JP3679232B2

JP3679232B2 - Magnetic composite damping material and rail damping device

Info

Publication number: JP3679232B2
Application number: JP31135997A
Authority: JP
Inventors: 征則半坂; 直人御船; 仁佐藤; 洋臣滝野沢; 一夫西本
Original assignee: CI Kasei Co Ltd; Railway Technical Research Institute; Nichias Corp
Current assignee: CI Kasei Co Ltd; Railway Technical Research Institute; Nichias Corp
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2017-10-27
Also published as: JPH11132273A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性を有する拘束板と、着磁された磁性粉を含有する高分子粘弾性体層とを積層して構成され、曲面を有する振動体に装着可能な磁性複合型制振材、この磁性複合型制振材を用いたレール制振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道の鋼製桁橋等において、列車走行による騒音や振動を抑制するための制振材として、本願出願人らにより出願された磁性複合型制振材が知られている。この磁性複合型制振材は、剛体からなる拘束板と、着磁された磁性粉を含有する高分子粘弾性体の層とを積層させることにより形成されている（特公平７−５１３３９号公報参照。以下、「剛体板拘束式磁性複合型制振材」という。）。
【０００３】
上記の剛体板拘束式磁性複合型制振材においては、高分子粘弾性体の層はそれ自体が磁力を有しているため、高分子粘弾性体の層の側を鋼製桁橋等の表面に当接させることにより、磁力により容易に磁気吸着させることができる。この状態で鋼製桁橋等を振動させると、振動は高分子粘弾性体層内に伝達され、高分子粘弾性体層は鋼製桁橋等と一緒になって振動しようとする。しかし、高分子粘弾性体層には、剛体拘束板が接着等により積層されているので、高分子粘弾性体層は、剛体拘束板によってその動きが拘束される。このため、高分子粘弾性体層内部において振動エネルギーが熱エネルギーに変換され、熱となって発散されて失われる。したがって、振動エネルギーは、まず高分子粘弾性体層の内部損失により低減される（以下、「内部損失制振効果」という。）。
【０００４】
一方、高分子粘弾性体層と鋼製桁橋等との境界面においては、両者は完全に固着されているわけではなく、磁力によって高分子粘弾性体層が鋼製桁橋等に磁気吸着されているだけなので、ある程度以上の外力が作用すると、高分子粘弾性体層は鋼製桁橋等に対して「すべり」又は「ずれ」を起こすことが可能となっている。このため、鋼製桁橋等から高分子粘弾性体層内に振動が伝達され、高分子粘弾性体層が境界面で変形しようとすると、高分子粘弾性体層と鋼製桁橋等との間にはすべり摩擦力が発生し、高分子粘弾性体層はこのすべり摩擦力を受けながら境界面上で振動（変形）することになる。この際、振動エネルギーが熱エネルギーに変換され、熱となって発散されて失われる。したがって、振動エネルギーは、高分子粘弾性体層と鋼製桁橋等との境界面のすべり摩擦によっても低減される（以下、「すべり摩擦制振効果」という。）。
【０００５】
上記した剛体板拘束式磁性複合型制振材以前の制振材は、内部損失制振効果のみに頼っていたが、上記した剛体板拘束式磁性複合型制振材においては、すべり摩擦制振効果が内部損失制振効果と同等以上の役割を果たしており、両効果の相乗作用により、それまでの制振材に比べより優れた制振効果を発揮することが実験等によっても確認されている。
【０００６】
また、それまでの制振材が接着剤等によって振動体に取り付けられていたのに対し、上記した剛体板拘束式磁性複合型制振材においては、振動体が鋼板等によって形成されていれば、磁力により磁気吸着されて支持されるので、接着剤等の塗布に伴う作業が一切不要となり、それまでの制振材に比べ振動体への設置施工が非常に簡易になる。
【０００７】
さらに、それまでの制振材の制振効果は、高分子粘弾性体層の内部におけるエネルギーの損失によっていたが、このようなエネルギー損失を表わす損失係数は、ある所定の温度においては高いピーク値を持つが、その温度をはずれると急に減少する、という温度依存性を有していた。しかし、上記した剛体板拘束式磁性複合型制振材においては、すべり摩擦による制振効果も大きく、このすべり摩擦は広い温度範囲でほぼ一定値であるため、温度により制振効果が低減することがなく、内部損失制振効果の温度依存性が緩和され、それまでの制振材に比べ幅広い温度範囲で高い制振性能を発揮することが実験等においても確認されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した剛体板拘束式磁性複合型制振材においては、振動体が曲面状の振動面を有する場合で、剛体拘束板がセラミックスのような脆性材料の場合には、平板状の制振材を製作した後にプレス加工等により曲面状に成形しようとすると剛体拘束板が破壊してしまうおそれがあるため、あらかじめ曲面状に形成された剛体拘束板の曲面上に高分子粘弾性体層を形成する必要があるが、このような方法では、均一な高分子粘弾性体層を形成することは困難であった。
【０００９】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、曲面状の振動面を有する振動体の制振が可能な磁性複合型制振材、この磁性複合型制振材を用いたレール制振装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る磁性複合型制振材は、
鋼材からなる鉄道用レールの腹部側面である振動面に磁気吸着させて制振を行う磁性複合型制振材であって、
ヤング率３００ｋｇｆ／ｍｍ²以上の弾性を有する材料からなるとともに前記鉄道用レールの長手方向に延在する帯板状部材である１個又は複数個の拘束板と、
残留磁束密度２５〜１５０００ガウス程度に磁性化された磁性粉を含有する高分子粘弾性材料からなり前記鉄道用レールの長手方向に延在して前記拘束板に積層される帯板状部材であってその表面が前記鉄道用レールの腹部側面の凹曲面に合致する凸曲面状に形成され短手方向の両側端部を除く中間部分のみが磁性化されかつ前記振動面に磁気吸着可能な１層又は複数層の磁性層を
備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係る磁性複合型制振材は、
鋼材からなる鉄道用レールの腹部側面及び底部上面である振動面に磁気吸着させて制振を行う磁性複合型制振材であって、
ヤング率３００ｋｇｆ／ｍｍ ² 以上の弾性を有する材料からなるとともに前記鉄道用レールの長手方向に延在する屈曲された帯板状部材である１個又は複数個の拘束板と、
残留磁束密度２５〜１５０００ガウス程度に磁性化された磁性粉を含有する高分子粘弾性材料からなり前記鉄道用レールの長手方向に延在して前記拘束板に積層される帯板状部材であってその表面が前記鉄道用レールの腹部側面及び底部上面の凹曲面に合致する凸曲面状に形成され短手方向の両側端部を除く中間部分のみが磁性化されかつ前記振動面に磁気吸着可能な１層又は複数層の磁性層を
備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係るレール制振装置は、
鋼材からなり凹曲面状の腹部側面を有する鉄道用レールの制振を行うレール制振装置であって、
ヤング率３００ｋｇｆ／ｍｍ ² 以上の弾性を有する材料からなり前記鉄道用レールの長手方向に延在する帯板状部材に形成された１個又は複数個の拘束板と、残留磁束密度２５〜１５０００ガウス程度に磁性化された磁性粉を含有する高分子粘弾性材料からなり前記拘束板に積層され表面形状が前記鉄道用レールの腹部側面に合致する凸曲面状で前記鉄道用レールの長手方向に延在する帯状部材状に形成されかつ前記鉄道用レールの腹部側面に磁気吸着可能な１層又は複数層の磁性層を有する磁性複合型制振材と、
他の腹部側面に磁気吸着している他の磁性複合型制振材へ前記鉄道用レールの底部下方を通してボルト結合作用又は弾性反発作用により係止することにより、又は前記鉄道用レールの底部にボルト結合作用又は弾性反発作用により係止することにより、反力を得て、前記鉄道用レールの上下方向又は長手方向への前記磁性複合型制振材の移動を規制する制振材規制具を
備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４に係るレール制振装置は、
請求項３に記載のレール制振装置において、
前記制振材規制具は、前記鉄道用レールの長手方向の端部に取り付けられ、隣接する２つの磁性複合型制振材を同時に規制すること
を特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項５に係るレール制振装置は、
請求項３に記載のレール制振装置において、
前記磁性複合型制振材及び前記制振材規制具のうちのいずれか一方又は両方は、前記磁性複合型制振材の前記鉄道用レールの長手方向の誤差を吸収する誤差吸収手段を有すること
を特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項６に係るレール制振装置は、
鋼材からなり凹曲面状の腹部側面を有する鉄道用レールの制振を行うレール制振装置であって、
ヤング率３００ｋｇｆ／ｍｍ²以上の弾性を有する材料からなり前記鉄道用レールの長手方向に延在する屈曲された帯板状部材に形成された１個又は複数個の拘束板と、残留磁束密度２５〜１５０００ガウス程度に磁性化された磁性粉を含有する高分子粘弾性材料からなり前記拘束板に積層され表面形状が前記鉄道用レールの腹部側面及び底部上面に合致する凸曲面状で前記鉄道用レールの長手方向に延在する帯板状部材に形成されかつ前記鉄道用レールの腹部側面及び底部上面に磁気吸着可能な１層又は複数層の磁性層を有する磁性複合型制振材と、
他の腹部側面及び底部上面に磁気吸着している他の磁性複合型制振材へ前記鉄道用レールの底部下方を通してボルト結合作用又は弾性反発作用により係止することにより、又は前記鉄道用レールの底部にボルト結合作用又は弾性反発作用により係止することにより、反力を得て、前記鉄道用レールの上下方向又は長手方向への前記磁性複合型制振材の移動を規制する制振材規制具を
備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項７に係るレール制振装置は、
請求項６に記載のレール制振装置において、
前記制振材規制具は、前記鉄道用レールの長手方向の端部に取り付けられ、隣接する２つの磁性複合型制振材を同時に規制すること
を特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項８に係るレール制振装置は、
請求項６に記載のレール制振装置において、
前記磁性複合型制振材及び前記制振材規制具のうちのいずれか一方又は両方は、前記磁性複合型制振材の前記鉄道用レールの長手方向の誤差を吸収する誤差吸収手段を有すること
を特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態であるレール制振装置の構成を示す図であり、図１（Ａ）は断面図を、図１（Ｂ）は側面図を、それぞれ示している。また、図２は、図１に示すレール制振装置における磁性複合型制振材のさらに詳細な構成を示す図であり、図２（Ａ）は拘束部の側から見た側面図を、図２（Ｂ）は図２（Ａ）における長手方向端部付近の拡大図を、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）におけるＡ−Ａ断面図を、図２（Ｄ）は図２（Ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図を、それぞれ示している。また、図３は、図１に示す磁性複合型制振材の造方法を示す概念図である。
【００２３】
図１に示すように、このレール制振装置１０１は、鉄道用のレールＲの長手方向に延在する帯板状に形成されレール腹部Ｒ２の各側面にそれぞれ取り付けられる磁性複合型制振材１１Ａ，１１Ａと、磁性複合型制振材１１Ａ，１１Ａの移動を規制する制振材規制具２１Ａを備えて構成されている。
【００２４】
ここに、レールＲは、強磁性体である鋼からなり、まくらぎ（図示せず）上にレール締結装置（図示せず）によって締結されている。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、まくらぎとまくらぎの中間に位置するレールを図示している。レールＲ上を列車の車輪（図示せず）が走行すると振動が発生し、レールＲは振動体に相当している。また、レール腹部Ｒ２の各側面は、鉄道の諸規格で規定される所定の凹曲面状、例えば所定の曲率半径の円筒曲面の組合わせによって形成されており、振動面に相当している。
【００２５】
図２に示すように、磁性複合型制振材１１Ａは、弾性材料である鋼板等からなり帯板状部材に形成された拘束板１４Ａと、磁性化された磁性粉を含有する高分子粘弾性材料である磁性ゴム等からなり拘束板１４Ａ上に積層される帯板状の磁性層１５を有している。
【００２６】
拘束板１４Ａは、一方向に延在する板状部１４ａと、板状部１４ａの短手方向の両端から直角に屈曲する屈曲部１４ｂ，１４ｂを有している（図２（Ｃ），図２（Ｄ）参照）。また、板状部１４ａの長手方向の両端付近には、円形断面の被嵌合孔１４ｃ，１４ｃが設けられている（図２（Ａ），図２（Ｂ），図２（Ｄ）参照）。
【００２７】
また、磁性層１５は、表面が凸曲面状に形成されており、この凸曲面は、レール腹部Ｒ２の側面の凹曲面に合致するように設定されている（図１（Ａ），図２（Ｃ），図２（Ｄ）参照）。また、磁性層１５の背面は、拘束板１４Ａの板状部１４ａ及び屈曲部１４ｂ，１４ｂが形成する凹部に密着されて積層されている（図２（Ｃ），図２（Ｄ）参照）。また、拘束板１４Ａの被嵌合孔１４ｃ，１４ｃの箇所では磁性層１５の背面が外部に露出している（図２（Ａ），図２（Ｂ），図２（Ｄ）参照）。
【００２８】
上記した磁性複合型制振材１１ＡのレールＲの長手方向の長さは、レールＲと隣接するレールＲとをつなぐ継目板（図示せず）の端部間の距離よりも短い長さの範囲内であれば任意の長さが選択可能である。また、磁性複合型制振材１１ＡのレールＲの直角方向の長さは、レール腹部Ｒ２の凹曲面部の範囲内であれば任意の長さが選択可能である。
【００２９】
また、制振材規制具２１Ａは、図１に示すように、２つの規制片２２，２２と、これらの規制片２２，２２を連結するボルト２４Ａと、ボルト２４Ａに螺合可能なナット２５と、規制片２２と磁性複合型制振材１１Ａとの間に挿入配置するスペーサー２３を有している。
【００３０】
規制片２２は、図１における上下方向に延在する２つの垂直板部２２ａ及び２２ｃと、これらの垂直板部２２ａ，２２ｃをつなぐ斜板部２２ｂを有しており、全体として偏平かつ直線的なＳ字状に形成されている。また、垂直板部２２ａには、板面から垂直に短い円柱状の嵌合凸部２２ｄが突設されている。また、垂直板部２２ｃには、ボルト２４Ａの外径と同等の内径の円形断面を有するボルト挿通孔２２ｅが設けられている。また、垂直部２２ｃの厚みが少ない場合、ボルト２４Ａの外径と同等の内径を有する円筒部材を設け、ボルト２４Ａの長手方向に沿ってスライドする構成としてもよい。
【００３１】
規制片２２の嵌合凸部２２ｄの中心からボルト挿通孔２２ｅの中心までの長さは、レール腹部Ｒ２の中央付近からレール底部Ｒ３までの長さよりやや長い値以上であれば任意の長さが選択可能である。また、規制片２２の嵌合凸部２２ｄの先端面から垂直板部２２ｃの外面までの長さは、レール腹部Ｒ２の側面に取り付けた磁性複合型制振材１１Ａの背面付近からレール底部Ｒ３の突端面までの長さよりやや長い値以上であれば任意の長さが選択可能である。また、ボルト２４Ａの長さは、垂下した状態の２つの垂直板部２２ｃの外面間の長さよりやや長い値以上であれば任意の長さが選択可能である。
【００３２】
また、スペーサー２３は、円環状に形成されており、内孔の内壁から直立する小円筒部を有している。この小円筒部の外径値は、上記した磁性複合型制振材１１Ａの被嵌合孔１４ｃの内径値よりもやや小さく設定されている。また、規制片２２の嵌合凸部２２ｄの外径値は、スペーサー２３の小円筒部の内径値よりもやや小さく設定されている。
【００３３】
上記のような構成により、磁性複合型制振材１１Ａの長手方向をレールＲの長手方向と一致させるようにして、磁性層１５の凸曲面状の表面をレール腹部Ｒ２の側面に密着させると、磁性層１５の磁力により磁性複合型制振材１１Ａはレール腹部Ｒ２の一側面に磁気吸着される。同様にして、レール腹部Ｒ２の他の側面の同一位置に他の磁性複合型制振材１１Ａを磁気吸着させる。
【００３４】
その後、それぞれの磁性複合型制振材１１Ａの被嵌合孔１４ｃにスペーサー２３の小円筒部を挿入し、スペーサー２３の内孔に規制片２２の嵌合凸部２２ｄを挿入する。その後、それぞれの規制片２２の垂直板部２２ｃが垂下するようにし、一方のボルト挿通孔２２ｅから他方のボルト挿通孔２２ｅに向けてボルト２４Ａを挿通し、ナット２５をボルト２４Ａに螺合させて締め付ける（図１（Ａ），図１（Ｂ）参照）。
【００３５】
上記のようにしてレール制振装置１０１をレール腹部Ｒ２の側面に取り付けると、列車の車輪（図示せず）の走行によりレールＲが振動した場合、その振動エネルギーを、磁性複合型制振材１１Ａの拘束板１４Ａにより拘束される磁性層１５の内部において損失させるとともに、レール腹部Ｒ２の側面と磁性層１５との境界におけるすべり摩擦によって損失させることができ、レール底部Ｒ３からまくらぎ（図示せず）へ伝達される振動を低く抑制することができる。
【００３６】
