JP6673763B2 - 絶縁カバー - Google Patents

Description

本発明は、レールを車輪から一時的に絶縁するための絶縁カバーに関する。

鉄道において、列車の運転の安全を保つために鉄道信号保安装置が設けられている。鉄道信号保安装置は、信号装置、閉そく装置、転てつ装置、連動装置、踏切保安装置、軌道回路装置などの総称である（非特許文献１の番号１００１参照）。軌道回路装置は、列車を検知するための軌道回路を有する。軌道回路は、レールを用いた電気回路である（非特許文献１の番号７００１参照）。列車は、車輪及び車軸で左右のレールを短絡することによって検知される。

軌道回路の境界では、レール継目が電気絶縁される（非特許文献１の番号７０１９参照）。レール継目とは、レールとレールの接続部である（非特許文献２の番号２１０参照）。軌道回路の絶縁箇所には、絶縁継目というレール継目が使用される（非特許文献２の番号２１２参照）。

線路の保守作業に保守用車が用いられる（非特許文献３の番号１１８０８参照）。在来線の保守用車は、レールを短絡せずにレール上を車輪で移動する。保守用車の移動は列車の運転とは違うので、在来線の場合、もし、保守用車がレールを短絡すると、踏切保安装置などの鉄道信号保安装置が誤動作するからである。

例えば、保守用車にマルチプルタイタンパがある（非特許文献２の番号５１３参照）。マルチプルタイタンパは、道床バラストを連続してつき固める大型機械である。従来から、マルチプルタイタンパが絶縁箇所を通過する際、車輪で絶縁継目が矯落することを防ぐため、絶縁継目におけるレール踏面に布粘着テープ（ガムテープ）を３重に貼り付けている。しかしながら、布粘着テープは、マルチプルタイタンパ通過後にレールから取り外しにくくなり、降雨時にはレールに貼り付きにくく、雨水により絶縁性能が低下して絶縁継目の矯落を防止する機能が低下する問題がある。さらに、近年、踏切事故を防止するために踏切における短絡感度が上げられており、布粘着テープでは、絶縁性能が十分とはいえなくなっている。

保守用車（工事用車両）の車輪で絶縁継目が矯落することを防ぐために、レール継目部絶縁カバーが提案されている（特許文献１参照）。このレール継目部絶縁カバーは、レール継目部におけるレール表面をカバー本体で絶縁する。カバー本体は、シート体を複数枚積層したものであるため、シート体が破損しやすい（特許文献１の明細書段落０００９参照）。また、このレール継目部絶縁カバーは、フックをレールと継目板との間隙に引っ掛けてカバー本体の脱落を防止しているので、取り付けが煩雑である。

また、保守用車の絶縁検査を行う際、車輪をレールから絶縁する必要がある。このため、絶縁継目の絶縁材（絶縁ファイバー）の中古を再利用し、その絶縁材をレール頭部に敷き、その上に保守用車の車輪を乗り上げている。しかしながら、そのような絶縁材は、車輪を乗り上げる際に脱落しやすいので、車輪の乗り上げを何度も繰り返すことになり、検査作業が非効率となっている。

また、新幹線鉄道のスラブ区間において、レール削正を行った後には、スラブ洗浄を行ってから、軌道回路の信号レベル測定を行っている。新幹線鉄道の保守用車は、列車が運転されない作業時間帯で使用され、在来線の保守用車と違って、レールを短絡する。このため、保守用車が測定対象の軌道回路に在線していると、軌道回路の信号レベル測定ができない。したがって、信号レベル測定の前に、保守用車を測定対象の軌道回路の外に移動する必要があり、測定作業が非効率となっている。

前述したレール継目部絶縁カバー（特許文献１参照）は、フックをレールと継目板との間隙に引っ掛けてカバー本体の脱落を防止しているので、レール継目部以外の箇所に取り付けることができない。このため、このレール継目部絶縁カバーは、保守用車の絶縁検査や、新幹線鉄道における信号レベル測定の際の車輪・レール間の絶縁に用いることができない。

