(57)【要約】【課題】走行している列車から落下した氷塊の衝撃によって損傷され難い鉄道用地点検知地上子を提供する。【解決手段】正面視で矩形枠状をなす絶縁性の繊維強化樹脂からなる枠状本体（１１）と、前記枠状本体の上壁に設けられた磁性金属板（１２）と、前記枠状本体の底壁に形成された貫通孔に挿通されて当該枠状本体を軌道に固定するための固定手段（１５Ａ，１５Ｂ）と、を備え、前記枠状本体は前端に傾斜面（１１Ａ）を有するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面視で矩形枠状をなす絶縁性の繊維強化樹脂からなる枠状本体と、
前記枠状本体の上壁に設けられた磁性金属板と、
前記枠状本体の底壁に形成された貫通孔に挿通されて当該枠状本体を軌道に固定するための固定手段と、
を備え、前記枠状本体は前端に傾斜面を有することを特徴とする鉄道用地点検知地上子。
【請求項２】
前記枠状本体は、底壁の厚みが上壁の厚みおよび側壁の厚みよりも厚くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄道用地点検知地上子。
【請求項３】
前記枠状本体の底壁にはボルトを挿通可能な２個の貫通孔が形成されており、
前記固定手段は、前記２個の貫通孔に対応する部位に２個の貫通孔を有する金属製の押えプレートと、前記２個の貫通孔に挿通される２個のボルトとを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道用地点検知地上子。
【請求項４】
前記枠状本体は、シート状のガラス繊維強化樹脂を積層した積層体を内蔵するガラス繊維強化樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鉄道用地点検知地上子。
【請求項５】
前記積層体は、１枚のシート状のガラス繊維強化樹脂が前記枠状本体の内側空洞を囲むように複数回巻回されることで形成されていることを特徴とする請求項４に記載の鉄道用地点検知地上子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置認識機能を有する走行中の車両が位置情報を修正するために使用する鉄道用地点検知地上子に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道では、軌道の劣化を把握するため、軌道計測車を走らせながら軌道の状態を定期的に計測することが行われている。軌道計測車による計測に当たっては、計測データを後から分析する際に、位置情報が重要であるため計測データと共に位置情報も記憶している。鉄道車両の位置情報は、速度発電機による車輪の回転数と車輪の径とから演算により算出するのが一般的であるが、誤差が比較的大きいため、鉄道沿線に距離（キロ程）の目安となる地点検知地上子を設置しておいて、走行車両が地点検知地上子を検知することで位置の修正を行うようにしている。
【０００３】
地点検知地上子は、磁性金属板とそれを保持し軌道上面に固定する架台とから構成されており、車両に搭載された車上子により高周波電流に基づく磁力線を発生して地上子の磁性金属板に渦電流を生じさせ、渦電流により生じる磁力線を検出することで地上子の存在を検知できるように構成される。地点検知地上子に関する発明としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭５８−１３３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
地点検知地上子は、磁性金属板と車上子との距離が大きいと充分な渦電流を発生させることができないため、図５に示すような断面コの字状をなす合成樹脂製の架台２０によって設置されることが多い。磁性金属板は、架台２０の上壁内にインサートとして埋設されることによって、所定の高さ位置（レールの頭頂面よりも２０ｍｍ低い高さ）に水平姿勢となるように設置される。しかしながら、図５に示すような形状の地点検知地上子にあっては、冬季に列車から剥離した氷塊（特に、雪が固まったもの）が高速で地上子（架台）に衝突することによって破損される事故が少なからず発生している。