また、制振材規制具２１Ａにより、磁性複合型制振材１１Ａ，１１Ａは、レールの上下方向（レール頭部Ｒ１又はレール底部Ｒ３へ向う方向）、又はレールの長手方向のいずれへも微少量しか移動できないように規制される。したがって、磁性複合型制振材１１Ａに外力が加わった場合でも、レール腹部Ｒ２の側面から外れることがない。
【００３７】
また、磁性複合型制振材１１Ａの短手方向の端部、すなわち図１における磁性複合型制振材１１Ａの上端又は下端付近では、磁性層１５の背後の鋼製の拘束板１４Ａが屈曲部１４ｂで示すように磁性層１５側へ屈曲しているため、上端又は下端付近においても磁気遮蔽効果が生じている。このため、列車の車輪（図示せず）とレールＲとの摩擦によって発生する鉄粉や、鋳鉄等からなるブレーキ用制輪子からの鉄粉が磁性複合型制振材１１Ａの短手方向の端部に磁気吸着されて集積し、汚れやサビの原因となることがない。
【００３８】
上記した制振材規制具２１Ａは、レール腹部Ｒ２の両側面の同一位置に配置された２個の磁性複合型制振材１１Ａ，１１Ａごとに少なくとも２箇所以上配置されればよい。
【００３９】
次に、上記した磁性複合型制振材１１Ａの製造方法について、図３を参照しつつ説明する。図３においては、被嵌合孔１４ｃを含む断面を図示している。
【００４０】
まず、弾性材料を帯板状に加工するとともに、短手方向の両端部を直角に折り曲げて屈曲部１４ｂ，１４ｂを形成し、長手方向の両端付近に円形断面の被嵌合孔１４ｃ，１４ｃを形成して、拘束板１４Ａを製作する（図３（Ａ））。
【００４１】
拘束板１４Ａに用いる材料としては、ヤング率３００ｋｇｆ／ｍｍ² 以上の弾性、好ましくはヤング率５００ｋｇｆ／ｍｍ² 以上の弾性を有し、かつ塑性を有するものが使用可能である。
【００４２】
拘束板１４Ａのヤング率が３００ｋｇｆ／ｍｍ² より小さいと、剛性が小さすぎて磁性層への拘束力が小さくなるため、磁性層内部での変形が起こりにくくなり内部損失による制振性能が低下する。また、磁性層への拘束力が小さくなるため、振動体の振動に制振材全体が容易に追随してしまい、振動体と磁性層との境界でのすべり摩擦が起こりにくくなり、本発明の有利な効果である幅広い温度範囲での制振性能を発揮することができない。
【００４３】
拘束板１４Ａの材料としては、例えば、炭素鋼板、合板鋼板、ステンレス鋼板、冷間圧延鋼板、亜鉛メッキ鋼板等の鋼板が挙げられる。また、銅板、銅合金板等の銅系板、アルミニウム板、アルミニウム合金板等のアルミニウム系板なども使用可能である。また、上記の弾性、塑性の条件を満足すれば、他の金属からなる板、繊維強化金属（Fiber Reinforced Metal：ＦＲＭ）からなる板等も使用可能である。
【００４４】
これらの金属板材の厚みとしては、０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ程度のものが使用可能である。金属板材の厚みは、金属板材のヤング率と関連する。金属板材のヤング率が上記の値の範囲内でかなり大きい場合には、厚みを薄くしても板の剛性は確保される。一方、金属板材のヤング率が上記の値の範囲内ではあるが小さい値の場合には、ある程度厚みを厚くして板の剛性を確保する必要がある。
【００４５】
また、上記の弾性、塑性の条件を満足すれば、金属材料以外の材料からなる拘束板も使用可能である。例えば、合成樹脂材料であり、この例としては、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を含む熱硬化性樹脂、ナイロン（ポリアミド樹脂）、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂等を含む熱可塑性樹脂、あるいはまたこれらを母材（マトリクス）としガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド樹脂（アラミド樹脂）繊維等の合成樹脂繊維によって補強された繊維強化合成樹脂（Fiber Reinforced Plastics：ＦＲＰ）などが挙げられる。これらの合成樹脂材料は、金属材料と比べ、一般にヤング率が小さいため、板材の厚みは、金属板材の場合より厚くする必要があり、０．２ｍｍ〜５．０ｍｍ程度のものが使用可能である。
【００４６】
上記した拘束板１４Ａの一面１４ｄ、すなわち図３（Ａ）における下面（以下、「接着面」という。）に、後述する接着剤を塗布し、拘束板１４Ａと略同一の平面投影形状を有する平面状のシート材１５′（図３（Ｂ））を接着して積層した後に成型し、表面が凸曲面状の曲面板状部材１５”と拘束板１４Ａとの積層部材を形成する（図３（Ｃ））。その後、曲面板状部材１５”内の磁性粉を着磁して磁性層１５を形成する（図３（Ｄ））。以下、この方式を「シート材接着方式」と呼ぶ。
【００４７】
以下にこのシート材接着方式による磁性複合型制振材の製造方法について説明する。
【００４８】
磁性層１５は、高分子粘弾性材料からなる層の内部に、残留磁束密度２５〜１５０００ガウス程度、好ましくは残留磁束密度１００〜１００００ガウス程度に磁性化された磁性粉（図示せず）が分散混合されて形成されている。
【００４９】
磁性粉の残留磁束密度が２５ガウスより小さいと、振動体への制振材の磁気吸着力が不足するため、振動時に脱落、ずれ、ばたつき等が発生し、制振作用が十分発揮できない。一方、磁性粉の残留磁束密度が１５０００ガウスより大きいと、振動体への制振材の磁気吸着力が強すぎるため、振動時にすべり摩擦が起こりにくくなり、本発明の有利な効果である幅広い温度範囲での制振性能を発揮することができない。
【００５０】
粘弾性材料とは、粘性と弾性の両方を兼ね備えた性質を有する材料である。一般に、外力を加えて変形をさせたときに、観測時間の長い時間領域では粘性体としての性質を示し、観測時間の短い時間領域では弾性体としての性質を示す。このような高分子粘弾性材料としては、ゴム系材料と、熱可塑性エラストマーと、熱可塑性樹脂が使用可能である。ゴム系材料としては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ポリイソブチレンゴム、ハロゲン化ゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ及びＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ及びＡＮＭ）、シリコンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ及びＥＣＯ）、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリノルボルネンゴム、エチレンアクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）等が使用可能である。
【００５１】
ゴム系材料は、その種類、配合、加硫の有無によって、耐候性、耐熱性、耐寒性、耐油性、耐溶剤性、難燃性等の耐性に差がある。したがって、制振すべき振動体の環境条件によって適宜選択する必要がある。また、ゴム系材料の場合は、後述する熱可塑性合成樹脂等に比べ、加硫工程が増えるものの、高温で軟化しにくく耐熱性に優れているという利点を有しているため、用途により適宜使いわければよい。
【００５２】
また、熱可塑性エラストマー（Thermoplastic Elastomer ：ＴＰＥ）系材料としては、例えば、スチレン系統ＴＰＥ（ＴＰＳ）、オレフィン系ＴＰＥ（ＴＰＯ）、塩ビ系ＴＰＥ、ウレタン系ＴＰＥ（ＴＰＵ）、エステル系ＴＰＥ（ＴＰＥＥ）、ポリアミド系ＴＰＥ、１，２−ポリブタジエン系ＴＰＥ等が使用可能である。
【００５３】
さらに、熱可塑性樹脂系材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリフェニレンスルフォン、ポリブチレンテレフタレート、塩化ビニル、ＥＶＡ樹脂（エチレン酢酸ビニル共重合樹脂）、エポキシ樹脂等が使用可能である。
【００５４】
また、磁性粉としては、フェライト系磁性粉と希土類系磁性粉が使用可能である。フェライト系磁性粉としては、ストロンチウムフェライト、バリウムフェライト等のフェライト系物質の粉末が挙げられる。また、希土類系磁性粉としては、１−５型サマリウム・コバルト、２−１７型サマリウム・コバルト等のサマリウム・コバルト系物質の粉末、あるいはネオジウム・鉄・ボロン系物質の粉末等が挙げられる。これらの磁性粉は、高分子粘弾性材料の製造時、特に、原料の練混ぜ時に混合される。磁性粉の高分子粘弾性材料への充填率は、２０〜１００重量％程度、好ましくは３０〜９０重量％程度とする。具体的には、フェライト系磁性粉の場合は、４０〜９５重量％程度が好ましい。また、希土類系磁性粉の場合には、フェライト系磁性粉に比べて磁力が強いので、フェライト系磁性粉の場合の充填率よりも低い充填率でも十分である。
【００５５】
磁性粉の高分子粘弾性材料への充填率が少なすぎると、振動体への制振材の磁気吸着力が不足するため、上述したように制振作用が十分発揮できない。一方、磁性粉の高分子粘弾性材料への充填率が多すぎると、振動体への制振材の磁気吸着力が強くなりすぎ、上述したように制振性能がかえって低下するほか、高分子粘弾性材料の粘弾性が損なわれ、この意味でも好ましくない。
【００５６】
磁性粉の混合後、上記の高分子粘弾性材料は、プレス成型、押出し成型、インジェクション（射出）成型、カレンダー成型等によりシート材１５′に成型される（図３（Ｂ）参照）。高分子粘弾性材料としてゴム系ポリマーを用いる場合には、シート材１５′形成時には、非加硫状態とする。高分子粘弾性材料として熱可塑性エラストマー、あるいは熱可塑性樹脂を用いる場合も、加硫は行わない。なお、高分子粘弾性材料中には磁性粉が混合されており、シート材の厚みが薄いとシート状に成型する場合に高分子粘弾性材料の流れが悪いため、厚みが０．４ｍｍ程度以下の磁性層を単体のシート材として形成することは困難であり、このような場合には後述するコート法が適している。
【００５７】
上記した拘束板１４Ａの接着面１４ｄにシート材１５′を接着して積層するために、拘束板１４Ａの接着面１４ｄの表面処理を行う必要がある。この表面処理としては、油脂分等を除去し接着面を清浄化するための表面脱脂処理、次いで塗布される接着剤の接着力を高めるための粗面化処理、次いで接着面の防錆、接着力のさらなる向上のために必要に応じて化成処理を行う。
【００５８】
拘束板１４Ａが金属板の場合には、脱脂処理の方法として、溶剤脱脂法、アルカリ脱脂法、電解脱脂法、超音波脱脂法、蒸気洗浄法等が用いられる。また、粗面化処理の方法として、サンドブラスト法、スコッチブライト法、サンドペーパー研磨法等が用いられる。化成処理は、金属板の種類によって異なり、冷間圧延鋼板の場合にはリン酸塩（例えばリン酸鉄）の被膜を、ステンレス鋼板の場合にはシュウ酸塩被膜や亜鉛メッキ又は銅メッキ等の被膜を形成させる。上記した脱脂処理、粗面化処理、化成処理は、金属板の汚れが少ないこと、後述するプライマーの接着性、磁性層を構成する高分子粘弾性体の高分子の種類とその形成方法によっては、１工程又は２工程以上を省略することが可能である。また、拘束板が合成樹脂板の場合には、脱脂処理、粗面化処理、化成処理は、金属板の場合に準じる。
【００５９】
次に、上記の化成処理によって拘束板１４Ａの接着面１４ｄ上に形成された被膜の上に接着剤を塗布し、接着剤層を形成する。
【００６０】
この接着剤としては、反応型アクリル系接着剤、ユリア樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ポリウレタン系接着剤、α−オレフィン−無水マレイン酸樹脂系接着剤、水性高分子−イソシアネート系接着剤、変形アクリル樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン型接着剤、酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂系エマルジョン型接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン型接着剤、ＥＶＡ系ホットメルト型接着剤、エラストマー系ホットメルト型接着剤、ポリアミド系ホットメルト型接着剤、合成ゴム系溶剤型接着剤、合成ゴム系ラテックス型接着剤等の接着剤や、溶剤型ゴム系接着剤、水系型ゴム系接着剤、溶剤型アクリル系接着剤、水系型アクリル系接着剤、液状硬化型接着剤等の感圧接着剤等が使用可能である。
【００６１】
また、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、フッ素樹脂系等の、高融点の熱融着性合成樹脂フィルムも使用可能である。
【００６２】
あるいは、溶剤型アクリル樹脂系粘着剤、溶液型ゴム系粘着剤、水系型ゴム系粘着剤、水系型アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ホットメルト系粘着剤、液状硬化型粘着剤等も使用可能である。上記の溶液型ゴム系粘着剤としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）等を用いたものなどが挙げられる。また、水系型ゴム系粘着剤としては、天然ゴムラテックス、ＳＢＲラテックス、クロロプレンラテックス等のラテックスを使用したものなどが挙げられる。
【００６３】
次に、上記のようにして拘束板１４Ａの接着面１４ｄにシート材１５′が接着された部材のシート表面を、成型装置５１によって所定の凸曲面状に成型する（図３（Ｃ）参照）。成型装置５１は、上型５３と下型５５を有している。上型には拘束板１４Ａの背面形状が形成されており、被嵌合孔１４ｃと合致する凸部５３ｃが形成されている。また、下型５５には、磁性層の表面となる凸曲面を形成するための凹曲面部５５ａが形成されている。高分子粘弾性材料がゴム系材料の場合は、この成型時に加硫を行う（加硫条件は通常１７０°Ｃで２０分間程度）。
【００６４】
高分子粘弾性体内の磁性粉への着磁は、上記した曲面板状部材１５”が拘束板１４Ａ上に形成された後に行う。着磁を行う場合には、片面多極着磁型コンデンサ着磁装置６１を使用する。この装置６１では、強磁性体からなる本体６１ａの一面に、磁性層の表面となる凸曲面と合致する凹曲面部６１ｂが形成され、凹曲面部６１ｂ上に、溝６１ｃが１〜１０ｍｍ程度の間隔で平行形成し、溝６１ｃ内に導線６１ｄが配置されて着磁ヨークが構成されている。
【００６５】
着磁は、曲面板状部材１５”を着磁ヨークに密着させ、各導線６１ｄに交互に逆方向となる大電流をコンデンサを用いて瞬間的に通電することにより行う。これにより、各導線６１ｄに密接していた部分が交互に付近がＮ磁極又はＳ磁極に着磁され、磁性層内部の磁性粉が磁性化される（図３（Ｄ）参照）。
【００６６】
上記した着磁装置６１における導線６１ｄの間隔により、着磁後の磁性層の磁力を調整することができるため、制振を行う振動体の表面の荒さや塗装厚等に応じて適宜設定することが望ましい。
【００６７】
上記の「シート材接着方式」以外に、拘束板１４Ａ上に高分子粘弾性材料を直接シート状に形成し磁性層を形成することも可能である。以下、この方式を「シート材直接形成方式」と呼び、以下にその手順について説明する。
【００６８】
このシート材直接形成方式としては、拘束板１４Ａ上に形成する磁性層の高分子粘弾性材料がゴム系材料で、接着する拘束板１４Ａが金属板の場合には、上記の化成処理によって拘束板１４Ａの接着面１４ｄ上に形成された被膜の上に、例えばフェノール樹脂系プライマーをコーター等により塗布し、その後焼付け処理（通常、１３０〜１８０°Ｃで１〜１０分間程度）によって約５〜２０μｍ程度の厚みのプライマー層を形成し、このプライマー層上で未加硫ゴムコンパウンドをプレス成型、インジェクション成型等の方法で加硫接着する方法がある。
【００６９】
あるいは、他のシート材直接形成方式として、上記と同様に金属製の拘束板１４Ａとゴム系材料の磁性層の場合に、上記の化成処理によって拘束板１４Ａの接着面１４ｄ上に形成された被膜の上に、例えばフェノール系プライマー等を上記と同様にして焼付け処理によってプライマー層を形成し、未加硫ゴムを溶剤に溶解させたゴム液をコーター等によりプライマー層上にコートした後に乾燥（例えば、６０〜１３０°Ｃ程度）させて溶剤を揮発させ、その後に加硫（例えば、１６０〜２４０°Ｃで５〜３０分間程度）を行い、磁性層を形成するという方法（「コート法」という。）がある。
【００７０】
また、上記したコート法では、コートされるゴム液の厚みが厚いとゴム液が垂れたり、乾燥に長時間が必要であったり、ゴム液中の溶剤が残存しやすいため、厚みが０．５ｍｍ以下程度の磁性層を形成する場合に適しており、これ以上の厚みの磁性層の場合にはシート材接着方式等が適している。
【００７１】
あるいは、さらに他のシート材直接形成方式として、拘束板１４Ａが金属製で、高分子粘弾性材料が熱可塑性エラストマー又は熱可塑性樹脂の場合に、上記の化成処理によって拘束板１４Ａの接着面１４ｄ上に被膜が形成された後、適当な隙間を有する金型等を用い、不定形の熱可塑性エラストマー又は熱可塑性樹脂を金属製拘束板１４Ａ上で熱可塑性エラストマー等の融点以上の温度でプレスしてシート状に成型し、次いで融点以下に冷却することにより、金属製拘束板１４Ａの上に磁性層を形成するという方法もある。この場合には、接着剤を用いなくても、熱可塑性エラストマー又は熱可塑性樹脂自身の接着力により磁性層が金属製拘束板１４Ａに接着される。
【００７２】
上記したような各種のシート材直接形成方式によっても、拘束板１４Ａにシート材１５′が積層された曲面板状部材を形成することができる。その後の成型工程は図４（Ｃ）の工程と同様であり、着磁工程は、図４（Ｄ）の工程と同様である。
【００７３】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明の第２実施形態であるレール制振装置の構成を示す図であり、図４（Ａ）は断面図を、図４（Ｂ）はＣ−Ｃ断面図を、それぞれ示している。図において、レールＲの構成は第１実施形態の場合とまったく同様である。
【００７４】
