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発明の名称 まくら木補修材、並びに、まくら木補修方法
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2007−70811(P2007−70811A)
公開日 平成19年3月22日(2007.3.22)
出願番号 特願2005−255982(P2005−255982)
出願日 平成17年9月5日(2005.9.5)
代理人 【識別番号】100100480
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 隆
発明者 中尾 喜浩
要約 課題
本発明は、まくら木に取り付けることにより、まくら木の補修を容易に行うことのできるまくら木補修材を提供する。

解決手段
本発明のまくら木補修材1は、まくら木90の長尺方向に対向する端面23、24を覆うことができる端面覆い板35が設けられており、まくら木90の端面23、24を端面覆い板35によって覆うことにより、補修が行われる。また、端面覆い板35は、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものである。
特許請求の範囲
【請求項1】
まくら木の長尺方向の端部に取り付けて補修を行うことが可能なものであり、まくら木の長尺方向に対向する端面を覆うことが可能である端面覆い板と、前記端面覆い板に接続して当該まくら木の長尺方向の端部付近の下面及び両側面を覆うことが可能な下面覆い板及び2ヵ所の側面覆い板とを有し、端面覆い板、下面覆い板及び2ヵ所の側面覆い板によってまくら木を収納可能な収納空間が形成されるものであり、
端面覆い板、下面覆い板及び側面覆い板は、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであることを特徴とするまくら木補修材。
【請求項2】
収納空間内には内側に向かって突出する液状体保持部が設けられ、液状体保持部は液状体がしみこんで液状体を保持することができるものであり、前記液状体保持部は一方の側面覆い板から下面覆い板を経て他方の側面覆い板に至るものであって、まくら木の長尺方向の中央側の縁付近に位置していることを特徴とする請求項1に記載のまくら木補修材。
【請求項3】
まくら木の長尺方向の端部に取り付けて補修を行うことが可能なものであり、まくら木の長尺方向に対向する端面を覆うことが可能である端面覆い板と、前記端面覆い板の一方の面に設けられる液状体保持部とを有し、前記液状体保持部は液状体がしみこんで液状体を保持することができるものであり、
端面覆い板はガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであることを特徴とするまくら木補修材。
【請求項4】
液状体保持部にはポリウレタン樹脂発泡体が用いられていることを特徴とする請求項2又は3に記載のまくら木補修材。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかに記載のまくら木補修材を用い、前記まくら木補修材の端面覆い板とまくら木の端面との間に接着剤を充填して、まくら木の補修を行うことを特徴とするまくら木補修方法。
【請求項6】
補修されるまくら木は、ガラス長繊維強化樹脂発泡体であることを特徴とする請求項5に記載のまくら木補修方法。
【請求項7】
用いる接着剤はウレタン系接着剤であることを特徴とする請求項5又は6に記載のまくら木補修方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、まくら木の補修に用いるまくら木補修材に関するものであり、また、このまくら木補修材を用いて行うまくら木の補修方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
レールを設置する方法としてバラスト上にまくら木を設け、その上にレールを支える方法が用いられている。そして、レール上を列車が通過するとまくら木には列車荷重を受ける。
【0003】
レールの継ぎ目や分岐部では、レールの曲げ剛性が他の部分に比べて低く、列車荷重により、バラストの圧密化が進んで軌道沈下が生じやすく、列車が通過する際に、軌道が上下する「あおり現象」が発生しやすい。
【0004】
そして、このようなバラストとの摩擦により、まくら木が摩耗する。特にまくら木の木口面は、横圧を受けながら上下動するため摩耗しやすい。そして、この摩耗は、バラストと接触する部分に起こって不均一に発生し、まくら木の長尺方向の端部(木口面)などの表面が凹凸状態となる。
【0005】
近年、軽量で、かつ、摩耗しにくいガラス長繊維補強ポリウレタン発泡樹脂がまくら木に使用されるようになってきているが、かかる材質を用いても摩耗が発生する。
【0006】
この摩耗の結果、まくら木の木口面や下面や側面等に凹部が発生する。補修方法に関する技術は特許文献1、2などに記載されている。
【特許文献1】特開平11−029901号公報
【特許文献2】特開2005−9116号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記のような方法で補修を行った後にもまくら木が使用されるが、補修した部分が再び摩耗し、再度補修が必要になる。
