JP2832810B2 - 磁気浮上式鉄道の車輪走行路接合構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気浮上式鉄道の
車輪走行路接合構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に橋梁の桁と桁との接合部には、温
度変化等による桁の伸縮を吸収するために、図１４に示
すように相隣る桁ａ、ａの対向端面ａ_１、ａ_１の間に遊
間部ｂを設けている。道路橋においては、車輪が遊間部
ｂを通過するときの、乗り心地の快適性を維持するため
に、遊間部ｂを挟んで相対する桁の対向端部の間に伸縮
ジョイント（図示せず）を設けて、遊間部ｂを閉塞して
いる。

【０００３】一方、鉄道橋では、このような対策は本質
的に不要であるが、バラストの遊間部ｂからのこぼれ落
ちを防止するために、遊間部ｂを鉄板等で閉蓋する程度
にとどめていることが多い。しかしながら、磁気浮上式
鉄道では、低速走行時にリニアモータカーが車輪走行と
なるため、道路橋と同じような対策が必要となる。その
場合、車輪（図１３のＦ参照）はゴムタイヤであるた
め、乗り心地を無視するとすれば、遊間部ｂの対策は不
要であるが、異常時対策のため、ゴムタイヤＦの横に鉄
車輪（図１３及び図１４のＣ参照）を設けており、これ
が作動することも考えておかなければならない。

【０００４】なお図１３中のｄ、ｄはコンクリート製車
輪走行路、ｅ、ｅはガイドウエイ側壁である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記磁気浮上式鉄道に
おいて、異常対応時に鉄車輪Ｃが作動して、これがコン
クリート製車輪走行路ｄ上を走行すると、遊間部ｂにお
いて大きな衝撃が発生し、同遊間部ｂを挟んで相対する
コンクリート製車輪走行路ｄの対向端面の上部が簡単に
欠損することが実験の結果、明らかとなった。

【０００６】これは、鉄車輪Ｃやコンクリート製車輪走
行路ｄの硬さが非常に硬く、これらが直接且つ瞬時にぶ
つかり合って、大きな衝撃が発生するためと推測され
る。本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、
その目的とする処は、リニアモータカーの車輪走行時に
発生していたコンクリート製車輪走行路の欠損を防止で
きる磁気浮上式鉄道の車輪走行路接合構造を提供しよう
とする点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の磁気浮上式鉄道の車輪走行路接合構造
は、リニアモータカーの車輪走行時に鉄車輪が上面を走
行するコンクリート製車輪走行路と、遊間部を挟んで相
対する同コンクリート製車輪走行路の対向端部間に装架
する緩衝部材とを有し、前記各車輪走行路の対向端部の
上面に同上面を傾斜面始点としてそれから前記遊間部の
方向に前下がりの状態に傾斜する傾斜面を設け、前記緩
衝部材の両端部を先細り状に形成し、同先細り状両端部
の下面を前記各車輪走行路の傾斜面に当接して、同先細
り状両端部の上面を前記各車輪走行路の上面に一連の状
態に接続したことを特徴としている（請求項１）。

【０００８】前記請求項１記載の磁気浮上式鉄道の車輪
走行路接合構造において、緩衝部材の遊間部対応位置か
ら下方へ短尺の緩衝部材脱落防止兼緩衝用垂直部材を垂
設して、同垂直部材を遊間部に嵌脱自在に嵌挿している
（請求項２）。前記請求項１記載の磁気浮上式鉄道の車
輪走行路接合構造において、緩衝部部材に遊間部用伸縮
継手を使用し、同遊間部用伸縮継手の補強用剛性材を遊
間部の上方に設置した天板補強材とコンクリート製車輪
走行路の対向端部の上面に設置した側板補強材とにより
構成し、同天板補強材と同側板補強材との間にクロロプ
レンゴムを介装している（請求項３）。