この第２実施形態のレール制振装置１０２は、レールＲの長手方向に延在する帯板状に形成されレール腹部Ｒ２の側面に取り付けられる磁性複合型制振材１１Ａと、磁性複合型制振材１１Ａの移動を規制する制振材規制具２１Ｂを備えて構成されている。
【００７５】
この第２実施形態のレール制振装置１０２が第１実施形態のレール制振装置１０１と異なる点は、異なる制振材規制具２１Ｂを備えた点である。
【００７６】
制振材規制具２１Ｂは、図４（Ａ）に示すように、１つの規制片２２と、係止片２６と、規制片２２及び係止片２６を連結するボルト２４Ａと、ボルト２４Ａに螺合可能なナット２５と、規制片２２と磁性複合型制振材１１Ａとの間に挿入配置するスペーサー２３を有している。これらのうち、係止片２６以外の構成要素は、第１実施形態の場合と同様である。
【００７７】
係止片２６は、図４（Ａ）における上下方向に延在する垂直板部２６ｃと、この垂直板部２６ｃに接続する斜板部２６ｂを有しており、全体として略Ｌ字状に形成されている。また、垂直板部２６ｃには、ボルト２４Ａの外径よりも大きな内径の円形断面を有するボルト挿通孔２６ｅが設けられている。
【００７８】
上記のような構成により、磁性複合型制振材１１Ａの長手方向をレールＲの長手方向と一致させるようにして、磁性層１５の凸曲面状の表面をレール腹部Ｒ２の側面に密着させると、磁性層１５の磁力により磁性複合型制振材１１Ａはレール腹部Ｒ２の一側面に磁気吸着される。
【００７９】
その後、磁性複合型制振材１１Ａの被嵌合孔１４ｃにスペーサー２３の小円筒部を挿入し、スペーサー２３の内孔に規制片２２の嵌合凸部２２ｄを挿入する。その後、規制片２２の垂直板部２２ｃが垂下するようにし、かつ係止片２６の斜板部２６ｂを規制片２２の側とは逆側のレール底部Ｒ３に係止させて垂直板部２６ｃを垂下させ、一方のボルト挿通孔、例えば２６ｅから他方のボルト挿通孔、例えば２２ｅに向けてボルト２４Ａを挿通し、ナット２５をボルト２４Ａに螺合させて締め付ける（図４（Ａ）参照）。
【００８０】
したがって、この第２実施形態では、第１実施形態の場合とは異なり、制振材規制具２１Ｂは、２つの磁性複合型制振材１１Ａ，１１Ａを、レール腹部Ｒ２の側面の同一位置に磁気吸着させる必要はなく、レール腹部Ｒ２の片側の側面ごとに任意の位置に取り付け可能である。このため、図４（Ｂ）に示すように、レール長手方向に隣接する２つの磁性複合型制振材１１Ａの間の継目部Ｊの位置がレール腹部Ｒ２の同一位置となることを防止することができ、制振性能をより向上できる。
【００８１】
（３）第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図５は、本発明の第３実施形態であるレール制振装置の構成を示す断面図である。図において、レールＲの構成は第１実施形態の場合とまったく同様である。
【００８２】
この第３実施形態のレール制振装置１０３は、レールＲの長手方向に延在する帯板状に形成されレール腹部Ｒ２の側面に取り付けられる磁性複合型制振材１１Ａと、磁性複合型制振材１１Ａの移動を規制する制振材規制具２１Ｃを備えて構成されている。
【００８３】
この第３実施形態のレール制振装置１０３は、第２実施形態のレール制振装置の変形例であり、第２実施形態における係止片２６をボルト２４の頭部に溶接等により結合して係止片付きボルト２４Ｂとしたものである。他の構成要素、及び制振作用は第２実施形態の場合と同様である。
【００８４】
（４）第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図６は、本発明の第４実施形態であるレール制振装置の構成を示す断面図である。図において、レールＲの構成は第１実施形態の場合とまったく同様である。
【００８５】
この第４実施形態のレール制振装置１０４は、レールＲの長手方向に延在する帯板状に形成されレール腹部Ｒ２の側面に取り付けられる磁性複合型制振材１１Ｂと、磁性複合型制振材１１Ｂの移動を規制する制振材規制具２１Ｄを備えて構成されている。
【００８６】
この第４実施形態のレール制振装置１０４は、第３実施形態のレール制振装置の変形例であり、第３実施形態と異なる点は、異なる磁性複合型制振材１１Ｂを用いた点、及び第３実施形態における制振材規制具２１Ｃのかわりに、ステンレス鋼等のバネ鋼材により一体的に形成される制振材規制具２１Ｄを用いた点である。
【００８７】
磁性複合型制振材１１Ｂが第１実施形態の磁性複合型制振材１１Ａと異なる点は、拘束板１４Ｂに、第１実施形態における被嵌合孔１４ｃが設けられていない点であり、その他の点は第１実施形態の磁性複合型制振材１１Ａと同様である。
【００８８】
また、制振材規制具２１Ｄは、垂直板部２７ｂと、垂直板部２７ｂの上方に突設された上方規制部２７ａと、垂直板部２７ｂの下方に突設された下方規制部２７ｃと、垂直板部２７ｂの下方に接続する係止用曲面部２７ｄと、係止用曲面部２７ｄに接続する平板部２７ｅと、平板部２７ｅに接続する係止用端部２７ｆを有している。上記の上方規制部２７ａと下方規制部２７ｃの距離は、磁性複合型制振材１１Ｂの短手方向の長さよりやや長く設定されている。
【００８９】
上記のような構成により、磁性複合型制振材１１Ｂの長手方向をレールＲの長手方向と一致させるようにして、磁性層１５の凸曲面状の表面をレール腹部Ｒ２の側面に密着させると、磁性層１５の磁力により磁性複合型制振材１１Ｂはレール腹部Ｒ２の一側面に磁気吸着される。
【００９０】
その後、制振材規制具２１Ｄを曲げて開くようにし、係止用端部２７ｆを磁性複合型制振材１１Ｂが磁気吸着されている側とは逆側のレール底部Ｒ３に係止させ、平板部２７ｅをレール底部Ｒ３の底面にあてがい、係止用曲面部２７ｄを磁性複合型制振材１１Ｂが磁気吸着されている側のレール底部Ｒ３に係止させ、磁気吸着されている磁性複合型制振材１１Ｂの背部を、制振材規制具２１Ｄの上方規制部２７ａと下方規制部２７ｃの間に嵌め込む（図６参照）。
【００９１】
このようにすれば、制振材規制具２１Ｄを、バネ鋼材の弾性反発作用により、レール底部Ｒ３に係止させることができ、かつ上方規制部２７ａ及び下方規制部２７ｃにより、磁性複合型制振材１１Ｂが、レールの上下方向、又はレールの長手方向へ移動することを規制することができる。また、第２，３実施形態と同様に、制振材規制具２１Ｄは、レール腹部Ｒ２の片側の側面ごとに任意の位置に取り付け可能であり、レール長手方向に隣接する２つの磁性複合型制振材の間の継目部の位置がレール腹部Ｒ２の同一位置となることを防止することができ、制振性能をより向上できる、という作用も有している。
【００９２】
図７は、図６に示すレール制振装置における制振材規制具の変化例を説明する図である。図７（Ａ）は、下方規制部として、Ｌ字断面形状の部材２７ｃ１を溶接により垂直板部２７ｂの下方に接合して構成した制振材規制具２１Ｄ１を示している。
【００９３】
また、図７（Ｂ）は、垂直板部２７ｂに半円形切れ目を入れ、これを折り返すことによって下方規制部２７ｃ２を形成した制振材規制具２７Ｄ２を示している。
【００９４】
（５）第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図８は、本発明の第５実施形態であるレール制振装置の構成を示す図であり、図８（Ａ）は断面図を、図８（Ｂ）は側面図を、それぞれ示している。図において、レールＲの構成は第１実施形態の場合とまったく同様である。
【００９５】
この第５実施形態のレール制振装置１０５は、レールＲの長手方向に延在する帯板状に形成されレール腹部Ｒ２の各側面にそれぞれ取り付けられる磁性複合型制振材１１Ｃ，１１Ｃと、磁性複合型制振材１１Ｃ，１１Ｃの移動を規制する制振材規制具２１Ｅを備えて構成されている。
【００９６】
この第５実施形態のレール制振装置１０５が第１実施形態のレール制振装置１０１と異なる点は、異なる磁性複合型制振材１１Ｃを備えた点、及び異なる制振材規制具２１Ｅを備えた点である。
【００９７】
磁性複合型制振材１１Ｃが第１実施形態の磁性複合型制振材１１Ａと異なる点は、拘束板１４Ｃに、第１実施形態とは異なり、長円形断面の被嵌合孔１４ｅが設けられている点であり、その他の点は第１実施形態の磁性複合型制振材１１Ａと同様である。
【００９８】
制振材規制具２１Ｅは、図８に示すように、２つの規制片２８，２８と、これらの規制片２８，２８を連結するボルト２４Ａと、ボルト２４Ａに螺合可能なナット２５と、規制片２２と磁性複合型制振材１１Ａとの間に挿入配置するスペーサー２３を有している。これらの要素のうち、係止片２８以外の構成要素は、第１実施形態の場合と同様である。
【００９９】
規制片２８は、図８における上下方向に延在する２つの垂直板部２８ａ及び２８ｃと、これらの垂直板部２８ａ，２８ｃをつなぐ斜板部２８ｂを有しており、全体として偏平かつ直線的なＳ字状に形成されている。また、垂直板部２８ａには、板面から垂直に短い円柱状の嵌合凸部２８ｄが２個、レール長手方向に並べて突設されている。また、垂直板部２８ｃには、ボルト２４Ａの外径よりも大きな内径の円形断面を有するボルト挿通孔２２ｅが２個、レール長手方向に並べて開設されている。
【０１００】
規制片２８の嵌合凸部２８ｄの中心からボルト挿通孔２８ｅの中心までの長さは、レール腹部Ｒ２の中央付近からレール底部Ｒ３までの長さよりやや長い値以上であれば任意の長さが選択可能である。また、規制片２８の嵌合凸部２８ｄの先端面から垂直板部２８ｃの外面までの長さは、レール腹部Ｒ２の側面に取り付けた磁性複合型制振材１１Ｃの背面付近からレール底部Ｒ３の突端面までの長さよりやや長い値以上であれば任意の長さが選択可能である。また、ボルト２４Ａの長さは、垂下した状態の２つの垂直板部２８ｃの外面間の長さよりやや長い値以上であれば任意の長さが選択可能である。また、規制片２８の２つの嵌合凸部２８ｄ間の距離は、磁性複合型制振材１１Ｃをレール長手方向に隣接させた場合の隣接する被嵌合孔１４ｅの中心間隔とほぼ同様の長さであればよい。
【０１０１】
上記のような構成により、磁性複合型制振材１１Ｃの長手方向をレールＲの長手方向と一致させるようにして、磁性層１５の凸曲面状の表面をレール腹部Ｒ２の側面に密着させると、磁性層１５の磁力により磁性複合型制振材１１Ｃはレール腹部Ｒ２の一側面に磁気吸着される。同様にして、レール腹部Ｒ２の他の側面の同一位置に他の磁性複合型制振材１１Ｃを磁気吸着させる。
【０１０２】
次に、磁性複合型制振材１１Ｃをレール長手方向に隣接させた継目箇所において、レール腹部Ｒ２の両側面の磁性複合型制振材１１Ｃの４個の被嵌合孔１４ｅにスペーサー２３の小円筒部を挿入し、スペーサー２３の内孔に規制片２８の嵌合凸部２８ｄを挿入する。その後、それぞれの規制片２８の垂直板部２８ｃが垂下するようにし、一方のボルト挿通孔２８ｅから他方のボルト挿通孔２８ｅに向けてボルト２４Ａを２本挿通し、ナット２５をボルト２４Ａに螺合させて締め付ける（図８（Ａ），図８（Ｂ）参照）。
【０１０３】
この第５実施形態では、レールの長手方向に隣接する２つの磁性複合型制振材１１Ｃを同時に規制することができ、磁性複合型制振材１１Ｃのレール長手方向の長さや、被嵌合孔１４ｅの位置等に製作誤差があっても、長円形状の被嵌合孔１４ｅと嵌合凸部２８ｄの組合わせにより、それらの誤差を吸収することができる。
【０１０４】
（６）第６実施形態
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
図９は、本発明の第６実施形態であるレール制振装置における磁性複合型制振材の詳細な構成を示す図であり、図９（Ａ）は拘束部の側から見た側面図を、図９（Ｂ）は図９（Ａ）における長手方向端部付近の拡大図を、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）におけるＤ−Ｄ断面図を、図９（Ｄ）は図９（Ｂ）におけるＥ−Ｅ断面図を、それぞれ示している。図１０は、図９に示す磁性複合型制振材の製造方法を示す概念図である。図において、レールＲの構成は第１実施形態の場合とまったく同様である。
【０１０５】
この第６実施形態のレール制振装置は、図示はしていないが、レールＲの長手方向に延在する帯板状に形成されレール腹部Ｒ２の各側面にそれぞれ取り付けられる磁性複合型制振材１１Ｄ，１１Ｄと、磁性複合型制振材１１Ｄ，１１Ｄの移動を規制する制振材規制具２１Ａを備えて構成されている。
【０１０６】
この第６実施形態のレール制振装置（図示せず）が第１実施形態のレール制振装置１０１と異なる点は、異なる磁性複合型制振材１１Ｄを備えた点であり、制振材規制具は第１実施形態の場合と同様である。
【０１０７】
図９に示すように、磁性複合型制振材１１Ｄは、弾性材料である鋼板等からなり帯板状部材に形成された拘束板１６と、磁性化された磁性粉を含有する高分子粘弾性材料である磁性ゴム等からなり拘束板１６上に積層される帯板状の磁性層１７を有している。
【０１０８】
磁性複合型制振材１１Ｄが第１実施形態の磁性複合型制振材１１Ａと異なる点は、拘束板１６として、第１実施形態の帯板状部材とは異なり、短手方向の両側端部に屈曲部のない帯板状部材を用いた点であり、その他の点は第１実施形態の磁性複合型制振材１１Ａと同様である。
【０１０９】
拘束板１６は、一方向に延在する板状部１６ａからなり、板状部１６ａの長手方向の両端付近には、円形断面の被嵌合孔１６ｃ，１６ｃが設けられている（図９（Ａ），図９（Ｂ），図９（Ｄ）参照）。
【０１１０】
また、磁性層１７は、表面が凸曲面状に形成されており、この凸曲面は、レール腹部Ｒ２の側面の凹曲面に合致するように設定されている（図９（Ｃ），図９（Ｄ）参照）。また、磁性層１７の背面は、拘束板１６の板状部１６ａに密着されて積層されている（図９（Ｃ），図９（Ｄ）参照）。また、拘束板１６の被嵌合孔１６ｃ，１６ｃの箇所では磁性層１７の背面が外部に露出している（図９（Ａ），図９（Ｂ），図９（Ｄ）参照）。
【０１１１】
上記した磁性複合型制振材１１ＤのレールＲの長手方向の長さは、レールＲと隣接するレールＲとをつなぐ継目板（図示せず）の端部間の距離よりも短い長さの範囲内であれば任意の長さが選択可能である。また、磁性複合型制振材１１ＤのレールＲの直角方向の長さは、レール腹部Ｒ２の凹曲面部の範囲内であれば任意の長さが選択可能である。
【０１１２】
上記のような構成により、磁性複合型制振材１１Ｄの長手方向をレールＲの長手方向と一致させるようにして、磁性層１７の凸曲面状の表面をレール腹部Ｒ２の側面に密着させると、磁性層１７の磁力により磁性複合型制振材１１Ｄはレール腹部Ｒ２の一側面に磁気吸着される。同様にして、レール腹部Ｒ２の他の側面の同一位置に他の磁性複合型制振材１１Ｄを磁気吸着させる。
【０１１３】
その後、それぞれの磁性複合型制振材１１Ｄの被嵌合孔１６ｃにスペーサー２３の小円筒部を挿入し、スペーサー２３の内孔に規制片２２の嵌合凸部２２ｄを挿入する。その後、それぞれの規制片２２の垂直板部２２ｃが垂下するようにし、一方のボルト挿通孔２２ｅから他方のボルト挿通孔２２ｅに向けてボルト２４Ａを挿通し、ナット２５をボルト２４Ａに螺合させて締め付ける。
【０１１４】
上記のようにしてレール制振装置を構成しレール腹部Ｒ２の側面に取り付けると、列車の車輪（図示せず）の走行によりレールＲが振動した場合、その振動エネルギーを、磁性複合型制振材１１Ｄの拘束板１６により拘束される磁性層１７の内部において損失させるとともに、レール腹部Ｒ２の側面と磁性層１７との境界におけるすべり摩擦によって損失させることができ、レール底部Ｒ３からまくらぎ（図示せず）へ伝達される振動を低く抑制することができる。
【０１１５】
また、制振材規制具２１Ａにより、磁性複合型制振材１１Ｄ，１１Ｄは、レールの上下方向、又はレールの長手方向のいずれへも微少量しか移動できないように規制される。したがって、磁性複合型制振材１１Ｄに外力が加わった場合でも、レール腹部Ｒ２の側面から外れることがない。
【０１１６】
また、磁性複合型制振材１１Ｄの短手方向の両側端部、すなわち図９における磁性複合型制振材１１Ｄの上端又は下端付近では、磁性層１７が磁性化されていないため、列車の車輪（図示せず）とレールＲとの摩擦によって発生する鉄粉や、鋳鉄等からなるブレーキ用制輪子からの鉄粉が磁性複合型制振材１１Ｄの短手方向の端部に磁気吸着されて集積し、汚れやサビの原因となることがない。
【０１１７】
上記した制振材規制具２１Ａは、レール腹部Ｒ２の両側面の同一位置に配置された２個の磁性複合型制振材１１Ｄ，１１Ｄごとに少なくとも２箇所以上配置されればよい。
【０１１８】
次に、上記した磁性複合型制振材１１Ｄの製造方法について、図１０を参照しつつ説明する。図１０においては、被嵌合孔１６ｃを含む断面を図示している。
【０１１９】
まず、弾性材料を帯板状に加工するとともに、長手方向の両端付近に円形断面の被嵌合孔１６ｃ，１６ｃを形成して、拘束板１６を製作する（図１０（Ａ））。拘束板１６の材料の材質等については、上記した第１実施形態の拘束板１４Ａの場合と同様である。
【０１２０】
上記した拘束板１６の一面１６ｄ、すなわち図１０（Ａ）における下面（以下、「接着面」という。）に、後述する接着剤を塗布し、拘束板１６と略同一の平面投影形状を有する平面状のシート材１７′（図１０（Ｂ））を接着して積層した後に成型し、表面が凸曲面状の曲面板状部材１７”と拘束板１６との積層部材を形成する（図１０（Ｃ））。その後、曲面板状部材１７”内の磁性粉を着磁して磁性層１７を形成する（図１０（Ｄ））。シート材の形成工程については、「シート材接着方式」又は「シート材直接形成方式」のいずれを採用してもよい。また、高分子粘弾性体、磁性粉の材質等については、上記した第１実施形態の拘束板１４Ａの場合と同様である。
【０１２１】
拘束板１６の接着面１６ｄにシート材１７′が接着された部材のシート表面を、成型装置５２によって所定の凸曲面状に成型する（図１０（Ｃ）参照）。成型装置５２は、上型５４と下型５６を有している。上型には拘束板１６の背面形状が形成されており、被嵌合孔１６ｃと合致する凸部５４ｃが形成されている。また、下型５６には、磁性層の表面となる凸曲面を形成するための凹曲面部５６ａが形成されている。高分子粘弾性材料がゴム系材料の場合は、この成型時に加硫を行う（加硫条件は通常１７０°Ｃで２０分間程度）。
【０１２２】
