特許 7454444 レール締結装置

(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】2024-03-13

(45)【発行日】2024-03-22

(54)【発明の名称】レール締結装置

(51)【国際特許分類】

   E01B 9/66 20060101AFI20240314BHJP

   E01B 9/38 20060101ALI20240314BHJP

【ＦＩ】

E01B9/66

E01B9/38

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020082950

(22)【出願日】2020-05-11

(65)【公開番号】P2021179073

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2023-03-01

(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】弁理士法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安藤 洋次郎

(72)【発明者】

【氏名】堀 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】行澤 義弘

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５１－０１８００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０４４１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－０８８１５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０４２１６９０４（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０６８０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５０－０９９６０２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｂ ９／６６

Ｅ０１Ｂ ９／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レールの左右の底部フランジの上面に当接してレールをＨ形鋼の上フランジに固定するための一対の押さえ具と、前記一対の押さえ具を前記Ｈ形鋼の上フランジに押し付ける一対の締め付け手段とを備えたレール締結装置であって、
前記Ｈ形鋼の上フランジを外側方へ延長させるフランジ延長手段と、
前記フランジ延長手段を支える支持手段と、を有し、
前記押さえ具および前記締め付け手段は前記フランジ延長手段に装着され、
前記押さえ具と前記フランジ延長手段との間に絶縁部材が設けられ、
前記支持手段は、一片が水平で他片が垂直の姿勢で水平な片が上になるようにして前記Ｈ形鋼のウェブの両側面にそれぞれ固着された一対の山形鋼により構成され、
前記フランジ延長手段は、前記山形鋼の水平な片上に載置された一対の平プレートであり、前記一対の平プレートの上面と前記Ｈ形鋼の上フランジの上面とが同一高さとなるように前記一対の平プレートの厚みが設定されていることを特徴とするレール締結装置。

【請求項2】

レールの左右の底部フランジの上面に当接してレールをＨ形鋼の上フランジに固定するための一対の押さえ具と、前記一対の押さえ具を前記Ｈ形鋼の上フランジに押し付ける一対の締め付け手段とを備えたレール締結装置であって、
前記Ｈ形鋼の上フランジを外側方へ延長させるフランジ延長手段と、
前記フランジ延長手段を支える支持手段と、を有し、
前記押さえ具および前記締め付け手段は前記フランジ延長手段に装着され、
前記押さえ具と前記フランジ延長手段との間に絶縁部材が設けられ、
前記フランジ延長手段は、前記Ｈ形鋼が載置される固定プレートより立設された一対の立上げ部材の上端間に横架された渡し部板であり、
前記渡し部板および前記一対の立上げ部材は前記Ｈ形鋼の両側方にそれぞれ設けられ、
前記渡し部板の上面と前記Ｈ形鋼の上フランジの上面とが同一高さとなるように前記渡し部板の高さが設定されていることを特徴とするレール締結装置。

【請求項3】

前記渡し部板には、それぞれ前記押さえ具と前記締め付け手段が２組設けられていることを特徴とする請求項２に記載のレール締結装置。

【請求項4】

前記押さえ具と前記レールの底部フランジの上面との間には、絶縁材が介挿されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか記載のレール締結装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｈ形鋼の上にレールを固定するためのレール締結装置に関し、例えば車両検修施設に敷設されるレールの締結に使用して好適なレール締結装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両検修施設には、検修用ピットが設けられこのピットに沿ってレールが敷設されている。検修用ピットは、ピット内に検査員や作業員が立ち入ることを想定して深さが設定されているが、ピット上方の架線までの高さと車両高さが合わないことがある。
従来、車両検修施設において車両位置すなわちレールの高さを高くしたいような場合には、レールを支えるコンクリート製の土台（柱）の上にＨ形鋼を乗せ、その上にレールを敷設してレール締結装置によりレールを固定することが行われている。Ｈ形鋼用のレール締結装置としては、例えば特許文献１や２に開示されているものがある。

