(57)【要約】【課題】  簡単な作業によって低コストで絶縁不良の発生を防止することができる接着絶縁レールの継目構造とその製造方法を提供する。【解決手段】  接着材１２は、レール２，３及び継目板４，５の貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａとチューブ６との間の隙間に充填される部材である。接着材１２は、例えば、ガラスペーパーの不織布に樹脂を含浸させた成形用中間素材（プリプレグ）の接着シート１２ａを加熱硬化されて形成される。接着材１２は、接着材１１と継目板４，５との間に挟み込まれた状態で加熱すると溶け出して、貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａの内周部とチューブ６の外周部との間の隙間に浸入しこの隙間に充填される。このため、この隙間への雨水の浸入を接着材１２によって防ぎ、レール２，３と継目板ボルト７との間の絶縁不良の発生を接着材１２によって低減することができる。【選択図】      図３
2006348631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールの継目部分の両側に継目板を絶縁性の接着材によって接着して、この継目部分を電気的に絶縁し接続する接着絶縁レールの継目構造であって、
前記レール及び前記継目板に形成された貫通孔とこの貫通孔に挿入されるチューブとの間の隙間に絶縁性樹脂が充填されていること、
を特徴とする接着絶縁レールの継目構造。
【請求項２】
請求項１に記載の接着絶縁レールの継目構造において、
前記絶縁性樹脂は、前記接着材であること、
を特徴とする接着絶縁レールの継目構造。
【請求項３】
請求項１に記載の接着絶縁レールの継目構造において、
前記絶縁性樹脂は、コーキング材であること、
を特徴とする接着絶縁レールの継目構造。
【請求項４】
レールの継目部分の両側に継目板を絶縁性の接着材によって接着して、この継目部分を電気的に絶縁し接続する接着絶縁レールの製造方法であって、
前記レール及び前記継目板に形成された貫通孔とこの貫通孔に挿入されるチューブとの間の隙間に絶縁性樹脂を充填する充填工程を含むこと、
を特徴とする接着絶縁レールの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の接着絶縁レールの製造方法において、
前記充填工程は、前記貫通孔と前記チューブとの間の隙間に接着材を充填する工程であること、
を特徴とする接着絶縁レールの製造方法。
【請求項６】
請求項４に記載の接着絶縁レールの製造方法において、
前記充填工程は、前記貫通孔と前記チューブとの間の隙間にコーキング材を充填する工程であること、
を特徴とする接着絶縁レールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レールの継目部分の両側に継目板を絶縁性の接着材によって接着し、この継目部分を電気的に絶縁し接続する接着絶縁レールの継目構造とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来の接着絶縁レールの継目構造の断面図である。
図７に示す車輪Ｗは、レール１０２と回転接触する鉄道用部材であり、レール１０２のレール頭部１０２ａと接触して摩擦抵抗を受ける踏面Ｗ1と、脱輪を防止するために車輪Ｗの外周に連続して形成されたフランジ面Ｗ2とを備えている。従来の接着絶縁レールの継目構造１０１は、図７に示すようにレール１０２の継目部分の両側に継目板１０４，１０５を接着して、この継目部分を電気的に絶縁し接続している（例えば、特許文献１参照）。このような従来の継目構造１０１では、図７に示すように、レール１０２の腹部側面１０２ｇに絶縁性の接着材１１１によって継目板１０４，１０５が接着されており、レール１０２及び継目板１０４，１０５の貫通孔１０２ｄ，１０４ａ，１０５ａに絶縁性のチューブ１０６を挿入するとともにこのチューブ１０６に継目板ボルト１０７を挿入し平座金１０９を装着してナット１０８で締結し組み立てられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平9-111702号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の継目構造１０１では、図７に示すように、レール１０２と継目板１０４，１０５との間は接着材１１１によって絶縁されており、レール１０２と継目板ボルト１０７との間もチューブ１０６によって絶縁されている。しかし、このような従来の継目構造１０１では、貫通孔１０２ｄ，１０４ａ，１０５ａの内周面に導電性の酸化鉄（マグネタイト(黒錆))が生成され、レール１０２と継目板ボルト１０７との間の絶縁不良が発生する問題点がある。また、このような従来の継目構造１０１では、絶縁不良の発生箇所が貫通孔１０２ｄ，１０４ａ，１０５ａの内周面であるため、外部から確認することができない問題点がある。
