JP2005280544A

JP2005280544A - 超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造

Info

Publication number: JP2005280544A
Application number: JP2004099046A
Authority: JP
Inventors: Taku Sasagawa; 卓笹川
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP4361411B2

Abstract

【課題】乗降場の構造を複雑にすることなく、簡単な構造のもので車両への乗降の際に磁気シールドを行う。
【解決手段】ガイドウエイ１９の両側壁２０に設けた浮上・案内コイル２２及び推進コイル２３と車両側に設けた超電導磁石との協働により、車両を浮上させ、推進させる超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造１であって、車両の乗降場に、超電導磁石の全長よりも長く、超電導磁石の全高よりも高い磁気遮蔽壁２を超電導磁石に対応する位置に設け、磁気遮蔽壁２の内側の部分に超電導磁石による磁界を封じ込める。
【選択図】図１

Description

本発明は、超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造に関し、特に、ターミナル駅等の乗降場の磁気遮蔽構造に関するものである。

超電導を利用した磁気浮上式鉄道は、ガイドウエイの両側壁に設けた浮上・案内コイル及び推進コイルと車両側に設けた超電導磁石との協働により、車両を浮上させ、推進させるものであって、将来の実用化に向けて研究開発が進められている。

このような超電導磁気浮上式鉄道に使用される車両は、客室間を連通する貫通路の両外側にそれぞれ強力な超電導磁石が搭載され、貫通路に近接する客室の端部に乗降口が配置されているため、客室内及び貫通路内を磁気シールドすることは勿論のこと、乗降場においてプラットホームから客室へ乗降する際にも、磁気シールドする必要がある。

従来、乗降場における磁気シールド方法の一例として、図７に示すように、車両１１側の磁気シールドと乗降装置２５側の磁気シールドとプラットホーム１６側の磁気シールドとによって磁路（磁束の流れ道）を構成し、この磁路によって超電導磁石１２による磁気が乗降客等に作用するのを阻止するように構成したものが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照。）。
特開平４−３２５３６５号公報特開平７−４７９５６号公報特開平６−２５１９３８号公報特開昭５７−１６０７５８号公報

しかし、上記のような構成の磁気シールド方法にあっては、プラットホーム１６側に磁気シールド機能を有する通路を備えた乗降装置２５を設置し、超電導磁石１２に対応するプラットホーム１６の部分にも磁気シールドを施す必要があるため、乗降場の構造が複雑になり、設備費が高く付いてしまう。

また、車両１１側の超電導磁石１２の端部には比較的磁界の強い領域が存在しているため、乗降装置２５の通路を車両１１側に確実に密着させて、車両１１側の磁気シールドと通路側の磁気シールドとを完全に接合しなければならず、接合状態が不完全の場合には接合部から通路内に磁気が漏洩する虞がある。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、乗降場の構造を複雑にすることなく、簡易な構造により車両への乗降の際の超電導磁石による磁気を遮蔽することができる超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記のような課題を解決するために、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、ガイドウエイの両側壁に設けた浮上・案内コイル及び推進コイルと車両側に設けた超電導磁石との協働により、車両を浮上させ、推進させる超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造であって、前記車両の乗降場に、前記超電導磁石の全長よりも長く、前記超電導磁石の全高よりも高い磁気遮蔽壁を前記超電導磁石に対向させて設け、該磁気遮蔽壁に前記超電導磁石の磁界による磁路を形成したことを特徴とする。
本発明による超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造によれば、乗降場において、車両側の超電導磁石による磁界は磁気遮蔽壁の内側の部分に封じ込められることになるので、車両に乗降する乗降客等に超電導磁石による磁気が作用することはなくなる。

また本発明は、前記磁気遮蔽壁は、乗降場のプラットホーム側の部分に設けられる前記超電導磁石の前面に対向する前面壁と、該前面壁の長手方向の両端にそれぞれ一体に設けられるとともに、プラットホームとガイドウエイの側壁との間に架設される側面壁とからなり、前記前面壁と前記両側面壁とによって囲まれる部分に前記超電導磁石の全体が位置するように構成したことを特徴とする。
本発明による超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造によれば、乗降場において、車両側の超電導磁石による磁界は磁気遮蔽壁の前面壁と両側面壁によって囲まれる部分に封じ込められることになるので、車両に乗降する乗降客等に超電導磁石による磁気が作用することはなくなる。

また本発明は、前記磁気遮蔽壁の前面壁及び両側面壁は、前記超電導磁石の全高よりも高く構成され、前記超電導磁石の上端よりも上方に位置する前記両側面壁の部分に内外を貫通する複数の通孔を設けたことを特徴とする。
本発明による超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造によれば、乗降場において、車両側の超電導磁石による磁界は磁気遮蔽壁の内側の部分に封じ込められることになるので、車両に乗降する乗降客等に超電導磁石による磁気が作用することはなくなる。また、両側面壁の複数の通孔により、両側面壁に作用する風圧を逃がすことができる。

