JP3144837B2 - 磁気浮上式走行装置 - Google Patents
磁気浮上式走行装置Info
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- JP3144837B2 JP3144837B2 JP18374191A JP18374191A JP3144837B2 JP 3144837 B2 JP3144837 B2 JP 3144837B2 JP 18374191 A JP18374191 A JP 18374191A JP 18374191 A JP18374191 A JP 18374191A JP 3144837 B2 JP3144837 B2 JP 3144837B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気浮上式走行装置に
係り、特に安定した浮上走行を実現できる磁気浮上式走
行装置に関する。
係り、特に安定した浮上走行を実現できる磁気浮上式走
行装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、磁気浮上式走行装置には
種々の方式が考えられている。最近では、特開平１−１
３３８４０号公報に示されているように、高温超電導技
術を利用して走行車を磁気浮上させるようにしたものも
提案されている。
種々の方式が考えられている。最近では、特開平１−１
３３８４０号公報に示されているように、高温超電導技
術を利用して走行車を磁気浮上させるようにしたものも
提案されている。
【０００３】この特開平１−１３３８４０号公報に示さ
れているものは、走行車に液体窒素温度レベル以上の温
度で超電導状態になる材料（以下、高温超電導体と呼称
する。）を搭載し、この高温超電導体のマイスナー効果
を利用して走行車を浮上させている。すなわち、走行車
に搭載された高温超電導体と軌道側に設けられた磁場発
生装置との間に生じる磁気的反発力で走行車を浮上させ
ている。そして、軌道側にコイル列を設け、このコイル
列の励磁で生じる磁極間に高温超電導体を捕捉し、コイ
ルの励磁を順次切換えて捕捉位置を移動させることによ
って走行力を与えるようにしている。
れているものは、走行車に液体窒素温度レベル以上の温
度で超電導状態になる材料（以下、高温超電導体と呼称
する。）を搭載し、この高温超電導体のマイスナー効果
を利用して走行車を浮上させている。すなわち、走行車
に搭載された高温超電導体と軌道側に設けられた磁場発
生装置との間に生じる磁気的反発力で走行車を浮上させ
ている。そして、軌道側にコイル列を設け、このコイル
列の励磁で生じる磁極間に高温超電導体を捕捉し、コイ
ルの励磁を順次切換えて捕捉位置を移動させることによ
って走行力を与えるようにしている。
【０００４】しかしながら、上記のように走行車に高温
超電導体を搭載した磁気浮上式走行装置にあっても次の
ような問題があった。すなわち、マイスナー効果を利用
して走行車を浮上させる方式にあっては、大きな案内力
が得られないので、走行車に遠心力等の外力が加わった
とき、走行車が軌道から外れ易い問題があった。また、
軌道側から与えられる浮上用の磁場の幅より高温超電導
体が大きいときには、磁気的案内力を得ることができな
いので、安定した浮上状態を実現することが困難であっ
た。加えて、走行車への積荷等によって、走行車の重心
に偏りが生じた場合には、所定の浮上姿勢を保つことが
困難であった。さらに、軌道上の任意の位置から発進さ
せることが難しく、発進位置が特定されるので、応用の
自由度に欠けるばかりか、コイルを大電流で励磁すると
余分な浮上力が加わり、走行車が軌道から飛び出すと言
う問題もあった。
超電導体を搭載した磁気浮上式走行装置にあっても次の
ような問題があった。すなわち、マイスナー効果を利用
して走行車を浮上させる方式にあっては、大きな案内力
が得られないので、走行車に遠心力等の外力が加わった
とき、走行車が軌道から外れ易い問題があった。また、
軌道側から与えられる浮上用の磁場の幅より高温超電導
体が大きいときには、磁気的案内力を得ることができな
いので、安定した浮上状態を実現することが困難であっ
た。加えて、走行車への積荷等によって、走行車の重心
に偏りが生じた場合には、所定の浮上姿勢を保つことが
困難であった。さらに、軌道上の任意の位置から発進さ
せることが難しく、発進位置が特定されるので、応用の
自由度に欠けるばかりか、コイルを大電流で励磁すると
