JP2007191867A - まくら木、並びに、まくら木連結体 - Google Patents

まくら木、並びに、まくら木連結体 Download PDF

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Abstract

【課題】レール締結部に対応する位置に締結部材が配置されるまくら木について、レールの上下動が大きくなりにくくしながら締結部材の交換を行いやすくする。
【解決手段】本発明のまくら木1は、上面10a側が開口している収納部を有する本体部材10と、収納部に収納される締結部材11と、押さえ板12が設けられている。そして、締結部材11と収納部の隙間には埋め材13が配置され、この埋め材の上側に押さえ板12を配置して埋め材13の上部への移動を阻止する。
【選択図】図1

Description

本発明は、まくら木、並びに、前記まくら木を連結したまくら木連結体に関するものである。
鉄道軌道などには、通常、まくら木が用いられており、まくら木は、レールの下側に設置され、レールの荷重を支えつつ、2本のレールの間隔を維持するものである。
まくら木は、木製のものや、コンクリート製のものや、ポリウレタン発泡樹脂を長繊維で強化した樹脂成形体である合成まくら木や、鋼材などの金属製のまくら木などが用いられている。そして、まくら木の材質は、使用される条件や、コストなどにより選定される。
そして、レール締結部と他の部分の材質を変えたまくら木も開発されている。例えば、特許文献1に記載されたまくら木は、合成まくら木や木製のまくら木とPCまくら木の長所を生かすものであり、コンクリートで成る基台の上に合成まくら木や木製の短まくら木をレール締結部に配置するものである。
特開2002−242101号公報
まくら木の使用中には振動などや列車の通過などにより応力変動が発生し、また気温の変化により温度変化が発生する。そして、特許文献1に記載されているまくら木では、このような環境の変化が発生すると材料特性(熱膨張率、ヤング率等)の違いなどにより、短まくら木(締結部材)と長尺状の基台(本体部材)との間にガタやずれが発生することがある。
上記のような、ガタやずれはまくら木を使用するに伴って徐々に大きくなりやすい。そして、このようなガタやずれが大きくなると締結部材と本体部材との固定力が小さくなってしまう。さらに、この固定力が小さくなりすぎると、レールの上下動が大きくなってしまうなど、まくら木の性能が低下してしまう。
一方、締結部材と本体部材とを完全にねじなどを用いて固定し、上記のようなガタやずれを発生させない方法が考えられる。しかしながら、かかる方法は、締結部材の交換時の作業性を悪化させ、また、固定に用いるねじなどにより振動を伝達することとなり、まくら木の制振性を低下させてしまう。
そこで、本発明は、レールの上下動が大きくなりにくく、締結部材の交換を行いやすく、結果として制振性を確保したまくら木を提供することを課題とする。
上記した目的を達成するための請求項1に記載の発明は、レール締結部に対応する位置に上面側が開口している収納部を有する本体部材と、前記収納部に収納される締結部材と、締結部材と収納部の隙間に配置される埋め材と、収納部の開口の上側に配置して埋め材の上部への移動を阻止する押さえ板とが設けられており、締結部材を用いてレールとの締結が行われることを特徴とするまくら木である。
請求項1に記載の発明によれば、締結部材と本体部材の収納部の隙間に配置される埋め材の上側に配置され、埋め材の上部への移動を阻止する押さえ板が設けられているので、締結部材と本体部材との固定を確実にしつつ、締結部材の交換を容易に行うことができる。
請求項2に記載の発明は、締結部材には拡幅部が設けられ、前記拡幅部は下側に向かって幅が拡がるものであることを特徴とする請求項1に記載のまくら木である。
請求項2に記載の発明によれば、締結部材には下側に向かって幅が拡がる拡幅部が設けられているので、締結部材と埋め材との間のずれが起こりにくい。
請求項3に記載の発明は、拡幅部は締結部材の下側付近に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のまくら木である。
請求項3に記載の発明によれば、拡幅部は締結部材の下側付近に配置されているので、締結部材がずれにくい。
請求項4に記載の発明は、締結部材の上側が収納部の開口からはみ出していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のまくら木である。
