(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールの継目部における各レール端部の内外面腹部に配設した継目板のうち、内側の継目板の側面凹部に係合する位置決め用の凸部と、レール頭部の車輪踏み面に対向して設けられたレール摩耗測定用の凸部とを有し、当該レール摩耗測定用凸部の下面は、前記位置決め用凸部の基準面から所定の高さ寸法に設定されていることを特徴とするレール摩耗測定定規。
【請求項２】
レールの端部どうしを各レールの内外面腹部に配設した継目板で挟持して締結することによりレールの継目構造を施工する方法であって、既設のレール継目部における内側の継目板の側面凹部に、請求項１に記載するレール摩耗測定定規の位置決め用凸部を係合させ、当該レール摩耗測定定規の測定用凸部とレール頭部の車輪踏み面との間の間隙寸法を測定することにより車輪踏み面の高さを測定した後、既設のレール継目部における外側の継目板を、中央領域の高さが測定した車輪踏み面の高さとほぼ同じであり、中央領域の前後に車輪の乗り移り勾配面が設けられた継目板に交換することを特徴とするレール継目構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道における軌道のレールの継目部において、車輪がレールから継目板へ円滑に乗り移り、更に継目板からレールへ円滑に乗り移るようにしたレールの継目構造を施工する方法及びこれに使用するレール摩耗測定定規に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレールの継目構造を示せば、図４の概略縦断面図の通りである。同図に示す如く、従来はレール１どうしの端部を所定間隔を置いて突き合わせた状態で敷設し、レール１どうしの内側と外側の腹部にそれぞれ継目板２及び３を配設してレール１どうしを内外面から挟持し、その状態で継目板２及び３をボルト及びナットを用いて緊締している。そして、これらの継目板２及び３は、列車の車輪４がレール頭部５の車輪踏み面（頭頂面）５ａを転動するときに干渉することがないように、その大きさが設定されている。すなわち、内外の継目板２及び３は、車輪４の鍔部６と干渉しないように、レール頭部５よりも低くなるように設定されている。通常、内外の継目板２及び３は、同一のものを対向配置して用いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、レールの継目構造では、前後のレール１どうしの継目部に、気温によるレールの伸縮の影響を避けるために、所定の間隙が形成されている。この間隙は、列車の進行に伴って車輪４が手前側のレール端部を外れて、進行方向側のレール端部へ乗り移る時に、ガタン、ゴトンという衝撃と衝撃音を発生させ、レール継目部の軌道狂い（通り狂い，高低狂い等）やレール端部の損傷等を引き起こし、更には騒音の原因となっていた。特に、レール継目部が軌道の曲線部において形成される場合には、前記レール間隙における衝撃によってレール１及び継目板２，３が曲線外方へ曲がろうとする車輪４の繰り返し荷重を受け、レール１の変形や列車の走行安全性に影響を及ぼしていた。そのため、レール１や継目板２及び３を定期的に交換したり、軌道の整備を行う等の保守が行われており、これらの保守作業に多くの労力を要していた。
また列車内の乗客にとっては、前記レールの継目部における衝撃が列車の揺れや騒音を発生させるので、乗り心地を悪くするという欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、レールの継目部において、車輪をレールから継目板へ、継目板からレールへ乗り移らせることで列車の安定した且つ円滑な走行が行えるようにした技術を提供せんとするものである。
【０００５】
レールの継目部において車輪が衝撃を発生させることなく走行することができる継目構造を施工するために、本発明が採用したレール摩耗測定定規の特徴は、請求項１に記載するように、レールの継目部における各レール端部の内外面腹部に配設した継目板のうち、内側の継目板の側面凹部に係合する位置決め用の凸部と、レール頭部の車輪踏み面に対向して設けられたレール摩耗測定用の凸部とを有し、当該レール摩耗測定用凸部の下面は、前記位置決め用凸部の基準面から所定の高さ寸法に設定されていることである。
レール頭部の車輪踏み面の高さは、列車通過による摩耗があり、一応でない。従って、車輪踏み面の高さを測定し、これに応じた高さの継目板を設置する必要がある。そこで本発明では、レール摩耗の影響を受けることのない継目板の側面凹部を基準面とした定規を開発し、位置決め用凸部を継目板の側面凹部へあてがい、測定用凸部と車輪踏み面との間の隙間を測定することにより、車輪踏み面の高さを簡単且つ迅速に測定することができるようにした。
【０００６】
