JP2013050018A - Track coil and track coil set for magnetic levitation type railway - Google Patents

Track coil and track coil set for magnetic levitation type railway Download PDF

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Shinya Kawashima
慎也 川嶋
Kenichi Inoue
憲一 井上
Takashi Zaitsu
享司 財津
Takashi Hase
隆司 長谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a track coil and a track coil set for a magnetic levitation type railway, each having high energy efficiency.SOLUTION: The track coil for the magnetic levitation type railway comprises: a first coil part 21 on which a conductive member 14a is wound; and a second coil part 22 which is arranged on the lower side of the first coil part 21 and on which the conductive member 14a is wound in the opposite direction to the first coil part 21. The conductive member 14a has a belt-like shape. On each of the first and second coil parts 21, 22, the conductive member 14a is wound so that the cross direction of the conductive member 14a is parallel to the directions of axes C, Cof the coil parts 21, 22 and an insulation layer 14c is located between the adjacent conductive members 14a, 14a in the radial directions of the coil parts 21, 22. The first and second coil parts 21, 22 are vertically arranged side by side along a specified vertical plane so that the directions of the axes C, Cthereof are parallel to each other, and connected to each other to construct a closed circuit.

Description

本発明は、磁気浮上式鉄道用車両の軌道に沿って設置され、前記車両を軌道上に浮上させる磁場を形成する軌道用コイル及び軌道用コイルセットに関する。   The present invention relates to a track coil and a track coil set that are installed along a track of a magnetically levitated railway vehicle and form a magnetic field that causes the vehicle to levitate on the track.

従来、磁気浮上式鉄道用車両(以下、単に「車両」とも称する。)を軌道上に浮上させる磁場を形成するコイル(軌道用コイル)として、特許文献1に記載のものが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a coil described in Patent Document 1 is known as a coil (track coil) that forms a magnetic field for levitating a magnetically levitated railway vehicle (hereinafter also simply referred to as “vehicle”) on a track.

この軌道用コイルは、図25に示されるように、車両100の通過する軌道Tの両側において当該軌道Tに沿って等間隔に配置される。   As shown in FIG. 25, the track coils are arranged at equal intervals along the track T on both sides of the track T through which the vehicle 100 passes.

各軌道用コイル210は、導電線を8の字型に複数回巻回することにより構成されている。この導電線は、導電材料により形成される長尺な素線と、絶縁材料により形成されて素線を周方向に囲む絶縁被覆とを備える。   Each track coil 210 is configured by winding a conductive wire into an 8-shaped shape a plurality of times. The conductive wire includes a long strand formed of a conductive material and an insulating coating that is formed of an insulating material and surrounds the strand in the circumferential direction.

具体的には、軌道用コイル210は、一方向に導電線が巻回される第1コイル部211と、第1コイル部211の下方に設けられ、第1コイル部211と逆方向に導電線が巻回される第2コイル部212とを備える。そして、こられ第1コイル部211と第2コイル部212とは、閉回路を構成する。   Specifically, the coil 210 for a track is provided below the first coil part 211, the first coil part 211 around which the conductive wire is wound in one direction, and the conductive wire in the opposite direction to the first coil part 211. Is provided with a second coil part 212 wound around. The first coil part 211 and the second coil part 212 constitute a closed circuit.

この軌道用コイル210では、車両100が軌道T上を進行することにより、当該車両100に設けられた磁石102が形成する磁場による誘導電流が流れる。このとき、第1コイル部211と第2コイル部212とは、互いに導電線の巻回方向が逆であるため各コイル部211、212を流れる電流の向きが逆となり、異なる極性の磁場を形成する。その結果、下側の第2コイル部212と車両100の磁石102とが反発し、且つ上側の第1コイル部211と車両100の磁石102とが引き合い、これにより、軌道用コイル210は車両100を軌道T上に浮上させる。   In the track coil 210, when the vehicle 100 travels on the track T, an induced current due to a magnetic field formed by the magnet 102 provided in the vehicle 100 flows. At this time, the first coil part 211 and the second coil part 212 are opposite in the winding direction of the conductive wires, so that the directions of the currents flowing through the coil parts 211 and 212 are reversed to form magnetic fields having different polarities. To do. As a result, the lower second coil portion 212 and the magnet 102 of the vehicle 100 repel each other, and the upper first coil portion 211 and the magnet 102 of the vehicle 100 attract each other. Is raised on orbit T.

特開2007−166812号公報JP 2007-166812 A

上記の軌道用コイル210では、車両100が軌道T上を進行する際の磁場変動によって、コイル線に沿った上記誘導電流だけでなく、素線の断面内にも局所的な渦電流が生じる。軌道用コイル210において渦電流が生じると、軌道用コイル210の温度上昇等によって渦電流損失が発生して当該軌道用コイル210のエネルギー効率が低下する。   In the track coil 210, a local eddy current is generated not only in the induced current along the coil wire but also in the cross section of the wire due to the magnetic field fluctuation when the vehicle 100 travels on the track T. When an eddy current is generated in the track coil 210, an eddy current loss occurs due to a temperature rise of the track coil 210 and the energy efficiency of the track coil 210 decreases.

この軌道用コイル210に生じる渦電流は、当該軌道用コイル210を構成する導電線の電流の流れる部位(素線)の径をより小さくすることによってその発生を抑えることができる。   The generation of the eddy current generated in the track coil 210 can be suppressed by reducing the diameter of the portion (element wire) through which the current of the conductive wire constituting the track coil 210 flows.

しかし、素線の径(素線の断面積)を小さくして軌道用コイル210に生じる渦電流を抑えることができても、素線の径を小さくするとコイル抵抗(銅損)が大きくなって浮上力を生じさせる誘導電流が導電線を流れ難くなり、これにより、軌道用コイル210のエネルギー効率が低下する。   However, even if the wire diameter (cross-sectional area of the wire) can be reduced to suppress the eddy current generated in the track coil 210, the coil resistance (copper loss) increases as the wire diameter is reduced. The induced current that causes the levitation force is less likely to flow through the conductive wire, thereby reducing the energy efficiency of the track coil 210.

そこで、上記問題点に鑑み、エネルギー効率の高い磁気浮上式鉄道の軌道用コイル及び軌道用コイルセットを提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an energy efficient magnetic levitation railway track coil and track coil set.

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の発明により達成されることを見出した。即ち、本発明の一態様にかかる磁気浮上式鉄道の軌道用コイルは、磁気浮上式鉄道用車両の軌道に沿って設置されるコイルであって、長尺の導電部材が巻回される第1コイル部と、前記第1コイル部の下側に配置され、前記導電部材が前記第1コイル部と逆方向に巻回される第2コイル部と、を備える。そして、前記導電部材は、その幅寸法が厚さ寸法よりも大きい帯状形状を有し、前記第1コイル部は、前記導電部材の幅方向が当該第1コイル部の軸方向と平行で且つ当該第1コイル部の径方向において隣り合う導電部材間に絶縁層が位置するよう前記導電部材が巻回されることにより構成され、前記第2コイル部は、前記導電部材の幅方向が当該第2コイル部の軸方向と平行で且つ当該第2コイル部の径方向において隣り合う導電部材間に絶縁層が位置するよう前記導電部材が巻回されることにより構成され、前記第1コイル部及び前記第2コイル部は、互いの軸方向が平行となるように上下に並び且つ閉回路を構成するように互いに接続された状態で各コイル部の軸方向が磁気浮上式鉄道における軌道の法線方向と交差するように配置される。   As a result of various studies, the present inventor has found that the above object can be achieved by the following invention. In other words, the magnetic levitation railway track coil according to one aspect of the present invention is a coil installed along the track of the magnetic levitation railway vehicle, and is a first coil around which a long conductive member is wound. A coil part; and a second coil part that is disposed below the first coil part and in which the conductive member is wound in a direction opposite to the first coil part. The conductive member has a strip shape whose width dimension is larger than the thickness dimension, and the first coil portion has a width direction of the conductive member parallel to an axial direction of the first coil portion and the first coil portion. The conductive member is wound so that an insulating layer is positioned between adjacent conductive members in the radial direction of the first coil portion, and the second coil portion has a width direction of the conductive member in the second direction. The conductive member is wound so that an insulating layer is positioned between conductive members that are parallel to the axial direction of the coil portion and adjacent to each other in the radial direction of the second coil portion, and the first coil portion and the The second coil sections are arranged vertically so that their axial directions are parallel to each other and are connected to each other so as to form a closed circuit, and the axial direction of each coil section is the normal direction of the track in the magnetic levitation railway Arranged to intersect That.

本発明に係る軌道用コイルによれば、導電部材の断面内に生じる渦電流の発生を効果的に抑えて渦電流損失を抑制しつつ各コイル部における誘導電流の流れる部位(導電部材)の断面積(誘導電流の流れる向きに対して直交する断面の面積)を幅方向に確保することにより、エネルギー効率の向上を効果的に図ることができる。   According to the track coil according to the present invention, it is possible to cut off a portion (conductive member) through which the induced current flows in each coil portion while effectively suppressing the generation of eddy current in the cross section of the conductive member and suppressing eddy current loss. By ensuring the area (the area of the cross section perpendicular to the direction in which the induced current flows) in the width direction, energy efficiency can be effectively improved.

具体的には、各コイル部(第1コイル部及び第2コイル部)の軸方向が磁気浮上式鉄道における軌道の法線方向と交差するように軌道用コイルが軌道に沿って配置されることにより、磁石を備えた磁気浮上式鉄道用車両が軌道上を進行することにより形成される磁場の磁力線(磁束線)は各コイル部と鎖交する。このとき、導電部材において磁力線と直交する面の面積に比例して渦電流が生じるが、帯状形状の導電部材の幅方向とコイル部の軸方向とが平行であるため、導電部材の幅方向が前記磁力線と沿った方向となり、その結果、磁力線に直交する面(厚さ方向に拡がる面)の面積が幅方向に広がる面に比べて小さくなる。このため、各コイル部の導電部材における渦電流の発生が抑えられ、これにより当該軌道用コイルにおける渦電流損失が抑制される。しかも、帯状形状の導電部材が絶縁層を挟んで積層されているため、図9(A)及び図9(B)に示されるように、細線状の導体(素線)の周囲を絶縁部材で被覆した導電線により構成される従来の軌道用コイルに比べて、各コイル部の断面積(誘導電流が流れる方向と直交する断面の面積)における電流が流れる部位の面積が大きくなる。このため、各コイル部において誘導電流が流れ易くなり、当該軌道用コイルにおけるエネルギー効率がより向上する。   Specifically, the coil for the track is arranged along the track so that the axial direction of each coil unit (the first coil unit and the second coil unit) intersects the normal direction of the track in the magnetic levitation railway. As a result, magnetic lines of magnetic force (magnetic flux lines) formed by a magnetically levitated railway vehicle equipped with a magnet traveling on the track interlink with the coil portions. At this time, an eddy current is generated in proportion to the area of the surface perpendicular to the magnetic force lines in the conductive member. However, since the width direction of the strip-shaped conductive member and the axial direction of the coil portion are parallel, the width direction of the conductive member is As a result, the area of the surface perpendicular to the magnetic force lines (the surface extending in the thickness direction) is smaller than the surface extending in the width direction. For this reason, generation | occurrence | production of the eddy current in the electrically-conductive member of each coil part is suppressed, and, thereby, the eddy current loss in the said coil for track | orbits is suppressed. Moreover, since the strip-shaped conductive members are stacked with the insulating layer interposed therebetween, as shown in FIGS. 9A and 9B, the periphery of the thin wire conductor (element wire) is covered with the insulating member. Compared with a conventional coil for a track formed of a coated conductive wire, the area of the portion through which current flows in the cross-sectional area of each coil portion (the cross-sectional area perpendicular to the direction in which the induced current flows) is increased. For this reason, the induced current easily flows in each coil portion, and the energy efficiency in the track coil is further improved.

また、第1コイル部と第2コイル部とが閉回路を形成することにより、外部から給電することなく、磁石を備えた磁気浮上式鉄道用車両が軌道上を進行することによって生じる磁場変動に起因する誘導電流を有効に利用して磁気浮上車両を軌道上に浮上させる磁場を発生させることができる。   Further, the first coil portion and the second coil portion form a closed circuit, so that the magnetic levitation railway vehicle equipped with the magnet travels on the track without power supply from the outside. The magnetic field that causes the magnetically levitated vehicle to levitate on the track can be generated by effectively using the induced current.

各コイル部は、当該コイル部の単位断面積当たりに流れる電流の電流密度が当該コイル部の径方向における他の領域よりも小さい領域をそれぞれ有することが好ましい。   Each coil part preferably has an area where the current density of the current flowing per unit cross-sectional area of the coil part is smaller than other areas in the radial direction of the coil part.

かかる構成によれば、磁石を備えた磁気浮上式鉄道用車両が軌道上を進行することにより形成される磁場の磁力線が当該コイル部と鎖交したときに、前記径方向における全ての領域が同じ電流密度で電流の流れるコイル部に比べ、磁気浮上式鉄道用車両の磁石に加わる浮上力(磁気浮上式鉄道車両を持ち上げる方向の力)が大きくなる。   According to such a configuration, when the magnetic levitation-type railway vehicle equipped with the magnet travels on the track, when the magnetic field lines of the magnetic field are linked to the coil portion, all the regions in the radial direction are the same. The levitation force (force in the direction of lifting the magnetic levitation railway vehicle) applied to the magnet of the magnetic levitation railway vehicle is larger than that of the coil portion through which current flows at the current density.

この径方向において電流密度が他の領域よりも小さい領域を有するコイル部の具体的な構成としては、例えば、各コイル部は、当該コイル部がその径方向に分割されたように並ぶ複数の分割コイルによって構成され、共通のコイル部において、前記径方向に隣り合う分割コイル同士は、内側の分割コイルの外周面における周方向の少なくとも一部が外側の分割コイルの内周面と離間した状態となるように配置されていてもよい。このように、内側の分割コイルの外周面と外側の分割コイルの内周面とが離間している領域では、電流が流れないため電流密度が小さくなる。   As a specific configuration of the coil portion having a region in which the current density is smaller than other regions in the radial direction, for example, each coil portion has a plurality of divisions arranged so that the coil portion is divided in the radial direction. In the common coil portion, the divided coils adjacent in the radial direction are in a state where at least a part of the outer circumferential surface of the inner divided coil is separated from the inner circumferential surface of the outer divided coil. You may arrange | position so that it may become. In this way, in the region where the outer peripheral surface of the inner divided coil and the inner peripheral surface of the outer divided coil are separated from each other, no current flows, so the current density is reduced.

さらに、前記第1コイル部及び前記第2コイル部は、磁性体を備え且つその幅寸法が厚さ寸法よりも大きい帯状形状を有する磁性部材をそれぞれ有し、前記磁性部材は、前記第1コイル部及び前記第2コイル部において前記導電部材と共巻きされることが好ましい。   Further, each of the first coil portion and the second coil portion includes a magnetic member that includes a magnetic body and has a belt-like shape having a width dimension larger than a thickness dimension, and the magnetic member includes the first coil. It is preferable that the conductive member is wound together in the portion and the second coil portion.

かかる構成によれば、各コイル部内に磁気異方性を有する部位を設けて導電部材の内部を通過する磁力線の数を減らすことにより、導電部材における渦電流の発生をより効果的に抑制することができる。即ち、導電部材よりも透磁率の高い磁性部材の方が磁力線を通し易く、このため、磁性部材を導電部材と共巻きすることによって各コイル部内に入った磁力線を磁性部材に集中させて導電部材の内部を通過する磁力線の数を低減させることができる。これにより、導電部材における渦電流の発生を効果的に抑えることができる。   According to such a configuration, it is possible to more effectively suppress the generation of eddy currents in the conductive member by providing a portion having magnetic anisotropy in each coil portion and reducing the number of lines of magnetic force passing through the inside of the conductive member. Can do. That is, a magnetic member having a higher magnetic permeability than a conductive member is easier to pass magnetic lines of force. For this reason, a magnetic member is co-wound with a conductive member to concentrate the magnetic lines of force contained in each coil portion on the magnetic member. It is possible to reduce the number of magnetic field lines passing through the interior of the. Thereby, generation | occurrence | production of the eddy current in a conductive member can be suppressed effectively.

