(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアモーターカーの走行方向に軌道桁を設け、その軌道桁上に間隔をおいてベースプレートを設置し、そのベースプレート上に弾性材を介してＨ型鋼材よりなる枕木をそのフランジ部を上下に位置して乗せ、その下フランジ部に設けた通孔に円筒スペーサを挿通してその円筒スペーサに固定ボルトを貫挿し、その固定ボルトと前記ベースプレートとで前記円筒スペーサを挾んで前記枕木をその固定ボルトで固定し、該枕木に掛け渡して前記軌道桁上にレールを敷設してなる、リニアモーターカー用軌道。
【請求項２】
前記下フランジ部の通孔内周と前記円筒スペーサの外周間の隙間に第２の弾性材を設けてなる、請求項１に記載のリニアモーターカー用軌道。
【請求項３】
前記下フランジ部と前記固定ボルトの頭部間に第３の弾性材を設けてなる、請求項１または２に記載のリニアモーターカー用軌道。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リニアモーターカーの走行方向に軌道桁を設け、その軌道桁上に間隔をおいて枕木を乗せ、その枕木に掛け渡してレールを敷設し、そのレールに沿ってリニアモーターカーを走行するリニアモーターカー用軌道に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のリニアモーターカー用軌道では、たとえば図９に示すように、図中左右であるリニアモーターカーの走行方向に軌道桁１を設ける。そして、その上に間隔をあけて台座２を載置する。その台座２の上には、調整パット３を介してベースプレート４を設置する。そのベースプレート４上には、Ｈ型鋼材よりなる枕木５をそのフランジ部５ａ・５ｂを上下に位置して乗せ、その下フランジ部５ｂの両側をベースプレート４に図示するごとく溶接して固定する。
【０００３】
そして、ベースプレート４は、それを貫通してアンカーナット６にねじ込むアンカーボルト７で座金８を介して押さえ、調整パット３を挾んで台座２上に固定する。アンカーナット６は、軌道桁１および台座２中に埋設してなる。他方、枕木５上には、それに掛け渡してレール９を設け、枕木５の上フランジ部５ａにボルト１０とナット１１を用いて固定する。これにより、軌道桁１上にレール９を敷設していた。
【０００４】
ところが、この種の従来のリニアモーターカー用軌道では、温度が高くなり過ぎたり低くなり過ぎたりすると、軌道桁１とレール９間に予定以上の変位差を生じ、その変位差をウェブ部５ｃで吸収できず、たとえば図８に示す以上にウェブ部５ｃを大きく変形して枕木５を破損したり、また軌道精度がくるってリニアモーターカーの安定走行に支障をきたしたりすることとなった。
【０００５】
このため、従来のものの中には、枕木５のウェブ部５ｃに補強材を張り付けたり、ウェブ部５ｃの肉厚を増したりし、枕木５を補強することが行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、そのような構成とすると、枕木５が高価となり、コスト高となる問題があった。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、コスト高を招くことなく、温度差により軌道桁とレール間で変位差を生じたとしても、そのような変位差に対応し得るようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に記載の発明によるリニアモーターカー用軌道は、リニアモーターカーの走行方向に軌道桁を設け、その軌道桁上に間隔をあけてベースプレートを設置し、そのベースプレート上に弾性材を介してＨ型鋼材よりなる枕木をそのフランジ部を上下に位置して乗せ、その下フランジ部に設けた通孔に円筒スペーサを挿通してその円筒スペーサに固定ボルトを貫挿し、その固定ボルトと前記ベースプレートとで前記円筒スペーサを挾んで前記枕木をその固定ボルトで固定し、該枕木に掛け渡して前記軌道桁上にレールを敷設してなる、ことを特徴とする。
