JPH04143301A - 吸引式磁気浮上型車両用の軌道 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、吸引式磁気浮上型車両用の軌道に閘し、詳し
くは、レールに関して垂直な方向には十分なたわみ剛性
を維持してレールの振動を防止するとと共に、レール敷
設方向のたわみ、特に実施上問題となる熱伸縮によるた
わみは吸収できるようにした軌道の構造に関するもので
ある。

［従来の技術］ 吸引式磁気浮上型車両用の走行システムは、地上側に敷
設したレールに対してその下面に車両側の浮上用電磁石
を対向させ、この電磁石とレールの間で形成される磁気
回路によりレールに対して車両側電磁石を吸引上昇させ
て、車両の浮上刃を得るようにしたものである。そして
車両走行のための手段としては、レールの上面に設けた
二次側リアクションプレートと車両側の一次側とで構成
したりニヤモータの推力を利用するものが代表的であり
、このためにこの種の走行システムは一般にリニヤモー
タカーと通称される場合が多い。

また軌道の方式としては、−条の軌道桁の両側にレール
を敷設した所謂ワンビーム方式、あるいは並行一対の二
条の軌道桁の内側に夫々レールを設けた所謂ツウビーム
方式などがある。

第３図及び第４図は、上記の所謂ワンビーム方式の吸引
式磁気浮上型車両の走行システムを構成している車両側
及び軌道側の代表的な一例の構造を示したものである。

これらの図において、１０１はコンクリート製中空箱形
の軌道桁であり、通常は一定の長さを単位として、地上
又は高架で車両走行方向に順次連続的に延設される。

１０２は所謂枕木と称されるものであり、軌蓬横方向に
長いＨ型鋼等を用いて構成され、軌道方向（車両走行方
向）に一定の間隔で多数配置されていて、固定ボルト１
０３．１０３により軌道桁１０１の上面に固着される。

この枕木１０２の両端は、軌道桁１０１の側端から若干
横方向に張り出すように設けられ、その張り出し先端の
上面にレール１０４が固着される。

この例で示しているレール１０４は、倒立Ｕ字形のレー
ル本体１０４ａと、その側部から張り出した腕１０４ｂ
で形成されていて、吸引式磁気浮上走行システムにおけ
るレール構造の代表的なものであり、この腕１０４ｂが
上記Ｈ型鋼等の枕木１０２にボルトで締結固定される。

１０５は走行車両体を示し、その下部左右には、上記レ
ールとの間で浮上刃や走行推力を得るための機構を搭載
した断面コ字形のモジュル１０６．１０６が独立懸架機
構（図示せず）によって支持されていて、走行時に必要
なモジュル、車両、レール間の空間的な位置、及び姿勢
自由度を保証するようになっている。

１０７．１０７はモジュル１０６の下梁部に搭載された
磁気浮上用の電磁石であり、この電磁石は地上側に固定
敷設されている上記レール１０４の本体に対して、その
下方に対向するＵ字形鉄芯にコイルが巻回されて構成さ
れている。このような倒立Ｕ字形レール１０４とＵ字形
鉄芯を持つ電磁石１０７どの対向方式のものは、軌道横
方向に関する案内力を生ずるために案内用の電磁石装置
を必要としない特徴を有する走行システムとして知られ
ている。

モジュルの上梁部には、レール本体１０４ａの上面に対
向するりニヤモータの一次側が搭載され、レール本体１
０４ａ上面に設けられたりニヤモータの二次側リアクシ
ョンプレートと協動して、車両に推力を生ずるようにな
っている。

１０８はモジュル１０６の下部に設けられた集電装置で
あり、地上側のトロリー線１０９との間で集電を行なう
。

ところで、上述のような軌道の構造においては、枕木の
レール支持点間隔が比較的長く取られるので、枕木の中
間領域においてたわみが現われてレールや枕木の振動が
生じ、吸引式磁気浮上型車両の走行システムでは無視出
来ない浮上間隙の変動を生じる恐れがあるという問題が
ある。また枕木があるために作業用及び緊急避難用の適
当な通路を設けることが難しいことや、車両の高速走行
時に車両下面の空間で渦流が生じ、これが空気抵抗及び
騒音の原因となること、さらにレールの位置、姿勢の調
整が面倒であること等の問題点があるため、これらの解
決が要望されていた。

