JP7308484B2

JP7308484B2 - 可変パッド

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Publication number: JP7308484B2
Application number: JP2019153829A
Authority: JP
Inventors: 浩章大塚; 理一佐藤; 一雄内沼
Original assignee: 興和化成株式会社; サンエイワークス株式会社
Priority date: 2019-08-26
Filing date: 2019-08-26
Publication date: 2023-07-14
Anticipated expiration: 2039-08-26
Also published as: JP2021031976A

Description

本発明は、鉄道レールを敷設してスラブ軌道を施工する際に用いられる可変パッドに関する。

従来より、スラブ軌道を施工する際に、タイプレートと軌道パッドとの間に隙間を生じないよう施工精度を高めるために可変パッドが利用されている。例えば、特許文献１には、２層のプラスチックシートの周縁部を封止して形成された略長方形状袋体からなり、逆止弁を備えた注入チューブを袋体の１隅角部に突設し、繊維束を棒状に収束したフィルタを少なくとも全長にわたって内部に設けた排気口を袋体の該隅角部と対向する隅角部に突設すると共に、袋体内に剛性繊維からなる織布状補強材を収容した可変パッドが開示されている。

特開２００５－２８２１１２号公報

しかしながら、上記技術では、フィルタの繊維束には個体差があり、排気口の繊維密度は一定ではなく、また、外側から熱圧を加えて、排気チューブの内側面に融着させるため、同品質の排気口に仕上げることが難しかった。

そこで、本発明は上記の問題点等に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、樹脂を注入する際に、安定した排気ができる可変パッドを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、鉄道レールを敷設してスラブ軌道を施工する際に軌道パッドの下に設置される可変パッドにおいて、樹脂を注入する注入部と、当該注入された樹脂を収容し、シート部材から形成された袋体と、前記注入に伴って前記袋体内の空気を排出し、シート部材から形成された空気排出部と、を備え、前記空気排出部が、前記袋体内の空気を排出する孔と、前記樹脂の漏出を防ぎ、空気を排出する面状の多孔質フィルムと、を有し、前記孔を覆うように前記多孔質フィルムが設置されたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の可変パッドにおいて、前記空気排出部のシート部材と前記多孔質フィルムとの接着部が、前記孔の周囲に形成されたことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の可変パッドにおいて、前記多孔質フィルムと前記空気排出部のシート部材とが接着していない非接着部が、前記接着部の内側であって、前記孔の周囲に形成されたことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の可変パッドにおいて、前記多孔質フィルムが、防水性および通気性のためのボイドを有する多孔質フィルム層を有することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の可変パッドにおいて、前記空気排出部の透気抵抗度において、ＪＩＳＰ８１１７で規定される透気抵抗度が４０秒／１００ｃｃ～１００秒／１００ｃｃであることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の可変パッドにおいて、前記空気排出部において、前記孔の大きさと前記孔の数により排気調節するように、前記孔が形成された側の裏面に前記多孔質フィルムが設置され、前記孔の大きさが、孔径０．１ｍｍ～２ｍｍであることを特徴とする。

本発明によれば、空気排出部が、注入された樹脂の漏出を防ぎ、空気を排出する面状の多孔質フィルムを有することにより、品質が安定した多孔質フィルムをそのまま設置して、多孔質フィルムから内部の空気を排出するので、樹脂を注入する際に、安定した排気ができる。

本実施形態に係る可変パッドを模式的に示す平面図である。図１における可変パッドの空気排出部を模式的に示す平面図である。可変パッドの部材の一例を示す平面図である。可変パッドの部材の一例を示す平面図である。可変パッドの部材の一例を示す平面図である。空気排出部の部材の断面を模式的に示す断面図である。空気排出部の変形例を示す平面図である。空気排出部の変形例を示す平面図である。空気排出部の変形例を示す平面図である。可変パッドの変形例を示す平面図である。可変パッドの変形例を示す平面図である。可変パッドの変形例を示す平面図である。可変パッドの変形例を示す平面図である。可変パッドの変形例を示す平面図である。可変パッドの変形例を示す平面図である。可変パッドの変形例を示す平面図である。可変パッドの変形例を示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、可変パッドに対して本発明を適用した場合の実施形態である。

［１．可変パッドの構成および機能］
（１．１可変パッドの構成および機能概要）
まず、本発明の一実施形態に係る可変パッドの構成および概要機能について、図１および図２を用いて説明する。

図１は、本実施形態に係る可変パッドを模式的に示す平面図である。図２は、図１における可変パッドの空気排出部を模式的に示す平面図である。

図１に示すように、可変パッド１０は、樹脂を注入する注入部１１と、注入された樹脂を収容する袋体１２と、注入に伴って袋体１２内の空気を排出する空気排出部１３と、を備える。