高分子粘弾性体内の磁性粉への着磁は、上記した曲面板状部材１７”が拘束板１６上に形成された後に行う。着磁を行う場合には、片面多極着磁型コンデンサ着磁装置６２を使用する。この装置６２では、強磁性体からなる本体６２ａの一面に、磁性層の表面となる凸曲面と合致する凹曲面部６２ｂが形成され、凹曲面部６２ｂ上に、溝６２ｃが１〜１０ｍｍ程度の間隔で平行形成し、溝６２ｃ内に導線６２ｄが配置されて着磁ヨークが構成されている。また、凹曲面部６２ｂの図における左右両端部には、本体を除去した空間部６２ｅが設けられている。
【０１２３】
着磁は、曲面板状部材１７”を着磁ヨークに密着させ、各導線６２ｄに交互に逆方向となる大電流をコンデンサを用いて瞬間的に通電することにより行う。これにより、各導線６２ｄに密接していた部分が交互に付近がＮ磁極又はＳ磁極に着磁され、凹曲面部６２ｂの図における左右両端部の空間部６２ｅに密接していた部分、すなわち磁性層の短手方向の両側端部は磁力線が通らないため着磁されず、磁性層内部の磁性粉は磁性化されないで残る（図１０（Ｄ）参照）。
【０１２４】
上記した着磁装置６２における導線６２ｄの間隔により、着磁後の磁性層の磁力を調整することができるため、制振を行う振動体の表面の荒さや塗装厚等に応じて適宜設定することが望ましい。
【０１２５】
（７）第７実施形態
次に、本発明の第７実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第７実施形態であるレール制振構造の構成を示す断面図である。図において、レールＲの構成は第１実施形態の場合とまったく同様である。
【０１２６】
この第７実施形態のレール制振構造１０７は、レールＲの長手方向に延在する帯板状に形成されレール腹部Ｒ２の両側面に取り付けられる２つの磁性複合型制振材１１Ｂ，１１Ｂを備えて構成されている。
【０１２７】
この第７実施形態のレール制振構造１０７が上記した実施形態と異なる点は、制振材規制具を設けず、磁性複合型制振材１１Ｂを直接レール腹部Ｒ２に取り付けた点である。制振作用は上記した各実施形態の場合と同様である。
【０１２８】
（８）第８実施形態
次に、本発明の第８実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第８実施形態であるレール制振構造の構成を示す断面図である。図において、レールＲの構成は第１実施形態の場合とまったく同様である。
【０１２９】
この第８実施形態のレール制振構造１０８は、レールＲの長手方向に延在する帯板状に形成されレール腹部Ｒ２の両側面に取り付けられる２つの磁性複合型制振材１１Ｄ，１１Ｄを備えて構成されている。
【０１３０】
この第８実施形態のレール制振構造１０８は、第７実施形態のレール制振構造の変形例であり、上記した実施形態と異なる点は、制振材規制具を設けず、磁性複合型制振材１１Ｄを直接レール腹部Ｒ２に取り付けた点である。制振作用は上記した各実施形態の場合と同様である。
【０１３１】
（９）第９実施形態
次に、本発明の第９実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第９実施形態であるレール制振構造の構成を示す断面図である。図において、レールＲの構成は第１実施形態の場合とまったく同様である。
【０１３２】
この第９実施形態のレール制振構造１０９は、レールＲの長手方向に延在するとともに屈曲された帯板状に形成され、レール腹部Ｒ２の側面とレール底部Ｒ３の上面にわたって取り付けられる２つの磁性複合型制振材１１Ｅ，１１Ｅを備えて構成されている。
【０１３３】
この第９実施形態のレール制振構造１０９が上記した実施形態と異なる点は、レール腹部Ｒ２の側面とレール底部Ｒ３の上面にわたって取り付けられるように磁性複合型制振材１１Ｅが屈曲形成された点である。この制振材の製造は、磁性層の成型時に拘束板もプレス成型することにより可能である。制振の原理は上記した各実施形態の場合と同様である。また、磁性複合型制振材１１Ａ〜１１Ｃと同様に、短手方向の両側端部が屈曲しているため、磁気遮蔽効果により、鉄粉等が磁気吸着されて集積されることがない。また、レールのより広い面を被覆するため、制振効果はさらに向上する。この第９実施形態には、さらに、上記各実施形態で説明したような各種の制振材規制具を取り付けてもよい。
【０１３４】
（１０）第１０実施形態
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。
図１４は、本発明の第１０実施形態であるレール制振構造の構成を示す断面図である。図において、レールＲの構成は第１実施形態の場合とまったく同様である。
【０１３５】
この第１０実施形態のレール制振構造１１０は、レールＲの長手方向に延在するとともに屈曲された帯板状に形成され、レール腹部Ｒ２の側面とレール底部Ｒ３の上面にわたって取り付けられる２つの磁性複合型制振材１１Ｆ，１１Ｆを備えて構成されている。
【０１３６】
この第１０実施形態のレール制振構造１１０が上記した実施形態と異なる点は、レール腹部Ｒ２の側面とレール底部Ｒ３の上面にわたって取り付けられるように磁性複合型制振材１１Ｆが屈曲形成された点である。この制振材の製造は、磁性層の成型時に拘束板もプレス成型することにより可能である。制振の原理は上記した各実施形態の場合と同様である。また、磁性複合型制振材１１Ｄと同様に、短手方向の両側端部が磁性化されていないため、鉄粉等が磁気吸着されて集積されることがない。また、レールのより広い面を被覆するため、制振効果はさらに向上する。この第１０実施形態には、さらに、上記各実施形態で説明したような各種の制振材規制具を取り付けてもよい。
【０１３７】
上記各実施形態における被嵌合孔１４ｃ，１４ｅ、及び図６における拘束板１４Ｂの背部は、被嵌合部に相当している。また、嵌合凸部２２ｄ，２８ｄ、及び図６における上方規制部２７ａと下方規制部２７ｃ、図７（Ａ）における上方規制部２７ａと下方規制部２７ｃ１、図７（Ｂ）における上方規制部２７ａと下方規制部２７ｃ２は、嵌合部に相当している。また、図８（Ｂ）における被嵌合孔１４ｅと嵌合凸部２８ｅは、誤差吸収手段に相当している。
【０１３８】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１３９】
例えば、上記各実施形態においては、振動体がレールで振動面がレール腹部側面である例について説明したが、本発明はこれには限定されず、振動体は強磁性体からなり曲面を含む面からなる振動面を有するものであればどのようなものであってもよい。
【０１４０】
また、上記各実施形態においては、被嵌合部が孔で嵌合部が凸部の例等について説明したが、本発明はこれには限定されず、他の構成であってもよく、例えば、被嵌合部が凸部で嵌合部が孔や凹部等であってもよい。
【０１４１】
また、拘束板は複数個の層で構成されていてもよいし、磁性層も複数の層で構成されていてもよい。
【０１４２】
また、誤差吸収手段は、図１，４，５に示す第１，２，３実施形態に用いられてもよい。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁性複合型制振材によれば、ヤング率３００ｋｇｆ／ｍｍ²以上の弾性を有する材料からなるとともに鉄道用レールの長手方向に延在する帯板状部材である１個又は複数個の拘束板と、残留磁束密度２５〜１５０００ガウス程度に磁性化された磁性粉を含有する高分子粘弾性材料からなり鉄道用レールの長手方向に延在して拘束板に積層される帯板状部材であってその表面が鉄道用レールの腹部側面、又は腹部側面及び底部上面の凹曲面に合致する凸曲面状に形成され短手方向の両側端部を除く中間部分のみが磁性化されかつ振動面に磁気吸着可能な１層又は複数層の磁性層を備えた。また、本発明のレール制振装置によれば、ヤング率３００ｋｇｆ／ｍｍ ² 以上の弾性を有する材料からなり鉄道用レールの長手方向に延在する帯板状部材に形成された１個又は複数個の拘束板と、残留磁束密度２５〜１５０００ガウス程度に磁性化された磁性粉を含有する高分子粘弾性材料からなり拘束板に積層され表面形状がレールの腹部側面、又は腹部側面及び底部上面に合致する凸曲面状で鉄道用レールの長手方向に延在する帯状部材状に形成されかつ鉄道用レールの腹部側面に磁気吸着可能な１層又は複数層の磁性層を有する磁性複合型制振材と、他の腹部側面、又は他の腹部側面及び底部上面に磁気吸着している他の磁性複合型制振材へ鉄道用レールの底部下方を通してボルト結合作用又は弾性反発作用により係止することにより、又は鉄道用レールの底部にボルト結合作用又は弾性反発作用により係止することにより、反力を得て、鉄道用レールの上下方向又は長手方向への磁性複合型制振材の移動を規制する制振材規制具を備えた。このため、鋼材からなる鉄道用レールの振動面に磁気吸着させて制振を行うことができる。
また、磁性複合型制振材であるので、振動エネルギーの内部損失制振効果の温度依存性が緩和され、幅広い温度範囲で高い制振性能を発揮する、という利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるレール制振装置の構成を示す図であり、図１（Ａ）は断面図を、図１（Ｂ）は側面図を、それぞれ示している。
【図２】図１に示すレール制振装置における磁性複合型制振材のさらに詳細な構成を示す図であり、図２（Ａ）は拘束部の側から見た側面図を、図２（Ｂ）は図２（Ａ）における長手方向端部付近の拡大図を、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）におけるＡ−Ａ断面図を、図２（Ｄ）は図２（Ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図を、それぞれ示している。
【図３】図１に示す磁性複合型制振材の製造方法を示す概念図である。
【図４】本発明の第２実施形態であるレール制振装置の構成を示す図であり、図４（Ａ）は断面図を、図４（Ｂ）はＣ−Ｃ断面図を、それぞれ示している。
【図５】本発明の第３実施形態であるレール制振装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態であるレール制振装置の構成を示す断面図である。
【図７】図６に示すレール制振装置における制振材規制具の例を説明する図であり、図７（Ａ）は下方規制部を溶接により規制具本体に接合した例を、図７（Ｂ）は半円形切れ目を折り返すことにより下方規制部を形成した例を、それぞれ示している。
【図８】本発明の第５実施形態であるレール制振装置の構成を示す図であり、図８（Ａ）は断面図を、図８（Ｂ）は側面図を、それぞれ示している。
【図９】本発明の第６実施形態であるレール制振装置における磁性複合型制振材の詳細な構成を示す図であり、図９（Ａ）は拘束部の側から見た側面図を、図９（Ｂ）は図９（Ａ）における長手方向端部付近の拡大図を、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）におけるＤ−Ｄ断面図を、図９（Ｄ）は図９（Ｂ）におけるＥ−Ｅ断面図を、それぞれ示している。
【図１０】図９に示す磁性複合型制振材の製造方法を示す概念図である。
【図１１】本発明の第７実施形態であるレール制振構造の構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の第８実施形態であるレール制振構造の構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の第９実施形態であるレール制振構造の構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の第１０実施形態であるレール制振構造の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１Ａ〜１１Ｄ磁性複合型制振材
１４Ａ〜１４Ｃ拘束板
１４ａ板状部
１４ｂ屈曲部
１４ｃ被嵌合孔
１４ｄ接着面
１４ｅ被嵌合孔
１５磁性層
１５′ シート材
１５” 成型後の曲面板状部材
１６拘束板
１６ａ板状部
１６ｃ被嵌合孔
１６ｄ接着面
１７磁性層
１７′ シート材
１７” 成型後の曲面板状部材
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ１，２１Ｄ２，２１Ｅ制振材規制具
２２規制片
２２ａ垂直板部
２２ｂ斜板部
２２ｃ垂直板部
２２ｄ嵌合凸部
２２ｅボルト挿通孔
２３スペーサー
２４Ａボルト
２４Ｂ係止片付きボルト
２５ナット
２６係止片
２６ｂ斜板部
２６ｃ垂直板部
２６ｅボルト挿通孔
２７ａ上方規制部
２７ｂ垂直板部
２７ｃ，２７ｃ１，２７ｃ２下方規制部
２７ｄ係止用曲面部
２７ｅ平板部
２７ｆ係止用端部
２８規制片
２８ａ垂直板部
２８ｂ斜板部
２８ｃ垂直板部
２８ｄ嵌合凸部
２８ｅボルト挿通孔
５１，５２成型装置
５３上型
５３ｃ凸部
５４上型
５４ｃ凸部
５５下型
５５ａ凹曲面部
５６下型
５６ａ凹曲面部
６１片面多極着磁型コンデンサ着磁装置
６１ａ本体
６１ｂ凹曲面部
６１ｃ溝
６１ｄ導線
６２片面多極着磁型コンデンサ着磁装置
６２ａ本体
６２ｂ凹曲面部
６２ｃ溝
６２ｄ導線
６２ｅ空間部
１０１〜１０５レール制振装置
１０７，１０８レール制振構造
Ｒレール
Ｒ１レール頭部
Ｒ２レール腹部
Ｒ３レール底部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is a magnetic composite damping material that is configured by laminating a constraining plate having elasticity and a polymer viscoelastic body layer containing magnetized magnetic powder, and can be attached to a vibrating body having a curved surface, Rail damping device using this magnetic composite damping materialIn placeIt is related.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetic composite damping material filed by the applicants of the present application has been known as a damping material for suppressing noise and vibration caused by train traveling in a steel girder bridge of a railway. This magnetic composite vibration damping material is formed by laminating a constraining plate made of a rigid body and a layer of a polymer viscoelastic body containing magnetized magnetic powder (Japanese Patent Publication No. 7-51339). (Refer to “Rigid plate restraint type magnetic composite damping material” hereinafter.)
[0003]
In the above-mentioned rigid plate-constrained magnetic composite damping material, the polymer viscoelastic layer itself has a magnetic force, so the polymer viscoelastic layer side is made of steel girder bridge or the like. By abutting on the surface, it can be easily magnetically attracted by magnetic force. When a steel girder bridge or the like is vibrated in this state, the vibration is transmitted into the polymer viscoelastic body layer, and the polymer viscoelastic body layer tries to vibrate together with the steel girder bridge or the like. However, since the rigid body restraining plate is laminated on the polymer viscoelastic body layer by adhesion or the like, the movement of the polymer viscoelastic body layer is restrained by the rigid body restraining plate. For this reason, vibration energy is converted into heat energy inside the polymer viscoelastic body layer, and is converted into heat and dissipated and lost. Therefore, the vibration energy is first reduced by the internal loss of the polymer viscoelastic layer (hereinafter referred to as “internal loss damping effect”).
