(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体に組み付けた電磁石との間で該走行体を浮上させるための磁気閉回路を形成するための脚を軌道の幅方向に並列して一対に有し、かつ走行体に組み付けた機械式ブレーキ装置の一対の摩擦材が、前記一対のいずれか一方の脚を挾圧するように設けられている磁気浮上式鉄道の吸引式磁気浮上用レールにおいて、
前記いずれか一方の脚には、軌道方向に沿って長穴の作業用貫通孔を設けると共に、この作業用貫通孔は、走行体浮上時のブレーキ装置の一対の摩擦材が係合する範囲の上下端よりも内側に設けたことを特徴とする吸引式磁気浮上用レール。
【請求項２】
請求項１において、作業用貫通孔を設ける脚が、走行体軌道の幅方向外側に位置する脚であることを特徴とする吸引式磁気浮上用レール。
【請求項３】
走行体に組み付けた電磁石との間で該走行体を浮上させるための磁気閉回路を形成するためのレール本体から下方に向けた脚を、軌道方向に沿って、軌道の幅方向に並列して一対に有し、
かつ走行体に組み付けた機械式ブレーキ装置の一対の摩擦材が、前記一対のいずれか一方の脚を挾圧するように設けられている磁気浮上式鉄道の吸引式磁気浮上用レールにおいて、
前記一対のいずれか他方の脚に軌道方向に沿って長い切り欠き部を形成し、該切り欠き部にレール補助部材を着脱可能に取り付けたことを特徴とする吸引式磁気浮上用レール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気浮上式鉄道における吸引式磁気浮上用レールの構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
磁気浮上式鉄道における吸引式磁気浮上用レールは、走行体の走行案内をする他、走行体側の浮上用電磁石との間で該走行体を磁気浮上させる作用、リニアモータの駆動で走行体に推進力を与える作用、及び走行体の減速時、緊急制動時、停止時にリニアモータの回生制動と共に機械式ブレーキ装置による制動作用を主な作用とするものである。図６はこのような浮上用レール１０１として従来知られている構造の一例を示している。この浮上用レール１０１は、下向きコ字状に脚１０４，１０５を有する本体の片側から水平方向に取付腕１０３が延出され、浮上レール支持部材（軌道桁等）１０６に固定されることで走行体の走行方向に敷設された地上側の軌道を構成する。
【０００３】
この図６のレール１０１を例にして、レールがはたす前記の主な作用を説明すると、１０７は走行体１１０に組み付けられた浮上用電磁石であり、コイル１０９を巻装したＵ字形のマグネットコア（鉄芯）１０８が、前記レール１０１の一対の脚１０４，１０５と対向され、これにより、電磁石１０７の磁気吸引力によりレール１０１が走行体１１０を浮上させる作用をはたす。なお浮上用電磁石１０７を走行体に組み付ける構造は、限定されるものではないが、車両本体に対して適宜エアバネ等を含む懸架装置（図示せず）でローリングを拘束しかつ推進力を伝達できるように連結されたモジュルと通称される独立懸架された構造物に組み付ける場合が多い。
【０００４】
１０２は前記浮上用レール１０１本体の上面を覆うように組み付けられたリニアモータ二次側のリアクションプレートであり、図示しない走行体側のリニアモータ一次側がこのリアクションプレート１０２の上方に近接対向されて、これらの間でリニアモータの駆動により推進力及び回生制動の作用を生ずる。
【０００５】
