JP4657274B2 - 鉄道分岐器用曲線レール - Google Patents

Description

本発明は鉄道用分岐器の曲線レールに関する。

従来から図４〜図６に示すとおり、鉄道用分岐器に使用される曲レール１、具体的には曲トングレール１ａ、曲リードレール１ｂは、車輪踏面４がレール頭頂面２の中央部に接触して走行するように曲線レール１および曲線内側レール１′を図４のレール中心垂線ｂに対し、角θ軌間内側３′に傾斜させて敷設している。このため図３で示すようにレール磨耗が発生すると、鉄道分岐器内の外軌側Ｏの曲線レール１を走行する車輪踏面４は外側走行点ｃに接触して走行する。この結果、車輪踏面４および車輌フランジ７は曲線レール１に押し付けられ、円滑に走行しずらく、外軌側の曲線レール１の軌間内側ｄに磨耗がより大きく発生し、レールの交換周期が短くなり不経済になる。

前記説明を図６をもってすると、一般に分岐器内を輪軸が走行する場合、分岐曲線内を走行するときに発生する遠心力（太矢印）により、外側の車輪４ａの車輪フランジ７が、曲線レール１の軌間内側３′に沿って走行する。この走行が経年続くと、磨耗した分岐器内の曲線レール１において、車輪踏面４がレール頭頂面２の外側走行点ｃに接触して走行するようになり、曲線走行がしにくくなる。なお、車輪踏面４がレール頭頂面２の中央部ａよりも外側走行点ｃに接触して走行する場合の方が曲線走行がしにくく、曲線レールが、より磨耗する点については後述の作用の点で詳説する。
なし。

本発明は、鉄道用分岐器に使用する曲線レールにおいて、車輪の曲線通過を円滑にし、外軌側の曲線レールに生じる磨耗を軽減させることを課題とする。

本発明の第１の手段は、外軌側の曲線レールのレール頭頂面における外軌側に車輪踏面との離間面を形成し、しかも前記離間面をレール長手方向に形成することを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は、第１の手段において、外軌側の曲線レールが曲トングレールおよび曲リードレールの少なくとも一方であることを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は、第１の手段において、離間面が既存の外軌側の曲線レールを研削若しくは切削加工により形成されたことを特徴とするものである。

請求項１、２の本発明によれば、輪軸の曲線走行が円滑となり、外軌側の曲線レールの軌間内側の磨耗が軽減されて、レール交換の周期が長くなり、経済的である。

請求項３の本発明によれば既存のレールを加工するだけで足り、安価に提供することができる。

本発明は鉄道用分岐器において、曲線レール１、具体的には曲トングレール１ａ、曲リードレール１ｂのレール頭頂面２における外軌側、具体的にはレール頭頂面２の中心部ａより外側部分を外側に行くに従って低くなるように傾斜させて図１、２実線、図３破線で示す車輪踏面４との非接触部つまり離間面５を形成し、この離間面５を部分的にレール長手方向に形成する。

具体的には前記離間面５は既存の曲線レール１、より具体的には曲トングレール１ａ、曲リードレール１ｂを研削や切削して加工形成する。

次に作用についてまず原理を図解する。

図７で示すように車輪４ａにおいて、レールとの接点４ｂとレールとの接点４ｃにおいて、走行する車輪の直径が異なる。車輪の踏面勾配によって、車輪の軌間内側の直径Ｌよりも、軌間外側の直径ｌの方が小さい。つまり符号４ｂの方が符号４ｃを走行点とする場合より直径が小さい。

図８は、走行点が左右異なる直径ｌ、Ｌの輪軸がレールを転がる場合に、その輪軸は直径の小さい車輪の側に転向（矢印図示）されて曲線上を円滑に転がる原理を示すものである。つまり転向の度合いは直径の差が大きいほど大きくなる。仮に直径の差がなく、同一であるならば、輪軸は直行する方向に力が働き、これを転向させるにはレールに大きい摩擦を生じさせ、円滑転向は極めて困難である。

ここに軌間内側３′に傾斜されている分岐内曲線レール１を走行する車輪４ａの輪軸は、図３の符号ｃで示す外軌側の小さい直径で転がる場合よりも図１の符号ａで示す大きい直径で曲線を転がる場合の方が図８で示すように左右異なる車輪の直径差が大きくなり、曲線の曲がる方向に円滑に転向され、車輪フランジ７による外軌側の曲線レール１を押す力が緩和される。このため、車輪フランジ７による曲トングレール１ａおよび曲リードレール１ｂの軌間内側３′特に符号ｄ位置に発生する磨耗が軽減される。

分岐内曲線レール１の頭頂面２の外側面を離間面５のように非接触面として形成することにより、外軌側の曲線レール１を走行する車輪踏面４における車輪の直径が、車輪の踏面勾配により、曲線レール頭頂面を加工しない場合と比較して大きくなる。

つまり、分岐器における曲線レール１の頭頂面２の曲線外側面をレール長手方向に切削あるいは研削により加工することにより、車輪４ａはレール頭頂面２の曲線外軌側で走行しなくなるため、車輪４ａがレール頭頂面２に接触する点の位置における車輪直径が小さくなることがなくなり、輪軸は曲線内側の方向に曲げられて走行しやすくなり、車輪フランジが外軌側の曲線レールに押し付けられる力が緩和され、曲線レールの軌間内側の磨耗が軽減されて、レール交換の周期が長くなり経済的効果が生じる。

また本発明により外軌側の一部を加工した分岐内曲線レールは、図４、６で示す従来技術による締結装置８によりまくらぎに締結して実用に供することができる。

本発明の要部を示す正面図である。 同上の中間省略した右側面である。 従来例と本発明との比較説明図である。 従来例の要部を示す正面図である。 従来例および本発明の位置を示す説明図である。 従来例のＡ−Ａ拡大断面図である。 本発明の原理説明図である。 本発明の原理説明図である。

符号の説明

１ 曲線レール
１ａ 曲トングレール
１ｂ 曲リードレール
２ レール頭頂面
３ 外軌側
４ 車輪踏面
５ 離間面

Claims (3)

1. 外軌側の曲線レールのレール頭頂面における外軌側に車輪踏面との離間面を形成し、しかも前記離間面をレール長手方向に形成することを特徴とする鉄道分岐器用曲線レール。
2. 外軌側の曲線レールが曲トングレールおよび曲リードレールの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１の鉄道分岐器用曲線レール。
3. 離間面が既存の外軌側の曲線レールを研削若しくは切削加工により形成されたことを特徴とする請求項１の鉄道分岐器用曲線レール。

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