JP2000328501A - レール締結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定ボルトの電食を根本的になくして、耐久
性の向上を図り得るレール締結装置を提供する。 【解決手段】 このレール締結装置１０は、レール１１
が載置される枕木１３と、レール底部１１ａに当接する
当接部２４が形成されたレール押え部材１４と、レール
押え部材を枕木に対して固定することによりレールを枕
木に対して締結する固定ボルト１５と、を有している。
そして、前記固定ボルトを、層間剥離強度を高めること
によりネジ山強度を高めた繊維強化合成樹脂製ボルトか
ら構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レール押え部材を
固定ボルトにより枕木に対して固定することによりレー
ルを枕木に対して締結するようにしたレール締結装置の
改良に係り、さらに詳しくは、固定ボルトを繊維強化合
成樹脂製ボルトから構成することにより耐久性の向上を
図ったレール締結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道レールを締結するために用いられる
一般的なレール締結装置は、レールがゴムパッドを介し
て載置される枕木と、レール底部の上面に当接する当接
部が形成されたレール押え部材と、レール押え部材を枕
木に対して固定することによりレールを枕木に対して締
結する固定ボルトと、を有している。

【０００３】ここに、従来の固定ボルトとしては金属製
ボルトが使用され、この金属製の固定ボルトは、防食の
ためメッキや樹脂コーティングがなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、地下や
トンネル内に敷設される鉄道レール用のレール締結装置
では、水ないし水分が多いために、金属製固定ボルトの
腐食が進み易い。

【０００５】特に、レールに直流電流が流されている場
合には金属製固定ボルトに電食が生じ、ネジ部の腐食に
より所定の締め付け力を確保できなくなる。この結果、
固定ボルトの交換作業を頻繁に行なわなければならず、
レール締結装置の耐久性が低下するという問題がある。

【０００６】さらに、地下鉄では、隣接する駅間の距離
が短く、かつ、線路はカーブが多く曲率も大きいことか
ら、ブレーキ動作が頻繁に行なわれ、ブレーキシュウ等
の金属粉が比較的多量に発生している。このため、電気
絶縁性が損なわれ金属製固定ボルトの電食がより進み易
く、レール締結装置の耐久性の低下が顕著な問題となっ
ている。

【０００７】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、固定ボルトの電食を根
本的になくして、耐久性の向上を図り得るレール締結装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の発明は、レールが載置される枕木
と、前記レールの底部に当接する当接部が形成されたレ
ール押え部材と、前記レール押え部材を前記枕木に対し
て固定することにより前記レールを前記枕木に対して締
結する固定ボルトと、を有するレール締結装置におい
て、前記固定ボルトは、ネジ山強度を高めた繊維強化合
成樹脂製ボルトから構成されていることを特徴とするレ
ール締結装置である。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、前記固定
ボルトを構成する繊維強化合成樹脂製ボルトは、フィラ
メントを雄ネジ部の谷部で切断されることなくネジ山に
入り込ませることにより前記雄ネジ部のネジ山強度を高
めてあることを特徴とするレール締結装置である。

【００１０】また、請求項３に記載の発明は、前記固定
ボルトを構成する繊維強化合成樹脂製ボルトは、熱硬化
性樹脂を含浸した強化繊維の綾角度が逆方向をなすシー
ト状成形材料を複数枚重ねてプレス成形されたシート状
成形物から切削加工により形成され、層間剥離強度を高
めることによりネジ山強度を高めてあることを特徴とす
るレール締結装置である。

【００１１】また、請求項４に記載の発明は、前記レー
ル押え部材を、合成樹脂あるいは繊維強化合成樹脂から
構成したことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。

【００１３】《実施の形態１》図１は、本発明の実施の
形態１に係るレール締結装置を示す断面図、図２は、レ
ール締結装置で用いられるレール押え部材などを示す平
面図である。なお、図１において、レール１１の右側の
固定ボルト１５は締付前の状態を示し、左側の固定ボル
ト１５は締付後の状態を示してある。

