JP6909274B2 - レール間隔調整構造 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道分岐部などに設けられたガードレールと基本レールとの間隔を調整するためのレール間隔調整構造に関する。

従来、分岐部などでは、基本レールの外方にガードレールを設けて脱線を防止している。ガードレールは、基本レールに対して軌間方向に所定間隔で配置されている。基本レールとガードレールの所定間隔は、間隔の調整が可能な間隔調整構造によって保たれている。この間隔調整構造として、基本レールとガードレールとの間に、軌間方向の厚みがレール長手方向（軌条の延びる方向）に変化する第一間隔調整部材と第二間隔調整部材とを設けたものがある。この間隔調整構造では、第一間隔調整部材と第二間隔調整部材との間の係合面に形成された凹部と凸部の係合位置をレール長手方向に変更することで、基本レールとガードレールの間隔を調整することができる。

この種の先行技術として、図７（Ａ）〜（Ｃ）及び図８（Ａ）に示すように、基本レール１１０とガードレール１１１との間に第一間隔調整部材１０１と第二間隔調整部材１０４とを設け、第一間隔調整部材１０１と第二間隔調整部材１０４との接合面を、軌間方向の厚みがレール長手方向に変化する鋸歯状接合面１０２，１０５（誇張して記載）としたレール間隔調整構造１００がある（例えば、特許文献１参照）。第一間隔調整部材１０１には、中央部分にボルト孔１０３が設けられており、第二間隔調整部材１０４には、レール長手方向Ｌ（図９）に延びる長孔１０６が設けられている。この例では、第二間隔調整部材１０４の先端部分に、第一間隔調整部材１０１の先端部分を下方から支持する突出部１０７が設けられている。

このレール間隔調整構造１００では、図８（Ａ）に示すように、鋸歯状接合面１０２，１０５を係合させた状態で、第一間隔調整部材１０１と第二間隔調整部材１０４とを基本レール１１０とガードレール１１１との間に挿入し、ガードレール１１１側から基本レール１１０に挿通された固定ボルト１１８（固定部材）によって固定されている。このレール間隔調整構造１００によれば、鋸歯状接合面１０２，１０５の係合位置をレール長手方向に変更することで、基本レール１１０とガードレール１１１との間隔を調整できる。なお、基本レール１１０とガードレール１１１は、床板１１７の上部に設けられた座金１１６を介してボルト１１５でまくらぎ１２０に固定されている。

特開２００３−２１３６０１号公報

しかし、上記レール間隔調整構造１００では、車輪１３０が軌間外方Ｗへ移動することでガードレール１１１に外向き（軌間中心に対する外向き方向）の横力Ｆが作用した場合、ガードレール１１１の外方下端部を支点１１２として第一間隔調整部材１０１と第二間隔調整部材１０４との接触面１０８の下方端部１０９に回転モーメントＭが作用する。そして、この回転モーメントＭにより、ガードレール１１１と第一間隔調整部材１０１とが一体的に外方下端部を支点１１２として外側へ傾こうとする。この力により、図８（Ｂ）に示すように、第一間隔調整部材１０１が第二間隔調整部材１０４の突出部１０７から浮き上がって固定ボルト１１８に接触するおそれがある。そのため、基本レール１１０、第一間隔調整部材１０１、第二間隔調整部材１０４及びガードレール１１１を固定している固定ボルト１１８は、回転モーメントＭを考慮した強度を有する大きなサイズが必要となる。また、図９に示すように、レール間隔調整構造１００は、通常、基本レール１１０とガードレール１１１をまくらぎに固定する１箇所のボルト１１５に対してレール長手方向Ｌの前後２箇所に設けられる。このため、多くの固定ボルト１１８が必要となり、固定ボルト１１８の重量が増すとともに、部品費用も必要となる。

そこで、本発明は、ガードレールに作用する横力の回転モーメントを第一間隔調整部材と第二間隔調整部材との間で適切に支持して固定部材を適切にできるレール間隔調整構造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、基本レールとガードレールとの間に軌間方向の厚みがレール長手方向に変化する第一間隔調整部材と第二間隔調整部材とを備えたレール間隔調整構造であって、前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材との接触面は、凹部と凸部とを有する係合面を有し、前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材との前記係合面の係合位置を前記レール長手方向に変更することで前記基本レールと前記ガードレールとの所定間隔を調整した状態で、前記基本レールと前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材と前記ガードレールとを固定する固定部材を備え、前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材との接触部分は、前記ガードレールに作用する軌間外方への横力の回転モーメントを支持するモーメント支持部を有している。

