JP5062894B2 - レール締結装置 - Google Patents

Description

この発明は、レールの上下方向及び左右方向の振動を抑えるように、このレールを支持する支持体にこのレールを締結するレール締結装置に関する。

従来のレール締結装置は、軌道スラブの上面とレールの底部下面との間に設置されるタイプレートと、このタイプレートの下面と軌道スラブの上面との間に挿入されるゴムパッドと、タイプレートの上面とレールの底部底面との間に挿入される軌道パッドと、レールの底部上面を押さえ付けて締結する締結ばねと、締結ばねを締め付ける締結ボルトと、締結ボルトと締結ばねとの間に挟み込まれる座金などを備えている（例えば、特許文献１参照）。

特開2001-81704号公報

鉄道では、レール面上の凹凸によってこのレールと車輪との間に相対的な変位が生じ、この変位によって車輪とレールとが振動して騒音が発生している。例えば、鉄道総研報告2006年１月号の「レール振動におけるレール支持機構の影響」には、衝撃加振用ハンマーによってレール頭部を上下方向及び左右方向に加振したときに、バラスト軌道、スラブ軌道及び連続支持バラスト軌道のそれぞれの場合について、レールに生じる振動加速度を測定した振動実験の結果が記載されている。この振動実験では、バラスト軌道、スラブ軌道及び連続支持バラスト軌道のいずれにおいても左右方向の振動は上下方向の振動に比べて無視できない大きさである。このように、従来のレール締結装置では、レールの底部上面を締結ばねの締結力によって押さえ付けているためレールの上下方向の振動を抑えることができるが、レールの腹部については締結ばねの締結力によって押さえ付けていないためレールの左右方向の振動を抑えることができない。その結果、従来のレール締結装置では、レール上を車両が走行するとこのレールに左右方向に大きな振動が発生し、この振動によってレール放射音が発生する問題点があった。

この発明の課題は、取り付けが簡単でありレールの左右方向の振動を抑えて騒音を低減させることができるレール締結装置を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図１及び図４に示すように、レール（Ｒ）の上下方向及び左右方向の振動を抑えるように、このレールを支持する支持体（Ｓ）にこのレールを締結するレール締結装置であって、前記レールの底部（Ｒ₂）と上下方向から密着するとともに、このレールの腹部（Ｒ₃）と左右方向から密着する密着部材（２）と、前記密着部材を前記支持体に着脱自在に取り付ける取付部材（３）と、前記レールの底部及び腹部に前記密着部材を押圧する押圧部材（４）とを備え、前記押圧部材は、前記レールの右側の底部及び腹部に前記密着部材を押圧する右側押圧部材（５Ｒ）と、前記レールの左側の底部及び腹部に前記密着部材を押圧する左側押圧部材（５Ｌ）と、前記右側押圧部材と前記左側押圧部材とを締結ボルト（６ａ）及び締結ナット（６ｂ）によって前記レールの底部の下方で締結する締結部材（６）とを備えることを特徴とするレール締結装置（１）である。

請求項２の発明は、図５及び図８に示すように、レール（Ｒ）の上下方向及び左右方向の振動を抑えるように、このレールを支持する支持体（Ｓ）にこのレールを締結するレール締結装置であって、前記レールの底部（Ｒ₂）と上下方向から密着するとともに、このレールの腹部（Ｒ₃）と左右方向から密着する密着部材（９）と、前記密着部材を前記支持体に着脱自在に取り付ける取付部材（１２）とを備え、前記密着部材は、前記レールの右側の底部及び腹部と密着する右側密着部材（１０Ｒ）と、前記レールの左側の底部及び腹部と密着する左側密着部材（１０Ｌ）と、前記レールの右側の底部及び腹部に右側密着部材を押圧し、前記レールの左側の底部及び腹部に前記左側密着部材を押圧するように、この右側密着部材とこの左側密着部材とを締結ボルト（１１ａ）及び締結ナット（１１ｂ）によって前記レールの底部の下方で締結する締結部材（１１）とを備えることを特徴とするレール締結装置（１）である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のレール締結装置において、前記密着部材は、前記レールの底部及び腹部を被覆するように、このレールの底部及び腹部と密着することを特徴とするレール締結装置である。

この発明によると、取り付けが簡単でありレールの左右方向の振動を抑えて騒音を低減させることができる。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係るレール締結装置の斜視図である。図２は、この発明の第１実施形態に係るレール締結装置の平面図である。図３は、図２のIII-III線で切断した状態を示す断面図である。図４は、図２のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。

図３及び図４示す車輪Ｗは、レールＲと回転接触する部材である。車輪Ｗは、レール頭部Ｒ₁の頭頂面Ｒ₁₁と接触して摩擦抵抗を受ける踏面Ｗ₁と、脱輪を防止するために車輪Ｗの外周部に連続して形成されたフランジ面Ｗ₂とを備えている。