機械式ブレーキ装置との間で行われる作用は、図７，図８で説明される。すなわち、これらの図において、１２０はいわゆるキャリパ浮動型のブレーキ装置を示し、そのキャリパ１２１は、マグネットコア１０８（図６の一方の脚１０４に対向する側の腕）を挾んでその両側に配置された一対の分割体１２２，１２３をボルト−ナット部材からなる３組の締結手段で締結一体化してなっている。このうちの第１，第２の締結手段は、キャリパ１２１の上下方向の略中間位置において平行一対に配置され、マグネットコア１０８を貫通するスリーブ１２４がその両端を上記一対の分割体の内面と係合することで該両者の接近を規制し、かつ該分割体１２２，１２３に形成した貫通孔及び前記スリーブ１２４を貫通するボルト部材１２５とその先端ネジ部に螺合させたナット部材１２６の締結でこれら分割体１２２，１２３がスリーブ１２４を締め付けて締結一体化される。第３の締結手段は、一対の分割体１２２，１２３のマグネットコア１０８の下方まで伸びた下端部間において両者間に挾持された長尺のナット部材１２７の両側ネジ部に、該分割体１２２，１２３に形成した貫通孔を通して差し込んだボルト部材１２８を螺合して締結する。これら第１〜第３の締結手段により、一対の分割体１２２，１２３は一体化された一つのキャリパ１２１となる。そして、このようなブレーキ装置において、シリンダ１３０に滑合したピストン１２９を、図示しない空圧源からの圧力エア供給で摩擦材１３１をレール１０１（１０４）に押し付け、その反作用で、第１，第２の締結手段の各スリーブがマグネットコア１０８の貫通孔を軸方向に摺動することでキャリパ１２１を図７の右方に移動させて他方の摩擦材１３２をレール１０１（１０４）に押し付け、これらの一対の摩擦材１３１，１３２の挾圧で機械的な制動作用を得る。なお１３３，１３４は非制動時にキャリパ１２１を中立位置に静止させる中立位置決め用のスプリング、１３５，１３６は各摩擦材１３１，１３２に生じた制動力を走行体（例えば前記モジュル）に伝えるためのスラストリンクである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、磁気浮上式鉄道における吸引式磁気浮上用レールは、走行案内の作用の他に、磁気浮上力を得るための作用対象物、推進力，回生制動力を得るための作用対象物、及び機械式ブレーキ装置が係合して制動力を得るための作用対象物という、車輪転動式鉄道のレールには求められない役割をはたすものであるため、営業走行路線で実施する場合には次のような解決課題が問題となることが分かった。
【０００７】
すなわち、例えば駅等においては特定された位置に走行体を停止させる必要があり、この際の走行体停止に機能的に適した停止手段として機械式ブレーキ装置が使用される。したがって、摩擦材によるレールの挾圧という係合動作が特定の場所において頻繁に繰り返されることになり、この係合に伴ってブレーキ装置の摩擦材、及びレールの摩擦面は僅かづつとはいえ摩耗し、摩耗した部材の交換が必要になる。特に合成樹脂製等の材料を用いた摩擦材の場合には比較的交換頻度が高く生ずるから、できるだけ簡易にその交換作業が行えることが望まれる。
【０００８】
ところで、同様に摩耗のための交換が必要になるレールの場合には、走行体とは無関係にレール交換を行うことができるが、機械式ブレーキ装置に組み付けられている摩擦材は、摩擦材自身は走行体に付属していてこれが地上側である浮上用レールを挾圧する関係に配置された構成となっているために、その交換作業は必ずしも容易でない。特にこの問題は、浮上用レールの脚部分を一対に挾圧する外側（軌道の外側）の摩擦材よりも、内側に位置する摩擦材においてレールが壁となっているために顕著である。
【０００９】
すなわち、図８で説明したように、磁気浮上式鉄道で用いられる機械式ブレーキ装置では、通常、制動時（レール挾圧時）に摩擦材１３１，１３２に生ずるブレーキ力を走行体に伝えるための連結機構（スラストリンク１３５，１３６）が内外の摩擦材それぞれに必要であり、またこれらの摩擦材を、ブレーキ装置の作動機構（前記図７，８の例ではキャリパ１２１やピストン１２９）に係合させて所定位置に保持させねばならないため、摩耗した摩擦材取り外し時のこれらの係合や連結の解除、交換した新品摩擦材装着の際の再係合，再連結の作業が必要になるが、この作業を行うための空間確保が十分でないからである。
【００１０】
