JP2571479B2 - 磁気浮上車両用案内脚装置 - Google Patents

磁気浮上車両用案内脚装置

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JP2571479B2
JP2571479B2 JP3203989A JP20398991A JP2571479B2 JP 2571479 B2 JP2571479 B2 JP 2571479B2 JP 3203989 A JP3203989 A JP 3203989A JP 20398991 A JP20398991 A JP 20398991A JP 2571479 B2 JP2571479 B2 JP 2571479B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気浮上車両が停止
中または低速走行中の磁気による左右案内が十分でない
場合に磁力に代わって機械的に案内するための案内脚装
置の改良に係り、案内脚装置が異常の場合または車両が
高速浮上走行中に磁気オフなどの緊急の場合、案内脚装
置に代わって車両をガイドウエイ側壁に沿い機械的に案
内するストッパー輪装置を分離配置して、高速浮上走行
中の案内脚を格納可能にし、走行抵抗の低減、走行音の
低減並びに案内脚装置の格納スペースの縮小、軽量化を
達成した磁気浮上車両用案内脚装置に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気浮上車両システムは、地上に浮上用
および推進用の地上コイルを配置し、車両側の電磁石に
て磁気反発させて浮上させ、また、推進用コイルを次々
と励磁して移動磁界を形成して、車両側の電磁石を移動
させるものであり、前記電磁石を超電導コイルとするこ
とにより鉄心をなくしている。超電導コイルとすること
により、反発式磁気浮上力はある程度の速度を有する場
合に発生するため、低速度域では車輪で車両を支持して
いる。
【0003】また、磁気浮上車両が停止中または低速走
行中の磁気による左右案内が十分でなく方向性が乱され
る場合、これに代わって機械的に案内するためにガイド
ウェイ側壁に接触回転する案内脚装置が車両の両側に設
けてある。
【0004】さらに、磁気浮上車両には、数100km
/hの超高速で走行する車両が異常を起こし、ガイドウ
ェイ側壁に接触した際の衝撃を緩和し、同時に負荷され
る約8トンの高負荷の左右力に耐えながら停止まで安全
に車両を案内するためのストッパー輪装置が必要であ
る。このストッパー輪装置は上述の衝撃を緩和する緩和
装置と高負荷並びに高速回転に耐えられるベアリングを
持つことが必要である。
【0005】従来、ストッパー輪装置は図5に示す如
く、前記案内脚装置の中に組み込まれており、案内脚タ
イヤ60と同軸上に構成されていた。緩衝装置は案内脚
の脚出し格納用のオレオ装置を兼用し、ベアリングはス
トッパー輪61の中央に1個の平軸受で軸支する構成か
らなる。
【0006】ストッパー輪装置を内蔵した案内脚装置
は、該車両が高速で走り出すと磁力による案内ができる
ため不要となり、台車内へ格納して走行抵抗及び走行音
の低減を図るが、ストッパー輪61は浮上走行中でも磁
石が異常を起こした場合、車両がガイドウェイ側壁に衝
突するのを防止しなければならず、そのホイールの一部
を常に台車より突出させておかねばならず、案内脚タイ
ヤ60を浮上走行中に格納できない構成であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来のスト
ッパー輪装置は案内脚装置と同軸上に構成されていたた
め、案内脚による機械的な案内のいらなくなった高速浮
上走行中でも案内脚を台車内に格納ができずに走行する
ため走行抵抗、走行音の増加原因となっていた。
【0008】また、磁石に異常が発生した際に生じる高
負荷と高速走行に耐える構造物として、脚出し格納機構
を有する案内脚装置を設計すると、案内脚装置自体がか
なりの重量物となる問題があった。
【0009】従来のストッパー輪装置を使用した磁気浮
上式車両では、磁石が異常を来たし、ストッパー輪装置
が作動した最高速度は396km/hであり、この時の
異常左右力は5トン程度である。しかし、今後実用化を
目指す磁気浮上式車両では最高速度550km/hであ
り、この時の異常左右力は約8トンもあるため、従来の
ストッパー輪装置の平軸受では瞬時に焼き付いて作動不
能となる。
【0010】また磁石が異常を起こすと異常左右力が発
生するとともに、それまで得られていた浮上力を失うこ
とになり、下方へ落下(上下ストッパーと軌道の隙間は
約140mm)しながら左右へ変位し、ガイドウェイ側
壁とストッパー輪が接触することになる。すなわち、ス
トッパー輪と側壁の接触は垂直ではなく2°程度の傾斜
を持つため、上記膨大な異常左右力が掛かるとそれに伴
いストッパー輪の軸回りにトルクが発生し、ストッパー
