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【発明の名称】 磁気浮上式鉄道の地上コイル装置とその製造方法
【発明者】 【氏名】大濱 茂也

【氏名】小河 貞男

【氏名】板橋 好文

【氏名】鈴木 正夫

【氏名】藤本 健

【氏名】鳥居 正夫

【氏名】鈴木 勝雄
【要約】 【課題】金属ブッシュに発生する渦電流損失を低減し、また地上コイル装置に発生する大きな電磁力に耐えることができる地上コイル装置およびその製造方法を得る。

【解決手段】導体が巻回されてなる環状のコイル導体２１と、コイル導体２１を一体に埋め込んで成形され、複数個の取り付けフランジ部２２ａが形成された樹脂製の外皮２２と、穴中心線がコイル導体２１の軸線に対して平行に、かつ、両端が外皮２２から露出するように、取り付けフランジ部２２ａに埋設された複数個の金属ブッシュ２３とを備え、外皮２２は、金属ブッシュ２３にコンクリート軌道の側壁１０に立設された固定用ボルトを挿通させて側壁に配置され、複数個の金属ブッシュ２３のいくつかは、少なくとも一端につば２３ａが形成されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 磁気浮上式鉄道のコンクリート軌道の側壁に固定され、車両に搭載された超電導磁石装置との間での電磁誘導作用により、該車両を推進、浮上または案内させる磁気浮上式鉄道の地上コイル装置において、導体が巻回されてなる環状のコイル導体と、上記コイル導体を包囲するように一体に埋め込んで成形され、複数個の取り付けフランジ部が形成された樹脂製の概略平板状の外皮と、概略円筒状に形成され、その穴中心線が上記コイル導体の軸線に対して平行に、かつ、両端が上記外皮から露出するように、上記取り付けフランジ部のそれぞれに埋設された複数個の金属ブッシュとを備え、上記外皮は、上記金属ブッシュに上記コンクリート軌道の側壁に立設された固定用ボルトを挿通させて該側壁に沿って鉛直方向に配置され、該固定用ボルトの上記金属ブッシュからの延出部に螺着されたナットにより該側壁に締着固定され、上記複数個の金属ブッシュの少なくともいくつかは、少なくとも一端につばが形成されていることを特徴とする磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項２】 上記外皮には、上記金属ブッシュの穴中心線方向に複数枚の補強用ガラス繊維マットが積層されて埋設されていることを特徴とする請求項１記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項３】 上記金属ブッシュの外周には、ひも状に束ねられたガラス繊維が巻回され上記取り付けフランジ部に該金属ブッシュと共に一体に埋設されていることを特徴とする請求項２記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項４】 上記金属ブッシュの外周には、帯状の補強用ガラス繊維マットが巻回され上記取り付けフランジ部に該金属ブッシュと共に一体に埋設されていることを特徴とする請求項２記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項５】 上記複数個の取り付けフランジ部は、上記外皮の鉛直方向の少なくとも上端部および下端部に設けられ、該下端部の取り付けフランジ部に埋設された金属ブッシュは、側壁側の一端につばが形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項６】 上記複数個の取り付けフランジ部は、上記外皮の鉛直方向の少なくとも上端部および下端部に設けられ、該上端部の取り付けフランジ部に埋設された金属ブッシュは、車両側の一端につばが形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項７】 上記金属ブッシュのつばが両端に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項８】 上記金属ブッシュのつばの形状が、該金属ブッシュの軸回りの回転を阻止するような形状とされていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項９】 上記回転を阻止するような形状は矩形形状であることを特徴とする請求項８記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項１０】 上記回転を阻止するような形状は長円形状であることを特徴とする請求項８記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項１１】 上記金属ブッシュの外周面に凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項１２】 上記凹凸形状は金属ブッシュの穴中心線方向と直交する方向に形成された溝であることを特徴とする請求項１１記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項１３】 上記凹凸形状はローレット加工のあや目模様であることを特徴とする請求項１１記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項１４】 上記金属ブッシュは長手方向に形成されたスリットを有し、該スリットには絶縁物が挟まれていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項１５】 金属ブッシュの材質は非磁性鋼であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置。
