JP6847544B2 - 鉄道車両用レール連結部消音機構 - Google Patents

Description

この発明は、鉄道車両用レールの連結部（継ぎ目）を車輪が通過する際に生ずる発音を消音するための新規な機構に関する。

従来より、上記発音対策としては、レール端を斜方切断する方法が知られているが、本発明にて示すような消音専用の部材を用いる手段は現在のところ見当たらない。

鉄道車両用レールは一般的には、断面をＴ字形とした棒状の鋼製品で、これを所定間隔にて二本平行に並べ、道床の上に並べられた枕木の上に犬釘などを用いて設置固定している。このレールは，車両の重量を直接に支えて車輪からの一点荷重を枕木と道床に分布するとともに、車輪を案内する役割を持っている。
このレールには種々の形があるが、多用されているのは平底レールである。
この平底レールは底部の形状が、安定しやすいように幅を広げた形状であり、レールの基本形状として国内外によく使われている。レールの標準長さは２５メートルであり、多数本のレールを継ぎ目板にて接続して構成される。このレールは金属製であるために、熱による膨張や収縮が発生する。そのために、隣り合うレール端面に若干の間隙を持たせて熱による影響を防ぎ、レール敷設状態の安定を図っている。
従って、このレール端面間は数ミリメートルから十数ミリメートルほどの間隙を有している。そのために、走行車輪がこの継ぎ目に差し掛かると、ガタンゴトンというジョイント音が発生して耳障りである。
本発明は以上に鑑み、既設のレールをそのまま用いて、上記ジョイント音を解消することのできる、新規かつ有用なる手段を提供することを目的として発明されたものである。

課題を解決する手段として本発明は以下の構成とした。
すなわち、正面視長方形状で有孔であるとともに段部を有する板体による板状部を設け、該板状部の正面視中央に、鉄道車両の車輪フランジの輪荷重を受けるための受圧部を突設し、該受圧部上面をゆるやかな曲面形状に形成する。
本発明は以上の構成よりなる鉄道車両用レール連結部消音機構である。

本発明によれば、レール側面に本品を設けることにて、レール継ぎ目箇所内方の受圧部が張り出し、車輪のレール継ぎ目位置通過時に車輪フランジ下端にてこの受圧部上面に荷重がかかるので、従来のジョイント音を極小とすることのできる有用なる手段を得ることができる。また、受圧部上面にゆるやかな凸状曲面を採用することにて、レール継ぎ目箇所通過時にスムースな車輪移動を行うことができる。本品はシンプルな構成にて製作コストの面での有利性を有するものである。

本発明の平面図 本発明の正面図 本発明の拡大左側面図 従来の車輪位置説明図 本発明の設置説明図 従来のレール継ぎ目説明図 本発明のレール継ぎ目説明図 本発明使用時の輪荷重移行説明図 本発明の他例説明図 従来の車輪走行説明図 本発明使用時の車輪走行説明図 本発明の要部寸法説明図 本発明の要部寸法説明図 本発明の要部寸法説明図

以下、本発明の実施形態について説明する。
図において、１は段部を有する板体による板状部で、レールの腹部にぴったりと当接する断面形状を有して、従来から用いられている継ぎ目板と同等の長さを有する。２は取付孔で、板状部適所に４個が穿設され、その孔位置は既存の継ぎ目板と同等である。
３は受圧部で、上記板状部と一体に形成される部分である。この受圧部は図２および図７にて示すように、正面視において曲面状側面を有して山形に形成され、受圧部底面４と、緩やかな曲面状の受圧部上面５とを有している。側面からみると、受圧部底面から上方へ向かうにつれて外方に向かう曲面部６を有し、また前記板状部上面近傍部分には段部７が設けられている。以上の各部は実線で記入してあるが、一体部品の鋼製鍛造品である。
（図３参照）

次にレール１３の構造について説明する。図４にて示すように、断面略逆Ｔ字形の物品で、断面略長方形状の頭部１０と、所定幅の腹部１１，平板状の底部１２が一体に形成された物品で、各所に適宜に勾配や面取りを有している。
前記の受圧部は図のごとくレール側面に当接して位置し、レールに取付孔２を介してボルトとナットにて螺着締結される。車輪２０は図のごとくレール頭部上面を走行し、継ぎ目位置に差し掛かるとフランジ下面は、前記の受圧部上面に移動して車輪２０は頭部１０に乗り移る。従って、従来のジョイント音発生は極小となるのである。
以上を図１０〜図１１を用いて説明する。