特開２００８−２６６８８３号公報

ＪＩＳ Ｅ ３０１３：２００１「鉄道信号保安用語」 ＪＩＳ Ｅ １００１：２００１「鉄道−線路用語」 ＪＩＳ Ｅ ４００１：２０１１「鉄道車両−用語」

本発明は、上記問題を解決するものであり、レールを車輪から絶縁でき、絶縁性能が良く、耐久性が適度に良く、容易に着脱でき、脱落が防止され、レール継目部以外にも用いることができる絶縁カバーを提供することを目的とする。

本発明の絶縁カバーは、レールを保守用車の車輪から絶縁するためのカバーであって、絶縁性及び弾性を有する合成樹脂を一体成形したものであり、レールの頭頂面を覆う頭頂面カバーと、前記頭頂面カバーの平面視でのレール長手方向に直交する方向の両端部から下方に延びてレール頭部の側面の所定範囲を覆う一対の側面カバーとを有し、前記頭頂面カバーは、厚みがレール長手方向の端に向かって漸次減少する勾配部と、平坦な中間部とが形成され、前記側面カバーは、対向する下端の間隔がレール頭部の幅より狭く設定され、該絶縁カバーは、レール頭部に上から嵌められることを特徴とする。

この絶縁カバーにおいて、前記合成樹脂は、ポリアミド樹脂であることが好ましい。

この絶縁カバーにおいて、前記頭頂面カバー及び側面カバーで構成される内側の面は、その断面形状が５０ｋｇＮレール及び６０ｋｇレールの頭部の断面形状に対応するように形成されていることが好ましい。

この絶縁カバーにおいて、前記合成樹脂は、蛍光色に着色されていることが好ましい。

本発明の絶縁カバーによれば、絶縁性を有する合成樹脂を成形したものであり、頭頂面カバーと、一対の側面カバーとを有し、レール頭部に嵌められるので、レールを車輪から絶縁することができる。この絶縁カバーは、合成樹脂を一体成形したものであるので、シート状の絶縁物を積層した物や布粘着テープよりも絶縁性能及び耐久性を向上することができる。また、この絶縁カバーは、レール頭部に上から嵌められるので、容易に着脱することができる。この絶縁カバーは、弾性を有し、対向する側面カバーの下端の間隔が、レール頭部の幅より狭く設定されるので、レール頭部に嵌められた状態で、レール頭部を側面カバーで挟み付けて脱落が防止される。さらに、この絶縁カバーは、レール頭部への取り付けに絶縁継目の構造を利用していないので、レール継目部以外にも用いることができる。

本発明の一実施形態に係る絶縁カバーの平面図。 同絶縁カバーの側面図。 同絶縁カバーの正面図。 同絶縁カバー取り付けたレールの断面図。 同絶縁カバー取り付けたレールの側面図。 同絶縁カバー取り付けたレールの平面図。

本発明の一実施形態に係る絶縁カバーを図１乃至図６を参照して説明する。この絶縁カバーは、レールを車輪から絶縁するためのカバーであり、絶縁性及び弾性を有する合成樹脂を一体成形したものである。図１及び図２に示すように、絶縁カバー１は、頭頂面カバー２と、一対の側面カバー３とを有する。頭頂面カバー２は、レールの頭頂面を覆う部分である。側面カバー３は、頭頂面カバー２の平面視でのレール長手方向（図１のｘ方向）に直交する方向（図１のｙ方向）の両端部から下方（図２の−ｚ方向）に延びてレール頭部の側面の所定範囲を覆う部分である。図３に示すように、対向する側面カバー３の下端の間隔Ｓが、レール頭部の幅より狭く設定されている。図４乃至図６に示すように、絶縁カバー１は、レール頭部４に上から嵌められる。