【０００５】
この発明の課題は、簡単な作業によって低コストで絶縁不良の発生を防止することができる接着絶縁レールの継目構造とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、レール（２，３）の継目部分の両側に継目板（４，５）を絶縁性の接着材（１１）によって接着して、この継目部分を電気的に絶縁し接続する接着絶縁レールの継目構造であって、前記レール及び前記継目板に形成された貫通孔（２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａ）とこの貫通孔に挿入されるチューブ（６）との間の隙間に絶縁性樹脂（１２；１３）が充填されていることを特徴とする接着絶縁レールの継目構造（１）である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の接着絶縁レールの継目構造において、前記絶縁性樹脂は、前記接着材（１２）であることを特徴とする接着絶縁レールの継目構造である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１に記載の接着絶縁レールの継目構造において、前記絶縁性樹脂は、コーキング材（１３）であることを特徴としている接着絶縁レールの継目構造である。
【０００９】
請求項４の発明は、レール（２，３）の継目部分の両側に継目板（４，５）を絶縁性の接着材（１１）によって接着して、この継目部分を電気的に絶縁し接続する接着絶縁レールの製造方法であって、前記レール及び前記継目板に形成された貫通孔（２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａ）とこの貫通孔に挿入されるチューブ（６）との間の隙間に絶縁性樹脂（１１，１２）を充填する充填工程（＃１５０；＃１７０）を含むことを特徴とする接着絶縁レールの製造方法（＃１００）である。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項４に記載の接着絶縁レールの製造方法において、前記充填工程は、前記貫通孔と前記チューブとの間の隙間に接着材（１２）を充填する工程であることを特徴とする接着絶縁レールの製造方法である。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項４に記載の接着絶縁レールの製造方法において、前記充填工程は、前記貫通孔と前記チューブとの間の隙間にコーキング材（１３）を充填する工程であることを特徴とする接着絶縁レールの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によると、簡単な作業によって低コストで絶縁不良の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係る接着絶縁レールの継目構造の外観図であり、図１（Ａ）は平面図であり、図１（Ｂ）は側面図である。図２は、図１のII-II線で切断した状態を示す断面図である。図３は、図２のIII部分を拡大して示す断面図であり、図３（Ａ）は接着前の状態の断面図であり、図３（Ｂ）は接着後の状態を示す断面図である。
【００１４】
図１及び図２に示す継目構造１は、レール２，３の継目部分の両側に継目板４，５を絶縁性の接着材１１によって接着して、この継目部分を電気的に絶縁し接続する接着絶縁継目構造である。継目構造１は、例えば、列車の有無を検知する信号設備の一部である軌道回路としてレール２，３が使用されているときに、隣接する軌道回路との境界に設置されレール２，３を電気的に絶縁する。継目構造１は、軌道構造上の弱点箇所である絶縁継目を強化するために、レール２，３と継目板４，５とを強力な接着材１１によって一体化している。継目構造１は、図１及び図２に示すように、レール２，３と、継目板４，５と、チューブ６と、継目板ボルト７と、ナット８と、平座金９と、レール形１０と、接着材１１，１２などを備えている。継目構造１は、図１（Ａ）に示すように、境界線Ｌによって電気的に絶縁されている。
【００１５】
図１及び図２に示すレール２，３は、車輪Ｗを案内する鉄道用部材である。レール２，３は、いずれも端部が直角に切断されており、突き合わせたレール２とレール３との間に絶縁材を挿入し、レール２，３と継目板４，５とを絶縁性の接着材１１によって結合した接着絶縁レールである。レール２，３は、いずれも同一構造であり、以下ではレール２側を中心に説明し、レール３側の部分のうちレール２側と対応する部分については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。レール２は、図２に示すように、レール頭部２ａと、レール底部２ｂと、レール腹部２ｃと、貫通孔２ｄなどを備えている。
【００１６】