また本発明は、前記レール摩耗測定定規を用いたレール継目構造の施工方法を提供するものであり、その特徴とするところは、請求項２に記載するように、レールの端部どうしを各レールの内外面腹部に配設した継目板で挟持して締結することによりレールの継目構造を施工する方法であって、既設のレール継目部における内側の継目板の側面凹部に、請求項１に記載するレール摩耗測定定規の位置決め用凸部を係合させ、当該レール摩耗測定定規の測定用凸部とレール頭部の車輪踏み面との間の間隙寸法を測定することにより車輪踏み面の高さを測定した後、既設のレール継目部における外側の継目板を、中央領域の高さが測定した車輪踏み面の高さとほぼ同じであり、中央領域の前後に車輪の乗り移り勾配面が設けられた継目板に交換することである。
かかる施工方法により、継目部における外側の継目板を、中央領域の高さが測定した車輪踏み面の高さとほぼ同じであり、中央領域の前後に車輪の乗り移り勾配面が設けられた継目板に交換するので、列車はレールの継目部を走行するに際し、車輪がレールから手前側の乗り移り勾配面を通じて継目板へ乗り移り、更に進行方向側の乗り移り勾配面を通じてレールへ乗り移るようになる。つまり、レールの継目部において、車輪が衝撃を発生させることなく走行することができる効果が発揮される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明により施工されるレール継目構造の構成を図面に基づいて説明する。尚、従来の場合と同一符号は同一部材である。図１乃至図３は本発明の一実施の形態に係るものであり、図１はレールの継目構造を示す概略縦断面図、図２の図（Ａ）はレール継目部の平面図であり、図（Ｂ）はレール継目部を外側から見た側面図、図３はレール摩耗測定定規の使用態様を示すレール継目部の概略縦断面図である。
【０００８】
図１及び図２に示す如く、この実施の形態にあっては、外側の継目板７の高さを変化させている。高さの変化は、継目板７の中央部に、レール頭部５の車輪踏み面５ａとほぼ同じ高さか又はそれよりも僅かに高いか或いは僅かに低い（±１ｍｍ前後）領域７ａを設け、当該領域７ａの前後に、車輪の乗り移り勾配面７ｂ及び７ｃを設けている。手前側の乗り移り勾配面７ｂは、レール頭部５の車輪踏み面５ａよりも低い状態から徐々に高くなり、前記中央領域７ａに至る上り勾配面である。一方、進行方向側の乗り移り勾配面７ｃは、前記中央領域７ａから連続する下り勾配面であり、その末端はレール頭部５の車輪踏み面５ａよりも低くなっている。なお、この外側の継目板７の基本的な構成並びに内側の継目板２とのレール１への取付構造は、従来の場合と同じである。また図２の図（Ａ）及び図（Ｂ）には、内側の継目板２と外側の継目板７とを連結するボルト８及びナット９が表されている。
【０００９】
次に、このように構成されたレール継目部を列車が通過する場合について説明する。列車の進行に伴い、車輪４がレール継目部に近づくと、レール頭部５の車輪踏み面５ａを転動している状態から、車輪４の外側部分が外側の継目板７の乗り移り勾配面（上り勾配面）７ｂを通じて継目板７へ乗り移るようになる。そして、その中央領域７ａでは手前側のレール１から完全に離れて外側の継目板７の上を転動するようになる。車輪４が外側の継目板７の中央領域７ａを過ぎると、乗り移り勾配面（下り勾配面）７ｃを通じて今度は進行方向側のレール１の車輪踏み面５ａへと乗り移るようになり、通常のレール１の走行状態となる。つまり、レール１どうしの継目部において、車輪４がレール１から外側の継目板７へ乗り移り、更に外側の継目板７からレール１へ乗り移ることで、レール継目部で車輪４がレール端部どうしの間の間隙へ落下することがなくなり、車輪４に衝撃を発生させることなく走行することができる。従って、通り狂いや高低狂い等の軌道狂いが生じることがなく、また衝撃によってレール１が損傷を受けることもない。更には、列車の乗客にとっては、揺動や衝撃音がなくなり、乗り心地のよいものとなる。
【００１０】
なお、図１及び図２に示す実施の形態では、外側の継目板７の中央領域７ａの高さを、レール頭部５の車輪踏み面５ａの高さと同一にしている。この場合、車輪４の転動面がテーパー面となっているため、外側の継目板７の中央領域７ａと車輪４の転動面との間には、１．０８ｍｍの隙間が生じることになる。この隙間は、２．０ｍｍ程度までであれば、車輪４が衝撃及び衝撃音を発生させることなく、レール継目部において外側継目板７を介して乗り移れることが確認済みである。車輪４の転動面がテーパー面であることを考慮すれば、外側の継目板７の中央領域７ａの高さは、レール頭部５の車輪踏み面５ａの高さよりも１ｍｍ程度高くなるように設定すれば最適なものとなる。
【００１１】
ところで、既設の軌道では列車の走行により、レール１の車輪踏み面５ａが摩耗を受けている。この摩耗量は、列車の累積通過トン数及び平均的な通過速度等の相違により各継目部においてバラツキがある。そこで既設の軌道に対しては、レール１の車輪踏み面５ａの摩耗量に応じた高さの外側継目板７を準備する。本発明では、図３に示すようなレール摩耗測定定規１０を用いることでこのような要求に迅速に対応できるようにしている。
