接着絶縁レールの製造用ボルト及びそれを用いた製造方法
【課題】接着絶縁レールの品質の安定化を促進する。
【解決手段】接着絶縁レールの接着工程において、レール１２を所定の温度まで加熱することで、絶縁性の接着シート２４から接着剤２６を溶出させ、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、製造用ボルト３６のフランジ３６ｃの溝３６ｅから、貫通孔の内周部貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａとチューブ１８の外周部との間の空気を抜き、この隙間に接着剤２６を確実に充填する。溝３６ｅからフランジ３６ｃの外周面へと接着剤２６が染み出すことで、接着剤２６が確実に充填されたことを、目視で簡単に確認することが可能となる。その後、製造用ボルト３６に換えて、チューブ１８に締結ボルトを挿通して、締結ボルトにナット２２を所定のトルクで本締めする。
【解決手段】接着絶縁レールの接着工程において、レール１２を所定の温度まで加熱することで、絶縁性の接着シート２４から接着剤２６を溶出させ、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、製造用ボルト３６のフランジ３６ｃの溝３６ｅから、貫通孔の内周部貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａとチューブ１８の外周部との間の空気を抜き、この隙間に接着剤２６を確実に充填する。溝３６ｅからフランジ３６ｃの外周面へと接着剤２６が染み出すことで、接着剤２６が確実に充填されたことを、目視で簡単に確認することが可能となる。その後、製造用ボルト３６に換えて、チューブ１８に締結ボルトを挿通して、締結ボルトにナット２２を所定のトルクで本締めする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道の軌道において、信号機を制御する軌道回路や踏切警報機の制御区間を設けるために設置される、接着絶縁レールの製造技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道の軌道において、レールの継目は保守上の弱点箇所であり、また、騒音・振動の発生源となってしまうことから、溶接によって継目を無くしたロングレールの使用が一般的となっている。しかしながら、列車制御のための軌道回路を構成するために、閉鎖区間を区切る必要もあるため、当該閉鎖区間の端部を接着絶縁レールとして構成している（例えば、非特許文献１参照。）。
図６、図７に示されるように、接着絶縁レール１０は、隣接する閉鎖区間の互いに突き合わされたレール１２、１２間に絶縁材１４を挿入し、かつ、レール１２、１２の側面と継目板１６との間に絶縁性の接着シート２４を挟み込み、レール１２、１２の貫通孔１２ａと、継目板１６の貫通孔１６ａと、絶縁性の接着シート２４の貫通孔２４ａを一致させて、これらの孔にチューブ１８及び締結ボルト２０を挿通する。そして、締結ボルト２０にナット２２を締付け、レール１２、１２の側面に、絶縁性の接着シート２４を介して継目板１６を密着させ、加熱により絶縁性の接着シート２４から溶出する接着剤２６で、貫通孔１２ａ、１６ａと、チューブ１８との隙間を埋めるようにして、レール１２、１２と継目板１６とを接着してなるものである。
【０００３】
又、その製造手順は、図８に示されるように、表面処理工程Ｓ１１０と、予備加熱工程Ｓ１２０と、プライマ塗布工程Ｓ１３０と、密着工程Ｓ１４０と、接着工程Ｓ１５０と、締結工程Ｓ１６０とを含むものである。まず、表面処理工程Ｓ１１０は、レール１２、１２及び継目板１６を研磨する工程であり、レール１２、１２及び継目板１６の接着面がサンドブラスト処理、ショットブラスト処理又はショットピーニング処理されてこの接着面の錆などが除去され、必要に応じてアセトンなどの溶剤によってこの接着面の油脂分が除去される。
続く、予備加熱工程Ｓ１２０は、レール１２、１２及び継目板１６を予備加熱する工程であり、レール１２、１２及び継目板１６がレール加熱機などの電気炉内で所定の温度まで予備加熱される。
【０００４】
又、プライマ塗布工程Ｓ１３０は、レール１２、１２及び継目板１６にプライマを塗布する工程であり、レール１２、１２、継目板１６、貫通孔１２ａ、１６ａ及び絶縁材１４の接着面にエポキシ一液配合樹脂やエポキシ化フェノール樹脂系のプライマなどの表面処理材が塗布されて、接着面が指触乾燥状態にされる。
又、密着工程Ｓ１４０は、接着シートを複数重ね合わせた積層材からなる絶縁性の接着剤２４（プリプレグ）をレール１２、１２の側面と継目板１６との間に密着させる工程であり、先ず、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａにチューブ１８を挿入するとともに、チューブ１８に締結ボルト２０を挿入する。次に、レール１２、１２の突き合わせ部に絶縁材１４を挿入し、レール１２、１２の側面と継目板１６の側面との間に絶縁性の接着シート２４を挟み込む。続いて、締結ボルト２０に接続ボルト２８（図１参照）をねじ込んで、締結ボルト２０の軸長を延長し、コイルスプリング３４（図１参照）を一組のワッシャ３０、３２（図１参照）で挟み込んだ状態で、接続ボルト２８に挿通する。そして、接続ボルト２８にナット２２をねじ込んでコイルスプリング３４を圧縮し、コイルスプリング３４の弾性力によって、レール１２、１２の側面に、絶縁性の接着シート２４を介して継目板１６を密着させる。
【０００５】
更に、接着工程Ｓ１５０は、レール１２、１２と継目板１６とを絶縁性の接着シート２４によって接着するとともに、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａとチューブ１８との間の隙間に接着剤２６（図７）を充填する工程であり、レール加熱器によってレール１２、１２を所定の温度まで加熱することで、絶縁性の接着シート２４から接着剤２６を溶出させる。そして、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との間の隙間に接着剤２６が充填される。その後、所定の硬化温度に維持して均一に加熱し、所定の硬化時間で接着剤２６を硬化させる。
最後の締結工程Ｓ１６０は、締結ボルト２０とナット２２とを所定のトルクで締結する工程であり、接着剤２６の冷却後に、一度ナット２２を緩めて、密着工程Ｓ１４０にて取付けた接続ボルト２８、一組のワッシャ３０、３２、コイルスプリング３４を締結ボルト２０から外し、締結ボルト２０とナット２２とを所定のトルクで本締めする。そして、接着剤２６の露出部分とこの周辺にウレタン塗料などの仕上げ塗料が塗布されて、一連の製造工程が完了する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【非特許文献１】接着絶縁レールＪＩＳ Ｅ １１２５−１９９５ 日本規格協会
【特許文献１】特開２００６−３４８６３１号公報（〔００２３〕〜〔００２９〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の接着絶縁レールの製造手順によると、接着工程Ｓ１５０において、絶縁性の接着シート２４から接着剤２６を溶出させる際に、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との間の空気が完全に抜け、この隙間に接着剤２６が確実に充填されていることを、目視で簡単に確認することが不可能である。又、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との間の隙間に接着剤２６が充填される際に、チューブ１８と締結ボルト２０との間にも接着剤２６が流入し、締結ボルト２０も含めて接着されてしまい、締結ボルト２０の交換作業が困難となるといった問題も指摘されている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接着絶縁レールの製造時に、接着剤が必要な部分に確実に充填されていることを、目視で簡単に確認することを可能とし、品質の安定化を促進することにある。又、接着絶縁レールの製造時に、接着剤が不要な部分に充填されることを防ぎ、ボルトの交換作業を容易に行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。又、各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。よって、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００９】
（１）突き合わされたレール間に絶縁材を挿入し、かつ、前記レールの側面と継目板との間に絶縁性の接着シートを挟み込み、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔と、前記絶縁性の接着シートの貫通孔とを一致させて、これら貫通孔にチューブ及び締結ボルトを挿通し、該締結ボルトにナットを締付け、前記レールの側面に前記絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、加熱により前記絶縁性の接着シートから溶出する接着剤で、前記貫通孔と前記チューブの隙間を埋めるようにして、前記レールと継目板とを接着してなる接着絶縁レールの、製造用ボルトであって、軸部の径が前記締結ボルトと同一、かつ、頭部に前記継目板と密着するためのフランジが一体に形成され、該フランジの前記継目板との密着面に、該フランジ外周面から前記軸部の根元部又はその近傍へと延びる溝が形成されている製造用ボルト（請求項１）。
