JPH09316802A - レール締結装置、及びレール締結方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来形式のレール締結装置と同程度の厚さと
低い軌道バネ定数値を持つレール締結装置、及びレール
締結方法を提供する。 【解決手段】 平板部１１と、レールＲの横圧荷重を受
ける起立部１２と、平板部１１の一側部の両端からレー
ル横断方向に突出する一対の爪部１５を有する横圧受け
金具１と、平板部１１をまくらぎＴに固定する２本のね
じくぎ７と、弾性材料からなりレールＲの垂直荷重をま
くらぎＴに伝達する略平板状の軌道パッド６と、レール
Ｒを横圧受け金具１に弾性的に締結するレール押え金具
２，締結ボルト３，締結バネ５，締結ナット４を備え、
２個の横圧受け金具１，１を、各爪部１５が互いに対向
するようにしてまくらぎＴ上に配置した場合に、各爪部
１５の内方に形成される略矩形状凹部内に軌道パッド６
を収容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道においてレー
ルをまくらぎに締結するレール締結装置、及びそのレー
ル締結装置によるレール締結方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道線路のバラスト道床区間内に
横断下水渠などが設けられている場合に、下水渠のコン
クリート躯体上に木まくらぎが直接設置されているよう
な箇所においては、その前後のバラスト道床区間の軌道
バネ定数が２０〜３０トン／センチメートル（ｔ／ｃ
ｍ）程度であるのに比べ、バネ定数値が大きくなり、軌
道の支承条件が固くなる。例えば、レール締結装置とし
て、通常の木まくらぎ用タイプレートと１００ｔ／ｃｍ
の軌道パッドが使用されていれば、前後の区間に比べ固
さが３倍の箇所が介在することになる。このため、この
箇所を通過する鉄道車両は、軌道の固さが段差状に変化
する点において衝撃力を受け、軌道にもそれに対応して
同様の衝撃負荷がかかることになる。これにより、この
箇所のレール締結装置及び木まくらぎの疲労破損、前後
の有道床区間の軌道狂い急進等の問題が発生し、このこ
とがさらにこの区間の衝撃を増大させる、という悪循環
が生じ、線路保守上の問題となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した問題を防止す
るための対策としては、上記箇所の軌道バネ定数値を低
下させるため、隧道直結構造で使用されるような、軌道
パッドがレール下とタイプレート下の双方に二重に挿入
配置されたタイプのレール締結装置を使用する、という
方法が考えられる。しかしながら、このタイプのレール
締結装置は、軌道パッドが２枚となるため厚さが大き
く、下水渠躯体上面に接する下部軌道パッドの下面とレ
ール踏面の間の高低差が通常のものよりも大きくなる。
したがって、すでに使用を開始した既設線路においてこ
のタイプのレール締結装置を使用しようとする場合に
は、既設の下水渠の躯体上部を切り下げるか、前後の軌
道を嵩上しなければならず、施工が困難な上、多くの工
事費用が必要であった。

【０００４】一方、タイプレートと１つの軌道パッドを
有する従来形式のレール締結装置と同程度の厚さを持
ち、かつ２０〜３０ｔ／ｃｍ程度の軌道バネ定数を持つ
レール締結装置としては、軌道パッドを収容しうる開口
を中央部に有する「枠型タイプレート」と、開口内に収
容される厚い軌道パッドを有する形式のものが知られて
いた。しかしながら、この形式のレール締結装置の場合
には、レールの底面に作用する輪重等の垂直荷重はすべ
て枠内の軌道パッドが受け、枠型タイプレートには垂直
荷重が作用せず、レール底部の側面に作用する横圧荷重
のみが枠型タイプレートに作用する構造となっていた。
このため、列車荷重によるレール締結力の変動によっ
て、枠型タイプレート本体の応力が増大し、細い枠の部
分が破損するおそれがあった。この点を解決するために
は、細い枠の部分の幅を拡幅することが考えられるが、
木まくらぎの幅は２００ｍｍであり、枠部分の拡幅の余
地はほとんどない。したがって、この枠型タイプレート
形式のレール締結装置も上記箇所には採用しがたい。

【０００５】また、上記箇所のレール締結においては、
前後の有道床区間の道床縦抵抗（レールの長手方向の伸
縮の自由度）と同程度の縦抵抗を有するレール締結とし
ておかないと、レール長手方向の軸圧分布が不均一とな
り、ロングレールの場合に座屈危険度を増大させるおそ
れがある、という問題もあった。

【０００６】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、従
来形式のレール締結装置と同程度の厚さを持ち、かつ低
い軌道バネ定数値を持つレール締結装置、及びレール締
結方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る第１のレール締結装置は、レールの底
部を押えるレール押え金具、又は前記レールの底部側面
に作用するレール横断方向への荷重を受ける横圧受け金
具を有するとともに、金属弾性体を螺旋状に巻回して形
成した締結バネと、前記締結バネの中心部を貫通する略
円柱状の空洞内に装着可能な円筒部材と、締結ボルト及
び締結ナットを有し、前記レール押え金具又は前記横圧
受け金具をまくらぎに直接的に又は間接的に弾性締結す
るとともに、前記締結バネの締結力を前記円筒部材の軸
方向長さにより調整可能としたことを特徴とする。

