(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側分割鉄心と上側分割鉄心とを対向配置して環状に構成される鉄心の中空部を通るようにコイル部が配置されるインピーダンスボンドであって、
前記鉄心および前記コイル部を含む当該インピーダンスボンドの構成要素が分解・組み立て可能に構成され、
前記対向配置における対向方向への圧縮荷重を調整する調整手段と、当該調整された圧縮荷重を作用／開放する荷重作用手段とを有し、当該荷重作用手段を作用させることで当該調整された圧縮荷重で前記下側分割鉄心と前記上側分割鉄心とを固定する調整荷重固定手段を備え、
所望の励磁特性が得られるように一度組み立てて前記圧縮荷重が調整された後、分解されて再組み立てする際に、前記荷重作用手段を作用させることで前記所望の励磁特性を再現可能とするインピーダンスボンド。
【請求項２】
前記鉄心は、第１の下側分割鉄心と第１の上側分割鉄心とを対向配置して構成される第１の鉄心と、第２の下側分割鉄心と第２の上側分割鉄心とを対向配置して構成される第２の鉄心とを有する外鉄形鉄心構造を有し、
前記調整荷重固定手段は、前記第１の上側分割鉄心及び前記第２の上側分割鉄心をまとめて押さえる鉄心押さえ部を更に有し、当該鉄心押さえ部の押圧を前記圧縮荷重として前記調整手段が調整可能に構成された、
請求項１に記載のインピーダンスボンド。
【請求項３】
前記調整手段及び前記荷重作用手段は、締代調整型パッチン錠で構成され、
前記鉄心押さえ部は、上面視において前記第１の上側分割鉄心と前記第２の上側分割鉄心とを差し渡しされる構造体であり、
複数の前記締代調整型パッチン錠が前記鉄心押さえ部に設けられた、
請求項２に記載のインピーダンスボンド。
【請求項４】
前記構成要素には、
１）台座と、
２）前記台座上に立設され、前記第１の下側分割鉄心及び前記第２の下側分割鉄心を所定位置に並列配置するための鉄心収容部と、
が更に含まれ、
前記第１の下側分割鉄心、前記第１の上側分割鉄心、前記第２の下側分割鉄心、及び第２の上側分割鉄心の互いの位置関係を誤って配置することを防止する誤組付け防止構造を備えた請求項２又は３に記載のインピーダンスボンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複軌条軌道回路の軌道回路境界に設置されるインピーダンスボンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインピーダンスボンドの１つに、金属ケース内に鉄心と１次コイルや２次コイルなどの内装部材を収納し、金属ケースと内装部材との隙間に絶縁と放熱のための樹脂を流し込んで冷却固定した樹脂固定型のインピーダンスボンドが知られる（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３７０９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
樹脂固定型のインピーダンスボンドは、実質的に分解できないうえに極めて重い。その為、コイル断線などの故障が発生した場合や定期交換の際には、重量物運搬用の装置を別途用意する必要があり、運搬と設置に多くの時間と工数とがかかる。場合によっては長時間にわたって列車運行を止めなければならなかった。
【０００５】
それは、金属ケースと内蔵部材の間に絶縁油を満たす絶縁油型のインピーダンスボンドでも同様である。絶縁油型のインピーダンスボンドでは絶縁油を抜くことで現場での分解修理も可能ではあるが、再組み立ての際に適切な励磁特性（励磁インピーダンス性能）を発揮するための調整作業が必要になる。調整作業は、鉄心間に挟むギャップ紙を交換し、ギャップを固定維持するためのバンドを鉄心に巻き付け、締め付けを調整するといった多くの手間を要する。更には、調整の間、電気的性能の確認試験も必要になり、その為の外部電源の用意や搬入も必要となる。そのため、絶縁油型のインピーダンスボンドについても、故障時であっても新品と交換するのが一般的であった。
