JPH08253902A

JPH08253902A - レール弾性締結装置

Info

Publication number: JPH08253902A
Application number: JP5729795A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Osada; 光彦長田; Hiroshi Matsuoka; 宏松岡; Takaharu Nagafuji; 敬晴長藤; Noritsugu Abe; 則次阿部; Hiroshi Kumazaki; 弘熊崎
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd; Railway Technical Research Institute
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd; Railway Technical Research Institute
Priority date: 1995-03-16
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】レールの位置ずれが少なく、耐久性を向上さ
せる。【構成】上タイプレート３とベースプレート４との間
に弾性部材５を介装し、これらを中間部材１３と共に一
体的に加硫結合する。上タイプレート３の平坦部３ａの
下面で、レール長さの中央部で、レール幅方向の中央部
より軌間内側に１０〜３０mmずれた位置において下方に
突出する嵌合凸部３ｃを設ける。ベースプレート４に、
嵌合凸部３ｃに対応させて嵌合凹部４ａを形成する。上
タイプレート３の嵌合凸部３ｃに中間部材１３を外嵌
し、その外側にベースプレート４の嵌合凹部４ａを外嵌
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スラブ、枕木等の支承
体に、鉄道車両のレールを弾性的に締結するようになさ
れたレール弾性締結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レール締結装置は、線路付近に建
設される家屋、ビル等の振動騒音対策上、上下方向にお
いて低バネ定数化が望まれている。即ち、レール締結装
置の上下方向のバネ定数は通常５０ton/cm以上である
が、５〜３０ton/cmの低バネ定数の要求がある。

【０００３】ところで、ゴム単体において上下方向のバ
ネ定数を低くすると、横方向（横圧が作用する方向）の
バネ定数も共に同じように低くなり、その場合には横圧
対策が必要となる。

【０００４】そこで、上下方向に対してはゴム弾性部材
の剪断変形を、横方向に対してゴム弾性部材の圧縮変形
を利用して、上下方向において低バネ定数化を図ったレ
ール締結装置が提案されている。具体的には、図４及び
図５に示すように、縱断面が逆台形状のタイプレートａ
が、ゴム弾性部材ｂを介してベースプレートｃの筒状部
ｄの、上記タイプレートａの外周面ａ₁に対応した形状
のテーパ内側面ｄ₁に弾性的に連結されている。尚、ｅ
はレール、ｆは締結具、ｇは締結ボルトである。

【０００５】ところが、そのようなレール締結装置で
は、レールに対し横方向に横圧Ｆが作用すると、矢印Ｂ
方向にずれが生じ、レールｅの位置が確保できず、位置
精度上の問題があり、また、剪断変形を利用しているの
で、寿命、耐久性の点で問題がある。

【０００６】そこで、例えば実開平５−３３０２号公報
に記載されるように、レールが取付けられるタイプレー
ト、スラブ、枕木等の支承体に取付けられるベースプレ
ート及び該両プレートの間に介装された弾性部材を有
し、上記タイプレートの下方に突出する嵌合凸部が上記
ベースプレートに上記嵌合凸部が嵌合される嵌合凹部が
それぞれ形成され、上記タイプレートの嵌合凸部とベー
スプレートの嵌合凹部との間に、合成樹脂からなる中間
部材が嵌挿されてなるレール弾性締結装置が提案されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、そのような
装置では、レールに対し横方向に横圧が内軌側より作用
すると、その横圧によりレールを外軌側に傾けようとす
る回転モーメントが発生するが、上下方向の低バネ定数
化のために弾性部材を設けていることから、レールの傾
きが大きくなる傾向にあり、耐久性の点でも不利であ
る。

【０００８】本発明は、レールの位置ずれが少なく、耐
久性が向上したレール弾性締結装置を提供するものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
レールが取付けられる上タイプレートと、スラブ、枕木
等の支承体に取付けられるベースプレートと、該両プレ
ートの間に介装され上記両プレートの側面を被覆する弾
性部材を有し、上記上タイプレートに下方に突出する嵌
合凸部が、上記ベースプレートに上記嵌合凸部が嵌合さ
れる嵌合凹部がそれぞれ形成され、上記上タイプレート
の嵌合凸部とベースプレートの嵌合凹部との間に、合成
樹脂からなる中間部材が嵌挿され、上記中間部材及び嵌
合凸部、嵌合凹部の幅方向の中心が、レールの幅方向の
中心よりレールの内軌側に所定量ずれている構成とす
る。