請求項4に記載の発明によれば、締結部材の上側が収納部の開口からはみ出しているので、押さえ板が邪魔になりにくく、レールとの締結作業を行いやすい。
請求項5に記載の発明は、締結部材にはレール方向に対して傾斜する傾斜部が設けられ、前記傾斜部をスライド可能なレール押さえ部材を用いてレールの締結が行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のまくら木である。
請求項5に記載の発明によれば、締結部材にはレール方向に対して傾斜する傾斜部が設けられ、前記傾斜部をスライド可能なレール押さえ部材を用いてレールの締結が行われるので、レールの位置調整の作業を容易に行うことができる。
請求項6に記載の発明は、締結部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであることを特徴とする請求項5に記載のまくら木である。
請求項6に記載の発明によれば、締結部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであるので、締結部材の製作を容易に行うことができる。
請求項7に記載の発明は、締結部材は穿孔可能な材質であり、締結部材に穿孔された固定用の孔を用いてレールとの固定が行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のまくら木である。
請求項7に記載の発明によれば、締結部材は穿孔可能な材質であるので、木製のまくら木や合成まくら木などと同様な方法で、締結部材に穿孔された固定用の孔を用いてレールとの固定を行うことができる。
請求項8に記載の発明は、本体部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のまくら木である。
請求項8に記載の発明によれば、本体部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであるので、収納部に対応した型を用いて成形することにより、収納部を有する締結部材の製作を容易に行うことができる。
請求項9に記載の発明は、本体部材には下方に向かって突出する突出部が形成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のまくら木である。
請求項9に記載の発明によれば、本体部材には下方に向かって突出する突出部が形成されているので、まくら木を使用する際に道床抵抗を大きくすることができる。
請求項10に記載の発明は、本体部材は長尺状であり、本体部材の長尺方向の端部付近にはレール方向に延びる凸条部又は凹溝部が形成されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のまくら木である。
請求項10に記載の発明によれば、長尺状である本体部材の端部付近にレール方向に延びる凸条部又は凹溝部が形成されているので、凸条部又は凹溝部を用いてまくら木を連結することが容易に行うことができる。
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載のまくら木を複数並べた状態で、連結部材を用いて前記まくら木を連結するものであり、連結部材は長尺状であって各まくら木の凸条部又は凹溝部に固定されていることを特徴とするまくら木連結体である。
請求項11に記載の発明によれば、本体部材の端部付近の凸条部又は凹溝部に連結部材を固定してまくら木を連結するので、まくら木同士の連結が行いやすい。
請求項12に記載の発明は、連結部材は2ヵ所の対向面と前記対向面をつなぐ接続面を有するものである断面形状がコ字状の鋼材であり、まくら木の凸条部に連結部材の対向面の間に嵌めて固定するものであることを特徴とする請求項11に記載のまくら木連結体である。
請求項12に記載の発明によれば、コ字状の鋼材である連結部材を、まくら木の凸条部に嵌めて固定するので、固定作業が行いやすく、また固定されると強固に連結することができる。
請求項13に記載の発明は、連結部材は2ヵ所の対向面と前記対向面をつなぐ接続面を有するものである断面形状がコ字状の鋼材であり、まくら木の凹溝部に連結部材を嵌めて固定するものであることを特徴とする請求項11に記載のまくら木連結体である。
請求項13に記載の発明によれば、コ字状の鋼材である連結部材を、まくら木の凹溝部に嵌めて固定するので、固定作業が行いやすく、また固定されると強固に連結することができる。
本発明のまくら木によれば、レールの上下動が大きくなりにくく、締結部材の交換を行いやすい。
