JP2005075070A - 車両装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 左右に配置された２輪又は３輪以上の複数輪で走行する車両装置において、曲線路を車両が走行するときには、車両及び搭乗者に遠心力が働き、その遠心力がある程度大きくなると、搭乗者が遠心力によって曲率半径方向外側に飛ばされるおそれがある。
【解決手段】 左右に配置された２輪１２Ｌ，１２Ｒを有する台車１１と、台車１１に搭載される搭乗スライダ１３と、台車１１に敷設された浮上用固定永久磁石１４と、浮上用固定永久磁石１４に反発磁極を対向させて搭乗スライダ１３に固定される浮上用可動永久磁石１５と、を備え、浮上用固定永久磁石１４と浮上用可動永久磁石１５で構成される磁性バネにより搭乗スライダ１３を台車１１から浮上させて支持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、左右に配置された２輪又は３輪以上の複数輪で走行する車両装置に関し、特に、人を乗せて安定性よく曲線走行することができる車両装置に関するものである。

従来の、この種の車両装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、同軸二輪車の姿勢制御方法に関するものが記載されている。この特許文献１に記載された同軸二輪車の姿勢制御方法は、一対の車輪と、両車輪間に架設された車軸と、車軸上に回動可能に支持された車体と、車体に装着された車輪駆動用モータと、車輪駆動用モータに作動指令を送る制御コンピュータと、車体の傾きを検出する角度検出手段とからなる同軸二輪車において、前記角度検出手段により検出される車体の傾斜角度を短時間間隔にてサンプリングし、車体のサンプリング傾斜角度を状態変数、フィードバックゲインを係数として前記制御コンピュータ内に予め入力設定された制御入力算出式に前記サンプリング値を代入して演算し、この演算に基づいて前記車輪駆動用モータの制御トルクを算出し、この算出された制御トルク相当の作動を制御コンピュータから前記車輪駆動用モータに指令する、ことを特徴としている。

このような構成を有する同軸二輪車の姿勢制御方法によれば、車体の傾きを検出する角度検出手段により検出される車体の傾斜角度を短時間間隔にてサンプリングし、車体のサンプリング傾斜角度及びフィードバックゲインを係数として制御コンピュータ内に予め入力設定された制御入力算出式に前記サンプリング値を代入して演算し、この演算に基づいて車輪駆動用モータの制御トルクを算出すると共に、この算出された制御トルク相当の作動を制御コンピュータから前記車輪駆動用モータに指令して同軸二輪車における姿勢を制御するようにしたので、前記算出結果に基づいて車輪駆動用モータのフィードバック制御が行われ、車体が傾動すれば車輪が車体の傾動方向へ直ちに移動して車体の復元が確実に行われる、等の効果が期待される。

しかしながら、かかる同軸二輪車の姿勢制御方法の場合、曲線部分を走行するときには車体及び搭乗者に遠心力が働くため、この遠心力によって搭乗者が旋回中心から外側に転倒するおそれが生じ、乗り心地が悪いという課題があった。

また、車両の姿勢制御に関する従来技術としては、例えば、特許文献２に記載されているようなものもある。特許文献２には、車体傾斜中心が車体重心より上方にある鉄道車両において、曲線路走行時の輪重変動を低減し得る車体傾斜装置付き鉄道車両に関するものが記載されている。この特許文献２に記載された車体傾斜装置付き鉄道車両は、車体傾斜中心が車体重心より上方にある車体傾斜装置付き鉄道車両において、台車上にレール面に対し左右方向に平行移動可能な平行移動装置を介して支持した車体と、前記平行移動装置と台車の左右方向の相対変位を検出する傾斜角検出器と、車両の走行速度を検出する走行速度検出器と、曲線情報を出力する曲線情報出力装置と、車両の走行位置を検出する地点検出器と、前記車体傾斜角の検出結果と前記走行速度検出器の検出結果と前記曲線情報出力装置からの曲線情報と前記地点検出器の検知結果を入力して制御指令値を演算出力する演算器と、前記左右相対変位検出器の検出結果を前記制御指令値に合致させるように前記平行移動装置を制御するサーボ補償器とから構成した、ことを特徴としている。

