JPH0510501U - 融雪用枕木 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 融雪用枕木Ａは炭素繊維１１を含有する熱硬
化性樹脂発泡体からなる枕木本体１と、この枕木本体１
の表面に設けられた電気絶縁体層２とからなるものであ
って、前記枕木本体１の体積固有抵抗が２００Ω・ｃｍ
以下である。 【効果】 炭素繊維１１を含有する熱硬化性樹脂発泡体
からなる枕木本体１は軽く、寸法安定性、耐水性、耐久
性、釘保持力が優れていて、枕木として優れた性質を持
っている。しかも、炭素繊維１１を含有するから、電気
抵抗も小さい。又、この枕木本体１は焦げたり、ヒビ割
れ等が起こらないから、この枕木本体１に通電して、枕
木本体１が発熱しても、焦げたり、ヒビ割れしない。従
って、こ融雪用枕木Ａの上に雪が降ったとき、枕木Ａに
通電すると、この枕木本体１が発熱し、降った雪が溶け
て、積もらない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は融雪用枕木に関する。

【０００２】

【従来の技術】

積雪地に敷設された軌道は、冬期、積雪により、列車の運行に支障をきたすの で、この積雪に悩まされている。

【０００３】 これを解決するために、軌道に水を流して、雪を解かす方法が一部行われてい る。 又、枕木とレールとの間やレールの根元に電気発熱体を取り付けて、この電気 発熱体に通電し、レールを加熱して雪を解かす方法も一部行われている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、軌道に水を流して、雪を解かす方法は気温が比較的高いときには有効 であるが、気温が下がり、水が凍るようになると、水を供給する近傍のみ溶ける だけである。更に、気温が下がると、水を供給する管の中で水が凍って雪を溶か すことができず、効果がない。

【０００５】 又、枕木とレールとの間やレールの根元に電気発熱体を取り付けて、この発熱 体に通電してレールを加熱して雪を解かす方法は、レールの近傍だけ雪が溶ける ので、レールとレールとの間、あるいは、レールの外側の雪は溶けない。従って 、積雪量が多くなると、このレールとレールの間やレールの外側の雪が高くなり 、列車の運行に支障をきたす。

【０００６】 そこで、本考案者は、枕木の上表面のほぼ全面が加熱できるように、枕木に電 気発熱体を多数取り付けてみたが、このように取り付けた電気発熱体に通電する と、枕木が焦げたり、ヒビ割れたりして良好な結果が得られなかった。

【０００７】 そこで、本考案の目的は、枕木自体の電気抵抗を小さくし、この枕木に通電す ると、枕木の上表面のほぼ全面が加熱でき、しかも、ヒビ割れや焦げることがな い融雪用枕木を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記問題を解決し、上記目的を達成するためになしたものであって、 炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂発泡体からなる枕木本体と、この枕木本体の表 面に設けられた電気絶縁体層とからなるものであって、前記熱硬化性樹脂発泡体 の体積固有抵抗が２００Ω・ｃｍ以下のものである。

【０００９】 本考案における枕木本体は熱硬化性樹脂発泡体の中に機械的強度の大な炭素繊 維を含有させて枕木本体の機械的強度を大としているが、これでも機械的強度が 不足するようであれば、炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂発泡体の中にガラス繊 維を含有させてもよい。即ち、枕木本体を炭素繊維とガラス繊維とを含有する熱 硬化性樹脂発泡体にしてもよい。

【００１０】 更に、機械的強度が不足するようであれば、炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂 発泡体より機械的強度が大きいガラス長繊維で補強された熱硬化性樹脂発泡体を 芯材とし、この表面に炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂層を設けるとよい。この ように、枕木として必要な性質、即ち、軽く、しかも、寸法安定性、耐水性、機 械的強度、釘の保持力、耐久性等の性質はガラス長繊維で補強された熱硬化性樹 脂発泡体で保持させ、その表面に電気抵抗の小さい炭素繊維を含有する熱硬化性 樹脂層を設け、この層に電流を流し、加熱するようにするとよい。従って、この 表面層は必ずしも発泡させる必要はない。

【００１１】 本考案に使用する炭素繊維は原料の種類によって、レーヨン系炭素繊維、アク リル系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、リグニン・ポリビニルアルコール系炭素繊 維に分類されている。そして、原料の種類、製造方法によって、電気抵抗、機械 的強度が異なるものである。

【００１２】 例えば、ピッチを原料として製造するピッチ系炭素繊維は、通常、アクリル繊 維を原料とするアクリル系炭素繊維より、機械的強度が小さく、電気抵抗が大き いものである。

【００１３】 この理由はピッチ系炭素繊維の方がアクリル系炭素繊維よりグラファイトにな り難いためである。 又、処理温度が高い程、機械強度が大きく、電気抵抗が小さくなる。