このような作業のための空間確保のためには、例えば図９，図１０に示したようにレール（の脚１０４）に切欠き部１１１を設け、この切欠き部１１１にブレーキ装置が対向するように走行体を移動させて摩擦材交換の作業を行うことが考えられる。しかし、一つのレールに対向して浮上用電磁石を有する独立懸架したモジュルを仮に５つ備えた１両の走行体であれば、モジュル毎にブレーキ装置が装着されるので、交換作業を行う場所では５カ所の切欠き部１１１が設けられることが必要となり、このようなレール上を走行体が浮上走行することは浮上力不足などのために適当でない。
【００１１】
またこの問題を解消するために、例えば図１１に示すように、通常は切欠き部１１１に補助レール部材１１２をボルト１１３で固定することで通常のレールとして使用し、摩擦材交換時にはこの補助レール部材１１２を外す方式を考えることができるが、補助レール部材１１２を取り外した状態では浮上力不足になるなど前記と同じ問題がある。
【００１２】
更に浮上力不足の対策としては、レール上を転動するような補助車輪を用いて走行体を移動させることが考えられるが、前記切欠き部１１１がある場所では機械式ブレーキ装置による制動がかけられないので定位置停車が困難となる。また、補助車輪側に別のブレーキ装置を装着すればよいが、これでは装置が重複して経済的にも有利でないし、走行体重量をできるだけ軽くしたいという浮上式鉄道では適当でない。更に、挾圧すべきレールがない部分において誤って機械式ブレーキ装置を作動させるようなことがあると、装置破損の原因にもなるので、この点からも前記方式で作業空間を確保することは適当でない。
【００１３】
本発明はこのような種々の問題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、摩耗した摩擦材を交換するのに必要な作業空間を確保することができる構造を備えた吸引式磁気浮上用レールを提供するところにある。
【００１４】
また本発明の別の目的は、摩擦材交換場所に移動させた走行体を、その摩擦材を交換しようとしているブレーキ装置を作動させて停止させることができる構造を備えた吸引式磁気浮上用レールを提供するところにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成する本願の請求項１の発明の吸引式磁気浮上用レールは、走行体に組み付けた電磁石との間で該走行体を浮上させるための磁気閉回路を形成するための脚（磁気閉回路の磁極を形成する）を軌道の幅方向に並列して一対に有し、かつ走行体に組み付けた機械式ブレーキ装置の一対の摩擦材が、前記一対のいずれか一方の脚を挾圧するように設けられている磁気浮上式鉄道の吸引式磁気浮上用レールにおいて、前記いずれか一方の脚には、軌道方向に沿って長穴の作業用貫通孔を設けると共に、この作業用貫通孔は、走行体浮上時のブレーキ装置の一対の摩擦材が係合する範囲の上下端よりも内側に設けたことを特徴とする。
【００１６】
前記の構成において、浮上用レールに形成する作業用貫通孔は、作業をできるだけ容易とするためには、走行体浮上時のブレーキ装置の摩擦材が係合する範囲の上下端よりも内側において、磁気浮上に支障とならないことを条件として大きく設定することが好ましい。
【００１７】
また、この作業用貫通孔は、摩擦材を取り外し再装着を行うためのものであるから、例えば上述したスラストリンク等の連結部や、摩擦材のピストン等への係合部は、この作業用貫通孔を通した治具の挿入や作業者の手作業によってできるだけ容易に作業できる位置、構造とすることがよい。
【００１８】
この発明によれば、作業用貫通孔を設けることにより摩擦材の交換作業を可能とでき、しかも作業用貫通孔は、走行体浮上時のブレーキ装置の摩擦材位置に対してそれが係合する範囲の上下端よりも内側に設定されているので、ブレーキ装置を作動させてもその動作部分，機構は、通常時と同様に動作することができるので誤動作の虞れがなく、装置の故障を招くこともない。また走行体を浮上させて所定位置に移動させ、摩擦材を交換しようとするブレーキ装置の作動で該走行体を停止させることができる。
【００１９】