余分な浮上力が加わり、走行車が軌道から飛び出すと言
う問題もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、高温超電
導体を利用して浮上力および走行力を得るようにした従
来の磁気浮上式走行装置にあっては、走行の安定性に欠
けるばかりか、応用の自由度に欠ける問題があった。
導体を利用して浮上力および走行力を得るようにした従
来の磁気浮上式走行装置にあっては、走行の安定性に欠
けるばかりか、応用の自由度に欠ける問題があった。
【０００６】そこで本発明は、高温超電導体を利用した
ものにあって、常に安定した浮上状態が得られ、かつ軌
道上の特定範囲内では任意の位置において発進、停止が
可能で、安定性および応用性に富んだ磁気浮上式走行装
置を提供することを目的としている。
ものにあって、常に安定した浮上状態が得られ、かつ軌
道上の特定範囲内では任意の位置において発進、停止が
可能で、安定性および応用性に富んだ磁気浮上式走行装
置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る磁気浮上式走行装置は、経路に沿って
該経路と直交する方向に予め定められたパターンで磁束
が分布する磁場を形成する磁場発生手段を備えた軌道
と、この軌道上に走行自在に配置された走行車と、この
走行車に搭載され、定められたパターンで磁束が分布す
る磁場をピン止め効果によって保持し、該保持した磁場
と前記磁場発生手段で形成された磁場との間に生じる磁
気力で前記走行車に浮上力及び案内力を与える高温超電
導要素と、前記軌道に沿って設けられた移動磁界発生手
段とを具備し、前記移動磁界発生手段で発生された移動
磁界により前記高温超電導要素に誘導される誘導電流と
該移動磁界との相互作用で前記走行車を走行させること
を特徴とする。より具体的には、前記高温超電導要素
は、常電導状態において液体窒素による冷却作用で超電
導状態に転移されることにより、前記磁場発生手段によ
り形成された磁束分布の磁場をピン止め効果によって保
持するように構成される。
め、本発明に係る磁気浮上式走行装置は、経路に沿って
該経路と直交する方向に予め定められたパターンで磁束
が分布する磁場を形成する磁場発生手段を備えた軌道
と、この軌道上に走行自在に配置された走行車と、この
走行車に搭載され、定められたパターンで磁束が分布す
る磁場をピン止め効果によって保持し、該保持した磁場
と前記磁場発生手段で形成された磁場との間に生じる磁
気力で前記走行車に浮上力及び案内力を与える高温超電
導要素と、前記軌道に沿って設けられた移動磁界発生手
段とを具備し、前記移動磁界発生手段で発生された移動
磁界により前記高温超電導要素に誘導される誘導電流と
該移動磁界との相互作用で前記走行車を走行させること
を特徴とする。より具体的には、前記高温超電導要素
は、常電導状態において液体窒素による冷却作用で超電
導状態に転移されることにより、前記磁場発生手段によ
り形成された磁束分布の磁場をピン止め効果によって保
持するように構成される。
【０００８】
【作用】走行車には高温超電導要素が搭載されており、
この高温超電導要素はピン止め効果で定められたパター
ンに磁束が分布する磁場を保持している。したがって、
軌道上に走行車の進行方向の磁束分布が一様な磁場を形
成すれば、安定した浮上状態に保つことが可能となる。
また、移動磁界発生手段で移動磁界を発生させれば、こ
の移動磁界によって高温超電導要素に誘導される電流と
移動磁界との相互作用で走行車に推進力を与えることが
でき、走行車を任意の速度で走行させることが可能とな
る。
この高温超電導要素はピン止め効果で定められたパター
ンに磁束が分布する磁場を保持している。したがって、
軌道上に走行車の進行方向の磁束分布が一様な磁場を形
成すれば、安定した浮上状態に保つことが可能となる。
また、移動磁界発生手段で移動磁界を発生させれば、こ
の移動磁界によって高温超電導要素に誘導される電流と
移動磁界との相互作用で走行車に推進力を与えることが
でき、走行車を任意の速度で走行させることが可能とな
る。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。
る。
【００１０】図１には本発明の一実施例に係る磁気浮上
式走行装置１が局部的に示されている。
式走行装置１が局部的に示されている。
【００１１】同図において、１１はベースを示し、１２
