JP6607742B2 - 車輪ガード装置 - Google Patents

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Description

本発明は、まくらぎを用いた軌道における車輪ガード装置に関する。
従来、多くの鉄道軌道はまくらぎを用いて本線レール(この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「本線レール」は、鉄道車両が走行するレールをいう)が設けられており、例えば、橋梁上などにおいては、合成まくらぎのような特殊まくらぎを用いて本線レールが設けられている。また、分岐器が設けられた場所などにおいては、分岐まくらぎ等の特殊まくらぎを用いて本線レールが設けられている。
一方、曲線軌道などには、本線レールに沿って、車輪が本線レールから脱線することを防止するとともに、車輪が脱線したとしても鉄道車両(以下、単に「車両」ともいう)が軌道外方に大きく逸脱するのを防止する車輪ガード装置を設ける場合がある。
例えば、本出願人が出願した先行技術として、本線レールに沿ってガードレールを支持する支持部材を合成まくらぎに設け、ガードレールに、車輪が本線レールから外れるのを規制する第1規制部と、車両が軌道から逸脱するのを規制する第2規制部とを具備させたものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、他の先行技術として、まくらぎに固定したベース板上に本線レールとガードレールとを固定し、このガードレールに、本線レールの内側に向けて車輪が脱線するのを防止する外側係止部と、脱線した車両が軌道外方に向けて逸脱するのを防止する内側係止部とを具備させたものもある(例えば、特許文献2参照)。
特開2011−26889号公報 特開2012−12772号公報
ところで、上記したような車輪ガード装置を設けるまくらぎには、バラスト軌道(有道床軌道)に設けられたまくらぎの他、橋梁上等の無道床軌道(バラストや軌道スラブ等を設けない軌道)などに多く使用されている木まくらぎや合成まくらぎ等の特殊まくらぎがある。そして、このようなまくらぎに上記車輪ガード装置を設ける場合、予めまくらぎに設けられたボルト固定穴を利用して固定する場合や、特殊まくらぎにおいては車輪ガード装置用のボルト固定穴を設けて固定することになる。
しかし、まくらぎに設けられたボルト固定穴に車輪ガード装置を固定したとしても、本線レールを敷設後にガードレールを設けた場合、まくらぎの設置位置の微妙なずれなどによって、本線レールに対するガードレールの所定間隔を調整する必要が生じることがある。特に、特殊まくらぎが使用されている場所においては、現場での調整が必要な場合が多い。また、車輪ガード装置を設置後、使用中における検査時などにも、本線レールに対してガードレールが所定間隔で設けられているように調整する必要が生じることがある。
そこで、本発明は、車両の脱線及び逸脱防止を図るガードレールの位置を本線レールに対して微調整することが容易にできる車輪ガード装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、まくらぎにレール締結装置で固定した一対の本線レールに沿ってガードレールを配設する車輪ガード装置であって、前記本線レールに沿って内方に所定間隔で前記ガードレールをそれぞれ配設するガード締結装置を備え、前記ガード締結装置は、前記まくらぎ側に固定するベース部分と、前記ベース部分に固定して上部に前記ガードレールを配置する締結機構部分とを備え、前記締結機構部分は、前記ベース部分に対する相対位置を調整することで前記本線レールに対する前記ガードレールの所定間隔を調整可能に構成されている。
この構成により、上部にガードレールを配置する締結機構部分を、まくらぎに固定するベース部分に対して相対位置調整することで、本線レールに対するガードレールの所定間隔を調整することができる。これにより、ガードレールを配設する場所に応じて、本線レールに対するガードレールの所定間隔を調整することが容易にできる。
また、前記ベース部分は、前記締結機構部分と接する面に凹凸部を有し、前記締結機構部分は、前記ベース部分と接する面に前記ベース部分の凹凸部と係合する凹凸部を有し、前記ベース部分の凹凸部に対して前記締結機構部分の凹凸部を係合させる位置を調整することで前記本線レールに対する前記ガードレールの所定間隔を調整可能に構成されていてもよい。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「凹凸部」は、その断面において、略三角形状で噛合う凹凸形状、略四角形状で噛合う凹凸形状、一方が凸状で他方が凹状の凹凸形状、等を含む。
