JP4839118B2

JP4839118B2 - リニア方式の鉄道用合成枕木

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Publication number: JP4839118B2
Application number: JP2006093911A
Authority: JP
Inventors: 喜浩中尾; 勇治石島; 孝治本居; 俊夫井田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP2007270434A; CN101046078A; CN103628364A

Description

本発明は、鉄車輪支持式のリニアモーターカーに用いられて、特に耐久性、メンテナンス性に優れた合成樹脂製の合成枕木に適用されるリニア方式の鉄道用合成枕木に関するものである。

従来から鉄車輪支持式のリニアモーターカーとして、図６に示すようなものが知られている。

このようなものでは、レール１，１を支持する枕木２…の長手方向中央に、レール１，１の延設方向に沿って、二次側導体としての金属部材であるリアクションプレート３が、取り付けボルト等によって固定されている。

このように構成された従来のリニア方式の鉄道用合成枕木では、車両４の台車５に設けられた一次側コイル６に、通電が行われて磁界が発生すると、前記リアクションプレート３との間に吸引力及び反発力が、発生して推進力となる。

このため、車両４が、レール１，１上で、車輪７…を転動させながら、走行移動する。

なお、二次側導体としての金属部材であるリアクションプレート３としては、前記一次側コイル６との間隔を適切に保ち、一次コイル６で発生した磁気によって、一次側コイル６と、前記リアクションプレート３との間に得られる吸引力及び反発力を、効率よく推進力に変換できるようにしたもの等が、知られている（例えば、特許文献１等、参照）。
特開昭６３−１８６５５２号公報（実施例欄、第1図、第７図）特許公開２０００−３５８３５２号公報（００２１段落乃至００３９段落、図１）特許公開２００１−２５２９３８号公報（００２４段落乃至００４１段落、図１）

しかしながら、このように構成された前記従来のリニア方式の鉄道用合成枕木では、リアクションプレート３を、前記枕木２に固定しようとすると、取り付けボルト等を挿通するボルト挿通孔を、枕木２に開口形成しなければならない。

このため、内部に、補強材として長尺状のガラス繊維が、延設されていて、耐久性に優れた合成樹脂製の枕木２が用いられる場合、この長尺のガラス繊維が、ボルト孔によって、一部切断されてしまい、加工性が良好であるとは言い難いと共に、曲げ方向の剛性を低下させてしまう虞もあった。

また、取り付けボルトを枕木上面から突設するように、予め枕木２内に埋設する構造も知られている（例えば、特許文献２等参照）。

しかしながら、長尺のガラス繊維に、合成樹脂材料を含浸させて、引き抜き成型を行う製造方法によって、前記枕木２を製造する場合がある（例えば、特許文献３等参照）。

このような場合、引き抜き時に、取り付けボルトが、金型と干渉してしまうため、予め枕木２内に、取り付けボルトを埋設することができないといった問題があった。

また、前記車両４の台車５に設けられた一次側コイル６と、前記リアクションプレート３との間に発生する吸引力及び反発力を、推進力としているので、良好な走行性能を維持する為には、前記一次側コイル６と、前記リアクションプレート３との間隔を適切な寸法となるように調整する必要がある。

しかしながら、金属製のリアクションプレート３自体の高さ方向寸法を、レール敷設現場で調整することは困難であるといった問題もあった。

そこで、この発明は、耐久性及びメンテナンス性が良好で、しかも、車両側の一次コイルと、リアクションプレートとの間隔を容易に調整出来、敷設施工性を向上させることが出来るリニア方式の鉄道用合成枕木を提供することを課題としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、レールを支持する枕木の上面部に、リアクションプレートを装着するリニア方式の鉄道用合成枕木であって、
前記枕木は、合成樹脂材料によって構成される合成枕木本体と、該合成枕木本体の上面部の長手方向中央に設けられて、前記リアクションプレートを挿脱着可能に固定する装着部とを有し、該装着部は、前記リアクションプレートを載置する座面部の高さ方向位置を調整可能とする位置調整手段を有すると共に、前記位置調整手段は、板状材を積層することにより、前記リアクションプレートが載置される座面部の高さを変更可能とする台座部材で構成されていて、該台座部材に埋設されたボルト部材には、前記座面部から上方に突設させて、押さえ金具が挿通されると共に、ナット部材を螺合させることにより、前記リアクションプレートの脚部から延設されるフランジ部を、該押さえ金具及び、座面部間によって、挟持するネジ部を設けたリニア方式の鉄道用合成枕木を特徴としている。

