JP7154779B2 - 脱線防止ガード取付装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両が走行中に脱線することを防止する脱線防止ガードをレールに取り付けるための脱線防止ガード取付装置に関する。

従来、鉄道軌道においては、車両の走行中にレールから車輪が脱落して脱線することを防止する脱線防止ガードをレールに取り付けるための脱線防止ガード取付装置として、図６に示すような構成を有するものが使用されている。図６に示す脱線防止ガード取付装置は、レール下方を軌道外側から内側へ回り込むように設置される装置本体１０と、装置本体１０の外側端部１１と押えブロック１３との間にレール２１の底部フランジを挟み込んで固定するボルト１４と、装置本体１０の内側起立壁１２と把持ブロック１７との間に逆Ｌ字形のガード２２の垂下部を挟み込んで固定するボルト２３とを備えている。なお、ガード２２は断面が逆Ｌ字状をなす長尺の鋼材からなりレールと平行に配設される。

上記のような構成の脱線防止ガード取付装置によれば、所定の間隔をおいて取付装置を設置することでガード２２をレール２１に結合し固定することができるものの、車両の走行に伴うレールの振動によってボルト１４や２３が緩んで外れて脱落してしまうという課題があることが知られている。
そこで、上記２つのボルトのうち、装置本体１０の外側端部をレール２１の底部フランジに固定するためのボルト１４の脱落を防止できるようにした脱線防止ガード取付装置に関する発明が提案されている（特許文献１参照。）。

特開２０１７－８５８７号公報

上記特許文献１の発明は、第２緊締具（装置本体をレールの底部フランジに固定するためのボルト）を挿入するための緊締具挿入部に回転防止金具を装着することによって、第２緊締具の脱落を防止できるようにしたもので、図６の脱線防止ガード取付装置におけるボルト１４の脱落を防止することはできるものの、装置本体１０の反対側の起立壁１２との間にガード２２を挟み込む把持ブロック１７を締め付けるボルト２３が緩んで外れてしまうのを防止することができないという課題がある。

本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、装置本体との間にガードを挟み込んで固定するための把持ブロックがレールからの振動で外れてしまうのを防止することができる脱線防止ガード取付装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、装置本体をレールの基部に固定するためのボルトが緩んだとしても落下してしまうのを防止することができる脱線防止ガード取付装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明は、
レールの底面に接するほぼ水平なレール連結部および該レール連結部と一体に形成されたほぼ垂直な起立壁部を有する装置本体と、
前記レール連結部に取付けられてレールの底部を挟み込んで連結するための押えブロックと、
前記起立壁部に取付けられてガードの一部を挟み込んで固定するための把持ブロックと、を備えた脱線防止ガード取付装置であって、
前記起立壁部の上部には前記把持ブロックの一部を収納可能な凹部が設けられ、
前記把持ブロックには、前記凹部に収納された状態で前記ガードの側面に形成されている溝に係合する突状部が形成され、
前記把持ブロックまたは前記起立壁部の前記突状部よりも下方位置には、先端が突出する係止手段が設けられ、
前記起立壁部または前記把持ブロックの前記係止手段の先端に対向する部位には、前記係止手段の先端が係合可能な係合部が形成され、
前記把持ブロックまたは前記起立壁部には前記係止手段の本体部が挿入される設置穴が形成され、
前記係止手段は内部に圧縮バネおよび該圧縮バネによって付勢されるピンを先端に有するプランジャであり、前記設置穴には前記プランジャが挿入され、
前記設置穴の前記プランジャの後端側の開口は閉塞部材によって閉塞されているようにした。

上記のように構成された脱線防止ガード取付装置によれば、把持ブロックまたは起立壁部に設けられた係止手段の先端が、起立壁部または把持ブロックに設けられた係合部に係合することで、把持ブロックが起立壁部との間にガードを把持し固定した状態を維持するので、レールからの振動で脱落するおそれのあるボルトを使用する必要がないとともに、把持ブロックが装置本体から外れて落下するのを防止することができる。