【請求項１６】 金型内に導体が巻回されてなる環状のコイル導体が配置され、さらに上記金型内に少なくとも一端につばが形成された概略筒形状の金属ブッシュが上記コイル導体の軸線に対して平行に配置され、上記コイル導体を包囲するようにかつ上記金属ブッシュの穴中心線方向に積層するように、上記金型内の残りの空間に補強用ガラス繊維マットが充填される工程と、上記金型内にモールド樹脂が注入されて硬化され上記コイル導体および上記金属ブッシュを包囲するように外皮が形成される工程とを有することを特徴とする磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の製造方法。
【請求項１７】 上記補強用ガラス繊維マットは、コイル導体を包囲するようにかつ金属ブッシュの穴中心線方向に積層されるように、あらかじめプレスされて整形されていることを特徴とする請求項１６記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の製造方法。
【請求項１８】 モールド樹脂は、ノルボルネン系単量体とメタセシス触媒が混合され注入されたものであることを特徴とする請求項１６または１７記載の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、超電導磁気浮上式鉄道においてコンクリ−ト軌道の側壁に取り付けられ、車両に搭載された超電導磁石装置との間で作用する電磁誘導作用により、車両を推進、浮上あるいは案内する地上コイル装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１８は例えば特開平５−５６５１４号公報に示された従来の磁気浮上式鉄道の推進用地上コイル装置の正面図である。図１９は従来の地上コイル装置の要部断面図である。図２０は従来の地上コイル装置がコンクリート軌道の側壁に取り付けられた状態を示す図１８のXX-XX線に沿う矢視断面図である。図１８および図１９において、１はアルミニウム線材がコイル状に巻回されてなるコイル導体である。２は注型により形成されコイル導体１を被包するモールド樹脂製の外皮であり厚さ２ｂに形成されている。また、２ａは外皮２の縁部が一部延長されて形成された取り付けフランジ部である。３はコイル導体１と共に外皮２で一体に注型されて埋め込まれた金属ブッシュ、４は金属ブッシュ３の外周面に被着された銅被膜、５は外皮２と銅被膜４の接着強度を高める為に銅被膜４に形成された結晶膜である。
【０００３】次に、図２０において、１０はコンクリート軌道の側壁である。コンクリート軌道は、開放側を上に向けた概略断面コ字型を成し、断面コ字型の内側に設けられた側壁１０は鉛直方向に形成されている。１１は側壁１０に埋め込まれ雌ねじが形成されたインサート、１２はインサート１１に螺合し側壁１０に垂直となるように立設された固定用ボルトであるスタッドボルト、１３はスタッドボルト１２に嵌め込まれた平座金、１４はスタッドボルト１２に螺合するナットである。尚、図２０では本発明の本質と関係が無いため銅被膜４、結晶膜５は省略されている。
【０００４】このように構成された従来の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、外皮２に形成された取り付けフランジ部２ａには、取り付けフランジ部２ａの厚さ２ｂより若干長い長さ３ａの金属ブッシュ３が一体に埋め込まれている。そして、コンクリート軌道の側壁１０に埋設されたインサート１１にスタッドボルト１２が螺合されて立設され、このスタッドボルト１２に金属ブッシュ３が挿嵌され、さらに平座金１３がはめ込まれて、ナット１４で締め付けられて地上コイル装置が固定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、車両の走行時に、図示しない車上の磁石装置との間で生じる電磁誘導作用により大きな電磁力を受け、コンクリート軌道側に押し付けられたり、また車両側に引き寄せられたりする力を受ける。従来の地上コイル装置は、上記のように構成されており、このような電磁力を受けるので、外皮２の強度はもちろんのこと、金属ブッシュ３と取り付けフランジ部２ａの充分な結合強度が必要であった。
【０００６】金属ブッシュ３と取り付けフランジ部２ａの充分な結合強度を得るためには、例えば、金属ブッシュ３の外径３ｂが大きくされ、金属ブッシュ３と取り付けフランジ部２ａとの結合面積が大きくされる方法がある。しかし、金属ブッシュ３の外径３ｂが大きくされると、金属ブッシュ３の体積が増し、車両の磁石装置の磁界により金属ブッシュ３に発生する渦電流が大きくなる。この渦電流による渦電流損失は、車両の走行を抑制するブレーキ力として働き、車両を推進させるエネルギー効率を低下させてしまう問題があった。
