅よりも幾分短く設定されている。
把持部２０をレール底部９２に装着する際には、一端部２２の内側にレール底部９２の一端部を挿入し、もう他端部２１を工具で引っ張ることで伸縮部２３を引き延ばし、他端部２１をレール底部９２のもう一方の端部に引っかける。これにより、伸縮部２３の張力により、その両端部２１，２２がレール底部９２を把持し、レール底部９２の底面側に把持部２０を固定することが可能となっている。

［導体固定具：延出部］
延出部２４は、図２に示すように、把持部２０の一端部２２の上端からレール底部９２の上面に略一致する傾斜角度でレール腹部９１側に向かって真っ直ぐに延びている。把持部２０と延出部２４との境は、屈曲部２７となっている。また、延出部２４はその先端で上方に屈曲形成され、当該屈曲部２５を介して保持部４０に連接されている。

［導体固定具：保持部］
保持部４０は、図４に示すように、レール幅方向から見た形状が上下に長い矩形の枠状に形成されている。また、保持部４０は、図２に示すように、レール長手方向から見ると、その上端部がレール腹部９１側に向かって倒れ込む方向に傾斜している。
さらに、保持部４０は、矩形における一対の長辺に相当する部位の上端部と下端部とに円弧状の湾曲部４１１，４１１と湾曲部４２１，４２１とが形成されている。これら一対の湾曲部４１１，４１１及び４２１，４２１は、いずれも窪み側をレール腹部９１側に向けて形成されており、下側の湾曲部４２１，４２１は上側の湾曲部４１１，４１１よりも窪みの深さが深くなるように形成されている。
そして、上側の一対の湾曲部４１１，４１１が一方の導体８１を保持する為の上側凹部４１を構成し、下側の一対の湾曲部４２１，４２１が他方の導体８２を保持する為の下側凹部４２を構成している。

また、各湾曲部４１１と湾曲部４２１との間はそれぞれ直線状の連結部４３で連結されている。
ここで、以下の説明において、「レール底部９２の上面とレール腹部９１との開き角度θ」という場合には、図２、図３に示すように、レール底部９２に対するレール腹部９１の立設方向（＝鉛直上下方向）と延出部２４が位置する側のレール底部９２の上面に沿った延長線との交差角度を示すものとする。
そして、図２に示した自然状態（レール９０に装着していない状態）では、延出部２４と保持部４０とがなす屈曲部２５の開き角度αは、前記レール底部９２の上面とレール腹部９１との開き角度θよりも大きく設定されている（α＞θ）。

図３に示すように、導体固定具１０をレール９０に装着した状態では、保持部４０の各連結部４３，４３がレール腹部９１に当接する。これにより、保持部４０はレール腹部９１から離間する方向に押し戻され、延出部２４は上方に押し上げられる。このため、延出部２４の延出端部に位置する屈曲部２５はレール腹部９１及びレール底部９２の上面に接触しない状態となる。
かかる装着状態では、図２及び図３を比較すると分かるように、延出部２４と保持部４０とがなす屈曲部２５の開き角度αは、自然状態よりも縮められる（ここでは仮に、保持部４０の連結部４３の延長線と延出部２４の延長線との交わる角度をαとした。）。
また、把持部２０の端部２２と延出部２４とが為す屈曲部２７の開き角度βは、自然状態よりも広げられた状態となる。
保持部４０は、上記屈曲部２５，２７の開き角度α，βが元の角度に戻ろうとする弾性力を利用して各凹部４１，４２とレール腹部９１との間で導体８１，８２を挟んで保持する構造となっている。
以下、開き角度αが元の角度に戻ろうとする弾性力を「保持部４０の復帰力」といい、開き角度βが元の角度に戻ろうとする弾性力を「延出部２４の復帰力」というものとする。

図３の状態において、上側凹部４１はその内底部とレール腹部９１との間に隙間ｄ１が形成され、下側凹部４２はその内底部とレール腹部９１との間に隙間ｄ２が形成される（ｄ１＜ｄ２）。従って、上側凹部４１には、外径がｄ１以上となる導体を保持することができ、下側凹部４２には、外径がｄ２以上となる導体を保持することができる。従って、上側凹部４１の方がより小径な導体の保持に適している。