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態におけるまくら木の斜視図である。図2は、図1に示すまくら木の分解斜視図である。図3は、図1に示すまくら木の要部を拡大した斜視図である。図4は、図1に示すまくら木の一部を上から見た正面図である。図5は、図4のA−A断面図である。図6は、本発明の第2の実施形態におけるまくら木の要部を拡大した斜視図である。図7は、本発明の第3の実施形態におけるまくら木の要部を拡大した斜視図である。図8、図9は、本発明のまくら木連結体を示した斜視図である。
本発明の第1の実施形態におけるまくら木1は、図1、図2に示されており、本体部材10、締結部材11と、押さえ板12と、埋め材13とを有している。
そして、まくら木1の全体形状は長尺状であり、図1に示されるように、レール90の下方に配置されるものであり、レール90やレール90上を通過する列車の荷重を支えている。
また、まくら木1は、通常のものと同様に、図示しないバラストに埋設されている。
本体部材10は、図2に示されるように、長尺角状の部材であって、上面10a側が開口する2ヵ所の収納部20を有している。収納部20は締結部材11や押さえ板12が収納される空間である。そして、収納部20はほぼ直方体状である締結部材収納部21と、開口部分付近が広がっている部分である押さえ板収納部22とが形成されている。
締結部材収納部21には、底面21aと4ヵ所の側面壁21bが形成されている。また、押さえ板収納部22には、収納部20の開口部分の縁付近に形成される水平面22a及び垂直面22bが形成されている。
収納部20が設けられる位置はレール90の締結部分であり、本実施形態においては、2本のレール90に締結されるので、2ヵ所に形成されている。そして、収納部20に収納される締結部材11とレール90とが締結される。
また、本体部材10の下面10b側には、下方に向かって突出する突出部18が設けられている。突出部18は、図1に示されるように、収納部20が設けられる位置であるレール90の下方付近の2ヵ所と、本体部材10の両端付近の2ヵ所の合計4ヵ所に設けられている。
そして、突出部18によって、まくら木1が設置された場合に突出部18の間にバラストが入り込むなどして、道床抵抗を大きくすることができる。
本体部材10の材質は特に限定されるものでなくどのような材質のものでもよいが、上記したように、収納部20や突出部18が形成されているので、所定の型によって形成することが可能な材質であって、必要な強度を発現することができるものが望ましい。このような材質を用いることで、本体部材10を容易に製造することができる。このようなものとしては、例えば、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いた成形体であり、これらの原料を所定の形状に成形することにより本体部材10が成型される。
締結部材11は、図2に示されるように、ブロック状であるブロック部材25と、レール押さえ部材26とを有している。
ブロック部材25は、下端側には上側よりも幅広である幅広部27を有しており、また、ブロック部材25の上面10a側にはレール配置部28が形成されている。幅広部27とレール配置部28との間に中間部29が形成されている。
そして、幅広部27と中間部29との間は段状となり、下側に向かって幅が拡がる拡幅部25aが形成される。そして、拡幅部25aはブロック部材25の下側付近に配置している。なお、本実施形態の拡幅部25aは段状であるが、下側の幅が上側よりも長ければ他の形状でも良く、段状でなくなだらかに拡がる形状であっても良い。
ブロック部材25の幅広部27や中間部29の水平方向の断面形状は、長方形状であり、その大きさは収納部20よりも小さい。したがって、図5に示されるように、ブロック部材25が収納部20に収納されると、収納部20の側面壁21bと、幅広部27や中間部29の側面との間に隙間が形成される。そして、この隙間に埋め材13が充填される。
ブロック部材25の高さは、収納部20の深さよりも長い。したがって、図3、図5に示されるように、ブロック部材25が収納部20に収納されると、ブロック部材25の上側が収納部20の開口からはみ出す状態となっており、ブロック部材25のレール配置部28は、本体部材10の上面10aよりも上側に位置している。したがって、押さえ板12や押さえ板12を固定するためのボルト38が、レール90に対して邪魔になりにくい。