また、上記構成によれば、係止手段として圧縮バネによって付勢されるピンを先端に有するプランジャを使用しているので、把持ブロックの装着が容易である一方、レールの振動による把持ブロックの脱落を防止することができる。また、プランジャの設置穴の後端側の開口は閉塞部材によって閉塞されるため、レールの振動によりプランジャが脱落するのを防止することができる。

また、望ましくは、前記閉塞部材は円板状なすキャップであり、前記キャップはその厚み方向の一部に雄ネジが形成され、
前記設置穴の前記開口には、前記キャップの前記雄ネジが螺合可能な雌ネジが形成され、前記キャップは前記雄ネジが内側に位置するようにして前記設置穴に挿入されているように構成する。
かかる構成によれば、閉塞部材として厚み方向の一部に雄ネジが形成された円板状のキャップを使用しているので、ネジを回しきって設置穴内部にキャップ全体を移動させることで、レールの振動によってネジが緩んでキャップや内部のプランジャが脱落するのを確実に防止することができる。

さらに、望ましくは、前記設置穴の前記プランジャの背部と前記キャップとの間には皿バネが介挿されているように構成する。
かかる構成によれば、皿バネによってキャップを抑えることができるため、設置穴内部でキャップががたつくのを防止し、それによりキャップの雄ネジが設置穴内側の雌ネジに再螺合してネジが緩み、キャップや内部のプランジャが脱落するのを防止することできる。

さらに、望ましくは、前記プランジャは前記把持ブロックに設けられ、
前記プランジャの先端が係合される係合部は、前記起立壁部に貫通孔として形成されているようにする。
このような構成によれば、プランジャの先端が係合される係合部が、起立壁部に貫通孔として形成されているので、把持ブロックを外したいような場合に、貫通孔の反対側から工具を差し入れてプランジャの先端を押圧することで把持ブロックの取り外しを容易に行うことができる。

また、望ましくは、前記把持ブロックの下部には前記突状部と平行に段差部が形成され、
前記起立壁部の前記段差部と対向する部位には、前記段差部と係合可能なガイド溝が形成されているようにする。
かかる構成によれば、段差部をガイド溝に沿って移動させることで、容易かつ正確に把持ブロックを起立壁部の凹部内に組み込むことができる。

本発明に係る脱線防止ガード取付装置によれば、装置本体との間にガードを挟み込んで固定するための把持ブロックがレールからの振動で外れて落下してしまうのを防止することができるという効果がある。

本実施形態の脱線防止ガード取付装置を構成する装置本体の構造を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はその平面図である。 （Ａ），（Ｂ）は実施形態の脱線防止ガード取付装置を構成する押えブロックの詳細を示す平面図および側面図である。 （Ａ），（Ｂ）は従来と実施形態の脱線防止ガード取付装置を構成する装置本体の曲り部の断面形状を示すもので、（Ａ）は図６におけるＡ－Ａ線に沿った断面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は実施形態の脱線防止ガード取付装置を構成する把持ブロックの詳細を示す斜視図、（Ｃ）は把持ブロックの分解側面図である。 実施形態の脱線防止ガード取付装置を用いてガードをレールに結合した状態を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。 従来の脱線防止ガード取付装置の構成例を示す側面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る脱線防止ガード取付装置の実施形態について詳細に説明する。図１は本実施形態の脱線防止ガード取付装置を構成する装置本体１０の構成を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はその平面図である。
図１（Ａ）に示すように、本実施形態の脱線防止ガード取付装置の装置本体１０は、ほぼ水平なレール連結部１１とほぼ垂直な起立壁部１２とを有し側面視Ｌ字形をなしており、例えばＳＳ４００などの剛性の高い金属を加工して形成されている。そして、装置本体１０の上記レール連結部１１には、レールの底面に接するとともにレール底部のフランジ端部と係合する凹部１１Ａを有するレール接合面１１Ｂが形成されている。

