JP5660588B2 - 輸送システム用駆動システム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本特許出願は２０１１年６月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／５７１，５６１号の利益を受けるものであり、その全内容を参照により包含する。

本開示は輸送システム用の推進／浮上システムに関する。

一般に、磁気浮上システムは２つの物体間の吸引力と反発力を利用して浮上を実現するシステムとして構成される。このような磁気浮上システムは２つの物体の間隔に依存するため、２つの物体の間隔が変化すると、それぞれに設けた磁石から発生して他方に作用する磁力も変化する。また、鉄道などの、磁気浮上を軌道を介して実現するシステムにおいては、軌道が高度に平坦であることが求められる。このため、時を経て天候や、また列車や軌道の重量によって、地面が変形すると、軌道を修理しなければならなくなる。

以下に本開示に係る技術の実施の態様を、あくまでも例として、図面を参照しながら説明する。図面の内容は次のとおりである:

は本開示に係る輸送システムの一実施形態を示す斜視図である。

は本開示に係る輸送システムの一実施形態を示す斜視図であって、ここでは説明のため浮上システムと推進システムを露出させて示している。

は一実施形態における台車と案内路を示す斜視図である。

は図３に示した台車と案内路を示す立面図である。

は図３に示した一実施形態における推進力発生器とそれが結合された台車を示す倒立斜視図である。

は一実施形態における推進力発生器の一部を示す斜視図であって、磁力線の一例を併せて示している。

は一実施形態における推進力発生器の一例と推進部材の一例の一部を示す斜視図である。

は一実施形態における推進部材の一例の内部に収められた推進力発生器の一例を示す斜視図である。

は図３に示した本開示に係る一実施形態における、推進力発生器、推進部材、浮上力発生器、および浮上部材それぞれの一例を示す立面断面図である。

は浮上部材内の細長い磁極の一例とそこから発生する磁束の浮上部材の一例に対する作用を示す図である。

および は浮上力発生器の一例と１つ以上の細長い磁極を示す図である。

は一実施形態における浮上力発生器とそれに対応する浮上部材の他の例を示す図である。

は図１２に示した浮上力発生器とそれに対応する浮上部材の変形例を示す図であって、ここでは第１の浮上力発生器が第２の浮上力発生器に関節継手を介して結合されている。

は複数の磁石片の配置の一例を示す図である。

はΠ型構成の磁石片の一例を示す図であり、このようなΠ型構成は本開示に記載の任意の構成において採用可能である。

詳細な説明

説明の便宜上、複数の図面間で同様または等価の要素には適切である限り共通の参照符号を充てる。また、本開示に記載の実施態様の完全な理解を目指して、数多くの特徴を詳細に提示するが、当業者であれば、そのような詳細に至るまで踏襲せずとも本開示に記載の実施態様が実施可能であることは理解できよう。逆に、特定の特徴を説明する際に、焦点をぼやかさないために、関連する方法、手順、部品などについては詳細な説明を省くことがある。また、以下の説明は本開示に記載の実施態様の範囲の限定を意図するものではない。

まず、本開示を通して用いるいくつかの用語に定義を与えておく。本開示でいう『浮上』が意味するのは、一物体が他の物体に対して、それらの間にいかなる機械的接触も伴わずに、上昇し宙に浮いている状態である。『浮上力』とは、そのような浮上を引き起こす力のことである。この基本義において、浮上力とは垂直方向（重力の方向と反対の方向）に働く力のことである。しかし当業者であれば、この同じ力を利用して２物体を相対的に水平方向、または垂直および水平の両成分を含む方向、に動かせることは、容易に理解できよう。よって本開示では『浮上』と『浮上力』をより一般化した意味で用いる。すなわちそれぞれ、２物体の、それらの主移動方向と実質的に直交する方向への、非接触での位置決め、およびそれを可能とする力を指す。『浮上力発生器』とは、磁気波を発生させ、それを浮上部材に作用させることによって、可動物体を静止物体に対して浮上させるように構成された装置である。

『推進力』は、一物体を他の物体に対して加速、等速運動、また減速させる力を指す。本開示では『推進力』は、２物体の、それらの間の接触を伴わない相対移動の方向、すなわち主移動方向に実質的に沿って働く力である。『推進力発生器』とは、磁気波を発生させ、それを推進部材に作用させることによって、可動物体を静止物体に対して推進させるように構成された装置である

本開示において、『案内路』とは、車両、台車などがそれに沿って移動する経路を構成する装置または構造のことである。『車両』はそのような案内路に沿って移動するように構成された装置一般を指す。車両は、少なくとも一部が囲われたものでも、全体が囲われたものでも、上に物品や人を載せる平面一つだけを備えたものもよい。車両は台車に結合し、この台車のほうを案内路に結合してもよい。台車は、車両と一体に構成してもよいし、車両とは別体に構成して車両に結合してもよい。本開示において、台車は必ずしも車輪を必要とせずに案内路に追従する。

『結合』は、２物体間の連結または接続を意味する。結合は直接的であっても間接的であってもよい。間接的な結合には、２つの物体を間に中間物体を介して接続することも含まれる。結合はまた電気的な接続も機械的な接続も指す。結合はさらに物理的接触を伴わない磁気的な結合も指す。

『磁力源』とは、自発的に磁界を発生させるか、または誘導されれば磁界を発生させる材質のことである。磁力源として例えば永久磁石、電磁石、超伝導体などを用いることができる。

本開示に係る輸送システムは本開示に記載の諸構成要素の１つ以上を備える。輸送システムは、車両がそれに沿って移動する経路となる案内路を備えうる。輸送システムはまた、推進力を発生可能に構成された推進力発生器を１つ以上備えうる。輸送システムはまた、浮上力を発生可能に構成された浮上力発生器を１つ以上備えうる。本開示ではこれらの構成要素からなるシステムを説明するが、各構成要素は他のシステムと共に実施してもよいし、それだけを単独で必要とするシステムに組み込んでもよい。例えば、本開示に記載の浮上力発生器を他のシステムに組み込んでもよい。浮上力発生器を例えば、磁気浮上列車、動く歩道、その他１つ以上の可動部品を備えたシステムの一部として実施してもよい。同様に、推進力発生器を他のシステムと組み合わせて実施してもよい。例えば、推進力発生器を従来の磁気浮上システムと共に実施してもよい。同様に、案内路を推進力発生器とのみまたは浮上力発生器とのみ協働するように変形してもよい。このように、本開示に記載の諸構成要素はそれぞれ単独で、または１つ以上を組み合わせたシステムとして実施することができる。また、本開示に係る輸送装置は、少なくとも１つの浮上力発生器と、少なくとも１つの推進力発生器と、少なくとも１つの浮上部材と、少なくとも１つの推進部材とを備える。

本開示に記載の実施形態では、浮上部材は静磁束を発生させるものではないが、浮上部材が静磁束を発生させるように構成してもよい。磁束は永久磁石または電磁石で発生させる。

