JPS60242201A - 鉄道用スタブスイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は鉄道用スタブスイッチまたはバットスイッチ、
特に、移動レールの端部が、分割スイッチの構造とは対
照的に、実質的に切頭角錐であって、先端が鋭く尖った
、または先細りとなったスタブスイッチに関する。更に
詳細には、本発明は従来の分割スイッチが遭遇した、集
積した雪、砂または泥等の問題を解決するあらゆる天候
に適用で′キる新規なスタブスイッチに関する。

従来の技術 従来知られているスタブスイッチにおいて、スイッチレ
ールの長手は該スイッチの進入側または先行側と該スイ
ッチの走出側または背向側との間に可動的に設置されて
おシ、このスイッチレールは連続した固定レールを形成
し、かつ進入側上の主固定レールを選択により、背向側
上の主固定レール、−または背向側上の分岐固定レール
のいずれかに連結している。

背向主レールと背向分岐レール間のスイッチレールの移
動方法は色々ある。例えば、カナダ特許第８７，９７２
，１２５，０２２および３０３，１３８は軌間枠とスイ
ッチレールの長手に沿って連続的に配設した複数の相互
連結カム発動機の使用について説明している。それによ
れば、スイッチレール各々が段階的に増加する動程を有
していて、スイッチの進入端に固定されたスイッチレー
ルの比較的長い長手が制御されたカーブで屈曲し、それ
によって、スイッチの背向端が主レール位置から分岐レ
ール位置へ移動できるようになっている。

１９００年代の初期において、鉄道速度および軸負荷が
増すにつれて、スタブスイッチは一般的に無視され、使
用されなくなシ、よシ重い列車による重い応力およびひ
ずみに容易に耐えることのできる分割スイッチに全面的
に置き換えられた。更に、シャープなフランジの付いた
車輪がレールをすることは困難になった。レールが暑い
天候下で膨張するにつれて、レール端間の隙間は減少し
、結合状態にさえなった。寒い天候下では、レールは収
縮し、レール端間の隙間は実質的に増大し、そのように
して、傾斜、摩滅の問題を倍増させた。

これらの問題に鑑み、スタブスイッチは分割スイッチに
取って代し遼たが、長年の経験は分割スイッチが様々な
深刻な欠点を持っていることを明らかにした。深い雪は
分割スイッチを詰まらせ、その結果、事前に掃除を′し
なければ、分割スイッチは作動しない。砂漠条件下では
、吹きつける砂が、同様に、分割スイッチを詰まらせ、
砂を排除しなければ作動しない。それをおこたるとスイ
ッチまたは発動機構をねじ曲げたり、つぶしたシする結
果となシ、まだ、スイッチの適正な開閉を不可能にする
。部品の多くは機械販売店では容易に見られない特別の
製造装置を必要とするために分割スイッチの価格は非常
に高く、しかも先細りのレールに使用される材料量が極
めて少な−く、かつ比較的弱く歪みやすいので分割スイ
ッチの寿命は相対的に短かい。これに対し、スタブスイ
ッチは、分割スイッチよシも有効寿命が長く、全般に製
造コストが安く、雪、氷または砂により詰まるといった
弊害がないという利点を有する。

従りて、従来のスタブスイッチの欠点を解消し、しかも
現在使用されている分割スイッチの欠点を除去する改良
されたスタブスイッチに対するニーズが高い。

従って、本発明テは、天候の変化によるレールの軸張力
または圧縮力がスイッチレールおよび固定レールの両者
に連結された揺れアーム手段によってスイッチから伝達
されるようになっておシ、それによって高価なスイッチ
の伸縮継手を使用する必要のない改良されたスタブスイ
ッチを提供することを目的とする。

