JPH09268506A - リニアモーターカー用軌道 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト高を招くことなく、温度差により軌道
桁とレール間で変位差を生じたとしても、そのような変
位差に対応し得るようにすることにある。 【解決手段】 軌道桁１９上に間隔をおいて台座２０を
設け、その台座２０上に調整パット２１を介して矩形状
のベースプレート２２を設置する。そのベースプレート
２２上にゴム板状の弾性材４５を介してＨ型鋼材よりな
る枕木２６をそのウェブ部２６ｃを立てフランジ部２６
ａ・２６ｂを上下に位置して乗せる。そして、その下フ
ランジ部２６ｂに設けた通孔２６ｄに上から固定ボルト
２７をゆるく貫挿してベースプレート２２にねじ込み固
定する。そうして、その枕木２６に掛け渡してボルト３
１およびナット３２で固定し、軌道桁１９上にレール２
６を敷設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、リニアモーター
カーの走行方向に軌道桁を設け、その軌道桁上に間隔を
おいて枕木を乗せ、その枕木に掛け渡してレールを敷設
し、そのレールに沿ってリニアモーターカーを走行する
リニアモーターカー用軌道に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のリニアモーターカー用軌
道では、たとえば図９に示すように、図中左右であるリ
ニアモーターカーの走行方向に軌道桁１を設ける。そし
て、その上に間隔をあけて台座２を載置する。その台座
２の上には、調整パット３を介してベースプレート４を
設置する。そのベースプレート４上には、Ｈ型鋼材より
なる枕木５をそのフランジ部５ａ・５ｂを上下に位置し
て乗せ、その下フランジ部５ｂの両側をベースプレート
４に図示するごとく溶接して固定する。

【０００３】そして、ベースプレート４は、それを貫通
してアンカーナット６にねじ込むアンカーボルト７で座
金８を介して押さえ、調整パット３を挾んで台座２上に
固定する。アンカーナット６は、軌道桁１および台座２
中に埋設してなる。他方、枕木５上には、それに掛け渡
してレール９を設け、枕木５の上フランジ部５ａにボル
ト１０とナット１１を用いて固定する。これにより、軌
道桁１上にレール９を敷設していた。

【０００４】ところが、この種の従来のリニアモーター
カー用軌道では、温度が高くなり過ぎたり低くなり過ぎ
たりすると、軌道桁１とレール９間に予定以上の変位差
を生じ、その変位差をウェブ部５ｃで吸収できず、たと
えば図８に示す以上にウェブ部５ｃを大きく変形して枕
木５を破損したり、また軌道精度がくるってリニアモー
ターカーの安定走行に支障をきたしたりすることとなっ
た。

【０００５】このため、従来のものの中には、枕木５の
ウェブ部５ｃに補強材を張り付けたり、ウェブ部５ｃの
肉厚を増したりし、枕木５を補強することが行われてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、そのような
構成とすると、枕木５が高価となり、コスト高となる問
題があった。

【０００７】そこで、この発明の目的は、コスト高を招
くことなく、温度差により軌道桁とレール間で変位差を
生じたとしても、そのような変位差に対応し得るように
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載の発明では、たとえば以下の図示実施の形態に示すリ
ニアモーターカー用軌道のように、リニアモーターカー
１８の走行方向に軌道桁１９を設け、その軌道桁１９上
に間隔をあけてベースプレート２２を設置し、そのベー
スプレート２２上に弾性材４５を介してＨ型鋼材よりな
る枕木２６をそのフランジ部２６ａ・２６ｂを上下に位
置して乗せ、その下フランジ部２６ｂに設けた通孔２６
ｄに上から固定ボルト２７をゆるく貫挿してその固定ボ
ルト２７で固定し、該枕木２６に掛け渡して前記軌道桁
１９上にレール２８を敷設してなる、ことを特徴とす
る。

