JP2016145489A - レール転倒防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期間にわたって絶縁性を確保することが可能なレール転倒防止装置を実現する。
【解決手段】コンクリート製の軌道基盤（３０）上に設置されたレール（２２）の下部フランジ部を両側から抑え込むように軌道基盤上に固定される一対のばね部材（１１）と、複数の脚部（１３ａ〜１３ｄ）を備え、ばね部材を上方から覆うように被せられ、前記脚部が軌道基盤の表面に接触するように設置される一対のレール転倒防止部材（１３）と、前記一対のばね部材と一対のレール転倒防止部材をそれぞれ軌道基盤に固定するための一対の固定手段（１２）とを備えたレール締結装置において、前記複数の脚部にはそれぞれ係合部（Ｐ）を形成し、該係合部にはそれぞれ絶縁体（１４）を係合させ、前記脚部を絶縁体を介して軌道基盤の表面に接触させるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、レールが転倒することを防止する機能を持つレール転倒防止装置に関する。

従来、鉄道の軌道にレールを締結する装置として、レールの下部フランジをばね部材などによって押さえるようにして、レールを枕木や軌道スラブ上に締結するレール締結装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来、地震などによって列車の車輪がレールから脱落した場合に、レール締結装置を破壊させることなく車輪をレール締結装置上を通過させ、かつレールが転倒することを防止する機能を有するレール転倒防止装置を、レール締結装置の近傍に設置することもある（例えば、特許文献２参照）。

特開平７−２３８５０１号公報 特開２０１２−０５７３１７号公報

ところで、鉄道の軌道には、枕木によってレールを支持するバラスト軌道と、レールをコンクリート製の軌道スラブ上に敷設してレール締結装置で固定する直結系軌道とがある。
また、バラスト軌道にも木製の枕木を使用するものと、プレストレスト・コンクリート製のＰＣ枕木を使用するものがあり、ＰＣ枕木を使用する場合、鉄道軌道ではコンクリートが導体とみなされるためレールと枕木との間を電気的に絶縁する必要がある。そのため、レールと枕木との間およびレール締結装置を構成する板ばねと枕木との間に、絶縁板が介挿されている。
なお、スラブ軌道におけるレール締結装置を開示する上記特許文献１においても、軌道スラブとタイプレートとの間に絶縁板を介挿している。

本発明者らは、コンクリート製の枕木を使用したバラスト軌道に好適なレール転倒防止装置として、ばね部材などからなるレール締結装置の上方を覆うように装着する図１０に示すようなレール転倒防止部材について検討した。図１０に示すレール転倒防止部材１３は、剛性の高い金属製でありレール締結装置を構成する板ばねを上方から覆い、植込みボルトにナットを螺着もしくはインサートアンカーにボルトを螺着することで固定するものである。
図１０のレール転倒防止部材１３は４本の脚部を有しており、該脚部の下面がＰＣ枕木に接触するようにして固定されるため、その接触部に絶縁材を設ける必要がある。しかしながら、図１０に示すように、単にレール転倒防止部材１３の脚部の下面にシート状の絶縁材１４を接着剤で貼り付けただけの構造では、接着剤の劣化やレールから伝播する振動により絶縁材１４が剥がれてずれてしまい、長期間にわたって絶縁性を確保することが困難であることが分かった。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、比較的幅の狭い枕木上に設置可能であり長期間にわたって絶縁性を確保することが可能なレール転倒防止装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、レール転倒防止部材と枕木との間の絶縁性を高めることが可能なレール転倒防止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、
コンクリート製の軌道基盤上に設置されたレールの下部フランジ部を両側から抑え込むように前記軌道基盤上に固定される一対のばね部材と、
複数の脚部を備え、前記ばね部材を上方から覆うように被せられ、前記脚部が前記軌道基盤の表面に接触するように設置される一対のレール転倒防止部材と、
前記一対のばね部材と前記一対のレール転倒防止部材をそれぞれ前記軌道基盤に固定するための一対の固定手段と、
を備え、
前記複数の脚部にはそれぞれ係合部が形成され、該係合部にはそれぞれ絶縁体が係合され、
前記脚部は前記絶縁体を介して前記軌道基盤の表面に接触するように構成した。