この場合、前記導電部材の厚さ寸法は、当該導電部材に磁気浮上式鉄道用車両の駆動周波数に応じた交流電流が流れたときの表皮深さ以下であり、前記磁性部材の厚さ寸法は、当該磁性部材に前記磁気浮上式鉄道用車両の駆動周波数に応じた交流電流が流れたときの表皮深さ以下であることがより好ましい。   In this case, the thickness dimension of the conductive member is equal to or less than the skin depth when an alternating current corresponding to the drive frequency of the magnetically levitated railway vehicle flows through the conductive member, and the thickness dimension of the magnetic member is It is more preferable that the depth be equal to or less than the skin depth when an alternating current corresponding to the drive frequency of the magnetic levitation railway vehicle flows through the magnetic member.

帯状形状の導電部材が巻回されたコイルに所定の周波数以上の交流電流が流れた場合、電流は、導電部材の表面から表皮深さ(スキンデプス:skin depth)までの領域内を流れる。このため、導電部材の厚さ寸法を表皮深さ以下にする(即ち、導電部材を、磁気浮上式鉄道用車両が軌道上を通過することにより各コイル部に生じる誘導電流が流れる部位だけにする)ことにより、導電部材の内部を誘導電流が流れるときの抵抗を増大させることなく軌道用コイルの小型化、若しくは、導電部材を構成する材料の削減を図ることができる。   When an alternating current of a predetermined frequency or more flows through a coil around which a strip-shaped conductive member is wound, the current flows in a region from the surface of the conductive member to the skin depth (skin depth). For this reason, the thickness dimension of the conductive member is set to the skin depth or less (that is, the conductive member is limited to the portion where the induced current generated in each coil portion flows when the magnetically levitated railway vehicle passes on the track. Thus, it is possible to reduce the size of the coil for the track or reduce the material constituting the conductive member without increasing the resistance when the induced current flows through the conductive member.

また、物質に入射した電磁場は、物質の内側に入るほど減衰し、表皮深さよりも内側(深い領域)に入り難い。このため、磁性部材の厚さ寸法を表皮深さ以下にすることによって磁場が入り難い領域を減らし、これにより、磁性部材を構成する材料の削減を図ることができる。   Moreover, the electromagnetic field incident on the material attenuates as it enters the inside of the material, and hardly enters the inside (deep region) of the skin depth. For this reason, by setting the thickness dimension of the magnetic member to be equal to or less than the skin depth, it is possible to reduce the region where the magnetic field is difficult to enter, thereby reducing the material constituting the magnetic member.

前記軌道用コイルは、磁性体によって形成され、前記導電部材の幅方向における前記第1コイル部と前記第2コイル部との一方側の端部同士を当該第1コイル部の軸と第2コイル部の軸との並び方向に接続するバックヨーク部をさらに備えることが好ましい。   The orbital coil is formed of a magnetic material, and ends of one side of the first coil portion and the second coil portion in the width direction of the conductive member are connected to an axis of the first coil portion and a second coil. It is preferable to further include a back yoke portion connected in the direction of alignment with the shaft of the portion.

このようなバックヨーク部を設けることにより、磁石を備えた磁気浮上式鉄道用車両が軌道上を進行することにより発生する磁場の磁力線であって各コイル部と鎖交する磁力線の数が増加して導電部材の幅方向に磁力線の方向が揃うと共に、軌道外への漏れ磁束も低減する。これにより、磁気浮上式鉄道用車両がより大きな浮上力を得ることができると共に、磁気浮上式鉄道の複線区間において隣接する軌道への磁場の影響を効果的に低減することができる。   By providing such a back yoke part, the number of magnetic lines of magnetic force generated by a magnetically levitated railway vehicle equipped with magnets traveling on the track and interlinking with each coil part increases. Thus, the direction of the lines of magnetic force is aligned in the width direction of the conductive member, and the leakage magnetic flux outside the track is also reduced. As a result, the magnetic levitation railway vehicle can obtain a greater levitation force, and can effectively reduce the influence of the magnetic field on the adjacent tracks in the double track section of the magnetic levitation railway.

しかも、磁気浮上式鉄道用車両が浮上することによって各コイル部に加わる力をバックヨーク部を設けてこれに支持させることにより、各コイル部の前記力に対する負担を低減させ、これにより前記力に起因する各コイル部の劣化を抑制することができる。   In addition, by providing a back yoke portion to support the force applied to each coil portion when the magnetic levitation railway vehicle is levitated, the burden on each force of each coil portion is reduced. The resulting deterioration of each coil part can be suppressed.

前記バックヨーク部は、磁性体により形成された複数の板状部材がその厚さ方向に積層されることにより構成され、前記厚さ方向は、前記各コイル部の軸とそれぞれ直交し且つ前記各コイル部の軸の並び方向と直交する方向であることが好ましい。   The back yoke portion is configured by laminating a plurality of plate-like members formed of a magnetic material in the thickness direction, and the thickness direction is orthogonal to the axis of each coil portion and The direction is preferably perpendicular to the direction in which the axes of the coil portions are arranged.

バックヨーク部をこのような複数の板状部材の積層構造にすることによって、磁気異方性を有する部位を設けた各コイル部の透磁率を改善することができ、これにより、磁石を備えた磁気浮上式鉄道用車両が軌道上を進行することにより形成される磁場の磁力線であって各コイル部と鎖交する磁力線の数をより増加させることができる。   By making the back yoke part into such a laminated structure of a plurality of plate-like members, the magnetic permeability of each coil part provided with a portion having magnetic anisotropy can be improved, thereby providing a magnet. It is possible to increase the number of magnetic lines of magnetic force formed by the magnetically levitated railway vehicle traveling on the track and interlinking with the coil portions.

この場合、前記板状部材の厚さ寸法は、当該板状部材に前記磁気浮上式鉄道の駆動周波数に応じた交流電流が流れたときの表皮深さ以下であることがより好ましい。   In this case, the thickness dimension of the plate-like member is more preferably equal to or less than the skin depth when an alternating current corresponding to the driving frequency of the magnetic levitation railway flows through the plate-like member.

このような厚さ寸法として板状部材内における磁力線が通過し難い部位をなくすことにより前記各コイル部における透磁率の改善をより促進させ、磁石を備えた磁気浮上式鉄道用車両が軌道上を進行することにより形成される磁場の磁力線であって各コイル部と鎖交する磁力線の数をより増大させることができる。   With such a thickness dimension, the magnetic flux lines in the plate-like member are further improved by improving the magnetic permeability of each coil part by eliminating the part where the magnetic lines of force are difficult to pass through. It is possible to further increase the number of magnetic lines of magnetic force formed by the progression and interlinking with the coil portions.

また、本発明の一態様にかかる磁気浮上式鉄道の軌道用コイルセットは、上記いずれかの軌道用コイルであって一対の軌道用コイルと、両コイル部を前記磁気浮上式鉄道の軌道側に向けて当該軌道を当該軌道の幅方向から挟むように前記一対の軌道用コイルが配置されたときに、当該一対の軌道用コイルのバックヨーク部における上端部同士の間隔を保つための補強部と、を備える。   A magnetic levitation railway track coil set according to an aspect of the present invention is any one of the above-described track coils, wherein the pair of track coils and both coil portions are on the track side of the magnetic levitation railway. A reinforcing portion for maintaining an interval between upper end portions of back yoke portions of the pair of track coils when the pair of track coils are disposed so as to sandwich the track from the width direction of the track. .

かかる構成によれば、磁気浮上式鉄道の軌道を挟んで対向する一対の軌道用コイル間の間隔を確実に保つことができる。   According to such a configuration, the distance between the pair of track coils facing each other across the track of the magnetic levitation railway can be reliably maintained.

以上より、本発明によれば、エネルギー効率の高い磁気浮上式鉄道の軌道用コイル及び軌道用コイルセットを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an energy efficient magnetic levitation railway track coil and track coil set.

第1実施形態に係る軌道用コイルの配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of the coil for track | orches concerning 1st Embodiment. 磁気浮上式鉄道の軌道を挟んで配置される一対の軌道用コイルの接続状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the connection state of a pair of track coil arrange | positioned on both sides of the track | orbit of a magnetic levitation type railway. 前記軌道用コイルを構成するコイル線材を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the coil wire which comprises the said coil for track | orbits. 銅と鉄の表皮深さと前記銅と鉄に流れる電流の周波数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the skin depth of copper and iron, and the frequency of the electric current which flows into the said copper and iron. 前記軌道用コイルのコイル本体の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the coil main body of the said coil for an orbit. 他実施形態における各コイル部と第1接続部との接続状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the connection state of each coil part and 1st connection part in other embodiment. 磁気浮上式鉄道の軌道を挟んで配置される一対の軌道用コイルの接続状態を示す図であって、(A)は第3接続部による接続状態を示す図であり、(B)は第4接続部による接続状態を示す図である。It is a figure which shows the connection state of a pair of track coil arrange | positioned on both sides of the track | orbit of a magnetic levitation railway, (A) is a figure which shows the connection state by a 3rd connection part, (B) is 4th. It is a figure which shows the connection state by a connection part. 補強部及びバックヨーク部に働く力を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the force which acts on a reinforcement part and a back yoke part. 軌道用コイルの一部拡大断面図であって、(A)は従来の軌道用コイルの断面図であり、(B)は本実施形態に係る軌道用コイルの断面図である。It is a partially expanded sectional view of the coil for tracks, (A) is a sectional view of the conventional coil for tracks, and (B) is a sectional view of the coil for tracks concerning this embodiment. 第2実施形態に係る軌道用コイルにおけるコイル本体の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the coil main body in the coil for track | orbits concerning 2nd Embodiment. 本実施形態に係る軌道用コイルが配置された軌道上を、磁石を備えた磁気浮上式鉄道用車両が進行したときに形成される磁場を示す図である。It is a figure which shows the magnetic field formed when the magnetic levitation type railroad vehicle provided with the magnet advances on the track | orbit where the coil for tracks concerning this embodiment is arranged. 従来の軌道用コイルが配置された軌道上を、磁石を備えた磁気浮上式鉄道用車両が進行したときに形成される磁場を示す図である。It is a figure which shows the magnetic field formed when the magnetically levitated railway vehicle provided with the magnet travels on the track on which the conventional coil for the track is arranged. バックヨーク部がない軌道用コイルが配置された軌道上を、磁石を備えた磁気浮上式鉄道用車両が進行したときに形成される磁場を示す図である。It is a figure which shows the magnetic field formed when the magnetic levitation type railway vehicle provided with the magnet advances on the track where the coil for track without a back yoke part is arranged. (A)は、第1コイル部と第2コイル部とが近接した状態のコイル本体の正面図であり、(B)は、第1コイル部と第2コイル部とが離れた状態のコイル本体の正面図であり、(C)は、第1コイル部と第2コイル部との間隔が、図14(A)のコイル本体と図14(B)のコイル本体との中間であるコイル本体の正面図である。(A) is a front view of the coil main body in a state where the first coil portion and the second coil portion are close to each other, and (B) is a coil main body in a state where the first coil portion and the second coil portion are separated from each other. 14C is a front view of the coil body in which the distance between the first coil portion and the second coil portion is intermediate between the coil body of FIG. 14A and the coil body of FIG. It is a front view. (A)は、図14(A)に示すコイル本体が配置された軌道上を、車体コイルを備えた磁気浮上式鉄道用車両が進行することにより形成される磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図であり、(B)は、図14(B)に示すコイル本体が配置された軌道上を、車体コイルを備えた磁気浮上式鉄道用車両が進行することにより形成される磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図であり、(C)は、図14(C)に示すコイル本体が配置された軌道上を、車体コイルを備えた磁気浮上式鉄道用車両が進行することにより形成される磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図である。(A) shows the distribution of magnetic flux lines of the magnetic field formed by a magnetic levitation railway vehicle having a body coil traveling on the track on which the coil body shown in FIG. FIG. 15B is a diagram showing a levitation force acting on a body coil in a magnetic field, and FIG. 14B shows a magnetic levitation railway vehicle equipped with a body coil on a track on which the coil body shown in FIG. It is a figure which shows distribution of the magnetic flux line of the magnetic field formed by advancing, and the levitation | floating force which acts on a body coil in this magnetic field, (C) is the coil main body shown in FIG.14 (C) arrange | positioned It is a figure which shows the distribution of the magnetic flux line of the magnetic field formed when a magnetic levitation type railway vehicle provided with a body coil moves on the track, and the levitation force acting on the body coil in this magnetic field. (A)は、第1コイル部の内側コイル下部と外側コイル下部とが接し、第2コイル部の内側コイル上部と外側コイル上部とが接したコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図であり、(B)は、第1コイル部(第2コイル部)の内側コイルと外側コイルとが全周に亘って離間したコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図である。(A) is a distribution of magnetic flux lines of a magnetic field when using a coil body in which an inner coil lower part and an outer coil lower part of the first coil part are in contact with each other and an inner coil upper part and an outer coil upper part of the second coil part are in contact And the levitation force acting on the body coil in this magnetic field, (B) is a coil in which the inner coil and the outer coil of the first coil part (second coil part) are separated over the entire circumference. It is a figure which shows distribution of the magnetic flux line of a magnetic field at the time of using a main body, and the levitation | floating force which acts on a body coil in this magnetic field. 第2コイル部の中央縦断面位置における内側コイル下部の断面積(厚さ)と外側コイル下部の断面積(厚さ)との比を説明するための図である。It is a figure for demonstrating ratio of the cross-sectional area (thickness) of the inner side coil lower part in the center longitudinal cross-section position of a 2nd coil part, and the cross-sectional area (thickness) of an outer side coil lower part. 図17のCase1のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図である。It is a figure which shows distribution of the magnetic flux line of a magnetic field at the time of using the coil main body of Case1 of FIG. 17, and the levitation | floating force which acts on a body coil in this magnetic field. 図17のCase2のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図である。It is a figure which shows distribution of the magnetic flux line of a magnetic field at the time of using the coil main body of Case2 of FIG. 17, and the levitation | floating force which acts on a body coil in this magnetic field. 図17のCase3のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図である。It is a figure which shows distribution of the magnetic flux line of the magnetic field at the time of using the coil main body of Case3 of FIG. 17, and the levitation | floating force which acts on a body coil in this magnetic field. 図17のCase4のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図である。It is a figure which shows distribution of the magnetic flux line of the magnetic field at the time of using the coil main body of Case4 of FIG. 17, and the levitation | floating force which acts on a body coil in this magnetic field. 図17のCase5のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図である。It is a figure which shows distribution of the magnetic flux line of the magnetic field at the time of using the coil main body of Case5 of FIG. 17, and the levitation | floating force which acts on a body coil in this magnetic field. 図17のCase6のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図である。It is a figure which shows distribution of the magnetic flux line of a magnetic field at the time of using the coil main body of Case6 of FIG. 17, and the levitation | floating force which acts on a body coil in this magnetic field. 図17のCase7のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイルに働く浮上力と、を示す図である。It is a figure which shows distribution of the magnetic flux line of the magnetic field at the time of using the coil main body of Case7 of FIG. 17, and the levitation | floating force which acts on a body coil in this magnetic field. 従来の軌道用コイルを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional coil for track | orbits.

以下、本発明の第1実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本実施形態の軌道用コイルは、所謂リニアモーターカー等の磁気浮上式鉄道用車両(以下、単に「車両」とも称する。)を軌道上に浮上させる磁場を形成するのに用いられる。この軌道用コイルは、図1及び図2に示されるように、車両100の通過する軌道Tの両側に配置される。具体的には、軌道Tをその幅方向から挟むように配置される一対の軌道用コイル10、10(軌道用コイルセット)が、当該軌道Tに沿って間隔をおいて複数配置される。尚、本実施形態において軌道Tとは、車両100の移動経路に沿って延び、その上側を車両100が進行する面のことをいう。   The track coil of the present embodiment is used to form a magnetic field for levitating a magnetically levitated railway vehicle (hereinafter simply referred to as “vehicle”) such as a so-called linear motor car. As shown in FIGS. 1 and 2, the track coils are arranged on both sides of the track T through which the vehicle 100 passes. Specifically, a plurality of pairs of orbital coils 10 and 10 (orbital coil sets) arranged so as to sandwich the orbit T from the width direction are arranged at intervals along the orbit T. In the present embodiment, the track T refers to a surface that extends along the movement path of the vehicle 100 and that travels on the upper side of the track 100.