レール配置部28は、まくら木1の長尺方向の両側に傾斜部30を有する突起部31が形成されており、突起部31同士の間に凹部32が形成されている。突起部31の上から見た形状は台形状である。また、図3、図4に示されるように、各突起部31の傾斜部30は内側に面しており、2ヵ所の傾斜部30の傾斜方向及び傾斜角度はほぼ同じであり、傾斜部30同士がほぼ平行となっている。
レール押さえ部材26は、傾斜部30をスライド可能なものであり、レール90のフランジ部90aを上から押さえることにより、凹部32に配置されるレール90の固定を行うものである。レール押さえ部材26は、上から見ると台形状であり、一方が傾斜部26aとなっている。そして、傾斜部26aが傾斜部30側となるように配置されている。
また、レール押さえ部材26の中央付近には貫通孔である長孔26bが形成されている。そして、この長孔26bにボルト33を挿通して、ブロック部材25に形成されているネジ穴35と螺合することができる。
長孔26bは、傾斜部26aの傾斜方向と平行となる方向に長い孔である。そのため、ボルト33を緩めることにより、ボルト33を長孔26bに挿通してネジ穴35と螺合した状態で、レール押さえ部材26をスライドさせることができ、レール押さえ部材26のスライドによって、レール90の位置を変更することができる。
このように、このレール90の位置の調整は、まくら木1の本体部材10を移動させなくても行うことができるので、調整作業を容易に行うことができる。
また、本実施形態の締結部材11のブロック部材25や、レール押さえ部材26の材質についても限定されるものではないが、本体部材10と同様な材質のものを用いることができる。そして、本実施形態のブロック部材25やレール押さえ部材26は、所定の型によって形成することが可能な材質であって、必要な強度を発現することができるものであって、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いた成形体であり、これらの原料を所定の形状に成形されている。又、レール押さえ部材26は金属で製作されたものでもよい。
押さえ板12は枠状の部材であり、収納部20の開口付近、具体的には押さえ板収納部22に配置されるものである。そして、押さえ板12は「コ」字状であって2枚で1組であり、ブロック部材25の周りに配置される埋め材13の上側に配置して、埋め材13の上部への移動を防止するものである。
押さえ板12は金属製の鋼板であり、貫通孔12aが形成されている。また、貫通孔12aの位置は、ブロック部材25の押さえ板収納部22の水平面22aに設けられているネジ穴37の位置に合わせられており、ボルト38によって押さえ板12がブロック部材25に固定される。
図5に示されるように、押さえ板12が固定された状態での、押さえ板12の内周部分の位置は、ブロック部材25の中間部29の表面よりも外側に位置しており、また、ブロック部材25の幅広部27の表面よりも内側に位置している。
そして、押さえ板12の内周部分が、ブロック部材25の中間部29よりも外側に位置しているので、埋め材13の上方への移動は阻止しながら、押さえ板12とブロック部材25とは接触していない状態となっている。そのため、レール90からブロック部材25に伝わった振動は、直接押さえ板12へと伝達されることはなく、埋め材13を介して押さえ板12や本体部材10へと伝達されることとなるので、後述するように、埋め材13に振動を低減させる材質を用いることにより、まくら木1の防振性が向上する。
また、押さえ板12の内周部分が、ブロック部材25の幅広部27の表面よりも内側に位置しているので、ブロック部材25が上方に移動するような力が作用した場合、埋め材13の上部への移動を阻止することができ、さらに、拡幅部25aによって埋め材13とブロック部材25とのずれを防ぐことができる。
埋め材13は、ブロック部材25と収納部20の隙間に配置されるものである。そして、ブロック部材25のレール配置部28以外の周りの部分が埋め材13によって覆われている。
埋め材13は、シート状の部材を用いて、ブロック部材25を配置する際に収納部20との間に入れて配置することもでき、幅広部27にはブロック状の弾性体を配置することができる。又は、当初は流動状であって、時間経過によって固化する材料を用いることもできる。本実施形態の場合には、幅広部27と中間部29との間で隙間の幅が異なるので、時間経過により固化する材料を用いることにより作業性を向上させることができる。
また、埋め材13の材質は特に限定されるものでないが、本体部材10やブロック部材25よりも弾性を有する材料やゲル状の材料を用いることができる。このような材料を用いることにより、ブロック部材25と本体部材10との間の振動を低減させることができる。
