JPH1088503A - 吸引式磁気浮上用レール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩耗した浮上用レールを簡単な作業で更新が
できる構造の吸引式磁気浮上用レールを提供する。 【解決手段】 走行体１１０に組み付けた電磁石１０７
との間でこの走行体を浮上させるための磁気閉回路を形
成する一対の磁極４，５を有し、かつ走行体に組み付け
た機械式ブレーキ装置の一対の摩擦材１３１，１３２が
磁極４を挾圧するように設けられている磁気浮上式鉄道
の吸引式磁気浮上用レールにおいて、摩擦材が係合する
磁極４を、レール本体２に対して着脱可能に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気浮上式鉄道に
おける吸引式磁気浮上用レールの構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来技術】磁気浮上式鉄道における吸引式磁気浮上用
レールは、走行体側の浮上用電磁石との間で該走行体を
磁気浮上させる作用、リニアモータの駆動で走行体に推
進力を与える作用、及び走行体の減速時、緊急制動時、
停止時にリニアモータの回生制動と共に機械式ブレーキ
装置による制動作用を主な作用としてはたす役割をなす
ものである。図６はこのような浮上用レール１０１とし
て従来知られている構造の一例を示している。この浮上
用レール１０１は、下向きコ字状に脚１０４，１０５を
有する本体の片側から水平方向に取付腕１０２が延出さ
れ、浮上レール支持部材（軌道桁等）１０６に固定され
ることで走行体の走行方向に敷設された地上側の軌道を
構成する。

【０００３】この図６のレール１０１を例にして、レー
ルがはたす前記の主な作用を説明すると、１０７は浮上
用電磁石であり、走行体１１０に組み付けられていて、
コイル１０９を巻装したＵ字形のマグネットコア（鉄
芯）１０８が、前記レール１０１の一対の脚１０４，１
０５と対向され、これにより、電磁石１０７の磁気吸引
力によりレール１０１が走行体１１０を浮上させる作用
をはたす。なお浮上用電磁石１０７を走行体に組み付け
る構造は、限定されるものではないが、車両本体に対し
て適宜エアバネ等を含む懸架装置（図示せず）でローリ
ングを拘束しかつ推進力を伝達できるように連結された
モジュルと通称される独立懸架された構造物に組み付け
る場合が多い。

【０００４】１０２は前記浮上用レール１０１本体の上
面を覆うように組み付けられたリニアモータ二次側のリ
アクションプレートであり、図示しない走行体側のリニ
アモータ一次側がこのリアクションプレート１０２の上
方に近接対向されて、これらの間でリニアモータの駆動
により推進力及び回生制動の作用を生ずる。

【０００５】機械式ブレーキ装置との間で行われる作用
は、図７，図８で説明される。すなわち、これらの図に
おいて、１２０はブレーキ装置を示し、そのキャリパ１
２１は、マグネットコア１０８（レール１０１の一方の
脚１０４に対向する側の腕）を挾んでその両側に配置さ
れた一対の分割体１２２，１２３をボルト−ナット部材
からなる３組の締結手段で締結一体化してなっている。
このうちの第１，第２の締結手段は、キャリパ１２１の
上下方向の略中間位置において平行一対に配置され、マ
グネットコア１０８を貫通するスリーブ１２４がその両
端を上記一対の分割体の内面と係合することで該両者の
接近を規制し、かつ該分割体１２２，１２３に形成した
貫通孔及び前記スリーブ１２４を貫通するボルト部材１
２５とその先端ネジ部に螺合させたナット部材１２６の
締結でこれら分割体１２２，１２３がスリーブ１２４を
締め付けて締結一体化される。第３の締結手段は、一対
の分割体１２２，１２３のマグネットコア１０８の下方
まで伸びた下端部間において両者間に挾持された長尺の
ナット部材１２７の両側ネジ部に、該分割体１２２，１
２３に形成した貫通孔を通して差し込んだボルト部材１
２８を螺合して締結する。これら第１〜第３の締結手段
により、一対の分割体１２２，１２３は一体化された一
つのキャリパ１２１となる。そして、このようなブレー
キ装置において、シリンダ１３０に滑合したピストン１
２９を、図示しない空圧源からの圧力エア供給で摩擦材
１３１をレール１０１（１０４）に押し付け、その反作
用で、第１，第２の締結手段の各スリーブがマグネット
コア１０８の貫通孔を軸方向に摺動することでキャリパ
１２１を図７の右方に移動させて他方の摩擦材１３２を
レール１０１（１０４）に押し付け、これらの一対の摩
擦材１３１，１３２の挾圧で機械的な制動作用を得る。
なお１３３，１３４は非制動時にキャリパ１２１を中立
位置に静止させる中立位置決め用のスプリング、１３
５，１３６は各摩擦材１３１，１３２に生じた制動力を
走行体（例えば前記モジュル）に伝えるためのスラスト
リンクである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、磁気浮
上式鉄道における吸引式磁気浮上用レールは、走行案内
の作用の他に、磁気浮上力を得るための作用対象物、推
進力，回生制動力を得るための作用対象物、及び機械式
ブレーキ装置が係合して制動力を得るための作用対象物
という、車輪転動式鉄道のレールには求められない役割
をはたすものであるため、営業走行路線で実施する場合
には次のような解決課題が問題となることが分かった。