【０００８】また、本発明に係る第２のレール締結装置
は、平板部と、前記平板部の一側部から起立するととも
にレールの底部側面に垂直に作用する横圧荷重を受ける
起立部と、前記平板部の一側部の両端からレール横断方
向に突出する一対の爪部を有する横圧受け金具と、前記
平板部をまくらぎに固定するまくらぎ固定手段と、弾性
材料からなり略平板状に形成され前記レールの底面に作
用する垂直荷重を前記まくらぎに伝達する軌道パッド
と、前記レールを前記横圧受け金具に弾性的に締結する
弾性締結手段を備え、２個の前記横圧受け金具を、各横
圧受け金具の前記爪部が互いに対向するようにしてまく
らぎ上に配置した場合に、各爪部の内方に形成される略
矩形状凹部内に前記軌道パッドを収容するように構成し
たことを特徴とする。

【０００９】上記において、好ましくは、前記弾性締結
手段は、前記起立部の中間部に逆Ｔ字状に形成され肩部
の天井面が曲面状をなすボルト挿入空間と、前記レール
の底部を押えるレール押え金具と、締結バネと、軸部の
一端から略カマボコ形状の腕部が逆Ｔ字状に突出形成さ
れた締結ボルトと、締結ナットを有し、前記締結ボルト
の腕部を前記ボルト挿入空間内に挿入し、前記腕部の略
カマボコ形状面を前記ボルト挿入空間の天井面に当接さ
せた場合に、前記締結ボルトが前記腕部の軸を中心とし
て揺動可能なように構成される。

【００１０】また、上記において、好ましくは、前記締
結バネは、金属弾性体を螺旋状に巻回して形成したバネ
とする。

【００１１】また、上記において、好ましくは、前記締
結バネの中心部を貫通する略円柱状の空洞内に装着可能
な円筒部材を有し、前記レール押え金具を前記横圧受け
金具に弾性的に締結する前記締結バネの締結力を前記円
筒部材の軸方向長さにより調整可能とする。

【００１２】また、上記において、好ましくは、前記ま
くらぎ固定手段は、前記レールの長手方向に並設された
２本のねじくぎとする。

【００１３】また、本発明に係るレール締結方法は、平
板部と、前記平板部の一側部から起立する起立部と、前
記平板部の一側部の両端からレール横断方向に突出する
一対の爪部を有する横圧受け金具と、前記平板部をまく
らぎに固定するまくらぎ固定手段と、弾性材料からなる
軌道パッドと、レールを弾性的に締結する弾性締結手段
を有するレール締結装置を用い、２個の前記横圧受け金
具を、各横圧受け金具の前記爪部が互いに対向する状態
でまくらぎ上に配置し、各爪部の内方に形成される略矩
形状凹部内に前記軌道パッドを収容させるようにして敷
設し、敷設された軌道パッド上にレールを敷設し、前記
まくらぎ固定手段により前記横圧受け金具をまくらぎに
固定し、前記レールを前記弾性締結手段により前記横圧
受け金具に弾性的に締結し、前記レールの底面に作用す
る垂直荷重を前記軌道パッドにより前記まくらぎに伝達
させるとともに、前記レールの底部側面に作用する横圧
荷重を前記起立部の側面によって受けさせるように構成
したことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１５】（１）第１実施形態 まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１
は、本発明の第１実施形態であるレール締結装置の構成
を示した斜視図であり、図２は、図１に示すレール締結
装置のレール横断方向の構成を示す図である。

【００１６】図に示すように、このレール締結装置１０
０は、横圧受け金具１と、レール押え金具２と、締結ボ
ルト３と、締結バネ５と、締結ナット４と、軌道パッド
６と、ねじくぎ７を備えて構成されている。

【００１７】このレール締結装置１００によりレールＲ
をまくらぎＴに締結する場合には、２個の横圧受け金具
１，１を、各横圧受け金具１，１の爪部１５（後述）が
互いに対向する状態でまくらぎＴ上に配置する。次に、
４個の爪部１５の内方に形成される略矩形状の凹部内に
軌道パッド６を収容させるようにして敷設する。次に、
敷設された軌道パッド６上にレールＲを敷設し、各横圧
受け金具１，１をそれぞれ２本のねじくぎ７，７により
まくらぎＴに固定する。そして、レールＲを、レール押
え金具２と、締結ボルト３と、締結バネ５と、締結ナッ
ト４により各横圧受け金具１に弾性的に締結する。

【００１８】次に、このレール締結装置１００の各構成
要素について、さらに詳細な構成と作用を説明する。

【００１９】まず、横圧受け金具１についてさらに詳細
に説明する。図３は、横圧受け金具１の構成を示す図で
あり、図３（Ａ）はレール横断方向から見た正面図を、
図３（Ｂ）は上方から見た平面図を、図３（Ｃ）は側面
図を、それぞれ示したものである。