可変パッド１０は、ポリエチレンやポリエチレンとナイロンのシートをラミネートしたシートから形成されている。２枚のシートの周縁が可変パッド１０の外形状に接着され、シール部ｓが形成される。シートの接着は、熱圧着、溶着、接着剤等による接着である。シートの接着は、高周波ウエルダ加工による融着でもよい。

長方形の袋体１２の対角位置に、対角方向外側に伸びた注入部１１と空気排出部１３とが形成されている。なお、袋体１２の形状は、四角形に限らず、例えば、円形でもよい。

注入部１１は、逆流防止弁を備えたチューブｔを有する。注入部１１は、長方形の袋体１２の隅から対角方向外側に伸びている。

袋体１２は、扁平な略方形をした形状である。袋体１２は、注入された樹脂を補強するためのガラス繊維織布等の補強繊維ｇを、袋体１２の内部に挟み込んでいる。

空気排出部１３は、袋体１２において注入部１１とは対角位置に形成されている。空気排出部１３は、袋体１２内の空気を排出するための孔ｐを有する。空気排出部１３の内部は、袋体１２の内部と連通している。孔ｐの裏側に多孔質フィルム１５が存在する。袋体１２内の空気が、多孔質フィルム１５を通して、孔ｐから排出される。なお、孔ｐは、可変パッド１０を構成するラミネートのシートに形成されている。

多孔質フィルム１５は、防水性および通気性があるフィルムで、注入された樹脂の漏出を抑えるが、空気をできるだけ早く排出できる面状のフィルムである。

多孔質フィルム１５は、空気排出部１３の孔ｐのある所の裏面に配置される。

多孔質フィルム１５は、樹脂の注入圧力に耐えられる強度を有する。例えば、樹脂の注入圧力は、０．３ＭＰａである。

多孔質フィルム１５の材質は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂及び、テフロン（登録商標）(PTFE)系樹脂等である。多孔質フィルム１５を構成する多孔質フィルム層は、通気性のための、例えば、直径０．１～２０００μｍ程のボイドを有する。このボイドは、多孔質フィルムの表裏面をほぼ直線で貫通する貫通孔や、または、発砲構造の孔である。多孔質フィルム１５は、通気性を保って、複数の多孔質フィルム層同士を、接着剤、熱融着等により貼り合わせた構造でもよい。多孔質フィルム層のボイドの大きさや、単位面積当たりのボイドの数は、可変パッド１０に注入する樹脂の漏出を防ぎ、空気を効率よく排出できる大きさや数が好ましい。

多孔質フィルム１５は、フィルムの強度を上げるため、多孔質フィルム層に貼り合わせた不織布層を有してもよい。不織布としては、例えば、ポリエステル製不織布、ポリオレフィン製不織布等が挙げられる。

多孔質フィルム１５は、所定の面積を所定量の空気が所定圧力の下で通過する時間である透気抵抗度が、所定の範囲であることが好ましい。透気度及び透気抵抗度試験方法の規格、ＪＩＳＰ８１１７において、透気抵抗度が、４０秒／１００ｃｃ～４００秒／１００ｃｃが好ましい。さらに、透気抵抗度が、４０秒／１００ｃｃ～１００秒／１００ｃｃが好ましい。透気抵抗度が低いと、空気が抜けやすいが、樹脂がしみ出しやすくなる。透気抵抗度が高過ぎると、空気が抜けにくくなり、施工に時間を要するようになる。

ここで、透気抵抗度の測定条件はＪＩＳＰ８１１７に準拠してもよい。例えば、
透気度＝単位面積、単位圧力差および単位時間当たりに透過する空気の平均流量、
透気抵抗度＝一定面積、一定圧力差あたり、規定された体積の空気が透過する際に要する時間である。

なお、多孔質フィルム１５の一例として、例えば、特開２０１８-７０１７９号公報で開示された袋体構成部材の多孔質フィルムが挙げられる。

次に、孔ｐの直径は、樹脂注入の圧力で多孔質フィルムが裂けないように、２ｍｍ以下が好ましい。多孔質フィルム１５の表面に、樹脂が多少浸み出すことがあり、孔ｐの直径は、２ｍｍ以下が好ましい。例えば、孔ｐの孔径φは、０．１ｍｍから２ｍｍで、１．５ｍｍがより好ましい。

