JPS6224561B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はスタツドを有するスチール製の枕木に
関する。

（従来の技術） 近年、旧来の木製枕木に代つてコンクリート製
枕木やスチール製枕木が普及しているが、軽量で
運搬しやすく、しかも製造費が安くて製造時間も
短かくて済むという点で、スチール製枕木の方が
コンクリート製枕木よりも断然有利である。その
反面、スチール製枕木では、レール締結用具を固
定するために枕木に穿孔やスタツド溶接を施した
場合、穿孔部に応力集中が生じたり、溶接部に残
留応力が生じたりするため、これらの部分の強度
が低下するという欠点がある。枕木の上に設置さ
れたレール上を車輛が走る場合、枕木には剪断力
と曲げモーメントによる応力とが加わり、最大応
力はレールを支持する場所の近傍の上部に生ずる
が、レール締結用具もまた、この近傍位置に設け
られるので、この部分の強度低下は望ましくな
い。

（発明が解決しようとする問題点） そこで本発明の目的は、前述したスチール製枕
木の軽量等の利点を損うことなく、レール締結用
具としてのスタツドの取付部の強度低下を防ぐこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためには、スタツド溶接部
となる、レールを支持する場所の近傍の上部に生
ずる応力を抑制すればよい。ここで、枕木に加わ
る応力の中で最も重要である、枕木の長手軸に垂
直な横断面に生ずる曲げモーメントによる応力を
考えてみる。この曲げモーメントによる応力の最
大値（σmax）は、曲げモーメント（Ｍ）をその
横断面における中立軸に関する断面係数（Ｚ）で
除したものである（σmax＝Ｍ／Ｚ）。したがつ
て、曲げモーメントの値が一定の場合、断面係数
を大きくすれば最大応力は小さくなる。また、横
断面積が一定であれば、高さを高くし、断面領域
をなるべく中立軸から離れた位置に配置した方が
断面係数は大きくなる。例えばＩ形鋼は、このこ
とを利用した経済的な梁である。

本発明は、以上のような理論に基づき、スタツ
ドを取付けるべき枕木の上壁部分を突出させてそ
の部分の断面係数を増大させることにより、その
部分に生ずる応力を抑制している。

本発明によるスチール製枕木は、穴のあいてい
ない上壁及び側壁を有し、該上壁に２対の突起を
設け、これらの各突起は枕木の上壁部分を上方へ
変形させることにより形成されており、各対の突
起が、これら突起間に、対応するレール保持みぞ
を画定しており、それぞれが対応する突起に溶着
され該突起から直立する複数個のスタツドを設
け、各スタツドがＴ字状となるような頭部を有し
ている。

突起は比較的軽量（小型）のプレスで上壁部分
を上方へ変形させることにより形成することがで
き、側壁に抵抗して枕木上表面を下方へ押付ける
ことによりくぼみを形成する場合に必要な如き大
型のプレスを使用せずに済む。また、これらの突
起はレールに隣接する枕木の表面をレールの各側
部において高くするので、それによつて、レール
締結用クリツプを保持するためのスタツドは比較
的短かくてよく、それ故スタツドは比較的小さな
曲げモーメントしか受けない。このことは、レー
ルの脚部が絶縁パツドと関連して使用される（ス
チール製枕木を使用する場合は大半の場合絶縁パ
ツドを使用するのが常である）場合に極めて重要
である。

各突起の上表面は、組立て前にバネ式クリツプ
を位置決めさせるプラツトフオームを提供するよ
うに、平担になつているとよい。

（実施例） 図に基づいて説明すると、レールのための枕木
１０は側壁１１と上壁１２とを有する。上壁１２
はレール１３の各側部において上方へ変形してお
り、これら上方へ変形した部分即ち突起を１４に
て示す。各突起１４の側壁はゆるやかに傾斜して
枕木の側壁１１に至り、突起の対面する端壁１
５，１６は小距離だけ垂直又はほぼ垂直となつて
おり、内向きの端壁１５はレール１３の脚部１８
のまわりを部分的に包んでいる弾性絶縁パツド１
７の外向き側縁と接合している。パツド１７は上
壁１２の幅よりも長く作られており、毛細管径路
を遮断する重なり部を提供する。パツド１７は一
対のみぞ１９を具備し、各みぞ１９は対応する支
持板２０を収容する。弾性のＵ字状止め具クリツ
プ２２は支持板２０に対し下向きの力を加えてこ
の支持体と係合している。クリツプ２２はオース
トラリア国特許出願第45550／79号明細書に開示
された型式のものである。

