JPH01229761A - 超高速鉄道用分岐システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高密度な輸送を行なう輸送担体および路線分
岐装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、鉄道または道路を走行する輸送担体は前後に所定
の間隔をとシ、安全を確保している。近年は輸送密度を
高めるため、コンピュータ制御によって前後の担体間隔
を縮め、輸送効率を向上させる努力が行なわれている。

〔発明が解決しよりとする課題〕

しかしながら鉄道に例をとると出札、改札の自動化や、
運行管理のコンピユータ化は行なわれているものの、そ
の他の部分にまでは技術革新が行届いていないのが現状
である。その結果、大都市の鉄道路線においては過密ダ
イヤを組んでもラッシュアワーの混雑が解消せず、また
市街中心部の道路においては交通渋滞が日常化している
。この状態を抜本的に改善する解決策は提示されていな
い。

一方でリニアモータカーの開発が成功し、この用途とし
て都市近郊路線（空港線を含む）又は大部布間路線（例
えば新幹線）への適用が提案されているが、現在までの
ところ都市内路線への適用は検討されていない。

従来の畑土交通システムのうち鉄道及び自動車道路はそ
れぞれ次のよりな利点と欠点を有しているが、これらの
欠点が以上のべた都市交通問題の解決を困難にしている
。

ａ、鉄道は、スペース効率のよい一括大量安全輸送とい
う利点を有する反面、駅ごとの停車や乗り換えに伴う時
間的ロス、駅間距離、及び低速性が欠点である。

ｂ、自動車道芹は自在なルートを選択できるという利点
を有する反面、１人当たシのスペース効率の悪さ、信号
停止等による時間的ロス、及び低速性が欠点である。

このうち低速性の欠点については、磁気浮上式リニアモ
ータカーにより時速５００ｋｍｉでの高速が実現できる
ため、この欠点は大幅に緩和され航空交通システムのそ
れに近付けることができる。

しかしながら高速性が実現しても大型車輌を５９ごとに
停車させていたのでは、停車時間のロスが防げないだけ
でなく、駅間距離を長くしないと高速性の利点を生かせ
ないという矛盾を避けることができない。

この点を解決するには多数の小型発気浮上式リニアモー
タカーを用いて、完全コンピュータ制御による無人運転
で目的地まで無停車走行させる大量高速輸送都市交通網
を構築すれば良い。構想の詳細に関しては省略するが、
無停車走行によシ従来鉄道システムの欠点であった駅ご
との停車に伴う時間的ロスをなくすことができるだけで
なく、乗車地点の駐車場から途中路線を乗り継ぎながら
目的地の駐車場まで最短ルートをコンピュータ指令で直
行させることにより乗り換え時間のロスをなくすと共に
駅度距離の問題を解消することができる。しかし々から
このよりな交通システムを実現するために最大の技術的
難点は路線の分岐方式である。以下その理由を詳細に説
明する。

第６図は磁気浮上式リニアモータカーの正面断面図の一
例である。図において１は車体２を空気バネ３で支持す
る台車枠４の左右外側端にと９つけられた支持・推進・
案内兼用の超電導電磁コイルで、液体ヘリウム（又は窒
素）を充填したクライオスタット５内に収納されている
。クライオスタット５の上部には液体ヘリウム（又は窒
素）タンク６が取υ付けられ、凝縮用熱又換器（図示せ
ず）を介してヘリウム（又は窒素）冷凍機７に接続され
ている。８は地上走行路スラブ９上に置かれた車体支持
用の短絡電磁コイルでこのコイルには電流を流さず、超
電導電磁コイル１の磁束の電磁誘導作用による感応電流
で電磁コイル１と同極に磁石化し両磁石の反発力によっ
て車体を浮上させる。１０は地上の軌道の左右に設けら
れた案内側壁１１上に取り付けられた車体推進・案内兼
用の型破コイルで、このコイルに周波数コントロールさ
れた交流を流すことにより、インダクションモータの原
理で車体の推進と速度調節を行う。また同じコイルに車
体の左右ノ（ランスと方向調節を司さどる案内作用を兼
ねさせる。車体下面の１２は停止時及び低速走行用の補
助支持タイヤ、１３は車輪走行路である。また車体の側
面には案内側壁１１との間に補助案内タイヤ１４かとり
つけられている。