また本発明は、前記側面壁に隣接するガイドウエイの側壁の部分に回動自在に案内板を設け、該案内板を一方に回動させたときに該案内板がプラットホームと車両の乗降口との間に架設され、他方に回動させたときに該案内板が側壁内に収納されるように構成したことを特徴とする。
本発明による超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造によれば、案内板を一方に回動させることにより、案内板がプラットホームと車両の乗降口との間に架設され、車両への乗降客の乗降が許容される。また、案内板を他方に回動させることにより、案内板が側壁内に収納され、車両への乗降客の乗降が阻止されることになる。

以上、説明したように、本発明の超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造によれば、乗降場において、車両側の超電導磁石による磁界は磁気遮蔽壁の内側の部分に封じ込められることになる。従って、車両側の磁気シールドとプラットホーム側の磁気シールドと乗降装置側の磁気シールドとによって磁路を構成する必要はないので、プラットホーム側に大掛かりな乗降装置を設置する必要はなく、乗降場の構造を簡素化することができ、設備費を安く抑えることができる。
また、乗降装置の通路を車両側に押し付ける必要がないので、通路と車両との接合部からの磁気の漏れを心配する必要はなく、磁気シールドの信頼性を大幅に高めることができる。
さらに、乗降装置側の磁気シールドと車両側の磁気シールドとの間にギャップが存在しないので、その部分の磁界を低減させることもでき、車両とプラットホームとの間を乗降する乗降客に磁気による影響が及ぶのを防止できる。
さらに、構造が簡単な案内板をガイドウエイの側壁に設置することにより、車両への乗降を可能とすることができるので、これによっても乗降場の構造を簡素化することができ、設備費を安く抑えることができる。

以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４には、本発明による超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造の一実施の形態が示されていて、この磁気遮蔽構造１は、ターミナル駅等の乗降場に設置されて、ターミナル駅等に停車中の車両１１の貫通路１５の両外側に設けられる超電導磁石１２からの磁界を遮蔽するように構成されている。

すなわち、この磁気遮蔽構造１は、車両１１の超電導磁石１２からの磁界を遮蔽する磁気遮蔽壁２を備えている。磁気遮蔽壁２は、磁気を遮蔽することが可能な素材、例えば純鉄等の金属板から形成されるものであって、車両１１の超電導磁石１２に対向して設けられる長方形板状の前面壁３と、前面壁３の長手方向の両端に前面壁３と直交するように一体に設けられる２つの長方形板状の側面壁４、４とから構成され、前面壁３と両側面壁４、４とによって囲まれる部分に上面及び前面（車両１１側の面）が開口する空間が形成されている。

前面壁３は、乗降場のプラットホーム１６の前面側（車両１１側）に、超電導磁石１２の前面と略平行となるように垂直に設けられている。前面壁３は、超電導磁石１２の全長よりも長く、超電導磁石１２の全高よりも高く構成され、下端が超電導磁石１２の下端よりも下方に位置するように、軌道１７の床面上に垂直に立設されている。

前面壁３は、純鉄等の金属板のみで構成しても良いし、コンクリートで形成した壁の表面に純鉄等の金属板を貼り付けて構成しても良い。

各側面壁４は、ガイドウエイ１９の側壁２０とプラットホーム１６との間に、超電導磁石１２の前面と略直交するように垂直に立設されている。各側面壁４は、前面壁３と同一高さに形成されるとともに、車両１１の外面との間に所定の間隙が形成される長さに形成されている。各側面壁４の上端部には、内外面を貫通する円形状の通孔５が複数箇所に設けられ、この通孔５によって各側面壁４に作用する風圧を逃がすことができるようになっている。

前面壁３と両側面壁４、４とは、溶接等によって一体に接合しても良いし、ボルト等によって一体に接合しても良い。両側面壁４、４は、純鉄等からなる金属板のみで形成しても良いし、コンクリートで形成した壁の表面に純鉄等からなる金属板を貼り付けて構成しても良い。また、前面板３、および側面壁４は、必要な遮蔽能力を得るためには、例えば20mm程度の厚さの鉄板を用いることが望ましいが、加工性の面や取り扱いの簡便さを考慮して、１〜数ミリメートル程度の板材の積層構造としてもよい。

磁気遮蔽壁２に隣接するガイドウエイ１９の側壁２０の部分、すなわち車両１１の客車１３の乗降口１４に対応する部分には案内板７が回動自在に設けられ、この案内板７を介して客車１３とプラットホーム１６との間を乗降客が乗降可能に構成されている。

案内板７は、板状をなすものであって、側壁２０の切欠部２１内に支持軸８を介して回動自在に設けられ、切欠部２１内に収納されて側壁２０と平行になる位置と、切欠部２１内から突出して側壁２０と直交する位置との間を回動自在に構成されている。

