JPH02299455A

JPH02299455A - リニアモータ

Info

Publication number: JPH02299455A
Application number: JP1116762A
Authority: JP
Inventors: Hisakatsu Hasegawa; 長谷川　寿克
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-05-10
Filing date: 1989-05-10
Publication date: 1990-12-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、フレームをその撓みをなくすために鉄心支持
材により補強したりニアモータ、とくに車両用リニアモ
ータに関する。

（従来の技術）近年、電気車両において、その駆動・走行に従来の主電
動機及び駆動装置に代えて、リニアモータで直接車両を
推進・走行する手段が用いられつつある。この種リム（
ＬＩＭ）トレンは、これからの都市内交通機関として最
適かつ実用可能なシステムになろうとしている。

この種、リニアモータは、第１０図から第１２図に示す
ように、まず、レール１を地上２に配設し、そのレール
１上に車輪３によって支持された車体４が走行するよう
になっている。車体４の下には、リニアモータ５が取付
けられ、リニアモータ５とアルミ板等からなる２次導体
７がギャップ６を介して対向するように配設されている
。なお、この２次導体７は、レール１に並列するよう敷
設されている。２次導体７は、１次側とじでリニアモー
タ５との間に推力を発生させ、車体４をレール１に沿っ
て駆動・走行させる。

リニアモータ５は、鉄心本体８を備えていて、その鉄心
本体８の両側をタンパン９で挟んで鉄心を構成する。さ
らに、鉄心の両側をリニアモータ５のフレームの役目を
する鉄心押え１０で挟菅固定している。鉄心押え１０の
部外側にはコの字状断面をもつコイルカバー１１をそれ
ぞれ配設し、その折り返し脚部１１ａと締付ボルト１２
でコイルカバー１１を固定し、コイルカバー１１の他方
の脚部１１ｂはタンパン９の下端部に締付ボルト１３で
固定されている。なお、このタンパン９は、鉄心本体８
の高さより短い月決に形成され、締付ボルト１３の頭部
が鉄心本体８の下端面よりも下方に突出しないように構
成されている。

鉄心本体８及びタンパン９は、１１１図に示すように、
それぞれ複数の電気鉄板８ａと９ａを積層したものから
なっている。電気鉄板８ａ、　　９ａの下辺部には、複
数のスロット（図示せず）が切設されていて、これによ
り電気鉄板８ａ、９ａの下辺部は櫛歯状に形成されるこ
とになる。この櫛歯状に形成したことにより、積層した
鉄心本体８とタンパン９の下辺部には、その長手方向に
連通するコイル収納溝（図示）が形成され、そこに、コ
イル１４が収納され、かつ、楔１５により固定されるよ
うになっている。

（発明が解決しようとする課題）リムトレンでは、リニアモータ５と２次導体７との間の
ギャップ６の寸法は、決められた範囲内に維持・管理し
ておく必要がある。そのために、車両の運転中にギャッ
プ６の寸法が変化しないように、第１２図に示すように
、この種リニアモータ５では、ばね等の弾性体を介さず
に軸受装置１６に軸受された車軸１７を直接取付台１８
に取付けている。また、リニアモータ５から生じた推進
力は鉄心押え１０に軸支されたけん引棒１９により車体
４に伝達されるようになっている。

しかしながら、このようなりニアモータ５では、車軸１
７間に支持された型式の片側式のりニアモータであるた
め、車両運転時に大きな吸引力ｆがリニアモータ５と２
次導体７との間に作用し、第１２図に示すように鉄心本
体８と鉄心押え１０にその長手方向の中央部に大きな撓
みが生じることになる。そのため、ギャップ６の寸法変
化を最小限にするために、鉄心本体８及び鉄心押え１０
の撓みを少なくする強固な構成とする必要がある。

また、低床式車両に用いる場合には、リニアモータ５の
高さ方向の寸法が制限され、さらに、バネ下重量を軽減
する点からその重量に大幅な制限が加えられている。

そのため、これらの問題点を解決するために、第１３図
に示すように、従来のりニアモータでは、さらに鉄心本
体８の背面部８ｃのフレームを構成する鉄心押え１０間
に予め補強リブ２０を、鉄心本体８の背面部８ｃと接触
しない程度の隙間Ｇを保って、溶接固定する。そして、
溶接歪を適宜除去した後、第１２図に示す取付台１８等
の所要個所の機械加工を行い、その後、鉄心本体８をス
タッド２１により固定し、ついで、鉄心本体８の背面部
８ｃと補強リブ２０と間を溶接固定（Ｗで示す個所）し
、フレーム全体の剛性を向上することが案出された。

