(57)【要約】【課題】まくら木の底面に弾性材などを配置することなく、まくら木自身で良好な制振性を発現するまくら木を提供する。【解決手段】上端面１０ａのいずれかにレールＲが載置され、下端面１０ｃの一または複数の部位が被支持部１０ｄとなって支承部材１５に支持されるまくら木１０において、まくら木１０に載置された特定のレールＲと、一または複数の被支持部１０ｄの中で特定のレールの荷重を最も大きく負担する最大荷重被支持部１０ｄに注目し、当該レールＲの底面を起点として最大荷重被支持部に至る投影路Ａを想定し、当該投影路Ａの８０％以上が粘性物質によって遮断される構成。【選択図】  図１
2004316338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端面のいずれかに一本又は複数本のレールが載置され、下端面の一または複数の部位が実質的に被支持部となって他の部材に支持されるまくら木において、まくら木に載置された特定のレールと、前記一または複数の被支持部の中で前記特定のレールの荷重を最も大きく負担する最大荷重被支持部に注目し、当該レールの底面を起点として前記最大荷重被支持部に至る投影路を想定し、当該投影路の８０％以上が粘性物質によって遮断されていることを特徴とするまくら木。
【請求項２】
上端面のいずれかに一本又は複数本のレールが剛体を介して載置され、下端面の一又は複数の部位が実質的に被支持部となって他の部材に支持されるまくら木において、まくら木に載置された特定のレールと、前記一または複数の被支持部の中で前記特定のレールの荷重を最も大きく負担する最大荷重被支持部に注目し、当該レールを載置する剛体の底面を起点として前記最大荷重被支持部に至る投影路を想定し、当該投影路の８０％以上が粘性物質によって遮断されていることを特徴とするまくら木。
【請求項３】
前記投影路の全てが、粘性物質によって遮断されていることを特徴とする請求項１または２に記載のまくら木。
【請求項４】
前記粘性物質は、レールの載置面から１００ｍｍ以内の間、または、最大荷重被支持部から１００ｍｍ以内の間、または、その双方に設けられて前記投影路が遮断されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のまくら木。
【請求項５】
前記粘性物質は帯状に分布していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のまくら木。
【請求項６】
まくら木の側面に幅方向に延びる円柱状の孔を帯状に複数配列し、当該孔の内壁に密着させて前記粘性物質が配されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のまくら木。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はまくら木に係り、更に詳細には、列車の通過に伴って生じる振動をまくら木の支承構造へ伝搬することを阻止するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道用軌道は大荷重を頻繁に支承する故に、さまざまな問題が派生する。例えば、鋼桁上にレールを敷設する橋梁軌道においては、鋼桁の共振による騒音問題が生じ、バラスト上にレールを敷設する有道床軌道においては、バラストの細粒化や流動による軌道沈下の問題が生じる。また、路床上にレールを敷設する無道床軌道においては、コンクリートの素粒化やひび割れによる軌道劣化の問題が生じる。
【０００３】
これらの各軌道で生じる問題の対策は共通しており、従来から加振部と支承部の間に弾性材を配置する方法が採られてきた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１７２９０１号公報
【０００５】
特許文献１に開示されたまくら木の防振装置は、まくら木と路床や鋼桁との間に弾性材を配して列車荷重を弾性支承し、レールとまくら木との間で生じる衝突や、まくら木と路床や鋼桁との間で生じる衝突を緩衝して、路床や鋼桁の共振要因となるまくら木の振動を小さくするものである。また、弾性材を配することにより、まくら木に加わる荷重を分散しつつ１本当たりのまくら木への荷重を低減させ、これによって、路床や鋼桁への振動の伝搬を低減すると共に、支承構造の応力疲労を低減させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記特許文献１に開示された防振装置は、列車の通過に伴う大きな荷重を、ゴムやウレタンエラストマーなどの軟質弾性材を介して支承することから、劣化し易い弾性材を定期的に交換しなければならず、レールを持ち上げながらの交換作業を強いられるものであった。また、列車の通過に伴う横圧などで弾性材がずれないように、専用の位置ずれ防止器材に弾性材を収容した構造を用いたり、弾性材を取り付けるための特殊な工法が採用されるため、コストが嵩むものであった。
