説明

鉄道軌道レールの耐腐食構造及び軌道パッド

【課題】簡単な構成でレールの腐食を防止することができる鉄道軌道レールの耐腐食構造を提供する。
【解決手段】レール底面20aと枕木22との間に軌道パッド10が配置され、軌道パッド10は、レール底面20aに接触する上面12と、上面12から厚み分を隔てて配置される下面14と、上面12と下面14との間を連結する複数の側面16とを備えており、少なくとも一部の該側面16とレール底面20aとのなす角度が鈍角となるように設定される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄道軌道レールの腐食を防止する鉄道軌道レールの耐腐食構造とそのための軌道パッドに関する。
【背景技術】
【0002】
海底トンネル、踏切、海岸地帯のトンネル等では、レールの腐食が多く発生する。腐食が発生すると、数mm程度の腐食であっても鉄道車両の通過時にうける応力のために、レール折損につながることがある。そのため、安全上、腐食が発見されるとレールを交換しなければならず、多大な保守費用がかかるという問題がある。腐食を防ぐためにレール底部に塗装等を施すこともあるが、塗装に手間と費用がかかり、レールの伸び縮みなどによる塗装の劣化から、塗装の効果は2割程度の寿命を伸ばす効果しかない、との報告もある。
【0003】
一方、軌道パッドは、鉄道車両がレール上を走行する際の枕木に伝わる振動衝撃を緩衝させ、また、レールと枕木との間を電気的に絶縁する働きをするものであり、従来は矩形に加工された合成ゴムで構成されている。また、弾性係数の調整を行うために、ゴムの表面に溝が形成されているものもある。
【0004】
例えば、特許文献1に記載される軌道パッドは、その下面にレールの幅方向に沿った両端を除いてレールの長さ方向に沿って複数の凹溝が形成されており、且つ凹溝の延長方向の両端下面に枕木側面に向かって延出するリブ部が形成されている。そして、凹溝によって軌道パッドの柔軟性を発揮させ、リブ部によって雨水の浸入を防止して、凹溝に雨水が溜まらないようにしている。
【0005】
【特許文献1】特開2000−64202号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、レール底部の腐食状況を観察すると、軌道パッドの端部付近が特に腐食が激しいという傾向がある。このことから、レールの腐食に軌道パッドが大きく関与していることが推測される。
【0007】
本発明はかかる点に着目してなされたもので、レールの腐食を発生しにくくすることができる鉄道軌道レールの耐腐食構造及びそのための軌道パッドを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明による鉄道軌道レールの耐腐食構造は、レール底面と枕木との間に軌道パッドが配置され、軌道パッドは、レール底面に接触する上面と、上面から厚み分を隔てて配置される下面と、上面と下面との間を連結する複数の側面とを備えており、軌道パッドの少なくとも一部の側面とレール底面とのなす角度が鈍角となるように設定されることを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の前記軌道パッドの前記少なくとも一部の側面に上下方向に伸びる複数の溝が形成されることを特徴とする。
【0010】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の前記軌道パッドの前記少なくとも一部の側面が鉛直線に対して角度を持つ斜面または曲面となっていることを特徴とする。
【0011】
請求項4記載の発明は、レール底面と枕木との間に配置される軌道パッドであって、レール底面に接触する上面と、上面から厚み分を隔てて配置される下面と、上面と下面との間を連結する複数の側面とを備えており、少なくとも一部の前記側面は、上面となす角度が鋭角となっていることを特徴とする。
【0012】
請求項5記載の発明は、請求項4記載のものにおいて、上面と下面の少なくとも一方には、上面と下面とを識別する識別手段が設けられることを特徴とする。
【0013】
請求項6記載の発明は、請求項4または5記載の前記少なくとも一部の側面には、上下方向に伸びる複数の溝が形成されることを特徴とする。
【0014】
請求項7記載の発明は、請求項4ないし6のいずれか1項に記載の前記少なくとも一部の側面が鉛直線に対して角度を持つ斜面または曲面となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
