JP2907484B2 - 組立式リアクションプレート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は片側式リニアインダクションモータ（LIM）
に用いるリアクションプレートに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、片側式リニアインダクションモータは、第６図
に断面図として示すように、例えば車軸15に車上界磁13
を取り付け、一方、鉄板11上にアルミ板を圧着した合板
からなるリアクションプレートを地上側に固定して車上
界磁13と数mm〜10数mmの間隔で対向させ、第７図に示す
ように車上界磁に対してVVVF（可変電圧可変周波数）イ
ンバータ16により各車上界磁に対して三相電圧を供給し
て移動磁界を発生させ、リアクションプレートに生ずる
渦電流との相互作用でリアクションプレートに長手方向
に力を発生させ、その反力で車上界磁に推進力を発生さ
せている。VVVFインバータ16はスタート時は周波数を低
くして大きい電流を流すとともに、電圧を下げ、高速に
なるにつれて周波数を上げるようにして車体推進力のコ
ントロールをしている。

〔発明が解決すべき課題〕

このような従来のリアクションプレートは、磁束を通
し易くするための鉄板上に、渦電流損の少ないアルミ板
を圧着した構造になっており、鉄板とアルミ板との熱膨
張率の差により両端に反りが発生するという問題があ
る。

また、アルミ板の厚さだけ車上界磁との間の磁路が増
して磁気抵抗が大きくなってしまうので、車上界磁とリ
アクションプレートの間の空隙を10mm程度と小さくしな
ければならない。

さらに、車上界磁とリアクションプレート間には、特
に低速時に大きな電磁力が吸引力として発生するが第６
図に示すようにリアクションプレートの幅は渦電流路を
形成させるために車上界磁の鉄心14の巾より左右に界磁
巻線の幅（図のｄ）分だけはみ出させており、そのため
車体が左右に多少振れても車上界磁とリアクションプレ
ート間に働く電磁力は垂直方向成分のみであるため、中
心位置へ戻す案内力として利用することができない。

本発明は上記課題を解決するためのもので、リアクシ
ョンプレートに反りを発生させず、車上界磁とリアクシ
ョンプレート間の間隙を大きくすることができるととも
に、車上界磁とリアクションプレート間の電磁力を案内
力として利用できるようにした組立式リアクションプレ
ートを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明の組立式リアクションプレートは、
コイル位置決め用鉄板が取り付けられた長尺鉄板と、長
尺鉄板上に取り付けられた互いに短辺長さの異なる２種
類の鞍形矩形コイルと、鞍形矩形コイルの長尺鉄板上の
導体部間に配置され、鞍形矩形コイルを締め付ける締め
付け用鉄板とを有し、前記２種類の鞍形コイルは、鉄板
上の導体部が等間隔で配置されるとともに、導体部間に
鉄板が配置されることを特徴とする。

〔作用〕

本発明は中を矩形に打ち抜いた矩形単コイルの縦辺を
直角に折った形状で、横辺の長さが互いに異なる２種類
の鞍形コイルを長尺の鉄板（鉄心）の上に組み合わせて
取り付け、さらに矩形単コイルの鉄板上の導体間に鉄板
を入れて締結することにより、リアクションプレート面
に鉄板と導体とを交互に露出させるようにし、直接鉄板
を通して磁束を通すようにするとともに、鞍形コイルで
渦電流路を規定することにより、温度変化による反りの
発生を防止し、車上界磁とリアクションプレート間の空
隙を大きくできるとともに、車上界磁の鉄心とリアクシ
ョンプレートの鉄心部の巾を同じにできるので案内力を
発生させることができる。

