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発明の名称 まくら木連結構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−51475(P2007−51475A)
公開日 平成19年3月1日(2007.3.1)
出願番号 特願2005−237681(P2005−237681)
出願日 平成17年8月18日(2005.8.18)
代理人 【識別番号】100100480
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 隆
発明者 大西 国昭
要約 課題
まくら木同士をまくら木連結部材により連結する場合に、まくら木連結部材同士が上下方向に離れる方向に力が作用した場合でも、ボルトやナットの緩みや損傷のおそれを小さくすることができるまくら木連結構造を提供する。

解決手段
特許請求の範囲
【請求項1】
平板状の水平板を有する一対のまくら木連結部材を、並設された複数本のまくら木の上下に水平板が位置するように配置し、前記まくら木連結部材と各まくら木とを固定して、前記複数のまくら木を連結するまくら木連結構造において、
一対のまくら木連結部材にはそれぞれ垂直板を有しており、垂直板は上側又は下側に延びるものであって、前記垂直板同士を合わせた状態で固定するものであることを特徴とするまくら木連結構造。
【請求項2】
一対の垂直板同士が同じ向きに延びるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のまくら木連結構造。
【請求項3】
一対の水平板の内、下側に配置される下側水平板の上側にはスペーサ設けられており、まくら木と下側水平板との間にスペーサが配置された状態でまくら木が固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のまくら木連結構造。
【請求項4】
スペーサには上下方向に開口する空間が設けられており、前記空間には下側水平板に固定されたナットが配置しており、連結されるまくら木に形成された貫通孔に挿入されたボルトと前記ナットを螺合して、まくら木連結部材と各まくら木とを固定するものであることを特徴とする請求項3に記載のまくら木連結構造。
【請求項5】
スペーサの空間に液体樹脂を充填して、前記液体樹脂を固化させて形成したものであることを特徴とする請求項4に記載のまくら木連結構造。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のまくら木を連結する、まくら木連結構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に用いられるまくら木は長手方向の長さが軌間より長い長尺状であり、レール方向に対して長尺方向をほぼ垂直に配置し、各まくら木は2本のレールと締結されている。
そして、レール上を列車が通過する場合には、両側の車輪から受ける力をそれぞれのレールを介して同じまくら木が受けている。
【0003】
レールの継ぎ目や分岐部などでは、レールの曲げ剛性が他の部分に比べて低い。そのため、バラスト道床などの場合には、列車荷重によりバラストの圧密化が進みやすい。そして、圧密化が進むと列車通過時に上下動(いわゆるあおり現象)が発生しやすくなり、かかる上下動が起こると乗り心地が悪くなり、軌道管理の問題もある。
【0004】
そのため、特許文献1などに開示されている方法により、まくら木同士を連結して、まくら木上を通過する列車の荷重が複数本のまくら木に分散されるようにして、上記問題の対策を行っている。
【0005】
特許文献1の方法では、平板状をしたプレート部を備えた少なくとも一対の連結部材を用い、並設された複数本のまくら木をプレート部によって上下から挟み込むように配置して、プレート部及びまくら木を貫通する貫通孔に挿通されたボルト及びこのボルトに螺合するナットを介して固着するものである。
【特許文献1】特開2001−98502号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載された方法などにより、まくら木を連結したものを使用する場合、上下に挟み込むように配置した2枚のプレート部が上下方向に離れる方向に力がかかる場合がある。
例えば、列車通過などにより、連結されたまくら木の一部が大きな荷重を受けた場合、このまくら木が他のまくら木よりも相対的に若干の量だけ下がる。そうすると、水平状態であった連結部材のプレート部が微妙に傾斜するので、まくら木の長尺方向を中心軸として、2枚のプレート部とまくら木との間に相対回転する関係となり、2枚のプレート部が上下方向に離れる方向に力が作用する。
【0007】
特許文献1のまくら木の連結構造では、2枚のプレート部が上下方向に離れる方向に力が作用した場合、ボルトとナットの締結によって連結状態を維持している。そのため、かかる方向に繰り返し力が作用した場合には、ボルトやナットの緩みが発生するおそれがあり、また、ボルトに引張力が発生して、変形や損傷させるおそれがある。
また、締結力を大きくするために、ボルトとナットをより大きなものを採用したり、ボルトとナットで締結する数を増加させることには限界がある。
【0008】