このように構成すれば、ベース部分に対する締結機構部分の位置を、互いに係合する凹凸部の係合位置を調整することで調整することができ、本線レールとガードレールとの所定間隔を容易に調整することができる。
また、前記凹凸部は、前記ガードレールの延びる方向に対して所定の鋭角で傾斜した直線状に延びる凹凸部で構成されていてもよい。
このように構成すれば、ベース部分と締結機構部分とが鋭角で傾斜する直線状の凹凸部で係合するので、ベース部分に対して締結機構部分をその傾斜に沿って移動させることで、所定間隔をより微調整することができる。
また、前記凹凸部は、前記ガードレールの延びる方向に対して10°〜15°の角度で傾斜していてもよい。
このように構成すれば、ベース部分に対して締結機構部分を傾斜に沿って移動させることでガードレールと本線レールとの所定間隔を微調整できるとともに、ガードレールに作用する大きな力を小さい角度で係合する凹凸部で安定して受け止めることができる。
また、前記ガードレールは、前記本線レールの内方に向けて車輪が脱線することを防止する外側係止部と、脱線した車両が軌道外方に向けて逸脱することを防止する内側係止部と、を備え、前記外側係止部は、前記本線レールの上面よりも高い位置に配置されていてもよい。
このように構成すれば、ガードレールの外側係止部で脱線しようとする車輪をガードして脱線を防ぎ、内側係止部で脱線した車両を係止して軌道から外側に大きく逸脱するのを防ぐことができる。
また、前記締結機構部分は、前記ベース部分に固定する固定部材と、前記ガードレールを固定する可動部材と、を有し、前記可動部材は、前記ガードレールを前記本線レールと所定間隔で配置するガード位置と、前記ガードレールを軌道内方に向けて退避させる退避位置と、に転換可能なように構成されていてもよい。
このように構成すれば、本線レールの交換時等にガードレールを軌道内方に退避させることができ、本線レールの交換作業等に要する労力と時間を軽減することができる。
また、前記まくらぎは、該まくらぎの外側端部を前記本線レールに沿って連結する連結部材で連結されていてもよい。
このように構成すれば、連結部材で連結したまくらぎによって軌道の剛性を高めることができ、軌筐(この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「軌筐」は、まくらぎを支持する構造体)に作用する力(荷重)を複数のまくらぎに分散させて、大きな力を安定して支持することができる。
本発明によれば、本線レールに対するガードレールの所定間隔を容易に微調整することが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態に係る車輪ガード装置を備えた軌道を示す平面図である。 図2は、図1に示すII−II矢視の拡大断面図である。 図3は、図1に示すガード締結装置を拡大した平面図である。 図4は、図3に示すガード締結装置の側面図である。 図5は、図4に示すガード締結装置のベース部分を示す図であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。 図6は、図4に示すガード締結装置の締結機構部分における締結ベース部材を示す図面であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。 図7は、図5に示すベース部分と図6に示す締結機構部分の締結ベース部材とが噛合った状態の凹凸部を示す拡大断面図である。 図8は、図2に示すガード締結装置の転換動作を示す正面図である。 図9は、図2に示す車輪ガード装置による脱線防止時の作用図である。 図10は、図2に示す車輪ガード装置による逸脱防止時の作用図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、まくらぎとして特殊まくらぎ(合成まくらぎ)を用いた区間に設けた車輪ガード装置を例に説明する。また、この車輪ガード装置では、ガードレールを軌道内方に向けて転換可能なようにした例を説明する。なお、この明細書及び特許請求の範囲の書類中における前後左右方向の概念は、図2に示すように、軌道50と直交する断面において、本線レール70の間の内側を「内方」、本線レール70の外側を「外方」とする。
図1,2に示すように、この実施形態では、軌道50上に所定間隔で配設されたまくらぎ60にレール締結装置40がそれぞれ設けられ、このレール締結装置40に一対の本線レール70が軌道50の延びる方向に設けられている。本線レール70は、両側部に設けられた押え金具43をボルト44で床板41に固定することで床板41に固定され、床板41はまくらぎ60にねじくぎ42で固定されている。
