(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状である固定側軌条と可動側軌条の対向する端縁同士を、中心軸まわりに回動自在な管状継手を介して、伸縮自在に連結させる伸縮継手構造であって、管状継手の固定側軌条に嵌合される側の端縁を、中心軸に沿う方向へ伸びる軸線部と、該軸線部の両端同士を中心軸まわりに１周してつなぐ螺旋部と、軸線部の一部分から螺旋部の傾斜方向と平行に凸設又は凹設した回動操作部とで形成し、管状継手の可動側軌条に連結される側の端縁を、中心軸に沿う方向へ伸びる軸線部と、該軸線部の両端同士を中心軸まわりに１周してつなぐ螺旋部と、軸線部の一部分から螺旋部の傾斜方向と平行に凸設又は凹設した回動操作部とで形成するとともに、管状継手の両端縁の螺旋部同士を、中心軸と直交する面に対して対称な傾斜となるように設け、固定側軌条と可動側軌条の各端縁は、管状継手の各端縁の螺旋部及び回動操作部と摺接する嵌合形状に設けたことを特徴とする鋼管軌条の伸縮継手構造。
【請求項２】
管状継手の両端縁の軸線部同士は、中心軸方向と平行な一直線上に位置するように設けたことを特徴とする請求項１に記載の鋼管軌条の伸縮継手構造。
【請求項３】
固定側軌条と可動側軌条のうち一方の軌条の端部から、該軌条よりも小径の内部管を延設し、該内部管を、管状継手内にスライド自在且つ回動自在に嵌挿するとともに、他方の軌条の端部内にスライド自在に嵌挿することを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼管軌条の伸縮継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コースター等の遊戯施設に用いられる鋼管軌条の伸縮継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
軌条の伸縮継手構造としては、図６に示すように、櫛型の端部５０同士をスライド自在に噛み合わせたものが一般的である。このような構造の伸縮継手構造は、鉄道の軌条の連結部や、高架橋の連結部として、好適に用いられる（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、コースター等の遊戯施設に用いられる鋼管軌条においては、伸縮継手構造を備えることがなかった。これは、遊具施設の軌条はその全長が短く、また曲線部分が多いため、熱膨張による全長の伸びは支柱等の構造体で逃げると考えられるからである。
【０００４】
しかし、直線距離をより長くとった鋼管軌条を採用しようとするならば、このような鋼管軌条においても、熱による全長の伸縮を吸収するための継手構造が必要である。
【０００５】
ここで、仮に図６に示すような一般的な櫛型構造を、コースター等の鋼管軌条に採用した場合には、乗物が継手部分を通過する際に振動が生じるという問題や、乗物の車輪寿命が低下するという問題がある。これは、図６のような櫛型構造では、軌条上において不可避的に隙間が生じ、その隙間上を、乗物の車輪が通過することになるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１８６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、乗物の通過時の振動や、乗物の車輪の寿命低下を抑えながら、全長の伸びを吸収することのできる鋼管軌条の伸縮継手構造を提供することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下に述べる各構成を具備する。
【０００９】
本発明は、管状である固定側軌条１ａと可動側軌条１ｂの対向する端縁同士を、中心軸Ｃまわりに回動自在な管状継手６を介して伸縮自在に連結させる、鋼管軌条１の伸縮継手構造である。
【００１０】
管状継手６の固定側軌条１ａに嵌合される側の端縁は、中心軸Ｃに沿う方向へ伸びる軸線部７ａと、該軸線部７ａの両端同士を中心軸Ｃまわりに１周してつなぐ螺旋部８ａと、軸線部７ａの一部分から螺旋部８ａの傾斜方向と平行に凸設又は凹設した回動操作部９ａとで、形成する。
【００１１】
管状継手６の可動側軌条１ｂに連結される側の端縁は、中心軸Ｃに沿う方向へ伸びる軸線部７ｂと、該軸線部７ｂの両端同士を中心軸Ｃまわりに１周してつなぐ螺旋部８ｂと、軸線部７ｂの一部分から螺旋部８ｂの傾斜方向と平行に凸設又は凹設した回動操作部９ｂとで、形成する。
