(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール設置用座面を形成したコンクリート製レール支持体上に配置されるタイプレートパッドと、該タイプレートパッド上に配置されるタイプレートと、該タイプレート上に配置されるレールパッドと、前記タイプレート上に載置されて前記レールの底部上面を前記レール設置用座面に向けて前記レールの両側でそれぞれ押圧する一対のバネクリップと、該バネクリップの締結用ボルト挿入孔に挿入されて前記タイプレートに前記バネクリップを締結するとともに前記レール、レールパッド、タイプレート及びタイプレートパッドを前記コンクリート製レール支持体に固定する締結用ボルトを含むバネクリップ締結用部材と、前記レール設置用座面上に配置されて前記バネクリップを接触保持するバネ受け座部とを備えているタイプレート式レール締結装置であって、
前記レール設置用座面が、前記レールのレール底面に平行な中央上面と、前記レールのレール幅方向に沿って前記中央上面の両側にそれぞれ延びる一対の外側斜面とを有し、
前記タイプレートパッドが、前記中央上面に臨む中央底面を前記中央上面に接触させた状態で前記レール設置用座面上に配置されるタイプレートパッド上層部と、該タイプレートパッド上層部の四隅の下側にそれぞれ形成された状態で前記タイプレートパッド上層部より高い弾性率を有しているとともに前記外側斜面に沿った外側底面を前記外側斜面に接触させた状態で前記レール設置用座面上に配置されるタイプレートパッド下層部とから構成されていることを特徴とするタイプレート式レール締結装置。
【請求項２】
前記バネクリップのバネ受け座部接触面と前記バネ受け座部のバネクリップ接触面とが、前記レールのレール軌道に直交する面で前記バネクリップ及びバネ受け座部を切った切断面内でそれぞれ相互に面接触する湾曲面であることを特徴とする請求項１に記載のタイプレート式レール締結装置。
【請求項３】
前記レール設置用座面に前記タイプレートパッドを投影したタイプレートパッド投影領域が、前記レール設置用座面に前記タイプレートを投影したタイプレート投影領域内に収まっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイプレート式レール締結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート製枕木等のレール支持体に鉄道レールを固定するためのタイプレート式レール締結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＣ（Prestressed  Concrete）枕木等のコンクリート製レール支持体を用いて形成された軌框で曲線状のレール軌道を構成する技術がある。
また、上述のコンクリート製レール支持体に形成された平坦なレール設置用座面とこのレール設置用座面上に配置されたレールとの間にゴム製レールパッド、タイプレート及びゴム製タイプレートパッドを層状に配置し、弾性を有するバネクリップにてレールを締結することにより、レールの波状摩耗を抑制するタイプレート式レール締結装置が考案され、さらに、タイプレートの摩耗を防止して長寿命化を図るとともに保線作業や敷設作業を簡便に行って保線コストを低減するタイプレート摩耗防止プロテクタ付きレール締結装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３９２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のレール締結装置では、タイプレートパッド及びバネ受け座がレール底部上面すなわちレール設置用座面上で相互に同じ高さに配置されているため、レールからＰＣ枕木等のコンクリート製レール支持体に作用する水平力すなわち衝撃力をバネクリップで吸収するとともに軌框を構成する複数のコンクリート製レール支持体にレール荷重を分散させることを困難にさせてしまうという問題点があった。