【０００９】
そして、請求項１に記載の発明では、固定ボルトを締め付けるとき、その固定ボルトの締め付け代を円筒スペーサで一定とする。また、温度差により軌道桁とレール間で変位差を生じたとき、その変位差をはじめ弾性材の弾性変形で吸収してから、枕木の変形で吸収する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリニアモーターカー用軌道において、前記下フランジ部の通孔内周と前記円筒スペーサの外周間の隙間に第２の弾性材を設けてなる、ことを特徴とする。
【００１１】
そして、請求項２に記載の発明では、温度差により軌道桁とレール間で変位差を生じたとき、その変位差をはじめベースプレートと枕木間に設けた弾性材の弾性変形で吸収するとともに、下フランジ部の通孔の内周と円筒スペーサの外周間に設けた第２の弾性材の弾性変形で吸収してから、枕木の変形で吸収する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のリニアモーターカー用軌道において、前記下フランジ部と前記固定ボルトの頭部間にゴム座金のような第３の弾性材を設けてなる、ことを特徴とする。
【００１３】
そして、請求項３に記載の発明では、温度差により軌道桁とレール間で変位差を生じたとき、その変位差をベースプレートと枕木間に設けた弾性材の弾性変形で吸収するとともに、下フランジ部と固定ボルトの頭部間に設けた第３の弾性材の弾性変形で吸収してから、枕木の変形で吸収する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
リニアモーターカーには、リニアモーターの一次コイルを車両側とする車上一次方式と、地上側とする地上一次方式とがある。前者の車上一次方式のリニアモーターカーの中には、車輪で支持しながら走行する形式と、磁気浮上しながら走行する形式とがある。図１ないし７には、その磁気浮上しながら走行する形式の車上一次方式リニアモーターカーにおけるリニアモーターカー用軌道に、この発明を適用した場合を示す。
【００１７】
図７には、道路上に高架式に設けた軌道上のリニアモーターカーを示す。図中符号１５は、車１６などが走行する道路１７上に立てた脚である。脚１５は、道路１７に沿って紙面と直交するリニアモーターカー１８の走行方向に間隔をあけて設ける。そして、その脚１５上に、ＰＣコンクリート製の軌道桁１９を掛け渡す。つまり、軌道桁１９は、リニアモーターカー１８の走行方向にのびる。
【００１８】
その軌道桁１９上には、図５および６に示すように、軌道桁１９の幅方向左右に一対の台座２０を載置する。台座２０は、無収縮モルタルで直方体形状につくり、ともに軌道桁方向に向けて互いに平行に設置し、軌道桁方向に一定間隔をおきに設ける。その台座２０の上には、モルタル・鉄板・ゴム等よりなる調整パット２１を介して鋼材製矩形板状のベースプレート２２を設置する。調製パット２１およびベースプレート２２は、丁度台座２０上に乗る大きさで、たとえば幅が２００mm、長さが４００mmで、厚さが１９mm程度につくる。そして、ベースプレート２２は、それを貫通してアンカーナット２３にねじ込むアンカーボルト２４で座金２５を介して押さえ、調整パット２１を挾んで台座２０上に固定する。アンカーナット２３は、軌道桁１９および台座２０中に埋設してなる。
【００１９】
軌道桁１９の幅方向左右の一対のベースプレート２２・２２上には、Ｈ型鋼材よりなる枕木２６を掛け渡しそのウェブ部２６ｃを立ててフランジ部２６ａ・２６ｂを上下に位置して乗せ、固定ボルト２７で固定する。その枕木２６上には、それらに掛け渡してレール２８を設ける。
【００２０】
レール２８は、圧延鋼材で、縦断面逆Ｕ字型をなす本体部２８ａとその片側肩部から突出する平板部２８ｂとで構成する。本体部２８ａ上にはリニアモーター３９の二次側導体を構成するアルミニウム製の複数のリアクションプレート２９を図６に示すように順に被せ、平板部２８ｂを図５に示すように薄い鋼材シムプレート３０を挾んで枕木２６の上フランジ部２６ａに乗せ、ボルト３１とナット３２とで固定してなる。これにより、軌道桁１９上にレール２８を敷設していた。
