(57)【要約】【課題】列車の走行による振動に対応して高い耐久性と信頼性を実現するレールボンドを提供する。【解決手段】本発明のレールボンドのレールへの接合方法は、分離して隣接するレール同士を電気的に接続するもしくは列車検知装置や帰電回路構成装置とレールとを電気的に接続するレールボンドのレールへの接合方法であって、端子の接合面をレール表面の接合部位に接触させる接触工程と、所定の加熱時間に渡って端子に熱を加える加熱工程と、を備え、加熱工程は、レールの接合部位の温度が２５０℃以上３５０℃以下となるように熱を加える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離して隣接するレール同士を電気的に接続するもしくは列車検知装置や帰電回路構成装置とレールとを電気的に接続する装着ボンド（以下、「レールボンド」という）のレールへの接合方法であって、
前記端子の接合面を前記レール表面の接合部位に接触させる接触工程と、
所定の加熱時間に渡って前記端子に熱を加える加熱工程と、を備え、
前記加熱工程は、前記レールの前記接合部位の温度が２５０℃以上３５０℃以下となるように熱を加える、レールボンドのレールへの接合方法。
【請求項２】
前記レールボンドは、
導電体と、
前記導電体と前記端子とを電気的に接続する終端と、
前記終端を備えると共に前記接合部位に接合される端子と、を有する、請求項１記載のレールボンドのレールへの接合方法。
【請求項３】
前記接合面および前記接合部位の少なくとも一方は、半田層を有する、請求項１または２記載のレールボンドのレールへの接合方法。
【請求項４】
前記半田層を形成する半田は、融点が２２０℃程度である鉛フリー半田である、請求項３記載のレールボンドのレールへの接合方法。
【請求項５】
前記半田層を形成する半田を溶着する溶着工程を更に備える、請求項３または４記載のレールボンドへのレールへの接合方法。
【請求項６】
前記加熱工程は、
前記端子へ熱を加える端子加熱工程と、
前記端子へ加えられた熱が伝導して前記レールへ熱を加えるレール加熱工程と、を含む、請求項１から５のいずれか記載のレールボンドのレールへの接合方法。
【請求項７】
前記加熱工程に使用する熱源は、アセチレンバーナーである、請求項１から６のいずれか記載のレールボンドのレールへの接合方法。
【請求項８】
前記加熱工程は、
第１時間に渡って、前記端子の先端部を加熱する第１加熱工程と、
第２時間に渡って、前記端子の後端部を加熱する第２加熱工程と、
第３時間に渡って、前記端子の先端部を加熱する第３加熱工程と、
を、含む、請求項１から７のいずれか記載のレールボンドのレールへの接合方法。
【請求項９】
前記加熱時間は、大型端子のレールボンドにあっては、８０秒以上１１０秒以下であり、更に好ましくは８５秒であり、小型端子のレールボンドにあっては、７０秒以上１００秒以下であり、更に好ましくは７５秒である、請求項１から８のいずれか記載のレールボンドのレールへの接合方法。
【請求項１０】
前記第１時間は、５秒以上１０秒以下であり、
前記第２時間は、４０秒以上８５秒以下であり、
前記第３時間は、１０秒以上２０秒以下である、請求項８記載のレールボンドのレールへの接合方法。
【請求項１１】
大型端子のレールボンドににあっては、
前記第１時間は、５秒であり、
前記第２時間は、６０秒であり、
前記第３時間は、２０秒である、
小型端子のレールボンドにあっては、
前記第１時間は、５秒であり、
前記第２時間は、５０秒であり、
前記第３時間は、２０秒である、
請求項８記載のレールボンドのレールへの接合方法。
【請求項１２】
前記加熱工程では、前記半田層が溶融しても前記加熱時間においては加熱を継続する、請求項３から１１のいずれか記載のレールボンドのレールへの接合方法。
【請求項１３】
前記接合部位は、前記レールの頭頂部、前記レールの腹部側面或いは前記レールの底部のいずれか側面部のいずれかである、請求項１から１２のいずれか記載のレールボンドのレールへの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離しているレール同士を電気的に接続すレールボンドまたは列車検知装置や帰電回路構成装置とレールとを電気的に接続する装着ボンドのレールへの接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
線路上には、複数の分離したレールが、連続的に敷設されている。列車はこの連続的に敷設されたレール上を走行する。連続するレール同士は、走行可能な程度に連結しているものの、物理的には分離しており、当然ながら電気的に接続していない。
【０００３】
ここで、複数の列車進路を有する駅構内では、構内を複数の軌道回路に分割して列車位置を検知することによって、他列車の進路を妨害する進路が取れないように、或いは自列車の進路が妨害されないような制御が行われている。
【０００４】
また、駅間を幾つかの閉塞に分割した自動閉塞式により運行している路線では、１閉塞区間に１軌道回路を対応させて、軌道回路により列車の位置を検出する方法が採用されている。閉塞区間内に列車が侵入した場合、当該閉塞区間の軌道回路が列車を検知し、自動的に当該閉塞の信号機を停止現示として、当該列車以外の列車が侵入できないような制御を行っている。
【０００５】
ここでいう軌道回路にはレールを通して電流を流しており、列車の車輪および車軸がこの電流を短絡して遮断することにより列車の検知を行っている。
【０００６】
また、線路上に踏切が設けられている場合には、踏切が自動で反応して動作するように、一般的に、踏切から所定距離のレールに電流を流し或いは電圧をかけ、列車の車輪が到達してレール電流を遮断或いは通電することで、踏切が列車を検出する方法が採られている。ここで、一本のレールの長さは有限であり、列車検出区間内の前後何本かのレールで、列車の到達による電流の遮断或いは通電の検出が必要である。
【０００７】
このため、軌道回路や踏切の前後において、複数のレール同士は、電気的に接続される必要がある。
【０００８】
また、電化区間にあっては、列車はトロリー線から受電し、レールを介して変電所に帰電している。すなわち、レールが列車電流の帰線電流回路を構成するため、レールには列車駆動に要する大きな列車電流が流れる。このため、給電区間内の複数のレール同士は、電気的に接続される必要がある。
【０００９】
このような目的を実現するために、レール同士を電気的に接続するもしくは列車検知装置や帰電回路構成装置とレールとを電気的に接続するデバイスがレールボンドである。レールボンドは、素線の集合体である導電線と、導電線に接続する一対の端子と、を備える。一対の端子のそれぞれが、走行方向に隣接する２つのレールのそれぞれに溶着や接着される。一対の端子同士は、導電線によって接続されているので、レールボンドで接続された２つのレール同士は、電気的に接続される。これにより軌道回路が電気的に構成され、列車侵入により電流を遮断することで列車検知が可能になると共に、踏切の前後の所定数のレールにおいて実施されることで、踏切前後の一定の距離においては、列車が到達するとレール間を越えて電流を遮断或いは通電することにより列車を検知できるようになる。