図１〜図４に示すレールＲは、鉄道車両の車輪Ｗを支持し案内してこの鉄道車両を走行させる部材である。レールＲは、図３及び図４に示すように、レール頭部Ｒ₁と、レール底部（フランジ部）Ｒ₂と、レール腹部（ウェブ部）Ｒ₃などを備えている。レール頭部Ｒ₁は、鉄道車両の車輪Ｗと接触する部分であり、車輪Ｗを直接支持する頭頂面（頭部上面）Ｒ₁₁などを備えている。レール底部Ｒ₂は、支持体Ｓ上に設置されて取り付けられる部分であり、図３に示すようにレール締結装置１の密着部材２によって押さえ付けられる底部上面Ｒ₂₁と、支持体Ｓ上に設置される底部下面Ｒ₂₂と、レール底部Ｒ₂の左右の側面部分を構成する底部側面Ｒ₂₃などを備えている。レール腹部Ｒ₃は、レール頭部Ｒ₁とレール底部Ｒ₂とを繋ぐ部分であり、レール頭部Ｒ₁に作用する輪重及び横圧をレール底部Ｒ₂に伝達する。レール腹部Ｒ₃は、図３及び図４に示すように、レール締結装置１の密着部材２によって押さえ付けられる腹部側面Ｒ₃₁などを備えている。

図１〜図３に示す支持体（支承体）Ｓは、レールＲを支持する部材である。支持体Ｓは、図１に示すように、左右のレールＲを固定して軌間を正確に保持するまくらぎであり、レールＲから伝達される列車荷重を、このレールＲを支持する図示しない道床に分散させるために、レールＲと道床との間に設置されている。図１〜図３に示す支持体Ｓは、レールＲに対して直角に並べて敷設される横まくらぎ（一般区間で使用される並まくらぎ）であり、例えば緊張材として使用される鋼材（Prestressing Steel(PC))によってプレストレスが与えられたプレストレスコンクリート製まくらぎ（PCまくらぎ）である。支持体Ｓは、レールＲの長さ方向に所定の間隔をあけて配置されており、レールＲを離散的に支持している。支持体Ｓは、図３に示すように、凹状の段差部分に所定の傾斜角度で形成されたショルダ部Ｓ₁と、凹状の平坦部分に形成されたレール座面Ｓ₂とを備えている。

図１〜図４に示すレール締結装置１は、レールＲの上下方向及び左右方向の振動を抑えるように、このレールＲを支持体Ｓに締結する装置である。レール締結装置１は、支持体ＳにレールＲを直接締結する直結型レール締結装置であり、列車が通過する際に発生する振動を吸収する緩衝機能を有する。レール締結装置１は、図１、図３及び図４に示す密着部材２と、図１〜図３に示す取付部材３と、図１〜図４に示す押圧部材４と、図１、図２及び図４に示す締結部材６と、図３に示す軌道パッド７と、図１〜図３に示すばね受台８などを備えている。レール締結装置１は、図３に示すように、レール底部Ｒ₂の底部下面Ｒ₂₂と支持体Ｓのレール座面Ｓ₂との間に軌道パッド７などを挟み込み、密着部材２及び押圧部材４によってレールＲを支持体Ｓに一体化して締結するまくらぎ一体型の締結装置である。

図１、図３及び図４に示す密着部材２は、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と上下方向及び左右方向から密着する部材である。密着部材２は、図３及び図４に示すように、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃を被覆するように、これらのレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と密着する。密着部材２は、均一な厚さを有するばね鋼のような金属製の板状の部材を、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃の表面に沿った形状に折り曲げて形成した板ばねであり、押さえ金（ばねクリップ）として機能する。密着部材２の長さは、図１に示すように、支持体Ｓの両縁から両端部が突出するように、支持体Ｓの幅よりも長く形成されている。密着部材２は、断面形状が異なる複数の形式のレールＲに選択して装着可能なように、レールＲの断面形状に合わせて複数用意されている。密着部材２は、図１、図３及び図４に示すように、下側密着部２ａと、上側密着部２ｂ，２ｃと、屈曲部２ｄ，２ｅなどを備えている。密着部材２は、図３及び図４に示すように、通常の状態ではレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に沿った形状であるが、レールＲの交換時などには屈曲部２ｄ，２ｅを基部として上端部が左右に開きレールＲを着脱可能なように弾性変形する。