【００１４】 例えば、１０００℃以下で熱処理したピッチ系炭素繊維の体積固有抵抗は８× １０^-3Ω・ｃｍ以上であるが、１０００℃〜２０００℃で熱処理したピッチ系炭 素繊維は４〜６×１０^-3Ω・ｃｍとなる。又、１０００℃以下で熱処理したアク リル系炭素繊維は１×１０^-3Ω・ｃｍ以上であるが、１０００〜２０００℃で熱 処理したアクリル系炭素繊維は１〜０．５×１０^-3Ω・ｃｍである。

【００１５】 又、この炭素繊維の機械的強度は原料、製造方法で異なるが大体引っ張り強度 は２００〜３００ｋｇ／ｍｍ² である。 本考案ではかかる炭素繊維や炭素繊維とガラス繊維とを含有した熱硬化性樹脂 発泡体からなる枕木本体または熱硬化性樹脂層を設けた枕木本体を使用するので ある。即ち、炭素繊維は上述したように、機械的強度が大きく、電気抵抗が小さ いから、この炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂発泡体または熱硬化性樹脂層は機 械的強度が大きく、電気抵抗が小さいのである。

【００１６】 そして、この炭素繊維の含有の仕方や含有量によって、枕木本体の強度、電気 抵抗等が異なる。 例えば、同じ量の炭素繊維を含有するものであっても、炭素繊維の長繊維を枕 木の長手方向にして含有させると、機械的強度が強く、しかも、電気抵抗が小さ い枕木が得られる。

【００１７】 反対に、炭素繊維の短繊維をランダム状に含有させると、電気抵抗の大きい枕 木本体が得られる。 しかし、炭素繊維を長手方向に揃えて含有させることは困難であるから、通常 はランダム状に含有させる。

【００１８】 そして、このランダム状に含有させる方法でも、オムニーミキサーで混合する と、他の方法で混合するよりは、炭素繊維の切断が少なく、機械的強度が大きく 、電気抵抗の小さい枕木本体が得られる。

【００１９】 そして、本考案ではこの炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂発泡体または熱硬化 性樹脂層からなる枕木本体の体積固有抵抗が２００オーム・ｃｍ以下のものを使 用するのである。

【００２０】 この理由は体積固有抵抗が２００オーム・ｃｍより大であれば、通電したとき の発熱量が少なく、雪を融解出来ないからである。 このように、体積固有抵抗を２００Ω・ｃｍ以下とするには、上述したように 、炭素繊維の種類、製造方法、混合方法によって異なるが、炭素繊維を大体１％ 以上含有させればよい。

【００２１】 この炭素繊維やガラス繊維と炭素繊維とを含有する熱硬化性樹脂発泡体として は、種々なものがあるが、最も代表的なものは、飽和または不飽和エステル樹脂 、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の未硬化状態のシロップにガラ ス繊維や炭素繊維を入れ、これを発泡させながら、樹脂を硬化させたものであっ て、軽く、寸法安定性、耐水性、耐久性、釘の保持力、耐磨耗性、耐衝撃性に優 れたものである。

【００２２】

【作用】

本考案に使用する枕木本体は炭素繊維あるいは炭素繊維とガラス繊維を含有す る熱硬化性樹脂発泡体やガラス長繊維で補強された熱硬化性樹脂発泡体からなる ものであるが、これ等の熱硬化性樹脂発泡体は軽く、しかも、機械的強度、寸法 安定性、耐水性、耐久性等に優れているので、極めて優れた枕木となる。

【００２３】 本考案融雪用枕木本体は炭素繊維または炭素繊維とガラス繊維を含有する熱硬 化性樹脂発泡体もしくはガラス長繊維で補強された熱硬化性樹脂発泡体の表面に 炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂層を設けたものであるから、これに通電すると 、この炭素繊維が含有されている部分が発熱して、この枕木の上に積もった雪が 融解する。

【００２４】 従って、雪による列車の運行に支障が生ずることがない。 本考案融雪用枕木は、この炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂発泡体もしくは熱 硬化性樹脂層の表面には電気絶縁体層が設けられているから、漏電することがな い。

【００２５】 又、この炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂発泡体や熱硬化性樹脂層は焦げにく いし、ヒビ割れすることがないから、この炭素繊維あるいは炭素繊維とガラス繊 維を含有する熱硬化性樹脂発泡体から、この枕木が焦げたり、ヒビ割れしたりす ることがない。同様に、ガラス長繊維で補強された熱硬化性樹脂発泡体も焦げに くいし、ヒビ割れすることがないから、この表面に設けられた炭素繊維を含有す る熱硬化性樹脂発泡体が発熱しても、焦げたり、ビビ割れすることがない。