【０００９】そして、請求項１に記載の発明では、温度
差により軌道桁１９とレール２８間で変位差を生じたと
き、その変位差をはじめ弾性材４５の弾性変形で吸収し
てから、枕木２６の変形で吸収する。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のリニアモーターカー用軌道において、たとえば以下の
図示実施の形態に示すとおり、前記下フランジ部２６ｂ
の通孔２６ｄ内周と前記固定ボルト２７の外周間の隙間
に第２の弾性材４７を設けてなる、ことを特徴とする。

【００１１】そして、請求項２に記載の発明では、温度
差により軌道桁１９とレール２８間で変位差を生じたと
き、その変位差をはじめベースプレート２２と枕木２６
間に設けた弾性材４５の弾性変形で吸収するとともに、
下フランジ部２６ｂの通孔２６ｄ内周と固定ボルト２７
の外周間に設けた第２の弾性材４７の弾性変形で吸収し
てから、枕木２６の変形で吸収する。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のリニアモーターカー用軌道において、たとえば以下の
図示実施の形態に示すとおり、前記下フランジ部２６ｂ
と前記固定ボルト２７の頭部間にゴム座金４８のような
第３の弾性材を設けてなる、ことを特徴とする。

【００１３】そして、請求項３に記載の発明では、温度
差により軌道桁１９とレール２８間で変位差を生じたと
き、その変位差をベースプレート２２と枕木２６間に設
けた弾性材４５の弾性変形で吸収するとともに、下フラ
ンジ部２６ｂと固定ボルト２７の頭部間に設けた第３の
弾性材の弾性変形で吸収してから、枕木２６の変形で吸
収する。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
のリニアモーターカー用軌道において、たとえば以下の
図示実施の形態に示すとおり、前記固定ボルト２７が貫
挿する円筒スペーサ４６を設け、その円筒スペーサ４６
を前記下フランジ部２６ｂの通孔２６ｄに挿通し、その
通孔２６ｄの内周と前記円筒スペーサ４６の外周間の隙
間に前記第２の弾性材４７を設けるとともに、前記固定
ボルト２７と前記ベースプレート２２とで前記円筒スペ
ーサ４６を挾んでなる、ことを特徴とする。

【００１５】そして、請求項４に記載の発明では、固定
ボルト２７を締め付けるとき、その固定ボルト２７の締
め付け代を円筒スペーサ４６で一定とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の実施の形態につき説明する。リニアモーターカーに
は、リニアモーターの一次コイルを車両側とする車上一
次方式と、地上側とする地上一次方式とがある。前者の
車上一次方式のリニアモーターカーの中には、車輪で支
持しながら走行する形式と、磁気浮上しながら走行する
形式とがある。図１ないし７には、その磁気浮上しなが
ら走行する形式の車上一次方式リニアモーターカーにお
けるリニアモーターカー用軌道に、この発明を適用した
場合を示す。

【００１７】図７には、道路上に高架式に設けた軌道上
のリニアモーターカーを示す。図中符号１５は、車１６
などが走行する道路１７上に立てた脚である。脚１５
は、道路１７に沿って紙面と直交するリニアモーターカ
ー１８の走行方向に間隔をあけて設ける。そして、その
脚１５上に、ＰＣコンクリート製の軌道桁１９を掛け渡
す。つまり、軌道桁１９は、リニアモーターカー１８の
走行方向にのびる。

【００１８】その軌道桁１９上には、図５および６に示
すように、軌道桁１９の幅方向左右に一対の台座２０を
載置する。台座２０は、無収縮モルタルで直方体形状に
つくり、ともに軌道桁方向に向けて互いに平行に設置
し、軌道桁方向に一定間隔をおきに設ける。その台座２
０の上には、モルタル・鉄板・ゴム等よりなる調整パッ
ト２１を介して鋼材製矩形板状のベースプレート２２を
設置する。調製パット２１およびベースプレート２２
は、丁度台座２０上に乗る大きさで、たとえば幅が２０
０mm、長さが４００mmで、厚さが１９mm程度につくる。
そして、ベースプレート２２は、それを貫通してアンカ
ーナット２３にねじ込むアンカーボルト２４で座金２５
を介して押さえ、調整パット２１を挾んで台座２０上に
固定する。アンカーナット２３は、軌道桁１９および台
座２０中に埋設してなる。