【００１０】
本項に記載の接着絶縁レールの製造用ボルトは、接着絶縁レールの製造工程中、レールの側面に絶縁性の接着シートを介して継目板を密着させる密着工程において、レールの貫通孔と、継目板の貫通孔と、絶縁性の接着シートの貫通孔とを一致させて、チューブを挿通し、これら貫通孔にチューブに製造用ボルトを挿通する。更に、製造用ボルトに接続ボルトをねじ込んで製造用ボルトの軸長を延長し、接続ボルトにコイルスプリングを挿通し、接続ボルトにナットをねじ込んでコイルスプリングを圧縮し、コイルスプリングの弾性力によって、レールの側面に絶縁性の接着シートを介して継目板を密着させる。
続く接着工程において、レール加熱器によって前記レールを所定の温度まで加熱することで、絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、製造用ボルトのフランジ外周面から軸部の根元部又はその近傍へと延びる溝から、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の空気を抜き、この隙間に、接着剤を確実に充填するものである。更に、この溝からフランジ外周面へと接着剤が染み出すことで、貫通孔の内周部とチューブの外周部との隙間に、接着剤が充填されたことを、目視で簡単に確認することが可能である。
【００１１】
（２）前記軸部の根元部には、前記継目板の貫通孔よりも小径かつ前記チューブの端面の全周に密着可能な、環状の突起部が形成されている製造用ボルト（請求項２）。
本項に記載の接着絶縁レールの製造用ボルトは、軸部の根元部に形成された環状の突起部が、チューブの端面の全周に密着することで、チューブの内部が密閉される。よって、接着工程において、チューブと製造用ボルトとの間に接着剤が流入し、製造用ボルトも含めて接着されてしまうことを防ぐものである。又、製造用ボルトは、最終的に締結ボルトに交換されるが、この際の、製造用ボルトの取外しを容易に行うことが可能となる。
【００１２】
（３）前記環状の突起部は、前記軸部の先端へ向けて直径が減少し、前記チューブの端面と接する部分の直径が前記チューブの外径よりも小径となるように構成されている製造用ボルト（請求項３）。
本項に記載の接着絶縁レールの製造用ボルトは、環状の突起部が、前記軸部の先端へ向けて直径が減少し、前記チューブの端面と接する部分の直径が前記チューブの外径よりも小径となるように構成されることで、接着工程において、チューブと製造用ボルトとの間に接着剤が流入する際に、貫通孔の内周部と、チューブの端面と、環状の突起部の外周面との間に接着剤が充填される。そして、凝固した接着剤は、チューブの抜け止めとして機能する、アンダーカット形状を呈することとなる。
【００１３】
（４）上記（１）から（３）項において、少なくともねじ部を除いた部分に、離型を促進する表面処理がされている製造用ボルト（請求項４）。
本項に記載の接着絶縁レールの製造用ボルトは、離型（ボルト表面からの接着剤の剥離）を促進する表面処理がされていることで、絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、接着剤が製造用ボルトに付着してしまったとしても、製造用ボルトが最終的に締結ボルトに交換される際の、製造用ボルトの取外しを容易に行うことが可能となる。製造用ボルトを再利用する際にも、接着剤の剥離を簡単かつ確実に行うことが可能となり、清掃作業が不要となる。又、離型を促進する表面処理を施す部位から少なくともねじ部を除くことにより、密着工程で製造用ボルトのねじ部にねじ込まれる接続ボルト（後述する）との螺合が、離型を促進する処理がなされた層によって阻害されることを防いでいる。
なお、離型を促進する処理の具体例としては、製造用ボルトの表面にフッ素樹脂をコーティングし、又は、窒化処理を施す（セラミックコーティング）こと等が挙げられる。又、密着工程で用いられる接続ボルトのねじ部を除いた部分の表面や、接続ボルトと共に用いられるコイルスプリング、ワッシャの表面にも同様の離型促進処理（各部品の表面からの接着剤の剥離を促進する処理）がされることで、製造用ボルトが、最終的に締結ボルトに交換される際の、接続ボルト、コイルスプリング及びワッシャの取外しを容易に行うことが可能となる。
【００１４】
（５）上記（１）から（３）項において、セラミック材料により構成されている製造用ボルト（請求項５）。
本項に記載の接着絶縁レールの製造用ボルトは、セラミック材料により構成されていることで、絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、接着剤が製造用ボルトに付着してしまったとしても、製造用ボルトが最終的に締結ボルトに交換される際の、製造用ボルトの取外しを容易に行うことが可能となる。
又、密着工程で用いられる接続ボルトや、接続ボルトと共に用いられるワッシャの表面についても同様にセラミック材料により構成されることで、製造用ボルトが、最終的に締結ボルトに交換される際の、接続ボルト、コイルスプリング及びワッシャの取外しを容易に行うことが可能となる。
【００１５】
（６）突き合わされたレール間に絶縁材を挿入し、かつ、前記レールの側面と継目板との間に絶縁性の接着シートを挟み込み、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔と、前記絶縁性の接着シートの貫通孔とを一致させて、これら貫通孔にチューブ及び締結ボルトを挿通し、該締結ボルトにナットを締付け、前記レールの側面に前記絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、加熱により前記絶縁性の接着シートから溶出する接着剤で、前記貫通孔と前記チューブの隙間を埋めるようにして、前記レールと継目板とを接着してなる接着絶縁レールの製造方法であって、少なくとも、前記レールと前記継目板との密着工程及び接着工程の後に、前記継目板の締結工程を含み、前記密着工程において、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔とを一致させて、チューブを挿通し、該チューブに上記（１）から（５）のいずれか１項記載の製造用ボルトを挿通し、該製造用ボルトにその軸長を延長するための接続ボルトをねじ込み、該接続ボルトにコイルスプリングを挿通し、前記接続ボルトにナットをねじ込んで前記コイルスプリングを圧縮し、該コイルスプリングの弾性力によって、前記レールの側面に絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、前記接着工程において、レール加熱器によって前記レールを所定の温度まで加熱することで、前記絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、前記貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に前記接着剤を充填し、前記接着剤を硬化させ、前記継目板の締結工程において、前記ナットを緩めて、前記製造用ボルト、前記接続ボルト及び前記コイルスプリングを外し、前記チューブに前記締結ボルトを挿通して、該締結ボルトに前記ナットを所定のトルクで本締めする製造方法（請求項６）。
【００１６】
本項に記載の接着絶縁レールの製造方法は、上記（１）項記載の製造用ボルトを用いるものである。そして、接着絶縁レールの製造工程中、接着工程において、レール加熱器によって前記レールを所定の温度まで加熱することで、絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、フランジ外周面から軸部の根元部又はその近傍へと延びる溝から、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の空気を抜き、この隙間に接着剤を確実に充填することができる。更に、この溝からフランジ外周面へと接着剤が染み出すことで、貫通孔の内周部とチューブの外周部との隙間に、接着剤が充填されたことを、目視で簡単に確認することが可能である。
【００１７】
更に、上記（２）項記載の製造用ボルトを用いることとすれば、接着工程において、フランジの、軸部の根元部に形成された環状の突起部が、チューブの端面の全周に密着することで、チューブの内部を密閉するものである。よって、チューブと製造用ボルトとの間に接着剤が流入し、製造用ボルトも含めて接着されてしまうことを防ぐことができる。製造用ボルトは、前述のごとく継目板の締結工程において締結ボルトに交換されるが、この際の、製造用ボルトの取外しを容易に行うことが可能となる。又、接着工程では締結ボルトは装着されていないので、締結ボルトに接着剤が付着することもありえず、締結ボルトの交換も容易となる。又、環状の突起部がチューブの端面の全周に密着することで、チューブの位置決めを正確に行うことが可能となる。なお、接続ボルトについてもチューブの端面と接することにより、製造用ボルトの環状の突起部の場合と同様の作用効果を得ることが可能である。
