モノレール

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【発明の名称】	モノレール
【発明者】	【氏名】滝沢照広【氏名】辻本静夫
【要約】	【課題】走行輪，案内輪及び安定輪にゴム製の車輪を用いたモノレールにおいて低騒音化を図ることを課題とする。【解決手段】上記課題を解決するために、車体２と、走行軌道１の上面１ａを摺動するように車体２に設けられた車輪３と、走行軌道１の側面１ｃ，１ｄを摺動するように車体２に設けられた車輪４，５とを備え、これらの車輪はゴム製のものであるモノレールにおいて、走行軌道１に対して斜めに設けられたリニアモータの二次側６と、リニアモータの二次側６と対向するように車体２に設けられたリニアモータの一次側７と、走行軌道１に設けられた架空線１０と摺接するように車体２に設けられた集電装置９とを有する駆動装置を備えたものである。

【特許請求の範囲】
【請求項１】車体と、走行軌道の上面を摺動するように前記車体に設けられた車輪と、走行軌道の側面を摺動するように前記車体に設けられた車輪とを備え、前記車輪はゴム製のものであるモノレールにおいて、走行軌道に対して斜めに設けられたリニアモータの二次側と、該リニアモータの二次側と対向するように前記車体に設けられたリニアモータの一次側と、走行軌道に設けられた架空線と摺接するように前記車体に設けられた集電装置とを有する駆動装置を備えたことを特徴とするモノレール。
【請求項２】車体と、走行軌道の上面を摺動するように前記車体に設けられた車輪と、走行軌道の側面を摺動するように前記車体に設けられた車輪とを備え、前記車輪はゴム製のものであるモノレールにおいて、走行軌道に対して斜めに、かつ絶縁支持されて設けられたリニアモータの二次側と、該リニアモータの二次側と対向するように前記車体に設けられたリニアモータの一次側と、前記リニアモータの二次側と摺接するように前記車体に設けられた集電装置とを有する駆動装置を備えたことを特徴とするモノレール。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は道路上空の走行軌道を走行するモノレールに係り、特に低騒音化に好適なモノレールに関する。
【０００２】
【従来の技術】モノレールはその走行軌道の単純さ、路面交通に対する支障のなさなどの利点から都市型の交通システムとして実用されている。特に跨座型のモノレールは走行軌道の遮光性の少なさなどの特徴からその実例が多い。この跨座型のモノレールとしては例えば特開平61－37574 号公報に記載のものが知られている。この公報に記載のモノレールは、走行軌道の側面に設けたリニアモータの二次側と、この二次側と対向するように台車に設けたリニアモータの一次側とを有する駆動装置を備え、走行輪には走行軌道に設けたレールを走行する鉄車輪を用いたものであり、この構造により構造の簡略化，低騒音化を図ったものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のようにモノレールは都市型の交通システムであり、市街地上空を走行することから低騒音化が望ましい。この点、従来のものは駆動装置としてリニアモータを備え、走行輪には鉄車輪を用いているので、電動機，動力伝達装置，走行輪の摺動音などの騒音源を減らすことができる。
【０００４】しかしながら、従来のものはゴム製の走行輪から鉄製の走行輪に変えたものにおいて低騒音化を図ろうとしているものであり、ゴム製の走行輪は変えずに低騒音化を図ろうとはしていない。また、従来のものは改造点数が多いので、既存の設備の改造を図ろうとした場合、その改造が大掛かりなものとなる。
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みなされたものであり、走行輪，案内輪及び安定輪にゴム製の車輪を用いたモノレールにおいて低騒音化を図ることを目的とするものである。また、走行輪，案内輪及び安定輪にゴム製の車輪を用いたモノレールにおいて大掛かりな改造を伴わず低騒音化を図ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はゴム製の走行輪，案内輪及び安定輪を備えたモノレールを前提とするものであり、その駆動源として車体と走行軌道との間にリニアモータを設け、このリニアモータの一次側と二次側との間に発生する磁気吸引力をうまく利用して低騒音化を図ったことを特徴とするものである。
【０００７】ここに、第１の発明に係るものは、車体と、走行軌道の上面を摺動するように車体に設けられた車輪と、走行軌道の側面を摺動するように車体に設けられた車輪とを備え、これらの車輪はゴム製のものであるモノレールであり、走行軌道に対して斜めに設けられたリニアモータの二次側と、リニアモータの二次側と対向するように車体に設けられたリニアモータの一次側と、走行軌道に設けられた架空線と摺接するように車体に設けられた集電装置とを有する駆動装置を備えたものである。