はベース１１上に水平方向に所定の経路で延びるように
設けられた軌道を示し、１３は軌道１２上を浮上走行す
る走行車を示している。
はベース１１上に水平方向に所定の経路で延びるように
設けられた軌道を示し、１３は軌道１２上を浮上走行す
る走行車を示している。
【００１２】軌道１２は、図３にも示すように、軌道１
２上に軌道の延びる方向と直交する方向に所定のパター
ンに磁束が分布する磁場を形成するための永久磁石１４
を複数個敷設して構成されている。各永久磁石１４は、
それぞれ４角形に形成されている。この例では軌道１２
上に隙間なく４列に配置されており、中央部の２列は上
面がＳ極に、外側の２列は上面がＮ極になるように配列
されている。
２上に軌道の延びる方向と直交する方向に所定のパター
ンに磁束が分布する磁場を形成するための永久磁石１４
を複数個敷設して構成されている。各永久磁石１４は、
それぞれ４角形に形成されている。この例では軌道１２
上に隙間なく４列に配置されており、中央部の２列は上
面がＳ極に、外側の２列は上面がＮ極になるように配列
されている。
【００１３】軌道１２の下方には、軌道１２を構成して
いる各永久磁石１４を固定する機能と走行車１３に走行
力を付与する機能とを発揮するリニア誘導モータ固定子
１５ａ，１５ｂ，…および磁石取付け板１６ａ，１６
ｂ，…が配置されている。
いる各永久磁石１４を固定する機能と走行車１３に走行
力を付与する機能とを発揮するリニア誘導モータ固定子
１５ａ，１５ｂ，…および磁石取付け板１６ａ，１６
ｂ，…が配置されている。
【００１４】リニア誘導モータ固定子１５ａ，１５ｂ，
…は、積層鉄心で形成された固定子鉄心１７ａ，１７
ｂ，…の磁極面を上方に向けて軌道１２の延びる方向に
一定間隔に配置されている。固定子鉄心１７ａ，１７
ｂ，…の磁極面にはスリット溝が形成されており、これ
らスリット溝には３相の固定子巻線１８ａ，１８ｂ，…
がそれぞれ装着されている。磁石取付け板１６ａ，１６
ｂ，…は、リニア誘導モータ固定子１５ａ，１５ｂ，…
間に配置されている。そして、磁石取付け板１６ａ，１
６ｂ，…の上面と固定子鉄心１７ａ，１７ｂ，…の磁極
面上とに前述した各永久磁石１４が配列され、これらに
接着材で固定されている。磁石取付け板１６ａ，１６
ｂ，…とベース１１との間には、各永久磁石１４の高さ
位置を揃えるための台座１９ａ，１９ｂ，…が配置され
ている。そして、磁石取付け板１６ａ，１６ｂ，…は台
座１９ａ，１９ｂ，…を介してボルト等でベース１１に
固定され、また固定子鉄心１７ａ，１７ｂ，…もボルト
等でベース１１に固定されている。
…は、積層鉄心で形成された固定子鉄心１７ａ，１７
ｂ，…の磁極面を上方に向けて軌道１２の延びる方向に
一定間隔に配置されている。固定子鉄心１７ａ，１７
ｂ，…の磁極面にはスリット溝が形成されており、これ
らスリット溝には３相の固定子巻線１８ａ，１８ｂ，…
がそれぞれ装着されている。磁石取付け板１６ａ，１６
ｂ，…は、リニア誘導モータ固定子１５ａ，１５ｂ，…
間に配置されている。そして、磁石取付け板１６ａ，１
６ｂ，…の上面と固定子鉄心１７ａ，１７ｂ，…の磁極
面上とに前述した各永久磁石１４が配列され、これらに
接着材で固定されている。磁石取付け板１６ａ，１６
ｂ，…とベース１１との間には、各永久磁石１４の高さ
位置を揃えるための台座１９ａ，１９ｂ，…が配置され
ている。そして、磁石取付け板１６ａ，１６ｂ，…は台
座１９ａ，１９ｂ，…を介してボルト等でベース１１に
固定され、また固定子鉄心１７ａ，１７ｂ，…もボルト
等でベース１１に固定されている。
【００１５】走行車１３の主要部は図４に示すように構
成されている。すなわち、この主要部は、上壁部に液体
窒素Ｎの注ぎ口２１を有した非磁性非導電性で、かつ断
熱構造の容器２２と、この容器２２内の底部四隅に配置
された４つの高温超電導体２３と、これら高温超電導体
２３と容器２２の上部壁との間に挿入されて高温超電導
体２３を容器２２内に固定するバネ部材２４とで構成さ
れている。各高温超電導体２３は、塊状、この例では円
板状に形成されている。走行車１３を浮上走行させると
きには、容器２２内に液体窒素Ｎが収容されており、こ
の液体窒素Ｎの冷却作用で高温超電導体２３が超電導状
態に保持される。
成されている。すなわち、この主要部は、上壁部に液体
窒素Ｎの注ぎ口２１を有した非磁性非導電性で、かつ断
熱構造の容器２２と、この容器２２内の底部四隅に配置