本出願人は、上述ような問題を解決するために既に吸引
式磁気浮上型車両の走行システム及び軌道の幾つかの構
造について提案しており、その−例を第２図に基づいて
説明する。

第２図は軌道桁とレールの支持構造を説明する図で、２
０１は軌道桁であり、コンクリート製の箱型形状で上面
２１１は平面をなし、側面は上部の若干外側に張り出し
た垂直な立壁面２１２と、この立壁面２１２の下部で若
干内側に引っ込んだ垂直面２１３からなっている。

２０２はレール支持部材であり、このレール支持部材２
０２は、はぼ水平をなすレール担持用の水平板２２１と
、これの片側側縁に溶接されて逆り字形をなすように一
体化され、軌道桁延設方向に比較的広い幅を持つ固着用
の垂直板２２２と、これらの直角な面を両面に垂直な姿
勢で連結補強する補強フランジ２２３とからなっている
。

そしてこのレール支持部材２０２は、垂直板２２２に形
成されているボルト孔２２４を遊嵌貫通する４本のアン
カーボルト２０３によって、第２図（ａ）　、　　（ｂ
）に示しているように軌道桁２０１に固着される。

またこのレール支持部材２０２の垂直板２２２には、そ
の周縁近傍の４点位置にジヤツキボルト２３３が貫通螺
着されていて、ジヤツキボルト２３３のねじ込み量を調
節することでレール支持部材２０２の姿勢を調整できる
ようになっている。

２０４はレールであり、倒立Ｕ字形のレール本体２４１
と、このレール本体２４１の側縁から軌道桁側に延出さ
れた腕２４２とからなっている。なおレール本体２４１
の上面にはりニヤモータの二次側リアクションプレート
２４３が溶接により固着されている。

そしてこのレール２０４はその腕２４２がレール支持部
材２０２の水平板２２１の上に載置されて、一つのレー
ル支持部材２０２につき３本のレール取り付はボルト２
３４により強固に固着一体化されている。

なおこの垂直板２２２の軌道桁への対向面及び上述のレ
ール支持部材２０２が固着される軌道桁の立壁面２１２
には、固着時の耐せん断性な高めるために鋸刃状のきざ
み部２１４及び２２５が設けられている。

また２０５は立壁面２１２と垂直板２２２の間に介挿充
填された対せん断性を補強するための充填剤層である。

このようにして、軌道桁２０１の側面に多数固着された
レール支持部材２０２により、長尺のレール２０４が支
持されることになる。

以上のような構成のレール支持部材２０２によって固着
支持されたレール２０４は、上述のように比較的レール
延設方向に長い領域に渡って水平板２２１に係合して支
持されるため、従来の枕木で支持した場合（第３図参照
）に比べてレール支持の剛性が高くなって、レールの支
持強度及び耐久性の向上が得られるものとなる。

またレールのたわみ変形も全体として小さ（なり、特に
レール支持部材間のレールたわみ変形が従来のものに比
べて小さくなるため、レールの姿勢安定性もよくなり、
比較的浮上間隙の小さな吸引式磁気浮上型車両の走行シ
ステムにおける制御性が向上するという利点がある。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような軌道構造では、その実施において
温度差によるレールの熱伸縮が問題となる場合が多い。

すなわちレールを固定しているレール支持部材２０２に
対して、レールの熱伸縮によってレール敷設方向への荷
重が影響するからであり、特に寒暖の差の大きい環境で
はこの問題は無視できない。