また、請求項２に記載されたものは、前記位置調整手段は、切削可能な樹脂材料で構成された台座部材である請求項１記載のリニア方式の鉄道用合成枕木を特徴としている。

このように構成された請求項１記載のものは、前記リアクションプレートが載置される座面部の高さ方向位置が、位置調整手段によって調整される。

このため、該座面部に載置されるリアクションプレートの高さ方向の位置を、リアクションプレート自体の高さ方向寸法を変更することなく、容易に所望の高さに設定して、挿脱着可能に固定することが出来る。

従って、容易に、推進力を効率よく得ることが出来る適正な高さ方向位置に、前記リアクションプレートを位置させることが出来る。

また、前記装着部は、合成枕木本体の上面部の長手方向中央に設けられているので、該合成枕木本体に、従来のようなボルト挿通孔を設けなくても良い。

このため、前記合成枕木本体に、補強材として長手方向に沿って長尺のガラス繊維が、内部に延設されていても、切断されることがないので、加工性が良好であると共に、曲げ方向の剛性を低下させることもなく、所望の強度を得ることが出来る。
更に、前記位置調整手段として板状材を積層する枚数を変更することにより、前記リアクションプレートが載置される座面部の高さを、容易に変更可能である。
該枕木の合成枕木本体上面部には、装着部としての台座部材が、ボルト部材のネジ部を上方に向けて突設させた状態で予め一体に固定されている。
そして、押さえ金具を、ボルト部材に挿通させると共に、ナット部材を螺合させることにより、前記リアクションプレートの脚部から延設されるフランジ部が、押さえ金具及び、座面部間に挟持されて固定される。

また、請求項２に記載されたものは、前記位置調整手段としての台座部材が、切削可能な樹脂材料で構成されている。

このため、切削量を調整することにより、前記リアクションプレートを載置する座面部の高さ方向位置を容易に変更可能である。

次に、図１乃至図５に基づいて、この発明を実施するための最良の実施の形態のリニア方式の鉄道用合成枕木について説明する。

なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

まず、この実施の形態のリニア方式の鉄道用合成枕木の構成から説明すると、この実施の形態では、図１に示すように、レール１，１を支持する各枕木１０…は、主に、合成樹脂材料によって構成される合成枕木本体１１と、この合成枕木本体１１の上面部１１ａの長手方向中央に設けられて、前記二次側導体としての金属部材であるリアクションプレート３を装着する装着部１２とを有して構成されている。

このうち、前記合成枕木本体１１の内部には、補強材としての長尺状のガラス繊維が、長手方向に沿って延設されている。

また、前記リアクションプレート３は、略平板状のプレート本体３ａと、このプレート本体３ａを下方から支持して、前記装着部１２に、外方に向けて一体に延設されるフランジ部３ｃ，３ｃを載置して、装着される左，右一対の脚部３ｂ，３ｂとを有して主に構成されている。

図１乃至図３に示すこの実施の形態の実施例１のリニア方式の鉄道用合成枕木では、前記上面部１１ａの長手方向中央に、前記装着部１２を構成する略直方体形状の台座部材１３が設けられている。

この台座部材１３は、前記合成枕木本体１１内のガラス繊維を結合するポリウレタン系樹脂と、略同一のポリウレタン系樹脂材料を、一定の発泡度で発泡させた低比重ポリウレタン樹脂材料で構成されている。