【０００７】すなわち、例えば駅等においては特定され
た位置に走行体を停止させる必要があり、この際の走行
体停止のためには機能的に適した停止手段として機械式
ブレーキ装置が使用される。したがって、摩擦材による
レールの挾圧という係合動作が特定の場所において頻繁
に繰り返されることになり、この係合に伴って摩擦材及
びレールの摩擦面は僅かづつとはいえ摩耗し、経年使用
により摩耗量は蓄積増大する。これによるレールの摩耗
は、一つには摩耗区間と非摩耗区間の間で段差を生ずる
原因となって、機械式ブレーキ装置の構成に過大な荷重
を与えて重要な保安部品であるブレーキ装置の個々の部
品の破損などをまねき、極端な場合には事故発生の原因
ともなりかねない。またこのレールは、浮上のための磁
気吸引力のための磁気回路を、対向する電磁石側のマグ
ネットコアとの間で生ずるものであるから、特定区間の
レールが摩耗してその厚みが変わることは、磁気吸引力
の安定確保のためには適当でない。

【０００８】このような問題に対処するためには、所定
期間毎に摩耗したレールを交換することが考えられる
が、通常、レールは相当の長さ（例えば１０ｍ以上）に
渡るものとして形成され、また重量も大きなもの（例え
ば１ｔ以上）となるから、交換作業は簡単ではなく、ク
レーンなどの大型重機の使用も必要となる他、大型重機
の接近できない場所でのレール交換は極めて困難とな
る。

【０００９】本発明はこれらのことを解消するためにな
されたものであり、その目的の一つは、僅かな作業者で
簡単な交換作業により摩耗したレールの更新ができる構
造を備えた吸引式磁気浮上用レールを提供するところに
ある。

【００１０】また本発明の別の目的は、浮上用レールの
一部を耐摩耗性に優れた構造とすることにより、全体の
コストアップを招くことなく、レール交換の頻度を低減
させることができる吸引式磁気浮上用レールを提供する
ところにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本願発明の特徴は、前記特許請求の範囲の各請求項
に記載したところにある。

【００１２】本願の請求項１の発明の吸引式磁気浮上用
レールは、走行体に組み付けた電磁石との間で該走行体
を浮上させるための磁気閉回路を形成する一対の磁極を
有し、かつ走行体に組み付けた機械式ブレーキ装置の一
対の摩擦材が該磁極のいずれか一方を挾圧するように設
けられている磁気浮上式鉄道の吸引式磁気浮上用レール
において、前記摩擦材が係合する磁極を、レール本体に
対して着脱可能に構成したことを特徴とする。

【００１３】前記構成において、レール本体に対して着
脱可能とする磁極は、長尺のレールのうちの機械式ブレ
ーキ装置の摩擦材の係合が頻繁に繰り返される特定の部
分に限定して設けることができる。また着脱可能とする
手段は、限定されるものではないが、通常は、レール本
体に設けた螺子孔に螺合するボルトで着脱用の磁極部分
を締結固定する構造のものを挙げることができる。

【００１４】この発明によれば、交換部分が小さく限定
できて、少ない作業者でかつ簡単な交換作業でレールを
更新することができる。

【００１５】本願の請求項２の発明は、走行体に組み付
けた電磁石との間で該走行体を浮上させるための磁気閉
回路を形成する一対の磁極を有し、かつ走行体に組み付
けた機械式ブレーキ装置の一対の摩擦材が該磁極のいず
れか一方を挾圧するように設けられている磁気浮上式鉄
道の吸引式磁気浮上用レールにおいて、前記摩擦材が係
合する磁極の表面部分を、レール本体に対して着脱可能
に構成したことを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、交換部分をより一層小
さくすることができるので、交換作業の簡易化が向上す
る。

【００１７】本願の請求項３の発明は、走行体に組み付
けた電磁石との間で該走行体を浮上させるための磁気閉
回路を形成する一対の磁極を有し、かつ走行体に組み付
けた機械式ブレーキ装置の一対の摩擦材が該磁極のいず
れか一方を挾圧するように設けられている磁気浮上式鉄
道の吸引式磁気浮上用レールにおいて、前記摩擦材が係
合する磁極の表面部分を、耐摩耗性処理した構造とした
ことを特徴とする。