孔ｐが複数ある場合、所定距離の間隔があることが好ましい。例えば、孔ｐの間隔は、孔ｐの直径が１．５ｍｍの場合、孔ｐの中心距離で２ｍｍ以上が好ましい。孔ｐの直径が１．５ｍｍとするならば、孔同士の間隔が中心距離で１ｍｍは不可能なため、中心距離は２ｍｍ以上とする。

なお、空気排出部１３全体の透気抵抗度は、多孔質フィルム１５の性質の他に、孔ｐの大きさ、孔ｐの数、または、これらの組み合わせにより調節できる。

図２に示すように、空気排出部１３を形成する一方のシート（例えば、上面シート部材）において、多孔質フィルム１５の周縁が圧着され、接着部１５ｓが形成されている。多孔質フィルム１５の接着されていない部分が、非接着部１５ｎである。多孔質フィルム１５は、シートの裏側から、シートに形成された孔ｐを塞ぐように配置される。

可変パッド１０に注入される樹脂は、例えば、液状の樹脂で、硬化剤を添加すると所定時間後に硬化する樹脂である。樹脂の一例として、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、発泡性ウレタン樹脂、メタクリル系樹脂等が挙げられる。

（１．２可変パッド１０の部材）
次に、可変パッド１０の部材について、図３から図５を用いて説明する。

図３から図５は可変パッドの部材の一例を示す平面図である。図６は、空気排出部の部材の断面を模式的に示す断面図である。

図３および図４に示すように、可変パッド１０は、軌道パッドに接する上面シート１０ａと、タイプレートに接する下面シート部材１０ｂとの２枚のシート部材から作製されている。上面シート部材１０ａおよび下面シート部材１０ｂは、例えば、ナイロンポリエチレンラミネート製である。

上面シート部材１０ａは、上面注入部１１ａと、上面袋体１２ａと、上面空気排出部１３ａと、を有する。下面シート部材１０ｂは、下面注入部１１ｂと、下面袋体１２ｂと、下面空気排出部１３ｂと、を有する。

上面シート部材１０ａおよび下面シート部材１０ｂは、例えば、上下２枚のナイロンポリエチレンラミネートのシートが、補強繊維ｇ、チューブｔ等とを挟み、熱圧着等により接着されて、シール部ｓが形成された後、型抜き、または、レーザ等で切り抜きされて作製される。

上面空気排出部１３ａは、例えば２つの孔ｐを有する。例えば、ナイロンポリエチレンラミネートのシートｓｔの上面空気排出部１３ａが形成される部分に、孔ｐが、型抜き、または、レーザ等で穿孔されて形成される。

図５に示すように、上面シート部材１０ａは、上面空気排出部１３ａにおいて多孔質フィルム１５を備えている。図６に示すように、上面シート部材１０ａが形成されるシートｓｔの裏面、すなわち、下面シート部材１０ｂの周縁と接着される側の上面空気排出部１３ａにおいて、多孔質フィルム１５が設置されている。

図５および図６に示すように、孔ｐを覆うように、多孔質フィルム１５が設置され、多孔質フィルム１５の接着部１５ｓが、熱圧着、溶着、接着剤等により、上面シート部材１０ａが形成されるシートｓｔと接着されている。多孔質フィルム１５のシートｓｔと接着していない部分が非接着部１５ｎである。なお、上面シート部材１０ａとの接着面は、多孔質フィルム１５の多孔質フィルム層面でもよいし、不織布層がある場合、多孔質フィルム１５の不織布層面でもよい。

下面シート部材１０ｂが形成されるシートｓｔの上に、袋体１２が形成される部分に補強繊維ｇが設置され、注入部１１が形成される部分にチューブｔが設置される。それらの上に、多孔質フィルム１５が接着された面を下にして、上面シート部材１０ａが形成されるシートｓｔが、位置合わせして重ねられる。なお、多孔質フィルム１５が接着された面を上にして、上面シート部材１０ａが形成されるシートｓｔの上に、補強繊維ｇとチューブｔとが設置され、下面シート部材１０ｂが形成されるシートｓｔが重ねて被せられてもよい。

多孔質フィルム１５が接着された上面シート部材１０ａと下面シート部材１０ｂとの間に補強繊維ｇとチューブｔとが挟まれ、上面シート部材１０ａ（下面シート部材１０ｂ）の形状に、熱圧着、溶着等に接着される。チューブｔの部分は、上面注入部１１ａと下面注入部１１ｂとが形成される部分と、注入された樹脂が漏れ出ないように、リング状に圧着される。