本実施形態のまくら木1をするには、本体部材10、締結部材11と、押さえ板12を準備する。そして、締結部材11のブロック部材25を本体部材10の収納部20に収納し、埋め材13となる流動状の材料をブロック部材25と収納部20との間に配置又は充填し、押さえ板12を本体部材10に固定されるものであるが、この作業は、工場などで行っても、まくら木1の敷設現場で行っても良い。
また、レール90との締結は、図5に示されるように、レール90のフランジ部90aがレール押さえ部材26とブロック部材25との間に挟まるようにして、レール押さえ部材26をブロック部材25に固定して行われるが、この固定を埋め材13の充填の前に行うこともできる。すなわち、ブロック部材25を収納部20に収納した状態でレール90の下側に配置し、フランジ部90aを挟むようにしてレール押さえ部材26をブロック部材25に固定する。そして、埋め材13の充填と押さえ板12の固定を行う。
上記したまくら木1では、傾斜部30、26aが設けられたブロック部材25やレール押さえ部材26を用いてレール90との締結を行うものであったが、収納部20に収納される締結部材11を穿孔可能な材料として、締結部材11に穿孔された固定用の孔を用いてレール90との固定を行っても良い。
穿孔可能な材質としては、ガラス繊維を有するポリウレタン樹脂や木製のものがある。
また、上記したまくら木1では、収納部20には押さえ板収納部22が形成され、押さえ板12は押さえ板収納部22に配置されるものであったが、押さえ板収納部22を設けなくても良く、埋め材13の上側に配置していれば他の構造も採用することもできる。
次に、本発明の第2、第3の実施形態におけるまくら木2、3について説明する。
まくら木2、3は、図6、図7に示されるように、本体部材10の長尺方向の端部に凸条部50、51や凹溝部52を形成したものである。そして、この凸条部50、51や凹溝部52に、後述する連結部材55を固定して、複数のまくら木2、3を連結してまくら木連結体60、61を形成するものである。
なお、まくら木2、3においても、埋め材13の上側に配置される押さえ板12が設けられているので、本体部材10と締結部材11との固定を確実に行うことができる。
まくら木2は、図6に示されるように、まくら木2の長尺方向の端部の面である木口面53の上側と下側に、レール90方向に延びる凸条部50、51を形成し、凸条部50、51の間にレール90方向に延びる凹溝部52を形成したものである。また、凸条部50、51の断面形状、及び、凹溝部52の空間の形状は、角状である。なお、他の構造は、上記したまくら木1と同様である。
そして、複数のまくら木2を連結部材55を用い、まくら木2の長尺方向の両端に連結部材55を配置して梯子状に連結して、まくら木連結体60、61が形成される。
図8に示されるまくら木連結体60では、2ヵ所の凸条部50、51に、それぞれ連結部材55を固定して、複数のまくら木2を連結している。本実施形態に用いられる連結部材55は、2ヵ所の対向面56、57と対向面56、57をつなぐ接続面58を有するものであり、対向面56、57と接続面58とは垂直な関係であって、断面形状がコ字状の鋼材である。
連結部材55のまくら木2への固定は、それぞれの凸条部50、51に、対向面56、57の間に嵌めるようにして行われる。また、連結部材55の接続面58には貫通孔58aが形成されており、ボルト62を貫通孔58aに挿入して、まくら木2の木口面53の凸条部50、51に形成されたネジ穴53aを用いてボルト62を螺合される。
そして、まくら木連結体60では、凸条部50、51が連結部材55の対向面56、57に挟まれている構造となっているので、まくら木連結体60が使用される場合に、変形が発生しにくくすることができる。
また、図9に示されるまくら木連結体61では、連結部材55が凹溝部52に嵌めるようにして、まくら木2が連結されている。そして、連結部材55の2ヵ所の対向面56、57がそれぞれ凸条部50、51側となるように配置している。
まくら木連結体61においても、ボルト62を貫通孔58aに挿入して、まくら木2の木口面53の凹溝部52に形成されたネジ穴53bを用いてボルト62を螺合されている。
そして、まくら木連結体61では、凹溝部52の上下の凸条部50、51が連結部材55を挟んでいる構造となっているので、まくら木連結体60が使用される場合に、変形が発生しにくくすることができる。
また、図7に示されるまくら木3を用いて連結することも可能である。