【００１４】図１および図２に示すレール締結装置１０
は、レール１１がゴムパッド１２を介して載置される枕
木１３と、レール１１の底部１１ａに当接する当接部２
４が形成されたレール押え部材１４と、このレール押え
部材１４を枕木１３に対して固定することによってレー
ル１１を枕木１３に対して締結する固定ボルト１５と、
を有している。

【００１５】レール１１は、底部１１ａと、当該底部１
１ａの中央部分から立ち上がる腹部１１ｂと、当該腹部
１１ｂの頂部に設けられた頭部１１ｃと、を備えてい
る。

【００１６】枕木１３は、図示例ではコンクリート枕木
（ＰＣ枕木）であり、その上面には、レール１１が載置
されるレール載置部１６と、当該レール載置部１６の両
側に位置すると共に所定深さを有する凹部１７と、が形
成されている。枕木１３には、固定ボルト１５がねじ込
まれる埋込栓１８が埋設されている。この埋込栓１８
は、内面に雌ネジ部が形成された本体部１９と、当該本
体部１９を外周から補強する鉄線コイル２０と、を備
え、本体部１９の上部はレール載置部１６に開口してい
る。

【００１７】実施形態１にあっては、レール押え部材１
４は板バネ形状を呈している。すなわち、レール押え部
材１４は、バネ性を有する長方形形状の板材を略中央付
近で折り返した形状を有し、湾曲して伸びる上板２１
と、当該上板２１との間で所定の空隙２２を形成する湾
曲して伸びる下板２３と、を有している。

【００１８】下板２３の先端には、レール１１の底部１
１ａに当接する当接部２４が形成されている。この当接
部２４は、レール底部１１ａの側縁形状に合致した段差
形状を有している。上板２１の先端は、レール締結時
に、下板２３の先端に向かい合う（図１においてレール
１１の左側に示されるレール押え部材１４を参照）。ま
た、レール押え部材１４の上板２１および下板２３のそ
れぞれには、固定ボルト１５を挿通するための長孔２５
が形成され、当該長孔２５は、上下板２３の延伸方向
（図中左右方向）に沿って伸びている。

【００１９】レール押え部材１４は、上下板２３を連結
する基端部２６が枕木１３の凹部１７に配置されたくさ
び２７の角部に係合して、位置決めされる。図２に示す
ように、凹部１７の外壁面１７ａは、レール１１の長手
方向に対して傾斜した傾斜面に形成され、くさび２７の
外壁面２７ａも、凹部１７の外壁面１７ａに合致する傾
斜面に形成されている。レール押え部材１４の基端部２
６が係合するくさび２７の内壁面２７ｂは、レール１１
と平行に形成されている。したがって、くさび２７を図
２中上下方向に移動すれば、くさび２７の内壁面２７ｂ
が実質的に図２中左右方向に移動することとなり、これ
により、枕木１３上に載置されるレール１１の位置に応
じて、レール押え部材１４の取付位置を調整可能として
ある。

【００２０】そしてこの状態で、固定ボルト１５がレー
ル押え部材１４の上板２１および下板２３の長孔２５に
挿通され、前記埋込栓１８の本体部１９にねじ込まれ
る。固定ボルト１５のねじ込みにより、下板２３の当接
部２４がレール底部１１ａに当接して、レール１１が枕
木１３に対して締結固定される。

【００２１】一方、上板２１の先端は、固定ボルト１５
のねじ込みに伴って、下板２３の先端上面に向けて所定
量接近する。そして、上板２１先端と下板２３先端との
間の隙間を隙間ゲージなどにより所定の寸法（例えば、
官製はがきの厚さ程度）に管理することにより、トルク
レンチを使用することなく、多数の固定ボルト１５を所
定の締付トルク範囲で締め付ける作業を容易かつ確実に
行なうことが可能となる。

【００２２】特に、本実施形態１のレール締結装置１０
にあっては、固定ボルト１５を、繊維強化合成樹脂製ボ
ルトから構成してある。繊維強化合成樹脂は、グラスフ
ァイバーあるいはＦＲＰとも称され、周知のように、ガ
ラス繊維（ガラスフィラメント）、カーボン繊維（カー
ボンフィラメント）あるいはアルミナ繊維（アルミナフ
ィラメント）などの組織に、エポキシ樹脂、ビニールエ
ステル樹脂あるいはフェノール樹脂を含浸させたもので
あり、電気絶縁性および耐食性に優れている。

