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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-07
(45)【発行日】2022-10-18
(54)【発明の名称】脱線防止ガード取付装置
(51)【国際特許分類】
   E01B 5/18 20060101AFI20221011BHJP
【FI】
E01B5/18
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2018042905
(22)【出願日】2018-03-09
(65)【公開番号】P2019157432
(43)【公開日】2019-09-19
【審査請求日】2021-01-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000221616
【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001254
【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金子 真一
(72)【発明者】
【氏名】松▲崎▼ 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 和夫
(72)【発明者】
【氏名】田中 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】大嶋 寛隆
(72)【発明者】
【氏名】高橋 潤一
【審査官】小倉 宏之
(56)【参考文献】
【文献】韓国登録実用新案第20-0319313(KR,Y1)
【文献】実開昭60-053801(JP,U)
【文献】特開2014-118762(JP,A)
【文献】特開平07-034550(JP,A)
【文献】特開平07-001426(JP,A)
【文献】特開2008-121247(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E01B 5/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
レールの底面に接するほぼ水平なレール連結部および該レール連結部と一体に形成されたほぼ垂直な起立壁部を有する装置本体と、
前記レール連結部に取付けられてレールの底部を挟み込んで連結するための押えブロックと、
前記起立壁部に取付けられてガードの一部を挟み込んで固定するための把持ブロックと、を備えた脱線防止ガード取付装置であって、
前記起立壁部の上部には前記把持ブロックの一部を収納可能な凹部が設けられ、
前記把持ブロックには、前記凹部に収納された状態で前記ガードの側面に形成されている溝に係合する突状部が形成され、
前記把持ブロックまたは前記起立壁部の前記突状部よりも下方位置には、先端が突出する係止手段が設けられ、
前記起立壁部または前記把持ブロックの前記係止手段の先端に対向する部位には、前記係止手段の先端が係合可能な係合部が形成され、
前記把持ブロックまたは前記起立壁部には前記係止手段の本体部が挿入される設置穴が形成され、
前記係止手段は内部に圧縮バネおよび該圧縮バネによって付勢されるピンを先端に有するプランジャであり、前記設置穴には前記プランジャが挿入され、
前記設置穴の前記プランジャの後端側の開口は閉塞部材によって閉塞されていることを特徴とする脱線防止ガード取付装置。
【請求項2】
前記閉塞部材は円板状なすキャップであり、前記キャップはその厚み方向の一部に雄ネジが形成され、
前記設置穴の前記開口には、前記キャップの前記雄ネジが螺合可能な雌ネジが形成され、前記キャップは前記雄ネジが内側に位置するようにして前記設置穴に挿入されていることを特徴とする請求項に記載の脱線防止ガード取付装置。
【請求項3】
前記設置穴の前記プランジャの背部と前記キャップとの間には皿バネが介挿されていることを特徴とする請求項に記載の脱線防止ガード取付装置。
【請求項4】
前記プランジャは前記把持ブロックに設けられ、
前記プランジャの先端が係合される係合部は、前記起立壁部に貫通孔として形成されていることを特徴とする請求項1~3の何れかに記載の脱線防止ガード取付装置。
【請求項5】
前記把持ブロックの下部には前記突状部と平行に段差部が形成され、
