(57)【要約】【課題】  車内への漏洩磁束をより低減するとともに軽量化を図ること。【解決手段】  巻線２を有するリアクトル１の両端側を巻線支持金具３で支持し、巻線支持金具３の上部側を取付金具５を介して車体６に固定し、取付金具５の底部側に磁気遮蔽板４を固定し、磁気遮蔽板４を、鉄よりも高透磁率で飽和磁束密度の高い珪素鋼板を用いて板状に形成された主磁気遮蔽板４ａと、鉄材を用いて板状に形成されて主磁気遮蔽板４ａをその両側から挟み込む一対の補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃで構成し、巻線２から車体６や車内７へ漏洩する磁束を主磁気遮蔽板４ａによって効果的に吸引する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に固定されてリアクトルを支持するリアクトル支持部材と、前記車体と前記リアクトルとの間に配置されて前記リアクトルから前記車体に漏洩する磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材とを備え、
前記磁気遮蔽部材は、鉄よりも高透磁率で飽和磁束密度の高い部材を含んでなることを特徴とする車両用リアクトル。
【請求項２】
車体に固定されてリアクトルを支持するリアクトル支持部材と、前記車体と前記リアクトルとの間に配置されて前記リアクトルから前記車体に漏洩する磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材とを備え、
前記磁気遮蔽部材は、鉄よりも高透磁率で飽和磁束密度の高い部材を用いて板状に形成された主磁気遮蔽板と、鉄材を用いて板状に形成されて前記主磁気遮蔽板をその両側から挟み込む一対の補助磁気遮蔽板とから構成されてなることを特徴とする車両用リアクトル。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用リアクトルにおいて、
前記主磁気遮蔽板の露出している面にはコーキン剤が塗布されてなることを特徴とする車両用リアクトル。
【請求項４】
車体に固定されてリアクトルを支持するリアクトル支持部材と、前記車体と前記リアクトルとの間に配置されて前記リアクトルから前記車体に漏洩する磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材とを備え、
前記磁気遮蔽部材は、鉄よりも高透磁率で飽和磁束密度の高い部材を用いて板状に形成された主磁気遮蔽板と、鉄材を用いて板状に形成されて前記主磁気遮蔽板をその両側から挟み込む一対の補助磁気遮蔽板と、前記一対の補助磁気遮蔽板とともに前記主磁気遮蔽板の周囲を囲む複数の側板とから構成されてなることを特徴とする車両用リアクトル。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用リアクトルにおいて、
前記複数の側板の一部は、前記リアクトル近傍まで延長して形成されてなることを特徴とする車両用リアクトル。
【請求項６】
請求項２，３，４または５のうちいずれか１項に記載の車両用リアクトルにおいて、
前記一対の補助磁気遮蔽板に、前記各補助磁気遮蔽板を互いに連結する複数の固定用ガイドを固定し、前記主磁気遮蔽板に、前記複数の固定用ガイドをそれぞれ挿入するための貫通孔を複数個形成してなることを特徴とする車両用リアクトル。
【請求項７】
請求項２，３，４または５のうちいずれか１項に記載の車両用リアクトルにおいて、
前記主磁気遮蔽板と前記一対の補助磁気遮蔽板に、複数の固定用ガイドを挿入するための貫通孔をそれぞれ複数個形成し、前記各貫通孔に挿入された固定用ガイドの両端側をそれぞれ前記一対の補助磁気遮蔽板に締結部材で固定してなることを特徴とする車両用リアクトル。
【請求項８】
請求項２，３，４，５または６のうちいずれか１項に記載の車両用リアクトルにおいて、
前記一対の補助磁気遮蔽板には、前記一方の補助磁気遮蔽板と前記他方の補助磁気遮蔽板との間の領域を複数の収納領域に分割する仕切り板が固定され、前記主磁気遮蔽板は、前記複数の収納領域の大きさに対応して複数個に分割されてなることを特徴とする車両用リアクトル。
【請求項９】
請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の車両用リアクトルにおいて、
前記一対の補助磁気遮蔽板は純鉄で構成されてなることを特徴とする車両用リアクトル。
【請求項１０】
請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の車両用リアクトルにおいて、
前記主磁気遮蔽板は、複数の珪素鋼板を積層してなることを特徴とする車両用リアクトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用リアクトルに係り、特に、限流リアクトル，直流リアクトルなどとして用いられるリアクトルを鉄道用車両の床下に設置するときに用いる支持装置を改良した車両用リアクトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電気車，交流電気車などの鉄道用車両の床下には、モータの電流を制御したり或いはモータに供給される電流を平滑化したりするためのリアクトルが設置されている。このリアクトルは、一般に、車両の床下に取付金具を介して固定されており、リアクトルから発生する漏洩磁束が車内に漏れるのを低減するために、リアクトルと車体との間には磁性材の鋼板が配置されている。この鋼板は漏洩磁束を低減するとともに、リアクトルを吊り下げるために使用されることもある。