この軌道用コイル10は、長尺のコイル線材12によって構成されるコイル本体20と、コイル本体20に取り付けられるバックヨーク部30とを備える。   The orbital coil 10 includes a coil body 20 constituted by a long coil wire 12 and a back yoke portion 30 attached to the coil body 20.

コイル線材12は、幅寸法が厚み寸法よりも大きい帯状形状を有し、図3にも示されるように、複数の線材(本実施形態の例では3つの線材)14、14、…が積層されることにより形成される。具体的に、コイル線材12は、導電テープ(導電部材)14aと、磁性テープ(磁性部材)14bと、絶縁性テープ14cと、を備える。これら各テープ14a、14b、14cの幅寸法は等しい。そのため、コイル線材12を幅方向から見ると、各テープ14a、14b、14cの幅方向の端面が露出している。   The coil wire 12 has a strip shape whose width dimension is larger than the thickness dimension, and a plurality of wire rods (three wire rods in the example of the present embodiment) 14, 14,... Are laminated as shown in FIG. Is formed. Specifically, the coil wire 12 includes a conductive tape (conductive member) 14a, a magnetic tape (magnetic member) 14b, and an insulating tape 14c. These tapes 14a, 14b, and 14c have the same width dimension. Therefore, when the coil wire 12 is viewed from the width direction, the end surfaces in the width direction of the tapes 14a, 14b, and 14c are exposed.

導電テープ14aは、導電材料により形成され、その幅寸法が厚み寸法よりも大きい帯状形状を有する。この導電テープ14aは、幅寸法をw、厚み寸法をtとしたときに、t/w=1/10となることが好ましいが、w>tであればよく、例えば、t/w=2/3やt/w=1/5等であってもよい。 The conductive tape 14a is formed of a conductive material and has a strip shape whose width dimension is larger than the thickness dimension. The conductive tape 14a is the width w a, the thickness is taken as t a, it is preferable that a t a / w a = 1/ 10, may be a w a> t a, for example, t a / w a = 2/ 3 and may be a t a / w a = 1/ 5 , and the like.

帯状形状(テープ状)の導体に所定の周波数以上の交流電流が流れた場合、電流は、帯状形状の導体の表面から、導体(導体を構成する部材)の導電率と透磁率とに対応した表皮深さ(スキンデプス:skin depth)δまでの領域に集中して流れる。このため、本実施形態の導電テープ14aの厚さ寸法は、表皮深さδ以下とする。これにより、導電テープ14aの内部を誘導電流が流れるときの抵抗を増大させることなく軌道用コイル10の小型化、若しくは、導電テープ14aを構成する材料を削減して省コスト化を図ることができる。尚、より高い効率を目指すには、車両100が軌道T上を進行したときに軌道用コイル10に生じる誘導電流の周波数(車両100の駆動周波数)の高調波に対する渦電流も抑制する必要がある。その場合、導電テープ14aの厚さ寸法は、駆動周波数の5倍程度の高調波が導電テープ14aに流れたときの表皮深さδ以下であることが好ましい。   When an alternating current of a predetermined frequency or more flows in a strip-shaped (tape-shaped) conductor, the current corresponds to the conductivity and permeability of the conductor (member constituting the conductor) from the surface of the strip-shaped conductor. It flows concentrated in the region up to skin depth δ. For this reason, the thickness dimension of the conductive tape 14a of the present embodiment is set to the skin depth δ or less. As a result, it is possible to reduce the cost of the track coil 10 or reduce the material constituting the conductive tape 14a without increasing the resistance when the induced current flows through the conductive tape 14a. . In order to achieve higher efficiency, it is also necessary to suppress eddy currents with respect to harmonics of the frequency of the induced current (the driving frequency of the vehicle 100) generated in the track coil 10 when the vehicle 100 travels on the track T. . In that case, the thickness dimension of the conductive tape 14a is preferably equal to or less than the skin depth δ when a harmonic of about five times the driving frequency flows through the conductive tape 14a.

この導電テープ14aの表皮深さδは、下記の式(1)により求められる。 The skin depth δ 1 of the conductive tape 14a is obtained by the following equation (1).

ここで、ρは導電率[S/m]であり、μは透磁率[H/m]であり、fは交流電流の周波数[Hz]である。 Here, ρ is the conductivity [S / m], μ is the magnetic permeability [H / m], and f is the frequency [Hz] of the alternating current.

本実施形態の導電テープ14aは、例えば、銅(Cu)によって形成される。導電テープ14aが銅の場合、導電率は、ρ=58×10[S/m]である。また、銅は非磁性体であるため、透磁率は空気中の透磁率とほぼ等しくなり、μ≒4π×10−7[H/m]である。また、下記の表1に示されるように、車両100が軌道T上を例えば時速500km/hで進行したときに、軌道用コイル10に生じる誘導電流の周波数(車両100の駆動周波数)は、10[Hz]となる。この場合、導電テープ14aの表皮深さδは、上記式(1)から、約20mmとなる(図4参照)。 The conductive tape 14a of the present embodiment is made of, for example, copper (Cu). When the conductive tape 14a is copper, the conductivity is ρ = 58 × 10 6 [S / m]. Further, since copper is a non-magnetic material, the magnetic permeability is almost equal to the magnetic permeability in air, and μ≈4π × 10 −7 [H / m]. Further, as shown in Table 1 below, when the vehicle 100 travels on the track T at a speed of, for example, 500 km / h, the frequency of the induced current generated in the track coil 10 (the driving frequency of the vehicle 100) is 10 [Hz]. In this case, the skin depth δ 1 of the conductive tape 14a is about 20 mm from the above formula (1) (see FIG. 4).

導電テープ14aの厚さ寸法は、表皮深さδの1/2以下が好ましく、本実施形態の例では、5mmである。尚、導電テープ14aの厚さ寸法は、表皮深さ(本実施形態の例では20mm)δの1/2以下に限定されず、表皮深さδ以下であればよい。 Thickness of the conductive tape 14a is preferably 1/2 or less the skin depth [delta] 1, in the example of the present embodiment is 5 mm. The thickness dimension of the conductive tape 14a is not limited to [delta] 1 of less than 1/2 (20 mm in the example of this embodiment) the skin depth may be any skin depth [delta] 1 or less.

磁性テープ14bは、磁性体により形成され、その幅寸法が厚み寸法よりも大きい帯状形状を有する。この磁性テープ14bは、幅寸法をw、厚み寸法をtとしたときに、導電テープ14aと同様にt/w=1/10となることが好ましいが、w>tであればよく、例えば、t/w=2/3やt/w=1/5等であってもよい。 The magnetic tape 14b is formed of a magnetic material and has a strip shape whose width dimension is larger than the thickness dimension. The magnetic tape 14b is the width w b and thickness when a t b, it is preferable that like the conductive tape 14a becomes t b / w b = 1/ 10, in w b> t b For example, t b / w b = 2/3 or t b / w b = 1/5 may be used.

磁性テープに入射した電磁場は、磁性テープの内側に入るほど減衰して表皮深さよりも内側(深い領域)に入り難い。このため、本実施形態の磁性テープ14bの厚さ寸法は、導電テープ14aと同様に、表皮深さδ以下とする。これにより、磁性テープ14bにおける磁場が入り難い領域を減らし、当該磁性テープ14bを構成する材料の削減を図ることができる。   The electromagnetic field incident on the magnetic tape attenuates as it enters the inside of the magnetic tape, and hardly enters the inside (deep region) of the skin depth. For this reason, the thickness dimension of the magnetic tape 14b of the present embodiment is set to the skin depth δ or less similarly to the conductive tape 14a. Thereby, the area | region where the magnetic field in the magnetic tape 14b cannot enter easily can be reduced, and reduction of the material which comprises the said magnetic tape 14b can be aimed at.

本実施形態の磁性テープ14bは、例えば、鉄(Fe:例えば、純鉄、商用純鉄、低炭素鋼等)によって形成される。磁性テープ14bが鉄の場合、導電率は、ρ=1.0×10[S/m]である。また、鉄の透磁率は、μ=π×10−2[H/m]である。また、上記同様に、車両が軌道上を例えば時速500km/hで進行したときに、軌道用コイル10に生じる誘導電流の周波数(車両100の駆動周波数)は、10[Hz]である(表1参照)。この場合、磁性テープ14bの表皮深さδは、上記式(1)から、約2mmとなる(図4参照)。 The magnetic tape 14b of the present embodiment is made of, for example, iron (Fe: for example, pure iron, commercial pure iron, low carbon steel, etc.). When the magnetic tape 14b is iron, the conductivity is ρ = 1.0 × 10 5 [S / m]. Moreover, the magnetic permeability of iron is μ = π × 10 −2 [H / m]. Similarly to the above, when the vehicle travels on the track at, for example, 500 km / h, the frequency of the induced current generated in the track coil 10 (the driving frequency of the vehicle 100) is 10 [Hz] (Table 1). reference). In this case, the skin depth δ 2 of the magnetic tape 14b is about 2 mm from the above formula (1) (see FIG. 4).

磁性テープ14bの厚さ寸法は、表皮深さδ以下であればよく、本実施形態の例では、2mmである。 The thickness dimension of the magnetic tape 14b may be equal to or less than the skin depth δ 2 and is 2 mm in the example of the present embodiment.

絶縁性テープ14cは、樹脂やアモルファス等の絶縁材料により形成され、その幅寸法が厚み寸法よりも大きい帯状形状を有する。絶縁性テープ14cの厚さ寸法は、コイル線材12がその厚さ方向に積層されたときに、積層方向に隣り合う導電テープ14a、14a間が絶縁状態となる大きさであればよい。   The insulating tape 14c is formed of an insulating material such as resin or amorphous, and has a strip shape whose width dimension is larger than the thickness dimension. The thickness dimension of the insulating tape 14c may be such that when the coil wire 12 is laminated in the thickness direction, the conductive tapes 14a and 14a adjacent in the lamination direction are in an insulated state.

コイル本体20は、第1コイル部21と、第2コイル部22と、これら第1コイル部21及び第2コイル部22を接続するコイル部間接続部23と、を備える。   The coil body 20 includes a first coil portion 21, a second coil portion 22, and an inter-coil connection portion 23 that connects the first coil portion 21 and the second coil portion 22.

第1コイル部21は、コイル線材12が巻回されることにより形成される。具体的に、第1コイル部21は、帯状形状を有するコイル線材12の幅方向が第1コイル部21の軸c方向(図5において紙面と直交する方向)と平行になるようにコイル線材12が巻き重ねられて形成される。本実施形態の第1コイル部21は、コイル線材12を例えば20ターン巻き重ねることにより形成されている。 The first coil portion 21 is formed by winding the coil wire 12. Specifically, the first coil portion 21, the coil wire so that the width direction of the coil wire 12 is parallel to the axis c 1 direction of the first coil portion 21 (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 5) having a strip shape 12 is wound and formed. The first coil portion 21 of the present embodiment is formed by winding the coil wire 12 for, for example, 20 turns.

このように導電テープ14aと磁性テープ14bと絶縁性テープ14cとが積層されたコイル線材12が巻回される(巻き重ねられる)ことにより、第1コイル部21において当該第1コイル部21の径方向に隣り合う導電テープ14a、14a間に絶縁性テープ14cが挟みこまれ、これにより前記導電テープ14a,14a間が絶縁状態となる。また、導電テープ14aと磁性テープ14bとが積層されたままで巻き重ねられているため、第1コイル部21において磁性テープ14bが導電テープ14aと共巻きされた状態となっている。   Thus, the coil wire 12 in which the conductive tape 14a, the magnetic tape 14b, and the insulating tape 14c are laminated is wound (wound), so that the diameter of the first coil portion 21 in the first coil portion 21 is increased. An insulating tape 14c is sandwiched between the conductive tapes 14a and 14a adjacent to each other in the direction, whereby the conductive tapes 14a and 14a are insulated. Further, since the conductive tape 14a and the magnetic tape 14b are wound while being laminated, the magnetic tape 14b is wound together with the conductive tape 14a in the first coil portion 21.

本実施形態の第1コイル部21では、当該第1コイル部21の軸c方向から見たときに、水平方向に長いレーストラック形状となるようにコイル線材12が巻回される。このレーストラック形状とは、陸上競技等において走者が周回するトラック(racetrack)のような形状のことをいい、具体的には、互いに平行且つ同一長さの一対の直線の端部同士を半円によって接続した形状である(図3及び図5参照)。 In the first coil portion 21 of the present embodiment, when viewed from the axial c 1 direction of the first coil portion 21, the coil wire 12 so that the long race track shape in the horizontal direction is wound. This racetrack shape means a shape like a track that a runner circulates in athletics, etc. Specifically, a pair of straight ends of parallel and the same length are semicircular to each other. (See FIGS. 3 and 5).

第2コイル部22は、第1コイル部21の下側に配置され、第1コイル部21と逆方向にコイル線材12が巻回されることにより形成される。図5に示される例では、第1コイル部21においてコイル線材12が時計回りに巻回され、第2コイル部22においてコイル線材12が反時計回りに巻回されている。第2コイル部22は、帯状形状を有するコイル線材12の幅方向が第2コイル部22の軸c方向(図5において紙面と直交する方向)と平行になるようにコイル線材12が巻き重ねられて形成される。本実施形態の第2コイル部22は、コイル線材12を例えば20ターン巻き重ねることにより形成されている。 The second coil portion 22 is disposed on the lower side of the first coil portion 21 and is formed by winding the coil wire 12 in the direction opposite to the first coil portion 21. In the example shown in FIG. 5, the coil wire 12 is wound clockwise in the first coil portion 21, and the coil wire 12 is wound counterclockwise in the second coil portion 22. The second coil portion 22 is wound a coil wire 12 in parallel with (perpendicular to the paper surface in FIG. 5) superposed axial c 2 width direction of the coil wire 12 and the second coil portion 22 having a strip shape Formed. The second coil portion 22 of the present embodiment is formed by winding the coil wire 12 for 20 turns, for example.

このように導電テープ14aと磁性テープ14bと絶縁性テープ14cとが積層されたコイル線材12が巻回されることにより、第2コイル部22においても、第1コイル部21同様に、当該第2コイル部22の径方向に隣り合う導電テープ14a、14a間に絶縁性テープ14cが挟みこまれ、これにより前記導電テープ14a,14a間が絶縁状態となる。また、導電テープ14aと磁性テープ14bとが積層されたままで巻き重ねられているため、第2コイル部22において磁性テープ14bが導電テープ14aと共巻きされた状態となっている。   As described above, when the coil wire 12 in which the conductive tape 14a, the magnetic tape 14b, and the insulating tape 14c are laminated is wound, the second coil portion 22 also has the second coil portion 22 like the first coil portion 21. The insulating tape 14c is sandwiched between the conductive tapes 14a and 14a adjacent to each other in the radial direction of the coil portion 22, and thereby the conductive tapes 14a and 14a are insulated. Further, since the conductive tape 14a and the magnetic tape 14b are wound while being stacked, the magnetic tape 14b is wound together with the conductive tape 14a in the second coil portion 22.

本実施形態の第2コイル部22では、第1コイル部21同様に、当該第2コイル部22の軸c方向から見たときに、水平方向に長いレーストラック形状となるようにコイル線材12が巻回される。 In the second coil portion 22 of the present embodiment, similarly to the first coil portion 21, when viewed from the axial c 2 direction of the second coil portion 22, the coil wire so that the long race track shape in the horizontal direction member 12 Is wound.

