(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道桁と、軌道桁に沿って間隔をおいて配置され軌道桁の長手方向と直交する方向に延びる枕木と、この枕木の両端部に固定されて軌道桁の長手方向に延びる一対のレールとを備えた磁気浮上式リニアモータカー用軌道において、
間隙を介して隣接する２本のレールの端部の上面または下面が位置決め面として提供され、これらレールの端部間に連結金具が掛け渡され、この連結金具が、レールの端部の位置決め面に当たった状態でレール端部に連結されることにより、この連結状態で２本のレールは、その一方が他方に対して、レール幅方向に変位不能でレール長手方向に変位可能であり、
上記２本のレールの位置決め面に第１嵌合部が形成され、上記連結金具に第２嵌合部が形成され、これら第１，第２嵌合部が嵌め合わされることにより連結金具のレール幅方向の変位が禁じられ、第１，第２嵌合部のうち少なくとも一方の嵌合部がレールの長手方向に延びて連結金具のレール長手方向の変位を許容し、
上記レールの位置決め面と上記連結金具のうちの一方には、上記第１，第２嵌合部に対してレール幅方向に離れた補助突起が形成されており、この補助突起が上記位置決め面または連結金具に当たっており、この補助突起と上記第１，第２嵌合部と位置決め面と連結金具とで囲われた空間が、水抜き用の空間として提供されることを特徴とする磁気浮上式リニアモータカー用軌道。
【請求項２】
上記第１，第２嵌合部のうち一方がレール長手方向に延びる嵌合溝であり、他方がレールの長手方向に延びてこの嵌合溝に嵌り合う嵌合突起であることを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上式リニアモータカー用軌道。
【請求項３】
軌道桁と、軌道桁に沿って間隔をおいて配置され軌道桁の長手方向と直交する方向に延びる枕木と、この枕木の両端部に固定されて軌道桁の長手方向に延びる一対のレールとを備えた磁気浮上式リニアモータカー用軌道において、
間隙を介して隣接する２本のレールの端部の下面が位置決め面として提供され、これらレールの端部間に連結金具が掛け渡され、この連結金具が、レールの端部の位置決め面に当たった状態でレール端部に連結されることにより、この連結状態で２本のレールは、その一方が他方に対して、レール幅方向に変位不能でレール長手方向に変位可能であり、
上記連結金具の下面にナットが当たっており、レール端部と連結金具に形成された貫通孔を貫通するボルトをこのナットのねじ孔にねじ込んで締め付けることにより、連結金具がレール端部に連結され、上記ナットの上面には、そのねじ孔に連なる水抜き用の溝が形成されていることを特徴とする磁気浮上式リニアモータカー用軌道。
【請求項４】
軌道桁と、軌道桁に沿って間隔をおいて配置され軌道桁の長手方向と直交する方向に延びる枕木と、この枕木の両端部に固定されて軌道桁の長手方向に延びる一対のレールとを備えた磁気浮上式リニアモータカー用軌道において、
間隙を介して隣接する２本のレールの端部の上面または下面が位置決め面として提供され、これらレールの端部間に連結金具が掛け渡され、この連結金具が、レールの端部の位置決め面に当たった状態でレール端部に連結されることにより、この連結状態で２本のレールは、その一方が他方に対して、レール幅方向に変位不能でレール長手方向に変位可能であり、
上記レールが上記枕木に固定される取付部と枕木から突出する本体部とを有し、上記連結金具がこの取付部に連結され、
上記２本のレールの端部の本体部において上記取付部の反対側の側面には、ほぼ水平をなすスリットが形成されており、これらスリットに収容された１枚の連結板が２本のレールの端部間に掛け渡され、一方のレール端部に固定されていることを特徴とする磁気浮上式リニアモータカー用軌道。
【請求項５】
上記２本のレールの位置決め面に第１嵌合部が形成され、上記連結金具に第２嵌合部が形成され、これら第１，第２嵌合部が嵌め合わされることにより連結金具のレール幅方向の変位が禁じられ、第１，第２嵌合部のうち少なくとも一方の嵌合部がレールの長手方向に延びて連結金具のレール長手方向の変位を許容し、
