(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高架橋の上部工等の基部に固定される基部側部材と、該基部側部材に下端が固定された鉛直荷重支持用可変剛性バネと、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの上端に固定され天端にて枕木等の軌道支持材が載せられる軌道側部材とからなり、前記鉛直荷重支持用可変剛性バネを、鉛直荷重の増大にしたがって剛性が増加するよう非線形バネとして構成するとともに円錐状螺旋バネで構成し、該円錐状螺旋バネを、平板を巻回して形成するとともに該平板の内周面を該内周面の内側を周回する部分の外周面に当接させて構成したことを特徴とする軌道の防振装置。
【請求項２】
高架橋の上部工等の基部に固定される基部側部材と、該基部側部材に下端が固定された鉛直荷重支持用可変剛性バネと、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの上端に固定され天端にて枕木等の軌道支持材が載せられる軌道側部材とからなり、前記鉛直荷重支持用可変剛性バネを、鉛直荷重の増大にしたがって剛性が増加するよう非線形バネとして構成し、前記鉛直荷重支持用可変剛性バネを、複数の円錐状螺旋バネを積み重ねるとともに、該円錐状螺旋バネの内周面を該内周面の内側を周回する部分の外周面に当接させて構成したことを特徴とする軌道の防振装置。
【請求項３】
高架橋の上部工等の基部に固定される基部側部材と、該基部側部材に下端が固定された鉛直荷重支持用可変剛性バネと、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの上端に固定され天端にて枕木等の軌道支持材が載せられる軌道側部材とからなり、前記鉛直荷重支持用可変剛性バネを、鉛直荷重の増大にしたがって剛性が増加するよう非線形バネとして構成し、前記基部側部材を第１の筒材で構成するとともに前記軌道側部材を第２の筒材で構成して入れ子状に相互に嵌合し、該第１の筒材及び第２の筒材とで囲まれた内部気密空間に前記鉛直荷重支持用可変剛性バネを配置し、前記第１の筒材及び第２の筒材のうち、少なくともいずれかに前記内部気密空間に連通する減衰用空気孔を設けたことを特徴とする軌道の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として高架橋に敷設された軌道の防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高架橋等に敷設された軌道上を列車が走行する際には、動荷重の高速移動等に起因してさまざまな振動や騒音が発生するが、何らの対策も講じなければ、かかる振動や騒音が周辺民家に伝播し、公害となって居住者の健全な日常生活を阻害する。
【０００３】
列車走行による振動や騒音の防止対策としては、車両の軽量化、レールの重量化、バラストマットの敷設、レール波状摩耗の削正等が実施されているほか、施設構造の面では、防音壁の設置、鉄桁防音工事、トンネル緩衝工等の対策が講じられている。
【０００４】
ここで、軌道上を高速移動することに起因する振動や騒音を防止する対策として、軌道を弾性支持する、例えば枕木等の軌道支持材を弾性材で形成することも行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる対策では、重量のある車両を安全に支持するという本質的機能を担保しなければならない関係上、枕木等の軌道支持材の剛性をある程度高く設定しなければならず、その結果、５０Ｈｚ程度よりも高い周波数範囲で一定の防振効果を得ることができる反面、１０〜２０Ｈｚといった公害を引き起こしやすい低周波域については、防振効果をほとんど期待することができず、さりとて高架橋の下部工自体の剛性を高めるなどの方法ではコスト負担が大きすぎるという問題を生じていた。
【０００６】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、１０〜２０Ｈｚといった比較的低い周波数域においても列車走行時の騒音や振動を抑制可能な軌道の防振装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る軌道の防振装置は請求項１に記載したように、高架橋の上部工等の基部に固定される基部側部材と、該基部側部材に下端が固定された鉛直荷重支持用可変剛性バネと、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの上端に固定され天端にて枕木等の軌道支持材が載せられる軌道側部材とからなり、前記鉛直荷重支持用可変剛性バネを、鉛直荷重の増大にしたがって剛性が増加するよう非線形バネとして構成するとともに円錐状螺旋バネで構成し、該円錐状螺旋バネを、平板を巻回して形成するとともに該平板の内周面を該内周面の内側を周回する部分の外周面に当接させて構成したものである。
【０００８】