【０００７】この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、金属ブッシュに発生する渦電流損失を低減して車両に不必要なブレーキ力を与えることなく、また地上コイル装置に発生する大きな電磁力を支持することができる地上コイル装置およびその製造方法を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、磁気浮上式鉄道のコンクリート軌道の側壁に固定され、車両に搭載された超電導磁石装置との間での電磁誘導作用により、車両を推進、浮上または案内させる磁気浮上式鉄道の地上コイル装置において、導体が巻回されてなる環状のコイル導体と、コイル導体を包囲するように一体に埋め込んで成形され、複数個の取り付けフランジ部が形成された樹脂製の概略平板状の外皮と、概略円筒状に形成され、その穴中心線がコイル導体の軸線に対して平行に、かつ、両端が外皮から露出するように、取り付けフランジ部のそれぞれに埋設された複数個の金属ブッシュとを備え、外皮は、金属ブッシュにコンクリート軌道の側壁に立設された固定用ボルトを挿通させて側壁に沿って鉛直方向に配置され、固定用ボルトの金属ブッシュからの延出部に螺着されたナットにより側壁に締着固定され、複数個の金属ブッシュのいくつかは、少なくとも一端につばが形成されている。
【０００９】請求項２の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、外皮には、金属ブッシュの穴中心線方向に複数枚の補強用ガラス繊維マットが積層されて埋設されている。
【００１０】請求項３の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュの外周には、ひも状に束ねられたガラス繊維が巻回され取り付けフランジ部に金属ブッシュと共に一体に埋設されている。
【００１１】請求項４の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュの外周には、帯状の補強用ガラス繊維マットが巻回され取り付けフランジ部に金属ブッシュと共に一体に埋設されている。
【００１２】請求項５の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、複数個の取り付けフランジ部は、外皮の鉛直方向の少なくとも上端部および下端部に設けられ、下端部の取り付けフランジ部に埋設された金属ブッシュは、側壁側の一端につばが形成されている。
【００１３】請求項６の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、複数個の取り付けフランジ部は、外皮の鉛直方向の少なくとも上端部および下端部に設けられ、上端部の取り付けフランジ部に埋設された金属ブッシュは、車両側の一端につばが形成されている。
【００１４】請求項７の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュのつばが両端に設けられている。
【００１５】請求項８の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュのつばの形状が、金属ブッシュの軸回りの回転を阻止するような形状とされている。
【００１６】請求項９の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、回転を阻止するような形状は矩形形状である。
【００１７】請求項１０の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、回転を阻止するような形状は長円形状である。
【００１８】請求項１１の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュの外周面に凹凸形状が形成されている。
【００１９】請求項１２の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、凹凸形状は金属ブッシュの穴中心線方向と直交する方向に形成された溝である。
【００２０】請求項１３の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、凹凸形状はローレット加工のあや目模様である。
【００２１】請求項１４の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュは長手方向に形成されたスリットを有し、スリットには絶縁物が挟まれている。
【００２２】請求項１５の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュの材質は非磁性鋼である。
