JP3007505B2 - レール敷設板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼製まくらぎを備えた
鉄道の軌道において、レールとまくらぎとの間に敷設す
るレール敷設板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道の軌道には、木製やコンクリ
ート製まくらぎが使用されている。しかし、木製まくら
ぎは腐蝕し易く、早期に損傷するため、補修作業が煩雑
である。また、コンクリート製まくらぎは耐腐蝕性が高
いものの、重量物であるため、軌道の敷設、撤去及び交
換作業が煩雑化する。さらに、これらのまくらぎは、一
旦損傷すると再利用できないので、経済性の点でも難点
がある。

【０００３】このような問題点を解決するため、鋼製ま
くらぎが開発されている。この鋼製まくらぎは、腐蝕性
が小さく、コンクリート製まくらぎよりも軽量で、再利
用可能であるという特徴がある。さらに、鋼製まくらぎ
は、木製又はコンクリート製まくらぎに比べて、列車通
過時の上下振動を道床バラスを介して効率よく緩和する
ため、列車の高速走行に適する。

【０００４】しかし、鋼製まくらぎは、レールとの当接
面が、通過する車両の振動荷重により摩耗するという問
題がある。また、鋼製まくらぎを用いる場合には、まく
らぎにより一対のレールが導通する。そのため、レール
を通じて電気信号が流れる鉄道においては、鉄道車両の
運行制御システム上、隣り合うレール間を電気的に絶縁
する必要がある。

【０００５】図１は従来のレールの電気絶縁構造を示す
概略断面図である。鉄道の軌道に敷設された鋼製まくら
ぎ１とレール３との間には、電気絶縁性樹脂板２が配設
されている。前記レール３のフランジ４は、ボルト６及
びナット７により、締付板８を介して、鋼製まくらぎ１
に締結されている。前記レール３の頭部５の側面は、走
行する列車９の車輪１０の転動に伴なって鍔１１と接触
する。

【０００６】列車９の車輪１０は、隣り合うレール３，
３の頭部５，５の内側端部に掛合しながら転動する。そ
のため、前記頭部５は、列車９の横揺れに伴なって、前
記鍔１１によりレール３の外側方向に押される。従っ
て、電気絶縁性樹脂板２のうち、符号Ａで示す外方側の
端部を支点として、レール３には、外側方向に回転する
力が作用し、レールフランジ４の下部に位置する電気絶
縁性樹脂板２は、前記回転力により圧下され、圧縮変形
する。前記圧下力および圧縮変形量は、電気絶縁性樹脂
板２の外方側に至るにつれて大きいので、電気絶縁性樹
脂板２のうち外方側が早く疲労し、偏摩耗する。

【０００７】さらに、前記電気絶縁性樹脂板２の圧縮変
形領域の外面や内部ではレール３による圧縮作用により
各種の応力が発生することに加えて、圧縮変形領域の外
面には、気温変化によるレール３の伸縮現象による摩擦
力が繰返し作用する。そのため、電気絶縁性樹脂板２の
前記外面や内部に亀裂が発生し、遂には破断に至ること
もある。しかも、このような亀裂や破断は比較的短期
間、例えば、使用開始後１ケ月程度で発生する。

【０００８】そして、電気絶縁性樹脂板２に発生した亀
裂は、雨水の侵入による漏電を招来し、この漏電により
鉄道車両の運行制御システムの作動が阻害される。従っ
て、前記図１に示される構造を有する鉄道においては、
緻密な点検整備を必要とし、損傷した樹脂板２の頻繁な
交換が余儀なくされている。

【０００９】さらに、電気絶縁性樹脂板２の圧縮変形量
が大きいため、レール３を締結しているボルトも弛緩
し、遂には隣り合うレール間隔のみならずレール３の高
低差も狂い、車輪の脱線を招く原因ともなり、極めて危
険な現象である。

【００１０】図２は従来の他のレールの電気絶縁構造を
示す部分切欠概略断面図である。なお、図１に示す構造
と同一の要素及び部材には、同一符号を付して説明す
る。

【００１１】前記電気絶縁構造は、２つの鋼製まくらぎ
１２ａ，１２ｂが、電気絶縁性樹脂板１３を介して締結
されている点を除き、図１に示す構造と基本的に同じで
ある。このような鋼製まくらぎ１２ａ，１２ｂは、電気
絶縁性樹脂板１３の圧縮変形、亀裂への雨水の侵入によ
る漏電がないという利点を有する。