まくら木3は、上記したまくら木2の長尺方向の両端のレール90方向の幅を長くした形状であり、他の構造はまくら木2と同様である。そして、まくら木3においても、まくら木3同士の連結が可能であり、特に、連結部材55との固定部分を長くすることができるため、より強固に固定することができる。
本発明の第1の実施形態におけるまくら木の斜視図である。 図1に示すまくら木の分解斜視図である。 図1に示すまくら木の要部を拡大した斜視図である。 図1に示すまくら木の一部を上から見た正面図である。 図4のA−A断面図である。 本発明の第2の実施形態におけるまくら木の要部を拡大した斜視図である。 本発明の第3の実施形態におけるまくら木の要部を拡大した斜視図である。 本発明のまくら木連結体を示した斜視図である。 本発明のまくら木連結体を示した斜視図である。
符号の説明
1、2、3 まくら木
10 本体部材
10a 上面
10b 下面
11 締結部材
12 押さえ板
13 埋め材
18 突出部
20 収納部
25 ブロック部材
25a 拡幅部
26 レール押さえ部材
26a 傾斜部
30 傾斜部
50、51 凸条部
52 凹溝部
55 連結部材
56、57 対向面
58 接続面
60、61 まくら木連結体
90 レール
90a フランジ部

Claims (13)

  1. レール締結部に対応する位置に上面側が開口している収納部を有する本体部材と、前記収納部に収納される締結部材と、締結部材と収納部の隙間に配置される埋め材と、収納部の開口の上側に配置して埋め材の上部への移動を阻止する押さえ板とが設けられており、締結部材を用いてレールとの締結が行われることを特徴とするまくら木。
  2. 締結部材には拡幅部が設けられ、前記拡幅部は下側に向かって幅が拡がるものであることを特徴とする請求項1に記載のまくら木。
  3. 拡幅部は締結部材の下側付近に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のまくら木。
  4. 締結部材の上側が収納部の開口からはみ出していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のまくら木。
  5. 締結部材にはレール方向に対して傾斜する傾斜部が設けられ、前記傾斜部をスライド可能なレール押さえ部材を用いてレールの締結が行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のまくら木。
  6. 締結部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであることを特徴とする請求項5に記載のまくら木。
  7. 締結部材は穿孔可能な材質であり、締結部材に穿孔された固定用の孔を用いてレールとの固定が行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のまくら木。
  8. 本体部材は、コンクリート製、又は、繊維を含む樹脂の粉状体を用いて所定の形状に成形されたものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のまくら木。
  9. 本体部材には下方に向かって突出する突出部が形成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のまくら木。
  10. 本体部材は長尺状であり、本体部材の長尺方向の端部付近にはレール方向に延びる凸条部又は凹溝部が形成されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のまくら木。
  11. 請求項10に記載のまくら木を複数並べた状態で、連結部材を用いて前記まくら木を連結するものであり、連結部材は長尺状であって各まくら木の凸条部又は凹溝部に固定されていることを特徴とするまくら木連結体。
  12. 連結部材は2ヵ所の対向面と前記対向面をつなぐ接続面を有するものである断面形状がコ字状の鋼材であり、まくら木の凸条部に連結部材の対向面の間に嵌めて固定するものであることを特徴とする請求項11に記載のまくら木連結体。
  13. 連結部材は2ヵ所の対向面と前記対向面をつなぐ接続面を有するものである断面形状がコ字状の鋼材であり、まくら木の凹溝部に連結部材を嵌めて固定するものであることを特徴とする請求項11に記載のまくら木連結体。
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