図１、図３及び図４に示す下側密着部２ａは、レール底部Ｒ₂の底部下面Ｒ₂₂と密着する部分である。上側密着部２ｂ，２ｃは、レール底部Ｒ₂の底部上面Ｒ₂₁及びレール腹部Ｒ₃の腹部側面Ｒ₃₁と密着する部分であり、底部上面Ｒ₂₁及び腹部側面Ｒ₃₁を弾性力によって押さえ付けている。屈曲部２ｄ，２ｅは、レール底部Ｒ₂の底部側面Ｒ₂₃から外側に突出して屈曲する部分である。屈曲部２ｄ，２ｅは、下側密着部２ａと上側密着部２ｂ，２ｃとが繋がる部分を略Ｕ字状に折り曲げて形成されており、底部側面Ｒ₂₃との間に隙間を形成している。屈曲部２ｄ，２ｅは、下側密着部２ａに対して上側密着部２ｂを弾性変形させて、底部上面Ｒ₂₁及び腹部側面Ｒ₃₁にこの上側密着部２ｂを密着させるばね部として機能する。屈曲部２ｄ，２ｅは、図３に示すように、貫通孔２ｆ，２ｇを備えており、この貫通孔２ｆ，２ｇはレールＲの長さ方向と直交する方向に伸びる長孔であり、屈曲部２ｄ，２ｅを貫通して上下に形成されている。

図１〜図３に示す取付部材３は、密着部材２を支持体Ｓに着脱自在に取り付ける部材である。取付部材３は、図１に示すように、屈曲部２ｄ，２ｅの長さ方向の中心にそれぞれ取り付けられており、図３に示すように埋込栓３ａと、締結ボルト３ｂと、締結ナット３ｃと、座金３ｄなどを備えている。埋込栓３ａは、締結ボルト３ｂを締結するために支持体Ｓに埋め込まれる部材である。埋込栓３ａは、密着部材２と支持体Ｓとを電気的に絶縁する不飽和ポリエステル樹脂製又はナイロン製の受け栓であり、支持体Ｓに形成された埋込用の穴に埋め込まれてこの支持体Ｓに装着されている。埋込栓３ａの内周部には、雌ねじ部が形成されている。締結ボルト３ｂは、密着部材２を支持体Ｓに固定する部材であり、締結ボルト３ｂの外周部には埋込栓３ａの雌ねじ部と噛み合う雄ねじ部が形成されている。締結ナット３ｃは、締結ボルト３ｂと噛み合う部材であり、締結ボルト３ｂに装着されて密着部材２を支持体Ｓに押し付けて締結する。座金３ｄは、密着部材２の屈曲部２ｄ，２ｅと締結ナット３ｃとの間に挟み込まれる部材である。

図１〜図４に示す押圧部材４は、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に密着部材２を押圧する部材である。押圧部材４は、レールＲに密着部材２を左右から押し付けるように、レールＲとの間で密着部材２を挟み込む。押圧部材４は、図１〜図４に示す右側押圧部材５Ｒと、左側押圧部材５Ｌと、図１、図２及び図４に示す締結部材６などを備えている。押圧部材４は、締結部材６を締め付けることによって密着部材２に装着され、締結部材６を緩めることによって密着部材２から取り外される。

図１〜図４に示す右側押圧部材５Ｒは、右側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に密着部材２を押圧する部材であり、左側押圧部材５Ｌは左側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に密着部材２を押圧する部材である。右側押圧部材５Ｒは、図３及び図４に示すように、密着部材２の右半分の外側表面を被覆するように密着しており、レールＲの右半分の底部上面Ｒ₂₁、底部下面Ｒ₂₂及び腹部側面Ｒ₃₁に密着部材２の右半分の内側表面を押し付ける。一方、左側押圧部材５Ｌは、密着部材２の左半分の外側表面を被覆するように密着しており、レールＲの左半分の底部上面Ｒ₂₁、底部下面Ｒ₂₂及び腹部側面Ｒ₃₁に密着部材２の左半分の内側表面を押し付ける。右側押圧部材５Ｒ及び左側押圧部材５Ｌは、図４に示すように、密着部材２の外側表面に沿った形状に形成されており、密着部材２よりも剛性の高い金属製の部材である。右側押圧部材５Ｒ及び左側押圧部材５Ｌの上部は、均一な厚さを有する厚板状に形成されており、右側押圧部材５Ｒ及び左側押圧部材５Ｌの下部はブロック状に形成されている。右側押圧部材５Ｒ及び左側押圧部材５Ｌは、図４に示すように、密着部材２に装着して締結部材６を締め付けたときに、密着部材２の内側表面とレールＲの表面とが十分な密着力で接触するように、密着部材２の屈曲部２ｄ，２ｅの外側との間に僅かに間隙を形成している。右側押圧部材５Ｒ及び左側押圧部材５Ｌの長さは、図１に示すように、密着部材２と同様に、支持体Ｓの両縁から両端部が突出するように、支持体Ｓの幅よりも長く形成されている。右側押圧部材５Ｒ及び左側押圧部材５Ｌは、密着部材２と同様に、断面形状が異なる複数の形式のレールＲに選択して装着可能なように、レールＲの断面形状に合わせて複数用意されている。右側押圧部材５Ｒ及び左側押圧部材５Ｌは、図１及び図４に示す下側押圧部５ａと、上側押圧部５ｂと、図１〜図３に示す切欠部５ｃと、図４に示す挿入部５ｄなどを備えている。右側押圧部材５Ｒ及び左側押圧部材５Ｌは、図３及び図４に示すように、いずれも左右対称の同一構造であり、以下では右側押圧部材５Ｒ側の部分を中心に説明する。