【００１２】しかし、２つの鋼製まくらぎ１２ａ，１２
ｂの端部を、電気絶縁性樹脂板１３を介して、ボルト・
ナット１４により締結する必要があるので、鋼製まくら
ぎ１２ａ，１２ｂの敷設及び交換作業が煩雑化する。特
に、鋼製まくらぎ１２ａ，１２ｂとレールフランジ４と
の当接面が、通過する列車の振動荷重により摩耗する。
そのため、前記図１に示す構造と同様に、摩耗によりレ
ール締結部のボルト６及びナット７が弛緩し、隣り合う
レール３間隔のみならずレール３の高低差も狂い、車輪
の脱線を招く原因ともなり、極めて危険な現象である。

【００１３】このような理由から、多くの利点を有する
も拘らず、鋼製まくらぎの普及が妨げられている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、長期に亘り、電気絶縁性を確保できると共に、鋼製
まくらぎの損傷を防止できるレール敷設板を提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため鋭意検討の結果、非圧縮性の平板状基材
に電気絶縁性被覆層を強固に固着すると、大きな荷重が
作用しても、損傷せず、高い電気絶縁性を確保できるこ
とを見いだし、本発明を完成した。

【００１６】すなわち、本発明のレール敷設板は、非圧
縮性平板の少なくとも一方の面に、電気絶縁性被覆層が
固着しているレール敷設板であって、電気絶縁性被覆層
が、非圧縮性平板を被覆する薄膜の電気絶縁性コーティ
ング層と、少なくとも一方の面の電気絶縁性コーティン
グ層に接合した厚膜のシート層とで構成されている。

【００１７】前記電気絶縁性被覆層は、非圧縮性平板を
被覆する流動浸漬による薄膜のナイロンコーティング層
と、このナイロンコーティング層に熱接着した厚膜のナ
イロンシート層とで構成してもよい。前記電気絶縁性被
覆層は耐摩耗性の高い樹脂で構成するのが好ましい。

【００１８】前記レール敷設板は、レールとまくらぎ
（好ましくは鋼製まくらぎ）との間に敷設される。

【００１９】

【作用】前記レール敷設板では、列車の走行に伴なっ
て、レールフランジに外側方向に回転させる力が作用し
ても、レール敷設板が非圧縮性の平板状基材を備えてい
るので、従来の電気絶縁性樹脂板に比べて圧縮変形量が
少ない。また、圧縮変形量が小さいので、電気絶縁性被
覆層の座屈変形が小さくなり、従って、変形した内部で
発生する主剪断力も小さくなり、亀裂の発生、各種の応
力による材質疲労を抑制できる。

【００２０】さらに、電気絶縁性被覆層が平板状基材に
強固に固着しているので、温度変化によりレールが伸縮
し、摩擦力がレールと接触する被覆層の接触面に作用し
ても、レールが接触面を滑るので展伸されない。

【００２１】従って、電気絶縁性被覆層は、長期に亘り
損傷されることなく、レール敷設板としての機能を保持
する。

【００２２】電気絶縁性被覆層が、厚膜の電気絶縁性弾
性体層や、流動浸漬法などによる薄膜の電気絶縁性コー
ティング層と厚膜のシート層とで構成されている場合に
は、平板状基材との固着強度が大きく、耐亀裂性、耐破
断性や耐蝕性を維持しながら、レールとまくらぎとの間
の電気絶縁性を長期に亘り確保できる。加えて、圧縮変
形量が少ないため、レールを締結しているボルトの弛緩
が妨げられる。