また、図７に示すコンクリート製レール支持体Ｐのレール設置用座面ＰＳすなわち曲線状レール軌道の内側寄りに設けられた内側ショルダー壁面ＰＳ３と曲線状レール軌道の外側寄りに設けられた外側ショルダー壁面ＰＳ４との間に形成された断面テーパ状のレール設置用座面ＰＳ上に上述のレール締結装置を設置した場合、断面テーパ状のレール設置用座面ＰＳに応じて形成されたタイプレートパッドの不均一なパッド厚みに起因してタイプレートパッドのバネ定数が不均一となるため、レール小返りすなわちレール幅方向に沿ったレール頭部の揺動を過剰に生じさせてレール頭部の波状摩耗を発生させてしまうという問題点があった。
より具体的には、断面テーパ状のレール設置用座面ＰＳに応じてＰＣ枕木等のコンクリート製レール支持体Ｐの長手方向すなわちレール幅方向ＲＷに沿ってタイプレートパッド両端部をタイプレートパッド中央部より厚く形成するため、タイプレートパッド両端部のバネ定数をタイプレートパッド中央部のバネ定数より低くしてレール小返りを過剰に生じさせてレール頭部の波状摩耗を発生させてしまうという問題点があった。
また、木製枕木の代わりにコンクリート製レール支持体を用いた場合、レール軌道を安定させて保線作業を軽減することと軌框を長寿命化することとを両立させて保線コストを低減することができる利点がある一方で軌框の長寿命化に起因して生じるレール頭部の波状摩耗に応じて車両走行時の騒音及び振動を増大させるため、レール頭部の波状摩耗を除去する削正作業を発生させて保線の作業負担をむしろ増大させてしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする技術課題、すなわち、本発明の目的は、レール頭部の波状摩耗を除去する削正作業に応じた保線の作業負担発生を回避した状態でレールからコンクリート製レール支持体に作用する水平力すなわち衝撃力をバネクリップで吸収するとともに軌框を構成する複数のコンクリート製レール支持体にレールの荷重を分散させ、しかもレール小返りすなわちレール幅方向に沿ったレール頭部の揺動を適度に抑制してレール頭部の波状摩耗発生を回避するタイプレート式レール締結装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
まず、本請求項１に係る発明は、レール設置用座面を形成したコンクリート製レール支持体上に配置されるタイプレートパッドと、該タイプレートパッド上に配置されるタイプレートと、該タイプレート上に配置されるレールパッドと、前記タイプレート上に載置されて前記レールの底部上面を前記レール設置用座面に向けて前記レールの両側でそれぞれ押圧する一対のバネクリップと、該バネクリップの締結用ボルト挿入孔に挿入されて前記タイプレートに前記バネクリップを締結するとともに前記レール、レールパッド、タイプレート及びタイプレートパッドを前記コンクリート製レール支持体に固定する締結用ボルトを含むバネクリップ締結用部材と、前記レール設置用座面上に配置されて前記バネクリップを接触保持するバネ受け座部とを備えているタイプレート式レール締結装置であって、前記レール設置用座面が、前記レールのレール底面に平行な中央上面と、前記レールのレール幅方向に沿って前記中央上面の両側にそれぞれ延びる一対の外側斜面とを有し、前記タイプレートパッドが、前記中央上面に臨む中央底面を前記中央上面に接触させた状態で前記レール設置用座面上に配置されるタイプレートパッド上層部と、該タイプレートパッド上層部の四隅の下側にそれぞれ形成された状態で前記タイプレートパッド上層部より高い弾性率を有しているとともに前記外側斜面に沿った外側底面を前記外側斜面に接触させた状態で前記レール設置用座面上に配置されるタイプレートパッド下層部とから構成されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００７】
そして、本請求項２の発明は、請求項１の発明に係るタイプレート式レール締結装置において、前記バネクリップのバネ受け座部接触面と前記バネ受け座部のバネクリップ接触面とが、前記レールのレール軌道に直交する面で前記バネクリップ及びバネ受け座部を切った切断面内でそれぞれ相互に面接触する湾曲面であることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００８】