【０００６】
本発明は、こうした事情を鑑みてなされたものであり、交換作業がより容易なインピーダンスボンドを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の発明は、下側分割鉄心と上側分割鉄心とを対向配置して環状に構成される鉄心の中空部を通るようにコイル部が配置されるインピーダンスボンドであって、
前記鉄心および前記コイル部を含む当該インピーダンスボンドの構成要素が分解・組み立て可能に構成され、
前記対向配置における対向方向への圧縮荷重を調整する調整手段と、当該調整された圧縮荷重を作用／開放する荷重作用手段とを有し、当該荷重作用手段を作用させることで当該調整された圧縮荷重で前記下側分割鉄心と前記上側分割鉄心とを固定する調整荷重固定手段（例えば、図５のアジャストファスナ３６）を備え、
所望の励磁特性が得られるように一度組み立てて前記圧縮荷重が調整された後、分解されて再組み立てする際に、前記荷重作用手段を作用させることで前記所望の励磁特性を再現可能とするインピーダンスボンドである。
【０００８】
第１の発明によれば、調整された圧縮荷重を作用／開放可能としたことで、インピーダンスボンドの構成要素が分解・再組み立て可能であり、且つ分解前に調整された圧縮荷重を再組み立ての際に調整作業無しに再現させることができる。つまり、予めインピーダンスボンドを組み立てして励磁特性を調整しておけば、これを分解して搬入し、現地で調整用の電気的な試験無しに分解前の状態に容易に復元できる。構成要素１つ１つは人力で運べる重量であるため、重量物運搬用の装置を別途用意する必要もなく、従来よりも遙かに少ない時間と工数で交換が可能となる。
【０００９】
第２の発明は、前記鉄心が、第１の下側分割鉄心（例えば、図４の右下分割鉄心５０）と第１の上側分割鉄心（例えば、図４の右上分割鉄心５４）とを対向配置して構成される第１の鉄心と、第２の下側分割鉄心（例えば、図４の左下分割鉄心５２）と第２の上側分割鉄心（例えば、図４の左上分割鉄心５６）とを対向配置して構成される第２の鉄心とを有する外鉄形鉄心構造を有し、前記調整荷重固定手段は、前記第１の上側分割鉄心及び前記第２の上側分割鉄心をまとめて押さえる鉄心押さえ部（例えば、図５の鉄心押さえ部８０）を更に有し、当該鉄心押さえ部の押圧を前記圧縮荷重として前記調整手段が調整可能に構成された、第１の発明のインピーダンスボンドである。
【００１０】
第２の発明によれば、インピーダンスボンドの構成要素のうちでもひときわ重量のある鉄心を少なくとも４つに分解構成できるので運搬がより容易になる。それでいて、再組み立てした鉄心を鉄心押さえ部で纏めて圧縮荷重をかけられるようになっているので、組み立ても容易である。
【００１１】
第３の発明は、前記調整手段及び前記荷重作用手段が、締代調整型パッチン錠で構成され、前記鉄心押さえ部は、上面視において前記第１の上側分割鉄心と前記第２の上側分割鉄心とを差し渡しされる構造体であり、複数の前記締代調整型パッチン錠が前記鉄心押さえ部に設けられた、第２の発明のインピーダンスボンドである。
【００１２】
第３の発明によれば、調整手段及び荷重作用手段をまとめて締代調整型パッチン錠で実現するので、部品点数を削減しつつ組み立てをより容易にできる。また、鉄心押さえ部を第１の上側分割鉄心と第２の上側分割鉄心とを差し渡しされる構造体とすることで、第１の上側分割鉄心と第２の上側分割鉄心とを個別に押さえる構成よりも締代調整型パッチン錠の設置数を削減できる。調整の手間も削減できるし、組み立てもより容易になる。また、複数の締代調整型パッチン錠により、全体的な圧縮荷重のバランス調整が容易になるとともに、その再現性も高い。