また、このレール接合面１１Ｂの前記起立壁部１２と反対側には段差部１１Ｃが設けられ、この段差部１１Ｃの内側には、図１（Ｂ）に示すように、側壁面に対して傾斜したガイド面１１Ｄが形成されているとともに、ガイド面１１Ｄの近傍にはボルト挿通穴１１Ｅが形成されている。このボルト挿通穴１１Ｅの上には、図１（Ａ）に示すように、レール底部のフランジ端部に係合可能な係合部１３Ａを有しレール底部を押え込むための押えブロック１３が載置される。

押えブロック１３の外側すなわち上記ガイド面１１Ｄに対向する面には、図２（Ａ）に示すように、ガイド面１１Ｄと同一傾斜角を有する傾斜面１３Ｂが形成されている。
また、押えブロック１３には、縦方向すなわち傾斜面１３Ｂと平行な方向に長い長穴１３Ｃが設けられており、図１（Ａ）に示すように、ボルト１４を上記ボルト挿通穴１１Ｅおよび長穴１３Ｃに下方より挿入してから、座金１５を介して緩み防止機能を有するナット１６を螺合して締め付けることによって、図５（Ａ）に示すように、押えブロック１３とレール連結部１１との間にレール底部のフランジ端部を挟み込んで、装置本体１０をレール底部に結合できるように構成されている。ボルト１４としては、例えば頭部が四角形をなすＴボルトを使用することができる。

さらに、押えブロック１３によってレール底部のフランジ端部を挟み込む前に、傾斜面１３Ｂをガイド面１１Ｄに沿って図１（Ｂ）の上方へ向って摺動させて、押えブロック１３を内側すなわちレール側へ移動させることで、押えブロック１３をレール底部側面に圧接させた状態でしっかりと結合させることができる。

一方、上記レール連結部１１の先端には、底部をくり抜くことで、断面が下向きのコの字をなす収納凹部１１Ｆが上記ボルト挿通穴１１Ｅの周辺部まで形成されており、収納凹部１１Ｆは下方からボルト１４を挿入した際に、ボルト１４の頭部を完全に収納可能な大きさを有するように形成されている。そして、レール連結部１１には、この収納凹部１１Ｆの側壁となる部位に、ボルト１４の脱落を防止するためのピンを挿入可能なピン挿通穴１１Ｇが設けられている。そのため、ボルト１４をボルト挿通穴１１Ｅに挿入してからピン挿通穴１１Ｇへピンを挿入することで、ボルト１４の締め付け作業中にボルト１４が落下するのを防止できる。また、ガードを取り付けた後にレールからの衝撃や繰返し荷重でボルト１４が破断したとしても、挿入したピンによって脱落するのを防止することができる。

装置本体１０の起立壁部１２は、断面が逆Ｌ字状をなしレールと平行に配設される長尺のガード２２の２つの内面が接触する支持面を有するガイド支持片１２Ａと、該ガイド支持片１２Ａの下半分と所定の間隔をおいて対向するようにレール側（図１では左側）に設けられたブロック支持片１２Ｂとを備え、ガイド支持片１２Ａとブロック支持片１２Ｂとの間に凹部１２Ｃが形成されている。
そして、この凹部１２Ｃ内にガード２２の脚部２２Ａを、ガイド支持片１２Ａとの間に挟み込んで固定するための把持ブロック１７（図４参照）が手前側から挿入可能に構成されている。

また、ガイド支持片１２Ａの内側の垂直をなす支持面１２ａの下部には、ガード２２の垂下部の厚みとほぼ同一の段差１２ｄが形成されているとともに、ガイド支持片１２Ａの下部であって凹部１２Ｃの高さ方向中央位置には、把持ブロック１７に設けられている後述のプランジャ１８（図４参照）の先端部が進入する貫通孔１２Ｄが形成されている。
なお、貫通孔１２Ｄの代わりに、ガイド支持片１２Ａの把持ブロック１７が接する面の貫通孔１２Ｄの形成位置に、プランジャ１８の先端が係合可能な凹みを形成するようにしても良い。ただし、凹みではなく上記のような貫通孔を形成することで、把持ブロック１７を外してガードを交換したりする際に、貫通孔１２Ｄの外側からドライバのような工具を差し入れてプランジャ１８の先端を押し込んだ状態で、把持ブロック１７に対して横方向の力を加えることで把持ブロック１７を外すことができる。