【００１０】
この結果、駅構内では２以上の列車進路が相互に妨害されることを防ぎ、閉塞区間では当該閉塞区間内に２以上の列車が侵入することを防ぐ信号制御が可能となる。また、踏切まで一定の距離に列車が到達すると、レールおよびレールボンドを介して、踏切は電流の遮断或いは通電状態を検出できる。電流の遮断状態を検出したことで、踏切は自動反応して、踏切は、遮断機を自動で下ろす。逆に、列車が踏切を一定の距離過ぎた場合には、踏切は電流の通電状態を検出し、遮断機を自動で上げる。
【００１１】
このように、レールボンドは、鉄道事業における重要なキーデバイスである。レールボンドのレールへの接着状態が悪ければ、軌道回路に障害を起こし信号制御ができなくなったり、踏切が検出する電流遮断状態或いは通電状態が不十分となって踏切の遮断機が下りなかったり、降りた遮断機が上がらなかったりする問題を生じさせる。もちろん、レールボンドがレールから脱落すると、レール同士の電気的接続が失われてしまい、信号や踏切が正しい動作を行えなくなってしまう。同じく電化区間では、レールによる帰線電流回路に不平衡電流を生じさせてしまい、或いは帰線電流回路を遮断させてしまい、列車への給電が止まり列車の運行ができなくなってしまう。このように、踏切での動作に問題が生じたり、列車運行に支障が生じたりすれば事故などの重大な問題を引き起こしかねないからである。
【００１２】
このような状況で、レールボンドについて、いくつかの技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平７−３２０８３９号公報
【特許文献２】特開２００４−２７３４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１は、鉄道レ−ルの接続部において、レ−ル単体の長手端側縁部に表層清浄部を形成する工程と、表層清浄部の表面にハンダ電着層を形成する工程と、ハンダ電着層の表面にレ−ルボンド電線の端子を当接する工程と、端子とハンダ電着層の間隙にハンダを接合させる工程の結合からなることを特徴とするレールボンドの接着方法を開示する。特許文献１は、レールボンドをレールに接着する接着方法を開示しており、特に、レールボンドを効率的かつ低負担で接着する方法を開示している。
【００１５】
しかしながら、特許文献１は、レールボンドの接着強度や耐久性についての開示をしていない。このため、特許文献１の技術は、レールボンドの使用耐久性や信頼性を向上させることができない問題を有している。
【００１６】
特許文献２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ことを特徴とするレールボンド端子を開示する。特許文献２は、レールボンド端子の接着面に孔を設け、この孔によって接着力を高める技術を開示する。例えば、接着面が半田付けされる場合には、余分な半田が孔に逃げたりすることでの接着力低下を防止する技術を、特許文献２の技術は考慮している。
【００１７】
しかしながら、レールボンドは、接着面を有する端子だけではなく、端子同士を結ぶ導電線も備えている。この導電線は、レールボンドの構造上、レールの側面に接着される端子から突出して隣接するレールまで延伸する。このため、端子と導電線との接続部分は、レールの側面から浮いた状態とならざるを得ない。このため、この接続部分は、何らかの支持を受けることができず、外的負荷に弱い場所となる。レールボンドは、レール上を走行する列車からの振動を恒常的に受けており、この振動は、外的負荷に弱いこの接続部分に恒常的に加わる。この結果、レールの側面から浮いている導電線および接続部分が振動することで、端子の接着面に交差する方向（端子の延伸方向と交差する方向に沿った方向）に強い負荷が生じる。この結果、接着面が次第にはがれていく問題を生じさせる。
【００１８】
特許文献２の技術は、接着面の一部の改良によって端子の接着力を上げているが、このような導電線や接続部分に加えられる振動や負荷に対応することができない問題を有している。
【００１９】
また、特許文献１および特許文献２に開示される技術は、いずれもレールボンドの端子とレール表面とを半田によって接合する。しかしながら、特許文献１、２のいずれの技術も、半田を接着剤ととらえ、加熱によって半田が溶融してレールボンドの端子とレール表面とが接合すると考えている。
【００２０】
実際には、レールボンド端子と半田の接合強度、半田自体の強度及びはんだとレールとの接合強度によってレールボンド端子とレールとの接合強度が決まる。このためには、最適な条件によってレールボンドとレールとの接合が行われる必要があるが、特許文献１、２はいずれもこのような考慮をしていない。
【００２１】
また、レールボンドそのものの構造や形状などによって、レールボンドとレールとの接合を十分に行うことを目的としても、実際にレールボンドをレールに接合する作業は、施工業者によって実施される。このとき、施工業者による接合作業にばらつきがあると、レールボンドの構造や形状の特徴が活かされないままになって、レールボンドの接合強度が不十分となることもある。
【００２２】
例えば、作業者は、すでに半田が溶着されたレールボンドの端子をレール表面にあてがって加熱することで、レールボンドをレールに接合する。このとき、作業者は、レールボンドの端子とレール表面との間の半田が加熱で溶融したのを目視して接合が完了したと考えることが多い。しかしこの場合には、加熱不足で接合強度が不十分であることが多い。接合強度が不十分であれば、レールボンドに加わる振動によって、レールボンドのレールへの接合が弱まってレールボンドがレールから脱落してしまう問題がある。
【００２３】
逆に、作業者は加熱時間のマージンを自己判断して長めに取ることもある。この場合には、作業者は長すぎる加熱時間で加熱を行ってしまうこともある。一般的に、半田付けでは、母材温度が半田の溶融点温度よりも２０〜３０℃高い温度であることが望ましいとされ、温度が上がりすぎると接合力が低下すると言われている。
【００２４】
このような加熱過度の場合には、外部からの衝撃によってレールボンドがレールから脱落してしまう問題を生じる。
【００２５】
特許文献１および特許文献２に開示される技術は、いわゆる低温ろう接式と言われる半田付けの方式であり、使用される半田材成分は鉛フリーの錫（Ｓｎ)ベースで、その溶融温度は概ね２２０℃程度と考えられる。
【００２６】