【０００３】
一方、車内への漏洩磁束を低減するとともに、レール側に配置された信号線への漏洩磁束を低減するために、鉄よりも高透磁率の珪素鋼板あるいはアモルファスを用いた磁気遮蔽板をリアクトルと車両との間およびリアクトルとレールとの間に配置するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７０７２４号公報（第２頁から第３頁，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、リアクトルの上側と下側に磁気遮蔽板を配置しているため、車内への漏洩磁束を低減するとともに、レール側の信号線への漏洩磁束を低減することができるが、車内への漏洩磁束をより低減するとともに軽量化することが望まれている。
【０００６】
本発明の課題は、車内への漏洩磁束をより低減するとともに軽量化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、車体に固定されてリアクトルを支持するリアクトル支持部材と、前記車体と前記リアクトルとの間に配置されて前記リアクトルから前記車体に漏洩する磁束を遮蔽する磁気遮蔽部材とを備え、前記磁気遮蔽部材は、鉄よりも高透磁率で飽和磁束密度の高い部材を含んでなる車両用リアクトルを構成したものである。前記磁気遮蔽部材としては、鉄よりも高透磁率で飽和磁束密度の高い部材を用いて板状に形成された主磁気遮蔽板と、鉄材を用いて板状に形成されて前記主磁気遮蔽板をその両側から挟み込む一対の補助磁気遮蔽板とを用いて構成することができる。
【０００８】
前記した手段によれば、車体とリアクトルとの間に磁気遮蔽部材を配置し、磁気遮蔽部材を、鉄よりも高透磁率で飽和磁束密度の高い部材を用いて板状に形成された主磁気遮蔽板と、この主磁気遮蔽板をその両側から挟み込む一対の補助磁気遮蔽板とを用いて構成したため、リアクトルから車内に漏洩する磁束の吸引効果を高めることで、車内への漏洩磁束をより低減することができるとともに、リアクトルの上側と下側に磁気遮蔽板を用いたものよりも軽量化を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車内への漏洩磁束をより低減するとともに軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態を示す車両用リアクトルの要部正面断面図である。図１において、リアクトル１は、直流リアクトルあるいは限流リアクトルとして、巻線２を備えて構成されており、巻線２の両端末は、モータ駆動用の電気回路に接続されている。リアクトル１はほぼ箱型に構成され、その両端側が４本の巻線支持金具３にボルトなどの締結部材で固定されており、リアクトル１の上部側と底部側は保護カバー３０によって覆われている。各巻線支持金具３の上部側はボルト・ナット（図示せず）で取付金具５の底部側に連結されており、取付金具５の上部側は電気車の車体６に固定されている。すなわち、リアクトル１は、リアクトル支持部材としての取付金具５，巻線支持金具３によって車体６の床下に吊り下げられた状態で車体６に固定されている。
【００１１】
車体６とリアクトル１との間にはリアクトル１の巻線２から車体６や車内７に漏洩する磁束（漏洩磁束）を遮蔽する磁気遮蔽部材としての磁気遮蔽板４が配置されており、磁気遮蔽板４はその両端側が取付金具５の底部側に固定されている。
【００１２】
磁気遮蔽板４は、鉄よりも高透磁率で飽和磁束密度の高い部材、例えば、珪素鋼板あるいはアモルファスを用いて板状（長方形形状）に形成された主磁気遮蔽板４ａと、鉄材
（鋼板）を用いて板状（長方形形状）に形成されて主磁気遮蔽板４ａをその両端側から挟み込む一対の補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃとを備えて構成されており、補助磁気遮蔽板４ｃの両端側には垂れ下がり部４ｄがリアクトル１近傍まで延長して形成されている。垂れ下がり部４ｄは、主磁気遮蔽板４ａの両端側を覆うための側板として補助磁気遮蔽板４ｃの両端部から下方（リアクトル１側）に垂れ下がった状態で形成されている。主磁気遮蔽板４ａ，補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃには、図２に示すように、取付金具５を挿入するための取付孔４ｅが４個形成されている。また主磁気遮蔽板４ａは、例えば、図３に示すように、厚さ０.３５mm の珪素鋼板（空気１としたときの比透磁率が、例えば、２０,０００ の鋼板）が、２０枚程度積層されて構成されている。
【００１３】
上記のように構成された車両用リアクトルによれば、リアクトル１の巻線２から漏洩する漏洩磁束１０が矢印で示すように、巻線支持金具３に侵入しても、主磁気遮蔽板４ａ，補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃのうち特に主磁気遮蔽板４ａに効果的に吸引される。このため、磁気遮蔽板４を通常の鋼板（空気１としたときの比透磁率が１,０００ の鉄材）で構成したときには、図４の点線で示すように、漏洩磁束９は取付金具５の部位で大きくなる。これに対して、磁気遮蔽板４に鉄よりも高透磁率で飽和磁束密度の高い主磁気遮蔽板４ａを用い、その両側を補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃで挟み込む構造を採用したときには、実線で示すように、車体６や車内７への漏洩磁束１０をより減少させることができる。これは、主磁気遮蔽板４ａが高透磁率の部材であるため、磁気抵抗が小さくなり、巻線２からの漏洩磁束１０を効果的に吸引でき、しかも、飽和磁束密度も高いので、主磁気遮蔽板４ａ中を流れる磁束の量も増加するため、巻線２からの漏洩磁束１０のうち、巻線支持金具３，主磁気遮蔽板４ａ，補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃ，取付金具５を介して車体６側に移行する漏洩磁束１０が少なくなったのが大きな要因である。