【００１９】軌道桁１９の幅方向左右の一対のベースプ
レート２２・２２上には、Ｈ型鋼材よりなる枕木２６を
掛け渡しそのウェブ部２６ｃを立ててフランジ部２６ａ
・２６ｂを上下に位置して乗せ、固定ボルト２７で固定
する。その枕木２６上には、それらに掛け渡してレール
２８を設ける。

【００２０】レール２８は、圧延鋼材で、縦断面逆Ｕ字
型をなす本体部２８ａとその片側肩部から突出する平板
部２８ｂとで構成する。本体部２８ａ上にはリニアモー
ター３９の二次側導体を構成するアルミニウム製の複数
のリアクションプレート２９を図１２に示すように順に
被せ、平板部２８ｂを図５に示すように薄い鋼材シムプ
レート３０を挾んで枕木２６の上フランジ部２６ａに乗
せ、ボルト３１とナット３２とで固定してなる。これに
より、軌道桁１９上にレール２８を敷設していた。

【００２１】ところで、レール２８の下方には、図４に
示すように、それに対向して縦断面Ｕ型をなす電磁石３
５を設ける。電磁石３５は、そのコイル３６を制御器３
７に接続し、モジュール３８に備える。モジュール３８
は、鉄道車両の台車に相当するもので、縦断面「く」の
字型をなす躯体３８ａに電磁石３５を４個、リニアモー
ター３９を１台、図示しないブレーキ装置等を設ける。
そして、レール２８の上方にリアクションプレート２９
と対向してリニアモーター３９の二次コイル３９ａを設
け、空気ばね４０を介してリニアモーターカー１８の車
体本体４１の底部に１両につき６個取り付けてなる。

【００２２】そして、電磁石３５で下方からレール２８
を吸引し、図示しないセンサで検知して電磁石３５とレ
ール２８との間を一定に保つことにより車体本体４１を
所定高さ浮上し、二次コイル３９ａに通電してリアクシ
ョンプレート２９を吸引反発し、リニアモーターカー１
８を走行してなる。なお、このときレール２８の縦断面
逆Ｕ型をなす本体部２８ａと縦断面Ｕ型をなす電磁石３
５を対向することで、左右にずれたとき電磁石３５に元
に戻す方向に力が働くようにし、リニアモーターカー１
８の左右のずれを阻止してなる。

【００２３】さて、この発明では、ベースプレート２２
上に枕木２６を固定するとき、図１に示すごとくベース
プレート２２上に弾性材４５を介して枕木２６を乗せ
る。弾性材４５は、ネオプレンゴム等で、たとえば幅が
２００mm、長さ２００mmで、厚さが６mm程度のゴム板状
につくる。そして、枕木２６には、下フランジ部２６ｂ
に通孔２６ｄを設ける。その通孔２６ｄには、たとえば
高さが２８mmほどの鋼製円筒スペーサ４６を挿通し、そ
の円筒スペーサ４６の外周と通孔２６ｄの内周間にゴム
リング状の第２の弾性材４７を設ける。

【００２４】そして、枕木２６の下フランジ部２６ｂ上
には、第３の弾性材であるゴム座金４８を乗せ、その中
心に円筒スペーサ４６を貫挿する。ゴム座金４８は、ネ
オプレンゴム等で、たとえば径が６０mm、厚さが９mmに
つくる。その上には、さらに平座金４９およびばね座金
５０を乗せる。平座金４９は、鋼材で、たとえば径が８
０mm、厚さが９mmにつくる。そうして、上からそれらの
座金４８ないし５０の中心を貫通して固定ボルト２７を
円筒スペーサ４６に貫挿し、ベースプレート２２にねじ
込む。そして、該固定ボルト２７を締め付けることによ
り、ベースプレート２２とで円筒スペーサ４６を挾んで
弾性材４５および座金４８ないし５０を圧縮し、固定ボ
ルト２７で固定する。

