JP4889732B2 - 磁気浮上式鉄道用地上コイル装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、超電導磁気浮上式鉄道において地上に配置されて、車両に搭載された超電導磁石装置との間で電磁誘導作用により、車両を推進、浮上あるいは案内する磁気浮上式鉄道用地上コイル装置及びその製造方法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、環状に巻回されたコイル導体の中心軸線に対して穴の中心軸線が平行となるように固定用ブッシュを配置し、ブッシュの穴中心線方向に補強用ガラス繊維マットが積層されている。最外層の補強用ガラス繊維マットは、コイル導体を両側から覆うように配置されている。そして、ブッシュが埋め込まれるフランジ部は薄肉に形成される（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１―１１３１０７号公報（第４頁、図１、図２）

従来の磁気浮上式鉄道用地上コイル装置は、最外層の補強用ガラス繊維マットがコイル導体の両側から覆うように配置され、ブッシュとコイル導体との間を連結している補強用ガラス繊維マットの厚さがコイル導体の厚さより厚くなっているため、重量が重くなるという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ブッシュとコイル導体との間を連結した連結部の厚さをコイル導体の厚さより薄くして軽量化を図ることができる磁気浮上式鉄道用地上コイル装置及びその製造方法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、環状に巻回されたコイル導体の環状の内側にコイル導体の中心軸線に対して平行となるような取り付け穴を有する固定用ブッシュを配置して、コイル導体とブッシュとを熱可塑性樹脂で一体成形して上記コイル導体の外被を形成した磁気浮上式鉄道用地上コイル装置において、ブッシュとコイル導体との間を連結した連結部の熱可塑性樹脂の厚さをコイル導体の厚さより薄くし、ブッシュ側からコイル導体側に向かって放射状に熱可塑性樹脂で形成されて連結部及び外被と一体化された複数の補強リブを設け、上記複数の補強リブの上記コイル導体側は、複数に分岐されているものである。

この発明は、ブッシュとコイル導体との間を連結した連結部の熱可塑性樹脂の厚さをコイル導体の厚さより薄くし、ブッシュ側からコイル導体側に向かって放射状に熱可塑性樹脂で形成されて連結部と一体化された複数の補強リブを設け、複数の補強リブのコイル導体側は複数に分岐されていることにより、熱可塑性樹脂を減らして軽量化を図ると共に、補強リブと連結部との間に集中する応力を分散することが可能となり、強度を向上させることができる。

この発明を実施するための実施の形態１における磁気浮上式鉄道用地上コイル装置の正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面に相当する部分の金型内の状態を示す断面図である。 この発明を実施するための実施の形態２における磁気浮上式鉄道用地上コイル装置の正面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線の断面図である。 この発明を実施するための実施の形態３における磁気浮上式鉄道用地上コイル装置の正面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図である。

符号の説明

１，６，８ 地上コイル装置 ２ コイル導体 ３ ブッシュ ３ａ 取り付け穴
４，７，９ 外被 ４ａ，７ａ，９ａ 連結部 ４ｂ〜４ｉ，７ｂ〜７ｉ，９ｂ〜９ｉ 補強リブ
５ 金型 ５ｃ キャビティ ５ｄ ゲート

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における磁気浮上式鉄道用地上コイル装置の正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図、及び図４は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面に相当する部分の金型内の状態を示す断面図である。

図１から図４において、端子１ａを有する地上コイル装置１はコイル導体２と取り付け穴３ａを有するブッシュ３とが熱可塑性樹脂で一体成形されて外被４が形成されている。
固定用ブッシュ３は取り付け穴３ａの中心軸線がコイル導体２の中心軸線に対して平行となるように配置されている。
ブッシュ３とコイル導体２との間は、図３に示すようにコイル導体２の厚さより薄くした熱可塑性樹脂の連結部４ａで連結されている。
さらに、ブッシュ３側からコイル導体２側に向かって放射状に熱可塑性樹脂で形成された図２に示す断面の各補強リブ４ｂ〜４ｉが連結部４ａ及び外被４と一体化されるように形成されている。
地上コイル装置１を製造する場合、まず分割可能な分割体５ａ，５ｂからなる金型５のキャビティ５ｃ内に環状に巻回されたコイル導体２を配置する。
コイル導体２は熱可塑性樹脂で作成された台座（図示せず）によりキャビティ５ｃ内に固定される。
金型５の分割体５ｂの下部には図４に示すように、図示の下側から注入された熱可塑性樹脂がブッシュ３及びブッシュ３の内側を塞ぐ分割体５ａに突き当たってブッシュ３の外周からキャビティ５ｃ内に注入されるゲート５ｄが形成されている。