しかしレール及び枕木の振動を防止するためには、レー
ルの上下方向に関するたわみ剛性を十分に高めることが
必要であって、この要求を満たすには上記補強フランジ
２２３の厚みを厚くするとか、あるいは剛性の高い材質
のものを使用することが望ましいことになる。そしてこ
のような構造のままでは上記レールの熱伸縮による影響
を吸収、緩和することは困難であり、その結果、次に述
べるような問題を生じることになる。

すなわち、レールは数ｍ間隔でボルトで強固に固定され
ているため、レール支持部材間で、寒暖差により鋼鉄製
のレールとコンクリート製の軌道桁との間にバイメタル
効果を招いてレールのたわみを生じ、その結果レールの
敷設精度を低下させる。

また寒暖の差がそれほど大きくなくても、比較的小さな
たわみの繰り返しによってレール固定ボルト部分等です
べりを生じ、その結果、ボルト結合面での摩耗や緩みを
招き、これが太き（なれば新たなレールの振動源となる
恐れがある。

本発明の目的は、以上のような従来形式のレール支持構
造の問題点を解消して、レールの垂直方向に関するたわ
み剛性を維持しつつ、レール延設方向に関して問題とな
る熱伸縮を吸収できる構造の吸引式磁気浮上型車両用の
軌道を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成する本発明の吸引式磁気浮上型車両用
の軌道の特徴は、レール敷設のための台として車両走行
方向に延設された軌道桁と、この軌道桁の側面から外側
に離れた位置において軌道桁の延設方向に沿って敷設さ
れた長尺のレールと、上記延設方向に沿って多数点在配
置されたレール支持体とを備えていて、上記レールは、
下方から対向される車両側電磁石と共に車両を磁気浮上
させるための磁気回路を形成するレール本体、及びこの
レール本体の側縁から軌道桁方向に張り出した張出腕と
を有し、上記レール支持体は、上記レール張出腕の下面
に上記敷設方向に関して広い範囲で固定されるレール担
持用の水平板と、上記軌道桁の側面に上記延設方向に関
して広い範囲で固定される軌道桁への固着用の垂直板と
、上記水平板及び垂直板をこれらに垂直な姿勢で連結固
定する斜材板とを有し、この斜材板には、軌道桁から遠
い部分で広い厚みを持ち、軌道桁に近い部分で狭い厚み
を持つ変断面形状部分を少なくともその一部に設けたこ
とにある。

［作用コ 本発明の吸引式磁気浮上型車両用の軌道は、前述のよう
な構成となすことにより、垂直方向の支持強度を維持し
つつ、しかもレール支持体のレール敷設方向のたわみ剛
性が低くいので、レールの熱伸縮に対して斜材板のたわ
み変形によりレールの熱伸縮を吸収できるという作用が
ある。

［実施例］ 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。

実施例１ 第１図は本実施例の軌道桁とレールの支持構造を説明す
る断面図であり、１は軌道桁を示し、例えばコンクリー
ト製の箱形形状で上面１１は平面をなし、側面に垂直な
立壁面１２を持つ構造のものとして形成される。

２はレール支持体であり、このレール支持体２は略水平
をなすレール担持用の水平板２１と、この水平板２１と
は独立していて、充ｉｌＬ剤層５を介して軌道桁１に垂
直に固着される固着用の垂直板２２と、上記水平板２１
と垂直板２２とに垂直な姿勢でこれら両板を連結固定す
る斜材板２３（ガセットプレート２３）とを有している
。

本実施例では、前述の第２図に示した従来例と異なり、
上記水平板２１と垂直板２２は互いに独立して設けられ
、斜材板２３を介して連結固定されているので、このま
まの構造でもレールの敷設方向の比較的小さなたわみを
吸収、緩和することができる。

上記垂直板２２は、第１図（ｂ）に示したように、本実
施例では略長方形の鋼板でできていて、上部に両側に２
つ、下部の略中夫に１つのアンカーボルト用のボルト孔
２８を設けている。

そしてこのレール支持体２は、垂直板２２を介して上記
ボルト孔２８を遊嵌貫通する３本のアンカーボルト３に
よって、第１図（ａ）　、　（ｂ）に示しているように
軌道桁１に強国に固着されている。