【００１３】
第４の発明は、前記構成要素には、１）台座と、２）前記台座上に立設され、前記第１の下側分割鉄心及び前記第２の下側分割鉄心を所定位置に並列配置するための鉄心収容部と、が更に含まれ、前記第１の下側分割鉄心、前記第１の上側分割鉄心、前記第２の下側分割鉄心、及び第２の上側分割鉄心の互いの位置関係を誤って配置することを防止する誤組付け防止構造（例えば、図４の位置合わせマーカ５７ａ〜５７ｄ）を備えた第２又は第３の発明のインピーダンスボンドである。
【００１４】
第４の発明によれば、励磁調整後に分割鉄心をばらばらにしても、再組み立ての際に位置関係を正しく復元することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】インピーダンスボンドの構成例と組み立て手順を示す連番斜視図。
【図２】インピーダンスボンドの構成例と組み立て手順を示す連番斜視図。
【図３】インピーダンスボンドの構成例と組み立て手順を示す連番斜視図。
【図４】インピーダンスボンドの構成例と組み立て手順を示す連番斜視図。
【図５】インピーダンスボンドの構成例と組み立て手順を示す連番斜視図。
【図６】インピーダンスボンドの構成例と組み立て手順を示す連番斜視図。
【図７】インピーダンスボンドの構成例と組み立て手順を示す連番斜視図。
【図８】インピーダンスボンドの構成例と組み立て手順を示す連番斜視図。
【図９】インピーダンスボンドの使い方について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１〜図８は、本発明を適用したインピーダンスボンド２の構成例と組み立て手順を示す連番斜視図である。インピーダンスボンド２は、各構成要素が分解・組み立て可能に構成されている。本実施形態の構成要素には、少なくとも、（Ａ）上下に分割された分割鉄心である鉄心と、（Ｂ）コイルアッセンブリ６０及び３次コイル７０であるコイル部とが含まれる。
【００１７】
図１に示すように、インピーダンスボンド２は、金属ケースの底部に当たる台座４の上面所定位置に、それぞれ着脱自在な前方端子台１０と、後方端子台２０と、上方及び前後に広く開口する鉄心収容枠３０とを有する。台座４と、前方端子台１０と、後方端子台２０と、鉄心収容枠３０とは、一体に連結固定された状態でも大人一人で持ち運べる重量（例えば、３０ｋｇ以下）となるように構成されている。
【００１８】
鉄心収容枠３０へは、その上方開口部から枠内側へ鉄心やコイルなどが挿入される。
本実施形態における鉄心は大人一人が持ち運べる重量となるように前方から見て左右・上下に４分割されている。本明細書ではそれらを「分割鉄心」と呼ぶ。分割鉄心は、溝部が設けられており、上下一対を対向配置すると向き合った溝部が鉄心の中空部を構成する。
【００１９】
図１の例では、右下分割鉄心５０が既に鉄心収容枠３０内に納められており、左下分割鉄心５２を納める前の状態を示している。右下分割鉄心５０と左下分割鉄心５２は、溝部５９の開口部を上に向け、溝部５９の長手方向をインピーダンスボンド２の前後方向とした姿勢で鉄心収容枠３０内に収容される。分割鉄心の四つ角の内２つを鉄心収容枠３０の内隅に当てて滑らせるようにして降ろせば自然と所定配置位置に案内され、右下分割鉄心５０と左下分割鉄心５２は左右に並んで密着配置される（図２参照）。
【００２０】
なお、分割鉄心を鉄心収容枠３０内に納めるには、鉄心運搬用治具６を用いると好適である。鉄心運搬用治具６は、例えば「マグネットチャック」「マグネットスタンド」に把持ハンドルを固定した形態などが知られている。
【００２１】
図２に示すように、鉄心収容枠３０に右下分割鉄心５０と左下分割鉄心５２とを収容したならば、次にコイルアッセンブリ６０を組み付ける。
【００２２】