【００２３】したがって、固定ボルト１５を繊維強化合
成樹脂製ボルトから構成することにより、金属製の固定
ボルト１５の場合に生じ得る電食を、根本的になくすこ
とができる。その結果、所定の締め付け力を長期間にわ
たって確保することができ、固定ボルト１５の交換作業
の頻度が少なくなり、レール締結装置１０の耐久性の向
上を図ることができる。

【００２４】さらに、埋込栓１８の本体部１９は例えば
ナイロンまたはポリエステルなどから形成してあるが、
固定ボルト１５自体が電気絶縁性を備えるため、本体部
１９の材質として電気絶縁性を備えていることを特に考
慮する必要がなくなり、適宜の材料から本体部１９を形
成でき、材料選択の自由度が増す。

【００２５】一般的な繊維強化合成樹脂からなる丸棒の
外周に雄ネジ部を切削工具により切削加工した繊維強化
合成樹脂製ボルトの場合には、雄ネジ部を形成している
フィラメントがネジの谷部で切断されるため、引張強度
が低下してネジ山が欠け易いという問題がある。レール
締結装置１０に使用する固定ボルト１５では、雄ネジ部
のネジ山強度は比較的大きなものが要求されることか
ら、本実施形態１では、雄ネジ部のネジ山強度を向上し
た繊維強化合成樹脂製ボルトを使用している。ネジ山強
度を向上させた繊維強化合成樹脂製ボルトについては、
後に詳述する。

【００２６】また、レール押え部材１４は、合成樹脂あ
るいは繊維強化合成樹脂材から構成するのが好ましい。
これら合成樹脂や繊維強化合成樹脂材は電気絶縁性およ
び耐食性に優れている。

【００２７】したがって、レール押え部材１４を樹脂か
ら構成することにより、金属製のレール押え部材１４の
場合に生じ得る電食を、根本的になくすことができる。
その結果、レール押え部材１４のバネ性を長期間にわた
って確保することができ、レール押え部材１４の交換作
業の頻度が少なくなり、レール締結装置１０の耐久性の
向上を図ることができる。

【００２８】さらに、くさび２７は例えばナイロンなど
から形成してあるが、レール押え部材１４自体が電気絶
縁性を備えるため、くさび２７の材質として電気絶縁性
を備えていることを特に考慮する必要がなくなり、適宜
の材料からくさび２７を形成でき、材料選択の自由度が
増す。また、レール１１の浮き上がりを一層防止するた
めに、下板２３の当接部２４に金属板を設けても、電気
的な絶縁状態を十分に維持することができる。

【００２９】《繊維強化合成樹脂製ボルトの成形例１》
次に、固定ボルト１５を構成するネジ山強度を向上させ
た繊維強化合成樹脂製ボルトの成形例１について説明す
る。

【００３０】図３は、繊維強化合成樹脂製ボルトを示す
正面図、図４は、同ボルトを頭部を分離した状態で示す
一部切欠正面図、図５は、同ボルトの要部を示す拡大断
面図、図６は、同ボルトの雄ネジ部を示す縦断面図であ
る。図７（Ａ）〜（Ｅ）は、同ボルトの製造工程図であ
る。図８は、筒状紐による凹凸組織の形成例を示す斜視
図、図９は、紐による凹凸組織の形成例を示す斜視図、
図１０は、テープによる凹凸組織の形成例を示す斜視図
である。また、図１１（Ａ）（Ｂ）は、ネジ素材の加工
例を示す要部断面図である。

【００３１】図３および図４に示すように、繊維強化合
成樹脂製ボルト１１７は、ネジ径Ｒの雄ネジ部１０７ａ
が形成されたネジ体１０７と、当該ネジ体１０７に固着
されネジ体１０７と同材質の頭部１０９と、から構成さ
れている。前記ネジ体１０７は、雄ネジ部１０７ａが後
端（図中右端）寄りに形成された胴部１０７ｂと、当該
胴部１０７ｂの先端（図中右端）に形成され胴部１０７
ｂよりも小径の首部１０７ｃと、を備え、この首部１０
７ｃが頭部１０９の中心孔１０９ａに嵌合され固着され
ている。