【００１８】この発明によれば、比較的高価となり易い
例えば浸炭処理などの表面硬化による耐摩耗性処理を行
う範囲が一部に限定されるので、レール全体のコストア
ップを招くことなく、レール交換の頻度を低減させるこ
とができる。なお、このような磁極の表面部分に限定し
て耐摩耗性処理した構造とするのは、レールを部分的に
着脱可能とする場合に限定されず、着脱できない一体構
造のレールにおいても有効である。

【００１９】

【発明の実施の形態】

実施形態１ 図１に示した本例は、浮上用レール１が、レール本体２
の片側から水平方向に取付腕６が延出されて軌道桁等の
浮上レール支持部材（図示せず）に固定されることで走
行体の走行方向に敷設された地上側の軌道を構成する点
においては、図６で説明した浮上用レール１０１と基本
的に同じ構造をなしている。３は前記浮上用レール本体
２の上面を覆うように組み付けられたリニアモータ二次
側のリアクションプレートである。

【００２０】そして本例の特徴は、図６における一対の
脚（磁極）４，５のうちの一方の脚（磁極）４が短尺に
設けられていて、その下端に、レール本体２に対して、
磁極兼ブレーキ装置の被摩擦係合面を形成する磁極交換
部材１１が着脱可能に組み付けられる構成をなしている
ところにある。すなわち、本例においては、レール本体
２の短尺の脚４に下向きに開口した雌螺子孔７を形成す
ると共に、この雌螺子孔７と合致する貫通孔１２及び座
ぐり孔１６が貫通形成されていて、かつボルト１３で固
定されることにより図６の形状と同じレールを形成する
ことができる磁極交換部材１１を準備し、これを、磁極
交換部材１１の貫通孔１２及びレール本体２の雌螺子孔
７にボルト１３の軸部１４を螺合させることで該磁極交
換部材１１を締結固定させるようになっている。なお、
１５は前記ボルトの大径頭部であり、座ぐり孔１６の段
部に係合して該磁極交換部材１１をレール本体２に強固
に締結固定するように設けられている。

【００２１】図１の（ｂ）は、以上の磁極交換部材１１
が長尺方向に比較的短尺（例えば数十ｃｍないし数ｍ）
の範囲で区画された状態を説明するものである。

【００２２】実施形態２ 図２に示した本例は、前記実施形態１の磁極交換部材１
１に比べて、磁極交換部材２１がその端部において段付
きに形成され、隣接する磁極交換部材２１同士が、互い
にその段付部２２で段付き係合する構造に設けられ、ボ
ルト２３で締結固定される構成をなす点で異なるが、そ
の他の構造は同じであるレール構造を示している。

【００２３】このような構造によっても、前記実施形態
１と同じ効果が奏されることに加えて、段付係合部分を
精度よく形成しておくことにより、隣接磁極交換部材２
１の間の隙間をなくすことができる。

【００２４】実施形態３ 図３に示した本例は、磁極交換部材３１の両端下角部を
段付きの段差部３２として形成し、これらの磁極交換部
材３１の隣接するもの同士を、その隣接段差部３２に渡
って係合する押さえ部材３３を当て、これを前記ボルト
３４で締結することで固定するようにした例を示してい
る。

【００２５】実施形態４ 図４に示した本例は、図６における一対の脚（磁極）
４，５のうちの一方の脚（磁極）４が、軌道に直角な方
向の厚みが薄い薄肉部４１として設けられていると共
に、この薄肉部の両側表面に、ブレーキ装置の被摩擦係
合面を形成する磁極交換部材４２を着脱可能に組み付
け、ボルト４３で締結固定する構成としたところにあ
る。なお、この例において用いるボルト４３は、これが
ブレーキ装置の摩擦材が係合する摩擦面に突出しないよ
うに、平頭ボルト，皿ボルトを用い座ぐり部に埋め込ま
れるようにすることが必要である。

【００２６】本例においても、機械式ブレーキ装置の摩
擦材が係合する摩擦面に限定して、レールの摩耗部分を
簡易な作業で交換できるという効果が得られる。

【００２７】実施形態５ 図５に示した本例の浮上用レール５１は、図６における
浮上用レール１０１の一方の脚（磁極）５４のブレーキ
装置の摩擦材が係合する表面部５４１，５４２を浸炭処
理などにより表面硬化させた部分としたものである。な
お、５２はレール本体、５３は浮上用レール本体２の上
面を覆うように組み付けられたリニアモータ二次側のリ
アクションプレート、５５は他方の脚（磁極）、５６は
レール本体２の片側から水平方向に延出された取付腕で
ある。