尚、上記ポリウレタン系樹脂に換えて、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコン樹脂、メラミン−フェノール樹脂、ケイ素樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられるが、好ましくは、ポリウレタン系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が挙げられる。

そして、この実施例１では、前記合成枕木本体１１の上面部１１ａに、前記台座部材１３が、熱溶着されることにより、合成枕木本体１１に一体に固定されている。

また、この実施例１の台座部材１３は、前記低比重のポリウレタン樹脂材料で構成されているため、高密度のポリウレタン樹脂に比して、更に容易に、切削可能として、上面側の座面部１３ａの位置を変更可能な位置調整手段が構成されている。

そして、この台座部材１３には、左，右一対のボルト部材１４，１４が、各ネジ部１４ａ，１４ａを、前記座面部１３ａから上方に突設させて埋設されている。

これらの各ネジ部１４ａには、押さえ金具１５，及びワッシャ部材１６が挿通されると共に、ナット部材１７を螺合させることにより、前記リアクションプレート３の脚部３ｂ，３ｂから延設されるフランジ部３ｃ，３ｃが、押さえ金具１５，１５及び、座面部１３ａ間によって、挟持されるように構成されている。

次に、この実施例１のリニア方式の鉄道用合成枕木の作用について説明する。

この実施例１の枕木１０は、レール１，１を敷設する際、図１に示すように、略等間隔に並設されて、長手方向を各々平行となるように固定される。

この枕木１０の合成枕木本体１１の上面部１１ａの長手方向中央には、装着部１２としての台座部材１３が、前記ボルト部材１４，１４のネジ部１４ａ，１４ａを上方に向けて突設させた状態で予め一体に固定されている。

そして、これらのボルト部材１４，１４間に、前記リアクションプレート３を載置して、押さえ金具１５，１５及びワッシャ部材１６，１６を、これらのボルト部材１４，１４に、各々挿通させると共に、ナット部材１７，１７を螺合させることにより、前記リアクションプレート３の脚部３ｂ，３ｂから延設されるフランジ部３ｃ，３ｃが、押さえ金具１５，１５及び、座面部１３ａ間に挟持されて固定される。

また、前記リアクションプレート３を載置する際に、レール敷設現場で、前記台座部材１３の座面部１３ａを、図３中、二点鎖線に示す位置から、一点鎖線若しくは実線で示す位置等、所望の高さ位置まで、容易に切削出来る。

このため、リアクションプレート３が載置される座面部１３ａの高さ位置を調整することが出来、座面部１３ａに載置されるリアクションプレート３の高さ方向の位置を、リアクションプレート３自体の高さ方向寸法を変更することなく、容易に所望の高さに設定して、挿脱着可能に固定することが出来る。

従って、容易に、推進力を効率よく得ることが出来る適正な高さ方向位置に、前記リアクションプレート３を位置させることが出来る。

また、この実施例１では、前記台座部材１３が、更に、切削可能が容易な一定の発泡度で発泡させた低比重ポリウレタン樹脂材料を用いて構成されている。

このため、切削量を調整することにより、前記リアクションプレート３を載置する座面部の高さ方向位置を、容易に変更可能であり、レール敷設現場での作業性を更に、向上させることができる。

また、前記装着部１２が、合成枕木本体１１の上面部１１ａの長手方向中央に一体に固定された台座部材１３に設けられているので、合成枕木本体１１に、従来のようなボルト挿通孔を設けなくても良い。

このため、前記合成枕木本体１１に、補強材として長手方向に沿って長尺のガラス繊維が、内部に延設されていても、切断されることがない。

従って、枕木１１を製作する際の加工性が良好である。

また、合成枕木本体１１の曲げ方向の剛性を低下させることもなく、所望の強度を得ることが出来る。

このように所望の強度が得られる合成枕木本体１１では、寸法精度を良好なものとすることができると共に、経時劣化や環境条件の変化に伴う変形が抑制されて現場に敷設する前に加工された状態（寸法及び形状）が長期間に渡り保持される。