【００２３】請求項１６の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の製造方法においては、金型内に導体が巻回されてなる環状のコイル導体が配置され、さらに金型内に少なくとも一端につばが形成された概略筒形状の金属ブッシュがコイル導体の軸線に対して平行に配置され、コイル導体を包囲するようにかつ金属ブッシュの穴中心線方向に積層するように、金型内の残りの空間に補強用ガラス繊維マットが充填される工程と、金型内にモールド樹脂が注入されて硬化されコイル導体および金属ブッシュを包囲するように外皮が形成される工程とを有する。
【００２４】請求項１７の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の製造方法においては、補強用ガラス繊維マットは、コイル導体を包囲するようにかつ金属ブッシュの穴中心線方向に積層されるように、あらかじめプレスされて整形されている。
【００２５】請求項１８の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の製造方法においては、モールド樹脂は、ノルボルネン系単量体とメタセシス触媒が混合され注入されたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．図１は本発明の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の正面図である。図２は地上コイル装置の取り付けフランジ部付近の断面図である。また図３は金属ブッシュの形状を示す図である。図１乃至図３において、２０は磁気浮上式鉄道の地上コイル装置である概略平板状の浮上案内コイル装置である。２１は導体であるアルミニウム線材が環状に巻回されてなるコイル導体である。本実施の形態の浮上案内コイル装置２０においては、４個のコイル導体２１が同一平面上に併設されている。２３はコイル導体２１に対して所定の位置に、またコイル導体２１の中心軸線に対して平行となるように配置され、概略円筒状を成し非磁性鋼で作製された金属ブッシュである。浮上案内コイル装置２０がコンクリート軌道の側壁に固定された際に、側壁側となる金属ブッシュ２３の一端には、一部肉厚にされて形成されたつば２３ａが設けられている。
【００２７】３６は複数枚積層された補強用ガラス繊維マットである。補強用ガラス繊維マット３６は、金属ブッシュ２３の穴中心線方向に、すなわちコイル導体２１の中心軸線方向に積層されている。積層された複数枚の補強用ガラス繊維マット３６のうち、最も外側となる２枚の補強用ガラス繊維マット３６は、浮上案内コイル装置２０のほぼ全面にわたって延設され４個のコイル導体２１を両側から覆うように配置されている。その他の補強用ガラス繊維マット３６は、所定の位置に収納穴が設けられ、４個のコイル導体２１はこの収納穴内に配置されている。またすべての補強用ガラス繊維マット３６の所定の位置には、金属ブッシュ２３が貫通するための貫通穴が形成され、金属ブッシュ２３は、この貫通穴に貫通されて配置されている。
【００２８】２２は反応射出成形により形成され、コイル導体２１、補強用ガラス繊維マット３６および金属ブッシュ２３を一体に被包するＤＣＰＤ−ＲＩＭ（dicyclopentadiene-reaction injection molding）樹脂製の外皮である。２２ａは外皮２２の所定の位置が薄肉にされて形成された取り付けフランジ部である。金属ブッシュ２３は、この取り付けフランジ部２２ａに埋め込まれ、両端を外皮２２から露出させている。
【００２９】このように構成された浮上案内コイル装置２０の作製方法は、まず、連続ガラス繊維がマット状に整形されたものが所定の大きさに切断され、さらに所定の位置に穴が空けられ、これが複数枚積層され、プレスされて整形され補強用ガラス繊維マット３６が作製される。次に、この積層された補強用ガラス繊維マット３６の収納穴内にコイル導体２１が配置され、また貫通穴内に金属ブッシュ２３が配置され、さらに収納穴の形成されていない別の補強用ガラス繊維マット３６がコイル導体２１を覆うように上下に配置され、これらが反応射出成形用の金型内に入れられる。そして、外皮２２となるノルボルネン系単量体とメタセシス触媒の反応液が反応されながら金型内に射出される。これらの反応液は、補強用ガラス繊維マット３６の繊維の間に浸透しその後硬化する。このようにして浮上案内コイル装置２０が作製される。
【００３０】このように作製された浮上案内コイル装置２０は、従来と同じように、図示しないコンクリート軌道の側壁に立設された固定用ボルトであるスタッドボルトに金属ブッシュ２３が貫通され、さらにスタッドボルトに平座金がはめ込まれて、ナットで締め付けられてコンクリート軌道の側壁に鉛直に固定される。
【００３１】このように構成された浮上案内コイル装置２０においては、金属ブッシュ２３には、一部肉厚にされて形成されたつば２３ａが設けられているので、金属ブッシュ２３と取り付けフランジ部２２ａの結合面積が大きくなり、両者の結合力が増す。また、つば２３ａはコンクリート軌道側に設けられているので、浮上案内コイル装置２０をコンクリート軌道側に押し付ける大きな電磁力に耐えることができる。さらにまた、金属ブッシュ２３は、非磁性鋼で作製されているので発生する渦電流が低減され、渦電流損失を減少させることができる。
【００３２】さらに、外皮２２には補強用ガラス繊維マット３６が埋設されているので、外皮２２のせん断力が増し、浮上案内コイル装置２０をコンクリート軌道側に押し付ける大きな電磁力に耐えることができる。