【０００７】
本来、橋梁まくら木のように、鋼桁によってまくら木の両端部を支承する構造や、無道床軌道のまくら木のように、路床上の凹凸部によってまくら木の両端部を支承する構造では、まくら木自体が列車荷重を弾性的に支承する機能を有する。しかしながら、まくら木の弾性力によって充分な騒音の抑制効果を発揮するものは開発されておらず、まくら木の弾性力を活かせないままに別に弾性材を設けることが極めて不経済であった。
このように、振動や騒音を抑えるために鉄道会社は多大な労力や費用を費やさざるを得ず、制振性を備えつつ保守性に優れたまくら木の開発が待たれていた。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑みて提案されるもので、まくら木の底面に弾性材などを配置することなく、まくら木自身で良好な制振性を発現するまくら木を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために提案される請求項１に記載の発明は、上端面のいずれかに一本又は複数本のレールが載置され、下端面の一または複数の部位が実質的に被支持部となって他の部材に支持されるまくら木において、まくら木に載置された特定のレールと、前記一または複数の被支持部の中で前記特定のレールの荷重を最も大きく負担する最大荷重被支持部に注目し、当該レールの底面を起点として前記最大荷重被支持部に至る投影路を想定し、当該投影路の８０％以上が粘性物質によって遮断されているまくら木である。
【００１０】
ここで、本発明において、下端面の被支持部が複数であるまくら木とは、例えば、橋梁軌道などにおいて２本の鋼桁に跨って載置されるまくら木のように、鋼桁に直接または間接に当接するまくら木の下端面の２カ所（複数）の部位が被支持部を形成するものを指す。また、下端面の被支持部が一つであるまくら木とは、例えば、有道床軌道などにおいてバラスト上に載置されたまくら木のように、まくら木の下端面全体がバラストと当接して一つの被支持部を形成するものを指す。
【００１１】
ところで、合成木材で製されたまくら木やコンクリートまくら木では、内部にガラス繊維や鉄線などの振動励起されやすい材料片が細かく分散して含有されるため、まくら木への荷重印加に伴って振動を誘発し易い。また、まくら木の周囲に撒布されるバラストやコンクリートの素粒なども振動励起され易い。これらの材料片や素粒の振動は、レールが載置されるまくら木の上端面を振動源としてまくら木の内部、表面、および、まくら木の周囲に伝播していくと考えられ、列車荷重による低周波の剛体振動とは別に、鋼桁の共振や路床の微小振動を併発すると考えられる。
【００１２】
本発明によれば、橋梁軌道に敷設されるまくら木の場合は、まくら木に載置された特定のレールの底面を起点として、当該特定のレールに最も近接した最大荷重被支持部に至る投影路の８０％以上が粘性物質によって遮断される。また、有道床軌道に敷設されるまくら木の場合は、まくら木に載置された特定のレールの底面を起点として、まくら木の下端面全体で形成される被支持部に至る投影路の８０％以上が粘性物質によって遮断される。ここで、粘性物質は、振動エネルギーを制動して熱エネルギーに変換する性質を有する物質である。則ち、粘性物質は振動エネルギーを熱エネルギーに変換して振動を減衰させる機能を有する。
【００１３】
本発明によれば、振動源から最大荷重支持部に至る振動伝搬の主幹となる投影路の８０％以上が粘性物質によって遮断される。従って、レール底面を源として投影路を最大荷重被支持部へ向けて伝搬する振動は粘性物質によって減衰を受け、最大荷重被支持部への振動の伝搬を概ね遮断することができる。これにより、鋼桁の共振や路床の微少振動を抑制することが可能となる。粘性物質によって投影路を遮断する割合は１００％に近いほど良い。しかし、８０％以上を遮断することにより、まくら木から支承構造へ伝搬する振動を概ね遮断することが可能である。
【００１４】