また、本発明に係る軌道の防振装置は請求項２に記載したように、高架橋の上部工等の基部に固定される基部側部材と、該基部側部材に下端が固定された鉛直荷重支持用可変剛性バネと、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの上端に固定され天端にて枕木等の軌道支持材が載せられる軌道側部材とからなり、前記鉛直荷重支持用可変剛性バネを、鉛直荷重の増大にしたがって剛性が増加するよう非線形バネとして構成し、前記鉛直荷重支持用可変剛性バネを、複数の円錐状螺旋バネを積み重ねるとともに、該円錐状螺旋バネの内周面を該内周面の内側を周回する部分の外周面に当接させて構成したものである。
【０００９】
また、本発明に係る軌道の防振装置は請求項３に記載したように、高架橋の上部工等の基部に固定される基部側部材と、該基部側部材に下端が固定された鉛直荷重支持用可変剛性バネと、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの上端に固定され天端にて枕木等の軌道支持材が載せられる軌道側部材とからなり、前記鉛直荷重支持用可変剛性バネを、鉛直荷重の増大にしたがって剛性が増加するよう非線形バネとして構成し、前記基部側部材を第１の筒材で構成するとともに前記軌道側部材を第２の筒材で構成して入れ子状に相互に嵌合し、該第１の筒材及び第２の筒材とで囲まれた内部気密空間に前記鉛直荷重支持用可変剛性バネを配置し、前記第１の筒材及び第２の筒材のうち、少なくともいずれかに前記内部気密空間に連通する減衰用空気孔を設けたものである。
【００１２】
本発明に係る軌道の防振装置においては、これらを高架橋の上部工等の基部と枕木等の軌道支持材との間に必要数だけ介在させ、基部側部材は基部に固定するとともに、枕木等の軌道支持材を軌道側部材の天端に載せて固定する。
【００１３】
このようにすると、基部側部材と軌道側部材との間に挟み込まれた鉛直荷重支持用可変剛性バネが、軌道支持材、軌道及びその上を走行する列車の動荷重を支持することとなるが、かかる列車の動荷重は、列車が近づくにつれて徐々に大きくなるとともに、通過した後は逆に徐々に小さくなっていく。そして、鉛直荷重支持用可変剛性バネは、鉛直荷重の増大にしたがって剛性が増加するよう非線形バネとして構成してあるため、上述した動荷重の変化にしたがって剛性が増減する。
【００１４】
すなわち、移動中の列車が通過している直下以外の箇所では、比較的小さな列車の動荷重が低剛性で支持されることとなり、低周波域をも含む防振が可能となるとともに、移動中の列車が通過している直下では、比較的大きな動荷重が軌道に作用するものの、上述したように鉛直荷重支持用可変剛性バネが高剛性に変化しているので、振動系の固有振動数に大きな変化はなく、結局、列車走行位置に関わらず、低周波域をも含む防振が可能となる。
【００１５】
なお、列車が通過している直下では、上述したように比較的大きな動荷重を高剛性で支持することとなるので、軌道の沈込みを抑えることが可能となり、列車走行時の安全性ないしは安定性が確保されるとともに、列車の動荷重と鉛直荷重支持用可変剛性バネとを含む振動系の固有振動数が列車の走行位置に関わらずほとんど変化しないため、防振設計がやりやすくなる。
【００１６】
基部としては、例えば高架橋の上部工を構成するスラブが該当する。
【００１７】
鉛直荷重支持用可変剛性バネを円錐状螺旋バネで構成した場合、圧縮変形したときにバネ材料が互いに干渉することなく、平面上で螺旋状となるまで圧縮変形するので、基部と軌道支持材との必要クリアランスを小さく設定することができる。なお、鉛直荷重支持用可変剛性バネを構成するバネ材料の材質や材料径が同じであれば、螺旋径が大きな底面近傍部分にて剛性が小さくなり、螺旋径が小さな円錐頂部近傍にて剛性が大きくなるので、鉛直荷重支持用可変剛性バネに必要な非線形特性が自動的に確保される。
【００１８】
ここで、円錐状螺旋バネを、平板を巻回して形成するとともに該平板の内周面を該内周面の内側を周回する部分の外周面に当接させて構成したならば、鉛直荷重支持用可変剛性バネが変形する際、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの内周面と外周面とが擦れ合うため、列車走行による固体振動エネルギーや空気振動エネルギーは、かかる擦れ合いによる摩擦減衰として吸収され、周囲への散逸が防止される。
【００１９】
また、鉛直荷重支持用可変剛性バネを、前記鉛直荷重支持用可変剛性バネを複数の円錐状螺旋バネを積み重ねるとともに、該円錐状螺旋バネの内周面を該内周面の内側を周回する部分の外周面に当接させて構成したならば、基部と軌道支持材との必要クリアランスを小さく設定することができることに加えて、鉛直荷重支持用可変剛性バネが変形する際、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの内周面と外周面とが擦れ合うため、列車走行による固体振動エネルギーや空気振動エネルギーは、かかる擦れ合いによる摩擦減衰として吸収され、周囲への散逸が防止される。
【００２０】