本開示に記載のとおり、本開示は輸送装置、台車、浮上力発生器、推進力発生器、案内路、輸送システム、およびこれらの何らかの組み合わせに関する。

本開示によれば、浮上力発生器は例えばそれが結合された車両を浮上部材に対して浮上可能に構成される。浮上力発生器は例えば浮上部材と磁気的に結合可能に構成された構造物からなる。この構造物は例えば少なくとも１つの細長い磁極を有し、この磁極が、浮上部材の少なくとも一部を透過する浮上磁場を発生可能に構成されている。磁束は例えば、磁極面の走行方向の動きと、磁極面の走行方向に対する角度とに依存する。磁極面は例えば複数の磁力源からなる。発生される浮上磁場はしかし、浮上力発生器とそれに対応する浮上部材との間の相対位置には依存しない。細長い磁極面の向きは例えば、浮上力発生器とそれに対応する浮上部材との間の相対移動の方向に対して角度をなし、そのため浮上分力は相対移動の方向に対する法線方向に発生する。角度は例えば、法線方向速度定数Ｋ_ＦＮに対する磁力と、浮上力発生器と浮上部材との間の相対速度と、必要な浮上力とに応じた所定の角度である。あるいは角度は、法線方向速度定数Ｋ_ＦＮに対する磁力と、浮上力発生器と浮上部材との間の相対速度と、必要な浮上力とに応じた可変の角度であってもよい。浮上力は例えば細長い磁極の幅および高さに対する長さに依存し、幅と高さに対する長さが大きいほど強くなる。あるいは、浮上力は浮上部材に対する細長い磁極の速度に依存し、速度が高いほど強くなるものであってもよい。細長い磁極は例えば一列に並んだ複数の磁石片からなる。あるいは、細長い磁極は２つの細長い磁極からなり、これら２つの細長い磁極がそれぞれ一列に並んだ複数の磁石片からなるものであってもよい。

本開示によれば、推進力発生器は例えばそれが結合された台車および／または車両を推進可能に構成される。推進力発生器は例えば、少なくとも１つの実質的に円筒形の部材と、実質的に円筒形の部材の表面に設けられ、螺旋状に配された複数の磁石と、実質的に円筒形の部材を回転させるための回転モータとを備え、実質的に円筒形の部材が回転すると、螺旋状に変化する磁束が対応の推進部材に生じることで、推進力発生器が推進部材に対して移動する。推進力発生器は例えば補助輪を少なくとも１つ備え、補助輪は推進力発生器の速度が所定の速度に満たないときに対応の推進部材と接触するように構成される。推進力発生器は例えば補助輪を３つ備える。補助輪は例えば姿勢制御機構によって制御可能に構成され、それによって補助輪は推進時には円筒状部材と同一面上に位置し、低速時または非推進時には円筒状部材から突出する。実質的に円筒形の部材は例えば２つの実質的に円筒形の部材からなる。２つの実質的に円筒形の部材は例えば同一の回転モータによって互いに反対の方向に回転される。あるいは回転モータを２つ設けて、第１の回転モータにより２つの実質的に円筒形の部材の一方を、第２の回転モータにより記２つの実質的に円筒形の部材の他方を駆動してもよい。複数の磁石は例えば複数の列に配される。複数の列は例えば３列である。あるいは、複数の磁石を列状に設けて、相反する２つの磁極を各列のどの部分においても外側に配してもよい。相反する２つの磁極は例えば互いに所定の距離を隔てて配される。相反する２つの磁極を裏当て部材に結合してもよい。あるいは、複数の磁石を少なくとも１列に配し、裏当て部材に搭載して裏当て部材と複数の磁石とが円筒形部材から取り外し可能に構成してもよい。推進部材は例えば電機子からなり、電機子は実質的に螺旋状に巻かれた多相の導体を備える。電機子は例えばそれに電流が供給されると、対応する推進力発生器に回転力を発生させる。あるいは、電機子はそれに電流が供給されると、対応する推進力発生器に並進力を発生させるのもであってもよい。例えば、対応する推進力発生器が回転すると、電機子内を電流が流れる。あるいは、対応する推進力発生器が並進すると、電機子内を電流が流れる。実質的に円筒形の部材とそれに対応する推進部材との間の相対並進運動が、実質的に円筒形の部材の回転を引き起こす。実質的に円筒形の部材は例えば発電機に結合されていて、発電機を回転させて電力を発生させる。発電機は例えば発電機兼モータであって、単一の部品で発電機とモータを兼ねる。

本開示によれば、案内路は例えば少なくとも１つの浮上部材と、浮上部材に案内路結合器を介して結合された少なくとも１つの推進部材とを備え、浮上部材はそれに対応する少なくとも１つの浮上力発生器から発生する浮上磁束を受けるように構成され、推進部材はそれに対応する少なくとも１つの推進力発生器から発生する推進磁束を受けるように構成される。浮上部材は例えば２つの浮上部材からなる。２つの浮上部材は例えば２本の軌道であって、２本の軌道はそれぞれ３つの側面を有する。軌道はそれぞれ例えば複数のセグメントからなる。２つの軌道それぞれの断面形状は例えば実質的に長方形である。推進部材は例えば実質的に円筒形である。

本開示によれば、案内路を走行可能に構成された台車が少なくとも１つの推進部材と少なくとも１つの浮上部材とを備える。台車は例えば 支持部と、支持部に結合され、浮上磁束を発生可能に構成された少なくとも１つの浮上力発生器と、支持部に結合され、推進磁束を発生可能に構成された少なくとも１つの推進力発生器とを備え、浮上力発生器はそれに対応する少なくとも１つの浮上部材内を移動可能に構成され、推進力発生器はそれに対応する少なくとも１つの推進部材内を移動可能に構成され、浮上力発生器は、浮上力発生器から浮上磁束が発生している時に、浮上部材に対して静止位置から浮上可能に構成され、推進力発生器は、推進力発生器から発生する推進磁束によって推進部材に対して移動可能に構成される。

図１に本開示に係る輸送システム１００を示す。輸送システム１００は案内路（ガイドウェイ）２００と車両（カー）３００を含む。車両３００は例えば１人以上の人間を積載可能に構成される。車両３００を、家畜、動物、物品などを積載可能に構成してもよい。車両３００は例えば１人から６人の人間を積載可能に構成される。車両３００は例えば結合バー３１０を介して台車（ボギー；不図示）に結合される。本開示に係る輸送システム１００はまた１つ以上の推進部材と１つ以上の浮上力発生器を含んでいてよい。異なる浮上力発生器に対して推進力発生器を１つだけ設けてもよいし、１つ以上の浮上力発生器を設ける一方で上に述べたような推進力発生器を省いてもよい。

案内路２００は少なくとも１つの推進部材５２０と少なくとも１つの浮上部材４２０を含む。図１では推進部材５２０が１つだけ設けられる。図示の推進部材５２０は略円筒形である。推進部材５２０には１つ以上の溝が形成される。このように推進部材５２０に形成された１つ以上の溝を介して、浮上部材が推進部材５２０から突出する。１つ以上の溝の構成として、推進部材５２０を貫通するように構成された推進力発生器が溝を介して車両３００に結合できるようにしてもよい。案内路２００、少なくとも１つの推進部材５２０、および少なくとも１つの浮上部材４２０は複数のセグメントに分割されていてもよい。これらは図示の実施例では分割されていないが、分割される場合には案内路２００の各セグメントに少なくとも１つの推進部材５２０と少なくとも１つの浮上部材４２０の対応セグメントを予め形成したものを組み合わせて案内路２００を形成する。案内路２００と少なくとも１つの推進部材５２０と少なくとも１つの浮上部材４２０との各セグメントの長さは異なっていてもよい。案内路２００自体をさらに他の構造内に収容してもよい。例えば案内路２００を、それを気候、薬品、異物、その他の環境要因から保護するためのハウジング内に収容してもよい。