【００１４】
このように、車体６や車内７への漏洩磁束１０を大幅に低減できるとともに、リアクトル１とレールとの間には磁気シールドが配置されていないため、軽量化を図ることができる。
【００１５】
また主磁気遮蔽板４ａは補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃで挟み込まれているため、車両走行中の投石による破損や風雨による特性劣化を防止することができる。
【００１６】
また、前記実施形態においては、通常の鋼板を用いて形成された補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃと、垂れ下がり部４ｄおよび側板（図示せず）を用いて箱を形成し、この箱の内部に主磁気遮蔽板４ａを収納し、この箱を密閉構造とするために、各部材の接合部を溶接する構造を採用することもできる。
【００１７】
このような構成を採用すれば、主磁気遮蔽板４ａが箱の内部に収納され、箱を構成する各部材の接合部が溶接で固定されるため、車両走行中での振動による影響を防止することができる。また車両走行中の投石による破損や風雨による特性劣化を防止することが可能になり、信頼性の高い主磁気遮蔽板４ａを提供できる。
【００１８】
次に、本発明の第２実施形態を図５および図６にしたがって説明する。本実施形態は、補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃ，垂れ下がり部４ｄ，側板（図示せず）を用いて主磁気遮蔽板４ａを収納するための箱を構成し、箱の底部となる補助磁気遮蔽板４ｂに、鉄で構成された固定用ガイド５０を複数個固定し、主磁気遮蔽板４ａに固定用ガイド５０を挿入するための貫通孔４ｆを複数個形成し、主磁気遮蔽板４ａの各貫通孔４ｆ内にそれぞれ固定用ガイド５０を挿入した状態で主磁気遮蔽板４ａを箱内に収納し、箱の上蓋となる補助磁気遮蔽板４ｃの周囲を側板や垂れ下がり部４ｄに溶接するようにしたものである。
【００１９】
本実施形態によれば、主磁気遮蔽板４ａが固定用ガイド５０で固定されているとともに、補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃと固定用ガイド５０が互いに溶接されているため、車両走行中での振動による影響を防止できる。さらに、主磁気遮蔽板４ａの貫通孔４ｆ内に固定用ガイド５０が挿入され、固定用ガイド５０が補助磁気遮蔽板４ｃに溶接されているため、主磁気遮蔽板４ａの反りを防止することができるとともに、主磁気遮蔽板４ａが幅方向および長手方向に変形するのを防止することができる。また車両走行中の投石による破損や風雨による特性劣化を防止することが可能になるため、信頼性の高い主磁気遮蔽板４ａを提供できる。
【００２０】
次に、本発明の第３実施形態を図７にしたがって説明する。本実施形態は、主磁気遮蔽板４ａに貫通孔４ｆを形成するとともに、補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃにそれぞれ貫通孔
４ｆを形成し、各貫通孔４ｆ内に固定用ガイドとなる固定用ボルト６０を挿入し、固定用ボルト６０の両端側を締結部材としてのナット６２を用いて補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃに固定し、垂れ下がり部４ｄを全周に渡って溶接するようにしたものであり、他の構成は図７のものと同様である。
【００２１】
本実施形態によれば、補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃで挟み込まれた主磁気遮蔽板４ａを固定用ボルト６０，ナット６２を用いて補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃに固定するようにしたため、主磁気遮蔽板４ａの板厚を自由に調整することができる。また垂れ下がり部４ｄを全周に渡って溶接するための作業を最後に行うことが可能になるため、磁気遮蔽板４を複数枚制作する必要がなくなり、作業が容易となり、低コスト化が可能になる。しかも、主磁気遮蔽板４ａが補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃおよび固定用ボルト６０，ナット６２によって固定されているため、車両走行中での振動による影響を防止できる。また車両走行中の投石による破損や風雨による特性劣化を防止することが可能になり、信頼性の高い主磁気遮蔽板４ａを提供できる。
【００２２】
次に、本発明の第４実施形態を図８および図９にしたがって説明する。本実施形態は、補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃ，垂れ下がり部４ｄ，側板を用いて形成された箱の内部の領域を複数の収納領域、例えば、２つの収納領域に分割する仕切り板７０ｂをそれぞれ補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃに一体に固定し、２つの収納領域の大きさ（面積）に対応して主磁気遮蔽板４ａを２個に分割して収納するようにしたものであり、他の構成は図１のものと同様である。