一般的に、補修が必要なほど摩耗するまくら木は、摩耗の条件が厳しいので、補修によって耐摩耗性を向上させることが望ましく、このように耐摩耗性を向上させることにより、次回以降のまくら木の点検・交換の頻度を小さくすることができる。
【0008】
また、一方で、まくら木の補修は、列車の通過しない夜間などに行われるので、補修作業は簡単に作業でき、補修が確実に行うことができることが望ましい。
【0009】
さらに、ガラス長繊維補強ポリウレタン発泡樹脂を用いてまくら木などを製作する場合、表面研磨の工程、形状加工の工程、切断の工程など、製造過程などで切削粉などの粉体が生じる。このような粉体の処理は、廃棄物として処理することとなり、環境問題となるおそれがある。
【0010】
そこで、補修後のまくら木の耐摩耗性が高く、補修の作業性に優れるまくら木補修材、並びに、まくら木の補修方法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】
【0011】
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、まくら木の長尺方向の端部に取り付けて補修を行うことが可能なものであり、まくら木の長尺方向に対向する端面を覆うことが可能である端面覆い板と、前記端面覆い板に接続して当該まくら木の長尺方向の端部付近の下面及び両側面を覆うことが可能な下面覆い板及び2ヵ所の側面覆い板とを有し、端面覆い板、下面覆い板及び2ヵ所の側面覆い板によってまくら木を収納可能な収納空間が形成されるものであり、端面覆い板、下面覆い板及び側面覆い板は、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであることを特徴とするまくら木補修材である。
【0012】
請求項1に記載の発明によれば、端面覆い板、下面覆い板及び2ヵ所の側面覆い板とを有して、これらの板により、まくら木を収納可能な収納空間が形成されているので、収納空間に接着剤を入れて取り付けるだけで、まくら木の補修が可能であり、また、端面覆い板、下面覆い板及び側面覆い板は、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであるので、耐摩耗性が高く、リサイクル性がよい。
【0013】
請求項2に記載の発明は、収納空間内には内側に向かって突出する液状体保持部が設けられ、液状体保持部は液状体がしみこんで液状体を保持することができるものであり、前記液状体保持部は一方の側面覆い板から下面覆い板を経て他方の側面覆い板に至るものであって、まくら木の長尺方向の中央側の縁付近に位置していることを特徴とする請求項1に記載のまくら木補修材である。
【0014】
請求項2に記載の発明によれば、収納空間内には内側に向かって突出する液状体保持部が設けられているので、収納空間に接着剤を入れて取り付ける際に、接着剤のはみ出しを防止することができる。
【0015】
請求項3に記載の発明は、まくら木の長尺方向の端部に取り付けて補修を行うことが可能なものであり、まくら木の長尺方向に対向する端面を覆うことが可能である端面覆い板と、前記端面覆い板の一方の面に設けられる液状体保持部とを有し、前記液状体保持部は液状体がしみこんで液状体を保持することができるものであり、端面覆い板はガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであることを特徴とするまくら木補修材である。
【0016】
請求項3に記載の発明によれば、端面覆い板と、液状体がしみこんで液状体を保持することができる液状体保持部とを有しているので、端面覆い板とまくら木との間に接着剤を保持させた液状体保持部が配置するようにして取り付けることによりまくら木の補修が可能であり、また、面覆い板、下面覆い板及び側面覆い板は、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものであるので、耐摩耗性が高く、リサイクル性がよい。
【0017】
液状体保持部にポリウレタン樹脂発泡体を用いることができる(請求項4)。
【0018】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載のまくら木補修材を用い、前記まくら木補修材の端面覆い板とまくら木の端面との間に接着剤を充填して、まくら木の補修を行うことを特徴とするまくら木補修方法である。
【0019】
請求項5に記載の発明によれば、まくら木補修材と接着剤とを用いて、簡単に補修することができる。
【0020】
補修されるまくら木は、ガラス長繊維強化樹脂発泡体であってもよい(請求項6)。
【0021】
請求項7に記載の発明は、用いる接着剤はウレタン系接着剤であることを特徴とする請求項5又は6に記載のまくら木補修方法である。
【0022】
請求項7に記載の発明によれば、用いる接着剤はウレタン系接着剤であるので、接着強度がより高い。
【発明の効果】
【0023】
本発明の、まくら木補修材、並びに、まくら木の補修方法によれば、補修後のまくら木の耐摩耗性が高く、補修の作業性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