また、レールボンド端子の素材は銅(Cu)の場合が一般的であるが、半田付けの際、レールボンド端子のＣｕが半田内に溶融し、半田成分の錫と結合して、金属間化合物と称されるＣｕ−Ｓｎ合金を析出する。
【００２７】
適切な半田付け温度であれば、この金属間化合物は端子との界面に多く析出し、いわゆる金属間化合層を形成する。この金属間化合物は硬い性質を持ち、端子と半田との接合力を強固なものとしている。
【００２８】
一方、加熱不足により母材温度が低い場合には、この金属間化合層の成長が足りず、適切な接合力を発揮できない。また、加熱しすぎるとCu-Sn合金のCuとSnの比率が異なる別の合金が析出し、接合強度が落ちていくとされている。
【００２９】
従って、加熱不足或いは加熱しすぎの場合でも半田の接合力は低下することとなる。
【００３０】
いずれの場合であっても、繰り返し列車等が走行することで、レールには多くの振動が付与される。この振動が付与されると、接合強度が不十分な場合、短時間でレールボンドが脱落してしまうことがある。
【００３１】
レールボンドは、レール同士を電気的に接続することで軌道回路を構成し列車を検出したり、踏切などでの列車の近接を検出したりするためのデバイスであるので、脱落することは当然に好ましくない。
【００３２】
このように、特許文献１、２を始めとした技術は、レールに付与される振動に対応する接合強度と耐久性を有することができない問題を有していた。また、施工業者による接合作業のばらつきに対応することができない問題を有していた。
【００３３】
本発明は、これらの課題に鑑み、列車の走行による振動への高い耐久性を有すると共に施工業者による作業ばらつきを低減できるレールボンドのレールへの接合方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
上記課題に鑑み、本発明のレールボンドのレールへの接合方法は、分離して隣接するレール同士を電気的に接続するもしくは列車検知装置や帰電回路構成装置とレールとを電気的に接続するレールボンドのレールへの接合方法であって、端子の接合面をレール表面の接合部位に接触させる接触工程と、所定の加熱時間に渡って端子に熱を加える加熱工程と、を備え、加熱工程は、レールの接合部位の温度が２５０℃以上３５０℃以下となるように熱を加える。
【発明の効果】
【００３５】
本発明のレールボンドのレールへの接合方法は、レールボンドの端子とレール表面とを接合する際に、加熱での最適な温度範囲を明確にすることで、半田における金属間化合物の形成を最適化できる。この金属間化合物の最適化により、レールボンドはレールに適正な強度で接合できる。
【００３６】
この適正な強度での接合力で接合されることで、レールボンドはレールに強い強度および高い耐久性で接合される。この結果、接合されたレールボンドは、列車などの走行によって付与される振動にも高い耐久性を示す。
【００３７】
また、温度範囲や作業時間の明確化によって、作業者の作業ばらつきを低減できる。この結果、接合されたレールボンドの保守、点検のシステム化が可能となり、保守・点検コストの低減および精度の向上が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】参考例のレールボンドの問題点を説明する模式図である。
【図２】本発明の従来技術でのレールボンドの脱落メカニズムの説明図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるレールの側面にレールボンドが装着された状態を示す写真である。
【図４】本発明の実施の形態における接合のための加熱作業を示す模式図である。
【図５】加熱温度が不足する場合を示す半田層の拡大写真である。
【図６】加熱温度が過剰である場合の半田層の拡大写真である。
【図７】加熱温度が適正である場合の半田層の拡大写真である。
【図８】加熱温度が適正となる限界温度での半田層の拡大写真である。
【図９】本発明の実施の形態におけるレールボンドの側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるレールボンドのレールへの接合作業を説明する模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態における端子形状の分類を表す表ある。
【図１２】本発明の実施の形態における大型端子での加熱時間の適正範囲を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施の形態における小型端子での加熱時間の適正範囲を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施の形態における第１加熱工程〜第３加熱工程を説明するグラフである。
【図１５】本発明の実施の形態におけるレールボンドへのレールへの接合態様を示す模式図。
【図１６】発明者の行ったレールボンドのレールへの接合手順を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の第１の発明に係るレールボンドのレールへの接合方法は、分離して隣接するレール同士を電気的に接続するもしくは列車検知装置や帰電回路構成装置とレールとを電気的に接続するレールボンドのレールへの接合方法であって、端子の接合面をレール表面の接合部位に接触させる接触工程と、所定の加熱時間に渡って端子に熱を加える加熱工程と、を備え、加熱工程は、レールの接合部位の温度が２５０℃以上３５０℃以下となるように熱を加える
【００４０】
この構成により、レールボンドは、適正な接合力で、レールの面に接合される。
【００４１】
本発明の第２の発明に係るレールボンドのレールへの接合方法では、第１の発明に加えて、レールボンドは、
導電体と、
導電体と端子とを電気的に接続する終端と、
終端を備えると共に接合部位に接合される端子と、を有する
【００４２】
この構成により、レールボンドは、端子の接合面によって、レールに確実に接合される。
【００４３】
本発明の第３の発明に係るレールボンドのレールへの接合方法では、第１または第２の発明に加えて、接合面および接合部位の少なくとも一方は、半田層を有する。
【００４４】
この構成により、半田層によって、レールボンドが接合される。
【００４５】
本発明の第４の発明に係るレールボンドのレールへの接合方法では、半田層を形成する半田は、融点が２２０℃程度である鉛フリー半田である。
【００４６】
この構成により、レールボンドのレールへの接合方法の基準を定めることができる。
【００４７】
本発明の第５の発明に係るレールボンドのレールへの接合方法では、第３または第４発明に加えて、半田層を形成する半田を溶着する溶着工程を更に備える。
【００４８】
この構成により、半田層が、確実に形成される。
【００４９】