このような構成を有する車体傾斜装置付き鉄道車両によれば、曲線路走行時に車体重心より上方にある傾斜中心を内軌側に平行移動させることにより、曲線路通過時の輪重変動を低減し、転覆に対する走行安定性を増大し、速度向上を図ることができる、という効果が期待される。

特許文献３には、ころを使用する鉄道車両用振り子台車に関するものが記載されている。この特許文献３に記載された鉄道車両用振り子台車は、ころ、該ころを支えるころ受け台、前記ころに対して移動するころ受、該ころ受の車両進行方向に面した両側面に接して配置され該両側面を転動する前後力伝達カムフォロワーで構成される振り子ころ装置を有する鉄道車両用振り子台車において、前記ころ受の前記両側面と前記各前後力伝達カムフォロワーとの二つの接触面を、垂直面に対してそれぞれ傾け、かつ、前記二つの接触面の間隔を下方よりも上方を広くした、ことを特徴としている。

このような構成を有する鉄道車両用振り子台車によれば、ころ受での段付き摩耗を防止できるので、良好な乗り心地を維持できる、という効果が期待される。

しかしながら、振り子機能を持つ前記鉄道車両のように比較的緩やかで安定したカントを配置できる場合においても、次のような不具合が生じている。
自然振り子機構の場合、電車に使用されている振り子機構では、ころ部等に摩擦抵抗があるため、遠心力が小さいときに車体を傾斜させようとする力に対してダンパの減衰力やころ機構の摩擦が相対的に大きくなっている。そのため、自然振り子機構は、走行時に前段緩和曲線部に入っても迅速には傾斜せず、遠心力が摩擦力に打ち勝ったときに突然大きく動き出す。そして、振り子振れ角が遅れて大きくなり、横加速度が大きくなると増加割合が極めて大きくなるとともに、振り子振れ角が所望の値を超え（オーバーシュート）、快適な乗り心地を得られない等の不具合がある。また、ストッパに当接して衝撃となり、この分が更に乗り心地の低下を招き、立っている乗客や乗務員に乗り物酔いを生じることがあった。

一方、強制振り子機構の場合、遠心力を検知して動作させることから、動作に遅れを生じるのが避けられない。そのため、実績ある自然振り子に摩擦抵抗をキャンセルするような力を付加するという対策を施す必要があり、そのためには線路線形を正確に車両に覚え込ませると同時に、車両自身が自分の位置を常に把握しておく必要がある。このような振り子機構の説明は鉄道車両についてのものであるが、このような鉄道車両における公知の振り子機構を「左右に配置された２輪以上の複数輪で走行する搬送車両に適用した場合においても、同様の不具合として生じることが推測される。

また、従来の自動車等の車両の振動機構としては、例えば、特許文献４に記載されているようなものがある。特許文献４には、サスペンションユニット、キャブマウント、エンジンマウント等の除振装置に使用可能な磁気ばねを有する振動機構に関するものが記載されている。この特許文献４に記載された振動機構は、少なくとも２つの永久磁石により反発系の磁気ばねを構成し、上記永久磁石の一方の他方に対する運動の軌跡を適宜選定して、上記磁気ばね内の蓄積磁気エネルギーを略一定にすることによりばね定数を略０に設定した、ことを特徴としている。

このような構成を有する振動機構によれば、入力に応じたストロークを保ちながらばね定数を略０に設定するようにしたので、永久磁石のいずれか一方に入力された振動に他方の永久磁石が余り影響を受けず、振動を効果的に吸収することができる、という効果が期待される。