前述のように、レールの腐食は軌道パッドの端部付近で激しいということから、腐食は、レールと軌道パッドとの間に溜まる雨水等が要因であることが考えられる。このような雨水等は、表面張力によりレール底面と軌道パッドの側面との間に水滴として留まり、この水滴にレール底部の鉄がイオンとなって溶け込み、長い間にレール底部を腐食すると考えられる。また、レールに流れる直流電流が水滴を通して、枕木、大地に流れると電蝕が発生し、短い期間でレール底部が激しく腐食することが考えられる。
【0016】
本発明によれば、軌道パッドの少なくとも一部の側面とレール底面とのなす角度を鈍角とすることにより両者の間における水滴の残留を防ぎ、腐食しにくい構造とすることができる。このような簡単な構造によって、保守費用を格段に低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施形態による鉄道軌道レール構造の分解斜視図、図2は本発明の実施形態による軌道パッドの斜視図である。
【0018】
図において、本発明の実施形態による鉄道軌道レール構造は、レール20と枕木22との間に鉄道車両がレール20上を走行する際の枕木22に伝わる振動衝撃を緩衝させるための軌道パッド10が配置されてなる。
【0019】
軌道パッド10は、従来と同様のゴム材料から構成され、図2及び図3に示すように、平面視で矩形状をなしており、レール底面20aに接触する上面12と、上面12から厚み分を隔てて配置される下面14と、上面12と下面14との間を連結する4つの側面16とを備える。上面12には、従来と同様に、レール20の長手方向に平行な方向に伸びる複数の溝12aが形成されている。
【0020】
4つの側面16のうち、レール底面20aの中間部に直接その上縁端が接触する2つの側面16は鉛直線に対して角度を持つように斜めに加工された下向きの斜面となっており、図3に示すように、斜面16と上面12のなす角は鋭角で、斜面16と下面14とのなす角は鈍角となっている。よって、上面12と下面14とでは、上面12の方が面積が広くなる。好ましくは、上面12と下面14の少なくとも一方に、上面12と下面14とを識別する色、記号、文字等の視覚的な上下識別手段が設けられるとよく、またはスリット12aが上下識別手段を兼用することでもよく、いずれにおいても、レール20と枕木22との間に軌道パッド10を配置するときに、上面12と下面14とが反対に配置されることのないようになっているとよい。
【0021】
軌道パッド10は、レール20敷設時、またはレール20交換時に、広い面積である上面12をレール底面20aの方に、狭い面積である下面14を枕木上面22aの方に接触させるようにして、また、上下識別手段があるときにはそれに従って、レール20と枕木22との間に介挿される。
【0022】
レール20と枕木22との間に上記軌道パッド10が配置されると、図4に示すように、斜面となっている側面16とレール底面20aとのなす角度は鈍角となる。
【0023】
以上のように構成される鉄道軌道レール構造においては、降雨時等に、雨水がレール側面20bを伝わり、レール底面20aに流れ込むが、レール底面20aと軌道パッド10の側面16との鈍角をなす部分には雨水が溜まりにくいので、そのまま下方へと流れ落ちる傾向となる。
【0024】
一方、軌道パッド10の下面14と枕木22の上面22aとの位置関係に応じて、軌道パッド10の側面16の下縁端が枕木22の上面の中間部に接触する場合、側面16と枕木22の上面22aとの間のなす角度が鋭角になり、図4に示すように、この部分に水滴が溜まりやすくなる。そのため、この表面張力の働きで、軌道パッド10の側面16付近において付着する水滴は、軌道パッド10の側面16と枕木22の鋭角の部分に溜まる水滴部に呼び込まれやすくなり、枕木22の方へと一層流れ落ちやすくなり、レール底面20aには水滴が付着しにくくなる。
【0025】
枕木22は通常コンクリート製であり、その表面が粗面であるので、軌道パッド10の側面16と枕木22との間に溜まる水滴は、枕木22の表面を伝わって流れるか、枕木22表面から滲み込み、長く残留することはない。
【0026】
結果として、レール底面20a、軌道パッド10及び枕木22の間で水滴が残留しにくくなり、乾燥した状態を保つので、腐食しにくくなる。即ち、レール底面20aから水滴に鉄イオンが溶け込むことが防止でき、また、レール20に流れる電流が枕木22を通り大地へと流れることも低減させることができ、さらには、軌道パッド10の側面16の上下方向の長さが長くなるので、沿面電気抵抗が大きくなる効果もあり、電蝕の発生を防ぐことができる。
【0027】