【００１２】
管状継手６の両端縁の螺旋部８ａ，８ｂ同士は、中心軸Ｃと直交する面に対して対称な傾斜となるように設ける。
【００１３】
そして、固定側軌条１ａと可動側軌条１ｂの各端縁は、管状継手６の各端縁の螺旋部及び回動操作部と摺接する嵌合形状に設ける。
【００１４】
上記構成を具備する本発明においては、熱膨張等で可動側軌条１ｂの端部が軸方向に移動すると、このときに両側の回動操作部９ａ，９ｂに作用する外力が、管状継手６を中心軸Ｃまわりに回動させるように働く。管状継手６は回動された位置にて、螺旋部８ａと固定側軌条１ａとの嵌合部分での接触を保ち、且つ、螺旋部８ｂと可動側軌条１ｂとの嵌合部分での接触を保つ。管状継手６と両軌条１ａ，１ｂとの隙間は、両側の軸線部７ａ，７ｂと回動操作部９ａ，９ｂにおいてのみ生じるので（つまり、限定的範囲内で僅かに生じるだけなので）、この部分以外に乗物の車輪部が当たるように設ければ、乗物の通過時の振動や、乗物の車輪の寿命低下が抑制される。
【００１５】
本発明において、管状継手６の両端縁の軸線部７ａ，７ｂ同士は、中心軸Ｃ方向と平行な一直線上に位置するように設けることが好ましい。このようにすれば、隙間が生じる範囲を、より限定的な範囲内に収めることができる。
【００１６】
さらに、本発明においては、固定側軌条１ａと可動側軌条１ｂのうち一方の軌条の端部から、該軌条よりも小径の内部管１０を延設し、該内部管１０を、管状継手６内にスライド自在且つ回動自在に嵌挿するとともに、他方の軌条の端部内にスライド自在に嵌挿することが好ましい。
【００１７】
このような内部管１０を設けることによって、継手全体の強度を確保しつつ、管状継手６の回動による円滑な伸張動作を実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、乗物の通過時の振動や、乗物の車輪の寿命低下を抑えながら、鋼管軌条の全長の伸びを吸収することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態における一例の鋼管軌条の伸縮継手構造を示す分解斜視図である。
【図２】同上の伸縮継手構造の斜視図であり、（ａ）は隙間のない状態、（ｂ）は隙間を生じた状態である。
【図３】同上の伸縮継手構造を用いた遊戯施設用の軌条を示す側面図である。
【図４】同上の軌条の平面図である。
【図５】同上の軌条の正断面図である。
【図６】従来の櫛型の伸縮継手構造を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１、図２には、本発明の実施形態における一例の伸縮継手構造を示しており、図３〜図５には、一例の伸縮継手構造を用いて形成した遊戯施設用の軌条を示している。
【００２１】
まず、軌条全体の構成について簡単に説明する。
【００２２】
図３〜図５に示すように、左右一対の鋼管軌条１は、枕木２によって主桁３に連結されており、この主桁３は、桁受４を介して支柱５上に支持されている。これら各部１，２，３，４は、支柱５の中心を通る分断面Ｓを介して、固定側と可動側に分かれている。つまり、分断面Ｓを挟んで一方の側（図３、図４中の左側）が固定側であり、他方の側（図３、図４中の右側）が可動側である。
【００２３】
鋼管軌条１において分断面Ｓを介して分断された固定側部分（以下「固定側軌条１ａ」という。）は、固定側に配される枕木２を介して、主桁３において分断面Ｓを介して分断された固定側部分（以下「固定側主桁３ａ」という。）に連結されている。そして、固定側主桁３ａは、桁受４において分断面Ｓを介して分断された固定側部分（以下「固定側桁受４ａ」という。）を介して、支柱５上に支持固定されている。
【００２４】
一方、鋼管軌条１において分断面Ｓを介して分断された可動側部分（以下「可動側軌条１ｂ」という。）は、可動側に配される枕木２を介して、主桁３において分断面Ｓを介して分断された可動側部分（以下「可動側主桁３ｂ」という。）に連結されている。そして、可動側主桁３ｂは、桁受４において分断面Ｓを介して分断された可動側部分（以下「可動側桁受４ｂ」という。）を介して、同一の支柱５上にて、軸方向に移動自在に支持されている。
【００２５】
したがって、熱の影響で鋼管軌条１や主桁３が軸方向に伸縮すると、可動側桁受４ｂに支持される可動側主桁３ｂや可動側軌条１ｂが、軸方向に沿って一体にスライド移動し、その全長の伸縮を吸収することになる。
【００２６】