前記起立壁部の前記段差部と対向する部位には、前記段差部と係合可能なガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項1~4の何れかに記載の脱線防止ガード取付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄道車両が走行中に脱線することを防止する脱線防止ガードをレールに取り付けるための脱線防止ガード取付装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、鉄道軌道においては、車両の走行中にレールから車輪が脱落して脱線することを防止する脱線防止ガードをレールに取り付けるための脱線防止ガード取付装置として、図6に示すような構成を有するものが使用されている。図6に示す脱線防止ガード取付装置は、レール下方を軌道外側から内側へ回り込むように設置される装置本体10と、装置本体10の外側端部11と押えブロック13との間にレール21の底部フランジを挟み込んで固定するボルト14と、装置本体10の内側起立壁12と把持ブロック17との間に逆L字形のガード22の垂下部を挟み込んで固定するボルト23とを備えている。なお、ガード22は断面が逆L字状をなす長尺の鋼材からなりレールと平行に配設される。
【0003】
上記のような構成の脱線防止ガード取付装置によれば、所定の間隔をおいて取付装置を設置することでガード22をレール21に結合し固定することができるものの、車両の走行に伴うレールの振動によってボルト14や23が緩んで外れて脱落してしまうという課題があることが知られている。
そこで、上記2つのボルトのうち、装置本体10の外側端部をレール21の底部フランジに固定するためのボルト14の脱落を防止できるようにした脱線防止ガード取付装置に関する発明が提案されている(特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2017-8587号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1の発明は、第2緊締具(装置本体をレールの底部フランジに固定するためのボルト)を挿入するための緊締具挿入部に回転防止金具を装着することによって、第2緊締具の脱落を防止できるようにしたもので、図6の脱線防止ガード取付装置におけるボルト14の脱落を防止することはできるものの、装置本体10の反対側の起立壁12との間にガード22を挟み込む把持ブロック17を締め付けるボルト23が緩んで外れてしまうのを防止することができないという課題がある。
【0006】
本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、装置本体との間にガードを挟み込んで固定するための把持ブロックがレールからの振動で外れてしまうのを防止することができる脱線防止ガード取付装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、装置本体をレールの基部に固定するためのボルトが緩んだとしても落下してしまうのを防止することができる脱線防止ガード取付装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、この発明は、
レールの底面に接するほぼ水平なレール連結部および該レール連結部と一体に形成されたほぼ垂直な起立壁部を有する装置本体と、
前記レール連結部に取付けられてレールの底部を挟み込んで連結するための押えブロックと、
前記起立壁部に取付けられてガードの一部を挟み込んで固定するための把持ブロックと、を備えた脱線防止ガード取付装置であって、
前記起立壁部の上部には前記把持ブロックの一部を収納可能な凹部が設けられ、
前記把持ブロックには、前記凹部に収納された状態で前記ガードの側面に形成されている溝に係合する突状部が形成され、
前記把持ブロックまたは前記起立壁部の前記突状部よりも下方位置には、先端が突出する係止手段が設けられ、
前記起立壁部または前記把持ブロックの前記係止手段の先端に対向する部位には、前記係止手段の先端が係合可能な係合部が形成され、
前記把持ブロックまたは前記起立壁部には前記係止手段の本体部が挿入される設置穴が形成され、
前記係止手段は内部に圧縮バネおよび該圧縮バネによって付勢されるピンを先端に有するプランジャであり、前記設置穴には前記プランジャが挿入され、