[0004]
On the other hand, at the interface between the polymer viscoelastic layer and the steel girder bridge, the two are not completely fixed, and the polymer viscoelastic layer is magnetically attracted to the steel girder bridge by magnetic force. Therefore, when an external force of a certain level or more is applied, the polymer viscoelastic layer can be “slid” or “displaced” with respect to the steel girder bridge or the like. Therefore, when vibration is transmitted from a steel girder bridge or the like into the polymer viscoelastic layer, and the polymer viscoelastic layer attempts to deform at the interface, the polymer viscoelastic layer and the steel girder bridge A sliding frictional force is generated between them, and the polymer viscoelastic body layer vibrates (deforms) on the boundary surface while receiving the sliding frictional force. At this time, the vibration energy is converted into heat energy, which is dissipated and lost as heat. Therefore, vibration energy is also reduced by sliding friction at the interface between the polymer viscoelastic layer and the steel girder bridge (hereinafter referred to as “sliding friction damping effect”).
[0005]
The damping material before the rigid plate restraint type magnetic composite damping material relied only on the internal loss damping effect, but the above-mentioned rigid plate restraint type magnetic composite damping material had a sliding friction damping. The effect plays a role equivalent to or better than the internal loss damping effect, and it has been confirmed by experiments that the effect of damping is superior to that of the previous damping material due to the synergistic effect of both effects. .
[0006]
In addition, while the vibration damping material until then was attached to the vibrating body by an adhesive or the like, in the above-described rigid plate-constrained magnetic composite vibration damping material, if the vibrating body is formed of a steel plate or the like Since it is supported by being magnetically attracted by magnetic force, there is no need for any work associated with the application of an adhesive or the like, and the installation work on the vibrating body becomes very simple as compared with the vibration damping material so far.
[0007]
Furthermore, the damping effect of the damping material up to that time was due to energy loss inside the polymer viscoelastic body layer, but the loss coefficient representing such energy loss has a high peak value at a given temperature. However, it has a temperature dependence that suddenly decreases when the temperature is exceeded. However, the above-mentioned rigid plate-constrained magnetic composite damping material also has a large damping effect due to sliding friction, and this sliding friction is almost constant over a wide temperature range, so the damping effect is reduced by temperature. It has also been confirmed in experiments and the like that the temperature dependence of the internal loss damping effect is relaxed and high damping performance is exhibited in a wide temperature range compared to the damping material so far.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned rigid plate restraint type magnetic composite damping material, when the vibrating body has a curved vibrating surface and the rigid restraint plate is a brittle material such as ceramics, a flat plate shaped damping material is used. If you try to mold the material into a curved surface by pressing, etc., the rigid body restraint plate may be destroyed, so the polymer viscoelastic layer is placed on the curved surface of the rigid body restraint plate that has been formed into a curved surface in advance. However, it is difficult to form a uniform polymer viscoelastic layer by such a method.
[0009]
  The present invention has been made to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic composite damping material capable of damping a vibrating body having a curved vibrating surface. Rail damping using magnetic composite damping materialPlaceIt is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the present inventionClaim 1The magnetic composite damping material according to
  It is the abdomen side of a rail for rail made of steelA magnetic composite type damping material that performs vibration damping by magnetically attracting to a vibrating surface,
  Young's modulus 300kgf / mm²Made of material with the above elasticityAnd a strip-like member extending in the longitudinal direction of the rail for rail.One or more restraining plates;
  It consists of a polymer viscoelastic material containing magnetic powder magnetized to a residual magnetic flux density of about 25 to 15000 gauss.A strip-shaped member that extends in the longitudinal direction of the railroad rail and is laminated on the restraint plate, the surface of which is formed into a convex curved surface that matches the concave curved surface of the abdomen side surface of the railroad rail. Only the middle part excluding both ends in the direction is magnetizedAnd one or more magnetic layers capable of being magnetically attracted to the vibration surface.
  It is characterized by having.
[0011]
  Also,The magnetic composite damping material according to claim 2 of the present invention is
A magnetic composite type damping material that performs damping by magnetically adsorbing on a vibration surface that is an abdomen side surface and a bottom upper surface of a railroad rail made of steel,
Young's modulus 300kgf / mm ² One or a plurality of constraining plates made of a material having the above elasticity and a bent strip-like member extending in the longitudinal direction of the rail for railroads;
A belt-like member made of a polymer viscoelastic material containing magnetic powder magnetized to a residual magnetic flux density of about 25 to 15000 gauss and extending in the longitudinal direction of the rail for rail and laminated on the restraint plate. The surface of the rail is formed into a convex curved surface that matches the concave curved surface of the abdomen side surface and bottom top surface of the railroad rail, and only the middle part except for both side ends in the short direction is magnetized and can be magnetically attracted to the vibration surface One or more magnetic layers
It is characterized by havingThe
[0012]
  Also,The rail damping device according to claim 3 of the present invention is
A rail damping device for damping a rail for rails made of steel and having a concave curved abdomen side surface,
Young's modulus 300kgf / mm ² One or a plurality of constraining plates made of a material having the above elasticity and extending in the longitudinal direction of the railroad rail, and magnetized to a residual magnetic flux density of about 25 to 15000 gauss It is made of a polymer viscoelastic material containing magnetic powder and is laminated on the constraining plate to form a belt-like member extending in the longitudinal direction of the railroad rail with a convex shape that matches the abdomen side surface of the railroad rail. A magnetic composite damping material that is formed and has one or more magnetic layers that can be magnetically attracted to the abdomen side of the railroad rail;
Lock to other magnetic composite damping material magnetically adsorbed on the other side of the abdomen by bolt connection or elastic repulsion through the bottom of the rail, or bolt to the rail bottom A damping material regulating tool that obtains a reaction force by locking by a coupling action or an elastic repulsion action and regulates the movement of the magnetic composite damping material in the vertical direction or the longitudinal direction of the rail for rail.
It is characterized by havingThe
[0013]
  Also,A rail vibration damping device according to claim 4 of the present invention provides:
In the rail damping device according to claim 3,
The said damping material control tool is attached to the edge part of the longitudinal direction of the said rail for rails, and controls two adjacent magnetic composite type damping materials simultaneously.
Characterized by.
[0014]
  In addition, the present inventionAccording to claim 5 ofRail damping device
  In the rail damping device according to claim 3,
Either one or both of the magnetic composite damping material and the damping material restricting tool have error absorbing means for absorbing an error in the longitudinal direction of the rail for the rail of the magnetic composite damping material.
Characterized by.
[0015]
  In addition, the present inventionAccording to claim 6 ofRail damping device
  A rail damping device for damping a rail for rails made of steel and having a concave curved abdomen side surface,
  Young's modulus 300kgf / mm²Made of a material having the above elasticityFor railwayPolymer viscosity containing one or a plurality of constraining plates formed on a bent strip-like member extending in the longitudinal direction of the rail and magnetic powder magnetized to a residual magnetic flux density of about 25 to 15000 gauss It is made of an elastic material and laminated on the restraint plate, and the surface shape isFor railwayThe convex curved surface shape that matches the abdomen side surface and bottom top surface of the railFor railwayFormed in a strip-like member extending in the longitudinal direction of the rail andFor railwayA magnetic composite damping material having one or more magnetic layers that can be magnetically attracted to the abdomen side surface and bottom top surface of the rail;
  By locking the other abdomen side surface and other magnetic composite type damping material magnetically adsorbed on the top surface of the rail through the bottom of the rail by bolt connection or elastic repulsion, or of the rail By engaging the bottom with a bolt coupling action or elastic repulsion action, a reaction force is obtained andA damping material restricting tool for restricting movement of the magnetic composite damping material in the vertical direction or longitudinal direction of the rail.
  It is characterized by having.
[0016]
  Also,The rail damping device according to claim 7 of the present invention is
In the rail damping device according to claim 6,
The said damping material control tool is attached to the edge part of the longitudinal direction of the said rail for rails, and controls two adjacent magnetic composite type damping materials simultaneously.
Characterized by.
[0017]
  Also,A rail vibration damping device according to claim 8 of the present invention includes:
In the rail damping device according to claim 6,
Either one or both of the magnetic composite damping material and the damping material restricting tool have error absorbing means for absorbing an error in the longitudinal direction of the rail for the rail of the magnetic composite damping material.
FeaturesThe
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0022]
(1) First embodiment
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a rail damping device according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 (A) shows a cross-sectional view and FIG. 1 (B) shows a side view. 2 is a diagram showing a more detailed configuration of the magnetic composite type damping material in the rail damping device shown in FIG. 1, and FIG. 2 (A) is a side view seen from the side of the restraint portion. 2 (B) is an enlarged view of the vicinity of the end in the longitudinal direction in FIG. 2 (A), FIG. 2 (C) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 (B), and FIG. 2 (D) is FIG. BB sectional views in FIG. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a method for producing the magnetic composite damping material shown in FIG.
[0023]
As shown in FIG. 1, this rail damping device 101 is formed in a strip shape extending in the longitudinal direction of a rail R for a rail, and is attached to each side surface of a rail abdomen R2 respectively. , 11A, and a vibration damping material restricting tool 21A for restricting movement of the magnetic composite vibration damping materials 11A, 11A.
[0024]
Here, the rail R is made of a ferromagnetic steel and is fastened on a sleeper (not shown) by a rail fastening device (not shown). FIG. 1 (A) and FIG. 1 (B) illustrate a rail located between the sleeper and the sleeper. When a train wheel (not shown) travels on the rail R, vibration is generated, and the rail R corresponds to a vibrating body. Each side surface of the rail abdomen R2 is formed by a combination of a predetermined concave curved surface defined by various railway standards, for example, a cylindrical curved surface with a predetermined curvature radius, and corresponds to a vibration surface.
[0025]
As shown in FIG. 2, the magnetic composite type damping material 11A is composed of a restraint plate 14A made of an elastic material such as a steel plate or the like and formed into a strip-like member, and a polymer viscoelasticity containing magnetized magnetic powder. It has a belt-like magnetic layer 15 made of a magnetic rubber or the like, which is laminated on the constraining plate 14A.
[0026]
The constraining plate 14A has a plate-like portion 14a extending in one direction and bent portions 14b, 14b bent at right angles from both ends in the short direction of the plate-like portion 14a (FIG. 2C, FIG. 2 (D)). Further, in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the plate-like portion 14a, fitted holes 14c and 14c having a circular cross section are provided (see FIGS. 2A, 2B, and 2D). .
[0027]
The surface of the magnetic layer 15 is formed in a convex curved shape, and this convex curved surface is set so as to match the concave curved surface of the side surface of the rail abdomen R2 (FIG. 1 (A), FIG. 2 ( C) and FIG. 2 (D)). In addition, the back surface of the magnetic layer 15 is laminated in close contact with the concave portion formed by the plate-like portion 14a and the bent portions 14b and 14b of the constraining plate 14A (see FIGS. 2C and 2D). Further, the back surface of the magnetic layer 15 is exposed to the outside at the positions of the fitted holes 14c and 14c of the restraining plate 14A (see FIGS. 2A, 2B, and 2D).
[0028]
The length in the longitudinal direction of the rail R of the magnetic composite damping material 11A described above is a range in which the length is shorter than the distance between the end portions of the joint plate (not shown) connecting the rail R and the adjacent rail R. Any length can be selected as long as it is within. The length of the magnetic composite damping material 11A in the direction perpendicular to the rail R can be selected as long as it is within the range of the concave curved surface portion of the rail abdomen R2.
[0029]
Further, as shown in FIG. 1, the damping material restricting tool 21A includes two restricting pieces 22, 22, a bolt 24A for connecting these restricting pieces 22, 22, and a nut 25 that can be screwed to the bolt 24A. The spacer 23 is inserted between the regulating piece 22 and the magnetic composite damping material 11A.
[0030]
The restriction piece 22 has two vertical plate portions 22a and 22c extending in the vertical direction in FIG. 1, and a swash plate portion 22b connecting these vertical plate portions 22a and 22c, and is flat and linear as a whole. S-shaped. Further, the vertical plate portion 22a is provided with a column-shaped fitting convex portion 22d that is short from the plate surface vertically. The vertical plate portion 22c is provided with a bolt insertion hole 22e having a circular cross section with an inner diameter equivalent to the outer diameter of the bolt 24A. When the thickness of the vertical portion 22c is small, a cylindrical member having an inner diameter equivalent to the outer diameter of the bolt 24A may be provided and slid along the longitudinal direction of the bolt 24A.
[0031]
The length from the center of the fitting projection 22d of the restricting piece 22 to the center of the bolt insertion hole 22e is an arbitrary length as long as it is slightly longer than the length from the vicinity of the center of the rail abdomen R2 to the rail bottom R3. Selectable. The length from the front end surface of the fitting convex portion 22d of the regulating piece 22 to the outer surface of the vertical plate portion 22c is from the vicinity of the back surface of the magnetic composite damping material 11A attached to the side surface of the rail abdomen R2 to the rail bottom portion R3. Any length can be selected as long as it is a value slightly longer than the length to the tip surface. In addition, the length of the bolt 24A can be selected as long as the length is slightly longer than the length between the outer surfaces of the two vertical plate portions 22c in a suspended state.
[0032]
The spacer 23 is formed in an annular shape and has a small cylindrical portion that stands upright from the inner wall of the inner hole. The outer diameter value of the small cylindrical portion is set slightly smaller than the inner diameter value of the fitted hole 14c of the magnetic composite damping material 11A. Further, the outer diameter value of the fitting convex portion 22 d of the restriction piece 22 is set slightly smaller than the inner diameter value of the small cylindrical portion of the spacer 23.
[0033]
With the configuration as described above, when the longitudinal direction of the magnetic composite damping material 11A coincides with the longitudinal direction of the rail R and the convex curved surface of the magnetic layer 15 is brought into close contact with the side surface of the rail abdomen R2, The magnetic composite damping material 11A is magnetically attracted to one side surface of the rail abdomen R2 by the magnetic force of the magnetic layer 15. Similarly, the other magnetic composite damping material 11A is magnetically attracted to the same position on the other side surface of the rail abdomen R2.
[0034]
Thereafter, the small cylindrical portion of the spacer 23 is inserted into the fitted hole 14 c of each magnetic composite damping material 11 A, and the fitting convex portion 22 d of the regulating piece 22 is inserted into the inner hole of the spacer 23. Thereafter, the vertical plate portion 22c of each regulating piece 22 is suspended, the bolt 24A is inserted from one bolt insertion hole 22e toward the other bolt insertion hole 22e, and the nut 25 is screwed into the bolt 24A. Tighten (see FIGS. 1A and 1B).
[0035]
When the rail damping device 101 is attached to the side surface of the rail abdomen R2 as described above, when the rail R vibrates due to running of a train wheel (not shown), the vibration energy is converted to the magnetic composite damping material 11A. Loss within the magnetic layer 15 constrained by the constraining plate 14A, and loss due to sliding friction at the boundary between the side surface of the rail abdomen R2 and the magnetic layer 15, and a sleeper (not shown) from the rail bottom R3 ) Can be suppressed to a low level.
[0036]
Further, the magnetic composite damping material 11A, 11A is very small in the vertical direction of the rail (direction toward the rail head portion R1 or the rail bottom portion R3) or the longitudinal direction of the rail by the damping material restricting tool 21A. It is restricted so that it can only move. Therefore, even when an external force is applied to the magnetic composite damping material 11A, it does not come off from the side surface of the rail abdomen R2.
[0037]
Further, at the end in the short direction of the magnetic composite damping material 11A, that is, near the upper end or the lower end of the magnetic composite damping material 11A in FIG. 1, the steel restraint plate 14A behind the magnetic layer 15 is bent. Since it bends to the magnetic layer 15 side as shown by 14b, the magnetic shielding effect has arisen also in the upper end or lower end vicinity. For this reason, the iron powder generated by the friction between the train wheel (not shown) and the rail R, or the iron powder from the brake control wheel made of cast iron or the like is the end in the short direction of the magnetic composite damping material 11A. It is magnetically attracted to the part and accumulates, and does not cause dirt or rust.
[0038]
The above-described vibration damping material restricting tool 21A may be arranged at least two places for each of the two magnetic composite vibration damping materials 11A and 11A arranged at the same position on both side surfaces of the rail abdominal part R2.
[0039]
Next, a method for manufacturing the magnetic composite damping material 11A described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a cross section including the fitted hole 14c.
[0040]
First, the elastic material is processed into a strip shape, and both ends in the short direction are bent at right angles to form bent portions 14b and 14b, and fitted holes 14c and 14c having a circular cross section are formed near both ends in the longitudinal direction. Then, the constraining plate 14A is manufactured (FIG. 3A).
[0041]
As a material used for the restraint plate 14A, Young's modulus is 300 kgf / mm.² Above elasticity, preferably Young's modulus 500kgf / mm² What has the above elasticity and has plasticity can be used.