【００２５】つまり、これにより結果として、請求項１
に記載の発明のように、通孔２６ｄに上から固定ボルト
２７をゆるく貫挿し、固定ボルト２７で固定してなる。
またさらに、請求項２に記載の発明のように通孔２６ｄ
内周と固定ボルト２７の外周間の隙間に第２の弾性材４
７を設け、また請求項３に記載の発明のように下フラン
ジ部２６ｂと固定ボルト２７の頭部間に第３の弾性材で
あるゴム座金４８を設け、さらに請求項４に記載の発明
のように固定ボルト２７が貫挿する円筒スペーサ４６を
設け、その円筒スペーサ４６を下フランジ部２６ｂの通
孔２６ｄに挿通し、その通孔２６ｄの内周と円筒スペー
サ４６の外周間の隙間に第２の弾性材４７を設けるとと
もに、固定ボルト２７とベースプレート２２とで円筒ス
ペーサ４６を挾み、固定ボルト２７で固定してなる。

【００２６】ところで、いま温度差により軌道桁１９と
レール２８間に変位差を生じ、軌道桁１９に対しレール
２８に相対的に図２中矢示方向に移動する力Ｆが働いた
とする。すると、変位差が小さく力Ｆが小さいうちは、
図２に示すように軌道桁１９に対して枕木２６が平行移
動し、その変位差を、弾性材４５・第２の弾性材４７・
第３の弾性材であるゴム座金４８の弾性変形で吸収する
こととなる。

【００２７】ところが、変位差が大きくなって力Ｆが大
きくなると、図３に示すように軌道桁１９に対して枕木
２６が平行移動後回動し、その変位差を、弾性材４５・
第２の弾性材４７・第３の弾性材であるゴム座金４８の
伸張圧縮を加えた弾性変形で吸収することとなる。さら
に、変位差が大きくなると、枕木２６のウェブ部２６ｃ
が変形し、その変位差を吸収する。

【００２８】すなわち、温度差により軌道桁１９とレー
ル２８間で変位差を生じ、その変位差が大きくなったと
しても、その変位差を弾性材で吸収することができ、ウ
ェブ部２６ｃを大きく変形して枕木２６を破損したり、
また軌道精度がくるってリニアモーターカー１８の安定
走行に支障をきたしたりするような事態の発生を防止す
ることができる。

【００２９】

【発明の効果】したがって、請求項１に記載の発明によ
れば、ベースプレート上に弾性材を介して枕木を乗せ、
その枕木の下フランジ部に設けた通孔に上から固定ボル
トをゆるく貫挿してその固定ボルトで固定するだけの簡
単な構成であるから、温度差により軌道桁とレール間で
変位差を生じたとき、その変位差をはじめ弾性材の弾性
変形で吸収してから、枕木の変形で吸収するので、コス
ト高を招くことなく、枕木の破損や所定以上の変形を防
止することができる。また、弾性材を介して枕木を乗せ
るから、レールの防振効果も高め、騒音の発生を防止す
ることができる。実験により安全性は、十分に確認され
ている。

【００３０】請求項２に記載の発明によれば、さらに下
フランジ部の通孔内周と固定ボルトの外周間の隙間に第
２の弾性材を設け、温度差により軌道桁とレール間で変
位差を生じたとき、その変位差をはじめベースプレート
と枕木間に設けた弾性材の弾性変形で吸収するととも
に、下フランジ部の通孔内周と固定ボルトの外周間に設
けた該第２の弾性材の弾性変形で吸収してから、枕木の
変形で吸収するので、枕木の破損や所定以上の変形をよ
り有効に防止することができる。

