(57)【要約】      （修正有）【課題】車輪が通過する際の騒音や振動の発生を抑え、レールの接合端部の熱膨張を吸収することができる。【解決手段】レール接合部１は、隣接するレール２、３のレール端部２ｆ、３ｆにそれぞれ同一角となる傾斜角２ｇ、３ｇを持たせて切断し、レール２、３の接合端部には熱膨張を吸収するためにレール端部２ｆ、３ｆ同士が平行となる空隙１０を設け、熱膨張を十分に吸収するために接合部に取り付けるガイド板４は第一レール２側のみに固定ボルト５で固定したことを特徴とするレールの接合構造とした。【選択図】図１
0003137225.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
隣接するレール同士のレール端部にそれぞれ同一角となる傾斜角を持たせて切断し、前記レールの接合端部には熱膨張を吸収するためにレール端部同士が平行となる空隙を設け、熱膨張を十分に吸収するために接合部に取り付けるガイド板は進行方向に対し後方側のレールのみに固定ボルトを用いてレールの軸部に固定したことを特徴とするレールの接合構造。
【請求項２】
隣接するレール同士のレール端部に傾斜角を持たせて切断するが、前記傾斜角は同一角ではなく異なる角度とすることで前記レールの接合端部に設けた空隙を平行とせず、熱膨張を十分に吸収するために接合部に取り付けるガイド板は進行方向に対し後方側のレールのみに固定ボルトを用いてレールの軸部に固定したことを特徴とするレールの接合構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用レールを電車が通過する際に発生する騒音や振動を軽減することが可能なレールの接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レールの接合部分は、熱膨張を吸収するためにレールの接合端部が長手方向に対して直角に切断されて、隣接するレールとレールの間には一定間隔の空隙を設けている。
【０００３】
しかしながら、図９の従来図に示したように、車輪８がレール９、９の接合部を通過する際、レール端部に設けた空隙９ａに起因する上下方向（Ｆｐ）、前後方向（Ｆｌ）の衝撃が発生し、騒音発生や振動の原因となっている。
【０００４】
このような問題を解決するものとして、特許文献１に記載の鉄道用レールの連結方法が提案されている。前記鉄道用レールの連結方法は、レールの端を斜めに切断し、レールとレールの隙間がレールの長さ方向に対して斜めになるよう連結し、前記レール同士の連結部分は連結金具及び固定ボルトで固定されたものであるが、この連結方法では、熱膨張を考慮してレールとレールの間に一定間隔の隙間を設けても連結金具及び固定ボルトで固定されているため、熱膨張を十分に吸収することができない危険性もある。
【特許文献１】特開２００４−２２５５１２号
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、レールの接合端部に傾斜角を持たせて切断することで車輪が通過する際の騒音や振動の発生を抑えながらも、前記レールの接合端部には熱膨張を吸収することができる空隙を設けた上で、熱膨張を十分に吸収することが可能な接合構造を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案は、上記の課題を解決するために、レール接合部１は、隣接するレール２、３のレール端部２ｆ、３ｆにそれぞれ同一角となる傾斜角２ｇ、３ｇを持たせて切断し、前記レール２、３の接合端部には熱膨張を吸収するためにレール端部２ｆ、３ｆ同士が平行となる空隙１０を設け、熱膨張を十分に吸収するために接合部に取り付けるガイド板４は第一レール２側のみに固定ボルト５で固定したことを特徴とするレールの接合構造とした。
【０００７】
また、レール接合部１１は、レール接合部１と同様に隣接するレール１２、１３のレール端部に傾斜角１２ａ、１３ａを持たせて切断するが、前記傾斜角１２ａ、１３ａは同一角ではなく異なる角度とすることで前記レール１２、１３の接合端部に設けた空隙１４を平行としないことで、接合部を車輪が通過する際の車輪とレール表面の接触長さを常に変化させ、より車輪に与える衝撃を軽減することを特徴とするレールの接合構造とした。
【考案の効果】
【０００８】
本考案は、隣接するレール同士の接合端部となるレール端部にそれぞれ同一角となる傾斜角を持たせることで、車輪がレール接合部を通過する際、車輪は２本の異なるレールの上を回転しているため、上下運動に起因するレール端部との衝突が生じず、騒音の発生を防止することができる。また、電車の車軸の金属疲労を緩和することも可能である。
【０００９】
また、隣接するレール同士の接合端部となるレール端部に持たせる傾斜角を異なる角度とすることで、レール端部に設けた空隙が平行とはならず、車輪がレール接合部を通過する際の車輪と空隙の接触長さが常に変化するため、特定の部品と共振を生じる確率が小さくなり、騒音をより軽減することが可能となり、同時に特定の部品に与える金属疲労等を緩和することが可能となる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