上記した手段によれば、接着剤の劣化やレールから伝播する振動により絶縁材が剥がれたとしても、突状部と凹部との係合で絶縁材の横ずれが生じないので、長期間にわたって絶縁性を確保することができる。また、レール転倒防止部材をばね部材の上方から覆うように被せる構成であるため、レール転倒防止部材をばね部材の横に並べて設けるものに比べて装置全体の横幅を小さくすることができ、それによって比較的幅の狭い枕木上に設置することができる。

また、望ましくは、前記係合部は前記脚部の下面に形成された突状部であり、前記絶縁体には前記突状部に対応する凹部が形成されているように構成する。
かかる構成によれば、係合手段としての脚部下面の突状部と絶縁体の凹部との関係が逆である場合に比べて、軌道基盤（枕木）の接触面から金属製のレール転倒防止部材の脚部の露出部分までの距離を大きくすることができ、脚部に付着した雨水を介して電流が流れるのを防止することができる。

また、望ましくは、前記凹部の内壁側面には空気の逃がし溝が形成されているように構成する。
このような構成によれば、絶縁体を脚部に係合させる際に、凹部内の空気が逃げる通路が確保されるため、装着作業性を向上させることができる。
また、逃がし溝を設けることによって、絶縁体が弾性変形し易くなるため、凹部の断面形状が突状部の断面形状よりも若干小さくなるように設計しても絶縁体を脚部に係合させることができ、それによって係合された絶縁体が脚部から抜けにくくすることができる。

さらに、望ましくは、前記固定手段は、前記レール転倒防止部材および前記ばね部材を貫通し、前記レール転倒防止部材を前記ばね部材とともに前記軌道基盤に固定するボルトで構成する。
かかる構成によれば、１本のボルトでレール転倒防止部材とレール締結用のバネ部材を軌道基盤に固定することができるため、部品点数を減らすことができるとともに、作業時間を短縮することができる。

また、望ましくは、前記レール転倒防止部材には２列６本の脚部が設けられ、このうち４本の脚部に囲まれた空間に前記ばね部材が配置可能に構成する。
このような構成によれば、レール転倒防止部材でばね部材の上方を覆いつつ、残りの２本の脚部との間に形成される空間に、軌道基盤に敷設されているケーブルが通過するように取付けを行うことで、レール転倒防止部材によってばね部材とケーブルの両方を同時に保護することができる。

本発明によれば、比較的幅の狭い枕木上に設置可能であり長期間にわたって絶縁性を確保することが可能なレール転倒防止装置を実現することができる。また、レール転倒防止部材と枕木との間の絶縁性を高めることができる。

本発明の実施形態に係るレール転倒防止装置を適用したレール転倒防止機能付きレール締結装置の構成を示すもので、図２におけるＡ‐Ａ線に沿った断面図である。 実施形態に係るレール締結装置の構成を示す平面図である。 実施形態に係るレール締結装置を構成するレール転倒防止部材の第１実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、第１実施例の左右のレール転倒防止部材のそれぞれの脚部に絶縁体を装着する前の状態を示す拡大図である。 第１実施例のレール転倒防止部材の脚部の作用を示す脚部の拡大断面図で、（Ａ）は本発明の前に検討したもの、（Ｂ）は本実施形態のレール転倒防止部材のものである。 第２の実施例に係るレール締結装置における軌間外側のレール転倒防止部材の構成例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。 第２の実施例に係るレール締結装置における軌間内側のレール転倒防止部材の構成例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。 第１の変形例に係るレール締結装置におけるレール転倒防止部材の脚部と絶縁体の形状を示す側面図である。 第２の変形例に係るレール締結装置におけるレール転倒防止部材の絶縁体の構成を示す拡大斜視図である。 本発明に先だって検討したレール締結装置のレール転倒防止部材の構成例を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るレール転倒防止装置を適用したレール転倒防止機能付きレール締結装置の実施形態について詳細に説明する。
（第１実施例）
図１は、第１の実施例のレール転倒防止機能付きレール締結装置（以下、単にレール締結装置という）の構成を示すものである。