以上の第1コイル部21と第2コイル部22とは、互いの軸c、c方向が平行となるように特定の垂直面(図5に示す例では紙面)に沿って上下に並ぶ。このとき、第1のコイル部21と第2のコイル部22との上下方向の間隔が小さい程、当該コイル本体20が配置された軌道T上を車両100が進行したときに当該車両100の車体コイル102に働く浮上力が大きくなる。このため、第1のコイル部21の下端と第2のコイル部22の上端とが密着している構成が好ましい。 The first coil portion 21 and the second coil portion 22 described above are arranged vertically along a specific vertical plane (paper surface in the example shown in FIG. 5) so that the directions of the axes c 1 and c 2 are parallel to each other. . At this time, as the vertical distance between the first coil portion 21 and the second coil portion 22 is smaller, the vehicle body of the vehicle 100 travels on the track T on which the coil body 20 is disposed. The levitation force acting on the coil 102 is increased. For this reason, the structure where the lower end of the 1st coil part 21 and the upper end of the 2nd coil part 22 are closely_contact | adhered is preferable.

コイル部間接続部23は、閉回路を構成するように第1コイル部21と第2コイル部22とを互いに接続する。具体的に、コイル部間接続部23は、第1接続部23aと、第2接続部23bとを有する。第1接続部23aは、第1コイル部21の径方向内側に位置するコイル線材12の端部と、第2コイル部22の径方向内側に位置するコイル線材12の端部とを接続する。また、第2接続部23bは、第1コイル部21の径方向外側に位置するコイル線材12の端部と、第2コイル部22の径方向外側に位置するコイル線材12の端部とを接続する。本実施形態の第2接続部23bは、両コイル部21、22に用いられるコイル線材12と一体的に形成され、帯状のコイル線材12がひねられることなくその幅面を保った状態で第1コイル部21の最外層と第2コイル部22の最外層とを滑らかに接続する。   The connection part 23 between coil parts connects the 1st coil part 21 and the 2nd coil part 22 mutually so that a closed circuit may be comprised. Specifically, the connection part 23 between coils has the 1st connection part 23a and the 2nd connection part 23b. The first connecting portion 23 a connects the end portion of the coil wire 12 positioned on the radially inner side of the first coil portion 21 and the end portion of the coil wire material 12 positioned on the radially inner side of the second coil portion 22. The second connecting portion 23 b connects the end of the coil wire 12 positioned radially outside the first coil portion 21 and the end of the coil wire 12 positioned radially outward of the second coil portion 22. To do. The second connection portion 23b of the present embodiment is formed integrally with the coil wire 12 used for both the coil portions 21 and 22, and the first coil is kept in a state where the band-like coil wire 12 is maintained without being twisted. The outermost layer of the part 21 and the outermost layer of the second coil part 22 are smoothly connected.

本実施形態のコイル部間接続部23は、両コイル部21、22に用いられるコイル線材12と同じ線材により構成されるが、これに限定されず、通常の(即ち、帯状形状でない断面円形の)電線等であってもよい。即ち、コイル部間接続部23は、第1コイル部21を構成するコイル線材12と第2コイル部22を構成するコイル線材12とを接続して閉回路を形成できればよい。   Although the connection part 23 between coil parts of this embodiment is comprised by the same wire as the coil wire 12 used for both the coil parts 21 and 22, it is not limited to this, It is normal (namely, cross-sectional circular shape which is not strip | belt shape) ) Electric wires may be used. That is, the inter-coil connecting portion 23 only needs to be able to form a closed circuit by connecting the coil wire 12 constituting the first coil portion 21 and the coil wire 12 constituting the second coil portion 22.

尚、本実施形態の第1接続部23aと、各コイル部21、22の内側に位置するコイル線材12の端部との接続部は、図2に示されるように線材同士を接続するようにしてもよい。また、図6に示されるように、各コイル部21、22と第1接続部23aとが一本のコイル線材12を折り曲げることによって構成されてもよい。   In addition, the connection part of the 1st connection part 23a of this embodiment and the edge part of the coil wire 12 located inside each coil part 21 and 22 is made to connect wires, as FIG. 2 shows. May be. Moreover, as FIG. 6 shows, each coil part 21 and 22 and the 1st connection part 23a may be comprised by bending the one coil wire 12. FIG.

また、本実施形態のように各コイル部21、22と第2接続部23bとが一本のコイル線材12によって構成されてもよく、第1コイル部21と第2コイル部22と第2接続部23bとが別部材によって構成されてもよい。   Moreover, each coil part 21 and 22 and the 2nd connection part 23b may be comprised by the one coil wire 12 like this embodiment, and the 1st coil part 21, the 2nd coil part 22, and 2nd connection The part 23b may be configured by a separate member.

バックヨーク部30は、磁性体によって形成され、コイル線材12の幅方向における第1コイル部21と第2コイル部22との一方側の端部同士を接続する。このとき、コイル線材12の幅方向の端面において、導電テープ14aの端面が露出しているため、導電テープ14aに生じた熱がバックヨーク部30に伝わる。これにより、各コイル部21、22において誘導電流が生じたときの熱による当該コイル部21、22の温度上昇を防ぐことができる。このバックヨーク部30は、複数の板状部材32、32、…が積層されることにより形成される。   The back yoke portion 30 is formed of a magnetic material, and connects one end portions of the first coil portion 21 and the second coil portion 22 in the width direction of the coil wire 12. At this time, since the end surface of the conductive tape 14 a is exposed at the end surface in the width direction of the coil wire 12, heat generated in the conductive tape 14 a is transmitted to the back yoke portion 30. Thereby, the temperature rise of the said coil parts 21 and 22 by the heat | fever when an induced current arises in each coil part 21 and 22 can be prevented. The back yoke portion 30 is formed by laminating a plurality of plate-like members 32, 32,.

板状部材32は、磁性体によって形成され、第1コイル部21の軸cと第2コイル部22の軸cとの並び方向(図2における上下方向)、及び各コイル部21、22の軸c、c方向に沿って拡がる部材である。本実施形態の板状部材32は、各コイル部21、22の軸c、cの並び方向に長い矩形状の板である。この板状部材32は、例えば、鉄粉を混ぜたコンクリート等によって形成される。尚、板状部材32は、磁性を有していればよく、例えば、珪素鋼板などの一般磁性鋼板や、構造用炭素鋼等であってもよい。 Plate member 32 is formed by a magnetic material, the axis c 1 of the first coil portion 21 arrangement direction of the axis c 2 of the second coil portion 22 (vertical direction in FIG. 2), and the coil portions 21 and 22 This is a member that extends along the directions of the axes c 1 and c 2 . The plate-like member 32 of the present embodiment is a rectangular plate that is long in the direction in which the axes c 1 and c 2 of the coil portions 21 and 22 are arranged. The plate-like member 32 is formed of, for example, concrete mixed with iron powder. In addition, the plate-shaped member 32 should just have magnetism, for example, general magnetic steel plates, such as a silicon steel plate, structural carbon steel, etc. may be sufficient as it.

この板状部材32の厚さ寸法は、当該板状部材32の抵抗率と透磁率とに対応した表皮深さδ以下である。尚、本実施形態の板状部材32の厚さ寸法は、板状部材32が各コイル部21、22よりも透磁率の小さい素材によって形成されているため、各コイル部21、22の磁性テープ14bの厚さ寸法よりも大きい。また、板状部材32の表皮深さδは、上記式(1)から求められる。 The thickness of the plate member 32 is equal to or less than the skin depth δ 3 corresponding to the resistivity and the magnetic permeability of the plate member 32. Note that the thickness dimension of the plate-like member 32 of the present embodiment is such that the plate-like member 32 is made of a material having a lower magnetic permeability than the coil portions 21 and 22, and therefore the magnetic tape of each coil portion 21 and 22. It is larger than the thickness dimension of 14b. Further, the skin depth δ 3 of the plate-like member 32 is obtained from the above formula (1).

このような板状部材32は、各コイル部21、22の軸c、cとそれぞれ直交し且つ各コイル部21、22の軸c、cの並び方向に直交する方向(図2において左右方向)に積層される。即ち、複数の板状部材32、32、…がその厚さ方向に積層されることにより、バックヨーク部30が形成される。本実施形態のバックヨーク部30は、各コイル部21、22同士を接続する第1接続部23aが配置できるよう、第1接続部23aに対応する位置において板状部材32、32間に隙間sを設けている。尚、この第1接続部23a等を配置するための隙間sは、バックヨーク部30の上下方向の全体に亘って形成されているが、これに限定されない。バックヨーク部30の上下方向の一部に形成されていてもよい。また、バックヨーク部30に、第1接続部23aの端部を各コイル部21、22の内側に引き込むための孔が設けられていてもよい。 Such plate-like member 32, the axis c 1, c 2, respectively orthogonal and axially c 1, a direction orthogonal to the arrangement direction of the c 2 of each coil 21, 22 of the coil portions 21 and 22 (FIG. 2 In the left-right direction). That is, the back yoke portion 30 is formed by laminating a plurality of plate-like members 32, 32,... In the thickness direction. The back yoke portion 30 of the present embodiment has a gap s between the plate-like members 32 and 32 at a position corresponding to the first connection portion 23a so that the first connection portion 23a that connects the coil portions 21 and 22 can be arranged. Is provided. The gap s for arranging the first connection portion 23a and the like is formed over the entire vertical direction of the back yoke portion 30, but is not limited thereto. The back yoke portion 30 may be formed in a part in the vertical direction. Further, the back yoke portion 30 may be provided with a hole for drawing the end portion of the first connection portion 23a into the coil portions 21 and 22.

以上のように構成される軌道用コイル10は、上記のように磁気浮上式鉄道の軌道Tをその幅方向から挟むように対向配置される。具体的に、一対の軌道用コイル10、10(軌道用コイルセット)は、図7(A)及び図7(B)に示されるように、第1コイル部21と第2コイル部22とが上下に並び、軌道T上を通過(進行)する車両100側にコイル本体20を向けた姿勢でそれぞれ配置される。詳しくは、各軌道用コイル10は、コイル本体20を軌道T側に向け、各コイル部21、22の軸c、c方向が軌道Tの法線方向と交差(本実施形態の例では、直交)する姿勢で軌道Tに沿って配置される。そして、一対の軌道用コイル10、10の第1接続部23a、23a同士が第3接続部40によって接続され(図7(A)参照)、第2コイル部22の径方向の最も外側に位置するコイル線材12同士が第4接続部42によって接続される(図7(B)参照)。これら第3接続部40及び第4接続部42は、コイル線材12と同じ線材である。これら第3接続部40及び第4接続部42は、車両100が軌道T上を進行することにより発生する磁場の磁力線の向きと平行になるように配置されることによって、当該接続部40、42における渦電流の発生を抑制して渦電流損失を防いでいる。 The track coil 10 configured as described above is disposed so as to face the track T of the magnetically levitated railway from the width direction as described above. Specifically, as shown in FIGS. 7A and 7B, the pair of orbital coils 10 and 10 (orbital coil set) includes a first coil portion 21 and a second coil portion 22. They are arranged in a posture in which the coil main body 20 is directed to the vehicle 100 side that is lined up and down and passes (travels) on the track T. Specifically, each coil 10 for a track has the coil body 20 facing the track T side, and the directions of the axes c 1 and c 2 of the coil portions 21 and 22 intersect the normal direction of the track T (in the example of the present embodiment). (Orthogonal) and arranged along the trajectory T. And the 1st connection parts 23a and 23a of a pair of track coils 10 and 10 are connected by the 3rd connection part 40 (refer FIG. 7 (A)), and are located in the outermost side of the radial direction of the 2nd coil part 22. The coil wire rods 12 to be connected are connected by the fourth connecting portion 42 (see FIG. 7B). The third connection part 40 and the fourth connection part 42 are the same wire as the coil wire 12. The third connection part 40 and the fourth connection part 42 are arranged so as to be parallel to the direction of the magnetic force lines of the magnetic field generated when the vehicle 100 travels on the track T, so that the connection parts 40, 42. The generation of eddy currents is suppressed and eddy current loss is prevented.

このように対向配置されたコイル本体20、20同士が第3接続部40及び第4接続部42によって接続されることにより、対向する第1コイル部21、21同士が閉回路を形成すると共に対向する第2コイル部22、22同士が閉回路を形成する。   By connecting the coil bodies 20 and 20 opposed to each other by the third connection part 40 and the fourth connection part 42, the opposed first coil parts 21 and 21 form a closed circuit and face each other. The second coil portions 22 and 22 that form a closed circuit.

このように配置された軌道用コイル10には、図8に示されるように、バックヨーク部30の上端部と、軌道面(軌道Tを含む面)とを繋ぐ支持部材(補強部)44が取り付けられる。この支持部材44は、対向配置された一対の軌道用コイル10、10のバックヨーク部30における上端部同士の間隔を保つための補強部材である。具体的には、車両100が軌道T上に浮上したときに、車両100(軌道T)を挟んで対向するバックヨーク部30、30の上端部同士が接近する方向の力がバックヨーク部30に加わる。この力は、車両100が軌道T上に浮上するために第1コイル部21と車両100の車体コイル102とが引き合うことにより生じる。そこで、支持部材44を設けることにより、バックヨーク部30に前記上端部同士が接近する方向の力が加わっても、車両100(軌道T)を挟んで対抗する一対のコイル本体20、20間の間隔を確実に保つことが出来る。尚、支持部材44は、対向するバックヨーク部30、30の上端部同士の間隔を保つことが出来ればよく、バックヨーク部30の上端部と軌道面とを繋ぐ部材でなくてもよい。例えば、支持部材44Aは、図8において一点鎖線で示されるような架橋部材により構成されてもよい。   As shown in FIG. 8, the track coil 10 arranged in this way has a support member (reinforcing portion) 44 that connects the upper end portion of the back yoke portion 30 and the track surface (surface including the track T). It is attached. The support member 44 is a reinforcing member for maintaining the distance between the upper ends of the back yoke portions 30 of the pair of orbital coils 10 and 10 that are disposed to face each other. Specifically, when the vehicle 100 floats on the track T, the force in the direction in which the upper end portions of the back yoke portions 30 and 30 facing each other across the vehicle 100 (track T) approach the back yoke portion 30. Join. This force is generated when the first coil portion 21 and the body coil 102 of the vehicle 100 attract each other because the vehicle 100 floats on the track T. Therefore, by providing the support member 44, even if a force in a direction in which the upper end portions approach each other is applied to the back yoke portion 30, the pair of coil main bodies 20, 20 facing each other with the vehicle 100 (track T) interposed therebetween. The interval can be reliably maintained. The support member 44 only needs to maintain the distance between the upper end portions of the opposing back yoke portions 30 and 30, and may not be a member that connects the upper end portion of the back yoke portion 30 and the raceway surface. For example, the support member 44A may be configured by a bridging member as indicated by a one-dot chain line in FIG.

以上のような軌道用コイルセット(一対の軌道用コイル10、10)が軌道Tに沿って等間隔に配置される。この軌道用コイルセットは、例えば、表1に示されるように、車両100が時速500km/hで軌道T上を進行したときに、各軌道用コイル10に生じる誘導電流の周波数が10Hzとなるような間隔で軌道Tに沿って配置される。   The track coil sets (a pair of track coils 10 and 10) as described above are arranged along the track T at equal intervals. In this track coil set, for example, as shown in Table 1, when the vehicle 100 travels on the track T at a speed of 500 km / h, the frequency of the induced current generated in each track coil 10 is 10 Hz. It arrange | positions along the track | orbit T with a sufficient space | interval.

以上の軌道用コイル10は、以下のようにして車両100を軌道T上に浮上させると共に、軌道Tに沿って車両100を案内する。   The track coil 10 described above causes the vehicle 100 to float on the track T and guides the vehicle 100 along the track T as follows.

側面に車体コイル(例えば、超電導マグネット等)102を備えた車両100が軌道T上を進行すると、その磁場変動により、各軌道用コイル10に誘導電流が生じる。このとき、第1コイル部21と第2コイル部22とにおけるコイル線材12の巻回方向が逆であるため、第1コイル部21において生じる誘導磁場と第2コイル部22において生じる誘導磁場との極性は、互いに逆になっている(図8に示される例では、第1コイル部21がN極で、第2コイル部22がS極)。そして、第1コイル部21と車体コイル102とが引き合い且つ第2コイル部22と車体コイル102とが反発し合うよう、車体コイル102の軌道用コイル側がS極となるようにすると、車両100が第1コイル部21に引き上げられると共に第2コイル部22に押し上げられる。これにより、車両100が軌道T上に浮上する。   When the vehicle 100 having a body coil (for example, a superconducting magnet) 102 on its side surface travels on the track T, an induced current is generated in each track coil 10 due to the magnetic field fluctuation. At this time, since the winding direction of the coil wire 12 in the first coil part 21 and the second coil part 22 is opposite, the induced magnetic field generated in the first coil part 21 and the induced magnetic field generated in the second coil part 22 The polarities are opposite to each other (in the example shown in FIG. 8, the first coil portion 21 has an N pole and the second coil portion 22 has an S pole). When the first coil portion 21 and the vehicle body coil 102 attract each other and the second coil portion 22 and the vehicle body coil 102 repel each other, the track coil side of the vehicle body coil 102 becomes the S pole. The first coil portion 21 is pulled up and the second coil portion 22 is pushed up. As a result, the vehicle 100 floats on the track T.