【００３２】かかる構造の繊維強化合成樹脂製ボルト１
１７の製造工程を図７（Ａ）〜（Ｅ）を参照しつつ説明
する。

【００３３】先ず、フィラメント１０１を集合して芯材
１０２を構成し（同図（Ａ））、前記フィラメント１０
１と同材質のフィラメント１１１よりなる凹凸組織１０
３を前記芯材１０２の外周に設けて芯体１０４を構成す
る（同図（Ｂ））。芯体１０４を構成した後、当該芯体
１０４に合成樹脂液１０５を含浸させ、ネジ径Ｒより僅
かに太いネジ素材１０６を構成する（同図（Ｃ））。次
いで、ネジ素材１０６を加熱して合成樹脂液１０５を適
宜硬化し、適宜硬化したネジ素材１０６を加熱金型Ｄに
て圧縮し、雄ネジ部１０７ａが形成された胴部１０７ｂ
を備えるネジ体１０７を形成する（同図（Ｄ）
（Ｅ））。ネジ体１０７の雄ネジ部１０７ａは凹凸組織
１０３のフィラメント１１で形成され、雄ネジ部１０７
ａのネジ山１０８にフィラメント１１１が入り込むよう
にしてある。

【００３４】芯材１０２の外周に設ける凹凸組織１０３
としては、フィラメント１１１よりなる筒状紐１０３Ａ
（図８参照）、フィラメント１１１よりなる紐１０３Ｂ
（図９参照）あるいはフィラメント１１１よりなるテー
プ１０３Ｃ（図１０参照）が用いられる。

【００３５】筒状紐１０３Ａは、図８に示すように、筒
形状を有している。この筒状紐１０３Ａの内部に芯材１
０２を挿入して、筒状紐１０３Ａのフィラメント１１１
により凹凸組織１０３を形成している。このため、筒状
紐１０３Ａのフィラメント１１１を雄ネジ部１０７ａの
ネジ傾斜角度θに合わせ、図５および図６に示すよう
に、当該フィラメント１１１が雄ネジ部１０７ａの谷部
で切断されることなくネジ山１０８に入り込むようにす
ることが望ましい。

【００３６】一方、紐１０３Ｂにあっては、図９に示す
ように、芯材１０２の外周に紐１０３Ｂを巻き付けて、
紐１０３Ｂのフィラメント１１１により凹凸組織１０３
を形成し、テープ１０３Ｃにあっては、図１０に示すよ
うに、芯材１０２の外周にテープ１０３Ｃを巻き付け
て、テープ１０３Ｃのフィラメント１１１により凹凸組
織１０３を形成している。このため、紐１０３Ｂあるい
はテープ１０３Ｃを芯材１０２の外周に巻き付ける場合
には、雄ネジ部１０７ａのネジ傾斜角度θに合わせて巻
き付けることが望ましい。何ずれにしても、凹凸組織１
０３の表面が内外周方向に入り組んだ複雑な構造、即
ち、凹凸にすることが重要である。

【００３７】芯材１０２のフィラメント１０１には、例
えば１３μのガラスフィラメント１０１を束にして用
い、凹凸組織１０３のフィラメント１１１には、例えば
５μ前後の極細ガラスフィラメント１１１を用いる。な
お、芯材１０２および凹凸組織１０３には、できる限り
細くて強いフィラメント１０１、１１１を用いることが
好ましく、特に、凹凸組織１０３に極細フィラメント１
１１を用いれば、ネジ山１０８の先端部までフィラメン
ト１１１を没入させることが可能となる。