この状態において、ゲート５ｄから所定の温度の熱可塑性樹脂をキャビティ５ｃ内に注入する。
ゲート５ｄから注入された熱可塑性樹脂は、連結部４ａ及び補強リブ４ｂ〜４ｉを通過してコイル導体２を覆うようにキャビティ５ｃ内に充填されて外被４が形成される。
このように、ゲート５ｄから注入された熱可塑性樹脂はブッシュ３の外周からコイル導体２側へ放射状に流れてコイル導体２の外被４、連結部４ａ及び各補強リブ４ｂ〜４ｉを形成する。
このとき、例えば隣接した補強リブ４ｂ，４ｃからコイル導体２の外被４となる部分へ注入された熱可塑性樹脂は、各補強リブ４ｂ，４ｃ間のほぼ中間となる外被４の部分でぶつかる。
即ち、金型５に注入された熱可塑性樹脂がぶつかって発生するウエルド（熱可塑性樹脂の層で割れ易くなる）は、応力が高くなる補強リブ４ｂ，４ｃと外被４との接続部分を避けることができる。
以上のように、ブッシュ３とコイル導体２との間を連結した連結部４ａの熱可塑性樹脂の厚さをコイル導体２の厚さより薄くし、ブッシュ３側からコイル導体２側に向かって放射状に熱可塑性樹脂で形成されて連結部４ａ及び外被４と一体化された複数の補強リブ４ｂ〜４ｉを設けたことにより、熱可塑性樹脂を減らして軽量化を図ること共に、応力が集中する補強リブ４ｂ〜４ｉと連結部４ａとの間の強度を向上させると共に、比較的に応力が高い補強リブ７ｂ〜７ｉと外被７との接続部の強度を向上させることができる。

実施の形態２．
図５は、この発明を実施するための実施の形態２における磁気浮上式鉄道用地上コイル装置の正面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線の断面図である。
図５及び図６において、コイル導体２及びブッシュ３は実施の形態１のものと同様のものである。
端子６ａを有する地上コイル装置６は、コイル導体２とブッシュ３とが熱可塑性樹脂で一体成形されて外被７が形成されている。
固定用ブッシュ３は、取り付け穴３ａの中心軸線がコイル導体２の中心軸線に対して平行となるように配置されている。
ブッシュ３とコイル導体２との間は、図６に示すようにコイル導体２の厚さより薄くした熱可塑性樹脂の連結部７ａで連結されている。
また、ブッシュ３側からコイル導体２側に向かって放射状に熱可塑性樹脂で形成された複数の補強リブ７ｂ〜７ｉが連結部７ａ及び外被７と一体化されるように形成されている。そして、補強リブ７ｂ〜７ｉのコイル導体２側が２方向に分かれている。
地上コイル装置６を製造する場合、実施の形態１と同様に金型（図示せず）のキャビティ内に環状に巻回されたコイル導体２を配置する。
コイル導体２は熱可塑性樹脂で作成された台座（図示せず）によりキャビティ内に固定される。
金型に設けたゲート（図示せず）を介してブッシュ３の外周からキャビティ内に熱可塑性樹脂が注入される。
このように、ゲートから注入された熱可塑性樹脂はブッシュ３の外周からコイル導体２側へ放射状に流れてコイル導体２の外被７、連結部７ａ及び各補強リブ７ｂ〜７ｉを形成する。
以上のように、ブッシュ３側からコイル導体２側に向かって放射状に熱可塑性樹脂で形成されて連結部７ａと一体化された複数の補強リブ７ｂ〜７ｉを設け、さらに各補強リブ７ｂ〜７ｉのコイル導体２側を２方向に分かれるように形成したことにより、応力が集中する補強リブ７ｂ〜７ｉと連結部７ａとの間の強度を向上させると共に、補強リブ７ｂ〜７ｉと外被７との接続部の応力を分散できるので、強度を向上させることができる。
実施の形態２において、各補強リブ７ｂ〜７ｉのコイル導体２側が２方向に分かれたものについて説明したが、３方向以上に分岐するように形成しても同様の効果を期待することができる。