【０００８】第２の発明に係るものは、車体と、走行軌道の上面を摺動するように車体に設けられた車輪と、走行軌道の側面を摺動するように車体に設けられた車輪とを備え、これらの車輪はゴム製のものであるモノレールであり、走行軌道に対して斜めに、かつ絶縁支持されて設けられたリニアモータの二次側と、リニアモータの二次側と対向するように車体に設けられたリニアモータの一次側と、リニアモータの二次側と摺接するように車体に設けられた集電装置とを有する駆動装置を備えたものである。
【０００９】ここで、本発明において車体とは台車も含んだものを意味する。また、摺動とはあるものに対して接触した状態で動くことを意味しており、具体的には車輪が走行軌道に接触した状態で回転することを意味する。また、摺接とはあるものに対して摺り動く状態で接すること意味しており、具体的には集電装置が架空線又はリニアモータの二次側に接しながら集電装置が摺り動く、例えば電車のパンタグラフのような状態を意味する。
【００１０】また、本発明においてリニアモータの二次側は走行軌道に対して斜めに設けられているが、この斜めに設けられてとは走行軌道の側面に対してある角度をもって傾斜させて設けられていることであり、ある角度とは走行軌道の側面に対する角度を意味する。
【００１１】また、本発明においてリニアモータの設け方は、リニアモータの磁気吸引力を利用すること、構造の複雑化を避けることを考慮すると、走行軌道の側面に対してリニアモータの二次側を平行に配置してその下端を固定端とし、リニアモータの二次側を走行軌道の側面に対してある角度をもって走行軌道の反側面側に傾斜させて設けると共に、リニアモータの二次側に対して下側、かつ平行に対向するようにリニアモータの一次側を車体に設けることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１３】図１は第１の実施の形態のモノレールの構造を示す。本実施の形態のモノレールは車体２が走行軌道１を跨って走行する跨座型のものである。走行軌道１は鉄筋コンクリートや鋼材などにより形成したものであり、直方体の両側面中央部分が内側に窪んだ形状のものである。すなわち上面１ａと、上面１ａと平行な下面１ｂと、上面１ａに垂直又はほぼ垂直な側面１ｃと、下面部１ｂに垂直又はほぼ垂直な側面１ｄと、側面１ｃから走行軌道１の内側に傾斜した傾斜面１ｅと、下面１ｂから走行軌道１の内側に傾斜した傾斜面１ｆと、傾斜面１ｅと傾斜面１ｆとを結び、上面１ａ又は下面１ｂに垂直又はほぼ垂直な側面１ｇから構成された構造体である。
【００１４】車体２は逆凹状の断面形状のものである。ここで、車体２には台車を含む。車体２の最も凹んだ部分には走行軌道１の上面１ａを摺動する走行輪３を設けている。走行輪３は車体２の重量の一部を支持しながら車体２を走行軌道１の長手方向に走行させる。車体２の凹んだ両側部には走行軌道１の側面１ｃを摺動する案内輪４を設けている。車体２の凹んだ両側部には走行軌道１の側面１ｄを摺動する安定輪５を設けている。案内輪４及び安定輪５は車体２に作用する横風などによる側面力を走行軌道１の側面１ｃ，１ｄで支持する。走行輪３，案内輪４，安定輪５はゴム製の車輪である。
【００１５】走行軌道１の傾斜面１ｅにはリニアモータの二次側（又は固定子）であるリアクションプレート６を設けている。リアクションプレート６は例えば鉄などの磁性導体板に銅やアルミニウムなどの非磁性導体板を貼り付けた導体板である。案内輪４と安定輪５との間の車体２部分にはリアクションプレート６に空隙１２を介して平行に対向するようにリニアモータの一次側である可動子７を車体２の長手方向に複数設けている。可動子７には多相巻線８を巻いている。本実施の形態はリアクションプレート６と可動子７からリニア誘導モータを構成してモノレールの駆動源としている。
【００１６】尚、本実施の形態では走行軌道１の傾斜面１ｅを利用してリアクションプレート６を設けたが、傾斜面を有しない走行軌道に設ける場合はリアクションプレート６を斜めに傾けて走行軌道の側面に設ける。ここで、斜めに傾けて設けるとは走行軌道の側面に対してある角度をもって傾斜させて設けることであり、具体的にはリアクションプレートを走行軌道の側面に対して平行に配置してその下端を固定端とし、走行軌道の側面に対してある角度をもって走行軌道の反側面側に傾斜させて設ける。ある角度とは走行軌道の側面に対する角度を意味する。
【００１７】また、本実施の形態ではリアクションプレート６を上記の如く斜めに設け、リアクションプレート６の下側に可動子７を対向配置しているが、これはリニアモータの磁気吸引力を利用するため、また、リニアモータを設けるための構造が複雑とならないようにするためである。
【００１８】走行軌道１の傾斜面１ｆには絶縁支持１１を介して架空線１０を設けている。案内輪４と安定輪５との間、かつ可動子７の下側の車体２部分には架空線１０と摺接するように集電装置９を車体２の長手方向に複数設けている。集電装置９は車体２に車載された電力交換設備（図示せず）に電力を供給するものであり、例えば電車のパンタグラフと同様のものである。電力交換設備は供給された電力を多相交流電流に変換して多相巻線８に供給するようになっている。