【００３８】ネジ素材１０６をネジ体１０７に圧縮加工
する手段としては、例えば、上金型ｄ１と下金型ｄ２と
に分離自在な割金型Ｄが用いられる。上下金型ｄ１、ｄ
２の内面にはネジ体１０７の形状に応じた成形面を設
け、これら上下金型ｄ１、ｄ２を相対的に接近離反移動
自在にプレス装置に取付ける。そして、両金型ｄ１、ｄ
２を加熱し、型開きした下金型ｄ２にネジ素材１０６を
配置した後、図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、上金型
ｄ１を下金型ｄ２に対して所定圧力で型締めする。上下
金型ｄ１、ｄ２を型締めする場合には、凹凸組織１０３
のフィラメント１１１が雄ネジ部１０７ａのネジ山１０
８まで均一に没入するように、型締圧力や温度あるいは
時間などを適宜調整する。

【００３９】芯体１０４は手で押さえたときに若干弾力
性を持つロープ状に形成しておく。すなわち、芯体１０
４に合成樹脂液１０５を含浸させる際、あるいはネジ素
材１０６を金型Ｄにて圧縮する際に、フィラメント１０
１、１１１が多少任意に移動し、逃げ得る状態にしてお
く。芯体１０４に含浸させる合成樹脂液１０５として
は、熱硬化性の例えばエポキシ系合成樹脂液１０５を用
いる。また、この合成樹脂液１０５を芯体１０４に含浸
させる手段としては、例えば芯体１０４を真空含浸機に
投入し、真空状態において合成樹脂液１０５を隅々まで
含浸させる。ネジ素材１０６を適宜加熱し、合成樹脂液
１０５を適宜硬化させることが望ましい。

【００４０】割金型Ｄにてネジ素材１０６からネジ体１
０７を圧縮成形すると、割金型Ｄの合わせ目（パーティ
ングライン）からネジ素材１０６に含浸していた合成樹
脂液１０５が僅かに逃げるため、それに伴ってフィラメ
ント１１１の一部も割金型Ｄの合わせ目側に集中するこ
とがある。これを防止するには、割金型Ｄの型締方法や
時間、あるいはネジ素材１０６などの回転で調整するこ
とにより解決可能である。割金型Ｄの合せ目にバリを生
じるが、割金型Ｄよりネジ体１０７を取出す際にネジ体
１０７を回転して取出したり、割金型Ｄよりネジ体１０
７を取出した後に仕上げ加工したりして、バリを除去す
る。

【００４１】このようにして構成した繊維強化合成樹脂
製ボルト１１７にあっては、芯材１０２のフィラメント
１０１がネジ体１０７の長手方向に没入していることか
ら、引張強度が向上する。さらに、凹凸組織１０３のフ
ィラメント１１１が雄ネジ部１０７ａのネジ山１０８に
沿って切断されることなく没入しているので、雄ネジ部
１０７ａのネジ山強度が向上する。さらに、凹凸組織１
０３のフィラメント１１１をネジ傾斜角度θに合わせて
設けているので、雄ネジ部１０７ａのネジ山１０８に凹
凸組織１０３のフィラメント１１１をより一層密に入り
込ませ、そのフィラメント１１１で雄ネジ部１０７ａを
形成し得る。その結果、雄ネジ部１０７ａの強度が飛躍
的に向上し、ネジ山１０８の損傷もなくなる。また、雄
ネジ部１０７ａは切削加工が不要となり、簡単な仕上加
工のみを施せばよい。

【００４２】本実施形態１のレール締結装置１０にあっ
ては、上記のようにネジ山強度を高めた繊維強化合成樹
脂製ボルト１１７から構成される固定ボルト１５を使用
していることから、前述したように、所定の締め付け力
を長期間にわたって確保することができ、レール締結装
置１０の耐久性の向上を図ることができる。

【００４３】なお、実施形態１における繊維強化合成樹
脂ボルト１１７に関して、フィラメント１０１、１１１
の材質、これに含浸させる合成樹脂液１０５の材質およ
び合成樹脂液１０５の含有率などは、ネジ体１０７に要
求される強度や性質に応じて適宜選択される。また、繊
維強化合成樹脂製ボルト１１７のネジ体１０７を構成す
るに際し、紐１０３Ｂの代わりに、フィラメント１１１
を芯材１０２に直接巻き付けても凹凸組織１０３を形成
することができる。また、合成樹脂液１０５に代えて、
合成樹脂粉を含浸させることも可能である。さらに、ネ
ジ体１０７を硬化炉に入れて再度硬化を行うことによ
り、ネジ体１０７を一層強靭にし得る。

