(57)【要約】  レールボンド（１）は、銅製の平板である端子（２）と、複数の軟銅線を撚って形成された軟銅ヨリ線（５）と、この軟銅ヨリ線（５）を端子に接続させている取付部（４）から構成されている。車両用レールの側面と接合する、端子の平面には、複数の直線状の溝（３）が互いに略直角に交差しており、これにより複数の升目が平面に形成されている。溝（３）はそれぞれ、平面内の途中で止まることなく、連続した溝の両端が端子の周縁部にまで延びている。
2008126215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子と本体とを有し、車両用レールの側面に対して前記端子が溶着材を介して押圧されて接合されるボンドであって、
前記車両用レールの側面と接合する前記端子の箇所が平面であり、
前記平面に、前記端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成された
ことを特徴とするボンド。
【請求項２】
前記溝が互いに略直角に交差して前記平面に複数の升目が形成された
ことを特徴とする請求項１に記載のボンド。
【請求項３】
前記端子の周縁部が前記平面の延長線に対して鈍角を形成する傾斜面を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のボンド。
【請求項４】
前記本体は、金属線と、該金属線を前記端子に接続する取付部とを有し、
該取付部は、前記端子の表面領域内に収まっている
ことを特徴とする請求項１に記載のボンド。
【請求項５】
端子と本体とを有し、車両用レールの側面に対して前記端子が溶着材を介して押圧されて接合されるボンドを車両用レールの側面に接合するボンドの接合方法であって、
前記車両用レールの側面と接合する箇所が平面であり、前記平面に、前記端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成された前記端子を、前記端子の平面と前記車両用レールの側面が溶着材を介して接触する所定位置に配置する工程と、
前記溶着材を加熱しながら、前記車両用レールに対して前記端子を押圧する工程とを備える
ことを特徴とするボンドの接合方法。
【請求項６】
前記溝が互いに略直角に交差して前記平面に複数の升目が形成された
ことを特徴とする請求項５に記載のボンドの接合方法。
【請求項７】
前記端子の周縁部が前記平面の延長線に対して鈍角を形成する傾斜面を有し、
前記端子の該傾斜面を上に向けた状態で、前記端子を、前記端子の平面と前記車両用レールの側面が溶着材を介して接触する位置に配置する
ことを特徴とする請求項５に記載のボンドの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボンド並びにボンドの接合方法に関する。詳しくは、車両用レールに強固に接合する、ボンド並びにボンドの接合方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両が走るレールは、信号設備を制御するための信号電流を流す信号線として利用されており、また電車を走行させるための電車電流を変電所へ返すための電気線として利用されている。【０００３】
また、鉄道のレールは、夏の暑さで熱膨張するため、レールとレールの継ぎ目は熱膨張する分だけ隙間があけられており、従ってレールとレールの継ぎ目にはボンドを接合して電気的な導通を行なっている。【０００４】
ボンドには、レールボンドと信号ボンドがあり、レールボンドは電車電流の帰線回路を作るために用いられ、信号ボンドは軌道回路の信号電流を流すために用いられる。ここで、ボンドとは、束ねられた複数の銅線の両端が、端子（黄銅製等の金具）で結束されているものであり、ボンドの各端子とレールとを金属的に接続することにより、継ぎ目を挟んだレールとレールを電気的に導通している。【０００５】
図３は、従来のレールボンド端子を説明する正面図及び上面図であり、特許文献１には、レールボンド端子１０１は、全体的に銅で構成され、一方に延設している平面部１０１Ａが形成され、他方にこの平面部１０１Ａから延設しているレールボンドやジャンパー線１０２の筒状取付部１０１Ｂが形成されており、平面部１０１Ａには、単数または複数の貫通孔１０１Ｃが穿設されている旨記載されていると共に、この平面部１０１Ａはレール底部の上面への固着側となる部分である旨記載されている。また、特許文献１のレールボンド端子は、レール底部の上面に固着させる平面部を有し、この平面部に単数または複数の孔を穿設したものであるから、簡単な形状であり、誰でも簡単にレールボンド端子をレール底部の上面に剥離や脱落することなく確実に固着させることができる。【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２７３４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のレールボンド端子では、レール底部の上面等にレールボンド端子を固着すべく、ハンダ等の溶着材をレールボンド端子の平面部やレール底部の上面に付着させ、レールボンド端子を押圧しても、貫通孔からは空気が逃げるだけであり、平面部において溶着材の量が多い箇所と少ない箇所が生じ、溶着材が多い箇所では接合強度が低く剥がれやすくなっていた。