【0003】

特許文献１や２に開示されているレール締結装置は、通常の軌道用のレール締結装置に比べてかなり小型であるが、市販のＨ形鋼には規格があり、所望の高さのものを選択して設置すると、載置するレールの底部フランジに対してＨ形鋼の幅が充分でなく、レール締結装置を設置するスペースが足りなくなることがある。そのような場合、従来は、レールの底部フランジとＨ形鋼の上フランジにそれぞれボルト挿通孔を設けてボルトを挿通し、ナットを螺合してレールを固定することが行われていた。
また、車両検修施設に敷設されるレールは軌道回路が接続されるため、Ｈ形鋼上にレールを敷設する場合、絶縁が必要である。そこで、締結装置の部品とレールとの間やレールとＨ形鋼との間にゴム製の絶縁材や軌道パッドを介挿して絶縁をとっていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開昭５１－１８００４号公報

【文献】実開昭５２－８８１５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、車両検修施設においては、検修のために進入して来た車両がブレーキをかけて停止したり、検修後に発進したりするので、停止や発車の際にレールにふく進力が作用する。しかし、従来の車両検修施設におけるレール締結装置は、上述したように小型であり、ボルトの軸力が充分に発揮できないため、レールのふく進を抑えることができず、締結装置の部品とレールやＨ形鋼との間に介挿されているゴム製の絶縁材が破損して落下するという課題があった。

【0006】

本発明は上記のような課題に着目したなされたもので、その目的とするところは、Ｈ形鋼の上にレールを敷設する車両検修施設等において、レールのふく進による絶縁材の破損、落下を防止することができるレール締結装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、レールや車両検修施設等の土台に対して改造を加えることなく、幅が充分にないＨ形鋼の上に載置したレールを締結することができるレール締結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、
レールの左右の底部フランジの上面に当接してレールをＨ形鋼の上フランジに固定するための一対の押さえ具と、前記一対の押さえ具を前記Ｈ形鋼の上フランジに押し付ける一対の締め付け手段とを備えたレール締結装置であって、
前記Ｈ形鋼の上フランジを外側方へ延長させるフランジ延長手段と、
前記フランジ延長手段を支える支持手段と、を有し、
前記押さえ具および前記締め付け手段は前記フランジ延長手段に装着され、
前記押さえ具と前記フランジ延長手段との間に絶縁部材が設けられているようにしたものである。

【0008】

上記した手段によれば、Ｈ形鋼の上フランジが外側方へ延長され、その延長部に押さえ具および締め付け手段が装着され、押さえ具と前記フランジ延長手段との間に絶縁部材が設けられているので、締結ボルトとレールやＨ形鋼との間にゴム製の絶縁材を介挿することなく、比較的幅の狭いＨ形鋼上に載置されたレールを固定することができ、それによってレールのふく進による絶縁材の破損、落下を防止することができる。

【0009】

ここで、望ましくは、前記押さえ具と前記レールの底部フランジの上面との間には、絶縁材が介挿されるように構成する。
かかる構成によれば、レールと該レールが載置されるＨ形鋼との間をより確実に絶縁することができる。

【0010】

また、望ましくは、前記支持手段は、一片が水平で他片が垂直の姿勢で水平な片が上になるようにして前記Ｈ形鋼のウェブの両側面にそれぞれ固着された一対の山形鋼により構成され、
前記フランジ延長手段は、前記山形鋼の水平な片上に載置された一対の平プレートであり、前記一対の平プレートの上面と前記Ｈ形鋼の上フランジの上面とが同一高さとなるように前記一対の平プレートの厚みが設定されているように構成する。
かかる構成によれば、市販の部材を用いてフランジ延長手段と支え部材を構成することができ、コストアップを回避することができる。また、既存の車両検修施設の土台に対して改造を加えることなく、幅が充分にないＨ形鋼の上に載置したレールを締結することができる