【００４４】また、固定ボルト１５を構成する繊維強化
合成樹脂ボルトは、フィラメントを雄ネジ部の谷部で切
断されることなくネジ山に入り込ませることにより前記
雄ネジ部のネジ山強度を高めたものであればよく、その
製造方法は上述したプレス成形に限定されるものではな
い。例えば、ネジ山を形成することになるフィラメント
をネジ傾斜角度に合わせて予め設けておけば、切削加工
により製造したボルトであっても、ネジ山には切断され
ないフィラメントが残存するので、ネジ山強度を十分に
確保することができる。また、丸棒から形成する場合に
限定されず、フィラメントを所定方向に配列した板材か
らも、ネジ山強度を高めた繊維強化合成樹脂ボルトを製
造することができる。

【００４５】《繊維強化合成樹脂製ボルトの成形例２》
固定ボルト１５を構成するネジ山強度を向上させた繊維
強化合成樹脂製ボルトの成形例２について説明する。

【００４６】この成形例２にあっては、繊維強化合成樹
脂製ボルトは、熱硬化性樹脂を含浸した強化繊維の綾角
度が逆方向をなすシート状成形材料を複数枚重ねてプレ
ス成形されたシート状成形物から切削加工により形成さ
れ、層間剥離強度を高めることによりネジ山強度を高め
てある。

【００４７】図１２は、熱硬化性樹脂を含浸した強化繊
維の綾角度が逆方向をなすシート状成形材料を作製する
ための製造装置を示す斜視図、図１３は、図１２に示さ
れるマンドレルに強化繊維が巻かれる途中の状態を示す
図である。

【００４８】図１２を参照して、ガラス繊維ロービング
２００（６００〜１００００Ｔｅｘ）は、フィラメント
ワインディングマシーンにより、樹脂含浸層２０１を通
過する際に熱硬化性樹脂を含浸しながら、トラバース２
０２で綾をふり、円筒形状をなすマンドレル２０３の周
面上に一定の綾角度で巻き取られる。前記綾角度は、マ
ンドレル２０３の回転軸に対して４５°〜８７．５°が
好ましい。

【００４９】図１３に示すように、ロービング２００
は、３本のロービング２００よりなる行き２０４と、３
本のロービング２００よりなる帰り２０５とが逆方向に
綾を形成し、しかも互いに重なり合うように巻き取られ
る。巻き厚さは、マンドレル２０３の直径により異なる
が、巻き取ったものを軸方向に切り開いてシート状成形
材料とするときにシワなどが発生しないように、３ｍｍ
〜１０ｍｍとするのがよい。

【００５０】ロービング２００を一定の綾角度で巻き取
ることは非常に重要なことである。例えば、マンドレル
２０３の回転軸に対して９０°の角度でロービング２０
０を巻き取ったいわゆる平行巻きのシート状成形材料で
は、一方向に並べてプレスした場合には繊維方向に直交
する方向に沿っては樹脂の強度しかなく、力が作用した
ときに繊維方向に沿うひび割れが簡単に生じてしまう。
綾角度が８７．５°より大きくなると、平行巻きに近く
なり、各層が互いの層を押さえつける効果が減少する。
また、積層がヤーンクロスの場合のように数十層の層に
なっていないため、切削加工したネジ山に剪断力が作用
したとき、ガラス繊維同士を接着している樹脂層で層間
剥離が容易に生じてしまう。また、マンドレル２０３の
回転軸に対して４５°以下の綾角度でロービング２００
を巻き取ってなるシート状成形材料は、回転軸に対して
θ＝９０°−４５°の綾角度で巻き取ってなるシート状
成形材料と同じものとなることから、４５°以下の綾角
度で巻き取ることは意味を持たない。