この構成により、基本レールとガードレールとの間隔は、第一間隔調整部材と第二間隔調整部材との係合面に形成された凹部と凸部の係合位置をレール長手方向に変更することで調整できる。しかも、第一間隔調整部材と第二間隔調整部材との接触部分に備えられたモーメント支持部により、ガードレールに作用する軌間外方への横力の回転モーメントを適切に支持することができる。よって、ガードレールに作用する横力によって第一間隔調整部材と第二間隔調整部材とを固定する固定部材に作用する曲げ力を小さくできる。

また、前記モーメント支持部は、前記固定部材の下方における前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材との前記接触面に備えられ、該接触面の下方端部と前記ガードレールに前記回転モーメントが作用する支点とを結ぶ作用線に対して直角未満の角度で形成された支持面を有していてもよい。

このように構成すれば、ガードレールに作用する横力によって両間隔調整部材の間に作用する回転モーメントを、第一間隔調整部材と第二間隔調整部材との間の支持面で適切に支持することができる。

また、前記支持面は、前記作用線に直交する接線に対して所定の角度差を有していてもよい。

このように構成すれば、ガードレールに作用する横力によって両間隔調整部材の間に作用する回転モーメントを、作用線に直交する接線に対して所定の角度差を有する支持面で適切に支持することができる。

また、前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材とは、いずれか一方が前記レール長手方向に延びる開口孔を有し、他方が前記開口孔に挿通する前記固定部材の挿通孔を有し、前記モーメント支持部は、前記挿通孔の側方から前記開口孔に挿入される係止部を有していてもよい。

このように構成すれば、ガードレールに作用する横力によって両間隔調整部材の間に作用する回転モーメントを、第一間隔調整部材と第二間隔調整部材とのいずか一方に備えられた開口孔に挿入される他方の係止部が開口孔の壁面に当接することとで適切に支持することができる。

また、前記係止部は、前記挿通孔の前記レール長手方向における両側方に備えられていてもよい。

このように構成すれば、ガードレールに作用する横力によって両間隔調整部材の間に作用する回転モーメントを、固定部材の両側方に備えられた係止部が開口孔の壁面に当接することで適切に支持することができる。

本発明によれば、ガードレールに作用する横力によって間隔調整部材間に作用する回転モーメントをモーメント支持部で適切に支持するので、第一間隔調整部材と第二間隔調整部材とを固定する固定部材を適切な大きさにすることが可能となる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る第１レール間隔調整構造を示す正面図である。 図２は、図１に示す第１レール間隔調整構造の間隔調整部材を示す図面であり、（Ａ）は２つの間隔調整部材を離した状態の正面図、（Ｂ）は２つの間隔調整部材を離した状態の平面図、（Ｃ）は２つの間隔調整部材を離した状態の係合面を示す側面図である。 図３は、図１に示す第１レール間隔調整構造においてガードレールに外向きの横力が作用したときの力の関係を示す説明図である。 図４は、本発明の第２実施形態に係る第２レール間隔調整構造を示す正面図である。 図５は、図４に示す第２レール間隔調整構造の間隔調整部材を示す図面であり、（Ａ）は第一間隔調整部材の正面図、（Ｂ）は２つの間隔調整部材を離した状態の平面図、（Ｃ）は２つの間隔調整部材を離した状態の係合面を示す側面図、（Ｄ）は第一間隔調整部材と第二間隔調整部材とを係合させた状態の平面図である。 図６は、図４に示す第２レール間隔調整構造においてガードレールに外向きの横力が作用したときの力の関係を示す説明図である。 図７は、従来のレール間隔調整構造の間隔調整部材を示す図面であり、（Ａ）は離した状態の正面図、（Ｂ）は離した状態の平面図、（Ｃ）は離した状態の係合面を示す側面図である。 図８は、従来のレール間隔調整構造を示す図面であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は間隔調整部材の接触部分を示す部分拡大図である。 図９は、従来のレール間隔調整構造の平面図である。

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、基本レール１１０とガードレール１１１との間に備えられた１つのレール間隔調整構造１，２を例に説明する。なお、まくらぎ１２０、基本レール１１０、ガードレール１１１及びこれらのレール１１０，１１１をまくらぎ１２０に固定する構成は、上記した図８と同一の構成であるため、同一の構成には同一符号を付して説明する。