図２に示すレール頭部２ａは、車輪Ｗと接触する部分であり、車輪Ｗを直接支持する頭頂面（頭部上面）２ｅなどを備えている。レール底部２ｂは、まくらぎ又は軌道スラブなどの支持体上に設置される部分であり、レール締結装置の締結ばねによって押さえ付けられる底部上面２ｆなどを備えている。レール腹部２ｃは、レール頭部２ａに作用する輪重及び押圧をレール底部２ｂに伝達するように、レール頭部２ａとレール底部２ｂとを繋ぐ部分であり、継目板４，５が接着される腹部側面２ｇなどを備えている。貫通孔２ｄは、チューブ６が貫通する孔であり、レール２の長さ方向に沿ってレール腹部２ｃに間隔をあけて形成されている。
【００１７】
図１及び図２に示す継目板４，５は、レール２，３の継目部分におけるレール腹部２ｃの両側面に継目板ボルト７によって固定されてレール２，３を接続する継目板である。継目板４，５には、長さ方向に所定の間隔をあけて図２に示す貫通孔４ａ，５ａが形成されている。継目板４，５は、鍛造、熱間押出し加工又は機械加工によって所定の寸法及び形状に製作され、焼入れ及び焼もどしの熱処理がされている。
【００１８】
図２に示すチューブ６は、レール２，３の貫通孔２ｄ，３ｄ及び継目板４，５の貫通孔４ａ，５ａに挿入される部材である。チューブ６は、レール２，３、継目板４，５及び継目板ボルト７を絶縁する筒状の絶縁材である。チューブ６は、例えば、プラスチックなどの合成樹脂によって成形されている。
【００１９】
図１及び図２に示す継目板ボルト７は、レール２，３と継目板４，５とを締結するためのボルトであり、図２に示すようにチューブ６に挿入される。図１及び図２に示すナット８は、継目板ボルト７に装着される部材であり、継目板ボルト７の雄ねじ部と噛み合う雌ねじ部が形成されている。図２に示す平座金９は、継目板４，５とナット８との間に挿入される部材であり、車輪Ｗが通過するときに発生する衝撃による継目板ボルト７及びナット８の緩みを防止する。
【００２０】
レール形１０は、継目部分の前後のレール２とレール３との間の隙間に挿入してこれらのレール２，３間を絶縁する絶縁材である。レール形１０は、図１に示すレール２，３の断面形状とほぼ同一であり、図１に示すレール２とレール３との突き合わせ部の隙間に挿入可能なように薄板状に形成されている。
【００２１】
図２及び図３（Ｂ）に示す接着材１１は、レール２，３と継目板４，５とを接着する部材であり、レール２，３と継目板４，５との間に挟み込まれこれらを接合する。接着材１１は、例えば、ガラスペーパーの不織布に樹脂を含浸させた成形用中間素材（プリプレグ）の接着シート１１ａを複数積層し、図３に示すようにこれらの接着シート１１ａを加熱硬化させて複合材料化されている。接着シート１１ａには、図２に示すように、加熱硬化後に長さ方向に所定の間隔をあけて、チューブ６が貫通する貫通孔１１ｂが形成される。
【００２２】
図２及び図３（Ｂ）に示す接着材１２は、レール２，３の貫通孔２ｄ，３ｄ及び継目板４，５の貫通孔４ａ，５ａとこれらの貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａに挿入されるチューブ６との間の隙間に充填される部材である。接着材１２は、例えば、絶縁性及び止水性を有する絶縁性樹脂である。接着材１２は、例えば、接着材１１と同様の成形用中間素材（プリプレグ）の接着シート１２ａをほぼ正方形状に形成して、接着材１１の貫通孔１１ｂをそれぞれ覆うように複数積層し、図３（Ｂ）に示すようにこの接着シート１２ａを加熱硬化されて形成される。接着材１２は、図３（Ａ）に示すように、接着材１１と継目板４，５との間に挟み込まれた状態で加熱されると溶け出して、図３（Ｂ）に示すように貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａの内周部とチューブ６の外周部との間の隙間に浸入しこの隙間に充填される。
【００２３】
次に、この発明の第１実施形態に係る接着絶縁レールの製造方法を説明する。
図４は、この発明の第１実施形態に係る接着絶縁レールの製造方法の工程図である。
図４に示す接着絶縁レールの製造工程＃１００は、レール２，３の継目部分の両側に継目板４，５を絶縁性の接着材１１によって接着して、この継目部分を電気的に絶縁し接続する工程である。接着絶縁レールの製造工程＃１００は、表面処理工程＃１１０と、予備加熱工程＃１２０と、プライマ塗布工程＃１３０と、密着工程＃１４０と、接着工程＃１５０と、締結工程＃１６０とを含む。
【００２４】
表面処理工程＃１１０は、レール２，３及び継目板４，５を研磨する工程である。この表面処理工程＃１１０では、レール２，３及び継目板４，５の接着面がサンドブラスト処理、ショットブラスト処理又はショットピーニング処理されてこの接着面の錆などが除去され、必要に応じてアセトンなどの溶剤によってこの接着面の油脂分が除去される。
【００２５】
予備加熱工程＃１２０は、レール２，３及び継目板４，５を予備加熱する工程である。この予備加熱工程＃１２０では、レール２，３及び継目板４，５がレール加熱機などの電気炉内で所定の温度(例えば、約50°Ｃ)まで予備加熱される。
【００２６】