しかしながら、この方法においても、第１４図に示すよ
うに、補強リブ２０と鉄心本体８との間に形成された隙
間において溶接による熱収縮のため、互いに引張り合う
力が発生し、鉄心本体８に歪による撓みが生じる。その
ため、積層した電気鉄板８ａが玄分だけ微動し、鉄心ギ
ャップ面８ｂの面が均一に整わなくなり、その結果、２
次導体７とのギャップ６の寸法が変化し、リニアモータ
としての所定の性能が得られないとする問題点が生じ、
前述した溶接による固定方法の実現は極めて困難であっ
た。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、鉄心押え
間にはしご状に補強リブを設けてフレームとし、鉄心の
背面部と補強リブの垂直面とを例えば角柱状の鉄心支持
材により溶接固定して撓み発生を防止した車両用リニア
モータを提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明の積層した電気鉄板
の両端面をそれぞれ鉄心押えにより挾着し締結部材によ
り締着固定して形成した鉄心をＨするリニアモータにお
いては、鉄心押え間に跨り、かつ、鉄心の背面部に接触
しない程度の隙間を保持してはしご状に複数の補強リブ
を固定し、さらに、鉄心の背面部と補強リブの側面とを
鉄心支持材により互いに固定する。

（作　用）上記のように構成された本発明のりニアモータでは、鉄
心本体と鉄心押えは、締結部材により締着固定されるほ
か、はしご状に固定した補強リブと鉄心支持材とにより
結合一体化されるので、リニアモータと２次導体との間
に発生する吸引力の方向に対する剛性が向上し、リニア
モータの長手方向に生じる撓みが減少する。

（実施例）以下本発明のりニアモータの実施例を図面について説明
する。

第１図と第２図に示すように、リニアモータ５と２次導
体７とは、ギャップ６を介して対向するように配設され
ている。リニアモータ５は、鉄心本体８を備えていて、
その鉄心本体８の両側をタンパン９で挟んで鉄心を構成
する。さらに、鉄心の両側をリニア号−夕５のフレーム
の役目をする鉄心押え１０で挟着固定している。この鉄
心押え１０の部外側にはコ字状断面をもつコイルカバー
１１をそれぞれ配設し、その折り返し脚部１１ａト締付
ボルト１２でコイルカバー１１を鉄心押え１０に固定し
、コイルカバー１１の他方の脚部１１ｂはタンパン９の
下端部に別の締付ボルト１３で固定されている。また、
タンパン９は鉄心本体８の高さより短い寸法に形成され
ていて、締付ボルト１３の頭部が鉄心本体８の下端面よ
りも下方に突出しないように構成されている。

第２図に示すように、鉄心本体８を構成する各電気鉄板
８ａには、その２次導体７側に櫛歯状のスロット８ｃが
複数個切設され、さらに、ギャップ６とは反対側の面に
貫通孔８ｄが複数個が形成されている。鉄心押え１０は
、第３図に示すように、鉄心本体８とほぼ同じ長さを有
する帯状長方形をしていて、電気鉄板８ａに形成した貫
通孔８ｄと同一ピッチの貫通孔１０ａを一方の鉄心押え
１０に、また、凹形の座ぐり部１０ｃを付した貫通孔１
０ｂを他方の鉄心押え１０に形成しである。これら２個
の鉄心押え１０は、その間に跨がる取付台１８及び補強
リブ２０とにより互いに溶接・固定され、一体物のフレ
ーム２２を構成する。

この際、補強リブ２０を鉄心本体８の背面８ｅと接触し
ないよう隙間を保って固定する。

鉄心本体８とフレーム２２を固定するには、タンパン９
を鉄心本体８の両端に配設して電気鉄板８ａを鉄心押え
１０の間に積層した後、貫通孔８ｄに両端がネジ加工さ
れているスタッド２３を挿入して、さらに、座ぐり１’
Ｏｃを施した貫通孔１０ｂにナツト２４を挿入しネジ部
に螺合し、スタッド２３の一端を固定する。また、他方
の貫通孔１０ｂには、第５図に示すような中央に貫通孔
２５ａを有する円形のスペーサ２５を挿入する。