【００３３】外皮２２は反応射出成形法により形成することができる。反応射出成形に用いる反応原液としては、金型内で重合反応を起こさせるものであれば特に限定されないが、ウレタン系、ウレア系、ナイロン系、エポキシ系、不飽和ポリエステル系、フェノール系および、ノルボルネン系などが挙げられるが、本発明では、ノルボルネン系が最も好ましい。大型の成形体を成形し易く、耐候性および耐衝撃性などの機械的強度に特に優れているからである。ノルボルネン系の反応射出成形は、ジシクロペンタジエン等を主成分とし、メタセシス主触媒とメタセシス助触媒を各々含む２以上の反応液を混合後、直ちに金型内に注入し、金型内で重合反応をさせて成型品を得る方法である。金型内に射出する際における反応原液の粘性は、たとえば、８０°Ｃにおいて、５ｃｐｓ〜３０００ｃｐｓ好ましくは１００ｃｐｓ〜１０００ｃｐｓ程度に、十分に低い粘性であり、大型の成形体を成形し易い。
【００３４】かかる成形においては、酸化防止剤、充填剤、顔料、着色剤、発泡剤、難燃剤、摺動付与剤、エラストマー、ジシクロペンタジエン系熱重合樹脂およびその水添物など種々の添加剤を配合することにより、得られるポリマーの特性を改質することができる。
【００３５】酸化防止剤としては、フェノール系、リン系、アミン系など各種のプラスチック・ゴム用酸化防止剤がある。充填剤にはミルドガラス、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、雲母などの無機質充填剤がある。エラストマーとしては、天然ゴム、ポリブタジエン、ボリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、エチレン−プロビレン−ジエンタ−ポリマー（ＥＰＤＭ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）およびこれらの水素化物などがある。
【００３６】添加剤は、通常、予め反応液のいずれか一方または双方に混合しておく。
【００３７】反応射出成形に用いる金型は、特に限定されず、必ずしも剛性の高い高価な金属製金型を用いる必要はなく、樹脂製金型、または単なる型枠であっても良い。反応射出成形は、低粘度の反応液を用い、比較的低温低圧で成形できるためである。金型内は不活性ガスでシールし、重合反応に用いる成分類は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下で貯蔵し、かつ操作することが好ましい。
【００３８】金型温度は、金型内での反応原液の反応熱により温度が上昇しすぎないように制御きれ、好ましくは、１０〜１５０℃、より好ましくは、３０〜１２０℃、さらに好ましくは、５０〜１００℃である。金型の温度制御は、金型内に熱媒体用の通路を設け、熱媒体を流通させることなどにより行うことができる。金型圧力は通常０〜１００Ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲である。重合時間は、適宜選択すれば良いが、通常、反応液の注入終了後、３０秒〜２０分である。
【００３９】実施の形態２．図４は本発明の地上コイル装置の他の例を示す取り付けフランジ部付近の断面図である。図５は金属ブッシュの回りに巻回されたガラス繊維の様子を示す斜視図である。図４および図５において、３９はひも状に束ねられ金属ブッシュ２３の回りに巻回されたガラス繊維である。３７は複数枚積層された補強用ガラス繊維マットである。補強用ガラス繊維マット３７は、ガラス繊維３９を収納する分だけ貫通穴が大きく形成されており、その他は実施の形態１の補強用ガラス繊維マット３６と同じである。
【００４０】ガラス繊維３９は、図５に示されるように、あらかじめ金属ブッシュ２３の回りに複数回巻回され、その後コイル導体２１、補強用ガラス繊維マット３７と共に金型内に配置され、外皮２２に一体に埋め込まれる。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４１】このように構成された浮上案内コイル装置においては、あらかじめ金属ブッシュ２３の回りに巻回されたガラス繊維３９は、金型内に配置された際、積層された補強用ガラス繊維マット３７に形成された貫通穴内面の繊維と絡み合う。そして、この状態のまま外皮２２により一体に埋め込まれる。そのため、金属ブッシュ２３と外皮２２の結合力がさらに強められ、また、取り付けフランジ部２２ａ付近のせん断力がさらに強められる。
【００４２】実施の形態３．図６は本発明の地上コイル装置の他の例を示す取り付けフランジ部付近の断面図である。図７は金属ブッシュの回りに巻回された帯状のガラス繊維マットの様子を示す斜視図である。図６および図７において、３８は金属ブッシュの回りに巻回された帯状のガラス繊維マットであり、あらかじめ金属ブッシュ２３の回りに巻回され、金属ブッシュ２３と共に外皮２２に一体に埋め込まれる。その他の構成は実施の形態２と同様である。