図４に示す下側押圧部５ａは、密着部材２の下側密着部２ａをレール底部Ｒ₂に押圧する部分である。下側押圧部５ａは、図１及び図２に示すように、密着部材２に装着された状態では、支持体Ｓの両縁部の外側に位置するように上側押圧部５ｂの両端下部に形成されている。図３及び図４に示す上側押圧部５ｂは、密着部材２の上側密着部２ｂをレール底部Ｒ₂の底部上面Ｒ₂₁及びレール腹部Ｒ₃の腹部側面Ｒ₃₁に押圧する部分である。上側押圧部５ｂは、図４に示すように、密着部材２の上側密着部２ｂよりも厚く形成され、かつ、下側押圧部５ａよりも薄く形成されている。上側押圧部５ｂは、密着部材２に装着された状態では下側押圧部５ａ側を固定端として撓む板ばねとして機能し、密着部材２を押圧することによって僅かに弾性変形する。図１〜図３に示す切欠部５ｃは、取付部材３と押圧部材４とが干渉するのを防ぐ部分である。切欠部５ｃは、取付部材３の締結ナット３ｃ及び座金３ｄを避けるように、上側押圧部５ｂの長さ方向の中央部に形成されている。図４に示す挿入部５ｄは、締結部材６を挿入する部分である。挿入部５ｄは、下側押圧部５ａを貫通する貫通孔であり、締結部材６の締結ボルト６ａが貫通するようにこの締結ボルト６ａの外径よりも内径が大きく形成されている。

図１及び図４に示す締結部材６は、右側押圧部材５Ｒと左側押圧部材５Ｌとを締結する部材である。締結部材６は、レールＲと押圧部材４との間の密着部材２を挟み込むように、右側押圧部材５Ｒと左側押圧部材５Ｌとを締め付ける。締結部材６は、図４に示すように、締結ボルト６ａと、締結ナット６ｂと、座金６ｃなどを備えている。締結ボルト６ａは、密着部材２に押圧部材４を着脱自在に固定する部材であり、締結ボルト６ａの外周面には雄ねじ部が形成されている。締結ナット６ｂは、締結ボルト６ａと噛み合う部材であり、締結ボルト６ａに装着されてこの締結ボルト６ａの雄ねじ部とかみ合う雌ねじ部が形成されている。座金６ｃは、押圧部材４と締結ナット６ｂとの間に挟み込まれる部材である。

図３に示す軌道パッド７は、レールＲと支持体Ｓとの間に挿入する部材である。軌道パッド７は、列車が通過する際に発生する衝撃荷重を緩和するとともに、レールＲが長手方向に移動するふく進に対する抵抗力を確保するために、レール底部Ｒ₂の底部下面Ｒ₂₂と支持体Ｓのレール座面Ｓ₂との間に挟み込まれる加硫ゴム製又はウレタン製の板状の弾性体である。軌道パッド７には、例えば、底部下面Ｒ₂₂と接触する側の表面に鋼板が接着され固定されている。軌道パッド７は、支持体Ｓの表面を保護し電気的に絶縁する機能を有する。

図１〜図３に示すばね受台８は、密着部材２を支持する部材である。ばね受台８は、図３に示すように、支持体Ｓのショルダ部Ｓ₁と密着部材２の屈曲部２ｄ，２ｅとの間に挿入されており、レールＲと支持体Ｓとを電気的に絶縁するプラスチック製のくさび状の部材である。ばね受台８は、密着部材２の屈曲部２ｄ，２ｅと密着してこの密着部材２を支持し、列車が通過する際にレールＲの左右方向に発生する横圧をショルダ部Ｓ₁に伝達させる。ばね受台８は、ショルダ部Ｓ₁と屈曲部２ｄ，２ｅとの間に挿入されたときに、この挿入量を調節することによってレールＲの左右方向の位置を調節する。

次に、この発明の第１実施形態に係るレール締結装置の作用を説明する。
レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と密着部材２が密着した状態でこの密着部材２が取付部材３によって支持体Ｓに取り付けられると、レールＲが支持体Ｓに強固に固定される。その結果、レールＲ上を車輪Ｗが通過したときにレールＲの上下方向及び左右方向の振動が抑えられて、このレールＲから発生する転動騒音が低減する。また、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に密着部材２を押圧部材４が押し付けた状態で、締結部材６によって密着部材２に押圧部材４が固定される。その結果、密着部材２と押圧部材４とが一体となってレールＲに固定されてレールＲの重量が増加し、レールＲの上下方向及び左右方向の振動が抑えられる。