しかも、かかる鉛直荷重支持用可変剛性バネを製作するにあたっては、円形断面等の円錐状螺旋バネを単に積み重ねるだけでよいので、材料調達や組立に要する費用を安価に抑えることができる。
【００２１】
一方、基部側部材や軌道側部材をどのように構成するかは任意であるが、かかる基部側部材を第１の筒材で構成するとともに軌道側部材を第２の筒材で構成して入れ子状に相互に嵌合し、該第１の筒材及び第２の筒材とで囲まれた内部気密空間に鉛直荷重支持用可変剛性バネを配置し、第１の筒材及び第２の筒材のうち、少なくともいずれかに内部気密空間に連通する減衰用空気孔を設けるようにしたならば、該減衰用空気孔を介して外部の空気が第１の筒材と第２の筒材とで囲まれた内部気密空間内に流れ込んだり、逆に該内部気密空間内の空気が減衰用空気孔を介して外部に流れ出たりすることとなり、列車の動荷重の変化に応じた減衰作用が減衰用空気孔にて発生し、やはり、列車走行による固体振動エネルギーや空気振動エネルギーがこのような空気ダンパで吸収され、周囲への散逸が防止される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る軌道の防振装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る軌道の防振装置を示したものである。同図でわかるように、本実施形態に係る軌道の防振装置１は、鉄道用高架橋２に適用してあり、該鉄道用高架橋の上部工３を基部とし、該基部と軌道５を支持する軌道支持材としての枕木４との間に介在させてある。
【００２４】
本実施形態に係る軌道の防振装置１は、図２に示した詳細図でよくわかるように、上部工３に固定される基部側部材としての第１の筒材１１と、該第１の筒材に下端が固定された鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３と、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの上端に固定され天端にて枕木４が載せられる軌道側部材としての第２の筒材１２とからなり、円筒状をなす第１の筒材１１と第２の筒材１２とを入れ子状に相互に嵌合するとともに該第１の筒材及び第２の筒材で囲まれた内部気密空間１４に鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３を配置し、第１の筒材１１には、内部気密空間１４に連通する減衰用空気孔１５を設けてある。
【００２５】
第２の筒材１２は、その外径を第１の筒材１１の内径と同等か若干小さく設定してあるが、第２の筒材１２の外周面に第１の筒材１１の内周面上を摺動する環状シール材を設けておけば、昇降動作の際、第１の筒材１１との気密性を確保しやすくなる。
【００２６】
一方、鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３は、平板を巻回して形成した円錐状螺旋バネからなり、鉛直荷重の増大にしたがって剛性が増加する非線形バネとして構成してある。
【００２７】
鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３の剛性にどのような非線形特性を持たせるかは、列車の動荷重や速度、高架橋の剛性、地盤性状などを考慮しつつ、平板の幅ｗ、厚み、最大径及び最小径、巻き数などを適宜設定すればよい。なお、平板の幅や厚みを均一にする必要はなく、動荷重が大きな領域において特に高い剛性に設定したい場合には、円錐頂部近傍の平板の厚みや幅を大きくしたり、動荷重が小さな領域において特に低い剛性に設定したい場合には、円錐底部近傍の平板の厚みや幅を小さくするといった構成にすることも可能である。
【００２８】
ここで、鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３は、平板の内周面を該内周面の内側を周回する部分の外周面に当接させてあり、第２の筒材１２の昇降動作に伴って鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３が伸縮する際、内周面と外周面との擦れ合いによって摩擦が発生するようになっている。ちなみに、平板の内外面に摩擦材を適宜被覆しておけば、高い摩擦減衰を確保することが可能となる。
【００２９】
第２の筒材１２の頂部内面には円柱状のストッパー１６を垂設してあり、該ストッパーの下面が第１の筒材１１の底面に当たることにより、枕木４の沈込み量が制限されて列車の走行安定性に影響を与えることがないよう配慮してある。
【００３０】
本実施形態に係る軌道の防振装置１においては、上述したようにこれらを基部である上部工３と軌道支持材である枕木４との間に必要数だけ介在させ、基部側部材である第１の筒材１１を上部工３に固定するとともに、軌道側部材である第２の筒材１２の天端に枕木４を載せて固定してある。
【００３１】
