(57)【要約】【課題】製品寿命を長くすると共に経済性を向上することによってトータルコストを削減するレール間隔材を提供する。【解決手段】主軌条２と護輪軌条３の間隔を一定に保持する護輪軌条３の間隔材４であって、鋼製の基体７と、軸方向に対する基体７の外面に密接する緩衝材８とを備えることを特徴とする。基体７は、軸に対して平行な両面間を貫通するボルト挿通孔１１を有し、緩衝材８は、基体７と密接する際にボルト挿通孔１１の軸方向に貫通して形成されるボルト孔１２を有する。緩衝材８は複数枚であっても良い。また、緩衝材７は圧縮される際の広がりを助長する開放部１３を備えても良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軌条と護輪軌条の間隔を一定に保持するレール間隔材であって、
鋼製の基体と、
軸方向に対する前記基体の外面に密接する緩衝材と
を備え、
前記基体は、軸に対して平行な両面間を貫通するボルト挿通孔を有し、
前記緩衝材は、前記基体と密接する際に前記ボルト挿通孔の軸方向に貫通するように形成されるボルト孔を有することを特徴とするレール間隔材。
【請求項２】
前記緩衝材は、複数であることを特徴とする請求項１に記載のレール間隔材。
【請求項３】
前記緩衝材は、圧縮される際に圧縮を助長する開放部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレール間隔材。
【請求項４】
前記ボルト孔は、前記緩衝材の周縁上から形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のレール間隔材。
【請求項５】
前記１乃至４に記載のレール間隔材が、前記主軌条と前記護輪軌条の間に設置されていることを特徴とする軌条構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、鉄道における主軌道と護輪軌条の間隔を一定に保持するレールの間隔材に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載のレール間隔材は、主レールと護輪レールとの間に介在し、鋼材により相互に別体に作られた主レール側間隔片と護輪レール側間隔片とにより構成される。各間隔片にはレールと垂直に延長する透孔が設けられ、各間隔片と各レールとは、透孔と各レールのウエブに貫通されたボルトによって締付連結されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献２に記載の間隔材は、弾性締結主軌条の凹部と剛性締結護輪軌条の凹部とに両端が嵌合されるようになっている。ここに、間隔材の主体は硬質ゴム製であり、内面に軟質ゴム層を有するボルト挿通孔を備えている。そして、間隔材と各レールとはボルト挿通孔に貫通されたボルトによって締付連結されている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】実開昭５０−１３３６０３号公報（第３頁第１行目〜１３行目、第２図、第３図）
【特許文献２】実公昭４２−６７３０号公報（実用新案登録請求の範囲、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のレール間隔材は全て鋼材で作られており、レール間隔材の鋼材と各レールとが接触するので、車両の走行により各レールに発生する振動はレール間隔材に減衰せずに伝わる。したがって、レール間隔材は疲労破壊して亀裂等が生じ易いので製品寿命が短い。また、振動によってボルトは緩み易いので、ボルトの点検と締め直しの間隔を短くする必要がある。これらの結果、トータルコストが高くなる。
【０００６】
これに対して、特許文献２の間隔材の主体は硬質ゴム製であり、間隔材の硬質ゴム部分と各レールとが接触するので、車両の走行により各レールに発生する振動は主体によって減衰若しくは吸収される。ここで、各レールの間隔を一定にするために主体は圧縮歪みを少なくしなければならないので、主体は硬質ゴム製或いは繊維入り硬質ゴム製とする必要がある。したがって、硬質ゴム製の間隔材は劣化し易くて製品寿命が短いので、要望されている耐久年数前に交換しなければならない。また、硬質ゴムは単価が高い。これらの結果、トータルコストが高くなる。