前記設置穴の前記プランジャの後端側の開口は閉塞部材によって閉塞されているようにした。
【0008】
上記のように構成された脱線防止ガード取付装置によれば、把持ブロックまたは起立壁部に設けられた係止手段の先端が、起立壁部または把持ブロックに設けられた係合部に係合することで、把持ブロックが起立壁部との間にガードを把持し固定した状態を維持するので、レールからの振動で脱落するおそれのあるボルトを使用する必要がないとともに、把持ブロックが装置本体から外れて落下するのを防止することができる。
【0009】
また、上記構成によれば、係止手段として圧縮バネによって付勢されるピンを先端に有するプランジャを使用しているので、把持ブロックの装着が容易である一方、レールの振動による把持ブロックの脱落を防止することができる。また、プランジャの設置穴の後端側の開口は閉塞部材によって閉塞されるため、レールの振動によりプランジャが脱落するのを防止することができる。
【0010】
また、望ましくは、前記閉塞部材は円板状なすキャップであり、前記キャップはその厚み方向の一部に雄ネジが形成され、
前記設置穴の前記開口には、前記キャップの前記雄ネジが螺合可能な雌ネジが形成され、前記キャップは前記雄ネジが内側に位置するようにして前記設置穴に挿入されているように構成する。
かかる構成によれば、閉塞部材として厚み方向の一部に雄ネジが形成された円板状のキャップを使用しているので、ネジを回しきって設置穴内部にキャップ全体を移動させることで、レールの振動によってネジが緩んでキャップや内部のプランジャが脱落するのを確実に防止することができる。
【0011】
さらに、望ましくは、前記設置穴の前記プランジャの背部と前記キャップとの間には皿バネが介挿されているように構成する。
かかる構成によれば、皿バネによってキャップを抑えることができるため、設置穴内部でキャップががたつくのを防止し、それによりキャップの雄ネジが設置穴内側の雌ネジに再螺合してネジが緩み、キャップや内部のプランジャが脱落するのを防止することできる。
【0012】
さらに、望ましくは、前記プランジャは前記把持ブロックに設けられ、
前記プランジャの先端が係合される係合部は、前記起立壁部に貫通孔として形成されているようにする。
このような構成によれば、プランジャの先端が係合される係合部が、起立壁部に貫通孔として形成されているので、把持ブロックを外したいような場合に、貫通孔の反対側から工具を差し入れてプランジャの先端を押圧することで把持ブロックの取り外しを容易に行うことができる。
【0013】
また、望ましくは、前記把持ブロックの下部には前記突状部と平行に段差部が形成され、
前記起立壁部の前記段差部と対向する部位には、前記段差部と係合可能なガイド溝が形成されているようにする。
かかる構成によれば、段差部をガイド溝に沿って移動させることで、容易かつ正確に把持ブロックを起立壁部の凹部内に組み込むことができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る脱線防止ガード取付装置によれば、装置本体との間にガードを挟み込んで固定するための把持ブロックがレールからの振動で外れて落下してしまうのを防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本実施形態の脱線防止ガード取付装置を構成する装置本体の構造を示すもので、(A)は側面図、(B)はその平面図である。
図2】(A),(B)は実施形態の脱線防止ガード取付装置を構成する押えブロックの詳細を示す平面図および側面図である。
図3】(A),(B)は従来と実施形態の脱線防止ガード取付装置を構成する装置本体の曲り部の断面形状を示すもので、(A)は図6におけるA-A線に沿った断面図、(B)は図1(A)におけるB-B線に沿った断面図である。
図4】(A),(B)は実施形態の脱線防止ガード取付装置を構成する把持ブロックの詳細を示す斜視図、(C)は把持ブロックの分解側面図である。
図5】実施形態の脱線防止ガード取付装置を用いてガードをレールに結合した状態を示すもので、(A)は側面図、(B)は平面図である。
図6】従来の脱線防止ガード取付装置の構成例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照して、本発明に係る脱線防止ガード取付装置の実施形態について詳細に説明する。図1は本実施形態の脱線防止ガード取付装置を構成する装置本体10の構成を示すもので、(A)は側面図、(B)はその平面図である。