そして、この管状である固定側軌条１ａと可動側軌条１ｂの対向する端縁同士を、これら軌条１ａ，１ｂと同一外径の管状部材である管状継手６を介して、伸縮自在に連結させている。管状継手６は、鋼管軌条１に対してその中心軸Ｃまわりに回動自在である。管状継手６の回動によって、固定側軌条１ａと可動側軌条１ｂを伸縮自在に、且つ、少なくとも乗物の車輪２０（図５参照）が通過する部分において隙間を生じることなく、円滑につなぐことができる。
【００２７】
以下、管状継手６を用いた伸縮継手構造について、さらに詳述する。
【００２８】
図１、図２に示すように、管状継手６の固定側軌条１ａに嵌合される側の端縁（図中左側の端縁）は、中心軸Ｃと平行になるよう一直線状に切断した軸線部７ａと、該軸線部７ａの両端同士を中心軸Ｃまわりに１周してつなぐようにスパイラル状に切断した螺旋部８ａとを有している。さらに、軸線部７ａの途中部分からは、回動操作部９ａを凹設している。この回動操作部９ａは、螺旋部８ａの傾斜と平行な方向に切り欠いた矩形溝状のものである。
【００２９】
管状継手６の可動側軌条１ｂに嵌合される側の端縁（図中右側の端縁）も、近似の形状を有している。つまり、管状継手６の上記端縁は、中心軸Ｃと平行になるよう一直線状に切断した軸線部７ｂと、該軸線部７ｂの両端同士を中心軸Ｃまわりに１周してつなぐようにスパイラル状に切断した螺旋部８ｂとを有している。軸線部７ｂの途中部分からは、回動操作部９ｂを凸設している。この回動操作部９ｂは、螺旋部８ｂの傾斜と平行な方向に突出した矩形片状のものである。
【００３０】
さらに、管状継手６の両端縁の形状は、以下のような関係に設ける。つまり、管状継手６の両側の軸線部７ａ，７ｂ同士は、中心軸Ｃ方向と平行な一直線上に位置するように設ける。両側の軸線部７ａ，７ｂ間には、所定間隔を確保する。また、管状継手６の両側の螺旋部８ａ，８ｂについては、互いの傾斜方向が、中心軸Ｃと直交する面に対して対称となるように設ける。
【００３１】
したがって、管状継手６の中心軸Ｃ方向の寸法（軸方向寸法）は、両軸線部７ａ，７ｂの近接した側の端部間において最も短くなり、その地点から螺旋部８ａ，８ｂに沿って周方向に移動するほどに漸次長くなってゆき、周方向に１周した時点（つまり両軸線部７ａ，７ｂの離間した側の端部に至った時点）において最長となる。
【００３２】
一方、固定側軌条１ａの端縁形状と、可動側軌条１ｂの端縁形状は、いずれも管状継手６の近接する各端縁と隙間なく合致嵌合することが可能な形状に設けている。
【００３３】
具体的には、固定側軌条１ａの端縁を、軸方向と平行な一直線状に切断した軸線部１ａ１と、該軸線部１ａ１の両端同士を軸まわりに１周してつなぐようにスパイラル状に切断した螺旋部１ａ２とで形成している。また、軸線部１ａ１の途中部分からは、回動操作部１ａ３を凸設している。この回動操作部１ａ３は、螺旋部１ａ２の傾斜と平行な方向に突出させた矩形片状のものである。
【００３４】
そして、固定側軌条１ａの軸線部１ａ１に管状継手６の軸線部７ａが合致し、固定側軌条１ａの螺旋部１ａ２に管状継手６の螺旋部８ａが合致した状態で、固定側軌条１ａの凸状の回動操作部１ａ３が、管状継手６の凹状の回動操作部９ａ内に隙間なく嵌入する寸法形状になっている。
【００３５】
可動側軌条１ｂの端縁は、軸方向と平行な一直線状に切断した軸線部１ｂ１と、該軸線部１ｂ１の両端同士を軸まわりに１周してつなぐようにスパイラル状に切断した螺旋部１ｂ２とを有している。軸線部１ｂ１の途中部分からは、回動操作部１ｂ３を凹設している。この回動操作部１ｂ３は、螺旋部１ｂ２の傾斜と平行な方向に凹設した矩形溝状のものである。
【００３６】
そして、可動側軌条１ｂの軸線部１ｂ１に管状継手６の軸線部７ｂが合致し、可動側軌条１ｂの螺旋部１ｂ２に管状継手６の螺旋部８ｂが合致した状態で、可動側軌条１ｂの凹状の回動操作部１ｂ３内に、管状継手６の凸状の回動操作部９ｂが隙間なく嵌入する寸法形状になっている。
【００３７】
さらに、可動側軌条１ｂの端部には、固定側軌条１ａ、可動側軌条１ｂ及び管状継手６よりも小さな外径を有する内部管１０の端部を嵌入させて固定し、この内部管１０を、可動側軌条１ｂの端部から軸方向に突出させている。内部管１０の外径は、固定側軌条１ａ、可動側軌条１ｂ及び管状継手６の内径と略同一に設けている。
【００３８】