【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、車両用レールに対して高い接合強度で接合できるボンド、並びにボンドを高い接合強度で車両用レールに接合できるボンドの接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明のボンドは、端子と本体とを有し、車両用レールの側面に対して前記端子が溶着材を介して押圧されて接合されるボンドであって、前記車両用レールの側面と接合する前記端子の箇所が平面であり、前記平面に、前記端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成されたことを特徴とする。【００１０】
ここで、車両用レールの側面と接合する端子の箇所が平面であることによって、車両用レールの側面に対して端子が押圧された際に、気泡を外部へ排出（脱泡）しやすくなる。
また、平面に、端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成されたことによって、平面に付着したハンダ等の溶着材が溝内に入り、更に溝に沿って端子の外側へ排出されることが可能となり、端子の平面とレール面との間の溶着材の厚みを薄くすることができる。【００１１】
また、本発明のボンドにおいて、溝が互いに略直角に交差して平面に複数の升目が形成された場合、溝が上下左右に延びているので万遍なく溶着材が溝内に入り、溝に沿って端子の外側へ排出され、更に端子の平面とレール面との間の溶着材の厚みを薄くすることができる。【００１２】
また、本発明のボンドにおいて、端子の周縁部が平面の延長線に対して鈍角を形成する傾斜面を有する場合、傾斜面を上に向けて端子を車両用レールの側面に接合すれば、溶着材の振動による割れがなくなり、また、雨水等が傾斜面に沿って流出しやすくなって雨水等が端子に溜まりにくく、傾斜面は他の端子部分に比べて薄いため、熱が接合面に伝わりやすくなる。また、傾斜面を有していないボンドに比べて軽量である。【００１３】
また、本発明のボンドにおいて、本体は、金属線と、金属線を端子に接続する取付部とを有し、取付部は、端子の表面領域内に収まっている場合、端子の表面領域から、はみ出た部分がなく、取付部に対して略垂直な端子の面と取付部との交点におけるクラック発生を抑制できる。【００１４】
また、上記の目的を達成するために、本発明のボンドの接合方法は、端子と本体とを有し、車両用レールの側面に対して前記端子が溶着材を介して押圧されて接合されるボンドを車両用レールの側面に接合するボンドの接合方法であって、前記車両用レールの側面と接合する箇所が平面であり、前記平面に、前記端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成された前記端子を、前記端子の平面と前記車両用レールの側面が溶着材を介して接触する所定位置に配置する工程と、前記溶着材を加熱しながら、前記車両用レールに対して前記端子を押圧する工程とを備えることを特徴とする。【００１５】
ここで、溶着材を加熱しながら、車両用レールの側面と接合する箇所が平面であり、平面に、端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成された端子を押圧することによって、気泡を外部へ排出（脱泡）することができ、また、平面に付着したハンダ等の溶着材が溝内に入り、更に溝に沿って端子の外側へ排出されることが可能となり、端子の平面とレール面との間の溶着材の厚みを薄くすることができる。なお、「所定位置」とは、端子が車両用レールの側面と溶着材を介して接することができるような位置をいう。【００１６】
また、本発明のボンドの接合方法において、端子の周縁部が平面の延長線に対して鈍角を形成する傾斜面を有し、端子の傾斜面を上に向けた状態で、端子を、端子の平面と車両用レールの側面が溶着材を介して接触する位置に配置する場合、雨水等が傾斜面に沿って流出しやすくなって雨水等が端子に溜まりにくく、傾斜面は他の端子部分に比べて薄いため、熱が接合面に伝わりやすくなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るボンドは、車両用レールに対して高い接合強度で接合できる。【００１８】
本発明に係るボンドの接合方法は、ボンドを高い接合強度で車両用レールに接合できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用したボンドの一例を示す概略図であり、（ａ）概略底面図、（ｂ）概略正面図、（ｃ）概略平面図である。
【図２】本発明を適用したボンドの接合方法の一例を示す概略図である。
【図３】従来のレールボンド端子を説明する正面図及び上面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    レールボンド