２組のレールの突合せ端が連動ポイントすべり鉄で終り
ておシ、そのために突合せ端をスイッチの一定位置で鉛
直および横に重ね合わせてレール端の傾斜を減少し、か
つ進入側レールから負荷という障害が加わる背向側レー
ルに信号を送ることができる改良されたスタブスイッチ
を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によるスタブスイッ
チは、 ０）一対の固定された長手方向に延びる平行な、離間し
た直通レール、 （ロ）　一対の固定された長手方向に延びる平行な、離
間した分岐レール、 （ハ）該長手方向に延びる直通レールと軸整列している
第１位置と猷長手方向に延びる分岐レールと軸整列して
いる第２位置との間の、一対の長手方向に延びる平行で
離間した、その一端で可動するスイッチレール、 に）該各スイッチレールの両側上の、選択された取付は
ポイントから該直角レールおよび分岐レールのそれぞれ
の両側上の選択された取付はポイントへ延び、それによ
って、レールの軸張力および圧縮力をスイッチから伝達
する一対の揺れアーム、を含むことを特徴とするもので
ある。

本発明の好ましい態様として、上記スタブスイッチにお
いて、組立鋳造部がスタブスイッチに溶接され、この組
立鋳造部には上記揺れアームの各端部が軸支されておシ
、かつ、上記各スイッチレール上の該鋳造部から古手段
が長手方向に突出し、上記各固定レール上の該鋳造部内
には補助スロットが設けられていて、該スイッチレール
が上記第１位置と第２位置間を移動するに従って該古手
段を受けるように調整されていて、それによって該固定
スＬ／？−ｙ）Ｌ７”および該スイッチレール間で鉛直
の重ね合わせを可能になっている。

実施例と作用 以下、本発明の実施態様を示す図面に基づいて本発明を
更に詳細に説明する。

第１図の平面図は接触点３で可動スイッチレール２に溶
接された基本レール１を示す。可動スイッチレール２は
ほぼ５５フイー）（ｉ６．８ｍ）の長さである。これら
の可動スイッチレールはそれらに軸支された軌間棒４に
よって一定軌間に保たれている。

上記スイッチレールの移動は複数のクランク５によって
制御され、これらのクランクは連結棒６によって該スイ
ッチレールに連結されている。クランク５は回転式油圧
発動機７によって作動するようになっている。これらの
発動機は同期連結棒８によって平行に機械的に連結され
ている、クランク５の動作距離はスイッチレールのポイ
ント９で最高になる。左側に続くクランクの動程は連続
的に縮少し、接触点３で、理論的にＯになるようになり
ているＪべてのクランクが１９００の弧を移動して、ス
タブスイッチを分岐位置または直通位置ヘセットし、か
つオーバーセンタ（ｏｖｅｒ−ｃａｎｔｒｓ）鎖錠装置
を形成する。従って、クランクの動作距離が直通形状ま
たは分岐方向のいずれかの状態でスイッチレールの水平
整列を形成する。

直通固定レールは１０で示されている。分岐固定レール
は１１で示されている。これらの固定レールは、それぞ
れ１２および１３で基本レールに溶接されている。温度
変化による軸方向へのレール引張力または圧縮力は揺れ
アーム１４によってスイッチポイントから伝達される。

これらのアームは、スイッチレールおよび固定レール内
にある鋳造部から、それぞれ突出するブラケット１５に
連結されている。スイッチポイントの轍叉側上のブラケ
ット１５の向こうにある軌道部品および軌道模様は標準
Ａ２０の分岐と同じである。

揺れアーム１４の瞬間中心はスイッチポイントの左へあ
る距離寄る。そのために、移動に際して、揺れアームは
スイッチポイントの左へ約２７フイー　）　（８，２ｍ
　）寄った中心をもつ円弧に＃丘ぼ等しくなる。このよ
うな揺れアームの機能が高価なスイッチの伸縮継手を不
要にする。

第１図の油圧発動機７において、クランク５はラックと
かみ合うピニオンによって作動する。これらのラックは
シリンダ内で作動する油圧ピストンに順次連結される。

スタブスイッチはシリンダ内の油圧液を圧縮することに
よって作動し、動作停止部は該シリンダ端のキャゾの内
面部と連絡するぎストンによって作動する。ラックとビ
ニオンのくぼみは、また、油で満されておシ、そのため
にこれらの臨界動作部と停止部は油中に浸漬されて自然
力から保護されている。

上記から、クランク５が１９００離れた２つの先端位置
を有することは明らかであるが、このために車輛の通過
によって連結棒８にかかる横圧縮力はピストンを付勢し
て、すでにその運動を制限している停止部に強力な力で
接触させることになる。