上記第１，第２嵌合部のうち一方がレール長手方向に延びる嵌合溝であり、他方がレールの長手方向に延びてこの嵌合溝に嵌り合う嵌合突起であることを特徴とする請求項３または４に記載の磁気浮上式リニアモータカー用軌道。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気浮上式リニアモーターカー用軌道に関し、特に隣接するレールの端部同士の位置決めおよび位置ずれ防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気浮上式リニアモーターカーのシステムで用いられるレールを、軌道桁に枕木を介して敷設する場合、隙間を介して隣接する２本のレールの端部同士を同一直線上に位置させる必要がある。そのため従来では、レール端部の水平方向（レールの幅方向）の位置ずれを計測し特殊な治具で調節するとともに、垂直方向の位置ずれも計測して軌道桁と枕木との間にシムを入れて垂直方向の調節し、その後でレールを枕木に固定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなレール端部同士の位置決めは、作業に手間取る欠点があった。また、使用時において車両からの水平，垂直荷重によりレール端部同士が位置ずれすることがあり、車両が振動したり破損する等、支障が生じる可能性もあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軌道桁と、軌道桁に沿って間隔をおいて配置され軌道桁の長手方向と直交する方向に延びる枕木と、この枕木の両端部に固定されて軌道桁の長手方向に延びる一対のレールとを備えた磁気浮上式リニアモータカー用軌道において、
間隙を介して隣接する２本のレールの端部の上面または下面が位置決め面として提供され、これらレールの端部間に連結金具が掛け渡され、この連結金具が、レールの端部の位置決め面に当たった状態でレール端部に連結されることにより、この連結状態で２本のレールは、その一方が他方に対して、レール幅方向に変位不能でレール長手方向に変位可能であることを特徴とする。
【０００５】
この構成によれば、連結金具をレールに連結するだけで、レールの端部同士の位置調節が完了するので、位置調節のための作業が簡単になり、レールの端部同士の左右方向（レール幅方向），上下方向の相対誤差を確実に小さくすることができる。また、使用時において車両からの外力、特に水平荷重がレールに働いても、レールの端部同士が左右方向に変位不能に連結されているため位置ずれしない。その結果、車両走行を安定して行うことができる。しかも、レールが環境温度により伸縮した場合、連結金具が少なくとも一方のレールに対してレール長手方向に相対変位することにより、これを吸収できる。
【０００６】
好ましくは、上記２本のレールの位置決め面に第１嵌合部が形成され、上記連結金具に第２嵌合部が形成され、これら第１，第２嵌合部が嵌め合わされることにより連結金具のレール幅方向の変位が禁じられ、第１，第２嵌合部のうち少なくとも一方の嵌合部がレールの長手方向に延びて連結金具のレール長手方向の変位を許容する。この構成によれば、連結金具を介してレール端部の幅方向の相対位置ずれを確実に防止することができる。
【０００７】
好ましくは、上記第１，第２嵌合部のうち一方がレール長手方向に延びる嵌合溝であり、他方がレールの長手方向に延びてこの嵌合溝に嵌り合う嵌合突起である。この構成によれば、レール方向に延びる嵌合突起と嵌合溝により、連結金具を介したレール端部の幅方向の相対位置ずれを、より一層確実に防止することができる。
【０００８】
好ましくは、上記レールの位置決め面と上記連結金具のうちの一方には、上記第１，第２嵌合部に対してレール幅方向に離れた補助突起が形成されており、この補助突起が上記位置決め面または連結金具に当たっており、この補助突起と上記第１，第２嵌合部と位置決め面と連結金具とで囲われた空間が、水抜き用の空間として提供される。この構成によれば、補助突起によって、レールと連結金具を二点で接触させるという安定した形状で連結できるのでレール端部同士の上下方向の位置ずれを、より一層確実に防止することができる。また、レールの貫通孔からレールの位置決め面と連結金具との間に入り込んだ雨水を水抜き空間を介して外部に放出することができ、レール，連結金具の腐食を抑制することができる。
【０００９】
好ましくは、上記連結金具がレールの位置決め面となる下面に当たり、さらに連結金具の下面にナットが当たっており、レール端部と連結金具に形成された貫通孔を貫通するボルトをこのナットのねじ孔にねじ込んで締め付けることにより、連結金具がレール端部に連結され、上記ナットの上面には、そのねじ孔に連なる水抜き用の溝が形成されている。この構成によれば、連結金具とナットとの間に浸透する雨水を水抜き用溝から外部に放出することができ、これら連結金具やナットの腐食、ナットのねじ孔とボルトの螺合部の腐食を防止できる。
【００１０】
好ましくは、上記レールが上記枕木に固定される取付部と枕木から突出する本体部とを有し、上記連結金具がこの取付部に連結されている。この構成によれば、連結金具の連結による本体部の外形変化が全く無く、車両の磁気浮上，走行への悪影響を一層確実に排除できる。
【００１１】