【０００９】前記請求項３記載の磁気浮上式鉄道の車輪
走行路接合構造において、補強用剛性材を磁気不感応材
により構成している（請求項４）。前記請求項３記載の
磁気浮上式鉄道の車輪走行路接合構造において、補強用
剛性材の側板補強材を上側の第１補強材と下側の第２補
強材とにより構成し、同第１補強材と同第２補強材との
間に空間部を形成して、そこに耐圧性充填材を充填して
いる（請求項５）。前記請求項３記載の磁気浮上式鉄道
の車輪走行路接合構造において、補強用剛性材に複数の
補強用リブをリニアモータカーの走行方向に沿って列状
に取付けている（請求項６）。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の磁気浮上式鉄道の車
輪走行路接合構造を図示の実施例により説明する。図１
の１、１はコンクリート製車輪走行路で、リニアモータ
カーの車輪走行時にリニアモータカーの鉄車輪が同車輪
走行路１、１の上面を走行する。２は同コンクリート製
車輪走行路１、１の対向端部間に形成した遊間部で、コ
ンクリート製車輪走行路１、１の対向端部の上面には、
同上面を傾斜面始点としてそれから遊間部２の方向に前
下がりの状態に傾斜する傾斜面１ｂ、１ｂとそれに続く
水平面１ａ、１ａとを設けている。

【００１１】３はコンクリートの硬さよりも軟い材料で
構成された緩衝部材で、同緩衝部材３は、その両端部を
先細り状に形成し、同先細り状両端部の下面を前記車輪
走行路１、１の傾斜面１ｂ、１ｂに当接して、同先細り
状両端部の上面を前記車輪走行路１、１の上面に一連の
状態に接続している。図１中の４は桁、４ａは桁上面、
４ｂは遊間部２を挟んで相対した桁４の対向端面、５は
リニアモータカーの鉄車輪で、桁上面４ａには、コンク
リート製車輪走行路１が装架されている。

【００１２】図１の車輪走行路接合構造は前記のように
リニアモータカーの車輪走行時に鉄車輪が上面を走行す
るコンクリート製車輪走行路１と、遊間部２を挟んで相
対するコンクリート製車輪走行路１の対向端部間に装架
する緩衝部材３とを有し、コンクリート製車輪走行路１
の対向端部の上面に、同上面を傾斜面始点（図１２参
照）としてそれから遊間部２の方向に前下がりの状態に
傾斜する傾斜面１ｂを設けて、同傾斜面始点部分の角度
を直角よりも大きな角度にする一方、緩衝部材３の両端
部を先細り状に形成し、同先細り状両端部の下面をコン
クリート製車輪走行路１の傾斜面１ｂに当接して、同先
細り状両端部の上面を各コンクリート製車輪走行路１の
上面（傾斜面始点）に一連の状態に接続したので、リニ
アモータカーの鉄車輪がコンクリート製車輪走行路１と
緩衝部材３との接続部上を滑らかに走行することにな
り、前記のように傾斜面始点部分の角度を直角よりも大
きな角度にした点と相まってこの部分のコンクリートを
破壊させない。またリニアモータカーが緩衝部材３上を
移動する際の車輪荷重を緩衝部材３中に分散して、緩衝
部材３直下の傾斜面１ｂに低減して伝える。その際、緩
衝部材３の両端部を先細り状にし、中央部を厚層にして
おり、車輪荷重を遊間部２に近い傾斜面１ｂほど低減し
て伝える。

【００１３】図２の実施例では、緩衝部材３の遊間部２
対応位置から下方へ短尺の脱落防止兼緩衝用垂直部材７
を垂設して、同垂直部材７を遊間部２に嵌脱自在に嵌挿
している。図２に示すように駆動輪５′がコンクリート
製車輪走行路１、１の接合部上に一旦停止したのち、再
度発車しようとすると、駆動輪５′によって緩衝部材３
に蹴り上げようとする力が作用する。この蹴り上げよう
とする力は、脱落防止兼緩衝用垂直部材７を介してコン
クリート製車輪走行路１の端面に伝達されるので、緩衝
部材３の脱落が防止される。またコンクリート製車輪走
行路１の端面が破壊されることがなくて、緩衝部材３が
所期の状態に維持される。