更に、従来の磁性バネの減衰特性を利用することにより除振性能を向上させた装置として、例えば、特許文献５に記載されているようなものもある。特許文献５には、複数の永久磁石を有する磁性バネを備えた磁気浮上式サスペンションユニットに関するものが記載されている。この特許文献５に記載された磁気浮上式サスペンションユニットは、相対移動自在に離間し、反発磁極を対向させた少なくとも二つの永久磁石により磁性バネを構成し、上記少なくとも二つの永久磁石の一方をシートに取り付けるとともに、他方の永久磁石の磁束密度を調節可能な遮蔽手段を配設し、他方の永久磁石に入力された外力に対し、上記遮蔽手段により上記磁束密度を変化させることにより内部運動系内のバネ定数或いは減衰係数を変化させるようにした、ことを特徴としている。

このような構成を有する磁気浮上式サスペンションユニットによれば、サスペンションユニットのパッシブコントロール、セミアクティブコントロールあるいはアクティブコントロールを容易に行うことができる、という効果が期待される。

しかしながら、特許文献４に記載された振動機構は、サスペンションやエンジン等の振動を減衰するための技術に関するものであり、車両に搭乗する者が曲線走行時においても安定性よく搭乗できるようにするための技術に関するものではない。また、特許文献５に記載された磁気浮上式サスペンションユニットも同様に、サスペンションに伝達される振動を減衰するための技術に関するものであり、車両に搭乗する者が曲線走行時に安定性よく搭乗できるようにするための技術に関するものではない。
特開昭６３−３０５０８２号公報 特開平１０−２３０８４７号公報 特開平３−２７１０６１号公報 特開２０００−３３７４３４号公報 特開平１０−１５７５０４号公報

解決しようとする問題点は、左右に配置された２輪又は３輪以上の複数輪で走行する車両装置において、曲線路を車両が走行するときには、車両及び搭乗者に遠心力が働き、その遠心力がある程度大きくなると、搭乗者が遠心力によって曲率半径方向外側に飛ばされるおそれがあると言う点である。

本出願の請求項１に記載の発明は、左右に配置された２輪又は３輪以上の複数輪を有する台車と、台車に搭載される搭乗スライダと、台車に敷設された浮上用固定永久磁石と、浮上用固定永久磁石に反発磁極を対向させて搭乗スライダに固定される浮上用可動永久磁石と、を備え、浮上用固定永久磁石と浮上用可動永久磁石で構成される磁性バネにより搭乗スライダを台車から浮上させて支持したことを最も主要な特徴とする。

本出願の請求項２に記載の発明は、浮上用固定永久磁石及び浮上用可動永久磁石の互いの対向面は、台車の上方に設定される中心から適当な長さの曲率半径によって形成され、かつ、左右の車輪方向に湾曲された曲面からなることを特徴とする。

本出願の請求項３に記載の発明は、台車には、浮上用可動永久磁石に上方から対向され、搭乗スライダの浮上を抑制する浮上抑制用固定永久磁石を設けたことを特徴特徴とする。

本出願の請求項４に記載の発明は、台車には、浮上用可動永久磁石に側方から対向され、搭乗スライダの側方への移動を制限する移動制限用固定永久磁石を設けたことを特徴とする。

また、本出願の請求項５に記載の発明は、浮上用固定永久磁石、浮上用可動永久磁石及び浮上抑制用固定永久磁石は、それぞれ複数個の永久磁石の組み合わせからなり、各浮上用固定永久磁石、浮上用可動永久磁石及び浮上抑制用固定永久磁石は、それぞれ同一極を一面に並べて敷設したことを特徴とする。

本出願の請求項１に記載の発明によれば、浮上用固定永久磁石と浮上用可動永久磁石で構成される磁性バネを利用して搭乗スライダを台車から浮上させて支持する構成としたため、鉄道車両のような比較的緩やかで安定したカントがなく、平坦であることが必ずしも保証されていない一般路面においても、曲線路での車両速度、回転半径に適合した傾斜を搭乗スライダに与えることができ、搭乗者にかかる遠心力をなくして、搭乗者が回転半径外側に飛ばされるおそれをなくすことができる。しかも、人の乗る搭乗スライダが磁気浮上式であるため、摺動面の磨耗による耐久性の低下を心配する必要が無く、搭乗スライダを滑らかに動かすことができる。