２    端子
３    溝
４    取付部
５    軟銅ヨリ線
６    傾斜面
７    車両用レール
７Ａ  レール頭部
７Ｂ  レール腹部
７Ｃ  レール底部
８    クランプ装置
９    押圧手段
１０    押圧調整ネジ
１１    支柱
１２    脚部
α    車両用レールの側面と接合する端子の平面の延長線に対して鈍角を形成する傾斜面の傾斜角度
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明を適用したボンドの一例を示す概略図であり、図１（ａ）は概略底面図であり、図１（ｂ）は概略正面図であり、そして図１（ｃ）は概略平面図である。
本発明を適用したレールボンド１は、銅製の平板である端子２と、複数の軟銅線を撚って形成された軟銅ヨリ線５と、この軟銅ヨリ線５を端子に接続させている取付部４から構成されている。また、図１（ｂ）に示すように、取付部４はパイプ状になって軟銅ヨリ線５を囲んでおり、また、端子２と取付部４は一体成形されている。ここで、端子２の厚みは３〜５ｍｍであるが、必ずしも３〜５ｍｍでなくてもよい。
また、車両用レールの側面と接合する、端子の平面には、複数の直線状の溝３が互いに略直角に交差しており、これにより複数の升目が平面に形成されている。また、溝３はそれぞれ、平面内の途中で止まることなく、連続した溝の両端が端子の周縁部にまで延びている。ここで、溝３の深さは０．４〜０．５ｍｍであるが、必ずしも０．４〜０．５ｍｍでなくてもよい。
また、端子２の周縁部には、車両用レールの側面と接合する平面の延長線に対して鈍角を形成する傾斜面６が形成されており、車両用レールの側面と接合する平面の延長線に対する傾斜面の傾斜角度αは１３５°である。また、図１（ｃ）に示すように、傾斜面６は、端子２の３辺に形成されている。【００２２】
また、図１（ｃ）に示されるように、取付部４は、端子２の表面領域内に収まって端子２に接続しているので、端子２の表面領域からはみ出た部分がなく、取付部４に対して略垂直な端子の面と取付部４との交点におけるクラック発生を抑制している。
また、図１（ｃ）に示された、レールボンド１の軟銅ヨリ線５の湾曲した箇所を緩やかにしておくことで、車両用レールに取付けられたレールボンド１が振動を受けても壊れにくくなる。【００２３】
ここで、車両用レールの側面と接合する端子の箇所が平面であり、平面に、端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成されているのであれば、必ずしも溝は直線状でなくてもよく、例えば曲線であってもよいし、蛇行していてもよいし、周縁部に向かって徐々に溝の幅が広がっていてもよい。また、車両用レールの側面と接合する端子の箇所が平面であり、平面に、端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成されているのであれば、必ずしも複数の直線状の溝が互いに略直角に交差して複数の升目が形成されていなくてもよい。
また、車両用レールの側面と接合する端子の箇所が平面であり、平面に、端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成されているのであれば、必ずしも端子は銅製の平板でなくてもよく、例えば、黄銅製の平板、アルミ合金製の箱形であってもよい。【００２４】
また、車両用レールの側面と接合する端子の箇所が平面であり、平面に、端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成されているのであれば、必ずしも車両用レールの側面と接合する平面の延長線に対する傾斜面の傾斜角度αは１３５°でなくてもよく、また、必ずしも傾斜面を形成しなくてもよく、端子の周縁部は、車両用レールの側面と接合する端子の平面に対して略垂直でもよい。端子の周縁部が、車両用レールの側面と接合する端子の平面に対して略垂直であれば、車両用レール側面との接合面に、周縁部まで均一に力を加えることができる。【００２５】
また、車両用レールの側面と接合する端子の箇所が平面であり、平面に、端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成されているのであれば、必ずしも傾斜面は端子の３辺に形成されていなくてもよく、例えば１辺若しくは２辺に形成されていてもよいが、車両用レールの側面と接合する平面の延長線に対して鈍角を形成する傾斜面が多い方が、熱が接合面に伝わりやすくなり好ましい。
また、車両用レールの側面と接合する端子の箇所が平面であり、平面に、端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成されているのであれば、必ずしも取付部を設けなくてもよく、軟銅ヨリ線を直接、端子に接続させてもよい。
また、ここではレールボンドを例に挙げて本発明のボンドを説明したが、本発明のボンドは信号ボンドであってもよいことは勿論である。【００２６】