[0042]
The Young's modulus of the restraint plate 14A is 300 kgf / mm² If it is smaller, the rigidity is too small and the restraining force on the magnetic layer becomes small, so that deformation inside the magnetic layer hardly occurs and the vibration damping performance due to internal loss is lowered. Further, since the restraining force on the magnetic layer is reduced, the entire damping material easily follows the vibration of the vibrating body, and sliding friction at the boundary between the vibrating body and the magnetic layer is less likely to occur. The vibration control performance in a wide temperature range, which is an advantageous effect, cannot be exhibited.
[0043]
Examples of the material of the constraining plate 14A include steel plates such as carbon steel plates, plywood steel plates, stainless steel plates, cold rolled steel plates, and galvanized steel plates. Also, copper plates such as copper plates and copper alloy plates, aluminum plates such as aluminum plates and aluminum alloy plates, and the like can be used. Further, if the above elastic and plastic conditions are satisfied, a plate made of another metal, a plate made of fiber reinforced metal (FRM), or the like can be used.
[0044]
As the thickness of these metal plate materials, those of about 0.1 mm to 5.0 mm can be used. The thickness of the metal plate is related to the Young's modulus of the metal plate. When the Young's modulus of the metal plate material is considerably large within the above range, the plate rigidity is ensured even if the thickness is reduced. On the other hand, when the Young's modulus of the metal plate is within the above range but small, it is necessary to increase the thickness to some extent to ensure the rigidity of the plate.
[0045]
In addition, if the above elastic and plastic conditions are satisfied, a constraining plate made of a material other than a metal material can be used. For example, it is a synthetic resin material, and examples thereof include thermosetting resins including unsaturated polyesters, epoxy resins, phenolic resins, etc., heat including nylon (polyamide resin), polycarbonate, polyacetal, polyethylene, polypropylene, ABS resins, etc. Plastic resins, or fiber reinforced synthetic resins (FRP) reinforced with synthetic resin fibers such as glass fibers, carbon fibers, aromatic polyamide resin (aramid resin) fibers, etc., using these as base materials (matrix) Can be mentioned. Since these synthetic resin materials generally have a smaller Young's modulus than metal materials, the thickness of the plate material needs to be thicker than that of metal plate materials, and those of about 0.2 mm to 5.0 mm can be used. .
[0046]
A plane having substantially the same plane projection shape as that of the constraining plate 14A is applied to one surface 14d of the constraining plate 14A, that is, the lower surface (hereinafter referred to as “adhesion surface”) in FIG. The sheet material 15 ′ (FIG. 3B) is bonded and laminated, and then molded to form a laminated member of a curved plate member 15 ″ having a convex curved surface and a restraining plate 14A (FIG. 3 ( C)) After that, the magnetic powder in the curved plate-like member 15 ″ is magnetized to form the magnetic layer 15 (FIG. 3D). Hereinafter, this method is referred to as a “sheet material bonding method”.
[0047]
A method for manufacturing a magnetic composite vibration damping material using this sheet material bonding method will be described below.
[0048]
In the magnetic layer 15, magnetic powder (not shown) magnetized to a residual magnetic flux density of about 25 to 15000 gauss, preferably about 100 to 10000 gauss, is dispersed inside a layer made of a polymer viscoelastic material. It is formed by mixing.
[0049]
When the residual magnetic flux density of the magnetic powder is less than 25 gauss, the magnetic attracting force of the damping material to the vibrating body is insufficient, and dropout, displacement, flapping, etc. occur during vibration, and the damping action cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, if the residual magnetic flux density of the magnetic powder is larger than 15000 gauss, the magnetic adsorption force of the damping material to the vibrating body is too strong, so that sliding friction is less likely to occur during vibration, and a wide temperature range that is an advantageous effect of the present invention. The vibration control performance in the range cannot be demonstrated.
[0050]
A viscoelastic material is a material having the properties of both viscosity and elasticity. In general, when deformed by applying an external force, it exhibits properties as a viscous body in a time region with a long observation time, and exhibits properties as an elastic body in a time region with a short observation time. As such a polymer viscoelastic material, a rubber-based material, a thermoplastic elastomer, and a thermoplastic resin can be used. Examples of rubber materials include nitrile rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR), natural rubber (NR), butyl rubber (IIR), polyisobutylene rubber, halogenated rubber, ethylene propylene rubber (EPM and EPDM), butadiene rubber ( BR), isoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR), acrylic rubber (ACM and ANM), silicon rubber (Q), fluoro rubber (FKM), epichlorohydrin rubber (CO and ECO), urethane rubber (U), poly Norbornene rubber, ethylene acrylic rubber, chlorosulfonated polyethylene (CSM), chlorinated polyethylene (CM) and the like can be used.
[0051]
Rubber materials differ in resistance such as weather resistance, heat resistance, cold resistance, oil resistance, solvent resistance, and flame resistance depending on the type, blending, and presence / absence of vulcanization. Therefore, it is necessary to select appropriately according to the environmental conditions of the vibrating body to be damped. In addition, rubber-based materials have the advantage that they are hard to soften at high temperatures and have excellent heat resistance, although they require more vulcanization steps than thermoplastic synthetic resins described later. It ’s fine.
[0052]
Examples of thermoplastic elastomer (TPE) materials include styrene TPE (TPS), olefin TPE (TPO), vinyl chloride TPE, urethane TPE (TPU), ester TPE (TPEE), Polyamide type TPE, 1,2-polybutadiene type TPE, etc. can be used.
[0053]
Furthermore, as the thermoplastic resin material, for example, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyphenylene sulfone, polybutylene terephthalate, vinyl chloride, EVA resin (ethylene vinyl acetate copolymer resin), epoxy resin, and the like can be used.
[0054]
As the magnetic powder, ferrite magnetic powder and rare earth magnetic powder can be used. Examples of the ferrite magnetic powder include powders of ferrite materials such as strontium ferrite and barium ferrite. Examples of rare earth magnetic powders include powders of samarium / cobalt materials such as 1-5 type samarium / cobalt and 2-17 type samarium / cobalt, and powders of neodymium / iron / boron materials. These magnetic powders are mixed when the polymer viscoelastic material is manufactured, particularly when the raw materials are mixed. The filling rate of the magnetic powder into the polymer viscoelastic material is about 20 to 100% by weight, preferably about 30 to 90% by weight. Specifically, in the case of ferrite magnetic powder, about 40 to 95% by weight is preferable. In the case of rare earth magnetic powder, the magnetic force is stronger than that of ferrite magnetic powder, so a filling rate lower than that of ferrite magnetic powder is sufficient.
[0055]
If the filling ratio of the magnetic powder to the polymer viscoelastic material is too small, the magnetic adsorption force of the damping material to the vibrating body is insufficient, so that the damping action cannot be sufficiently exhibited as described above. On the other hand, if the filling ratio of the magnetic powder to the polymer viscoelastic material is too large, the magnetic adsorption force of the damping material to the vibrating body becomes too strong, and the damping performance is reduced as described above. The viscoelasticity of the viscoelastic material is impaired, which is not preferable in this sense.
[0056]
After mixing the magnetic powder, the polymer viscoelastic material is formed into a sheet material 15 'by press molding, extrusion molding, injection (injection) molding, calendar molding, or the like (see FIG. 3B). When a rubber-based polymer is used as the polymer viscoelastic material, the sheet material 15 ′ is formed in a non-vulcanized state. Even when a thermoplastic elastomer or a thermoplastic resin is used as the polymer viscoelastic material, vulcanization is not performed. In addition, magnetic powder is mixed in the polymer viscoelastic material, and if the thickness of the sheet material is thin, the flow of the polymer viscoelastic material is poor when molded into a sheet shape, so the thickness is about 0.4 mm or less. It is difficult to form the magnetic layer as a single sheet material. In such a case, a coating method described later is suitable.
[0057]
In order to bond and laminate the sheet material 15 ′ on the bonding surface 14 d of the restraining plate 14 A described above, it is necessary to perform a surface treatment on the bonding surface 14 d of the restraining plate 14 A. As this surface treatment, surface degreasing treatment for removing oils and fats etc. and cleaning the adhesive surface, then roughening treatment for increasing the adhesive strength of the applied adhesive, then rust prevention and adhesion of the adhesive surface Chemical conversion treatment is performed as necessary to further improve the power.
[0058]
When the constraining plate 14A is a metal plate, a solvent degreasing method, an alkali degreasing method, an electrolytic degreasing method, an ultrasonic degreasing method, a steam cleaning method, or the like is used as a degreasing method. Further, as a surface roughening method, a sand blast method, a Scotch bright method, a sand paper polishing method, or the like is used. The chemical conversion treatment varies depending on the type of metal plate. In the case of a cold rolled steel sheet, a phosphate (eg, iron phosphate) film is formed. In the case of a stainless steel sheet, an oxalate film, zinc plating, copper plating, etc. A film is formed. The above-described degreasing treatment, roughening treatment, and chemical conversion treatment are less likely to cause dirt on the metal plate, the adhesion of the primer described later, the type of polymer of the polymer viscoelastic body constituting the magnetic layer, and the formation method thereof. One step or two or more steps can be omitted. Further, when the constraining plate is a synthetic resin plate, the degreasing treatment, the roughening treatment, and the chemical conversion treatment are in accordance with the case of the metal plate.
[0059]
Next, an adhesive is applied on the coating formed on the adhesion surface 14d of the constraining plate 14A by the chemical conversion treatment, thereby forming an adhesive layer.
[0060]
This adhesive includes reactive acrylic adhesives, urea resin adhesives, melamine resin adhesives, phenol resin adhesives, epoxy resin adhesives, vinyl acetate adhesives, cyanoacrylate adhesives, polyurethane Adhesive, α-olefin-maleic anhydride resin adhesive, aqueous polymer-isocyanate adhesive, modified acrylic resin adhesive, vinyl acetate resin emulsion adhesive, vinyl acetate copolymer (EVA) resin Emulsion type adhesive, acrylic resin emulsion type adhesive, EVA type hot melt type adhesive, elastomer type hot melt type adhesive, polyamide type hot melt type adhesive, synthetic rubber type solvent type adhesive, synthetic rubber type latex type Adhesives such as adhesives, solvent-based rubber adhesives, water-based rubber adhesives, solvent-based acrylic adhesives, System type acrylic adhesives, pressure sensitive adhesives such as liquid hardening type adhesive or the like can be used.
[0061]
Further, a polyamide resin, a polyester resin, a polyolefin resin, a fluorine resin resin, etc. having a high melting point can be used.
[0062]
Alternatively, solvent-type acrylic resin-based adhesives, solution-type rubber-based adhesives, water-based rubber-based adhesives, water-based acrylic-based adhesives, silicone-based adhesives, hot-melt-based adhesives, liquid curable adhesives, etc. are also used. Is possible. Examples of the solution-type rubber-based pressure-sensitive adhesive include those using natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IR), and the like. Examples of the water-based rubber pressure-sensitive adhesive include those using natural rubber latex, SBR latex, chloroprene latex and the like.
[0063]
Next, the sheet surface of the member in which the sheet material 15 ′ is bonded to the bonding surface 14d of the constraining plate 14A as described above is molded into a predetermined convex curved surface shape by the molding device 51 (see FIG. 3C). . The molding apparatus 51 has an upper mold 53 and a lower mold 55. The upper mold is formed with a back surface of the restraint plate 14A, and a convex portion 53c that matches the fitted hole 14c is formed. In addition, the lower mold 55 is provided with a concave curved surface portion 55a for forming a convex curved surface that becomes the surface of the magnetic layer. When the polymer viscoelastic material is a rubber material, vulcanization is performed at the time of molding (the vulcanization condition is usually about 170 ° C. for about 20 minutes).
[0064]
Magnetization of the magnetic powder in the polymer viscoelastic body is performed after the curved plate-like member 15 ″ is formed on the constraining plate 14A. When magnetizing, single-sided multipole magnetized capacitor attachment is performed. The magnetic device 61 is used, and in this device 61, a concave curved surface portion 61b that matches the convex curved surface that is the surface of the magnetic layer is formed on one surface of a main body 61a made of a ferromagnetic material, and a groove is formed on the concave curved surface portion 61b. 61c is formed in parallel at intervals of about 1 to 10 mm, and a conducting wire 61d is disposed in the groove 61c to constitute a magnetized yoke.
[0065]
Magnetization is performed by bringing the curved plate-like member 15 ″ into close contact with the magnetizing yoke and energizing each conducting wire 61d with a large amount of current in the opposite direction instantaneously using a capacitor. Thereby, each conducting wire 61d. The portions that are in close contact with each other are alternately magnetized in the vicinity of the N magnetic pole or the S magnetic pole, and the magnetic powder inside the magnetic layer is magnetized (see FIG. 3D).
[0066]
Since the magnetic force of the magnetic layer after magnetization can be adjusted by the spacing of the conducting wire 61d in the magnetizing device 61 described above, it is set as appropriate according to the surface roughness, coating thickness, etc. of the vibrating body to be damped. Is desirable.
[0067]
In addition to the “sheet material bonding method” described above, it is also possible to form a magnetic layer by directly forming a polymer viscoelastic material in a sheet shape on the constraining plate 14A. Hereinafter, this method is referred to as a “sheet material direct forming method”, and the procedure will be described below.
[0068]
As this sheet material direct forming method, when the polymer viscoelastic material of the magnetic layer formed on the restraint plate 14A is a rubber material and the restraint plate 14A to be bonded is a metal plate, the restraint plate is formed by the above chemical conversion treatment. For example, a phenol resin-based primer is applied onto the coating formed on the 14A adhesive surface 14d by a coater or the like, and then baked (usually about 130 to 180 ° C. for about 1 to 10 minutes) to about 5 to 20 μm. There is a method in which a primer layer having a certain thickness is formed, and an unvulcanized rubber compound is vulcanized and bonded on the primer layer by a method such as press molding or injection molding.
[0069]
Alternatively, as another sheet material direct forming method, in the case of a metal constraining plate 14A and a rubber-based magnetic layer as described above, a coating formed on the adhesion surface 14d of the constraining plate 14A by the chemical conversion treatment described above. For example, a primer layer is formed by baking treatment with a phenol-based primer or the like in the same manner as described above, and a rubber solution obtained by dissolving unvulcanized rubber in a solvent is coated on the primer layer with a coater or the like and then dried (for example, , About 60 to 130 ° C.) to volatilize the solvent, and then vulcanize (for example, about 160 to 240 ° C. for about 5 to 30 minutes) to form a magnetic layer (referred to as “coating method”). .)
[0070]
In the above coating method, if the rubber liquid to be coated is thick, the rubber liquid drips, a long time is required for drying, or the solvent in the rubber liquid tends to remain, so the thickness is 0.5 mm. It is suitable for forming a magnetic layer of the following degree, and in the case of a magnetic layer having a thickness larger than this, a sheet material adhesion method or the like is suitable.
[0071]
Alternatively, as still another sheet material direct forming method, when the constraining plate 14A is made of metal and the polymer viscoelastic material is a thermoplastic elastomer or a thermoplastic resin, the above chemical conversion treatment is performed on the bonding surface 14d of the constraining plate 14A. After the coating is formed on the metal, an irregular shaped thermoplastic elastomer or thermoplastic resin is pressed on the metal constraining plate 14A at a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic elastomer using a mold having an appropriate gap. There is also a method in which a magnetic layer is formed on the metal constraining plate 14A by molding into a sheet shape and then cooling to below the melting point. In this case, the magnetic layer is bonded to the metal constraining plate 14A by the adhesive force of the thermoplastic elastomer or the thermoplastic resin itself without using an adhesive.
[0072]
A curved plate member in which the sheet material 15 'is laminated on the restraining plate 14A can also be formed by various sheet material direct forming methods as described above. The subsequent molding process is the same as the process of FIG. 4C, and the magnetization process is the same as the process of FIG.
[0073]
(2) Second embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
4A and 4B are diagrams showing a configuration of a rail damping device according to a second embodiment of the present invention, in which FIG. 4A shows a cross-sectional view, and FIG. 4B shows a CC cross-sectional view. ing. In the figure, the configuration of the rail R is exactly the same as in the first embodiment.
[0074]
The rail damping device 102 of the second embodiment includes a magnetic composite damping material 11A that is formed in a strip shape extending in the longitudinal direction of the rail R and is attached to the side surface of the rail abdomen R2, and a magnetic composite damping material. A vibration damping material restricting tool 21B that restricts the movement of the material 11A is provided.
[0075]
The rail damping device 102 of the second embodiment is different from the rail damping device 101 of the first embodiment in that a different damping material regulating tool 21B is provided.
[0076]
As shown in FIG. 4A, the damping material restricting tool 21B includes one restricting piece 22, an engaging piece 26, a bolt 24A that connects the restricting piece 22 and the engaging piece 26, and a screw on the bolt 24A. And a spacer 23 that is inserted and arranged between the restriction piece 22 and the magnetic composite damping material 11A. Among these, the components other than the locking piece 26 are the same as in the case of the first embodiment.
[0077]
The locking piece 26 has a vertical plate portion 26c extending in the vertical direction in FIG. 4A and a swash plate portion 26b connected to the vertical plate portion 26c, and is formed in a substantially L shape as a whole. Has been. Further, the vertical plate portion 26c is provided with a bolt insertion hole 26e having a circular cross section having an inner diameter larger than the outer diameter of the bolt 24A.