本実施例のレール締結装置は、図１に示すように、軌道パッド２１を介してＰＣ枕木３０上に設置されたレール２２の両側方に、レール２２の下部フランジの上面に先端部が当接してレール２２をＰＣ枕木３０に押さえ付けて締結する一対のばね部材１１Ａ，１１Ｂと、これらのばね部材１１Ａ，１１Ｂを枕木３０に固定するための一対の固定用ボルト１２Ａ，１２Ｂと、ばね部材１１Ａ，１１Ｂを上方から覆うように被せられた一対のレール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂ等を備えて構成されている。
上記軌道パッド２１は、スチレン-ブタジエン-ゴムのような弾性絶縁材料からなり、レールから伝播する衝撃を吸収するとともに、レール２２とＰＣ枕木３０との間を電気的に絶縁するために設けられる。また、ばね部材１１Ａ，１１ＢはＳＵＰ９などの鋼材からなる金属製の部材であり、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂは、例えばＳＳ４００などの鋼材を加工して形成された金属製の部材である。この実施例では、ＰＣ枕木３０がレールを固定する軌道基盤となる。

特に限定されるものではないが、この実施例では、ＰＣ枕木３０にインサートアンカーを埋設しておいて、固定用の六角ボルト１２Ａ，１２Ｂによって、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂをばね部材１１Ａ，１１Ｂと共にＰＣ枕木３０に固定するように構成されている。なお、レール転倒防止部材１３Ｂとばね部材１１Ｂとの間には、座金１６が介挿されている。図１には示されていないが、レール転倒防止部材１３Ａとばね部材１１Ａとの間にも座金が介挿されている。六角ボルト１２Ａ，１２Ｂの頭部とレール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂの上面との間にも座金を介挿しても良い。
また、ＰＣ枕木３０のレール２２の両側方には、レール締結装置を配設するためレール側に向ってそれぞれ上り傾斜した傾斜面を有する溝３１が形成され、該溝３１内にばね部材１１Ａ，１１Ｂの後端部を支持するためのポリアミド樹脂のような絶縁材料からなるばね受け台１５Ａ，１５Ｂが設置され、該ばね受け台１５Ａ，１５Ｂを介してばね部材１１Ａ，１１ＢがＰＣ枕木３０上に設置されている。

上記のように、ばね部材１１Ａ，１１Ｂの上方を覆うように、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂをボルト１２Ａ，１２ＢによりＰＣ枕木３０に固定することで、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂは、レールから脱落した車輪がばね部材１１Ａ，１１Ｂに接触するのを阻止しそれによってばね部材１１Ａ，１１Ｂが破壊されるのを防止する保護機能も有する。

図２には、上記レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂの平面図が示されている。図２に示すように、左右のレール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂは互いに平面形状が若干異なっており、右側のレール転倒防止部材１３Ａが軌間外側用、左側のレール転倒防止部材１３Ｂが軌間内側用である。外側と内側のレール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂの機能は同じであり正面形状や側面形状が類似しているので、以下、外側用のレール転倒防止部材１３Ａについて詳しく説明し、内側用のレール転倒防止部材１３Ｂについては説明を省略する。

図３（Ａ）に示すように、レール転倒防止部材１３Ａのばね部材１１Ａ上面に対向する部位の中央には、前記ボルト１１Ａが挿通される挿通孔１３ｈが形成されている。
また、レール転倒防止部材１３Ａは、図３（Ｂ）に示すように、互いの間隔が狭い一対の脚部１３ａ，１３ｂおよび互いの間隔が広い一対の脚部１３ｃ，１３ｄの計４本の脚部を有している。
そして、これらの脚部は、脚部１３ａ，１３ｂよりも脚部１３ｃ，１３ｄの方が長く形成され、脚部１３ａ，１３ｂは下面がＰＣ枕木３０の上面（溝の外側）に接触し、脚部１３ｃ，１３ｄはＰＣ枕木３０に形成されている溝３１の傾斜面に接触するように設置される。