本発明の第６の発明に係るレールボンドのレールへの接合方法では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、加熱工程は、
端子へ熱を加える端子加熱工程と、
端子へ加えられた熱が伝導してレールへ熱を加えるレール加熱工程と、を含む。
【００５０】
この構成により、レールボンドは、端子からの加熱のみによってレールへ接合される。
【００５１】
本発明の第７の発明に係るレールボンドのレールへの接合方法では、加熱工程に使用する熱源は、アセチレンバーナーである。
【００５２】
この構成により、レールボンドは適切な熱量が与えられ、レールへ接合される。特に季節の外気温の変動に依らず、一定の熱量での加熱が実現できる。
【００５３】
本発明の第８の発明に係るレールボンドのレールへの接合方法では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、加熱工程は、
第１時間に渡って、端子の先端部を加熱する第１加熱工程と、
第２時間に渡って、端子の後端部を加熱する第２加熱工程と、
第３時間に渡って、端子の先端部を加熱する第３加熱工程と、
を、含む。
【００５４】
この構成により、レールボンドは、均一かつ最適にレールに接合される。特に半田層の溶融と、金属間化合物の成長、拡散が適正に実現される。
【００５５】
本発明の第９の発明に係るレールボンドのレールへの接合方法では、第１から第６のいずれかの発明に加えて、加熱時間は、大型端子のレールボンドにあっては、８０秒以上１１０秒以下であり、更に好ましくは８５秒であり、小型端子のレールボンドにあっては、７０秒以上１００秒以下であり、更に好ましくは７５秒である。
【００５６】
この構成により、レールボンドは、最適なレール温度に確実に達して、レールへ接合される。
【００５７】
本発明の第１０の発明に係るレールボンドのレールへの接合方法では、第８の発明に加えて、第１時間は、５秒以上１０秒以下であり、
第２時間は、５０秒以上８５秒以下であり、
第３時間は、１０秒以上２０秒以下である。
【００５８】
この構成により、レールボンドは、レールへ確実に接合される。
【００５９】
本発明の第１１の発明に係るレールボンドのレールへの接合方法では、第８の発明に加えて、
大型端子のレールボンドににあっては、
第１時間は、５秒であり、
第２時間は、６０秒であり、
第３時間は、２０秒である、
小型端子のレールボンドにあっては、
第１時間は、５秒であり、
第２時間は、５０秒であり、
第３時間は、２０秒である。
【００６０】
この構成により、レールボンドは、レールへ確実に接合される。
【００６１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００６２】
なお、本明細書では、分離して隣接するレール同士を電気的に接続するもしくは列車検知装置や帰電回路構成装置とレールとを電気的に接続する装着ボンドを、総称してレールボンドという。
【００６３】
（参考）
まず、レールボンドの溶着面が振動などの外的負荷によって剥離するメカニズムを説明する。図１は、参考例のレールボンドの問題点を説明する模式図である。図１は、従来技術のレールボンドが、レールに溶着されている状態を示している。
【００６４】
レールボンド１００は、レール１１０の側面に溶着されて取り付けられる。レールボンド１００は、導電体１０１、端子１０２、終端１０３および溶着領域１０４を備えている。導電体１０１は、複数の素線の集合体である。端子１０２は、レール１１０の側面に溶着される。端子１０２は、導電体１０１が挿入される穴を有しており、この穴に導電体１０１が挿入されて固着される。この固着によって、終端１０３が形成される。端子１０２は、レール１１０の側面と対向する面に、レール１１０の側面と溶着される溶着領域１０４を有している。この溶着領域１０４に半田などが設置され、加熱されることで半田が、溶着領域１０４を溶着する。この結果、レールボンド１００が、レール１１０の側面に溶着されて取り付けられる。
【００６５】
ここで、このような従来技術レールボンドの一般的な溶着には、図１に示すようにいくつかの問題がある。
【００６６】
（問題１）終端１０３の底面に位置する溶着領域１０４の半田への加熱が行われる際に、導電体１０１を介して熱が逃げる。このため、半田への十分な加熱が行われず、終端１０３の底面における接合力が低下する。
（問題２）問題１に起因して、溶着領域１０４に、溶着ムラが生じる。
（問題３）線路からの振動応力は、一義的に導電体１０１に集中する。特に、導電体１０１の構造上、この応力により導電体１０１がレール１１０の側面に対して垂直及び水平方向に往復運動するように、振動する。
（問題４）問題３に起因して、端子１０２の終端１０３側の端部（溶着領域１０４の終端１０３側の端部）に最大の負荷が加わってしまう。
【００６７】
このような問題１〜問題４が相まってしまうことで、レールボンド１００は、端子１０２の終端１０３側の端部から剥離が進行して、脱落してしまう。
【００６８】
図２は、従来技術でのレールボンドの脱落メカニズムの説明図である。図２は、レールボンド１００の溶着領域１０４側から見た状態を示している。問題３、問題４に記載のように、レールボンド１００には、列車の通過による振動が付与される。このとき、特に、終端１０３に振動による応力が集中する傾向がある。この結果、図２の一番上に示されるように、終端１０３側の溶着層１０５が一気に剥離する。次いで、図２の中段に示されるように、溶着層１０５の剥離は、終端１０４と逆側に徐々に進むようになる。剥離の進行が進むと、図２の下段に示されるように、溶着層１０５が減少して、レールボンド１００が脱落してしまう。
【００６９】
以上、図２で説明するように、従来技術のレールボンド１００は、問題１〜４によって、線路を通過する列車からの振動により早期に脱落してしまう。
【００７０】
このように、レールボンドにおいては、この端部での熱の逃避や振動による負荷の最大化が、剥離や脱落の原因となっており、これを解決することが、レールボンドの使用耐久性（結果として生じる列車の検出精度向上）を実現する。
【００７１】
（レールボンド接合の説明）
図１、図２を用いて接合されたレールボンドが、線路上を通過する列車による振動などによって脱落する問題を説明した。これらは、レールボンドの構造や形状などに依存することを除けば、レールボンドに普遍的な問題である。一方で、レールボンドの構造や形状のみならず、レールボンドの接合時の施工に依存して、その脱落への耐久性が変動することも多い。すなわち、レールボンドには、図１、図２で説明したように、列車が線路に加える振動に基づいて脱落しやすくなる場合だけでなく、接合の施工状態の良し悪しによってレールボンドが脱落しやすくなる場合がある。
【００７２】
