(57)【要約】【課題】列車走行、雨水、気候などの影響によって劣化、粉泥化し、固結した道床であっても容易に搗き固めすることができるタイタンパー用ビーターを提供する。【解決手段】ビーター１０は、短冊状の平板材の長手方向Ｌの基端１０ｂから先端１０ａに向かってテーパ部１１、同幅部１２並びに尖り部１３を備えている。テーパ部１１は基端１０ｂから先端１０ａまでの長さの半分より先端寄りの位置まで基端１０ｂから先端１０ａに向かって連続的に拡幅した形状をなし、同幅部１２がテーパ部１１の最大幅部１１ａから先端１０ａに向かって全幅Ｗが一定の形状をなし、尖り部１３が、同幅部１１の先端１０ａ寄りの位置１１ｂから先端１０に向かって連続的に縮幅した形状をなし、同幅部１２に、側面視形状がく字状をなす変曲部１２ａを有し、変曲部１２ａから先端１０ａ寄りの領域に長手方向Ｌを谷長手方向とする湾曲部１３ａを有する。【選択図】図１
2020105731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短冊状の平板材の長手方向の基端から先端に向かってテーパ部、同幅部並びに尖り部を備え、
前記テーパ部が前記基端から前記先端までの長さの少なくとも半分の位置まで前記基端から前記先端に向かって拡幅した形状をなし、
前記同幅部が前記テーパ部の最大幅部から前記先端に向かって全幅一定の形状をなし、
前記尖り部が、前記同幅部の前記先端寄りの位置から前記先端に向かって縮幅した形状をなし、
前記同幅部に、側面視形状がく字状をなす変曲部を有し、
前記変曲部より前記先端寄りの領域に前記長手方向を谷長手方向とする湾曲部を有する、タイタンパー用ビーター。
【請求項２】
前記尖り部の先端に、前記基端側に向かって凹んだ形状の切欠き部を設けた請求項１記載のタイタンパー用ビーター。
【請求項３】
前記尖り部の両側縁部がそれぞれ拡幅方向に凸をなす曲線形状である請求項１または２記載のタイタンパー用ビーター。
【請求項４】
前記変曲部を挟んで対向する前記基端側の前記同幅部と前記先端側の前記同幅部との成す角度が１５０度〜１６３度である請求項１〜３の何れかの項に記載のタイタンパー用ビーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道の道床の整備作業や鋼製まくらぎ内のバラスト充填作業に使用されるタイタンパー（バラスト搗き固め装置）の先端に取り付けられるビーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道の道床の整備作業に使用されている従来のタイタンパー用ビーターとして、例えば、図７に示すようなものがある。このタイタンパー用ビーター７０は、長手方向の基端７１から先端７２に向かってテーパ形状をなし、長手方向の中央よりも先端７２寄りの部分に、側面視形状がく字状をなす変曲部７３を有し、先端７２に、正面視形状が基端７１方向に凹んだ円弧状をなす凹縁部７４が設けられている。
【０００３】
そのほか、タイタンパー用ビーターについては、従来、様々な形状、構造を有するものが提案されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献１に記載された「タイタンパー用ビーター」や特許文献２に記載された「タイタンパー用つき固めツール」などがある。
【０００４】
特許文献１に記載された「タイタンパー用ビーター」は、ビーターの第２ボルト孔のところにおいて、ビーター幅が大きくなるように両サイドに膨大部を形成し、この膨大部の先においてはビーター隔より僅かに細幅に形成し、この細幅の部分から所定の位置まではテーパ状に拡大してビーター幅に戻るように形成したこと、を特徴とするものである。
【０００５】
特許文献２に記載された「タイタンパー用つき固めツール」は、バラストに挿し込まれる先端部がくし歯状であり、先端部における最先端の全幅はバラスト最大粒径の３倍以上であり、先端部における歯の隙間の最大幅がバラスト最大粒径の略半分であり、タイタンパーに装着される基部に対する先端部の折れ角が、道床厚と、まくらぎ底面幅の半分の長さとの比以上であること、を特徴とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３０７５６１号公報
【特許文献２】特開２０１５−５９３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
鉄道の道床は、列車走行時の重量負荷、雨水、気候などの影響により劣化、粉泥化して固結することが多いので、タイタンパーを使用して定期的に整備作業を施す必要があるが、図７に示す従来のタイタンパー用ビーター７０では、固結した道床の搗き固めは容易ではない。
【０００８】
一方、特許文献１に記載された「タイタンパー用ビーター」や特許文献２に記載された「タイタンパー用つき固めツール」はそれぞれ独特な形状を有しているが、前述したように固結した状態にある道床の搗き固めは容易ではない。