図1(A)に示すように、本実施形態の脱線防止ガード取付装置の装置本体10は、ほぼ水平なレール連結部11とほぼ垂直な起立壁部12とを有し側面視L字形をなしており、例えばSS400などの剛性の高い金属を加工して形成されている。そして、装置本体10の上記レール連結部11には、レールの底面に接するとともにレール底部のフランジ端部と係合する凹部11Aを有するレール接合面11Bが形成されている。
【0017】
また、このレール接合面11Bの前記起立壁部12と反対側には段差部11Cが設けられ、この段差部11Cの内側には、図1(B)に示すように、側壁面に対して傾斜したガイド面11Dが形成されているとともに、ガイド面11Dの近傍にはボルト挿通穴11Eが形成されている。このボルト挿通穴11Eの上には、図1(A)に示すように、レール底部のフランジ端部に係合可能な係合部13Aを有しレール底部を押え込むための押えブロック13が載置される。
【0018】
押えブロック13の外側すなわち上記ガイド面11Dに対向する面には、図2(A)に示すように、ガイド面11Dと同一傾斜角を有する傾斜面13Bが形成されている。
また、押えブロック13には、縦方向すなわち傾斜面13Bと平行な方向に長い長穴13Cが設けられており、図1(A)に示すように、ボルト14を上記ボルト挿通穴11Eおよび長穴13Cに下方より挿入してから、座金15を介して緩み防止機能を有するナット16を螺合して締め付けることによって、図5(A)に示すように、押えブロック13とレール連結部11との間にレール底部のフランジ端部を挟み込んで、装置本体10をレール底部に結合できるように構成されている。ボルト14としては、例えば頭部が四角形をなすTボルトを使用することができる。
【0019】
さらに、押えブロック13によってレール底部のフランジ端部を挟み込む前に、傾斜面13Bをガイド面11Dに沿って図1(B)の上方へ向って摺動させて、押えブロック13を内側すなわちレール側へ移動させることで、押えブロック13をレール底部側面に圧接させた状態でしっかりと結合させることができる。
【0020】
一方、上記レール連結部11の先端には、底部をくり抜くことで、断面が下向きのコの字をなす収納凹部11Fが上記ボルト挿通穴11Eの周辺部まで形成されており、収納凹部11Fは下方からボルト14を挿入した際に、ボルト14の頭部を完全に収納可能な大きさを有するように形成されている。そして、レール連結部11には、この収納凹部11Fの側壁となる部位に、ボルト14の脱落を防止するためのピンを挿入可能なピン挿通穴11Gが設けられている。そのため、ボルト14をボルト挿通穴11Eに挿入してからピン挿通穴11Gへピンを挿入することで、ボルト14の締め付け作業中にボルト14が落下するのを防止できる。また、ガードを取り付けた後にレールからの衝撃や繰返し荷重でボルト14が破断したとしても、挿入したピンによって脱落するのを防止することができる。
【0021】
装置本体10の起立壁部12は、断面が逆L字状をなしレールと平行に配設される長尺のガード22の2つの内面が接触する支持面を有するガイド支持片12Aと、該ガイド支持片12Aの下半分と所定の間隔をおいて対向するようにレール側(図1では左側)に設けられたブロック支持片12Bとを備え、ガイド支持片12Aとブロック支持片12Bとの間に凹部12Cが形成されている。
そして、この凹部12C内にガード22の脚部22Aを、ガイド支持片12Aとの間に挟み込んで固定するための把持ブロック17(図4参照)が手前側から挿入可能に構成されている。
【0022】
また、ガイド支持片12Aの内側の垂直をなす支持面12aの下部には、ガード22の垂下部の厚みとほぼ同一の段差12dが形成されているとともに、ガイド支持片12Aの下部であって凹部12Cの高さ方向中央位置には、把持ブロック17に設けられている後述のプランジャ18(図4参照)の先端部が進入する貫通孔12Dが形成されている。
なお、貫通孔12Dの代わりに、ガイド支持片12Aの把持ブロック17が接する面の貫通孔12Dの形成位置に、プランジャ18の先端が係合可能な凹みを形成するようにしても良い。ただし、凹みではなく上記のような貫通孔を形成することで、把持ブロック17を外してガードを交換したりする際に、貫通孔12Dの外側からドライバのような工具を差し入れてプランジャ18の先端を押し込んだ状態で、把持ブロック17に対して横方向の力を加えることで把持ブロック17を外すことができる。