すなわち、案内板７は、支持軸８を中心として一方に回動したときには、側壁２０と客車１３の乗降口１４との間、及び側壁２０とプラットホーム１６との間に水平に架設され、これにより案内板７を介してプラットホーム１６と客車１３との間での乗降可能となる。一方、案内板７が支持軸８を中心として他方の回動したときには、側壁２０の切欠部２１内に収納され、プラットホーム１６と客車１３との間での通行が阻止される。

そして、上記のように構成した磁気遮蔽構造１の磁気遮蔽壁２の内側の部分（前面壁３と両側面壁４、４とによって囲まれる部分）に超電導磁石１２が位置するように車両１１を停止させることにより、超電導磁石１２による磁界は磁気遮蔽壁２の内側の部分に封じ込められ、両端部の比較的強い磁界も内側の部分に誘導されて反対側の端部の方向に流され、封じ込められることになる。

従って、従来のように、車両側の磁気シールドと乗降装置の磁気シールドとプラットホーム側の磁気シールドとによって磁路を構成する必要はないので、プラットホーム１６側に磁気シールド機能を有する通路を備えた大掛かりな乗降装置を設置する必要はなく、乗降場の構造を簡素化することができ、設備費を安く抑えることができる。

また、乗降装置の通路を車両１１側に押し付ける必要がないので、通路と車両との接合部からの磁気の漏れを考慮する必要はなく、磁気シールドの信頼性を大幅に高めることができる。さらに、乗降装置側の磁気シールドと車両側の磁気シールドとの間にギャップが存在しないので、その部分の磁界を低減させることもできる。

図５に本発明による磁気遮蔽構造の磁気遮蔽壁の磁気特性を示し、図６に磁気遮蔽構造のない場合の磁気特性を示す。
磁気遮蔽壁には、図１〜図４に示すモデルを使用し、磁気遮蔽壁の高さ（Ｈ）：２５２５（ｍｍ）、長さ（Ｌ）：２９５０（ｍｍ）、幅（Ｂ）：１４２５（ｍｍ）、板厚（ｔ）：２０（ｍｍ）、乗降口から磁気遮蔽壁までの距離（Ａ）：１４６０（ｍｍ）とし、床面から平行な断面（７２ｍｍ）内での磁界分布を算出した。横軸は、客室と貫通路との境界から測った進行方向の距離であり、縦軸は車両の中心から測った距離である。

これらの結果から、本発明による磁気遮蔽構造を備えた場合には、床面から７２ｍｍの断面内において、ほぼ２０Ｇａｕｓｓ以下となった。磁気遮蔽構造を備えてないものは、床面から７２ｍｍの断面内において、最大７０Ｇａｕｓｓ程度となった。上記の結果から、本発明による磁気遮蔽構造が優れた磁気遮蔽機能を有していることが分かる。

本発明による超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造の一実施の形態を示した概略斜視図である。図１の磁気遮蔽構造の磁気遮蔽壁と車両の磁石との関係を示した概略平面図である。図２の側面図である。図２の正面図である。本発明による磁気遮蔽構造の磁気特性を示した説明図である。従来の磁気遮蔽構造の磁気特性を示した説明図である。従来の磁気シールド方法の一例を示した説明図である。

符号の説明

１磁気遮蔽構造２磁気遮蔽壁
３前面壁４側面壁
５通孔７案内板
１１車両１２超電導磁石
１４乗降口１６プラットホーム
１９ガイドウエイ２０側壁

Claims

ガイドウエイの両側壁に設けた浮上・案内コイル及び推進コイルと車両側に設けた超電導磁石とにより、車両を浮上状態で推進させる超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造であって、
前記車両の乗降場に、前記超電導磁石の全長よりも長く、前記超電導磁石の全高よりも高い磁気遮蔽壁を前記超電導磁石に対向させて設け、該磁気遮蔽壁を径由する前記超電導磁石の磁路を形成したことを特徴とする超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造。
前記磁気遮蔽壁は、乗降場のプラットホーム側の部分に設けられる前記超電導磁石の前面に対向する前面壁と、該前面壁の長手方向の両端にそれぞれ一体に設けられるとともに、プラットホームとガイドウエイの側壁との間に架設される側面壁とからなり、前記前面壁と前記両側面壁とによって囲まれる領域と前記超電導磁石とが配置される領域とを一致させて構成したことを特徴とする請求項１に記載の超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造。
前記磁気遮蔽壁の前面壁及び両側面壁は、前記超電導磁石の全高よりも高く構成され、前記超電導磁石の上端よりも上方に位置する前記両側面壁の部分に内外を貫通する複数の通孔を設けたことを特徴とする請求項２に記載の超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造。
前記側面壁に隣接するガイドウエイの側壁の部分にガイドウエイと平行な軸を中心に回動自在に案内板を設け、該案内板を一方に回動させたときに該案内板がプラットホームと車両の乗降口との間に架設され、他方に回動させたときに該案内板が側壁内に収納されるように構成したことを特徴とする請求項２又は３に記載の超電導磁気浮上式鉄道の磁気遮蔽構造。