そして、上記本線レール70の内方に沿ってガードレール10をそれぞれ配置するように、車輪ガード装置1が設けられている。この車輪ガード装置1は、本線レール70の内方に設けられている。この車輪ガード装置1のガード締結装置20にガードレール10が設けられており、上記本線レール70に沿ってガードレール10が配置されている。ガード締結装置20は、まくらぎ60の3本毎に設けられている。
ガードレール10は、ガード締結装置20の可動部材24に支持部材29で挟持されるウエブ部11と、このウエブ部11の上端に設けられて水平方向に延びるフランジ部12とを有する略T字状断面で形成されている。このフランジ部12の外方端部が外側係止部13であり、内方端部が内側係止部14である。外側係止部13は、車輪が脱線するのを防止し、内側係止部14は、脱線した車両が軌道外方に向けて逸脱するのを防止するようになっている。
可動部材24に固定されたガードレール10は、本線レール70に向けて突出する外側係止部13と本線レール70の頭部側面71と所定間隔Aを保つように配設されている。また、この外側係止部13は、上端が本線レール70の上面よりも高さBだけ高い位置に配置されている。これにより、後述するように、車輪Wが脱線することを防止するようになっている。
また、各まくらぎ60の外側端部は、本線レール70に沿って連結部材45で連結されている。連結部材45は、各まくらぎ60に貫通ボルト46で固定されている。この例では、連結部材45としてL形鋼を用いている。このように連結部材45でまくらぎ60を連結することで、軌道50の剛性を高めることができ、軌筐に作用する力(荷重)を複数のまくらぎ60に分散させて、大きな力を安定して支持することができる。
図3,4は、上記ガード締結装置20を拡大した平面図と、その側面図である。これらの図に基づいて、上記ガード締結装置20について詳細に説明する。なお、図2で説明した構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
上記ガード締結装置20は、まくらぎ60側にベース部分21が位置する状態で、このベース部分21の上部に締結機構部分22を配置し、これらが固定ボルト38でまくらぎ60に固定されている。固定ボルト38は、まくらぎ60に予め埋め込まれた固定筒体61の雌ねじ部(図示略)にねじ込む構造となっている。
この実施形態では、ベース部分21とまくらぎ60との間にゴム材37(防振材)を設けて固定している。ゴム材37は、周囲に壁がある受け皿状に形成されており、このゴム材37の中にベース部分21を入れ、その上部に締結機構部分22を固定している。
上記締結機構部分22は、上記ベース部分21の上部に固定する固定部材23と、この固定部材23の上部に設けられる可動部材24とを有している。可動部材24は、固定部材23の内方端部に設けられた水平軸25を中心に、軌道内方に向けて回動可能となっている。可動部材24は、上記固定部材23に連結ボルト26で取り付けられている。連結ボルト26は、可動部材24の上方から固定部材23に向けて挿入し、90°回転させることで頭部を固定部材23に係止し、その状態でナット27によって固定するようになっている。
上記可動部材24の上部には、上記ガードレール10が配設されている。ガードレール10は、可動部材24の端部に設けられたU字状の保持部28にウエブ部11を入れて仮支持できるようになっている。仮支持したガードレール10は、可動部材24にボルト・ナット30で支持部材29を固定することにより、これら可動部材24と支持部材29との間に固定される。
そして、上記ベース部分21と締結機構部分22とは、互いに係合する凹凸部(凹凸面)35,36によって係合した状態で固定されている。この凹凸部35,36によって、後述するように、本線レール70とガードレール10との所定間隔Aが調整可能に構成されている。
なお、以下に説明するように、ベース部分21の上面は締結機構部分22の下面に比べて大きく形成されており、ベース部分21に対して締結機構部分22を相対移動させたとしても、締結機構部分22の凹凸部36はベース部分21の凹凸部35と係合した状態を保つことができる。
図5(A),(B)は、上記ベース部分21の図面である。図示するように、ベース部分21は、平面視においてまくらぎ60の長方向(軌道50の幅方向(図2))に延びる矩形状に形成されている。このベース部分21には、まくらぎ60の長方向に離れたボルト固定位置にボルト穴31が設けられている。このボルト穴31は、まくらぎ60の短方向(軌道50の延びる方向)に延びる長穴となっている。また、中央部分には、凹み32が設けられている。