【００１８】
又、上記（３）項記載の製造用ボルトを用いることとすれば、前記環状の突起部は、前記軸部の先端へ向けて直径が減少し、前記チューブの端面と接する部分の直径が前記チューブの外径よりも小径となるように構成されている。従って、接着工程において、チューブと製造用ボルトとの間に接着剤が流入する際に、貫通孔の内周部と、チューブの端面と、環状の突起部の外周面との間に接着剤が充填される。そして、凝固した接着剤がチューブの抜け止めとして機能する、アンダーカット形状を呈することとなる。従って、継目板の締結工程において、製造用ボルトを外す際に、チューブの抜け止めを確実に行うことが可能となる。なお、接続ボルトについても、チューブの端面と接する一端部近傍の外周面がテーパー面で構成され、直径が絞り込まれることにより、製造用ボルトの環状の突起部の場合と同様の作用効果を得ることが可能である。
【００１９】
又、上記（４）、（５）項記載の製造用ボルトを用いることとすれば、接着工程において、レール加熱器によって前記レールを所定の温度まで加熱することで、前記絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、前記貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に前記接着剤を充填する際に、接着剤が製造用ボルトに付着してしまったとしても、製造用ボルトが最終的に締結ボルトに交換される際の、製造用ボルトの取外しを容易に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明はこのように構成したので、接着絶縁レールの製造時に、接着剤が必要な部分に確実に充填されていることを、目視で簡単に確認することが可能となり、品質の安定化を促進することができる。又、接着絶縁レールの製造時に、接着剤が不要な部分に充填されることを防ぎ、ボルトの交換作業を容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
本発明の実施の形態に係る接着絶縁レールの製造用ボルト３６（以下、「製造用ボルト」という。）は、図２、図３に示されるように、軸部３６ａの径が締結ボルト２０（図７）と同一、かつ、頭部３６ｂに継目板と密着するためのフランジ３６ｃが一体に形成され、フランジ３６ｃの継目板との密着面３６ｄに、フランジ３６ｃ外周面から軸部３６ａの根元部又はその近傍へと延びる溝３６ｅが形成されている。
【００２２】
更に、軸部３６ａの根元部には、継目板１６の貫通孔１６ａよりも小径かつチューブ１８の端面１８ａ（図１）の全周に密着可能な、環状の突起部３６ｆが形成されている。環状の突起部３６ｆは、軸部３６ａの先端へ向けて直径が減少するように、外周面がテーパー面で構成されている。そして、チューブ１８の端面１８ａと接する部分の直径がチューブの外径よりも小径となっている。
なお、図示の例では、フランジ３６ｃと軸方向に重なるように大径フランジ３６ｇが形成され、大径フランジ３６ｇには、継目板１６との干渉を防ぐための二面幅３６ｈが形成されている。又、軸部３６ａの長さについては、図示の例では締結ボルト２０と同じであるが、後述のように、接続ボルト２８をねじ込み、コイルスプリング３４を一組のワッシャ３０、３２で挟み込んだ状態で、接続ボルト２８に挿通し、接続ボルト２８にナット２２をねじ込んで、コイルスプリング３４を圧縮することが可能な長さであれば、必ずしも、締結ボルト２０と同じ軸長である必要は無い。
【００２３】
又、図２、図３に示されるねじ部３６ｊを除いた部分に、離型を促進する表面処理を施すこととしても良い。なお、離型を促進する処理の具体例としては、製造用ボルト３６の表面にフッ素樹脂をコーティングし、又は、窒化処理を施す（セラミックコーティング）こと等が挙げられる。この場合には、後述の密着工程（Ｓ１４０）で用いられる接続ボルト２８（図５）のねじ部２８ｃ、２８ｄを除いた部分の表面や、接続ボルト２８と共に用いられるコイルスプリング３４（図１）、ワッシャ３０（図１、図４）の表面にも、同様の離型促進処理を施すことが望ましい。なお、フッ素樹脂層の厚みは、強度と、チューブ１８に対する製造用ボルト３６の挿通、ワッシャ３０やコイルスプリング３４に対する接続ボルト２８の挿通に必要なクリアランスとを考慮して、適宜決定されるものである。
又、製造用ボルト３６を、セラミック材料により構成することとしても良く、接続ボルト２８やワッシャ３０についても、セラミック材料により構成することとしても良い。
【００２４】
さて、製造用ボルト３６を使用した接着絶縁レール１０（図６）の製造手順は、図８に示される従来の製造手順と概略的には同一であり、詳しい説明を省略するが、密着工程Ｓ１４０及び締結工程Ｓ１６０において、以下の作業内容となる。
まず、密着工程Ｓ１４０において、図１に示されるように、レール１２、１２の貫通孔１２ａと、継目板１６の貫通孔１６ａと、絶縁性の接着シート２４の貫通孔２４ａとを一致させて、これら貫通孔にチューブ１８を挿通し、チューブ１８に製造用ボルト３６を挿通する。続いて、製造用ボルト３６に接続ボルト２８をねじ込んで、製造用ボルト３６の軸長を延長する。そして、コイルスプリング３４を一組のワッシャ３０、３２で挟み込んだ状態で、接続ボルト２８に挿通し、接続ボルト２８にナット２２をねじ込んで、コイルスプリング３４を圧縮する。そして、コイルスプリング３４の弾性力によって、レール１２、１２の側面に、絶縁性の接着シート２４を介して継目板１６を密着させる。
【００２５】
なお、ここで用いられる一組のワッシャ３０、３２のうち、継目板１６と直接的に当接するワッシャ３０については、図４に示されるように、継目板１６と当接するボス３０ａが形成され、ボス３０ａには、継目板１６との干渉を防ぐための二面幅３０ｂが形成されている。又、接続ボルト２８は、軸部の径が締結ボルト２０（図７）と同一であるが、図５に示されるように、チューブ１８の端面１８ａと接する一端部２８ａ近傍の外周面がテーパー面で構成され、直径が絞り込まれることにより、チューブ１８の端面１８ａと接する部分の直径が継目板１６の貫通孔１６ａよりも小径、かつ、チューブ１８の外径よりも小径となっている。又、中間部には、着脱時に工具をかみ合わせるための二面幅２８ｂが形成されている。
【００２６】
又、継目板の締結工程Ｓ１６０において、ナット２２を緩めて、密着工程Ｓ１４０にて取付けられた製造用ボルト３６、接続ボルト２８、一組のワッシャ３０、３２及びコイルスプリング３４を外す。そして、チューブ１８に締結ボルト２０（図７）を挿通して、締結ボルト２０にナット２２を所定のトルクで本締めする。そして、接着剤２６の露出部分とこの周辺にウレタン塗料などの仕上げ塗料が塗布されて、一連の製造工程が完了する。
【００２７】
上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。まず、接着絶縁レールの製造工程中（図８）、チューブ１８に製造用ボルト３６を挿通し、製造用ボルト３６に接続ボルト２８をねじ込んで、製造用ボルト３６の軸長を延長する。そして、接続ボルト２８にコイルスプリング３４を挿通し、ナット２２をねじ込んでコイルスプリング３４を圧縮し、コイルスプリング３４の弾性力によって、レール１２、１２の側面に、絶縁性の接着シート２４を介して継目板１６を密着させるものである。
【００２８】
又、続く接着工程Ｓ１５０（図８）において、レール加熱器によってレール１２、１２を所定の温度まで加熱することで、絶縁性の接着シート２４から接着剤２６を溶出させ、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、製造用ボルト３６のフランジ３６ｃの溝３６ｅから、貫通孔の内周部貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａとチューブ１８の外周部との間の空気を抜き、この隙間に接着剤２６を確実に充填するものである。更に、この溝３６ｅからフランジ３６ｃの外周面へと接着剤２６が染み出すことで、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との隙間に、接着剤２６が充填されたことを、目視で簡単に確認することが可能となる。
なお、接続ボルト２８の一端部２８ａの径が絞り込まれ、継目板１６の貫通孔１６ａよりも小径となっていることから、継目板の締結工程Ｓ１６０にて、接続ボルト２８が取り外されて、継目板１６の貫通孔１６ａが露出することにより、貫通孔１６ａの周囲への接着剤２６の染み出しを目視により確認し、接着剤２６が十分に充填されたことを把握することができる。
【００２９】
又、製造用ボルト３６の軸部３６ａの根元部に形成された環状の突起部３６ｆが、チューブ１８の端面１８ａの全周に密着することで、チューブ１８の内部が密閉される。よって、接着工程Ｓ１５０において、チューブ１８と製造用ボルト３６との間に接着剤が流入し、製造用ボルト３６も含めて接着されてしまうことを防ぐことができる。
