特許 7046790 タイタンパー用ビーター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-25

(45)【発行日】2022-04-04

(54)【発明の名称】タイタンパー用ビーター

(51)【国際特許分類】

   E01B 27/20 20060101AFI20220328BHJP

【ＦＩ】

E01B27/20

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018243023

(22)【出願日】2018-12-26

(65)【公開番号】P2020105731

(43)【公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-06-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000203977

【氏名又は名称】日鉄テックスエンジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099508

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 久

(74)【代理人】

【識別番号】100182567

【弁理士】

【氏名又は名称】遠坂 啓太

(74)【代理人】

【識別番号】100197642

【弁理士】

【氏名又は名称】南瀬 透

(72)【発明者】

【氏名】菅村 公平

(72)【発明者】

【氏名】井上 忠雄

(72)【発明者】

【氏名】荻野 宏晃

(72)【発明者】

【氏名】河永 淳二

(72)【発明者】

【氏名】坂田 哲郎

【審査官】三笠 雄司

(56)【参考文献】

【文献】特開平８－３３３７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１３６００１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０１７７９４７３（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００５－３０７５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－５９３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０２１３７８４２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｂ ２７／００－３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

短冊状の平板材の長手方向の基端から先端に向かってテーパ部、同幅部並びに尖り部を備え、
前記テーパ部が前記基端から前記先端までの長さの少なくとも半分の位置まで前記基端から前記先端に向かって拡幅した形状をなし、
前記同幅部が前記テーパ部の最大幅部から前記先端に向かって全幅一定の形状をなし、
前記尖り部が、前記同幅部の前記先端寄りの位置から前記先端に向かって縮幅した形状をなし、
前記同幅部に、側面視形状がく字状をなす変曲部を有し、
前記変曲部より前記先端寄りの領域に前記長手方向を谷長手方向とする湾曲部を有する、タイタンパー用ビーター。

【請求項2】

前記尖り部の先端に、前記基端側に向かって凹んだ形状の切欠き部を設けた請求項１記載のタイタンパー用ビーター。

【請求項3】

前記尖り部の両側縁部がそれぞれ拡幅方向に凸をなす曲線形状である請求項１または２記載のタイタンパー用ビーター。

【請求項4】

前記変曲部を挟んで対向する前記基端側の前記同幅部と前記先端側の前記同幅部との成す角度が１５０度～１６３度である請求項１～３の何れかの項に記載のタイタンパー用ビーター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道の道床の整備作業や鋼製まくらぎ内のバラスト充填作業に使用されるタイタンパー（バラスト搗き固め装置）の先端に取り付けられるビーターに関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道の道床の整備作業に使用されている従来のタイタンパー用ビーターとして、例えば、図７に示すようなものがある。このタイタンパー用ビーター７０は、長手方向の基端７１から先端７２に向かってテーパ形状をなし、長手方向の中央よりも先端７２寄りの部分に、側面視形状がく字状をなす変曲部７３を有し、先端７２に、正面視形状が基端７１方向に凹んだ円弧状をなす凹縁部７４が設けられている。

【0003】

そのほか、タイタンパー用ビーターについては、従来、様々な形状、構造を有するものが提案されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献１に記載された「タイタンパー用ビーター」や特許文献２に記載された「タイタンパー用つき固めツール」などがある。

【0004】

特許文献１に記載された「タイタンパー用ビーター」は、ビーターの第２ボルト孔のところにおいて、ビーター幅が大きくなるように両サイドに膨大部を形成し、この膨大部の先においてはビーター隔より僅かに細幅に形成し、この細幅の部分から所定の位置まではテーパ状に拡大してビーター幅に戻るように形成したこと、を特徴とするものである。

【0005】

特許文献２に記載された「タイタンパー用つき固めツール」は、バラストに挿し込まれる先端部がくし歯状であり、先端部における最先端の全幅はバラスト最大粒径の３倍以上であり、先端部における歯の隙間の最大幅がバラスト最大粒径の略半分であり、タイタンパーに装着される基部に対する先端部の折れ角が、道床厚と、まくらぎ底面幅の半分の長さとの比以上であること、を特徴とするものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００５－３０７５６１号公報

【文献】特開２０１５－５９３２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

鉄道の道床は、列車走行時の重量負荷、雨水、気候などの影響により劣化、粉泥化して固結することが多いので、タイタンパーを使用して定期的に整備作業を施す必要があるが、図７に示す従来のタイタンパー用ビーター７０では、固結した道床の搗き固めは容易ではない。

【0008】

一方、特許文献１に記載された「タイタンパー用ビーター」や特許文献２に記載された「タイタンパー用つき固めツール」はそれぞれ独特な形状を有しているが、前述したように固結した状態にある道床の搗き固めは容易ではない。

