(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール本体から下方に向けて突出し、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磁極としての機能を有して軌道の幅方向に並列して一対に設けられた脚を備え、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いずれか一方の脚をその両側から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を前記レール本体から下方に突出する短尺の脚本体と、該脚本体の下端に着脱可能に取り付けられ、前記一対の摩擦材が挟圧される磁極交換部材とにより構成したことを特徴とする吸引式磁気浮上用レール。
【請求項２】
レール本体から下方に向けて突出し、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磁極としての機能を有して軌道の幅方向に並列して一対に設けられた脚を備え、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いずれか一方の脚をその両側から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は、厚み方向の両側面に凹みを有する薄肉状に形成され、該両面の凹みに前記摩擦材が係合する磁極交換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。
【請求項３】
前記磁極交換部材は、長尺のレールのうちの前記機械式ブレーキ装置の摩擦材の係合が頻繁に繰り返される特定の部分に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の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してはたす役割をなすものである。図５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１０２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５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は浮上用電磁石であり、走行体１１０に組み付けられていて、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６，図７で説明される。すなわち、これらの図において、１２０は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（レール１０１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６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のためには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、この係合に伴って摩擦材及びレールの摩擦面は僅かづつとはいえ摩耗し、経年使用により摩耗量は蓄積増大する。これによるレールの摩耗は、一つには摩耗区間と非摩耗区間の間で段差を生ずる原因となって、機械式ブレーキ装置の構成に過大な荷重を与えて重要な保安部品であるブレーキ装置の個々の部品の破損などをまねき、極端な場合には事故発生の原因ともなりかねない。またこのレールは、浮上のための磁気吸引力のための磁気回路を、対向する電磁石側のマグネットコアとの間で生ずるものであるから、特定区間のレールが摩耗してその厚みが変わることは、磁気吸引力の安定確保のためには適当でない。
【０００８】
このような問題に対処するためには、所定期間毎に摩耗したレールを交換することが考えられるが、通常、レールは相当の長さ（例えば１０ｍ以上）に渡るものとして形成され、また重量も大きなもの（例えば１ｔ以上）となるから、交換作業は簡単ではなく、クレーンなどの大型重機の使用も必要となる他、大型重機の接近できない場所でのレール交換は極めて困難となる。
【０００９】
本発明はこれらのことを解消するためになされたものであり、その目的の一つは、僅かな作業者で簡単な交換作業により摩耗したレールの更新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。
【００１０】
また本発明の別の目的は、浮上用レールの一部を耐摩耗性に優れた構造とすることにより、全体のコストアップを招くことなく、レール交換の頻度を低減させることができる吸引式磁気浮上用レールを提供するところにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するための本願発明の特徴は、前記特許請求の範囲の各請求項に記載したところにある。
【００１２】
本願の請求項１の発明の吸引式磁気浮上用レールは、レール本体から下方に向けて突出し、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磁極としての機能を有して軌道の幅方向に並列して一対に設けられた脚を備え、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いずれか一方の脚をその両側から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を前記レール本体から下方に突出する短尺の脚本体と、該脚本体の下端に着脱可能に取り付けられ、前記一対の摩擦材が挟圧される磁極交換部材とにより構成したことを特徴とする。
【００１３】
なお、着脱可能とする手段は、限定されるものではないが、通常は、レール本体に設けた螺子孔に螺合するボルトで着脱用の磁極部分を締結固定する構造のものを挙げることができる。
【００１４】
これらの発明によれば、交換部分が小さく限定できて、少ない作業者でかつ簡単な交換作業でレールを更新することができる。
【００１５】
本願の請求項２の発明は、レール本体から下方に向けて突出し、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磁極としての機能を有して軌道の幅方向に並列して一対に設けられた脚を備え、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いずれか一方の脚をその両側から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は、厚み方向の両側面に凹みを有する薄肉状に形成され、該両面の凹みに前記摩擦材が係合する磁極交換部材を着脱可能に取り付けたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、交換部分をより一層小さくすることができるので、交換作業の簡易化が向上する。
