JPH0465630B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0465630B2 JPH0465630B2 JP62137990A JP13799087A JPH0465630B2 JP H0465630 B2 JPH0465630 B2 JP H0465630B2 JP 62137990 A JP62137990 A JP 62137990A JP 13799087 A JP13799087 A JP 13799087A JP H0465630 B2 JPH0465630 B2 JP H0465630B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- linear motor
- reaction plate
- metal plate
- less
- force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Linear Motors (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、磁気吸引力を利用して走行するリニ
アモーターカー用のリアクシヨンプレートに関す
るものである。 （従来の技術） 近年、磁気吸引力を利用して車両を走行させる
リニアモーターカーの開発が進められている。 このリニアモーターカーは、第１図に示すよう
にコンクリート製のマクラ木１の上に、走行方向
に列属してレール２の中央に配設した二次側導体
のリアクシヨンプレート３と、車輪４を介して設
けた一次側コイルのリニアモータ５との間に磁力
による吸引力を発生させ、車両をレール側に押し
付けた状態で磁力によつて推進する。 この推進する力を得るうえで前記リアクション
プレート３は、上部側（リニアモータ側）に非磁
性で且つ電気伝導性に優れた金属板３ａ（以下こ
の金属板を上部材と言う）、下部側（マクラ木側）
に強磁性体の金属板３ｂ（以下この金属板を下部
材と言う）を接合した複合材が有効である。 このため、従来は上部材にアルミニウム或いは
銅を、下部材に鋼を接合した複合材が用いられて
いる。この中でも実用面、経済性の点からアルミ
ニウムとＣを約0.15％、Siを約0.25％及びMnを
約0.60％含有する一般構造用鋼（JIS G3101
SS41）とを接合した複合材が代表的である。 そして、このような材料からなるリアクシヨン
プレートの上部材と下部材の接合方法は、主に接
着、ボルト止め或いは爆着等の方法で行われてい
る。 （発明が解決しようとする問題点） 一般構造用鋼を下部材としたリアクシヨンプレ
ートは、比較的安価であるが一般構造用鋼は磁束
密度等の電磁気特性が必ずしも十分ではなく、リ
ニアモーターカーの推進力に劣る。例えば、70
Km／ｈの通常走行速度で走行性を損なわずにリニ
アモーターカーを走行させるには、400Kg以上の
推進力が必要とされる。しかし、一般構造用鋼を
下部材とするリアクシヨンプレートで得られる推
進力は400〜500Kgが限度である。このために傾斜
のきつい上がり坂では推進力が不足して走行でき
ない。 このため、推進力に優れたリアクシヨンプレー
トの開発が望まれている。 本発明は、上記実情に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところは70Km／ｈの速度で
500Kg以上の推進力が発揮できるリニアモーター
カー用のリアクシヨンプレートを提供することに
ある。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは、上記目的を達成するうえでリア
クシヨンプレートの下部材に使用する金属板の組
成について、種々検討を行つた結果、下記の知見
を得た。 鋼中のＣ、Si及びMnの含有量を少なくすると
ともに、これら元素の総含有量を特定式で規定し
た残部が実質的にFeからなる組成の鋼は電磁気
特性に優れること、そしてこのような組成とした
金属板と非磁性で且つ電気伝導性に優れた金属板
とを組み合わせてリアクシヨンプレートを成形す
ればリニアモーターカーの推進力が大幅に向上す
ることを、である。 しかして本発明の要旨とするところは、 重量％で、 Ｃ：0.02％以下、Si：0.02％以下、 Mn：0.20％以下を含み残部実質的にFeから成
り、且つ下記式で示すPBが0.06％以下である金属
板と、非磁性で且つ電気伝導性に優れた金属板と
を接合して成るリアクションプレート、にある。 PB（％）＝Ｃ（％）＋Si（％）／10＋Mn（％）／４ （作用） 以下、本発明のリアクシヨンプレートの下部材
にあたる金属板の化学組成を前述のように特定し
た理由について述べる。 Ｃ、Si及びMnは、電磁気特性、例えば磁束密
度等の特性を損なうから、これら元素の含有量は
少ない方が望ましい。Ｃが0.02％を越えると、Si
が0.02％を越えると或いはMnが0.20％をこえる
とこれら特性は大きく劣化し、必要とするリニア
モーターカの推進力、例えば70Km／ｈの通常走行
速度或いは勾配での走行で必要とされる400〜600
Kg以上の推進力を得ることができない。 更に、これらＣ、SiおよびMnは、その含有量
は前記範囲内で且つ次式、 PB（％）＝Ｃ＋Si（％）／10＋Mn％／４ で示すPBの値で0.06％以下とする。 この式は、本発明者らの数多くの実験結果を基