【0011】

また、望ましくは、前記フランジ延長手段は、前記Ｈ形鋼が載置される固定プレートより立設された一対の立上げ部材の上端間に横架された渡し部板であり、
前記渡し部板および前記一対の立上げ部材は前記Ｈ形鋼の両側方にそれぞれ設けられ、
前記渡し部板の上面と前記Ｈ形鋼の上フランジの上面とが同一高さとなるように前記渡し部板の高さが設定されているように構成する。
かかる構成によれば、敷設するレールに対して改造を加えることなく、幅が充分にないＨ形鋼の上に載置したレールを締結することができる。

【0012】

さらに、望ましくは、前記渡し部板には、それぞれ前記押さえ具と前記締め付け手段が２組設けられているようにする。
かかる構成によれば、より強固にレールを締結することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明のレール締結装置によれば、Ｈ形鋼の上にレールを敷設する車両検修施設等において、レールのふく進による絶縁材の破損、落下を防止することができる。また、レールや車両検修施設等の土台に対して改造を加えることなく、幅が充分にないＨ形鋼の上に載置したレールを締結することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１の実施形態に係るレール締結装置の構成を示す一部断面正面図である。

【図2】第１の実施形態のレール締結装置の構成を示す平面図である。

【図3】第２の実施形態に係るレール締結装置の構成を示す一部断面正面図である。

【図4】第２の実施形態のレール締結装置の構成を示す平面図である。

【図5】第２の実施形態のレール締結装置の構成を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して、車両検修施設等に敷設されるレールの締結に使用して好適な本発明に係るレール締結装置の実施形態について詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は第１の実施形態に係るレール締結装置の構成を示す一部断面正面図であり、Ｈ形鋼１１上にレールＲを載置して固定した状態を示している。また、図２はその平面図である。

【0016】

図１に示すように、Ｈ形鋼１１は、下フランジに形成した左右一対のボルト挿通穴にボルト１３Ａ，１３Ｂを挿通させ、コンクリート製の土台１２に予め埋設された一対の埋込栓１４Ａ，１４Ｂに螺合させることによって固定されている。ボルト１３Ａ，１３Ｂの頭部とＨ形鋼１１の下フランジとの間には、平座金やワッシャーを介挿され、Ｈ形鋼１１と土台１２との間には、床板１５および絶縁パッド１６が介挿されている。なお、土台１２は、柱状のものが車両検修施設等のピット内に所定の間隔で列をなして設けられている。

【0017】

本実施形態のレール締結装置２０は、Ｈ形鋼１１の上フランジからウェブ側面にかけて接するように配設された断面Ｌ字型の一対の山形鋼２１Ａ，２１Ｂと、この山形鋼２１Ａ，２１ＢをＨ形鋼１１のウェブ側面に固定するための固定用ボルト２２Ａと、固定用ナット２２Ｂとを備える。また、Ｈ形鋼１１のアール部により山形鋼２１Ａ，２１ＢとＨ形鋼１１の表面との間に隙間が生じるのを回避するため、山形鋼２１Ａ，２１ＢとＨ形鋼１１のウェブ側面との間に鋼製の平プレート２３Ａ，２３Ｂが介挿され、ボルト２２Ａおよびナット２２Ｂによって山形鋼２１Ａ，２１Ｂと一体に固定されている。

【0018】

また、山形鋼２１Ａ，２１Ｂには、一方の片が他方の片よりも長いものが使用されており、長い片が水平になるように固定されている。そして、水平片はそれぞれＨ形鋼１１の上フランジよりも外側に突出しており、その突出部分にＨ形鋼１１の上フランジと同じ厚みを有するＨ形鋼のフランジ延長手段としての平プレート２４Ａ，２４Ｂが設置され、この平プレート２４Ａ，２４Ｂの上に熱膨張係数の小さなセラミック製のゲージブロック２５Ａ，２５Ｂが載置されている。
一方、Ｈ形鋼１１の上フランジの上面にはレールＲが絶縁性の軌道パッド２６を介して載置され、レールＲの底部フランジの側面と上記ゲージブロック２５Ａとの間に間隔材２７が介挿され、レール幅方向の寸法バラツキを吸収できるように構成されている。