【００４３】このように構成された浮上案内コイル装置においては、図７に示されるように、あらかじめ金属ブッシュ２３の回りに巻回された帯状のガラス繊維３８が、金型内に配置された際、積層された補強用ガラス繊維マット３７に形成された貫通穴内面の繊維と絡み合う。そして、この状態で外皮２２に一体に埋め込まれる。そのため、金属ブッシュ２３と外皮２２の結合力がさらに強められ、また、取り付けフランジ部２２ａ付近のせん断力がさらに強められる。
【００４４】実施の形態４．図８は本発明の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の他の例を示す正面図である。図９は地上コイル装置の中段部の取り付けフランジ部付近の断面図である。図８および図９において、２４は浮上案内コイル装置４０の上段部の取り付けフランジ部２２ａに埋め込まれたつばを有しない円筒状の金属ブッシュである。２５は中段部の取り付けフランジ部２２ａに埋め込まれたつばを有しない円筒状の金属ブッシュである。そして、下段部の取り付けフランジ部２２ａには、実施の形態１と同様にコンクリート軌道側につば２３ａを有する金属ブッシュ２３が埋め込まれている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４５】コンクリート軌道の側壁に鉛直方向に固定された浮上案内コイル装置４０には、上段部および中段部に働く電磁力は、下段部に働くものよりも小さい場合がある。このような場合、本実施の形態のように、上段部および中段部に設けられた金属ブッシュ２４、２５をつばを有しない円筒状の金属ブッシュにすることにより、金属ブッシュ２４、２５の体積を減らすことができるので渦電流損失を低減することができる。
【００４６】実施の形態５．図１０は本発明の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の他の例を示す正面図である。図１１は地上コイル装置の上段部の取り付けフランジ部付近の断面図である。図１０および図１１において、２６は浮上案内コイル装置４１の上段部の取り付けフランジ部２２ａに埋め込まれ、車両側の一端が一部肉厚にされてつば２６ａが形成された金属ブッシュである。その他の構成は、実施の形態４と同様である。
【００４７】コンクリート軌道の側壁に鉛直方向に固定された浮上案内コイル装置４１には、上段部に働く電磁力は、浮上案内コイル装置４１を車両側に引き寄せるように働く場合がある。このような場合、本実施の形態のように、上段部には車両側につば２６ａが形成された金属ブッシュ２６を設けることにより、この電磁力に耐えるようにすることができる。
【００４８】実施の形態６．図１２は本発明の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の他の例を示す金属ブッシュの形状を示す図である。本実施の形態においては、金属ブッシュ２７のつば２７ａは、金属ブッシュ２７の軸回りの回転を阻止するような形状である角丸の矩形形状とされている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４９】このように構成された浮上案内コイル装置においては、金属ブッシュ２７のつば２７ａは角丸の矩形形状とされているので、外皮２２に対して金属ブッシュ２７が回転しづらくなり、取り付けフランジ部２２ａと金属ブッシュ２７との結合力が増すので、さらに大きな電磁力に耐えることができる。
【００５０】実施の形態７．図１３は本発明の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の他の例を示す金属ブッシュの形状を示す図である。本実施の形態においては、金属ブッシュ２８のつば２８ａは、金属ブッシュ２８の軸回りの回転を阻止するような形状である長円形状にされている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５１】このように構成された浮上案内コイル装置においては、金属ブッシュ２８のつば２８ａは長円形状とされているので、外皮２２に対して金属ブッシュ２７が回転しづらくなり、取り付けフランジ部２２ａと金属ブッシュ２８との結合力が増すので、さらに大きな電磁力に耐えることができる。
【００５２】尚、金属ブッシュ２８の軸回りの回転を阻止するような形状は長円形状に限らず例えば、三角形状とされても同様の効果を得ることができる。
【００５３】実施の形態８．図１４は本発明の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の他の例を示す金属ブッシュの断面図である。本実施の形態においては、金属ブッシュ２９の外周面には、金属ブッシュ２９の穴中心線方向と直交する方向に全周にわたって凹凸形状である溝２９ａが形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５４】このように構成された浮上案内コイル装置においては、金属ブッシュ２９の外周面に溝２９ａが形成されているので、ガラス繊維マット３６が絡まり易く、また外皮２２の掛かりが良くなり結合力が増す。そのため、さらに大きな電磁力に耐えることができる。
【００５５】尚、凹凸形状は溝２９ａに限らず、例えば外周面にローレット加工が施され、あや目模様が形成されたものでも良い。