次に、この発明の第１実施形態に係るレール締結装置の取付方法を説明する。
例えば、図３に示すように、支持体Ｓのレール座面Ｓ₂と密着部材２の下側密着部２ａとの間に軌道パッド７が挟み込まれて、支持体Ｓに密着部材２を取付部材３によって取り付けた状態で、この支持体Ｓが現場に設置される。先ず、取付部材３の締結ナット３ｃを緩めて、密着部材２の上側密着部２ｂ，２ｃの上端部を左右に広げて、上側密着部２ｂと上側密着部２ｃとの間にレールＲを挿入し、下側密着部２ａの上面にレール底部Ｒ₂の底部下面Ｒ₂₂を設置する。次に、締結ナット３ｃを締めて密着部材２の屈曲部２ｄ，２ｅを押し付けて、底部上面Ｒ₂₁及び腹部側面Ｒ₃₁に上側密着部２ｂ，２ｃを密着させて、レールＲに密着部材２を装着する。次に、図１に示す右側押圧部材５Ｒと左側押圧部材５ＬとをそれぞれレールＲの左右から密着部材２を挟み込むように装着し、締結ボルト６ａを挿入部５ｄに挿入して締結ナット６ｂを締めて、押圧部材４を密着部材２に装着する。その結果、レール締結装置１によってレールＲが支持体Ｓに締結される。

この発明の第１実施形態に係るレール締結装置は、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と上下方向及び左右方向から密着部材２が密着し、この密着部材２を支持体Ｓに取付部材３が着脱自在に取り付ける。このため、レールＲが上下方向及び左右方向から締結されて、レールＲと支持体Ｓとを強固に一体化することができる。その結果、レールＲ上を車両が走行するときに発生するレールＲの上下方向及び左右方向の振動が抑えられて、この振動によって発生する転動騒音を低減することができる。

(2) この第１実施形態では、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に密着部材２を押圧部材４が押圧する。このため、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に密着部材２が強固に密着して両者が一体となり、レールＲの上下方向及び左右方向の振動を抑えることができる。

(3) この第１実施形態では、右側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に密着部材２を右側押圧部材５Ｒが押圧し、左側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に密着部材２を左側押圧部材５Ｌが押圧し、この右側押圧部材５Ｒとこの左側押圧部材５Ｌとを締結部材６が締結する。このため、押圧部材４が右側押圧部材５Ｒと左側押圧部材５Ｌとの分割構造になり密着部材２への着脱作業を容易に実施することができる。

(4) この第１実施形態では、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃を被覆するように、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と密着部材２が密着する。このため、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃の表面に密着部材２が広範囲で密着し、レールＲの上下方向及び左右方向の振動を抑えることができる。

（第２実施形態）
図５は、この発明の第２実施形態に係るレール締結装置の斜視図である。図６は、この発明の第２実施形態に係るレール締結装置の平面図である。図７は、図６のVII-VII線で切断した状態を示す断面図である。図８は、図６のVIII-VIII線で切断した状態を示す断面図である。以下では、図１〜図４に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。

図５〜図８に示すレール締結装置１は、図７に示す軌道パッド７と、図５〜図７に示すばね受台８と、図５〜図８に示す密着部材９と、取付部材１２などを備えている。図５〜図８に示す密着部材９は、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と上下方向及び左右方向から密着する部材である。密着部材９は、図５及び図８に示すように、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃を被覆するように、これらのレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と密着する。密着部材９は、図５〜図８に示す右側密着部材１０Ｒと、左側密着部材１０Ｌと、図５、図６及び図８に示す締結部材１１などを備えている。密着部材９は、締結部材１１を締め付けることによってレールＲに装着され、締結部材１１を緩めることによってレールＲから取り外される。

図５、図６及び図８に示す右側密着部材１０Ｒは、右側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と密着する部材であり、左側密着部材１０Ｌは左側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と密着する部材である。右側密着部材１０Ｒは、レールＲの右半分の表面を被覆するように密着しており、レールＲの右半分の底部上面Ｒ₂₁、底部下面Ｒ₂₂及び腹部側面Ｒ₃₁に押し付けられる。一方、左側密着部材１０Ｌは、レールＲの左半分の表面を被覆するように密着しており、レールＲの左半分の底部上面Ｒ₂₁、底部下面Ｒ₂₂及び腹部側面Ｒ₃₁に押し付けられる。右側密着部材１０Ｒ及び左側密着部材１０Ｌは、図５及び図８に示すように、レールＲの表面に沿った形状に形成されており、図１〜図４に示す密着部材２よりも厚い金属製の部材である。右側密着部材１０Ｒ及び左側密着部材１０Ｌの上部は、厚板状に形成されており、右側密着部材１０Ｒ及び左側密着部材１０Ｌの下部はブロック状に形成されている。右側密着部材１０Ｒ及び左側密着部材１０Ｌは、図８に示すように、レールＲに装着して締結部材１１を締め付けたときに、レールＲの表面と十分な密着力で接触するように、レールＲの底部側面Ｒ₂₃の外側との間に僅かに間隙を形成している。密着部材９の長さは、図５に示すように、支持体Ｓの両縁から両端部が突出するように、支持体Ｓの幅よりも長く形成されている。密着部材９は、断面形状が異なる複数の形式のレールＲに選択して装着可能なように、レールＲの断面形状に合わせて複数用意されている。右側密着部材１０Ｒ及び左側密着部材１０Ｌは、図５及び図８に示す下側密着部１０ａと、図５〜図８に示す上側密着部１０ｂと、図５〜図７に示す切欠部１０ｃと、図８に示す挿入部１０ｄと、図５、図６及び図８に示す押さえ部１０ｅなどを備えている。右側密着部材１０Ｒ及び左側密着部材１０Ｌは、いずれも左右対称の同一構造であり、以下では右側密着部材１０Ｒ側の部分を中心に説明する。