に磁束密度に及ぼすＣ、SiおよびMnの含有量の
影響を実験式で整理したものである。Ｃ、Siおよ
びMnが前記の含有量内であつても、この式で示
すPBの値が0.06％を越えると磁束密度は小さくな
つて、前記の必要とするリニアモーターカの推進
力が得られない。 下部材の金属板は、前記したＣ、SiおよびMn
と残部は実質Feからなる。 そして本発明のリアクシヨンプレートは、前述
組成からなる金属板を下部にこの上の接合された
非磁性で且つ電気伝導性に優れた金属板とからな
る。 電気伝導性に優れた金属板とは、Al、Cu、Ag
等およびこれらの合金である。 本発明のリアクシヨンプレートは、前記の両金
属板を熱間圧延で接合して製造することができ
る。熱間圧延は、接着或いはボルト止めより強固
な接合が得られるとともに製造コストは著しく安
価である。 次に、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。 （実施例） 実験に用いたリアクシヨンプレートの緒元を第
１表に示す。 上部材は、純Al（JIS H3100 A1050P）と一部
純Cu（JIS H3100 C1100P）を用いた。 下部材は、化学組成を種々変えた鋼を用いた。 これら両部材の素材を重ね450℃ないし950℃の
圧延開始温度で圧延して板厚27mm（上部材：５
mm、下部材：22mm）の複合材を製造した。これを
300mmの板幅に切断してリアクシヨンプレートを
成形した。 複合材から試験片を採取しJIS0601にもとずい
てせん断試験を行つた。その結果を第１表に併記
した。又前記のリアクシヨンプレートで、リニア
モーターカーの推進力を測定した。その結果を第
３表に示す。 リニアモーターカーの推進力の測定は、第２表
に示す条件で行つた。 第２表に示す緒元のリニアモータ（一次側）
で、一次側とリアクシヨンプレート（二次側）の
空隙幅を15〜30mmの範囲で４段階に変え且つその
空隙幅でリニアモーターカーの想定速度を10〜70
Km／ｈの範囲で５段階変えて走行テストを行い、
その時のリニアモーターカーの推進力を測定し
た。その結果を第３表に示す。
アモーターカー用のリアクシヨンプレートに関す
るものである。 （従来の技術） 近年、磁気吸引力を利用して車両を走行させる
リニアモーターカーの開発が進められている。 このリニアモーターカーは、第１図に示すよう
にコンクリート製のマクラ木１の上に、走行方向
に列属してレール２の中央に配設した二次側導体
のリアクシヨンプレート３と、車輪４を介して設
けた一次側コイルのリニアモータ５との間に磁力
による吸引力を発生させ、車両をレール側に押し
付けた状態で磁力によつて推進する。 この推進する力を得るうえで前記リアクション
プレート３は、上部側（リニアモータ側）に非磁
性で且つ電気伝導性に優れた金属板３ａ（以下こ
の金属板を上部材と言う）、下部側（マクラ木側）
に強磁性体の金属板３ｂ（以下この金属板を下部
材と言う）を接合した複合材が有効である。 このため、従来は上部材にアルミニウム或いは
銅を、下部材に鋼を接合した複合材が用いられて
いる。この中でも実用面、経済性の点からアルミ
ニウムとＣを約0.15％、Siを約0.25％及びMnを
約0.60％含有する一般構造用鋼（JIS G3101
SS41）とを接合した複合材が代表的である。 そして、このような材料からなるリアクシヨン
プレートの上部材と下部材の接合方法は、主に接
着、ボルト止め或いは爆着等の方法で行われてい
る。 （発明が解決しようとする問題点） 一般構造用鋼を下部材としたリアクシヨンプレ
ートは、比較的安価であるが一般構造用鋼は磁束
密度等の電磁気特性が必ずしも十分ではなく、リ
ニアモーターカーの推進力に劣る。例えば、70
Km／ｈの通常走行速度で走行性を損なわずにリニ
アモーターカーを走行させるには、400Kg以上の
推進力が必要とされる。しかし、一般構造用鋼を
下部材とするリアクシヨンプレートで得られる推
進力は400〜500Kgが限度である。このために傾斜
のきつい上がり坂では推進力が不足して走行でき
ない。 このため、推進力に優れたリアクシヨンプレー
トの開発が望まれている。 本発明は、上記実情に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところは70Km／ｈの速度で
500Kg以上の推進力が発揮できるリニアモーター
カー用のリアクシヨンプレートを提供することに
ある。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは、上記目的を達成するうえでリア
クシヨンプレートの下部材に使用する金属板の組
成について、種々検討を行つた結果、下記の知見
を得た。 鋼中のＣ、Si及びMnの含有量を少なくすると
ともに、これら元素の総含有量を特定式で規定し
た残部が実質的にFeからなる組成の鋼は電磁気
特性に優れること、そしてこのような組成とした
金属板と非磁性で且つ電気伝導性に優れた金属板
とを組み合わせてリアクシヨンプレートを成形す
ればリニアモーターカーの推進力が大幅に向上す
ることを、である。 しかして本発明の要旨とするところは、 重量％で、 Ｃ：0.02％以下、Si：0.02％以下、 Mn：0.20％以下を含み残部実質的にFeから成