図２は、本発明を適用したボンドの接合方法の一例を示す概略図である。溶着材として２００〜４００℃の溶融温度を有するハンダを、プロパンガスのみを熱源とするバーナー（図示せず。）で溶融して、軟銅ヨリ線５が取付部４内に挿入されると共にカシメが行なわれて取付けられたレールボンドの端子２の、複数の溝３が形成された接合面（平面）と、端子２が接合されるレール（車両用レール）７のレール頭部７Ａの外側の側面とに、溶融したハンダを付着する。この場合、平面の延長線に対して鈍角を形成する傾斜面を上に向けた状態で、端子２を、端子２の平面と車両用レール７の側面が溶着材を介して接触する位置に配置する。【００２７】
次に、端子２を押圧する押圧手段９と、押圧手段の端部に設けられて押圧の強さを調整する押圧調整ネジ１０と、押圧手段が移動可能に取付けられた支柱１１と、支柱に対して略垂直に配置されていると共に支柱と一体成形された脚部１２とで構成されたクランプ装置８の脚部１２を、レール底部７Ｃに固定する。ここで、脚部１２は、レール底部７Ｃの幅に合うように、長さが調節可能に構成されている。このクランプ装置８の高さは、レール７の高さと略同じか、それよりも低くなっている。
そして、ハンダが付着していると共に複数の溝３が形成された端子２の平面を、ハンダが付着したレール頭部７Ａの外側の側面に付け、プロパンガスのみを熱源とするバーナー（図示せず。）でハンダを加熱しながらレール頭部７Ａの外側の側面に対して、クランプ装置８の押圧手段９によって端子２を直接、押圧し、圧着させる。【００２８】
また、レール腹部７Ｂの側面に端子２を接合する場合には、押圧手段９に対して略垂直に延びた支柱１１の略中央に位置する他の押圧手段（図示せず。）によって、同様にレール腹部７Ｂの側面に端子２を圧着させる。【００２９】
ここで、本発明のボンドの端子を、端子と車両用レールの側面が溶着材を介して接するように所定位置に配置する工程と、溶着材を加熱しながら、車両用レールに対して、本発明のボンドの端子を押圧する工程があれば、必ずしも図２に示されるようなクランプ装置を使用しなくてもよい。
また、本発明のボンドの端子を、端子と車両用レールの側面が溶着材を介して接するように所定位置に配置する工程と、溶着材を加熱しながら、車両用レールに対して、本発明のボンドの端子を押圧する工程があり、溶融温度が２５０℃以下であれば、溶着材としてどのような組成のハンダを用いてもよい。
また、本発明のボンドの端子を、端子と車両用レールの側面が溶着材を介して接するように所定位置に配置する工程と、溶着材を加熱しながら、車両用レールに対して、本発明のボンドの端子を押圧する工程があれば、必ずしもプロパンガスのみを熱源とするバーナーで加熱しなくてもよく、例えば酸素とプロパンガスを熱源とするバーナー、アセチレンガスのみを熱源とするバーナー、または酸素とアセチレンガスを熱源とするバーナーで加熱してもよい。【００３０】
また、本実施例では、レール底部に脚部を固定して、固定した位置の上方で端子を押圧し圧着させるクランプ装置を用いて接合する方法を例に挙げて説明しているが、本発明のボンドの端子を、端子と車両用レールの側面が溶着材を介して接するように所定位置に配置する工程と、溶着材を加熱しながら、車両用レールに対して、本発明のボンドの端子を押圧する工程があれば、必ずしもこのような、レール底部に脚部を固定して、固定した位置の上方で端子を押圧し圧着させるクランプ装置を用いなくてもよく、例えば支柱と共に移動可能な押圧手段を有するクランプ装置を用いれば、枕木上に位置するレール側面に、端子を接合する場合でも、枕木のない位置でレール底部に脚部を固定しておき、押圧手段を移動させて端子を押圧し圧着させることができる。【００３１】
また、ここでは、レール頭部に端子を接合するレールボンドの接合方法を例に挙げて説明しているが、レール腹部やレール底部に端子を接合する信号ボンドの接合方法であってもよいことは勿論である。【００３２】
本発明のボンドの端子を車両用レールの側面に接合し、接合された端子の接合強度を測定すべく、接合された端子に油圧シリンダにて煎断荷重を加えて、端子が脱落したときの荷重を調べたところ、本発明を適用したボンドを接合した場合の接合強度は、従来の溝が形成されていないボンドを接合した場合の接合強度よりも高かった。
また、本発明のボンドの端子を車両用レールの側面に接合し、接合された端子の接合強度を測定すべく、財団法人鉄道総合研究所の振動試験装置を用いて、接合された端子について振動試験をおこなったところ、本発明を適用したボンドを接合した場合の接合強度は、従来の溝が形成されていないボンドを接合した場合の接合強度よりも高かった。
また、周縁部にまで延びた複数の溝が単に平行に形成されただけのボンドの接合強度と、周縁部にまで延びた複数の溝が互いに略直角に交差して端子の平面に升目が形成されたボンドの接合強度をそれぞれ同様に調べたところ、複数の溝が互いに略直角に交差して端子の平面に升目が形成されたボンドの接合強度の方が高かった。【００３３】