された４つの高温超電導体２３と、これら高温超電導体
２３と容器２２の上部壁との間に挿入されて高温超電導
体２３を容器２２内に固定するバネ部材２４とで構成さ
れている。各高温超電導体２３は、塊状、この例では円
板状に形成されている。走行車１３を浮上走行させると
きには、容器２２内に液体窒素Ｎが収容されており、こ
の液体窒素Ｎの冷却作用で高温超電導体２３が超電導状
態に保持される。
【００１６】ベース１１の上面で、リニア誘導モータ固
定子１５ａ，１５ｂ，…の側方位置には走行車１３の有
無を非接触に検出するためのセンサ３１ａａ，３１ａ
ｂ，３１ｂａ，３１ｂｂ，…が対をなす関係に配置され
ている。これらセンサはそれぞれＬ字状の金具３２に固
定されており、これら金具３２はそれぞれベース１１に
固定されている。なお、対をなすセンサの間隔は走行車
１３の全長よりわずかに狭く設定されている。
定子１５ａ，１５ｂ，…の側方位置には走行車１３の有
無を非接触に検出するためのセンサ３１ａａ，３１ａ
ｂ，３１ｂａ，３１ｂｂ，…が対をなす関係に配置され
ている。これらセンサはそれぞれＬ字状の金具３２に固
定されており、これら金具３２はそれぞれベース１１に
固定されている。なお、対をなすセンサの間隔は走行車
１３の全長よりわずかに狭く設定されている。
【００１７】リニア誘導モータ固定子１５ａ，１５ｂに
巻装された固定子巻線１８ａ，１８ｂ，…は、図２に示
すように、それぞれインバータ装置３３ａ，３３ｂ，…
に接続されている。また、対をなすセンサは、対応する
コントローラ３４ａ，３４ｂ，…に接続されている。コ
ントローラ３４ａ，３４ｂ，…は、後述するように、発
進指令、停止指令が与えられる毎に、対応するセンサか
らの信号に基いて対応するインバータ装置３３ａ，３３
ｂ，…の出力を制御し、走行車１３の加減速および停止
制御を行う。
巻装された固定子巻線１８ａ，１８ｂ，…は、図２に示
すように、それぞれインバータ装置３３ａ，３３ｂ，…
に接続されている。また、対をなすセンサは、対応する
コントローラ３４ａ，３４ｂ，…に接続されている。コ
ントローラ３４ａ，３４ｂ，…は、後述するように、発
進指令、停止指令が与えられる毎に、対応するセンサか
らの信号に基いて対応するインバータ装置３３ａ，３３
ｂ，…の出力を制御し、走行車１３の加減速および停止
制御を行う。
【００１８】次に、上記のように構成された磁気浮上式
走行装置１の動作を説明する。
走行装置１の動作を説明する。
【００１９】まず、走行動作を行なわせるに先だって、
常電導状態にある高温超電導体２３を搭載した走行車１
３を、たとえばリニア誘導モータ固定子１５ａ上に位置
させる。そして、適当な方法で所定の高さに保持する。
このとき、高温超電導体２３は常電導状態にあるので、
軌道１２を構成している永久磁石１４から出た磁束が高
温超伝導体２３内を通る。この状態で、注ぎ口２１を介
して容器２２内に液体窒素Ｎを注入して高温超電導体２
３を超電導状態、すなわち高温超電導体２３内に常電導
領域と超電導領域が混在する状態に転移させる。その
後、走行車１３の固定を解除すると、ピン止め効果によ
って高温超電導体２３内に永久磁石１４によって形成さ
れた磁束分布の磁場が保持され、この磁場と永久磁石１
４によって形成された磁場との間に生じる磁気的反発力
で走行車１３が浮上する。
常電導状態にある高温超電導体２３を搭載した走行車１
３を、たとえばリニア誘導モータ固定子１５ａ上に位置
させる。そして、適当な方法で所定の高さに保持する。
このとき、高温超電導体２３は常電導状態にあるので、
軌道１２を構成している永久磁石１４から出た磁束が高
温超伝導体２３内を通る。この状態で、注ぎ口２１を介
して容器２２内に液体窒素Ｎを注入して高温超電導体２
３を超電導状態、すなわち高温超電導体２３内に常電導
領域と超電導領域が混在する状態に転移させる。その
後、走行車１３の固定を解除すると、ピン止め効果によ
って高温超電導体２３内に永久磁石１４によって形成さ
れた磁束分布の磁場が保持され、この磁場と永久磁石１
４によって形成された磁場との間に生じる磁気的反発力
で走行車１３が浮上する。
【００２０】次に、コントローラ３４ａに発進指令を与
えると、インバータ装置３３ａの３相出力によってリニ
ア誘導モータ固定子１５ａの固定子巻線１８ａが所定周
波数で励磁される。したがって、リニア誘導モータ固定
子１５ａは移動磁界を発生する。このように移動磁界が