クランク５の他の先端位置に対しても同様である。

従って、この機構は、外力がシステムを逆駆動できない
という意味で性質上自己鎖錠する。

上記スイッチレールと上記固定レールのポイントで、２
セツトの該レール２，１０および１１の突合せ端は第３
図に示されているように連動するポイントすべり鉄１６
．１７で終っている。この連動は横方向に摺動するポイ
ントすベシ鉄１７内のスロットとかみ合う舌手段１８に
よって行なわれる。これらの舌手段１８はスイッチレー
ルと基本レールとの間の鉛直ｔ；重々シ合ｔＩＶ　ｆ　
鮭５’ｐ　ｆ−る。

いる。直通レールもしくは分岐レールのいずれかの位置
における横方向の重なシ合いはポイントすベシ鉄内の対
応する孔に錠ピン２０を挿入させる油圧シリンダ１９に
よって行なわれる。このようにして、スイッチレールは
スイッチのどちらかの位置で固定レールと重なシ合って
鎖錠される。

上記レールの一インドで、レールの突合せ端は湾曲した
支持板２１２によって挾まれた弾性スプリングクッショ
ン片持梁２１上に支持される。これによってポイントは
弾性クッションで支持されることになる。ポイントクッ
ションの他の設計態様は第４図に示されている。

運転に際して、スタブスイッチは電気作動バルブおよび
信号ロジックを備えた油圧力供給装置によって作動され
てよい。スイッチをセットするときには、初めに、油圧
シリンダ１９を作動させて、スイッチポイントから錠ビ
ンをはずす。次に、油圧クランク発動機７を作動させて
、スイッチレールを折位置にセットし、その後、再び油
圧シリンダ１９を作動させてこのシステムを再び鎖錠す
る。

必要に応じて、第２油圧シリンダが回転発動機の同期連
結棒８に設置されうる。信号発信はライトエミッティン
グダイオードのリミットスイッチ方式によって制御され
る。このリミットスイッチは、通常、オールクリアの信
号が発信される前に、スイッチの形状寸法の完全性、レ
ールポイントの重なシ合い、および鎖錠ラム係合状態を
感知するものである。いずれの場合であっても、このシ
ステムの欠陥には「ストップ」信号が発信されることに
なる。

極めて当然のことながら、突合せスイッチはレールを不
連続にするので、スイッチが、温度変化を受けやすい連
続的に溶接された鉄道システムに使用されなければなら
ない場合には、基本レールに対する大きな軸負荷に耐え
る手段が設けられていなければならないことは自明であ
る。これはその接触点にアンカー、スイッチの轍叉側上
に同様のアンカーを設け、そして基本レールからスイッ
チを完全に分離させることによって実現しうる。

このスイッチはかなシ長い組立体であるために、温度変
化による膨張を補償する何らかの手段、例えば、コンレ
イ継手（Ｃｏｎ１ｅｙ　ｊｏｉｎｔ　）のようなものが
設けられていなければならない。これらは伸縮継手であ
シ、かつスイッチごとに６個必要とされる。しかし、こ
れらの単価は非常に高い。

