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【発明の名称】 線ばねクリップによるレール締結方法
【発明者】 【氏名】堤 宏美

【氏名】大場 耕司

【氏名】松浦 雄一

【要約】 【課題】1種類の線ばねクリップと1種類の座盤を用いて複数のレール規格のレールを締結することが可能な線ばねクリップによるレール締結方法を提供する。

【解決手段】レール規格で1m当たりの重量が37〜100kgまでの搬送設備用のレール10の少なくとも2以上が併用されている1または2以上の施設で、レール10をレール支持部材11の表面に取付けた座盤13と座盤13に掛止した線ばねクリップ15とを用いてレール支持部材11に固定する線ばねクリップによるレール締結方法であって、レール規格毎にレール10をレール支持部材11に固定するのに必要な締結力の条件範囲を予め設定し、レール規格のレール10毎に線ばねクリップ15の変形量が変化しても条件範囲となる締結力が発生する1種類の線ばねクリップ15と1種類の座盤13を選定して、施設で併用されているレール規格のレール10をレール支持部材11に固定する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一つの補修管理下にあり、レール規格で1m当たりの重量が37kgから100kgまでの搬送設備用のレールの少なくとも2以上が併用されている1または2以上の施設で、前記レールをレール支持部材の表面に取付けた座盤と該座盤に掛止した線ばねクリップとを用いて前記レール支持部材に固定する線ばねクリップによるレール締結方法であって、
前記レール規格毎に前記レールを前記レール支持部材に固定するのに必要な締結力の条件範囲を予め設定し、
前記レール規格の前記レール毎に前記線ばねクリップの変形量が変化しても前記条件範囲となる締結力が発生する1種類の前記線ばねクリップと該線ばねクリップ用の1種類の前記座盤を選定して、前記施設で併用されている前記レール規格の前記レールを前記レール支持部材に固定することを特徴とする線ばねクリップによるレール締結方法。
【請求項2】
一つの補修管理下にあり、レール規格で1m当たりの重量が37kgから100kgまでの搬送設備用のレールの少なくとも2以上が併用されている1または2以上の施設で、前記レールをレール支持部材の表面に取付けた座盤と該座盤に掛止した線ばねクリップとを用いて前記レール支持部材に固定する線ばねクリップによるレール締結方法であって、
前記レール規格毎に前記レールを前記レール支持部材に固定するのに必要な締結力の条件範囲を予め設定し、
前記レール規格毎の前記レールのフランジ厚みに応じて前記線ばねクリップの変形量を設定し、設定された前記線ばねクリップの変形量が得られる前記座盤を1種類選定して、設定された前記線ばねクリップの変形量で前記条件範囲の締結力が得られるばね定数を有する1種類の線ばねクリップを選定することを特徴とする線ばねクリップによるレール締結方法。
【請求項3】
請求項1および2のいずれか1項に記載の線ばねクリップによるレール締結方法において、前記搬送設備が天井クレーンであることを特徴とする線ばねクリップによるレール締結方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、1種類の線ばねクリップとこの線ばねクリップを掛止する1種類の座盤を用いて複数のレール規格のレールを締結する線ばねクリップによるレール締結方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、工場で使用される搬送設備、特に天井クレーンでは、天井クレーン用のレールを横行用のガーダーや走行用のランウェイガーダーに固定する場合、レールを載置するガーダーにレールを両側から挟むようにボルトが立設された座盤を固定し、レール両側の各フランジを押え部材の先側で掛止するとともに、押え部材の基側に形成した孔に座盤に取付けたボルトを挿通させ、ボルトにナットを締めつけることで押え部材を座盤側に押圧している。これによって、レールのフランジが押え部材を介してガーダー側に押圧され、レールがガーダーに締結される。しかし、天井クレーンが走行すると振動が発生するため、振動でナットが徐々に緩みレールの締結力が低下してくるという問題がある。