【0009】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、列車走行、雨水、気候などの影響によって劣化、粉泥化し、固結した道床であっても容易に搗き固めすることができるタイタンパー用ビーターを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のタイタンパー用ビーターは、短冊状の平板材の長手方向の基端から先端に向かってテーパ部、同幅部並びに尖り部を備え、
前記テーパ部が、前記基端から前記先端までの長さの少なくとも半分の位置まで、前記基端から前記先端に向かって拡幅した形状をなし、
前記同幅部が前記テーパ部の最大幅部から前記先端に向かって全幅一定の形状をなし、
前記尖り部が、前記同幅部の前記先端寄りの位置から前記先端に向かって縮幅した形状をなし、
前記同幅部に、側面視形状がく字状をなす変曲部を有し、
前記変曲部より前記先端寄りの領域に前記長手方向を谷長手方向とする湾曲部を有することを特徴とする。

【0011】

前記タイタンパー用ビーターにおいては、前記尖り部の先端に、前記基端側に向かって凹んだ形状の切欠き部を設けることができる。

【0012】

前記タイタンパー用ビーターにおいては、前記尖り部の両側縁部を、それぞれ拡幅方向に凸をなす曲線形状にすることができる。

【0013】

前記タイタンパー用ビーターにおいては、前記変曲部を挟んで対向する前記基端側の前記同幅部と前記先端側の前記同幅部との成す角度を１５０度～１６３度とすることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明により、列車走行、雨水、気候などの影響によって劣化、粉泥化し、固結した道床であっても容易に搗き固めすることができるタイタンパー用ビーターを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態であるタイタンパー用ビーターを示す正面図である。

【図2】図１中の矢線Ａ方向から見たタイタンパー用ビーターの側面図である。

【図3】図１中のＢ－Ｂ線で切断したタイタンパー用ビーターの端面図である。

【図4】図１に示すタイタンパー用ビーターをタイタンパーに取り付けた状態を示す図である。

【図5】図１に示すタイタンパー用ビーターの搗き固め性能の検証方法を示す説明図である。

【図6】本発明のその他の実施形態であるタイタンパー用ビーターを示す正面図である。

【図7】（ａ）は従来のタイタンパー用ビーターを示す側面図であり、（ｂ）は前記タイタンパー用ビーターの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図１～図６に基づいて、本発明の実施形態であるタイタンパー用ビーター１０，２０についてについて説明する。なお、以下の説明において「タイタンパー用ビーター」を「ビーター」と略記することがある。

【0017】

初めに、図１～図５に基づいてタイタンパー用ビーター１０について説明する。図１～図３に示すように、ビーター１０は、短冊状の平板材の長手方向Ｌの基端１０ｂから先端１０ａに向かってテーパ部１１、同幅部１２並びに尖り部１３を備えている。

【0018】

テーパ部１１は、基端１０ｂから先端１０ａまでの長さの半分の位置よりも先端寄りの位置まで、基端１０ｂから先端１０ａに向かって連続的に拡幅した形状をなしている。同幅部１２はテーパ部１１の最大幅部１１ａから先端１０ａに向かって全幅Ｗが一定の形状をなしている。尖り部１３は、同幅部１２の先端１０ａ寄りの位置１１ｂから先端１０ａに向かって連続的に縮幅した形状をなしている。

【0019】

図２に示すように、同幅部１２は、側面視形状がく字状をなす変曲部１２ａを有している。ビーター１０においては、変曲部１２ａを挟んで対向する基端１０ｂ側の同幅部１２と先端１０ａ側の同幅部１２との成す角度Ｒは１５０度に設定しているが、これに限定しないので、１５０度～１６３度の範囲内で任意に設定することができる。

【0020】

図１～図３に示すように、変曲部１２ａから先端１０ａ寄りの領域には、長手方向Ｌを谷長手方向とする湾曲部１３ａが設けられている。尖り部１３の先端１０ａには、基端１０ｂ側に向かってＶ字状に凹んだ形状の切欠き部１４が設けられている。

【0021】

図１に示すように、尖り部１３の両側縁部１３ｂ，１３ｂは、それぞれ拡幅方向に凸をなす曲線形状（円弧形状）をなしている。テーパ部１１には複数のボルト孔１５，１５が開設されている。

【0022】

図４に示すように、ビーター１０の使い方は従来と同様であり、テーパ部１１に開設された複数のボルト孔１５，１５（図１参照）に、タイタンパーＴのボルト１６，１６を挿通するように取り付け、ボルト１６，１６にナット１７，１７を螺着することにより、着脱可能に固定される。