【００２０】図１〜３に示すように、横圧受け金具１
は、平板部１１と、起立部１２と、爪部１５を有してい
る。平板部１１は、平面形状が長方形状で薄厚の平板状
に形成されている。この平板部１１の一側部からは上方
に向かって直壁状の起立部１２が起立している。また、
平板部１２には、ねじくぎ７をねじ込むための円形の開
口１３が２個、平板部１１の長手方向に並ぶように形成
されている。各開口１３の周囲は、薄くテーパー状に研
削され、ねじくぎ受け座面１８を形成している。また、
起立部１２と開口１３との間の平板部１１上には、略カ
マボコ形状の凸条１４が起立部１２と平行に形成されて
いる。

【００２１】起立部１２の中央部には、逆Ｔ字状のボル
ト挿入空間１６が形成されており、このボルト挿入空間
１６によって起立部１２は２つの部分に区画されてい
る。このボルト挿入空間１６の肩部の天井面１７は、略
半円筒面状に形成されている。

【００２２】また、平板部１１の側部のうち、起立部１
２が起立している側の側部の両端からは、一対の爪部１
５，１５がレール横断方向に向って突出形成されてい
る。この爪部１５は、四角形断面の短い棒状で、その厚
さは平板部１１の厚さより薄くなっている。

【００２３】次に、軌道パッド６についてさらに詳細に
説明する。図４は、軌道パッド６の構成を示す図であ
り、図４（Ａ）は上方から見た平面図を、図４（Ｂ）は
レール横断方向から見た正面図を、それぞれ示したもの
である。

【００２４】図１，２，４に示すように、軌道パッド６
は、スチレン・ブタジエン・ゴム（ＳＢＲ）等からなる
弾性部材であり略平板状に形成されている。軌道パッド
６の表面には、縦溝６１が数本形成され、これによりバ
ネ定数値が所定値に設定される。この軌道パッド６は、
厚さの一定のもののほか、図４（Ｂ）に示すように、レ
ール横断方向で厚さｔ1 ，ｔ2 が異なり上面に傾斜を有
するものも使用される。このように傾斜したものは、線
路線形が曲線のカント区間で使用される。いずれの場合
においても、軌道パッド６の厚さは横圧受け金具１の爪
部１５の厚さよりも厚くなっている。

【００２５】次に、ねじくぎ７についてさらに詳細に説
明する。図５は、ねじくぎ７の構成を示す図である。

【００２６】図１，２，５に示すように、ねじくぎ７
は、角柱部７１と、角柱部７１に接続する頭部７２と、
頭部７２に接続する軸部７４を有している。頭部７２の
角柱部７１の側は曲面状に形成されており、反対側の面
は円錐面状のテーパー面７３となっている。軸部７４に
は、先端に向けて雄ねじ部７５が形成されている。この
雄ねじ部７５は、横圧受け金具１の円形開口１３から挿
入され、角柱部７１を専用工具等によって回動すること
によりまくらぎＴに穿孔された略円柱状のねじ込み孔Ｈ
（図１参照）内にねじ込まれる。この際、横圧受け金具
１のねじくぎ受け座面１８は、ねじくぎ７のテーパー面
７３に密接してその押圧力を受ける。

【００２７】上記のような構成により、２個の横圧受け
金具１，１を、各横圧受け金具１，１の爪部１５が互い
に対向する状態でまくらぎＴ上に配置し、４個の爪部１
５の内方に形成される略矩形状の凹部内に爪部１５より
も厚い軌道パッド６を収容させるようにして敷設し、敷
設された軌道パッド６上にレールＲを敷設すれば、レー
ルＲの底面に作用する垂直荷重を軌道パッド６によりま
くらぎＴに伝達させることができ、軌道パッド６の厚さ
を従来のレール締結装置の場合よりも厚くすることがで
きるので、そのバネ定数値を従来のものよりも低い２０
〜３０ｔ／ｃｍ程度にすることができる。そして、同時
に、レール締結装置全体の厚さを従来と同様の値におさ
えることができる。また、レールＲの底部側面に作用す
る横圧荷重を起立部１２の側面によって受けさせること
ができる。そして、この横圧荷重は、各横圧受け金具１
につき２本ずつ取り付けられるねじくぎ７，７によって
まくらぎＴに伝達されることになる。また、爪部１５
は、軌道パッド６の移動を規制するが、従来の枠型タイ
プレートのように細い枠状に連続してはいない。そし
て、軌道パッド６の厚さは横圧受け金具１の爪部１５の
厚さよりも厚くなっている。このため、爪部１５にはレ
ールＲの垂直荷重は作用せず、従来の枠型タイプレート
のように枠部分の応力が増大して破損する、というよう
な問題は発生しない。

【００２８】次に、レール押え金具２についてさらに詳
細に説明する。図６は、レール押え金具２の構成を示す
図であり、図６（Ａ）は上方から見た平面図を、図６
（Ｂ）はレール横断方向から見た正面図を、それぞれ示
したものである。

