(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
まくら木の底部に装着されるまくら木用底板であって、底部とその長手方向の両端に設けられた側部からなって、概略形状が「コ」の字形状であり、底部に突起が設けられていることを特徴とするまくら木用底板。
【請求項２】
底部の突起は、断面形状が略三角形であって、幅方向に延びる突条であり、底面の長手方向に鋸の歯状に連続的に並べて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のまくら木用底板。
【請求項３】
繊維強化樹脂によって形成された本体部分を有し、前記本体部分の底部側に本体部分よりも弾性に優れた樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のまくら木用底板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、まくら木に関するものであり、詳しくは敷設した際に横ずれの少ないまくら木に関するものである。
また本発明は、まくら木の横ずれを防止するために、まくら木の底部に装着するまくら木用底板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まくら木は、旧来、木製やＰＣ（Prestressed Concrete) コンクリート製のものが一般に使用されていた。しかし木まくら木は耐用年数が短く、軌道の道床抵抗が小さいといった欠点があるだけでなく、木材資源が枯渇しているので、採用を控える傾向にある。
【０００３】
一方ＰＣまくら木は、曲げ荷重に対して強く、耐用年数も長いものの、重量が大きく、敷設工事が大がかりになる不満がある。またＰＣまくら木は、振動に弱い。
そこで近年、これらのまくら木に代わるものとして、繊維強化樹脂によって作られた、合成まくら木が注目されている。合成まくら木は、例えばガラス長繊維と硬質発泡ポリウレタンなどの発泡樹脂とで構成される成形体で作られたものであり、軽くて強度があるだけでなく、耐久性に優れている。
【０００４】
従来技術の合成まくら木は、旧来の木まくら木や、ＰＣまくら木と材質が異なるだけであり、その形状は、旧来のものと同一である。即ち合成まくら木の形状は、四角柱状であり、底面の形状は平坦である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
合成まくら木は、重量が軽いために工事が容易である反面、その軽さ故に横ずれし易いという欠点がある。
即ち合成まくら木は軽いので、バラストに埋設した状態において、バラストとの摩擦力が小さく、長手方向にずれやすい。長手方向へのずれ易さは、当業者の間で横抵抗力と称されるまくら木の品質を示す指標の一つであり、合成まくら木は、木まくら木同様に横抵抗力が小さいという欠点がある。
そこで、合成まくら木の上記した問題点を解消し、横抵抗力の大きいまくら木の開発を課題とする。
また合成まくら木は、横ずれし易いので、表面がバラストとこすれ、磨耗しやすいという問題があった。さらに加えて合成まくら木は、長繊維と硬質の発泡樹脂によって作られているので、バラストとこすれた際に摩耗しやすく、旧来の木まくら木や、ＰＣまくら木に比べて磨耗の程度が激しい。
そこで本発明のもう一つの課題は、磨耗しにくいまくら木を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための請求項１に記載の発明は、まくら木の底部に装着されるまくら木用底板であって、底部とその長手方向の両端に設けられた側部からなって、概略形状が「コ」の字形状であり、底部に突起が設けられていることを特徴とするまくら木用底板である。
【０００７】
本発明のまくら木用底板は、通常の形状をしたまくら木に装着することにより、横ずれを減少させることができる。
【０００８】
そして上記した請求項１記載の発明をさらに発展させた請求項２に記載の発明は、底部の突起は、断面形状が略三角形であって、幅方向に延びる突条であり、底面の長手方向に鋸の歯状に連続的に並べて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のまくら木用底板である。
【０００９】
本発明のまくら木用底板は、突条の断面形状が略三角形であるため、レールに架かる下方向の荷重を受けて、くさび効果が発揮され、バラストとの間で強力な摩擦力を発生させる。また突条は数が多く、発揮するくさび効果が高い。
【００１０】
さらに前記したまくら木用底板の改良発明たる請求項３に記載の発明は、繊維強化樹脂によって形成された本体部分を有し、前記本体部分の底部側に本体部分よりも弾性に優れた樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のまくら木用底板である。
【００１１】
本発明のまくら木用底板は、まくら木の磨耗防止を目的の一つとしたものである。
本発明のまくら木用底板は、底面部には本体部分よりも弾性を有する樹脂層が設けられているので、バラストの当接による磨耗が防止される。
【００１２】