そこで、上下方向に離れる方向に力が作用した場合でも、ボルトやナットの緩みや損傷のおそれを小さくすることができるまくら木連結構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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、平板状の水平板を有する一対のまくら木連結部材を、並設された複数本のまくら木の上下に水平板が位置するように配置し、前記まくら木連結部材と各まくら木とを固定して、前記複数のまくら木を連結するまくら木連結構造において、一対のまくら木連結部材にはそれぞれ垂直板を有しており、垂直板は上側又は下側に延びるものであって、前記垂直板同士を合わせた状態で固定するものであることを特徴とするまくら木連結構造である。
【0010】
請求項1に記載の発明によれば、一対のまくら木連結部材によりまくら木が連結される物であり、一対のまくら木連結部材にはそれぞれ垂直板を有しており、垂直板は上側又は下側に延びるものであって、前記垂直板同士を合わせた状態で固定するものであるので、一対の垂直板同士を合わせた状態で固定することができるので、水平板に上下方向に離れる方向に力が作用した場合でも、かかる方向の動きを規制することができる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、一対の垂直板同士が同じ向きに延びるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のまくら木連結構造である。
【0012】
請求項2に記載の発明によれば、一対の垂直板同士が同じ向きに延びるように配置されているので固定しやすい。
【0013】
請求項3に記載の発明は、一対の水平板の内、下側に配置される下側水平板の上側にはスペーサ設けられており、まくら木と下側水平板との間にスペーサが配置された状態でまくら木が固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のまくら木連結構造である。
【0014】
請求項3に記載の発明によれば、まくら木と下側水平板との間にスペーサが配置された状態でまくら木が固定されているので、スペーサにより高さ調整を行うことができる。
【0015】
請求項4に記載の発明は、スペーサには上下方向に開口する空間が設けられており、前記空間には下側水平板に固定されたナットが配置しており、連結されるまくら木に形成された貫通孔に挿入されたボルトと前記ナットを螺合して、まくら木連結部材と各まくら木とを固定するものであることを特徴とする請求項3に記載のまくら木連結構造である。
【0016】
請求項4に記載の発明によれば、スペーサには上下方向に開口する空間が設けられて、前記空間には下側水平板に固定されたナットが配置しているので、ナットを下側水平板の上側とすることができ、ナットがバラストに接触することによる摩耗が発生しにくい。
【0017】
請求項5に記載の発明は、スペーサの空間に液体樹脂を充填して、前記液体樹脂を固化させて形成したものであることを特徴とする請求項4に記載のまくら木連結構造である。
【0018】
請求項5に記載の発明によれば、スペーサの空間に液体樹脂を充填して、前記液体樹脂を固化させて形成したものであるので、スペーサとまくら木との隙間を液体樹脂で埋めることができ、ガタを少なくすることができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明のまくら木の連結構造では、まくら木連結部材の2枚の水平板が上下方向に離れる方向に力が作用した場合でも、ボルトやナットの緩みや損傷のおそれを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
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連結構造の斜視図である。図2、図1のまくら木連結構造の分解斜視図である。図3は、図1のまくら木連結構造をレール方向から見た図である。図4は、本発明の第2の実施形態におけるまくら木連結構造の分解斜視図である。図5は、図4に示すまくら木連結部材を裏側から見た斜視図である。図6〜図8は、図4に示すまくら木連結構造の形成する途中を示した断面図である。図9は、図4に示すまくら木連結構造を示した断面図である。図10は、まくら木連結部材と、スペーサの変形例を示した斜視図である。図11は、本発明の第3の実施形態におけるまくら木連結構造の斜視図である。図12は、図11のまくら木連結構造の分解斜視図である。
【0021】
本発明の第1の実施形態におけるまくら木連結構造1は、図1〜図3に示されており、レール80の下側に配置されているまくら木81が、まくら木連結部材10を用いて連結されているものである。そして、まくら木連結部材10はまくら木81の長尺方向の両端部に配置しており、まくら木81は2ヵ所で連結されている。
【0022】
本実施形態では、レール80の下側に配置されているまくら木81の内、連結されるまくら木81は2本であり、また、これらのまくら木81はレール80の継ぎ目部82を挟むようにして配置されているものである。
【0023】
まくら木81の材質は限定されるものでないが、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維で補強した発泡体(積水化学工業株式会社製、商品名エスロンネオランバーFFU)を積層したものを用いることができる。
【0024】