作業用貫通孔を設ける脚（磁極）は、限定されるものではないが、一般的には軌道幅方向の外側に位置する脚とするのが適当である場合が多い。
【００２０】
本願の請求項３の発明の吸引式磁気浮上用レールは、走行体に組み付けた電磁石との間で該走行体を浮上させるための磁気閉回路を形成するためのレール本体から下方に向けた脚を、軌道方向に沿って、軌道の幅方向に並列して一対に有し、かつ走行体に組み付けた機械式ブレーキ装置の一対の摩擦材が、前記一対のいずれか一方の脚を挾圧するように設けられている磁気浮上式鉄道の吸引式磁気浮上用レールにおいて、前記一対のいずれか他方の脚に軌道方向に沿って長い切り欠き部を形成し、該切り欠き部にレール補助部材を着脱可能に取り付けたことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、摩擦材の交換やブレーキ装置等の点検，修理等の作業を行う空間を広くすることができ、また外側からの視界も広くなって、点検作業を容易化することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施形態１
図１〜図４に示した本例は、浮上用レール１が、レール本体２の片側から水平方向に取付腕６が延出されて軌道桁等の浮上レール支持部材（図示せず）に固定されることで走行体の走行方向に敷設された地上側の軌道を構成する点においては、図６で説明した浮上用レール１０１と基本的に同じ構造をなしている。３は前記浮上用レール本体２の上面を覆うように組み付けられたリニアモータ二次側のリアクションプレートである。
【００２３】
そして本例の特徴は、図１における一対の脚（磁極）４，５のうちの軌道幅方向の外側に位置する一方の脚（磁極）４に、軌道方向に沿って長穴の作業用貫通孔８を設けたところにあり、また、図４に示した走行体浮上時において、一対の摩擦材１３１，１３２がレールの脚４に係合する範囲が、この作業用貫通孔８よりも上下方向に広い範囲となるように設けられているところにある。
【００２４】
この作業用貫通孔８の軌道方向の長さは、図４に示したように該作業用貫通孔８を通して摩擦材１３２の交換作業が行えるものであれば特に限定されず、摩擦材よりも長くても短くてもよい。なお、図３，図４に示したブレーキ装置の構造等は図７，図８と同じであるので、同じ部材については同じ符号を付して示し、特に必要のあるものを除いて詳細な説明は省略する。なお摩擦材１３１，１３２は、通常は金属製の裏板とその片面に固着されたライニングから構成されるのが普通であるので、以下においてはこの裏板及びライニングから構成された摩擦材を摩擦パッドと称する。
【００２５】
本例の浮上用レール１に適用されるブレーキ装置の一対の摩擦パッド１３１，１３２は、図８で示すように、スラストリンク１３５，１３６の端部を上下に分かれた二股状端部１３５１，１３６１に形成し、かつ摩擦パッド１３１，１３２の裏板と一体のパッド取付けラグ１３２１，１３１１の先端をこの二股状端部１３５１，１３６１の間に嵌挿して、これらを上下方向に貫通するボルト１３５２，１３６２、及びこのボルト下端の螺子部に螺合するナット１３５３，１３６３で締結して連結する構成としている。そしてこのスラストリンクの二股状端部１３５１，１３６１と、パッド取付けラグ１３２１，１３１１との連結部を、図４に示すように作業用貫通孔８とその高さ位置が同じとなるように設定して、該作業用貫通孔８からスパナ等の治具を挿入してボルト−ナットの締結解除による取り外しができるようになっている。なおこれらの構成は、図４及び図８により詳細に示される。
【００２６】
また、摩擦パッド１３１はピストン１２９の先端に、図３及び図７に示す浅い凹部が凹凸嵌合することで上下方向の位置決めがされるようになっており、他方の摩擦パッド１３２は、キャリパ１２１の一方の分割体１２３の上部に同様に浅い凹部が凹凸嵌合することで上下方向の位置決め（前後方向は脱着自在）がされるようになっている。
【００２７】
以上のような構成において、摩擦パッドの交換作業は次のように行うことができる。