[0078]
With the configuration as described above, when the longitudinal direction of the magnetic composite damping material 11A coincides with the longitudinal direction of the rail R and the convex curved surface of the magnetic layer 15 is brought into close contact with the side surface of the rail abdomen R2, The magnetic composite damping material 11A is magnetically attracted to one side surface of the rail abdomen R2 by the magnetic force of the magnetic layer 15.
[0079]
Thereafter, the small cylindrical portion of the spacer 23 is inserted into the fitted hole 14 c of the magnetic composite damping material 11 A, and the fitting convex portion 22 d of the regulating piece 22 is inserted into the inner hole of the spacer 23. Thereafter, the vertical plate portion 22c of the restricting piece 22 is suspended, and the swash plate portion 26b of the engaging piece 26 is engaged with the rail bottom R3 opposite to the restricting piece 22 side, so that the vertical plate portion 26c is The bolt 24A is passed through from one bolt insertion hole, for example, 26e, to the other bolt insertion hole, for example, 22e, and the nut 25 is screwed into the bolt 24A and tightened (see FIG. 4A).
[0080]
Therefore, in the second embodiment, unlike the case of the first embodiment, the damping material restricting tool 21B magnetically places the two magnetic composite type damping materials 11A and 11A at the same position on the side surface of the rail abdomen R2. It is not necessary to make it adsorb | suck and it can attach to arbitrary positions for every one side of rail abdominal part R2. For this reason, as shown in FIG. 4 (B), the position of the joint portion J between the two magnetic composite vibration damping materials 11A adjacent in the rail longitudinal direction is prevented from being the same position of the rail abdomen R2. Can improve the vibration control performance.
[0081]
(3) Third embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a rail damping device according to a third embodiment of the present invention. In the figure, the configuration of the rail R is exactly the same as in the first embodiment.
[0082]
The rail damping device 103 of the third embodiment includes a magnetic composite damping material 11A that is formed in a strip shape extending in the longitudinal direction of the rail R and is attached to the side surface of the rail abdomen R2, and a magnetic composite damping material. A vibration damping material restricting tool 21C that restricts the movement of the material 11A is provided.
[0083]
The rail damping device 103 according to the third embodiment is a modification of the rail damping device according to the second embodiment. The locking piece 26 in the second embodiment is coupled to the head of the bolt 24 by welding or the like. This is a bolt 24B with a locking piece. The other components and the vibration damping action are the same as in the second embodiment.
[0084]
(4) Fourth embodiment
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a rail damping device according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, the configuration of the rail R is exactly the same as in the first embodiment.
[0085]
The rail damping device 104 according to the fourth embodiment includes a magnetic composite damping material 11B formed in a strip shape extending in the longitudinal direction of the rail R and attached to the side surface of the rail abdomen R2, and a magnetic composite damping material. A vibration damping material restricting tool 21D that restricts the movement of the material 11B is provided.
[0086]
The rail damping device 104 of the fourth embodiment is a modification of the rail damping device of the third embodiment. The difference from the third embodiment is that a different magnetic composite damping material 11B is used. And it is the point which used the damping material control tool 21D integrally formed with spring steel materials, such as stainless steel, instead of the damping material control tool 21C in 3rd Embodiment.
[0087]
The magnetic composite damping material 11B differs from the magnetic composite damping material 11A of the first embodiment in that the constraining plate 14B is not provided with the fitted hole 14c in the first embodiment. This is the same as the magnetic composite damping material 11A of the first embodiment.
[0088]
Further, the damping material restricting tool 21D includes a vertical plate portion 27b, an upper restricting portion 27a protruding above the vertical plate portion 27b, a lower restricting portion 27c protruding below the vertical plate portion 27b, It has a locking curved surface portion 27d connected below the vertical plate portion 27b, a flat plate portion 27e connected to the locking curved surface portion 27d, and a locking end portion 27f connected to the flat plate portion 27e. The distance between the upper restricting portion 27a and the lower restricting portion 27c is set to be slightly longer than the length in the short direction of the magnetic composite damping material 11B.
[0089]
With the configuration as described above, when the longitudinal direction of the magnetic composite damping material 11B coincides with the longitudinal direction of the rail R, and the convex curved surface of the magnetic layer 15 is brought into close contact with the side surface of the rail abdomen R2, The magnetic composite damping material 11B is magnetically attracted to one side of the rail abdomen R2 by the magnetic force of the magnetic layer 15.
[0090]
Thereafter, the damping material restricting tool 21D is bent and opened, and the locking end portion 27f is locked to the rail bottom portion R3 opposite to the side where the magnetic composite damping material 11B is magnetically attracted. The portion 27e is applied to the bottom surface of the rail bottom portion R3, and the curved surface portion 27d for locking is locked to the rail bottom portion R3 on the side on which the magnetic composite damping material 11B is magnetically attracted, thereby magnetically attracting magnetic composite type damping. The back part of the vibration member 11B is fitted between the upper restriction part 27a and the lower restriction part 27c of the vibration damping material restricting tool 21D (see FIG. 6).
[0091]
In this way, the damping material restricting tool 21D can be locked to the rail bottom R3 by the elastic repulsion action of the spring steel material, and the magnetic composite type damping vibration can be obtained by the upper restricting portion 27a and the lower restricting portion 27c. It can regulate that material 11B moves to the up-and-down direction of a rail, or the longitudinal direction of a rail. Similarly to the second and third embodiments, the damping material restricting tool 21D can be attached at any position for each side surface of the rail abdomen R2, and two magnetic composite type damping devices adjacent to each other in the rail longitudinal direction. The position of the joint between the vibration members can be prevented from becoming the same position of the rail abdomen R2, and the vibration damping performance can be further improved.
[0092]
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a change in the damping material restricting tool in the rail damping device shown in FIG. FIG. 7A shows a damping material regulating tool 21D1 configured by joining an L-shaped cross-sectional member 27c1 below the vertical plate portion 27b by welding as a lower regulating portion.
[0093]
Further, FIG. 7B shows a damping material restricting tool 27D2 in which a lower restricting portion 27c2 is formed by making a semicircular cut in the vertical plate portion 27b and turning it back.
[0094]
(5) Fifth embodiment
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a rail damping device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 8A shows a cross-sectional view and FIG. 8B shows a side view. In the figure, the configuration of the rail R is exactly the same as in the first embodiment.
[0095]
The rail damping device 105 of the fifth embodiment includes magnetic composite damping materials 11C and 11C that are formed in a strip shape extending in the longitudinal direction of the rail R and are respectively attached to the side surfaces of the rail abdomen R2. The composite vibration damping material 11C is provided with a vibration damping material regulating tool 21E that regulates the movement of the 11C.
[0096]
The rail damping device 105 of the fifth embodiment is different from the rail damping device 101 of the first embodiment in that it includes a different magnetic composite damping material 11C and a different damping material regulating tool 21E. It is a point.
[0097]
Unlike the first embodiment, the magnetic composite damping material 11C differs from the magnetic composite damping material 11A of the first embodiment in that the constraining plate 14C is provided with a fitting hole 14e having an oval cross section. The other points are the same as those of the magnetic composite damping material 11A of the first embodiment.
[0098]
As shown in FIG. 8, the damping material regulating tool 21E includes two regulating pieces 28, 28, a bolt 24A for connecting these regulating pieces 28, 28, a nut 25 that can be screwed to the bolt 24A, and a regulating piece. A spacer 23 is disposed between the piece 22 and the magnetic composite damping material 11A. Among these elements, the constituent elements other than the locking piece 28 are the same as in the case of the first embodiment.
[0099]
The regulating piece 28 has two vertical plate portions 28a and 28c extending in the vertical direction in FIG. 8 and a swash plate portion 28b connecting these vertical plate portions 28a and 28c, and is flat and linear as a whole. S-shaped. The vertical plate portion 28a is provided with two columnar fitting projections 28d that are vertically short from the plate surface and are juxtaposed in the rail longitudinal direction. The vertical plate portion 28c is provided with two bolt insertion holes 22e having a circular cross section with an inner diameter larger than the outer diameter of the bolt 24A, arranged side by side in the rail longitudinal direction.
[0100]
The length from the center of the fitting projection 28d of the restricting piece 28 to the center of the bolt insertion hole 28e is an arbitrary length as long as it is slightly longer than the length from the vicinity of the center of the rail abdomen R2 to the rail bottom R3. Selectable. Further, the length from the front end surface of the fitting convex portion 28d of the restricting piece 28 to the outer surface of the vertical plate portion 28c is from the vicinity of the back surface of the magnetic composite damping material 11C attached to the side surface of the rail abdomen R2 to the rail bottom portion R3. Any length can be selected as long as it is a value slightly longer than the length to the tip surface. In addition, the length of the bolt 24A can be selected as long as the length is slightly longer than the length between the outer surfaces of the two vertical plate portions 28c in a suspended state. Further, the distance between the two fitting projections 28d of the restricting piece 28 is substantially the same as the center interval between the adjacent fitted holes 14e when the magnetic composite damping material 11C is adjacent in the rail longitudinal direction. That's fine.
[0101]
With the above configuration, when the longitudinal direction of the magnetic composite damping material 11C coincides with the longitudinal direction of the rail R and the convex curved surface of the magnetic layer 15 is brought into close contact with the side surface of the rail abdomen R2, The magnetic composite damping material 11C is magnetically attracted to one side surface of the rail abdomen R2 by the magnetic force of the magnetic layer 15. Similarly, another magnetic composite damping material 11C is magnetically attracted to the same position on the other side surface of the rail abdomen R2.
[0102]
Next, at the joint where the magnetic composite damping material 11C is adjacent in the longitudinal direction of the rail, the four small holes 23e of the magnetic composite damping material 11C on both sides of the rail abdomen R2 are inserted into the small holes 23e. The cylindrical portion is inserted, and the fitting convex portion 28 d of the regulating piece 28 is inserted into the inner hole of the spacer 23. Thereafter, the vertical plate portion 28c of each restricting piece 28 is suspended, two bolts 24A are inserted from one bolt insertion hole 28e toward the other bolt insertion hole 28e, and the nut 25 is screwed into the bolt 24A. And tighten (see FIGS. 8A and 8B).
[0103]
In the fifth embodiment, two magnetic composite damping materials 11C adjacent to each other in the longitudinal direction of the rail can be regulated at the same time, the length of the magnetic composite damping material 11C in the rail longitudinal direction, Even if there is a manufacturing error in the position of 14e or the like, these errors can be absorbed by the combination of the oval fitting hole 14e and the fitting convex portion 28d.
[0104]
(6) Sixth embodiment
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a diagram showing a detailed configuration of the magnetic composite damping material in the rail damping device according to the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 9A is a side view seen from the restraining portion side. 9B is an enlarged view of the vicinity of the end portion in the longitudinal direction in FIG. 9A, FIG. 9C is a sectional view taken along the line DD in FIG. 9B, and FIG. The EE sectional view in (B) is shown, respectively. FIG. 10 is a conceptual diagram showing a manufacturing method of the magnetic composite damping material shown in FIG. In the figure, the configuration of the rail R is exactly the same as in the first embodiment.
[0105]
Although not shown, the rail damping device of the sixth embodiment is formed in a strip shape extending in the longitudinal direction of the rail R and is attached to each side surface of the rail abdomen R2 respectively. 11D and 11D, and a damping material restricting tool 21A that restricts the movement of the magnetic composite damping material 11D and 11D.
[0106]
The rail damping device (not shown) of the sixth embodiment is different from the rail damping device 101 of the first embodiment in that a different magnetic composite type damping material 11D is provided. The tool is the same as in the first embodiment.
[0107]
As shown in FIG. 9, the magnetic composite damping material 11D is composed of a restraint plate 16 made of an elastic material such as a steel plate or the like and formed into a strip-like member, and a polymer viscoelasticity containing magnetized magnetic powder. It has a strip-like magnetic layer 17 made of magnetic rubber or the like, which is laminated on the restraining plate 16.
[0108]
The magnetic composite damping material 11D is different from the magnetic composite damping material 11A of the first embodiment in that the constraining plate 16 is different from the band plate-like member of the first embodiment in that both end portions in the short direction. The other points are the same as those of the magnetic composite damping material 11A of the first embodiment.
[0109]
The constraining plate 16 is composed of a plate-like portion 16a extending in one direction, and fitted holes 16c and 16c having a circular cross section are provided in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the plate-like portion 16a (FIG. 9 ( A), FIG. 9 (B), and FIG. 9 (D)).
[0110]
The magnetic layer 17 has a convex curved surface, and this convex curved surface is set so as to match the concave curved surface of the side surface of the rail abdomen R2 (FIG. 9C, FIG. 9). D)). Further, the back surface of the magnetic layer 17 is laminated in close contact with the plate-like portion 16a of the restraining plate 16 (see FIGS. 9C and 9D). Further, the back surface of the magnetic layer 17 is exposed to the outside at the positions of the fitting holes 16c and 16c of the restraining plate 16 (see FIGS. 9A, 9B, and 9D).
[0111]
The length in the longitudinal direction of the rail R of the magnetic composite damping material 11D described above is a range in which the length is shorter than the distance between the ends of the joint plate (not shown) that connects the rail R and the adjacent rail R. Any length can be selected as long as it is within. The length of the magnetic composite damping material 11D in the direction perpendicular to the rail R can be selected as long as it is within the range of the concave curved surface portion of the rail abdomen R2.
[0112]
With the configuration as described above, when the longitudinal direction of the magnetic composite damping material 11D coincides with the longitudinal direction of the rail R and the convex curved surface of the magnetic layer 17 is brought into close contact with the side surface of the rail abdomen R2, The magnetic composite damping material 11D is magnetically attracted to one side surface of the rail abdomen R2 by the magnetic force of the magnetic layer 17. Similarly, another magnetic composite damping material 11D is magnetically attracted to the same position on the other side surface of the rail abdomen R2.
[0113]
Thereafter, the small cylindrical portion of the spacer 23 is inserted into the fitted hole 16 c of each magnetic composite damping material 11 D, and the fitting convex portion 22 d of the restricting piece 22 is inserted into the inner hole of the spacer 23. Thereafter, the vertical plate portion 22c of each regulating piece 22 is suspended, the bolt 24A is inserted from one bolt insertion hole 22e toward the other bolt insertion hole 22e, and the nut 25 is screwed into the bolt 24A. tighten.
[0114]
When the rail damping device is configured as described above and attached to the side surface of the rail abdomen R2, when the rail R vibrates due to the running of a train wheel (not shown), the vibration energy is used as the magnetic composite damping material. It can be lost inside the magnetic layer 17 constrained by the 11D constraining plate 16, and can also be lost due to sliding friction at the boundary between the side surface of the rail abdomen R2 and the magnetic layer 17, and from the rail bottom R3 a sleeper (not shown) The vibration transmitted to the
[0115]
Further, the magnetic composite damping material 11D, 11D is regulated by the damping material regulating tool 21A so that only a small amount can move in either the vertical direction of the rail or the longitudinal direction of the rail. Therefore, even when an external force is applied to the magnetic composite damping material 11D, it does not come off from the side surface of the rail abdomen R2.
[0116]
Further, since the magnetic layer 17 is not magnetized at both lateral ends of the magnetic composite damping material 11D, that is, near the upper end or the lower end of the magnetic composite damping material 11D in FIG. (Not shown) Iron powder generated by friction between the rail R and iron powder from a brake brake brake made of cast iron or the like is magnetically adsorbed to the end in the short direction of the magnetic composite damping material 11D. Accumulate and do not cause dirt or rust.
[0117]
The above-described vibration damping material restricting tool 21A may be disposed at least two places for each of the two magnetic composite vibration damping materials 11D, 11D disposed at the same position on both side surfaces of the rail abdominal portion R2.
[0118]
Next, a method for manufacturing the above-described magnetic composite vibration damping material 11D will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows a cross section including the fitted hole 16c.
[0119]
First, the elastic material is processed into a band plate shape, and the fitting holes 16c and 16c having a circular cross section are formed in the vicinity of both ends in the longitudinal direction to manufacture the restraint plate 16 (FIG. 10A). The material of the restraint plate 16 is the same as that of the restraint plate 14A of the first embodiment described above.
[0120]
A surface having substantially the same planar projection shape as the constraining plate 16 is applied to one surface 16d of the constraining plate 16, that is, a lower surface (hereinafter referred to as an “adhesion surface”) in FIG. A sheet member 17 '(FIG. 10B) is bonded and laminated, and then molded to form a laminated member of a curved plate member 17 "having a convex curved surface and a restraint plate 16 (FIG. 10 ( C)) After that, the magnetic powder in the curved plate member 17 ″ is magnetized to form the magnetic layer 17 (FIG. 10D). For the sheet material forming step, either “sheet material adhesion method” or “sheet material direct formation method” may be employed. The material of the polymer viscoelastic body, magnetic powder, and the like are the same as in the case of the restraining plate 14A of the first embodiment described above.
[0121]
The sheet surface of the member in which the sheet material 17 ′ is bonded to the bonding surface 16 d of the restraining plate 16 is molded into a predetermined convex curved surface by the molding device 52 (see FIG. 10C). The molding device 52 has an upper mold 54 and a lower mold 56. The upper mold is formed with a back surface shape of the restraint plate 16, and a convex portion 54 c that matches the fitted hole 16 c is formed. In addition, the lower mold 56 is formed with a concave curved surface portion 56a for forming a convex curved surface that becomes the surface of the magnetic layer. When the polymer viscoelastic material is a rubber material, vulcanization is performed at the time of molding (the vulcanization condition is usually about 170 ° C. for about 20 minutes).