本発明は、レールをまくら木に直接載置する構成に適用しても良く、レールをタイプレートなどの剛体を介して載置する構成に適用しても良い。いずれの場合であっても、投影路の起点はレールの底面となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、上端面のいずれかに一本又は複数本のレールが剛体を介して載置され、下端面の一又は複数の部位が実質的に被支持部となって他の部材に支持されるまくら木において、まくら木に載置された特定のレールと、前記一または複数の被支持部の中で前記特定のレールの荷重を最も大きく負担する最大荷重被支持部に注目し、当該レールを載置する剛体の底面を起点として前記最大荷重被支持部に至る投影路を想定し、当該投影路の８０％以上が粘性物質によって遮断されたまくら木である。
【００１６】
本発明は、前記請求項１に記載のまくら木におけるレールの載置構造を限定したものである。則ち、本発明では、レールを直接まくら木に載置するのではなく、剛体を介してまくら木の上端面に載置される。ここに、剛体とは具体的にはタイプレートなどの固定部材を指す。本発明では、レールを剛体を介してまくら木の上端面に固定するのに伴って、投影路の起点を剛体の底面としている。本発明によれば、前記請求項１に記載のまくら木と同様の制振効果を奏する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のまくら木において、前記投影路の全てが、粘性物質によって遮断された構成とされている。
【００１８】
本発明によれば、投影路の全てが粘性物質によって遮断されるので、レールの底面、または、レールを固定する剛体の底面を振動源として最大荷重支持部へ向けて伝搬する振動は粘性物質で減衰を受けて最大荷重被支持部へ到達することが阻止される。これにより、鋼桁の共振や路床の微少振動を抑制することが可能となる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のまくら木において、前記粘性物質は、レールの載置面から１００ｍｍ以内の間、または、最大荷重被支持部から１００ｍｍ以内の間、または、その双方に設けられて前記投影路が遮断された構成とされている。
【００２０】
本発明は、まくら木の高さ方向における粘性物質の配置構造を規定したものである。粘性物質は、まくら木のレールの載置面または最大荷重被支持部に近接させて設けるのが良い。粘性物質をこのように設けることにより、粘性物質の配置面積を低減しつつ投影路を効果的に遮断することが可能となる。粘性物質はレールの載置面または最大荷重被支持部から１００ｍｍ以内の間が良く、５０ｍｍ以内が最適である。
【００２１】
また、粘性物質をレールの載置面と最大荷重被支持部の双方に近接させて設けても良い。双方に設けることにより、投影路における振動伝搬の遮断効果を一層向上させることが可能である。双方に設ける場合も、粘性物質はレールの載置面および最大荷重被支持部から１００ｍｍ以内の間が良く、５０ｍｍ以内が最適である。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のまくら木において、前記粘性物質は帯状に分布した構成とされている。
【００２３】
ここに、本発明でいう粘性物質を帯状に分布した構成とは、帯のように平面状に粘性物質を配する構成はもとより、適宜の形状に細分化した粘性物質を配列した集合によって形成される帯状の形態を含む。また、粘性物質の配置に際しては、粘性物質そのものを直接まくら木の内部に配置する構成や、粘性物質を積層材へ含浸またはインサートしてまくら木の内部に配置する構成を含む。
本発明によれば、粘性物質を帯状に分布させることにより、粘性物質の必要量を低減しつつ投影路を均一に遮断することが可能となる。
【００２４】
粘性物質を帯状に配置する構成例としては、まくら木に帯状の開口を開け、その内部に粘性物質を充填したり、あるいは、その内壁に粘性物質を密着させる構成を採ることができる。この構成によれば、帯状の開口に充填あるいは密着させた粘性物質によって投影路における振動の伝搬を効果的に遮断でき、粘性物質の必要量を低減することができる。
【００２５】
粘性物質を積層材へ含浸またはインサートしてまくら木の内部に配置する構成では、粘性物質を含浸またはインサートする積層材として、硬質樹脂、ガラス、金属、硬質ゴム、繊維強化複合材、木材などの適宜の硬い材料を好適に用いることができる。これらの積層材は、粘性物質を含浸またはインサートさせるために、不織布、不陸マット、金網、ガラスマットのような交絡構造をもつ繊維状物や、表面に溝加工または凹凸加工が施されたシート状物などに加工したものが良い。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のまくら木において、まくら木の側面に幅方向に延びる円柱状の孔を帯状に複数配列し、当該孔の内壁に密着させて粘性物質が配される構成である。