そして、本請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明に係るタイプレート式レール締結装置において、前記レール設置用座面に前記タイプレートパッドを投影したタイプレートパッド投影領域が、前記レール設置用座面に前記タイプレートを投影したタイプレート投影領域内に収まっていることにより、前述した課題を解決したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に係るタイプレート式レール締結装置は、レール設置用座面を形成したコンクリート製レール支持体上に配置されるタイプレートパッドと、このタイプレートパッド上に配置されるタイプレートと、このタイプレート上に配置されるレールパッドと、前記タイプレート上に載置されて前記レールの底部上面をレール設置用座面に向けてレールの両側でそれぞれ押圧する一対のバネクリップと、このバネクリップの締結用ボルト挿入孔に挿入されてタイプレートにバネクリップを締結するとともに前記レール、レールパッド、タイプレート及びタイプレートパッドをコンクリート製レール支持体に固定する締結用ボルトを含むバネクリップ締結用部材と、前記レール設置用座面上に配置されてバネクリップを接触保持するバネ受け座部とを備えていることにより、コンクリート製レール支持体にレールを固定することができるばかりでなく、以下のような特有の構成に対応した格別の効果を奏することができる。
【００１０】
すなわち、本請求項１に係るタイプレート式レール締結装置は、レール設置用座面が、レールのレール底面に平行な中央上面と、レールのレール幅方向に沿って中央上面の両側にそれぞれ延びる一対の外側斜面とを有し、タイプレートパッドが、中央上面に臨む中央底面を前記中央上面に接触させた状態で前記レール設置用座面上に配置されるタイプレートパッド上層部と、このタイプレートパッド上層部の四隅の下側にそれぞれ形成された状態でタイプレートパッド上層部より高い弾性率を有しているとともに外側斜面に沿った外側底面を外側斜面に接触させた状態でレール設置用座面上に配置されるタイプレートパッド下層部とから構成されていることにより、バネクリップのうちレール側寄りを占める部分に比べてバネ受け座部側寄りを占める部分の位置を低く設置してバネクリップ形状に応じたバネクリップの弾性を高めるとともにタイプレートパッド上層部及びタイプレートパッド下層部のそれぞれの弾性率の相違に応じてタイプレートパッドの両端部及び中央部のそれぞれの厚みに応じて生じるバネ定数の不均一状態を回避するため、レール頭部の波状摩耗を除去する削正作業に応じた保線の作業負担発生を回避した状態でレールからコンクリート製レール支持体に作用する水平力すなわち衝撃力をバネクリップで吸収するとともに軌框を構成する複数のコンクリート製レール支持体にレール荷重を分散させ、しかもレール小返りすなわちレール幅方向に沿ったレール頭部の揺動を適度に抑制してレール頭部の波状摩耗発生を回避することができる。
【００１１】
そして、本請求項２に係るタイプレート式レール締結装置は、請求項１に係るタイプレート式レール締結装置が奏する効果に加えて、バネクリップのバネ受け座部接触面とバネ受け座部のバネクリップ接触面とが、レールのレール軌道に直交する面で前記バネクリップ及びバネ受け座部を切った切断面内でそれぞれ相互に面接触する湾曲面であることにより、レールから作用する水平力すなわち衝撃力をバネクリップの変形限界を高めた状態でバネクリップのバネ受け座部接触面及びバネ受け座部のバネクリップ接触面の全体を介してコンクリート製レール支持体に逃がすため、レールからコンクリート製レール支持体に作用する水平力すなわち衝撃力をより一層吸収するとともにレール荷重をより一層分散させることができる。
【００１２】