プライマ塗布工程＃１３０は、レール２，３及び継目板４，５にプライマを塗布する工程である。このプライマ工程＃１３０では、レール２，３、継目板４，５、貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａ及びレール形１０の接着面にエポキシ一液配合樹脂やエポキシ化フェノール樹脂系のプライマなどの表面処理材が塗布されて、接着面が指触乾燥状態にされる。
【００２７】
密着工程＃１４０は、接着シート１１ａを複数重ね合わせた積層材をレール２，３と継目板４，５との間に密着させるとともに、接着シート１１ａ，１２ａを複数重ね合わせた積層材をレール２，３と継目板４，５との間に密着させる工程であり、継目構造１の組立作業を実施する工程である。先ず、貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａにチューブ６を挿入するとともに、チューブ６に継目板ボルト７を挿入する。次に、レール２，３の突き合わせ部にレール形１０を挿入し、継目板４，５の側面に複数毎の接着シート１２ａを取り付けるとともに、レール２，３の側面と継目板４，５の側面との間に、複数枚の接着シート１１ａからなる積層材を挟み込む。そして、ナット８を圧締具によって所定の締め付け量で仮締めし、継目構造１が組み立てられる。
【００２８】
接着工程＃１５０は、レール２，３と継目板４，５とを接着材１１によって接着するとともに、貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａとチューブ６との間の隙間に接着材１２を充填する工程である。先ず、加熱温度を測定するために熱伝対が装着される。次に、レール加熱器によってレール２，３を所定の温度(例えば、150°Ｃ)まで加熱する。このとき、図３（Ａ）に示す接着シート１２ａが溶融して、図３（Ｂ）に示すように貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａの内周部とチューブ６の外周部との間の隙間に流入しこの隙間に接着材１２が充填される。そして、所定の硬化温度(例えば、145〜155°Ｃ)に維持して均一に加熱し、所定の硬化時間(例えば、40分)で硬化させる。
【００２９】
締結工程＃１６０は、継目板ボルト７とナット８とを所定のトルクで締結する工程である。接着材１１，１２の冷却後に、継目板ボルト７とナット８とを所定のトルク(例えば、500N・m)で本締めし、接着材１１，１２の露出部分とこの周辺にウレタン塗料などの仕上げ塗料が塗布されて、一連の製造工程が終了される。
【００３０】
この発明の第１実施形態に係る接着絶縁レールの継目構造とその製造方法には、以下に記載するような効果がある。
この第１実施形態では、レール２，３及び継目板４，５に形成された貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａとこの貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａに挿入されるチューブ６との間の隙間に絶縁性の接着材１２が充填されている。このため、この隙間への雨水の浸入を接着材１２によって防ぎ、レール２，３と継目板ボルト７との間の絶縁不良の発生を接着材１２によって低減することができる。また、レール２，３と継目板４，５とを接着するときに使用される接着シート１１ａと同様の接着シート１２ａを溶融させて、貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａとチューブ６との間に接着材１２を簡単に充填させることができる。さらに、レール２，３と継目板４，５とを接着する接着工程中で、貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａとチューブ６との間に接着材１２を充填することができるため、特別な作業を追加せずに接着作業と充填作業とを同時に実施することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
図５は、この発明の第２実施形態に係る接着絶縁レールの継目構造の一部を省略して示す部分断面図である。以下では、図１〜図３に示す部分と同一の部分については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図５に示す充填装置Ｇは、コーキング材を充填するコーキングガン装置などであり、コーキング材１３を収容する収容部が加圧されたときにこのコーキング材１３が噴出するノズルＧ1を備えている。図５に示す継目構造１は、図３に示す接着材１２に代えてコーキング材１３を備えている。コーキング材１３は、レール２，３の貫通孔２ｄ，３ｄ及び継目板４，５の貫通孔４ａ，５ａとこれらの貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａに挿入されるチューブ６との間の隙間に充填される部材であり、図２及び図３に示す接着材１２と同様に絶縁性及び止水性を有する絶縁性樹脂である。コーキング材１３は、例えば、水密性及び気密性確保するために使用される不定形のシリコーン樹脂又はシリコーングリースであり、貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａとチューブ６との間の隙間に充填装置Ｇによって注入され充填される。