【０００６】
また、地点検知地上子をスラブ軌道上に設置する場合には、埋込み栓を利用して固定された金属プレート３０を介して設置されることが多く、その場合、地点検知地上子をボルト３１とナット３２で金属プレート３０に固定することになるが、使用するボルトの頭やワッシャの分だけスラブ軌道と金属プレート３０との間に隙間が生じるため、その隙間に列車から落下した雪が入り込んで金属プレートが浮き上がり、最終的には剥がれてしまうという事故も発生している。
鉄道車両に対しては将来的に速度アップの要請があるが、今後速度アップによって走行している列車から落下した氷塊による衝撃はますます増大するため、地点検知地上子の強度向上は重要な課題である。
【０００７】
本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、走行している列車から落下した氷塊の衝撃によって損傷され難い鉄道用地点検知地上子を提供することにある。
本発明の他の目的は、軌道上に設置された場合に、走行している列車から落下した氷塊が衝突しても剥がれるおそれの少ない鉄道用地点検知地上子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る鉄道用地点検知地上子は、
正面視で矩形枠状をなす絶縁性の繊維強化樹脂からなる枠状本体と、
前記枠状本体の上壁に設けられた磁性金属板と、
前記枠状本体の底壁に形成された貫通孔に挿通されて当該枠状本体を軌道に固定するための固定手段と、
を備え、前記枠状本体は前端に傾斜面を有するように構成したものである。
【０００９】
上記のように構成された鉄道用地点検知地上子によれば、枠状本体の前端に傾斜面を有するため、列車から落下した氷塊が前端の傾斜面に衝突することで、衝突後の氷塊を前方へ跳ね返さずに列車進行方向へ逃がすことができ、地上子が損傷されるのを防止することができる。また、枠状本体の底壁に設けられている貫通孔を利用して固定する構造であるため、従来の両側方へ延びるフランジ部で固定するタイプの地上子に比べて、固定部から列車より落下した氷塊の衝撃力が作用する点までの距離が小さくなり、それによって地上子を軌道面から剥がそうとするモーメントが小さくなるため、地上子が軌道面から外れにくくなる。さらに、枠状本体の底壁を軌道面に直接接触させた状態で固定することが可能になるため、枠状本体の下部に隙間が生じ難くなり、従来の地上子のように隙間に列車から落下した氷塊が入り込んで地上子が剥がれるというような事故が発生するのを回避することができる。
【００１０】
ここで、望ましくは、前記枠状本体は、底壁の厚みが上壁の厚みおよび側壁の厚みよりも厚くなるように形成されているようにする。
かかる構成によれば、列車から落下した氷塊による衝撃力は最終的には枠状本体の底壁に設けられている貫通孔に挿通される固定手段（締付ボルト）にかかることになるが、上記のように、底壁の厚みが上壁や側壁の厚みよりも大きければ、底壁が破損しにくくなることで、地上子全体の強度が高くなり、耐久性を高めることができる。
【００１１】
また、望ましくは、前記枠状本体の底壁にはボルトを挿通可能な２個の貫通孔が形成されており、
前記固定手段は、前記２個の貫通孔に対応する部位に２個の貫通孔を有する金属製の押えプレートと、前記２個の貫通孔に挿通される２個のボルトとを備えているようにする。
かかる構成によれば、固定用のボルトを挿通させる貫通孔が２個で済むため、枠状本体の強度が低下するのを回避することができる。また、２個のボルトのみで地上子を軌道面に固定することが可能であるため、固定するための作業を短時間に完了することができる。
【００１２】
さらに、望ましくは、前記枠状本体は、シート状のグラス繊維強化樹脂（ロービングクロス）を積層した積層体を内蔵するガラス繊維強化樹脂で形成されているようにする。
上記のような構成によれば、列車から落下した氷塊による衝撃力により枠状本体に割れが発生しても内部のロービングクロスに破片が付着しているため、地上子から外れて破片が飛散するのを回避することができる。
【００１３】
さらに、望ましくは、前記積層体は、１枚のシート状のグラス繊維強化樹脂（ロービングクロス）が前記枠状本体の内側空洞を囲むように複数回巻回されることで形成されているようにする。