【００５１】シート状成形材料を作るための補強用繊維
としては、ガラス繊維が最も安価であるが、必要に応じ
て、カーボン繊維やアラミド繊維を使用でき、引張弾性
率および引張強度が特定な長繊維であれば特に限定され
るものではない。引張弾性率および引張強度は、ネジ山
に要求される強度に応じて異なるが、例えば、引張弾性
率が６０００ｋｇ／ｍｍ２以上、引張強度が１００ｋｇ
／ｍｍ２以上である。

【００５２】ロービング２００をマンドレル２０３に所
定厚みに巻き終わると、巻き取りにより形成された筒体
をマンドレル２０３の軸に平行な１本の直線で切断して
広げる。これにより、シート状成形材料を得る。次い
で、シート状成形材料を複数枚方向を変えて重ね、プレ
ス加熱成形してシート状成形物とする。そして、このシ
ート状成形物に切削加工を行い、所定形状のボルトを作
製する。

【００５３】フィラメントワインディングで作られるシ
ート状成形材料の特長は、図１３に示したように、マン
ドレル２０３上に巻かれるロービング２００の延伸方向
が、軸方向の行きと帰りとで互いに逆方向になることで
ある。また、ロービング２００の延伸方向が逆方向であ
る一対の層ではじめてマンドレル２０３の表面が完全に
覆われるため、シート状成形材料は、ロービング２００
の延伸方向が逆方向である２つの層を最低単位として、
作られることになる。

【００５４】シート状成形材料を重ねてプレス加熱成形
してシート状成形物とするため、樹脂含浸層２０１の樹
脂には、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニ
ルエステル樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられる。

【００５５】上述したように、成形例２によれば、ま
ず、長繊維からなる強化繊維を軸直交面に対して左右対
称の綾角度で層状をなすように巻き取ったものを切断し
て広げることによりシート状成形材料を形成し、次い
で、このシート状成形材料を複数枚重ねてプレス成形し
てシート状成形物を形成し、そして、このシート状成形
物をボルト形状に切削加工することにより、ネジ山強度
を向上させた繊維強化合成樹脂製ボルトが製作される。

【００５６】かかるボルトにおいてネジ山強度が向上す
る理由は次のとおりである。つまり、ネジ山にガラス繊
維ロービングが入り込み、しかもこの入り込んだロービ
ング層を綾角度が逆方向のロービング層が押さえ、この
層をさらに、綾角度が逆方向のロービング層が押さえる
という、綾角度が逆方向の層が相互に押さえ合って、ネ
ジ山が破壊する際に生じる層間剥離強度が高められるか
らである。

【００５７】さらに、成形例２では製織工程がなく、強
化繊維として撚糸などを必要としないことから、コスト
的にも非常に安価な繊維強化合成樹脂製ボルトを作製す
ることが可能となる。

【００５８】《実施の形態２》図１４は、実施形態２に
係るレール締結装置１０を示す断面図である。

【００５９】実施形態２はレール押え部材３４の形状を
改変したものであり、当該レール押え部材３４はブロッ
ク形状を呈している点で、板バネ形状を呈する実施形態
１のレール押え部材１４と相違している。

【００６０】レール押え部材３４は、断面が略矩形形状
を有し、レール底部１１ａに当接する当接部３５が先端
に形成され、くさび２７に係合する膨出部３６が後端に
形成されている。また、繊維強化合成樹脂製ボルト１１
７から構成された固定ボルト１５を挿通する通孔３７が
中央部に形成されている。

【００６１】このレール押え部材３４にあっても、ナイ
ロン６６などの合成樹脂あるいは繊維強化合成樹脂材か
ら構成され、電気絶縁性および耐食性の向上を図り、レ
ール締結装置１０の耐久性の向上を図ることができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜請求項
３に記載の発明によれば、固定ボルトをネジ山強度を高
めた繊維強化合成樹脂製ボルトから構成したので、当該
固定ボルトの電食が根本的になくなり、所定の締付力を
長期にわたって十分に確保でき、レール締結装置の耐久
性が向上する。

【００６３】また、請求項４に記載の発明によれば、レ
ール押え部材を合成樹脂あるいは繊維強化合成樹脂から
構成したので、当該レール押え部材の電食を根本的にな
くして、レール締結装置の耐久性をより一層向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係るレール締結装置
を示す断面図である。