まくら木連結部材10は断面L字状の長尺状をしているL型鋼であり、まくら木連結構造1では、まくら木81の各端部の2ヵ所それぞれに2本ずつ用いられ、合計4本使用されている。そして、2本のまくら木連結部材10には、それぞれ水平板16、18を有している。そして、水平板16、18がまくら木81の上下に配置されており、上側に位置する上側水平板16を有するまくら木連結部材10aと、下側に位置する下側水平板18を有するまくら木連結部材10bとが設けられている。
なお、まくら木連結部材10a及びまくら木連結部材10bはいずれも断面L字状であるが、後述するように、垂直板17、19の幅が異なっており、形状が異なるものである。
【0025】
上側に位置するまくら木連結部材10aは、上側水平板16と垂直部17とを有している。また、下側に位置するまくら木連結部材10bは、下側水平板18と垂直部19とを有している。
水平板16、18及び垂直板17、19は長尺の平板状である。そして、水平板16、18及び垂直板17、19の長さは、連結されるまくら木81の外幅と同じであり、また、これらの間では同じ長さである。
下側に位置するまくら木連結部材10bの垂直板19の幅は、上側に位置するまくら木連結部材10aの垂直板17の幅よりも大きく、また、まくら木81の高さ(上下方向の長さ)よりも大きい。
【0026】
まくら木連結部材10aは、上側水平板16がまくら木81の上面30の上側に位置し、垂直板17が上側水平板16よりも上側に位置して、上側に延びるように配置されており、まくら木81の木口面31とほぼ同一平面を形成する状態となっている。
また、まくら木連結部材10bは、下側に位置する下側水平板18がまくら木81の下面32の下側に位置して、上側に延びるように配置されており、垂直板19がまくら木81の木口面31の外側に位置するように配置される。
したがって、まくら木連結構造1で使用される一対の垂直板同士10a、10bは同じ向きに延びるように配置されているの。
【0027】
さらに、まくら木連結部材10a及びまくら木連結部材10bが配置されると、垂直板17と垂直板19とが重なるように合わさった状態となっており、垂直板17と垂直板19とを固定することにより、まくら木連結部材10a及びまくら木連結部材10bが固定される。
また、まくら木連結部材10bの垂直板19は、まくら木81の木口面31を覆うことができる。
そして、上側に位置するまくら木連結部材10aの上側水平板16と、下側に位置するまくら木連結部材10bの下側水平板18との間に、まくら木81が挟まれた状態となっている。
【0028】
水平板16、18には貫通孔16a、18aが形成されている。貫通孔16a、18aの位置は、まくら木81に設けられる貫通孔81aの位置に合わせられ、貫通孔16a、18a、81aを連通させることができ、後述するボルト12を挿入することができる。
また、垂直板17、19には貫通孔17a、19aが形成されている。貫通孔17a、19aの位置は、まくら木連結部材10a、10bを設置した状態で連通する位置に設けられており、貫通孔17a、19aを連通させた状態で、ボルト37を挿入することができる。そして、挿入されたボルト37にナット37aを螺合させて、まくら木連結部材10a及びまくら木連結部材10bが固定される。
【0029】
まくら木連結構造1の形成は、まくら木81の端部に、まくら木連結部材10aとまくら木連結部材10bとを配置する。次に、
まくら木連結部材10a、まくら木連結部材10b及びまくら木81の連結をボルト12、ナット15により行い、まくら木連結部材10aとまくら木連結部材10bとの連結をボルト37、ナット37aで行う。
具体的には、まくら木81の貫通孔81a、まくら木連結部材10a、10bの貫通孔16a、18aの位置を合わせて、ボルト12を挿入して、まくら木連結部材10bの下側水平板18の貫通孔18aの下側に固定されているナット15に、このボルト12を螺合する。また、まくら木連結部材10a、10bの貫通孔17a、19aにボルト37を挿入して、ナット37aと螺合させる。なお、このナット15、37aの固定は溶接などによって行うことができる。
このようにして、まくら木81の連結、及び、まくら木連結部材10a、10bの抜け止めを行う。
なお、まくら木81の貫通孔81aは、あらかじめ形成されたまくら木81を使用しても良いが、まくら木連結構造1を形成する際に穿孔してもよい。
【0030】
まくら木連結構造1のようにまくら木81を連結する作業は、レール80の下側に配置された状態で、図示しないバラストを必要なだけ取り除いて行うこともできるが、まくら木81をレール80から取り外した状態でまくら木81を連結し、まくら木81を連結した状態で、レール80の下側に配置することもできる。
【0031】
そして、図1に示すように、2本のまくら木81の両端を連結して、まくら木連結構造1が完成する。まくら木連結構造1は、レール80の継ぎ目部82に設けられているので、列車荷重によりバラストの圧密化を低減させることができ、いわゆるあおり現象の発生を小さくすることができる。
また、まくら木連結部材10a、10b同士が上下方向に離れる方向に力がかかった場合にも、垂直板17、19とが固定されているので、2枚の水平板16、18の上下方向の外側の動きを規制し、まくら木連結部材10a、10bの距離を維持してボルト12に大きな力がかかることを防止し、ボルト12とナット15の緩みを防止することができる。
【0032】
さらに、仮に、ボルト12が緩んだ場合にも、まくら木連結部材10a、10bが外れることが無い。すなわち、ボルト12は上から挿入されているので緩んだ状態となったとしても、まくら木連結部材10a、10bや、まくら木81の貫通孔16a、18a、81aを挿入した状態を維持するので、まくら木連結部材10a、10bは、まくら木81から離脱しない。