図２は輸送システム１００の一例を示す斜視図である。この輸送システム１００は図１のものと実質的に同じものであるが、ここでは説明のため、案内路２００の一部を取り除いて、少なくとも１つの推進力発生器５１０と少なくとも１つの浮上力発生器４１０が示されている。図示のとおり、ここでは推進力発生器５１０が２つと浮上力発生器４１０、４３０が７つ設けられている。２つの推進力発生器５１０は前部推進力発生器５１２と後部推進力発生器５１４からなる。２つの推進力発生器５１０はそれぞれ推進モータ５３０に結合され、これらの推進モータ５３０が推進力発生器５１０を回転させて、推進磁束を発生させる構成になっている。各推進モータ５３０は例えば１つ以上のマイクロプロセッサ（演算処理装置）と１つ以上のメモリ（記憶装置）を含むコントローラによって制御される。コントローラは例えば１つの推進力発生器５１０のみを制御し、他の推進力発生器５１０は制御しないように構成される。例えば前部推進力発生器５１２をその軸周りに回転させる一方で、後部推進力発生器５１４を静止させておく。前部推進力発生器５１２と後部推進力発生器５１４を逆方向に回転させてもよいが、前部推進力発生器５１２と後部推進力発生器５１４は推進力を同一方向に発生させことができる。推進力発生器５１０は例えば推進力発生器結合部材５４０を介して推進モータ５３０に結合される。推進力発生器結合部材５４０は例えば回転時の空気抵抗が少ない輪郭を有するように構成される。図示のように、推進力発生器５１０内に他の部品を設けても構わない。推進モータ５３０は例えば台車５５０に結合される。

推進力発生器５１０は例えば推進部材５２０内で可動に構成される。図では単一の推進部材５２０内で可動な推進力発生器５１０が２つ設けられている。１つ以上の推進力発生器５１０が設けられる場合には、各推進力発生器５１０は例えばそれに対応する推進部材５２０と一緒に動く。前部推進力発生器５１２は後部推進力発生器５１４と台車５５０を介して結合される。

図示のように、台車５５０はまた例えば車両結合バー３１０を介して車両３００に結合される。図では車両結合バー３１０が２本設けられているが、車両結合バー３１０は１本だけ設けてもよいし、３本以上設けてもよい。

台車５５０はさらに例えば少なくとも１つの浮上力発生器４１０、４３０に結合される。図では、外側浮上力発生器４１０と内側浮上力発生器４３０とが設けられる。外側浮上力発生器４１０と内側浮上力発生器４３０は例えば同様に働くように構成される。例えば、内側浮上力発生器４３０の方が外側浮上力発生器４１０よりも台車５５０の中心線に接近して設けられる。

浮上力発生器４１０、４３０は例えば浮上磁束を発生させるように構成される。浮上磁束について詳細に説明する。浮上磁束は例えば、浮上力発生器４１０、４３０内に設けた１つ以上の磁力源から発生される。浮上力発生器４１０、４３０は少なくとも１つのの浮上部材４２０と協働することにより、浮上力発生器４１０、４３０自身を静止位置から浮上位置へ浮上させる。浮上位置は静止位置から見て少なくとも１つの浮上力発生器４１０、４３０が発生させる浮上力の方向にある。浮上力源４１０、４３０は例えば、それに対応する１つ以上の浮上部材４２０に対して浮上力発生器４１０、４３０自身が動くと浮上力を発生するように構成される。図示のような実施形態では例えば、外側浮上力発生器４１０が４つ設けられる。それらは、右前部外側浮上力発生器４１２、左前部外側浮上力発生器（不図示）、右後部外側浮上力発生器４１６、および左後部外側浮上力発生器４１８からなる。図示の実施形態ではまた例えば、台車５５０が３つの内側浮上力発生器４３０に結合されている。これらは前部内側浮上力発生器４３２、中央部内側浮上力発生器４３４、および後部内側浮上力発生器４３６からなる。各内側浮上力発生器４３０は例えば内側結合部材４４０を介して台車５５０に結合される。すなわち、前部内側浮上力発生器４３２は前部内側結合部材４４２を介して台車５５０に結合され、中央部内側浮上力発生器４３４は中央部内側結合部材４４４を介して台車５５０に結合され、後部内側浮上力発生器４３６後部内側結合部材４４６を介しては台車５５０に結合される。

図示のように複数の浮上力発生器４１０、４３０が設けられる場合、それら浮上力発生器４１０、４３０は例えばコントローラ（不図示）によって制御されるように構成される。コントローラにより例えば、浮上力発生器４１０、４３０が発生させる浮上磁束によって生じる浮上力が調節される。浮上力発生器４１０、４３０が発生させる浮上磁束を一定の浮上磁束としてもよい。以下に詳細に説明する実施形態において、各浮上力発生器４１０、４３０は例えば１つ以上の磁力源を備え、各磁力源が２つの細長い磁極を形成する。１つ以上の磁力源は例えばそれぞれが複数の磁石を備える。

図には複数の浮上力発生器４１０、４３０が示されているが、本開示によれば浮上力発生器４１０、４３０は１つであってもよい。その場合ただ１つの浮上力発生器４１０、４３０は内側浮上力発生器４３０として設けてもよいし、外側浮上力発生器４１０して設けてもよい。

上に述べたように、浮上力発生器を例えば、重力に逆らう方向以外の方向に浮上力を発生させるように構成してもよい。例えば、１つ以上の浮上力発生器４１０、４３０を１つ以上の操舵力発生器６１０として構成してもよい。図示の例では、操舵力発生器６１０が４つ設けられる。それらは右前部操舵力発生器６１２、左前部操舵力発生器（不図示）、右後部操舵力発生器６１６、および左後部操舵力発生器６１８からなる。操舵力発生器６１０は浮上力発生器４１０、４３０と同様に働くが、違いとして、前者が発生させる磁束の方向は後者が発生させる磁束の方向に対して概略直交する方向となる。操舵力発生器６１０は、操舵部材６２０を貫通する操舵磁束を発生させるように構成される。浮上力発生器４１０が浮上部材４２０と協働するのと同様に、舵部材６２０は操舵力発生器６１０と協働するが、角度は９０度異なっている。浮上力発生器４１０、４３０と操舵力発生器６１０を共に用いる場合、台車５５０と車両３００の位置を操舵力発生器６１０を用いて制御することができる。これにより、操作性や軌道追従性が改善され、案内路２００の経年変形や、案内路２００が曲線部を有していてそれを台車５５０が通過しなければならない場合にも対応できる。

図示の実施形態では浮上力発生器４１０、４３０が７つ、推進力発生器５１０が２つ、操舵力発生器６１０が４つ設けられているが、浮上力発生器４１０、４３０、推進力発生器５１０、および操舵力発生器６１０を１つずつ設けてもよい。浮上力発生器４１０、４３０と推進力発生器５１０および／または操舵力発生器６１０をそれぞれ１つ以上組み合わせて設けてもよい。そのような構成の他の例を以下に説明する。

図３および図４に、台車７００、少なくとも１つの浮上力発生器４１０、少なくとも１つの浮上部材４２０、少なくとも１つの推進力発生器５１０、少なくとも１つの推進部材５２０、および案内路２００からなる別の構成例を示す。台車７００の移動方向（走行方向）と、台車７００に結合されている諸部品も合わせて示す。図では浮上部材４２０が４つ設けられるが、浮上部材の数は浮上力発生器４１０の配置に合わせて変更してよい。図示のように、左外側浮上部材４２２、左内側浮上部材４２４、右内側浮上部材４２６、および右外側浮上部材４２８が設けられる。例えば左外側浮上部材４２２と左内側浮上部材４２４で１つの軌道が形成される。同様に例えば、右内側浮上部材４２６と右外側浮上部材４２８でもう１つの軌道が形成される。このように、図では浮上部材４２０により２つの軌道が形成される。図では軌道が２つ設けられるが、軌道の数は１以上であればよい。例えば、軌道を１つだけ設ける場合、案内路２００に対して軌道を中央に位置させるとよい。軌道をより多く設けてもよく、例えば軌道を３つ設けてもよい。図では各軌道が２つの浮上部材４２０で構成されているが、各軌道を単一の浮上部材４２０で構成してもよい。各軌道を複数のセグメントに分割し、複数の浮上部材４２０が連続したものとして構成してもよい。