発生すると、走行車１３に搭載されている高温超電導体
２３の表面に移動磁界を打ち消す向きの電流（渦電流）
が誘導される。 すなわち、高温超電導体２３の表面にお
いては分子構造上、内部と異なり、界面で格子が不完全
となるため、超電導領域に比べ常電導領域の割合が多く
なると考えられるが、外部磁界つまりリニア誘導モータ
固定子１５ａから発生される移動磁界が印加されると、
その磁場は界面から僅かの深さに進入し、高温超電導体
２３の表面に渦電流を誘導電流として発生させる。この
誘導電流と移動磁界との相互作用により電磁力が発生
し、この電磁力によって走行車１３が走行を開始するこ
とになる。このとき、走行車１３に搭載された高温超電
導体２３の内部には、ピン止め効果によって磁場が保持
されるので、走行車１３に対して軌道１２に倣わせる案
内力が作用する。このため、走行車１３は軌道１２から
外れることなく浮上走行する。
えると、インバータ装置３３ａの３相出力によってリニ
ア誘導モータ固定子１５ａの固定子巻線１８ａが所定周
波数で励磁される。したがって、リニア誘導モータ固定
子１５ａは移動磁界を発生する。このように移動磁界が
発生すると、走行車１３に搭載されている高温超電導体
２３の表面に移動磁界を打ち消す向きの電流（渦電流）
が誘導される。 すなわち、高温超電導体２３の表面にお
いては分子構造上、内部と異なり、界面で格子が不完全
となるため、超電導領域に比べ常電導領域の割合が多く
なると考えられるが、外部磁界つまりリニア誘導モータ
固定子１５ａから発生される移動磁界が印加されると、
その磁場は界面から僅かの深さに進入し、高温超電導体
２３の表面に渦電流を誘導電流として発生させる。この
誘導電流と移動磁界との相互作用により電磁力が発生
し、この電磁力によって走行車１３が走行を開始するこ
とになる。このとき、走行車１３に搭載された高温超電
導体２３の内部には、ピン止め効果によって磁場が保持
されるので、走行車１３に対して軌道１２に倣わせる案
内力が作用する。このため、走行車１３は軌道１２から
外れることなく浮上走行する。
【００２１】リニア誘導モータ固定子１５ａ，１５ｂ，
…の存在しない区間では、走行車１３は慣性により走行
する。そして、走行車１３が停止位置にあるリニア誘導
モータ固定子１５ｂに接近し、センサ３１ｂａの前面を
横切ると、コントローラ３４ｂによって次のような停止
制御が行なわれる。
…の存在しない区間では、走行車１３は慣性により走行
する。そして、走行車１３が停止位置にあるリニア誘導
モータ固定子１５ｂに接近し、センサ３１ｂａの前面を
横切ると、コントローラ３４ｂによって次のような停止
制御が行なわれる。
【００２２】すなわち、図５に示すように、停止指令が
与えられて、停止制御が開始されると（ｓ1 ）、一対の
センサ３１ｂａ，３１ｂｂのうちのいずれのセンサが走
行車１３を検出したかを判定する（ｓ2 ）。次に、走行
車１３を検出していないセンサの方側から検出している
センサの方側に向けて所定の速度で移動する移動磁界を
発生するようにリニア誘導モータ固定子１５ｂの固定子
巻線１８ｂをインバータ装置３３ｂの出力で励磁する
（ｓ3 ）。この制御によって、走行車１３は減速を開始
する。次に、停止位置まで走行車１３が進行したか否か
を調べるために、両方のセンサ３１ｂａ，３１ｂｂが同
時に走行車１３を検出している否かを判定する
（ｓ4 ）。続いて、走行車１３の停止を確認するため、
所定時間励磁を停止（ｓ5 ）した後、再び両方のセンサ
３１ｂａ，３１ｂｂが走行車１３を検出している否かを
判定する（ｓ6 ）。このとき、走行車１３が停止位置に
ない場合には、走行車１３を検出しているセンサの方側
から検出していないセンサの方側に向けて所定の速度で
移動する移動磁界を発生するようにリニア誘導モータ固
定子１５ｂの固定子巻線１８ｂをインバータ装置３３ｂ
の出力で励磁する（ｓ7 ）。この制御によって、走行車
１３は停止位置に戻される。かくして、走行車１３がス
テップ（ｓ6 ）で停止位置にあることが確認された時点
で固定子巻線１８ｂの励磁を停止し、停止制御を終了す
る。
与えられて、停止制御が開始されると（ｓ1 ）、一対の
センサ３１ｂａ，３１ｂｂのうちのいずれのセンサが走
行車１３を検出したかを判定する（ｓ2 ）。次に、走行
車１３を検出していないセンサの方側から検出している
センサの方側に向けて所定の速度で移動する移動磁界を
発生するようにリニア誘導モータ固定子１５ｂの固定子