なお垂直板２２の形状は、前述の第２図（ｂ）に示した
ような軌道桁延設方向に長軸を有する楕円形の下半分の
形状や、あるいは半円の下半分の形状等任意のものでよ
い。またボルト孔２８の位置及び個数は垂直板２２を軌
道桁側面に強固に固定し得るものであれば任意の位置と
個数でよい。

４はレールであり、倒立Ｕ字形のレール本体４１と、こ
のレール本体４１の側縁から軌道桁方向に延設された張
出腕４２とからなっている。なおレール本体４１の上面
にはりニヤモータの二次側ノアクションプレート４３が
溶接により固着されている。

そしてこのレール４は、その張出腕４２が水平板２１の
上に載置されて、本実施例では一つのレール支持体２に
つき２本のレール取り付はボルト３４により水平板２１
に強固に固着一体化されている。

なお水平板２１のレール取り付はボルト３４の取り付は
部分は、その上面を凹設してこのボルト３４の頭部が水
平板２１の上面から突出しないようにされている。これ
は、レール担持用の水平板２１の上面を車両側モジュル
のスキッド（図示せず）の滑走面として利用するので、
障害となる突起をなくするために工夫されたものである
。

なお本実施例では軌道桁ｌの立壁面１２及び垂直板２２
の対向面１４．２５には多数の小径の盲孔が設けてあり
、これら盲孔は前述の第２図（ａ）に示した鋸刃状のき
ざみ部２１４．２２５と同様に、垂直板２２を軌道桁側
面に固着したとき耐せん断性な高める働きをする。

また５は上記立壁面１２と垂直板２２との間に介挿充填
される充填剤層であり、上記盲孔に密着し、レール支持
体２に対して下方に作用するせん断力に有効に耐えるよ
うに耐せん断性を補強するもので、本実施例では炭素繊
維を混合したモルタル剤を使用している。

ガセットプレート２３は、本実施例では第１図（ｄ）に
その斜視図を示したような板状の斜材で、水平板２１及
び垂直板２２にそれぞれ垂直な姿勢で連結、固定され、
水平板２１と垂直板２２を互いに直角をなすように支持
している。なお本実施例では、ガセットプレート２３の
上端面２６は水平板２１の下面に溶接固定され、またガ
セットプレート２３の側端面２７は垂直板２２の軌道桁
外側に溶接固定されている。

またガセットプレート２３の上部には断面がテーパー状
の変断面形状を有する略矩形のテーパ一部２４を設けて
いる。

このテーパ一部２４は、第１図（ｄ）のＡ−Ａ断面を第
１図（ｅ）に示したように、軌道桁１がら最も遠い部分
（外側端２４ａ）で最も広い厚みを有し、軌道桁１に最
も近い部分（内側端２４ｂ）で最も狭い厚みを持つテー
パー状の形状にしである。このため、本実施例のガセッ
トプレート２３は、このテーパ一部２４で特にレール延
設方向のたわみ剛性が低く、断面がすべて矩形の通常の
板状斜材に比べてレール延設方向に曲がり易くなってい
る。従って、第１図（ｃ）に示したように熱伸縮のため
にＢ方向に荷重が作用したときは、ガセットプレート２
３はＢ方向に曲がり、ガセットプレート２３の上端が点
線位置２３′まで移動し、従ってレール担持用の水平板
２１も点線位置２１′まで移動して、レール４の熱変化
等による伸縮を吸収することができる。

さらに以上のような構成のレール支持体２で支持された
レール４は、上述の従来例と同様にレール延設方向に比
較的長い領域に渡って水平板２１に係合して支持される
ため、従来のレール支持部材と同等のレール支持の剛性
を維持できる。