【００１４】図３の実施例では、緩衝部材３をコンクリ
ートの硬さよりも軟い硬質ウレタンゴムにより構成して
いる。この場合にも、遊間部２を挟んで相対する各コン
クリート製車輪走行路１の対向端部の上面に、水平面１
ａと、遊間部２に向かって低くなる傾斜面１ｂとを設
け、硬質ウレタンゴムよりなる緩衝部材３を遊間部２を
跨いで各水平面１ａと各傾斜面１ｂとに亘り装架してい
る。なお図４に示すように硬質ウレタンゴムよりなる緩
衝部材３の上面にリブ６ａ付き鋼板６を一体成形により
取付けてもよい。

【００１５】前記磁気浮上式鉄道の車輪走行路接合構造
について、実物大（但し幅については４６０ｍｍ）の模
型と、幅２０ｍｍの鉄車輪を模擬した治具とを使用し
て、載荷試験を行った。なお試験機の能力には限りがあ
るため、最大荷重を１０ｔｆとして載荷試験を実施し
た。この結果、対策なしの場合には、図１１に示すよう
に２ｔｆの載荷荷重により、遊間部２を挟んで相対する
各コンクリート製車輪走行路１の直角端面が１ｘのよう
に破壊した。

【００１６】一方、硬質ウレタンゴムよりなる緩衝部材
３を装架した場合には、緩衝部材３の上面に鋼板６を有
するものも、上面に鋼板６を有しないものも、１０ｔｆ
の載荷荷重によって、傾斜面１ｂの傾斜面始点（図１２
参照）は破壊せず、上面に鋼板６を有する緩衝部材３
は、水平部１ａの端部（コンクリート製車輪走行路１の
端部）にせん断破壊が生起した。このせん断破壊は鋼板
６に設けたリブ６ａの影響によるものと思われる。以上
の載荷試験の結果、コンクリート製車輪走行路１の端面
が直角に仕上っていると、欠損し易いことが立証された
ので（図１２のリブが当たって欠ける部分参照）、緩衝
部材３に硬質ウレタンゴムを使用する場合には、水平部
１ｂを省略した方がよい。

【００１７】図５は、この改良型の接合構造を示し、遊
間部２を挟んで相対する各コンクリート製車輪走行路１
の対向端部の上面に傾斜部１ｂのみを形成して、水平部
１ｂを省略している。図６の実施例では、遊間部２を挟
んで相対する各コンクリート製車輪走行路１の対向端部
の左右両側面に横押え部材９をボルト１０により取付け
て、緩衝部材脱落防止兼緩衝用垂直部材７の横ずれを防
止している。なお上記ボルト１０の取付孔１１を長孔に
して、横押え部材９の取付位置を微調整可能にしてもよ
い。

【００１８】図７乃至図９は本発明のさらに他の実施例
を示している。この実施例では、緩衝部部材３に遊間部
用伸縮継手を使用し、同遊間部用伸縮継手の補強用剛性
材１０１を、遊間部２の上方に設置した天板補強材１１
０と、コンクリート製車輪走行路１の対向端部の上面に
設置した側板補強材１１１とにより構成し、同天板補強
材１１０と同側板補強材１１１との間にクロロプレンゴ
ム１０２を介装している。即ち、前記遊間部用伸縮継手
の補強用剛性材１０１は、図７及び図８に示すように遊
間部の上方に設置する天板補強材１１０と、遊間部２を
挟んで相対するコンクリート製車輪走行路１、１の対向
端部の上面に設置する側板補強材１１１、１１１とによ
り構成している。

【００１９】同各側板補強材１１１は、図７及び図８に
示すように断面略横Ｊ字状に形成した上側の第１補強材
１１２と、断面略く字状に形成した下側の第２補強材１
１３とにより構成し、天板補強材１１０と各第２補強材
１１３との間にクロロプレンゴム１０２を介装してい
る。また前記第１補強材１１２の外端部と前記第２補強
材１１３の外端部との間にもクロロプレンゴム１０２を
介装している。