また、車両100が軌道Tの幅方向において中央から一方側にずれると軌道Tを挟んで対向する一対の軌道用コイル10が形成する誘導磁場の大きさが変化し、これにより、車両100が軌道Tの幅方向中央に戻される。その結果、車両は、軌道用コイル10によって軌道Tの中央を進むように案内される。詳しくは、以下に説明する。   Further, when the vehicle 100 deviates from the center to one side in the width direction of the track T, the magnitude of the induction magnetic field formed by the pair of track coils 10 facing each other across the track T is changed. It is returned to the center in the width direction of T. As a result, the vehicle is guided to travel along the center of the track T by the track coil 10. Details will be described below.

対向する一対の軌道用コイル10、10が第3接続部40と第4接続部42とによってそれぞれ接続されることにより、対向する第1コイル部21、21同士、及び対向する第2コイル部22、22同士が閉回路をそれぞれ形成する。ここで、車両100が軌道Tの幅方向において中央から一方側にずれると、軌道用コイル10と車体コイル102との間隔が左右(幅方向)において異なった状態となる。そうすると、車両100を挟んで対向するコイル部21、21及び22、22同士において異なる大きさの誘導電流が生じるが、第3接続部40及び第4接続部42によって対向するコイル部21、21及び22、22同士が閉回路となっているため、第3接続部40及び第4接続部42を通じてコイル部21、21及び22、22間に電流が流れる。これにより、左右のコイル部21、21及び22、22において異なる大きさの誘導磁場が形成され、その結果、車両100が軌道Tの幅方向中央に押し戻される。   A pair of facing coils 10, 10 are connected by the third connection part 40 and the fourth connection part 42, respectively, so that the first coil parts 21, 21 that face each other and the second coil part 22 that face each other. , 22 form a closed circuit. Here, when the vehicle 100 deviates from the center to one side in the width direction of the track T, the distance between the track coil 10 and the body coil 102 is different in the left and right (width direction). Then, induced currents having different magnitudes are generated in the coil portions 21, 21, 22, and 22 that face each other across the vehicle 100, but the coil portions 21, 21, and the coil portions 21, 21, and Since 22 and 22 are closed circuits, an electric current flows between the coil parts 21 and 21 and 22 and 22 through the 3rd connection part 40 and the 4th connection part 42. FIG. Thereby, induction magnetic fields having different magnitudes are formed in the left and right coil portions 21, 21 and 22, 22, and as a result, the vehicle 100 is pushed back to the center in the width direction of the track T.

以上のような軌道用コイル10によれば、導電テープ12aの断面内に生じる渦電流の発生を効果的に抑えて渦電流損失を抑制しつつ各コイル部21、22における誘導電流の流れる部位(導電テープ14a)の断面積(誘導電流の流れる向きに対して直交する断面の面積)を幅方向に確保することにより、エネルギー効率の向上を効果的に図ることができる。   According to the orbital coil 10 as described above, the portions of the coil portions 21 and 22 through which the induced current flows while effectively suppressing the generation of eddy currents in the cross section of the conductive tape 12a and suppressing eddy current loss ( By securing the cross-sectional area of the conductive tape 14a) (the cross-sectional area perpendicular to the direction in which the induced current flows) in the width direction, energy efficiency can be effectively improved.

具体的には、第1コイル部21の軸c及び第2コイル部22の軸cが軌道Tの幅方向に沿うように軌道用コイル10を軌道Tに沿って配置した場合、車体コイル102を備えた車両100が軌道T上を進行することにより形成される磁場の磁力線は、各コイル部21、22と鎖交する。このとき、磁力線と直交する面の面積に比例して渦電流が生じるが、帯状形状の導電テープ14aの幅方向とコイル部21、22の軸c、c方向とが平行であるため、導電テープ14aの幅方向が前記磁力線と沿った方向となり、その結果、磁力線に直交する面(導電テープ14aの厚さ方向に拡がる面)の面積が幅方向に広がる面に比べて小さくなる。このため、各コイル部21、22の導電テープ14aにおいて渦電流の発生が抑えられ、これにより当該軌道用コイル10における渦電流損失が抑制される。しかも、帯状形状の導電テープ14aが絶縁層(絶縁性テープ14c)を挟んで積層されているため、図9(A)及び図9(B)に示されるように、従来の細線状の導体(素線)の周囲を絶縁部材で被覆した導電線により構成されるコイルに比べて、各コイル部の断面積(誘導電流が流れる方向と直交する断面の面積)における電流が流れる部位(導電テープ14a又は前記細線状の導体(素線))の面積が大きくなる。このため、当該軌道用コイル10の各コイル部21、22において誘導電流が流れ易くなり、当該軌道用コイル10におけるエネルギー効率がより向上する。 Specifically, if the axis c 2 of the shaft c 1 and the second coil portion 22 of the first coil portion 21 has arranged track coil 10 along the width direction of the track T along the track T, the vehicle body coil The magnetic field lines of the magnetic field formed by the vehicle 100 having 102 traveling on the track T are linked to the coil portions 21 and 22. At this time, an eddy current is generated in proportion to the area of the surface orthogonal to the magnetic field lines, but the width direction of the strip-shaped conductive tape 14a and the axes c 1 and c 2 directions of the coil portions 21 and 22 are parallel. The width direction of the conductive tape 14a is a direction along the magnetic field lines, and as a result, the area of the surface orthogonal to the magnetic field lines (the surface extending in the thickness direction of the conductive tape 14a) is smaller than the surface expanding in the width direction. For this reason, generation | occurrence | production of an eddy current is suppressed in the electrically conductive tape 14a of each coil part 21 and 22, and, thereby, the eddy current loss in the said coil 10 for tracks is suppressed. Moreover, since the strip-shaped conductive tape 14a is laminated with the insulating layer (insulating tape 14c) interposed therebetween, as shown in FIGS. 9A and 9B, the conventional thin-line conductor ( Compared to a coil composed of a conductive wire whose periphery is covered with an insulating member, a portion (conductive tape 14a) through which a current flows in a cross-sectional area (area of a cross section orthogonal to the direction in which the induced current flows) of each coil portion is compared. Alternatively, the area of the thin wire conductor (element wire) is increased. For this reason, an induced current easily flows in each of the coil portions 21 and 22 of the track coil 10 and energy efficiency in the track coil 10 is further improved.

また、上記の軌道用コイル10では、第1コイル部21の最外層から巻き出た第2接続部23b(帯状のコイル線材12)がひねられることなくその幅面を保った状態で第2コイル部22の最外層と滑らかに接続され、第1コイル部21と第2コイル部22とが閉回路を形成する。これにより、外部から給電することなく、車体コイル102を備えた車両100が軌道T上を進行することによって生じる磁場変動に起因する誘導電流を有効に利用して車両100を軌道T上に浮上させる磁場を発生させることができる。   Further, in the above-described track coil 10, the second coil portion is maintained in a state where the second connection portion 23 b (the strip-shaped coil wire 12) unwound from the outermost layer of the first coil portion 21 is kept twisted. The outermost layer 22 is smoothly connected, and the first coil portion 21 and the second coil portion 22 form a closed circuit. As a result, the vehicle 100 is levitated on the track T by effectively using the induced current caused by the magnetic field fluctuation generated when the vehicle 100 including the body coil 102 travels on the track T without supplying power from the outside. A magnetic field can be generated.

また、本実施形態の軌道用コイル10では、磁性テープ14bを導電テープ14aと共巻きすることによって各コイル部21、22内に磁気異方性を有する部位を設けて導電テープ14aの内部を通過する磁力線の数を減らすことにより、導電テープ14aにおける渦電流の発生をより効果的に抑制することができる。即ち、導電テープ14aよりも透磁率の高い磁性部材(本実施形態の例では磁性テープ14b)の方が磁力線を通し易く、このため、磁性テープ14bを導電テープ14aと共巻きすることによって各コイル部21、22内に入った磁力線を磁性テープ14bに集中させて導電テープ14aの内部を通過する磁力線の数を低減させることができる。これにより、導電テープ14aにおける渦電流の発生を効果的に抑えることができる。   Moreover, in the coil 10 for track | orbit of this embodiment, the site | part which has magnetic anisotropy is provided in each coil part 21 and 22 by winding together the magnetic tape 14b with the conductive tape 14a, and the inside of the conductive tape 14a is passed. By reducing the number of magnetic field lines to be generated, generation of eddy currents in the conductive tape 14a can be more effectively suppressed. That is, a magnetic member having a higher magnetic permeability than the conductive tape 14a (magnetic tape 14b in the example of the present embodiment) is easier to pass the magnetic lines of force. For this reason, each coil is formed by winding the magnetic tape 14b together with the conductive tape 14a. It is possible to reduce the number of lines of magnetic force passing through the inside of the conductive tape 14a by concentrating the lines of magnetic force that have entered the portions 21 and 22 on the magnetic tape 14b. Thereby, generation | occurrence | production of the eddy current in the electrically conductive tape 14a can be suppressed effectively.

帯状形状の導電部材が巻回されたコイルに所定の周波数以上の交流電流が流れた場合、電流は、表面から表皮深さδまでの領域内を流れる。このため、本実施形態の軌道用コイル10では、導電テープ14aの厚さ寸法を表皮深さδ以下にする(即ち、導電テープ14aを、車両100が軌道T上を通過することによって各コイル部21、22に生じる誘導電流が流れる部位だけにする)ことにより、導電テープ14aの内部を誘導電流が流れるときの抵抗を増大させることなく軌道用コイル10の小型化、若しくは、導電テープ14aを構成する材料の削減を図ることができる。 When an alternating current of a predetermined frequency or more flows through a coil around which a strip-shaped conductive member is wound, the current flows in a region from the surface to the skin depth δ. Therefore, the track coil 10 of the present embodiment, the thickness of the conductive tape 14a is below the skin depth [delta] 1 (i.e., the conductive tape 14a, each coil by the vehicle 100 passes over the track T By reducing the size of the track coil 10 without increasing the resistance when the induced current flows inside the conductive tape 14a, or by reducing the conductive tape 14a. Reduction of the constituent materials can be achieved.

また、物質に入射した電磁場は、物質の内側に入るほど減衰し、表皮深さよりも内側(深い領域)には入り難い。このため、本実施形態の軌道用コイル10では、磁性テープ14bの厚さ寸法を表皮深さδ以下にすることによって磁場が入り難い領域を減らし、これにより、磁性テープ14bを構成する材料(本実施形態の例では鉄)の削減を図ることができる。 Moreover, the electromagnetic field incident on the material attenuates as it enters the inside of the material, and hardly enters the inside (deep region) of the skin depth. For this reason, in the coil 10 for track | orbit of this embodiment, the area | region where a magnetic field cannot enter easily is reduced by making the thickness dimension of the magnetic tape 14b below skin depth (delta) 2 , and, thereby, the material which comprises the magnetic tape 14b ( In the example of this embodiment, iron can be reduced.

また、本実施形態の軌道用コイル10では、バックヨーク部30を設けることにより、車体コイル102を備えた車両100が軌道T上を進行することにより発生する磁場の磁力線であって各コイル部21、22と鎖交する磁力線の数が増加して導電テープ12aの幅方向に磁力線の方向が揃うと共に、軌道T外への漏れ磁束も低減する。これにより、車両100がより大きな浮上力を得られると共に、磁気浮上式鉄道の複線区間において隣接する軌道への磁場の影響を効果的に低減することができる。   Further, in the track coil 10 of the present embodiment, by providing the back yoke portion 30, magnetic field lines of a magnetic field generated when the vehicle 100 including the body coil 102 travels on the track T and each coil portion 21. , 22 increases the number of magnetic lines of force to align the direction of the magnetic lines of force in the width direction of the conductive tape 12a, and also reduces the leakage magnetic flux outside the track T. Thereby, the vehicle 100 can obtain a greater levitation force, and can effectively reduce the influence of the magnetic field on the adjacent tracks in the double track section of the magnetic levitation railway.

しかも、車両100が浮上することによって各コイル部21、22に加わる力をバックヨーク部30を設けてこれに支持させることにより、各コイル部21、22の前記力に対する負担を低減させ、これにより前記力に起因する各コイル部21、22の劣化を抑制することができる。   Moreover, by providing the back yoke portion 30 and supporting the force applied to the coil portions 21 and 22 when the vehicle 100 is levitated, the burden on the force of the coil portions 21 and 22 is reduced. Deterioration of each coil part 21 and 22 resulting from the said force can be suppressed.

バックヨーク部30を複数の板状部材32が軌道Tに沿った方向(車両100の進行方向)に積層された構造とすることによって、磁気異方性を有する部位(本実施形態の例では磁性テープ14b)を設けた各コイル部21、22の透磁率を改善することができ、これにより、車体コイル102を備えた車両100が軌道T上を進行することにより形成される磁場の磁力線であって各コイル部21、22と鎖交する磁力線の数をより増加させることができる。   The back yoke portion 30 has a structure in which a plurality of plate-like members 32 are laminated in the direction along the track T (the traveling direction of the vehicle 100), thereby providing a portion having magnetic anisotropy (magnetic in the example of the present embodiment). The magnetic permeability of each of the coil portions 21 and 22 provided with the tape 14b) can be improved, so that the magnetic field lines of the magnetic field formed by the vehicle 100 including the body coil 102 traveling on the track T can be obtained. Thus, it is possible to further increase the number of lines of magnetic force that interlink with the coil portions 21 and 22.

また、バックヨーク部30を構成する板状部材32の厚さ寸法を表皮深さδ以下にして板状部材32内における磁力線が通過し難い部位をなくすことにより前記各コイル部21、22における透磁率の改善をより促進させることができる。その結果、車体コイル102を備えた車両100が軌道T上を進行することにより形成される磁場の磁力線であって各コイル部21、22と鎖交する磁力線の数をより増大させることができる。 Further, in the respective coil portions 21 and 22 by eliminating the site where the magnetic field lines is hard to pass in to the thickness of the plate-shaped member 32 constituting the back yoke portion 30 below the skin depth [delta] 3 plate member 32 The improvement of the magnetic permeability can be further promoted. As a result, it is possible to further increase the number of magnetic lines of magnetic force formed by the vehicle 100 including the body coil 102 traveling on the track T and interlinking with the coil portions 21 and 22.

次に、本発明の第2実施形態について図10を参照しつつ説明するが、上記第1実施形態と同様の構成には同一符号を用いると共に詳細な説明を省略し、異なる構成ついてのみ詳細に説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10. The same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. Only different components will be described in detail. explain.

本実施形態に係るコイル本体20Aは、第1実施形態のコイル本体20に対し、各コイル部(第1コイル部21A及び第2コイル部22A)の構成が異なる。   The coil body 20A according to the present embodiment is different from the coil body 20 of the first embodiment in the configuration of each coil part (the first coil part 21A and the second coil part 22A).

第1コイル部21Aは、複数の分割コイル121、121、…と、コイル接続部123と、を有する。本実施形態の第1コイル部21Aは、2つの分割コイル121、121を有する。以下では、第1コイル部21Aの径方向において、内側の分割コイル121を内側コイル121aとも称し、外側の分割コイル121を外側コイル121bとも称する。   The first coil portion 21A includes a plurality of divided coils 121, 121,... And a coil connection portion 123. The first coil portion 21 </ b> A of the present embodiment has two divided coils 121 and 121. Hereinafter, in the radial direction of the first coil portion 21A, the inner divided coil 121 is also referred to as an inner coil 121a, and the outer divided coil 121 is also referred to as an outer coil 121b.