【０００７】
また特許文献１、２の間隔材においては、間隔材の損傷が軸方向に対して片側に偏る傾向がある。これは、特にカーブ部において外側に作用する遠心力によって車両が外側に寄るので、車輪が各レールの何れかと多く接触することが主な要因である。ここで、間隔材は鋼製にせよ硬質ゴム製にせよ主要な部分は単一の材料で構成されているため、片側のみ損傷した場合であっても全体を交換しなければならないので、非効率的で経済性が悪い。
【０００８】
本発明の目的は上記の事情に鑑み、製品寿命を長くすると共に経済性を向上することによってトータルコストを削減するレール間隔材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、主軌条と護輪軌条の間隔を一定に保持するレール間隔材であって、鋼製の基体と、軸方向に対する基体の外面に密接する緩衝材とを備え、基体は軸に対して平行な両面間を貫通するボルト挿通孔を有し、緩衝材は基体と密接する際にボルト挿通孔の軸方向に貫通するように形成されるボルト孔を有することを特徴とする。
【００１０】
このように、鋼製の基体の外面に緩衝材が備えられるので、各軌条に発生する振動は緩衝材に吸収されて基体に殆ど伝わらない。したがって、基体に疲労破壊等は起こりにくくなるので、ひび割れや亀裂等の損傷が軽減されて鋼製の基体の製品寿命は長くなる。また、ボルトが緩み難くなるのでボルトの締め直し作業の間隔は短くなる。
【００１１】
また、製品寿命について基体の方が緩衝材より長いので、基体の製品寿命が尽きるまでは緩衝材のみを交換すればよい。ここで、緩衝材が薄いほど、同じ緩衝材の交換間隔に対して、間隔材に対して交換する量が小さくなる。したがって、緩衝材が薄いほど緩衝材が高価なものであっても全体的にトータルコストを抑制することができる。
【００１２】
ところで、間隔材として各軌道間の間隔を一定に保持する機能を担う主要部分は基体であるので、緩衝材はそのような機能を発揮する必要がなく振動の吸収機能を発揮できればよい。したがって、緩衝材の材料の選択できる範囲は広く、機能性を確保した上で安価なものを用いることができる。
【００１３】
さらに、緩衝材と各軌条が接触するので騒音は発生しにくい。一方、緩衝材は各軌条と基体の間は密閉されるのでボルト挿通孔への水の浸入を妨げてボルトが錆びるのを防止する。
【００１４】
また、緩衝材は複数の場合がある（請求項２）。この場合、激しく損傷等している緩衝材のみを交換することもできるので、無駄が軽減されて経済性を向上させることができる。
【００１５】
また、緩衝材は圧縮される際に圧縮を助長させる開放部を備える場合がある（請求項３）。この場合、緩衝材に凹部や開口部等の深さ方向同一位置の断面における不連続部を設けることにより、圧縮された緩衝材が広がるための空間が形成される。したがって、緩衝材は効率良く圧縮されることができるので、同一厚さの緩衝材において厚さ方向の弾性領域が長くなると共に弾性係数が小さくなる。
【００１６】
このことにより、緩衝材の厚さを薄くすることができるので、緩衝材の製作費用を削減することができる。また、製品寿命については、一般的に基体の方が緩衝材より長いので、基体の製品寿命が尽きるまでは緩衝材のみを交換すればよい。
【００１７】