【０００９】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、列車走行、雨水、気候などの影響によって劣化、粉泥化し、固結した道床であっても容易に搗き固めすることができるタイタンパー用ビーターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のタイタンパー用ビーターは、短冊状の平板材の長手方向の基端から先端に向かってテーパ部、同幅部並びに尖り部を備え、
前記テーパ部が、前記基端から前記先端までの長さの少なくとも半分の位置まで、前記基端から前記先端に向かって拡幅した形状をなし、
前記同幅部が前記テーパ部の最大幅部から前記先端に向かって全幅一定の形状をなし、
前記尖り部が、前記同幅部の前記先端寄りの位置から前記先端に向かって縮幅した形状をなし、
前記同幅部に、側面視形状がく字状をなす変曲部を有し、
前記変曲部より前記先端寄りの領域に前記長手方向を谷長手方向とする湾曲部を有することを特徴とする。
【００１１】
前記タイタンパー用ビーターにおいては、前記尖り部の先端に、前記基端側に向かって凹んだ形状の切欠き部を設けることができる。
【００１２】
前記タイタンパー用ビーターにおいては、前記尖り部の両側縁部を、それぞれ拡幅方向に凸をなす曲線形状にすることができる。
【００１３】
前記タイタンパー用ビーターにおいては、前記変曲部を挟んで対向する前記基端側の前記同幅部と前記先端側の前記同幅部との成す角度を１５０度〜１６３度とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、列車走行、雨水、気候などの影響によって劣化、粉泥化し、固結した道床であっても容易に搗き固めすることができるタイタンパー用ビーターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態であるタイタンパー用ビーターを示す正面図である。
【図２】図１中の矢線Ａ方向から見たタイタンパー用ビーターの側面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線で切断したタイタンパー用ビーターの端面図である。
【図４】図１に示すタイタンパー用ビーターをタイタンパーに取り付けた状態を示す図である。
【図５】図１に示すタイタンパー用ビーターの搗き固め性能の検証方法を示す説明図である。
【図６】本発明のその他の実施形態であるタイタンパー用ビーターを示す正面図である。
【図７】（ａ）は従来のタイタンパー用ビーターを示す側面図であり、（ｂ）は前記タイタンパー用ビーターの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図６に基づいて、本発明の実施形態であるタイタンパー用ビーター１０，２０についてについて説明する。なお、以下の説明において「タイタンパー用ビーター」を「ビーター」と略記することがある。
【００１７】
初めに、図１〜図５に基づいてタイタンパー用ビーター１０について説明する。図１〜図３に示すように、ビーター１０は、短冊状の平板材の長手方向Ｌの基端１０ｂから先端１０ａに向かってテーパ部１１、同幅部１２並びに尖り部１３を備えている。
【００１８】
テーパ部１１は、基端１０ｂから先端１０ａまでの長さの半分の位置よりも先端寄りの位置まで、基端１０ｂから先端１０ａに向かって連続的に拡幅した形状をなしている。同幅部１２はテーパ部１１の最大幅部１１ａから先端１０ａに向かって全幅Ｗが一定の形状をなしている。尖り部１３は、同幅部１２の先端１０ａ寄りの位置１１ｂから先端１０ａに向かって連続的に縮幅した形状をなしている。
【００１９】
図２に示すように、同幅部１２は、側面視形状がく字状をなす変曲部１２ａを有している。ビーター１０においては、変曲部１２ａを挟んで対向する基端１０ｂ側の同幅部１２と先端１０ａ側の同幅部１２との成す角度Ｒは１５０度に設定しているが、これに限定しないので、１５０度〜１６３度の範囲内で任意に設定することができる。
【００２０】
図１〜図３に示すように、変曲部１２ａから先端１０ａ寄りの領域には、長手方向Ｌを谷長手方向とする湾曲部１３ａが設けられている。尖り部１３の先端１０ａには、基端１０ｂ側に向かってＶ字状に凹んだ形状の切欠き部１４が設けられている。
【００２１】
図１に示すように、尖り部１３の両側縁部１３ｂ，１３ｂは、それぞれ拡幅方向に凸をなす曲線形状（円弧形状）をなしている。テーパ部１１には複数のボルト孔１５，１５が開設されている。
【００２２】
図４に示すように、ビーター１０の使い方は従来と同様であり、テーパ部１１に開設された複数のボルト孔１５，１５（図１参照）に、タイタンパーＴのボルト１６，１６を挿通するように取り付け、ボルト１６，１６にナット１７，１７を螺着することにより、着脱可能に固定される。
【００２３】
ここで、図４，図５に基づいて、ビーター１０の搗き固め性能の検証方法並びに検証結果について説明する。図４に示すようにビーター１０が取り付けられたタイタンパーＴを、バラスト（天然砕石）が敷設された道床Ｇの表面にビーター１０の先端１０ａを接地させた起立姿勢で保持する。このとき、ビーター１０のテーパ部１１は鉛直方向と平行をなしている。また、ビーター１０の先端１０ａから基端１０ｂ側に１５０ｍｍ離れた位置にマーキングＭが付されている。