接着後、上面シート部材１０ａ（下面シート部材１０ｂ）の形状に、シール部分ｓを残して、打ち抜かれ、または、切り抜かれて、可変パッド１０が作製される。

（１．３可変パッド１０の使用例）
次に、可変パッド１０の使用例について説明する。

鉄道レールを敷設してスラブ軌道を施工する際、可変パッド１０を、軌道パッドの下に設置して、注入器により、硬化剤を添加した液状の樹脂を、注入部１１のチューブｔから注入する。注入器が、例えば、０．３ＭＰａの圧力で樹脂を注入する。

液状の樹脂は、樹脂は、袋体１２の補強繊維ｇの表裏面側に分かれながら、注入部１１から空気排出部１３の方向に流入していく。袋体１２内に存在した空気が、空気排出部１３の多孔質フィルタ１５を通して、孔ｐから抜けていく。

樹脂が、空気排出部１３に達し、樹脂が袋体１２の中に満たされたら、注入を中止する。例えば、注入圧力に依存するが、１５秒ほどで、注入が終わる。

樹脂が、空気排出部１３に達しても、多孔質フィルタ１５により、液体の樹脂の漏出を防止するが、空気を排出する。

注入後、例えば、硬化剤により発熱して、樹脂が硬化する。

樹脂が硬化したら、注入部１１および空気排出部１３が切り取られ、施工が完了する。

以上、本実施形態によれば、空気排出部１３が、注入された樹脂の漏出を防ぎ、空気を排出する面状の多孔質フィルム１５を有することにより、品質が安定した多孔質フィルム１５をそのまま設置して、多孔質フィルム１５から内部の空気を排出するので、樹脂を注入する際に、安定した排気ができる。

また、多孔質フィルム１５が、表裏面を貫通する貫通孔を含む多孔質フィルム層を有する場合、空気を排出するが液体の漏出を防ぐ大きさの貫通孔を有する多孔質フィルム層により、空気を排出するが、水や樹脂等の液体の漏出を防止することができる。

また、空気排出部１３の透気抵抗度が、４０秒／１００ｃｃ～１００秒／１００ｃｃである場合、樹脂の漏出を防止し、かつ、空気が抜けやすいため、施工時間が短縮できる。

また、空気排出部１３が、多孔質フィルム１５を通して抜けた空気を排出する孔ｐを有する場合、孔ｐにより、空気排出部１３の透気抵抗度を調整できる。孔ｐのみから空気を排出することにより、たとえ樹脂が漏れ出しても、孔ｐからの漏出により、樹脂の漏出を最小限にすることができる。

また、袋体１２の内部に連通する空気排出部１３において、孔ｐが形成された側の裏面に、多孔質フィルム１５が設置された場合、注入圧力に対して多孔質フィルム１５が、空気排出部１３内部から外への圧力を受けても、孔ｐの周りで多孔質フィルム１５を支えて、多孔質フィルム１５の破損を防ぐことができる。

［２．変形例］
次に変形例について、説明する。

（２．１空気排出部の変形例）
次に、空気排出部の変形例について、図を用いて説明する。

図７から図９は、空気排出部の変形例を示す平面図である。

図７に示すように、空気排出部１３において、小さめの孔ｐを多数設けてもよい。孔ｐの直径と孔ｐの数とにより、透気抵抗度を調整できる。また、小さい孔ｐにより、多孔質フィルム１５の非接着部１５ｎを、注入圧力から保護できる。また、網目のような孔でもよい。

図８に示すように、各孔ｐの周りに、多孔質フィルム１５の接着部１５ｓを形成してもよい。多孔質フィルム１５と上面空気排出部１３ａとの密着度が増加し、空気排出部１３から樹脂が破れ出ることが、より防止される。非接着部１５ｎの面積を変えることで、透気抵抗度を調整できる。

図９に示すように、孔ｐの形状は、円に限らず、例えば、楕円、または、切りかけの形状でもよい。

また、孔ｐの大きさと、孔ｐの数とにより、空気排出部１３の透気抵抗度を調節する場合、空気排出部１３の透気抵抗度をより調整しやすくなる。

（２．２可変パッドの変形例）
次に、可変パッドの変形例について、図を用いて説明する。

図１０から図１６は、可変パッドの変形例を示す平面図である。

図１０に示すように、可変パッド１０Ａは、空気排出部１３Ａを、袋体１２の隅にさらに有してもよい。空気が袋体１２により残りにくくなる。

空気排出部を袋体１２から突出させず、図１１に示すように、可変パッド１０Ｂは、注入部１１と対角の位置の袋体１２の隅に空気排出部１３Ｂを有してもよい。この場合、樹脂が硬化後、空気排出部を切り取る手間が省ける。