また、ボルト孔は周縁上から形成されている場合がある（請求項４）。この場合、ボルト孔の形状に応じて、各軌条を締結するボルトを除去することなく緩衝材を交換することができる。したがって、緩衝材の交換の作業数と時間を削減することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４に記載のレール間隔材が、主軌条と護輪軌条の間に設置される軌条構造。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、上記の通り主軌条と護輪軌条の間隔を一定に保持するレール間隔材であって鋼製の基体と、軸方向に対する基体の外面に密接する緩衝材とを備える構成であるので、製品寿命を長くすると共に経済性を向上することによってトータルコストを削減するレール間隔材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。後述する実施の形態１〜３においては、車両が各図面の紙面に直角方向へ進行する鉄道の、脱線防止が施された軌条１の片側を示すものである。ここで、後述する主軌条２と護輪軌条３に挟まれる側を内側、各軌条２、３において他方の軌条と反対側を外側と称する。また、主軌条２と護輪軌条３は平行に配置され、これらの軌条２、３の軸方向を単に軸方向と称することとする。
【００２１】
（実施の形態１）
図１に示す軌条１は、車両が走行する主軌条２、脱線防止用の護輪軌条３、主軌条２と護輪軌条３を一定の間隔に保持する間隔材４、ボルト５とナット６、ワッシャー１６が具備されている。ここで、図示しない他方の軌条は、護輪軌条が主軌条に挟まれるように、すなわち紙面右側に配置されている。また、フランジ部１５を有する車輪１４は主軌条２上を走行し、主軌条２から一定距離Ｄ１（例えば、５０ｋｇＮレール使用時において約１３０ｍｍ）離れて配置される護輪軌条３によって車輪１４の脱線が防止されている。
【００２２】
図１に示すように、軌条１は、主軌条２と護輪軌条３の間に間隔材４が介在して、これらの内部をボルト５が挿通して主軌条２と護輪軌条３の外側からナット６とワッシャー１６で締結されて強く固定されている。ここに、間隔材４は主軌条２及び護輪軌条３に密接しながら強く狭持されて一体化している。このように間隔材４によって主軌条２と護輪軌条３との間隔が狭くならないように、ボルト５とナット６、ワッシャー１６によって主軌条２と護輪軌条３との間隔が広くならないように構成されて主軌条２と護輪軌条３の距離が保持される。
【００２３】
最初に、間隔材４について説明する。図２に示すように、間隔材４は、鋼製で略Ｉ字状の基体７と、ＳＢＲやＣＲ等のゴム製で断面略コ字状の緩衝材８とで構成され、基体７の外面に緩衝材８が密着状態で被覆する。ここで、基体７と緩衝材８は、軸方向に対して長く且つ同一長さである。間隔材４の寸法に関しては一般的に、軸方向長さＬ１が１００〜１５０ｍｍ、幅Ｗ１が１１５ｍｍと規定されている。ここで、緩衝材８の厚さｔ１は５〜１５ｍｍが的確であり、間隔材４の幅Ｗ１は、基体７の幅Ｗ２と緩衝材８の厚さｔ１を合わせたものであるので、基体７の幅Ｗ２に比べて緩衝材８は非常に薄い。
【００２４】
図１、図２に示すように、基体７には、軸方向と直角にボルト５を挿通させるボルト挿通孔１１が形成されている（図２において２つ）。ボルト挿通孔１１の径は挿通させるボルト５の外径より若干大きいことが望ましい。また、基体７は、例えば２つの頭部９と１つの胴部１０で構成されている。頭部９の外面は、各軌条２、３に対向する外面と同一若しくは略同一であることが望ましい。
【００２５】
一方、緩衝材８は、基体７と、各軌条２、３の間に設置され、主軌条２側に設置される緩衝材８と護輪軌条３側に設置される緩衝材８は、同一のものであり、各軌条２、３及び基体７と嵌合するように成型されている。このように、使用する緩衝材８を一種類にすることで、設置する際に緩衝材８の選定や設置の向きを間違える虞がない。また、このことから大量生産を効果的に行うことができるので、緩衝材８の製品単価を削減することができる。
【００２６】
次に、図２に示すように、緩衝材８には、基体７と密着する際にボルト挿通孔１１と対向する位置に、ボルト５を挿通させるボルト孔１２が形成されている。ここで、ボルト孔１２はボルト５と同一断面であることが望ましい。この場合、ボルト５と緩衝材８の間の隙間がなくなるので、ボルト挿通孔１１内への水の浸入を軽減することができる。したがって、基体７及びボルト５は錆びにくくなるので、製品寿命の短縮を抑制することができる。
【００２７】