【0023】
さらに、凹部12Cを形成するガイド支持片12Aとブロック支持片12Bの対向する面の端部(凹部12Cの前後の入口)には、外側から中心側へ向うほど間隔が狭くなるように傾斜面S1,S2がそれぞれ形成されており、この傾斜面S1,S2に沿って把持ブロック17を手前側もしくは後方側から挿入しハンマー等の工具にて叩くようにして押し込むことによって、把持ブロック17が凹部12C内に固定するように構成されている。なお、凹部12Cの入口に傾斜面S1,S2を形成する代わりに、凹部12Cの左右の壁面全体を手前から奥に向かって幅が狭くなる傾斜面とするとともに、把持ブロック17にも傾斜面を形成してクサビのようにして凹部12C内に圧入する構造としても良い。
【0024】
また、本実施形態では、装置の軽量化のため、レール連結部11から起立壁部12にかけての曲り部には逆「へ」の字状をなす薄肉部10Aが、また装置本体10のガイド支持片12Aには縦方向に長円状の薄肉部10Bが設けられている。
従来の脱線防止ガード取付装置(図6参照)の装置本体の曲り部は、図3(A)に示すように、断面が下向きのコの字をなすように薄肉部を形成することで軽量化されていたが、本実施形態の脱線防止ガード取付装置の装置本体10の曲り部は、図3(B)に示すように、断面がI形をなすように薄肉部10Aを形成することで軽量化されている。
図3(B)のような断面形状にすることで、ガード22から起立壁部12にかかる曲げ応力に対する断面係数を、図3(A)の形状よりも大きくすることができ、それによって本体が変形しにくいようになっている。
【0025】
さらに、本実施形態では、装置本体10の曲り部に設けられているレール底部のフランジ端部との係合凹部11Aの奥部の特に下側の角Cの曲率半径を従来の脱線防止ガード取付装置に比べて大きくする。具体的には、係合凹部11Aの奥部の上記曲率半径を、レール21の底部フランジ先端の下側角部の曲率半径と同一もしくはそれよりも大きくする。これにより、例えばガード22から起立壁部12に対して外力が作用して係合凹部11Aの奥部に応力集中が発生した際に、応力を緩和して亀裂が入るのを抑制することができるようになる。
【0026】
次に、把持ブロック17の構成について、図4を用いて詳細に説明する。
把持ブロック17は、装置本体10と同様に剛性の高い金属を加工して台形状をなすように形成され、台形の斜めの面が上部に位置しかつレール側を向くような姿勢にて、下側半分が上記凹部12Cに挿入される。そして、凹部12Cから上方へ突出する部位とガイド支持片12Aの内側の垂直な支持面12aとの間にガード22を挟み込んで固定できるように構成されている。また、把持ブロック17の下端部には外側に膨らんだ段差部17eが形成されているとともに、起立壁部12の凹部12Cを形成する壁面には段差部17eに対応する位置にガイド溝12eが形成されており、このガイド溝12eに段差部17eを係合させることで、ガイド溝12eに沿って把持ブロック17を移動させることができるようになっている。
【0027】
また、ガード22はレール側を向く外側面に長手方向に沿って溝22aが形成されており、上記把持ブロック17の斜めの面と反対に位置する外側面の上部中央には、ガード22の外側面の溝22aに係合可能な突状部17aがレールと平行をなす方向に形成されている。そのため、把持ブロック17は、装置本体10の手前側にて、突状部17aをガード22の外側面の溝22aに係合させた状態にしてから、下側半分を上記凹部12Cへ挿入してハンマーで叩いて押し込むことによって、把持ブロック17と起立壁部12との間にガード22の垂下片を挟み込むように構成されている。
【0028】
さらに、把持ブロック17の下部が凹部12Cに挿入された際にブロック支持片12Bに接する面には、大きな径を有する円形の収納凹部17bが形成されているとともに、この収納凹部17bの中央から反対側の面まで貫通する小さな径を有する貫通穴17cが形成されており、この貫通穴17c内にプランジャ18が、図4(A)に示すように、先端の押圧ピン18bが把持ブロック17の側面から突出するように収納されている。