図１０は従来のレール継ぎ目機構の説明図である。
上図は車輪が継ぎ目に差し掛かる直前状態で、車輪はレール頭部上面に輪荷重を伴い走行している。中図は、車輪が継ぎ目位置に差し掛かった状態である。車輪下端はまず走行レール頭部よりやや下方に移動し、対向するレール頭部端に衝突する。このときにジョイント音が発生する。次に、車輪下端は次のレールに乗り上げ、（下図）そのまま走行し、これをくり返すことにて、一定の時間間隔にてジョイント音が発生する。
図１１は本発明の場合である。
上図は通常走行状態である。中図では、車輪フランジが本発明の受圧部上面に輪荷重がかかり、走行車輪は従来時のような下方移動（落ち込み）はなく、また次のレール頭部端への衝突も発生せず、従ってジョイント音も発生しない。この位置を走行通過すると、次のレールにスムースに移行する。（下図）従って、本発明使用にて、ジョイント音の発生を回避することができる。
なお、図１２から図１４において、Ａは車輪下端とフランジ下端との距離寸法、Ｂはレール頭部上面から受圧部上面までの距離寸法、Ｃは本発明の受圧部最突出位置と段部との距離寸法（幅）、Ｄは受圧部の長さである。ＡとＢの高さ（寸法）は等しいかもしくはＡよりＢが大であることおよびＣの寸法はレール幅以上であることが必要である。
図９は本発明の他例を示すもので、受圧部の上部中央に受圧部材８を焼きばめ方式にて挿入固定したものである。図に示すごとく、受圧部上部にアリミゾ形の凹部を設け、該凹部と同形でわずかに大きいサイズの鋼材を設けたものである。この受圧部材は車輪フランジを守るため、該フランジよりも柔らかい材質とする。
また，受圧部材は上下寸法を高めとし、叩き込んだ後にサンダーでレール上面との高さ調整を行う。受圧部材中央には雌ネジ９が刻設される。この雌ネジは、受圧部材の離脱時のためのもので、この雌ネジを利用してプーラーやスターチングハンマーを用いて離脱を行うことができる。

以上、本発明について記したが、本発明は既述のようにレール継ぎ目箇所における車輪の落ち込みとレール端への衝突を防いでジョイント音の発生を防止できるものである。
受圧部上面はゆるやかな凸状湾曲面であり、その最高高さをレール頭部上面と同一もしくは近似とすることにて、スムースな車輪通過を可能とし、また上記のごとく曲面のために、なめらかな車輪移動が可能となる。
なお、受圧部は側面視において、レールの内側方向へ張り出しているが、これは車両走行時における車輪のレールに対する横ぶれに対応したものである。
既述構成のように、本発明では車両荷重はまずレール頭部上面にて支えられ、継ぎ目位置ではフランジが受圧部上面に当接することによって、この受圧部にて支え、通過後は再びレールにて支えるという仕組みにてジョイント音を防止することができる。
受圧部上面長（図１４のＤ）はレール端面間隙の約３倍以上が好ましく、これにて機能的安定性が保たれる。なお、受圧部と反対側のレール腹部には通常の継ぎ目板が用いられて、ボルトとナットにて螺着締結される。また、本発明にて例示したレール断面形状は一例であって、他形状のレールの場合は，そのレール形状に合わせて適宜に板状部等の変更が必要である。以上のごとく、本発明によってジョイント音の発生を防止でき、かつ車輪の落ち込みのないスムースな省エネ的な走行を得るための有用なる手段を得ることができる。

１ 板状部
２ 取付孔
３ 受圧部
４ 受圧部底面
５ 受圧部上面
６ 曲面部
７ 段部
８ 受圧部材
９ 雌ネジ
１０ 頭部
１１ 腹部
１２ 底部
１３ レール
１４ 継ぎ目板
２０ 車輪
２１ フランジ
Ａ 車輪下端とフランジ下端との距離寸法
Ｂ レール頭部上面から受圧部上面までの距離寸法
Ｃ 受圧部最突出位置と段部との距離寸法
Ｄ 受圧部の長さ

Claims (2)

1. 正面視長方形状で有孔であるとともに段部を有する板体による板状部を設け、該板状部の正面視中央に、鉄道車両の車輪フランジ下端にて輪荷重を受けるための、レールの内側方向に張り出した受圧部を突設し、該受圧部上面をゆるやかな曲面形状に形成したことを特徴とする鉄道車両用レール連結部消音機構。
2. 受圧部頂部に受圧部材を設けてなる請求項１記載の鉄道車両用レール連結部消音機構。

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