本考案であるレールの接合構造は、隣接するレール同士の接合端部となるレール端部に傾斜角を持たせて斜めに切断し、隣接するレールの間には空隙を設けて配置し、レールの中央に設けた凹部にガイド板を当てて、進行方向に対してガイド板の後方側のみを固定ボルトを用いてレールの軸部に固定することで、隣接するレール同士を接合するレールの接合構造である。
【実施例１】
【００１１】
図１は本考案であるレールの接合構造の主要部の斜視図、図２は本考案であるレールの接合構造の主要部の平面図、図３は本考案であるレールの接合構造の主要部の側面図である。実際にレールとして使用する場合には、多数のレールが隣接して接合されているが、ここでは本考案であるレールの接合構造が明確な接合部分のみを拡大して図示することとする。
【００１２】
図１及び図２に示すように、本考案であるレールの接合構造は、レール接合部１となる第一レール２及び第二レール３のレール端部２ｆ、３ｆが斜めに切断されている。即ち、第一レール２のレール端部２ｆは傾斜角２ｇを構成し、第二レール３のレール端部３ｆは傾斜角３ｇを構成している。この時、対称の位置にある第一レール２の傾斜角２ｇと第二レール３の傾斜角３ｇは同一の角度である。
【００１３】
隣接する第一レール２と第二レール３のレール端部２ｆ、３ｆは密着しておらず、第一レール２と第二レール３の間には空隙１０が設けられている。前記空隙１０は、夏季の暑さや車輪との摩擦等で発生する熱によりレールが膨張した際にレールが湾曲する等の危険を回避するための空隙である。
【００１４】
この時、対称の位置にある第一レール２の傾斜角２ｇと第二レール３の傾斜角３ｇが同一の角度であるため、空隙１０を構成するレール端部２ｆとレール端部３ｆは平行となっている。
【００１５】
第一レール２及び第二レール３は、通常の鉄道用レールと同様に、枕木６の上に載置し、固定部材７及び固定ボルト７ａを用いて枕木６に固定されている。枕木６に固定された第一レール２と第二レール３は互いに接合されている。
【００１６】
前記第一レール２と第二レール３の接合方法について、図１から図３を用いて説明する。空隙１０を持たせて隣接した第一レール２と第二レール３は各レール２、３の側面に設けられた凹部２ｂ、３ｂの中央にガイド板４を当て、固定ボルト５を用いて前記ガイド板４を軸部２ｅに固定する。
【００１７】
このガイド板４を固定する際に、第二レール３側は固定せずに、第一レール２側の軸部２ｅにのみ固定ボルト５を差し込み固定することが、本考案の特徴である。これは、第一レール２側のみならず第二レール３側もガイド板４を固定ボルト５で固定してしまうと、各レール２、３が熱により膨張した際に、長手方向に膨張すると、膨張した軸部２ｅ、３ｅが固定ボルト５を圧迫して十分に熱膨張を吸収することができず、固定ボルト５の部分から損傷が発生する等の危険が考えられる。
【００１８】
しかしながら、ガイド板４を第一レール２側のみに固定ボルト５で固定することで、熱により長手方向に膨張した場合でも、第二レール３が第一レール２側に膨張し、即ち空隙１０を埋めるように膨張するので、固定ボルト５部分からの損傷が起こりにくい。
【００１９】
また横方向に膨張した場合でも、軸部２ｅ、３ｅの両側にガイド板４が取り付けられているので、ガイド板４に抑えられて第一レール２や第二レール３が湾曲する等の危険を回避することができる。
【００２０】
図４は本考案であるレールの接合構造の角度を示す平面図である。図４に示すように、対称の位置にある第一レール２の角度θ２ｈと第二レール３の角度θ３ｈは同一の角度である。前記角度θ２ｈ、３ｈは、レール２、３の幅をＷ、熱膨張を考慮した空隙１０の間隔をｄとすれば、ｔａｎθ≧（ｄ／Ｗ）を満たすものである。
【００２１】
図５は本考案であるレールの接合構造で接合部を車輪が通過する際の車輪と空隙の接触長さを示す図である。図５に示すように、空隙１０を構成する第一レール２のレール端部２ｆと第二レール３のレール端部３ｆは平行であるために、レール接合部１を車輪が通過する際の車輪と空隙１０の接触長さＬが常に一定となる。
【００２２】
また、この時車輪は常に２本の異なるレール、即ち第一レール２と第二レール３の上を回転しているので、車輪が空隙に落ち込むことがなく、従って上下運動に起因するレール端部３ｆとの衝突を生じることがない。そのため、騒音の発生や振動を防止することができる。また、車輪とレール端部３ｆとの衝突が生じないことで、従来電車の車軸に起こりやすい金属疲労を緩和することができる。
【実施例２】
【００２３】
図６及び図７は本考案であるレールの接合構造の第２実施例を示す図である。図６は本考案であるレールの接合構造の第２実施例の角度を示す平面図、図７は本考案の第２実施例で接合部を車輪が通過する際の車輪と空隙の接触長さを示す図である。
【００２４】
本第２実施例のレールの接合構造１１は、図示していないが、接合方法は第一実施例に示したレールの接合構造１と同様、第一レール１２と第二レール１３の間には空隙を設け、ガイド板を第一レール１２側にのみ固定ボルトを用いて固定し、各レール１２、１３は枕木の上に載置されて固定部材及び固定ボルトによって枕木に固定されている。