【００２３】なお、本明細書において、「弾性体層」と
は、耐摩耗性に優れた非発泡層であり、かつ非圧縮性平
板に対して相対的に弾性を有することを意味する。

【００２４】

【実施例】以下に、添付図面を参照しつつ本発明の実施
例をより詳細に説明する。なお、前記図１および図２と
同様の要素及び部材には、同一符号を付して説明する。

【００２５】図３は本発明のレール敷設板の一例を示す
断面図であり、図４は図３のレール敷設板が敷設された
軌道での列車の走行状態を示す概略断面図である。

【００２６】前記レール敷設板２１は、金属やセラミッ
クスなどの機械的強度が大きな非圧縮性平板状基材２２
と、この平板状基材の全面を被覆する電気絶縁性被覆層
（弾性体層）２３とで構成されている。前記被覆層２３
は、弾力性を有する電気絶縁性材料、例えばナイロンな
どの樹脂により、両面全体の厚み２〜５ｍｍ程度に構成
され、平板状基材２２に強固に固着している。

【００２７】なお、前記被覆層２３の両面の厚さは同一
又は異なっていてもよく、また、平板状基材２２の両面
に限らず、一方の面を被覆層で被覆してもよい。

【００２８】このようなレール敷設板２１は、道床バラ
ス上の鋼製まくらぎ１とレール３との間に敷設される。
そして、図４に示されるように、列車９の走行に伴なっ
てレール３の頭部５が車輪１０の鍔１１により押され
て、被覆層２３のうち符号Ａで示す外方側の端部を支点
として、レールフランジ４に外側方向に回転する力が作
用しても、非圧縮性平板状基材２２により、従来の電気
絶縁性樹脂板に比べて、圧縮変形量を少なくできる。ま
た、被覆層２３が平板状基材２２に強固に固着している
ので、温度変化によりレール３が伸縮しても、摩擦力に
よる被覆層２３の損傷を抑制できる。従って、電気絶縁
性を確保しつつ、長期に亘り被覆層２３の損傷を防止で
き、レール敷設板としての使用に耐える。

【００２９】なお、レール敷設板２１のうちレールフラ
ンジ４との当接面は、レール３から長期間に亘る振動荷
重を受けて劣化して摩耗するが、その摩耗速度は、通常
１年間で０．５ｍｍ程度であるため、実用上何ら支障が
ない。

【００３０】なお、従来の電気絶縁性樹脂板では、使用
開始後、１ケ月程度の経過で亀裂が発生することがあっ
たが、前記のようなレール敷設板２１では亀裂が発生せ
ず、亀裂に雨水が侵入することもない。そして、前記レ
ール敷設板２１を用いたところ、亀裂に起因するレール
通電流の漏電が皆無となった。

【００３１】また、レール敷設板２１が偏摩耗しないた
め、従来の絶縁構造と異なり、レール締結部の弛緩がな
い。そのため、レール３，３間隔、レール３の高さなど
のレール精度を維持できる。

【００３２】なお、前記平板状基材は、被覆層が強固に
固着している限り、単一の被覆層で被覆されていてもよ
く、複数の被覆層で被覆されていてもよい。被覆層の厚
みは、被覆層の種類に応じて適当に選択でき、耐摩耗性
が高く長期に亘り電気絶縁性を確保できる限り、特に制
限されない。

【００３３】図５は本発明のレール敷設板の他の例を示
す部分切欠斜視図であり、図６は図５のレール敷設板の
概略断面図であり、図７は図５のレール敷設板の敷設状
態を示す概略断面図である。

【００３４】レール敷設板３１は、図５に示されるよう
に、レール３と鋼製まくらぎ１との間に敷設され、締付
板８、ボルト６及びナット７により、レール３は鋼製ま
くらぎ１に固定されている。前記レール３と締付板８と
の間には電気絶縁材３７が介在している。

【００３５】前記レール敷設板３１は、４つの隅部に凸
部３３が形成された鋼製の平板状基材３２と、この平板
状基材を被覆する電気絶縁性被覆層（弾性体層）３４と
で構成されている。なお、位置決めしてレール３を敷設
するため、位置決め手段としての前記凸部３３の間隔
は、レールフランジ４の幅に対応している。

【００３６】前記電気絶縁性被覆層３４は、流動浸漬に
より平板状基材３２の全面を被覆する薄膜のナイロンコ
ーティング層３５と、前記まくらぎ１側のナイロンコー
ティング層３５に熱接着された厚み１ｍｍ以上の肉厚の
ナイロンシート層３６とで構成されている。