さらに、４本の脚部には、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂそれぞれの下面に台座状の突状部Ｐが形成され、該突状部Ｐには、対応する大きさの凹部１４ａ（図９参照）を有するキャップ状の絶縁体１４が係合され、絶縁体１４がＰＣ枕木３０の上面に接触するように構成されている。絶縁体１４は、ポリアミド樹脂などの絶縁材料で形成されている。これにより、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂをばね部材１１Ａ，１１Ｂの上部に取り付けた際に、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂの脚部とＰＣ枕木３０との間を電気的に絶縁する機能を有するようにされる。なお、各脚部の下面に係合された絶縁体１４は、接着剤によって接着される。

上記のように、本実施例のレール締結装置は、４本の脚部にキャップ状の絶縁体１４を係合させた構造を有するため、接着剤が劣化したりレールからの振動の伝播で接着面が剥がれたとしても、絶縁体１４が横にずれることがなく脚部から脱落することがないので、長期間にわたって絶縁性を確保することができる。
また、図１０に示すように脚部の下面にシート状の絶縁体１４を接着しただけのレール転倒防止部材にあっては、図５（Ａ）に示すように、レール転倒防止部材の脚部１３ａ〜１３ｄの側面の金属部分と枕木３０との距離が短いため、水滴Ｗが付着した際に、水滴Ｗを通して漏電するおそれがあるため、絶縁性が低いという欠点がある。これに対し、本実施例のレール転倒防止部材は、図５（Ｂ）に示すように、レール転倒防止部材の脚部１３ａ〜１３ｄの側面の金属部分と枕木３０との距離が長くなるため、水滴Ｗが付着しても、水滴Ｗを通して漏電するおそれが低くなるめ、絶縁性が高まるという利点がある。

（第２実施例）
本発明の第２の実施例に係るレール締結装置は、レール２２を横切る方向に配設されるケーブルを保護する機能をレール転倒防止部材に持たせるようにしたものである。
具体的には、図６，図７に示すように、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂにそれぞれ６本の脚部１３ａ〜１３ｆを設け、各脚部の下面にそれぞれ台座状の突状部Ｐを形成し、キャップ状の絶縁体１４を係合させるように構成したものである。なお、図６は軌間外側用のレール転倒防止部材１３Ａ、図７は軌間内側用のレール転倒防止部材１３Ｂである。

この実施例においては、レール転倒防止部材の６本の脚部１３ａ〜１３ｆのうち４本の脚部１３ａ〜１３ｄに囲まれた部位がレール締結用のばね部材１１Ａ，１１Ｂの上方を覆い、脚部１３ｃ〜１３ｆに囲まれた部位がレール２２を横切る方向に配設されるケーブルの上方を覆い保護する機能を発揮するように設置される。これにより、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂによってばね部材１１Ａ，１１Ｂとケーブルの両方を同時に保護することができる。

（変形例）
次に、本発明の変形例について説明する。
第１の変形例は、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂの脚部と絶縁体１４との係合構造を逆にしたもの、具体的には、図８に示すように、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂの脚部１３ａ〜１３ｄの下面に凹部を形成する一方、絶縁体１４側にこの凹部に係合可能な台座状の突状部Ｐを形成するようにしたものである。
このような係合構造であっても、接着剤が劣化したりレールからの振動の伝播で接着面が剥がれたとしても、絶縁体１４が脚部から脱落したり横にずれたりするのを防止して、長期間にわたって良好な絶縁性を確保することができるという効果が得られる。