よって、製造用ボルト３６は、継目板の締結工程Ｓ１６０（図８）において、締結ボルトに交換されるが、この際の、製造用ボルト３６の取外しを容易に行うことが可能となる。又、接着工程Ｓ１５０（図８）では、締結ボルト２０は装着されていないので、締結ボルト２０に接着剤２６が付着することもありえず、締結ボルト２０の交換も容易となる。
又、環状の突起部３６ｆがチューブ１８の端面１８ａの全周に密着することで、チューブ１８の位置決めを正確に行うことが可能となる。なお、接続ボルトについてもチューブの端面と接することにより、製造用ボルト３６の環状の突起部３６ｆの場合と同様の作用効果を得ることが可能である。特に、チューブ１８が両端部から、環状の突起部３６ｆ及び端面１８ａにより挟み込まれることで、チューブ１８の位置決め効果を、より確実に得ることが可能となる。
【００３０】
又、製造用ボルト３６に、離型を促進する表面処理がされている場合には、接着工程Ｓ１５０において、接着剤２６が製造用ボルト３６に付着してしまったとしても、製造用ボルト３６が最終的に締結ボルト２０に交換される締結工程Ｓ１６０の際の、製造用ボルト３６の取外しを容易に行うことが可能となる。製造用ボルト３６を再利用する際にも、接着剤２６の剥離を簡単かつ確実に行うことが可能となり、清掃作業が不要となる。又、離型を促進する表面処理を施す部位から少なくともねじ部３６ｊを除くことにより、密着工程Ｓ１４０で製造用ボルト３６のねじ部３６ｊにねじ込まれる接続ボルト２８との螺合が阻害されることを防いでいる。又、接続ボルト２８のねじ部２８ｃ、２８ｄを除いた部分の表面や、接続ボルト２８と共に用いられるコイルスプリング３４、ワッシャ３０の表面にも同様の離型促進処理がされることで、製造用ボルト３６が、最終的に締結ボルト２０に交換される際の、接続ボルト２８、コイルスプリング３４及びワッシャ３０の取外しを容易に行うことが可能となる。
なお、接着工程Ｓ１５０では、接着剤２６の品質確保のために、一時的に雰囲気温度を２３０℃程度まで上昇させるが、フッ素樹脂の耐熱温度は２６０℃程度であることから、フッ素樹脂層を形成した場合に、この層が接着工程Ｓ１５０において熱劣化することはない。
【００３１】
又、製造用ボルト３６が、セラミック材料により構成されていることで、同様の作用効果を得ることが可能である。この場合、接続ボルト２８及びワッシャ３０についても、セラミック材料により構成されることで、製造用ボルト３６が、最終的に締結ボルト２０に交換される際の、接続ボルト２８、及びワッシャ３０の取外しを容易に行うことが可能となる。
【００３２】
更に、製造用ボルト３６の環状の突起部３６ｆが、軸部３６ａの先端へ向けて直径が減少するように、外周面がテーパー面で構成されることで、チューブ１８の端面１８ａと接する部分の直径がチューブ１８の外径よりも小径となる。従って、接着工程Ｓ１５０（図８）において、チューブ１８と製造用ボルト３６との間に接着剤２６が流入する際に、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部と、チューブ１８の端面１８ａと、環状の突起部３６ｆの外周面との間に接着剤２６が充填されて凝固し、凝固した接着剤２６がチューブ１８の抜け止めとして機能する、アンダーカット形状を呈することとなる。その結果、継目板の締結工程Ｓ１６０（図８）において、製造用ボルト３６を外す際に、チューブ１８の抜け止めを確実に行うことが可能となる。なお、同様の作用効果を得るために、環状の突起部３６ｆの外周面を、軸部３６ａの先端へ向けて直径が減少する曲面で構成することとしても良い。
又、接続ボルト２８についても、チューブ１８の端面１８ａと接する一端部２８ａ近傍の外周面がテーパー面で構成され、直径が絞り込まれることにより、製造用ボルト３６の環状の突起部３６ｆと同様の作用効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る、接着絶縁レールの製造用ボルトを用いた製造方法における、接着工程の状態を示す、レールの要部断面図である。
【図２】図１に示される接着絶縁レールの製造用ボルトの斜視図である。
【図３】図１に示される接着絶縁レールの製造用ボルトの単体図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図４】図１に示される接着絶縁レールの製造用ボルトと共に用いられるワッシャの単体図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図５】図１に示される接着絶縁レールの製造用ボルトと共に用いられる接続ボルトの単体図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図６】接着絶縁レールの要部正面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】接触絶縁レールの製造手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１０：接着絶縁レール、１２：レール、 １２ａ、１６ａ、２４ａ：貫通孔、１４：絶縁材、１６：継目板、１８：チューブ、２０：締結ボルト、２２：ナット、２４：絶縁性の接着シート、２６：接着剤、２８：接続ボルト、 ２８ｃ、２８ｄ：ねじ部、３４：コイルスプリング、３６：接着絶縁レールの製造用ボルト、３６ａ：軸部、３６ｂ：頭部、３６ｃ：フランジ、３６ｄ：フランジの継目板との密着面、３６ｅ：溝、３６ｆ：環状の突起部、３６ｊ：ねじ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道の軌道において、信号機を制御する軌道回路や踏切警報機の制御区間を設けるために設置される、接着絶縁レールの製造技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道の軌道において、レールの継目は保守上の弱点箇所であり、また、騒音・振動の発生源となってしまうことから、溶接によって継目を無くしたロングレールの使用が一般的となっている。しかしながら、列車制御のための軌道回路を構成するために、閉鎖区間を区切る必要もあるため、当該閉鎖区間の端部を接着絶縁レールとして構成している（例えば、非特許文献１参照。）。
図６、図７に示されるように、接着絶縁レール１０は、隣接する閉鎖区間の互いに突き合わされたレール１２、１２間に絶縁材１４を挿入し、かつ、レール１２、１２の側面と継目板１６との間に絶縁性の接着シート２４を挟み込み、レール１２、１２の貫通孔１２ａと、継目板１６の貫通孔１６ａと、絶縁性の接着シート２４の貫通孔２４ａを一致させて、これらの孔にチューブ１８及び締結ボルト２０を挿通する。そして、締結ボルト２０にナット２２を締付け、レール１２、１２の側面に、絶縁性の接着シート２４を介して継目板１６を密着させ、加熱により絶縁性の接着シート２４から溶出する接着剤２６で、貫通孔１２ａ、１６ａと、チューブ１８との隙間を埋めるようにして、レール１２、１２と継目板１６とを接着してなるものである。
【０００３】
又、その製造手順は、図８に示されるように、表面処理工程Ｓ１１０と、予備加熱工程Ｓ１２０と、プライマ塗布工程Ｓ１３０と、密着工程Ｓ１４０と、接着工程Ｓ１５０と、締結工程Ｓ１６０とを含むものである。まず、表面処理工程Ｓ１１０は、レール１２、１２及び継目板１６を研磨する工程であり、レール１２、１２及び継目板１６の接着面がサンドブラスト処理、ショットブラスト処理又はショットピーニング処理されてこの接着面の錆などが除去され、必要に応じてアセトンなどの溶剤によってこの接着面の油脂分が除去される。
続く、予備加熱工程Ｓ１２０は、レール１２、１２及び継目板１６を予備加熱する工程であり、レール１２、１２及び継目板１６がレール加熱機などの電気炉内で所定の温度まで予備加熱される。
【０００４】
又、プライマ塗布工程Ｓ１３０は、レール１２、１２及び継目板１６にプライマを塗布する工程であり、レール１２、１２、継目板１６、貫通孔１２ａ、１６ａ及び絶縁材１４の接着面にエポキシ一液配合樹脂やエポキシ化フェノール樹脂系のプライマなどの表面処理材が塗布されて、接着面が指触乾燥状態にされる。
又、密着工程Ｓ１４０は、接着シートを複数重ね合わせた積層材からなる絶縁性の接着剤２４（プリプレグ）をレール１２、１２の側面と継目板１６との間に密着させる工程であり、先ず、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａにチューブ１８を挿入するとともに、チューブ１８に締結ボルト２０を挿入する。次に、レール１２、１２の突き合わせ部に絶縁材１４を挿入し、レール１２、１２の側面と継目板１６の側面との間に絶縁性の接着シート２４を挟み込む。続いて、締結ボルト２０に接続ボルト２８（図１参照）をねじ込んで、締結ボルト２０の軸長を延長し、コイルスプリング３４（図１参照）を一組のワッシャ３０、３２（図１参照）で挟み込んだ状態で、接続ボルト２８に挿通する。そして、接続ボルト２８にナット２２をねじ込んでコイルスプリング３４を圧縮し、コイルスプリング３４の弾性力によって、レール１２、１２の側面に、絶縁性の接着シート２４を介して継目板１６を密着させる。