さらに好ましくは、上記２本のレールの端部の本体部において上記取付部の反対側の側面には、ほぼ水平をなすスリットが形成されており、これらスリットに収容された１枚の連結板が２本のレールの端部間に掛け渡され、一方のレール端部に固定されている。この構成によれば、レール端部同士の本体部での上下方向位置ずれを確実に防止できるとともに、連結による本体部外形の変化をもたらさない。その結果、車両の走行性能を最大限に高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図１１を参照しながら説明する。まず、磁気浮上式リニアモーターカーシステムの概略構成を図９、図１０を参照しながら説明する。地上側には、車両の走行方向（紙面と直交する方向）に沿って延びる鋼製やＰＣコンクリート製などの軌道桁１が設けられている。この軌道桁１には、その長手方向に間隔をおいて型鋼からなる枕木２が固定されている。枕木２は軌道桁１の長手方向と直交する方向に延び、その左右端には軌道桁１の長手方向に延びる一対のレール３が固定されている。
【００１３】
各レール３は、断面が逆Ｕ字形をなす本体部３０と、この本体部３０から水平に延びる取付部３５とを有し、この取付部３５が枕木２に固定されている。本体部３０は枕木２から突出しており、その上面には、リニアモータの二次側導体を構成するアルミ製のリアクションプレート４が取り付けられている。
【００１４】
他方、車両５の底面には、左右に対をなすモジュール６が空気ばね５ａを介して取り付けられている。左右のモジュール６は、左右のレール３を跨ぐようにして配置され、車両５の長手方向に沿って複数組設けられている。
【００１５】
各モジュール６はモジュール本体６０を有している。モジュール本体６０は、レール３の外側に位置する垂直部６０ａとレール３の上方に位置する水平部６０ｂとを有して断面Ｌ字形をなす。モジュール本体６０の垂直部６０ａには、レール３の長手方向に沿って配置された複数の浮上用電磁石６１が設けられている。この電磁石６１は、断面Ｕ字形のコア６１ａとコイル６１ｂとを有しており、このコア６１ａの両端が上記レール３の本体部３０の一対の凸部３１，３２と対峙している。コイル６１ｂに電流が流れると、コア６１ａとレール３との間で吸引力が働き、これにより車両５が浮上するようになっている。
【００１６】
上記モジュール本体６０の水平部６０ｂの下面にはリニアモータの一次側コイル６５が設けられている。この一次側コイル６５は、上記リアクションプレート４に対峙しており、その駆動時にリアクションプレート４と協働して、車両５をレール３に沿って走行させるようになっている。
【００１７】
次に、本発明の特徴部について説明する。図１１に概略的に示すように、隣接する２本のレール３の端部同士は、隙間Ｓを介して対峙し、連結装置Ａにより連結されている。この連結によってレール３の端部同士が同一直線上に位置するように位置決めされる。この位置決め，連結の後で、これらレール３は連結装置Ａから離れて配置された枕木２に固定される。この連結装置Ａは、２本のレール３の端部間に掛け渡された連結金具７０と、この連結金具７０をこれらレール３の端部に連結するためのボルト７５，ナット８０等を備えている。以下、連結装置Ａおよびそれに関連するレール３の詳細な構造について図１〜図８を参照しながら説明する。
【００１８】
レール３は図３に拡大して示す断面形状を有しており、前述したように電磁石６１のコア６１ａに対峙する凸部３１，３２を有する本体部３０と取付部３５とからなる。本実施形態では、この取付部３５の平坦な水平面をなす上下面のうち、下面３５ａが後述の作用をなす位置決め面として提供される。この下面３５ａには、本体部３０の反対側の側縁近傍においてレール３の長手方向に延びる嵌合溝３７（第１嵌合部）が形成されている。図４に示すように、嵌合溝３７は一対の傾斜面３７ａ，３７ｂを有している。なお、この嵌合溝３７は本体部３０，取付部３５とともに、圧延時に形成されるものであり、レール３の全長にわたって形成されている。
【００１９】
図２，図３に示すように、各レール３の端部の取付部３５には、垂直方向に一対の貫通孔３８が形成されている。これら貫通孔３８はレール３の長手方向に離れている。貫通孔３８の上端部はボルト７５の頭部を収容するために径が大きくなっている。
さらに図１，図３に示すように、各レール３の端部の本体部３０において、取付部３５の反対側の側面には、水平をなすスリット３９が形成されている。
【００２０】
連結金具７０は、図１，図２に示すようにレール３の長手方向に延び、隣接する２本のレール３の端部に掛け渡されている。連結金具７０は、鍛造や圧延等により形成されて図３〜図５に示すように平面形状が長方形（レール３の長手方向に延びる長方形）をなし、その上面において本体部３０の反対側の側縁に嵌合突起７１（第２嵌合部）を有し、本体３０側の側縁に補助突起７２を有している。これら突起７１，７２は、連結金具７０の全長にわたって連結金具７０の長手方向（レール３の長手方向）に延びている。図４に最も良く示すように、嵌合突起７１は２つの傾斜面７１ａ，７１ｂを有して断面山形をなしている。補助突起７２は嵌合突起７１より低く、その上面７２ａがレールとの接触面積をとるため平坦面となっている。