また、図２、図３に示すように、緩衝材８には開放部１３が軸方向に対して平行に且つ垂直に並設されている（図において垂直に２段、平行に４つ）。ここで、開放部１３は、軸方向と垂直（図において上下方向）に長く形成された平面視略矩形の貫通孔である。
【００２８】
したがって、間隔材４付近の主軌条２上を車両が走行して間隔材４に圧縮力が作用した場合、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、開放部１３が縮小しながら緩衝材８が圧縮される。図中には圧縮前を実線で、圧縮後を破線で示している。
【００２９】
このような開放部１３が設けられていない場合は、圧縮された緩衝材８が荷重の作用方向に縮小した分それと垂直方向へ拡大するのは、基体７と各軌条２、３と接していない側面から外部方向のみである。したがって、緩衝材８の内部に開放部１３が設けられることで緩衝材８が拡大できる部分が増大するので、緩衝材８は開放部１３が形成されていない場合に比べて、同一縮小量を小さい荷重で圧縮することができる。すなわち、緩衝材８の圧縮を助長する。
【００３０】
また、上記のように間隔材４が基体７と緩衝材８とを備え、基体７と各軌条２、３との間に緩衝材８が介在することによって、各軌条２、３で発生する振動を減衰又は吸収させることができるので、基体７の製品寿命の短縮を防止できる。さらに、ボルト５が緩むのを防止することができるので、ボルト５の締め直し作業を軽減することができる。したがって、間隔材４の設置に対するトータルコストを削減することができる。
【００３１】
また、一般的に基体７より高価で製品寿命の短い緩衝材８は、図１、図２に示すように、振動を減衰等させる機能を有する程度の厚さで足りるので、基体７に比べて非常に薄く設定することができる。したがって、間隔材４のトータルコストが上昇することはない。さらに、緩衝材８は１個の基体７に対して複数であるので、損傷等しているもののみを交換すればよいので効率的で経済性が高い。
【００３２】
次に、間隔材４の設置方法について説明する。図１に示すように、間隔材４は、例えば主軌条２の外側からボルト５を挿通して、緩衝材８、基体７、緩衝材８、護輪軌条３をそれぞれが嵌合するようにボルト５に沿って順次通す。そして、護輪軌条３の外側からナット６をボルト５にワッシャー１６を介して螺着して締め付ける。ここで、軌条１の締結力及び気密性を一層高めるためには、ワッシャー１６と主軌条２及び護輪軌条３との間に、図示しないＯリングを介在させることが望ましい。
【００３３】
次に、緩衝材８の交換方法について図１に基づいて説明する。ナット６、ワッシャー１６を外して、護輪軌条３、緩衝材８、基体７、緩衝材８を順次ボルト５から抜き取り、緩衝材８のみを交換して、再び上記の通り挿入する。
【００３４】
（実施の形態２）
次に他の実施の形態である軌条２１について説明する。だだし、実施の形態１と共通する部分については、同一の名称・符号を用い、説明を省略する。
【００３５】
図５、図６に示すように、間隔材２４は鋼製で略Ｉ字状の基体７と、断面略コ字状の緩衝材２８とで構成され、基体７は外面で緩衝材２８に密着状態で被覆される。
【００３６】
緩衝材２８には、間隔材２４に挿通されるボルト５の外径と同一幅のボルト孔３２が、設置される際に下端が開口するように形成されている。ここで、緩衝材２８が設置される際にボルト孔３２の上端とボルト５の上端とが一致すると共に、ボルト孔３２の上端部はボルト５の上半部分に嵌合するように形成されることが望ましい。ボルト５を鉛直方向に複数本使用する場合は、最上に位置するボルト５の上端とボルト孔３２の上端が一致することが望ましい。このように形成させることで、ボルト５の位置決めを容易に行うことができる。
【００３７】
また、図６、図７に示すように、緩衝材２８には、第１開放部３３ａが軸方向に対して平行に且つ垂直に並設され（図において垂直に２段、平行に４つ）、第２開放部３３ｂが各軌条２、３の軸に垂直方向に対して第１開放部３３ａと重ならないように設けられている。ここで、開放部３３ａは、軸方向と垂直（図において上下方向）に、開放部３３ｂは軸方向と平行（図において左右方向）に長く形成された平面視略矩形の貫通孔である。