【００１７】
本願の請求項３の発明は、上記した各構成において、前記レール本体に対して着脱可能とする前記いずれか一方の脚は、長尺のレールのうちの前記機械式ブレーキ装置の摩擦材の係合が頻繁に繰り返される特定の部分に設けたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施形態１
図１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５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。
【００１９】
そして本例の特徴は、図５における一対の脚（磁極）10４，10５のうちの一方の脚（磁極）４は、レール本体２から下方に突出する短尺の脚本体４ａと、該脚本体４ａの下端に、レール本体２に対して、磁極兼ブレーキ装置の被摩擦係合面を形成する磁極交換部材１１が着脱可能に組み付けられて構成されているところにある。すなわち、本例においては、レール本体２の短尺の脚本体４ａに下向きに開口した雌螺子孔７を形成すると共に、この雌螺子孔７と合致する貫通孔１２及び座ぐり孔１６が貫通形成されていて、かつボルト１３で固定されることにより図５の形状と同じレールを形成することができる磁極交換部材１１を準備し、これを、磁極交換部材１１の貫通孔１２及びレール本体２の雌螺子孔７にボルト１３の軸部１４を螺合させることで該磁極交換部材１１を締結固定させるようになっている。なお、１５は前記ボルトの大径頭部であり、座ぐり孔１６の段部に係合して該磁極交換部材１１をレール本体２に強固に締結固定するように設けられている。
【００２０】
図１の（ｂ）は、以上の磁極交換部材１１が長尺方向に比較的短尺（例えば数十ｃｍないし数ｍ）の範囲で区画された状態を説明するものである。
【００２１】
実施形態２
図２に示した本例は、前記実施形態１の磁極交換部材１１に比べて、磁極交換部材２１がその端部において段付きに形成され、隣接する磁極交換部材２１同士が、互いにその段付部２２で段付き係合する構造に設けられ、ボルト２３で締結固定される構成をなす点で異なるが、その他の構造は同じであるレール構造を示している。
【００２２】
このような構造によっても、前記実施形態１と同じ効果が奏されることに加えて、段付係合部分を精度よく形成しておくことにより、隣接磁極交換部材２１の間の隙間をなくすことができる。
【００２３】
実施形態３
図３に示した本例は、磁極交換部材３１の両端下角部を段付きの段差部３２として形成し、これらの磁極交換部材３１の隣接するもの同士を、その隣接段差部３２に渡って係合する押さえ部材３３を当て、これを前記ボルト３４で締結することで固定するようにした例を示している。
【００２４】
実施形態４
図４に示した本例は、図5における一対の脚（磁極）10４，10５のうちの一方の脚（磁極）104が、軌道に直角な方向の厚みが薄い薄肉部４１として設けられていると共に、この薄肉部の両側表面に、ブレーキ装置の被摩擦係合面を形成する磁極交換部材４２を着脱可能に組み付け、ボルト４３で締結固定する構成としたところにある。なお、この例において用いるボルト４３は、これがブレーキ装置の摩擦材が係合する摩擦面に突出しないように、平頭ボルト，皿ボルトを用い座ぐり部に埋め込まれるようにすることが必要である。
【００２５】
本例においても、機械式ブレーキ装置の摩擦材が係合する摩擦面に限定して、レールの摩耗部分を簡易な作業で交換できるという効果が得られる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気浮上式鉄道の吸引式磁気浮上用レールの摩擦材が係合する磁極をなすいずれか一方の脚を、レール本体から下方に突出する短尺の脚本体と、該脚本体の下端に着脱可能に取り付けられ、一対の摩擦材が挟圧される磁極交換部材とにより構成し、あるいは脚を厚み方向の両側面に凹みを有する薄肉状に形成し、該両面の凹みに前記摩擦材が係合する磁極交換部材を着脱可能に取り付けた構成とすることにより、僅かな作業者で簡単な交換作業により摩耗したレールの更新ができ、従来の大重量のレールをクレーンなどの大型重機を使用して交換することが必要であったことに比べて、極めて優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一部を交換可能とした浮上用レールの実施形態１の構成概要を示した図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】  本発明の一部を交換可能とした浮上用レールの実施形態２の構成概要を示した図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】  本発明の一部を交換可能とした浮上用レールの実施形態３の構成概要を示した図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】  本発明の一部を交換可能とした浮上用レールの実施形態４の構成概要を示した図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】  従来の浮上用レールの構成を説明するための縦断面図である。
【図６】  図５の浮上用レールに適用す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である。
【図７】  図６のブレーキ装置と浮上用レールの関係を示した斜視図である。
【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、
７・・・雌螺子孔、
１１・・・磁極交換部材、
１２・・・貫通孔、
１３・・・ボルト、
１４・・・軸部、
１５・・・大径頭部、
１６・・・座ぐり孔、
２１・・・磁極交換部材、
２２・・・段付部、
２３・・・ボルト、
３１・・・磁極交換部材、
３２・・・段差部、
３３・・・押え部材、
３４・・・ボルト、
４１・・・薄肉部、
４２・・・磁極交換部材、
４３・・・ボルト。
【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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