図３は、本発明の実施の形態におけるレールの側面にレールボンドが装着された状態を示す写真である。図３の写真に示されるように、レールボンド１００は、その端子１０２がレールの側面などに接合されて、装着される。図３のレールボンド１００は、導電体１０１と、導電体１０１に一対の端子１０２を備えている。
【００７３】
一対の端子１０２は、分離して隣接するレール１１０Ａ、１１０Ｂのそれぞれに接合されて、レール１１０Ａとレール１１０Ｂとを、電気的に接続している。この端子１０２は、半田によってレール１１０Ａ，１１０Ｂの側面などに接合される。
【００７４】
ここで接合作業においては、端子１０２の接合面およびレール１１０の接合部位の少なくとも一方に設けられた半田層が加熱されることで、実行される。例えばガスバーナーなどの熱源が、端子１０２を加熱する。この加熱によって、端子１０２の温度が上昇しつつレール１１０の温度も上昇する。この温度上昇に伴って半田が溶融する。
【００７５】
半田が溶融すると、端子１０２の接合面とレール１１０の接合部位とを接合できる。この結果、レールボンド１００は、図３に示されるようにレール１１０に装着される。レールボンド１００の接合作業を行う作業者は、レールボンド１００の端子１０２の接合面をレール１１０の接合部位とを接触させ、押圧した状態で、ガスバーナーなどで加熱する。こうして、半田を溶融させて端子１０２をレール１１０に接合させる。
【００７６】
図４は、本発明の実施の形態における接合のための加熱作業を示す模式図である。図４に示されるように、ガスバーナーなどによって端子１０２が加熱される。この加熱によって端子１０２の温度が上昇する。合わせて、レール１１０の温度も上昇する。この温度上昇によって、端子１０２とレール１１０の間の半田が溶融する。
【００７７】
ここで、ガスバーナーなどを用いて加熱する作業は、作業者によってばらつきを有していたり、適切な作業指標を有していなかったりする問題があった。例えば、加熱する際の加熱される温度が不足すると、端子１０２とレール１１０との接合強度が不足する問題がある。逆に加熱される温度が過剰であると接合部分が脆くなってしまい結果として接合力が不足する問題がある。
【００７８】
発明者は、研究の結果、これらの加熱温度による問題点を分析した。
【００７９】
本工法は、低温ろう接式と言われる半田付けの方式の一つであり、使用される半田材成分は鉛フリーの錫(Ｓｎ)ベースで、その溶融温度は概ね２２０℃程度である。また、レールボンド端子の素材に銅(Ｃｕ)が使用されることも多く、この場合、半田付けにおいてＣｕ−Ｓｎの金属間化合物を析出し、その接合界面に金属間化合物の層が形成されることで強固に接続される。
【００８０】
発明者は、この金属間化合物の析出量に着目した。即ち、端子界面の金属間化合物の成長度合いと半田内への金属間化合物の析出度合である。レール温度が低い場合は、金属間化合物は成長せず、半田内への金属間化合物の析出量も少ない。
【００８１】
しかし、レール温度が上がるにつれて金属間化合物は析出量が増加していき、端子界面の金属間化合物が成長して行くと同時に、半田層のレールとの接合面付近に多く析出・拡散し、層状に堆積していくことが発見された。更に、金属間化合物が硬くて脆い性質を持つことから、この金属間化合物の堆積層は列車振動等の衝撃に対して脆く、衝撃を受けてこの層で半田が破断することが振動耐久試験により確認された。
【００８２】
このような半田接合は金属間化合物型接合と、一般的には分類されている。一方、半田とレールとの接合については、この類型には属さない接合である。しかしながら、全体としての端子とレールとの接合強度は、Ｃｕ−Ｓｎ合金の端子界面の成長度合いと半田層のレール接合面付近へのＣｕ−Ｓｎ合金の析出量に依存し、半田層とレールとの接合強度には依存していない。従って、端子とレールとの接合強度は、この金属間化合物の析出量を基準として判断できることが、発明者によって想到された。
【００８３】
図５は、加熱温度が不足する場合を示す半田層の拡大写真である。図５は、図３に示されるようにレールボンド１００がレール１１０の側面などに装着される際の接合での加熱作業によって、レール１１０の温度（レール温度）が１７０℃となった半田層の写真である。
【００８４】
端子１０２と半田との界面では、金属間化合物が成長していない。同様に、半田組織内の金属間化合物が少なくまばらである。端子１０２とレール１１０との接合は、この半田の溶融によって生じる金属間化合物の適切な成長によって実現される。加熱後のレール１１０の温度が１７０℃では、加熱温度が不足しており、金属間化合物が不十分であることが分かる。この結果、この程度の温度では、端子１０２とレール１１０との接合が不十分であることが分かる。
【００８５】
図６は、加熱温度が過剰である場合の半田層の拡大写真である。図６は、レール温度が４００℃となった場合の半田層の写真を示している。
【００８６】
図６の写真から明らかな通り、端子１０２と半田との界面では、金属間化合物が半田組織に拡散している。加えて、金属間化合物の成長が大きくなりすぎてしまい、レール側に金属間化合物が集積してしまう。この集積の結果、レールと半田層との間に、非常に硬度の高い金属間化合物の層ができてしまい、この層が柔軟性を阻害してしまう。この結果、レールから半田層が簡単に剥離してしまい、脆い状態となってしまう。
【００８７】
図７は、加熱温度が適正である場合の半田層の拡大写真である。図７は、レール温度が２５０℃の場合の半田層の写真を示している。
【００８８】
図７の写真から明らかな通り、端子と半田層との界面に金属間化合物が棒状に成長している。このような棒状の金属間化合物の成長によって、適正な接合力を有している。このような適正な接合力で接合していることで、レールボンドはレールからの脱落に対する高い耐久性を有することができる。
【００８９】
図８は、加熱温度が適正となる限界温度での半田層の拡大写真である。図８は、レール温度が３５０℃の場合の半田層の写真を示している。
【００９０】
図８の写真から明らかな通り、端子と半田層との界面に金属間化合物が棒状に更に成長している。加えて、棒状に成長した金属間化合物が、半田組織内に拡散している。また、半田層とレールとの界面付近でも金属間化合物の析出が散見され、金属間化合物が成長して組織全体に拡散している。このような金属間化合物の適切な成長と拡散によって、端子はレールに適切に接合できる。結果として、レールボンドはレールからの脱落に対する高い耐久性を有することができる。
【００９１】
ここで、図８の写真を、図６、図７の写真と比較して分かるように、金属間化合物の成長と拡散の限界である。図８の状態が進んでしまうと、図６のように過剰加熱と同じ状態となる。このことから分かるように、レール温度が３５０℃となるのが、加熱上限であることが分かる。
【００９２】
発明者は、これらの実験を通じて、レールボンドのレールへの接合における最適な工法を発明するに至った。