【０００５】
更に、接着工程Ｓ１５０は、レール１２、１２と継目板１６とを絶縁性の接着シート２４によって接着するとともに、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａとチューブ１８との間の隙間に接着剤２６（図７）を充填する工程であり、レール加熱器によってレール１２、１２を所定の温度まで加熱することで、絶縁性の接着シート２４から接着剤２６を溶出させる。そして、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との間の隙間に接着剤２６が充填される。その後、所定の硬化温度に維持して均一に加熱し、所定の硬化時間で接着剤２６を硬化させる。
最後の締結工程Ｓ１６０は、締結ボルト２０とナット２２とを所定のトルクで締結する工程であり、接着剤２６の冷却後に、一度ナット２２を緩めて、密着工程Ｓ１４０にて取付けた接続ボルト２８、一組のワッシャ３０、３２、コイルスプリング３４を締結ボルト２０から外し、締結ボルト２０とナット２２とを所定のトルクで本締めする。そして、接着剤２６の露出部分とこの周辺にウレタン塗料などの仕上げ塗料が塗布されて、一連の製造工程が完了する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【非特許文献１】接着絶縁レールＪＩＳ Ｅ １１２５−１９９５ 日本規格協会
【特許文献１】特開２００６−３４８６３１号公報（〔００２３〕〜〔００２９〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の接着絶縁レールの製造手順によると、接着工程Ｓ１５０において、絶縁性の接着シート２４から接着剤２６を溶出させる際に、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との間の空気が完全に抜け、この隙間に接着剤２６が確実に充填されていることを、目視で簡単に確認することが不可能である。又、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との間の隙間に接着剤２６が充填される際に、チューブ１８と締結ボルト２０との間にも接着剤２６が流入し、締結ボルト２０も含めて接着されてしまい、締結ボルト２０の交換作業が困難となるといった問題も指摘されている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接着絶縁レールの製造時に、接着剤が必要な部分に確実に充填されていることを、目視で簡単に確認することを可能とし、品質の安定化を促進することにある。又、接着絶縁レールの製造時に、接着剤が不要な部分に充填されることを防ぎ、ボルトの交換作業を容易に行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。又、各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。よって、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００９】
（１）突き合わされたレール間に絶縁材を挿入し、かつ、前記レールの側面と継目板との間に絶縁性の接着シートを挟み込み、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔と、前記絶縁性の接着シートの貫通孔とを一致させて、これら貫通孔にチューブ及び締結ボルトを挿通し、該締結ボルトにナットを締付け、前記レールの側面に前記絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、加熱により前記絶縁性の接着シートから溶出する接着剤で、前記貫通孔と前記チューブの隙間を埋めるようにして、前記レールと継目板とを接着してなる接着絶縁レールの、製造用ボルトであって、軸部の径が前記締結ボルトと同一、かつ、頭部に前記継目板と密着するためのフランジが一体に形成され、該フランジの前記継目板との密着面に、該フランジ外周面から前記軸部の根元部又はその近傍へと延びる溝が形成されている製造用ボルト（請求項１）。
【００１０】
本項に記載の接着絶縁レールの製造用ボルトは、接着絶縁レールの製造工程中、レールの側面に絶縁性の接着シートを介して継目板を密着させる密着工程において、レールの貫通孔と、継目板の貫通孔と、絶縁性の接着シートの貫通孔とを一致させて、チューブを挿通し、これら貫通孔にチューブに製造用ボルトを挿通する。更に、製造用ボルトに接続ボルトをねじ込んで製造用ボルトの軸長を延長し、接続ボルトにコイルスプリングを挿通し、接続ボルトにナットをねじ込んでコイルスプリングを圧縮し、コイルスプリングの弾性力によって、レールの側面に絶縁性の接着シートを介して継目板を密着させる。
続く接着工程において、レール加熱器によって前記レールを所定の温度まで加熱することで、絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、製造用ボルトのフランジ外周面から軸部の根元部又はその近傍へと延びる溝から、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の空気を抜き、この隙間に、接着剤を確実に充填するものである。更に、この溝からフランジ外周面へと接着剤が染み出すことで、貫通孔の内周部とチューブの外周部との隙間に、接着剤が充填されたことを、目視で簡単に確認することが可能である。
【００１１】
（２）前記軸部の根元部には、前記継目板の貫通孔よりも小径かつ前記チューブの端面の全周に密着可能な、環状の突起部が形成されている製造用ボルト（請求項２）。
本項に記載の接着絶縁レールの製造用ボルトは、軸部の根元部に形成された環状の突起部が、チューブの端面の全周に密着することで、チューブの内部が密閉される。よって、接着工程において、チューブと製造用ボルトとの間に接着剤が流入し、製造用ボルトも含めて接着されてしまうことを防ぐものである。又、製造用ボルトは、最終的に締結ボルトに交換されるが、この際の、製造用ボルトの取外しを容易に行うことが可能となる。
【００１２】
（３）前記環状の突起部は、前記軸部の先端へ向けて直径が減少し、前記チューブの端面と接する部分の直径が前記チューブの外径よりも小径となるように構成されている製造用ボルト（請求項３）。
本項に記載の接着絶縁レールの製造用ボルトは、環状の突起部が、前記軸部の先端へ向けて直径が減少し、前記チューブの端面と接する部分の直径が前記チューブの外径よりも小径となるように構成されることで、接着工程において、チューブと製造用ボルトとの間に接着剤が流入する際に、貫通孔の内周部と、チューブの端面と、環状の突起部の外周面との間に接着剤が充填される。そして、凝固した接着剤は、チューブの抜け止めとして機能する、アンダーカット形状を呈することとなる。
【００１３】
（４）上記（１）から（３）項において、少なくともねじ部を除いた部分に、離型を促進する表面処理がされている製造用ボルト（請求項４）。
本項に記載の接着絶縁レールの製造用ボルトは、離型（ボルト表面からの接着剤の剥離）を促進する表面処理がされていることで、絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、接着剤が製造用ボルトに付着してしまったとしても、製造用ボルトが最終的に締結ボルトに交換される際の、製造用ボルトの取外しを容易に行うことが可能となる。製造用ボルトを再利用する際にも、接着剤の剥離を簡単かつ確実に行うことが可能となり、清掃作業が不要となる。又、離型を促進する表面処理を施す部位から少なくともねじ部を除くことにより、密着工程で製造用ボルトのねじ部にねじ込まれる接続ボルト（後述する）との螺合が、離型を促進する処理がなされた層によって阻害されることを防いでいる。
なお、離型を促進する処理の具体例としては、製造用ボルトの表面にフッ素樹脂をコーティングし、又は、窒化処理を施す（セラミックコーティング）こと等が挙げられる。又、密着工程で用いられる接続ボルトのねじ部を除いた部分の表面や、接続ボルトと共に用いられるコイルスプリング、ワッシャの表面にも同様の離型促進処理（各部品の表面からの接着剤の剥離を促進する処理）がされることで、製造用ボルトが、最終的に締結ボルトに交換される際の、接続ボルト、コイルスプリング及びワッシャの取外しを容易に行うことが可能となる。
【００１４】
（５）上記（１）から（３）項において、セラミック材料により構成されている製造用ボルト（請求項５）。
本項に記載の接着絶縁レールの製造用ボルトは、セラミック材料により構成されていることで、絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、接着剤が製造用ボルトに付着してしまったとしても、製造用ボルトが最終的に締結ボルトに交換される際の、製造用ボルトの取外しを容易に行うことが可能となる。
又、密着工程で用いられる接続ボルトや、接続ボルトと共に用いられるワッシャの表面についても同様にセラミック材料により構成されることで、製造用ボルトが、最終的に締結ボルトに交換される際の、接続ボルト、コイルスプリング及びワッシャの取外しを容易に行うことが可能となる。