輪はこのトルクに対しても強度を持つ必要がある。この
点からも、従来の構造ではとても耐えられない。
【0011】この発明は、磁気浮上車両において上述の
問題を解消するため、ストッパー輪が案内脚装置とは別
個に装備され緊急時の確実な作動を確保した磁気浮上車
両用が案内脚装置の提供を目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、磁気浮上車
両の磁気案内力が少ない場合に磁力に代わって機械的に
案内するため、車両の両側に脚出し格納可能にした案内
脚装置において、該車両の磁石及び案内脚装置が異常と
なった場合に機械的に案内するストッパー輪装置を、ス
トッパー輪の一部を車両より突出させ緊急時にガイドウ
ェイ側壁に接触回転可能に分離配置し、かつ該ストッパ
ー輪装置が車両に固着したブラケットの軸支部に防振材
を介してストッパー輪軸を2個以上のベアリングにて回
転自在に軸支され、軸支部の支軸の傾斜に連動するよう
ベアリングのアウターレース側に固着されたキャップ状
の傾斜止め具のフランジを軸支部外周端面に対向させ、
フランジと軸支部外周端面との隙間を傾斜許容範囲とす
磁気浮上車両用案内脚装置である。
【0013】
【0014】
【作用】この発明は、磁気浮上車両の高速走行時にガイ
ドウェイ側壁に当接するのを防止するため、車両の両側
に装着された案内脚装置とは別個に、台車に固着したブ
ラケットに防振材を介しかつ所要配置のベアリングにて
ストッパー輪を回転自在に軸支し、かつストッパー輪の
一部を車両より突出させ緊急時にガイドレールに接触回
転可能にした構成を特徴とし、ストッパー輪装置を別個
配置したことにより、案内脚装置を浮上走行中、すなわ
ち充分な磁気による浮上力、案内力が発生した場合に完
全に格納して走行抵抗や騒音を低減でき、かつ案内脚装
置自体は緊急時の大きな荷重が掛かることを想定する必
要がなく、装置全体が軽量化され車両に設ける格納スペ
ースを小さくできる。
【0015】この発明のストッパー輪装置は、数100
km/hrの超高速で走行する磁気浮上車両がこのガイ
ドレールに接触した際の衝撃を緩和するため、実施例に
示す如く、ストッパー輪の軸に装着した複数のベアリン
グを防振材を介して車両に固着したブラケットに固着し
てあり、またベアリングとストッパー輪はキーにてボル
トに装着されており、ガイドレールに接触した際に円滑
に回転する。また、この発明のストッパー輪装置は、過
大な異常左右力と高速から耐えられるように、複数のボ
ールベアリングを回転軸上に許す限り離して取り付け、
ベアリング荷重を低負荷になるように工夫するととも
に、異常左右力が傾斜してかかることにより発生するト
ルクに対しても強度を持たせるようにした。また、スト
ッパー輪が傾斜しすぎると緩衝材が破損する恐れがある
ため、傾斜許容範囲を傾斜止め具で規制している。
【0016】
【実施例】案内脚装置は、ここではレバー10とダンパ
ーを直列配置した内部ロック機構を有する揚降アクチュ
エーター20から構成されている。レバー10は枢軸部
13でブラケットを介して台車3に軸支され、案内脚タ
イヤ1の車軸2を軸支するためのフォークアーム11と
揚降並びに案内脚タイヤ1への衝撃などを伝達するため
のレバーアーム12とから構成されている。さらに、レ
バーアーム12先端には、バレル21を車両に軸支した
揚降アクチュエーター20のダンパーロッド31が軸支
されている。
【0017】揚降アクチュエーター20は、車両に軸支
したバレル21内に、一方端の揚降ロッドを嵌入したピ
ストンシリンダの他方端がダンパーシリンダ30を形成
して、ダンパーロッド31が嵌入されている。
【0018】この発明によるストッパー輪装置は前記枢
軸部13を跨いで車両に固着したブラケット40の先端
のフォーク41の軸支部50に防振材53を介してスト
ッパー輪42を回転自在に軸支してある。すなわち、
3に示すごとく、フォーク41の軸支部50は、その円
柱状の空間内に防振材53を介してストッパー輪42を
回転自在に軸支するため、ボルト51を中心にボールベ
アリング52、カップ材56、防振材53の順に同軸配
置してあり、ストッパー輪42およびその両側に配置す
る2個のボールベアリング52の軸心を貫通するボルト
51には、軸方向のキー54にてストッパー輪42並び
に2個のボールベアリング52のインナーレースが回転
方向に嵌合接続してあり、これらはボルト51のフラン
ジ部51aへナット51bにて軸方向に締着されてい
る。 また、軸支部50の内周面に固着されるリング状の
防振材53は、カップ材56を介してボールベアリング
52のアウターレースと固着される。すなわち、防振材
53内周に固着されるカップ材56内に、ボールベアリ
ング52のアウターレースがキャップ部材からなる傾斜
止め具55をカップ材56内に螺合することにより固定
されており、さらにストッパー輪42が傾斜しすぎない
ように、ボルト51の傾斜を規制するため、傾斜止め具