【００２９】図１，２，６に示すように、レール押え金
具２は、断面形状が略「コ」字状に形成されており、第
１脚部２１と、バネ受け座部２２と、第２脚部２３を有
している。バネ受け座部２２は、平面形状がほぼ正方形
状で薄厚の平板状に形成されている。このバネ受け座部
２２の一側部からは、下方に向けて略平板状の第１脚部
２１が延び、第１脚部２１とは反対側のバネ受け座部２
２の側部からは、下方に向けて略平板状の第２脚部２３
が延びている。第２脚部２３は、第１脚部２１よりも長
くなっている。また、バネ受け座部２２の略中央部に
は、円形の開口２４が開設されている。

【００３０】次に、締結ボルト３及び締結ナット４につ
いてさらに詳細に説明する。図７は、締結ボルト３及び
締結ナット４の構成を示す図であり、図７（Ａ）はレー
ル横断方向から見た正面図を、図７（Ｂ）は上方から見
た平面図を、それぞれ示したものである。

【００３１】図１，２，７に示すように、締結ボルト３
は、逆Ｔ字状に形成されており、軸部３１と、腕部３２
を有している。軸部３１の先端付近には雄ねじ部３３が
形成されている。また、腕部３２は、雄ねじ部３３が形
成されている端部とは逆側の軸部３１の端部から直角方
向に突出しており、略半円柱状あるいは略カマボコ形状
に形成されている。

【００３２】一方、締結ナット４は、略六角柱状のナッ
トであり、中央に雌ねじ孔４１（図１参照）が形成され
ている。この雌ねじ孔４１は、締結ボルト３の雄ねじ部
３３と螺合するように構成されている。

【００３３】次に、締結バネ５についてさらに詳細に説
明する。図８は、締結バネ５の構成を示す図であり、図
８（Ａ）は上方から見た平面図を、図８（Ｂ）は側面図
を、図８（Ｃ）はＡ−Ａ断面図を、図８（Ｄ）はストッ
パを内挿した場合のＡ−Ａ断面図を、それぞれ示したも
のである。

【００３４】図１，２，８に示すように、この締結バネ
５は、鋼等の金属弾性体が螺旋状に巻回され、全体が略
円錐台状となるように形成された一種のコイル状バネで
ある。この締結バネ５は、薄厚の端部Ｐ1 から巻回が開
始され、Ｐ1 からＰ2 を経てＰ3 まで徐々に肉厚を増し
ながら水平に巻回されている。Ｐ1 からＰ3 までの底部
の下面は水平な底面５２となっている。Ｐ3 からは、Ｐ
4 ，Ｐ5 ，Ｐ6 ，Ｐ7，Ｐ8 へ向って、徐々に上方にず
れながら螺旋を描くように巻回されている。また、Ｐ3
からＰ4 までの部分は、巻回方向の肉厚がほぼ一定かつ
最大となっており、Ｐ4 からは、Ｐ5 ，Ｐ6 ，Ｐ7 ，Ｐ
8 へ向って、徐々に巻回方向の肉厚が減少している。Ｐ
6 からＰ8 までの部分の上面はほぼ水平な頂部５３とな
っている。また、締結バネ５の中央には略円柱状の空洞
５１が形成されている。

【００３５】締結バネ５はこのような構成を有している
ので、頂部５３に下向きの押圧力を加えていくと、Ｐ8
，Ｐ7 ，Ｐ6 ，Ｐ5 ，Ｐ4 の順で徐々に下方に向って
変形し、最終的にはＰ8 からＰ3 までのすべての下面が
底面５２の位置まで下降し、全体が平板リング状にな
る。この間、変形の量に応じた押圧力が締結バネ５の底
面５２と頂部５３の双方に反力として作用することにな
る。

【００３６】上記のような構成により、２個の横圧受け
金具１，１を、各横圧受け金具１，１の爪部１５が互い
に対向する状態でまくらぎＴ上に配置し、４個の爪部１
５の内方に形成される略矩形状の凹部内に軌道パッド６
を収容させるようにして敷設し、敷設された軌道パッド
６上にレールＲを敷設し、各横圧受け金具１，１をそれ
ぞれ２本のねじくぎ７，７によりまくらぎＴに固定した
後に、締結ボルト３の腕部３２を横圧受け金具１のボル
ト挿入空間１６内に挿入する。

【００３７】次に、締結ボルト３の腕部３２の上面の略
カマボコ形状面をボルト挿入空間１６の天井面１７に当
接させた状態で、図１左部に示すように、締結ボルト３
の軸部３１を円形開口２４に挿通させるようにしてレー
ル押え金具２を取り付け、締結ボルト３の軸部３１を空
洞５１に挿通させるようにして締結バネ５の底面５２が
バネ受け座部２２上面と当接するように取り付け、最後
に締結ボルト３の雄ねじ部３３に締結ナット４の雌ねじ
孔４１を螺合させるようにして締結ナット４を締結す
る。