このため、前記リアクションプレート３を装着する装着部１２の取付剛性及び寸法も安定しているため、前記車両４の一次側コイル６との間に、高い寸法精度を維持出来、リニアモータの推進効率を最大限に発揮させることができる。

更に、この実施例１では、前記台座部材１３が、容易に切削可能な低比重ポリウレタン樹脂材料で構成されている。

このため、切削量を微調整することにより、前記リアクションプレート３を載置する座面部１３ａの高さ方向位置を、微細に変更可能である。

また、この実施例１では、前記合成枕木本体１１内のガラス繊維を結合するポリウレタン系樹脂と、略同一のポリウレタン系樹脂材料である低比重ポリウレタン樹脂材料によって、前記台座部材１３が構成されている。

このため、熱溶着により一体となるように固定した場合の接着力を、更に強固なものとすることが出来、一体に成型された枕木と略同等の強度を与えることが出来る。

更に、この実施例１では、リアクションプレート３の挿脱着が可能であるので、メンテナンス性も良好である。

しかも、この実施例１では、前記装着部１２が、合成枕木本体１１の上面部１１ａの長手方向中央に設けられているので、車両４の左右方向の揺動による一次側コイル６の上下方向への移動が最も少ない部分に、前記リアクションプレート３を対向させて装着できる。

このため、更に、、前記車両４の一次側コイル６と、このリアクションプレート３との間に、高い寸法精度が維持されて、リニアモータの推進効率を最大限に発揮させることができる。

図４は、この発明の実施の形態の実施例２のリニア方式の鉄道用合成枕木を示すものである。

なお、前記実施の形態及び実施例１と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

この実施例２の枕木２０では、前記実施例１の台座部材１３と略同様に構成される装着部２２としての台座部材２３の上面側に、板状材としての台座スペーサ部材２４が設けられている。

この台座スペーサ部材２４…は、単数枚若しくは複数枚、積層されて、最上面に位置する座面部２４ａの上下方向位置を、積層する枚数によって、調整するように構成されている。

この台座スペーサ部材２４は、前記台座部材２３と略同様に、ポリウレタン系樹脂材料によって、板状材として構成されていて、前記ボルト部材１４，１４に対応する位置に、前記ネジ部１４ａ，１４ａを挿通するネジ挿通穴２４ｂ，２４ｂが、各々設けられている。

このように構成されたこの実施例１のリニア方式の鉄道用合成枕木では、前記台座スペーサ部材２４…の積層枚数を変更することにより、最上面に位置する座面部２４ａの高さを容易に変更することが出来る。

このため、この座面部２４ａに載置されて固定される前記リアクションプレート３の高さ方向位置を容易に調整できる。

他の構成、及び作用効果については、前記実施の形態及び実施例１と同一であるので、説明を省略する。

図５は、この発明の実施の形態の実施例３のリニア方式の鉄道用合成枕木を示すものである。

なお、前記実施の形態及び実施例１，２と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

この実施例３の枕木３０では、合成枕木本体３１の上面部３１ａの長手方向略中央には、装着部３２の一部を構成する凹溝状の凹部３１ｂが凹設形成されている。

そして、この凹部３１ｂには、前記台座部材１３に比して、高さ方向寸法を大きく設定した装着部３２の一部を構成する台座部材３３が嵌着されて固定されている。

この台座部材３３は、前記台座部材１３と略同様に、低比重のポリウレタン系樹脂材料によって、略直方体状に構成されていて、切削により、座面部３３ａの高さ方向位置を、図５中、実線で示す位置から、一点鎖線で示す位置、或いは二点鎖線で示す位置等、所望の位置まで変更可能に構成されている。

次に、この実施例３のリニア方式の鉄道用合成枕木の作用効果について説明する。

この実施例３の枕木３０では、前記実施の形態及び実施例１，２の作用効果に加えて、更に、前記合成枕木本体３１の上面部３１ａの長手方向略中央に凹設形成された凹部３１ｂ内に台座部材３３が嵌着されて固定されている。