り、且つ下記式で示すPBが0.06％以下である金属
板と、非磁性で且つ電気伝導性に優れた金属板と
を接合して成るリアクションプレート、にある。 PB（％）＝Ｃ（％）＋Si（％）／10＋Mn（％）／４ （作用） 以下、本発明のリアクシヨンプレートの下部材
にあたる金属板の化学組成を前述のように特定し
た理由について述べる。 Ｃ、Si及びMnは、電磁気特性、例えば磁束密
度等の特性を損なうから、これら元素の含有量は
少ない方が望ましい。Ｃが0.02％を越えると、Si
が0.02％を越えると或いはMnが0.20％をこえる
とこれら特性は大きく劣化し、必要とするリニア
モーターカの推進力、例えば70Km／ｈの通常走行
速度或いは勾配での走行で必要とされる400〜600
Kg以上の推進力を得ることができない。 更に、これらＣ、SiおよびMnは、その含有量
は前記範囲内で且つ次式、 PB（％）＝Ｃ＋Si（％）／10＋Mn％／４ で示すPBの値で0.06％以下とする。 この式は、本発明者らの数多くの実験結果を基
に磁束密度に及ぼすＣ、SiおよびMnの含有量の
影響を実験式で整理したものである。Ｃ、Siおよ
びMnが前記の含有量内であつても、この式で示
すPBの値が0.06％を越えると磁束密度は小さくな
つて、前記の必要とするリニアモーターカの推進
力が得られない。 下部材の金属板は、前記したＣ、SiおよびMn
と残部は実質Feからなる。 そして本発明のリアクシヨンプレートは、前述
組成からなる金属板を下部にこの上の接合された
非磁性で且つ電気伝導性に優れた金属板とからな
る。 電気伝導性に優れた金属板とは、Al、Cu、Ag
等およびこれらの合金である。 本発明のリアクシヨンプレートは、前記の両金
属板を熱間圧延で接合して製造することができ
る。熱間圧延は、接着或いはボルト止めより強固
な接合が得られるとともに製造コストは著しく安
価である。 次に、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。 （実施例） 実験に用いたリアクシヨンプレートの緒元を第
１表に示す。 上部材は、純Al（JIS H3100 A1050P）と一部
純Cu（JIS H3100 C1100P）を用いた。 下部材は、化学組成を種々変えた鋼を用いた。 これら両部材の素材を重ね450℃ないし950℃の
圧延開始温度で圧延して板厚27mm（上部材：５
mm、下部材：22mm）の複合材を製造した。これを
300mmの板幅に切断してリアクシヨンプレートを
成形した。 複合材から試験片を採取しJIS0601にもとずい
てせん断試験を行つた。その結果を第１表に併記
した。又前記のリアクシヨンプレートで、リニア
モーターカーの推進力を測定した。その結果を第
３表に示す。 リニアモーターカーの推進力の測定は、第２表
に示す条件で行つた。 第２表に示す緒元のリニアモータ（一次側）
で、一次側とリアクシヨンプレート（二次側）の
空隙幅を15〜30mmの範囲で４段階に変え且つその
空隙幅でリニアモーターカーの想定速度を10〜70
Km／ｈの範囲で５段階変えて走行テストを行い、
その時のリニアモーターカーの推進力を測定し
た。その結果を第３表に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
第３表から明らかなように、空隙幅及び速度が
同じ条件のものでは、本発明例のリアクシヨンプ
レートを用いたものの方が推進力に優れる。 第２図ないし第４図は、第３表に示す測定結果
を整理したグラフである。 第２図は、第３表の本発明例No.６（図中○印）
と比較例No.９（図中●印）とを速度70Km／ｈの通
常走行時の推進力の及ぼす一次側と二次側の空隙
幅の影響を整理したグラフである。 通常走行時の必要推進力が400Kg以上であるこ
とから、比較例No.９では一次側と二次側の空隙幅
を15mm以下とすれば400Kg以上の必要推進力は得
られるが路線の勾配が10％を越えた場合、600Kg
以上の推進力を必要とすることから比較例No.９で
はさらに空隙幅を狭くしなければならない。しか
し、空隙幅を15mm以下とすれば一次側と二次側が
接触する危険性が大きく実用的ではない。これに
対して、本発明例No.６は空隙幅が30mmでも400Kg
以上の推進力があり、さらに空隙幅をさほど狭く
しなくても約19mmの空隙幅で600Kg以上の推進力
が得られる。 第３図は、同じ本発明例No.６（図中○印）と比
較例No.９（図中●印）とを一次側と二次側の空隙
幅を15mmのときの推進力と速度との関係で整理し
だグラフである。 本発明例No.６の方が推進力に優れていることが
わかる。 第４図は、一次側と二次側の空隙幅を15mmで速
度が70Km／ｈの通常走行時の推進力に及ぼすPB
の影響を整理したグラフである。 図中○印は本発明例のもの、図中●印は比較例
のもの、又番号は第３表の実施No.を示す。 PBの値が小さいぼど推進力は向上する。しか
しPBの値が本発明で規定する範囲を満足しても
Ｃ、Si或いはMnをいずれか１種以上が、本発明
で規定する範囲より外れれば600Kg以上の高い推
進力は得られない。或いは比較例No.13のように
Ｃ、Si或いはMn含有量が満足してもPBの値が外
れるものは推進力が劣る。 比較例No.16、17はほぼ純鉄に近い組成例を示す
もので、第３表に示す結果からも分かるように、