【００３７】このような被覆層３４において、流動浸漬
により形成された薄膜のナイロンコーティング層３５
は、平板状基材３２に対して極めて高い密着力を示す。
しかも、平板状基材３２のナイロンコーティング層３５
に厚膜のナイロンシート層３６が形成されているので、
平板状基材３２を構成する鋼板には、厚膜の電気絶縁性
被覆層３４が強固に固着される。さらに、平板状基材３
２の全面に電気絶縁性ナイロンコーティング層３５が形
成されているので、高い密着力と相まって、鋼製平板状
基材３２に高い耐蝕性を付与できる。

【００３８】また、肉厚のナイロンシート層３６が、こ
れと親和性の高い薄膜のナイロンコーティング層３５に
熱接着により固着しているため、厚膜のシート層３６と
薄膜のナイロンコーティング層３５との密着力も高い。
しかも、厚膜のナイロンシート層３６は、表面が平滑で
あり、耐摩耗性に優れるため、大きな荷重や振動が作用
しても、さほど摩耗しない。そのため、前記レール敷設
板３１を用いると、ナイロン層３５，３６の強固な固着
力により、耐破断性や耐蝕性を維持しながら、レール３
と鋼製まくらぎ１との間の電気絶縁性を長期に亘り確保
できる。

【００３９】さらに、レールフランジ４の幅に対応する
平板状基材３２の隅部に形成された位置決め用凸部３３
により、敷設作業が容易であるだけでなく、列車から受
けるレール３の振動によってレール敷設板３１が位置ず
れするのを防止できる。そのため、レール３とレール敷
設板３１との摺接を抑制でき当接面積は終始変化せず、
レール３からの圧縮荷重も変動しない。従って、凸部３
３がない場合に比べて、レール３との当接面での被覆層
３４の摩耗量および摩擦速度が小さくなるという利点が
ある。

【００４０】本発明のレール敷設板は、前記のような優
れた特徴を有するため、木製又はコンクリート製まくら
ぎに比べて、軽量性、列車の高速走行性などの種々の利
点を有する鋼製まくらぎの普及を可能にする。

【００４１】なお、前記平板状基材は、大きな荷重や振
動に耐えうる機械的強度の大きな材料、例えば金属、セ
ラミックスなどで形成できる。好ましい平板状基材は、
金属、特に鋳鉄、炭素鋼、マンガン、クロム、ニッケ
ル、モリブデン、ケイ素などの各種金属との合金鋼（例
えばステンレス鋼）などの鉄系基材で形成できる。

【００４２】平板状基材の幅は、レールを安定に支持で
きる限り、レールフランジ幅よりも小さくてもよく、大
きくてもよい。また、レールの位置決め手段としての位
置決め用凸部は必ずしも必要ではない。なお、レールの
位置決め用凸部をレールの幅に対応させて形成すると、
レールを容易に敷設できる。

【００４３】前記電気絶縁性被覆層は、電気絶縁性材
料、例えば、合成樹脂からなる弾性体層を平板状基材に
直接固着させることにより形成してもよい。電気絶縁性
材料は、耐摩耗性を有するのが好ましい。

【００４４】好ましい電気絶縁性被覆層は、平板状基材
に合成樹脂からなる厚膜の弾性体層を固着するのが好ま
しく、特に平板状基材に薄膜の電気絶縁性コーティング
層を形成し、このコーティング層に厚膜のシート層を熱
接着により固着するのが好ましい。

【００４５】前記被覆層の形成に先だって、平板状基材
は、その種類に応じて、脱脂処理、酸洗処理、電解加
工、陽極酸化処理、化成処理などの前処理に供してもよ
い。好ましい平板状基材である鉄系基材は、流動浸漬に
先立って、ショットブラストなどによる表面加工、プラ
イマー処理を施すのが好ましい。

【００４６】プライマーとしては、エポキシ樹脂系、フ
ェノール樹脂、ゴム系ポリマー（例えば、ポリブタジエ
ンなど）などを含む有機プライマー、マグネシウム、マ
ンガン、シリコンなどを含む無機系プライマーや、これ
らの混合プライマーなどが使用できる。プライマー処理
した平板状基材は、温度２００〜３５０℃程度に加熱
し、プライマーを活性化した状態で流動浸漬に供するの
が好ましい。