第２の変形例は、図９に示すように、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂの脚部１３ａ〜１３ｄの下面の台座状突状部Ｐに係合される絶縁体１４の矩形状凹部１４ａの４隅に、逃がし溝Ｅ１〜Ｅ４を形成したものである。逃がし溝は、凹部の４隅ではなく内壁側面に形成して良い。
凹部１４ａの４隅または内壁側面に上記のような逃がし溝を設けることによって、絶縁体１４を脚部１３ａ〜１３ｄに係合させる際に、凹部内の空気が逃げる通路が確保されるため、装着作業性を向上させることができるという効果が得られる。

また、逃がし溝Ｅ１〜Ｅ４を設けることによって、絶縁体１４が弾性変形し易くなるため、凹部１４ａの各辺の長さが突状部Ｐの各辺の長さよりも若干短くなるように、つまり断面形状が突状部の断面形状よりも若干小さくなるように設計しても、絶縁体１４を脚部１３ａ〜１３ｄに係合させることができ、それによって係合された絶縁体１４が脚部１３ａ〜１３ｄから抜けにくくすることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態においては、脚部１３ａ〜１３ｄの下面に形成する突状部Ｐを１個の台座として形成したが、複数の柱状の突起を並べたような構造であっても良い。 また、前記実施形態においては、レール転倒防止部材の脚部の下面に係合される絶縁体１４を接着剤で接着しているが、接着剤を省略して単に絶縁体１４を脚部の下面の突状部または係合凹部に係合させるだけでも良い。

また、前記実施形態においては、ＰＣ枕木３０にインサートアンカーを埋設しておいて、六角ボルト１２Ａ，１２Ｂによって、レール転倒防止部材１３Ａ，１３Ｂをばね部材１１Ａ，１１Ｂと共にＰＣ枕木３０に固定するように構成したが、ＰＣ枕木３０に植込みボルト（アンカーボルト）を埋設しておいて、これにナットを螺着させるによって、レール転倒防止部材１３Ａ，１３ＢをＰＣ枕木３０に固定するように構成してもよい。 さらに、上記の実施形態においては、本発明をＰＣ枕木のレール締結装置に適用したものを説明したが、本発明はスラブ軌道のレール締結装置にも適用することができる。なお、スラブ軌道では、軌道スラブもしくはタイプレートがレールを固定する軌道基盤となる。

１１Ａ，１１Ｂ ばね部材
１２Ａ，１２Ｂ ボルト（固定手段）
１３Ａ，１３Ｂ レール転倒防止部材
１３ａ〜１３ｆ 脚部
１４ 絶縁体
２２ レール
３０ ＰＣ枕木（軌道基盤）

Claims (5)

1. コンクリート製の軌道基盤上に設置されたレールの下部フランジ部を両側から抑え込むように前記軌道基盤上に固定される一対のばね部材と、
   複数の脚部を備え、前記ばね部材を上方から覆うように被せられ、前記脚部が前記軌道基盤の表面に接触するように設置される一対のレール転倒防止部材と、
   前記一対のばね部材と前記一対のレール転倒防止部材をそれぞれ前記軌道基盤に固定するための一対の固定手段と、
   を備え、
   前記複数の脚部にはそれぞれ係合部が形成され、該係合部にはそれぞれ絶縁体が係合され、
   前記脚部は前記絶縁体を介して前記軌道基盤の表面に接触するように構成されていることを特徴とするレール転倒防止装置。
2. 前記係合部は前記脚部の下面に形成された突状部であり、前記絶縁体には前記突状部に対応する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレール転倒防止装置。
3. 前記凹部の内壁側面には空気の逃がし溝が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のレール転倒防止装置。
4. 前記固定手段は、前記レール転倒防止部材および前記ばね部材を貫通し、前記レール転倒防止部材を前記ばね部材とともに前記軌道基盤に固定するボルトであることを特徴とする請求項３に記載のレール転倒防止装置。
5. 前記レール転倒防止部材には２列６本の脚部が設けられ、このうち４本の脚部に囲まれた空間に前記ばね部材が配置可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のレール転倒防止装置。

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