本出願の請求項２に記載の発明によれば、浮上用固定永久磁石と浮上用可動永久磁石の互いの対向面を、同一又は略同一の曲率半径によって形成され、かつ、左右の車輪方向に湾曲された曲面からなる構成としたため、搭乗スライダと台車の間に摩擦抵抗を生じることがなく、したがって、微小な遠心力が働いた場合においても、自動的に素早く反応動作を生じさせて搭乗スライダに自然振り子動作を行わせることができる。

本出願の請求項３に記載の発明によれば、台車に浮上抑制用固定永久磁石を設ける構成としたため、サスペンション装置を別個独立に設けることなく、搭乗スライダと台車の間に設けられた磁性バネによる互いの反発力で振動を抑制、減衰させることができ、しかも、空気ばねの１／３のストロークで同様の減衰力を得ることができる。

本出願の請求項４に記載の発明によれば、台車に移動制限用固定永久磁石を設ける構成としたため、搭乗スライダが傾斜の限界角度まで移動した場合においても、移動制限用固定永久磁石との間の磁性バネによって磁気バンパーが働くため、その限界移動時における衝撃を小さくして柔らかにすることができる。

また、本出願の請求項５に記載の発明によれば、、浮上用固定永久磁石、浮上用可動永久磁石及び浮上抑制用固定永久磁石をそれぞれ複数個の永久磁石によって構成することができるとともに、それぞれの永久磁石間において相互作用を起こさせない単純な構造とすることができ、複雑な異方性永久磁石を製作する必要がなく、容易に製作することができる。

曲線路を走行する場合に、人の乗る搭乗スライダが磁気浮上式であるため、搭乗スライダを滑らかに動かすことができるとともに、車両速度、回転半径に適合した傾斜を搭乗スライダに与えることができ、搭乗者にかかる遠心力をなくして、搭乗者が回転半径外側に飛ばされるおそれをなくすことにより、簡単な構造によって実現した。

図１〜図５は、本発明の実施の形態を示すものである。即ち、図１は本発明の車両装置の一実施例を断面して示す説明図、図２は図１の車両装置の概略説明図、図３は図１の平面図、図４は図３のＹ−Ｙ線断面図、図５は本発明の原理説明図である。

まず、図５を参照して、本発明の車両装置の原理を説明する。図５に示す符号１は、人が搭乗される車両本体であり、この車両本体１には、左右両側に配置された２輪又は３輪以上の車輪が設けられている。図５の例では、２つの車輪２Ｌ，２Ｒが車両本体１の両側に設けられている。この車両本体１上に、本発明の防振・振り子機能を行うスライド機構３が搭載される。

このスライド機構３は、車両が曲線路を走行するときに搭乗者にかかる曲線半径外側に向かう遠心力を打ち消すような働きを生じさせるものである。ここで、図５に示す符号４は、スライド機構３の回転運動によって生じる曲線からなるスライド運動の振り子中心位置、符号５は搭乗者の重心位置を示すものとする。そして、搭乗者の重量をＷ、搭乗者に作用する遠心力をＦとすると、その重量Ｗと遠心力Ｆの合力Ｒは、図のようになる。この合力Ｒの作用方向に搭乗者を傾ける、即ち、車両本体１を路面６に対して角度θだけ回転半径内側へ傾けることにより、搭乗者に作用する遠心力Ｆを打ち消して、搭乗者が回転半径外側へ飛び出すのを防止することができる。これを具体化した車両装置の一実施例が、図１〜図４に示すものである。