そして、本請求項３に係るタイプレート式レール締結装置は、請求項１又は請求項２に係るタイプレート式レール締結装置が奏する効果に加えて、レール設置用座面にタイプレートパッドを投影したタイプレートパッド投影領域が、レール設置用座面に前記タイプレートを投影したタイプレート投影領域内に収まっていることにより、タイプレートを介して作用するレール荷重をタイプレートパッド全体で受けるため、タイプレートパッドの中央部及び両端部のそれぞれにおける不均一な変形量の増大を回避してより一層レール小返りを抑制した状態でレール頭部の波状摩耗発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るタイプレート式レール締結装置を用いた軌框の平面図。
【図２】本発明に係るタイプレート式レール締結装置の平面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】本発明に係るタイプレート式レール締結装置の斜視図。
【図５】本発明に係るタイプレート式レール締結装置の分解斜視図。
【図６】レール設置用座面におけるタイプレート及びタイプレートパッドの投影図。
【図７】断面テーパ状レール設置用座面を形成したコンクリート製レール支持体の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のタイプレート式レール締結装置は、レール設置用座面を形成したコンクリート製レール支持体上に配置されるタイプレートパッドと、このタイプレートパッド上に配置されるタイプレートと、このタイプレート上に配置されるレールパッドと、タイプレート上に載置されてレールの底部上面をレール設置用座面に向けてレールの両側でそれぞれ押圧する一対のバネクリップと、これらバネクリップの締結用ボルト挿入孔に挿入されてタイプレートにバネクリップを締結するとともにレール、レールパッド、タイプレート及びタイプレートパッドをコンクリート製レール支持体に固定する締結用ボルトを含むバネクリップ締結用部材と、レール設置用座面上に配置されてバネクリップを接触保持するバネ受け座部とを備え、レール設置用座面が、レールのレール底面に平行な中央上面と、レールのレール幅方向に沿って中央上面の両側にそれぞれ延びる一対の外側斜面とを有し、タイプレートパッドが、中央上面に臨む中央底面を前記中央上面に接触させた状態でレール設置用座面上に配置されるタイプレートパッド上層部と、このタイプレートパッド上層部の四隅の下側にそれぞれ形成された状態でタイプレートパッド上層部より高い弾性率を有しているとともに外側斜面に沿った外側底面を前記外側斜面に接触させた状態でレール設置用座面上に配置されるタイプレートパッド下層部とから構成され、レール頭部の波状摩耗を除去する削正作業に応じた保線の作業負担発生を回避した状態でレールからコンクリート製支持体に作用する水平力すなわち衝撃力をバネクリップで吸収するとともに軌框を構成する複数のコンクリート製支持体にレール荷重を分散させ、しかもレール小返りすなわちレール幅方向に沿ったレール頭部の揺動を適度に抑制してレール頭部の波状摩耗発生を回避するものであれば、その具体的な形態は、如何なるものであってよい。
また、タイプレートパッド上層部の中央底面は、平坦面であってもよいし、少なくともコンクリート製レール支持体の中央上面に面接触する部分を含んだ凹凸形状に形成されていてもよい。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の一実施例であるタイプレート式レール締結装置１００を図１乃至図６に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明に係るタイプレート式レール締結装置を用いた軌框の平面図であり、図２は、本発明に係るタイプレート式レール締結装置の平面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図４は、本発明に係るタイプレート式レール締結装置の斜視図であり、図５は、本発明に係るタイプレート式レール締結装置の分解斜視図であり、図６は、レール設置用座面におけるタイプレート及びタイプレートパッドの投影図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施例のタイプレート式レール締結装置１００は、曲線状のレール軌道ＲＬを構成するレールＲをＰＣ枕木等のコンクリート製レール支持体Ｐに固定して道床Ｂ上に軌框Ｔを形成するものである。