その作動温度範囲はＡＲＥＡ規則便覧による約１６０°
Ｆ（８９℃）であると仮定した場合、レールは平均温度
＋１５°Ｆ（８℃）と平均温度＋２５’Ｆ　（１４℃）
間に設置されているべきである。このようにして、最高
レール応力のための作動温度範囲は８０＋２５°、即ち
、１０５°Ｆ（５８℃）である。この温度範囲に関連す
る応力はほぼ２０ρ０Ｏｐｓｉ　Ｃ，１：ｉ　８　ＭＰ
ａ　）である。１３６／Ｊ＋レールの断面積は１３．３
５平方インチ（８６ｃＩｎ２）であるので、その結果と
してレールにかかる軸負荷はレール当９１３３、ｉ−ン
（１，１８８ｋＮ）となる。このことは、基本レール上
に設けられたレールアンカーが長手方向のレール荷重と
いった負荷に耐えうるものでなければならないことを意
味する。第２図において、スイッチレール２の突合せ端
部は各し〜ル上の、２個のビビッ）（２２，２３）を担
持する横の鋼板２１に適合されている。これらのピボッ
トは揺れアームエ４に連結されておシ、揺れアームはス
イッチポイントの轍叉側上のビン２４゜２５に順次軸支
されている。これらのピンはベアリングに支持され、ベ
アリングは突出耳２７．２８を有し、かつ、スイッチポ
イントの轍叉側上のレールに火花突合せ溶接された組立
鋳造部２６に順次連結されている。この機構はそのスイ
ッチレールから轍叉側上の基本レール軸方向荷重を伝達
することが可能である。このスイッチレールは、適“所
に連続溶接されたレールを溶接するだめの通常のテルミ
ット溶接法を用いて接触点で基本レールに溶接されてよ
い。スイッチポイントの轍叉側上に連結性を与えるため
に、スイッチの直通および分岐固定レールは同様にして
順次基本レールに溶接されていてよい。このようにして
、揺れアーム機構によって、温度差による基本レールの
軸方向力はスイッチポイントを横切って伝達されること
ができる。また、揺れアームは、スイッチポイントのギ
ャップが信金な云墨１ヒなるようにする。分岐レールの
存在による固定レールの温度誘発された長手方向力の加
重は特別反力がそのスイッチの轍叉側部のレールアンカ
ーに伝達されることを意味するので重要なことである。

揺れアームはこの反力を有するに足シる強度で作られて
いなければなら々い。

揺れアームの中心線はスイッチポイントと接触点との間
のだいたい中間点に収束している。これらのポイントは
スイッチポイントを移動させる機構の瞬間中心点となる
。従って、スイッチポイントの移動は接触点とスイッチ
ポイントとの間のだいたい中間点から突出した弧にほぼ
等しい。

揺れアームの動作は、もう一つの極めて有用力特徴を有
する。スイッチ点の移動に際して、揺れアームは、実際
に、スイッチレールのポイント端部にモーメントを与え
る。スイッチポイントに最も近い最後の１つを除くすべ
ての回転発動機の動作を無視すると、揺れアームによっ
てもたらされる連結作用は一定の曲げモーメントをスイ
ッチレールの長手の接触点に与えることになる。このよ
うに、スイッチレールは、接触点でビルトインされ、か
つ端部で連結部材を装填し九片持梁として働く。その結
果生じる一定の長手方向の曲げモーメントはレールを真
円弧の形状にするように働く。

この形状はスイッチのデザイン上、特に要求されるもの
であるが、その装置は特定形状に限定されない。例えば
、うす巻き形状等所望のいかなる形状でもよい。

鋳造部２６は第５図に示されている０スイツチポイント
に隣接するレールの鋳造部２６の他の特徴はレールを鉛
直に重ね合わせる鉛直重ね合せ装置であシ、また、同様
な水平重ね合わせ装置である。水平重ね合わせは錠ピン
２０によって直線位置または分岐位置のいずれかに鋳造
部を一緒に鎖錠する油圧シリンダ１９によって行なわれ
る。鉛直重ね合わせは連動する舌手段１８によって行な
われる。この舌手段１８はスイッチレールのポイントで
鋳造部から突出し、かつスイッチポイントの轍叉側上の
鋳造部内のスロットと係合している。

このことは第３図に示されている。鉛直および水平の重
ね合わせシステムは各々のスイッチレール上で対になっ
ている。列車がスイッチに接近すると、スイッチレール
２は若干変形し、舌手段１８は背向側レールである固定
レール１０．１１にその変形を発信し、そして固定レー
ルも同様に若干変形し、それによって固定レール１０．
１１の端部の傾斜、摩滅を減少させる。