【００３１】請求項３に記載の発明によれば、さらに下
フランジ部と固定ボルトの頭部間に第３の弾性材を設
け、温度差により軌道桁とレール間で変位差を生じたと
き、その変位差をベースプレートと枕木間に設けた弾性
材の弾性変形で吸収するとともに、下フランジ部と固定
ボルトの頭部間に設けた該第３の弾性材の弾性変形で吸
収してから、枕木の変形で吸収するので、枕木の破損や
所定以上の変形をより一層有効に防止することができ
る。

【００３２】請求項４に記載の発明によれば、固定ボル
トが貫挿する円筒スペーサを設け、その円筒スペーサを
下フランジ部の通孔に挿通し、その通孔の内周と円筒ス
ペーサの外周間の隙間に第２の弾性材を設けるととも
に、固定ボルトとベースプレートとで円筒スペーサを挾
んで設け、固定ボルトを締め付けるとき、その固定ボル
トの締め付け代を円筒スペーサで一定とするから、ベー
スプレートに対する枕木の取付精度を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態であるリニアモーター
カー用軌道における枕木の固定構造を示す縦断面図であ
る。

【図２】そのリニアモーターカー用軌道において、温度
差により軌道桁とレール間に比較的小さな変位差を生じ
たときの状態を説明する縦断面図である。

【図３】比較的大きな変位差を生じたときの状態を説明
する縦断面図である。

【図４】その片側レール部分とリニアモーターカーの一
部を拡大して示す構成説明図である。

【図５】矢印Ａ方向から見て一部を破断して示す図１の
部分拡大図である。

【図６】図１の軌道を斜め上方から見て示す斜視図であ
る。

【図７】図１の軌道を道路上に高架式に設けて示す概略
構成説明図である。

【図８】従来のリニアモーターカー用軌道において、温
度差により軌道桁とレール間に変位差を生じたときの状
態を説明する縦断面図である。

【図９】その従来のリニアモーターカー用軌道における
枕木の固定構造を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１８ リニアモーターカー １９ 軌道桁 ２２ ベースプレート ２６ 枕木 ２６ａ・２６ｂ 上下のフランジ部 ２６ｄ 通孔 ２７ 固定ボルト ２８ レール ４５ 弾性材 ４６ 円筒スペーサ ４７ 第２の弾性材 ４８ ゴム座金（第３の弾性材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 寛彌 東京都千代田区四番町５番地９ トピー工 業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リニアモーターカーの走行方向に軌道桁
   を設け、その軌道桁上に間隔をおいてベースプレートを
   設置し、そのベースプレート上に弾性材を介してＨ型鋼
   材よりなる枕木をそのフランジ部を上下に位置して乗
   せ、その下フランジ部に設けた通孔に上から固定ボルト
   をゆるく貫挿してその固定ボルトで固定し、該枕木に掛
   け渡して前記軌道桁上にレールを敷設してなる、リニア
   モーターカー用軌道。
2. 【請求項２】 前記下フランジ部の通孔内周と前記固定
   ボルトの外周間の隙間に第２の弾性材を設けてなる、請
   求項１に記載のリニアモーターカー用軌道。
3. 【請求項３】 前記下フランジ部と前記固定ボルトの頭
   部間に第３の弾性材を設けてなる、請求項１に記載のリ
   ニアモーターカー用軌道。
4. 【請求項４】 前記下フランジ部の通孔に円筒スペーサ
   を挿通し、その円筒スペーサの外周と前記通孔の内周間
   の隙間に前記第２の弾性材を設け、前記円筒スペーサに
   前記固定ボルトを貫挿してその固定ボルトと前記ベース
   プレートとで前記円筒スペーサを挾んでなる、請求項２
   に記載のリニアモーターカー用軌道。