【００２１】
連結金具７０の下面には、その長手方向に全長にわたって延びる浅い収容溝７３が形成されている。さらに連結金具７０には、レール３の端部に対応して２つずつ、合計４つの貫通孔７４が形成されている。これら貫通孔７４は連結金具７０の長手方向に離れており、この長手方向に細長い長穴となっている。これら貫通孔７４は、上記突起間７１，７２間に位置するとともに、その下端が上記収容溝７３に開口している。
【００２２】
連結金具７０は、隣接する２本のレール３の取付部３５の下面３５ａに当てるようにして掛け渡たされ、この状態で２本のボルト７５と１つのナット８０により、各レール３の端部に連結されている。この連結状態で、連結金具７０の嵌合突起７１がレール３の嵌合溝３７に嵌り、補助突起７２の上面７２ａが取付部３５の下面３５ａに当たって二点接触となるので、連結は安定した形状となる。嵌合突起７１と補助突起７２と連結金具７０の上面と取付部３５の下面３５ａにより、扁平な水抜き用の空間Ｇが形成されている。この空間Ｇは、連結金具７０の長手方向の両端において開口している。
【００２３】
上記ナット８０は、図６〜図８に示すように、連結金具７０の長手方向に細長い長方形をなしており、長手方向に離れた２つのねじ孔８１を有している。さらにナット８０の上下面には一端がねじ孔８１に連なり、他端がナット８０の両端縁に至る水抜き用溝８２が形成されている。
【００２４】
図３に示すように、上記ナット８０は連結金具７０の収容溝７３に回り止めされた状態で収容されている。六角穴付きのボルト７５がレール３の貫通孔３８および連結金具７０の貫通孔７４を貫通し、ナット８０のねじ孔８１にねじ込まれて締付られることにより、連結金具７０がレール３に連結されている。なお、ボルト７５の下端部にロックナット８５が螺合されてナット８０に向けて締め付けられていることにより、ボルト７５とナット８０との締付状態が安定して維持される。
【００２５】
連結装置Ａは、上記レール３の端部の取付部３５同士を連結する手段のみならず、本体部３０同士を連結する手段をも備えている。すなわち、本体部３０のスリット３９には連結板９０が収容されており、一方のレール３に溶接されている。
【００２６】
上記構成によれば、連結金具７０がレール２の取付部３５の下面３５ａに当たるようにして２本のレール３の端部間に掛け渡され、レール３の端部同士の上下方向の位置決めがなされる。また、連結金具７０の嵌合突起７１がレール３の取付部３５の嵌合溝３７に嵌ることにより、連結金具７０は各レール３に対してレール３の幅方向（図３の左右方向）に変位を禁じられており、これによりレール３の端部同士の左右方向の位置決めがなされる。この位置決め状態で連結金具７０をレール３に連結するだけで、レール３の端部同士の位置調節が完了する。その結果、レール３の端部同士を位置調節する作業が簡単になり、レール３の端部同士の左右方向，上下方向の相対誤差を確実に小さくすることができる。また、使用時において車両からの外力がレールに働いても、上記レール３の端部同士が連結されているため位置ずれすることがなく、車両走行に支障が生じない。特に水平荷重に対しては、上記嵌合溝３７と嵌合突起７１の嵌め合いにより受け持つので、確実に左右方向の位置ずれを防止できる。
【００２７】
また、上記連結板９０が本体部３０のスリット３９に収容されているので、本体部３０におけるレール３の端部同士の上下方向の位置ずれを確実に防止できる。本体部３０は、前述したように車両の磁気浮上，走行に重要な部位であるが、この部位での上下方向の位置ずれを防止するので、車両の走行性能への悪影響を無くすことができる。
【００２８】
連結金具７０がレール３の取付部３５に設けられ、連結板９０が本体部３０のスリット３９に収容されているので、レール３の端部の連結による本体部３０の外形変化が全く無く、車両の磁気浮上，走行への悪影響を一層確実に排除できる。
【００２９】
上記取付部３５の嵌合溝３７と連結金具７０の嵌合突起７１は、レール３の長手方向に延びている。また、ボルト７５は連結金具７０の貫通孔７４にレール３の長手方向に遊びをもって貫通している。そのため、連結金具７０は２本のレール３に対してレール３の長手方向に相対変位可能となっている。他方、連結板９０は一方のレール３に固定され、他方のレール３に対してはレール３の長手方向に相対変位可能である。その結果、連結金具７０が少なくとも一方のレール３に対して相対変位し、レール３間の隙間Ｓの変化を許容するため、レール３が環境温度により伸縮するのを吸収することができる。