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補修材とまくら木を示した斜視図である。図2は、本発明の第1の実施形態におけるまくら木補修材をまくら木に取り付けた状態を示した斜視図である。図3〜図6は、本発明のまくら木補修材の取付方法を示した斜視図である。
【0025】
本発明の第1の実施形態におけるまくら木補修材1は、図1に示されており、まくら木補修材1をまくら木90に固定して、まくら木90の補修に使用される。
まくら木補修材1による補修は、まくら木90の両端付近の補修に用いられるものであり、図2に示されるように、まくら木90の補修が行われると、まくら木補修材1は、まくら木90の長尺方向の両端に位置する。
【0026】
補修の対象となるまくら木90は、長尺方向、幅方向及び高さ方向を有する角柱状であり、長尺方向に対向する端面23、24、幅方向に対向する側面25、26、高さ方向に対向する上面27及び下面28を有している。
また、まくら木90は、高さ方向を上下方向にして上面27を上側となるようにし、長尺方向をレール80に対してほぼ垂直な方向となるように、レール80の下側に配置して使用される。また、まくら木90の上側であって、レール80の下側にタイプレート81が配置されている。
まくら木90の材質は、ガラス長繊維強化硬質合成樹脂発泡体が用いられており、具体的には、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維で補強した発泡体である、商品名「エスロンネオランバーFFU」(積水化学工業株式会社製)が用いられている。
【0027】
まくら木補修材1は、全体形状が板状であり、その大きさ及び形状はまくら木90の端面23、24と同じである。また、まくら木補修材1は、端面覆い板35からなる本体部30と液状体保持部31との2層構造となっている。
【0028】
本体部30の端面覆い板35は、耐摩耗性に優れる材質であり、具体的には、ガラス繊維を含むポリウレタン樹脂を粉状体として、前記粉状体を用いた材料を固めて成形したものである。具体的には、一旦成形されたポリウレタンガラス繊維強化樹脂を粉状としたものなどの粉状体を用い、この粉状体にバインダーを混合した材料を圧縮成形したものが用いられる。
なお、この粉状体は、ガラス長繊維強化硬質合成樹脂発泡体の製造過程で発生するものを用いることができる。
【0029】
また、成形された端面覆い板35は、1.2g/cm3以上、1.5g/cm3以下の密度のものを用いることができる。
端面覆い板35の厚みは、10〜50mmであり、好ましくは20〜30mmであるものが扱いやすく作業性が良い。
【0030】
本実施形態に用いられる粉状体は、形状が針状乃至棒状であり、例えば、(a)平均粒径50μmで嵩比重0.5の粉状体50重量%と、(b)平均長さ30mm、巾5mm、厚さ2mm、嵩比重0.15の棒状体20重量%、バインダー30重量%を混合し、圧縮成形したものなどが用いられる。
【0031】
また、バインダーは、成形時に粉状体同士を結着させることができるものであり、本体部30全体を固化させることができるものである。本実施形態では、ポリウレタン樹脂の粉状体であるので、MDI(Methylene Diphenyl Isocyanate)などのイソシアネートが用いられ、ポリウレタン樹脂同士を結着させることができる。
【0032】
バインダーの割合は特に限定されないが、材料全体の重量(粉状体とバインダーの合計の重量)に対するバインダーの重量の割合は、20%以上40%以下が望ましい。かかる割合が少ないと、破砕物の結着が不十分となり、また多すぎると、成形時に外部に排出されるなどして無駄となってしまうおそれがあるからである。
【0033】
そして、粉状体とバインダーを混合した材料を成形用の金型内に、均一となるように入れて、圧縮及び加熱して所定の形状となるように成形する。粉状体には、ガラス繊維が含まれているが、単に材料を金型内に入れるので、この繊維の方向はランダムとなり、成形後の成形物の繊維は配向していない。
本実施形態の端面覆い板35は長方形の板が用いられているので、成形用の金型をこの長方形に合わせてもよいが、これより大きなものを一旦成形して、成形後に切断してもよい。
【0034】
この成形の条件は、例えば、プレス成型品の大きさが巾610mm×長さ2000mm×厚さ10mmの場合、プレス圧:50〜100kgf/cm2、プレス温度:70〜110℃、プレス時間:3〜10分程度が好ましい。
【0035】
また、本体部30の端面覆い板35には、図1に示されるように、6ヵ所の貫通孔30aが設けられている。そして、まくら木補修材1をまくら木90に取り付ける場合には、貫通孔30aに木ねじ30bを挿入する。
なお、貫通孔30aの形成は、粉状体を固化させる成形時に設けても良く、成形後に穿孔により形成しても良い。
【0036】