図１〜図４に示す車両装置１０は、車体の左右両側に１輪ずつ車輪が配置された２輪車に適用したものである。この車両装置１０は、平面形状が四角形をなす台車１１と、この台車１１の左右両側に１輪ずつ配置された２つの車輪１２Ｌ，１２Ｒと、台車１１にスライド移動可能に搭載され、かつ、人が搭乗される搭乗スライダ１３と、台車１１の上面に敷設された浮上用固定永久磁石１４と、この浮上用固定永久磁石１４に反発磁極を対向させて搭乗スライダ１３に固定された浮上用可動永久磁石１５等を備えて構成されている。

台車１１は、上面に搭乗スライダ１３が収容される平面形状が四角形をなす凹陥部１６を有するとともに、下部には適当な大きさの空間室１７が形成されている。台車１１の空間室１７内には、左右の車輪１２Ｌ，１２Ｒを個別に回転駆動するための２個の駆動モータ１８Ｌ，１８Ｒが内蔵されている。各駆動モータ１８Ｌ，１８Ｒは、台車１１の両側面から回転軸１８ａをそれぞれ外側へ突出させるよう台車１１の内側面に取り付けられている。そして、台車１１の側面を貫通して側方に突出された各回転軸１８ａの先端には、それぞれ出力ギア１９が固定されている。各出力ギア１９は、それぞれ複数枚のギアからなるギア列２０を介して、車輪１２Ｌ，１２Ｒに固定された駆動ギア２１に動力伝達可能に連結されている。

車輪１２Ｌ，１２Ｒは、駆動ギア２１が固定された円板状のホイールベース２４と、このホイールベース２４の外周面に装着されたゴム製のタイヤ２５とから構成され、タイヤ２５内に適当な圧力の空気が充填されている。駆動ギア２１は、ホイールベース２４の内面中央部に一体に固定されていて、これらに車軸２２がそれぞれ回転自在に挿通されている。各車軸２２は台車１１の側面に固定されており、その先端に螺合された車軸ナット２３によって車輪１２Ｌ，１２Ｒの抜け出しが防止されている。

また、台車１１の凹陥部１６内の底面には、浮上用固定永久磁石１４を構成する複数枚（本実施例では４枚）の永久磁石１４ａが横に並べられて敷設されている。この浮上用固定永久磁石１４は、１枚の永久磁石で構成してもよく、また、３枚以下若しくは５枚以上の永久磁石を組み合わせて構成してもよい。この浮上用固定永久磁石１４を構成する４枚の永久磁石１４ａは、同じ極を同一側に並べて同一極で一面が構成されるように配設されている。この実施例においては、すべての永久磁石１４ａのＮ極を下にして、すべてのＳ極を上に設定することにより、浮上用固定永久磁石１４の表面２７がＳ極のみからなる面となるように構成されている。この表面２７は、Ｎ極のみからなる面となるように構成してもよい。

この浮上用固定永久磁石１４の表面２７は、図２に示すように、図５の原理図を参照して説明した振り子中心位置４から搭乗スライダ１３までを曲率半径２８とする振り子の先端が形成する円弧面となるように構成されている。この円弧面を得るため、永久磁石１４ａとして本実施例では、肉厚を一定にして表裏両面に同一の円弧面が平行に形成されるものを用いたが、表面２７のみに前記円弧面が形成される構成としてもよい。

すなわち、浮上用固定永久磁石１４の表面２７は、左右方向の両端が高くなるよう凹レンズのように湾曲して形成されている。そして、隣り合う永久磁石１４ａの間は、仕切り部２９によって仕切られている。この仕切り部２９としては、例えば、永久磁石１４ａ間を接合する接着剤や、永久磁石１４ａ間を分離させるスペーサ等を用いることができる。この仕切り部２９は、必ずなければならないものではなく、これを廃止して隣り合う永久磁石１４ａを直接接触させる構成としてもよい。