このように、本発明を適用したボンドは、車両用レールの側面と接合する端子の箇所が平面であるので、車両用レールの側面に対して端子が押圧された際に、気泡を外部へ排出（脱泡）しやすくなり、また、平面に、端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成されているので、平面に付着したハンダ等の溶着材が溝内に入り、更に溝に沿って端子の外側へ排出されることが可能となり、端子の平面とレール面との間の溶着材の厚みを薄くすることができ、よって、車両用レールに対して高い接合強度で接合することができる。【００３４】
また、溝が互いに略直角に交差して平面に複数の升目が形成されているため、溝が上下左右に延びているので万遍なく溶着材が溝内に入り、溝に沿って端子の外側へ排出され、更に端子の平面とレール面との間の溶着材の厚みを薄くすることができ、よって、車両用レールに対して、よりいっそう高い接合強度で接合することができる。【００３５】
また、端子の周縁部が平面の延長線に対して鈍角を形成する傾斜面を有する場合、傾斜面を上に向けて端子を車両用レールの側面に接合すれば、溶着材の振動による割れがなくなり、また、雨水等が傾斜面に沿って流出しやすくなって雨水等が端子に溜まりにくく、傾斜面は他の端子部分に比べて薄いため、熱が接合面に伝わりやすくなり、よって、車両用レールに対して高い接合強度で接合することができる。また、傾斜面を有していないボンドに比べて軽量である。【００３６】
また、取付部は、端子の表面領域内に収まっているので、端子の表面領域から、はみ出た部分がなく、取付部に対して略垂直な端子の面と取付部との交点におけるクラック発生を抑制できる。【００３７】
また、本発明を適用したボンドの接合方法は、溶着材を加熱しながら、車両用レールの側面と接合する箇所が平面であり、平面に、端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成された端子を押圧するので、気泡を外部へ排出（脱泡）することができ、また、平面に付着したハンダ等の溶着材が溝内に入り、更に溝に沿って端子の外側へ排出されることが可能となって、端子の平面とレール面との間の溶着材の厚みを薄くすることができ、ボンドを車両用レールに対して高い接合強度で接合することができる。【００３８】
また、端子の傾斜面を上に向けた状態で、端子を、端子の平面と車両用レールの側面が溶着材を介して接触する位置に配置する場合、雨水等が傾斜面に沿って流出しやすくなって雨水等が端子に溜まりにくく、傾斜面は他の端子部分に比べて薄いため、熱が接合面に伝わりやすくなり、よって、ボンドを車両用レールに対して高い接合強度で接合することができる。
【図１】
2008126215.tif 000003
【図２】
2008126215.tif 000004
【図３】
2008126215.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月27日(2009.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子と本体とを有し、車両用レールの側面に対して前記端子が溶着材を介して押圧されて接合されるボンドであって、
前記車両用レールの側面と接合する前記端子の箇所が平面であり、
前記平面に、前記端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成され、
前記端子の周縁部が前記平面の延長線に対して鈍角を形成する傾斜面を有する
ことを特徴とするボンド。
【請求項２】
前記溝が互いに略直角に交差して前記平面に複数の升目が形成された
ことを特徴とする請求項１に記載のボンド。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記本体は、金属線と、該金属線を前記端子に接続する取付部とを有し、
該取付部は、前記端子の表面領域内に収まっている
ことを特徴とする請求項１に記載のボンド。
【請求項５】
端子と本体とを有し、車両用レールの側面に対して前記端子が溶着材を介して押圧されて接合されるボンドを車両用レールの側面に接合するボンドの接合方法であって、
前記車両用レールの側面と接合する箇所が平面であり、前記平面に、前記端子の周縁部にまで延びる複数の溝が形成された前記端子を、前記端子の平面と前記車両用レールの側面が溶着材を介して接触する所定位置に配置する工程と、
前記溶着材を加熱しながら、前記車両用レールに対して前記端子を押圧する工程とを備え、
前記端子の周縁部が前記平面の延長線に対して鈍角を形成する傾斜面を有し、
前記端子の該傾斜面を上に向けた状態で、前記端子を、前記端子の平面と前記車両用レールの側面が溶着材を介して接触する位置に配置する
ことを特徴とするボンドの接合方法。
【請求項６】
前記溝が互いに略直角に交差して前記平面に複数の升目が形成された
ことを特徴とする請求項５に記載のボンドの接合方法。
【国際調査報告】
2008126215.tif 000006
2008126215.tif 000007
2008126215.tif 000008
2008126215.tif 000009