巻線１８ｂをインバータ装置３３ｂの出力で励磁する
（ｓ3 ）。この制御によって、走行車１３は減速を開始
する。次に、停止位置まで走行車１３が進行したか否か
を調べるために、両方のセンサ３１ｂａ，３１ｂｂが同
時に走行車１３を検出している否かを判定する
（ｓ4 ）。続いて、走行車１３の停止を確認するため、
所定時間励磁を停止（ｓ5 ）した後、再び両方のセンサ
３１ｂａ，３１ｂｂが走行車１３を検出している否かを
判定する（ｓ6 ）。このとき、走行車１３が停止位置に
ない場合には、走行車１３を検出しているセンサの方側
から検出していないセンサの方側に向けて所定の速度で
移動する移動磁界を発生するようにリニア誘導モータ固
定子１５ｂの固定子巻線１８ｂをインバータ装置３３ｂ
の出力で励磁する（ｓ7 ）。この制御によって、走行車
１３は停止位置に戻される。かくして、走行車１３がス
テップ（ｓ6 ）で停止位置にあることが確認された時点
で固定子巻線１８ｂの励磁を停止し、停止制御を終了す
る。
【００２３】また、停止している走行車１３を走行させ
るときは次のように制御する。すなわち、発進指令が与
えられて発進制御が開始されると、コントローラ３４ｂ
は、所定の走行方向に所定速度の移動磁界が発生するよ
うに固定子巻線１８ｂをインバータ装置３３ｂの出力で
励磁する。この場合、両方のセンサ３１ｂａ，３１ｂｂ
が走行車１３を検出しなくなった時点で固定子巻線１８
ｂの励磁を停止し、発進制御を終了する。
るときは次のように制御する。すなわち、発進指令が与
えられて発進制御が開始されると、コントローラ３４ｂ
は、所定の走行方向に所定速度の移動磁界が発生するよ
うに固定子巻線１８ｂをインバータ装置３３ｂの出力で
励磁する。この場合、両方のセンサ３１ｂａ，３１ｂｂ
が走行車１３を検出しなくなった時点で固定子巻線１８
ｂの励磁を停止し、発進制御を終了する。
【００２４】このように、走行車１３に搭載された高温
超電導体２３の内部に、軌道１２を構成している永久磁
石列で形成された磁束分布パターンの磁場をピン止め効
果によって保持させているので、走行車１３に浮上力と
案内力とを作用させることができ、軌道１２から外れな
いように走行車１３を浮上させることができる。また、
走行車１３に、その速度と異なる速度の移動磁界を印加
すると、搭載されている高温超電導体２３の内部に大き
な渦電流が発生する。このため、軌道１２を構成してい
る永久磁石列の下方にリニア誘導モータ固定子を配置し
た簡単な構成でも走行車１３に充分な推進力を与えるこ
とができ、走行車１３を所望の速度で安定に走行させる
ことができる。
超電導体２３の内部に、軌道１２を構成している永久磁
石列で形成された磁束分布パターンの磁場をピン止め効
果によって保持させているので、走行車１３に浮上力と
案内力とを作用させることができ、軌道１２から外れな
いように走行車１３を浮上させることができる。また、
走行車１３に、その速度と異なる速度の移動磁界を印加
すると、搭載されている高温超電導体２３の内部に大き
な渦電流が発生する。このため、軌道１２を構成してい
る永久磁石列の下方にリニア誘導モータ固定子を配置し
た簡単な構成でも走行車１３に充分な推進力を与えるこ
とができ、走行車１３を所望の速度で安定に走行させる
ことができる。
【００２５】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。すなわち、上述した実施例では、高温
超電導体が円板状に形成されているが、この形状に限定
されるものではなく、たとえば図６に示すように、コイ
ル状に形成された高温超電導体を用いてもよく、その形
状はどのようなものでもよい。また、高温超電導体を容
器内に固定する手段としては、バネ部材の使用に限ら
ず、図６に示すように接着剤で固定してもよいし、他の
固定手段で固定してもよい。
るものではない。すなわち、上述した実施例では、高温
超電導体が円板状に形成されているが、この形状に限定
されるものではなく、たとえば図６に示すように、コイ
ル状に形成された高温超電導体を用いてもよく、その形
状はどのようなものでもよい。また、高温超電導体を容
器内に固定する手段としては、バネ部材の使用に限ら
ず、図６に示すように接着剤で固定してもよいし、他の
固定手段で固定してもよい。
【００２６】また、上述した実施例では、中央２列の上
面がＳ極に、両側１列の上面がＮ極になるように複数の
永久磁石を配列して、いわゆる軌道側の磁場発生部を構