【００４７】前記電気絶縁性コーティング層は、平板状
基材に対して密着力の大きな種々の電気絶縁性樹脂が使
用できる。このような樹脂としては、例えば、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、飽和ポリエステル、ポリカー
ボネート、ナイロンなどの熱可塑性樹脂、エポキシ樹
脂、ポリウレタンなどの熱硬化性樹脂、エンジニアリン
グプラスチックが挙げられる。前記コーティング層は、
これらの樹脂を用いて、コーティング、粉体塗装、静電
塗装、溶射などの種々の被覆法で形成できるが、簡便で
密着力の大きなコーティング層を形成できる流動浸漬法
により形成するのが好ましい。

【００４８】好ましい樹脂には、流動浸漬によるコーテ
ィングが可能で、基材に対して高い密着力を示すと共
に、耐衝撃性の高いナイロンが含まれる。ナイロンとし
ては、例えば、６−ナイロン、６６−ナイロン、６１０
−ナイロン、６１６−ナイロン、１１−ナイロン、１２
−ナイロン、１３−ナイロン、これらのナイロン原料を
用いた共重合ナイロン（例えば６−１２ナイロンなど）
などが例示される。これらのナイロンは一種又は二種以
上混合して使用できる。

【００４９】好ましいナイロンには、鉄系基材との密着
性が極めて高い１１−ナイロン、１２−ナイロン、６−
１２ナイロンが含まれる。ナイロンで構成された電気絶
縁性コーティング層は、鉄系基材に対して、２００〜５
００ｋｇｆ／ｃｍ² 、好ましくは３００〜５００ｋｇｆ
／ｃｍ² 程度の極めて高い密着力を示す。

【００５０】流動浸漬によるコーティングは、慣用の方
法、例えば、樹脂粉体の溶融点以上の温度に予熱した平
板状基材を、樹脂粉体の流動層内に浸漬することにより
行なうことができる。平板状基材の予熱温度は、例え
ば、樹脂の融点よりも２０〜１５０℃高い温度、好まし
くは樹脂の融点よりも５０〜１００℃高い温度である。
好ましいナイロンを流動浸漬する場合、平板状基材は、
２００〜３３０℃、好ましくは２３０〜２８０℃程度に
予熱される。

【００５１】膜厚は平板状基材の予熱温度、浸漬時間に
より調整することができる。電気絶縁性コーティング層
の膜厚は、通常、１５０〜１０００μｍ程度である。な
お、流動層に平板状基材を３〜５秒程度浸漬することに
より、通常、膜厚０．２〜０．８ｍｍ程度の均一な電気
絶縁性コーティング層を容易に形成できる。また、流動
浸漬は複数回行なってもよい。

【００５２】電気絶縁性コーティング層に形成された肉
厚の被覆層（シート層）は、表面が平滑で厚みが大きい
とともに、耐摩耗性が高く、強靭で前記電気絶縁性コー
ティング層に接合可能な合成樹脂で形成できる。このよ
うな合成樹脂としては、前記電気絶縁性コーティング層
の樹脂との親和性が高い電気絶縁性ポリマー、例えば、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、飽和ポリエステル、
ポリカーボネート、ナイロン、ＡＢＳ樹脂などのスチレ
ン系ポリマーなどの熱可塑性樹脂、硬質ポリウレタンな
どの熱硬化性樹脂、ポリアセタール、ポリサルホン、ポ
リアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエー
テルサルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレ
ンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド
などのエンジニアリングプラスチックが挙げられる。好
ましい合成樹脂には、耐摩耗性および耐衝撃性の高い合
成樹脂、例えば、ナイロン、特に１１−ナイロンおよび
１２−ナイロンなどが含まれる。

【００５３】前記コーティング層上に形成された被覆層
（シート層）の厚みは、長期に亘り高い絶縁性を確保す
るため、１ｍｍ以上、好ましくは１．５〜１０ｍｍ、さ
らに好ましくは２〜５ｍｍ程度である。シート層の厚み
が１ｍｍ未満では、大きな荷重や振動が作用する軌道に
適用した場合、レールからの振動圧縮荷重の吸収減衰量
が少ないため、被覆層が早期に圧潰され、１０ｍｍを越
えると、振動圧縮荷重により被覆層が大きく圧縮され、
レールを締結するボルト及びナットが弛緩し易くなる。