また従来の枕木方式に比べてレールの姿勢安定性がよく
なり、制御性も向上する等の利点がある。

なおガセットプレート２３の変断面形状は、応力集中の
難を避ける上で無段階に変化させたものとすることが望
ましい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の吸引式磁気浮上型車両用
の軌道は、レール担持用の水平板と、この水平板とは独
立しているレールへの固着用の垂直板とを、斜材板で連
結固定し、二の斜材板の少なくとも一部に、軌道桁から
遠い部分で広い厚みを持ち、軌道桁に近い部分で狭い厚
みを持つ変断面形状部分を設けたレール支持体を用いる
ことを特徴としており、これによりレール敷設方向の荷
重に対する剛性が低くなっているため、レールの熱変化
等による伸縮を吸収することができるという効果がある
。

さらに垂直方向の剛性は十分に維持できるので、レール
の振動防止やレールの姿勢安定性の゛向上、走行システ
ムの制御性を向上させる効果がある。

またワンビーム方式の軌道の場合には、軌道桁上面を保
守点検用及び緊急避難用の通路として利用できるという
効果があり、さらにレールの位置、姿勢の調整を容易に
するという効果がある。

また枕木を用いた従来例に比べ、高速走行時にの渦流の
発生を防止し、騒音や空気抵抗を軽減するという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は実施例１のレール支持態様の構成概要を
示す軌道の一部断面図、第１図（ｂ）は同側面図、第１
図（ｃ）は同平面図である。 第１図（ｄ）は実施例１に用いられるガセットプレート
の斜視図、第１図（ｅ）は第１図（ｄ）のＡ−Ａｌｌに
沿った断面図である。 第２図（ａ）はレール支持部材に補強フランジを使用し
た軌道の構造を説明するための断面図、第２図（ｂ）は
同側面図である。 第３図は枕木を使用した従来の軌道の構造を説明するた
めの側面図である。 第４図（ａ）は従来野軌道のレール４と走行体の関係を
示した一部断面図、第４図（ｂ）は従来例の支持態様に
おけるレールのたわみを説明するための平面図である。 １　：　軌道桁　　　　２　：　レール支持体３　：　
アンカーボルト ４　：　レール　　　　５　：　充填剤層１１：　　軌
道桁上面　　１２：　　軌道桁立壁面１４　： ２１　： ２２　： ２３　： ２４　： ２６　： ２８　＝ ３４　： ４２　： ５０　： ２１′　： ２３′　： ２４ａ　： きざみ部 レール担持用の水平板 固着用の垂直板 ガセットプレート（斜材板） テーパ一部　　２５：　　きざみ部 上端面　　　　２７：　　側端面 ボルト孔 ボルト 張出腕　４３：リアクションプレート ナット　　　　５１：　　取付はネジ レール担持用の水平板の移動位置 ガセットプレートの移動位置 外側端　　　　２４ｂ＝　　内側端 能４名 第 図 （Ｑ） （ｂ） ２４−２４ｂ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レール敷設のための台として車両走行方向に延設さ
   れた軌道桁と、この軌道桁の側面から外側に離れた位置
   において軌道桁の延設方向に沿って敷設された長尺のレ
   ールと、上記延設方向に沿って多数点在配置されたレー
   ル支持体とを備えていて、上記レールは、下方から対向
   される車両側電磁石と共に車両を磁気浮上させるための
   磁気回路を形成するレール本体、及びこのレール本体の
   側縁から軌道桁方向に張り出した張出腕とを有し、上記
   レール支持体は、上記レール張出腕の下面に上記敷設方
   向に関して広い範囲で固定されるレール担持用の水平板
   と、上記軌道桁の側面に上記延設方向に関して広い範囲
   で固定される軌道桁への固着用の垂直板と、上記水平板
   及び垂直板をこれらに垂直な姿勢で連結固定する斜材板
   とを有し、この斜材板には、軌道桁から遠い部分で広い
   厚みを持ち、軌道桁に近い部分で狭い厚みを持つ変断面
   形状部分を少なくともその一部に設けたことを特徴とす
   る吸引式磁気浮上型車両用の軌道。 ２、請求項１において、斜材板の変断面形状部分は断面
   積が無段階に変化するものであることを特徴とする吸引
   式磁気浮上型車両用の軌道。