【００２５】
本第２実施例の最大の特徴は、図６に示すように、第１実施例に示したレールの接合構造１と同様に第一レール１２と第二レール１３の接合端部となる各レール端部が斜めに切断されているが、この時の傾斜角１２ａ、１３ａの角度が異なっていることである。
【００２６】
図６に示すように、第一レール１２と第二レール１３の対称となる傾斜角１２ａ、１３ａは異なった角度の傾斜角である。即ち、第一レール１２の角度θ１２ｂと第二レール１３の角度θ’１３ｂは同一ではなく、その角度の大きさはθ１２ｂ＞θ’１３ｂとなっている。
【００２７】
そのため、隣接する第一レール１２と第二レール１３の間に設けられた空隙１４を構成する第一レール１２のレール端部と第二レール１３のレール端部は平行ではない。即ち、図示したレールの接合構造１１において空隙１４の左端の幅をｄ１、右端の幅をｄ２とすると、ｄ１がｄ２よりも長くなっている。この時、ｄ２の長さは熱膨張を吸収するのに必要な最小間隔とする。
【００２８】
図７に示すように、第一レール１２と第二レール１３のレール端部が平行ではない空隙１４であるので、各レール１２、１３の表面、即ち車輪接触面１４ａ上を車輪が通過する際の車輪と空隙１４の接触長さは一定に限らず、車輪が通過する位置により変化する。
【００２９】
第１実施例に示したように、車輪がレール上を通過する際に車輪と空隙の接触長さが常に一定の場合は、鉄道車両の特定の部品と共振を生じる可能性があり、それにより特定の部品のみが劣化しやすくなる可能性が考えられる。それに比べて、本第２実施例のように車輪がレール上を通過する際の車輪と空隙の接触長さが、車輪が通過する位置により常に変化するため、特定の部品との共振を生じる可能性が小さくなり、特定の部品のみが劣化することを防止することができる。
【００３０】
図８は本考案であるレールの接合構造を用いた線路の広範囲を示す平面図である。図８に示すように１本の枕木６の左右に、両端に傾斜角を持たせて斜めに切断したレール２、３をどんどんつなげるようにして固定する。隣接するレール２、３の接合部分は先述したように、レールの凹部にガイド板４を当て、ガイド板４の後方のみに固定ボルト５を用いて固定するものである。このように、ガイド板４の後方のみを固定ボルト５で固定するようにして複数本のレールを接合し、線路とする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本考案であるレールの接合構造の主要部の斜視図である。
【図２】本考案であるレールの接合構造の主要部の平面図である。
【図３】本考案であるレールの接合構造の主要部の側面図である。
【図４】本考案であるレールの接合構造の平面図である。
【図５】本考案であるレールの接合構造で接合部を車輪が通過する際の車輪と空隙の接触長さを示す図である。
【図６】本考案であるレールの接合構造の第２実施例の平面図である。
【図７】本考案の第２実施例で接合部を車輪が通過する際の車輪と空隙の接触長さを示す図である。
【図８】本考案を用いた線路の広範囲を示す平面図である。
【図９】従来のレール接合部を車輪が通過する際の側面略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１          レール接合部
２          第一レール
２ａ        上部
２ｂ        凹部
２ｃ        下部斜面
２ｄ        下部端面
２ｅ        軸部
２ｆ        レール端部
２ｇ        傾斜角
２ｈ        角度θ
３          第二レール
３ａ        上部
３ｂ        凹部
３ｃ        下部斜面
３ｄ        下部端面
３ｅ        軸部
３ｆ        レール端部
３ｇ        傾斜角
３ｈ        角度θ
４          ガイド板
５          固定ボルト
６          枕木
７          固定部材
７ａ        固定ボルト
８          車輪
９          レール
９ａ        空隙
１０          空隙
１１          レール接合部
１２          レール
１２ａ        傾斜角
１２ｂ        角度θ
１３          レール
１３ａ        傾斜角
１３ｂ        角度θ’
１４          空隙
１４ａ        車輪接触面
【図１】
0003137225.tif 000003
【図２】
0003137225.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003137225.tif 000006
【図５】
0003137225.tif 000007
【図６】
0003137225.tif 000008
【図７】
0003137225.tif 000009
【図８】
0003137225.tif 000010
【図９】
0003137225.tif 000011