【００３０】
本実施形態では、連結金具７０に補助突起７２を設けて、レール３の取付部３５と連結金具７０との間に水抜き用の空間Ｇを形成したので、取付部３５に降り注がれた雨水が貫通孔３８から浸透して取付部３５と連結金具７０との間に入りこんでも、この空間Ｇから外部に放出することができる。そのため、取付部３５の下面３５ａ，連結金具７０の上面の腐食を防止できる。
【００３１】
また、上記雨水は、上記連結金具７０の長穴形状の貫通孔７４から連結金具７０とナット８０との間にも至るが、ナット８０の上面に設けた水抜き用溝８２から外部へ放出することができる。そのため連結金具７０の下面，ナット８０の上面の腐食や、ナット８０とボルト７５の間の螺合部の腐食を防止できる。
【００３２】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。例えば、図１２（Ａ），（Ｃ）に示す実施形態では、レール３の取付部３５の下面３５ａに、水抜き用空間Ｇを形成するための補助突起１００が形成されている。図１２（Ｂ），（Ｃ）に示す実施形態では、レール３の取付部３５の下面３５ａに嵌合突起３７Ａ（第１嵌合部）が形成され、連結金具７０に嵌合溝７１Ａ（第２嵌合部）が形成されている
なお、図１２において、ボルト７５とナット８０の連結構造は簡略化して示している。
【００３３】
第１実施形態では、ナット８０の上下面に水抜き用溝８２を形成することにより上下を反転しても水抜き作用を可能にしたが、上面にのみ水抜き用溝８２を形成してもよい。
第１実施形態では、嵌合突起７１の傾斜面７１ａ，７１ｂの鉛直線に対する傾斜角度が、嵌合溝３７の傾斜面３７ａ，３７ｂより大きく、これにより、嵌合溝３７の傾斜面３７ａ，３７ｂの下縁が嵌合突起７１の傾斜面７１ａ，７１ｂに線接触しているが、嵌合突起７１の傾斜面７１ａ，７１ｂの上縁が嵌合溝３７の傾斜面３７ａ，３７ｂに接触するようにしてもよいし、これら傾斜面が面接触してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、レール継目において、レール端部同士の位置調節作業を簡単に行うことができ、また、使用時において上下方向，左右方向の位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態をなす磁気浮上式リニアモーターカー用軌道のレール連結装置を示す平面図である。
【図２】図１においてＸ方向から見たレール連結装置の側面図である。
【図３】図１においてＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図４】同装置においてレールと連結金具の当たり状態を拡大して示す断面図である。
【図５】同装置の連結金具の拡大平面図である。
【図６】同装置に用いられるナットの拡大平面図である。
【図７】図６においてＸ’−Ｘ’矢視断面図である。
【図８】図６において、Ｙ’方向から見た正面図である。
【図９】本発明が適用されるリニアモーターカーシステムの概略構成を示す正面図である。
【図１０】同システムの要部拡大正面図である。
【図１１】第１実施形態でのレール連結装置の概略構成を示す図である。
【図１２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、レール連結装置のそれぞれ異なる形態の概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１  軌道桁
２  枕木
３  レール
３０  本体部
３５  取付部
３７  嵌合溝（第１嵌合部）
３７Ａ  嵌合突起（第１嵌合部）
３９  スリット
７０  連結金具
７１  嵌合突起（第２嵌合部）
７１Ａ  嵌合溝（第２嵌合部）
７２  補助突起
８０  ナット
８１  ねじ孔
８２  水抜き用溝
９０  連結板
１００  補助突起
【図１】
0003966722.tif 000002
【図２】
0003966722.tif 000003
【図３】
0003966722.tif 000004
【図４】
0003966722.tif 000005
【図５】
0003966722.tif 000006
【図６】
0003966722.tif 000007
【図７】
0003966722.tif 000008
【図８】
0003966722.tif 000009
【図９】
0003966722.tif 000010
【図１０】
0003966722.tif 000011
【図１１】
0003966722.tif 000012
【図１２】
0003966722.tif 000013