【００３８】この際、図１右部及び図２に示すように、
レール押え金具２の第１脚部２１がレールＲの底部上面
を押え、レール押え金具２のバネ受け座部２２が横圧受
け金具１の起立部１２をまたぎ、レール押え金具２の第
２脚部２３が横圧受け金具１の平板部１１の上面を押え
るとともに、レール押え金具２の第２脚部２３が横圧受
け金具１の平板部１１上の凸条１４によってレール横方
向への滑動等が規制されるようにする。このようにし
て、レールＲを各横圧受け金具１に弾性的に締結するこ
とができる。

【００３９】レール締結箇所の条件によっては、軌道パ
ッド６の下面等にさらに高さ調整用の所要厚さのパッキ
ング材を挿入する場合もある。そのような場合には、レ
ールＲの底部の高さが変るため、レール押え金具２が傾
斜する。しかしながら、本実施形態のレール締結装置１
００においては、横圧受け金具１の起立部１２における
ボルト挿入空間１６内に挿入された締結ボルト３の腕部
３２の上面である略半円柱面がボルト挿入空間１６の略
半円筒面状の天井面１７に当接しており、図７に示すよ
うに、締結ボルト３は腕部３２の軸Ｃを中心として図７
（Ａ）の矢印方向に揺動可能となっており、締結ボルト
３の腕部３２と横圧受け金具の起立部１２はヒンジを構
成している。したがって、レールＲの高さが変ってレー
ル押え金具２が傾斜しても、締結ボルト３がそれに追随
して傾斜し、レール押え金具２のバネ受け座部２２の上
面を締結バネ３によりつねに垂直に押圧することができ
るようになっている。

【００４０】また、上記の第１実施形態においては、図
８（Ｄ）の変形例に示すように、締結バネ５の空洞５１
内にストッパ８を装着してもよい。ストッパ８は鋼等の
強固な金属などからなる円筒状の部材であり、高さがｈ
3 となっている。ここで、締結バネ５の底部の厚さをｈ
1 とし、締結バネ５の頂部５３までの厚さをｈ2 とし、
ｈ1 ＜ｈ3 ＜ｈ2 の関係が成立するものとする。

【００４１】このように構成すると、締結ナット４を締
め込んだ場合に、締結ナット４の底面がストッパ８の上
端面に到達すると、それ以上は締結ナット４を締め込む
ことはできない。したがって、レール押え金具２を横圧
受け金具１に弾性的に締結する締結バネ５の締結力は、
このストッパ８の高さｈ3 の位置に到達するまでのバネ
の変形量に相当する力に抑えられる。すなわち、円筒部
材の軸方向長さｈ3 を所定値に設定しておくことによ
り、締結バネ５の締結力を一定値に抑えるよう調整する
ことができる。

【００４２】したがって、レール締結箇所におけるレー
ルの長手方向の伸縮の自由度と同程度の縦抵抗を有する
レール締結とすることが容易にでき、レール長手方向の
軸圧分布を前後の区間と均一にさせることができるた
め、ロングレールの場合でも座屈を有効に防止すること
ができる。また、締結バネ５の締結力調整を、単に、締
結ナット４をそれ以上締め込めなくなるまで回動させ
る、という回動作業のみにより行うことができ、締結力
の測定作業、再締付作業等が不要なため、現場での作業
も非常に容易となる。

【００４３】（２）第２実施形態 次に、本発明の第２実施形態について説明する。図９
は、本発明の第２実施形態であるレール締結装置のレー
ル横断方向の構成を示した図である。

【００４４】図に示すように、このレール締結装置２０
０は、横圧受け金具１Ａと、締結ボルト３Ａと、締結バ
ネ５Ａと、締結ナット４Ａと、座金９と、軌道パッド６
と、ねじくぎ７を備えて構成されている。

【００４５】このレール締結装置２００の各構成要素の
うち、軌道パッド６とねじくぎ７は、第１実施形態のレ
ール締結装置１００の用いたものと同様である。したが
って、第１実施形態のレール締結装置１００と異なる構
成要素は、横圧受け金具１Ａと、締結ボルト３Ａと、締
結バネ５Ａと、締結ナット４Ａと、座金９である。以
下、これらについて、さらに詳細な構成と作用を説明す
る。

【００４６】横圧受け金具１Ａは、平板部１１Ａと、起
立部１２Ａと、爪部１５Ａを有している。この第２実施
形態の横圧受け金具１Ａが第１実施形態の横圧受け金具
１と異なる点は、起立部１２Ａにおいて締結ボルト３Ａ
の基部３４Ａを保持する部分１６Ａが、第１実施形態の
ようなヒンジ構造ではなく固定構造となっている点、及
び第１実施形態に平板部１１における凸条１４が設けら
れていない点である。

【００４７】また、締結バネ５Ａは、鋼等の金属弾性体
からなる板状体が略「Ｃ」字状に形成された一種の板状
バネである。締結バネ５Ａの一端はレールＲの底部を押
圧し、締結バネ５Ａの他端は横圧受け金具１の起立部１
２Ａの裏面を押圧可能となっている。締結バネ５Ａのほ
ぼ中央には円形の開口５１Ａが形成されており、この開
口５１Ａに締結ボルト３Ａの軸部３１Ａが挿通可能とな
っている。また、締結ボルト３Ａの先端付近には雄ねじ
部が形成されており、この雄ねじ部に締結ナット４Ａが
螺合可能となっている。