コイルアッセンブリ６０は、環状の１次コイル６１ａ，６１ｂを寝かせた姿勢で上下に重ね、その間に２次コイル６２を挿入して一体に連結させて構成され、大人一人が持ち運べる重量とされる。
１次コイル６１ａ，６１ｂと２次コイル６２の一体化は、合成樹脂によるモールド法でも良いし、ガラス繊維クロステープで巻いて一体化させるとしてもよい。そして、コイルアッセンブリ６０の上部前方には２次コイル６２に接続された２次コイル端子６３が設けられ、上部後方には１次コイル６１ａ，６１ｂに接続された中性端子６４及び両側端子６５が設けられている。よって、コイルアッセンブリ６０は、上から見れば主たる環状部から後方に３本の端子が延びた姿をしている。
【００２３】
そして、コイルアッセンブリ６０を、主たる環状部の後端を後方端子台２０の前壁面の樹脂プレート２１に押し当てながら滑らせ、環状部の左右をそれぞれ右下分割鉄心５０と左下分割鉄心５２の上方に開口した溝部５９に挿入するように降ろす。
【００２４】
コイルアッセンブリ６０は、１）環状部の底が溝部５９の溝底に当接し、２）環状部の後端が樹脂プレート２１に当接し、３）環状部の左右外側面が右下分割鉄心５０の溝部右内側面と左下分割鉄心５２の溝部左内側面との少なくとも何れか一方に当接する、ことで右下分割鉄心５０と左下分割鉄心５２とに対して所定位置に位置決めされ設置されることになる。
【００２５】
コイルアッセンブリ６０が位置決めされると、中性端子６４は丁度、後方端子台２０の左右中央に設けられた中性端子接続部２２に当接するので、これらを連結する（図３参照）。また、両側端子６５は丁度、後方端子台２０の左右に設けられた両側端子接続部２３に当接するのでそれぞれ連結する。更に、２次コイル端子６３を、前方端子台１０の２次コイル接続部１２（図２参照）に連結して、コイルアッセンブリ６０の組み付けが完了となる。
【００２６】
図３に示すように、コイルアッセンブリ６０を組み付けたならば、３次コイル７０を、コイルアッセンブリ６０の環状部（１次コイル６１ａ，６１ｂと２次コイル６２の合体部）の環内側、右下分割鉄心５０及び左下分割鉄心５２の溝部５９の溝内へ上から挿入するように組み付ける。
【００２７】
３次コイル７０は、左右外側面の少なくとも何れかがコイルアッセンブリ６０の環状部内側に当接し、更に右下分割鉄心５０の溝部左内側面および左下分割鉄心５２の溝部右内側面の少なくとも一方に当接して、所定位置に位置決めされて設置される。そして、３次コイル端子７２を前方端子台１０の３次コイル端子接続部１４に連結させて、３次コイル７０の組み付けが完了となる。
【００２８】
次に、図４に示すように、右上分割鉄心５４と、左上分割鉄心５６とを組み付ける。
右上分割鉄心５４及び左上分割鉄心５６の溝部５９脇の下面、すなわち右下分割鉄心５０や左下分割鉄心５２との突き合わせ面には、上下に配置された分割鉄心間の間隙を保つための紙片等のギャップ調整材５８が貼設されている。
【００２９】
左上分割鉄心５６は、溝部５９を下に向け溝長手方向をインピーダンスボンド２の前後方向に合わせた姿勢で左下分割鉄心５２と対向させるように上から載せる。分割鉄心の四つ角の内２つを鉄心収容枠３０の内隅に当てて滑らせるようにして降ろせば自然と所定配置位置に案内され、組み付け済みのコイルアッセンブリ６０の環状部左右と、３次コイル７０の左右とが溝部５９の中に納まる。同様にして、右上分割鉄心５４を、溝部５９を下に向け溝長手方向をインピーダンスボンド２の前後方向に合わせた姿勢で右下分割鉄心５０と対向させるように上から載せる。
【００３０】
右上分割鉄心５４と、左上分割鉄心５６とを組み付けると、ばらばらであった４つの分割鉄心は上下左右に一体に密着され、前方から見ると数字の８を横倒しにしたような側面形状を有する一塊の鉄心、すなわち外鉄形鉄心構造ができあがる。