少なくとも１つの浮上力発生器４１０は浮上力発生器結合部材７４０を介して台車７００に結合される。図では浮上力発生器結合部材７４０が２つ示されているが、浮上力発生器結合部材７４０を１つだけ設けてもよい。浮上力発生器結合部材７４０は複数の取り付け点７５０を有し、これにより浮上力発生器４１０を浮上力発生器結合部材７４０上の異なる位置に位置決めすることが可能である。図示のように例えば、各浮上力発生器４１０に対して浮上力発生器結合部材７４０を２つ設ける。各浮上力発生器４１０を単一の浮上力発生器結合部材７４０を用いて台車７００に結合してもよい。さらには、各浮上力発生器４１０を３つ以上の浮上力発生器結合部材７４０を用いて台車７００に結合してもよい。例えば浮上力発生器結合部材７４０を３つまたは４つ設けてもよい。各浮上力発生器４１０に対して２つ以上の浮上力発生器結合部材７４０を設ければ、走行方向に対する浮上力発生器４１０の角度の変更が可能になる。浮上力発生器４１０の角度を、少なくとも１つのマイクロプロセッサおよび／または少なくとも１つのメモリを含むコントローラによって制御してもよい。コントローラは遠隔操作により制御してもよいし、車両の積載状況、または案内路の混雑状況を考慮した望ましい速度に基づいて制御してもよい。

図４に示す実施形態において、浮上力発生器４１０の角度を制御するための他の角度調節機構７７０を設けてもよい。図では４つの角度調節機構７７０が設けられる。それらは右前部角度調節機構７７８、左前部角度調節機構７７６、右後部角度調節機構７７４、および左後部角度調節機構７７２からなる。各角度調節機構７７０はその一部７８０が台車７００に結合され、他の一部７８２が対応の浮上力発生器４１０に結合される。角度調節機構７７０は例えばネジ溝を有する結合部材であり、例えばネジ、機械加工でネジ溝を形成した結合部材、などである。角度調節機構７７０をコントローラおよびサーボモータで制御してもよい。他の制御機構を設けてもよい。角度調節機構７７０によって浮上力発生器４１０を予め設定された角度に維持してもよい。浮上力発生器４１０の角度とそれに関係する特性について下に説明する。制御機構は例えば、少なくとも１つの畜エネルギー装置８００から電力の供給を受ける。

図示のように、台車７００は少なくとも１つの畜エネルギー装置８００を含む。図では２つの畜エネルギー装置８００が設けられている。それらは右側畜エネルギー装置８１０と左側畜エネルギー装置８１２からなる。畜エネルギー装置８００は例えば電池、蓄電器（キャパシタ）、またはそれらに類する畜エネルギー装置からなる。畜エネルギー装置８００は例えば、外部エネルギー源と台車７００との間の電気的接続が一時的に絶たれたときに備えて台車７００上にエネルギーを蓄えておくために用いられる。畜エネルギー装置８００の構成は上述のものに限られない。例えば、各浮上力発生器４１０に専用の畜エネルギー装置８００を設けてもよいし、単一の畜エネルギー装置８００を台車７００上に設けてもよい。台車７００上には畜エネルギー装置８００を設けない構成も可能である。

推進力発生器５１０は例えば台車７００に結合される。推進力発生器５１０は例えば推進力発生器結合部材７６０を介して台車７００に結合される。台車７００は推進力発生器５１０と反対側に上面７１０を有する。畜エネルギー装置８００は例えばこの上面７１０に搭載される。上面７１０にはまた支持片７２０、７３０が設けられ、これらによって上面７１０の推進力発生器結合部材７６０近傍の領域が補強される。支持片を、そこへ推進力発生器結合部材７６０を搭載するように構成してもよい。

台車７００が低速で稼働しているとき、浮上力発生器４１０が発生させる浮上力は、台車７００を案内路２００から浮上させるに十分大きくないことがある。そこで例えば１つ以上の車輪４５０を設けることによって、台車７００側の浮上力発生器４１０や推進力発生器５１０が案内路２００と接触するのを回避することができる。図示のように少なくとも１つの車輪４５０を設ければ、浮上力が車輪４５０を案内路２００と非接触に保つに十分大きくないときには、車輪４５０が案内路２００に接触する。図３および図４においては、車輪４５０が８つ設けられている。これら８つの車輪４５０はそれぞれ、対応する浮上部材４２０の一部と接触するように構成されている。少なくとも１つの車輪４５０それぞれが少なくとも２つの車輪からなるものとしてもよいし、少なくとも４つの車輪からなるものとしてもよい。図では、少なくとも１つの車輪４５０が少なくとも１つの浮上力発生器４１０に結合されている。

例えば図５に示すように、車輪４５２を台車７００と結合し、案内路２００の他の箇所に接触させてもよい。例えば、車輪４５２は案内路２００の推進部材支持部２５０（図３参照）と接触するように構成される。車輪４５２は、上述の車輪４５０に加えて設けてもよいし、車輪４５０に代えて設けてもよい。本開示では車輪を例に挙げたが、２つの部品間の相対運動を可能にする一方で両者間の摩擦を軽減するようなものであれば、他のどのような機構を採用した構成としてもよい。例えば、特殊コーティングを施した表面、ベアリング面、ころ（ローラー）部材などが考えられる。

少なくとも１つの推進力発生器モータ（不図示）はそれぞれ、少なくとも１つの畜エネルギー装置８００のいずれかに結合される。上述のように、本開示の浮上力発生器は稼働に電力を必要としない。それでも、少なくとも１つの浮上力発生器のそれぞれを少なくとも１つの畜エネルギー装置８００のいずれかに結合してもよい。浮上力発生器を畜エネルギー装置８１２に結合する場合には、浮上力発生器は例えば、浮上部材に対して浮上力発生器が動いていないときに浮上力を発生させるように構成する。このようにして、浮上力発生器が静止しているかまたは発生する浮上力が十分でない程度の低速で運動しているときに浮上力を発生させるように構成することにより、本開示おける推進支持車輪の強度の喪失や低下にも対処することができる。浮上力発生器を、台車の速度が所定値未満のときに電力を受けるように構成すれば、低速時に追加の浮上力を発生させて台車の案内路との接触を防止することができる。

図５は一実施形態における推進力発生器５１０の台車７００と結合された状態を示す（台車７００の裏側から見た）倒立斜視図である。推進力発生器５１０は例えば推進結合器５１１を介して台車７００に結合される。図では推進力発生器５１０は少なくとも１つの実質的に円筒形の部材５７２を含む。少なくとも１つの実質的に円筒形の部材５７２の表面には複数の磁石９１０が設けられる。図示の実施形態では、複数の磁石９１０は螺旋状に配置される。図示の実施形態では、複数の磁石９１０は複数の列９２０、９２２、９２４に、各列９２０、９２２、９２４の一方の側に一方の磁極９１２、９１４が揃えられて配置される。例えば第１の円筒形部材５７２には第１列９２０、第２列９２２、および第３列９２４からなる３列の磁石９２０、９２２、９２４が設けられる。同様に、第２の円筒形部材５７４に、複数の磁石９１０が第１列９３０、第２列９３２、および第３列９３４からなる３列９３０、９３２、９３４に設けられる。異なる２つの磁極は所定の間隔を空けて配置される。異なる２つの磁極を、図１４に示すように裏当て部材に結合してもよい。例えば、複数の磁石９１０を少なくとも１列に配置して、それら磁石９１０を裏当て部材に搭載する。こうすれば裏当て部材と複数の磁石９１０を円筒形部材５７２から取り外すことができる。第１の円筒形部材は長さ５７１を有し、第２の円筒形部材は長さ５７３を有する。図示の実施形態では、長さ５７１と長さ５７３は実質的に等しい。