【0023】

ここで、図４，図５に基づいて、ビーター１０の搗き固め性能の検証方法並びに検証結果について説明する。図４に示すようにビーター１０が取り付けられたタイタンパーＴを、バラスト（天然砕石）が敷設された道床Ｇの表面にビーター１０の先端１０ａを接地させた起立姿勢で保持する。このとき、ビーター１０のテーパ部１１は鉛直方向と平行をなしている。また、ビーター１０の先端１０ａから基端１０ｂ側に１５０ｍｍ離れた位置にマーキングＭが付されている。

【0024】

このあと、図４，図５の起立姿勢を保持した状態でタイタンパーＴを作動させ、タイタンパーＴ（ビーター１０を含む）の自重で、ビーター１０の先端１０ａ側がマーキングＭの位置まで道床Ｇに埋まり込むのに要する時間を測定したところ、５秒という結果が得られた。

【0025】

一方、図７に示す、従来のビーター７０について、前述した検証方法と同様の方法で検証を行ったところ、先端７２から基端７１側の１５０ｍｍの位置まで道床に埋まり込むのに要する時間が２５秒という結果が得られた。

【0026】

検証結果を比較すると、従来のビーター７０が先端７２から１５０ｍｍの位置まで埋まり込むのに２５秒を要していたのに対し、ビーター１０の場合は、５秒で先端１０ａから１５０ｍｍの位置まで埋まり込むので、ビーター７０よりもビーター１０の方が、搗き固め性能が大幅に優れていることが分かる。

【0027】

また、ビーター１０は、その先端１０ａに切欠き部１４を有しているため、バラスト（砕石）を掴む性能も優れており、湾曲部１３ａは包み込んだバラスト（砕石）が側縁部１３ｂから零れるのを防止することができることも分かった。また、切欠き部１４は、バラストを掴む作用だけでなく、搗き固め作業中にビーター１０が弾き飛ばされるのを防止する作用も発揮するので、狙った場所に振動を集中的に伝達し、締め固めることができる。

【0028】

従って、ビーター１０は、列車走行、雨水、気候などの影響によって劣化、粉泥化し、固結した道床であっても容易に搗き固めすることができるだけでなく、鋼製まくらぎの内部へバラストを挿入する作業も容易に且つ効率的に行うことができる。

【0029】

次に、図６に基づいて、本発明のその他の実施形態であるタイタンパー用ビーター２０について説明する。なお、図６に示すビーター２０を構成する部分において前述したビーター１０と共通する部分については、図１～図３中に示す符号と同じ符号を付して説明を省略する。

【0030】

図６に示すように、ビーター２０の基端２０ｂから尖り部１３までの概略形状は、図１に示すビーター１０と同様であるが、ビーター２０の先端２０ａには、ビーター１０の切欠き部１４に相当するものが存在せず、先端２０ａは尖った形状をなしている。

【0031】

図６に示すビーター２０の搗き固め性能について、図４，図５に示した検証方法に基づいて検証したところ、先端２０ａから１５０ｍｍ基端２０ｂ側寄りの位置まで道床に埋まり込むのに要する時間が４～５秒という結果が得られた。詳しくは、ビーター２０において、図２に示す角度Ｒに相当する角度を１５０度に設定したとき前記時間は４秒であり、前記角度を１６３度に設定したとき前記時間は５秒であった。

【0032】

前述した検証方法による検証結果を見ると、ビーター２０は切欠き部１４（図１参照）を有していないので、ビーター１０に比べ、バラストを掴む機能が若干低い面があるものの、ビーター７０に比べると、ビーター２０の方が、搗き固め性能が大幅に優れていることが分かる。

【0033】

よって、ビーター２０は、列車走行、雨水、気候などの影響によって劣化、粉泥化し、固結した道床であっても容易に搗き固めすることができ、また、鋼製まくらぎの内部へバラストを挿入する作業も比較的容易に且つ効率的に行うことができる。

【0034】

なお、図１～図６に基づいて説明したタイタンパー用ビーター１０，２０は、本発明に係るタイタンパー用ビーターを例示するものであり、本発明に係るタイタンパー用ビーターは前述したタイタンパー用ビーター１０，２０に限定されない。

【産業上の利用可能性】

【0035】

本発明に係るタイタンパー用ビーターは、鉄道の道床の整備作業や鋼製まくらぎ内のバラスト充填作業などを行う土木建設作業の分野において広く利用することができる。

【符号の説明】

【0036】

１０，２０ タイタンパー用ビーター
１０ａ，２０ａ 先端
１０ｂ，２０ｂ 基端
１１ テーパ部
１１ａ 最大幅部
１１ｂ 先端寄りの位置
１２ 同幅部
１２ａ 変曲部
１３ 尖り部
１３ａ 湾曲部
１３ｂ 側縁部
１４ 切欠き部
１５ ボルト孔
１６ ボルト
１７ ナット
Ｇ 道床
Ｌ 長手方向
Ｍ マーキング
Ｒ 角度
Ｔ タイタンパー
Ｗ 全幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】