【００５４】なお、シート層を１２−ナイロンで構成し
たレール敷設板を、通常の鉄道の軌道に適用すると、シ
ート層が１年間に０．５ｍｍ程度摩耗する。そのため、
シート層の厚みを２ｍｍ程度とすることにより、約４年
程度に亘り、電気絶縁性被覆層および平板状基材の損傷
を防止でき、レールとまくらぎとの間の高い電気絶縁性
を確保できる。

【００５５】列車を実際に走行させた試験結果によれ
ば、平板状基材を被覆する被覆層の厚みは、２〜５ｍｍ
程度が好ましいことが判明した。従って、平板状基材の
厚みを選択することにより、従来の電気絶縁性樹脂板と
互換性を有する厚さのレール敷設を得ることができる。
例えば、従来の厚さ９ｍｍ程度の電気絶縁性樹脂板に代
えて、本発明のレール敷設板を用いる場合、規格厚さ
４．５ｍｍの鋼板の両面に厚さ２．２５ｍｍの被覆層で
被覆することにより、厚さ９ｍｍのレール敷設板とする
ことができる。

【００５６】なお、密着力を高めるため、平板状基材の
表面は粗面であってもよく、平板状基材の表面に凹凸を
形成してもよく、適宜の径を有する少なくとも１個、好
ましくは複数個の孔を形成してもよい。

【００５７】被覆層（シート層）は、平板状基材の少な
くとも一方の面、好ましくは電気絶縁性コーティング層
に形成すればよく、レール側（表面側）の電気絶縁性コ
ーティング層に形成してもよく、図に示されるように、
まくらぎ側（裏面側）の電気絶縁性コーティング層に形
成してもよい。また、シート層は、電気絶縁性コーティ
ング層の全面に形成してもよく、部分的に形成してもよ
い。また、シート層を平板状基材の両面の電気絶縁性コ
ーティング層に形成する場合、各シート層の厚みは、例
えば１ｍｍなどのように、前記厚みよりも薄くてもよ
い。

【００５８】前記電気絶縁性コーティング層に強固に固
着して接合する被覆層（シート層）は、前記合成樹脂シ
ートを、圧着ローラなどの圧着手段により熱圧着する方
法、電気絶縁性コーティング層上に合成樹脂を溶融して
押出し、圧着手段により圧着する方法、超音波融着法な
どのラミネート法により形成できる。好ましい方法は、
例えば、シート層の樹脂の融点よりも高い温度に予熱さ
れた平板状基材のコーティング層上に合成樹脂シートを
圧着し、シートとコーティング層とを融着する方法であ
る。この方法では、一体性の高いレール敷設板を、シー
トの圧着という簡単な操作で効率よく得ることができ
る。

【００５９】なお、ナイロンなどのようにシート層を形
成する樹脂の吸水性が大きい場合、前記合成樹脂シート
や合成樹脂を予め乾燥させ、前記コーティング層に接合
してもよい。例えば、水分含有量が０．５％以下、好ま
しくは０．３％以下の合成樹脂シートや合成樹脂を用い
て、コーティング層に接合してもよい。

【００６０】なお、電気絶縁性コーティング層及び／又
はシート層には、ガラス繊維などの繊維状補強材、炭酸
カルシウムなどの補強材、二硫化モリブデン、黒鉛など
の潤滑剤、充填剤、着色剤などの種々の添加剤を含んで
いてもよいまた、電気絶縁性コーティング層にシート層
を熱圧着した後、シート層の融点以下の温度で熱処理
し、密着度を高めてもよい。

【００６１】なお、従来、鋼板などの基材に厚膜の被覆
層を強固に固着することは困難であるとされていた。し
かし、図６に示されるように、レール敷設板３１におい
て、例えば、鋼板などの基材３２を、流動浸漬法などに
より薄膜のナイロンコーティング層３５で被覆し、この
薄膜のナイロンコーティング層３５の表面に厚膜のナイ
ロンシート３６を熱接着することにより、鋼板などの基
材３２に対して強固に固着した厚膜の被覆層３４を形成
できる。

【００６２】そして、このような構造のレール敷設板３
１を用いたところ、４年経過後も被覆層３４には剥離、
偏摩耗、割れ、破断などが発生せず、従来の電気絶縁性
樹脂板と比較して驚異的な長寿命化が達成された。この
ことは、次のような理由によるものと思われる。