【００１７】
図１乃至図６に示すように、本実施例のタイプレート式レール締結装置１００は、レール設置用座面ＰＳを形成したコンクリート製レール支持体Ｐ上に配置されるタイプレートパッド１１０と、このタイプレートパッド１１０上に配置されるタイプレート１２０と、このタイプレート１２０上に配置されるレールパッド１３０と、タイプレート１２０上に載置されてレールＲの底部上面ＲＳ１をレール設置用座面ＰＳに向けてレールＲの両側でそれぞれ押圧する一対のバネクリップ１４０、１４０と、これらバネクリップ１４０、１４０の締結用ボルト挿入孔１４１に挿入されてタイプレート１２０にバネクリップ１４０、１４０を締結するとともにレールＲ、レールパッド１３０、タイプレート１２０及びタイプレートパッド１１０をコンクリート製レール支持体Ｐに固定する締結用ボルト１５１を含むバネクリップ締結用部材１５０と、レール設置用座面ＰＳ上に配置されてバネクリップ１４０、１４０を接触保持するバネ受け座部１６０、１６０とを備えていることにより、コンクリート製レール支持体ＰにレールＲを固定するようになっている。
締結用ボルト１５１は、締結作業の現場で締結用ボルト挿入孔１４１に挿入されるとともに締結用ナット１５２およびナット座金１５３によってコンクリート製レール支持体Ｐに固定されてバネクリップ１４０を固定する。
また、タイプレート１２０の摩耗を回避するプロテクタ１７０が、タイプレート１２０及びバネクリップ１４０の間に設けられている。
【００１８】
次に、図１乃至図６を参照しがら、前述した本実施例のタイプレート式レール締結装置１００が最も特徴とする具体的な形態について詳しく説明する。
本実施例に係るタイプレート式レール締結装置１００は、レール設置用座面ＰＳが、レールＲのレール底面ＲＳ２に平行な中央上面ＰＳ１と、レールＲのレール幅方向ＲＷに沿って中央上面ＰＳ１の両側にそれぞれ延びる一対の外側斜面ＰＳ２、ＰＳ２とを有し、タイプレートパッド１１０が、中央上面ＰＳ１に臨む中央底面１１１Ｓを中央上面ＰＳ１に接触させた状態でレール設置用座面ＰＳ上に配置されるタイプレートパッド上層部１１１と、このタイプレートパッド上層部１１１の四隅の下側にそれぞれ形成された状態でタイプレートパッド上層部１１１より高い弾性率を有しているとともに外側斜面ＰＳ２に沿った外側底面１１２Ｓを外側斜面ＰＳ２に接触させた状態でレール設置用座面ＰＳ上に配置されるタイプレートパッド下層部１１２とから構成されていることにより、バネクリップ１４０のうちレール側寄りを占める部分に比べてバネ受け座部側寄りを占める部分の位置を低く設置してバネクリップ形状に応じたバネクリップ１４０の弾性を高めるとともにタイプレートパッド上層部１１１及びタイプレートパッド下層部１１２のそれぞれの弾性率の相違に応じてタイプレートパッド１１０の両端部及び中央部のそれぞれの厚みに応じて生じるバネ定数の不均一状態を回避するため、レール頭部の波状摩耗を除去する削正作業に応じた保線の作業負担発生を回避した状態でレールＲからコンクリート製レール支持体Ｐに作用する水平力すなわち衝撃力をバネクリップ１４０、１４０で吸収するとともに軌框Ｔを構成する複数のコンクリート製レール支持体Ｐにレール荷重を分散させ、しかもレール小返りすなわちレール幅方向ＲＷに沿ったレール頭部の揺動を適度に抑制してレール頭部の波状摩耗発生を回避するようになっている。
タイプレートパッド１１０は、例えば、ゴム製のタイプレートパッド上層部１１１と、タイプレートパッド上層部１１１より高い硬度すなわち高い弾性率を有するゴム製のタイプレートパッド下層部１１２とから構成され、別々に形成したタイプレートパッド上層部１１１及びタイプレートパッド下層部１１２をレール締結作業時に相互に重ねた状態で配置して形成されていてもよいし、相互に異なる硬度を有する２層を一体に形成した積層構造を有していてもよい。
【００１９】