このようにすると、第１の筒材１１と第２の筒材１２との間に挟み込まれた鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３は、枕木４、軌道５及びその上を走行する列車の動荷重を支持することとなるが、かかる列車の動荷重は、列車が近づくにつれて徐々に大きくなるとともに、通過した後は逆に徐々に小さくなっていく。そして、鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３は、平板を巻回した円錐状螺旋バネとして構成してあるため、螺旋径の大きな底面近傍付近が最も剛性が低く、上方にいくにつれて螺旋径が小さくなり、それに伴って剛性も大きくなる。
【００３２】
そのため、動荷重が小さい領域では、図３(a)に示すように、剛性の小さな底面近傍の部分が先行収縮し、動荷重が大きくなるにつれて、下方から上方に向けて順次収縮領域が拡がり、動荷重が大きな領域では、図３(b)に示すような状態となる。そして、動荷重が小さな領域では鉛直方向の変位の変化率が大きい、すなわち剛性が小さく、動荷重が大きい領域では変位の変化率が小さい、すなわち剛性が大きくなる。
【００３３】
図３(c)は、鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３の動荷重と変位との関係をＰ―δ曲線として示したものであり、同図に示したＡ点、Ｂ点が同図(a)、(b)の状態にそれぞれ対応する。
【００３４】
一方、鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３が動荷重を受けて伸縮する際、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの内周面と外周面とが擦れ合って摩擦減衰が生じる。また、減衰用空気孔１５を介して外部の空気が第１の筒材１１と第２の筒材１２とで囲まれた内部気密空間１４内に流れ込んだり、逆に該内部気密空間内の空気が減衰用空気孔１５を介して外部に流れ出たりし、やはり減衰用空気孔１５にて空気ダンパとしての減衰が生じる。
【００３５】
そのため、列車走行による固体振動エネルギーや空気振動エネルギーは、かかる摩擦減衰や空気ダンパによる減衰によって吸収され、周囲にはほとんど伝播しなくなる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態に係る軌道の防振装置１によれば、鉛直荷重の増大にしたがって剛性が増加するように非線形バネとして構成された鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３の作用により、移動中の列車が通過している直下以外の箇所では、比較的小さな列車の動荷重が低剛性で支持されることとなり、例えば１０〜２０Ｈｚといった低周波域をも含む防振が可能となるとともに、移動中の列車が通過している直下では、比較的大きな動荷重が軌道に作用するものの、上述したように鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３が高剛性に変化しているので、振動系の固有振動数に大きな変化はなく、結局、列車走行位置に関わらず、低周波域をも含む防振が可能となる。
【００３７】
なお、列車が通過している直下では、上述したように比較的大きな動荷重を高剛性で支持することとなるので、軌道４の沈込みを抑えることが可能となり、列車走行時の安全性ないしは安定性が確保されるとともに、列車の動荷重Ｐと鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３とを含む振動系の固有振動数が列車の走行位置に関わらずほとんど変化しないことによって、防振設計がやりやすくなる。
【００３８】
また、本実施形態に係る軌道の防振装置１によれば、鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３を円錐状螺旋バネで構成したので、圧縮変形したときにバネ材料である平板が互いに干渉することなく圧縮変形するので、上部工３と枕木４との必要クリアランスを小さく設定することができる。なお、鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３を構成する平板の材質や断面を同じにしておけば、螺旋径が大きな底面近傍部分にて剛性が最小になり、螺旋径が小さな円錐頂部近傍にて剛性が最大となるので、鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３に必要な非線形特性が自動的に確保される。
【００３９】