【００４８】上記のような構成により、２個の横圧受け
金具１Ａ，１Ａを、各横圧受け金具１Ａ，１Ａの爪部１
５Ａが互いに対向する状態でまくらぎＴ上に配置し、４
個の爪部１５Ａの内方に形成される略矩形状の凹部内に
軌道パッド６を収容させるようにして敷設し、敷設され
た軌道パッド６上にレールＲを敷設し、各横圧受け金具
１Ａ，１Ａをそれぞれ２本のねじくぎ７，７によりまく
らぎＴに固定した後に、締結ボルト３Ａの基部３４Ａを
横圧受け金具１Ａのボルト挿入空間１６Ａ内に挿入し、
螺合や拡径部等により固定する。

【００４９】次に、締結ボルト３Ａの軸部３１Ａを円形
開口５１Ａに挿通させるようにして締結バネ５Ａを取り
付け、座金９を挿通し、最後に締結ボルト３Ａの雄ねじ
部に締結ナット４Ａの雌ねじ孔を螺合させるようにして
締結ナット４Ａを締結する。上記のような第２実施形態
の場合にも、第１実施形態の場合と同様に、レールＲを
各横圧受け金具１Ａに弾性的に締結することができる。

【００５０】上記において、レール締結箇所の条件によ
っては、軌道パッド６の下面にさらに高さ調整用の所要
厚さのパッキング材を挿入する場合もある。そのような
場合には、レールＲの底部の高さが変るが、この高さ変
化は、締結バネ３Ａのレール押え端部が変形することに
より吸収される。

【００５１】上記各実施形態において、ねじくぎ７はま
くらぎ固定手段に相当している。また、ボルト挿入空間
１６とレール押え金具２と締結ボルト３と締結バネ５と
締結ナット４、及び締結ボルト３Ａと締結バネ５Ａと締
結ナット４Ａは弾性締結手段を構成している。

【００５２】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。

【００５３】例えば、上記した第１実施形態において
は、横圧受け金具１の平板部１１上に設けられる凸条１
４が略カマボコ状に形成された例について説明している
が、本発明はこれには限定されず、他の形態、例えば、
四角形断面の凸条であってもよいし、あるいはレール押
え金具２の第２脚部２３が嵌合可能な凹部であってもよ
い。要は、レール押え金具２がレール横方向へ滑動等し
ないように規制することができればどのような構成のも
のであってもよいのである。

【００５４】また、上記した第１実施形態においては、
横圧受け金具１の起立部１２に設けられるボルト挿入空
間１６の肩部の天井面１７が略半円筒面に形成され、締
結ボルト３の逆Ｔ字状の腕部３２が略半円柱状に形成さ
れた例について説明しているが、本発明はこれには限定
されず、他の形態、例えば、ボルト挿入空間１６の天井
面１７が曲面状に形成され、締結ボルト３の腕部３２が
天井面１７の曲率よりも小さな曲率を有する略カマボコ
形状に形成されてもよい。要は、レールＲの高さが変っ
てレール押え金具２が傾斜しても、締結ボルト３がそれ
に追随して傾斜し、レール押え金具２のバネ受け座部２
２の上面を締結バネ３によりつねに垂直に押圧すること
ができれば、天井面１７，腕部３２の表面形状はどのよ
うな構成のものであってもよいのである。

【００５５】また、上記した第１実施形態においては、
レールＲを横圧受け金具１に弾性的に締結するための締
結バネとして金属弾性体を螺旋状に巻回して略円錐台状
に形成した締結バネを用いた例について説明している
が、本発明はこれには限定されず、他の形態の締結バ
ネ、例えば、金属弾性体を螺旋状に巻回して略円筒状に
形成したいわゆる「弦巻バネ」を用いてもよい。要は、
金属弾性体を螺旋状に巻回して形成したバネであればど
のようなものであってもよいのである。締結バネ内に円
筒状のストッパ８を装着する場合も同様に、締結バネは
金属弾性体を螺旋状に巻回して形成したバネであればど
のようなものであってもよい。また、上記した第１実施
形態における金属弾性体を螺旋状に巻回して略円錐台状
に形成した締結バネの各部の肉厚分布は、図８に図示さ
れたものに限定されず、他の肉厚分布、例えば全体にわ
たって一様な肉厚等としてもよい。

【００５６】また、金属弾性体を螺旋状に巻回して形成
した締結バネと、締結バネの中心部を貫通する略円柱状
の空洞内に装着される円筒部材（第１実施形態における
ストッパ８）との組み合わせは、第１実施形態の構成の
レール締結装置１００におけるレールの弾性締結のため
だけでなく、一般に、レール押え金具又は横圧受け金具
をまくらぎに直接的に又は間接的に弾性締結するすべて
の場合に応用可能である。