また、それぞれの突起１４にスタツド溶接され
た一対のスタツド２４も設けてあり、各スタツド
２４は対応するクリツプ２のみぞ付上方部分に対
し下向きに接合するＴ字状の頭部２５を有する。

クリツプ２２を取外すためには、クリツプのＵ
字形のブリツジ部分とスタツド２４とにより画定
された開口内へ工具を挿入し、次いで上表面１２
上の接合表面にこの取外し工程を接合させ、レバ
ーをてこ式に外方へ動かしてクリツプ２２を取外
す。もちろん、クリツプ２２はレール１３の長手
方向に対して横方向に移動できるものである。

各突起１４は対応するスタツド２４を溶接する
平担なプラツトフオーム部分２７を有する。各突
起の外端壁２６は下方へ傾斜していて枕木１０の
上壁１２に連結されており、突起１４の上壁に設
けた突出部２８は突起１４の上壁より少し持上が
つて起立しており、それぞれの止め具クリツプの
僅かに外側に位置し外端壁２６に接続している。
この突出部の存在のため、特殊な取外し工具を使
用せねばクリツプの取外しが困難であり、従つて
いたずらによるクリツプの取外しに対する保護を
与えている。

それぞれの突起１４の互いに対面する端壁１５
および１６は、レール保持みぞの側縁を画定して
いる。

（発明の効果） 本発明による枕木は、穴があけられていないの
で応力集中による大きな応力は発生せず、また、
スタツド取付部に突起を形成したことにより、そ
の部分の断面係数が増大せしめられているので、
曲げモーメントによる応力の最大値は、突起を形
成しない場合と比べて低減される。したがつて、
スタツドが突起に溶接されることによつて残留応
力が生じたとしても、断面係数の増大による最大
応力値の低減分が残留応力による応力増分を大き
く上まわり、スタツド取付部の強度低下は有効に
防止される。

突起は、枕木の上壁部分を上方へ変形されるこ
とにより形成されているので、実質的な横断面積
の増加はなく、軽量を維持できる。また、製造も
安価に短時間で行なうことができる。

なお、突起をプレス成形する際に突起の側壁が
わずかに薄くなることにより、強度が減じられる
のではないかという点については必配ない。プレ
ス加工（特に絞り加工）においては、絞り部の肉
厚が減少しないように型を設計し、加工すること
は常識となつており、また、たとえ肉厚減少が生
じたとしても、それは加工硬化による強度増大を
上まわるほどの強度低下を招くことがない程度の
わずかなものだからである。

【図面の簡単な説明】

第１図はゲージを考慮して一対のレールを位置
決めし固定する方法を示す本発明の枕木の平面
図。第２図は第１図の２−２線における断面立面
図。第３図は第２図の３−３線における横断面
図。第４図はレールの１つを枕木に対して位置決
めし固定する方法を示す本発明の枕木の一部の横
断面図。第５図は第４図の５−５線における部分
断面図である。 １０……枕木、１４……突起、１３……レー
ル、１７……パツド、１８……レール脚部、２２
……クリツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スチール製の枕木において、穴のあいていな
   い上壁及び側壁を有し、該上壁に２対の突起を設
   け、これらの各突起は枕木の上壁部分を上方へ変
   形させることにより形成されており、各対の突起
   が、これら突起間に、対応するレール保持みぞを
   画定しており、それぞれが対応する突起に溶着さ
   れ該突起から直立する複数個のスタツドを設け、
   各スタツドがＴ字状となるような頭部を有してい
   ることを特徴とする枕木。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の枕木におい
   て、前記各スタツドがスタツド溶接法により対応
   する前記突起の上表面に溶着されていることを特
   徴とする枕木。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の枕
   木において、前記各突起が平坦なプラツトフオー
   ム部分を有しており、前記スタツドが該プラツト
   フオーム部分から上方へ突出していることを特徴
   とする枕木。 ４ 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かに記載の枕木において、前記各突起が実質上垂
   直な端壁を有し、前記各対の突起の２つの垂直な
   該端壁が対応する前記レール保持みぞの側縁を画
   定していることを特徴とする枕木。