そして、ベース部分21の上面には、軌道50の延びる方向と所定の角度(鋭角)θで直線状の上記凹凸部35が形成されている。図では、凹凸部35の凸部ピッチPを一点鎖線で示している。この凹凸部35は、後述する固定部材23の凹凸部36と係合する山形形状となっている。まくらぎ60側の下面は平滑面に形成されている。
図6(A),(B)は、上記締結機構部分22の固定部材23の図面である。図示するように、固定部材23は、平面視において上記ベース部分21と同様に矩形状に形成されている。この固定部材23は、上記ベース部分21の大きさに比べて、長方向及び短方向ともに小さい寸法に形成されている。この固定部材23にも、上記ベース部分21と同様に、まくらぎ60の長方向に離れたボルト固定位置にボルト穴33が設けられている。このボルト穴33は、まくらぎ60の長方向に延びる長穴となっている。従って、上記ベース部分21のボルト穴31とは、直交する方向に延びる長穴が重なることになる。また、中央部分には、この固定部材23に可動部材24を固定する連結ボルト26の頭部を係合させるボルト穴部34が設けられている。
そして、この固定部材23の下面には、軌道50の延びる方向と所定の角度(鋭角)θで直線状の上記凹凸部36が形成されている。図では、凹凸部36の凸部ピッチPを一点鎖線で示している。この凹凸部36は、上記ベース部分21の凹凸部35と係合する山形形状となっている。
上記凹凸部35,36の角度θとしては、ガードレール10の延びる方向に対して10°〜15°の範囲が好ましい。このような角度θにすることで、ガードレール10に大きな力が作用しても、小さい角度θで傾斜する凹凸部35,36によって安定して受け止めることができる。
図7に示す凹凸部35,36が噛合った状態の断面図のように、上記ベース部分21の凹凸部35と固定部材23の凹凸部36とは、互いに噛合う山形形状の凹凸部35,36となっている。図示するように噛合った状態では、凹凸部35,36が一点鎖線で示す位置で噛合った状態となっている。凹凸部35,36のピッチPは、任意に設定することができるが、例えば、3〜8mm程度に設定することができる。この凹凸部35,36の断面形状としては、ねじ山と同様の形状とすることができる。
従って、凹凸部35に対する凹凸部36の噛合い位置を1ピッチP分で変更することで、その1ピッチP分で、本線レール70に対するガードレール10の所定間隔Aを調整することができる。また、ベース部分21の凹凸部35に沿って固定部材23の凹凸部36を斜めに移動させることで、固定部材23を凹凸部36の傾斜に対する幅方向寸法(軌道50と直交する方向の寸法)で移動させ、本線レール70に対するガードレール10の所定間隔Aを微調整することができる。つまり、この実施形態では、凹凸部35,36の角度θを本線レール70の延びる方向に対して小さい角度θに設定しているため、締結機構部分22の凹凸部36をベース部分21の凹凸部35に沿ってスライドさせることで、締結機構部分22の幅方向移動量を小さく調整することができ、ガードレール10の幅方向位置を微調整することができる。
このように、固定部材23とベース部分21との係合位置を調整することで、上記本線レール70に対して締結機構部分22を幅方向に位置調整することができ、本線レール70とガードレール10との所定間隔Aを微調整することができる。
図8は、上記車輪ガード装置1の転換動作を示す正面図である。図示するように、上記した車輪ガード装置1によれば、本線レール70の頭部側面71と所定間隔Aを保つとともに、上面よりも高さBだけ高い位置にガードレール10の外側係止部13を配置したガード位置にすることができる。
また、上記車輪ガード装置1によれば、車輪ガード装置1の可動部材24を固定部材23に固定している連結ボルト26(図4)を取外すことにより、ガードレール10と可動部材24とを一体的に軌道50内方に向けて回動させて退避位置とすることができる(二点鎖線)。これにより、本線レール70の交換時等にガードレール10を軌道50の内方に退避させることができ、本線レール70の交換作業等に要する労力と時間を軽減することができる。
図9,10は、上記車輪ガード装置1による車輪Wの脱線防止と、車輪Wが脱線した場合の車両Vの逸脱防止とを説明した図である。なお、車両Vの下面には、車輪Wが脱線した場合にガードレール10に当接して車両Vが軌道50から大きく逸脱するのを防ぐための逸脱防止突起部Dが車両長手方向に所定間隔(例えば、1つの車両Vの前後位置)で設けられている。
図9に示すように、車両Vに大きな横力F(この例では図の右側からの横力)が作用した場合、一方の車輪(図の左側)は本線レール70上に乗り上げ、他方の車輪W(図の右側)は内側がガードレール10に接してガードされた状態となる。この場合、図の右側の車輪Wは本線レール70上を走行しているので、車輪Wの脱線を防ぐことができる。