【００５７】また、上記した各実施形態においては、横
圧受け金具１をまくらぎＴに固定する手段としてねじく
ぎ７を用いた例について説明しているが、本発明はこれ
には限定されず、他の形態のまくらぎ固定手段、例え
ば、ボルトなどを用いてもよい。

【００５８】また、上記の説明においては、まくらぎと
して木まくらぎについて言及しているが、本発明は木ま
くらぎのみには限定されず、他の形態のまくらぎ、例え
ば、コンクリートまくらぎや鉄まくらぎであってもよ
い。また、スラブやブロック、鋼橋等に直結する場合も
含まれ、この場合には、スラブマットやブロック、鋼桁
の頂板部材等がまくらぎに相当する。

【００５９】また、本発明は、既設の鉄道線路のバラス
ト道床区間内に横断下水渠などが設けられている場合
に、既設のレール締結装置をてっ去し、そのかわりに設
ける場合だけでなく、新設される鉄道線路に適用するこ
とも可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２個の横圧受け金具を用い、各横圧受け金具の爪部が互
いに対向するようにまくらぎ上に配置した場合に各爪部
の内方に形成される略矩形状凹部内に軌道パッドを収容
するように構成したので、従来のレール締結装置の場合
よりも厚い軌道パッドを使用することができ、そのバネ
定数値を低くすることができるとともに、レール締結装
置全体の厚さを従来と同様の値におさえることができ
る。この場合、各横圧受け金具の爪部は、軌道パッドの
移動を規制するが、従来の枠型タイプレートのように細
い枠状に連続してはいないため、枠部分の応力が増大し
て破損する、というような問題は発生しない。また、レ
ール高さ調整用にパッキング材を挿入した場合において
も、横圧受け金具に設けた逆Ｔ字状のボルト挿入空間の
肩部の天井面を曲面状とし、締結ボルトの軸部の一端か
ら略カマボコ形状の腕部が逆Ｔ字状に突出形成し、締結
ボルトの腕部をボルト挿入空間内に挿入し、腕部の略カ
マボコ形状面をボルト挿入空間の天井面に当接させた場
合に、締結ボルトが腕部の軸を中心としてヒンジ状に揺
動可能なように構成したので、レール押え金具が傾斜し
ても、締結ボルトがそれに追随して傾斜し、レール押え
金具のバネ受け座部の上面を締結バネによりつねに垂直
に押圧することができるようになっている。さらに、レ
ール押え金具又は横圧受け金具をまくらぎに直接的に又
は間接的に弾性締結する螺旋状締結バネの中心部を貫通
する略円柱状の空洞内に円筒部材を装着し、締結バネの
締結力を、円筒部材の軸方向長さにより調整可能とした
ので、レール締結箇所の前後の箇所におけるレールの長
手方向の伸縮の自由度と同程度の縦抵抗を有するレール
締結とすることが容易にでき、レール長手方向の軸圧分
布を前後の区間と均一にさせることができるため、ロン
グレールの場合でも座屈を有効に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるレール締結装置の
全体構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示すレール締結装置のレール横断方向の
構成を示す図である。

【図３】図１，２に示すレール締結装置における横圧受
け金具の構成を示す図であり、図３（Ａ）はレール横断
方向から見た正面図を、図３（Ｂ）は上方から見た平面
図を、図３（Ｃ）は側面図を、それぞれ示している。

【図４】図１，２に示すレール締結装置における軌道パ
ッドの構成を示す図であり、図４（Ａ）は上方から見た
平面図を、図４（Ｂ）はレール横断方向から見た正面図
を、それぞれ示している。

【図５】図１，２に示すレール締結装置におけるねじく
ぎの構成を示す図である。

【図６】図１，２に示すレール締結装置におけるレール
押え金具の構成を示す図であり、図６（Ａ）は上方から
見た平面図を、図６（Ｂ）はレール横断方向から見た正
面図を、それぞれ示している。

【図７】図１，２に示すレール締結装置における締結ボ
ルト及び締結ナットの構成を示す図であり、図７（Ａ）
はレール横断方向から見た正面図を、図７（Ｂ）は上方
から見た平面図を、それぞれ示している。

【図８】図１，２に示すレール締結装置における締結バ
ネの構成を示す図であり、図８（Ａ）は上方から見た平
面図を、図８（Ｂ）は側面図を、図８（Ｃ）はＡ−Ａ断
面図を、図８（Ｄ）はストッパを内挿した場合のＡ−Ａ
断面図を、それぞれ示している。