さらに、凹部１２Ｃを形成するガイド支持片１２Ａとブロック支持片１２Ｂの対向する面の端部（凹部１２Ｃの前後の入口）には、外側から中心側へ向うほど間隔が狭くなるように傾斜面Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ形成されており、この傾斜面Ｓ１，Ｓ２に沿って把持ブロック１７を手前側もしくは後方側から挿入しハンマー等の工具にて叩くようにして押し込むことによって、把持ブロック１７が凹部１２Ｃ内に固定するように構成されている。なお、凹部１２Ｃの入口に傾斜面Ｓ１，Ｓ２を形成する代わりに、凹部１２Ｃの左右の壁面全体を手前から奥に向かって幅が狭くなる傾斜面とするとともに、把持ブロック１７にも傾斜面を形成してクサビのようにして凹部１２Ｃ内に圧入する構造としても良い。

また、本実施形態では、装置の軽量化のため、レール連結部１１から起立壁部１２にかけての曲り部には逆「へ」の字状をなす薄肉部１０Ａが、また装置本体１０のガイド支持片１２Ａには縦方向に長円状の薄肉部１０Ｂが設けられている。
従来の脱線防止ガード取付装置（図６参照）の装置本体の曲り部は、図３（Ａ）に示すように、断面が下向きのコの字をなすように薄肉部を形成することで軽量化されていたが、本実施形態の脱線防止ガード取付装置の装置本体１０の曲り部は、図３（Ｂ）に示すように、断面がＩ形をなすように薄肉部１０Ａを形成することで軽量化されている。
図３（Ｂ）のような断面形状にすることで、ガード２２から起立壁部１２にかかる曲げ応力に対する断面係数を、図３（Ａ）の形状よりも大きくすることができ、それによって本体が変形しにくいようになっている。

さらに、本実施形態では、装置本体１０の曲り部に設けられているレール底部のフランジ端部との係合凹部１１Ａの奥部の特に下側の角Ｃの曲率半径を従来の脱線防止ガード取付装置に比べて大きくする。具体的には、係合凹部１１Ａの奥部の上記曲率半径を、レール２１の底部フランジ先端の下側角部の曲率半径と同一もしくはそれよりも大きくする。これにより、例えばガード２２から起立壁部１２に対して外力が作用して係合凹部１１Ａの奥部に応力集中が発生した際に、応力を緩和して亀裂が入るのを抑制することができるようになる。

次に、把持ブロック１７の構成について、図４を用いて詳細に説明する。
把持ブロック１７は、装置本体１０と同様に剛性の高い金属を加工して台形状をなすように形成され、台形の斜めの面が上部に位置しかつレール側を向くような姿勢にて、下側半分が上記凹部１２Ｃに挿入される。そして、凹部１２Ｃから上方へ突出する部位とガイド支持片１２Ａの内側の垂直な支持面１２ａとの間にガード２２を挟み込んで固定できるように構成されている。また、把持ブロック１７の下端部には外側に膨らんだ段差部１７ｅが形成されているとともに、起立壁部１２の凹部１２Ｃを形成する壁面には段差部１７ｅに対応する位置にガイド溝１２ｅが形成されており、このガイド溝１２ｅに段差部１７ｅを係合させることで、ガイド溝１２ｅに沿って把持ブロック１７を移動させることができるようになっている。