【００２３】
すなわち、補助磁気遮蔽板４ｂと仕切り板７０ｂによってＴ字型の枠を構成するために、補助磁気遮蔽板４ｂの中央部に仕切り板７０ｂが一体となって固定され、箱の内部が仕切り板７０ｂによって２つの収納領域（主磁気遮蔽板４ａを収納するための領域）に分割され、２個の主磁気遮蔽板４ａが各収納領域に分散して収納されるようになっている。
【００２４】
本実施形態によれば、仕切り板７０ｂで仕切られた２つの収納領域内に主磁気遮蔽板
４ａが分かれて収納されているため、主磁気遮蔽板４ａの幅方向および長手方向への変形が少なくなり、固定用ガイド５０や固定用ボルト６０などが不要になり、低コスト化が可能になる。さらに、主磁気遮蔽板４ａが２分割されているため、取り扱いが楽になる。また仕切り板７０ｂの数を増加させても、その効果はこれまで述べたものと同様なものが期待できることは言うまでもない。
【００２５】
次に、本発明の第５実施形態を図１０にしたがって説明する。本実施形態は、垂れ下がり部４ｄを補助磁気遮蔽板４ｃから取り除いたものであり、他の構成は図１のものと同様である。
【００２６】
本実施形態によれば、主磁気遮蔽板４ａがその両側を補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃで挟み込むようにしているため、磁気遮蔽板４ａの磁気抵抗が小さくなり、巻線２からの漏洩磁束を効果的に吸引することができる。
【００２７】
すなわち、図１１に示すように、磁気遮蔽板４を通常の鋼板を用いて構成したときには、点線で示すように、車体６や車内７への漏洩磁束９は取付金具５に対応した部位で大きくなる。これに対して、磁気遮蔽板４を主磁気遮蔽板４ａ，補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃを用いて構成することで、実線で示すように、車内７への漏洩磁束１０を減少させることが可能になる。しかも、主磁気遮蔽板４ａ中を流れる磁束の量も増加するため、垂れ下がり部４ｄを用いなくても、車体や車内７への漏洩磁束１０を減少させることができ、安価で信頼性の高い主磁気遮蔽板４ａを提供することが可能になる。
【００２８】
前記実施形態において、補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃ，垂れ下がり部４ｄ，側板などを用いて箱を構成し、箱内に主磁気遮蔽板４ａを収納する例について説明したが、主磁気遮蔽板４ａの周囲を囲むに際しては、主磁気遮蔽板４ａの周囲のうち補助磁気遮蔽板４ｂ，
４ｃに囲まれる領域以外の領域にシリコン材などのコーキング材を塗布しても同様な効果を期待することができる。
【００２９】
また各実施形態においては、補助磁気遮蔽板４ｂ，４ｃとして通常の鋼板（比透磁率
１０００の鉄材）の代わりに、鉄材よりも高透磁率で飽和磁束密度の高い純鉄などを使用することで、補助磁気遮蔽板を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態を示す車両用リアクトルの要部正面断面図である。
【図２】図１に採用される磁気遮蔽板の平面図である。
【図３】図２に示す磁気遮蔽板の要部正面断面図である。
【図４】磁気遮蔽板に珪素鋼板を用いたときの漏洩磁束と通常の鋼板を用いたときの漏洩磁束の特性を説明するための漏洩磁束分布特性図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す磁気遮蔽板の要部正面断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す磁気遮蔽板の平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示す磁気遮蔽板の要部正面断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態を示す磁気遮蔽板の要部正面断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態を示す磁気遮蔽板の平面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態を示す車両用リアクトル支持装置の要部正面断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態における漏洩磁束分布を説明するための図であって、磁気遮蔽板に珪素鋼板を用いたときの漏洩磁束と通常の鋼板を用いたときの漏洩磁束の特性を説明するための漏洩磁束分布特性図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…リアクトル、２…巻線、３…巻線支持金具、４…磁気遮蔽板、４ａ…主磁気遮蔽板、４ｂ，４ｃ…補助磁気遮蔽板、４ｄ…垂れ下がり部、５…取付金具、６…車体、７…車内。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006032444.tif 000010
【図９】
2006032444.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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