JP4761801B2 - 磁気浮上式鉄道用地上コイル装置 - Google Patents

Description

この発明は、磁気浮上式鉄道におけるリニアモータの電機子となる推進コイルと浮上コイルとで構成された磁気浮上式鉄道用地上コイル装置に関するものである。

従来の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置は、工事用車両に搭載されたリールに推進コイルのターン数だけケーブルを巻いてバインダで結束する。そして、推進コイルが搭載された工事用車両を移動して、例えば軌道の側壁に設けられたＵ相の型枠の位置に来たら工事用車両を停止してリールと型枠を対向させる。ここで、リールの胴径を小さくして推進コイルを側壁に設けられた型枠に移す（例えば、特許文献１参照）。

特開平３−１２４２５３号公報（第３頁、第４ａ図）

従来の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置は、車両に搭載されたリール側の推進コイルを軌道の側壁に設けられた型枠に移動させるときにリールの胴径を小さくするので、推進コイルの型くずれを起こしやすい。さらに、推進コイルを型枠に移動させるために型枠の外径より推進コイルの内径を大きくする必要があるので、推進コイルを型枠に固定するのが面倒である等の問題点があった

この発明は、推進コイルの型くずれを防止して側壁への取り付けが容易にできる磁気浮上式鉄道用地上コイル装置を提供することを目的としたものである。

この発明に係わる磁気浮上式鉄道用地上コイル装置は、磁気浮上式の車両に搭載された超電導コイルと対向させて、ケーブルを巻回して形成した推進コイルと、浮上コイルとが、軌道の側壁側から中心側へ順に配置され、側壁に固定された磁気浮上式鉄道用地上コイル装置において、外周に推進コイルが巻回される巻枠と、浮上コイルを側壁に固定する固定手段とを備え、固定手段は、側壁に設けられたスタッドボルトと、スタッドボルトに螺合される固定ボルトとを有し、推進コイルが巻回された巻枠が、スタッドボルトで側壁に保持され、浮上コイルが、固定ボルトでスタッドボルトに固定されることにより、両コイルが側壁に固定されているものである。

この発明の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置によれば、外周に推進コイルが巻回される巻枠と、浮上コイルを側壁に固定する固定手段とを備え、固定手段は、側壁に設けられたスタッドボルトと、スタッドボルトに螺合される固定ボルトとを有し、推進コイルが巻回された巻枠が、スタッドボルトで側壁に保持され、浮上コイルが、固定ボルトでスタッドボルトに固定されることにより、両コイルが側壁に固定されているので、推進コイルの形くずれを防止すると共に推進コイルの側壁への固定を容易に行うことができる。

実施の形態１．
図１は実施の形態１を適用した磁気浮上式鉄道の断面図、図２は実施の形態１の浮上コイルを除いて軌道中心側から見た構成図、図３は巻枠の斜視図、図４は図１の要部を示す断面図である。
図１から図５において、軌道１の両側に側壁２が形成されている軌道１内を走行可能な磁気浮上式の車両３の車体３ａと台車枠３ｂとの間が空気ばね３ｃを介して連結されている。また、車両３に搭載された一対の超電導コイル４は台車枠３ｂの側面に取り付けられている。推進コイル５〜７は側壁２に配置された樹脂製の巻枠８に巻回されている。図２に示すように、例えば推進コイル５はＵ相、推進コイル６はＶ相、及び推進コイル７はＷ相である。各推進コイル５〜７は巻き始め側の渡り部５ａ、６ａ，７ａから巻き始め部５ｂ，６ｂ，７ｂを経て所定回数だけ巻枠８に巻回されている。そして、巻き終わり部５ｃ、６ｃ、７ｃから隣り合う同一相の推進コイル（図示せず）への渡り部５ｄ，６ｄ，７ｄが一条のケーブルで連続的に繋がっている。各推進コイル５〜７の渡り部５ａ，６ａ，７ａは側壁２の端部でケーブルコネクタ９を介して隣接の同一相の推進コイル（図示せず）と接続されてリニアモータの電機子を構成している。

このように形成された推進コイル５〜７は、次のように側壁２に固定される。例えばＵ相の推進コイル５の場合は、超電導コイル４と推進コイル５とが浮上コイル１０を挟んで対向可能にすると共に、推進コイル５と浮上コイル１０とも対向させて軌道１の側壁２に配置する。そして、浮上コイル１０で推進コイル５を押圧するように巻枠８の取り付け部８ａを介して推進コイル５及び浮上コイル１０を固定手段１１で側壁に固定する。なお、Ｖ相の推進コイル６の場合は、Ｕ相とは別の浮上コイル１０と推進コイル６とを対向させて固定手段１１で固定する。Ｗ相の推進コイル７の場合は、Ｕ相、Ｖ相とは別の浮上コイル１０と推進コイル７とを対向させて固定手段１１で固定する。ここで、固定手段１１は側壁２に埋設されたインサート１２に螺合されたスタッドボルト１１ａとスタッドボルト１１ａに螺合された固定ボルト１１ｂとで構成されている。