【００１２】
図３に示すように、定規１０は、内側の継目板２の側面凹部１１に係合する位置決め用の凸部１２と、レール頭部５の車輪踏み面５ａに対向して設けられたレール摩耗測定用の凸部１３と、握り部１４とから構成されている。そして、レール摩耗測定用の凸部１３の下面は、前記位置決め用凸部１２の基準面１２ａから所定の高さ寸法に設定されている。これは、継目板２の側面凹部１１は、レール１に取り付けられた状態ではレール１の設置面から常に一定の高さにあるからであり、また列車の通過による摩耗の影響を全く受けることがなく、常に、一定の高さ位置を示しているので、この側面凹部１１を基準面とするようにしたものである。
【００１３】
従って、定規１０の位置決め用凸部１２を内側継目板２の側面凹部１１へ嵌合させると、その測定用凸部１３は基準面１２ａから所定の高さ寸法を示すようになる。そのため、レール摩耗量を測定するためには、測定用凸部１３とレール頭部５の車輪踏み面５ａとの間の間隙の寸法を図ればよい。これにより、車輪踏み面５ａの高さを簡単且つ迅速に測定することができる。然る後は、外側の継目板３を本願発明の継目板７と交換し、継目板７の中央領域７ａの高さが前記測定した車輪踏み面５ａの高さに応じたものになるようにすればよい。そのためには、例えば、予め高さ寸法が１ｍｍ間隔で異なる複数種類の外側継目板７を工場で制作準備しておき、実際の軌道におけるレール頭部５の車輪踏み面５ａの高さを測定し、測定した高さに応じた外側継目板７を選択して使用すればよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にあっては、外側の継目板の高さを変化させ、その中央部にレール頭部の車輪踏み面とほぼ同じ高さの領域を設け、当該領域の前後に車輪の乗り移り勾配面を設けたから、列車がレールの継目部を走行するに際し、車輪がレールから手前側の乗り移り勾配面を通じて継目板へ乗り移ることができ、また進行方向側の乗り移り勾配面を通じて継目板からレールへ乗り移るようになる。そのため、レールの継目部において、車輪が衝撃及び衝撃音を発生させることなく走行することができ、通り狂いの原因や騒音の原因、更には乗り心地を悪くする等のことがない。これにより、保守作業を著しく軽減すること及び保守間隔を長くすることが可能となる。
【００１５】
また本発明にあっては、内側の継目板の側面凹部に係合する位置決め用の凸部と、レール頭部の車輪踏み面に対向して設けられたレール摩耗測定用の凸部とでレール摩耗測定定規を構成し、レール摩耗測定用の凸部の下面が位置決め用凸部の基準面から所定の高さ寸法になるように設定したから、既設のレール摩耗量を測定するに際し、位置決め用凸部を継目板の側面凹部へあてがい、測定用凸部と車輪踏み面との間の隙間を測定するだけで、車輪踏み面の高さを簡単且つ迅速に測定することができる。そのため、既設の継目板を、測定した車輪踏み面の高さに応じた高さの継目板に交換することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るレール継目構造を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るレール継目構造を示すものであり、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）はレール継目部を外側から見た側面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るレール摩耗測定定規の使用態様を示すレール継目部の概略縦断面図である。
【図４】従来のレールの継目構造を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１…レール                        ２…内側の継目板
４…車輪                          ５…レール頭部
５ａ…車輪踏み面                  ７…外側の継目板
７ａ…中央領域                    ７ｂ…手前側の乗り移り面
７ｃ…進行方向側の乗り移り面      ８…ボルト
９…ナット                        １０…レール摩耗測定定規
１１…内側継目板の側面凹部        １２…位置決め用凸部
１２ａ…基準面                    １３…レール摩耗測定用凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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