成しているが、走行車１３をピン止め効果により浮上さ
せることができる磁界を発生できる構成であれば、その
形状、材質、配置構成が制限されるものではない。
面がＳ極に、両側１列の上面がＮ極になるように複数の
永久磁石を配列して、いわゆる軌道側の磁場発生部を構
成しているが、走行車１３をピン止め効果により浮上さ
せることができる磁界を発生できる構成であれば、その
形状、材質、配置構成が制限されるものではない。
【００２７】また、上述した実施例では移動磁界をつく
るために固定子鉄心に固定子巻線を分布巻したリニア誘
導モータ固定子とインバータ装置とを組合わせている
が、移動磁界を作れる構成であれば、如何なる構成でも
よい。
るために固定子鉄心に固定子巻線を分布巻したリニア誘
導モータ固定子とインバータ装置とを組合わせている
が、移動磁界を作れる構成であれば、如何なる構成でも
よい。
【００２８】また、上述した実施例では、走行車に４つ
の高温超電導体を搭載しているが、この数に限定される
ものではない。
の高温超電導体を搭載しているが、この数に限定される
ものではない。
【００２９】また、上述した実施例では、リニア誘導モ
ータ固定子を不連続に設けているが、この配置に限定さ
れるものではなく、軌道の全長に亘ってリニア誘導モー
タ固定子を設けるようにしてもよい。
ータ固定子を不連続に設けているが、この配置に限定さ
れるものではなく、軌道の全長に亘ってリニア誘導モー
タ固定子を設けるようにしてもよい。
【００３０】その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲で種々変更して実施することができる。
囲で種々変更して実施することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、高
温超電導要素のピン止め効果を利用して走行車を浮上、
案内させるようにしているので、磁束分布に変化のない
軌道上では非常に安定した浮上状態を保つことができ
る。また、移動磁界を発生させ、この移動磁界によって
高温超電導要素に誘導される電流と移動磁界との相互作
用で走行車に推進力あるいは停止力を与えるようにして
いるので、軌道上の任意の地点において走行車を推進、
停止させることが可能である。
温超電導要素のピン止め効果を利用して走行車を浮上、
案内させるようにしているので、磁束分布に変化のない
軌道上では非常に安定した浮上状態を保つことができ
る。また、移動磁界を発生させ、この移動磁界によって
高温超電導要素に誘導される電流と移動磁界との相互作
用で走行車に推進力あるいは停止力を与えるようにして
いるので、軌道上の任意の地点において走行車を推進、
停止させることが可能である。
【図１】本発明の一実施例に係る磁気浮上式走行装置を
局部的に取出して示す概略斜視図。
局部的に取出して示す概略斜視図。
【図２】同走行装置の走行制御系を説明するための図。
【図３】同走行装置の軌道構成を説明するための平面
図。
図。
【図４】同走行装置における走行車を一部切欠して示す
斜視図。
斜視図。
【図５】同走行装置の走行制御系の動作を説明するため
の流れ図。
の流れ図。
【図６】走行車の他の例を一部切欠して示す斜視図。
１…磁気浮上式走行装置、 １１…ベース、
１２…軌道、 １３…走行車、１４…磁界発生
源である永久磁石、 １５ａ…リニア誘導モータ固定
子、１５ｂ…リニア誘導モータ固定子， １７ａ，１
７ｂ…固定子鉄心、１８ａ，１８ｂ…固定子巻線、
２２…容器、２３，２３ａ…高温超電導体、
３１ａａ，３１ａｂ…センサ、３１ｂａ，３１ｂｂ…
センサ、 ３３ａ，３３ｂ…インバータ装置、３４ａ，
３４ｂ…コントローラ。
１２…軌道、 １３…走行車、１４…磁界発生
源である永久磁石、 １５ａ…リニア誘導モータ固定
子、１５ｂ…リニア誘導モータ固定子， １７ａ，１
７ｂ…固定子鉄心、１８ａ，１８ｂ…固定子巻線、
２２…容器、２３，２３ａ…高温超電導体、
３１ａａ，３１ａｂ…センサ、３１ｂａ，３１ｂｂ…
センサ、 ３３ａ，３３ｂ…インバータ装置、３４ａ，
３４ｂ…コントローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−109803（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 13/03 - 13/10 B65G 54/02
Claims (4)