尚、第1コイル部21Aにおける分割コイルの数は、2つに限定されず、3つ以上であってもよい。   Note that the number of divided coils in the first coil portion 21A is not limited to two and may be three or more.

各分割コイル121a、121bは、第1コイル部21Aがその径方向に分割されたように並んでいる。詳しくは、内側コイル121aの中心軸と外側コイル121bの中心軸とが平行で、且つ、外側コイル121bが内側コイル121aを当該内側コイル121aの周方向に囲むように配置されている。   Each of the divided coils 121a and 121b is arranged so that the first coil portion 21A is divided in the radial direction. Specifically, the central axis of the inner coil 121a and the central axis of the outer coil 121b are parallel, and the outer coil 121b is disposed so as to surround the inner coil 121a in the circumferential direction of the inner coil 121a.

各コイル121a、121bは、コイル線材12が巻回されることにより形成され、内側コイル121aを形成するコイル線材12と外側コイル121bを形成するコイル線材12とは、同じ方向に巻回されている。   The coils 121a and 121b are formed by winding the coil wire 12 and the coil wire 12 forming the inner coil 121a and the coil wire 12 forming the outer coil 121b are wound in the same direction. .

本実施形態の第1コイル部21Aでは、内側コイル121aが外側コイル121bに対して下方側に偏って配置されている。即ち、外側コイル121bの中心軸C12に対して内側コイル121aの中心軸C11が下方側にずれている。 尚、この外側コイル121bの中心軸C12に対する内側コイル121aの中心軸C11のずれ方向は、下方に限定されず、上方や側方、斜め方向等であってもよい。また、内側コイル121aの中心軸C11と外側コイル121bの中心軸C12とが一致してもよい。 In the first coil portion 21A of the present embodiment, the inner coil 121a is arranged to be biased downward with respect to the outer coil 121b. That is, the central axis C 11 of the inner coil 121a is shifted downward with respect to the central axis C 12 of the outer coil 121b. Incidentally, the deviation direction of the central axis C 11 of the inner coil 121a with respect to the center axis C 12 of the outer coil 121b is not limited to the lower, upper and lateral, may be a diagonal direction or the like. Also, the central axis C 12 of the center axis C 11 and outer coil 121b of the inner coil 121a may coincide.

本実施形態の内側コイル121aと外側コイル121bとは、内側コイル121aの下部の外周面(底面)が外側コイル121bの下部の内周面(第1コイル部21Aの径方向内側の面)に接する(密着する)ように配置されている。これは、内側コイル121aの下部の外周面と、外側コイル121bの下部の内周面との間隔が小さい程、当該コイル本体20Aが配置された軌道T上を車両100が進行したときに当該車両100の車体コイル102に働く浮上力が大きくなるためである。尚、内側コイル121aと外側コイル121bとは、内側コイル121aの外周面における周方向の少なくとも一部が外側コイル121bの内周面と離間した状態となるように配置されてもよく、また、コイル接続部123によって接続されている部位以外は、一切接していない配置(外側コイル121bの内周面と内側コイル121aの外周面とが全周に亘って離間した状態)でもよい。   In the inner coil 121a and the outer coil 121b of this embodiment, the lower outer peripheral surface (bottom surface) of the inner coil 121a is in contact with the lower inner peripheral surface (the inner surface in the radial direction of the first coil portion 21A) of the outer coil 121b. It arrange | positions so that it may contact | adhere. This is because the smaller the distance between the outer peripheral surface of the lower part of the inner coil 121a and the inner peripheral surface of the lower part of the outer coil 121b, the more the vehicle 100 travels on the track T on which the coil body 20A is arranged. This is because the levitation force acting on the 100 body coils 102 increases. The inner coil 121a and the outer coil 121b may be arranged such that at least a part of the outer circumferential surface of the inner coil 121a is separated from the inner circumferential surface of the outer coil 121b. Except for the part connected by the connection part 123, the arrangement | positioning which is not touching at all (The state which the inner peripheral surface of the outer side coil 121b and the outer peripheral surface of the inner side coil 121a were spaced apart over the perimeter) may be sufficient.

本実施形態の第1コイル部21Aでは、コイル本体20Aの中央縦断面において、外側コイル121bの上部の断面積(上部の上下方向の厚さ)と内側コイル121aの上部の断面積(上部の上下方向の厚さ)とが同じであるが、異なっていてもよい。異なる場合、前記中央縦断面において、外側コイル121bの上部の断面積(厚さ)が、内側コイル121aの上部の断面積(厚さ)より大きい構成が好ましい。これは、前記中央縦断面において、外側コイル121bの上部の断面積(厚さ)が、内側コイル121aの上部の断面積(厚さ)よりも大きい程、当該コイル本体20Aが配置された軌道T上を車両100が進行したときに当該車両100の車体コイル102に働く浮上力が大きくなるためである。   In the first coil portion 21A of the present embodiment, in the central longitudinal section of the coil body 20A, the upper cross-sectional area (upper vertical thickness) of the outer coil 121b and the upper cross-sectional area of the inner coil 121a (upper vertical) (Thickness in the direction) is the same, but may be different. In the case where they are different, it is preferable that the cross-sectional area (thickness) of the upper part of the outer coil 121b is larger than the cross-sectional area (thickness) of the upper part of the inner coil 121a in the central longitudinal section. This is because, in the central longitudinal section, the track T on which the coil body 20A is arranged is larger as the sectional area (thickness) of the upper part of the outer coil 121b is larger than the sectional area (thickness) of the upper part of the inner coil 121a. This is because the levitation force acting on the body coil 102 of the vehicle 100 increases when the vehicle 100 travels upward.

このように各分割コイル121が配置されることによって、第1コイル部21Aにおいて、当該コイル部21Aを流れる電流の電流密度が当該コイル部21Aの径方向における他の領域よりも小さい領域(本実施形態では内側コイル121aの外周面と外側コイル121bの内周面とが離間している領域)がそれぞれ形成される。   By arranging each divided coil 121 in this way, in the first coil portion 21A, the current density of the current flowing through the coil portion 21A is smaller than other regions in the radial direction of the coil portion 21A (this embodiment) In the embodiment, regions in which the outer peripheral surface of the inner coil 121a and the inner peripheral surface of the outer coil 121b are separated from each other are formed.

尚、前記電流密度は、コイル線材12の単位断面積当たりに流れる電流ではなく、第1コイル部21Aの単位断面積当たりに流れる電流である。   The current density is not a current that flows per unit cross-sectional area of the coil wire 12 but a current that flows per unit cross-sectional area of the first coil portion 21A.

コイル接続部123は、内側コイル121aの径方向外側に位置するコイル線材12の端部と、外側コイル121bの径方向内側に位置するコイル線材12の端部とを接続する。   The coil connection part 123 connects the end of the coil wire 12 positioned on the radially outer side of the inner coil 121a and the end of the coil wire 12 positioned on the radially inner side of the outer coil 121b.

第2コイル部22Aは、複数の分割コイル122、122、…と、コイル接続部123と、を有する。本実施形態の第2コイル部22Aは、第1コイル部21Aと同様、2つの分割コイル122、122を有する。以下では、第2コイル部22Aの径方向において、内側の分割コイル122を内側コイル122aとも称し、外側の分割コイル122を外側コイル122bとも称する。   The second coil portion 22A includes a plurality of divided coils 122, 122,... And a coil connection portion 123. Similar to the first coil portion 21A, the second coil portion 22A of the present embodiment includes two divided coils 122 and 122. Hereinafter, in the radial direction of the second coil portion 22A, the inner divided coil 122 is also referred to as an inner coil 122a, and the outer divided coil 122 is also referred to as an outer coil 122b.

尚、第2コイル部22Aにおける分割コイルの数は、第1コイル部21Aと同様、2つに限定されず、3つ以上であってもよい。   Note that the number of divided coils in the second coil portion 22A is not limited to two as in the first coil portion 21A, but may be three or more.

各分割コイル122a、122bは、第1コイル部21Aと同様に、第2コイル部22Aがその径方向に分割されたように並んでいる。   Each of the divided coils 122a and 122b is arranged so that the second coil portion 22A is divided in the radial direction in the same manner as the first coil portion 21A.

各コイル122a、122bは、コイル線材12が巻回されることにより形成され、内側コイル122aを形成するコイル線材12と外側コイル122bを形成するコイル線材12とは、同じ方向に巻回されている。   The coils 122a and 122b are formed by winding the coil wire 12 and the coil wire 12 forming the inner coil 122a and the coil wire 12 forming the outer coil 122b are wound in the same direction. .

本実施形態の第2コイル部22Aでは、内側コイル122aが外側コイル122bに対して上方側に偏って配置されている。即ち、外側コイル122bの中心軸C22に対して内側コイル122aの中心軸C21が上方側にずれている。尚、この外側コイル122bの中心軸C22に対する内側コイル122aの中心軸C21のずれ方向は、上方に限定されず、下方や側方、斜め方向等であってもよい。また、内側コイル122aの中心軸C21と外側コイル122bの中心軸C22とが一致してもよい。 In the second coil portion 22A of the present embodiment, the inner coil 122a is arranged to be biased upward with respect to the outer coil 122b. That is, the central axis C 21 of the inner coil 122a is shifted upward with respect to the center axis C 22 of the outer coil 122b. Incidentally, the deviation direction of the central axis C 21 of the inner coil 122a with respect to the center axis C 22 of the outer coil 122b is not limited to upper, lower and side, it may be a diagonal direction or the like. Also, the central axis C 22 of the center axis C 21 and outer coil 122b of the inner coil 122a may coincide.

本実施形態の内側コイル122aと外側コイル122bとは、内側コイル122aの上部の外周面(底面)が外側コイル122bの上部の内周面(第2コイル部22Aの径方向内側の面)に接する(密着する)ように配置されている。これは、第1コイル部21Aと同様に、内側コイル122aの下部の外周面と、外側コイル122bの下部の内周面との間隔が小さい程、当該コイル本体20Aが配置された軌道T上を車両100が進行したときに当該車両100の車体コイル102に働く浮上力が大きくなるためである。尚、内側コイル122aと外側コイル122bとは、内側コイル122aの外周面における周方向の少なくとも一部が外側コイル122bの内周面と離間した状態となるように配置されてもよく、また、コイル接続部123によって接続されている部位以外は、一切接していない配置(外側コイル122bの内周面と内側コイル122aの外周面とが全周に亘って離間した状態)でもよい。   In the inner coil 122a and the outer coil 122b of the present embodiment, the upper outer peripheral surface (bottom surface) of the inner coil 122a is in contact with the upper inner peripheral surface (the inner surface in the radial direction of the second coil portion 22A) of the outer coil 122b. It arrange | positions so that it may contact | adhere. As with the first coil portion 21A, the smaller the distance between the lower outer peripheral surface of the inner coil 122a and the lower inner peripheral surface of the outer coil 122b, the more the track T on which the coil body 20A is disposed. This is because the levitation force acting on the body coil 102 of the vehicle 100 increases when the vehicle 100 travels. The inner coil 122a and the outer coil 122b may be arranged so that at least a part of the outer circumferential surface of the inner coil 122a is separated from the inner circumferential surface of the outer coil 122b. Except for the part connected by the connection part 123, the arrangement | positioning which is not in contact at all (The state where the inner peripheral surface of the outer coil 122b and the outer peripheral surface of the inner coil 122a are separated over the entire periphery) may be used.

本実施形態の第2コイル部22Aでは、コイル本体20Aの中央縦断面において、外側コイル122bの下部の断面積(下部の上下方向の厚さ)と内側コイル122aの下部の断面積(下部の上下方向の厚さ)とが同じであるが、異なっていてもよい。異なる場合、前記中央縦断面において、外側コイル122bの下部の断面積(厚さ)が、内側コイル122aの下部の断面積(厚さ)より大きい構成が好ましい。これは、前記中央縦断面において、外側コイル122bの下部の断面積(厚さ)が、内側コイル122aの下部の断面積(厚さ)よりも大きい程、当該コイル本体20Aが配置された軌道T上を車両100が進行したときに当該車両100の車体コイル102に働く浮上力が大きくなるためである。   In the second coil portion 22A of the present embodiment, in the central longitudinal section of the coil body 20A, the lower cross-sectional area of the outer coil 122b (lower vertical thickness) and the lower cross-sectional area of the inner coil 122a (lower vertical) (Thickness in the direction) is the same, but may be different. In the case where they are different, it is preferable that the cross-sectional area (thickness) of the lower part of the outer coil 122b is larger than the cross-sectional area (thickness) of the lower part of the inner coil 122a in the central longitudinal section. This is because, in the central longitudinal section, the track T on which the coil main body 20A is disposed is larger as the sectional area (thickness) of the lower portion of the outer coil 122b is larger than the sectional area (thickness) of the lower portion of the inner coil 122a. This is because the levitation force acting on the body coil 102 of the vehicle 100 increases when the vehicle 100 travels upward.

このように各分割コイル122が配置されることによって、第2コイル部22Aにおいても、第1コイル部21と同様に、当該コイル部22Aを流れる電流の電流密度が当該コイル部22Aの径方向における他の領域よりも小さい領域(本実施形態では内側コイル122aの外周面と外側コイル122bの内周面とが離間している領域)がそれぞれ形成される。   By arranging each divided coil 122 in this way, also in the second coil portion 22A, the current density of the current flowing through the coil portion 22A in the radial direction of the coil portion 22A is similar to the first coil portion 21. Regions smaller than the other regions (regions in which the outer peripheral surface of the inner coil 122a and the inner peripheral surface of the outer coil 122b are separated from each other) are formed.

尚、第2コイル部22Aにおいても、第1コイル部21Aと同様、前記電流密度は、コイル線材12の単位断面積当たりに流れる電流ではなく、第2コイル部22Aの単位断面積当たりに流れる電流である。   In the second coil portion 22A, as in the first coil portion 21A, the current density is not a current flowing per unit cross-sectional area of the coil wire 12, but a current flowing per unit cross-sectional area of the second coil portion 22A. It is.

以上のようなコイル本体20Aを用いた軌道用コイル10によっても、第1実施形態の軌道用コイル10と同様に、導電テープ12aの断面内に生じる渦電流の発生を効果的に抑えて渦電流損失を抑制しつつ各コイル部21A、22Aにおける誘導電流の流れる部位(導電テープ14a)の断面積(誘導電流の流れる向きに対して直交する断面の面積)を幅方向に確保することにより、エネルギー効率の向上を効果的に図ることができる。   The track coil 10 using the coil body 20A as described above also effectively suppresses the generation of eddy currents in the cross-section of the conductive tape 12a, similarly to the track coil 10 of the first embodiment. By ensuring the cross-sectional area (area of the cross section perpendicular to the direction in which the induced current flows) in the width direction of the portion (conductive tape 14a) through which the induced current flows in each of the coil portions 21A and 22A while suppressing the loss, energy can be obtained. Efficiency can be effectively improved.

また、本実施形態のコイル本体20Aを用いた軌道用コイル10によれば、車両100が軌道T上を進行することにより形成される磁場の磁力線が当該コイル部21A、22Aと鎖交したときに、第1実施形態のような径方向における全ての領域が同じ電流密度で電流の流れるコイル部21、22に比べ、車両100の車体コイル102に加わる浮上力(車両100を軌道Tから持ち上げる方向の力)が大きくなる。   Further, according to the track coil 10 using the coil main body 20A of the present embodiment, when the magnetic field lines of the magnetic field formed by the vehicle 100 traveling on the track T are interlinked with the coil portions 21A and 22A. Compared to the coil portions 21 and 22 in which all regions in the radial direction have the same current density as in the first embodiment, the levitation force applied to the body coil 102 of the vehicle 100 (in the direction of lifting the vehicle 100 from the track T). Force) increases.

尚、本発明の磁気浮上式鉄道の軌道用コイル、及び軌道用コイルセットは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   Note that the magnetic levitation railway track coil and track coil set of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is.