【００１０】請求項２に係る発明においては、所定量は
１０〜３０mm程度である。

【００１１】

【作用】続いて、本発明に係るレール締結装置の作用に
ついて、図１及び図２により説明する。

【００１２】横圧Ｆが軌間内側よりレール２に作用する
と、この横圧Ｆによりレール２を軌間外側に傾けようと
する回転モーメントＭが発生する。この回転モーメント
Ｍによるレール２の傾き角θは弾性部材５の回転モーメ
ントＭに対する抵抗力（剛性）で決まる。即ち、弾性部
材５の軌間外側の弾性部５ａの圧縮変形及び軌間内側の
弾性部５ｂの引張変形で回転モーメントＭによるレール
２の傾き角θは決定される。一般にゴムに代表される弾
性部材の弾性率は圧縮変形の方が引張変形よりも１．５
〜２．０倍大きい。

【００１３】従って、請求項１に係る発明によれば、中
間部材１３の横圧が作用する方向の中心Ｌ2 を、上タイ
プレート３及びベースプレート４の横圧が作用する方向
の中心Ｌ1 （レールの幅方向の中心にほぼ対応）より、
軌間内側に所定量ΔＬずらしているため、中間部材１３
の外側の弾性部材圧縮変形部が、内側の弾性部材引張変
形部より大きくなる。その結果、横圧に対する抵抗力が
大きくなり、レールの傾き（小返り角θ）が小さくな
る。

【００１４】また、請求項２に係る発明によれば、中間
部材１３の横圧が作用する方向の中心Ｌ2 が、上タイプ
レート３及びベースプレート４の横圧が作用する方向の
中心Ｌ1 よりレール２の軌間内側に１０〜３０mm程度ず
らしているため、横圧Ｆに対する小返り抵抗力が大きく
なると共に、列車の輪重Ｗ（鉛直方向の荷重）によるレ
ール２の軌間内方への小返りも、軽微に押さえることが
できる。ここで、１０〜３０mmずらせるようにしている
のは、ずらせる量が１０mmより小さくなると、横圧に対
する小返り抵抗力の増加が不十分となり、逆に３０mmよ
り大きくなると、列車の輪重Ｗによるレールの軌間内方
への小返りが大きくなる傾向が認められるからである。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係るレール締結装置を、実施
例の図面に沿って、詳細に説明する。図１及び図２に示
すように、本発明に係るレール弾性締結装置１は、レー
ル２と、該レール２が上側に載置される上タイプレート
３、ベースプレート４及びそれらの間に介装され上記両
プレート３，４の側面を被覆する弾性部材５からなるタ
イプレート６と、取付具７、ボルト８及びナット９より
なるレール２の固定部と、コンクリートスラブ等の支承
体１０に埋設した埋込栓１１、アンカーＴボルト１２及
びワッシャ・ナット（図示省略）よりなるタイプレート
固定部より構成される。

【００１６】上記上タイプレート３は、球状黒鉛鋳鉄
（ＦＣＤ８００等）からなる長方形板状体（サイズ：幅
３６０mm、長さ１８０mm、厚さ２２〜２６mm）で、レー
ル２が載置される中央上面の平坦部３ａと、該平坦部３
ａの両側でレール２の長手方向にずれて上方に突出する
取付部３ｂと、上記平坦部３ａの下面のレール長手方向
中央部で、レール幅方向の中心線Ｌ1 より軌間内側に所
定量ΔＬだけずれた位置に中心線Ｌ2 を有し、下方に突
出している嵌合凸部３ｃとを有する。

【００１７】一方、ベースプレート４には、長方形の鋼
板（ＳＳ４００等、サイズ：幅３６０mm、長さ１８０m
m、厚さ９mm）に穴開け加工、曲げ加工を施し、上記上
タイプレート３の嵌合凸部３ｃより大径で、中心位置を
一致させた嵌合凹部４ａが形成され、長方形の対角部２
ヶ所に、アンカーＴボルト１２が貫通する貫通孔（図示
省略）が開設されている。

【００１８】上記上タイプレート３の嵌合凸部３ｃとベ
ースプレート４の嵌合凹部４ａとの間には、ガラス繊維
入りポリアミド樹脂等の合成樹脂からなる中間部材１３
が嵌挿され、さらに、上タイプレート３とベースプレー
ト４との間には、天然ゴム配合物からなる弾性部材５が
開設されている。上タイプレート３の下面及び外側面、
ベースプレート４の上面及び外側面並びに中間部材１３
の外周面は、予め接着処理されているので、加熱・加圧
により、各部材３，４，１３が一体化されたタイプレー
ト６が得られる。