【００９３】
なお、この後で説明する端子とレールとの最適な接合は、図７、図８で説明した状態に、半田層が変化していることを必要とする。また、図５〜図８に示される実験結果は、本発明に基づき、発明者が実施したものである。
【００９４】
（実施の形態）
【００９５】
（全体概要）
まず、本発明の実施の形態のレールボンドの接合方法に用いられるレールボンドの全体概要について説明する。なお、本発明は、レールボンドの接合方法であるので、レールボンドの接合方法に対応するレールボンドは、ここで説明する構成・形状等のレールボンドに限定されるものではない。
【００９６】
図９は、本発明の実施の形態におけるレールボンドの側面図である。図９は、レールボンドを側面から見た状態を示しており、導電体を途中まで現している。
【００９７】
レールボンド１は、導電体２、端子３、終端４を備えている。導電体２は、レールボンド１がレールに装着されることで、分離して隣接するレール同士を電気的に接続する。導電体２は、素線の集合体であることで、柔軟性を生じさせる。この柔軟性によって、導電体２は、隣接するレール同士を接続するための湾曲を生じさせることができる。
【００９８】
端子３は、導電体２と電気的に接続して、レールの側面に溶着される。終端４は、端子３に接合して設けられる部材であり、導電体２を接続する。終端４は、孔４１（図９では、既に導電体２が挿入された後を示す）を有しており、この孔４１に導電体２が挿入された後で圧着されて、導電体２は、終端４に固着される。結果として、端子３に導電体２が接続される。
【００９９】
端子３は、レールの側面に溶着される面となる接合面３２と、逆側の面であり終端４が接合される面となる表面３１を有する。この接合面３２は、レールの接合部位に溶着される半田層５と、を有する。半田層５は、図４に示されるようにガスバーナーなどで加熱されることで溶融して、端子３の接合面３２とレールの接合部位とを接合する。
【０１００】
なお、接合部位は、レール１１０の頭部側面、レール１１０の腹部側面或いはレール１１０の底部のいずれかに設けられればよい。
【０１０１】
このようなレールボンド１が、レール１１０の側面や表面などの様々な面に接合されて装着される。装着されると、図３の写真のようになる。
【０１０２】
図１０は、本発明の実施の形態におけるレールボンドのレールへの接合作業を説明する模式図である。
【０１０３】
まず、端子３の接合面３２がレール１１０の接合部位１３０に接触させる接触工程が実行される。接触工程によって、端子３がレール１１０の接合部位に接触して、接合可能な状態となる。
【０１０４】
次いで、所定の加熱時間に渡って、端子３に熱が加えられる加熱工程が実施される。このとき、図１０に示されるように、ガスバーナー２００などの炎が、端子３の表面に付与されることで、加熱工程が実施される。加熱工程において、まず端子３が加熱されて端子３の温度が上昇する。端子３は、接合面３２によってレール１１０と接触しているので、端子３の熱はレール１１０に伝わる。この熱伝導によって、ガスバーナー２００による熱は、レール１１０も加熱して温度を上昇させる。この加熱を受けるレール１１０の温度をレール温度と定義する。レール温度は、レール１１０の接合部位１３０付近の温度である。
【０１０５】
加熱工程は、レール温度が２５０℃以上３５０℃以下となるように熱を加える。図５〜図８で説明したように、レール温度が２５０℃以上３５０℃以下であることで、半田層５において金属間化合物が最適に成長・拡散するからである。
【０１０６】
レール温度が２５０℃の場合には、図７で説明したように、金属間化合物の適切な成長・拡散によって端子３はレール１１０に適切に接合する。レール温度が３５０℃の場合も同様である。また、図８で説明したように、レール温度が３５０℃であることが、適正な接合の上限温度である。このような温度範囲で加熱工程が行われることで、レールボンド１は、レール１１０に最適に接合される。
この最適な接合により、レールボンド１は、レール１１０に接合された後でも、レール１１０に加わる振動などの外的要因に対して高い耐久性を発揮できる。この結果、レールボンド１の脱落に対する耐久性が高まる。また、加熱工程で温度範囲を明確にしたことで、レールボンド１の接合作業を行う作業者による作業のばらつきが防止できる。
【０１０７】
ばらつきが防止できれば、レールボンド１の脱落等の耐久時間の把握が可能となる。この把握が可能となることで、レールボンド１を始めとした保守・点検作業の負担やコストが低減できる。
【０１０８】
（加熱工程）
加熱工程は、端子３へ熱を加える端子加熱工程と、端子３へ加えられた熱が伝導してレール１１０へ熱を加えるレール加熱工程と、を含む。
【０１０９】
このレール加熱工程によって、レール温度が制御される。
【０１１０】
（加熱時間）
端子３の形状は導電体２の大きさで異なる。導電体２の大きさは通常その断面積で表されるが、断面積が大きくなれば導電体の重量も大きくなり、従って接合面３２を広くする必要が生じ、結果端子３は大きくなる。この場合、加熱するレール接合部位も広くなることから、適切な加熱時間は端子形状により多少異なることになる。一方、端子３の大きさはレール形状等からの制約を受け、無制限ではないことや、バーナーでの加熱では作業環境等による変動要素も幾分あり、厳密な分類は無用である。このため、図１１のように、大型端子の場合と小型端子の場合とに分類することが適当である。
【０１１１】
ここで、大型端子は、図１１に示されるように、導体断面積が１００ｓｑ以上の場合であり、小型端子は、７０ｓｑ以下である。以下において、大型端子、小型端子との用語が用いられる場合には、この面積の違いにより定義される。
【０１１２】
（加熱時間）
加熱時間は、大型端子のレールボンド１にあっては、８０秒以上１１０秒以下であり、更に好ましくは８５秒である。小型端子のレールボンド１にあっては、７０秒以上１００秒以下であり、更に好ましくは７５秒である。上述のように、ガスバーナー２００などで端子３を加熱する加熱工程の加熱時間は、作業者によってばらつきがあることは好ましくない。また、レールボンド１がレール１１０に接合される際に、外的環境によってレール１１０の加熱前の温度は、様々である。
【０１１３】
なお、ガスバーナー２００の種類としては、アセチレンバーナーが用いられることも好適である。
【０１１４】
例えば、寒冷地に敷設されているレールであったり冬場であったりすると、加熱前のレール温度は、−２０℃くらいであることもある。逆に、高温地域に敷設されているレールであったり夏場であったりすると、加熱前のレール温度は、６０℃くらいであることもある。レールボンド１をレール１１０に接合する作業は、このように、−２０℃以上６０℃以下の範囲で行われることが考慮される必要がある。