【００２７】
本発明において、粘性物質は、孔の内壁にだけ密着させて配しても良く、孔の内部に充填しても良い。また、孔は、まくら木の幅方向に貫通する貫通孔であっても良い。この構成によれば、まくら木の素材に応じた応力の許容範囲内において、隣接する孔の間隔を詰めることにより、粘性物質によって投影路の８０％以上を容易に遮断することが可能である。また、２列または３列以上の孔を千鳥状に配列しつつ、孔の集合が帯状となるように形成することにより、隣接する孔の間隔を確保して応力を許容範囲に維持しつつ粘性物質による投影路の遮断割合を更に増加させることも可能である。特に、橋梁まくら木のように、まくら木本体にレール荷重を弾性支承する性質が求められる場合は、このような貫通孔を複数配列する構成が、帯状の開口を設ける構成に比べて強度的に有利である。
【００２８】
前記した本発明において、粘性物質は単一の物質または分散性の物質として粘性を発現する物質であり、粘性を表す指標、則ち、動的粘弾性を示す損失係数ｔａｎδが大きいほど、振動に対して大きな減衰効果が得られる。
粘性物質の損失係数ｔａｎδが０．１未満のときは、粘性が少なく、粘性物質を設けることによる振動の減衰効果が発現しない。振動の減衰効果の面から、粘性物質の損失係数ｔａｎδは０．１以上が良く、粘性物質の損失係数ｔａｎδは１以上が最適である。
【００２９】
粘性物質を単一の物質で構成する場合、ゲル材が用いられる。ここに、本発明においてゲルとは、架橋性の高分子材料において、架橋間の分子が軟質なポリマー構造をもつものを指す。例えば、軟質ウレタン、ポリオレフィンなど分岐の少ない直鎖型のポリマーがゲルに該当する。一方、同じ直鎖型でもポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートなどはゲルに該当しない。一般に、軟質なポリマーであるかどうかの判断は、主鎖の重合単位に炭素数２以上のアルキレン基が含まれるかどうかによってなされる。例えば、エチレンやプロピレンが主鎖に含まれていれば、軟質なポリマーとなる可能性が高い。一方、ベンゼン環のような共役環が含まれていると、その可能性は低くなる。
【００３０】
また、これらのゲルは、それぞれのポリマーに相溶性の高い不揮発性の液状物質とともに用いられても良く、これによって粘性が向上する。例えば、軟質ウレタンであれば液体ポリオール、ポリオレフィンであればオイルなどが組み合わせて用いられる。特に、粘性物質にポリオールとイソシアネートを混合し硬化させて得られるゲル材を用いることにより、損失係数ｔａｎδが大きく、耐候性、耐薬品性にも優れ、粘性物質として最適である。
【００３１】
粘性物質は、単一の物質に限らず、マトリックスとなる物質中に任意の形状の鉱物、無機物、金属、複合材等の物質が分散することにより粘性を発現する分散性の物質であっても良い。例えば、ベアリング、砂、フライアッシュ、アエロジル、鉄粉、マイカ、ガラス繊維、粘土鉱物などが分散材として用いられる。また、分散材は極微小なものであっても良く、例えば粘土鉱物のように、顕微鏡を用いなければ形状が確認できないようなものでも良い。
【００３２】
尚、防振材として広く用いられるゴムやウレタンエラストマーなどの軟質弾性材も上記した架橋性の高分子材料に該当するが、安価に入手できるものは粘性が不足しており、粘性物質としては不適当である。仮に、合成段階で直鎖型のポリマー成分を多くしたり、不揮発性の液状物質と組み合わせたりすれば、弾性材としては機能しなくとも、ゲルに相当する粘性が発現する。また、例外的にポリノルボルネン等の極めて分子量の高い直鎖型のポリマーの中には、ゴムでありながら粘性の高いものも存在する。これらは高価であるが、本発明における粘性物質として用いることが可能である
【００３３】
また、粘性物質を分散性の物質と複合して用いる場合、マトリックスとなる物質がゲルであれば振動の抑制効果は大きいが、必ずしもゲルである必要はない。これは分散性の物質自身に損失係数ｔａｎδを引き上げる効果があるためである。例えば、マイカのような板状結晶をもつ粒子は、マトリックス中に分散すると０．１以上のｔａｎδを発現すると言われており、大きな減衰効果が期待できる。従って、仮にゴムやウレタンエラストマーのような軟質な弾性材であっても、これらの物質を分散できれば、大きな減衰効果が得られる可能性がある。通常は分散性を考慮して、マトリックスに不揮発性の液状物質またはゲルが用いられる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を順次説明する。尚、実施形態の説明に先立って、橋梁軌道と有道床軌道とにおいてレールを敷設した場合に想定される投影路について図１，図２を参照して説明する。図１は、まくら木１０を橋梁軌道に敷設した状態を示す説明図、図２は、まくら木１０をを有道床軌道に敷設した状態を示す説明図である