この浮上用固定永久磁石１４に対応して搭乗スライダ１３の下面には、浮上用固定永久磁石１４の表面磁極に対して反発磁極となる同極のＳ極を対向させた浮上用可動永久磁石１５が固定されている。図３等に示すように、搭乗スライダ１３は平面形状が四角形とされていて、台車１１の凹陥部１６よりも若干小さく、かつ、左右方向（Ｚ方向）へ所定距離だけ移動できる形状及び大きさに形成されている。そして、台車１１の上面には、搭乗スライダ１３が凹陥部１６から脱出するのを防止する左右一対の庇部１１ａ，１１ａが設けられている。

一対の庇部１１ａ，１１ａは、台車１１のＺ方向と交差する方向の両辺において、所定幅でＺ方向へ連続するように設けられている。この一対の庇部１１ａ，１１ａ間に、図３及び図４に示すように、搭乗スライダ１３の上部が緩く嵌挿されている。そして、各庇部１１ａの下方には、浮上用可動永久磁石１５の両側部が介在されている。浮上用可動永久磁石１５は、浮上用固定永久磁石１４と同様に、４枚の永久磁石１５ａを横に並べて敷設することにより形成されている。この浮上用可動永久磁石１５も浮上用固定永久磁石１４と同様に、１枚の永久磁石で構成してもよく、また、３枚以下若しくは５枚以上の永久磁石で構成してもよい。

この浮上用可動永久磁石１５を構成する４枚の永久磁石１５ａは、同じ極を同一側に並べて同一極で一面が構成されるように配設されている。この実施例においては、浮上用固定永久磁石１４に対応させて、すべての永久磁石１５ａのＳ極を下にして、すべてのＮ極を上に設定することにより、浮上用可動永久磁石１５の表面３０がＳ極のみからなる面となるように構成されている。そして、浮上用可動永久磁石１５のＮ極とされた裏面３１のＺ方向と交差する方向の両辺に対応させて各庇部１１ａの下面には、表面３３をＮ極として形成して、この表面３３を反発磁極として浮上用可動永久磁石１５の裏面３１対向させた浮上抑制用固定永久磁石３２Ｆ，３２Ｒが設けられている。

浮上用可動永久磁石１５の表面３０及び裏面３１、並びに浮上抑制用固定永久磁石３２Ｆ，３２Ｒの表面３３は、浮上用固定永久磁石１４の表面２７と同様に、図５の原理図を参照して説明した振り子中心位置４から搭乗スライダ１３までを曲率半径２８とする振り子の先端が形成する円弧面となるように構成されている。したがって、浮上用固定永久磁石１４の表面２７、浮上用可動永久磁石１５の表面３０及び裏面３１、並びに浮上抑制用固定永久磁石３２Ｆ，３２Ｒの表面３３の４面は、互いに所定の隙間をあけてそれぞれ平行をなす円弧面とされている。

また、図４に示すように、浮上用可動永久磁石１５の側面角部に明確な極性を現出させるため、その下側角部には、別部材からなる枠材３５が設けられている。同様に、浮上抑制用固定永久磁石３２Ｆ，３２Ｒの側面角部に明確な極性を現出させるため、その下側角部には、別部材からなる枠材３６が設けられている。そして、各浮上抑制用固定永久磁石３２Ｆ，３２Ｒの側面に対応させて、搭乗スライダ１３の左右方向（Ｚ方向）と交差する方向両側の側面には、前後ダンパ用可動永久磁石３７Ｆ，３７Ｒがそれぞれ設けられている。この場合、浮上抑制用固定永久磁石３２Ｆ，３２Ｒの側面の極性がＳ極であるため、これに対向する前後ダンパ用可動永久磁石３７Ｆ，３７Ｒの表面の極性は、これと反発磁極をなすＳ極に設定する。

更に、浮上用可動永久磁石１５の側面に対応させて、台車１１の凹陥部１６内の左右方向（Ｚ方向）の両側面には、前後ダンパ用固定永久磁石３８Ｆ，３８Ｒがそれぞれ設けられている。そして、これらと交差する方向の両側面には、左右ダンパ用固定永久磁石３９Ｌ，３９Ｒがそれぞれ設けられている。この場合、浮上用可動永久磁石１５の４側面の極性がＮ極であるため、これに対向する前後ダンパ用固定永久磁石３８Ｆ，３８Ｒ及び左右ダンパ用固定永久磁石３９Ｌ，３９Ｒの表面の各極性は、これと反発磁極をなすＮ極に設定する。