【００１５】
（６）突き合わされたレール間に絶縁材を挿入し、かつ、前記レールの側面と継目板との間に絶縁性の接着シートを挟み込み、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔と、前記絶縁性の接着シートの貫通孔とを一致させて、これら貫通孔にチューブ及び締結ボルトを挿通し、該締結ボルトにナットを締付け、前記レールの側面に前記絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、加熱により前記絶縁性の接着シートから溶出する接着剤で、前記貫通孔と前記チューブの隙間を埋めるようにして、前記レールと継目板とを接着してなる接着絶縁レールの製造方法であって、少なくとも、前記レールと前記継目板との密着工程及び接着工程の後に、前記継目板の締結工程を含み、前記密着工程において、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔とを一致させて、チューブを挿通し、該チューブに上記（１）から（５）のいずれか１項記載の製造用ボルトを挿通し、該製造用ボルトにその軸長を延長するための接続ボルトをねじ込み、該接続ボルトにコイルスプリングを挿通し、前記接続ボルトにナットをねじ込んで前記コイルスプリングを圧縮し、該コイルスプリングの弾性力によって、前記レールの側面に絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、前記接着工程において、レール加熱器によって前記レールを所定の温度まで加熱することで、前記絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、前記貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に前記接着剤を充填し、前記接着剤を硬化させ、前記継目板の締結工程において、前記ナットを緩めて、前記製造用ボルト、前記接続ボルト及び前記コイルスプリングを外し、前記チューブに前記締結ボルトを挿通して、該締結ボルトに前記ナットを所定のトルクで本締めする製造方法（請求項６）。
【００１６】
本項に記載の接着絶縁レールの製造方法は、上記（１）項記載の製造用ボルトを用いるものである。そして、接着絶縁レールの製造工程中、接着工程において、レール加熱器によって前記レールを所定の温度まで加熱することで、絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、フランジ外周面から軸部の根元部又はその近傍へと延びる溝から、貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の空気を抜き、この隙間に接着剤を確実に充填することができる。更に、この溝からフランジ外周面へと接着剤が染み出すことで、貫通孔の内周部とチューブの外周部との隙間に、接着剤が充填されたことを、目視で簡単に確認することが可能である。
【００１７】
更に、上記（２）項記載の製造用ボルトを用いることとすれば、接着工程において、フランジの、軸部の根元部に形成された環状の突起部が、チューブの端面の全周に密着することで、チューブの内部を密閉するものである。よって、チューブと製造用ボルトとの間に接着剤が流入し、製造用ボルトも含めて接着されてしまうことを防ぐことができる。製造用ボルトは、前述のごとく継目板の締結工程において締結ボルトに交換されるが、この際の、製造用ボルトの取外しを容易に行うことが可能となる。又、接着工程では締結ボルトは装着されていないので、締結ボルトに接着剤が付着することもありえず、締結ボルトの交換も容易となる。又、環状の突起部がチューブの端面の全周に密着することで、チューブの位置決めを正確に行うことが可能となる。なお、接続ボルトについてもチューブの端面と接することにより、製造用ボルトの環状の突起部の場合と同様の作用効果を得ることが可能である。
【００１８】
又、上記（３）項記載の製造用ボルトを用いることとすれば、前記環状の突起部は、前記軸部の先端へ向けて直径が減少し、前記チューブの端面と接する部分の直径が前記チューブの外径よりも小径となるように構成されている。従って、接着工程において、チューブと製造用ボルトとの間に接着剤が流入する際に、貫通孔の内周部と、チューブの端面と、環状の突起部の外周面との間に接着剤が充填される。そして、凝固した接着剤がチューブの抜け止めとして機能する、アンダーカット形状を呈することとなる。従って、継目板の締結工程において、製造用ボルトを外す際に、チューブの抜け止めを確実に行うことが可能となる。なお、接続ボルトについても、チューブの端面と接する一端部近傍の外周面がテーパー面で構成され、直径が絞り込まれることにより、製造用ボルトの環状の突起部の場合と同様の作用効果を得ることが可能である。
【００１９】
又、上記（４）、（５）項記載の製造用ボルトを用いることとすれば、接着工程において、レール加熱器によって前記レールを所定の温度まで加熱することで、前記絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、前記貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に前記接着剤を充填する際に、接着剤が製造用ボルトに付着してしまったとしても、製造用ボルトが最終的に締結ボルトに交換される際の、製造用ボルトの取外しを容易に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明はこのように構成したので、接着絶縁レールの製造時に、接着剤が必要な部分に確実に充填されていることを、目視で簡単に確認することが可能となり、品質の安定化を促進することができる。又、接着絶縁レールの製造時に、接着剤が不要な部分に充填されることを防ぎ、ボルトの交換作業を容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
本発明の実施の形態に係る接着絶縁レールの製造用ボルト３６（以下、「製造用ボルト」という。）は、図２、図３に示されるように、軸部３６ａの径が締結ボルト２０（図７）と同一、かつ、頭部３６ｂに継目板と密着するためのフランジ３６ｃが一体に形成され、フランジ３６ｃの継目板との密着面３６ｄに、フランジ３６ｃ外周面から軸部３６ａの根元部又はその近傍へと延びる溝３６ｅが形成されている。
【００２２】
更に、軸部３６ａの根元部には、継目板１６の貫通孔１６ａよりも小径かつチューブ１８の端面１８ａ（図１）の全周に密着可能な、環状の突起部３６ｆが形成されている。環状の突起部３６ｆは、軸部３６ａの先端へ向けて直径が減少するように、外周面がテーパー面で構成されている。そして、チューブ１８の端面１８ａと接する部分の直径がチューブの外径よりも小径となっている。
なお、図示の例では、フランジ３６ｃと軸方向に重なるように大径フランジ３６ｇが形成され、大径フランジ３６ｇには、継目板１６との干渉を防ぐための二面幅３６ｈが形成されている。又、軸部３６ａの長さについては、図示の例では締結ボルト２０と同じであるが、後述のように、接続ボルト２８をねじ込み、コイルスプリング３４を一組のワッシャ３０、３２で挟み込んだ状態で、接続ボルト２８に挿通し、接続ボルト２８にナット２２をねじ込んで、コイルスプリング３４を圧縮することが可能な長さであれば、必ずしも、締結ボルト２０と同じ軸長である必要は無い。
【００２３】
又、図２、図３に示されるねじ部３６ｊを除いた部分に、離型を促進する表面処理を施すこととしても良い。なお、離型を促進する処理の具体例としては、製造用ボルト３６の表面にフッ素樹脂をコーティングし、又は、窒化処理を施す（セラミックコーティング）こと等が挙げられる。この場合には、後述の密着工程（Ｓ１４０）で用いられる接続ボルト２８（図５）のねじ部２８ｃ、２８ｄを除いた部分の表面や、接続ボルト２８と共に用いられるコイルスプリング３４（図１）、ワッシャ３０（図１、図４）の表面にも、同様の離型促進処理を施すことが望ましい。なお、フッ素樹脂層の厚みは、強度と、チューブ１８に対する製造用ボルト３６の挿通、ワッシャ３０やコイルスプリング３４に対する接続ボルト２８の挿通に必要なクリアランスとを考慮して、適宜決定されるものである。
又、製造用ボルト３６を、セラミック材料により構成することとしても良く、接続ボルト２８やワッシャ３０についても、セラミック材料により構成することとしても良い。
【００２４】
さて、製造用ボルト３６を使用した接着絶縁レール１０（図６）の製造手順は、図８に示される従来の製造手順と概略的には同一であり、詳しい説明を省略するが、密着工程Ｓ１４０及び締結工程Ｓ１６０において、以下の作業内容となる。