【図２】 レール締結装置で用いられるレール押え部材
などを示す平面図である。

【図３】 繊維強化合成樹脂製ボルトを示す正面図であ
る。

【図４】 同ボルトを頭部を分離した状態で示す一部切
欠正面図である。

【図５】 同ボルトの要部を示す拡大断面図である。

【図６】 同ボルトの雄ネジ部を示す縦断面図である。

【図７】 図７（Ａ）〜（Ｅ）は、同ボルトの製造工程
図である。

【図８】 筒状紐による凹凸組織の形成例を示す斜視図
である。

【図９】 紐による凹凸組織の形成例を示す斜視図であ
る。

【図１０】 テープによる凹凸組織の形成例を示す斜視
図である。

【図１１】 図１１（Ａ）（Ｂ）は、ネジ素材の加工例
を示す要部断面図である。

【図１２】 熱硬化性樹脂を含浸した強化繊維の綾角度
が逆方向をなすシート状成形材料を作製するための製造
装置を示す斜視図である。

【図１３】 図１２に示されるマンドレルに強化繊維が
巻かれる途中の状態を示す図である。

【図１４】 実施形態２に係るレール締結装置を示す断
面図である。

【符号の説明】

１０…レール締結装置 １１…レール １１ａ…レール底部 １３…枕木 １４、３４…レール押え部材 １５…固定ボルト ２４、３５…当接部 １０１…フィラメント １０２…芯材 １０３…凹凸組織 １０４…芯体 １０５…合成樹脂液 １０６…ネジ素材 １０７…ネジ体 １０７ａ…雄ネジ部 １０８…ネジ山 １１１…フィラメント １１７…繊維強化合成樹脂製ボルト Ｒ…ネジ径 θ…ネジ傾斜角度 ２００…ロービング（強化繊維） ２０３…マンドレル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 治 千葉県東金市求名16−86 (72)発明者 坂野 豊 茨城県土浦市中高津１−９−12 (72)発明者 十々木 一仁 神奈川県横浜市港南区港南台４−36−５− 302 (72)発明者 染矢 寿英 神奈川県横浜市金沢区並木２−６−６− 407 (72)発明者 田島 勲 奈良県奈良市西登美ヶ丘５−11−17 (72)発明者 米谷 裕次 京都府京都市下京区万寿寺通西洞院東入月 見町59番地

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レール（１１）が載置される枕木（１
   ３）と、 前記レール（１１）の底部（１１ａ）に当接する当接部
   （２４）が形成されたレール押え部材（１４）と、 前記レール押え部材（１４）を前記枕木（１３）に対し
   て固定することにより前記レール（１１）を前記枕木
   （１３）に対して締結する固定ボルト（１５）と、を有
   するレール締結装置において、 前記固定ボルト（１５）は、ネジ山強度を高めた繊維強
   化合成樹脂製ボルトから構成されていることを特徴とす
   るレール締結装置。
2. 【請求項２】 前記固定ボルト（１５）を構成する繊維
   強化合成樹脂製ボルト（１１７）は、フィラメント（１
   １１）を雄ネジ部（１０７ａ）の谷部で切断されること
   なくネジ山（１０８）に入り込ませることにより前記雄
   ネジ部（１０７ａ）のネジ山強度を高めてあることを特
   徴とする請求項１に記載のレール締結装置。
3. 【請求項３】 前記固定ボルト（１５）を構成する繊維
   強化合成樹脂製ボルトは、熱硬化性樹脂を含浸した強化
   繊維の綾角度が逆方向をなすシート状成形材料を複数枚
   重ねてプレス成形されたシート状成形物から切削加工に
   より形成され、層間剥離強度を高めることによりネジ山
   強度を高めてあることを特徴とする請求項１に記載のレ
   ール締結装置。
4. 【請求項４】 前記レール押え部材（１４）は、合成樹
   脂あるいは繊維強化合成樹脂から構成されていることを
   特徴とする請求項１に記載のレール締結装置。