かかる構成によれば、ロービングクロスの積層体の形成が容易となるため、製造コストを抑えつつ強度の高い地上子を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、走行している列車から落下した氷塊の衝撃によって損傷され難い鉄道用地点検知地上子を実現することができる。また、軌道上に設置された場合に、走行している列車から落下した氷塊が衝突しても剥がれるおそれの少ない鉄道用地点検知地上子を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る鉄道用地点検知地上子の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】実施形態の鉄道用地点検知地上子を側方から見た断面構造を示す断面側面図である。
【図３】実施形態の鉄道用地点検知地上子を軌道上面に取り付けた状態を前方やや上方から見た様子を示す斜視図である。
【図４】実施形態の鉄道用地点検知地上子を前方から見た断面構造を示す断面正面図である。
【図５】従来の鉄道用地点検知地上子の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る鉄道用地点検知地上子について詳細に説明する。
図１は、本発明に係る鉄道用地点検知地上子（以下、地上子と記す）の一実施形態を示す斜視図である。なお、以下の実施例では、レール方向を前後方向、レールと直交する方向を左右方向（側方）として説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の地上子１０は、正面視で矩形状をなすと共に、側面視で台形をなすように形成されたＦＲＰ（繊維強化樹脂）製の枠状本体１１を有する。この枠状本体１１は、前端が約４５度の傾斜を有する傾斜面１１Ａをなし、後端１１Ｂは鉛直面をなしている。また、側壁は上端が下端よりもやや内側に位置するよう、僅かに傾斜している。そして、枠状本体１１の上壁１１Ｃ内には、インサート成型により厚さが数ｍｍの磁性金属板１２が水平状態で埋設されているとともに、枠状本体１１の上面には、埋設された磁性金属板１２の中心に合わせて、「＋」のマークＭが付されている。
【００１８】
具体的には、例えば磁性金属板１２を２３０×１８０ｍｍのような大きさとすると、枠状本体１１の底壁１１Ｄは４３０×２２０ｍｍのような大きさ、上壁１１Ｃは２７０×２００ｍｍのような大きさである。また、枠状本体１１の底壁１１Ｄは上壁１１Ｃの厚みよりも大きな厚みを有するように形成されている。具体的には、枠状本体１１の側壁の厚みは上壁１１Ｃの厚みと同じであり、例えば上壁１１Ｃと側壁の厚みを２０ｍｍ、底壁１１Ｄの厚みを３０ｍｍとすることが考えられる。また、角部は丸みを有するように形成する。なお、ここで示した数値は一例であって、このような数値に限定されるものではない。
【００１９】
さらに、枠状本体１１の底壁１１Ｄには、図２に示すように、中心線上前後２箇所に貫通孔１１ａ，１１ｂが形成されている。そして、上記貫通孔１１ａ，１１ｂの上には、対応する位置にほぼ同一の径の貫通孔１３ａ，１３ｂを有する金属製の押えプレート１３が接合される。また、スラブ軌道上には、地上子１０を設置したい位置に、上記貫通孔１１ａ，１１ｂと同一の間隔をおいて、２本の埋込栓１４Ａ，１４Ｂが埋設されており、貫通孔１３ａ，１３ｂおよび１１ａ，１１ｂを埋込栓１４Ａ，１４Ｂに合致させてから、締付ボルト１５Ａ，１５Ｂを貫通孔１３ａ，１３ｂおよび１１ａ，１１ｂに挿入して、先端のネジ部を埋込栓１４Ａ，１４Ｂに螺合させて締め付けることによって、図３に示すように、地上子１０が軌道上面に固定されるようになっている。
【００２０】
上記のように構成された地上子１０にあっては、前端の傾斜面１１Ａが、列車が進行して来る方を向くように設置されていると、列車から落下した雪氷が地上子１０に落下した際に、前端の傾斜面１１Ａに衝突することで、衝突後の氷塊を前方へ跳ね返さずに列車進行方向へ逃がすことができる。その結果、地上子１０が損傷されるのを防止することができる。また、本実施形態の地上子１０は底壁１１Ｄを有し、この底壁１１Ｄの下面が軌道面に密接した状態で軌道上に固定されるため、従来の地上子の固定プレートのように軌道面との間に隙間が生じることがないので、底壁下の隙間に雪が入り込んで浮き上がってしまうこともない。