そして、収納凹部17b内には複数枚(図では6枚)の皿バネ19が収納されるとともに、収納凹部17bの内周面の開口側半分および貫通穴17cの内周面全体には雌ネジ部がそれぞれ設けられており、収納凹部17bの内周面の雌ネジ部には円板状のキャップ20が螺合可能に構成されている。皿バネ19の向きは、すべて同一の向きとするのではなく、例えば中間の2枚を逆向きとする配置が考えられる。
【0029】
上記キャップ20は、その外周の半分に雄ネジが形成され、残りの半分は雄ネジの谷の径よりも小さな径を有する円板状をなすように形成されており、雄ネジを先頭にして収納凹部17bの雌ネジ部に螺合させて回すと、雌ネジ部を抜けてその内側までキャップ20の雄ネジ部が移動して、雄ネジ部が収納凹部17bの奥部に入り込む。すると、雌ネジ部と雄ネジ部との螺合が外れるとともに内部に収納されている皿バネ19によってキャップ20が外側へ押されるため、把持ブロック17が振動してもキャップ20が内部でがたついたり内側から雌ネジ部と雄ネジ部とが噛み合ってネジ戻りしたりするのを防止することができる。
【0030】
プランジャ18は、外周面に雄ネジが形成されているスリーブ18aと、該スリーブ18aの内部に収納された圧縮バネおよび押圧ピン18bとを備えており、押圧ピン18bが内部の圧縮バネのバネ力によって押圧されて押圧ピン18bの先端がスリーブ18aの端面から突出する(図5参照)。そして、このプランジャ18の押圧ピン18bの先端が、前記装置本体10の起立壁部12に設けられている貫通孔12Dに係合することで、把持ブロック17が振動で移動して装置本体10の凹部12Cから抜け出さないように構成されている。
【0031】
図5には、上記のような構成を有する脱線防止ガード取付装置10によってレール21にガード22を固定した様子が示されている。このうち、図5(A)は脱線防止ガード取付装置10によってガード22を固定した状態を示す側面図、図5(B)はその平面図でありレールおよびガードの図示は省略している。
【0032】
図5(A)に示すように、把持ブロック17は装置本体10の凹部12Cに収納され、その下端部に設けられている段差部17eが装置本体10の凹部12Cを形成する壁面下部のガイド溝12eに係合される一方、把持ブロック17の側面より突出している突状部17aがガード22の垂下部側面の溝22aに係合した状態で、把持ブロック17と装置本体10の起立壁部12との間にガード22の垂下部を挟持することでガード22を固定している。このとき、把持ブロック17内のプランジャ18の押圧ピン18bの先端が、装置本体10の起立壁部12に設けられている貫通孔12Dに係合して、凹部12C内での把持ブロック17の移動を抑止する。
【0033】
上記のような構成を有する脱線防止ガード取付装置によれば、ガード22の垂下部を把持して固定する把持ブロック17が、起立壁部12に設けられた凹部12C内に収納されているとともに、把持ブロック17内にプランジャ18が設けられているため、レールの振動で脱落するおそれのあるボルトを使用することなく、把持ブロック17でガード22を把持して固定することができるとともに、把持ブロック17およびその内部のプランジャ18が装置本体10の凹部12Cから脱落するおそれがないという利点がある。
【0034】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、プランジャ18と皿バネ19およびキャップ20を把持ブロック17に形成されている収納凹部内に設けているが、把持ブロック17と対向する起立壁部12のガイド支持片12A側に収納凹部を設けてその収納凹部にプランジャ18と皿バネ19およびキャップ20を収納し、把持ブロック17の側面に押圧ピン18bの先端が係合する凹みもしくは貫通孔を設けるようにしてもよい。
【0035】
また、上記実施形態では、把持ブロック17の下端部に外側に膨らんだ段差部17eを形成し、起立壁部12の凹部12Cを形成する壁面に、上記段差部17eが係合することで把持ブロック17を移動させるためのガイド溝12eを形成しているが、起立壁部12の凹部12Cを形成する壁面側に段差部を形成し、把持ブロック17側にガイド溝を形成するようにしても良い。
【符号の説明】
【0036】
10 装置本体
11 レール連結部
12 起立壁部
12A ガイド支持片
12B ブロック支持片
12C 凹部
12D 貫通孔(係合部)
13 押えブロック
17 把持ブロック
17c 貫通穴(設置穴)
18 プランジャ(係止手段)
19 皿バネ
20 キャップ
21 レール
22 ガード
図1
図2
図3
図4
図5
図6