【００３８】
このように、形状の異なる第１開放部３３ａ及び第２開放部３３ｂが所定方向に対して重ならないように設けられることにより、第１開放部３３ａと第２開放部３３ｂとで囲まれる部分Ｓ１が形成される。したがって、緩衝材２８は圧縮される際に荷重の作用方向に対して垂直に拡大する方向が拡大するので、同一縮小量を小さい荷重で圧縮することができる。すなわち、緩衝材２８の圧縮を助長することができる。
【００３９】
次に、間隔材２４の設置方法について図５に基づいて説明する。主軌条２の外側から挿通したボルト５に、基体７と護輪軌条３とワッシャー１６を通してナット６を螺着して、緩衝材２８を基体７と各軌条２、３の各間に基体７の上方から挿入した後に、ボルト５を締め付けて各軌条２、３と間隔材２４を密着させる。
【００４０】
次に、緩衝材２８の交換方法について図５に基づいて説明する。ナット６を緩めて、緩衝材２８を上側へ抜き取り、図示しない新しい緩衝材を挿入する。このように、ボルト孔３２が下端から開口しているので、ボルト５を外す等の手間を掛けることなく容易に交換作業を行うことができる。ここで、緩衝材２８が容易に抜き取れない場合は、護輪軌条３又は主軌条２を外側へ若干移動させて間隔材２４と各軌条２、３との間に隙間を生じさせることにより、緩衝材２８を容易に抜き取ることができる。このように、緩衝材２８の維持管理を容易に行うことができるので、トータルコストを安価にすることができる。
【００４１】
（実施の形態３）
次に他の実施の形態である軌条４１について説明する。ただし、実施の形態１と共通する部分については同一の名称・符号を用い、説明を省略する。
【００４２】
図８、図９に示すように、間隔材４４は、鋼製で略Ｉ字状の基体７と、断面略コ字状の緩衝材４８とで構成され、基体７は外面で緩衝材４８に密着状態で被覆されている。
【００４３】
間隔材４４に挿通されるボルト５の外径と同一幅のボルト孔５２が、ボルト挿通孔１１と同一高さになるように、且つ、緩衝材４８の一側端が開口するように形成されている。ここで、ボルト孔５２の側端とボルト５の側端が一致すると共に、ボルト孔５２の側端部はボルト５の左若しくは右半部分に嵌合するように形成されることが望ましい。ボルト５を水平方向に複数本使用する場合は、ボルト孔５２が形成されている緩衝材４８の側端と最遠に位置するボルト５の側端とボルト孔５２の側端が一致することが望ましい。ボルト孔５２をこのように形成することで、ボルト５の位置決めを容易に行うことができる。
【００４４】
また、図９、図１０に示すように、緩衝材４８には、開放部５３が軸方向に対して平行に且つ垂直に（図において垂直に２段、平行に４つ）並設されている。ここで、開放部５３は、平面視略円形の貫通孔である。このように、開放部５３の形状が緩衝材４８上で全方向に均等に形成されることで、緩衝材４８は圧縮される際に荷重の作用方向に対して垂直に拡大する方向が拡大するので、同一縮小量を小さい荷重で圧縮することができる。すなわち、緩衝材４８の圧縮を助長することができる。
【００４５】
次に、間隔材４４の設置方法については、図８、９に示すように、実施の形態２と同様に、間隔材４４を設置する。ただし、緩衝材４８を基体７と各軌条２、３の各間に基体７の側方から挿入する。緩衝材４８の交換方法についても同様である。したがって、この場合においても、緩衝材４８の維持管理を容易に行うことができるので、トータルコストを安価にすることができる。
【００４６】
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態においては、主軌条２側に設置される緩衝材８、２８、４８と、護輪軌条３側に設置される緩衝材８、２８、４８とを同一としたが、設置する側によって、緩衝材の厚さｔ１、開放部の形状や配置や個数等の諸条件を不同にすることもできる。この場合、一般的に、主軌条２の方が車輪１４との接触が多いためそこに発生する振動も多いことから、主軌条２側の緩衝材が製品寿命を長くするように、又は圧縮性を高くするように調整することが望ましい。