図２に示すように、固定側軌条１ａと可動側軌条１ｂとは、互いの軸線部１ａ１，１ｂ１が一直線上に位置する状態で、可動側軌条１ｂの端部から延設される内部管１０が固定側軌条１ａに端部から嵌入するように配置する。そして、管状継手６を、この内部管１０に嵌合させたうえで固定側軌条１ａと可動側軌条１ｂの間に介在させ、両軌条１ａ，１ｂに対して上述の如く合致嵌合させる。
【００３９】
図２（ａ）に示す状態は、継手構造全体の軸方向寸法が最小の状態である。この状態においては、固定側軌条１ａと管状継手６と可動側軌条１ｂとが隙間なく合致嵌合し、全体として、隙間なく軸方向に連続した円管形状となっている。
【００４０】
図２（ｂ）に示す状態は、図２（ａ）よりも継手構造全体の軸方向寸法が大きくなった状態である。この状態においては、固定側軌条１ａと管状継手６と可動側軌条１ｂとが、一部の隙間を除いて合致嵌合している。ここでの一部の隙間としては、管状継手６の軸線部７ａ，７ｂと、固定側及び可動側軌条１ａ，１ｂの軸線部１ａ１，１ｂ１との間において生じるスリット状の隙間がある。また、管状継手６の回動操作部９ａ，９ｂと、固定側及び可動側軌条１ａ，１ｂの回動操作部１ａ３，１ｂ３との間において生じるスリット状の隙間がある。
【００４１】
上記したいずれの隙間も、図２（ｂ）中で視認できるような周方向の一定範囲内でのみ生じ、その他の範囲においては、固定側軌条１ａと管状継手６と可動側軌条１ｂとは隙間なく合致嵌合する。
【００４２】
したがって、図３〜図５に示すように、左右両側の固定側及び可動側軌条１ａ，１ｂを、その軸線部１ａ１，１ｂ１が内側をむくように配置すれば、乗物の車輪２０を、固定側及び可動側軌条１ａ，１ｂの内側以外の部分（図示例では上側、外側、下側の３箇所）に当たるようにして、車輪２０通過時の振動発生を抑制することができる。
【００４３】
ところで、上記管状継手６の中心軸Ｃまわりの回動は、以下のようにして生じる。例えば、図２（ａ）の状態から可動側軌条１ｂが収縮し、図２（ｂ）に示すように可動側軌条１ｂの端部が図中矢印Ｐ１方向に移動すると、凹と凸で嵌合した回動操作部１ｂ３，９ｂ間、及び、回動操作部１ａ３，９ａ間での摺接によって、管状継手６には図中の矢印ｒ１方向に回動させる外力が作用する。
【００４４】
また、図２（ｂ）の状態から可動側軌条１ｂが伸張し、図２（ａ）に示すように可動側軌条１ｂの端部が図中矢印Ｐ２方向に移動すると、やはり凹と凸で嵌合した回動操作部１ｂ３，９ｂ間、及び、回動操作部１ａ３，９ａ間での摺接によって、管状継手６には図中の矢印ｒ２方向に回動させる外力が作用する。このときには、螺旋部１ｂ２，８ｂ間、螺旋部１ａ２，８ａ間での摺接によっても、管状継手６を矢印ｒ２方向に回動させる外力が生じる。
【００４５】
なお、管状継手６の回動操作部９ａが凸状、固定側軌条１ａの回動操作部１ａ３が凹状であってもよいし、管状継手６の回動操作部９ｂが凹状、可動側軌条１ｂの回動操作部１ｂ３が凸状であってもよい。管状継手６の両側の軸線部７ａ，７ｂは、それぞれが中心軸Ｃに沿う方向に伸びる形状であればよく、図示例の一直線形状に限定されない。
【００４６】
また、図示例では、継手構造全体の軸方向寸法が最小となる状態において、固定側及び可動側軌条１ａ，１ｂの各端縁と管状継手６の各端縁とが隙間なく合致する嵌合形状（図２（ａ）等参照）としているが、これに限定されず、対応する螺旋部８ａ，１ａ２，８ｂ，１ｂ２間と回動操作部９ａ，１ａ３，９ｂ，１ｂ３間での摺接を確保する嵌合形状であればよい。つまり、継手構造全体の軸方向寸法が最小の状態にて、図２（ｂ）の場合のような隙間が一部残る嵌合形状であってもよい。ここでの隙間は、上述したように、固定側及び可動側軌条１ａ，１ｂと管状継手６の対応する軸線部７ａ，１ａ１，７ｂ，１ｂ１間の隙間や、対応する回動操作部９ａ，１ａ３，９ｂ，１ｂ３間の隙間である。
【００４７】
また、内部管１０を固定側軌条１ａの端部から延設し、可動側軌条１ｂの端部内に回動自在に嵌挿するような構成であってもよい。その他の構成においても、上記実施形態に限定されるわけではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  鋼管軌条
１ａ  固定側軌条
１ｂ  可動側軌条
６  管状継手
７ａ  軸線部
７ｂ  軸線部
８ａ  螺旋部
８ｂ  螺旋部
９ａ  回動操作部
９ｂ  回動操作部
１０  内部管
Ｃ  中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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