【図９】本発明の第２実施形態であるレール締結装置の
レール横断方向の構成を示す図である。

【符号の説明】

１，１Ａ 横圧受け金具 ２ レール押え金具 ３，３Ａ 締結ボルト ４，４Ａ 締結ナット ５，５Ａ 締結バネ ６ 軌道パッド ７ ねじくぎ ８ ストッパ ９ 座金 １１，１１Ａ 平板部 １２，１２Ａ 起立部 １３，１３Ａ 開口 １４ 凸条 １５，１５Ａ 爪部 １６，１６Ａ ボルト挿入空間 １７ 天井面 １８，１８Ａ ねじくぎ受け座面 ２１ 第１脚部 ２２ バネ受け座部 ２３ 第２脚部 ２４ 開口 ３１，３１Ａ 軸部 ３２ 腕部 ３３ 雄ねじ部 ３４Ａ 基部 ４１ 雌ねじ孔 ５１ 空洞 ５１Ａ 開口 ５２ 底面 ５３ 頂部 ６１ 溝 ７１ 角柱部 ７２ 頭部 ７３ テーパー面 ７４ 軸部 ７５ 雄ねじ部 １００，２００ レール締結装置 Ｈ ねじ込み孔 Ｒ レール Ｔ まくらぎ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 武二 神奈川県相模原市大野台７−26−11 (72)発明者 切敷 啓介 埼玉県大宮市東大成町１−525

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レールの底部を押えるレール押え金具、
   又は前記レールの底部側面に作用するレール横断方向へ
   の荷重を受ける横圧受け金具を有するとともに、金属弾
   性体を螺旋状に巻回して形成した締結バネと、前記締結
   バネの中心部を貫通する略円柱状の空洞内に装着可能な
   円筒部材と、締結ボルト及び締結ナットを有し、 前記レール押え金具又は前記横圧受け金具をまくらぎに
   直接的に又は間接的に弾性締結するとともに、前記締結
   バネの締結力を前記円筒部材の軸方向長さにより調整可
   能としたことを特徴とするレール締結装置。
2. 【請求項２】 平板部と、前記平板部の一側部から起立
   するとともにレールの底部側面に垂直に作用する横圧荷
   重を受ける起立部と、前記平板部の一側部の両端からレ
   ール横断方向に突出する一対の爪部を有する横圧受け金
   具と、 前記平板部をまくらぎに固定するまくらぎ固定手段と、 弾性材料からなり略平板状に形成され前記レールの底面
   に作用する垂直荷重を前記まくらぎに伝達する軌道パッ
   ドと、 前記レールを前記横圧受け金具に弾性的に締結する弾性
   締結手段を備え、 ２個の前記横圧受け金具を、各横圧受け金具の前記爪部
   が互いに対向するようにしてまくらぎ上に配置した場合
   に、各爪部の内方に形成される略矩形状凹部内に前記軌
   道パッドを収容するように構成したことを特徴とするレ
   ール締結装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のレール締結装置におい
   て、 前記弾性締結手段は、前記起立部の中間部に逆Ｔ字状に
   形成され肩部の天井面が曲面状をなすボルト挿入空間
   と、前記レールの底部を押えるレール押え金具と、締結
   バネと、軸部の一端から略カマボコ形状の腕部が逆Ｔ字
   状に突出形成された締結ボルトと、締結ナットを有し、 前記締結ボルトの腕部を前記ボルト挿入空間内に挿入
   し、前記腕部の略カマボコ形状面を前記ボルト挿入空間
   の天井面に当接させた場合に、前記締結ボルトが前記腕
   部の軸を中心として揺動可能なように構成したことを特
   徴とするレール締結装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のレール締結装置におい
   て、 前記締結バネは、金属弾性体を螺旋状に巻回して形成し
   たバネであることを特徴とするレール締結装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のレール締結装置におい
   て、 前記締結バネの中心部を貫通する略円柱状の空洞内に装
   着可能な円筒部材を有し、 前記レール押え金具を前記横圧受け金具に弾性的に締結
   する前記締結バネの締結力を前記円筒部材の軸方向長さ
   により調整可能としたことを特徴とするレール締結装
   置。
6. 【請求項６】 請求項２ないし請求項５のうちのいずれ
   か１項に記載のレール締結装置において、 前記まくらぎ固定手段は、前記レールの長手方向に並設
   された２本のねじくぎであることを特徴とするレール締
   結装置。
7. 【請求項７】 平板部と、前記平板部の一側部から起立
   する起立部と、前記平板部の一側部の両端からレール横
   断方向に突出する一対の爪部を有する横圧受け金具と、
   前記平板部をまくらぎに固定するまくらぎ固定手段と、
   弾性材料からなる軌道パッドと、レールを弾性的に締結
   する弾性締結手段を有するレール締結装置を用い、 ２個の前記横圧受け金具を、各横圧受け金具の前記爪部
   が互いに対向する状態でまくらぎ上に配置し、各爪部の
   内方に形成される略矩形状凹部内に前記軌道パッドを収
   容させるようにして敷設し、敷設された軌道パッド上に
   レールを敷設し、前記まくらぎ固定手段により前記横圧
   受け金具をまくらぎに固定し、前記レールを前記弾性締
   結手段により前記横圧受け金具に弾性的に締結し、前記
   レールの底面に作用する垂直荷重を前記軌道パッドによ
   り前記まくらぎに伝達させるとともに、前記レールの底
   部側面に作用する横圧荷重を前記起立部の側面によって
   受けさせるように構成したことを特徴とするレール締結
   方法。