まず、密着工程Ｓ１４０において、図１に示されるように、レール１２、１２の貫通孔１２ａと、継目板１６の貫通孔１６ａと、絶縁性の接着シート２４の貫通孔２４ａとを一致させて、これら貫通孔にチューブ１８を挿通し、チューブ１８に製造用ボルト３６を挿通する。続いて、製造用ボルト３６に接続ボルト２８をねじ込んで、製造用ボルト３６の軸長を延長する。そして、コイルスプリング３４を一組のワッシャ３０、３２で挟み込んだ状態で、接続ボルト２８に挿通し、接続ボルト２８にナット２２をねじ込んで、コイルスプリング３４を圧縮する。そして、コイルスプリング３４の弾性力によって、レール１２、１２の側面に、絶縁性の接着シート２４を介して継目板１６を密着させる。
【００２５】
なお、ここで用いられる一組のワッシャ３０、３２のうち、継目板１６と直接的に当接するワッシャ３０については、図４に示されるように、継目板１６と当接するボス３０ａが形成され、ボス３０ａには、継目板１６との干渉を防ぐための二面幅３０ｂが形成されている。又、接続ボルト２８は、軸部の径が締結ボルト２０（図７）と同一であるが、図５に示されるように、チューブ１８の端面１８ａと接する一端部２８ａ近傍の外周面がテーパー面で構成され、直径が絞り込まれることにより、チューブ１８の端面１８ａと接する部分の直径が継目板１６の貫通孔１６ａよりも小径、かつ、チューブ１８の外径よりも小径となっている。又、中間部には、着脱時に工具をかみ合わせるための二面幅２８ｂが形成されている。
【００２６】
又、継目板の締結工程Ｓ１６０において、ナット２２を緩めて、密着工程Ｓ１４０にて取付けられた製造用ボルト３６、接続ボルト２８、一組のワッシャ３０、３２及びコイルスプリング３４を外す。そして、チューブ１８に締結ボルト２０（図７）を挿通して、締結ボルト２０にナット２２を所定のトルクで本締めする。そして、接着剤２６の露出部分とこの周辺にウレタン塗料などの仕上げ塗料が塗布されて、一連の製造工程が完了する。
【００２７】
上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。まず、接着絶縁レールの製造工程中（図８）、チューブ１８に製造用ボルト３６を挿通し、製造用ボルト３６に接続ボルト２８をねじ込んで、製造用ボルト３６の軸長を延長する。そして、接続ボルト２８にコイルスプリング３４を挿通し、ナット２２をねじ込んでコイルスプリング３４を圧縮し、コイルスプリング３４の弾性力によって、レール１２、１２の側面に、絶縁性の接着シート２４を介して継目板１６を密着させるものである。
【００２８】
又、続く接着工程Ｓ１５０（図８）において、レール加熱器によってレール１２、１２を所定の温度まで加熱することで、絶縁性の接着シート２４から接着剤２６を溶出させ、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との間の隙間に接着剤を充填する際に、製造用ボルト３６のフランジ３６ｃの溝３６ｅから、貫通孔の内周部貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａとチューブ１８の外周部との間の空気を抜き、この隙間に接着剤２６を確実に充填するものである。更に、この溝３６ｅからフランジ３６ｃの外周面へと接着剤２６が染み出すことで、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部とチューブ１８の外周部との隙間に、接着剤２６が充填されたことを、目視で簡単に確認することが可能となる。
なお、接続ボルト２８の一端部２８ａの径が絞り込まれ、継目板１６の貫通孔１６ａよりも小径となっていることから、継目板の締結工程Ｓ１６０にて、接続ボルト２８が取り外されて、継目板１６の貫通孔１６ａが露出することにより、貫通孔１６ａの周囲への接着剤２６の染み出しを目視により確認し、接着剤２６が十分に充填されたことを把握することができる。
【００２９】
又、製造用ボルト３６の軸部３６ａの根元部に形成された環状の突起部３６ｆが、チューブ１８の端面１８ａの全周に密着することで、チューブ１８の内部が密閉される。よって、接着工程Ｓ１５０において、チューブ１８と製造用ボルト３６との間に接着剤が流入し、製造用ボルト３６も含めて接着されてしまうことを防ぐことができる。
よって、製造用ボルト３６は、継目板の締結工程Ｓ１６０（図８）において、締結ボルトに交換されるが、この際の、製造用ボルト３６の取外しを容易に行うことが可能となる。又、接着工程Ｓ１５０（図８）では、締結ボルト２０は装着されていないので、締結ボルト２０に接着剤２６が付着することもありえず、締結ボルト２０の交換も容易となる。
又、環状の突起部３６ｆがチューブ１８の端面１８ａの全周に密着することで、チューブ１８の位置決めを正確に行うことが可能となる。なお、接続ボルトについてもチューブの端面と接することにより、製造用ボルト３６の環状の突起部３６ｆの場合と同様の作用効果を得ることが可能である。特に、チューブ１８が両端部から、環状の突起部３６ｆ及び端面１８ａにより挟み込まれることで、チューブ１８の位置決め効果を、より確実に得ることが可能となる。
【００３０】
又、製造用ボルト３６に、離型を促進する表面処理がされている場合には、接着工程Ｓ１５０において、接着剤２６が製造用ボルト３６に付着してしまったとしても、製造用ボルト３６が最終的に締結ボルト２０に交換される締結工程Ｓ１６０の際の、製造用ボルト３６の取外しを容易に行うことが可能となる。製造用ボルト３６を再利用する際にも、接着剤２６の剥離を簡単かつ確実に行うことが可能となり、清掃作業が不要となる。又、離型を促進する表面処理を施す部位から少なくともねじ部３６ｊを除くことにより、密着工程Ｓ１４０で製造用ボルト３６のねじ部３６ｊにねじ込まれる接続ボルト２８との螺合が阻害されることを防いでいる。又、接続ボルト２８のねじ部２８ｃ、２８ｄを除いた部分の表面や、接続ボルト２８と共に用いられるコイルスプリング３４、ワッシャ３０の表面にも同様の離型促進処理がされることで、製造用ボルト３６が、最終的に締結ボルト２０に交換される際の、接続ボルト２８、コイルスプリング３４及びワッシャ３０の取外しを容易に行うことが可能となる。
なお、接着工程Ｓ１５０では、接着剤２６の品質確保のために、一時的に雰囲気温度を２３０℃程度まで上昇させるが、フッ素樹脂の耐熱温度は２６０℃程度であることから、フッ素樹脂層を形成した場合に、この層が接着工程Ｓ１５０において熱劣化することはない。
【００３１】
又、製造用ボルト３６が、セラミック材料により構成されていることで、同様の作用効果を得ることが可能である。この場合、接続ボルト２８及びワッシャ３０についても、セラミック材料により構成されることで、製造用ボルト３６が、最終的に締結ボルト２０に交換される際の、接続ボルト２８、及びワッシャ３０の取外しを容易に行うことが可能となる。
【００３２】
更に、製造用ボルト３６の環状の突起部３６ｆが、軸部３６ａの先端へ向けて直径が減少するように、外周面がテーパー面で構成されることで、チューブ１８の端面１８ａと接する部分の直径がチューブ１８の外径よりも小径となる。従って、接着工程Ｓ１５０（図８）において、チューブ１８と製造用ボルト３６との間に接着剤２６が流入する際に、貫通孔１２ａ、１６ａ、２４ａの内周部と、チューブ１８の端面１８ａと、環状の突起部３６ｆの外周面との間に接着剤２６が充填されて凝固し、凝固した接着剤２６がチューブ１８の抜け止めとして機能する、アンダーカット形状を呈することとなる。その結果、継目板の締結工程Ｓ１６０（図８）において、製造用ボルト３６を外す際に、チューブ１８の抜け止めを確実に行うことが可能となる。なお、同様の作用効果を得るために、環状の突起部３６ｆの外周面を、軸部３６ａの先端へ向けて直径が減少する曲面で構成することとしても良い。
又、接続ボルト２８についても、チューブ１８の端面１８ａと接する一端部２８ａ近傍の外周面がテーパー面で構成され、直径が絞り込まれることにより、製造用ボルト３６の環状の突起部３６ｆと同様の作用効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る、接着絶縁レールの製造用ボルトを用いた製造方法における、接着工程の状態を示す、レールの要部断面図である。
【図２】図１に示される接着絶縁レールの製造用ボルトの斜視図である。
【図３】図１に示される接着絶縁レールの製造用ボルトの単体図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図４】図１に示される接着絶縁レールの製造用ボルトと共に用いられるワッシャの単体図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図５】図１に示される接着絶縁レールの製造用ボルトと共に用いられる接続ボルトの単体図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図６】接着絶縁レールの要部正面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】接触絶縁レールの製造手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１０：接着絶縁レール、１２：レール、 １２ａ、１６ａ、２４ａ：貫通孔、１４：絶縁材、１６：継目板、１８：チューブ、２０：締結ボルト、２２：ナット、２４：絶縁性の接着シート、２６：接着剤、２８：接続ボルト、 ２８ｃ、２８ｄ：ねじ部、３４：コイルスプリング、３６：接着絶縁レールの製造用ボルト、３６ａ：軸部、３６ｂ：頭部、３６ｃ：フランジ、３６ｄ：フランジの継目板との密着面、３６ｅ：溝、３６ｆ：環状の突起部、３６ｊ：ねじ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