【００２６】

【実施例】

次に、本考案の実施例を説明する。 図１は本考案の一実施例を示すものであって、本考案融雪用枕木の一部切欠斜 視図である。

【００２７】 図２は本考案の他の実施例を示すものであって、本考案融雪用枕木の一部切欠 斜視図である。 図３は本考案の別の実施例を示すものであって、本考案融雪用枕木の一部切欠 斜視図である。

【００２８】 図１において、Ａは融雪用枕木である。 １１はアクリル系炭素繊維である。 １はアクリル系炭素繊維１１を３％含有する熱硬化性樹脂の硬質発泡体からな る枕木本体である。この熱硬化性樹脂は不飽和エステル樹脂であり、この枕木本 体１の体積固有抵抗は１００Ω・ｃｍである。

【００２９】 ２はエチレン−酢酸ビニル樹脂からなる熱硬化性樹脂発泡体の表面に設けられ た電気絶縁体層である。 ３はこの枕木の両端に設けられた電極である。

【００３０】 次に、この枕木の製造方法および使用方法について説明する。 未硬化の不飽和エステル樹脂シロップにアクリル系炭素繊維１１を３％と発泡 剤を０．５％入れ、オムニーミキサーで均一に攪拌し、枕木の型の中に流し込み 、加熱して発泡と共に硬化させて炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂発泡体の枕木 本体１を製造する。

【００３１】 この表面にエチレン−酢酸ビニル樹脂の溶液を塗布し、乾燥させて電気絶縁体 層２を設けた。 この両端に電極３を設けて枕木Ａを製造した。

【００３２】 この枕木Ａを施工現場に運搬し、枕木Ａを敷設し、この上にレールを取り付け 、電極３に電線を接続した。 雪が降ったときに、この枕木に２００Ｖの電圧を印加した。

【００３３】 すると、この枕木Ａが発熱して、この枕木Ａの上に降った雪は溶けて積もらな かった。 又、この融雪用枕木Ａはヒビ割れや焦げることがなかった。

【００３４】 次に、図２に示す実施例について説明する。 図２において、Ａａは融雪用枕木である。 １ａはアクリル系炭素繊維１１を３％とガラス短繊維１２を３％とを含有する 熱硬化性樹脂からなる枕木本体である。このとき使用した熱硬化性樹脂としては エステル樹脂であり、この枕木本体１の体積固有抵抗は１００Ω・ｃｍである。

【００３５】 ２はエチレン−酢酸ビニル樹脂からなる電気絶縁体層であり、枕木本体１ａの 表面に設けられている。 ３はこの枕木の両端部に設けられた電極である。

【００３６】 次に、この融雪用枕木Ａａの製造方法および使用方法について説明する。 未硬化の不飽和エステル樹脂シロップにアクリル系炭素繊維１１を３％とガラ ス短繊維１２を３％と発泡材０．５％とを入れ、オムニーミキサーで均一になる まで攪拌し、枕木の型の中に流し込み、加熱して発泡と共に硬化させて炭素繊維 とガラス繊維とを含有する枕木本体１ａを製造した。

【００３７】 この枕木本体１ａの表面にエチレン−酢酸ビニル樹脂の溶液を塗布し、乾燥さ せて、電気絶縁体層２を設けた。 この枕木本体１ａの両端部に電極３を設けて融雪用枕木Ａａを製造した。

【００３８】 この融雪用枕木Ａａを施工現場に運搬し、融雪用枕木Ａａを敷設し、この上に レールを取り付け、電極３に電線を接続した。 雪が降ったときに、この融雪用枕木Ａａに２００Ｖの電圧を印加した。

【００３９】 すると、この融雪用枕木Ａａが発熱し、この融雪用枕木Ａａの上に降った雪は 溶けて積もらなかった。 又、この融雪用枕木Ａａは焦げたり、ヒビ割れしなかった。

【００４０】 次に、図３に示す実施例について説明する。 図３において、Ａｂは融雪用枕木である。 ４はアクリル系炭素繊維１１を３％含有する不飽和エステル樹脂からなる熱硬 化性樹脂層である。この熱硬化性樹脂層４の体積固有抵抗は７０Ω・ｃｍである 。

【００４１】 ２は熱硬化性樹脂層４の表面に設けられたエチレン−酢酸ビニル樹脂からなる 電気絶縁体層である。 ５はガラス長繊維５１が長手方向に設けられて、補強された熱硬化性樹脂発泡 体からなる芯材５である。この際使用した熱硬化性樹脂は不飽和エステル樹脂で ある。