推進力発生器５１０がモータ５３０の動力を受けて台車７００を移動させているとき、推進力発生器５１０は推進部材５２０内の中心に位置する。これに対して、低速時や静止時、また推進力発生器５１０の移動の開始時または終了時、発生する磁束が推進力発生器５１０を推進部材５２０内の中心に維持するに十分大きくないことがある。推進磁束が推進力発生器５１０を中心に維持するのに必要な大きさに満たない状況において、システム、中でも推進力発生器５１０への損傷を防ぐために、推進力発生器５１０に例えばセルフセンタリング機構５８０を設けてもよい。セルフセンタリング機構５８０は推進力発生器５１０を推進部材（不図示）内の中心に維持する。セルフセンタリング機構５８０は例えば１つ以上の補助輪５８２を含み、これが補助輪結合器５８４を介して推進力発生器５１０に結合される。さらに、補助輪５８２が円筒形部材５７２、５７４の外面から突出する距離を、姿勢制御機構５８６によって調節してもよい。補助輪５８２を円筒形部材５７２の外面から僅かに突出するに留めることにより、推進力発生器５１０の推進部材５２０内での移動を可能にしつつ、補助輪５８２の推進部材５２０との過度の接触を防ぐことができる。セルフセンタリング機構５８０は、低速時やそのほか推進力発生器が推進部材５２０に接近しすぎる可能性がある条件において、円筒形部材５７２、５７４が推進部材５２０に接触することを防ぐ。図では補助輪５８２が３つ設けられる。少なくとも１つの補助輪５８２は、推進力発生器５１０の速度が所定の速度に満たない時に該補助輪５８２に対応する推進部材５２０に接触するように構成される。少なくとも１つの補助輪５８２を姿勢制御機構によって制御して、該補助輪５８２が、移動時には円筒形部材５７２、５７４と同一面上に位置し、低速時または非移動時には円筒形部材５７２、５７４から突出するように構成してもよい。補助輪５８２に動力を与えず、転がるだけに構成してもよい。補助輪に動力を与えて、推進力発生器５１０の低速動作時または停止状態からの起動時にこれを補助するのもとしてもよい。

図６は一実施形態に係る推進力発生器５１０の一部を示す斜視図である。複数の磁石９１０が図５同様に配置されているが、それらの符号は煩雑を避けるためここでは省略している。その代り図６では磁束線１００２が示されている。図示のように、少なくとも１つの円筒形部材５７２、５７４を回転させるための回転推進モータ５３０が設けられ、該少なくとも１つの円筒形部材５７２、５７４の回転１０４２、１０４４に伴って、対応する推進部材５２０に螺旋状に変化する磁束を発生させて、推進力発生器５１０を対応する推進部材５２０に対して移動させるように構成される。実質的に円筒形の部材５７２、５７４が図６のように２つ設けられる場合、それら実質的に円筒形の部材５７２、５７４のそれぞれを異なる回転推進モータ５３０に結合して回転可能としてもよいし、２つの実質的に円筒形の部材５７２、５７４を同一のモータで回転させてもよい。図示の例では、２つの実質的に円筒形の部材５７２、５７４は互いに反対の方向に回転される。２つの実質的に円筒形の部材５７２、５７４は同一方向に回転させてもよい。推進力発生器５１０の推進部材５２０に対する移動を図８に示す。

推進力発生器５１０を減速可能に構成してもよい。例えば、推進力発生器５１０の少なくとも１つの実質的に円筒形の部材５７２、５７４とそれに対応する推進部材５２０との間の実質的に相対並進運動により、該少なくとも１つの実質的に円筒形の部材５７２、５７４が回転する。上述のように、例えば少なくとも１つの実質的に円筒形の部材５７２、５７４が回転するのに伴って、推進力発生器５１０が推進部材５２０に対して実質的に並進する。少なくとも１つの実質的に円筒形の部材５７２、５７４は、例えばモータ５３０によって回転させることができる。例えば、少なくとも１つの実質的に円筒形の部材５７２、５７４を発電機に結合する。発電機が回転すると、少なくとも１つの実質的に円筒形の部材５７２、５７４の推進部材５２０に対する実質的な並進を減速させるような電力を発生させる。例えば、モータ５３０を発電機を兼ねるように構成してもよい。その場合モータ５３０は、電力を受けているときは回転力を発生させて推進力発生器５１０に供給し、電力を受けていないときは発電機として働く。

あるいは、少なくとも１つの推進力発生器５１０の一部に、螺旋状に湾曲した磁極を設けてもよい。磁極は例えば推進力発生器５１０の外面に、該推進力発生器５１０の外形の一部をなすように設ける。少なくとも１つの推進力発生器５１０は例えば少なくとも１つの推進部材５２０のうちの対応するもの対して回転するように構成される。少なくとも１つの推進力発生器５１０の磁極部が回転すると、電磁誘導により、少なくとも１つの推進部材５２０のうちの対応するものにおいて渦電流が発生する。

図７は本開示の一実施形態に係る推進力発生器５１０の一例の一部と推進部材５２１の一例を示す斜視図である。図示の例では推進部材５２１は例えば、電機子５２３と、質的に螺旋状に巻かれた多相の導体５２５と、を含む。電機子５２３は電流の供給を受けると、少なくとも１つの推進力発生器５１０のうち対応するものに対して、回転力を作用させる。電機子５２３は電流の供給を受けると、少なくとも１つの推進力発生器５１０のうち対応するものに対して、並進力を作用させるように構成してもよい。少なくとも１つの推進力発生器５１０のうち対応するものが回転するのに伴って、電機子５２３内に電流が流れる。同様に、少なくとも１つの推進力発生器５１０のうち対応するものが並進運動するのに伴って、電機子５２３内に電流が流れる。

図８に推進部材５２０内に配置された推進部材５１０を示す。図では、推進部材は左から右へ動く（矢印８９１）。推進部材５１０の推進部材５２０に対する動きは、推進部材５２０の矢印８９３で示す方向の回転によって生じる。推進力発生器５１０の回転を、推進モータ（不図示）からの動力に基づいたものとしてもよい。

図９は本開示の一実施形態に係る推進力発生器５１０、推進部材５２０、浮上力発生器４１０、および浮上部材４２０の一例を示す立面断面図である。

推進力発生器５１０は推進部材５２０の内部に配置されている。上述のように、推進力発生器５１０は例えばセルフセンタリング機構５８０に結合されている。セルフセンタリング機構５８０は例えば１つ以上の補助輪５８２を備える。図では補助輪５８２が３つ設けられる。補助輪５８２により、低速であれ高速であれ稼働中に推進力発生器５１０が推進部材５２０の内面に接触することが防止される。本開示では車輪を例に挙げたが、２つの部品間の相対運動を可能にする一方で両者間の摩擦を軽減するようなものであれば、他のどのような機構を採用した構成としてもよい。例えば、特殊コーティングを施した表面、ベアリング面、ころ（ローラー）部材などが考えられる。推進力発生器５１０は例えば推進力発生器結合部材７６０を介して台車（不図示）に結合される。

推進部材５２０は例えば推進部材基台２４０に結合される。例えば、推進部材５２０は推進部材基台２４０上に浮かせて配置することで、推進部材５２０の軸方向の膨張／収縮を許すことにより、応力の蓄積を防ぐ。推進部材基台２４０自体は例えば案内路基台２５０に結合される。案内路基台２５０自体は例えば案内路基台結合器４２３を介して１つ以上の浮上部材４２０に結合される。