そして、本実施例に係るタイプレート式レール締結装置１００は、バネクリップ１４０のバネ受け座部接触面１４２とバネ受け座部１６０のバネクリップ接触面１６１とが、レールＲのレール軌道ＲＬに直交する面でバネクリップ１４０及びバネ受け座部１６０を切った切断面内でそれぞれ相互に面接触する湾曲面であることにより、レールＲから作用する水平力すなわち衝撃力をバネクリップ１４０の変形限界を高めた状態でバネクリップ１４０のバネ受け座部接触面１４２及びバネ受け座部１６０のバネクリップ接触面１６１の全体を介してコンクリート製レール支持体Ｐに逃がすため、レールＲからコンクリート製レール支持体Ｐに作用する水平力すなわち衝撃力をより一層吸収するとともにレール荷重をより一層分散させるようになっている。
【００２０】
そして、本実施例に係るタイプレート式レール締結装置１００は、レール設置用座面ＰＳにタイプレートパッド１１０を投影したタイプレートパッド投影領域１１０Ｐが、レール設置用座面ＰＳにタイプレート１２０を投影したタイプレート投影領域１２０Ｐ内に収まっていることにより、タイプレート１２０を介して作用するレール荷重をタイプレートパッド１１０全体で受けるため、タイプレートパッド１１０の中央部及び両端部のそれぞれにおける不均一な変形量の増大を回避してより一層レール小返りを抑制した状態でレール頭部の波状摩耗発生を回避するようになっている。
【００２１】
以上、詳述したように、本発明のタイプレート式レール締結装置１００は、レール設置用座面ＰＳが、レールＲのレール底面ＲＳ２に平行な中央上面ＰＳ１と、レールＲのレール幅方向ＲＷに沿って中央上面ＰＳ１の両側にそれぞれ延びる一対の外側斜面ＰＳ２、ＰＳ２とを有し、タイプレートパッド１１０が、中央上面ＰＳ１に臨む中央底面１１１Ｓを中央上面ＰＳ１に接触させた状態でレール設置用座面ＰＳ上に配置されるタイプレートパッド上層部１１１と、このタイプレートパッド上層部１１１の四隅の下側にそれぞれ形成された状態でタイプレートパッド上層部１１１より高い弾性率を有しているとともに外側斜面ＰＳ２に沿った外側底面１１２Ｓを外側斜面ＰＳ２に接触させた状態でレール設置用座面ＰＳ上に配置されるタイプレートパッド下層部１１２とから構成されていることにより、レール頭部の波状摩耗を除去する削正作業に応じた保線の作業負担発生を回避した状態でレールＲからコンクリート製レール支持体Ｐに作用する水平力すなわち衝撃力をバネクリップ１４０、１４０で吸収するとともに軌框Ｔを構成する複数のコンクリート製レール支持体Ｐにレール荷重を分散させ、しかもレール小返りすなわちレール幅方向ＲＷに沿ったレール頭部の揺動を適度に抑制してレール頭部の波状摩耗発生を回避することができるなど、その効果は甚大である。
【符号の説明】
【００２２】
１００  ・・・  タイプレート式レール締結装置
１１０  ・・・  タイプレートパッド
１１０Ｐ・・・  タイプレートパッド投影領域
１１１  ・・・  タイプレートパッド上層部
１１１Ｓ・・・  タイプレートパッドの中央底面
１１２  ・・・  タイプレートパッド下層部
１１２Ｓ・・・  タイプレートパッドの外側底面
１２０  ・・・  タイプレート
１２０Ｐ・・・  タイプレート投影領域
１３０  ・・・  レールパッド
１４０  ・・・  バネクリップ
１４１  ・・・  締結用ボルト挿入孔
１４２  ・・・  バネクリップのバネ受け座部接触面
１５０  ・・・  バネクリップ締結用部材
１５１  ・・・  締結用ボルト
１５２  ・・・  締結用ナット
１５３  ・・・  ナット座金
１６０  ・・・  バネ受け部座部
１６１  ・・・  バネ受け座部のバネクリップ接触面
Ｐ    ・・・  コンクリート製レール支持体
ＰＳ  ・・・  レール設置用座面
ＰＳ１・・・  レール設置用座面の中央上面
ＰＳ２・・・  レール設置用座面の外側斜面
ＲＬ  ・・・  レール軌道
ＲＷ  ・・・  レール幅方向
【図１】
0005934518.tif 000002
【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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【図７】
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