[0122]
Magnetization of the magnetic powder in the polymer viscoelastic body is performed after the curved plate-like member 17 ″ is formed on the constraining plate 16. When magnetization is performed, the single-sided multipolar magnetized capacitor is attached. The magnetic device 62 is used, and in this device 62, a concave curved surface portion 62b that matches the convex curved surface that is the surface of the magnetic layer is formed on one surface of a main body 62a made of a ferromagnetic material, and a groove is formed on the concave curved surface portion 62b. 62c is formed in parallel at an interval of about 1 to 10 mm, and a conducting wire 62d is arranged in the groove 62c to constitute a magnetized yoke, and the main body is removed at both left and right ends in the drawing of the concave curved surface portion 62b. A space portion 62e is provided.
[0123]
Magnetization is performed by bringing the curved plate-like member 17 ″ into close contact with the magnetizing yoke and energizing each conductor 62d with a large current that is alternately reversed in an instantaneous direction using a capacitor. The portions close to each other are alternately magnetized in the vicinity of the N magnetic pole or S magnetic pole, and the portions close to the left and right space 62e in the drawing of the concave curved surface portion 62b, that is, in the short direction of the magnetic layer Since the magnetic field lines do not pass through the end portions on both sides, the magnetic powder inside the magnetic layer remains unmagnetized (see FIG. 10D).
[0124]
Since the magnetic force of the magnetic layer after magnetization can be adjusted by the interval of the conducting wires 62d in the magnetizing device 62 described above, it is set as appropriate according to the surface roughness, coating thickness, etc. of the vibrating body that performs vibration suppression. Is desirable.
[0125]
(7) Seventh embodiment
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of a rail damping structure according to the seventh embodiment of the present invention. In the figure, the configuration of the rail R is exactly the same as in the first embodiment.
[0126]
The rail damping structure 107 of the seventh embodiment includes two magnetic composite damping materials 11B and 11B that are formed in a strip shape extending in the longitudinal direction of the rail R and are attached to both side surfaces of the rail abdomen R2. Configured.
[0127]
The rail damping structure 107 of the seventh embodiment is different from the above-described embodiment in that the magnetic composite damping material 11B is directly attached to the rail abdomen R2 without providing a damping material restricting tool. The vibration damping action is the same as in the above embodiments.
[0128]
(8) Eighth embodiment
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration of a rail damping structure according to the eighth embodiment of the present invention. In the figure, the configuration of the rail R is exactly the same as in the first embodiment.
[0129]
The rail damping structure 108 of the eighth embodiment includes two magnetic composite damping materials 11D and 11D that are formed in a strip shape extending in the longitudinal direction of the rail R and are attached to both side surfaces of the rail abdomen R2. Configured.
[0130]
The rail damping structure 108 according to the eighth embodiment is a modification of the rail damping structure according to the seventh embodiment, and is different from the above-described embodiment in that a damping member restricting tool is not provided and a magnetic composite type damping structure is provided. This is a point where the vibration material 11D is directly attached to the rail abdomen R2. The vibration damping action is the same as in the above embodiments.
[0131]
(9) Ninth embodiment
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 13: is sectional drawing which shows the structure of the rail damping structure which is 9th Embodiment of this invention. In the figure, the configuration of the rail R is exactly the same as in the first embodiment.
[0132]
The rail damping structure 109 of the ninth embodiment is formed in a band plate shape that extends in the longitudinal direction of the rail R and is bent, and is attached to two sides of the rail abdomen R2 and the upper surface of the rail bottom R3. The composite type damping material 11E and 11E are provided.
[0133]
The rail damping structure 109 of the ninth embodiment is different from the above-described embodiment in that the magnetic composite damping material 11E is bent so as to be attached over the side surface of the rail abdomen R2 and the top surface of the rail bottom R3. It is. This damping material can be manufactured by press-molding the restraint plate when the magnetic layer is molded. The principle of vibration control is the same as in the above embodiments. In addition, as with the magnetic composite damping materials 11A to 11C, since both side ends in the short direction are bent, iron powder or the like is not magnetically attracted and accumulated due to the magnetic shielding effect. Further, since the wider surface of the rail is covered, the vibration damping effect is further improved. In the ninth embodiment, various types of damping material regulating tools as described in the above embodiments may be further attached.
[0134]
(10) Tenth embodiment
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration of a rail damping structure according to the tenth embodiment of the present invention. In the figure, the configuration of the rail R is exactly the same as in the first embodiment.
[0135]
The rail damping structure 110 according to the tenth embodiment is formed in a strip shape that extends in the longitudinal direction of the rail R and is bent, and is attached to the two sides of the rail abdomen R2 and the top surface of the rail bottom R3. The composite type damping material 11F and 11F are provided.
[0136]
The rail damping structure 110 of the tenth embodiment is different from the above-described embodiment in that the magnetic composite damping material 11F is bent so as to be attached over the side surface of the rail abdomen R2 and the top surface of the rail bottom R3. It is. This damping material can be manufactured by press-molding the restraint plate when the magnetic layer is molded. The principle of vibration control is the same as in the above embodiments. Further, similarly to the magnetic composite damping material 11D, since both side ends in the short direction are not magnetized, iron powder or the like is not magnetically attracted and accumulated. Further, since the wider surface of the rail is covered, the vibration damping effect is further improved. In the tenth embodiment, various types of damping material regulating tools as described in the above embodiments may be further attached.
[0137]
The fitted holes 14c and 14e in the above embodiments and the back part of the restraint plate 14B in FIG. 6 correspond to fitted parts. Further, the fitting convex portions 22d and 28d, the upper restricting portion 27a and the lower restricting portion 27c in FIG. 6, the upper restricting portion 27a and the lower restricting portion 27c1 in FIG. 7A, and the upper restricting portion 27a in FIG. 7B. The lower restricting portion 27c2 corresponds to a fitting portion. Moreover, the to-be-fitted hole 14e and the fitting convex part 28e in FIG. 8B correspond to error absorbing means.
[0138]
The present invention is not limited to the above embodiments. Each of the embodiments described above is an exemplification, and any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and has the same operational effects can be used. It is included in the technical scope of the present invention.
[0139]
For example, in each of the above embodiments, an example in which the vibrating body is a rail and the vibration surface is a rail abdomen side surface has been described. As long as it has a vibration surface made of
[0140]
Further, in each of the above embodiments, the example in which the fitted portion is a hole and the fitting portion is a convex portion has been described, but the present invention is not limited thereto, and may have other configurations, for example, The fitted part may be a convex part and the fitting part may be a hole or a concave part.
[0141]
Further, the constraining plate may be composed of a plurality of layers, and the magnetic layer may be composed of a plurality of layers.
[0142]
The error absorbing means may be used in the first, second, and third embodiments shown in FIGS.
[0143]
【The invention's effect】
  As explained above, the present inventionMagnetic composite damping materialAccording to the Young's modulus 300kgf / mm²Made of material with the above elasticityAnd a polymer viscoelastic material containing one or a plurality of constraining plates which are strip-like members extending in the longitudinal direction of the rail for railroad and magnetic powder magnetized to a residual magnetic flux density of about 25 to 15000 gauss Convex curved surface comprising a strip plate-like member made of and extending in the longitudinal direction of the railroad rail and stacked on the restraint plate, the surface of which is coincident with the concave curved surface of the railroad rail side surface or the abdominal side surface and bottom top surface The intermediate portion except for both side ends in the lateral direction is magnetized and includes one or more magnetic layers that can be magnetically attracted to the vibration surface. Moreover, according to the rail vibration damping device of the present invention, the Young's modulus is 300 kgf / mm. ² One or a plurality of constraining plates made of a material having the above elasticity and extending in the longitudinal direction of the rail for railroads, and magnetized to a residual magnetic flux density of about 25 to 15000 gauss A belt-like member made of a polymer viscoelastic material containing powder and laminated on a restraint plate, and the surface shape is a convex curved surface shape that matches the abdomen side surface of the rail, or the abdomen side surface and bottom top surface, and extends in the longitudinal direction of the rail for rail. And a magnetic composite damping material having one or more magnetic layers that can be magnetically attracted to the abdomen side of a rail for rail and magnetically adsorbed to the other abdomen side or other abdomen side and bottom surfaces. Locking to other magnetic composite damping material through the bottom of railroad rail by bolt connection or elastic repulsion, or locking to railroad rail bottom by bolt coupling or elastic repulsion The Rukoto to give the reaction force, with a damping material restricting mechanism for restricting the movement of the magnetic composite type damping material in the vertical direction or the longitudinal direction of the railway rails. Therefore, railway rails made of steelVibration can be controlled by magnetically attracting the vibration surface.
  Moreover, since it is a magnetic composite type damping material, the temperature dependence of the internal loss damping effect of vibration energy is relaxed, and it has the advantage of exhibiting high damping performance in a wide temperature range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a rail damping device according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 (A) shows a cross-sectional view and FIG. 1 (B) shows a side view.
2 is a diagram showing a more detailed configuration of the magnetic composite damping material in the rail damping device shown in FIG. 1, and FIG. 2 (A) is a side view as seen from the restraint portion side, FIG. 2B is an enlarged view of the vicinity of the end portion in the longitudinal direction in FIG. 2A, FIG. 2C is a cross-sectional view along AA in FIG. 2B, and FIG. 2D is in FIG. BB sectional views are shown respectively.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a method for manufacturing the magnetic composite damping material shown in FIG. 1;
4A and 4B are diagrams showing a configuration of a rail damping device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4A shows a cross-sectional view, and FIG. 4B shows a CC cross-sectional view. ing.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a rail damping device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a rail damping device according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining an example of a damping material restricting tool in the rail damping device shown in FIG. 6, and FIG. 7 (A) shows an example in which the lower restricting portion is joined to the restricting tool main body by welding; (B) shows an example in which the lower restricting portion is formed by folding a semicircular cut.
8A and 8B are diagrams showing a configuration of a rail vibration damping device according to a fifth embodiment of the present invention, in which FIG. 8A shows a cross-sectional view and FIG. 8B shows a side view.
FIG. 9 is a diagram showing a detailed configuration of a magnetic composite type damping material in a rail damping device according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 9 (A) is a side view as seen from the restraint portion side; 9B is an enlarged view of the vicinity of the end portion in the longitudinal direction in FIG. 9A, FIG. 9C is a sectional view taken along the line DD in FIG. 9B, and FIG. The EE sectional view in (B) is shown, respectively.
10 is a conceptual diagram showing a manufacturing method of the magnetic composite damping material shown in FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of a rail damping structure according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration of a rail damping structure according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration of a rail damping structure according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration of a rail damping structure according to a tenth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11A to 11D Magnetic composite damping material
14A-14C Restraint plate
14a Plate-shaped part
14b bent part
14c Mated hole
14d Adhesive surface
14e Mated hole
15 Magnetic layer
15 'sheet material
15 "Curved plate-shaped member after molding
16 Restraint plate
16a Plate-shaped part
16c Mated hole
16d adhesive surface
17 Magnetic layer
17 'sheet material
17 ”Curved plate-shaped member after molding
21A, 21B, 21C, 21D1, 21D2, 21E Damping material regulating tool
22 Restriction piece
22a Vertical plate
22b Swash plate
22c Vertical plate
22d Mating convex part
22e Bolt insertion hole
23 Spacer
24A bolt
24B Bolt with locking piece
25 nuts
26 Locking piece
26b Swash plate
26c Vertical plate
26e Bolt insertion hole
27a Upper restriction part
27b Vertical plate
27c, 27c1, 27c2 Lower restriction part
27d Curved surface for locking
27e Flat plate part
27f Locking end
28 Restriction piece
28a Vertical plate
28b Swash plate
28c Vertical plate
28d Mating convex part
28e Bolt insertion hole
51,52 Molding equipment
53 Upper mold
53c Convex
54 Upper mold
54c Convex
55 Lower mold
55a Concave surface
56 Lower mold
56a Concave surface
61 Single-sided multi-pole magnetized capacitor magnetizer
61a body
61b Concave surface
61c groove
61d lead wire
62 Single-sided multi-pole magnetized capacitor magnetizer
62a body
62b Concave surface
62c groove
62d lead wire
62e space
101-105 rail damping device
107,108 Rail damping structure
R rail
R1 rail head
R2 rail abdomen
R3 rail bottom

Claims

A magnetic composite type damping material that performs vibration damping by magnetically attracting to a vibration surface that is the abdomen side surface of a rail for rail made of steel ,
One or a plurality of restraining plates made of a material having a Young's modulus of 300 kgf / mm ² or more and extending in the longitudinal direction of the rail for rails ,
A belt-like member made of a polymer viscoelastic material containing magnetic powder magnetized to a residual magnetic flux density of about 25 to 15000 gauss and extending in the longitudinal direction of the rail for rail and laminated on the restraint plate. One layer whose surface is formed into a convex curved surface that matches the concave curved surface of the abdomen side surface of the rail for rails, and that only the middle part excluding both side ends in the lateral direction is magnetized and can be magnetically attracted to the vibration surface A magnetic composite damping material comprising a plurality of magnetic layers.

A magnetic composite type damping material that performs damping by magnetically adsorbing on a vibration surface that is an abdomen side surface and a bottom upper surface of a railroad rail made of steel,
One or a plurality of constraining plates which are made of a material having elasticity of Young's modulus of 300 kgf / mm ² or more and which are bent strip-like members extending in the longitudinal direction of the rail for rails;
A belt-like member made of a polymer viscoelastic material containing magnetic powder magnetized to a residual magnetic flux density of about 25 to 15000 gauss and extending in the longitudinal direction of the rail for rail and laminated on the restraint plate. The surface of the rail is formed into a convex curved surface that matches the concave curved surface of the abdomen side surface and bottom top surface of the railroad rail, and only the middle part except for both side ends in the short direction is magnetized and can be magnetically attracted to the vibration surface One or more magnetic layers
Magnetic composite type damping material, characterized in that it includes.

A rail damping device for damping a rail for rails made of steel and having a concave curved abdomen side surface,
One or a plurality of constraining plates made of a material having elasticity of Young's modulus of 300 kgf / mm ² or more and extending in the longitudinal direction of the railroad rail, and a residual magnetic flux density of 25 to 15000 gauss It is made of a polymer viscoelastic material containing magnetic powder that has been magnetized to a certain degree, and is laminated on the restraint plate and has a convex shape that matches the abdomen side surface of the rail for rail and extends in the longitudinal direction of the rail for rail. A magnetic composite damping material formed in the shape of a strip-shaped member and having one or more magnetic layers that can be magnetically attracted to the abdomen side surface of the rail for railroad;
Lock to other magnetic composite damping material magnetically adsorbed on the other side of the abdomen by bolt connection or elastic repulsion through the bottom of the rail, or bolt to the rail bottom A damping material regulating tool that obtains a reaction force by locking by a coupling action or an elastic repulsion action and regulates the movement of the magnetic composite damping material in the vertical direction or the longitudinal direction of the rail for rail.
A rail damping device characterized by comprising .

In the rail damping device according to claim 3,
The said damping material control tool is attached to the edge part of the longitudinal direction of the said rail for rails, and controls two adjacent magnetic composite type damping materials simultaneously.
Rail damping device characterized by .

In the rail damping device according to claim 3,
Either one or both of the magnetic composite damping material and the damping material restricting tool have error absorbing means for absorbing an error in the longitudinal direction of the rail for the railway of the magnetic composite damping material. Rail damping device characterized by.

A rail damping device for damping a rail for rails made of steel and having a concave curved abdomen side surface,
One or a plurality of constraining plates made of a material having elasticity of Young's modulus of 300 kgf / mm ² or more and extending in the longitudinal direction of the rail for rail, and a residual magnetic flux density of 25 It is made of a polymer viscoelastic material containing magnetic powder magnetized to about 15000 gauss, and is laminated on the restraint plate so that the surface shape is a convex curved surface shape that matches the abdomen side surface and bottom top surface of the rail for rail . A magnetic composite damping material formed on a strip-like member extending in the longitudinal direction of the rail and having one or a plurality of magnetic layers that can be magnetically attracted to the abdomen side surface and the bottom upper surface of the railroad rail;
By locking the other abdomen side surface and other magnetic composite type damping material magnetically adsorbed on the top surface of the rail through the bottom of the rail by bolt connection or elastic repulsion, or of the rail Damping material regulation that obtains reaction force by locking to the bottom part by bolt coupling action or elastic repulsion action and regulates movement of the magnetic composite damping material in the vertical direction or longitudinal direction of the rail for rail Rail damping device characterized by comprising a tool.

In the rail damping device according to claim 6 ,
The rail damping device according to claim 1, wherein the damping material regulating tool is attached to an end portion in the longitudinal direction of the rail for rail and simultaneously regulates two adjacent magnetic composite type damping materials .

In the rail damping device according to claim 6,
Either one or both of the magnetic composite damping material and the damping material restricting tool have error absorbing means for absorbing an error in the longitudinal direction of the rail for the railway of the magnetic composite damping material. Rail damping device characterized by.