（第１レール間隔調整構造の構成）
図１は、第１実施形態に係る第１レール間隔調整構造１を示す正面図である。図２は、図１に示す第１レール間隔調整構造１の間隔調整部材１０，２０を示す図面であり、（Ａ）は２つの間隔調整部材１０，２０を離した状態の正面図、（Ｂ）は２つの間隔調整部材１０，２０を離した状態の平面図、（Ｃ）は２つの間隔調整部材１０，２０を離した状態の係合面１５，２５を示す側面図である。

図１に基づいて、第１レール間隔調整構造１が備えられた基本レール１１０とガードレール１１１の部分について説明する。基本レール１１０とガードレール１１１とが設けられた部分の基本構成は、上記した図８と同様であり、まくらぎ１２０の上面に床板１１７が設けられ、この床板１１７の上に基本レール１１０が配置され、その軌間外方Ｗにガードレール１１１が配置されている。基本レール１１０及びガードレール１１１は、それぞれ床板１１７の上部に設けられた座金１１６を介してボルト１１５でまくらぎ１２０に固定されている。

そして、基本レール１１０とガードレール１１１との間に、第一間隔調整部材１０と第二間隔調整部材２０とを有する第１レール間隔調整構造１が備えられている。この第１レール間隔調整構造１により、ガードレール１１１は基本レール１１０に対して軌間方向に所定間隔Ｓで配置されている。所定間隔Ｓは、基本レール１１０の上を走行する車輪１３０が外方に移動してガードレール１１１に当接した状態でも、車輪１３０が基本レール１１０の上を走行している状態を保てる間隔に設定される。

また、ガードレール１１１の軌間方向の外方には、片方の面がガードレール１１１の腹部側面に沿う曲面で、もう一方の面が固定部材たる固定ボルト３０（固定部材）の頭部が当接する平面となった第１固定座金３２が設けられている。さらに、基本レール１１０の軌間方向の内方には、一方の面が基本レール１１０の腹部側面に沿う曲面で、もう一方の面が固定ボルト３０のねじ部に螺合するナット３１が当接する平面となった第２固定座金３３が設けられている。そして、第１固定座金３２からガードレール１１１、第一間隔調整部材１０、第二間隔調整部材２０、基本レール１１０及び第２固定座金３３に挿通された固定ボルト３０にナット３１を螺合させて、これらが固定されている。

図２に示すように、この実施形態の第１レール間隔調整構造１は、軌間方向の厚みがレール長手方向Ｌに変化する第一間隔調整部材１０と第二間隔調整部材２０とを備えている。そして、第一間隔調整部材１０と第二間隔調整部材２０とのいずれか一方である第二間隔調整部材２０がレール長手方向Ｌ（図９）に延びる開口孔２１を有し、他方である第一間隔調整部材１０が開口孔２１に挿通する固定ボルト３０の挿通孔１１を有している。

第一間隔調整部材１０は、ガードレール１１１の腹部側面と接する外面１２は、この腹部側面に沿うように形成されている。第二間隔調整部材２０は、基本レール１１０の腹部側面と接する外面２２は、この腹部側面に沿うように形成されている。第二間隔調整部材２０は、第一間隔調整部材１０を下方から支持する突出部２３を有している。

また、第一間隔調整部材１０と第二間隔調整部材２０との接触面１４，２４は、それぞれ凹部と凸部とを有する係合面１５，２５を有している。この実施形態では、第二間隔調整部材２０の開口孔２１の上方と、第一間隔調整部材１０の挿通孔１１の上方とに係合面１５，２５がそれぞれ設けられている。これらの係合面１５，２５は、凹凸状の係合面１５と係合面２５との係合位置をレール長手方向Ｌ（図８）に変更することで、第一間隔調整部材１０と第二間隔調整部材２０の軌間方向の合計厚みを変更して所定間隔Ｓを調整することができる。

そして、第一間隔調整部材１０と第二間隔調整部材２０との接触部分である接触面１４，２４には、ガードレール１１１に作用する軌間外方Ｗへの横力Ｆの回転モーメントＭを支持するモーメント支持部１６，２６が備えられている。この実施形態のモーメント支持部１６，２６は、支持面１７，２７となっている。

（第１レール間隔調整構造による横力の支持）
図３は、図１に示す第１レール間隔調整構造１においてガードレール１１１に外向きの横力Ｆが作用したときの力の関係を示す説明図である。ガードレール１１１の頭部側面に車輪１３０が接し、車輪１３０からガードレール１１１に横力Ｆが作用した場合、ガードレール１１１の外方下端部を支点１１２として第一間隔調整部材１０と第二間隔調整部材２０との接触面１４，２４の下方端部に回転モーメントＭが作用する。