頭頂面カバー２は、厚みがレール長手方向の端に向かって漸次減少する勾配部２１が形成されている（図２参照）。

絶縁カバー１の材料である絶縁性及び弾性を有する合成樹脂は、例えば、ポリアミド樹脂である。

頭頂面カバー２及び側面カバー３で構成される内側の面１１は、その断面形状が５０ｋｇＮレール及び６０ｋｇレールの頭部の断面形状に対応するように形成される（図４参照）。

絶縁カバー１の材料である合成樹脂は、目立つ色、例えば蛍光色に着色されている。

絶縁カバー１についてさらに詳述する。本実施形態では、絶縁カバー１は、型を用いて合成樹脂を一体成形することによって作られる。その合成樹脂は、ポリアミド樹脂であり、黄色の蛍光色に着色されている。なお、絶縁カバー１の材料は、絶縁性及び弾性を有する合成樹脂であればよく、ポリアミド樹脂に限定されない。絶縁カバー１の色は、レールとの識別ができれば黄色の蛍光色に限定されないが、目立つ色が望ましい。

本実施形態の絶縁カバー１は、レール長手方向（図１のｘ方向）の全長が２００ｍｍ、各々の勾配部２１の長さが５０ｍｍ、平坦な中間部２２の長さが１００ｍｍ、中間部２２の厚みが３ｍｍである。なお、絶縁カバー１の長さ及び厚みは、これに限定されない。

本実施形態の絶縁カバー１は、５０ｋｇＮレール及び６０ｋｇレールの頭部に取付けられる形状に形成される。５０ｋｇＮレール及び６０ｋｇレールは、日本工業規格ＪＩＳ Ｅ １１０１：２００１に規定されている。５０ｋｇＮレール及び６０ｋｇレールは、日本でよく用いられているレールの種類である。５０ｋｇＮレール及び６０ｋｇレールは、頭部の幅が同じであり（６５ｍｍ）、頭部の断面形状がほとんど同じであることから、絶縁カバー１は、両方の種類のレールに対応可能な形状とすることができる。

絶縁カバー１は、レールを車輪から絶縁するためのカバーであるので、側面カバー３が覆う所定範囲とは、当然、少なくともレール頭部４の側面に車輪のフランジが接触する可能性のある範囲である。側面カバー３は、その所定範囲を覆うように高さＨが設定される（図３及び図４参照）。本実施形態では、５０ｋｇＮレール及び６０ｋｇレールに対応して、側面カバー３の高さＨは、約３０ｍｍである。なお、側面カバー３がレール頭部４の側面の全部を覆うように高さＨを設定してもよい。

上記のように構成された絶縁カバー１は、レール頭部４に上から嵌められる際、弾性によって、対向する側面カバー３の間隔Ｓが拡がり、レール頭部４を挟むように取り付けられる。このため、絶縁カバー１の設計において、絶縁カバー１をレール頭部４に嵌める前における側面カバー３の下端の間隔Ｓは、レール頭部４の幅、絶縁カバー１が弾性変形する範囲、及びレール頭部４を挟む弾性力の観点から適切な値に設定される。例えば、本実施形態では、５０ｋｇＮレール及び６０ｋｇレールのレール頭部４の幅６５ｍｍに対して、側面カバー３の下端の間隔Ｓは、６１ｍｍに設定されている。なお、間隔Ｓの値は、これに限定されない。

図４乃至図６は、絶縁継目に絶縁カバー１を取り付けた状態を示している。絶縁カバー１の取付箇所は、レール頭部４であればよく、取り付けに継目板５を利用していないので、絶縁継目におけるレール頭部４に限定されない。

なお、レールは、頭部４以外に腹部６及び底部７を有する。レール上の車輪は、レールの腹部６及び底部７に接触することはなので（図４参照）、レールの腹部６及び底部７を絶縁する必要は無い。