図９では浮上力発生器４１０は図の左側に示されている。浮上力発生器４１０は２つの浮上力発生器結合部材７４０間に配置される。浮上力発生器結合部材７４０は結合器７４１を介して浮上力発生器４１０に結合される。図では結合器７４１はボルトであって、このボルトは結合器７４１と浮上力発生器４１０を貫通する。さらに、車輪４５０が２つ設けられる。これら２つの車輪４５０は２つの浮上部材４２０の上部と接触するように構成される。上述のように、低速時など、供給される浮上力が十分でないときに、２つの車輪４５０が２つの浮上部材４２０の上部に接触する。図示のように、２つの車輪４５０は浮上力発生器４１０に結合される。例えば、車輪は１つであってもよい。図示の構成を全ての浮上力発生器４１０に適用してもよいし、異なる構成と混合して採用してもよい。

図には浮上部材４２０が２つ示されている。２つの浮上部材４２０は、それらの間を浮上力発生器４１０の少なくとも一部が通過可能に構成される。さらに底片４２１を設けて２つの浮上部材４２０間の空隙に渡してもよい。図示のように、浮上力発生器４１０は２つの浮上部材４２０間において、横方向の中央に配置され、浮上力発生器４１０と各浮上部材４２０との間に距離１１１０が確保される。稼働時には浮上力発生器４１０の右側の距離１１１０と左側の距離１１１０が状況によってある程度変化することがある。図示のように、２つの浮上部材４２０が軌道を形成する。軌道は例えばその横断面において実質的に長方形である。図示のように、軌道は３辺（右外側浮上部材４２２、右内側浮上部材４２４、および底片４２１からなる）を有し、上部が解放されており、ここを浮上力発生器４１０が通過可能である。図９では軌道が１つしか示されていないが、同様の横断面形状を有する軌道を任意の数設けてもよい。例えば、図３の例のように軌道が２つ設けられる場合、２つの軌道の横断面形状は同様としてよい。また、各軌道を単一の浮上部材で形成してもよい。

図示のように、浮上力発生器４１０は少なくとも１つの細長い磁極１１０２、１１０４を有する。図では、細長い磁極１１０２、１１０４が２つ設けられる。細長い磁極１１０２、１１０４は３つ以上設けてもよい。細長い磁極１１０２、１１０４の更なる例を以下に説明する。

図１０に、浮上力発生器４１０の一例の内部における磁極１１０２、１１０４の一例と、そこから発生されて浮上部材４２０の一例に作用する磁束１１６０と、を示す。図では細長い磁力源１１０２、１１０４が２つ設けられる。上側の細長い磁力源１１０２については以下で言及される諸寸法が示されている。上側の細長い磁力源１１０２は、その最大寸法として長さ１１３０を有する。上側の細長い磁力源１１０２はまた幅１１４０と高さ１１５０を有する。図示のように、細長い磁力源１１３０の長さはその高さ１１５０および幅１１４０のいずれよりも実質的に大きい。例えば、図では上側の細長い磁力源１１０２は左側にＮ極１１０３、右側にＳ極１１０５を有する（破線１１０１が２極間の境界を示す）。一方、下側の細長い磁力源１１０４は左側にＳ極１１１３、右側にＮ極１１１５を有する（破線１１１１が２極間の境界を示す）。磁極がこのように配置されていると、磁力源１１０２、１１０４から磁束１１６０が発生する。設ける磁力源は単一としてもよい。磁極の配置は上述とは反対にしてもよい。

また、図示のように、少なくとも１つの浮上力発生器４１０が少なくとも１つの磁極面１１０２、１１０４を有する。各磁極面１１０２、１１０４は浮上磁場１１６０を発生させ、浮上部材４２０の少なくとも一部が浮上力発生器４１０からの磁場１１６０を横切る形となる。いずれかの浮上力発生器４１０がいずれかの浮上部材４２０に対して移動すると、該浮上力発生器４１０により該浮上部材４２０の少なくとも一部に渦電流が発生する。例えば、浮上力は細長い磁極１１０２、１１０４の幅１１４０および高さ１１５０に対する長さ１１３０に依存し、幅１１４０および高さ１１５０に対して長さ１１３０が大きくなるにしたがって浮上力は強くなる。したがって、特定の幅１１４０および高さ１１５０に対して、磁極１１０２、１１０４の長さを大きくすることにより、浮上力を増強することができる。ただし、特定の高さに対して、幅１１４０および高さ１１５０を小さくすることで、浮上力が強くなるわけではない。

図１０に示すように、浮上力発生器４１０は例えば直平行六面体に形成される。浮上力発生器４１０には他のどのような形状を与えてもよく、長さが幅および高さより大きい限り、不規則な形状でもよい。図の例では、直平行六面体部材は例えば浮上部材４２０と磁気的に結合される。また、直平行六面体部材に少なくとも１つの磁極１１０２、１１０４を設けて、浮上部材４２０の少なくとも一部を横切る浮上磁場１１６０を発生させる構成としてもよい。

細長い磁極１２０２、１２０４が発生させる浮上磁場１１６０は、浮上部材４２０に対して移動し、また図示のように浮上部材４２０を貫通して反対側に抜ける。以下に図１１Ａおよび図１１Ｂを参照して述べるように、浮上磁場１１６０は様々な要因に依存する。

図１１Ａおよび図１１Ｂに、浮上力発生器４１０の一例を、１つ以上の細長い磁極１１０２、１１０４と共に示す。図１１Ａには、細長い磁極１１０２、１１０４を２つ備えた浮上力発生器４１０が示されている。図示のように、上側の細長い磁極１１０２と下側の細長い磁極１１０４が設けられる。上側の細長い磁極１１０２と下側の細長い磁極１１０４は複数の磁石片１１６１からなる。複数の磁石片１１６１は細長い磁極をなすように配される。図では、複数の磁石片１１６１が列をなして配される。磁石片１１６１は曲線または他の任意の形状をなすように配してもよい。

図をわかりやすくするため、図１１Ｂには細長い磁極１１０２を１つしか示していないが、２つの細長い磁極１１０２、１１０４は同様に機能する。浮上力発生器４１０（図１１Ａ参照）がそれに対応する浮上部材４２０に対して動くとき、該浮上力発生器４１０は該浮上部材４２０の少なくとも一部に渦電流を発生させる。浮上力発生器４１０の相対的な動きは例えば、本開示に記載の推進力発生器５１０（図５参照）と推進部材５２０（図５参照）によって生み出される。渦電流は例えば、少なくとも１つの浮上部材４２０に対する少なくとも１つの浮上力発生器４１０の移動の方向を表す方向速度ベクトルＶ_TRAVELの、該浮上力発生器４１０の少なくとも１つの磁極１１０２の軸１２２０に対する角度（α）に依存する。浮上力発生器４１０は浮上力（Ｆ_L）を発生させ、この浮上力（Ｆ_L）は浮上力発生器４１０と浮上部材４２０との間の相対速度に依存する。あるいは、発生される浮上力（Ｆ_L）は、浮上力発生器４１０と浮上部材４２０との間の相対位置とは独立ものであってもよい。例えば、浮上力発生器４１０が浮上部材４２０に対して上昇しても、浮上力（Ｆ_L）は一定に留まる。また例えば、浮上力発生器４１０が浮上部材４２０に横方向に接近しても、浮上力（Ｆ_L）は一定に留まる。

図１１Ｂには、浮上部材４２０に対する細長い磁極１１０２の関係が示されている。図示のように、細長い磁極１１０２は速度（Ｖ_{ＴＲＡＶＥＬ}）で走行方向に移動する。細長い磁極１１０２の法線方向速度（Ｖ_Ｎ）は式Ｖ_Ｎ＝ｓｉｎ（α）＊Ｖ_{ＴＲＡＶＥＬ}で計算され、ここでαは走行方向と細長い磁極１１０２の長軸１２２０との間の角度を表す。細長い磁極１１０２の特性の構成について、法線方向速度定数Ｋ_ＦＮおよびピーク速度Ｖ_ＰＥＡＫを求めることができる。Ｋ_ＦＮとＶ_ＰＥＡＫの値が求まれば、法線方向の力（Ｆ_Ｎ）は公式Ｆ_Ｎ＝Ｋ_ＦＮ＊（Ｖ_Ｎ＊Ｖ_ＰＥＡＫ）／（Ｖ_Ｎ＾２＋Ｖ_ＰＥＡＫ＾２）で求まる。法線方向の力（Ｆ_Ｎ）が求まれば、浮上力（Ｆ_Ｌ）および空気抵抗力（Ｆ_Ｎ）は公式Ｆ_Ｌ＝ｃｏｓ（α）＊Ｆ_ＮおよびＦ_Ｄ＝ｓｉｎ（α）＊Ｆ_Ｎで求まる。普通の稼働条件において、角度αの値は小さいので、Ｆ_ＬはＦ_Ｎに近似され、一方でＦ_ＤはＦ_Ｎのごく一部に過ぎない。やはり普通の稼働条件において、Ｖ_Ｎの値はＶ_ＰＥＡＫより遥かに小さいので、Ｆ_ＮはほぼＫ_ＦＮ＊Ｖ_Ｎに等しく、Ｆ_Ｌはほぼｃｏｓ（α）＊ｓｉｎ（α）＊Ｋ_ＦＮ＊Ｖ_{ＴＲＡＶＥＬ}に等しく、Ｆ_Ｄはほぼｓｉｎ（α）＊ｓｉｎ（α）＊Ｋ_ＦＮ＊Ｖ_{ＴＲＡＶＥＬ}に等しい。このように、迎え角（α）が小さいほど空気抵抗力に対する浮上力の比が大きくなることが分かる。

上に挙げた諸公式から、次のことが言える。細長い磁極１１０２、１１０４が相対移動の方向に対して角度を有する姿勢にあるときには、相対移動の方向に対する法線方向に法線方向の分力が働く。この法線方向の力Ｆ_Ｎは、浮上方向の分力Ｆ_Ｌおよび空気抵抗方向の分力Ｆ_Ｄからなる。Ｆ_Ｌはｃｏｓ（α）＊Ｆ_Ｎに等しく、通常αの値は小さいので、Ｆ_Ｌは極めてＦ_Ｎに近い。Ｆ_Ｄはｓｉｎ（α）＊Ｆ_Ｎに等しく、通常はＦ_Ｎのごく一部にすぎない。角度（α）は例えば、法線方向速度定数Ｋ_ＦＮに対する磁力と、浮上力発生器４１０と浮上部材４２０との間の相対速度と、必要な浮上力とに基づいた所定の角度である。あるいは角度（α）を、法線方向速度定数Ｋ_ＦＮに対する磁力と、浮上力発生器４１０と浮上部材４２０との間の相対速度と、必要な浮上力とに基づいた可変の角度としてもよい。浮上力は例えば少なくとも１つの浮上部材４２０に対する細長い磁極１１０２、１１０４の速度（Ｖ_{ＴＲＡＶＥＬ}）に依存し、速度（Ｖ_{ＴＲＡＶＥＬ}）が高くなるに従って、浮上力（Ｆ_Ｌ）が強くなる。

図１２に、一実施形態に係る浮上力発生器１３１０の他の例とそれに対応する浮上部材４２０を示す。この浮上力発生器１３１０は、これまでに述べた浮上力発生器と異なり、浮上部材４２０との関係において凹（雌）型に構成される。この点で、凸（雄）型に構成されるこれまでに述べた浮上力発生器と対照的である。凹型の浮上力発生器１３１０に対しては、浮上部材４２０が浮上力発生器１３１０の両側部間に挿入されるように構成される。浮上力発生器１３１０には、上に述べたものと同様に働く２つの細長い磁極１３１２が設けられる。凹型構成では、浮上力発生器１３１０がその一側部から他側部へ磁束を浮上部材４２０に通すことによって推進力を発生させる。浮上力発生器１３１０を凹型とすることによって、凸型としたときよりも浮上部材を通る磁束密度を高め、浮上力を強めることができる。

図示のように、凹型浮上力発生器１３１０は走行方向１３２０に移動する。上述の凸型浮上力発生器と同様、凹型浮上力発生器１３１０は、角度（β）を有する姿勢に置かれると、上述と同様にして、浮上力を発生させる。図示のように、角度（β）は凹型浮上力発生器１３１０の軸が走行方向１３２０に対してなす角度である。

図１３に浮上力発生器１３１０の他の一例を、それに対応する図１２の浮上部材４２０とともに示す。ここでは第１の浮上力発生器１３１０が第２の浮上力発生器１３３０に関節継手１３４０を介して結合される。例えば複数の浮上力発生器１３１０、１３３０のそれぞれ少なくとも一部を互いに少なくとも１つの関節継手１３４０を介して結合する。上述のように、少なくとも１つの浮上力発生器１３１０が少なくとも１つの浮上部材４２０に対して移動するとき、該浮上力発生器１３１０は該浮上部材４２０の少なくとも一部に渦電流を発生させる。渦電流は例えば、浮上部材４２０に対する浮上力発生器１３１０の移動の方向を表す方向ベクトル１３２０の、浮上力発生器１３１０の少なくとも１つの磁極面の軸１３１２に対する角度（β）に依存する。渦電流はさらに関節継手１３４０の曲げ角度にも依存する。以上、関節継手１３４０を凹型浮上力発生器１３１０との関連において述べたが、関節継手１３４０は凸型浮上力発生器を含むこれまでに述べたいずれの浮上力発生器にも適用可能である。また単一の凹型浮上力発生器１３１０についてのみ述べたが、凹型浮上力発生器１３１０を複数設けてもよい。さらには、１つ以上の凹型浮上力発生器１３１０を１つ以上の凸型浮上力発生器４１０と組み合わせて設けてもよい。図示のように、第１の浮上力発生器１３１０と第２の浮上力発生器１３３０それぞれの互いに向かい合う端面は角度（θ）をなす。角度（θ）は例えば、第１の浮上力発生器１３１０が第２の浮上力発生器１３３０に対してどれだけ動くことを関節継手１３４０に許容させるかによって調節することができる。

図１４に、複数の磁石片１４２０のブロック１４００における配置の一例を示す。図１４ではブロック１４００を例示しているが、ここでの磁石片１４２０の配列の説明はこれまでに述べたいずれの磁石片の配列にも適用可能である。図では、２列の１４２２、１４２４の磁石片が設けられる。２列１４２２、１４２４の磁石片は例えば、各列において一列に並んだ全ての磁石片１４２０の同一磁極が外面を向くように配置される。例えば、磁石片１４２０は裏当て部材１４１０上に配置される。裏当て部材１４１０は例えば磁石片とは別の材質からなる。例えば裏当て部材１４１０は磁束を透過する材質とする。さらに磁気的に不活性なスペーサ１４４０を設けて第１列と第２列との間の間隔を確保してもよい。図示の磁束線はあくまで例示であって、実際の形状は異なりうる。

図１５に、本開示に記載の推進力発生器５１０（図５参照）のいずれかに適用可能なΠ（パイ）型磁気構成の一例を示す。Π型磁石片１５２０はブロック１５００に形成されたスロット１５１０にフィットするように構成される。スロット１５１０は例えばΠ型磁石片１５２０の取り外しを可能とする形状とされる。Π型磁石片１５２０は２つの突出部１５２２、１５４４を有し、これら２つの突出部１５２２、１５４４が例えばそれぞれ異なる磁極を有する。図１５に示すΠ型の磁石片の構成は、磁石片を必要とする上に述べたいずれの構成にも適用可能である。