また、レールを支持して軌道を構成するまくら木において、断面形状が略三角形であって、幅方向に延びる突条が、底面の長手方向に鋸の歯状に連続的に並べて形成することもできる。
【００１３】
上記まくら木は、底部に突起が設けられているので、当該突条がバラストと嵌合し、まくら木の横ずれを防ぐ。特に突条の断面形状が略三角形であるため、レールに架かる下方向の荷重を受けて、当該突条が突き固められたバラストに押しつけられた際にくさび効果を発揮する。従って、上記のまくら木は、くさび効果によってバラストとの間で強力な摩擦力を発生させる。
また突条は、長手方向に連続的に並べて形成されているので、数が多く、発揮するくさび効果も高い。
【００１４】
同様の課題を解決するまくら木は、前記突条は、まくら木の幅方向に対して傾斜した方向に形成されているものである。
【００１５】
このまくら木は、突条が傾斜した方向に形成されているので、横方向（まくら木の長手方向）の移動力のいくらかが縦方向（レールの長手方向）に分散される。そのためまくら木の横ずれは、より軽微となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下さらに本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態におけるまくら木の正面図及び側面図である。図２（ａ）は図１のまくら木の底面図であり、（ｂ）は、変形例のまくら木の底面図である。図３は、本発明の他の実施形態におけるまくら木の分解斜視図である。図４（ａ）は、図３のまくら木の断面図であり、（ｂ）は底部の拡大図である。図５（ａ）（ｂ）は、本発明の他の実施形態におけるまくら木の断面図である。
【００１７】
図１において、１は、本発明の実施形態のまくら木である。
本実施形態のまくら木１は、合成まくら木であり、繊維強化樹脂によって作られたものである。ここで樹脂を補強する繊維には、例えばガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維等の無機質繊維や、芳香族ポリアミド繊維等の有機繊維が活用可能である。また上記した繊維の中でも、強度及び経済性の観点からガラス繊維の採用が最も推奨される。繊維の形態は、ヤーン、クロス、ロービング、ロービングクロス、クロスマット等の長繊維形態のものが好適であり、必要に応じてチップ、ミドルファイバー等の短繊維やシラスバルーン等の中空充填材を併用してもよい。
【００１８】
また樹脂は、熱硬化性樹脂が活用され、特に硬質の発泡体となる樹脂が好適である。具体的な樹脂の種類には、例えば硬質ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
本発明のまくら木の素材として最も好適なものは、硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維で補強した発泡体である（例えば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）。
上記した硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維で補強した発泡体は、合成木材とも称されるものであり、単層で、あるいは繊維方向を直交させて数枚を積層し、まくら木として利用される。
【００１９】
そして本実施形態のまくら木１で特徴的部分は、底部の形状である。
本まくら木１では、図１の様に底部に幅方向に延びる突条２が設けられている。突条の断面形状は、三角形であり、鋸の歯の様に底面の長手方向に連続的に並べて形成されている。
突条２の形成方向、すなわち突条２の稜線の方向は、図２（ａ）の様に幅方向に平行であり、幅方向の全域に連続している。
突条２の高さは、３０ｍｍから７０ｍｍ程度が適当であり、最も適する高さは、５０ｍｍ前後である。
【００２０】
まくら木１の製造方法は、例えば硬質ウレタン樹脂をガラス長繊維で補強した発泡体を利用する場合では、通常の手段で四角柱状のまくら木を成形し、その後、エンドミルや、セーパー、プレーナ等の工作機械によって底面を切削し、底面に三角形の突条２を形成させることが望ましい。
【００２１】
また三角形の突条２は、別途成形して、四角柱状のまくら木１の底面に取り付けても良い。
図３，４，５に示す実施形態は、三角形の突条２を別途成形してまくら木１の底面に取り付けた構成を示すものである。
即ち図３、図４に示したまくら木３は、本体となる合成まくら木５の底部に、まくら木用底板６を一体的に取り付けたものであり、当該まくら木用底板６に予め突条９が設けられている。
ここで本体となるまくら木５は、公知のまくら木と同様の四角柱形状をしたものである。
一方まくら木用底板６は、底部７とその長手方向の両端に設けられた側部８からなり、概略形状が「コ」の字形をしている。そしてその底部７の底面に三角形の突条９が設けられている。
三角形の突条９の形状は、図１で説明したまくら木と同一である。