【０１１５】
このような加熱前のレール温度の幅があるにも係らず、作業者が自身の判断のみで加熱工程を作業すると、当然に目標とする２５０℃〜３５０℃のレール温度にならないままに接合作業が終わってしまう可能性もある。このような作業者のばらつきを防止するためには、加熱時間が定められることも好適である。
【０１１６】
この加熱時間は、上述の通り、大型端子のレールボンド１にあっては、８０秒以上１１０秒以下であり、更に好ましくは８５秒であり、小型端子のレールボンド１にあっては、７０秒以上１００秒以下であり、更に好ましくは７５秒である。
【０１１７】
図１２及び図１３は、本発明の実施の形態における加熱時間の適正範囲を示すグラフである。図１２及び図１３のグラフの横軸は加熱時間であり、縦軸はレール温度である。図１２及び図１３のグラフにおいては、加熱前のレール温度が−２０℃の場合の変化曲線と、加熱前のレール温度が６０℃の場合の変化曲線が示されている。
【０１１８】
図１２は、大型端子のレールボンドにおける溶着の加熱時間を示すグラフであり、図１３は、小型端子のレールボンドにおける溶着の加熱時間を示すグラフである。
【０１１９】
−２０℃の変化曲線および６０℃の変化曲線のいずれの場合でも、接合の適正温度範囲であるレール温度が２５０℃〜３５０℃に入るには、大型端子のレールボンドの場合、加熱時間が８０秒以上１１０秒以下であることが分かる。また、加熱時間が８５秒の場合には、余裕をもって、−２０℃の場合でも６０℃の場合でも、加熱後のレール温度が適正温度範囲である２５０℃以上３５０℃以下となる。
小型端子のレールボンドの場合、加熱時間が７０秒以上１００秒以下であることが分かる。また、加熱時間が７５秒の場合には、余裕をもって、−２０℃の場合でも６０℃の場合でも、加熱後のレール温度が適正温度範囲である２５０℃以上３５０℃以下となる。
【０１２０】
もちろん、図７、図８で説明したように、レール温度が２５０℃以上３５０℃以下の場合には、適正な接合強度で接合され、レールボンド１の脱落に対する耐久性が高まる。
【０１２１】
このように、加熱前のレール温度のばらつきも考慮して、加熱工程の加熱時間が定まることで、作業者や作業環境に依存する接合のばらつきが減少する。
【０１２２】
特に、作業者は加熱工程において半田が溶融したことを見て加熱が十分であると思い込んで加熱を終了してしまう傾向がある。実際には、加熱時間が不足した状態であることもあり、不足する場合にはレール温度が２５０℃未満となってレールボンド１の接合強度が不足することに繋がる。
【０１２３】
この点からも、加熱時間が適正に定められていることが、加熱不足を防止できる。すなわち、半田層５が溶融しても、上述の定められた加熱時間においては、加熱が継続される事が好ましい。
【０１２４】
（熱源）
熱源は一般的に使用されているものが望ましい。一般に流通しているバーナー熱源としては、アセチレンガス、プロパンガス、酸素・アセチレンガスが挙げられる。これらの中でも、加熱工程に使用する熱源は、アセチレンガスを用いるアセチレンバーナーであることが好適である。更に火力の大きさが決まる火口の大きさを指定しやすいからである。
【０１２５】
加えて、アセチレンガスは沸点が−８４℃で、冬季や寒冷地の外気温が低い状況でもガス圧が安定しており、外気温に拘わらず火力が一定で安定しているメリットがある。
【０１２６】
プロパンガスは、沸点が−４２℃と高く、冬季や寒冷地など外気温が低い場合にはガス圧が下がり火力が小さくなるなど、火力が外気温に左右され不安定である。また、プロパンガスが完全燃焼するためには、アセチレンガスの場合の３倍以上の空気を必要とするため、火炎が端子３の幅以上に広がり易く、熱効率も悪い。
【０１２７】
酸素・アセチレンガスの場合は、火炎温度が３，０００℃以上と非常に高いため、レール温度が一気に上昇してしまう可能性がある。また、火炎も小さいため局部的な温度上昇がみられるなど、レール温度を適正範囲に制御が難しい。
【０１２８】
以上から、熱源としてはアセチレンガスが好適である。このように加熱時の熱量を特定することにより適正な加熱時間を定め、レール温度を２５０℃〜３５０℃の範囲に制御することが可能となる。
【０１２９】
加熱工程では、使用する熱源の種類及び火力によって端子３に与えられる熱量が決まることになり、適切な加熱時間が決定されることになる。
【０１３０】
この場合、火口の大きさは絶対的なものではなく、火口の大きさが大きくなれば適正加熱時間は短く、火口が小さくなれば適正加熱時間は長くすればよい。また、加熱温度および火口の大きさの調整の容易性から、ここではアセチレンガスが適当であることを説明したが、作業の状況や現場の制限などによって、他の熱源が使用されることを、本発明の骨子として除外する意図ではない。
【０１３１】
（加熱手順）
また、加熱工程は、次の３つの工程に分けて作業されることも好適である。
【０１３２】
第１加熱工程：第１時間に渡って、端子３の先端部が加熱される。
【０１３３】
第２加熱工程：第２時間に渡って、端子３の後端部が加熱される。
【０１３４】
第３加熱工程：第３時間に渡って、端子３の先端部が加熱される。
【０１３５】
ここで、加熱工程は、第１加熱工程、第２加熱工程、第３加熱工程の順序で実施されることが好ましい。半田層５は、端子３の接合面３２に設けられ、加熱工程では、この半田層５が溶融される。
【０１３６】
この半田層５の最適な溶融および金属間化合物の最適な成長を実現するには、この第１加熱工程〜第３加熱工程の順序で加熱工程が実行されることが好ましい。
【０１３７】
第１加熱工程では、例えばガスバーナー２００の炎が端子３の先端部に付与されることで、端子３の先端部が加熱される。この第１加熱工程によって、半田層５に加熱の前に塗布されたフラックスが、活性化される。
【０１３８】
次いで、第２加熱工程では、ガスバーナー２００の炎が端子３の後端部に付与されることで、端子３の後端部が加熱される。この第２加熱工程によって、半田層５の半田が溶融し始める。溶融に合わせて、フラックス中の水分が気化し半田内部で気泡が生じる。次第に半田が端子３の終端部（導電体側）に浸透し、接合面３２の中央から終端部に半田が溶着する。
【０１３９】
更に、第３加熱工程では、再びガスバーナー２００の炎が端子３の先端部に付与される。この第３加熱工程によって、半田が端子３の先端側に浸透し、接合面３２全体に溶融して拡散する。もちろん、この第２加熱工程および第３加熱工程によって、半田層５には、図７、図８に示されるように金属間化合物が成長・拡散する。
【０１４０】
このように、加熱工程が第１加熱工程〜第３加熱工程の順序で行われることで、半田層５の最適な溶融が実現される。
【０１４１】
また、第１加熱工程〜第３加熱工程のそれぞれの第１時間〜第３時間が、適切に制御されることも好適である。
【０１４２】