なお、４つの分割鉄心の前方側面には、誤組付け防止構造の一例として位置合わせマーカ５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄが設けられているので、右上分割鉄心５４と、左上分割鉄心５６とを組み付けたあとには、これらの位置合わせマーカ５７ａ〜５７ｄが所定の配置関係をなしているか確認する。もし、正面に４つのマーカが揃わなければ分割鉄心が誤組付けされていると判断して組み立て直す。
【００３１】
図５に示すように、次に鉄心押さえ部８０を取り付ける。
鉄心押さえ部８０は、右上分割鉄心５４と左上分割鉄心５６との上面に差し渡して載置される枠体であって、鉄心収容枠３０と同じ左右方向の横幅を有する。鉄心押さえ部８０の左端下面及び右端下面それぞれに下方に向けて位置決めピン８４，８５が突設されていて、鉄心押さえ部８０を鉄心収容枠３０に上から被せると、当該位置決めピン８４，８５が鉄心収容枠３０の左右の壁部の上面に設けられた位置決め孔３４，３５と密着嵌合することにより位置決めされ所定位置関係で載置される。
【００３２】
なお、鉄心押さえ部８０の左右と鉄心収容枠３０の左右は所定の関係でのみ組み付け可能となるように誤組付け防止構造をなす。例えば、位置決めピン８４は位置決め孔３４とのみ嵌合し、位置決めピン８５は位置決め孔３５とのみ嵌合するように、前者の組と後者の組とでピンの外径及び孔の内径を違えるとしても良い。或いは、鉄心収容枠３０上面における孔の位置を左右で違えることで、左右を間違えると鉄心収容枠３０と鉄心押さえ部８０との位置関係が一目で不正であることが分かる構造としてもよい。
【００３３】
そして、鉄心押させ部８０を所定位置に載置したならば、その左右四隅のファスナ受け部８６を、鉄心収容枠３０に設けられたアジャストファスナ３６と連結させて鉄心押さえ部８０の組み付けを完了する。
【００３４】
アジャストファスナ３６は、締結力を調整・固定する手段であって、本実施形態では締代を調整し固定することのできるパッチン錠で実現するが、その他の機械要素でも構わない。また、設置数は適宜設定することが可能であるが、複数であることが好ましい。
【００３５】
鉄心押さえ部８０は、アジャストファスナ３６によって鉄心収容枠３０に連結されることで台座４と共に対向配置された分割鉄心の各組を対向方向に挟んで対向方向に荷重（圧縮荷重）を作用させ、対向配置された分割鉄心間の間隙を決定づけ、結果的に励磁特性を決定する。
【００３６】
次に、図６に示すように、中性端子用接続子９４を中性端子６４越しに中性端子接続部２２に連結固定し、更に図７に示すように、両側端子用接続子９５を両側端子６５に連結固定する。そして図８に示すように、金属カバー９６を被せ、四隅に設けられたロック付キャッチグリップ９７を台座４のグリップ受け部４７に連結させて固定するとインピーダンスボンド２の組み立てが完了となる。
【００３７】
図９は、本実施形態のインピーダンスボンド２の使い方について説明するための図である。先ず、図１〜図５にて説明したようにして、工場にてインピーダンスボンド２を組み立てる。そして、所望の励磁特性が得られるように、アジャストファスナ３６の締代を調整する。つまり、アジャストファスナ３６は調整荷重固定手段の一例であり、アジャストファスナ３６の締代部が、圧縮荷重を調整する調整手段を構成し、ファスナ受け部８６にアジャストファスナ３６を係止するアジャストファスナ３６の係止部が、締代部で調整された圧縮荷重を作用／開放する荷重作用手段を構成する。
【００３８】
調整後は、適宜、アジャストファスナ３６の調整箇所に調整済みであることを示すための封印（例えば、封止栓を付ける、シールを貼るなど）を施すことができる。
そして、完成品の状態で倉庫等に保管するならば、更に図６〜図８にて説明した組み立てを行ってから保管する。或いは、中性端子用接続子９４、両側端子用接続子９５、金属カバー９０等は組み付けずに残しておいて、調整済みの組み立て途中品とセットで保管する。
【００３９】