このため、(1)定期的に押え部材の取付け状況を点検し必要に応じてナットの増し締め作業を行なうこと、(2)ナットの緩みによりレールのふく進抵抗力が低下しレール継目部の遊間が拡大することでレールの折損が発生すること、(3)レールの定期的な点検および整備を行なう場合は工場の稼動を停止するため、生産がタイトな工場では生産減少が発生して工程の調整が煩雑になること等の問題が生じている。そこで、天井クレーンの走行により振動が発生してもレールの締結力が低下しないレールの締結方法として、線ばねクリップを使用したレールの締結が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】実開平5−7703号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、例えば、製鉄所のように種々の工場が有機的に連携して1つの工場集団を形成している場合、工場集団内では種々のレール規格(例えば、JIS規格で決められている37kg、40kgN、50kgN、60kgや、クレーンレールであるCR73kg、CR100kg)のレールが使用されている。そして、レール規格が異なるとレール形状も異なるため、特許文献1に記載された発明を適用する場合、使用しているレール規格のレール毎に線ばねクリップと、この線ばねクリップを掛止する座盤を準備する必要がある。このため、工場集団内で使用している全てのレール規格のレール毎に整備部品(対となる線ばねクリップと座盤)を準備し保管しておく必要が生じ、多種類の整備部品を購入するという経済的負担と、多種類の整備部品を保管するという管理負担が生じている。
【0005】
本発明は係る事情に鑑みてなされたもので、1種類の線ばねクリップとこの線ばねクリップを掛止する1種類の座盤を用いて複数のレール規格のレールを締結することが可能な線ばねクリップによるレール締結方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的に沿う第1の発明に係る線ばねクリップによるレール締結方法は、一つの補修管理下にあり、レール規格で1m当たりの重量が37kgから100kgまでの搬送設備用のレールの少なくとも2以上が併用されている1または2以上の施設で、前記レールをレール支持部材の表面に取付けた座盤と該座盤に掛止した線ばねクリップとを用いて前記レール支持部材に固定する線ばねクリップによるレール締結方法であって、
前記レール規格毎に前記レールを前記レール支持部材に固定するのに必要な締結力の条件範囲を予め設定し、
前記レール規格の前記レール毎に前記線ばねクリップの変形量が変化しても前記条件範囲となる締結力が発生する1種類の前記線ばねクリップと該線ばねクリップ用の1種類の前記座盤を選定して、前記施設で併用されている前記レール規格の前記レールを前記レール支持部材に固定する。
ここで、一つの補修管理下にある施設とは、例えば、製鉄所、石油コンビナート、自動車工場、または造船所を構成する各種工場および倉庫を指す。また、レール規格で1m当たりの重量が37kgから100kgまでの搬送設備用のレールとは、例えば、1m当たりの重量が37kgの普通レール(JIS規格37kg)、1m当たりの重量が40kgの普通レール(JIS規格40kgN)、1m当たりの重量が50kgの普通レール(JIS規格50kgN)、1m当たりの重量が60kgの普通レール(JIS規格60kg)、1m当たりの重量が73kgのクレーンレール(CR73kg)、1m当たりの重量が100kgのクレーンレール(CR100kg)がある。
【0007】
前記目的に沿う第2の発明に係る線ばねクリップによるレール締結方法は、一つの補修管理下にあり、レール規格で1m当たりの重量が37kgから100kgまでの搬送設備用のレールの少なくとも2以上が併用されている1または2以上の施設で、前記レールをレール支持部材の表面に取付けた座盤と該座盤に掛止した線ばねクリップとを用いて前記レール支持部材に固定する線ばねクリップによるレール締結方法であって、
前記レール規格毎に前記レールを前記レール支持部材に固定するのに必要な締結力の条件範囲を予め設定し、
前記レール規格毎の前記レールのフランジ厚みに応じて前記線ばねクリップの変形量を設定し、設定された前記線ばねクリップの変形量が得られる前記座盤を1種類選定して、設定された前記線ばねクリップの変形量で前記条件範囲の締結力が得られるばね定数を有する1種類の線ばねクリップを選定する。