図５及び図８に示す下側密着部１０ａは、レール底部Ｒ₂の底部下面Ｒ₂₂と密着する部分であり、図１及び図４に示す下側押圧部５ａと略同一構造である。図５及び図８に示す上側密着部１０ｂは、レール底部Ｒ₂の底部上面Ｒ₂₁及びレール腹部Ｒ₃の腹部側面Ｒ₃₁と密着する部分であり、図１及び図４に示す上側押圧部５ｂと略同一構造であるが、図８に示すように上側密着部１０ｂの表面は平坦な水平面とこの水平面と直交する平坦な垂直面とによって段状に形成されている。図５〜図７に示す切欠部１０ｃは、取付部材１２と密着部材９とが干渉するのを防ぐ部分である。切欠部１０ｃは、図５及び図６に示すように、取付部材１２の押圧部材１２ａを避けるように、上側密着部１０ｂの長さ方向の中央部に形成されている。図８に示す挿入部１０ｄは、締結部材１１を挿入する部分である。挿入部１０ｄは、図８に示すように、下側密着部１０ａを貫通する貫通孔であり、締結部材１１の締結ボルト１１ａが貫通するようにこの締結ボルト１１ａの外径よりも内径が大きく形成されている。図５、図６及び図８に示す押さえ部１０ｅは、取付部材１２の押圧部１２ｆ，１２ｇによって押え付けられる部分である。押さえ部１０ｅは、図５及び図８に示すように、上側密着部１０ｂの表面に形成された水平な平面である。

図５、図６及び図８に示す締結部材１１は、右側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に右側密着部材１０Ｒを押圧し、左側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に左側密着部材１０Ｌを押圧するように、この右側密着部材１０Ｒとこの左側密着部材１０Ｌとを締結する部材である。締結部材１１は、右側密着部材１０Ｒ及び左側密着部材１０ＬとレールＲとが密着するように、右側密着部材１０Ｒと左側密着部材１０Ｌとを締め付ける。締結部材１１は、図８に示すように、締結ボルト１１ａと、締結ナット１１ｂと、座金１１ｃなどを備えている。締結ボルト１１ａは、レールＲに密着部材９を着脱自在に固定する部材であり、締結ボルト１１ａの外周面には雄ねじ部が形成されている。締結ナット１１ｂは、締結ボルト１１ａと噛み合う部材であり、締結ボルト１１ａに装着されてこの締結ボルト１１ａの雄ねじ部とかみ合う雌ねじ部が形成されている。座金１１ｃは、密着部材９と締結ナット１１ｂとの間に挟み込まれる部材である。

図５〜図８に示す取付部材１２は、密着部材９を支持体Ｓに着脱自在に取り付ける部材である。取付部材１２は、図５〜図８に示す押圧部材１２ａと、図８に示す埋込栓１２ｂと、締結ボルト１２ｃと、締結ナット１２ｄと、座金１２ｅなどを備えている。取付部材１２は、図５及び図６に示すように、右側密着部材１０Ｒ及び左側密着部材１０Ｌの両端部の押さえ部１０ｅに押圧部材１２ａの両端部が跨るように、右側密着部材１０Ｒ及び左側密着部材１０Ｌにそれぞれ取り付けられている。