【００３５】
まくら木１０を橋梁軌道に敷設する場合、上端面１０ａの左右にタイプレートＴを介してレールＲが固定され、まくら木１０の長手両端部側の下端面１０ｃは支持部材１６を宛ったＩ型鋼桁１５で支承される。従って、左右のＩ型鋼桁１５に設けた支持部材１６と当接する下端面１０ｃの部位が被支持部１０ｄを形成する。
【００３６】
ここで、まくら木１０の右側に固定されたレールＲに着目すると、当該右側のレールＲからの印加荷重を最も大きく負担する被支持部１０ｄは、まくら木１０の右側に位置する被支持部１０ｄである。則ち、まくら木１０の右側に位置する被支持部１０ｄが右側のレールＲの最大荷重被支持部１０ｄとなる。
【００３７】
従って、まくら木１０の上端面１０ａに固定されたタイプレート（剛体）Ｔの底面を起点として、右側の最大荷重被支持部１０ｄに至る投影路Ａ（図１において二点鎖線で囲まれる部位）を想定することができる。同様の投影路Ａが左側のレールＲについても想定可能である。投影路Ａは、レールＲを固定するタイプレートＴの底面を振動源として最大荷重被支持部１０ｄへ向けて伝搬される振動の主幹伝搬路であり、本発明では、当該投影路Ａにおける振動の伝搬を遮断するべく、まくら木１０の適宜の部位に粘性物質を配置する構造を採用する。
【００３８】
一方、まくら木１０を有道床軌道に敷設した場合に想定される投影路について説明する。図２の様に、まくら木１０を有道床軌道に敷設する場合、上端面１０ａの左右にタイプレートＴを介してレールＲが固定され、まくら木１０の下端面１０ｃは全面がバラストＳと当接する。従って、バラストＳと当接する下端面１０ｃの全面が被支持部（１０ｃ）となり、まくら木１０の右左のレールＲの最大荷重被支持部はいずれも下端面１０ｃと同一となる。
【００３９】
従って、まくら木１０の上端面１０ａに固定されたタイプレート（剛体）Ｔの底面を起点として、最大荷重被支持部１０ｃに至る投影路Ｂ（図２において二点鎖線で囲まれる部位）が想定される。同様の投影路Ｂが左側のレールＲについても想定される。投影路Ｂは、レールＲを固定するタイプレートＴの底面を振動源として最大荷重被支持部１０ｃへ向けて伝搬される振動の主幹伝搬路となる。
尚、図１および図２において、レールＲがタイプレートを介してまくら木本体１０に固定されている構成であっても、レールＲの底面を基点として投影路Ａ，Ｂを想定することも可能である。
【００４０】
次に、本発明の実施形態を図３〜図１１を参照して説明する。図３は、第１実施形態のまくら木の構造を示す正面図である。図４は、図３に示すまくら木を橋梁軌道に敷設したときの投影路の遮断状況を示す説明図である。図５は、第２実施形態のまくら木の構造を示す分解斜視図および斜視図である。図６は、図５に示すまくら木を橋梁軌道に敷設したときの投影路の遮断状況を示す説明図である。図７は、図５に示すまくら木を有道床軌道に敷設したときの投影路の遮断状況を示す説明図である。図８は、第３実施形態のまくら木の構造を示す分解斜視図、部分拡大図および斜視図である。図９は、図８に示すまくら木を橋梁軌道に敷設したときの投影路の遮断状況を示す説明図である。図１０は、第４実施形態のまくら木の構造を示す斜視図である。図１１は、図１０に示すまくら木を有道床軌道に敷設したときの投影路の遮断状況を示す説明図である。
【００４１】
第１実施形態のまくら木２は、図３の様に、角柱形状のまくら木（まくら木本体）１０の側面１０ｂに、幅方向へ貫通する円柱状の貫通孔２０を多数配列し、各々の貫通孔２０に粘性物質を充填した構造である。
貫通孔２０は、図４の様に、まくら木本体１０の上端面１０ａにタイプレートＴが固定される部位から、下端面１０ｃにＩ型鋼桁１５の支持部材１６が当接する部位にかけての範囲を網羅するように、側面１０ｂの高さ方向の中央部に上下２列に帯状に配列される。各貫通孔２０は、隣接する上列の貫通孔２０の中心軸の間に下列の貫通孔２０の中心軸が位置するようにして、上列と下列の各貫通孔２０の中心軸が互いに上下に重ならないように千鳥状に配列されている。
【００４２】