【００２０】上記のように第１補強材１１２の外端部と
第２補強材１１３の外端部との間に介装したクロロプレ
ンゴム１０２（遊間部用伸縮継手の両端部１０４のクロ
ロプレンゴム１０２）は、図８に示すように角度θが直
角よりも小さな角度に設定されている。またこの実施例
では、補強用剛性材１０１を磁気不感応材のＳＵＳ鋼板
（ＳＵＳ３０４）により構成している。また天板補強材
１１０の厚さを厚く設定するとともに、天板補強材１１
０と各第２補強材１１３とのラップ面積を増大させるこ
とにより、断面係数を上げ、荷重がかかった時の圧縮歪
みを小さくしている。

【００２１】図９の１０５は補強用リブで、同補強用リ
ブ１０５も磁気不感応材のＳＵＳ鋼板（ＳＵＳ３０４）
により構成している。この補強用リブ１０５は、補強用
剛性材１０１の側板補強材１１１にリニアモータカーの
走行方向に沿って溶接しており、側板補強材１１１の耐
圧縮応力を向上させている。前記補強用剛性材１０１の
コンクリート製車輪走行路１、１に対する施工は、アン
カー・ボルト１０６等を使用した公知の方法により行わ
れて、後打コンクリートに固定される。

【００２２】図７乃至図９の実施例では、遊間部用伸縮
継手の両端部１０４に取付けたクロロプレンゴム１０２
の角度θを直角よりも小さな角度に設定して、遊間部用
伸縮継手の補強用剛性材１０１に連なる各コンクリート
製車輪走行路１の角部１０７（図７参照）の角度を直角
よりも大きな角度にしており、同角部１０７が欠損しに
くくなる。図１０は、前記遊間部用伸縮継手の他の実施
例を示しており、前記図７乃至図９の実施例と異なる点
を中心に説明する。

【００２３】遊間部用伸縮継手の補強用剛性材１０１を
図７乃至図９に示す実施例と同様に磁気不感応材のＳＵ
Ｓ鋼板（ＳＵＳ３０４）により構成している。この補強
用剛性材１０１を鉄（ＳＳ４００）により構成すると、
磁気浮上式鉄道に適用できないが、磁気不感応材のＳＵ
Ｓ鋼板（ＳＵＳ３０４）により構成しているので、リニ
アモータカーの走行に支障を来さない。なお補強用剛性
材１０１は、ＳＵＳ鋼板（ＳＵＳ３０４）の他に、繊維
強化プラスチック（ＦＲＰ）等のエンジニアリング・プ
ラスチック材料により構成しても差し支えない。

【００２４】また図７乃至図９に示す実施例では、磁気
不感応材のＳＵＳ鋼板（ＳＵＳ３０４）により構成した
補強用リブ１０５を補強用剛性材１０１の側板補強材１
１１にリニアモータカーの走行方向に沿って溶接してい
るが、図１０に示す実施例では、補強用リブを設けるか
わりに、第１補強材１１２と第２補強材１１３との間に
形成した空間部内に、施工時、コンクリートや合成樹脂
等の耐圧性充填材１０８を充填して、側板補強材１１１
の耐圧縮応力を向上させている。