〔実施例〕

以下、実施例を図面を参照して説明する。

第１図、第２図は第１、第２の鞍形コイルを示す図
で、それぞれ同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面
図、同図（ｃ）は側面図、同図（ｄ）は斜視図、第３図
は長尺の鉄板構造を示す図で、同図（ａ）は平面図、同
図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は側面図、同図（ｄ）は
斜視図、第４図はコイル締め付け用鉄板を示す図で、同
図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、第５図は組み
立てたリアクションプレートを示す図で、同図（ａ）は
平面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は側面図、同
図（ｄ）は斜視図である。図中、１は第１の鞍形コイ
ル、２は第２の鞍形コイル、３は長尺の鉄板、４は位置
決め用鉄板、５は鞍形コイル締め付け用鉄板、６は形鋼
である。

第１図、第２図に示すように第１、第２の鞍形コイル
１、２は、例えば矩形のAl製板の中を矩形に打ち抜き、
その縦辺1a、2aをそれぞれ直角に折り曲げて鞍形にした
形の単コイルであり、縦辺1a、2aの長さはｌで互いに等
しく、コイル１の横辺1bの内法寸法w₂が、コイル２の横
辺2bの外法寸法w₃にほぼ等しくなっている。

また、第３図に示すように鞍形コイル１、２が取り付
けられる長尺の鉄板（鉄心）３は下面の両側に形鋼６を
取り付けて補強し、軌道に締結する。また鉄板３の上面
には鉄板３の幅w₅と同じ長さのコイル位置決め用の鉄板
４がボルト締め等適宜の方法で等間隔に取り付けられ、
鉄板４の１つおきの内法間隔はコイル１、２の縦辺の長
さｌに等しくなっている。また鉄板３の幅w₅はコイル２
の横辺2bの内法寸法w₄にほぼ等しくなっている。

また、第４図に示すようにコイル１、２の締めつけ用
鉄板５は幅w₆がコイル１の横辺1bの外法寸法w₁とほぼ等
しい。

なお、コイル１、２の厚みｔ、コイル位置決め用鉄板
４の厚みｔ、コイル締結め付け用鉄板の厚みｔは互いに
等しくしてあり、また、コイル１、２の横辺の導体部の
幅ｗ、コイル位置決め用鉄板４の幅ｗ、コイル締め付け
用鉄板の幅ｗも互いにほぼ等しくしている。

次に、リアクションプレートの組み立てについて第５
図により説明する。

鞍形コイル１及び２の長尺鉄板３への取り付けは、横
辺の導体部が等間隔で配置されるようにする。すなわ
ち、第５図（ｄ）の斜視図で分かるように、まづ長尺の
鉄板３の上面に鞍形コイル２を取り付ける。このとき、
鞍形コイル２の縦辺の長さｌはコイル位置決め用鉄板４
の１つおきの内法間隔ｌに等しいので、１つおきの鉄板
４の間にすっぽりと嵌まる。そして、第５図（ａ）に示
すように鞍形コイル２−１、２−２、２−３、２−４…
…というように順次位置決め用鉄板を介在させて取り付
ける。次に、第５図（ｄ）の斜視図で分かるように、隣
り合う鞍形コイル２に跨るように鞍形コイル１を取り付
ける。この場合も鞍形コイル１の縦辺の長さｌはコイル
位置決め用鉄板４の１つおきの内法間隔ｌに等しいの
で、１つおきの鉄板４の間にすっぽりと嵌まることにな
る。そして、同様に第５図（ａ）に示すように鞍形コイ
ル１−１、１−２、１−３、１−４……というように順
次位置決め用鉄板を介在させて取り付ける。こうして取
り付けると鉄板上の２つの鞍形コイルの導体部が等間隔
になるとともに、導体部間の間隔も導体の巾にほぼ等し
くなる。また、鞍形コイル１及び２の折曲げられた縦辺
の導体部1a、2aは鉄板の側面上で重なるように配置され
る。

次に、２つの鞍形コイル１及び２の横辺の導体部の間
隙部に締め付け用の鉄板５を取り付け、コイル１、２の
縦辺の導体部を押して長尺の鉄板３に締結する。

なお、長尺の鉄板３を連続的に配置するときは、長尺
の鉄板３の間に伸縮量に見合う間隙を設けて締結し、１
つの鞍形コイルを隣り合う長尺の鉄板に跨がるように取
付けて鉄板５で締結すればよい。