【００６３】流動浸漬法によるナイロンコーティング層
３５の膜厚が薄いため、固化する際に大きな収縮応力が
発生せず、ナイロンコーティング層３５は平板状基材３
２に強固に固着する。また、薄膜のナイロンコーティン
グ層３５に厚膜のナイロンシート層３６を熱接着する
と、ナイロンコーティング層３５とナイロンシート層３
６との界面近傍の極めて薄い層（図６中、符号Ｌで示
す）で固化するので、この固化の際にも大きな収縮応力
が発生しない。従って、ナイロンシート層３６はナイロ
ンコーティング層３５に強固に固着する。さらに、薄膜
層と厚膜層とが同種の材質であるため、異種間の熱接着
よりも、安定にかつ高強度で接着する。

【００６４】また、本発明における流動浸漬法による薄
膜形成されたコーティング層は、従来の流動浸漬法によ
る厚膜形成と異なり、大きな収縮応力、収縮割れ、固着
力の低下などが発生しないので、そのコーティング層に
熱接着した厚膜のシート層は、流動浸漬法による薄膜の
高い接着強度を維持しつつ、平板状基材３２の外面の薄
膜に厚膜の被覆層３４を強固に固着させることができ
る。厚膜のシート層を薄膜のコーティング層に熱接着す
る厚膜形成法は、簡単な方法であるにも拘らず、従来の
被覆技術分野においては考慮されていない。

【００６５】なお、特公昭５３−４３５３６号公報に
は、複雑な断面形状を有するレール継目板を絶縁するた
めの被膜形成法として、ナイロン溶射法が開示されてい
る。この方法は、流動浸漬法によりナイロンの薄膜接着
層を形成し、この接着層の表面が固化しない温度に冷却
した後、前記接着層にナイロンを溶射して鋭角な稜線部
などの肉薄部にナイロン層を肉盛りする方法である。

【００６６】しかし、溶射法においては、ナイロンが溶
射されている接着層の溶射部位も溶融するので、溶融ナ
イロン層の厚さは、前記の厚膜被覆方法においてコーテ
ィング層とシート層との界面での接合に関与する溶融ナ
イロン層Ｌの厚さよりも厚くなる。従って、溶射法によ
ると、溶融ナイロン層の固化時における収縮量及び収縮
応力が大きいため、接着強度が十分でない。

【００６７】さらに、鋼製まくらぎにはレール２本が締
結されるので、鋼製まくらぎ１本当り２枚のレール敷設
板が敷設される、しかも鋼製まくらぎは６００ｍｍ前後
で並列して設置されるため、レールの全長において、そ
の敷設数量は膨大である。そのため、量産性に優れ、か
つ産業上実用手的な厚膜形成法を必要とする。しかし、
ナイロン溶射法では、平滑な肉盛り面を形成するのが困
難であり、溶射法には特殊技能を要するだけでなく、溶
射ガンを往復移動させる必要があるので、レール敷設板
の製造に長時間を要する。従って、溶射法では、レール
敷設板の量産性が劣り、産業上実用的でない。

【００６８】これに対して、流動浸漬法とシートのラミ
ネート法を組合せて得られるレール敷設板は、前記ナイ
ロン溶射法とは異なり、接着境界面の溶融厚さが薄いこ
と、および厚膜シートの熱接着に起因して、外気の混入
がないという特色もある。

【００６９】本発明のレール敷設板は、レールと、木製
又はコンクリート製などの通常のまくらぎとの間に敷設
することもできる。なお、レールとまくらぎとの間に施
設される限り、高架鉄道、ラック式鉄道、市街鉄道など
の種々の鉄道の軌道を敷設するために利用できる。

【００７０】

【発明の効果】本発明のレール敷設板は、大きな荷重が
作用する鉄道のレールとまくらぎとの間に敷設しても、
長期に亘り損傷を防止できると共に、高い電気絶縁性を
確保できる。また、列車の通過時に作用する振動荷重に
よる摩耗が少ないため、レール締結部の弛緩がなく、レ
ールの精度を長期に亘り維持でき、鉄道の維持管理が容
易となる。