【００２１】
さらに、本実施形態の地上子１０は、以下に述べるように、枠状本体１１自身の強度が従来の地上子の本体の強度よりも高くなるように構造的に工夫されている。
次に、上記枠状本体１１の構造について、図４を用いて説明する。
本実施形態においては、地上子１０の枠状本体１１は、図４に模式的に示すように、各壁体の内部にロービングクロスと呼ばれるシート状のガラス繊維織物１６を複数回巻回して積層したものを内蔵したＦＲＰ（繊維強化樹脂）で形成されている。
【００２２】
上記のような構造を有するＦＲＰ製の枠状本体１１は、例えば枠状本体１１の外形に対応した形状の型面を有する型枠内に、枠状本体１１の空洞部の形状に対応した外形を有する中子の外側にロービングクロスを複数回（例えば８回）巻回したものを設置した後、型枠と中子との空隙に、チョップドストランドを混入したポエステルや硬質発泡ウレタンなどの合成樹脂材料を注入し、熱等を加えて硬化させることで形成することができる。
なお、ＦＲＰ製の枠状本体１１の底壁１１Ｄは他の部位よりも厚いので、底壁１１Ｄの部分には、さらに複数枚（例えば４枚）のロービングクロスを重ねたものを追加で入れるようにしても良い。
【００２３】
本発明者らは、上記のような構造を有するＦＲＰ製の枠状本体１１に対して、氷塊を模擬した砂袋を衝突させる衝撃試験を行なった。その結果、４００ｋｍ/ｈに相当する速度の衝突であっても枠状本体１１が浮き上がったり破損したりしないことを確認することができた。また、枠状本体１１が破損する程度の衝撃を与えたところ、ＦＲＰに割れが発生したものの破片が飛散しないことが分かった。これは、ＦＲＰ内に柔軟性のあるロービングクロス（布）が封入されているため、ＦＲＰが割れたとしてもロービングクロスが変形することで切断されずに残り、該ロービングクロスにＦＲＰの破片がしっかりと付着しているためである。
【００２４】
なお、上記実施形態の地上子は、枠状本体１１のサイズが一つであるため、そのままでは軌道面からの磁性金属板１２の高さが固定されてしまうが、枠状本体１１の底壁１１Ｄの下面とスラブ軌道面との間に、直結系軌道用レール締結装置などで使用されている軌道パッドを介在させることで、容易に磁性金属板１２の高さを調整することができる。また、高さの異なる複数の枠状本体１１を用意しておいて、高さに応じて使い分けるようにしても良い。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、上記実施形態の地上子においては、枠状本体１１の後端１１Ｂを鉛直面としているが、前端の傾斜面１１Ａと同様に、傾斜面としても良い。また、傾斜面１１Ａの傾斜角は４５度に限定されるものでなく、３０〜６０度のような範囲にあればよい。さらに、上記実施形態では、枠状本体１１を軌道面に固定するために、底壁上に接合される押えプレート１３を使用しているが、押えプレートを省略して、各締付ボルト１５Ａ，１５Ｂに対応したワッシャのみを使用して固定するようにしても良い。
【００２６】
また、上記実施形態の地上子におけるガラス繊維織物１６は、ロービングクロスと呼ばれるものに限定されず、他の形態の布またはマットのようなシート状のものであれば良い。
さらに、上記実施形態では、本発明を地点検知地上子に適用した場合について説明したが、本発明は地点検知地上子に限定されず、無電源式位置標定用地上子（データ・デポ：登録商標）など他の地上子にも利用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０    鉄道用地点検知地上子
１１    枠状本体
１２    磁性金属板
１３  押えプレート
１４Ａ，１４Ｂ  埋込栓
１５Ａ，１５Ｂ  締付ボルト
【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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