- 【請求項１】経路に沿って該経路と直交する方向に予め
定められたパターンで磁束が分布する磁場を形成する磁
場発生手段を備えた軌道と、前記 軌道上に走行自在に配置された走行車と、前記走行車に搭載され、定められたパターンで磁束が分
布する磁場をピン止め効果によって保持し、該保持した
磁場と 前記磁場発生手段で形成された磁場との間に生じ
る磁気力で前記走行車に浮上力及び案内力を与える高温
超電導要素と、 前記軌道に沿って設けられた移動磁界発生手段とを具備
し、 前記移動磁界発生手段で発生された移動磁界により前記
高温超電導要素に誘導される誘導電流と該移動磁界との
相互作用で前記走行車を走行させる ことを特徴とする磁
気浮上式走行装置。 - 【請求項２】前記高温超電導要素は、常電導状態におい
て液体窒素による冷却作用で所定の超電導状態に転移さ
れることにより、前記磁場発生手段により形成された磁
束分布の磁場をピン止め効果によって保持することを特
徴とする請求項１に記載の磁気浮上式走行装置。 - 【請求項３】前記移動磁界発生手段は、前記軌道に沿っ
て連続的または不連続的に配置されたリニア誘導モータ
固定子で構成されていることを特徴とする請求項１に記
載の磁気浮上式走行装置。 - 【請求項４】前記移動磁界発生手段は、前記軌道の下方
に配置されていることを特徴とする請求項１または３に
記載の磁気浮上式走行装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18374191A JP3144837B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 磁気浮上式走行装置 |
| US07/904,674 US5251741A (en) | 1991-06-28 | 1992-06-26 | Carrying apparatus having carrier levitated by magnetic force |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18374191A JP3144837B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 磁気浮上式走行装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515009A JPH0515009A (ja) | 1993-01-22 |
| JP3144837B2 true JP3144837B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=16141167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18374191A Expired - Fee Related JP3144837B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 磁気浮上式走行装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3144837B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004097481A1 (ja) | 2003-04-30 | 2004-11-11 | Fujikura Ltd. | 光トランシーバおよび光コネクタ |
| JP5767684B2 (ja) * | 2013-11-15 | 2015-08-19 | 株式会社フジクラ | 導光装置、製造方法、及び、ｌｄモジュール |
| EP3559326A4 (en) * | 2016-12-22 | 2020-09-09 | Fractal Braid, Inc. | APPARATUS AND METHODS FOR HANDLING A MATERIAL |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP18374191A patent/JP3144837B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0515009A (ja) | 1993-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |