(57)【要約】【課題】締結状態にばらつきが生じにくく安定的に橋桁と枕木とを締結することのできる枕木締結具を提供する。【解決手段】橋桁と橋桁に交差するように設置された枕木とを締結するための枕木締結具である。この枕木締結具は、各々の先端にフック部（Ｆ）を有する４つの回動アーム（１１ａ〜１１ｄ）と、４つの回動アームの回動軸を支持する軸受け部と、基端部（１７）が枕木に支持された状態で軸受け部を昇降可能な昇降機構（１２、１５、１８）とを備え、４つの回動アームのうち２つの回動アーム（１１ａ、１１ｂ）が、枕木の一方の側から下方へ渡されて橋桁を挟み込み、他の２つの回動アーム（１１ｃ、１１ｄ）が枕木の他方の側から下方に渡されて橋桁を挟み込み可能に構成され、回動軸（１３、１４）は、４つのフック部（Ｆ）よりも、上方、且つ、枕木の長手方向において４つのフック部（Ｆ）よりも内側に配置されるように設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋桁と前記橋桁に交差するように設置された枕木とを締結するための枕木締結具であって、
各々の先端にフック部が設けられ、回動軸を中心に回動可能に支持された４つの回動アームと、
前記回動軸を支持する軸受け部と、
基端部が前記枕木に支持された状態で前記軸受け部を昇降可能な昇降機構と、
を備え、
前記４つの回動アームのうち２つの回動アームが、前記枕木の一方の側方から下方へ渡されて前記フック部が前記橋桁に引っ掛かった状態で前記橋桁を挟み込み、他の２つの回動アームが、前記枕木の他方の側方から下方に渡されて前記フック部が前記橋桁に引っ掛かった状態で前記橋桁を挟み込み可能に構成され、
前記回動軸は、前記４つの回動アームが前記橋桁を挟み込んだ状態で、前記４つの回動アームの前記フック部の位置よりも上方、且つ、前記４つの回動アームの前記フック部の位置よりも前記枕木の長手方向で前記橋桁の中央寄りに位置するように設けられていることを特徴とする枕木締結具。
【請求項２】
前記昇降機構は、上下方向に延びる昇降軸と、前記軸受け部が含まれ前記昇降軸に沿って昇降する昇降台とを有し、
前記４つの回動アームの回動軸には、前記４つの回動アームのうち前記枕木の長手方向の一方に配置される２つの回動アームの回動中心となる第１回動軸と、他方に配置される２つの回動アームの回動中心となる第２回動軸とが含まれ、
前記第１回動軸および前記第２回動軸は、前記昇降軸を中心とした面対称な位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の枕木締結具。
【請求項３】
前記枕木の上部に定着される座金を更に備え、
前記昇降機構の前記基端部は前記座金を介して前記枕木に支持され、
前記座金には、前記基端部が前記座金から横方向にずれることを防止するストッパーが設けられていることを特徴とする請求項２記載の枕木締結具。
【請求項４】
前記４つの回動アームの各々は、前記枕木の側面に沿った方向に延在する平らな形状であり、
前記４つの回動アームのうち、前記枕木の長手方向の一方に配置される２つの回動アームは連結軸により互いに連結され、他方に配置される２つの回動アームは別の連結軸により互いに連結されていることを特徴とする請求項１記載の枕木締結具。
【請求項５】
前記４つの回動アームのうち前記枕木の長手方向の一方に配置される２つの回動アームを前記フック部より低い位置で連結する下部連結軸を有していることを特徴とする請求項１記載の枕木締結具。
【請求項６】
前記４つの回動アームのうち前記枕木の長手方向の他方に配置される２つの回動アームにはネット掛け止め部が設けられていることを特徴とする請求項５記載の枕木締結具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋桁に枕木を締結するための枕木締結具に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道用の橋梁においてはレールを敷設するために橋桁に枕木が締結される。橋桁に枕木を締結するための従来の締結具としては、下部にフック部を有するＪ字状のフックボルトがある。枕木には上下に延びる貫通孔が設けられ、締結作業時、枕木の貫通孔に下からフックボルトが通され、フックボルトのフック部が橋桁に引っかかる状態で、フックボルトの上部にナットが螺合される。ナットが締め付けられることで、フック部と枕木との間に橋桁が挟み込まれて、橋桁と枕木とが締結される。
特許文献１には、枕木に貫通孔を設けずに橋桁に枕木を締結することのできる締結金具が提案されている。この締結金具は、鋼材をリング状に成型した連結枠と、連結枠に係合する上バネと下バネとを有する。リング状の連結枠はその中央の空間部を枕木が貫通するように枕木の一端から固定位置まで通され、下バネは枕木の下方で連結枠と橋桁とに係合し、上バネは枕木の上方で枕木と連結枠とに付勢力を与える。これらによって枕木が橋桁に締結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０６−０２４００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フックボルトは、枕木の貫通孔に通され、フック部が橋桁の片側から橋桁に引っかけられて、橋桁と枕木とを締結する。このような締結構造では、枕木の貫通孔と橋桁との位置関係、並びに、フック部の向き（ボルト軸を中心とする回転方向の向き）によって、締結状態にばらつきが生じるという課題がある。すなわち、フック部が橋桁の奥の方に安定的に引っかかった状態から、フック部が橋桁の縁近傍に引っかかったような不安定な状態まで、締結状態にばらつきが生じえる。
さらに、フックボルトによる締結構造では、列車通過の振動によってナットに緩みが生じた場合に、フックボルトが回転してフック部が橋桁から外れてしまったり、さらに緩みが進んでナットが外れてしまうと、フックボルトが枕木から落下してしまうという課題がある。
【０００５】
一方、特許文献１の締結金具では、枕木に貫通孔を設けずに締結することができ、締結の緩みも生じにくいという利点がある。しかしながら、特許文献１の締結構造においても、枕木の下方では下バネが橋桁の片側から橋桁に引っかけられて、橋桁と枕木とが締結される。さらに、上バネと下バネとを連結する連結枠は枕木の側方を通って枕木の上方から下方へ渡される。このような締結構造により、特許文献１の締結金具においても、締結状態にばらつきが生じるという課題がある。すなわち、理想的な締結状態では、下バネが橋桁の奥の方に安定的に引っかかり、連結枠が枕木の側方を鉛直に渡されているとする。しかしながら、上バネと下バネとの固定位置に誤差が生じると、下バネが橋桁の縁近傍に引っかかり、さらに連結枠が鉛直より斜めになって枕木の上方から下方に渡されるなど不安定な締結状態になりえる。
【０００６】
本発明は、締結状態にばらつきが生じにくく安定的な橋桁と枕木との締結を実現できる枕木締結具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、橋桁と前記橋桁に交差するように設置された枕木とを締結するための枕木締結具であって、
各々の先端にフック部が設けられ、回動軸を中心に回動可能に支持された４つの回動アームと、
前記回動軸を支持する軸受け部と、
基端部が前記枕木に支持された状態で前記軸受け部を昇降可能な昇降機構と、
を備え、
前記４つの回動アームのうち２つの回動アームが、前記枕木の一方の側方から下方へ渡されて前記フック部が前記橋桁に引っ掛かった状態で前記橋桁を挟み込み、他の２つの回動アームが、前記枕木の他方の側方から下方に渡されて前記フック部が前記橋桁に引っ掛かった状態で前記橋桁を挟み込み可能に構成され、
前記回動軸は、前記４つの回動アームが前記橋桁を挟み込んだ状態で、前記４つの回動アームの前記フック部の位置よりも上方、且つ、前記４つの回動アームの前記フック部の位置よりも前記枕木の長手方向で前記橋桁の中央寄りに位置するように設けられていることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、４つの回動アームが枕木の両側方から橋桁を挟み込み、昇降機構により軸受け部が上昇することで、枕木と橋桁とを締結することができる。また、回動軸が４つの回動アームのフック部の位置よりも枕木の長手方向で橋桁の中央寄りに位置することで、昇降機構により軸受け部が上昇したとき、回動アームが橋桁を挟み込む力が増すようになっている。加えて、昇降機構の基端部と回動アームのフック部とが、枕木と橋桁とを上下に挟み込む力が増すようになっている。従って、締結状態にばらつきが生じ難く、安定的な枕木と橋桁との締結を実現できる。
【０００９】
ここで、前記昇降機構は、上下方向に延びる昇降軸と、前記軸受け部が含まれ前記昇降軸に沿って昇降する昇降台とを有し、
前記４つの回動アームの回動軸には、前記４つの回動アームのうち前記枕木の長手方向の一方に配置される２つの回動アームの回動中心となる第１回動軸と、他方に配置される２つの回動アームの回動中心となる第２回動軸とが含まれ、
前記第１回動軸および前記第２回動軸は、前記昇降軸を中心とした面対称な位置に設けられるとよい。
この構成によれば、昇降機構をコンパクトに構成でき、且つ、安定的に昇降台の昇降動作を得ることができる。また、４つの回動アームによって、より安定的に橋桁の挟み込みと枕木と橋桁との挟み込みと実現できる。
【００１０】
また、本発明の枕木締結具は、前記枕木の上部に定着される座金を更に備え、
前記昇降機構の前記基端部は前記座金を介して前記枕木に支持され、
前記座金には、前記基端部が前記座金から横方向にずれることを防止するストッパーが設けられていてもよい。
この構成によれば、昇降機構の基端部が枕木に安定的に保持されて、より安定的な枕木と橋桁との締結が得られる。また、締結処理後に、昇降機構の位置ズレが生じることを抑制できる。
【００１１】
さらに、前記４つの回動アームの各々は、前記枕木の側面に沿った方向に延在する平らな形状であり、
前記４つの回動アームのうち、前記枕木の長手方向の一方に配置される２つの回動アームは連結軸により互いに連結され、他方に配置される２つの回動アームは別の連結軸により互いに連結されていてもよい。
この構成によれば、剛性の高い回動アームを低コストに製造することができる。よって、枕木と橋桁との安定的な締結を低コストに実現できる。
さらに、本発明の枕木締結具は、前記４つの回動アームのうち前記枕木の長手方向の一方に配置される２つの回動アームを前記フック部より低い位置で連結する下部連結軸を有していてもよい。
【００１２】
この構成によれば、下部連結軸が枕木の下方に通されて、下部連結軸と２つの回動アームとで枕木を囲った状態となる。よって、枕木と橋桁との締結作業中、回動アームと橋桁との引っかかりが誤って外れてしまっても、枕木締結具が枕木から外れてしまうことを防止できる。
さらに、前記４つの回動アームのうち前記枕木の長手方向の他方に配置される２つの回動アームにはネット掛け止め部が設けられていてもよい。
この構成によれば、ネット掛け止め部を利用して、複数の枕木締結具に１つのネットを架け渡すことで、２つの橋桁の間に物の落下を防止するネットを張ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、締結状態にばらつきが生じにくく安定的な橋桁と枕木との締結を実現できる枕木締結具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る枕木締結具を示す斜視図である。
【図２】図１の枕木締結具を示す側面図である。
【図３】図１の枕木締結具を示す平面図である。
【図４】図１の枕木締結具を示す正面図である。
【図５】図１の枕木締結具による締結処理手順を示すもので、（ａ）は第１工程、（ｂ）は第２工程の説明図である。
【図６】図１の枕木締結具による締結処理手順を示すもので、（ａ）は第３工程、（ｂ）は第４工程の説明図である。
【図７】図１の枕木締結具による枕木と橋桁との締結状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る枕木締結具を示す斜視図である。図２は、図１の枕木締結具を示す側面図である。図３は、図１の枕木締結具を示す平面図である。図４は、図１の枕木締結具を示す正面図である。
本発明の実施の形態の枕木締結具１は、締結具本体１０と、座金３０とを備えている。
締結具本体１０は、４つの回動アーム１１ａ〜１１ｄと、昇降機構を構成する昇降台１２およびボルト１５と、第１および第２回動軸１３、１４と、連結軸１９および下部連結軸２０等を有する。
【００１６】
４つの回動アーム１１ａ〜１１ｄは、橋桁１００と枕木１１０との交差する部分を周囲４箇所で挟み込むように締結具本体１０の４方に設けられている（図７を参照）。回動アーム１１ａ〜１１ｄの各々は、枕木１１０の側面に沿った方向に延在する平たい形状であり、枕木１１０の側方から枕木１１０の下方へ届く長さを有している。また、回動アーム１１ａ〜１１ｄの各々の下部には橋桁１００の上板部（例えばフランジ）に引っ掛けられるフック部Ｆが設けられている。４つの回動アーム１１ａ〜１１ｄのうち、枕木１１０の長手方向の一方に配置される２つの回動アーム１１ａ、１１ｃは、第１回動軸１３を中心に回動可能に組み付けられ、さらに連結軸１９によって互いに連結されている。２つの回動アーム１１ａ、１１ｃの各々の下部には、ネット掛け止め部２１が設けられている。もう一方に配置される２つの回動アーム１１ｂ、１１ｄは、第２回動軸１４を中心に回動可能に組み付けら、さらに連結軸１９と下部連結軸２０とにより連結されている。互いに連結される一対の回動アーム１１ａ、１１ｃ（或いは１１ｂ、１１ｄ）は、枕木１１０の幅長に対応する長さ離間して連結されている。
【００１７】
第１回動軸１３と第２回動軸１４とは、昇降台１２の軸受け部に支持されている。第１回動軸１３と第２回動軸１４とは、互いに平行で、各中心線が枕木１１０の長手方向に垂直になる向きに支持されている。
連結軸１９、１９は、回動アーム１１ａ〜１１ｄの上部に接合されている。下部連結軸２０は、回動アーム１１ｂ、１１ｄのフック部Ｆより下方に位置する部位に接合されている。連結軸１９、１９と下部連結軸２０とは、第１および第２回動軸１３、１４と平行になる向きで連結されている。
昇降台１２とボルト１５とは、ボルト軸１５ａを昇降軸として、ボルト１５の回転により昇降台１２が昇降する昇降機構を構成する。ボルト１５の下部には、昇降機構を支える基端部材１７が固着されている。基端部材１７は、安定して昇降機構が支えられるようにボルト軸１５ａより幅広に形成され、回転しやすいように横断面の外形が円形となる形状を有している。基端部材１７の底面部が本発明に係る基端部の一例に相当する。
【００１８】
昇降台１２には、中央上下方向にボルト軸１５ａが貫通している。昇降台１２は、ボルト軸１５ａに螺合された昇降ナット１８（図４を参照）に固定されている。ボルト軸１５ａが上下方向の位置を変えずに回転することで、昇降ナット１８が昇降し、これに伴って昇降台１２も昇降する。
昇降台１２には、ボルト軸１５ａを中心として面対称な配置で、２つの軸受け部が設けられている。２つの軸受け部には、第１回動軸１３と第２回動軸１４とがそれぞれ支持される。２つの軸受け部は、具体的には、昇降台１２の両側壁に設けられた２組の軸受け孔により構成すればよい。第１回動軸１３と第２回動軸１４とは２組の軸受け孔にそれぞれ貫通して支えられている。図３に示すように、昇降台１２の側壁と回動アーム１１ａ〜１１ｄとの間には間隙があるが、この間隙を埋めるように第１回動軸１３と第２回動軸１４とにはスリーブ１３ｓ、１３ｓ、１４ｓ、１４ｓが嵌められている。これらのスリーブ１３ｓ、１３ｓ、１４ｓ、１４ｓによって、第１回動軸１３と第２回動軸１４とが軸方向に変位しないように係止されている。
【００１９】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、昇降台１２の２組の軸受け部は、回動アーム１１ａ〜１１ｄが橋桁１００を挟み込んだ状態で、４つのフック部Ｆの位置よりも、枕木１１０の長手方向において橋桁１００の中央（橋桁１００の挟み込まれた部分の中央）に近い位置に設けられている。これにより、昇降台１２と第１および第２回動軸１３、１４が上昇したときに、回動アーム１１ａ〜１１ｄの各フック部Ｆに、橋桁１００の上板部をより挟み込む方向の力が働くようになっている。
ボルト１５には、さらにナット１６、１６が螺合されており、ナット１６、１６を締め込むことでボルト１５と昇降台１２とを定着できる。
【００２０】
座金３０は、枕木１１０（図７を参照）の上面に沿って定着される主板部３１と、主板部３１の周囲に設けられた第１ガイド板３２、３２および第２ガイド板３３、３３とを備えている。
主板部３１は、平板状であり、中央部が基端部材１７を支持する部位であり、この部位の周辺には複数のボス３４が設けられている。複数のボス３４は、主板部３１から上方に膨出するように形成され、基端部材１７の横ずれを防ぐストッパーとして機能する。主板部３１には、固定用孔３５、３５がさらに設けられている。コーチスクリューなどの固定具３６、３６が固定用孔３５、３５に通されて枕木１１０に打ち込まれることで、主板部３１が枕木１１０の上面に定着される。
第１ガイド板３２、３２は、枕木１１０の両側面に沿って主板部３１の下方に張り出すように設けられている。第１ガイド板３２、３２は、座金３０を枕木１１０に固定する際に、座金３０の横方向（橋桁１００の長手方向）の位置決めとして利用できる。
【００２１】
第２ガイド板３３、３３は、主板部３１の二方（枕木１１０の長手方向の一方と他方）の縁部において上方に張り出すように設けられている。第２ガイド板３３、３３は、締結具本体１０を座金３０にセットする際に、締結具本体１０の昇降台１２を両側から囲うように設けられている。第２ガイド板３３、３３は、締結具本体１０の位置決めとして利用できる。
【００２２】
＜締結工程＞
続いて、実施の形態の枕木締結具１を用いた枕木１１０の締結工程について説明する。
図５は、図１の枕木締結具による締結処理手順を示すもので、（ａ）は第１工程、（ｂ）は第２工程の説明図である。図６は、図１の枕木締結具による締結処理手順を示すもので、（ａ）は第３工程、（ｂ）は第４工程の説明図である。図７は、図１の枕木締結具による枕木と橋桁との締結状態を示す図である。
締結工程においては、先ず、作業者は、橋桁１００に交差するように設置された枕木１１０の上部に、座金３０を固定する（図５（ａ）を参照）。座金３０は、第１ガイド板３２、３２が枕木１１０の両側面に対向するようにして、橋桁１００の長手方向において位置決めすることができる。ここで、座金３０を橋桁１００の上方に精度よく配置できるのであれば、この段階で固定具３６、３６を打ち込んで座金３０に枕木１１０に定着させてもよい。また、固定具３６、３６の打ち込みは、締結具本体１０を仮固定或いは本固定した段階で行ってもよい。
【００２３】
次に、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、作業者は、２つの回動アーム１１ｂ、１１ｄと、下部連結軸２０および第２回動軸１４との間に枕木１１０の一端を通すようにして、締結具本体１０を座金３０の位置まで移動させる。
続いて、図６（ａ）に示すように、作業者は締結具本体１０の姿勢を調整する。具体的には、昇降台１２が座金３０の第２ガイド板３３、３３の内側に収まり、基端部材１７が座金３０の中央に配置され、且つ、ボルト１５と枕木１１０の上面とが垂直になるように調整される。さらに、作業者は、回動アーム１１ａ〜１１ｄを搖動させて、各フック部Ｆが橋桁１００の上板部の裏側に引っかかる位置にセットする。
【００２４】
この状態で、作業者はボルト１５を回転させて昇降台１２を上昇させる。図６（ｂ）に示すように、昇降台１２の上昇に伴って第１回動軸１３、第２回動軸１４および回動アーム１１ａ〜１１ｄが上昇し、４つのフック部Ｆが橋桁１００の上板部の裏側に引っかかる。ここで、更にボルト１５を回転させることで、回動アーム１１ａ〜１１ｄによる橋桁１００の横方向の挟み込みの力が増し、さらに、基端部材１７と回動アーム１１ａ〜１１ｄによる橋桁１００および枕木１１０の上下方向の挟み込みの力が増す。
先に説明したように、第１および第２回動軸１３、１４は、一対の回動アーム１１ａ、１１ｂ（又は１１ｃ、１１ｄ）のフック部Ｆ、Ｆよりも、枕木１１０の長手方向において内側（挟み込まれた橋桁の中央寄り）に配置されている。この構成により、フック部Ｆ、Ｆが橋桁１００の上板部に引っ掛かった状態で昇降台１２が上昇した場合、一対の回動アーム１１ａ、１１ｂ（又は１１ｃ、１１ｄ）は橋桁１００の挟み込みを強める方向にしか移動できない。よって、このときにフック部Ｆ、Ｆが橋桁１００を外れることはなく、挟み込みが増す方向の力が生じる。
【００２５】
ボルト１５を所定トルクまで締めたら、作業者は、ナット１６、１６を締めてボルト１５が回転しないように固定する。以上のような締結工程により、図７に示すように、４つの回動アーム１１ａ〜１１ｄは、枕木１１０と橋桁１００とが交差する箇所で４方向から橋桁１００に引っかかった状態で橋桁１００を挟み込む。よって、枕木１１０と橋桁１００との締結状態にばらつきが生じにくく、安定した締結が実現される。
さらに、複数の枕木１１０を２本の橋桁１００に締結した際、複数の枕木１１０を締結する複数の枕木締結具１に１つのネットをかけ渡すように、各枕木締結具１のネット掛け止め部２１にネットを掛けるようにしてもよい。これにより、枕木１１０の下方、２本の橋桁１００の間にネットを設けて、物の落下を防止することができる。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限られるものではない。例えば、４つの回動アームの４つの回動軸は、それぞれ独立した構成とすることもできるし、共通の１つの回動軸から構成することもできる。これらの場合、回動軸の軸受けを昇降する構造は、例えばジャッキ構造を採用することで、回動軸との干渉を避けることができる。また、各回動軸の軸方向の長さを短く構成すれば、各回動軸を枕木１１０の上面より下方に配置することもできる。その他、昇降機構の具体的な構成、連結軸又は下部連結軸の有無、各部品の形状など、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  枕木締結具
１０  締結具本体
１１ａ〜１１ｄ  回動アーム
Ｆ  フック部
１２  昇降台
１３  第１回動軸
１４  第２回動軸
１５  ボルト
１５ａ  ボルト軸（昇降軸）
１７  基端部材
１８  昇降ナット
１９  連結軸
２０  下部連結軸
２１  ネット掛け止め部
３０  座金
３１  主板部
３２  第１ガイド板
３３  第２ガイド板
３４  ボス
３５  固定用孔
３６  固定具
１００  橋桁
１１０  枕木
【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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【図７】
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