【００１９】上記タイプレート６においては、レール２
の幅方向の中心Ｌ1 より、前記中間部材１３、嵌合凸部
３ｃ及び嵌合凹部４ａの幅方向の中心Ｌ2 がレール２の
軌間内側に所定量ΔＬ＝１０〜３０mmだけずれるように
構成されている。

【００２０】続いて、前記嵌合凸部３ｃと嵌合凹部４ａ
との嵌合部分のずれ量ΔＬが異なる５種類のタイプレー
ト、即ち、本発明例１，２として上記ずれ量が１５mm、
２５mmのものを、比較例１，２，３として上記ずれ量が
０mm、７mm、３５mmのものをそれぞれ作成し、このよう
にして得られた５種類のタイプレートについて、図３に
示すような試験装置を用いて性能試験を行った、具体的
には、図３において、アムスラー型圧縮試験機の下プレ
ート２１上に、水平面に対し角度α＝４４°だけ傾斜し
た傾斜面２２ａを有する試験用治具２２を載置し、該試
験用治具２２の傾斜面２２ａに対して、試料としてのタ
イプレート６を取付け、上タイプレート３の平坦部３ａ
にレール２を取付具７、ボルト８及びナット９等の取付
部材を用いて固定載置し、アムスラー型圧縮試験機の上
プレート２３を通じてレール２の頭部に垂直方向の荷重
Ｐを作用させ、レール２の頭部の変位量を、上下方向の
変位を検出する第１変位計２４及び試験用治具２２の傾
斜面２２ａ方向の変位を検出する第２変位計２５を用い
てそれぞれ測定し、それらの測定結果に基づいてレール
小返り角及びレール頭部の水平変位量を求めた。尚、図
３中、２７，２８は変位計２４，２５のマグネットスタ
ンドである。

【００２１】上記試験の結果を表１に示す。尚、小返り
角及びレール頭部の水平変位量はＰ＝４９ｋＮの荷重時
のものである。また、表１におけるバネ定数（鉛直方
向）は、タイプレート６を水平に置き、レール２を載置
し、レール頭部に鉛直荷重を０〜２０ｋＮかけた時の鉛
直方向変位量より求めたものである。

【００２２】

【表１】

【００２３】上記表１の結果より、上タイプレート３と
ベースプレート４との嵌合部分の幅方向の中心がレール
の幅方向の中心より軌間内側に所定量ずれることによ
り、横圧に対するレールの小返りが改善でき、特にずれ
量が１０〜３０mmのものが、レールの小返り角が小さ
く、良好であることがわかる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１に係る発明は、上記のように、
上タイプレートの嵌合凸部とベースプレートの嵌合凹部
との間に、合成樹脂からなる中間部材を嵌挿し、該中間
部材及び嵌合凸部、嵌合凹部の幅方向の中心を、レール
の幅方向の中心よりレールの軌間内側に所定量ずらして
いるので、上下方向（鉛直方向）の低バネ定数化が図れ
るのに加えて、レールの小返り角も小さく、耐久性の向
上したレール締結が可能となる。

【００２５】請求項２に係る発明は、中間部材及び嵌合
凸部、嵌合凹部の幅方向の中心の、レールの幅方向の中
心よりレールの軌間内側へのずれ量を１０〜３０mmとし
ているので、特に、レールの小返り角が小さく、良好で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】レール弾性締結装置の概略構成図である。

【図２】同作用説明図である。

【図３】試験装置の説明図である。

【図４】従来例の断面図である。

【図５】同平面図である。

【符号の説明】

１レール弾性締結装置２レール３上タイプレート３ｃ上タイプレートの嵌合凸部４ベースプレート４ａベースプレートの嵌合凹部５弾性部材１３中間部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長藤敬晴東京都国分寺市光町２丁目８番地38 財団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者阿部則次東京都国分寺市光町２丁目８番地38 財団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者熊崎弘東京都国分寺市光町２丁目８番地38 財団法人鉄道総合技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レールが取付けられる上タイプレート
と、スラブ、枕木等の支承体に取付けられるベースプレ
ートと、該両プレートの間に介装され上記両プレートの
側面を被覆する弾性部材を有し、上記上タイプレートに
下方に突出する嵌合凸部が、上記ベースプレートに上記
嵌合凸部が嵌合される嵌合凹部がそれぞれ形成され、上
記上タイプレートの嵌合凸部とベースプレートの嵌合凹
部との間に、合成樹脂からなる中間部材が嵌挿され、上
記中間部材及び嵌合凸部、嵌合凹部の幅方向の中心が、
レールの幅方向の中心よりレールの内軌側に所定量ずれ
ていることを特徴とするレール弾性締結装置。
【請求項２】所定量は１０〜３０mm程度であるところ
の請求項１記載のレール弾性締結装置。