【００５６】実施の形態９．図１５は本発明の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の他の例を示す金属ブッシュの断面図である。本実施の形態においては、金属ブッシュ３０は、両端部が一部肉厚にされて、つば３０ａ、３０ｂが形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５７】このように構成された浮上案内コイル装置においては、金属ブッシュ３０は、両端部に、つば３０ａ、３０ｂが形成されているので、浮上案内コイル装置をコンクリート側壁側に押し付ける力および車両側に引き寄せる力の両方に対応でき、またガラス繊維マット３６や外皮２２との掛かりが大きくなり結合力が増す。そのため、さらに大きな電磁力に耐えることができる。
【００５８】実施の形態１０．図１６は本発明の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の他の例を示す金属ブッシュの上面図である。図１７は図１６のXVII-XVII線に沿う矢視断面図である。本実施の形態においては、金属ブッシュ３１には、軸方向に沿って円筒の片側を分断するようにスリット３１ａが形成されている。そして、スリット３１ａには絶縁物３２が挟まれている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５９】このように構成された浮上案内コイル装置においては、金属ブッシュ３１には、スリット３１ａが形成され、スリット３１ａには、絶縁物３２が挟まれているので、金属ブッシュ３１に発生する円周方向の渦電流を無くすことができる。そのため、金属ブッシュ３１に発生する渦電流をさらに低減することができ、渦電流損失をさらに低減することができる。
【００６０】
【発明の効果】請求項１の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、磁気浮上式鉄道のコンクリート軌道の側壁に固定され、車両に搭載された超電導磁石装置との間での電磁誘導作用により、車両を推進、浮上または案内させる磁気浮上式鉄道の地上コイル装置において、導体が巻回されてなる環状のコイル導体と、コイル導体を包囲するように一体に埋め込んで成形され、複数個の取り付けフランジ部が形成された樹脂製の概略平板状の外皮と、概略円筒状に形成され、その穴中心線がコイル導体の軸線に対して平行に、かつ、両端が外皮から露出するように、取り付けフランジ部のそれぞれに埋設された複数個の金属ブッシュとを備え、外皮は、金属ブッシュにコンクリート軌道の側壁に立設された固定用ボルトを挿通させて側壁に沿って鉛直方向に配置され、固定用ボルトの金属ブッシュからの延出部に螺着されたナットにより側壁に締着固定され、複数個の金属ブッシュのいくつかは、少なくとも一端につばが形成されている。そのため、金属ブッシュと取り付けフランジ部の結合面積が大きくされ、両者の結合力が増す。その結果、地上コイル装置を引き寄せる大きな電磁力に耐えることができる。
【００６１】請求項２の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、外皮には、金属ブッシュの穴中心線方向に複数枚の補強用ガラス繊維マットが積層されて埋設されている。そのため、外皮のせん断力が増し、地上コイル装置を引き寄せるさらに大きな電磁力に耐えることができる。
【００６２】請求項３の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュの外周には、ひも状に束ねられたガラス繊維が巻回され取り付けフランジ部に金属ブッシュと共に一体に埋設されている。そのため、金属ブッシュと外皮の結合力をさらに強めることができ、また、取り付けフランジ部付近のせん断力をさらに強めることができる。
【００６３】請求項４の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュの外周には、帯状の補強用ガラス繊維マットが巻回され取り付けフランジ部に金属ブッシュと共に一体に埋設されている。そのため、金属ブッシュと外皮の結合力をさらに強めることができ、また、取り付けフランジ部付近のせん断力をさらに強めることができる。
【００６４】請求項５の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、複数個の取り付けフランジ部は、外皮の鉛直方向の少なくとも上端部および下端部に設けられ、下端部の取り付けフランジ部に埋設された金属ブッシュは、側壁側の一端につばが形成されている。そのため、地上コイル装置の下端部をコンクリート軌道側に押し付ける大きな電磁力に耐えることができる。
【００６５】請求項６の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、複数個の取り付けフランジ部は、外皮の鉛直方向の少なくとも上端部および下端部に設けられ、上端部の取り付けフランジ部に埋設された金属ブッシュは、車両側の一端につばが形成されている。そのため、地上コイル装置の下端部を車両側に引き寄せる大きな電磁力に耐えることができる。