前に述べたように、本開示はコントローラの使用を想定している。コントローラは例えば、媒体に記憶された指令を実行することができる１つ以上のマイクロプロセッサ（演算処理装置）を用いて実現される。本開示の範囲には、例えば、コンピュータで実行可能な指令やデータ構造の携帯／保存を目的とし、コンピュータで読み取り可能な、有形かつ／または持続的な記憶媒体が含まれる。コンピュータで読み取り可能な持続的な記憶媒体とは、上述のいずれかの専用プロセッサの機能を持たせた汎用または専用コンピュータからアクセス可能な、公知のどのような記憶媒体でもよい。そのようなコンピュータで読み取り可能な持続的な記憶媒体として、以下のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない：ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどのディスク状記憶媒体、磁気ディスク記憶媒体などの磁気記憶媒体、そのほか、必要なプログラムコードをコンピュータで実行可能な指令やデータ構造やプロセッサチップ構成の形で携帯／保存するために用いられるあらゆる媒体。情報がコンピュータに、ネットワークや他の通信接続（有線、無線、それらの組み合わせを問わず）を介して転送または供給される場合、該コンピュータからみれば該接続はコンピュータで読み取り可能な媒体となる。したがって、そのような接続はコンピュータで読み取り可能な媒体であると言える。上に述べたことのあらゆる組み合わせが本開示で言うコンピュータで読み取り可能な媒体に含まれる。

コンピュータで実行可能な指令とは例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または専用プロセッサに特定の単一または一連の機能を実行させるための指令およびデータのことである。コンピュータで実行可能な指令にはまた、スタンドアローンの、またはネットワークに接続されたコンピュータによって実行可能なプログラムモジュールも含まれる。一般に、プログラムモジュールに属するものとして、ルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造、オブジェクト、そして専用プロセッサなどにおいて特定のタスクを実行したり特定の抽象データ型を設定したりするために組み込まれるファンクション、が挙げられる。コンピュータで実行可能な指令、データ構造、およびプログラムモジュールは、本開示に記載の動作の各工程を実行するためのプログラムコード手段の一例にあたる。コンピュータで実行可能な指令またはデータ構造からなる特定のシーケンスは、そのような各工程として記載された機能を実現するための動作の一例にあたる。

上に述べた様々な実施形態は説明のために取り上げただけであって、本開示の範囲を限定することを意図したものではない。例えば、本開示に記載の技術思想は輸送システムのみならずその他のシステムに係る技術の一部として応用可能である。本開示に記載の技術思想に対して、本開示に記載の基本／変形実施例にとらわれることなくいかなる変更を施すことが可能であるかは、当業者に容易に理解できよう。

Claims (20)

1. 案内路に設けた推進部材に対応して設けられ、かつ車両に結合されて該車両を該推進部材に対して推進可能に構成された推進力発生器であって、該推進力発生器は、
   少なくとも１つの実質的に円筒形の部材と、
   前記少なくとも１つの実質的に円筒形の部材の表面に設けられ、螺旋状に配された複数の磁石と、
   前記少なくとも１つの実質的に円筒形の部材を回転させることによって前記対応する推進部材内に螺旋状に変化する磁束を発生させて前記推進力発生器を前記対応する推進部材に対して移動させるように、前記少なくとも１つの実質的に円筒形の部材を回転させるための回転モータと、
   を備えることを特徴とする推進力発生器。
2. 請求項１に記載の推進力発生器であって、さらに少なくとも１つの補助輪を備え、
   該補助輪は、推進力発生器の速度が所定の速度に満たないときに前記対応する推進部材と接触可能に構成される。
3. 請求項２に記載の推進力発生器において、
   前記少なくとも１つの補助輪は３つの補助輪からなる。
4. 請求項２または請求項３に記載の推進力発生器において、
   前記少なくとも１つの補助輪は姿勢制御機構によって制御可能に構成され、それにより前記少なくとも１つの補助輪は推進時には前記円筒形の部材と同一面上に位置し、低速時または非推進時には前記円筒形の部材から突出する。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の推進力発生器において、
   前記少なくとも１つの実質的に円筒形の部材は２つの実質的に円筒形の部材からなる。
6. 請求項５に記載の推進力発生器において、
   前記２つの実質的に円筒形の部材は同一の前記回転モータによって互いに反対の方向に回転される。
7. 請求項５に記載の推進力発生器であって、前記回転モータを２つ備え、
   第１の回転モータにより前記２つの実質的に円筒形の部材の一方が、第２の回転モータにより前記２つの実質的に円筒形の部材の他方が駆動される。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の推進力発生器において、
   前記複数の磁石は列状に設けられ、相反する２つの磁極が各列のどの部分においても外側に配される。
9. 請求項８に記載の推進力発生器において、
   前記相反する２つの磁極は互いに所定の距離を隔てて配される。
10. 請求項８に記載の推進力発生器において、
    前記相反する２つの磁極は裏当て部材に結合される。
11. 請求項１から請求項１０のいずれかに記載の推進力発生器において、
    前記複数の磁石は少なくとも１列に配され、また前記複数の磁石は裏当て部材に搭載されて該裏当て部材と該複数の磁石とが前記円筒形の部材から取り外し可能に構成される。
12. 請求項１から請求項１１のいずれかに記載の推進力発生器において、
    前記少なくとも１つの実質的に円筒形の部材とそれに対応する推進部材との間の相対並進移動が、該少なくとも１つの実質的に円筒形の部材を回転させ、さらには、該少なくとも１つの実質的に円筒形の部材が発電機に結合されていて、該発電機を回転させて電力を発生させる。
13. 請求項１から請求項１２のいずれかに記載の推進力発生器において、
    前記複数の磁石は複数の列に配される。
14. 請求項１３に記載の推進力発生器において、
    前記複数の列は３列からなる。
15. 輸送装置であって、
    浮上磁束を発生可能に構成された少なくとも１つの浮上力発生器と、
    推進磁束を発生可能に構成された少なくとも１つの推進力発生器と
    を備え、
    前記１つの浮上力発生器はそれに対応する少なくとも１つの浮上部材内を移動可能に構成され、
    前記少なくとも１つの推進力発生器はそれに対応する少なくとも１つの推進部材内を移動可能に構成され、
    前記少なくとも１つの浮上力発生器は、前記浮上磁束発生時に前記少なくとも１つの浮上部材に対して静止位置から浮上可能に構成され、該少なくとも１つの浮上力発生器とそれに対応する少なくとも１つの浮上部材との間の相対速度に依存する浮上力を発生させ、
    前記少なくとも１つの推進力発生器は、前記推進磁束によって前記少なくとも１つの推進部材に対して移動可能に構成され、
    前記少なくとも１つの推進力発生器は、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の推進力発生器である
    ことを特徴とする輸送装置。
16. 請求項１５に記載の輸送装置において、
    発生される前記浮上力は、前記少なくとも１つの浮上力発生器とそれに対応する少なくとも１つの浮上部材との間の相対位置に依存しない。
17. 請求項１５または請求項１６に記載の輸送装置において、
    前記少なくとも１つの浮上力発生器は少なくとも１つの細長い磁極を有する。
18. 請求項１７に記載の輸送装置において、
    前記少なくとも１つの細長い磁極は、前記少なくとも１つの浮上部材に対する前記少なくとも１つの浮上力発生器の相対移動の方向に対して角度を持つ向きに配されることにより、該相対移動の方向に対する法線方向に浮上分力が発生する。
19. 請求項１８に記載の輸送装置において、
    前記角度は、法線方向速度定数Ｋ_FNに対する磁力と、前記少なくとも１つの浮上力発生器と前記少なくとも１つの浮上部材との間の相対速度と、必要な浮上力とに応じた所定の角度である。
20. 請求項１８に記載の輸送装置において、
    前記角度は、法線方向速度定数Ｋ_FNに対する磁力と、前記少なくとも１つの浮上力発生器と前記少なくとも１つの浮上部材との間の相対速度と、必要な浮上力とに応じた可変の角度である。

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