ただし、本実施形態のまくら木用底板６は、本体部分（底板の本体部分）が繊維強化樹脂で作られ、突条９の部分、すなわち最底部に、本体部分よりも弾性に優れた樹脂層１０が設けられている。この樹脂層１０は、まくら木３の防振と、磨耗防止を目的として設けられたものである。樹脂層１０の素材としては、防振機能と対磨耗性を兼ね備えたものが望ましく、具体的には、弾性ウレタンや、ＳＢＲ等のゴムが好適である。
【００２２】
まくら木用底板６の製造方法を説明すると、本体部分については、公知のハンドレイアップや、スプレーアップが適する。そして本体部分を成形してから、底面にウレタン等の被覆を行うことが望ましい。
また勿論、まくら木用底板６は、ＳＭＣ工法等の他の繊維強化樹脂の製造方法も利用でき、さらに繊維強化樹脂以外の素材や工法、例えば注形成形や、真空成形によっても製造することができる。
【００２３】
まくら木用底板６のまくら木本体５への固定は、まくら木用底板６の側板８と、まくら木本体５の端面の間にネジ１２を挿通して行う。またまくら木本体５とまくら木用底板６の間には、接着剤を塗布しておくことが望ましい。
【００２４】
以上説明したまくら木１、３は、通常のまくら木と同様にバラスト中に設置され、上部にタイプレート等を介してレールが固定される。
そしてレール上を列車が通過し、まくら木に荷重がかかった時、まくら木は下方向の力を受け、底部のバラストを押す。ここで本実施形態のまくら木１．３では、断面形状が三角形の突条２，９が設けられているので、バラストの間に突条２，９の一部が入り、バラストを押す。そしてくさび効果によってバラストと突条２，９は一体化され、まくら木１，３を固定する。従ってまくら木１，３の横ずれは防止される。
【００２５】
以上説明したまくら木１，３では、突条２，９の形成方向が幅方向に平行である構成を示したが、突条は幅方向に対して傾斜した方向に形成されたものであっても良い。突条を傾斜した方向に形成すると、縦方向（レールの長手方向）に分力が発生し、横方向（まくら木の長手方向）の移動力は減少する。
ただし、突条を幅方向に対して傾斜した方向に設ける場合は、その傾斜によって横方向力が発生しない様に配慮することが大切であり、例えば図２（ｂ）の様に中心から右側は、右方向に傾斜し、中心から左側は、左方向に傾斜させて横方向力を相殺することが望ましい。
【００２６】
さらに先の実施形態では、まくら木底板６は、「コ」の字形のものを示したが、図５（ａ）（ｂ）の様な平板状のものであっても良い。平板状のまくら木底板１５，１６をまくら木５に固定する方策は、例えば図５（ａ）の様に、両者の間に直接ネジ１８を挿通して行うことができる。
またネジを使用せずに接着剤だけで両者を接着する場合には、図５（ｂ）の様に、両者の接合面に凹凸を設け、両者の接着面積を増大させることが望ましい。もちろんネジ１８と凹凸形状を併用することも可能である。
【００２７】
まくら木用底板６は、本実施例の様に、断面が三角形状の突条を設けることが最も望ましいが、例えば断面形状が矩形や、半円形をした突条、或いは連続性の無い突起を設ける構成にも応用可能である。
さらにこの場合の突起や突条は、連続的に並べて形成されなくても良い。
【００２８】
また本発明のまくら木及びまくら木用底板は、合成まくら木の改良を目的として開発されたものであるが、木まくら木やＰＣまくら木にも応用可能である。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１，２，３のまくら木用底板は、公知形状のまくら木に装着することにより、横ずれの少ないまくら木を完成することができる効果がある。
特に請求項２に記載のまくら木用底板では、前記したまくら木と同様のくさび効果が期待できる。
さらに請求項３に記載のまくら木用底板では、まくら木の磨耗を防止する効果がある。
【００３０】
上記のまくら木は、底面に断面形状が略三角形の突条が形成されているため、レールに架かる下方向の荷重を受けて、くさび効果を発揮し、バラストとの間で強力な摩擦力を発生させる。
そのため上記のまくら木は、横ずれが少ない効果がある。
また上記のまくら木は、突条の数が多く、発揮するくさび効果が高く、横ずれは僅かである。
【００３１】
また、上記まくら木は、移動力を縦方向（レールの長手方向）に分散させる作用があり、まくら木の横ずれは、より軽微となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態におけるまくら木の正面図及び側面図である。
【図２】  （ａ）は図１のまくら木の底面図であり、（ｂ）は、変形例のまくら木の底面図である。
【図３】  本発明の他の実施形態におけるまくら木の分解斜視図である。
【図４】  （ａ）は、図３のまくら木の断面図であり、（ｂ）は底部の拡大図である。
【図５】  （ａ）（ｂ）は、本発明の他の実施形態におけるまくら木の断面図である。
【符号の説明】
１        まくら木
２，９    突条
３        まくら木
５        本体となる合成まくら木
６        まくら木用底板
１０        樹脂層
１５，１６  まくら木用底板
【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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