【００２８】本例によれば、レールの摩擦材係合面に限
定して表面硬化処理を行うことで、ブレーキ装置の摩擦
材が頻繁に係合することに伴う摩耗を軽減することがで
き、しかもレール全体を表面硬化処理するものではない
から、コストアップを抑制できるという利点が得られ
る。前記の耐摩耗性の処理は、浸炭処理に限定されるも
のではない。

【００２９】本発明は、以上述べた実施形態に限定され
るものではなく、例えば、実施形態１〜４の交換部材
に、耐摩耗性に優れた材質のものを使用することでその
交換頻度を低減することも好ましい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、磁気浮上式鉄道の吸引
式磁気浮上用レールの摩擦材が係合する磁極を、レール
本体に対して着脱可能とした構成を採用することによ
り、僅かな作業者で簡単な交換作業により摩耗したレー
ルの更新ができ、従来の大重量のレールをクレーンなど
の大型重機を使用して交換することが必要であったこと
に比べて、極めて優れた効果が奏される、また、浮上用
レールのブレーキ装置の摩擦材係合面を限定して耐摩耗
性に優れた構造とすることにより、全体のコストアップ
を招くことなく、レール交換の頻度を低減させることが
できるという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一部を交換可能とした浮上用レールの
実施形態１の構成概要を示した図であり、（ａ）は縦断
面図、（ｂ）は正面図である。

【図２】本発明の一部を交換可能とした浮上用レールの
実施形態２の構成概要を示した図であり、（ａ）は縦断
面図、（ｂ）は正面図である。

【図３】本発明の一部を交換可能とした浮上用レールの
実施形態３の構成概要を示した図であり、（ａ）は縦断
面図、（ｂ）は正面図である。

【図４】本発明の一部を交換可能とした浮上用レールの
実施形態４の構成概要を示した図であり、（ａ）は縦断
面図、（ｂ）は正面図である。

【図５】本発明の一部を耐摩耗性構造とした浮上用レー
ルの実施形態５の構成概要を示した図であり、（ａ）は
縦断面図、（ｂ）は正面図である。

【図６】従来の浮上用レールの構成を説明するための縦
断面図である。

【図７】図６の浮上用レールに適用するブレーキ装置と
浮上用レールの関係を示した縦断面図である。

【図８】図７のブレーキ装置と浮上用レールの関係を示
した斜視図である。

【符号の説明】

１・・・浮上用レール、２・・・レール本体、３・・・
リアクションプレート、４，５・・・脚（磁極）、６・
・・取付腕、７・・・雌螺子孔、１１・・・磁極交換部
材、１２・・・貫通孔、１３・・・ボルト、１４・・・
軸部、１５・・・大径頭部、１６・・・座ぐり孔、２１
・・・磁極交換部材、２２・・・段付部、２３・・・ボ
ルト、３１・・・磁極交換部材、３２・・・段差部、３
３・・・押え部材、３４・・・ボルト、４１・・・薄肉
部、４２・・・磁極交換部材、４３・・・ボルト、５１
・・・浮上用レール、５２・・・レール本体、５３・・
・リアクションプレート、５４・・・脚（磁極）、５４
１，５４２・・・表面部、５５・・・脚（磁極）、５６
・・・取付腕。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行体に組み付けた電磁石との間で該走
   行体を浮上させるための磁気閉回路を形成する一対の磁
   極を有し、かつ走行体に組み付けた機械式ブレーキ装置
   の一対の摩擦材が該磁極のいずれか一方を挾圧するよう
   に設けられている磁気浮上式鉄道の吸引式磁気浮上用レ
   ールにおいて、前記摩擦材が係合する磁極を、レール本
   体に対して着脱可能に構成したことを特徴とする吸引式
   磁気浮上用レール。
2. 【請求項２】 走行体に組み付けた電磁石との間で該走
   行体を浮上させるための磁気閉回路を形成する一対の磁
   極を有し、かつ走行体に組み付けた機械式ブレーキ装置
   の一対の摩擦材が該磁極のいずれか一方を挾圧するよう
   に設けられている磁気浮上式鉄道の吸引式磁気浮上用レ
   ールにおいて、前記摩擦材が係合する磁極の表面部分
   を、レール本体に対して着脱可能に構成したことを特徴
   とする吸引式磁気浮上用レール。
3. 【請求項３】 走行体に組み付けた電磁石との間で該走
   行体を浮上させるための磁気閉回路を形成する一対の磁
   極を有し、かつ走行体に組み付けた機械式ブレーキ装置
   の一対の摩擦材が該磁極のいずれか一方を挾圧するよう
   に設けられている磁気浮上式鉄道の吸引式磁気浮上用レ
   ールにおいて、前記摩擦材が係合する磁極の表面部分
   を、耐摩耗性処理した構造としたことを特徴とする吸引
   式磁気浮上用レール。