図６は、導体固定具１０が上側凹部４１で外径がｄ１以上の導体８１を保持し、下側凹部４２で外径がｄ２以上の導体８２を保持した状態を示している。
この場合、導体８２は主に延出部２４の復帰力により下側凹部４２で保持される。そして、当該導体８２により延出部２４及び保持部４０が上方に押し上げられるが、保持部４０の復帰力により当該保持部４０はレール腹部９１側に押し戻されるので、上側凹部４１において導体８１が保持される。
従って、二本の導体８１，８２は、それぞれに保持圧が確保され、良好に保持される。

また、図７に示すように、上側凹部４１において導体８１より大きい導体８１Ａ（導体８２と同程度）を保持する場合でも、導体８２には延出部２４の復帰力、導体８１Ａには保持部４０の復帰力が作用し、図６の場合と同じように良好に保持することができる。

また、導体固定具１０は、図８に示すように、上側凹部４１のみに外径がｄ１以上の導体８１を保持することも可能である。
この場合、導体８１は延出部２４の復帰力と保持部４０の復帰力とにより上側凹部４１において良好に保持される。

さらに、導体固定具１０は、図９に示すように、下側凹部４２のみに外径がｄ２以上の導体８２を保持することも可能である。
この場合、導体８２は主に延出部２４の復帰力により下側凹部４２において良好に保持される。

また、保持部４０は、図４及び図５に示すように、矩形の枠状に形成されているので、矩形における一対の短辺に相当する棒状部４４，４５を有している。各棒状部４４，４５はレール長手方向に平行であり、それぞれが上側凹部４１と下側凹部４２の近傍に位置している。
従って、図１０に示すように、上側凹部４１、下側凹部４２において、十分な保持圧が得られない外径がｄ１またはｄ２未満の導体８１Ｂ，８２Ｂを保持する場合でも、バインド線やインシュロック（ヘラマンタイトン社の登録商標）等の結束バンドＢにより棒状部４４，４５に緊縛することで良好な保持を行うことが可能となっている。
なお、外径がｄ１以上の導体８１を上側凹部４１に、外径がｄ２以上の導体８２を下側凹部４２に保持する場合にも結束バンドＢにより棒状部４４，４５に緊縛して、より強固に保持しても良いことは言うまでもない。

［実施形態の技術的効果］
この実施形態の導体固定具１０は、保持部４０に上側凹部４１と下側凹部４２の二つの凹部を設けたので、二本の導体８１，８２を上下に保持することが可能である。
これにより、各導体毎に導体固定具を用意する必要がなくなり、少ない作業時間で導体補強的固定作業を行うことが可能である。
また、導体固定具を取り付けるための適当な場所が少ない場合も、導体の補強的保持をより確実にできる。

また、導体固定具１０の保持部４０は、上側凹部４１よりも下側凹部４２が深くなるように形成しているので、少なくとも上側凹部４１において保持することが可能な導体の外径の範囲を広く確保することができ、多様な導体の保持が可能となる。

また、自然状態では、保持部４０はその全体がレール腹部９１側に傾斜しており、延出部２４と保持部４０とがなす屈曲部２５の開き角度αが、保持部４０側のレール底部９２の上面とレール腹部９１との開き角度θよりも大きくなるように設定されている。さらに、保持部４０は、導体固定具１０をレール９０に装着した状態で屈曲部２５が、レール９０から若干離れる形状、ずなわち、レール腹部９１及びレール底部９２の上面に接触しない形状となっている。
このため、導体固定具１０は、保持部４０の復帰力と延出部２４の復帰力の両方を導体の保持圧として利用することができ、隙間ｄ１，ｄ２以下の外径となる導体８１，８２を上側凹部４１と下側凹部４２とに保持する場合に、それぞれの導体８１，８２に対して適度な保持圧を付与して良好な保持を行うことが可能となる。また、上側凹部４１又は下側凹部４２の一方のみで導体８１又は８２を保持する場合であっても、良好な保持を行うことが可能である。

また、導体固定具１０は、剛性の高い一本の金属ワイヤーから全体が形成されているので、製造が容易である。
そして、金属ワイヤーを矩形の枠状に成形することにより保持部４０を形成しているので、凹部４１，４２に近接して棒状部４４，４５を設けることができる。これにより、適正な範囲よりも小径の導体を棒状部４４，４５に緊縛することで上側凹部４１及び下側凹部４２に対して良好に保持することが可能となる。また、外径が適正な範囲の導体８１，８２については、緊縛することでより強固に保持することが可能となる。