突き合わされたレール間に絶縁材を挿入し、かつ、前記レールの側面と継目板との間に絶縁性の接着シートを挟み込み、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔と、前記絶縁性の接着シートの貫通孔とを一致させて、これら貫通孔にチューブ及び締結ボルトを挿通し、該締結ボルトにナットを締付け、前記レールの側面に前記絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、加熱により前記絶縁性の接着シートから溶出する接着剤で、前記貫通孔と前記チューブの隙間を埋めるようにして、前記レールと継目板とを接着してなる接着絶縁レールの、製造用ボルトであって、
軸部の径が前記締結ボルトと同一、かつ、頭部に前記継目板と密着するためのフランジが一体に形成され、該フランジの前記継目板との密着面に、該フランジ外周面から前記軸部の根元部又はその近傍へと延びる溝が形成されていることを特徴とする製造用ボルト。
【請求項２】
前記軸部の根元部には、前記継目板の貫通孔よりも小径かつ前記チューブの端面の全周に密着可能な、環状の突起部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の製造用ボルト。
【請求項３】
前記環状の突起部は、前記軸部の先端へ向けて直径が減少し、前記チューブの端面と接する部分の直径が前記チューブの外径よりも小径となるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の製造用ボルト。
【請求項４】
少なくともねじ部を除いた部分に、離型を促進する表面処理がされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の製造用ボルト。
【請求項５】
セラミック材料により構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の製造用ボルト。
【請求項６】
突き合わされたレール間に絶縁材を挿入し、かつ、前記レールの側面と継目板との間に絶縁性の接着シートを挟み込み、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔と、前記絶縁性の接着シートの貫通孔とを一致させて、これら貫通孔にチューブ及び締結ボルトを挿通し、該締結ボルトにナットを締付け、前記レールの側面に前記絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、加熱により前記絶縁性の接着シートから溶出する接着剤で、前記貫通孔と前記チューブの隙間を埋めるようにして、前記レールと継目板とを接着してなる接着絶縁レールの製造方法であって、
少なくとも、前記レールと前記継目板との密着工程及び接着工程の後に、前記継目板の締結工程を含み、
前記密着工程において、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔とを一致させて、チューブを挿通し、該チューブに請求項１から５のいずれか１項記載の製造用ボルトを挿通し、該製造用ボルトにその軸長を延長するための接続ボルトをねじ込み、該接続ボルトにコイルスプリングを挿通し、前記接続ボルトにナットをねじ込んで前記コイルスプリングを圧縮し、該コイルスプリングの弾性力によって、前記レールの側面に絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、
前記接着工程において、レール加熱器によって前記レールを所定の温度まで加熱することで、前記絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、前記貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に前記接着剤を充填し、前記接着剤を硬化させ、
前記継目板の締結工程において、前記ナットを緩めて、前記製造用ボルト、前記接続ボルト及び前記コイルスプリングを外し、前記チューブに前記締結ボルトを挿通して、該締結ボルトに前記ナットを所定のトルクで本締めすることを特徴とする製造方法。
【請求項１】
突き合わされたレール間に絶縁材を挿入し、かつ、前記レールの側面と継目板との間に絶縁性の接着シートを挟み込み、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔と、前記絶縁性の接着シートの貫通孔とを一致させて、これら貫通孔にチューブ及び締結ボルトを挿通し、該締結ボルトにナットを締付け、前記レールの側面に前記絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、加熱により前記絶縁性の接着シートから溶出する接着剤で、前記貫通孔と前記チューブの隙間を埋めるようにして、前記レールと継目板とを接着してなる接着絶縁レールの、製造用ボルトであって、
軸部の径が前記締結ボルトと同一、かつ、頭部に前記継目板と密着するためのフランジが一体に形成され、該フランジの前記継目板との密着面に、該フランジ外周面から前記軸部の根元部又はその近傍へと延びる溝が形成されていることを特徴とする製造用ボルト。
【請求項２】
前記軸部の根元部には、前記継目板の貫通孔よりも小径かつ前記チューブの端面の全周に密着可能な、環状の突起部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の製造用ボルト。
【請求項３】
前記環状の突起部は、前記軸部の先端へ向けて直径が減少し、前記チューブの端面と接する部分の直径が前記チューブの外径よりも小径となるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の製造用ボルト。
【請求項４】
少なくともねじ部を除いた部分に、離型を促進する表面処理がされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の製造用ボルト。
【請求項５】
セラミック材料により構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の製造用ボルト。
【請求項６】
突き合わされたレール間に絶縁材を挿入し、かつ、前記レールの側面と継目板との間に絶縁性の接着シートを挟み込み、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔と、前記絶縁性の接着シートの貫通孔とを一致させて、これら貫通孔にチューブ及び締結ボルトを挿通し、該締結ボルトにナットを締付け、前記レールの側面に前記絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、加熱により前記絶縁性の接着シートから溶出する接着剤で、前記貫通孔と前記チューブの隙間を埋めるようにして、前記レールと継目板とを接着してなる接着絶縁レールの製造方法であって、
少なくとも、前記レールと前記継目板との密着工程及び接着工程の後に、前記継目板の締結工程を含み、
前記密着工程において、前記レールの貫通孔と、前記継目板の貫通孔とを一致させて、チューブを挿通し、該チューブに請求項１から５のいずれか１項記載の製造用ボルトを挿通し、該製造用ボルトにその軸長を延長するための接続ボルトをねじ込み、該接続ボルトにコイルスプリングを挿通し、前記接続ボルトにナットをねじ込んで前記コイルスプリングを圧縮し、該コイルスプリングの弾性力によって、前記レールの側面に絶縁性の接着シートを介して前記継目板を密着させ、
前記接着工程において、レール加熱器によって前記レールを所定の温度まで加熱することで、前記絶縁性の接着シートから接着剤を溶出させ、前記貫通孔の内周部とチューブの外周部との間の隙間に前記接着剤を充填し、前記接着剤を硬化させ、
前記継目板の締結工程において、前記ナットを緩めて、前記製造用ボルト、前記接続ボルト及び前記コイルスプリングを外し、前記チューブに前記締結ボルトを挿通して、該締結ボルトに前記ナットを所定のトルクで本締めすることを特徴とする製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−４１３６０（Ｐ２００９−４１３６０Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３３４０（Ｐ２００８−５３３４０）
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（０００００３３７７）東急車輛製造株式会社 (332)
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（０００００３３７７）東急車輛製造株式会社 (332)
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