【００３２】
図６は、この発明の第２実施形態に係る接着絶縁レールの製造方法の工程図である。以下では、図５に示す工程と同一の工程については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図６に示す接着絶縁レールの製造工程＃１００は、表面処理工程＃１１０と、予備加熱工程＃１２０と、プライマ塗布工程＃１３０と、密着工程＃１４０と、接着工程＃１５０と、締結工程＃１６０と、充填工程＃１７０とを含む。
【００３３】
図６に示す接着工程＃１５０では、図３に示すような貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａとチューブ６との間の隙間に接着材１２を充填する工程が省略されている。充填工程＃１７０は、貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａとチューブ６との間の隙間にコーキング材１３を充填する工程である。図５に示すように、接着材１１が完全に硬化した後に継目板ボルト７、ナット８及び平座金９が取り外されて、貫通孔４ａ，５ａとチューブ６との間の隙間に充填装置ＧのノズルＧ1からコーキング材１３が注入され充填される。その後に、チューブ６に継目板ボルト７が挿入されてナット８及び平座金９が装着され、継目板ボルト７とナット８とが所定のトルクで締結され本締めされる。
【００３４】
この発明の第２実施形態に係る接着絶縁レールの継目構造とその製造方法には、以下に記載するような効果がある。
この第２実施形態では、第１実施形態と同様に、貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａとチューブ６との間の隙間への雨水の浸入を防ぎ、レール２，３と継目板ボルト７との間の絶縁不良の発生を低減することができる。また、貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａとチューブ６との間の隙間に、既存の充填装置Ｇを利用して簡単な作業によってコーキング材１３を容易に注入し充填させることができる。
【００３５】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
例えば、この実施形態では、貫通孔２ｄ，３ｄ，４ａ，５ａとチューブ６との間の隙間に充填される絶縁性樹脂として接着材１２及びコーキング材１３を例に挙げて説明したが、これらの絶縁性樹脂に限定するものではない。また、この実施形態では、絶縁性樹脂としてコーキング材１３を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなくシリコーン樹脂以外の絶縁性のコーキング材についてもこの発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の第１実施形態に係る接着絶縁レールの継目構造の外観図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【図２】図１のII-II線で切断した状態を示す断面図である。
【図３】図２のIII部分を拡大して示す断面図であり、（Ａ）は接着前の状態の断面図であり、（Ｂ）は接着後の状態を示す断面図である。
【図４】この発明の第１実施形態に係る接着絶縁レールの製造方法の工程図である。
【図５】この発明の第２実施形態に係る接着絶縁レールの継目構造の一部を省略して示す部分断面図である。
【図６】この発明の第２実施形態に係る接着絶縁レールの製造方法の工程図である。
【図７】従来の接着絶縁レールの継目構造の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  継目構造
２，３  レール
２ｄ，３ｄ  貫通孔
４，５  継目板
４ａ，５ａ  貫通孔
６  チューブ
７  継目板ボルト
８  ナット
９  平座金
１０  レール形
１１  接着材
１１ａ  接着シート
１２  接着材
１２ａ  接着シート
１３  コーキング材
Ｇ  充填装置
Ｇ1  ノズル
【図１】
2006348631.tif 000003
【図２】
2006348631.tif 000004
【図３】
2006348631.tif 000005
【図４】
2006348631.tif 000006
【図５】
2006348631.tif 000007
【図６】
2006348631.tif 000008
【図７】
2006348631.tif 000009