実施の形態３．
図７は、この発明を実施するための実施の形態３における磁気浮上式鉄道用地上コイル装置の正面図、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図である。
図７及び図８において、コイル導体２及びブッシュ３は実施の形態１のものと同様のものである。端子８ａを有する地上コイル装置８はコイル導体２とブッシュ３とが熱可塑性樹脂で一体成形されて外被９が形成されている。
固定用ブッシュ３は、取り付け穴３ａの中心軸線がコイル導体２の中心軸線に対して平行となるように配置されている。
ブッシュ３とコイル導体２との間は、図８に示すようにコイル導体２の厚さより薄くした熱可塑性樹脂の連結部９ａで連結されている。
また、ブッシュ３側からコイル導体２側に向かって放射状に熱可塑性樹脂で形成された補強リブ９ｂ〜９ｉが連結部９ａと一体化されるように形成されている。
地上コイル装置８の製造は、実施の形態１と同様に金型に設けたゲート（図示せず）を介してブッシュ３の外周からキャビティ内に熱可塑性樹脂が注入される。
以上のように、ブッシュ３とコイル導体２との間を連結した連結部９ａの熱可塑性樹脂の厚さをコイル導体２の厚さより薄くし、ブッシュ３側からコイル導体２側に向かって放射状に熱可塑性樹脂で形成されて連結部９ａと一体化された複数の補強リブ９ｂ〜９ｉを設けたことにより、熱可塑性樹脂を減らして軽量化を図ること共に、応力が集中する補強リブ９ｂ〜９ｉと連結部９ａとの間の強度を向上させることができる。
実施の形態３において、補強リブ９ｂ〜９ｉのコイル導体２側が２方向に分かれるように構成することにより、補強リブ９ｂ〜９ｉと連結部９ａとの間の強度をさらに向上させることができる。

この発明は、磁気浮上式鉄道用地上コイル装置の軽量化に好適である。

Claims (3)

1. 環状に卷回されたコイル導体の環状の内側に上記コイル導体の中心軸線に対して平行となるような取り付け穴を有する固定用ブッシュを配置して、上記コイル導体と上記ブッシュとを熱可塑性樹脂で一体成形して上記コイル導体の外被を形成した磁気浮上式鉄道用地上コイル装置において、
   上記ブッシュと上記コイル導体との間を連結した連結部の上記熱可塑性樹脂の厚さを上記コイル導体の厚さより薄くし、上記ブッシュ側から上記コイル導体側に向かって放射状に上記熱可塑性樹脂で形成されて上記連結部及び上記外被と一体化された複数の補強リブを設け、
   上記複数の補強リブの上記コイル導体側は、複数に分岐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. 環状に卷回されたコイル導体の環状の内側に上記コイル導体の中心軸線に対して平行となるような取り付け穴を有する固定用ブッシュを配置して、上記コイル導体と上記ブッシュとを熱可塑性樹脂で一体成形して上記コイル導体の外被を形成した磁気浮上式鉄道用地上コイル装置において、
   上記ブッシュと上記コイル導体との間を連結した連結部の上記熱可塑性樹脂の厚さを上記コイル導体の厚さより薄くし、上記ブッシュ側から上記コイル導体側に向かって放射状に上記熱可塑性樹脂で形成されて上記連結部と一体化された複数の補強リブを設け、
   上記複数の補強リブの上記コイル導体側は、複数に分岐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。
3. 環状に卷回されたコイル導体の環状の内側に上記コイル導体の中心軸線に対して平行となるような取り付け穴を有する固定用ブッシュを配置して上記コイル導体と上記ブッシュとを熱可塑性樹脂で一体成形して上記コイル導体の外被を形成し、上記ブッシュと上記コイル導体との間を連結した連結部の上記熱可塑性樹脂の厚さを上記コイル導体の厚さより薄くし、上記ブッシュ側から上記コイル導体側に向かって放射状に上記熱可塑性樹脂で形成されて上記連結部及び上記外被と一体化された複数の補強リブを設けた地上コイル装置を製造する磁気浮上式鉄道用地上コイル装置の製造方法において、
   上記複数の補強リブの上記コイル導体側を複数に分岐すると共に、上記コイル導体と上記ブッシュとを金型のキャビティ内に配置して、上記ブッシュの外周側に設けたゲートから上記金型のキャビティ内に上記熱可塑性樹脂を注入するようにしたことを特徴とする磁気浮上式鉄道用地上コイル装置の製造方法。

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