推進コイル５〜７に作用する電磁力としては、車両３の進行方向（Ｘ方向）、車両３の進行方向に直角かつ水平方向（Ｙ方向）、及び車両３の上下方向（Ｚ方向）がある。電磁力解析の結果ではＺ方向は小さいため、推進コイル５〜７の振動対策は、Ｘ方向及びＹ方向を行えばよい。そこで、上記構成によれば、推進力の反力であるＸ方向の電磁力は巻枠８が支持する。このため、巻枠８は機械的強度を大きくする必要があるので、例えばガラス繊維強化樹脂で形成されている。一方、Ｙ方向の電磁力は浮上コイル１０で受けているので、浮上コイル１０自体の剛性を大きくすると共に、機械的強度を大きくする必要がある。そこで、浮上コイル１０も例えば剛性の大きいガラス繊維強化樹脂で形成されている。
以上のように構成された磁気浮上式鉄道用地上コイル装置では、巻枠８に推進コイル５〜７を巻回し、浮上コイル１０で推進コイル５〜７を押圧するように巻枠８の取り付け部８ａを介して推進コイル５〜７及び浮上コイル１０を固定手段１１で側壁２に固定することにより、推進コイル５〜７の型くずれを防止すると共に、側壁２への固定を容易に行うことができる。

実施の形態２．
図５は実施の形態２における要部であるＵ相に対応した部分を示す断面図である。図５において、推進コイル５と浮上コイル１０との間に摩耗防止部材１３を配置し、推進コイル５と側壁２との間に摩耗防止部材１４を配置し、推進コイル５と巻枠８との間に摩耗防止部材１５が配置されている。摩耗防止部材１３〜１５は弾性を有する例えばエチレンプロピレンゴム等を使用する。なお、推進コイル６，７についても同様に、側壁２との間、浮上コイル１０との間及び巻枠８との間に摩耗防止部材１３〜１５を配置する。
以上のように、摩耗防止部材１３〜１５を配置することにより、推進コイル５〜７が電磁力の作用で振動した場合やケーブルが熱により伸びるような場合でもケーブルが擦れて摩耗するのを防止することができる。
また、各摩耗防止部材１３〜１５と推進コイル５〜７との隙間に、例えばシリコーン系のコンパウンド１６を充填することにより、推進コイル５〜７に作用する電磁力を広い面積で受けて面圧を下げる効果があるので、ケーブル同志の線接触によるクリープを避けることができる。
さらに、各推進コイル５〜７を図５に示すように軌道の中心側に向かってケーブルを段積みした場合に、各段間に摩耗防止部材１３〜１５と同様の摩耗防止部材を配置することにより、ケーブルの振動をより抑制することができる。

実施の形態１を適用した磁気浮上式鉄道の断面図である。 実施の形態１の浮上コイルを除いて軌道中心側から見た構成図である。 図１の要部を示す巻枠の斜視図である。 図１の要部を示す断面図である。 実施の形態２における要部であるＵ相に対応した部分を示す断面図である。

符号の説明

１ 軌道、２ 側壁、３ 車両、４ 超電導コイル、５〜７ 推進コイル、
８ 巻枠、１３〜１５ 摩耗防止部材。

Claims (6)

1. 磁気浮上式の車両に搭載された超電導コイルと対向させて、ケーブルを巻回して形成した推進コイルと、浮上コイルとが、軌道の側壁側から中心側へ順に配置され、前記側壁に固定された磁気浮上式鉄道用地上コイル装置において、
   外周に前記推進コイルが巻回される巻枠と、
   前記浮上コイルを前記側壁に固定する固定手段とを備え、
   前記固定手段は、前記側壁に設けられたスタッドボルトと、前記スタッドボルトに螺合される固定ボルトとを有し、
   前記推進コイルが巻回された前記巻枠が、前記スタッドボルトで前記側壁に保持され、前記浮上コイルが、前記固定ボルトで前記スタッドボルトに固定されることにより、前記両コイルが前記側壁に固定されていることを特徴とする磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
2. 前記巻枠は、前記推進コイルより内側のみに設けられていることを特徴とする請求項１記載の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
3. 前記固定手段は、前記推進コイルより内側に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
4. 前記推進コイルは、側壁に保持された状態で、前記浮上コイルで押圧されて前記側壁に固定されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
5. 前記推進コイルと前記巻枠との間、前記推進コイルと前記側壁との間及び前記推進コイルと前記浮上コイルとの間に弾性を有する摩耗防止部材を配置したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。
6. 前記摩耗防止部材はエチレンプロピレンゴムであることを特徴とする請求項５記載の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置。

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