【００２４】
このあと、図４，図５の起立姿勢を保持した状態でタイタンパーＴを作動させ、タイタンパーＴ（ビーター１０を含む）の自重で、ビーター１０の先端１０ａ側がマーキングＭの位置まで道床Ｇに埋まり込むのに要する時間を測定したところ、５秒という結果が得られた。
【００２５】
一方、図７に示す、従来のビーター７０について、前述した検証方法と同様の方法で検証を行ったところ、先端７２から基端７１側の１５０ｍｍの位置まで道床に埋まり込むのに要する時間が２５秒という結果が得られた。
【００２６】
検証結果を比較すると、従来のビーター７０が先端７２から１５０ｍｍの位置まで埋まり込むのに２５秒を要していたのに対し、ビーター１０の場合は、５秒で先端１０ａから１５０ｍｍの位置まで埋まり込むので、ビーター７０よりもビーター１０の方が、搗き固め性能が大幅に優れていることが分かる。
【００２７】
また、ビーター１０は、その先端１０ａに切欠き部１４を有しているため、バラスト（砕石）を掴む性能も優れており、湾曲部１３ａは包み込んだバラスト（砕石）が側縁部１３ｂから零れるのを防止することができることも分かった。また、切欠き部１４は、バラストを掴む作用だけでなく、搗き固め作業中にビーター１０が弾き飛ばされるのを防止する作用も発揮するので、狙った場所に振動を集中的に伝達し、締め固めることができる。
【００２８】
従って、ビーター１０は、列車走行、雨水、気候などの影響によって劣化、粉泥化し、固結した道床であっても容易に搗き固めすることができるだけでなく、鋼製まくらぎの内部へバラストを挿入する作業も容易に且つ効率的に行うことができる。
【００２９】
次に、図６に基づいて、本発明のその他の実施形態であるタイタンパー用ビーター２０について説明する。なお、図６に示すビーター２０を構成する部分において前述したビーター１０と共通する部分については、図１〜図３中に示す符号と同じ符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図６に示すように、ビーター２０の基端２０ｂから尖り部１３までの概略形状は、図１に示すビーター１０と同様であるが、ビーター２０の先端２０ａには、ビーター１０の切欠き部１４に相当するものが存在せず、先端２０ａは尖った形状をなしている。
【００３１】
図６に示すビーター２０の搗き固め性能について、図４，図５に示した検証方法に基づいて検証したところ、先端２０ａから１５０ｍｍ基端２０ｂ側寄りの位置まで道床に埋まり込むのに要する時間が４〜５秒という結果が得られた。詳しくは、ビーター２０において、図２に示す角度Ｒに相当する角度を１５０度に設定したとき前記時間は４秒であり、前記角度を１６３度に設定したとき前記時間は５秒であった。
【００３２】
前述した検証方法による検証結果を見ると、ビーター２０は切欠き部１４（図１参照）を有していないので、ビーター１０に比べ、バラストを掴む機能が若干低い面があるものの、ビーター７０に比べると、ビーター２０の方が、搗き固め性能が大幅に優れていることが分かる。
【００３３】
よって、ビーター２０は、列車走行、雨水、気候などの影響によって劣化、粉泥化し、固結した道床であっても容易に搗き固めすることができ、また、鋼製まくらぎの内部へバラストを挿入する作業も比較的容易に且つ効率的に行うことができる。
【００３４】
なお、図１〜図６に基づいて説明したタイタンパー用ビーター１０，２０は、本発明に係るタイタンパー用ビーターを例示するものであり、本発明に係るタイタンパー用ビーターは前述したタイタンパー用ビーター１０，２０に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係るタイタンパー用ビーターは、鉄道の道床の整備作業や鋼製まくらぎ内のバラスト充填作業などを行う土木建設作業の分野において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０，２０  タイタンパー用ビーター
１０ａ，２０ａ  先端
１０ｂ，２０ｂ  基端
１１  テーパ部
１１ａ  最大幅部
１１ｂ  先端寄りの位置
１２  同幅部
１２ａ  変曲部
１３  尖り部
１３ａ  湾曲部
１３ｂ  側縁部
１４  切欠き部
１５  ボルト孔
１６  ボルト
１７  ナット
Ｇ  道床
Ｌ  長手方向
Ｍ  マーキング
Ｒ  角度
Ｔ  タイタンパー
Ｗ  全幅
【図１】
2020105731.tif 000003
【図２】
2020105731.tif 000004
【図３】
2020105731.tif 000005
【図４】
2020105731.tif 000006
【図５】
2020105731.tif 000007
【図６】
2020105731.tif 000008
【図７】
2020105731.tif 000009