これに対して、従来の軌道パッドにおいては、図5に示すように、軌道パッドの側面とレール底面20aとが直角であり、水滴が溜まりやすい。そのため、レール底面20aの軌道パッド10の側面付近の鉄イオンが溜まった水滴に溶けて、レール底面20aの軌道パッドの端部付近において腐食が激しい結果となっていたものと考えられる。
【0028】
軌道パッド10の側面16の表面形状は平滑面とすることも可能であるが、図6に示すように、上下方向に伸びる溝16aを形成することも可能である。溝16aは、側面16の全幅方向の範囲で形成されるとよい。
【0029】
この溝16aによって水の流れを促進して、レール底面20a及び軌道パッド10との間で水滴がより一層残留しにくい構成とすることができる。
【0030】
また、軌道パッド10の側面16としては、平坦な斜面に限ることはなく、図7に示すように、鉛直線と角度をなす曲面とすることも可能である。この場合でも、側面16とレール底面20aとのなす角度は鈍角となっており、図7に示したように、180度に近い角度にすることができるので、側面16とレール底面20aとの間で水滴が一層残留しにくい構成とすることができる。また、図7に示した例のように、側面16と枕木22の側面とのなす角度も180度に近い角度とすると、側面16と枕木22との間の水滴の残留もしにくい構成とすることができる。
【0031】
以上のように本発明によれば、非常に簡単な構成によって、レールの腐食を効果的に防止することができるので、レールの保守費用を格段に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明による鉄道軌道レール構造の分解斜視図である。
【図2】本発明による軌道パッドの斜視図である。
【図3】図2の軌道パッドの側面図である。
【図4】本発明の鉄道軌道レール構造の断面図である。
【図5】従来の鉄道軌道レール構造の断面図である。
【図6】本発明による軌道パッドの他の例を表す部分斜視図である。
【図7】本発明の他の鉄道軌道レール構造を表す断面図である。
【符号の説明】
【0033】
10 軌道パッド
12 上面
14 下面
16 側面
16a 溝
20 レール
22 枕木

【特許請求の範囲】
【請求項1】
レール底面と枕木との間に軌道パッドが配置され、軌道パッドは、レール底面に接触する上面と、上面から厚み分を隔てて配置される下面と、上面と下面との間を連結する複数の側面とを備えており、軌道パッドの少なくとも一部の側面とレール底面とのなす角度が鈍角となるように設定されることを特徴とする鉄道軌道レールの耐腐食構造。
【請求項2】
前記軌道パッドの前記少なくとも一部の側面に上下方向に伸びる複数の溝が形成されることを特徴とする請求項1記載の鉄道軌道レールの耐腐食構造。
【請求項3】
前記軌道パッドの前記少なくとも一部の側面は鉛直線に対して角度を持つ斜面または曲面となっていることを特徴とする請求項1記載の鉄道軌道レールの耐腐食構造。
【請求項4】
レール底面と枕木との間に配置される軌道パッドであって、
レール底面に接触する上面と、上面から厚み分を隔てて配置される下面と、上面と下面との間を連結する複数の側面とを備えており、少なくとも一部の前記側面は、上面となす角度が鋭角となっていることを特徴とする軌道パッド。
【請求項5】
前記上面と下面の少なくとも一方には、上面と下面とを識別する識別手段が設けられることを特徴とする請求項4記載の軌道パッド。
【請求項6】
前記少なくとも一部の側面には、上下方向に伸びる複数の溝が形成されることを特徴とする請求項4または5記載の軌道パッド。
【請求項7】
前記少なくとも一部の側面は鉛直線に対して角度を持つ斜面または曲面となっていることを特徴とする請求項4ないし6のいずれか1項に記載の軌道パッド。

【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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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2008−240285(P2008−240285A)
【公開日】平成20年10月9日(2008.10.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−79659(P2007−79659)
【出願日】平成19年3月26日(2007.3.26)
【出願人】(000003388)株式会社トキメック (103)
【出願人】(504412451)株式会社トキメックレールテクノ (14)
【Fターム(参考)】