このように組み立てたリアクションプレートは、第５
図（ａ）、（ｂ）で示されるように、車上界磁との対向
面は面一となり、交互に鉄板と導体部が露出する形とな
り、磁束は直接鉄板部分を通して通るので磁気抵抗が小
さくなる。また、渦電流は鞍形コイルを通してのみ流れ
るので、渦電流損失が小さくなる。さらに、鉄板は、締
め付け用の鉄板５の部分が幅広になるもののこの部分は
飛び飛びであり、全体としては車上界磁鉄心と同じ幅に
することができるので、車体が左右に振れたときには案
内力が作用することになる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、以下のような効果を達
成することができる。

鞍形コイルを長尺鉄板（鉄心）に埋め込む形のリアク
ションプレートになり、互いにガタがあるため熱膨張率
の差に起因する温度変化による伸縮の差は問題にならな
い。

鉄板がリアクションプレート面に露出する形となるの
で、車上界磁とリアクションプレート間の磁気抵抗が小
さくなり、従来のアルミ−鉄合板のリアクションプレー
トに較べて車上界磁とリアクションプレート間の空隙を
大きくすることができる。

鞍形の単コイルを用いるので渦電流路が規定され、従
来のアルミ−鉄合板のリアクションプレートのようにラ
ンダムな回路を渦電流が流れるのに比して渦電流損失の
低減を図ることができる。

車上界磁の鉄心巾とリアクションプレートの鉄板巾を
同じにすることができるので、車上界磁とリアクション
プレート間に発生する電磁力（吸引力）の一部を案内力
として利用することができる。その結果、強風や傾斜に
おける転倒を防止することができるとともに、曲線軌道
における通過速度を上げることもできる。

車上界磁とリアクションプレート間の空隙を15〜20mm
程度に大きくできるので、車上界磁を鉄車輪軸に直接取
付けることなく、適当な防振ゴム等を介して取付けるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は第１、第２の鞍形コイルを示す図、第
３図は長尺の鉄板構造を示す図、第４図はコイル締め付
け用鉄板を示す図、第５図は組み立てたリアクションプ
レートを示す図、第６図、第７図は従来のリアクション
プレートを説明するための図である。 １……第１の鞍形コイル、２……第２の鞍形コイル、３
……長尺の鉄板、４……位置決め用鉄板、５……鞍形コ
イル締め付け用鉄板、６……形鋼。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−117304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−92760（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−92761（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−106157（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−123812（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−198378（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 41/025

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コイル位置決め用鉄板が取り付けられた長
   尺鉄板と、長尺鉄板上に取り付けられた互いに短辺長さ
   の異なる２種類の鞍形矩形コイルと、鞍形矩形コイルの
   長尺鉄板上の導体部間に配置され、鞍形矩形コイルを締
   め付ける締め付け用鉄板とを有し、前記２種類の鞍形コ
   イルは、鉄板上の導体部が等間隔で配置されるととも
   に、導体部間に鉄板が配置されることを特徴とする組立
   式リアクションプレート。
2. 【請求項２】前記２種類の鞍形矩形コイルは、矩形の縦
   辺導体部を直角に折り曲げて構成され、折り曲げ部が長
   尺鉄板側面において重なるように取り付けられることを
   特徴とする請求項１記載の組立式リアクションプレー
   ト。
3. 【請求項３】長尺鉄板の巾は、車上界磁の鉄心の巾とほ
   ぼ同じであることを特徴とする請求項１記載の組立式リ
   アクションプレート。
4. 【請求項４】長尺鉄板の下面両側に形鋼を取り付け、軌
   道側に締結することを特徴とする請求項１記載の組立式
   リアクションプレート。
5. 【請求項５】前記２種類の鞍形矩形コイルを取り付けた
   長尺鉄板間に跨がって一つの鞍形コイルを取り付けて長
   尺鉄板を接続することを特徴とする請求項１記載の組立
   式リアクションプレート。