なお、このスペーサ２５の厚さは、鉄心押え１０の厚さ
Ｔより小さいものとし、かつ、スペーサ２５の外径りは
鉄心押え１０の貫通孔１０ｂの孔径Ｄ′よりも小さいも
のとする。ついで、スペーサ２５の貫通孔２５ａにスタ
ッド２３の一端を挿通し、ナツト２４をそのネジ部に螺
合して、締め付けた後、スペーサ２５とナツト２４及び
貫通孔１０ａとから画成される部分を、第６図に示すよ
うに溶接（Ｗで示す）により互いに固定して、鉄心本体
８とフレーム２２とを一体化する。そして、歪取りのた
めに焼鈍を行い、取付面の機械加工を行う。

ついで、第２図に示すように、鉄心本体８の背面部８ｅ
にＬ形断面をもつ鉄心支持材２６の端面２６ａを補強リ
ブ２０の壁面２０ａに重なるように密着させる。さらに
、鉄心支持部材２６の下端面を鉄心本体８の背面部８ｅ
と溶接して固定した後、鉄心支持材２６と補強リブ２２
とを溶接により固定する。これにより鉄心本体８とフレ
ーム２２はスタッド２３及び鉄心支持材２６とにより堅
固に固定される。

さらに、コイル１４を鉄心本体８のスロット８Ｃに収納
し、楔１５でその下面より鉄心本体８に固定する。最後
に、コ字状をしたコイルカバー１１の折り返し脚部１０
ａを締付ボルト１２で鉄心押え１０に固定し、他方の脚
部１１ｂをタンパン９の下端部に締付ボルト１３で固定
する。これによりリニアモータ５本体の組立が完了する
。

鉄心支持材２６の他の実施例としては、第７図と第８図
に示すように、単純な角柱を鉄心支持材２６ａとして用
いることもできる。これは鉄心支持材２６ａにそれ程剛
性を必要としない場合に用いる。これによりその製作が
容易になる。

また、第９図に示すように、断面形状が逆Ｔ字状をした
鉄心支持材２６ｂを用いることができる。

これによりその断面係数を大きくできフレーム全体の剛
性が向上する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、リニアモータと２次導体との間に発生
する吸引力の方向に対するリニアモータのフレームの剛
性が極めて向上し、フレームの長手方向の撓みが大１↑
１に減少する。また、鉄心本体の背面部と補強リブの側
面とを鉄心支持材により固定したので、その上下間の隙
間による熱収縮が生ぜず、鉄心ギャップ面の不ｔｌｉ６
いが防止される。

さらに、フレームの重量を増加せずにフレームの剛性を
上げ撓み量を少なくすることができ、その結果、リニア
モータの軽量化が図れるとともに、リニアモータの高さ
を極力制限できるので低床車両に最適なりニアモータが
得られる。さらに、フレームの剛性向上により走行時の
振動にも十分耐え得るようになり、リニアモータを用い
た車両（リムトレン）の高加速、高速化に適応できるよ
うになるとする顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のりニアモータの正面断面図、第２図は
第１図の■−■矢視部分断面図、第３図ハ本発明のりニ
アモータのフレームの側面図、第４図は第３図の■矢視
方向より見たフレームの上面図、第５図は本発明のりニ
アモータに用いるスペーサの斜視図、第６図は第１図の
Ａ部の部分拡大断面図、第７図は本発明の他の実施例の
部分断面図、第８図は第７図の■−■矢視部分断面図、
第９図は本発明のさらに他の実施例の部分断面図、第１
０図は従来のりニアモータを取付けた車両の正面断面図
、第１１図は第１０図に示すリニアモータの斜視図、第
１２図は第１０図のＸ矢視方向から見た側面図、第１３
図は従来のりニアモータのフレームの部分断面図、第１
４図はその鉄心本体の撓み状態を示す側面図である。５・・・リニアモータ、７・・・２次導体、８・・・鉄
心本体、１０・・・鉄心押え、２０・・・補強リブ、２
２・・・スタッド、２６・・・鉄心支持材。出願人代理人　　　佐　　藤　　−雄第　１　図乎　２　図第　５　図第　６　図第　９　図／Ｓ　１０　図第　１２　　図

Claims

【特許請求の範囲】

積層した電気鉄板の両端面をそれぞれ鉄心押えにより挟
着し締結部材により締着固定して形成した鉄心を有する
リニアモータにおいて、前記鉄心押え間に跨り、かつ、
前記鉄心の背面部に接触しない程度の隙間を保持しては
しご状に複数の補強リブを固定し、さらに、前記鉄心の
背面部と前記補強リブの側面とを鉄心支持材により互い
に固定したリニアモータ。