【００４７】
例えば、主軌条２側の緩衝材の厚さを護輪軌条３側より厚く成形させることができる。これは、主軌条２の方が摩耗等の損傷により製品寿命が短くなるので緩衝材の交換頻度を軽減するためである。このように、不利な条件側にその条件に合わせて設計された緩衝材を配置することによって、緩衝材の性能が余剰になることがないので、効率的で経済性が高い。
【００４８】
間隔材４、２４、４４、基体７、緩衝材８、２８、４８等の寸法、形状、材料等の規格は、上記に限るものではなく設計指針や標準示方書に合わせて適宜に設定することができる。例えば、緩衝材はナイロンやポリプロピレン等の樹脂製であっても良い。
【００４９】
また、開放部１３、５３、第１開放部３３ａ、第２開放部３３ｂは貫通孔に限らず、凹部にすることもできる。この場合、水が基体７に浸入しにくくなるので、製品寿命の短縮を抑制することができる。また、形状を各軌条２、３の軸に垂直方向にスリット状等にして、軸方向に複数個並設させることもできる。
【００５０】
また、ボルト孔１２、３２、５２の寸法や形状等は上記に限るものではなく、諸条件に合わせて適宜に設定することができる。
【００５１】
また、開放部１３、５３、第１開放部３３ａ、第２開放部３３ｂの寸法や形状や配置や個数等は上記に限るものではなく、諸条件に合わせて適宜に設定することができる。例えば、（開放部１３、５３、第１開放部３３ａ、第２開放部３３ｂの総面積）／（緩衝材の面積）を設定される振動回数及び緩衝材８、２８、４８に作用する圧縮力に応じて設定することができる。
【００５２】
また、間隔材４、２４、４４の設置方法や緩衝材８、２８、４８の交換方法は上記に限るものではない。
【００５３】
また、緩衝材８、２８、４８と基体７とを接着固定する場合は、例えば緩衝材８、２８、４８に粘着剤を塗布して、振動等で緩衝材８、２８、４８が剥がれない程度に粘着力を持続できれば十分である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施の形態１における軌条のボルト芯上の断面図を表す。
【図２】実施の形態１における間隔材の斜視図を表す。
【図３】実施の形態１における緩衝材の外側正面図を表す。
【図４】（ａ）は開放部が圧縮される状況の側面図を、（ｂ）は開放部が圧縮される状況の平面図を表す。
【図５】実施の形態２における軌条のボルト芯上の断面図を表す。
【図６】実施の形態２における間隔材の斜視図を表す。
【図７】実施の形態２における緩衝材の外側正面図を表す。
【図８】実施の形態３における軌条のボルト芯上の断面図を表す。
【図９】実施の形態３における間隔材の斜視図を表す。
【図１０】実施の形態３における緩衝材の外側正面図を表す。
【符号の説明】
【００５５】
１………軌条
２………主軌条
３………護輪軌条
４………間隔材
５………ボルト
６………ナット
７………基体
８………緩衝材
９………頭部
１０……胴部
１１……ボルト挿通孔
１２……ボルト孔
１３……開放部
１４……車輪
１５……フランジ部
１６……ワッシャー
２１……軌条
２４……間隔材
２８……緩衝材
３２……ボルト孔
３３ａ…第１開放部
３３ｂ…第２開放部
４１……軌条
４４……間隔材
４８……緩衝材
５２……ボルト孔
５３……開放部
Ｄ１……主軌条からの一定距離（主軌条と護輪軌条の芯間隔距離）
Ｌ１……間隔材の軸方向長さ
Ｗ１……間隔材の幅
Ｗ２……基体の幅
ｔ１……緩衝材の厚さ
Ｓ１……第１開放部と第２開放部とで囲まれる部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008190246.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008190246.tif 000008
【図７】
2008190246.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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