【００２１】
ところで、レール２８の下方には、図４に示すように、それに対向して縦断面Ｕ字型をなす電磁石３５を設ける。電磁石３５は、そのコイル３６を制御器３７に接続し、モジュール３８に備える。モジュール３８は、鉄道車両の台車に相当するもので、縦断面「く」の字型をなす躯体３８ａに電磁石３５を４個、リニアモーター３９を１台、図示しないブレーキ装置等を設ける。そして、レール２８の上方にリアクションプレート２９と対向してリニアモーター３９の二次コイル３９ａを設け、空気ばね４０を介してリニアモーターカー１８の車体本体４１の底部に１両につき６個取り付けてなる。
【００２２】
そして、電磁石３５で下方からレール２８を吸引し、図示しないセンサで検知して電磁石３５とレール２８との間を一定に保つことにより車体本体４１を所定高さ浮上し、二次コイル３９ａに通電してリアクションプレート２９を吸引反発し、リニアモーターカー１８を走行してなる。なお、このときレール２８の縦断面逆Ｕ字型をなす本体部２８ａと縦断面Ｕ字型をなす電磁石３５を対向することで、左右にずれたとき電磁石３５に元に戻す方向に力が働くようにし、リニアモーターカー１８の左右のずれを阻止してなる。
【００２３】
さて、この発明では、ベースプレート２２上に枕木２６を固定するとき、図１に示すごとくベースプレート２２上に弾性材４５を介して枕木２６を乗せる。弾性材４５は、ネオプレンゴム等で、たとえば幅が２００mm、長さ２００mmで、厚さが６mm程度のゴム板状につくる。そして、枕木２６には、下フランジ部２６ｂに通孔２６ｄを設ける。その通孔２６ｄには、たとえば高さが２８mmほどの鋼製円筒スペーサ４６を挿通し、その円筒スペーサ４６の外周と通孔２６ｄの内周間にゴムリング状の第２の弾性材４７を設ける。
【００２４】
そして、枕木２６の下フランジ部２６ｂ上には、第３の弾性材であるゴム座金４８を乗せ、その中心に円筒スペーサ４６を貫挿する。ゴム座金４８は、ネオプレンゴム等で、たとえば径が６０mm、厚さが９mmにつくる。その上には、さらに平座金４９およびばね座金５０を乗せる。平座金４９は、鋼材で、たとえば径が８０mm、厚さが９mmにつくる。そうして、上からそれらの座金４８ないし５０の中心を貫通して固定ボルト２７を円筒スペーサ４６に貫挿し、ベースプレート２２にねじ込む。そして、該固定ボルト２７を締め付けることにより、ベースプレート２２とで円筒スペーサ４６を挾んで弾性材４５および座金４８ないし５０を圧縮し、固定ボルト２７で固定する。
【００２５】
つまり、これにより結果として、枕木２６を、弾性材４５を介してベースプレート２２上に、下フランジ部２６ｂの通孔２６ｄに貫挿する固定ボルト２７で固定してなる。またさらに、下フランジ部２６ｂと固定ボルト２７の頭部間に第３の弾性材であるゴム座金４８を設け、さらに固定ボルト２７が貫挿する円筒スペーサ４６を設け、その円筒スペーサ４６を下フランジ部２６ｂの通孔２６ｄに挿通し、その通孔２６ｄの内周と円筒スペーサ４６の外周間の隙間に第２の弾性材４７を設けるとともに、固定ボルト２７とベースプレート２２とで円筒スペーサ４６を挾み、固定ボルト２７で固定してなる。
【００２６】
ところで、いま温度差により軌道桁１９とレール２８間に変位差を生じ、軌道桁１９に対しレール２８に相対的に図２中矢示方向に移動する力Ｆが働いたとする。すると、変位差が小さく力Ｆが小さいうちは、図２に示すように軌道桁１９に対して枕木２６が平行移動し、その変位差を、弾性材４５・第２の弾性材４７・第３の弾性材であるゴム座金４８の弾性変形で吸収することとなる。
【００２７】
ところが、変位差が大きくなって力Ｆが大きくなると、図３に示すように軌道桁１９に対して枕木２６が平行移動後回動し、その変位差を、弾性材４５・第２の弾性材４７・第３の弾性材であるゴム座金４８の伸張圧縮を加えた弾性変形で吸収することとなる。さらに、変位差が大きくなると、枕木２６のウェブ部２６ｃが変形し、その変位差を吸収する。