優れた推進力は得られるものの下部材の引張強さ
が30Kgｆ／mm2未満となり、このような引張強さで
は列車走行時の荷重による変形が大きく、リアク
シヨンプレートの支持機構の破損を招く。
同じ条件のものでは、本発明例のリアクシヨンプ
レートを用いたものの方が推進力に優れる。 第２図ないし第４図は、第３表に示す測定結果
を整理したグラフである。 第２図は、第３表の本発明例No.６（図中○印）
と比較例No.９（図中●印）とを速度70Km／ｈの通
常走行時の推進力の及ぼす一次側と二次側の空隙
幅の影響を整理したグラフである。 通常走行時の必要推進力が400Kg以上であるこ
とから、比較例No.９では一次側と二次側の空隙幅
を15mm以下とすれば400Kg以上の必要推進力は得
られるが路線の勾配が10％を越えた場合、600Kg
以上の推進力を必要とすることから比較例No.９で
はさらに空隙幅を狭くしなければならない。しか
し、空隙幅を15mm以下とすれば一次側と二次側が
接触する危険性が大きく実用的ではない。これに
対して、本発明例No.６は空隙幅が30mmでも400Kg
以上の推進力があり、さらに空隙幅をさほど狭く
しなくても約19mmの空隙幅で600Kg以上の推進力
が得られる。 第３図は、同じ本発明例No.６（図中○印）と比
較例No.９（図中●印）とを一次側と二次側の空隙
幅を15mmのときの推進力と速度との関係で整理し
だグラフである。 本発明例No.６の方が推進力に優れていることが
わかる。 第４図は、一次側と二次側の空隙幅を15mmで速
度が70Km／ｈの通常走行時の推進力に及ぼすPB
の影響を整理したグラフである。 図中○印は本発明例のもの、図中●印は比較例
のもの、又番号は第３表の実施No.を示す。 PBの値が小さいぼど推進力は向上する。しか
しPBの値が本発明で規定する範囲を満足しても
Ｃ、Si或いはMnをいずれか１種以上が、本発明
で規定する範囲より外れれば600Kg以上の高い推
進力は得られない。或いは比較例No.13のように
Ｃ、Si或いはMn含有量が満足してもPBの値が外
れるものは推進力が劣る。 比較例No.16、17はほぼ純鉄に近い組成例を示す
もので、第３表に示す結果からも分かるように、
優れた推進力は得られるものの下部材の引張強さ
が30Kgｆ／mm2未満となり、このような引張強さで
は列車走行時の荷重による変形が大きく、リアク
シヨンプレートの支持機構の破損を招く。
第１図は、リニアモーターカーの走行原理の説
明図；および、第２図ないし第４図は、実施例の
推進力の測定結果を特性別に整理したグラフであ
る。
明図；および、第２図ないし第４図は、実施例の
推進力の測定結果を特性別に整理したグラフであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で、 Ｃ：0.02％以下、Si：0.02％以下、 Mn：0.20％以下を含み残部実質的にFeから成
り、且つ下記式で示すPBが0.06％以下である金属
板と、非磁性で且つ電気伝導性に優れた金属板と
を接合して成るリアクションプレート。 PB（％）＝Ｃ（％）＋Si（％）／10＋Mn（％）／４
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13799087A JPS63302756A (ja) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | リアクションプレ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13799087A JPS63302756A (ja) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | リアクションプレ−ト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302756A JPS63302756A (ja) | 1988-12-09 |
| JPH0465630B2 true JPH0465630B2 (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=15211484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13799087A Granted JPS63302756A (ja) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | リアクションプレ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63302756A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4865413A (ja) * | 1971-12-15 | 1973-09-08 |
-
1987
- 1987-06-01 JP JP13799087A patent/JPS63302756A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63302756A (ja) | 1988-12-09 |
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