これにより、搭乗スライダ１３と一体に固定されている可動永久磁石１５及び３７Ｆ，３７Ｒは、その前後方向、左右方向及び上下方向のすべての面において、台車１１に固定されている固定永久磁石１４、３８Ｆ，３８Ｒ及び３９Ｌ，３９Ｒに対して反発極性を対抗させるように構成されている。その結果、台車１１の凹陥部１６内において搭乗スライダ１３が、すべての面において所定の隙間をあけて、互いに摺動接触することなく、所定の高さ位置に浮上した状態で支持される。そして、浮上用可動永久磁石１５は、磁石の反発力及び吸引力により、摺動摩擦を生じることなく、左右方向（Ｚ方向）にのみ円弧運動をなすよう自由に移動することができる。

このような構成を有する車両装置１０によれば、例えば、次のようにして曲線路を、スムースかつ安定性よく走行することができる。この車両装置１０に乗る人は、搭乗スライダ１３の略中央部に搭乗するようにする。この状態で、左右の駆動モータ１８Ｌ，１８Ｒを等しく回転駆動し、左右の車輪１２Ｌ，１２Ｒを、例えば、前側に同様に回転させる。これにより、車両装置１０は、真っ直ぐ前方に移動され、直線走行が行われる。

このような状態から、路面が直線路から曲線路に変化すると、その曲線路の曲率半径の大きさに応じて、車両装置１０の左右の車輪１２Ｌ，１２Ｒの回転速度を調整する必要がある。すなわち、その曲線路の曲率半径内側に位置する車輪の回転速度を小さくする一方、曲率半径外側に位置する車輪の回転速度を大きくする。これにより、車両装置１０が曲線路の曲線に沿って旋回移動することができる。

このような曲線路を走行する場合、図２に示すように、搭乗者（重心位置５）には遠心力Ｆが働く。このように遠心力Ｆが搭乗者に作用すると、搭乗者が乗っている搭乗スライダ１３は、摩擦力を生じることなく磁力によって浮上されているため、その遠心力Ｆによってその作用方向、すなわち、曲線路の曲率半径外側に移動する。そして、遠心力Ｆの影響を受けることの無い位置、すなわち、遠心力Ｆと重量Ｗの合力Ｒの作用線と交わる位置（図２に示す状態）まで移動すると、搭乗者に作用する遠心力Ｆが打ち消される。これにより、搭乗者の姿勢が、搭乗スライダ１３上において安定した状態となり、その曲線路を安定性よくスムースに走行することができる。

この場合、搭乗者が乗っている搭乗スライダ１３は、上下、前後及び左右の各方向に反発する永久磁石の組み合わせにより左右方向にのみ円弧状のスライド運動をなすように構成されているため、搭乗者に作用する遠心力の大きさに対応した分だけ摩擦力を生じることなくスライド移動する。このとき、搭乗者に作用する外力のうち、永久磁石間の反発力の働く方向に一致する振動や衝撃力は、台車１１と搭乗スライダ１３との間に設定された適当な大きさの空間的なギャップを移動する際に、大きな磁束密度を有する永久磁石の同一極を対向させることにより得られる反発力で遮断し、その振動や衝撃力が伝達されるのを防止して、減衰させることができる。

しかも、永久磁石の反発磁極を対向させることにより、振動伝達の遮断を、ヒステリシス効果を持って早期に減衰させることができる。特に、振動や衝撃が外部から与えられたものである場合には、互いに反発する永久磁石の反発力は、距離の二乗に反比例して変化する特性を有するため、特定の周波数で起こる共振の発生を起こり難くすることができるとともに、過励振現象を抑制することができることから、冗長な固有振動（サージング現象など）を短時間で消滅させることができる。したがって、乗り心地の向上を図ることができるとともに、曲線路における曲率半径外側への転倒のおそれをなくことができ、更に、外側車輪及び駆動モータに対する偏荷重の作用による劣化を防止することができる。