【００２８】
すなわち、温度差により軌道桁１９とレール２８間で変位差を生じ、その変位差が大きくなったとしても、その変位差を弾性材で吸収することができ、ウェブ部２６ｃを大きく変形して枕木２６を破損したり、また軌道精度がくるってリニアモーターカー１８の安定走行に支障をきたしたりするような事態の発生を防止することができる。
【００２９】
したがって、請求項１に記載の発明によれば、ベースプレート上に弾性材を介して枕木を乗せ、その枕木の下フランジ部に設けた通孔に貫挿する固定ボルトで固定するだけの簡単な構成であり、温度差により軌道桁とレール間で変位差を生じたとき、その変位差をはじめ弾性材の弾性変形で吸収してから、枕木の変形で吸収することにより、コスト高を招くことなく、枕木の破損や所定以上の変形を防止することができる。また、弾性材を介して枕木を乗せるから、レールの防振効果も高め、騒音の発生を防止することができる。実験により安全性は、十分に確認されている。加えて、固定ボルトが貫挿する円筒スペーサを設け、その円筒スペーサを下フランジ部の通孔に挿通し、固定ボルトとベースプレートとで円筒スペーサを挾んで設け、固定ボルトを締め付けるとき、その固定ボルトの締め付け代を円筒スペーサで一定とするから、ベースプレートに対する枕木の取付精度を高めることができる。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、さらに下フランジ部の通孔内周と円筒スペーサの外周間の隙間に第２の弾性材を設け、温度差により軌道桁とレール間で変位差を生じたとき、その変位差をはじめベースプレートと枕木間に設けた弾性材の弾性変形で吸収するとともに、下フランジ部の通孔内周と円筒スペーサの外周間に設けた該第２の弾性材の弾性変形で吸収してから、枕木の変形で吸収するので、枕木の破損や所定以上の変形をより有効に防止することができる。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、さらに下フランジ部と固定ボルトの頭部間に第３の弾性材を設け、温度差により軌道桁とレール間で変位差を生じたとき、その変位差をベースプレートと枕木間に設けた弾性材の弾性変形で吸収するとともに、下フランジ部と固定ボルトの頭部間に設けた該第３の弾性材の弾性変形で吸収してから、枕木の変形で吸収するので、枕木の破損や所定以上の変形をより一層有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態であるリニアモーターカー用軌道における枕木の固定構造を示す縦断面図である。
【図２】そのリニアモーターカー用軌道において、温度差により軌道桁とレール間に比較的小さな変位差を生じたときの状態を説明する縦断面図である。
【図３】比較的大きな変位差を生じたときの状態を説明する縦断面図である。
【図４】その片側レール部分とリニアモーターカーの一部を拡大して示す構成説明図である。
【図５】矢印Ａ方向から見て一部を破断して示す図１の部分拡大図である。
【図６】図１の軌道を斜め上方から見て示す斜視図である。
【図７】図１の軌道を道路上に高架式に設けて示す概略構成説明図である。
【図８】従来のリニアモーターカー用軌道において、温度差により軌道桁とレール間に変位差を生じたときの状態を説明する縦断面図である。
【図９】その従来のリニアモーターカー用軌道における枕木の固定構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１８  リニアモーターカー
１９  軌道桁
２２  ベースプレート
２６  枕木
２６ａ・２６ｂ  上下のフランジ部
２６ｄ  通孔
２７  固定ボルト
２８  レール
４５  弾性材
４６  円筒スペーサ
４７  第２の弾性材
４８  ゴム座金（第３の弾性材）
【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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