【００２５】従来の遊間部用伸縮継手は、一般に最大輪
荷重が１６ｋｇｆ／ｃｍ^２以上の集中高荷重に耐えるこ
とができなかったが、図１０に示す実施例では、最大輪
荷重が４，３００ｋｇｆ／ｃｍ^２に達する繰返し荷重に
耐えることができる。このように本実施例は耐圧縮荷重
に非常に優れているので、磁気浮上式鉄道の車輪走行路
接合構造に適用して極めて有効である。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明は、リニアモータカーの
車輪走行時に鉄車輪が上面を走行するコンクリート製車
輪走行路と、遊間部を挟んで相対するコンクリート製車
輪走行路の対向端部間に装架する緩衝部材とを有し、コ
ンクリート製車輪走行路の対向端部の上面に、同上面を
傾斜面始点（図１２参照）としてそれから遊間部の方向
に前下がりの状態に傾斜する傾斜面を設けて、同傾斜面
始点部分の角度を直角よりも大きな角度にする一方、緩
衝部材の両端部を先細り状に形成し、同先細り状両端部
の下面をコンクリート製車輪走行路の傾斜面に当接し
て、同先細り状両端部の上面を各コンクリート製車輪走
行路の上面（傾斜面始点）に一連の状態に接続したの
で、リニアモータカーの鉄車輪がコンクリート製車輪走
行路と緩衝部材との接続部上を滑らかに走行することに
なり、傾斜面始点部分の角度を直角よりも大きな角度に
した点と相まってこの部分のコンクリートを破壊させな
い。また緩衝部材の両端部を先細り状にし、中央部を厚
層にしており、車輪荷重を遊間部に近い傾斜面ほど低減
して伝えるので、リニアモータカーの車輪走行時に発生
していたコンクリート製車輪走行路の欠損を防止でき
る。

【００２７】請求項２の発明は、緩衝部材の遊間部対応
位置から下方へ短尺の緩衝部材脱落防止兼緩衝用垂直部
材を垂設して、同垂直部材を遊間部に嵌脱自在に嵌挿し
たので、駆動輪がコンクリート製車輪走行路の接合部上
に一旦停止したのち、同駆動輪が再度発車しようとし
て、接合部に蹴り上げようとする力を作用させたとき、
この力を緩衝部材脱落防止兼緩衝用垂直部材を介してコ
ンクリート製車輪走行路の対向端面に伝達できて、緩衝
部材自身を脱落させることがないし、コンクリート製車
輪走行路の対向端面を破壊することがなくて、接合部を
所期の状態に維持できる。請求項３の発明は、緩衝部部
材に遊間部用伸縮継手を使用し、同遊間部用伸縮継手の
補強用剛性材を遊間部の上方に設置した天板補強材とコ
ンクリート製車輪走行路の対向端部の上面に設置した側
板補強材とにより構成し、同天板補強材と同側板補強材
との間にクロロプレンゴムを介装したので、リニアモー
タカーが接合部上を通過する際の緩衝部材の歪量を、硬
質ウレタンゴム単独で構成した緩衝部材によりも小さく
できる。

【００２８】請求項４の発明は、補強用剛性材を磁気不
感応材により構成したので、リニアモータカーの走行に
支障を来さない。請求項５に記載の発明は、補強用剛性
材の側板補強材を上側の第１補強材と下側の第２補強材
とにより構成し、同第１補強材と同第２補強材との間に
空間部を形成して、そこに耐圧性充填材を充填したの
で、遊間部用伸縮継手の耐圧縮応力を増大できる。請求
項６に記載の発明は、補強用剛性材に複数の補強用リブ
をリニアモータカーの走行方向に沿って列状に取付けた
ので、補強用剛性材の強度剛性を増大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気浮上式鉄道の車輪走行路接合構造
を示す概念図である。