上記実施形態では、コイル線材12は、導電テープ14aと磁性テープ14bと絶縁性テープ14cとが積層されることにより構成されているが、これに限定されない。例えば、コイル線材は、導電テープ(導電部材)14aと絶縁性テープ(絶縁部材)14cとが積層されることにより構成されてもよい。即ち、コイル線材を構成する導電部材(上記実施形態の例では導電テープ14a)が帯状形状を有し、この導電部材が、各コイル部21、22において、導電部材の幅方向が当該コイル部21、22の軸c、c方向と平行で且つ当該コイル部21、22の径方向において隣り合う導電部材間が絶縁状態となるように巻回されれば、渦電流の発生を効果的に抑えて渦電流損失を抑制しつつ各コイル部21、22における誘導電流の流れる部位の断面積を確保してエネルギー効率の向上を効果的に図ることができる。 In the said embodiment, although the coil wire 12 is comprised by laminating | stacking the conductive tape 14a, the magnetic tape 14b, and the insulating tape 14c, it is not limited to this. For example, the coil wire may be configured by laminating a conductive tape (conductive member) 14a and an insulating tape (insulating member) 14c. That is, the conductive member constituting the coil wire (conductive tape 14a in the example of the above embodiment) has a strip shape, and this conductive member is in each of the coil portions 21 and 22, and the width direction of the conductive member is the coil portion 21. , 22 in parallel with the directions of the axes c 1 and c 2 and the adjacent conductive members in the radial direction of the coil portions 21 and 22 are wound in an insulated state, the generation of eddy current is effectively reduced. While suppressing the eddy current loss, the cross-sectional area of the portion where the induced current flows in each of the coil portions 21 and 22 can be secured to effectively improve the energy efficiency.

また、各コイル部21、22において、コイル部21、22の径方向に隣り合う導電テープ14a、14a間の絶縁を図る部材は、絶縁性テープ14cに限定されない。例えば、導電テープ14aや、導電テープ14aと磁性テープ14bとを積層したものを周方向に囲う絶縁材料で形成された被覆部材が前記絶縁を図る部材として用いられてもよい。また、導電テープ14aの両面や導電テープ14aと磁性テープ14bとを積層したものの両面が絶縁処理されてもよい。   Moreover, in each coil part 21 and 22, the member which aims at the insulation between the conductive tapes 14a and 14a adjacent to the radial direction of the coil parts 21 and 22 is not limited to the insulating tape 14c. For example, a covering member formed of an insulating material surrounding the conductive tape 14a or a laminate of the conductive tape 14a and the magnetic tape 14b in the circumferential direction may be used as the member for the insulation. In addition, both surfaces of the conductive tape 14a or a laminate of the conductive tape 14a and the magnetic tape 14b may be insulated.

また、上記実施形態の各コイル部21、22の軸c、c方向から見た形状は、レーストラック型に限定されない。例えば、各コイル部の軸方向から見た形状は、四隅を丸くした四角形や、円形等でもよい。即ち、第1コイル部の導電部材の巻回方向と第2コイル部の導電部材の巻回方向とが互いに逆向きであり、これら第1コイル部と第2コイル部とにより閉回路が形成されていればよい。 Further, the shape of the coil portions 21 and 22 of the above-described embodiment viewed from the directions of the axes c 1 and c 2 is not limited to the race track type. For example, the shape of each coil portion viewed from the axial direction may be a quadrangle with rounded corners, a circle, or the like. That is, the winding direction of the conductive member of the first coil portion and the winding direction of the conductive member of the second coil portion are opposite to each other, and a closed circuit is formed by the first coil portion and the second coil portion. It only has to be.

ここで、上記第1実施形態の軌道用コイルが形成する磁場(誘導磁場)を評価するために、上記第1実施形態の軌道用コイルが配置された軌道T上を、磁石(上記第1実施形態の例では車体コイル102)を備えた磁気浮上式鉄道用車両が進行することにより形成される磁場の解析を行った。その結果を図11に示す。この図11は、上記実施形態の軌道用コイル10が配置された軌道T上を、前記車両が進行することにより形成される磁場の解析結果である。また、図11に示す状態において、車体コイルに働く浮上力(図10における上向きの力)を求め、下記の表2の実施例1の欄に示す。   Here, in order to evaluate the magnetic field (induction magnetic field) formed by the coil for track of the first embodiment, a magnet (the first embodiment described above) is placed on the track T on which the coil for track of the first embodiment is arranged. In the example of the embodiment, the magnetic field formed by the traveling of the magnetically levitated railway vehicle equipped with the body coil 102) was analyzed. The result is shown in FIG. FIG. 11 shows the analysis result of the magnetic field formed by the vehicle traveling on the track T on which the track coil 10 of the above embodiment is arranged. Further, in the state shown in FIG. 11, the levitation force acting on the body coil (upward force in FIG. 10) is obtained and shown in the column of Example 1 in Table 2 below.

実施例2では、上記第1実施形態の軌道用コイルの代わりに、上記第2実施形態の軌道用コイルが配置された軌道T上を、前記浮上式鉄道用車両が進行することにより形成される磁場の解析を行い、車体コイルに働く浮上力を求めた。この軌道用コイルは、実施例1の軌道用コイルの前記断面積を100としたときに前記断面積が80となる(即ち、実施例1の軌道用コイルよりも前記断面積を20%減少させた)大きさである。   In Example 2, instead of the track coil of the first embodiment, the levitated railway vehicle is formed on the track T on which the track coil of the second embodiment is arranged. We analyzed the magnetic field and found the levitation force acting on the body coil. The track coil has a cross-sectional area of 80 when the cross-sectional area of the track coil of Example 1 is 100 (that is, the cross-sectional area is reduced by 20% compared to the track coil of Example 1). I) The size.

その結果を下記の表2の実施例2の欄に示す。尚、本実施例2の軌道用コイルでは、図10に示されるように、各コイル部がそれぞれ2分割されている。   The results are shown in the column of Example 2 in Table 2 below. In the orbital coil according to the second embodiment, as shown in FIG. 10, each coil portion is divided into two parts.

実施例3では、第2実施例同様の図10に示されるような各コイル部が2分割された軌道用コイルであって、実施例1の軌道用コイルの前記断面積を100としたときに前記断面積が60となる(即ち、実施例1の軌道用コイルよりも前記断面積を40%減少させた)大きさの軌道用コイルを用いて実施例1と同様の解析を行い、車体コイルに働く浮上力を求めた。その結果を下記の表2の実施例3の欄に示す。
〔比較例1〕
In the third embodiment, each coil portion as shown in FIG. 10 is divided into two as in the second embodiment, and when the cross-sectional area of the track coil in the first embodiment is 100, The same analysis as in Example 1 was performed using a track coil having a cross-sectional area of 60 (that is, the cross-sectional area reduced by 40% compared to the track coil in Example 1), and the body coil Sought levitation force to work. The results are shown in the column of Example 3 in Table 2 below.
[Comparative Example 1]

比較例1では、上記実施形態の軌道用コイル10の代わりに、細線状の導体の周囲を絶縁部材で被覆した導電線を巻回することにより形成される従来の軌道用コイルが配置された軌道T上を前記車両が進行することにより形成される磁場の解析を行った。その結果を図12に示す。この図12は、従来の軌道用コイルが配置された軌道T上を、前記車両が進行することにより形成される磁場の解析結果である。また、図12に示す状態において、車体コイルに働く浮上力(図11における上向きの力)を求め、下記の表2の比較例1の欄に示す。
〔比較例2〕
In Comparative Example 1, instead of the track coil 10 of the above embodiment, a track in which a conventional track coil formed by winding a conductive wire having a thin wire conductor covered with an insulating member is disposed. The magnetic field formed by the vehicle traveling on T was analyzed. The result is shown in FIG. FIG. 12 shows an analysis result of a magnetic field formed by the vehicle traveling on a track T on which a conventional track coil is arranged. In addition, in the state shown in FIG. 12, the levitation force (upward force in FIG. 11) acting on the body coil is obtained and shown in the column of Comparative Example 1 in Table 2 below.
[Comparative Example 2]

比較例2では、実施例1の軌道用コイルと同様に各コイル部が分割されていないが、導電テープ(本比較例2ではCuテープ)のみが巻回された軌道用コイルを用いて実施例1と同様の解析を行い、車体コイルに働く浮上力を求めた。この軌道用コイルは、実施例1の軌道用コイルの前記断面積を100としたときに前記断面積が80となる(即ち、実施例1の軌道用コイルよりも前記断面積を20%減少させた)大きさである。   In Comparative Example 2, each coil portion is not divided in the same manner as the track coil of Example 1, but the track coil in which only conductive tape (Cu tape in this Comparative Example 2) is wound is used. The same analysis as in 1 was performed, and the levitation force acting on the body coil was obtained. The track coil has a cross-sectional area of 80 when the cross-sectional area of the track coil of Example 1 is 100 (that is, the cross-sectional area is reduced by 20% compared to the track coil of Example 1). I) The size.

その結果を下記の表2の比較例2の欄に示す。
〔比較例3〕
The results are shown in the column of Comparative Example 2 in Table 2 below.
[Comparative Example 3]

比較例3では、実施例1の軌道用コイルと同様に各コイル部が分割されていないが、導電テープ(本比較例3ではCuテープ)のみが巻回された軌道用コイルを用いて実施例1と同様の解析を行い、車体コイルに働く浮上力を求めた。この軌道用コイルは、実施例1の軌道用コイルの前記断面積を100としたときに前記断面積が60となる(即ち、実施例1の軌道用コイルよりも前記断面積を40%減少させた)大きさである。   In Comparative Example 3, each coil portion is not divided in the same manner as the track coil of Example 1, but the track coil in which only conductive tape (Cu tape in this Comparative Example 3) is wound is used. The same analysis as in 1 was performed, and the levitation force acting on the body coil was obtained. The track coil has a cross-sectional area of 60 when the cross-sectional area of the track coil of the first embodiment is set to 100 (that is, the cross-sectional area is reduced by 40% compared to the track coil of the first embodiment). I) The size.

その結果を下記の表2の比較例3の欄に示す。
〔比較例4〕
The results are shown in the column for Comparative Example 3 in Table 2 below.
[Comparative Example 4]

比較例4では、バックヨーク部による漏れ磁束の低減効果を評価するために、バックヨーク部が設けられていないこと以外は上記実施例1の軌道用コイルと同じ構成の軌道用コイルが配置された軌道T上を、磁石を備えた磁気浮上式鉄道用車両が進行することにより形成される磁場の解析を行った。その結果を、図13に示す。   In Comparative Example 4, in order to evaluate the effect of reducing the leakage magnetic flux by the back yoke portion, a track coil having the same configuration as that of the track coil of Example 1 was disposed except that the back yoke portion was not provided. On the track T, the magnetic field formed by a magnetically levitated railway vehicle equipped with a magnet was analyzed. The result is shown in FIG.

また、図13に示す状態において、車体コイルに働く浮上力(図12における上向きの力)を求め、下記の表2の比較例4の欄に示す。   Further, in the state shown in FIG. 13, the levitation force (upward force in FIG. 12) acting on the body coil is obtained and shown in the column of Comparative Example 4 in Table 2 below.

これら実施例1〜比較例4によって、以下のことが確認できた。 From these Example 1 to Comparative Example 4, the following could be confirmed.

図11と図12とを比較することによって、従来の軌道用コイルを用いた場合に比べて実施例1(第1実施形態)の軌道用コイルを用いた方が、各コイル部と鎖交する磁束線が増加している。即ち、従来の軌道用コイルに比べて実施例1の軌道用コイルの方がエネルギー効率が高いことが確認できた。また、表2において実施例1と比較例1とを比較することによって従来の軌道用コイルを用いた場合に比べて実施例1の軌道用コイルを用いた方が浮上力が大きいことからも、従来の軌道用コイルに比べて実施例1の軌道用コイルの方がエネルギー効率の高いことが確認できる。   By comparing FIG. 11 and FIG. 12, the use of the orbital coil of Example 1 (first embodiment) is linked to each coil portion as compared with the case where the conventional orbital coil is used. Magnetic flux lines are increasing. That is, it was confirmed that the orbital coil of Example 1 was higher in energy efficiency than the conventional orbital coil. In addition, by comparing Example 1 and Comparative Example 1 in Table 2, the levitation force is greater when using the track coil of Example 1 than when using the conventional track coil, It can be confirmed that the orbital coil of Example 1 is more energy efficient than the conventional orbital coil.

また、表2において、実施例2と比較例2との比較、及び、実施例3と比較例3との比較から、軌道用コイルにおいて各コイル部を径方向に分割することによって浮上力が増加していることが分かり、これにより、各コイル部を径方向に分割することによってエネルギー効率が向上していることが確認できた。   In Table 2, the levitation force is increased by dividing each coil portion in the radial direction in the coil for the track from the comparison between Example 2 and Comparative Example 2 and the comparison between Example 3 and Comparative Example 3. As a result, it was confirmed that energy efficiency was improved by dividing each coil portion in the radial direction.

また、図11と図13とを比較することにより、バックヨーク部を設けることによって漏れ磁束が効果的に低減していることが確認できた。また、表2において、実施例1と比較例4とを比較することによって、バックヨーク部を設けることによって浮上力が増加することも確認できた。   Moreover, by comparing FIG. 11 with FIG. 13, it was confirmed that the leakage magnetic flux was effectively reduced by providing the back yoke portion. Further, in Table 2, it was confirmed that the levitation force was increased by providing the back yoke portion by comparing Example 1 and Comparative Example 4.

次に、第1コイル部と第2コイル部との間隔を変えたときの軌道用コイルの形成する磁場(誘導磁場)を評価するために、図14(A)〜図14(C)に示すコイル本体が配置された各軌道上を、磁石(上記第1実施形態の例では車体コイル)を備えた磁気浮上式鉄道用車両がそれぞれ進行することにより形成される磁場の解析を行った。その結果を図15(A)〜図15(C)に示す。   Next, in order to evaluate the magnetic field (inductive magnetic field) formed by the orbital coil when the distance between the first coil part and the second coil part is changed, it is shown in FIGS. 14 (A) to 14 (C). On each track on which the coil main body is arranged, the magnetic field formed by the magnetic levitation railway vehicle equipped with magnets (body coil in the example of the first embodiment) is analyzed. The results are shown in FIGS. 15 (A) to 15 (C).

尚、図14(A)は、第1コイル部21Aと第2コイル部22Aとが近接した状態のコイル本体を示し、図14(B)は、第1コイル部21Aと第2コイル部22Aとが離れた状態のコイル本体を示し、図14(C)は、第1コイル部21Aと第2コイル部22Aとの間隔が、図14(A)に示すコイル本体と図14(B)に示すコイル本体との中間であるコイル本体を示す。   14A shows the coil body in a state where the first coil portion 21A and the second coil portion 22A are close to each other, and FIG. 14B shows the first coil portion 21A and the second coil portion 22A. 14 (C) shows the coil body in a state where the distance between the first coil portion 21A and the second coil portion 22A is as shown in FIG. 14 (A) and FIG. 14 (B). The coil main body which is an intermediate | middle with a coil main body is shown.

また、図15(A)は、図14(A)に示すコイル本体が配置された軌道T上を、車体コイル102を備えた磁気浮上式鉄道用車両が進行することにより形成される磁場の磁束線の分布(図14(A)に示すコイル本体の中央縦断面位置の垂直面おける磁束線の分布)と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。図15(B)は、図14(B)に示すコイル本体が配置された軌道T上を、車体コイル102を備えた磁気浮上式鉄道用車両が進行することにより形成される磁場の磁束線の分布(図14(B)に示すコイル本体の中央縦断面位置の垂直面おける磁束線の分布)と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。図15(C)は、図14(C)に示すコイル本体が配置された軌道T上を、車体コイル102を備えた磁気浮上式鉄道用車両が進行することにより形成される磁場の磁束線の分布(図14(C)に示すコイル本体の中央縦断面位置の垂直面おける磁束線の分布)と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。   FIG. 15A shows a magnetic flux generated by a magnetically levitated railway vehicle having a body coil 102 traveling on a track T on which the coil body shown in FIG. 14A is arranged. The distribution of lines (distribution of magnetic flux lines in the vertical plane at the central longitudinal section position of the coil body shown in FIG. 14A) and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field are shown. FIG. 15B shows the magnetic flux lines of the magnetic field formed when the magnetically levitated railway vehicle equipped with the body coil 102 travels on the track T on which the coil body shown in FIG. 14B is arranged. The distribution (distribution of magnetic flux lines in the vertical plane of the central longitudinal section position of the coil body shown in FIG. 14B) and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field are shown. FIG. 15C shows magnetic flux lines of a magnetic field formed by a magnetically levitated railway vehicle having a body coil 102 traveling on a track T on which the coil body shown in FIG. 14C is arranged. The distribution (distribution of magnetic flux lines on the vertical plane of the central longitudinal section position of the coil body shown in FIG. 14C) and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field are shown.