ここで、前記搬送設備は、天井クレーンとすることができる。
【発明の効果】
【0008】
請求項1〜3記載の線ばねクリップによるレール締結方法においては、それぞれ1種類の線ばねクリップおよび座盤を用いて複数のレール規格のレールを締結することができ、レール規格のレール毎に線ばねクリップと座盤を確保する経済的および管理的な負担が低減する。そして、線ばねクリップの弾性力によりレールをレール支持部材に締結するので、使用中にレールが振動しても締結力の低下は生じずレールを安定して固定することができる。その結果、レールのふく進抵抗力を維持でき、レール継目部の延命を図ることができる。また、レールの締結力の低下が防止されるため、定期的に実施する点検および整備に要する時間を短く設定することができ、点検および整備にかかる費用を削減し施設の稼働率を向上させることが可能になる。
【0009】
特に、請求項2記載の線ばねクリップによるレール締結方法においては、併用されているレール規格のレール毎に線ばねクリップの変形量を設定し、設定した線ばねクリップの変形量が得られる座盤を選定して、この変形量から条件範囲の締結力が得られるばね定数を有する線ばねクリップを選定するので、フランジ厚みの変化に対応して締結力も徐々に変化させることができ、例えば、最小フランジ厚みのレールの締結力が極端に低下したり、最大フランジ厚みのレールの締結力が極端に増加するのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図1は本発明の一実施の形態に係る線ばねクリップによるレール締結方法を適用してレールをレール支持部材に固定する締結装置の正断面図、図2は同線締結装置の平面図、図3は各レール規格のレールを天井クレーンの走行用のランウェイガーダーまたは横行用のガーダーに固定するのに必要な締結力範囲と線ばねクリップの変形量との関係を示す説明図である。
【0011】
図1、図2に示すように、本発明の一実施の形態に係る線ばねクリップによるレール締結方法を適用して搬送設備用のレールの一例である天井クレーンレール10(以下、単にレール10という)をガーダー11(レール支持部材の一例)に固定する締結装置12は、ガーダー11上に載置されたレール10の両側にそれぞれ隙間を設けて配置された座盤13と、各座盤13に一端側が取付けられ他端側がレール10のフランジ14上面に当接してレール10を下方(ガーダー11側)に押圧する線ばねクリップ15とを有している。
【0012】
座盤13は、例えば、平面視して矩形状であり、側面視して上部が半円形状に突出し内部に貫通孔16が形成された線ばねクリップ掛止部17と、線ばねクリップ掛止部17に連接して設けられ側面視して矩形状の台座部18を有している。また、線ばねクリップ掛止部17の両側下部および台座部18の両側周囲には図示しない溶接用の開先が一体的に形成されている。そして、線ばねクリップ掛止部17をガーダー11上でレール10側に配置し、この開先を用いて座盤13をガーダー11上に溶接して固定する。なお、貫通孔16の開口部周囲および台座部18の両側上部にはそれぞれ図示しない面取り部が形成されている。
【0013】
線ばねクリップ15は、例えば、ばね鋼線を用いて、平面視して概略「の」字状に形成され、一側の直状部19と、直状部19に湾曲した中間部22を介して連結する他側の短直状部20を備えている。そして、短直状部20の下部には加工により平坦面21が形成されている。そして、線ばねクリップ15の直状部19を座盤13の貫通孔16に挿入して掛止することにより、直状部19にその一部が略平行に対向して設けられた中間部22は弾性力に抗して変形された状態で座盤13の台座部18上に当接し、短直状部20の平坦面21も弾性力に抗して変形された状態でレール10のフランジ14上面に当接している。これによって、レール10のフランジ14を線ばねクリップ15で押圧することができ、その結果、レール10のフランジ14に下向きの力を加えることができ、レール10をガーダー11上に締結することができる。
【0014】