【００７１】特に、レールと鋼製まくらぎとの間に敷設
しても、耐摩耗性が高く、電気絶縁性を確保できる。そ
のため、軽量性、耐蝕性、再利用性、列車の高速走行性
などの種々の利点を有する鋼製まくらぎの普及を可能に
する。

【００７２】

【実験例】以下に、実験例に基づいて本発明をより詳細
に説明する。

【００７３】図６に示すような両側コーナー部に凸部が
形成された鋳鉄製の平板状基材（厚み３．２ｍｍ）をシ
ョットブラストに供し、プライマー（ダイセル・ヒュル
ス（株）製、Ｆ１Ｄ）に浸漬した後、３００℃で熱処理
した。

【００７４】次いで、熱処理した平板状基材を１２−ナ
イロン粉体の流動層に４秒間浸漬し、厚み約０．４ｍｍ
の電気絶縁性コーティング層を形成した後、温度約２３
０℃の平板状基材の電気絶縁性コーティング層に、厚み
２ｍｍの１２−ナイロンシート（ダイセル・ヒュルス
（株）製）を圧着し、２５０℃で１分間熱処理し、冷却
することにより、絶縁部材を作製した。なお、１２−ナ
イロンシートは、鋼製まくらぎ側の電気絶縁性コーティ
ング層に熱接着させた。

【００７５】そして、図７に示されるように、得られた
レール敷設板をレールと鋼製まくらぎとの間に配した軌
道に、半年間に亘り鉄道車両を走行させた。なお、車両
としては輪荷重約１８ｔｏｎの鉄道車両を一時間当り約
２回走行させた。

【００７６】その結果、前記レール敷設板によりレール
と鋼製まくらぎとは電気的に絶縁しており、前記シート
の摩耗量は約０．５ｍｍであった。また、レール敷設板
には損傷が認められなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は従来のレールの電気絶縁構造を示す概略
断面図である。

【図２】図２は従来の他のレールの電気絶縁構造を示す
部分切欠概略断面図である。

【図３】図３は本発明のレール敷設板の一例を示す断面
図である。

【図４】図４は図３のレール敷設板が敷設された軌道で
の列車の走行状態を示す概略断面図である。

【図５】図５は本発明のレール敷設板の他の例を示す部
分切欠斜視図である。

【図６】図６は図５のレール敷設板の概略断面図であ
る。

【図７】図７は図５のレール敷設板の敷設状態を示す概
略断面図である。

【符号の説明】

１…鋼製まくらぎ ３…レール ４…レールフランジ ２１，３１…レール敷設板 ２２，３２…平板状基材 ３３…凸部 ２３，３４…電気絶縁性被覆層 ３５…電気絶縁性ナイロンコーティング層 ３６…ナイロンシート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末廣 篤夫 名古屋市瑞穂区二野町２番28号 株式会 社興和工業所内 (72)発明者 新出 喜文 名古屋市瑞穂区二野町２番28号 株式会 社興和工業所内 (72)発明者 横尾 正義 北九州市戸畑区飛幡１丁目１番 新日本 製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 池端 宏美 北九州市八幡東区川淵町９−27 太平工 業株式会社八幡支店内 (72)発明者 亀井 裕晃 名古屋市緑区旭出１丁目503−２ (72)発明者 森本 宏海 大阪府堺市浜寺南町２丁140−１ (56)参考文献 特開 昭62−10302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−151701（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E01B 9/68 E01B 9/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非圧縮性平板の少なくとも一方の面に、
   電気絶縁性被覆層が固着しているレール敷設板であっ
   て、電気絶縁性被覆層が、非圧縮性平板を被覆する薄膜
   の電気絶縁性コーティング層と、少なくとも一方の面の
   電気絶縁性コーティング層に接合した厚膜のシート層と
   で構成されているレール敷設板。
2. 【請求項２】 電気絶縁性被覆層が、非圧縮性平板を被
   覆する流動浸漬による薄膜のナイロンコーティング層
   と、このナイロンコーティング層に熱接着した厚膜のナ
   イロンシート層とで構成されている請求項１記載のレー
   ル敷設板。
3. 【請求項３】 レールと鋼製まくらぎとの間に敷設され
   る敷設板である請求項１又は２記載のレール敷設板。