各々の貫通孔２０には、粘性物質１２が充填される。本実施形態では、下記に示す処方の２種類の液体を混合して得られるウレタンゲルを粘性物質として採用している。粘性物質１２を貫通孔２０に充填するには、ポリオールとイソシアネートを混合して各貫通孔２０に注入し、貫通孔２０の両側に蓋をして数日間熟成させ、反応硬化させる。これにより、ウレタンゲルが貫通孔２０の内部に充填され、貫通孔２０の内壁にウレタンゲルが密着して一体化される。このときの粘性物質（ウレタンゲル）１２の損失係数ｔａｎδは略１である。第１実施形態のまくら木２は、以上の製造手順によって完成する。
【００４３】
（粘性体の処方例）
住化バイエルウレタン社製ポリオール（品名：ＳＴＰ−００ＥＣ０７）・・・９２重量部
住化バイエルウレタン社製イソシアネート（品名：ＳＴ−０３９７）  ・・８重量部
【００４４】
完成したまくら木２を橋梁軌道に敷設すると、図４の様に、まくら木本体１０の長手両端部側の下端面１０ｃは支持部材１６を宛った左右のＩ型鋼桁１５で支承され、左右の支持部材１６と当接する下端面１０ｃの部位が被支持部２１となる。従って、まくら木本体１０の上端面１０ａに固定されたタイプレートＴの底面を起点として、右側の最大荷重被支持部２１に至る投影路Ａ（図４において二点鎖線で囲まれる部位）を想定することができる。同様の投影路Ａが左側のレールＲについても想定可能である。この投影路Ａが振動の主幹伝搬路となる。
【００４５】
まくら木２では、複数の貫通孔２０が投影路Ａを横切る部位に帯状に配列されるので、投影路Ａが貫通孔２０に充填された粘性物質１２によって遮断された構造を呈する。従って、タイプレートＴの底面を源として投影路Ａを最大荷重被支持部２１へ向けて伝搬する振動は、粘性物質１２によって熱エネルギーに変換されて減衰を受ける。これにより、まくら木２を支承するＩ型鋼桁１５へ伝搬する振動が低減し、共振による騒音の発生を防止することが可能となる。
【００４６】
特に、まくら木２では、前記したように貫通孔２０を上下２列に千鳥状に配列しているので、投影路Ａを伝搬する振動に対して、隣接する貫通孔２０同士の間に隙間が生じない。これにより、投影路Ａを粘性物質１２によってほぼ完全に遮断することができ、Ｉ型鋼桁１５への振動の伝搬を効果的に防止することが可能となる。尚、本実施形態のまくら木２は、まくら木本体１０の素材について特に言及していないが、通常の木材や合成木材を用いて製することが可能である。
【００４７】
次に、第２実施形態のまくら木３を説明する。まくら木３は、図５の様に、まくら木本体１０の長手両端部近傍の上端面１０ａに幅方向全長に渡って二段の段部を設けることによって幅狭の凹部３２と幅広の凹部３３を形成し、凹部３２に粘性物質１２を含浸させた粘性部材３０を配置し、その上から蓋３１を嵌め込んだ構造を有する。
【００４８】
まくら木本体１０および蓋３１は、ガラス長繊維強化硬質樹脂発泡体を素材とする合成木材（商品名「エスロンネオランバー  ＦＦＵ」積水化学工業株式会社製、比重０．７４）を用いている。また、粘性部材３０は、予め、粘性物質（前記第１実施形態で採用した粘性物質と同一）をコンティニュアスマットに含浸させて平板状に整形硬化させた部材である。
粘性部材３０は、荷重印加に伴う最密圧縮時の高さが凹部３２の深さと略一致するようにコンティニュアスマットの積層数を調整しており、列車荷重が印加されたときに粘性部材３０の全面で荷重を支持して、蓋３１に局部的に応力が集中することを防止する構造を採っている。
【００４９】
まくら木３を橋梁軌道に敷設すると、図６の様に、まくら木本体１０の長手両端部側の下端面１０ｃは支持部材１６を宛ったＩ型鋼桁１５で支承され、左右の支持部材１６と当接する下端面１０ｃの部位が被支持部３４を形成する。従って、まくら木本体１０の上端面１０ａに固定されたタイプレートＴの底面を起点として、右側の最大荷重被支持部３４に至る投影路Ａ（図６において二点鎖線で囲まれる部位）が振動の主幹伝搬路として想定される。同様の投影路Ａが左側のレールＲについても想定される。
【００５０】
まくら木３では、粘性部材３０が投影路Ａを横切る部位に配置されるので、図６の様に、投影路Ａが粘性物質１２によって完全に遮断された構造となる。従って、タイプレートＴの底面を源として投影路Ａを最大荷重被支持部２１へ向けて伝搬する振動は、粘性物質１２によって減衰され、まくら木３を支承するＩ型鋼桁１５へ伝搬する振動を低減することが可能となる。
【００５１】