液状体保持部31は、具体的には発泡成形品であり、具体的にはゴムや樹脂を発泡させて成形したシート状のスポンジである。そして、液状体保持部31の発泡部分の空間(セル)の大きさは直径が1mm以上であり、セル同士が結合している連続気泡体のスポンジである。そして、液状体保持部31は圧力をかけるとその部分が変形するものであり、したがって接着する相手側の対象に凹凸があっても、凸部に相当する部分の液状体保持部31が凹むことにより、隙間無く接触して全面で接着することが可能となる。
なお、液状体保持部31の厚みは、補修するまくら木90の凹凸の最大深さよりもやや厚いものであることが望ましい。
【0037】
液状体保持部31は、上記のような発泡成形品でなくても、接着剤を保持することができ、押圧によって変形することができればどのような材質でも用いることができる。例えば繊維を布状にした不織布、面、スチールウールなども用いることができる。
【0038】
そして、まくら木補修材1を使用して、まくら木90を補修すると、図2に示されるような状態となり、まくら木10の端面23、24がまくら木補修材1により覆われる。具体的には、まくら木補修材1の液状体保持部31に接着剤を保持させてまくら木90の端面23、24と接合する。
【0039】
次に、まくら木補修材1を用いてまくら木90の補修する具体的方法について説明する。
まくら木90が使用される状態では、図3に示されるように、まくら木90はバラスト91に埋設されている。そして、まくら木90の上面27側にレール80が固定されている。
【0040】
そして、図4に示されるように、まくら木90の端面23付近のバラスト91を取り除き、図5に示されるように、まくら木補修材1をまくら木90の端面23に取り付ける。本実施形態におけるまくら木の補修方法では、バラスト91を取り除く作業は、まくら木90の端面23、24付近だけ行えばよく、まくら木90の周囲全体を取り除く必要はない。また、まくら木90を取り外す必要もない。
【0041】
まくら木補修材1のまくら木90への取り付けは、まくら木補修材1の液状体保持部31に接着剤を塗布し、液状体保持部31側をまくら木90の端面23、24に合わせるようにして行う。本実施形態では液状体保持部31に接着剤を保持させることが可能であるので、接着剤が硬化するまでに外部に流出することがないので特に作業しやすい。
この接着剤は、特に指定するものでないが、ウレタン系接着剤を用いた場合には接着強度を高くすることができる。
【0042】
まくら木補修材1をまくら木90と取り付ける前に、まくら木90の表面をサンダーや金属製のブラシなどで汚れを除去しておく。汚れを除去することにより、接着強度を大きくすることができる。このとき、まくら木90の端面23、24を平面状となるまで研磨しなくても凹凸が残ったままでもよい。すなわち、上記したように、液状体保持部31が設けられており、まくら木90の端面23、24の凹凸に合わせて液状体保持部31が変形して接着するからである。
【0043】
そして、再びバラスト91を埋め、図6に示される状態とする。なお、本実施形態のまくら木の補修方法では、まくら木補修材1に設けられる貫通孔30aに木ねじ30bを挿入して、まくら木補修材1をまくら木90に取り付けるので、接着剤が完全に硬化する前であっても、このようにバラスト91を埋めることができ、このような場合でも、液状体保持部31によって接着剤を保持しているので接着剤が流出しにくい。
【0044】
また、まくら木90の補修後は、本体部30の端面覆い板35がバラスト91と接触するが、本体部30の端面覆い板35は、上記したように耐摩耗性に優れる材質であるので、まくら木補修材1の摩耗の進行を遅延させることができ、より長期間補修することなく使用することができる。
【0045】
次に、本発明の第2の実施形態におけるまくら木補修材2について説明する。本発明のまくら木補修材2は、図7に示されており、まくら木補修材2をまくら木90に固定して、まくら木90の補修に使用される。
図7は、本発明の第2の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木を示した斜視図である。図8は、本発明の第2の実施形態におけるまくら木補修材をまくら木に取り付けた状態を示した斜視図である。図9及び図10は、本発明の第2の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した斜視図である。図11及び図12は、本発明の第2の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した正面図である。
【0046】
まくら木補修材2による補修は、上記した第1の実施形態におけるまくら木補修材1による補修と同様に、まくら木90の両端付近の補修に用いられるものである。また、まくら木補修材2による補修が行われると、図8に示されるように、まくら木補修材2は、まくら木90の長尺方向の両端に位置する。
なお、補修の対象となるまくら木90は、上記した第1の実施形態と同様であり、長尺方向、幅方向及び高さ方向を有する角柱状である。
【0047】
まくら木補修材2は、図7に示されるように、本体部32と液状体保持部33とが設けられている。本体部32及び液状体保持部33は、上記した第1の実施形態の本体部30と液状体保持部31と同様の材質ものが用いられている。
【0048】