また、ガード２２はレール側を向く外側面に長手方向に沿って溝２２ａが形成されており、上記把持ブロック１７の斜めの面と反対に位置する外側面の上部中央には、ガード２２の外側面の溝２２ａに係合可能な突状部１７ａがレールと平行をなす方向に形成されている。そのため、把持ブロック１７は、装置本体１０の手前側にて、突状部１７ａをガード２２の外側面の溝２２ａに係合させた状態にしてから、下側半分を上記凹部１２Ｃへ挿入してハンマーで叩いて押し込むことによって、把持ブロック１７と起立壁部１２との間にガード２２の垂下片を挟み込むように構成されている。

さらに、把持ブロック１７の下部が凹部１２Ｃに挿入された際にブロック支持片１２Ｂに接する面には、大きな径を有する円形の収納凹部１７ｂが形成されているとともに、この収納凹部１７ｂの中央から反対側の面まで貫通する小さな径を有する貫通穴１７ｃが形成されており、この貫通穴１７ｃ内にプランジャ１８が、図４（Ａ）に示すように、先端の押圧ピン１８ｂが把持ブロック１７の側面から突出するように収納されている。
そして、収納凹部１７ｂ内には複数枚（図では６枚）の皿バネ１９が収納されるとともに、収納凹部１７ｂの内周面の開口側半分および貫通穴１７ｃの内周面全体には雌ネジ部がそれぞれ設けられており、収納凹部１７ｂの内周面の雌ネジ部には円板状のキャップ２０が螺合可能に構成されている。皿バネ１９の向きは、すべて同一の向きとするのではなく、例えば中間の２枚を逆向きとする配置が考えられる。

上記キャップ２０は、その外周の半分に雄ネジが形成され、残りの半分は雄ネジの谷の径よりも小さな径を有する円板状をなすように形成されており、雄ネジを先頭にして収納凹部１７ｂの雌ネジ部に螺合させて回すと、雌ネジ部を抜けてその内側までキャップ２０の雄ネジ部が移動して、雄ネジ部が収納凹部１７ｂの奥部に入り込む。すると、雌ネジ部と雄ネジ部との螺合が外れるとともに内部に収納されている皿バネ１９によってキャップ２０が外側へ押されるため、把持ブロック１７が振動してもキャップ２０が内部でがたついたり内側から雌ネジ部と雄ネジ部とが噛み合ってネジ戻りしたりするのを防止することができる。

プランジャ１８は、外周面に雄ネジが形成されているスリーブ１８ａと、該スリーブ１８ａの内部に収納された圧縮バネおよび押圧ピン１８ｂとを備えており、押圧ピン１８ｂが内部の圧縮バネのバネ力によって押圧されて押圧ピン１８ｂの先端がスリーブ１８ａの端面から突出する（図５参照）。そして、このプランジャ１８の押圧ピン１８ｂの先端が、前記装置本体１０の起立壁部１２に設けられている貫通孔１２Ｄに係合することで、把持ブロック１７が振動で移動して装置本体１０の凹部１２Ｃから抜け出さないように構成されている。

図５には、上記のような構成を有する脱線防止ガード取付装置１０によってレール２１にガード２２を固定した様子が示されている。このうち、図５（Ａ）は脱線防止ガード取付装置１０によってガード２２を固定した状態を示す側面図、図５（Ｂ）はその平面図でありレールおよびガードの図示は省略している。

図５（Ａ）に示すように、把持ブロック１７は装置本体１０の凹部１２Ｃに収納され、その下端部に設けられている段差部１７ｅが装置本体１０の凹部１２Ｃを形成する壁面下部のガイド溝１２ｅに係合される一方、把持ブロック１７の側面より突出している突状部１７ａがガード２２の垂下部側面の溝２２ａに係合した状態で、把持ブロック１７と装置本体１０の起立壁部１２との間にガード２２の垂下部を挟持することでガード２２を固定している。このとき、把持ブロック１７内のプランジャ１８の押圧ピン１８ｂの先端が、装置本体１０の起立壁部１２に設けられている貫通孔１２Ｄに係合して、凹部１２Ｃ内での把持ブロック１７の移動を抑止する。