しかし、第１レール間隔調整構造１には、第一間隔調整部材１０と第二間隔調整部材２０との接触面１４，２４における固定ボルト３０よりも下方に、ガードレール１１１に作用する横力Ｆの回転モーメントＭを受けるモーメント支持部１６，２６としての支持面１７，２７が備えられている。この実施形態における支持面１７，２７は、ガードレール１１１に作用する回転モーメントＭの支点１１２と接触面１４，２４の下方端部におけるモーメント作用点４０とを結ぶ作用線Ｒ１に直交する接線Ｒ２に対し、直角未満の角度θで形成された面となっている。角度θは、接線Ｒ２に対して所定の角度差αを有していればよい。角度差αとしては、例えば、１０°〜２０°程度にできる。角度差αは、１０°〜２０°程度の小さな角度差でも回転モーメントＭを適切に支持することができる。角度差αは、この実施形態に限定されない。

これにより、支持面１７，２７で、支点１１２を中心にして第一間隔調整部材１０と第二間隔調整部材２０との接触面１４，２４の下方端部に作用する回転モーメントＭを支持し、第一間隔調整部材１０が第二間隔調整部材２０から浮き上がるのを抑止することができる。すなわち、モーメント支持部１６，２６たる支持面１７，２７は、作用線Ｒ１に直交する接線Ｒ２に対して所定の角度差αを有しているため、この角度差αにより、回転モーメントＭを第一間隔調整部材１０の支持面１７から第二間隔調整部材２０の支持面２７に伝えて適切に支持することができる。よって、固定ボルト３０に対して回転モーメントＭによる影響が及ぶことを抑え、固定ボルト３０を適切な大きさ（サイズ）にすることができ、固定ボルト３０の重量増加を抑え、固定ボルト３０に要する費用を低減することが可能となる。

（第２レール間隔調整構造の構成）
図４は、第２実施形態に係る第２レール間隔調整構造２を示す正面図である。図５は、図４に示す第２レール間隔調整構造２の間隔調整部材５０，６０を示す図面である。（Ａ）は第一間隔調整部材５０の正面図、（Ｂ）は２つの間隔調整部材５０，６０を離した状態の平面図、（Ｃ）は２つの間隔調整部材５０，６０を離した状態の係合面５５，６５を示す側面図、（Ｄ）は第一間隔調整部材５０と第二間隔調整部材６０とを係合させた状態の平面図である。なお、第１レール間隔調整構造１と同一の構成には、第１レール間隔調整構造１における符号に「４０」を加えた符号を付し、その説明は省略する。

第２実施形態に係る第２レール間隔調整構造２は、第二間隔調整部材６０がレール長手方向Ｌ（図９）に延びる開口孔６１を有し、第一間隔調整部材５０が開口孔６１に挿通する固定ボルト３０の挿通孔５１を有している。

そして、第一間隔調整部材５０と第二間隔調整部材６０との接触部分には、第一間隔調整部材５０の挿通孔５１の側方から開口孔６１に挿入されるモーメント支持部５６たる係止部５７が設けられている。この実施形態の係止部５７は、挿通孔５１のレール長手方向Ｌにおける両側方に備えられている。

なお、この実施形態では、第一間隔調整部材５０に挿通孔５１と係止部５７とが備えられ、第二間隔調整部材６０に開口孔６１が備えられているが、それぞれ逆の配置としてもよい。

（第２レール間隔調整構造による横力の支持）
図６は、図４に示す第２レール間隔調整構造２においてガードレール１１１に外向きの横力Ｆが作用したときの力の関係を示す説明図である。ガードレール１１１の頭部側面に車輪１３０が接し、車輪１３０からガードレール１１１に横力Ｆが作用した場合、ガードレール１１１の外方下端部を支点１１２として第一間隔調整部材５０と第二間隔調整部材６０との接触面５４，６４の下方端部に回転モーメントＭが作用する。

しかし、第２レール間隔調整構造２によれば、第一間隔調整部材５０のモーメント支持部５６たる係止部５７が第二間隔調整部材６０の開口孔６１の内部まで挿入されているため、この係止部５７が開口孔６１のモーメント支持部６６たる上下の壁面６７に当接して回転モーメントＭを支持することができる。しかも、この実施形態では、固定ボルト３０の両側方において係止部５７が開口孔６１の壁面６７に当接することで回転モーメントＭを適切に支持することができる。