スイッチを横切ってレールに軸方向荷重を伝達する揺れ
アーム１４は断面が３角形である溶接物である。揺れア
ーム１４の断面は第６図に示されている。３角形断面は
除雪機のように働らいて、揺れアームとスイッチの固定
レールとの間に集まるいかに固まった雪または氷をも破
壊する。その構造に鉛直な弾性を与Ａるために、揺れア
ームのビン２２．２３．２４．２５は、妨害することな
く鉛直移動を可能にする球面ベアリングに係合されてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスタブスイッチ装置の平面図、 第２図はスタブスイッチ装置に使用される揺れアームの
平面図、 第３図はスイッチレールの当接する両端間にある連動装
置の側面図、 第４図は第３図の装置の他の態様の側面図、第５図は第
２図の線５〜５に沿った切断面図、および 第６図は第２図の揺れアームの６−６切断面図でおる。 １・・・基本レール、２・・・スイッチレール、３・・
・接触点、４・・・軌間棒、５・・・クランク、６・・
・連結棒、７・・・油圧発動機、８・・・同期連結棒、
９・・・ポイント、１０・・・直通固定レール（直通レ
ール）、１１・・・分岐固定レール（分岐レール）、１
４・・・揺れアーム、１５・・・ブラケット、１６．１
７・・・ポイントのすベシ鉄、１８・・・古手段、１９
・・・油圧シリンダ、２０・・・錠ピン、２１・・・鋼
板（片持梁）、２６・・・鋳造部、２７．２８・・・耳
。 特許出願人 カナディアン　Δテンツ　アンド ディベロップメント　リミティド 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士西舘和之 弁理士今枝久美 弁理士　山　口　昭　之 弁理士西山雅也 手続補正書（方式） 昭和６０年　６月２Ｌ日 特許庁長官志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和６０年　特許願　第１３６５５　号２、発明の名称 鉄道用スタブスイッチ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　カナディアン　バテンツ　アンドディベロ、ブメ
ント　リミティド ４、代理人 ６、補正の対象 図　面 ７、補正の内容 図面の浄書（内容に変更なし） ９、添付書類の目録 浄書図面　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（イ）一対の固定された長手方向に延びる平行な、
   離間した直通レール。 （ロ）一対の固定された長手方向に延びる平行な、離間
   した分岐レール、 （ハ）該長手方向に延びる直通レールと軸整列している
   第１位置と該長手方向に延びる分岐レールと軸整列して
   いる第２位置との間の、一対の長手方向に延びる平行で
   離間した、その一端で可動するスイッチレール、 に）紋各スイッチレールの両側上の１選択された取付け
   ポイントから骸直通レールおよび分岐レールのそれぞれ
   の両側上の選択された取付はポイントへ延び、それによ
   って、レールの軸張力および圧縮力をスイッチから伝達
   する一対の揺れアームｔ を含むスタブスイッチ・ ２、上記揺れアームが各端部で上記固定レールおよび該
   スイッチレールの各々に軸支されている特許請求の範囲
   第１項に記載のスタブスイッチ。 ３、上記固定レールおよび上記スイッチレールの各々が
   溶接された組立鋳造部を有し、かつ咳鋳造部に上記揺れ
   アームの各端部が軸支されている特許請求の範囲第２項
   に記載のスタブスイッチ。 ４、上記各部れアームが３角形断面を有し、それによっ
   て該各部れアームとそのそれぞれの固定レールまたはス
   イッチレールとの間にたい積した粒状物または凝結物を
   変形させる特許請求の範囲第１項に記載のスタブスイッ
   チ。 ５、上記各スイッチレールの上記各鋳造部から長手方向
   に突出する舌手段および上記各固定レール上の該各鋳造
   部内の補助スロットを含み、該スイッチレールが上記第
   １位置と第２位置間を移動するに従って該舌手段を収容
   するように調整され、がつそれによって該固定レールお
   よび該スイッチレール間で、鉛直な重ね合わせを特徴と
   する特許請求の範囲第３項に記載のスタブスイッチ。 ６、上記スイッチレールの上記鋳造部内の補助スロット
   に収容されるように調整された、上記固定レールに隣接
   する長手方向に延びる錠ピン手段を含み、それによって
   該固定レールおよび該スイッチレール間の水平な重ね合
   わせを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載のスタブ
   スイッチ。 ７、　上記錠ビン手段を上記補助スロットに係合自在に
   移動させるために該錠ピン手段に連結された油圧シリン
   ダを含む特許請求の範囲第６項に記載のスタブスイッチ
   。