保管場所から設置場所に移動する場合には、図１〜図８で説明した手順の逆順にインピーダンスボンド２を分解しパーツ別で現場へ運び込む。そして、現場で各パーツを図１〜図８で説明した手順で順に組み立てて軌道回路等と接続すれば設置完了となる。
【００４０】
分解単位すなわち運搬単位となる構成要素１つ１つは、重量が概ね２０〜３０ｋｇが上限となるように設計されているので、重量物運搬装置を別途用意する必要もなく、作業員が手持ちで運搬することができる。よって従来よりも速やかな設置が可能となる。また、運搬した各パーツを図１〜図８で説明した手順で順に組み立てれば、工場で設定した励磁特性が即座に再現されるので、当然、現場に励磁特性測定用の測定器具や外部電源を持ち込む必要もない。
【００４１】
重量物運搬装置を不要とする点と、現場での励磁特性の再調整作業を不要にできる点は、特に災害復旧時のように短時間の間に多くのインピーダンスボンドを交換・設置しなければならない状況にはおいては極めて意義が大きい。
【００４２】
以上、本発明を適用したインピーダンスボンドについて説明したが、本発明の実施形態は上記に限定されるものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。
【００４３】
また、４つのアジャストファスナ３６のうち、幾つかは締代調整機能が付かないタイプのファスナ（パッチン錠）を用いるとしてもよい。例えば、何れか１つ、或いは４つのうち対角関係にある２つを締代調整機能無しとしてもよい。
【００４４】
また、アジャストファスナ３６に代替する機構としては、例えば、鉄心押さえ部８０と鉄心収容枠３０とにそれぞれ対向するフランジ部を設け、フランジ部をボルト固定する構成とする。そして、励磁特性を調整した時の各ボルトの締結トルクを記載したシールを鉄心押さえ部８０に貼設し、現場でその記載された締結トルクを再現するとしてもよい。但し、調整手段および荷重作用手段を有する調整荷重固定手段となるアジャストファスナ３６の方が、より好適と考えられる。
【００４５】
また、インピーダンスボンド２の分解単位は、上記実施形態の例に限らない。分解された各パーツが分解前の位置に再組み立てできるように適切に位置決めや誤組付け防止の措置がとられているならば分解単位は適宜設定できる。例えば、台座４と、前方端子台１０と、鉄心収容枠３０と、後方端子台２０とを一体として説明したが、これらを分解可能とし、それぞれを個別に運搬可能な構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
２…インピーダンスボンド
４…台座
６…鉄心運搬用治具
１０…前方端子台
１２…２次コイル接続部
１４…３次コイル端子接続部
２０…後方端子台
２１…樹脂プレート
２２…中性端子接続部
２３…両側端子接続部
３０…鉄心収容枠
３４…位置決め孔
３５…位置決め孔
３６…アジャストファスナ
４７…グリップ受け部
５０…右下分割鉄心
５２…左下分割鉄心
５４…右上分割鉄心
５６…左上分割鉄心
５７ａ〜５７ｄ…位置合わせマーカ
５８…ギャップ調整材
５９…溝部
６０…コイルアッセンブリ
６１ａ，６１ｂ…１次コイル
６２…２次コイル
６３…２次コイル端子
６４…中性端子
６５…両側端子
７０…３次コイル
７２…３次コイル端子
８０…鉄心押さえ部
８４…位置決めピン
８５…位置決めピン
８６…ファスナ受け部
９４…中性端子用接続子
９５…両側端子用接続子
９６…金属カバー
９７…ロック付キャッチグリップ
【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】
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【図９】
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