【図２】同車輪走行路接合構造の作用説明図である。

【図３】同車輪走行路接合構造の一実施例を示す縦断側
面図である。

【図４】同車輪走行路接合構造の他の実施例を示す縦断
側面図である。

【図５】同車輪走行路接合構造の他の実施例を示す縦断
側面図である。

【図６】同車輪走行路接合構造のさらに他の実施例を示
す側面図である。

【図７】同車輪走行路接合構造のさらに他の実施例の使
用状態を示す断面図である。

【図８】図７の遊間部用伸縮継手の拡大縦断側面図であ
る。

【図９】図７の遊間部用伸縮継手の拡大平面図である。

【図１０】前記車輪走行路接合構造のさらに他の実施例
の使用状態を示す縦断側面図である。

【図１１】従来の車輪走行路接合構造の試験例を示す側
面図である。

【図１２】従来の車輪走行路接合構造の他の試験例を示
す縦断側面図である。

【図１３】従来の車輪走行路接合構造を示す正面図であ
る。

【図１４】図１３の矢視イーイ線に沿う縦断側面図であ
る。

【符号の説明】

１ コンクリート製車輪走行路 １ａ コンクリート製車輪走行路１の水平面 １ｂ コンクリート製車輪走行路１の傾斜面 １ｘ コンクリート製車輪走行路１の破壊部 ２ コンクリート製車輪走行路１の遊間部 ３ 緩衝部材 ４ 桁 ４ａ 桁上面 ４ｂ 桁端面 ５ リニアモータカーの鉄車輪 ６ 鋼板 ６ａ リブ ７ 緩衝部材脱落防止兼緩衝用垂直部材 ９ 横押え部材 １０ ボルト １１ 取付孔 １０１ 遊間部用伸縮継手の補強用剛性材 １０２ クロロプレンゴム １０４ 遊間部用伸縮継手の両端部 １０５ 補強用リブ １０６ アンカーボルト １０７ 角部 １０８ 耐圧性充填材 １１０ 天板補強材 １１１ 側板補強材 １１２ 第１補強材 １１３ 第２補強材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000111085 ニッタ株式会社 大阪市浪速区桜川４丁目４番26号 (72)発明者 鶴田 五八男 東京都台東区北上野一丁目10番14号 日 本鉄道建設公団 関東支社内 (72)発明者 大石 峰生 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４ 号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 四十九 勇治 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財 団法人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 濱田 稔 東京都中央区銀座五丁目１番15号 興和 化成株式会社内 (72)発明者 有田 昌宏 奈良県大和郡山市池沢町172番地 ニッ タ株式会社 奈良工場内 (56)参考文献 特開 平６−280214（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−21909（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−29905（ＪＰ，Ｕ) 特公 平２−5844（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E01B 25/00 E01B 25/28 E01C 11/02 E01B 11/32

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リニアモータカーの車輪走行時に鉄車輪
   が上面を走行するコンクリート製車輪走行路と、遊間部
   を挟んで相対する同コンクリート製車輪走行路の対向端
   部間に装架する緩衝部材とを有し、前記各車輪走行路の
   対向端部の上面に同上面を傾斜面始点としてそれから前
   記遊間部の方向に前下がりの状態に傾斜する傾斜面を設
   け、前記緩衝部材の両端部を先細り状に形成し、同先細
   り状両端部の下面を前記各車輪走行路の傾斜面に当接し
   て、同先細り状両端部の上面を前記各車輪走行路の上面
   に一連の状態に接続したことを特徴とする磁気浮上式鉄
   道の車輪走行路接合構造。
2. 【請求項２】 前記緩衝部材の遊間部対応位置から下方
   へ短尺の緩衝部材脱落防止兼緩衝用垂直部材を垂設し
   て、同垂直部材を前記遊間部に嵌脱自在に嵌挿した請求
   項１記載の磁気浮上式鉄道の車輪走行路接合構造。
3. 【請求項３】 前記緩衝部部材に遊間部用伸縮継手を使
   用し、同遊間部用伸縮継手の補強用剛性材を前記遊間部
   の上方に設置した天板補強材と前記コンクリート製車輪
   走行路の対向端部の上面に設置した側板補強材とにより
   構成し、同天板補強材と同側板補強材との間にクロロプ
   レンゴムを介装した請求項１記載の磁気浮上式鉄道の車
   輪走行路接合構造。
4. 【請求項４】 前記補強用剛性材を磁気不感応材により
   構成した請求項３記載の磁気浮上式鉄道の車輪走行路接
   合構造。
5. 【請求項５】 前記補強用剛性材の側板補強材を上側の
   第１補強材と下側の第２補強材とにより構成し、同第１
   補強材と同第２補強材との間に空間部を形成して、そこ
   に耐圧性充填材を充填した請求項３記載の磁気浮上式鉄
   道の車輪走行路接合構造。
6. 【請求項６】 前記補強用剛性材に複数の補強用リブを
   リニアモータカーの走行方向に沿って列状に取付けた請
   求項３記載の磁気浮上式鉄道の車輪走行路接合構造。