ここで、図1に示すように、同一の線ばねクリップ15でレール規格が同一のレール10をガーダー11上に締結する場合、座盤13の貫通孔16の座盤13底部からの高さが変わらず台座部18の高さHが高くなる程、直状部19を貫通孔16に挿入して掛止したときの線ばねクリップ15の回転角度(直状部19の軸心回りの回転角度)は大きくなって、線ばねクリップ15の短直状部20はガーダー11上面に近づく。従って、レール10のフランジ14上面に短直状部20の平坦面21を当接させるために線ばねクリップ15に加える変形量δ(線ばね先端変位)は大きくなるので、線ばねクリップ15には大きな弾性力が発生し、この反力でレール10のフランジ14は大きな力でガーダー11側に押圧される。また、同一の線ばねクリップ15を同一の座盤13に掛止して使用する場合、レール規格が37kgからCR100kgに向けて変化すると、レール10のフランジ厚みは徐々に厚くなるので、レール10のフランジ14上面に平坦面21が当接するための変形量δも大きくなって、フランジ厚みが厚いレール10程、フランジ14は大きな力でガーダー11側に押圧される。
【0015】
続いて、本発明の一実施の形態に係る線ばねクリップによるレール締結方法について説明する。
一般に、レール10をガーダー11上に敷設する場合、天井クレーン(搬送設備の一例)の容量に応じて指定されたレール規格のレール10を使用するとともに、レール10上を天井クレーンが走行してもレールが浮き上がらないように(レール10が、レール10の軸方向に対して垂直の方向に傾斜するレール小返りが発生しないように)、または、ふく進による軸方向のレールの移動が発生しないように、レール10をガーダー11に押圧して固定する必要がある。
【0016】
そこで、一例として、レール規格が37kg、50kgN、CR73kg、およびCR100kgのレールに対して、補修管理下にある当該施設の輪重、横圧等の使用条件で、各レール10に必要な最小締結力を、レール軸方向の動こうとする力であるふく進力と、レール10が断面方向に回転し浮き上がろうとする力である小返り力を比較し、厳しい方の条件に対応する締結力として求めると、JIS規格37kgでは265kg、JIS規格50kgNでは444kg、クレーンレール規格CR73kgでは693kg、およびクレーンレール規格CR100kgでは938kgとなる。従って、前記当該施設において、レール規格37kg、50kgN、CR73kg、およびCR100kgの各レールをそれぞれガーダー11に固定するのに必要な締結力の条件範囲を、37kgでは265kg以上、50kgNでは444kg以上、CR73kgでは693kg以上、CR100kgでは938kg以上と設定した。
【0017】
座盤13に線ばねクリップ15を掛止した際に、線ばねクリップ15の短直状部20に設けた平坦面21の中央部が当接する位置のフランジ14の厚さDと、座盤13に掛止された線ばねクリップ15が自由状態のときの平坦面21の高さh(ガーダー11上面と平坦面21との距離)との差は、線ばねクリップ15がレール10を締結した際に線ばねクリップ15に生じた変形量δと近似できるので、座盤13に線ばねクリップ15を掛止した際の平坦面21の高さhと台座部18の高さHとの関係を予め求めておくと、高さHの台座部18を有する座盤13を使用してレール10を締結した際に、レール規格の異なるレール10毎の線ばねクリップ15の変形量を推定することができる。
【0018】
一方、各レール規格毎にレール10のフランジ厚みは決まっているので、線ばねクリップ15でレール10のフランジ14を締結可能とするためには、座盤13に線ばねクリップ15を掛止した際の平坦面21の高さhの範囲に制約が存在することになる。その結果、締結するレール10のレール規格が決まると、線ばねクリップ15でレール10の締結が可能となる台座部18の高さHの範囲も決まる。従って、レール規格が37kgからCR100kgまでのレール10を1種類の線ばねクリップ15で締結する際の線ばねクリップ15の変形量δの範囲は、予め求めておいた座盤13に線ばねクリップ15を掛止した際の平坦面21の高さhと台座部18の高さHとの関係から、例えば、3〜14.7mmと設定できる。
【0019】
選定したある種類の線ばねクリップ15が3mmの変形をした際に、当該施設におけるレール規格37kgのレール10の締結に必要な265kg以上の締結力、例えば、285kgが得られたとすると、この線ばねクリップ15に関する変形量δと締結力の関係は、変形量が0mmのとき締結力は0kgなので、図3の直線Lで示される。また、図3から、各レール10に線ばねクリップ15を掛止(押圧)するのに必要な平坦面21の高さを満足させて、レール10を締結した場合の線ばねクリップ15の変形量δと締結力は、レール規格50kgNでは7mm以上で665kg以上、クレーンレール規格CR73kgでは10mm以上で950kg以上、クレーンレール規格CR100kgでは12mm以上で1145kg以上となり、各レール10の最小締結力を満足する。なお、図3には、各レール10の固定に必要な最小締結力も示している。
【0020】
一方、選定した線ばねクリップ15を用いて最大フランジ厚みのレール10を締結したときに、線ばねクリップ15の変形量δが使用最大荷重に相当する使用最大変形量を超えると、安定した締結力保持することができなくなる。このため、選定した座盤13を使用して最大フランジ厚みのレール10を締結したときの変形量δが使用最大変形量以下になることを確認する必要がある。線ばねクリップ15の使用最大荷重が、例えば、1400kgの場合、使用最大変形量は14.7mmとなる。また、各レール10の固定に必要な最小締結力と線ばねクリップ15の変形量の関係は、図3の折れ線Cで示され、線ばねクリップ15の最小変形量は3mmである。従って、37kg〜CR100kgまでの各レール規格のレール10をガーダー11に固定するのに必要な締結力の条件範囲は、図3の斜線領域となる。
【0021】
以上のことから、例えば、レール規格37kgで3mm以上、レール規格50kgNで7mm以上、クレーンレール規格CR73kgで10mm以上、クレーンレール規格CR100kgで12mm以上で14.7mm以下の変形量δとなる座盤13を選定して、変形量δが3mmのときに285kgの締結力が発生するばね定数を有する線ばねクリップ15を選定すれば、図3において、各レール規格のレール10を線ばねクリップ15で締結したときの変形量δと締結力で決まる締結状態を示す点は、図3の斜線領域内に入り、レール10を確実に締結できることが判る。
【0022】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、天井クレーンレールをガーダーに固定する場合について説明したが、地上軌道のレール支持部材(例えば、枕木)にレール(例えば、地上走行クレーン用、車輛用)を固定する場合にも適用できる。
また、前記の例でレール規格37kgで3mm以上、レール規格50kgNで7mm以上、クレーンレール規格CR73kgで10mm以上、クレーンレール規格CR100kgで12mm以上で14.7mm以下の変形量δとなる座盤を選定して、変形量δが3mmのときに285kgの締結力が発生するばね定数を有する線ばねクリップを選定したが、変形量δが3mmのときに265kg以上の締結力が発生するばね定数を有する線ばねクリップであれば任意の1種類を選定することができる。
更に、対象とするレールの範囲が狭い場合、例えば、40kgN〜CR73kgの場合も、同様の考えで座盤と線ばねクリップを各1種類選定できる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の一実施の形態に係る線ばねクリップによるレール締結方法を適用してレールをレール支持部材に固定する締結装置の正断面図である。
【図2】同締結装置の平面図である。
【図3】各レール規格のレールをガーダーに固定するのに必要な締結力範囲と変形量の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【0024】
10:天井クレーンレール、11:ガーダー、12:締結装置、13:座盤、14:フランジ、15:線ばねクリップ、16:貫通孔、17:線ばねクリップ掛止部、18:台座部、19:直状部、20:短直状部、21:平坦面、22:中間部
【出願人】 【識別番号】000203977
【氏名又は名称】太平工業株式会社
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】新日本製鐵株式会社
【出願日】 平成18年10月6日(2006.10.6)
【代理人】 【識別番号】100090697
【弁理士】
【氏名又は名称】中前 富士男

【識別番号】100139262
【弁理士】
【氏名又は名称】中嶋 和昭


【公開番号】 特開2008−95288(P2008−95288A)
【公開日】 平成20年4月24日(2008.4.24)
【出願番号】 特願2006−274788(P2006−274788)