以上、本実施形態に係る絶縁カバー１によれば、絶縁性を有する合成樹脂を一体成形したものであり、頭頂面カバー２と、一対の側面カバー３とを有し、レール頭部４に嵌められるので、レールを車輪から絶縁することができる。絶縁カバー１は、合成樹脂を成形したものであるので、シート状の絶縁物を積層した物や布粘着テープよりも絶縁性能及び耐久性を向上することができる。絶縁カバー１は、レール頭部４に上から嵌められるので、容易に着脱することができる。絶縁カバー１は、弾性を有し、対向する側面カバー３の下端の間隔が、レール頭部４の幅より狭く設定されるので、レール頭部４に嵌められた状態で、レール頭部４を側面カバー３で挟み付けて脱落が防止される。さらに、絶縁カバー１は、レール頭部４への取り付けに絶縁継目の構造を利用していないので、レール継目部以外にも用いることができる。したがって、この絶縁カバー１は、保守用車による絶縁継目の矯落防止だけでなく、保守用車の絶縁検査や、新幹線鉄道における信号レベル測定の際の車輪・レール間の絶縁にも用いることができる。

頭頂面カバー２は、厚みがレール長手方向の端に向かって漸次減少する勾配部２１が形成されているので、保守用車の車輪が容易に絶縁カバー１に乗り上げることができる。

絶縁カバー１の材料である合成樹脂は、ポリアミド樹脂であるので、弾性を有し、絶縁性能及び耐久性が適度に良い。

絶縁カバー１の内側の面１１は、その断面形状が５０ｋｇＮレール及び６０ｋｇレールの頭部の断面形状に対応するように形成されることにより、そのどちらの規格のレールにも用いることができる。

絶縁カバー１の材料である合成樹脂は、蛍光色に着色されていると、目立つので、保守作業終了時に絶縁カバー１をレールから取り外すことの失念が防がれる。また、絶縁カバー１の材料を着色することにより、塗装する場合のような塗膜の剥がれによる色落ちが無い。

絶縁カバーは、線路の保守作業時、すなわち一時的に、レールを保守用車の車輪から絶縁するために用いられる。万一、保守作業後に絶縁カバーを取り外すことを失念すると、列車の車輪を絶縁して軌道回路の短絡不良を起こすおそれがある。このため、従来から、レールを一時的に絶縁するために、布粘着テープ等の容易に破損する物が用いられてきた。

したがって、レールを保守用車の車輪から一時的に絶縁するための絶縁カバーは、耐久性が高いほどいいというものではない。本発明の絶縁カバー１は、合成樹脂を一体成形したものであるので、保守用車がゆっくりと乗り上げることに耐える程度の耐久性は確保されるが、多数の車輪を有する列車が高速で上を通過することに耐えることは想定されていない。このような絶縁カバー１の適度な耐久性は、厚みの設定や合成樹脂の選択において考慮される。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、絶縁カバー１を５０ｋｇＮレール及び６０ｋｇレール以外の規格のレールに用いられるように形状及び寸法を設定してもよい。

１ 絶縁カバー
１１ 絶縁カバーの内側の面
２ 頭頂面カバー
２１ 勾配部
３ 側面カバー
４ レール頭部

Claims (4)

1. レールを保守用車の車輪から絶縁するための絶縁カバーであって、
   絶縁性及び弾性を有する合成樹脂を一体成形したものであり、
   レールの頭頂面を覆う頭頂面カバーと、
   前記頭頂面カバーの平面視でのレール長手方向に直交する方向の両端部から下方に延びてレール頭部の側面の所定範囲を覆う一対の側面カバーとを有し、
   前記頭頂面カバーは、厚みがレール長手方向の端に向かって漸次減少する勾配部と、平坦な中間部とが形成され、
   前記側面カバーは、対向する下端の間隔がレール頭部の幅より狭く設定され、
   該絶縁カバーは、レール頭部に上から嵌められることを特徴する絶縁カバー。
2. 前記合成樹脂は、ポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁カバー。
3. 前記頭頂面カバー及び側面カバーで構成される内側の面は、その断面形状が５０ｋｇＮレール及び６０ｋｇレールの頭部の断面形状に対応するように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の絶縁カバー。
4. 前記合成樹脂は、蛍光色に着色されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の絶縁カバー。

Images