また、まくら木３を有道床軌道に敷設すると、図７の様に、まくら木本体１０の下端面１０ｃの全面がバラストで支承され、下端面１０ｃが被支持部（サイダ加重被支持部）１０ｃとなる。従って、上端面１０ａに固定されたタイプレートＴの底面を起点として、最大荷重被支持部１０ｃに至る投影路Ｂ（図７において二点鎖線で囲まれる部位）を振動の主幹伝搬路として想定される。同様の投影路Ｂが左側のレールＲについても想定される。
【００５２】
まくら木３は、粘性部材３０が投影路Ｂを横切る部位に配置されるので、投影路Ｂが概ね粘性物質１２によって遮断された構造となる。従って、タイプレートＴの底面を源として投影路Ｂを最大荷重被支持部１０ｃへ向けて伝搬する振動は、粘性物質１２によって減衰され、バラストＳへ伝搬する振動を低減することができ、振動に伴うバラストＳの流出を防止することができる。
【００５３】
このように、本実施形態のまくら木３は、橋梁軌道や有道床軌道でも制振効果を発現することができ、しかも、まくら木本体１０の上面に同一素材で成る蓋３１を嵌め込んでいるので、外観も通常のまくら木と同様である。また、粘性部材３０を配することにより、合成木材に含有されるガラス繊維の振動励起を効果的に抑制することができ、制振効果が多大である。
【００５４】
次に、第３実施形態のまくら木４を説明する。まくら木４は、図８（ａ），（ｃ）の様に、まくら木本体１０の長手両端部近傍の下端面１０ｃに幅方向全長に渡って上方へ切り欠いた凹部４０を形成し、当該凹部４０に粘性物質１２を内装した粘性部材４１と支持部材４２を嵌め込んだ構造を有する。
【００５５】
まくら木本体１０および支持部材４２は、ガラス長繊維強化硬質樹脂発泡体を素材とする合成木材で製している。粘性部材４２は、図８（ｂ）の様に、硬質ゴムで成る板体４１を重ね合わせた部材であり、板体４１の内面に半楕円形の断面を有する複数の溝４１ｂを平行に配列し、当該溝４１ｂの内部に粘性物質（前記第１実施形態で採用した粘性物質と同一）を充填した構造を有する。
【００５６】
まくら木４を橋梁軌道に敷設すると、図９の様に、まくら木本体１０の支持部材４２がＩ型鋼桁１５に当接して支承され、当該支持部材４２の上面４２ａが被支持部（最大荷重支持部）４２ａとなる。従って、まくら木本体１０の上端面１０ａに固定されたタイプレートＴの底面を起点として、右側の最大荷重被支持部４２ａに至る振動の主幹伝搬路として投影路Ａ（図９において二点鎖線で囲まれる部位）が想定される。同様の投影路Ａが左側のレールＲについても想定される。
【００５７】
まくら木４は、粘性部材４１が投影路Ａを横切る部位に配置されるので、投影路Ａが粘性物質１２によって完全に遮断された構造を呈する。従って、タイプレートＴの底面を源として投影路Ａを最大荷重被支持部２１へ向けて伝搬する振動は、粘性物質１２によって減衰され、まくら木４を支承するＩ型鋼桁１５へ伝搬する振動を低減することが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態のまくら木４は、粘性部材４１の硬質ゴムがまくら木本体１０に対して弾性材としても機能するので、スパンのとれない鋼桁や路床に配置する木まくら木や合成まくら木に対しても高い制振力を発現する。また、粘性部材４１を剪断応力の大きい部位に配置するので、硬質ゴムのばね定数が高い場合でも安定した弾性効果を得ることが可能である。
【００５９】
次に、第４実施形態のまくら木５を説明する。まくら木５は、図１０の様に、まくら木本体１０の下端面１０ｃに、長手方向に沿って全長に渡って上方へ退入した溝５０を設け、当該溝５０の内部に粘性物質１２（前記第１実施形態で採用した粘性物質と同一）を充填した構造を有する。溝５０の幅はまくら木本体１０の幅よりも僅かに狭い。また、本実施形態では、まくら木本体１０にブナ材を採用した。尚、粘性物質１２は、ゲル化する前は液体であるが、硬化してまくら木本体１０の溝５０に一体化されるため、図１０のように下向きに置いても流出したり剥がれることはない。
【００６０】
まくら木４を有道床軌道に敷設すると、図１１の様に、まくら木本体１０の下端面１０ｃ（粘性物質１２）全面がバラストで支承され、下端面１０ｃが被支持部（最大荷重被支持部）１０ｃとなる。従って、上端面１０ａに固定されたタイプレートＴの底面を起点として、最大荷重被支持部１０ｃに至る振動の主幹伝搬路として投影路Ｂ（図１０において二点鎖線で囲まれる部位）を想定することができる。
【００６１】
