JP5026330B2 - 常電導吸引型磁気浮上式車両 - Google Patents

Description

本発明は磁気浮上式の車両に関する。

車両を磁力により浮上させて走行する交通システムは、超電（伝）導磁石を用いるものと常電導磁石を用いるものが開発されている。
前者のシステムは、下記の特許文献１に開示され、後者のシステムは特許文献２に示されている。
特開平０６−２５５４８６号公報 特開平０９−１２３９０８号公報

常電導吸引型磁気浮上式車両のモジュール（台車）には、マグネットコアとマグネットコイルから構成される常電導吸引型電磁石が装備されている。この常電導吸引型電磁石は浮上時に高周波域にて上下振動する。この振動がモジュール（台車）に伝わりモジュール振動と共振して、モジュール全体が大きな振動を起こす。従来はコイル振動を防ぐためにコイルの両側にゴムを取り付けマグネットコアにて押さえつけゴムの圧力でコイル振動を防いでいた。しかし、時間の経過と共にゴムがヘタり、圧力が低下してしまい振動の原因となる不具合があった。
本発明の目的は、常電導吸引型磁気浮上式車両の台車（モジュール）の浮上用コイルの防振装置を提供するものである。

本発明の常電導吸引型磁気浮上式車両は、基本的手段として、レールの下面に対向して配設される常電導磁石を有する複数のモジュールと、モジュールに対してサスペンションを介して支持される車体を備え、モジュールはマグネットコイルユニットと、マグネットコイルユニットがとりつけられるマグネットコアとを有し、マグネットコイルユニットとマグネットコアとの間に装備される防振装置を備えるものである。
そして、防振装置は、マグネットコイルユニットに載置されるベースと、ベース中央に立設されるアジャスタボルトと、アジャスタボルトに螺合するアジャスタナットと、アジャスタナット上に支持されてマグネットコアを押圧する板バネを備えるものである。

本発明によれば、常電導吸引型磁気浮上式車両の台車（モジュール）の浮上用コイルの振動が防止でき、乗り心地の向上と保守性が向上する。

図１は本発明を実施する磁気浮上車両の外観を示す説明図、図２は側面図である。
本実施例にあっては、１編成の電車は３両の車両１Ａ，１Ｂ，１Ｃにより構成され、軌道２上を走行する。
各車両はその下部に、台車に相当するモジュール２０を備える。モジュール２０は、各車両の両側部に５基づつ、合計１０基装備される。

図３は、モジュール２０に備えられる電磁石と軌道２の関係を示す説明図である。
軌道２は、コンクリート等でつくられる基盤３上に置かれる枕木５と、枕木５の両側部に固定されるレール６を備える。レール６は、磁性材料でつくられ、下方に向けて八字状に突出する凸部６ａ，６ｂを有する。
レール６の上面には、推進用のリニアモータのリアクションプレート７がとりつけられる。

基盤３の両側には、支柱４ａを介して給電用の送電線４が配設される。
モジュール２０は、電磁石のコア３０を有し、コイル３２が巻かれる。送電線４に接するパンタグラフ３４は、給電を受け、コイル３２に電流を送る。
コイル３２に流れる電流によりコアに発生する磁力により、モジュール２０はレール６に向けて吸引され、矢印Ｂ方向に浮上する。
浮上する距離は、約８ｍｍに設定される。ギャップセンサ６０は、この浮上距離を監視していて、浮上距離を一定に保つようにコイル３２へ送る電流値を制御する。

コア３０に両側には、上向きの凸部３０ａ，３０ｂが設けられる。このコア３０の凸部３０ａ，３０ｂとレール６の突部６ａ，６ｂが対向することにより、車体１０が矢印Ａ方向に移動したときにも、常に正常な位置に戻る力が発生する。
モジュール２０の下面には、リニアモータのコイル４０が装備されており、レール６の上面に固定したリアクションプレート７の間で車両の推進力を発生させる。
モジュール２０の下面には、浮上が行われない間に、レール６上に車両を支持するための支持装置５０が設けられる。
モジュール２０は空気バネ１２を介して車体１０を支持する。

図４は、１０基のモジュール２０の連結構造を示し、各モジュール２０は、摺動台７０を介して連結される。
矢印Ｆで示す車両の進行方向の第１と第２のモジュールの間に配設される第２の摺動台７０ｂと、第４と第５のモジュールの間に配設される第５の摺動台７０ｅは車体１０側に連結される。その他の摺動台は全体を符号８０で示すリンクにより連結される。