【００１９】電力交換設備から多相巻線８に電力が供給されると可動子７には直線状に移動する磁界が発生し、可動子７と空隙１２を介して対向しているリアクションプレート６に電磁誘導によって渦電流が流れ、空隙１２には磁界発生方向に電磁力が発生する。電磁力は可動子７を磁界発生方向、すなわち走行軌道１の長手方向に推進させる推進力と、可動子７をリアクションプレート６との対向方向、すなわちリアクションプレート６に引き付ける吸引力からなる。
【００２０】推進力は可動子７を介して車体２に伝達され、走行輪３が回転して車体２が走行軌道１の長手方向に走行する。上記の如くリアクションプレート６を斜めに設け、これに対向するように可動子７を空隙を介して設けているので、吸引力は水平方向成分と鉛直方向成分に分力される。このうち吸引力の鉛直方向成分は可動子７、すなわちそれが設けられた車体２を走行軌道１の上面１ａ側に引き上げるように作用するので、走行輪３で支持する重量はこの吸引力の鉛直方向成分の分だけ軽減する。吸引力の水平方向成分は常時、左右の可動子７を走行軌道１側に引き寄せるように作用するので、案内輪４及び安定輪５には適度な予荷重が発生し、車体２の安定性が増す。
【００２１】本実施の形態によれば、リアクションプレート６と可動子７からなるリニアモータをモノレールの駆動源としたので、これまでの誘導電動機や、誘導電動機の動力を車輪に伝達する動力伝達装置などを省くことができ、モノレールの低騒音化を図ることができる。
【００２２】また、リアクションプレート６を走行軌道１に斜めに傾斜させて設け、可動子７を空隙１２を介してリアクションプレート６と平行に対向するように車体２に設けたので、リアクションプレート６と可動子７との間の空隙１２に作用する吸引力を鉛直成分方向と水平成分方向に分力することができ、鉛直成分方向の吸引力によって車体２重量の一部を支持できる。これにより、走行輪３で支持する重量はこの吸引力の鉛直方向成分の分だけ軽減でき、ゴム製の走行輪３の変形音や走行軌道１との摺動音を低減できる。従って、モノレールの低騒音化を図ることができると共に走行輪３の摩耗量も低減できる。
【００２３】また、駆動源をリニアモータに取り替え、このリニアモータを上記の如く斜めに設けることにより、上記の如く低騒音化を図ることができるので、既存のモノレールを改造する場合は改造点数が少なくて済み、大掛かりな改造を伴わず既存のモノレールの低騒音化を図ることができる。
【００２４】図２は第２の実施の形態であるモノレールの構造を示すものであり、前例の改良例である。本実施の形態では走行軌道１の傾斜面１ｆに設けた架空線の機能を走行軌道１の傾斜面１ｅに設けたリアクションプレート６に持たせ、架空線を省略したものである。
【００２５】このため、リアクションプレート６は走行軌道１の傾斜面１ｅに絶縁支持１１を介して設けている。また、リアクションプレート６の反走行軌道１側端部は集電装置９との接触可能なようにエルボ状に形成している。集電装置７はリアクションプレート６のエルボ部分と摺接できるように案内輪４と安定輪５との間、かつ可動子７の上側の車体２部分に設けている。この他の構成は前例と同様であることからその説明は省略する。
【００２６】本実施の形態においても前例と同様に、これまでの誘導電動機や、誘導電動機の動力を車輪に伝達する動力伝達装置などを省くことができると共に、走行輪３で支持する重量を吸引力の鉛直方向成分の分だけ軽減でき、ゴム製の走行輪３の変形音や走行軌道１との摺動音を低減できる。従って、モノレールの低騒音化を図ることができる。
【００２７】また、リアクションプレート６に架空線の機能を持たせ、架空線を省略したので、モノレール設備の簡略化を図ることができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明に係るモノレールによれば、これまでの誘導電動機や、誘導電動機の動力を車輪に伝達する動力伝達装置などを省くことができると共に、走行輪で支持する重量を吸引力の鉛直方向成分の分だけ軽減でき、ゴム製の走行輪の変形音や走行軌道との摺動音を低減できる。従って、モノレールの低騒音化を図ることができる。
【００２９】また、モノレールの駆動源をリニアモータに取り替え、このリニアモータを斜めに設けることにより、モノレールの低騒音化を図ることができるので、既存のモノレールを改造する場合は改造点数が少なくて済む。従って、大掛かりな改造を伴わず既存のモノレールの低騒音化を図ることができる。

【出願人】	【識別番号】０００００５１０８【氏名又は名称】株式会社日立製作所
【出願日】	平成１１年６月１８日（１９９９．６．１８）
【代理人】	【識別番号】１０００７５０９６【弁理士】【氏名又は名称】作田康夫
【公開番号】	特開２００１－８３１２（Ｐ２００１－８３１２Ａ）
【公開日】	平成１３年１月１２日（２００１．１．１２）
【出願番号】	特願平１１－１７１９１０