【００６６】請求項７の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュのつばが両端に設けられている。そのため、地上コイル装置をコンクリート側壁側に押し付ける力および車両側に引き寄せる力の両方に対応でき、またモールド樹脂との掛かりが大きくなり結合力が増す。その結果、さらに大きな電磁力に耐えることができる。
【００６７】請求項８の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュのつばの形状が、金属ブッシュの軸回りの回転を阻止するような形状とされている。そのため、外皮に対して、金属ブッシュが回転しづらくなり、取り付けフランジ部と金属ブッシュとの結合力が増すので、さらに大きな電磁力に耐えることができる。
【００６８】請求項９の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、回転を阻止するような形状は矩形形状である。そのため、簡単な形状でかつ金属ブッシュの軸回りの回転を阻止するような形状とすることができる。
【００６９】請求項１０の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、回転を阻止するような形状は長円形状である。そのため、簡単な形状でかつ金属ブッシュの軸回りの回転を阻止するような形状とすることができる。
【００７０】請求項１１の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュの外周面に凹凸形状が形成されている。そのため、外皮との掛かりが大きくなり結合力が増す。そのため、さらに大きな電磁力に耐えることができる。
【００７１】請求項１２の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、凹凸形状は金属ブッシュの穴中心線方向と直交する方向に形成された溝である。そのため、簡単な形状で効率良く結合力を増すことができる。
【００７２】請求項１３の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、凹凸形状はローレット加工のあや目模様である。そのため、簡単な方法で確実に結合力を増す凹凸形状を形成することができる。
【００７３】請求項１４の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュは長手方向に形成されたスリットを有し、スリットには絶縁物が挟まれている。そのため、金属ブッシュに発生する円周方向の渦電流を無くすことができ、渦電流損失を減少することができる。
【００７４】請求項１５の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置においては、金属ブッシュの材質は非磁性鋼である。そのため、金属ブッシュに発生する渦電流が低減され、渦電流損失を減少させることができる。
【００７５】請求項１６の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の製造方法においては、金型内に導体が巻回されてなる環状のコイル導体が配置され、さらに金型内に少なくとも一端につばが形成された概略筒形状の金属ブッシュがコイル導体の軸線に対して平行に配置され、コイル導体を包囲するようにかつ金属ブッシュの穴中心線方向に積層するように、金型内の残りの空間に補強用ガラス繊維マットが充填される工程と、金型内にモールド樹脂が注入されて硬化されコイル導体および金属ブッシュを包囲するように外皮が形成される工程とを有する。そのため、外皮に簡単な方法で確実に補強用ガラス繊維マットを埋め込むことができ、外皮のせん断力を増すことができる。
【００７６】請求項１７の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の製造方法においては、補強用ガラス繊維マットは、コイル導体を包囲するようにかつ金属ブッシュの穴中心線方向に積層されるように、あらかじめプレスされて整形されている。そのため、金型内に充填される補強用ガラス繊維マットの密度を高めることができ、さらに外皮のせん断力を増すことができる。
【００７７】請求項１８の磁気浮上式鉄道の地上コイル装置の製造方法においては、モールド樹脂は、ノルボルネン系単量体とメタセシス触媒が混合され注入されたものである。ノルボルネン系単量体とメタセシス触媒の反応液は、原油が精製される際の副産物として得られるものであり、これをモールド樹脂として用いることにより副産物の有効利用をすることができる。
【出願人】 【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【識別番号】０００１７３７８４
【氏名又は名称】財団法人鉄道総合技術研究所
【識別番号】０００２２９１１７
【氏名又は名称】日本ゼオン株式会社
【出願日】 平成９年（１９９７）１０月１日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道照 （外６名）
【公開番号】 特開平１１−１１３１０７
【公開日】 平成１１年（１９９９）４月２３日
【出願番号】 特願平９−２６８５９０