図５〜図８に示す押圧部材１２ａは、レール底部Ｒ₂の底部上面Ｒ₂₁を押圧するとともに、右側密着部材１０Ｒ及び左側密着部材１０Ｌの押さえ部１０ｅを押圧する部材である。押圧部材１２ａは、図５に示すように、均一の厚さを有するばね鋼のような金属製の板状の部材を略Ｕ字状に折り曲げて形成した板ばねであり、押さえ金（ばねクリップ）として機能する。押圧部材１２ａの長さは、図５に示すように、支持体Ｓの両縁から両端部が突出するように、支持体Ｓの幅よりも長く形成されている。押圧部材１２ａは、図５及び図６に示す押圧部１２ｆ，１２ｇと、図７に示す押圧部１２ｈなどを備えている。図５及び図６に示す押圧部１２ｆ，１２ｇは、右側密着部材１０Ｒ及び左側密着部材１０Ｌの押さえ部１０ｅを押圧する部分であり、押圧部材１２ａの長さ方向の両端部に形成されている。押圧部１２ｆ，１２ｇは、図８に示すように、押さえ部１０ｅと接触する側の表面がこの押さえ部１０ｅと密着するように平坦な水平面に形成されている。押圧部１２ｆ，１２ｇは、図７に示すショルダ部Ｓ₁と押圧部材１２ａとの間のばね受台８の挿入量を調節して、レールＲの左右方向の位置を調節するときに、図８に示す押さえ部１０ｅに対してスライド可能である。押圧部１２ｆ，１２ｇは、押さえ部１０ｅを押圧することによってこの押さえ部１０ｅが上下方向及び水平方向に移動するのを規制する。図７に示す押圧部１２ｈは、レール底部Ｒ₂の底部上面Ｒ₂₁を押圧する部分であり、押圧部材１２ａの長さ方向の中央部に形成されている。押圧部１２ｈは、図７に示すように、底部上面Ｒ₂₁と接触する側の縁部がこの底部上面Ｒ₂₁と密着するように湾曲面に形成されている。押圧部１２ｈは、底部上面Ｒ₂₁を押圧することによってレールＲが上下方向に移動するのを規制する。押圧部１２ｈは、底部上面Ｒ₂₁と接触する側とは反対側の縁部をばね受台８によって支持されている。押圧部１２ｈは、貫通孔１２ｉを備えており、この貫通孔１２ｉはレールＲの長さ方向と直交する方向に伸びる長孔であり、押圧部材１２ａの押圧部１２ｈを貫通して形成されている。

図７に示す埋込栓１２ｂは、締結ボルト１２ｃを締結するために支持体Ｓに埋め込まれる部材である。埋込栓１２ｂは、押圧部材１２ａと支持体Ｓとを電気的に絶縁する不飽和ポリエステル樹脂製又はナイロン製の受け栓であり、支持体Ｓに形成された埋込用の穴に埋め込まれてこの支持体Ｓに装着されている。埋込栓１２ｂの内周部には、雌ねじ部が形成されている。図５〜図７に示す締結ボルト１２ｃは、押圧部材１２ａを支持体Ｓに固定する部材であり、締結ボルト１２ｃの外周部には埋込栓１２ｂの雌ねじ部と噛み合う雄ねじ部が形成されている。締結ナット１２ｄは、締結ボルト１２ｃと噛み合う部材であり、締結ボルト１２ｃに装着されて押圧部材１２ａを支持体Ｓに押し付けて締結する。座金１２ｅは、押圧部材１２ａの押圧部１２ｈと締結ナット１２ｄとの間に挟み込まれる部材である。

次に、この発明の第２実施形態に係るレール締結装置の作用を説明する。
レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と密着部材９が密着した状態でこの密着部材９が取付部材１２によって支持体Ｓに取り付けられると、レールＲが支持体Ｓに強固に固定される。その結果、レールＲ上を車輪Ｗが通過したときにレールＲの上下方向及び左右方向の振動が抑えられて、このレールＲから発生する転動騒音が低減する。また、レール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に密着部材９が押し付けられた状態で、締結部材１１によってレールＲに密着部材９が固定される。その結果、密着部材９が一体となってレールＲに固定されてレールＲの重量が増加し、レールＲの上下方向及び左右方向の振動が抑えられる。

次に、この発明の第２実施形態に係るレール締結装置の取付方法を説明する。
先ず、図７に示すように、支持体Ｓのレール座面Ｓ₂上にレール底部Ｒ₂の底部下面Ｒ₂₂を設置する。次に、図５に示す右側密着部材１０Ｒと左側密着部材１０ＬとをそれぞれレールＲの左右から装着し、図８に示す締結ボルト１１ａを挿入部１０ｄに挿入して締結ナット１１ｂを締め付けて、密着部材９をレールＲに装着する。次に、図５及び図６に示すように、押圧部材１２ａの押圧部１２ｆ，１２ｇを密着部材９の押さえ部１０ｅに接触させて、図７に示す押圧部１２ｈの貫通孔１２ｉに取付部材１２の締結ボルト１２ｃを挿入し、締結ナット１２ｄを締め付けて取付部材１２によって支持体Ｓに密着部材９を装着する。その結果、レール締結装置１によってレールＲが支持体Ｓに締結される。