また、本実施形態に係る軌道の防振装置１によれば、円錐状螺旋バネである鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３を、平板を巻回して形成するとともに該平板の内周面を該内周面の内側を周回する部分の外周面に当接させて構成したので、鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３が変形する際、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの内周面と外周面とが互いに摺動し擦れ合う。そして、列車走行による固体振動エネルギーや空気振動エネルギーは、かかる擦れ合いによる摩擦減衰として吸収され、周囲への散逸を未然に防止することが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態に係る軌道の防振装置１によれば、基部側部材としての第１の筒材１１と軌道側部材としての第２の筒材１２とを入れ子状に相互に嵌合するとともに、両者に囲まれた内部気密空間１４に鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３を配置し、第１の筒材１１に内部気密空間１４に連通する減衰用空気孔１５を設けるようにしたので、該減衰用空気孔を介して外部の空気が第１の筒材１１と第２の筒材１２とで囲まれた内部気密空間内に流れ込んだり、逆に該内部気密空間内の空気が減衰用空気孔１５を介して外部に流れ出たりすることとなり、列車の動荷重の変化に応じた減衰作用が減衰用空気孔１５にて発生し、やはり、列車走行による固体振動エネルギーや空気振動エネルギーがこのような空気ダンパで吸収され、周囲への散逸を未然に防止することが可能となる。
【００４１】
本実施形態では特に言及しなかったが、図４に示すように、減衰用空気孔１５の内面に雌ねじ２２を形成するとともに、中空ネジ２１ａ、２１ｂの外周面に雄ねじ２３を形成しておき、かかる雄ねじ２３を雌ねじ２２に螺合させる形で中空ネジ２１ａ、２１ｂを減衰用空気孔１５にねじ込むようにしてもよい。
【００４２】
かかる構成によれば、中空ネジ２１ａ、２１ｂの中空径を適宜調整することによって空気ダンパの減衰量を所望の大きさに調整することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態では、本発明に係る軌道の防振装置を高架橋に適用したが、高架橋である必要はなく、動荷重の移動に伴う軌道の防振が必要な全ての部位に適用することができることは言うまでもない。
【００４４】
また、本実施形態では、鉛直荷重支持用可変剛性バネを平板を巻回して形成した円錐状螺旋バネで構成したが、これに代えて図５に示す鉛直荷重支持用可変剛性バネ３２を採用してもよい。
【００４５】
同図(b)に示す鉛直荷重支持用可変剛性バネ３２は、円形断面の線材をコイル状に巻いてなる円錐状螺旋バネ３１（同図(a)）を、例えば図示されているように４段に積み重ねるとともに、それらの内周面を該内周面の内側を周回する部分の外周面に当接させて構成してあり、第２の筒材１２の昇降動作に伴って鉛直荷重支持用可変剛性バネ３２が伸縮する際、内外で隣接し合う円錐状螺旋バネ３１同士の擦れ合い及び噛み合いによって摩擦が発生するようになっている。
【００４６】
鉛直荷重支持用可変剛性バネ３２は、上述の実施形態と同様、鉛直荷重の増大にしたがって剛性が増加する非線形バネとして構成してあるが、その剛性にどのような非線形特性を持たせるかは、列車の動荷重や速度、高架橋の剛性、地盤性状などを考慮しつつ、構成要素である円錐状螺旋バネ３１の積み重ね段数や、各円錐状螺旋バネ３１の線材断面積、最大径及び最小径、巻き数などを適宜設定すればよい。
【００４７】
ここで、円錐状螺旋バネ３１を積み重ねるにあたっては、工事用カラーコーンを積み重ねるが如く、上から順次落とし込むようにするとともに、上下方向については、必要に応じて接着、溶接等の方法で相互の離間を防止するようにしてもよい。
【００４８】
なお、鉛直荷重支持用可変剛性バネ３２も上述の実施形態と同様、第１の筒材１１及び第２の筒材１２で囲まれた内部気密空間１４に配置するとともに、第１の筒材１１に内部気密空間１４に連通する減衰用空気孔１５を設けてある。
【００４９】
かかる変形例によれば、上述した実施形態と同様、上部工３と枕木４との必要クリアランスを小さく設定することができることに加えて、鉛直荷重支持用可変剛性バネ３２が変形する際、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの内周面と外周面とが擦れ合いあるいは噛み合うため、列車走行による固体振動エネルギーや空気振動エネルギーは、かかる擦れ合い及び噛み合いによる摩擦減衰として吸収され、周囲への散逸が防止される。
【００５０】
しかも、かかる鉛直荷重支持用可変剛性バネ３２を製作するにあたっては、高品質で安価な円錐状螺旋バネ３１を単に積み重ねるだけでよいので、材料調達や組立に要する費用を安価に抑えることができるとともに、積み重ね段数を増やすことによって剛性を容易に高くすることができるので、単体での剛性の低さについては何ら懸念する必要がない。
【００５１】
図６は、動荷重が大きい場合、すなわち軌道５上を列車の車輪が通過している状況での鉛直荷重支持用可変剛性バネ３２の変形性状を示した図である。なお、鉛直荷重支持用可変剛性バネ３２に関する他の作用効果については、上述した実施形態に係る鉛直荷重支持用可変剛性バネ１３と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００５２】