【００２８】
まず、走行体が磁気吸引で浮上した状態で、走行体を摩擦パッド交換のために設定した位置に移動させ、ブレーキ装置の作動で精度よく停止させる。この停止位置は、本例では図４で示した位置、すなわち作業用貫通孔８の長尺方向の半分ほどに摩擦パッド１３１，１３２が臨み、該作業用貫通孔８の残りの部分にスラストリンクの二股状端部１３５１，１３６１と、パッド取付けラグ１３２１，１３１１との連結部が臨む位置とされる。
【００２９】
次に、軌道幅方向の外側に位置する摩擦パッド１３１について、スラストリンク１３５の二股状端部１３５１とパッド取付けラグ１３１１の連結を、ボルト−ナット１３５２，１３５３に対して回転させることで解除し、摩擦パッド１３１を取り外す。次にこの摩擦パッド１３１の取り外しによって、図４に示したように作業用貫通孔８を通して見える反対側の摩擦パッド１３２につき、作業用貫通孔８からスパナ等の治具を差し込んで、ボルト−ナット１３６２，１３６３を同様にして外し、スラストリンク１３６の二股状端部１３６１とパッド取付けラグ１３２１の連結を解除する。その後摩擦パッド１３２をキャリパ１２１の一方の分割体１２３から取り外す。
【００３０】
この後、以上の手順の反対の作業で、新品の摩擦パッド１３２のキャリパ１２１への取付け、スラストリンク１３６の二股状端部１３６１とパッド取付けラグ１３２１の連結、新品の摩擦パッド１３１のピストンへの取付け、スラストリンク１３５の二股状端部１３５１とパッド取付けラグ１３１１の連結を行い、摩擦パッド交換作業を終了する。
【００３１】
なお摩擦パッドの交換作業は、走行体を浮上させたまま行うこともできるし、浮上を解除して浮上用レール上に走行体を着地させてから行うこともできる。
【００３２】
実施形態２
図５に示される本例は、浮上用レール２１の軌道幅方向の内側に位置する脚２５を、部分的に着脱できるようにして、ブレーキ装置等の点検，修理、あるいは摩擦パッドの交換作業等をするための作業空間を広げるようにした例を示している。なお２２はレール本体、２３はリアクションプレート、２４は軌道幅方向の外側に位置する脚、２６は取付腕を示し、これらは図６に示したレールと同じ構成で、レール本体２２から下方に向けて軌道の幅方向に並列して一対の脚２４，２５が設けられている。
【００３３】
本例の特徴は、軌道幅方向の内側に位置する脚２５を、図５（b）に示すように軌道方向に沿って長い切欠き部２７と、この切欠き部２７両側の薄肉螺子止め部２８と、この薄肉螺子止め部２８に多数のボルト２９により締結固定され、切欠き部２７に着脱可能に取り付けられるレール補助部材３０とで構成したところにあり、レール補助部材３０を締結した状態では、いずれの位置の断面（軌道に直角な方向の断面）外形形状も、図６の浮上用レールと同じ外形形状が同じとなるようにされている。なおボルト２９は座ぐり部にボルト頭が面一ないし埋没するようにすることが望ましい。
【００３４】
以上のような構成によれば、レール補助部材３０を取り外すことで現れる切欠き部２７により作業空間を広くとることができ、また外側からの見通しもよくなって作業が容易となる。
【００３５】
なお、本例の構成を、上述した実施形態１の作業用貫通孔８が設けられた軌道位置に設けることもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように本願発明によれば以下に述べる効果が奏される。
【００３７】
すなわち、本願の請求項１の発明によれば、
▲１▼：摩耗した摩擦材を交換するのに必要な作業空間を確保することができる構造を備えた吸引式磁気浮上用レールを提供できる。
【００３８】
▲２▼：摩擦材交換場所に移動させた走行体をその摩擦材を交換しようとしているブレーキ装置の動作で停止させることができるので、走行体停止用の別の装置を設ける必要がない。
【００３９】