これにより、回転モーメントＭで第一間隔調整部材５０が第二間隔調整部材６０から浮き上がるのを防止できる。よって、固定ボルト３０を適切な大きさ（サイズ）にすることができ、固定ボルト３０の重量増加を抑え、固定ボルト３０に要する費用を低減することが可能となる。

（その他の変形例）
上記した実施形態における係合面１５，２５，５５，６５は、接触面１４，２４，５４，６４の他の位置にも設けてもよい。係合面１５，２５，５５，６５を設ける位置は、第一間隔調整部材１０，５０の挿通孔１１，５１の上方と、第二間隔調整部材２０，６０の開口孔２１，６１の上方とに限定されない。

また、上記レール間隔調整構造１，２を備えさせる間隔は、上記した図８のように、基本レール１１０とガードレール１１１をまくらぎに固定する１箇所のボルト１１５に対してレール長手方向Ｌの前後２箇所に設けることができる。レール間隔調整構造１，２を備えさせる間隔は、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、レール間隔調整構造１，２の構成は本発明の要旨を損なわない範囲で種々の変更は可能であり、上記した実施形態に限定されるものではない。

１ レール間隔調整構造
２ レール間隔調整構造
１０ 第一間隔調整部材
１１ 挿通孔
１４ 接触面
１５ 係合面
１６ モーメント支持部
１７ 支持面
２０ 第二間隔調整部材
２１ 開口孔
２４ 接触面
２５ 係合面
２６ モーメント支持部
２７ 支持面
３０ 固定ボルト（固定部材）
３１ ナット（固定部材）
４０ モーメント作用点
５０ 第一間隔調整部材
５１ 挿通孔
５５ 係合面
５６ モーメント支持部
５７ 係止部
６０ 第二間隔調整部材
６１ 開口孔
６５ 係合面
６６ モーメント支持部
６７ 壁面
１１０ 基本レール
１１１ ガードレール
１１２ 支点
１１５ ボルト
１３０ 車輪
Ｒ１ 作用線
Ｒ２ 接線
θ 角度
α 角度差

Claims (4)

1. 基本レールとガードレールとの間に軌間方向の厚みがレール長手方向に変化する第一間隔調整部材と第二間隔調整部材とを備えたレール間隔調整構造であって、
   前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材との接触面は、凹部と凸部とを有する係合面を有し、
   前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材との前記係合面の係合位置を前記レール長手方向に変更することで前記基本レールと前記ガードレールとの所定間隔を調整した状態で、前記基本レールと前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材と前記ガードレールとを固定する固定部材を備え、
   前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材との接触部分は、前記ガードレールに作用する軌間外方への横力の回転モーメントを支持するモーメント支持部を有しており、
   前記モーメント支持部は、前記固定部材の下方における前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材との前記接触面に備えられ、該接触面の下方端部と前記ガードレールに前記回転モーメントが作用する支点とを結ぶ作用線に対して直角未満の角度で形成された支持面を有し、前記作用線に対する前記支持面の角度差により、前記回転モーメントを前記第一間隔調整部材の支持面から前記第二間隔調整部材の前記支持面に伝えて支持するようにした、ことを特徴とするレール間隔調整構造。
2. 前記支持面は、前記作用線に直交する接線に対して所定の角度差を有している、
   請求項１に記載のレール間隔調整構造。
3. 基本レールとガードレールとの間に軌間方向の厚みがレール長手方向に変化する第一間隔調整部材と第二間隔調整部材とを備えたレール間隔調整構造であって、
   前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材との接触面は、凹部と凸部とを有する係合面を有し、
   前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材との前記係合面の係合位置を前記レール長手方向に変更することで前記基本レールと前記ガードレールとの所定間隔を調整した状態で、前記基本レールと前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材と前記ガードレールとを固定する固定部材を備え、
   前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材との接触部分は、前記ガードレールに作用する軌間外方への横力の回転モーメントを支持するモーメント支持部を有しており、
   前記第一間隔調整部材と前記第二間隔調整部材とは、いずれか一方が前記レール長手方向に延びる開口孔を有し、他方が前記開口孔に挿通する前記固定部材の挿通孔を有し、
   前記モーメント支持部は、前記挿通孔の側方から前記開口孔に挿入される係止部を有し、該係止部が前記開口孔のモーメント支持部たる上下の壁面に当接して前記回転モーメントを支持して前記第一間隔調整部材が前記第二間隔調整部材から浮き上がるのを防止した、ことを特徴とするレール間隔調整構造。
4. 前記係止部は、前記挿通孔の前記レール長手方向における両側方に備えられている、
   請求項３に記載のレール間隔調整構造。

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