一方、かかる変形例では、上述した実施形態と同様、鉛直荷重支持用可変剛性バネ３２の内部に挿入された円柱状のストッパー１６によって、枕木４の沈込み量を制限するようにしたが、かかるストッパーに代えて図７(a)に示すストッパー４１を採用してもよい。
【００５３】
ストッパー４１は、螺旋階段状円形台座として第１の筒材１１の底面に突設してあり、かかる構成によれば、同図(b)に示すようにストッパー４１の螺旋階段面に鉛直荷重支持用可変剛性バネ３２が当たることで枕木４の沈込み量を制限することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に係る本発明の軌道の防振装置によれば、移動中の列車が通過している直下以外の箇所では、比較的小さな列車の動荷重が低剛性で支持されることとなり、例えば１０〜２０Ｈｚといった低周波域をも含む防振が可能となるとともに、移動中の列車が通過している直下では、比較的大きな動荷重が軌道に作用するものの、鉛直荷重支持用可変剛性バネが高剛性に変化しているので、振動系の固有振動数に大きな変化はなく、結局、列車走行位置に関わらず、低周波域をも含む防振が可能となる。また、列車が通過している直下では、比較的大きな動荷重を高剛性で支持することとなるので、軌道の沈込みを抑えることが可能となり、列車走行時の安全性ないしは安定性が確保されるとともに、列車の動荷重と鉛直荷重支持用可変剛性バネとを含む振動系の固有振動数が列車の走行位置に関わらずほとんど変化しないため、防振設計がやりやすくなる。
【００５５】
また、圧縮変形したときにバネ材料が互いに干渉することなく圧縮変形するので、基部と枕木等の軌道支持材との必要クリアランスを小さく設定することができるという効果も奏する。
【００５６】
また、鉛直荷重支持用可変剛性バネが変形する際、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの内周面と外周面とが擦れ合うため、列車走行による固体振動エネルギーや空気振動エネルギーを擦れ合いによる摩擦減衰として吸収し、周囲への散逸を防止することができるという効果も奏する。
【００５７】
また、請求項２に係る本発明の軌道の防振装置によれば、基部と枕木等の軌道支持材との必要クリアランスを小さく設定することができることに加えて、鉛直荷重支持用可変剛性バネが変形する際、該鉛直荷重支持用可変剛性バネの内周面と外周面とが擦れ合いあるいは噛み合うため、列車走行による固体振動エネルギーや空気振動エネルギーを擦れ合い及び噛み合いによる摩擦減衰として吸収し、周囲への散逸を防止することができるという効果も奏する。
【００５８】
また、請求項３に係る本発明の軌道の防振装置によれば、減衰用空気孔を介して外部の空気が第１の筒材と第２の筒材とで囲まれた内部気密空間内に流れ込んだり、逆に該内部気密空間内の空気が減衰用空気孔を介して外部に流れ出たりすることとなり、列車の動荷重の変化に応じた減衰作用が減衰用空気孔にて発生し、列車走行による固体振動エネルギーや空気振動エネルギーをかかる空気ダンパで吸収し、周囲への散逸を防止することができるという効果も奏する。
【００５９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る軌道の防振装置の図であり、(a)は全体配置図、(b)は詳細配置図。
【図２】本実施形態に係る軌道の防振装置の図であり、(a)は一部を切除した側面図、(b)はＡ―Ａ線方向から見た平面図。
【図３】本実施形態に係る軌道の防振装置の作用を示した図。
【図４】変形例に係る軌道の防振装置を示した部分詳細図。
【図５】変形例に係る鉛直荷重支持用可変剛性バネを示した図であり、(a)はその構成要素である円錐状螺旋バネ３１の側面図、(b)は第１の筒材１１及び第２の筒材１２で囲まれた内部気密空間１４に配置された様子を示した断面図。
【図６】変形例に係る鉛直荷重支持用可変剛性バネの作用を示した図。
【図７】変形例に係る軌道の防振装置を示した断面図。
【符号の説明】
１                          軌道の防振装置
３                          上部工（基部）
４                          枕木（軌道支持材）
５                          軌道
１１                        第１の筒材（基部側部材）
１２                        第２の部材（軌道側部材）
１３                        鉛直荷重支持用可変剛性バネ（円錐状螺旋バネ）
１４                        内部気密空間
１５                        減衰用空気孔
３１                        円錐状螺旋バネ
３２                        鉛直荷重支持用可変剛性バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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