このため、この台座部材３３の座面部３３ａの高さ方向位置を、図５中、二点鎖線で示す位置のように、前記合成枕木本体３１の上面部３１ａの高さ位置よりも低い位置に設定できる。

従って、この座面部３３ａに装着される前記リアクションプレート３の高さ方向位置の調整幅を大きく設けることができる。

他の構成、及び作用効果については、前記実施の形態及び実施例１，２と同一であるので、説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

即ち、前記実施の形態では、実施例１では、前記合成枕木本体１１の上面部１１ａに、前記台座部材１３が、熱溶着されることにより、固定されているが、特にこれに限らず、例えば、所望の取り付け強度を得られる場合、接着剤によって固定されていてもよい。

また、前記実施例２の台座部材２３の座面部に相当する上面部又は、実施例３の台座部材３３の座面部３３ａを、実施例１の台座部材１３の座面部１３ａのように切削した状態で、実施例２の台座スペーサ部材２４を積層したり、或いは、この台座スペーサ部材２４の高さ方向寸法を、敷設現場で、切削したり等、位置調整手段がどのように組み合わせられても、前記リアクションプレート３の高さ方向位置を調整するものであれば、どのようなものであってもよい。

また、前記実施例１乃至３では、ボルト部材１４を前記台座部材１３，２３，３３に埋設するように構成されているが、特にこれに限らず、例えば、台座部材にボルト部材の頭部を係止する係止孔を開口形成して、下方から上方に向けて、ボルト部材１４を挿通することにより、上面部１１ａからネジ部１４ａを突設させるように構成してもよい。

また、押さえ金具や或いは、ナット部材等を、前記台座部材１３等に埋設若しくは、係止する等、どのような構成であっても、前記リアクションプレート３が載置される座面部の高さ方向位置が、位置調整手段によって調整されるものであるならばよい。

本発明の実施の形態の実施例１のリニア方式の鉄道用合成枕木が用いられる軌道を示し、全体の構成を説明する一部断面斜視図である。本発明の実施の形態の実施例１のリニア方式の鉄道用合成枕木が用いられる軌道を示す縦断面図である。本発明の実施の形態の実施例１のリニア方式の鉄道用合成枕木の構成を説明する要部の縦断面図である。本発明の実施の形態の実施例２のリニア方式の鉄道用合成枕木の構成を説明する要部の縦断面図である。本発明の実施の形態の実施例３のリニア方式の鉄道用合成枕木の構成を説明する要部の縦断面図である。従来例を示すリニア方式の鉄道の全体の構成を説明する斜視図である。

符号の説明

１，１レール
３リアクションプレート
１０，２０，３０枕木
１１，３１合成枕木本体
１２，２２，３２装着部
１３，２３，３３台座部材（位置調整手段）
１３ａ，２４ａ，３３ａ
座面部
２４台座スペーサ部材（板状部材）
３１ｂ凹部（位置調整手段）

Claims

レールを支持する枕木の上面部に、リアクションプレートを装着するリニア方式の鉄道用合成枕木であって、
前記枕木は、合成樹脂材料によって構成される合成枕木本体と、該合成枕木本体の上面部の長手方向中央に設けられて、前記リアクションプレートを挿脱着可能に固定する装着部とを有し、該装着部は、前記リアクションプレートを載置する座面部の高さ方向位置を調整可能とする位置調整手段を有すると共に、前記位置調整手段は、板状材を積層することにより、前記リアクションプレートが載置される座面部の高さを変更可能とする台座部材で構成されていて、該台座部材に埋設されたボルト部材には、前記座面部から上方に突設させて、押さえ金具が挿通されると共に、ナット部材を螺合させることにより、前記リアクションプレートの脚部から延設されるフランジ部を、該押さえ金具及び、座面部間によって、挟持するネジ部を設けたことを特徴とするリニア方式の鉄道用合成枕木。
前記位置調整手段は、切削可能な樹脂材料で構成された台座部材であることを特徴とする請求項１記載のリニア方式の鉄道用合成枕木。