また、図14(A)〜図14(C)に示すA〜Dの各領域は、図15(A)〜図15(C)に示すA〜Dの各領域と対応する。   Moreover, each area | region of AD shown to FIG. 14 (A)-FIG.14 (C) respond | corresponds to each area | region of AD shown to FIG.15 (A)-FIG.15 (C).

これらの結果から、コイル本体において第1コイル部21Aと第2コイル部22Aとの間隔が小さい程、車体コイル102に働く浮上力が大きくなる(換言すると、第1コイル部21Aと第2コイル部22Aとの間隔が大きい程、車体コイル102に働く浮上力が小さくなる)ことが確認できた。   From these results, the smaller the distance between the first coil portion 21A and the second coil portion 22A in the coil body, the greater the levitation force acting on the body coil 102 (in other words, the first coil portion 21A and the second coil portion). It was confirmed that the greater the distance from 22A, the smaller the levitating force acting on the body coil 102).

次に、各コイル部における内側コイルと外側コイルとの相対位置を変えたときの軌道用コイルの形成する磁場(誘導磁場)を評価するために、前記相対位置を変えた軌道用コイルが配置された各軌道上を、車体コイルを備えた磁気浮上式鉄道用車両がそれぞれ進行することにより形成される磁場の解析を行った。その結果を図16(A)及び図16(B)に示す。   Next, in order to evaluate the magnetic field (induction magnetic field) formed by the orbital coil when the relative position between the inner coil and the outer coil in each coil portion is changed, the orbital coil whose relative position is changed is arranged. In addition, the magnetic field formed by each magnetically levitated railway vehicle equipped with a body coil traveling on each track was analyzed. The results are shown in FIGS. 16 (A) and 16 (B).

図16(A)は、第1コイル部21Aの内側コイル121aの下部と外側コイル121bの下部とが接し、第2コイル部22Aの内側コイル122aの上部と外側コイル122bの上部とが接したコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。図16(B)は、第1コイル部21A(第2コイル部22A)の内側コイル121a(122a)と外側コイル121b(122b)とが全周に亘って離間したコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。尚、図16(A)に示すコイル本体の各内側コイル121a、122aの断面積(中央縦断面の断面積)及び各外側コイル121b、122bの断面積と、図16(B)に示すコイル本体の各内側コイル121a、122aの断面積及び各外側コイル121b、122bの断面積とは、同じである。   FIG. 16A shows a coil in which the lower part of the inner coil 121a of the first coil part 21A is in contact with the lower part of the outer coil 121b, and the upper part of the inner coil 122a of the second coil part 22A is in contact with the upper part of the outer coil 122b. The distribution of the magnetic flux lines of the magnetic field when the main body is used and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field are shown. FIG. 16B shows a magnetic field when a coil body in which the inner coil 121a (122a) and the outer coil 121b (122b) of the first coil portion 21A (second coil portion 22A) are separated over the entire circumference is used. The distribution of the magnetic flux lines and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field are shown. In addition, the cross-sectional area of each inner coil 121a, 122a (the cross-sectional area of the central longitudinal section) of the coil main body shown in FIG. 16A and the cross-sectional area of each outer coil 121b, 122b, and the coil main body shown in FIG. The cross-sectional areas of the inner coils 121a and 122a and the cross-sectional areas of the outer coils 121b and 122b are the same.

これらの結果から、第1コイル部21Aにおいて内側コイル121aの下部と外側コイル121bの下部とが接し、且つ、第2コイル部22Aにおいて内側コイル122aの上部と外側コイル122bの上部とが接したコイル本体を用いた方が、第1コイル部21Aにおいて内側コイル121aの下部と外側コイル121bの下部とが離間し、且つ、第2コイル部22Aにおいて内側コイル122aの上部と外側コイル122bの上部とが離間したコイル本体を用いるよりも、車体コイル102に働く浮上力が大きくなることが確認できた。   From these results, the coil where the lower part of the inner coil 121a and the lower part of the outer coil 121b are in contact with each other in the first coil part 21A, and the upper part of the inner coil 122a and the upper part of the outer coil 122b are in contact with each other in the second coil part 22A. When the main body is used, the lower portion of the inner coil 121a and the lower portion of the outer coil 121b are separated from each other in the first coil portion 21A, and the upper portion of the inner coil 122a and the upper portion of the outer coil 122b are separated in the second coil portion 22A. It was confirmed that the levitation force acting on the body coil 102 is larger than that in the case where the separated coil body is used.

次に、第2コイル部の中央縦断面位置における内側コイルの下部の断面積(厚さ)と外側コイルの下部の断面積(厚さ)との比を図17に示すCase1〜7のように変えたときの軌道用コイルの形成する磁場(誘導磁場)を評価するために、図17のCase1〜7に示す面積比を有するコイル本体が配置された各軌道上を、磁石(上記第1実施形態の例では車体コイル)を備えた磁気浮上式鉄道用車両がそれぞれ進行することにより形成される磁場の解析を行った。その結果を図18〜図24に示す。   Next, the ratio of the cross-sectional area (thickness) of the lower part of the inner coil and the cross-sectional area (thickness) of the lower part of the outer coil at the central longitudinal cross-sectional position of the second coil part is as shown in Cases 1 to 7 in FIG. In order to evaluate the magnetic field (induction magnetic field) formed by the coil for track when changed, magnets (the first embodiment described above) are arranged on each track on which the coil body having the area ratio shown in Cases 1 to 7 in FIG. In the example of the embodiment, the magnetic field formed by each of the magnetically levitated railway vehicles provided with the body coil) was analyzed. The results are shown in FIGS.

ここで、図17に示す面積比において、内側コイル122aの値と外側コイル122bの値との間の数値は、第2コイル部22Aの中央縦断面位置における内側コイル122a下部と外側コイル122b下部との間隙の大きさ(面積)を示す値である。   Here, in the area ratio shown in FIG. 17, the numerical value between the value of the inner coil 122a and the value of the outer coil 122b is the lower part of the inner coil 122a and the lower part of the outer coil 122b at the central longitudinal sectional position of the second coil part 22A. This is a value indicating the size (area) of the gap.

図18は、図17のCase1のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。図19は、図17のCase2のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。図20は、図17のCase3のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。図21は、図17のCase4のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。図22は、図17のCase5のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。図23は、図17のCase6のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。図24は、図17のCase7のコイル本体を用いた場合の磁場の磁束線の分布と、この磁場において車体コイル102に働く浮上力と、を示す。   FIG. 18 shows the distribution of the magnetic flux lines of the magnetic field when the case 1 coil body of FIG. 17 is used, and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field. FIG. 19 shows the distribution of the magnetic flux lines of the magnetic field when the case 2 coil body of FIG. 17 is used, and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field. FIG. 20 shows the distribution of magnetic flux lines of the magnetic field and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field when the case 3 coil body of FIG. 17 is used. FIG. 21 shows the distribution of magnetic flux lines of the magnetic field when the case 4 coil body of FIG. 17 is used, and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field. FIG. 22 shows the distribution of the magnetic flux lines of the magnetic field when the case 5 coil body of FIG. 17 is used, and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field. FIG. 23 shows the distribution of the magnetic flux lines of the magnetic field when the case 6 coil body of FIG. 17 is used, and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field. FIG. 24 shows the distribution of the magnetic flux lines of the magnetic field when the case 7 coil body of FIG. 17 is used, and the levitation force acting on the body coil 102 in this magnetic field.

これらの結果から、第2コイル部22Aの中央縦断面位置における面積(断面積)比において外側コイル122b下部の断面積が大きくなる程(換言すると内側コイル122a下部の断面積が小さくなる程)、車体コイル102に働く浮上力が大きくなることが確認できた。   From these results, the larger the cross-sectional area of the lower portion of the outer coil 122b in the area (cross-sectional area) ratio at the central vertical cross-sectional position of the second coil portion 22A (in other words, the smaller the cross-sectional area of the lower portion of the inner coil 122a), It was confirmed that the levitation force acting on the body coil 102 was increased.

10 軌道用コイル
14a 導電テープ(導電部材)
14b 磁性テープ(磁性部材)
14c 絶縁性テープ(絶縁層)
20、20A コイル本体
21、21A 第1コイル部
22、22B 第2コイル部
121、122 分割コイル
30 バックヨーク部
32 板状部材
100 磁気浮上式鉄道用車両
102 車体コイル(磁石)
第1コイル部の軸
第2コイル部の軸
T 軌道
10 Coil for track 14a Conductive tape (conductive member)
14b Magnetic tape (magnetic member)
14c Insulating tape (insulating layer)
20, 20A Coil body 21, 21A First coil portion 22, 22B Second coil portion 121, 122 Split coil 30 Back yoke portion 32 Plate member 100 Magnetic levitation railway vehicle 102 Body coil (magnet)
c 1 axis of the first coil part c 2 axis T of the second coil part orbit

Claims (9)

磁気浮上式鉄道用車両の軌道に沿って設置されるコイルであって、
長尺の導電部材が巻回される第1コイル部と、
前記第1コイル部の下側に配置され、前記導電部材が前記第1コイル部と逆方向に巻回される第2コイル部と、を備え、
前記導電部材は、その幅寸法が厚さ寸法よりも大きい帯状形状を有し、
前記第1コイル部は、前記導電部材の幅方向が当該第1コイル部の軸方向と平行で且つ当該第1コイル部の径方向において隣り合う導電部材間に絶縁層が位置するよう前記導電部材が巻回されることにより構成され、
前記第2コイル部は、前記導電部材の幅方向が当該第2コイル部の軸方向と平行で且つ当該第2コイル部の径方向において隣り合う導電部材間に絶縁層が位置するよう前記導電部材が巻回されることにより構成され、
前記第1コイル部及び前記第2コイル部は、互いの軸方向が平行となるように上下に並び且つ閉回路を構成するように互いに接続された状態で各コイル部の軸方向が磁気浮上式鉄道における軌道の法線方向と交差するように配置される磁気浮上式鉄道の軌道用コイル。
A coil installed along the track of a magnetically levitated railway vehicle,
A first coil around which a long conductive member is wound;
A second coil part disposed below the first coil part, the conductive member being wound in a direction opposite to the first coil part,
The conductive member has a strip shape whose width dimension is larger than the thickness dimension,
The first coil portion includes a conductive member such that a width direction of the conductive member is parallel to an axial direction of the first coil portion and an insulating layer is positioned between adjacent conductive members in the radial direction of the first coil portion. Is constituted by being wound,
The second coil portion includes the conductive member such that a width direction of the conductive member is parallel to an axial direction of the second coil portion and an insulating layer is positioned between adjacent conductive members in the radial direction of the second coil portion. Is constituted by being wound,
The first coil portion and the second coil portion are arranged in a vertical direction so that their axial directions are parallel to each other and are connected to each other so as to form a closed circuit. Coil for magnetic levitation railway tracks arranged so as to intersect the normal direction of the railway tracks.
各コイル部は、当該コイル部の単位断面積当たりに流れる電流の電流密度が当該コイル部の径方向における他の領域よりも小さい領域をそれぞれ有する請求項1に記載の磁気浮上式鉄道の軌道用コイル。   2. The magnetic levitation railway track according to claim 1, wherein each coil portion has a region in which a current density of a current flowing per unit cross-sectional area of the coil portion is smaller than other regions in a radial direction of the coil portion. coil. 前記各コイル部は、当該コイル部がその径方向に分割されたように並ぶ複数の分割コイルによって構成され、
共通のコイル部において、前記径方向に隣り合う分割コイル同士は、内側の分割コイルの外周面における周方向の少なくとも一部が外側の分割コイルの内周面と離間した状態となるように配置されている請求項2に記載の磁気浮上式鉄道の軌道用コイル。
Each of the coil parts is constituted by a plurality of divided coils arranged so that the coil parts are divided in the radial direction,
In the common coil portion, the radially adjacent divided coils are arranged such that at least a part of the outer circumferential surface of the inner divided coil is separated from the inner circumferential surface of the outer divided coil. The track coil for a magnetically levitated railway according to claim 2.
前記第1コイル部及び前記第2コイル部は、磁性体を備え且つその幅寸法が厚さ寸法よりも大きい帯状形状を有する磁性部材をそれぞれ有し、
前記磁性部材は、前記第1コイル部及び前記第2コイル部において前記導電部材と共巻きされる請求項1乃至3のいずれか1項に記載の磁気浮上式鉄道の軌道用コイル。
The first coil portion and the second coil portion each include a magnetic member having a belt-like shape including a magnetic body and having a width dimension larger than a thickness dimension,
The track coil for a magnetically levitated railway according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic member is wound together with the conductive member in the first coil portion and the second coil portion.
前記導電部材の厚さ寸法は、当該導電部材に磁気浮上式鉄道用車両の駆動周波数に応じた交流電流が流れたときの表皮深さ以下であり、
前記磁性部材の厚さ寸法は、当該磁性部材に前記磁気浮上式鉄道用車両の駆動周波数に応じた交流電流が流れたときの表皮深さ以下である請求項4に記載の磁気浮上式鉄道の軌道用コイル。
The thickness dimension of the conductive member is below the skin depth when an alternating current according to the drive frequency of the magnetically levitated railway vehicle flows through the conductive member,
5. The magnetic levitation railway according to claim 4, wherein a thickness dimension of the magnetic member is equal to or less than a skin depth when an alternating current corresponding to a driving frequency of the magnetic levitation railway vehicle flows through the magnetic member. Coil for orbit.
磁性体によって形成され、前記導電部材の幅方向における前記第1コイル部と前記第2コイル部との一方側の端部同士を接続するバックヨーク部をさらに備える請求項1乃至5のいずれか1項に記載の磁気浮上式鉄道の軌道用コイル。   The back yoke part which is formed with a magnetic body and connects one end of the first coil part and the second coil part in the width direction of the conductive member is further provided. The coil for a magnetically levitated railway track according to the item. 前記バックヨーク部は、磁性体により形成された複数の板状部材がその厚さ方向に積層されることにより構成され、
前記厚さ方向は、前記各コイル部の軸とそれぞれ直交し且つ前記各コイル部の軸の並び方向と直交する方向である請求項6に記載の磁気浮上式鉄道の軌道用コイル。
The back yoke portion is configured by laminating a plurality of plate-like members formed of a magnetic body in the thickness direction,
The track coil for a magnetically levitated railway according to claim 6, wherein the thickness direction is a direction orthogonal to the axis of each of the coil portions and orthogonal to the arrangement direction of the axes of the coil portions.
前記板状部材の厚さ寸法は、当該板状部材に前記磁気浮上式鉄道の駆動周波数に応じた交流電流が流れたときの表皮深さ以下である請求項7に記載の磁気浮上式鉄道の軌道用コイル。   The thickness dimension of the said plate-shaped member is below the skin depth when the alternating current according to the drive frequency of the said magnetically levitated railway flows through the said plate-shaped member, The magnetic levitated railway of Claim 7 Coil for orbit. 請求項6〜8のいずれか1項に記載の軌道用コイルであって一対の軌道用コイルと、
両コイル部を前記磁気浮上式鉄道の軌道側に向けて当該軌道を当該軌道の幅方向から挟むように前記一対の軌道用コイルが配置されたときに、当該一対の軌道用コイルのバックヨーク部における上端部同士の間隔を保つための補強部と、を備える磁気浮上式鉄道の軌道用コイルセット。
A track coil according to any one of claims 6 to 8, wherein a pair of track coils,
When the pair of track coils are arranged so that both coil portions are directed toward the track side of the magnetic levitation railway and the track is sandwiched from the width direction of the track, the back yoke portions of the pair of track coils A coil set for a rail of a magnetically levitated railway, comprising: a reinforcing portion for maintaining a space between upper end portions of the rail.
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