本体部32は、まくら木90の端面23、24を覆うことができる端面覆い板35、まくら木90の長尺方向の端部付近の側面25、26及び下面28を覆うことができる側面覆い板36、36及び下面覆い板37を有している。そして、端面覆い板35、側面覆い板36、36及び下面覆い板37は長方形状の板であり、これらの板は隣接する面の他の板と密着している。
【0049】
下面覆い板37及び2ヵ所の側面覆い板36は、まくら木90の長尺方向の長さは同じであり、端面覆い板35とは反対側の縁の位置は同じである。
【0050】
そして、本体部32には、端面覆い板35、側面覆い板36、36及び下面覆い板37によって囲まれる収納空間38が形成される。この収納空間38は、上側と端面覆い板35に対向する面以外の部分によって囲まれている。そして、収納空間38の大きさは、まくら木90の端部付近よりもやや大きく、後述するように、補修作業の際に、収納空間38に接着剤39を投入した状態でまくら木90を入れて、まくら木90と本体部32との間に接着剤39を進入させる。
【0051】
液状体保持部33は、側面覆い板36、36及び下面覆い板37の空間収納38側(内側)であって、端面覆い板35とは反対側の縁付近、すなわち、まくら木の長尺方向の中央側の縁付近に設けられている。そして、液状体保持部33は、全体で連続するものであり、一方の側面覆い板36から下面覆い板37を経て他方の側面覆い板36に至るものである。
したがって、液状体保持部33をまくら木90の長手方向から見ると「コ」字状である。
【0052】
本体部32は、粉状体を用いて成形されたものが用いられているが、一旦板状体を成形し、その後、その板を接着するなどして接合して製作される。なお、別の製作方法として、粉状体を固化する際に用いる金型を3次元状として、成形後に接着することなく、本体部32の最終形状のものを成形する方法を採用することもできる。
【0053】
まくら木補修材2を用いてまくら木90の補修する方法は、上記した第1の実施形態のまくら木補修材1を用いて行う場合と同様に、バラスト91を取り除き、補修した後、再び埋め戻すものであり、まくら木補修材2をまくら木90に取り付ける際の作業が異なる。
【0054】
まくら木補修材2のまくら木90への取り付けについて、図10〜図12を用いて説明する。
まず、まくら木補修材2の収納空間38に、適当量の接着剤39を入れる。このとき、下面覆い板37は、端面覆い板35側が下となるように傾斜させ、接着剤39がこぼれないようにする(図10、図11)。
【0055】
そして、まくら木90の端部付近を収納空間38に進入させ、下面覆い板37が水平となるように入れる。そうすると、図12に示されるように、まくら木補修材2とまくら木90との隙間に接着剤39が浸入して、端面覆い板35とまくら木90の端面23、24、側面覆い板36、36とまくら木90の側面25、26、下面覆い板37とまくら木90の下面28とが接着する。
【0056】
このように、本実施形態のまくら木の補修方法では、接着剤39を収納空間38に入れて、まくら木90の端部を収納空間38に入れるだけで作業ができるので、作業の際に接着剤39で汚れたりしにくい。
【図面の簡単な説明】
【0057】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木を示した斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施形態におけるまくら木補修材をまくら木に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図3】本発明のまくら木補修材の取付方法を示した斜視図である。
【図4】本発明のまくら木補修材の取付方法を示した斜視図である。
【図5】本発明のまくら木補修材の取付方法を示した斜視図である。
【図6】本発明のまくら木補修材の取付方法を示した斜視図である。
【図7】本発明の第2の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木を示した斜視図である。
【図8】本発明の第2の実施形態におけるまくら木補修材をまくら木に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図9】本発明の第2の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した斜視図である。
【図10】本発明の第2の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した斜視図である。
【図11】本発明の第2の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した正面図である。
【図12】本発明の第2の実施形態におけるまくら木補修材とまくら木の端部付近を示した正面図である。
【符号の説明】
【0058】
1、2 まくら木補修材
23、24 端面
25、26 側面
27 上面
28 下面
31、33 液状体保持部
35 端面覆い板
36 側面覆い板
37 下面覆い板
90 まくら木




 

 


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