55は、そのフランジとフォーク41との隙間を傾斜許
容範囲とするキャップ部材から構成されている。また、
2個のボールベアリング52の間隔を軸上でできるだけ
広く配置し、傾斜して荷重がかかることにより発生する
高トルクにも耐えるよう構成してある。さらに、ブラケ
ット40はストッパー輪42の一部が常時台車より突出
するように設定されている。
【0019】磁気浮上式車両が高速浮上走行中に磁石に
異常を発生すると、磁石は一瞬にして磁力を失うため、
その部位は落下すると共に反対側の磁石に押されガイド
ウェイ側壁に押し付けられる。この時車両を守るためス
トッパー輪が側壁と接触し、回転して車両が停止するま
で左右案内を行なう。ちなみに、図4に車両速度420
km/hrから5.4トンの荷重を負荷して、70秒で
車両が停止させる際の荷重−速度−時間曲線を示すが、
上述の構成からなるこの発明のストッパー輪装置はかか
る高速、高負荷荷重に耐えており、さらには車両速度4
20km/hr時、すなわち回転数7430rpmで7
0秒間、5.4トンの荷重を負荷してもこの発明のスト
ッパー輪装置は焼き付くことなく作動するという、従来
にない高速、高負荷特性を示した。
【0020】
【発明の効果】案内脚装置は、ストッパー輪装置を個別
配置としたことにより、一方が車輪を軸支するフォーク
アームからなるレバーと、レバーの他方アームに軸支す
る揚降アクチュエーターのみで、懸架部材が極めて少な
く簡単な構造からなり、またストッパー輪を別個に隣接
配置したため、定常車輪走行時の左右案内力(400k
g程度)を受けるのみで緊急時に大きな荷重が掛かるこ
とを想定する必要がなく、装置全体が軽量化され台車に
設ける格納スペースが小さくでき、メンテナンスが容易
になる利点がある。車両が高速で走行中は案内脚を台車
内に完全格納が可能となり、車両からの突出物が少なく
なり、走行抵抗の低減、走行音の低減をもたらす。
【0021】ストッパー輪装置は、車両より所要位置に
突出配置されて緊急時の作動が確実に確保され、ブラケ
ットに防振材を介して固着しかつベアリングを効果的に
配置して回転自在に軸支されているため、ガイドレール
に接触した際の衝撃を緩和して円滑に回転して高速より
の高負荷荷重に耐えることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるストッパー輪装置の構成を磁気
浮上車両用案内脚装置とともに示す車両上面から見た説
明図である。
【図2】この発明によるストッパー輪装置の構成を磁気
浮上車両用案内脚装置とともに示す車両前方から見た説
明図である。
【図3】この発明による磁気浮上車両用ストッパー輪装
置の要部を示す縦断説明図である。
【図4】荷重−速度−時間曲線を示すグラフである。
【図5】Aは従来のストッパー輪装置の構成を磁気浮上
車両用案内脚装置とともに示す車両上面から見た説明図
であり、Bは車両前方から見た説明図である。
【符号の説明】
1,60 案内脚タイヤ 2 車軸 3 台車 10 レバー 11 フォークアーム 12 レバーアーム 13 枢軸部 20 揚降アクチュエーター 21 バレル 30 ダンパーシリンダ 31 ダンパーロッド 40 ブラケット 41 フォーク 42,61 ストッパー輪 50 軸支部 51 ボルト51a フランジ 51b ナット 52 ボールベアリング 53 防振材 54 キー 55 傾斜止め具56 カップ材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 文雄 兵庫県尼崎市扶桑町1番10号 住友精密 工業株式会社内 (72)発明者 岩井 昭二 兵庫県尼崎市扶桑町1番10号 住友精密 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−136366(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気浮上車両の磁気案内力が少ない場合
    に磁力に代わって機械的に案内するため、車両の両側に
    脚出し格納可能にした案内脚装置において、該車両の磁
    石及び案内脚装置が異常となった場合に機械的に案内す
    るストッパー輪装置を、ストッパー輪の一部を車両より
    突出させ緊急時にガイドウェイ側壁に接触回転可能に分
    離配置し、かつ該ストッパー輪装置が車両に固着したブ
    ラケットの軸支部に防振材を介してストッパー輪軸を2
    個以上のベアリングにて回転自在に軸支され、軸方郎の
    支軸の傾斜に連動するようベアリングのアウターレース
    側に固着されたキャップ状の傾斜止め具のフランジを軸
    支部外周端面に対向させ、フランジと軸支部外周端面と
    の隙間を傾斜許容範囲とする磁気浮上車両用案内脚装
    置。
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