図５は左右のモジュール２０を組み立てたモジュール組立体の平面図、図６はモジュール組立体の正面図である。
モジュール２０は単体では姿勢が安定しないので左右１対のモジュール２０を対向させ、前後端部をモジュール連結リンク１００で連結して組立体として構成される。
連結リンク１００は、上部リンク部材１１０と下部リンク部材１２０を有し、両リンク部材はピン１３０で結合される。

モジュール２０の上部には、モジュールと車体を連結する牽引リンク３００が設けられ、またモジュール２０のマグネットに支障が発生して磁力による浮上力が消失したときに、モジュール２０を支持する非常用ローラ５００も装備される。

図７はモジュールの正面図、図８は平面図、図９は右側面図、図１０はモジュールを裏側からみた図である。
全体を符号２０で示すモジュールは、フレーム２００と、フレーム２００の上部にとりつけられる牽引リンク３００と、フレームの下部にとりつけられるマグネットコイルユニット２５０を備える。

図９に示すように、フレーム２００は上部フレーム２１０に対してエンドボックス２３０およびマグネット取付ブラケット２４０を介して連結されるマグネットコア２２０を有し、マグネットコア２２０によりとりつけられるマグネットコイル２５０で構成される。
モジュール２０には、常用ブレーキ４００や、非常時に油圧により突出して車両を支持する非常用ローラー５００や磁気浮上を停止して車両をレール上に静止させる際に支持部材となる支持スキッド装置６００が装備される。

図１１は本発明の防振装置を装備したマグネットコイル部の側面図、図１２は平面図、図１３は防振装置の詳細図である。
全体を符号２６０で示す防振装置は、インナーコア２２０ａとアウターコア２２０ｂの間を結ぶセンターコア２２２と、センターコア２２２に装備されるマグネットコイルユニット２５０の間にとりつけられる。

図１３は、防振装置の詳細構造を示し、防振装置２６０は、略円盤形のベース２６１と、ベース２６１の中央に立設されるアジャスタボルト２６２を有する。アジャスタボルト２６２にはアジャスタナット２６３が螺合され、アジャスタナット２６３の上面には板バネ２６４が設けられる。

この構成により、アジャスタナット２６３を回すことによって、ベース２６１に対する板バネ２６４の高さ寸法Ｈ_１を調節することができる。この防振装置２６０をマグネットコイルユニット２５０の開口部の下面２５０ａとセンターコア２２２の下面２２２ａの間に挿入して、アジャスタナット２６３を操作して、板バネ２６４に適当なバネ力を与える。

センターコアとコイルの隙間は、場所により公差があるがアジャスタナットにより全てのセンターコアとコイルの隙間にマッチすることが出来る。
また、コアは熱による膨張で隙間が広がるが、板バネによりコイルを押さえつけられるので、振動を防ぐことが出来る。

本発明の防振装置を利用することにより、常電導吸引型磁気浮上式車両の乗り心地の向上と保守が容易となる。

磁気浮上車両の外観を示す説明図 磁気浮上車両の外観を示す側面図 電磁石と軌道の関係を示す説明図 モジュールの連結構造を示す説明図 モジュール組立体の平面図 モジュール組立体の正面図 モジュールの正面図 モジュールの平面図 モジュールの右側面図 モジュールを裏側からみた図 防振装置を装備したマグネットコイル部の側面図 図１１の平面図 防振装置の詳細図

符号の説明

１Ａ 常電導吸引型磁気浮上式車両
１Ｂ 常電導吸引型磁気浮上式車両
１Ｃ 常電導吸引型磁気浮上式車両
２ 軌道
３ 基盤
４ 送電線
５ 枕木
６ レール
７ リアクションプレート
２０ モジュール
６０ ギャップセンサ
１００ 連結リンク
２００ モジュールフレーム
２２０ マグネットコア
２２２ センタコア
２５０ マグネットコイルユニット
２６０ 防振装置
３００ 牽引リンク
４００ 常用ブレーキ
５００ 非常用ローラー
６００ 支持スキッド装置

Claims (2)

1. レールの下面に対向して配設される常電導磁石を有する複数のモジュールと、モジュールに対してサスペンションを介して支持される車体を備えた常電導吸引型磁気浮上式車両のモジュールであって、マグネットコイルユニットと、マグネットコイルユニットがとりつけられるマグネットコアとを有し、マグネットコイルユニットとマグネットコアとの間に装備される防振装置を備える常電導吸引型磁気浮上式車両。
2. 防振装置は、マグネットコイルユニットに載置されるベースと、ベース中央に立設されるアジャスタボルトと、アジャスタボルトに螺合するアジャスタナットと、アジャスタナット上に支持されてマグネットコアを押圧する板バネを備える請求項１記載の常電導吸引型磁気浮上式車両。

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