また、図10に示すように、さらに横力Fが増して、車輪Wがガードレール10を越えて脱線してしまった場合、車両Vは横力Fによって軌道50の外方に飛び出そうとするが、車両Vの下部に設けられた逸脱防止突起部Dがガードレール10の内側係止部14に当接して、それ以上、軌道50の外方に向けて逸脱するのを防ぐことができる。これにより、仮に車輪Wが脱線したとしても、車両Vを軌道50から大きく逸脱しない状態で停止させることができ、例えば、対向車両との接触などを防ぐことができる。
以上のように、上記車輪ガード装置1によれば、上部にガードレール10を配置する締結機構部分22を、まくらぎ60に固定するベース部分21に対して相対位置調整することで、本線レール70に対するガードレール10の所定間隔Aを容易に調整することが可能となる。しかも、締結機構部分22の位置調整によっては、所定間隔Aを容易に微調整することができる。
また、保守点検時等においても、ガード締結装置20のベース部分21に対する締結機構部分22の位置を、凹凸部35,36の係合位置を変更することで容易に微調整することが可能となり、保守点検時の作業性向上と時間短縮を図ることが可能となる。
なお、上記した実施形態では、合成まくらぎ60を例に説明したが、本線レール70に沿って設けられるガードレール10との所定間隔Aを微調整したい場合には利用でき、合成まくらぎ60が設けられた軌道50に限定されるものではない。
また、上記した実施形態における凹凸部35,36は一例であり、略四角形状で噛合する凹凸部や、ベース部分21又は締結機構部分22の一方が凸部のみで他方が凹部のみの凹凸部であってもよく、上記実施形態に限定されるものではない。
さらに、上記した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。
1 車輪ガード装置
10 ガードレール
13 外側係止部
14 内側係止部
20 ガード締結装置
21 ベース部分
22 締結機構部分
23 固定部材
24 可動部材
25 水平軸
31 ボルト穴
33 ボルト穴
35 凹凸部
36 凹凸部
38 固定ボルト
40 レール締結装置
45 連結部材
46 貫通ボルト
50 軌道
60 まくらぎ
70 本線レール
71 頭部側面
A 所定間隔
B 高さ
D 逸脱防止突起部
F 横力
V 車両
W 車輪
θ 角度

Claims (4)

  1. 合成まくらぎにレール締結装置で固定した一対の本線レールに沿ってガードレールを配設する車輪ガード装置であって、
    前記本線レールに沿って内方に所定間隔で前記ガードレールをそれぞれ配設するガード締結装置を備え、
    前記ガード締結装置は、前記合成まくらぎ側に固定するベース部分と、前記ベース部分に固定して上部に前記ガードレールを配置する締結機構部分とを備え、
    前記ベース部分の上面は前記締結機構部分の下面に比べて大きく形成されており、
    前記ベース部分及び前記締結機構部分は、前記合成まくらぎの長方向に離れた位置に該合成まくらぎに固定するためのボルト穴を有し、
    前記ベース部分は、前記締結機構部分と接する全面に凹凸部を有し、
    前記締結機構部分は、前記ベース部分と接する全面に前記ベース部分の凹凸部と係合する凹凸部を有し、
    前記凹凸部は、前記ガードレールの延びる方向に対して10°〜15°の鋭角で傾斜した直線状に延びる凹凸部で構成されており、
    前記ベース部分の凹凸部に対して前記締結機構部分の凹凸部を係合させる位置を調整することで前記締結機構部分の前記ベース部分に対する相対位置を調整して前記本線レールに対する前記ガードレールの所定間隔調整可能に構成されている、ことを特徴とする車輪ガード装置。
  2. 前記ガードレールは、前記本線レールの内方に向けて車輪が脱線することを防止する外側係止部と、脱線した車両が軌道外方に向けて逸脱することを防止する内側係止部と、を備え、
    前記外側係止部は、前記本線レールの上面よりも高い位置に配置されている、請求項1に記載の車輪ガード装置。
  3. 前記締結機構部分は、前記ベース部分に固定する固定部材と、前記ガードレールを固定する可動部材と、を有し、
    前記可動部材は、前記ガードレールを前記本線レールと所定間隔で配置するガード位置と、前記ガードレールを軌道内方に向けて退避させる退避位置と、に転換可能なように構成されている、請求項1又は2に記載の車輪ガード装置。
  4. 前記合成まくらぎは、該合成まくらぎの外側端部を前記本線レールに沿って連結する連結部材で連結されている、請求項1〜のいずれか1項に記載の車輪ガード装置。
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