【0033】
次に、本発明の第2の実施形態におけるまくら木連結構造2について説明する。まくら木連結構造2は、図4に示されており、上記したまくら木連結構造1と比べ、まくら木連結部材10が異なるものである。
具体的には、まくら木連結部材10の内、まくら木81の下側に配置される下側水平板18を有するまくら木連結部材10bが異なるものであり、下側に配置される下側水平板18の上側にはスペーサ50が設けられている。
【0034】
まくら木連結構造2のまくら木連結部材10のスペーサ50は、図4、図5に示されるように、上下が開口する空間50bが形成されている。そして、上記した実施形態のものとは異なり、ナット15はこの空間50b内に配置され、下側に配置される下側水平板18の上側に溶接などで固定されている。
【0035】
スペーサ50の外形は、幅(レール80方向の長さ)がまくら木81の幅とほぼ同じであり、奥行き(まくら木81の長尺方向の長さ)は、下側水平板18の幅とほぼ同じである。また、囲い板50の高さはいずれの場所も同じであり、スペーサ50の上端50aと、上側水平板16との間の距離は、まくら木81の高さとほぼ等しい関係となっている。
【0036】
まくら木連結構造2の形成は、上記した実施形態の場合と同様に、まくら木連結部材10により、まくら木81を連結して行われる。
具体的には、図6に示すように、まくら木81の木口面31にまくら木連結部材10a、10bを配置する。そして、まくら木連結部材10a、10b同士を、貫通孔17a、19aにボルト37を挿入してナット37aと螺合させることにより、固定する。
【0037】
次に、貫通孔16aから図示しないドリルによりまくら木81を穿孔して、貫通孔81aを形成し、図8に示す状態とする。なお、あらかじめまくら木81に貫通孔81aを形成したものを用いても良い。
【0038】
さらに、貫通孔16aから液体樹脂を流し込み、スペーサ50の空間50b内に液体樹脂を充填する。このとき、下側水平板18の貫通孔18aから液体樹脂が漏れるので、シールテープなどで液体樹脂が漏れないようにしておく。
液体樹脂を適当量充填した後、液体樹脂が固化する前にボルト12を挿入し、ナット15と螺合する。その後、液体樹脂が固化して樹脂固化部51となり、まくら木連結構造2が完成する。
【0039】
液体樹脂は、隙間があると入り込んで固化するので、スペーサ50とまくら木81との間に隙間がある場合に、液体樹脂が固化して隙間を埋めることができ、まくら木連結部材10bとまくら木81とのガタを小さくすることができる。また、ナット15は、下側水平板18の上側に固定されているので、ナット15やボルト12の先端部分がバラストと摩耗しにくくなる。
【0040】
まくら木連結構造2のスペーサ50の空間50bの形状は、長方形状であったが、ナット15を配置することができれば他の形状のものを用いることができる。例えば、図10に示されるような、円形状のものを用いることができる。
【0041】
次に、図11、図12に示されるまくら木連結構造3について説明する。まくら木連結構造3は、上記したまくら木連結構造1、2と同様に、まくら木連結部材10を用いて連結されているものであるが、上側水平板16を有するまくら木連結部材10aの垂直板17が下側に延びるように配置されるものである。
【0042】
そして、下側水平板18を有するまくら木連結部材10aの垂直板19は上側に延びるように配置されている。また、まくら木81の木口面31付近で垂直板17、19同士が重なる状態となっており、垂直板17、19に形成された貫通孔17a、19aにボルト37を挿入し、挿入されたボルト37にナット37aを螺合させて、まくら木連結部材10a及びまくら木連結部材10bが固定される。
また、ナット37aは垂直板19の内側に固定しておいても良い。
【0043】
上記したまくら木連結構造1、2、3では、連結されるまくら木81は2本であったが、3本以上でも良い。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるまくら木連結構造の斜視図である。
【図2】図1のまくら木連結構造の分解斜視図である。
【図3】図1のまくら木連結構造をレール方向から見た図である。
【図4】本発明の第2の実施形態におけるまくら木連結構造の分解斜視図である。
【図5】図4に示すまくら木連結部材を裏側から見た斜視図である。
【図6】図4に示すまくら木連結構造の形成する途中を示した断面図である。
【図7】図4に示すまくら木連結構造の形成する途中を示した断面図である。
【図8】図4に示すまくら木連結構造の形成する途中を示した断面図である。
【図9】図4に示すまくら木連結構造を示した断面図である。
【図10】まくら木連結部材と、スペーサの変形例を示した斜視図である。
【図11】本発明の第3の実施形態におけるまくら木連結構造の斜視図である。
【図12】図11のまくら木連結構造の分解斜視図である。
【符号の説明】
【0045】
1、2、3 まくら木連結構造
10、10a、10b まくら木連結部材
12 ボルト
15 ナット
16、18 水平板
16a、18a 貫通孔
50 スペーサ
80 レール
81 まくら木
81a 貫通孔




 

 


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