【0019】

また、ゲージブロック２５Ａ，２５Ｂの上には、圧延鋼材などからなる「へ」字状をなすレールクリップ２８Ａ，２８Ｂが載置されている。さらに、このレールクリップ２８Ａ，２８Ｂの先端は、レールＲの底部フランジの上面に延設され、剛性ゴムなど絶縁材２９Ａ，２９Ｂを介して底部フランジに当接されている。そして、レールクリップ２８Ａ，２８Ｂおよびゲージブロック２５Ａ，２５Ｂと平プレート２４Ａ，２４Ｂを貫通するように締結用ボルト３０Ａ，３０Ｂが下方から挿通され、上端に締結用ナット３１Ａ，３１Ｂを螺合させて締め付けることでレールＲの底部フランジをＨ形鋼１１に締結するように構成されている。

【0020】

なお、レールクリップ２８Ａ，２８Ｂは、表面全体が硬質ゴム膜で覆われることで絶縁性を有するように構成されているものを使用している。また、締結用ボルト３０Ａ，３０Ｂの頭部と山形鋼２１Ａ，２１Ｂとの間には絶縁ワッシャー３２Ａ，３２Ｂが介挿されているとともに、山形鋼２１Ａ，２１Ｂに形成されているボルト挿通穴には絶縁材からなるリング状のカラー３３がそれぞれ挿入され、締結用ボルト３０Ａ，３０ＢとＨ形鋼１１との間が絶縁されている。

【0021】

上記のように、本実施形態のレール締結装置において、山形鋼２１Ａ，２１Ｂと、Ｈ形鋼１１のフランジ延長手段としての平プレート２４Ａ，２４Ｂとを設けて、Ｈ形鋼１１の見かけ上の幅を大きくしているため、上フランジ幅が充分でないＨ形鋼を使用する場合においても、レールＲをＨ形鋼に締結することができる。また、山形鋼２１Ａ，２１Ｂと平プレート２４Ａ，２４Ｂは、Ｈ形鋼１１の長手方向のどこにでも取り付けることができるため、レール締結装置を設ける位置を自由に設定することができるという利点がある。

【0022】

さらに、本実施形態を適用することにより、簡単にレール締結装置の数を増やすことができるため、締結強度が不足する場合に容易に対応することができる。しかも、従前の土台１２に設けられている埋込栓を利用してＨ形鋼１１を固定する構成であるため、Ｈ形鋼を載置する土台に対して何ら改造を加えることなく、幅が充分でないＨ形鋼の上に載置したレールを締結することができる。

【0023】

（第２実施形態）
図３～図５は第２の実施形態に係るレール締結装置２０の構成を示すもので、図３は一部断面正面図、図４は平面図、図５は側面図である。
本実施形態のレール締結装置２０は、図３に示すように、土台１２に載置された床板１５と、該床板１５上に載置されたＨ形鋼１１の下フランジを床板１５へ押圧して固定するクランプ部材１７Ａ，１７Ｂと、床板１５に立設された一対の立上げ板１８Ａ，１８Ｂと、立上げ板１８Ａ，１８Ｂの上部間に横架された渡し板１８Ｃとを備える。立上げ板１８Ａ，１８Ｂの下端は床板１５に溶接で固着され、渡し板１８Ｃは両端が立上げ板１８Ａ，１８Ｂの上部に溶接で固着されている。床板１５は中央で左右に２分割されていても良い。

【0024】

上記クランプ部材１７Ａ，１７Ｂは、土台１２に予め埋設された一対の埋込栓１４Ａ，１４Ｂに固定用ボルト１３Ａ，１３Ｂを螺合させて締め付けると、Ｈ形鋼１１の下フランジを床板１５へ押圧して床板１５と共に土台１２に固定するように構成されている。
なお、前記第１実施形態では、固定用ボルト１３Ａ，１３ＢによってＨ形鋼１１の下フランジを土台１２に直接固定する構成であり、固定用ボルト１３Ａ，１３Ｂは一対すなわち２本である。