一例として、大型端子では、第１時間は、５秒以上１０秒以下であり、第２時間は、５０秒以上であり８５秒以下であり、第３時間は、１０秒以上２０秒以下であり、小型端子では、第１時間は、５秒以上１０秒以下であり、第２時間は、４０秒以上であり７５秒以下であり、第３時間は、１０秒以上２０秒以下である。第１加熱工程〜第３加熱工程のそれぞれの第１時間〜第３時間が、このような時間で制御されることで、半田が溶融し始めても更に加熱が続けられて、半田層５での金属間化合物の成長・拡散が実現される。
【０１４３】
また、別の例として、大型端子では、第１時間は５秒であり、第２時間は６０秒であり、第３時間は２０秒であり、小型端子では、第１時間は５秒であり、第２時間は５０秒であり、第３時間は２０秒である。この場合にも、半田が溶融し始めても更に加熱が続けられて、半田層５での金属間化合物の成長・拡散が実現される。
【０１４４】
図１４は、本発明の実施の形態における第１加熱工程〜第３加熱工程を説明するグラフである。図１４のグラフの横軸は加熱時間であり、縦軸はレール温度である。
【０１４５】
第１加熱工程〜第３加熱工程に分けて加熱が行われることで、レール温度が２５０℃以上３５０℃以下となり、レールボンド１は、レール１１０に適正な接合強度で接合する。
【０１４６】
このように、加熱工程全体の加熱時間が制御されることに加えて、第１加熱工程〜第３加熱工程のそれぞれの第１時間〜第３時間も制御されることで、より確実にレールボンド１がレール１１０に接合される。特に、作業者や作業環境によるばらつきが防止され、レールボンド１の脱落耐久性が高まるだけでなく、保守や点検の手間やコストも低減できる。
【０１４７】
（溶着工程）
半田層５は、接合作業が行われる際には、予め接合面３２および接合部位１３０の少なくとも一方に形成されていることが好ましい。または、加熱工程の前に予め接合面３２および接合部位１３０の間にシート状の半田を挟んでおき、加熱工程で溶着させる方法でもよい。このとき、半田層５は、半田を溶着される溶着工程によって形成されればよい。
【０１４８】
この溶着工程は、レールボンド１が出荷される前に製造工場で行われてもよいし、レール１１０への接合作業の前に作業現場で行われても良い。更に、シート状の半田を接合面３２および接合部位１３０の間に挟んでおき加熱工程で溶着させる方法で、現場作業で行われても良い。いずれのタイミングで行われるかは、レールボンドの製造・出荷、接合作業の都合に合わせて定められる。
【０１４９】
また、図１５に示されるように、レールボンド１は、レール１１０の様々な場所に接合される。図１５は、本発明の実施の形態におけるレールボンドのレールへの接合態様を示す模式図である。
【０１５０】
（実験結果）
以上のような、接合における加熱温度、加熱時間、加熱手順などが制御されて予め定められることにより、接合作業のばらつきを防止し、接合強度の不足などの問題も防止できる。
【０１５１】
発明者は、上述した接合方法に基づく接合強度を示す耐久性を確認する実験を行った。図１６は、発明者の行ったレールボンドのレールへの接合手順を説明する説明図である。
【０１５２】
（実験手順と結果）
発明者は、レールボンド１がレール１１０に接合されると、レール１１０を列車が走行することで生じる振動が、レールボンド１の脱落等の原因であるとして、これを再現する実験により、実施の形態における接合方法でのレールボンド１の耐久性を確認した。
【０１５３】
例えば、ある都市部の線路では、あるレールを通過する列車の通過する総重量は、年間２１百万トンと推定される。これは、通過する列車の種類および運航本数から算出される。この総重量は、打撃回数に換算すると、列車の平均荷重を一軸１０ｔとすると約２百万回となる。これを加速試験機で１秒間に２０回打撃すると２８時間と算出される。即ち、加速試験機では２８時間試験が通過トン数年間２１百万トンの路線の１年間に相当することとなる。
【０１５４】
このとき、強振動と言われる区間に於いて、高周波領域（１０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ）での振動加速度は、上下方向において１９〜２７（×１０４ｍ／ｓ２）、左右方向において１２．５〜１８（×１０４ｍ／ｓ２）程度である。
【０１５５】
これらから、２８時間に渡って、この振動加速度を、レールボンド１を接合したレール１１０に加えれば、実際のレールでの振動状況を再現できると考えられる。
【０１５６】
発明者は、このような振動加速度を２８時間に渡って付与することで、接合されたレールボンド１の脱落耐久性を確認した。
【０１５７】
実験結果の確認においては、２８時間にわたる振動付与試験の後で、半田の残存溶着率を、１０点満点で判断する。残存溶着率が９５％以上の場合を１０点として、１０点満点で評価する。発明者は、実際の線路での保守や点検を考慮して、８点以上（残存溶着率が６０％以上）を目標値とした。
【０１５８】
実際の振動付与試験において、実施の形態で説明した接合方法で接合されたレールボンド１は、８点以上の結果を示した。この結果からも、実施の形態で説明したレールボンドの接合方法が、脱落耐久性を高めることに適切であることが確認された。
【０１５９】
以上、実施の形態におけるレールボンドの接合方法は、接合作業の手順を明らかにすると共に、作業者によるばらつきを防止しつつレールボンドの脱落耐久性を高めることができる。
【０１６０】
この結果、レールボンドの保守、点検の手間やコストを削減することができる。
【０１６１】
なお、実施の形態で説明されたレールボンドの接合方法は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１６２】
１    レールボンド
２    導電体
３    端子
３１    表面
３２    接合面
４    終端
５    半田層
１１０    レール
１３０    接合部位
【図１】
2015088438.tif 000003
【図２】
2015088438.tif 000004
【図３】
2015088438.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015088438.tif 000007
【図６】
2015088438.tif 000008
【図７】
2015088438.tif 000009
【図８】
2015088438.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2015088438.tif 000015
【図１４】
2015088438.tif 000016
【図１５】
2015088438.tif 000017
【図１６】
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