この発明の第２実施形態に係るレール締結装置は、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第２実施形態では、右側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と右側密着部材１０Ｒが密着し、左側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃と左側密着部材１０Ｌが密着し、右側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に右側密着部材１０Ｒを押圧し、左側のレール底部Ｒ₂及びレール腹部Ｒ₃に左側密着部材１０Ｌを押圧するように、この右側密着部材１０Ｒとこの左側密着部材１０Ｌとを締結部材１１が締結する。このため、密着部材９が右側密着部材１０Ｒと左側密着部材１０Ｌとの分割構造になりレールＲへの着脱作業を容易に実施することができる。また、第１実施形態では、図１に示すように、密着部材２及び押圧部材４をレールＲに重ねて装着しているが、この第２実施形態では密着部材９のみをレールＲに装着すれば足りる。このため、レール締結装置１を構成する部品数が少なくなって、作業時間をより一層短縮化することができる。

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
例えば、この実施形態では、バラストによって構成された有道床軌道を例に挙げて説明したが、橋梁上に敷設された軌道などについてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、支持体Ｓがまくらぎである場合を例に挙げて説明したが、まくらぎ以外の支持体Ｓについてもこの発明を適用することができる。例えば、左右のレールＲをそれぞれ支持するプレストレスコンクリート構造（PRC構造）の縦梁を鋼管製の継材によって連結する梯子状のラダーまくらぎ、又は矩形平板状のプレキャストのコンクリート版（スラブ版）によって構成されて道床とまくらぎとを一体化させた省力化軌道の一種である軌道スラブなどの支持体についてもこの発明を適用することができる。この場合には、ラダーまくらぎや軌道スラブのほうがまくらぎに比べて重量が重いため、上下方向及び左右方向の振動をより一層抑えることができる。

この発明の第１実施形態に係るレール締結装置の斜視図である。 この発明の第１実施形態に係るレール締結装置の平面図である。 図２のIII-III線で切断した状態を示す断面図である。 図２のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。 この発明の第２実施形態に係るレール締結装置の斜視図である。 この発明の第２実施形態に係るレール締結装置の平面図である。 図６のVII-VII線で切断した状態を示す断面図である。 図６のVIII-VIII線で切断した状態を示す断面図である。

符号の説明

１ レール締結装置
２ 密着部材
２ａ 下側密着部
２ｂ，２ｃ 上側密着部
３ 取付部材
３ｂ 締結ボルト
３ｃ 締結ナット
４ 押圧部材
５Ｒ 右側押圧部材
５Ｌ 左側押圧部材
５ａ 下側押圧部
５ｂ 上側押圧部
６ 締結部材
６ａ 締結ボルト
６ｂ 締結ナット
７ 軌道パッド
８ ばね受台
９ 密着部材
１０Ｒ 右側密着部材
１０Ｌ 左側密着部材
１０ａ 下側密着部
１０ｂ 上側密着部
１０ｅ 押さえ部
１１ 締結部材
１１ａ 締結ボルト
１１ｂ 締結ナット
１２ 取付部材
１２ａ 押圧部材
１２ｃ 締結ボルト
１２ｄ 締結ナット
Ｗ 車輪
Ｒ レール
Ｒ₁ レール頭部
Ｒ₂ レール底部
Ｒ₃ レール腹部
Ｒ₂₁ 底部上面
Ｒ₂₂ 底部下面
Ｒ₃₁ 腹部側面
Ｓ 支持体

Claims (3)

1. レールの上下方向及び左右方向の振動を抑えるように、このレールを支持する支持体にこのレールを締結するレール締結装置であって、
   前記レールの底部と上下方向から密着するとともに、このレールの腹部と左右方向から密着する密着部材と、
   前記密着部材を前記支持体に着脱自在に取り付ける取付部材と、
   前記レールの底部及び腹部に前記密着部材を押圧する押圧部材とを備えること、
   前記押圧部材は、
   前記レールの右側の底部及び腹部に前記密着部材を押圧する右側押圧部材と、
   前記レールの左側の底部及び腹部に前記密着部材を押圧する左側押圧部材と、
   前記右側押圧部材と前記左側押圧部材とを締結ボルト及び締結ナットによって前記レールの底部の下方で締結する締結部材とを備えること、
   を特徴とするレール締結装置。
2. レールの上下方向及び左右方向の振動を抑えるように、このレールを支持する支持体にこのレールを締結するレール締結装置であって、
   前記レールの底部と上下方向から密着するとともに、このレールの腹部と左右方向から密着する密着部材と、
   前記密着部材を前記支持体に着脱自在に取り付ける取付部材とを備え、
   前記密着部材は、
   前記レールの右側の底部及び腹部と密着する右側密着部材と、
   前記レールの左側の底部及び腹部と密着する左側密着部材と、
   前記レールの右側の底部及び腹部に右側密着部材を押圧し、前記レールの左側の底部及び腹部に前記左側密着部材を押圧するように、この右側密着部材とこの左側密着部材とを締結ボルト及び締結ナットによって前記レールの底部の下方で締結する締結部材とを備えること、
   を特徴とするレール締結装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のレール締結装置において、
   前記密着部材は、前記レールの底部及び腹部を被覆するように、このレールの底部及び腹部と密着すること、
   を特徴とするレール締結装置。

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