まくら木４は、粘性物質１２がまくら木本体１０の下端面１０ｃ、則ち、投影路Ｂを横切る部位に配置されるので、投影路Ｂが完全に粘性物質１２によって遮断された構造である。従って、タイプレートＴの底面を振動源として投影路Ｂを最大荷重被支持部１０ｃへ向けて伝搬する振動は、粘性物質１２によって減衰され、バラストＳへ伝搬する振動を低減することが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態のまくら木４を有道床軌道に敷設すると、下端面１０ｃに設けた粘性物質１２にバラストＳが食い込んだ状態で載置される。また、コンクリート打設によってまくら木を固定する無道床軌道にまくら木４を敷設すると、コンクリートの素粒が粘性物質１２に食い込んだ状態で載置される。これにより、バラストＳやコンクリート素粒の微少振動を粘性物質で減衰させて制振化することが可能である。また、粘性物質１２にバラストＳやコンクリート素粒が食い込むことにより、支承部の凹凸を吸収して荷重を分散することができ、まくら木４の安定性が向上する。
【００６３】
以上、本発明の実施形態１〜４を説明したが、本発明のまくら木は前記実施形態の構造に限られるものではない。則ち、まくら木に設ける粘性物質１２は、投影路の一部または全部を遮断可能であれば、まくら木本体１０の素材に応じた応力の許容範囲内において、まくら木の適宜の部位に適宜の形状で配することが可能である。
【００６４】
また、前記実施形態で示したまくら木２，４では、粘性物質１２をまくら木本体の貫通孔や凹部に充填した構造としたが、粘性物質１２を貫通孔や凹部の内壁に密着させた構造を採ることも可能である。
【００６５】
また、前記実施形態の構成に限らず、本発明は、木まくら木や合成まくら木、あるいは、コンクリートまくら木に適用することも可能である。
また、前記実施形態では、制振まくら木を橋梁まくら木として用いる場合を例に挙げて説明したが、路床上の凹凸の支承部に両端部を支承される無道床まくら木に適用する場合にも同様の制振効果を奏する。
【００６６】
【発明の効果】
本発明のまくら木によれば、まくら木に加わる荷重によって生じる振動がまくら木の支承構造へ伝搬することを効果的に防止することができ、橋梁軌道における支承構造の共振による騒音の発生や有道床軌道におけるバラストの流出、あるいは、無道床軌道におけるコンクリートの素粒化などを効果的に防止することができる。これにより、保守に要する手間やコストを大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】橋梁軌道における投影路を示す説明図である。
【図２】有道床軌道における投影路を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るまくら木の正面図である。
【図４】図３に示すまくら木を橋梁軌道に敷設したときの投影路の遮断状況を示す説明図である。
【図５】（ａ）は本発明の第２実施形態に係るまくら木の分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の斜視図である。
【図６】図５に示すまくら木を橋梁軌道に敷設したときの投影路の遮断状況を示す説明図である。
【図７】図５に示すまくら木を有道床軌道に敷設したときの投影路の遮断状況を示す説明図である。
【図８】（ａ）は本発明の第３実施形態に係るまくら木の分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は（ａ）の斜視図である。
【図９】図８に示すまくら木を橋梁軌道に敷設したときの投影路の遮断状況を示す説明図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るまくら木の斜視図である。
【図１１】図１０に示すまくら木を有道床軌道に敷設したときの投影路の遮断状況を示す説明図である。
【符号の説明】
２，３，４，５  まくら木
１０ａ  上端面
１０ｃ  下端面
１０ｃ，１０ｄ，２１，３４，４２ａ  被支持部
１０ｃ，１０ｄ，２１，３４，４２ａ  最大荷重被支持部
１２    粘性物質
Ａ，Ｂ  投影路
Ｒ      レール
Ｔ      剛体（タイプレート）
【図１】
2004316338.tif 000003
【図２】
2004316338.tif 000004
【図３】
2004316338.tif 000005
【図４】
2004316338.tif 000006
【図５】
2004316338.tif 000007
【図６】
2004316338.tif 000008
【図７】
2004316338.tif 000009
【図８】
2004316338.tif 000010
【図９】
2004316338.tif 000011
【図１０】
2004316338.tif 000012
【図１１】
2004316338.tif 000013