［他の実施形態］
上記実施形態では、図３に示すように、レール９０に導体固定具１０を装着した状態で保持部４０の連結部４３がレール腹部９１に当接する導体固定具を示したがこれに限られない。
導体固定具１０は、レール９０に装着したとき、屈曲部２５がレール９０に接触せず、保持部４０のいずれの部分がレール腹部９１に接触する形状であっても良い。
例えば、図１１に示すように、導体固定具１０をレール９０に装着した状態において、保持部４０の上側凹部４１の先端部がレール腹部９１と接触する形状に、導体固定具１０を形成しても良い。
この導体固定具１０は、レール９０に装着していない状態で、保持部４０がその下端の屈曲部２５において延出部２４から立ち上がっており、図２に示したように、延出部２４と保持部４０とがなす屈曲部２５の開き角度αがレール底部９２の上面とレール腹部９１との開き角度θよりも大きい。また、図２に示したように、使用状態を模して、導体固定具１０にレール９０の断面形状を重ねた場合、導体固定具１０の保持部４０はレール腹部９１側に傾斜している。
このような図１１の導体固定具１０も、図３に示した前記実施形態の導体固定具１０と同様の作用効果を奏する。

［その他］
上記導体固定具１０では、保持部４０に二つの凹部４１，４２を形成した場合を例示したが、保持部４０により多くの凹部を上下に並べて形成しても良い。その場合には、より多くの導体を保持する可能となる。
また、上記のように、凹部を増設する場合には、上下に並んだ凹部が下側のものほど内底部が深くなるように形成することが望ましい。

また、導体固定具を一本の線材で形成した場合を例示したがこれに限られない。例えば、長尺な帯状の金属板をレール長手方向から見て図３の形状となるように屈曲形成しても良い。その場合、伸縮部はレール長手方向から見て微細に蛇行した波状となるように形成して伸縮可能とすることができる。
また、導体固定具の各部を個々の部材から形成して組み立てても良い。
例えば、把持部２０はＣ型クランプのような部材で構成してもよい。

１０ 導体固定具
２０ 把持部
２３ 伸縮部
２４ 延出部
２５，２７ 屈曲部
４０ 保持部
４１ 上側凹部（凹部）
４２ 下側凹部（凹部）
４３ 連結部
４４，４５ 棒状部
８１，８２，８１Ａ，８１Ｂ，８２Ｂ 導体
９０ 鉄道レール
９１ レール腹部
９２ レール底部
Ｂ 結束バンド
ｄ１，ｄ２ 隙間
α 延出部と保持部とがなす屈曲部の開き角度（延出部と保持部との開き角度）
θ レール底部の上面とレール腹部との開き角度
β 把持部の端部と延出部とが為す屈曲部の開き角度

Claims (6)

1. 鉄道レールのレール底部の底面側に取り付けられ、前記レール底部を把持する把持部と、
   当該把持部から前記レール底部の上面側をレール腹部側に向かって延出された延出部と、
   前記延出部の先端部から屈曲して立ち上げられ、導体を保持する保持部とを備え、
   前記保持部に導体を保持する凹部を上下に並べて複数形成し、
   前記複数の凹部を下側のものほど窪みが深くなるように形成したことを特徴とする鉄道レールの導体固定具。
2. 前記保持部は、前記レール腹部側に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１記載の鉄道レールの導体固定具。
3. 前記延出部と前記保持部との開き角度を、前記レール底部の上面と前記レール腹部との開き角度よりも大きくしたことを特徴とする請求項２記載の鉄道レールの導体固定具。
4. 前記導体固定具を、前記鉄道レールに装着したときに、前記延出部の延出端部が前記レール底部及び前記レール腹部に接触せず、前記保持部が前記レール腹部に接触するように形成したことを特徴とする請求項３記載の鉄道レールの導体固定具。
5. 前記導体固定具の全体を弾性を有する線材から形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の鉄道レールの導体固定具。
6. 前記保持部を、矩形の枠状に成形した前記線材から形成したことを特徴とする請求項５記載の鉄道レールの導体固定具。

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