▲３▼：作業用貫通孔を設けることにより摩擦材の交換作業を可能とでき、しかも作業用貫通孔は、走行体浮上時のブレーキ装置の摩擦材位置に対してそれが係合する範囲の上下端よりも内側に設定されているので、ブレーキ装置を作動させてもその動作部分，機構は、通常時と同様に動作することができるので誤動作の虞れがなく、装置の故障を招くこともない。
【００４０】
▲４▼：図１１で説明したようなレールの一部をなす着脱部材を取り外す作業が必要ないので作業時間を短縮できる。
【００４１】
▲５▼：走行体の通常走行に利用される装置を用いて摩擦パッド交換位置への移動ができるので、補助車輪による走行の必要がない。
【００４２】
▲６▼：作業用貫通孔を、走行体に装着する複数のブレーキ装置毎の位置に設けることで、一度に複数のブレーキ装置の摩擦材（摩擦パッド）の交換作業を行うことができる。
【００４３】
▲７▼：作業用貫通孔を通して内側の摩擦材（摩擦パッド）の摩耗状況を観察できるので、交換の必要性の判断が容易かつ正確にできる。
【００４４】
また本願の請求項３の発明によれば、
▲８▼：摩擦材の交換やブレーキ装置等の点検，修理等の作業を行う空間を広くすることができ、また外側からの視界も広くなって、点検作業を容易化することができる。
【００４５】
▲９▼：請求項１の発明の構成と軌道方向の位置を一致して設けることで、摩擦パッドの交換作業を一層容易とできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浮上用レールの実施形態１の構成概要を軌道に直角な方向の面で示した縦断面図。
【図２】図１の浮上用レールを軌道の側方（外側）からみた図。
【図３】図１の浮上用レールにブレーキ装置が適用された場合の構成概要を軌道に直角な方向の面で示した縦断面図。
【図４】図３の状態から外側の摩擦パッドを取り外した状態で浮上用レールを軌道の側方（外側）からみた図。
【図５】本発明の浮上用レールの脚の一部を着脱可能とした実施形態２の構成概要を示した図であり、（ａ）は軌道に直角な方向の面で示した縦断面を含む部品展開図、（ｂ）は同斜視図。
【図６】従来の浮上用レールの構成概要を説明するための縦断面図。
【図７】図６の浮上用レールに適用されるブレーキ装置と浮上用レールの関係を示した縦断面図。
【図８】図７のブレーキ装置と浮上用レールの関係を詳細に示した斜視図。
【図９】図６の浮上用レールに切欠き部を設けた場合の構造を示した斜視図。
【図１０】（ａ）は図９の浮上用レールの軌道に直角な方向の面で示した縦断面、（ｂ）は同浮上用レールを軌道の側方（外側）からみた図。
【図１１】図９の浮上用レールの切欠き部に補助レール部材を着脱するようにした場合の例を示したものであり、（ａ）は軌道に直角な方向の面で示した縦断面、（ｂ）は同軌道の側方（外側）からみた図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線の断面図。
【符号の説明】
１・・・浮上用レール、２・・・レール本体、３・・・リアクションプレート、４，５・・・脚（磁極）、６・・・取付腕、８・・・作業用貫通孔、２１・・・浮上用レール、２２・・・レール本体、２３・・・リアクションプレート、２４，２５・・・脚（磁極）、２６・・・取付腕、２７・・・切欠き部、２８・・・薄肉螺子止め部、２９・・・ボルト、３０・・・レール補助部材、１３１，１３２・・・摩擦パッド、１３１１，１３２１・・・パッド取付けラグ、１３５，１３６・・・スラストリンク、１３５１，１３６１・・・二股状端部、１３５２，１３６２・・・ボルト、１３５３，１３６３・・・ナット。
【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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【図１０】
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【図１１】
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