【００４２】 そして、この芯材５の表面には熱硬化性樹脂層４が設けられて、枕木本体１ｂ が形成されている。 ３は枕木本体の両端部に設けられた電極である。

【００４３】 次に、この融雪用枕木Ａｂの製造方法および使用方法について説明する。 クロスヘッドダイを使用し、一方の口からガラス長繊維を挿入し、他方の口か ら未硬化の不飽和エステル系樹脂シロップと発泡材との混合物を加熱しながら押 し出すと、未硬化の不飽和エステル系樹脂が硬化すると共に発泡して、ガラス長 繊維が長手方向に挿入されて、補強された熱硬化性樹脂発泡体が得られる。

【００４４】 このガラス長繊維で補強された熱硬化性樹脂発泡体を枕木の芯材の大きさに切 断して芯材５を製造した。 この芯材５の表面に炭素繊維３％含有する未硬化の不飽和エステル樹脂シロッ プを塗布し、加熱して硬化させ、芯材５の表面に炭素繊維を含有する熱硬化性樹 脂層４を設けて、枕木本体１ｂを製造した。

【００４５】 この枕木本体１ｂの表面にエチレン−酢酸ビニル樹脂の溶液を塗布し、乾燥さ せて電気絶縁体層２を設けた。 この枕木本体１ｂに電極を設けて融雪用枕木を製造した。

【００４６】 この融雪用枕木Ａｂを施工現場に運搬し、融雪用枕木Ａｂを敷設し、この上に レールを取り付け、電極３に電線を接続した。 雪が降ったとき、この融雪用枕木Ａｂに２００Ｖの電圧を印加した。

【００４７】 すると、この融雪用枕木Ａｂが発熱し、この融雪用枕木Ａｂの上に降った雪が 溶けて積もらなかった。

【００４８】

【考案の効果】

本考案融雪用枕木の枕木本体は炭素繊維や炭素繊維とガラス繊維とを含有する 熱硬化性樹脂発泡体か、ガラス繊維で補強された熱硬化性樹脂発泡体を芯材とす るものであるから、軽く、寸法安定性、耐水性、耐久性、釘の保持力等に優れて いる。

【００４９】 従って、この枕木本体の表面に電気絶縁体層を設けた本考案融雪用枕木は優れ た性能を有する枕木となる。 本考案融雪用枕木の枕木本体は炭素繊維を含有し、電気抵抗が小さくなってい るから、本考案融雪用枕木を敷設し、この上にレールを取り付けた軌道に雪が降 ったとき、この枕木本体に通電すると、発熱し、降った雪が溶けて積ることがな い。

【００５０】 又、この枕木本体に通電しても、この枕木本体の表面は電気絶縁体層があるか ら、漏電することがない。 又、この枕木本体は焦げたり、ヒビ割れすることがないから、枕木本体に通電 し、発熱しても、本考案融雪用枕木は焦げたり、ヒビ割れすることがない。

【００５１】 以上のように、本考案融雪用枕木は優れた性能を有するから価値をるものであ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例を示すもので、本考案
融雪用枕木の一部切欠斜視図である。

【図２】図２は本考案の他の実施例を示すもので、本考
案融雪用枕木の一部切欠斜視図である。

【図３】図３は本考案の別の実施例を示すもので、本考
案融雪用枕木の一部切欠斜視図である。

【符号の説明】

Ａ、Ａａ、Ａｂ 融雪用枕木 １、１ａ、１ｂ 枕木本体 １１ 炭素繊維 １２ ガラス短繊維 ２ 電気絶縁体層 ３ 電極 ４ 熱硬化性樹脂層 ５ 芯材（ガラス長繊維で補強された熱硬
化性樹脂発泡体） ５１ ガラス長繊維

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂発泡体
   からなる枕木本体と、この枕木本体の表面に設けられた
   電気絶縁体層とからなるものであって、前記熱硬化性樹
   脂発泡体の体積固有抵抗が２００Ω・ｃｍ以下であるこ
   とを特徴とする融雪用枕木。
2. 【請求項２】 ガラス長繊維で補強された熱硬化性樹脂
   発泡体の表面に、炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂層が
   設けられた枕木本体と、この枕木本体の表面に設けられ
   た電気絶縁体層とからなるものであって、前記炭素繊維
   を含有する熱硬化性樹脂層の体積固有抵抗が２００Ω・
   ｃｍ以下であることを特徴とする融雪用枕木。
3. 【請求項３】 炭素繊維とガラス繊維とを含有する熱硬
   化性樹脂発泡体からなる枕木本体と、この枕木本体の表
   面に設けられた電気絶縁体層とからなるものであって、
   前記熱硬化性樹脂発泡体の体積固有抵抗が２００Ω・ｃ
   ｍ以下であることを特徴とする融雪用枕木。