【0025】

一方、本実施形態においては、クランプ部材１７Ａ，１７ＢによってＨ形鋼１１の下フランジを床板１５へ押圧して固定する構成であるため、図４に示すように、固定用ボルト１３Ａ，１３Ｂは２対すなわち４本設けられており、クランプ部材１７Ａ，１７Ｂも１つの土台当り合計４個設けられている。なお、クランプ部材１７Ａ，１７Ｂは、立上げ板１８Ａ，１８Ｂの外側（図３では前後）に設けられている。

【0026】

また、本実施形態においては、渡し板１８Ｃの上面がＨ形鋼１１の上フランジの上面と同じ高さであって、外側に延設されるように配設されており、渡し板１８ＣがＨ形鋼１１のフランジ延長手段として機能するように構成されている。
渡し板１８Ｃに装着されてＨ形鋼１１の上面に載置されているレールＲを締結するレール締結装置２０の構成は、第１の実施形態のものとほぼ同じであるので、図１に示されている部材と同一の部材には同一の符号を付して重複した説明は省略する。ただし、第１の実施形態では、締結用ボルト３０Ａ，３０Ｂおよびレールクリップ２８Ａ，２８Ｂは一対すなわち２個ずつであるが、本実施形態においては、締結用ボルト３０Ａ，３０Ｂは２対すなわち４個であり、レールクリップ２８Ａ，２８Ｂも４個設けられている。

【0027】

上記のように第２の実施形態は、Ｈ形鋼１１のフランジ延長手段として機能する渡し板１８Ｃを、Ｈ形鋼１１を載置する床板１５より立設した立上げ板１８Ａ，１８Ｂにより支える構成であるため、Ｈ形鋼１１に固着した山形鋼２１Ａ，２１Ｂと平プレート２４Ａ，２４Ｂによってレール締結装置を支える第１実施形態に比べて、Ｈ形鋼１１にかかる荷重を減らすことができるという利点がある。
また、第２の実施形態は、土台１２がある箇所にレール締結装置を設けてレールを締結する構成であるため、土台以外の箇所ではレールの側方へ張り出す部材がないため、本来の検修作業に何ら支障をきたすことがないという利点がある。

【0028】

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記第１実施形態では、山形鋼２１Ａ，２１Ｂによって、フランジ延長手段として機能する平プレート２４Ａ，２４Ｂを支えるように構成したものを示したが、山形鋼（アングル材）の代わりに断面コの字状をなす鋼材（チャンネル鋼）を使用するようにしても良い。
また、前記実施形態のレール締結装置では、レールクリップ（押さえ具）２８Ａ，２８Ｂとして「へ」の字状のものを使用しているが、板バネあるいはパンドロール（登録商標）のような棒状のバネおよびバネを保持するショルダーを使用したものであっても良い。

【0029】

さらに、前記第２実施形態では、渡し板１８Ｃを一対の立上げ板１８Ａ，１８Ｂで支えるように構成したものを示したが、立上げ板１８Ａと１８Ｂとの間に渡し板１８Ｃの中央部を支える部材を立設するようにしても良い。また、第２実施形態では、Ｈ形鋼１１の下フランジを床板１５へ押圧して固定するクランプ部材１７Ａ，１７Ｂを設けているが、第１の実施形態と同様に、固定用ボルト１３Ａ，１３ＢによってＨ形鋼１１の下フランジを直接土台１２に固定するように構成しても良い。

【符号の説明】

【0030】

１１ Ｈ形鋼
１２ 土台
１３Ａ，１３Ｂ 固定用ボルト
１４Ａ，１４Ｂ 埋込栓
１５ 床板
１６ 絶縁パッド
１７Ａ，１７Ｂ クランプ部材
１８Ａ，１８Ｂ 立上げ板（支持手段）
１８Ｃ 渡し板（フランジ延長手段）
２１Ａ，２１Ｂ 山形鋼（支持手段）
２４Ａ，２４Ｂ 平プレート（フランジ延長手段）
２５Ａ，２５Ｂ 絶縁部材
２８Ａ，２８Ｂ レールクリップ（押さえ具）
３０Ａ，３０Ｂ 締結用ボルト（締め付け手段）
３１Ａ，３１Ｂ 締結用ナット（締め付け手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】