図１２に示すように、可変パッド１０Ｃは、袋体１２の各隅に、空気排出部１３Ｃと、空気排出部１３Ｃと、を有してもよい。この場合、袋体１２の隅に、空気が残りにくくなり、硬化後の可変パッド１０Ｃがより頑健になる。なお、多孔質フィルム１５の形状は、長方形に限らず、例えば、円形や正方形でもよい。

また、注入部１１と対角の位置の空気排出部１３Ｃと、他の隅の空気排出部１３Ｄとの透気抵抗度を変えてもよい。例えば、空気排出部１３Ｄの１つの孔ｐに対して、空気排出部１３Ｃは、２つの孔ｐにすることで、透気抵抗度を低くする。そのため、空気排出部１３Ｄが設置された、袋体１２の隅に残った空気を排出すると共に、注入部１１から注入された樹脂が、対角方向の空気排出部１３Ｃに達しやすくなる。

図１３に示すように、可変パッド１０Ｄは、注入部１１とは反対側の袋体１２の短辺側に、空気排出部１３Ｅを有してもよい。図１３に示すように、所定数の孔ｐの周りに接着部１５ｓを設けてよい。

図１４に示すように、可変パッド１０Ｅは、袋体１２から空気排出部を、注入部１１とは反対側の袋体１２の短辺側に突出させた、空気排出部以外のシール部ｓを太くした、空気排出部１３Ｆを有してもよい。

また、多孔質フィルム１５は、上面シート部材１０ａの面と、下面シート部材１０ｂとの面に、それぞれ接着して、可変パッドの上面および下面の両面に、空気排出部を設けてもよい。この場合、可変パッドの面の向きを気にせず、可変パッドを施工できる。

次に、空気排出部１３が形成される位置の変形例について図１５Ａから図１６を用いて説明する。

図１５Ａに示すように、可変パッド２０の四角形の袋体２２において、空気排出部１３が、注入部１１と対角の位置でなく、注入部１１が形成されている角と隣の角に形成されてもよい。また、図１５Ａに示すように、空気排出部１３が、袋体２２に対して対角線方向に伸びるように形成されてもよい。

図１５Ｂに示すように、可変パッド２０Ａの四角形の袋体２２Ａにおいて、空気排出部１３が複数形成されてもよい。例えば、空気排出部１３が、四角形の袋体２２Ａの２カ所の角に形成される。複数の空気排出部１３により、空気がより抜けやすくなる。

図１６に示すように、可変パッド３０の四角形の袋体３２において、空気排出部１３が３カ所形成されてもよい。例えば、図１６に示すように、注入部１１と、３つの空気排出部１３が、袋体３２に対して分散されるように形成される。なお、注入部１１および空気排出部１３が突出する向きは、四角形の袋体３２の対角方向でも、対角方向でなくてもよい。

なお、上述の空気排出部の各変形例を、図１０から図１６の可変パッドの変形例に適用してもよい。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、２０、２０Ａ、３０：可変パッド
１１：注入部
１２：袋体
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆ：空気排出部
１５：多孔質フィルム
ｐ：孔

Claims

鉄道レールを敷設してスラブ軌道を施工する際に軌道パッドの下に設置される可変パッドにおいて、
樹脂を注入する注入部と、当該注入された樹脂を収容し、シート部材から形成された袋体と、前記注入に伴って前記袋体内の空気を排出し、シート部材から形成された空気排出部と、を備え、
前記空気排出部が、前記袋体内の空気を排出する孔と、前記樹脂の漏出を防ぎ、空気を排出する面状の多孔質フィルムと、を有し、前記孔を覆うように前記多孔質フィルムが設置されたことを特徴とする可変パッド。
請求項１に記載の可変パッドにおいて、
前記空気排出部のシート部材と前記多孔質フィルムとの接着部が、前記孔の周囲に形成されたことを特徴とする可変パッド。
請求項２に記載の可変パッドにおいて、
前記多孔質フィルムと前記空気排出部のシート部材とが接着していない非接着部が、前記接着部の内側であって、前記孔の周囲に形成されたことを特徴とする可変パッド。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の可変パッドにおいて、
前記多孔質フィルムが、防水性および通気性のためのボイドを有する多孔質フィルム層を有することを特徴とする可変パッド。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の可変パッドにおいて、
前記空気排出部の透気抵抗度において、ＪＩＳＰ８１１７で規定される透気抵抗度が４０秒／１００ｃｃ～１００秒／１００ｃｃであることを特徴とする可変パッド。
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の可変パッドにおいて、
前記空気排出部において、前記孔の大きさと前記孔の数により排気調節するように、前記孔が形成された側の裏面に前記多孔質フィルムが設置され、前記孔の大きさが、孔径０．１ｍｍ～２ｍｍであることを特徴とする可変パッド。