上記のような構成を有する脱線防止ガード取付装置によれば、ガード２２の垂下部を把持して固定する把持ブロック１７が、起立壁部１２に設けられた凹部１２Ｃ内に収納されているとともに、把持ブロック１７内にプランジャ１８が設けられているため、レールの振動で脱落するおそれのあるボルトを使用することなく、把持ブロック１７でガード２２を把持して固定することができるとともに、把持ブロック１７およびその内部のプランジャ１８が装置本体１０の凹部１２Ｃから脱落するおそれがないという利点がある。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、プランジャ１８と皿バネ１９およびキャップ２０を把持ブロック１７に形成されている収納凹部内に設けているが、把持ブロック１７と対向する起立壁部１２のガイド支持片１２Ａ側に収納凹部を設けてその収納凹部にプランジャ１８と皿バネ１９およびキャップ２０を収納し、把持ブロック１７の側面に押圧ピン１８ｂの先端が係合する凹みもしくは貫通孔を設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、把持ブロック１７の下端部に外側に膨らんだ段差部１７ｅを形成し、起立壁部１２の凹部１２Ｃを形成する壁面に、上記段差部１７ｅが係合することで把持ブロック１７を移動させるためのガイド溝１２ｅを形成しているが、起立壁部１２の凹部１２Ｃを形成する壁面側に段差部を形成し、把持ブロック１７側にガイド溝を形成するようにしても良い。

１０ 装置本体
１１ レール連結部
１２ 起立壁部
１２Ａ ガイド支持片
１２Ｂ ブロック支持片
１２Ｃ 凹部
１２Ｄ 貫通孔（係合部）
１３ 押えブロック
１７ 把持ブロック
１７ｃ 貫通穴（設置穴）
１８ プランジャ（係止手段）
１９ 皿バネ
２０ キャップ
２１ レール
２２ ガード

Claims (5)

1. レールの底面に接するほぼ水平なレール連結部および該レール連結部と一体に形成されたほぼ垂直な起立壁部を有する装置本体と、
   前記レール連結部に取付けられてレールの底部を挟み込んで連結するための押えブロックと、
   前記起立壁部に取付けられてガードの一部を挟み込んで固定するための把持ブロックと、を備えた脱線防止ガード取付装置であって、
   前記起立壁部の上部には前記把持ブロックの一部を収納可能な凹部が設けられ、
   前記把持ブロックには、前記凹部に収納された状態で前記ガードの側面に形成されている溝に係合する突状部が形成され、
   前記把持ブロックまたは前記起立壁部の前記突状部よりも下方位置には、先端が突出する係止手段が設けられ、
   前記起立壁部または前記把持ブロックの前記係止手段の先端に対向する部位には、前記係止手段の先端が係合可能な係合部が形成され、
   前記把持ブロックまたは前記起立壁部には前記係止手段の本体部が挿入される設置穴が形成され、
   前記係止手段は内部に圧縮バネおよび該圧縮バネによって付勢されるピンを先端に有するプランジャであり、前記設置穴には前記プランジャが挿入され、
   前記設置穴の前記プランジャの後端側の開口は閉塞部材によって閉塞されていることを特徴とする脱線防止ガード取付装置。
2. 前記閉塞部材は円板状なすキャップであり、前記キャップはその厚み方向の一部に雄ネジが形成され、
   前記設置穴の前記開口には、前記キャップの前記雄ネジが螺合可能な雌ネジが形成され、前記キャップは前記雄ネジが内側に位置するようにして前記設置穴に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の脱線防止ガード取付装置。
3. 前記設置穴の前記プランジャの背部と前記キャップとの間には皿バネが介挿されていることを特徴とする請求項２に記載の脱線防止ガード取付装置。
4. 前記プランジャは前記把持ブロックに設けられ、
   前記プランジャの先端が係合される係合部は、前記起立壁部に貫通孔として形成されていることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の脱線防止ガード取付装置。
5. 前記把持ブロックの下部には前記突状部と平行に段差部が形成され、
   前記起立壁部の前記段差部と対向する部位には、前記段差部と係合可能なガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の脱線防止ガード取付装置。

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