また、浮上用可動永久磁石１５の両側面に前後ダンパ用固定永久磁石３８Ｆ，３８Ｒを対向させるとともに、前後ダンパ用可動永久磁石３７Ｆ，３７Ｒの両側面に浮上抑制用固定永久磁石３２Ｆ，３２Ｒを対向させる構成としたため、大きな摩擦力を生じさせることなく搭乗スライダ１３を、左右方向へスムースかつ迅速に移動させることができる。しかも、左右方向の両端部には、浮上用可動永久磁石１５の両側面に対向するよう左右ダンパ用固定永久磁石３９Ｆ，３９Ｒが対向されているため、左右方向への移動時に、搭乗スライダ１３が台車１１に衝突することがなく、搭乗スライダ１３の左右方向への移動をスムースに減速させることができる。

本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例では、２輪車に適用した例について説明したが、左右の２輪に加えて車両の前方又は後方に１輪を設けた３輪車、或いは、４輪車若しくはそれ以上の車輪を備えた車両のように複数の車輪を備えた各種の車両装置に用いることができるものである。

本発明の車両装置の一実施例に係る２輪車の中央部を縦方向に断面したもので、図３のＸ−Ｘ線に相当する部分の断面図である。 図１に示す車両装置の原理を説明する説明図である。 図１に示すディスク式撮像装置の表示装置側を正面側から見た斜視図である。 図３のＹ−Ｙ線に相当する部分の拡大断面図である。 本発明の車両装置の原理を説明する概略説明図である。

符号の説明

４…振り子中心位置、 ５…重心位置、 １０…車両装置、 １１…台車、 １２Ｌ，１２Ｒ…車輪、 １３…搭乗スライダ、 １４…浮上用固定永久磁石、 １５…浮上用可動永久磁石、 １６…凹陥部、 ３２Ｆ，３２Ｒ…浮上抑制用固定永久磁石、 ３７Ｆ，３７Ｒ…前後ダンパ用可動永久磁石、 ３８Ｆ，３８Ｒ…浮上抑制用固定永久磁石、 ３９Ｌ，３９Ｒ…左右ダンパ用固定永久磁石

Claims (5)

1. 左右に配置された２輪又は３輪以上の複数輪を有する台車と、
   前記台車に搭載される搭乗スライダと、
   前記台車に敷設された浮上用固定永久磁石と、
   前記浮上用固定永久磁石に反発磁極を対向させて前記搭乗スライダに固定される浮上用可動永久磁石と、を備え、
   前記浮上用固定永久磁石と前記浮上用可動永久磁石で構成される磁性バネにより前記搭乗スライダを前記台車から浮上させて支持したことを特徴とする車両装置。
2. 前記浮上用固定永久磁石及び前記浮上用可動永久磁石の互いの対向面は、前記台車の上方に設定される中心から適当な長さの曲率半径によって形成され、かつ、左右の車輪方向に湾曲された曲面からなることを特徴とする請求項１に記載の車両装置。
3. 前記台車には、前記浮上用可動永久磁石に上方から対向され、前記搭乗スライダの浮上を抑制する浮上抑制用固定永久磁石を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両装置。
4. 前記台車には、前記浮上用可動永久磁石に側方から対向され、前記搭乗スライダの側方への移動を制限する移動制限用固定永久磁石を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両装置。
5. 前記浮上用固定永久磁石、前記浮上用可動永久磁石及び前記浮上抑制用固定永久磁石は、それぞれ複数個の永久磁石の組み合わせからなり、各浮上用固定永久磁石、浮上用可動永久磁石及び浮上抑制用固定永久磁石は、それぞれ同一極を一面に並べて敷設したことを特徴とする請求項１記載に記載の車両装置。
   

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