このよりな磁り浮上式＋７　ニアモータカーの路線分岐
方式として通常第７図又は第８図のよりなものが考えら
れる。第７図は分岐器の１例の平面図で、車輌が走行す
る軌道のコンクリート桁（第６図に示した地上走行路ス
ラブ９、案内側壁１１、及び車輪走行路１３から成る）
の一部を切シ離して転てつ器１５とし、その一端１６の
部分を中心として回動する様になっている。転てつ器１
５の一端１６は本線１７に接続され、他端１８は本線１
９、又は分岐線２０に接続される。第７図の分岐器は重
いコンクＩＪ　　ｉ−桁の機絨的移動に頼って切り換え
操作を行うため、列車間の間隔が短かい筒密度運行に要
求される高速切シ換えや高信頼度を要求される自動化に
適さないという欠点を有している。第８図は分岐器の他
の例の平面図で、分岐点において車輌を磁気浮上式（で
よる高速走行から補助支持タイヤ１２（第６図）による
低速走行に切り換え、車輪走行路１３（第６図）上に設
けた本線のガイドレール２１の途中に転てつ器２２を設
けて分岐線のガイドレール２３への切υ換え操作を行う
様になっている。分岐器の左右両側においては案内側壁
１１（第６図）は取シ払われている。第８図の分岐器は
分岐点において低速走行に切シ換えるため高速運行が妨
げられるほか、転てつ器の機械的操作に頼るため高信頼
性を要求される自動化に適さないという欠点を有してい
る。

第７図及び第８図に示したよりな磁気浮上式リニアモー
タカーの路線分岐を水平面内で行う方式はいずれも高速
運行や自動化に適さないという欠点を有しており、前述
のよりな変通システムを実現するための要求を満足する
ものではない。

Ｃ１題を解決するための手段」 このよりな問題を解決するために第１の発明は輸送担体
の構造に関し、第２の発明はその担体が走行する路線の
路線分岐装置に関するものである。

輸送担体は本線走行手段と、分岐線走行手段とを備えた
ものであり、−例では本線走行手段は長さの伸縮が自在
な構造となっている。路線の分岐装置は本線走行用路線
と、この路線走行中の輸送担体が進行するにしたがい本
線から次第に下方に離れるよりに立体的に交差する分岐
線を設け、その分岐線は輸送担体が分岐線に沿って走行
するためのガイドレールを１している。なお、分岐線は
幅が本線より十分狭く、かつ１本線の心部付近に又差す
るよりになっている。

〔作　用〕

分岐地点では本線走行手段と分岐線走行手段の両方によ
って走行し、分岐線を進むにしたがい本線走行手段の長
さが短かくなる。このため分岐地点を通過すると本線走
行手段の役目は終り、分岐線走行手段だけで走行するよ
りになる。そして、本線走行手段は分岐線の幅より短か
くなるまで縮小するよりＩｃ１っており、分岐線のガイ
ドレールに沿って走行する輸送担体は次第に本線から下
方へ離れていく。このとき本線走行手段は分岐線の幅よ
り短かくなっているので本線と接触することはない。

〔実施例〕

第１Ｖに本発明の線路分岐方式の概念側面図を示す。本
発明の第１の特長は、ひとつの路線（以下Ａ線という）
から他の路線（以下Ｂ線という）への乗り換えを分岐線
を経由して行い、Ａ線から分岐線へ又は分岐線からＢ線
への移行を上下方向に行うことにある。第１図において
２４はＡ線２５からＢ線２６へ乗り換える線路で以下分
岐線という。本発明の線路分岐方式の１例において分岐
線２４はＡ線２５からいったん下降し、Ａ線をはずれて
から水平走行に移り、Ｂ線２６の直下に到達したら上昇
に移ｊ５Ｂ線２６に移行したところで乗り換えを完了す
る。試算によれば、分岐線２４の下降（又は上昇〕開始
から水平走行に移るまでの水平所要距離は、走行速度を
５００　ｋｍ／時とし、上下方向加速度を最大０．５Ｇ
（座席ベルト使用）とし、分岐線とＡ線又はＢ線の高さ
の差を４ｍとしたとき、最短で２５０ｍ　（走行速度２
５０　ｋｍｚ備なら１２５ｍ、１２５ｋｍ／Ｂ＠なら６
３ｍ）である。

本発明の第２の特長はＡ線２５から分岐線２４へ移行す
る区間及び分岐線２４からＢ線２６へ移行する区間にお
いて線路を上下方向に複線化することにある。第１図に
おいて２γはＡ線２５から分岐線２４への移行区間、２
８は分岐線２４からＢ線２６への移行区間である。移行
区間２Ｔ又は２８においてＡ線２５又はＢ線２６と分岐
線２４は上下方向に平行して敷設され、複線化されてい
る。

その詳細を第２図に示す。第２図（ａ）は移行区間２Ｔ
又は２８の縦断斜視図であり、（′ｂ）は横断面図であ
る。両図から明らかなよりに、逆Ｔ字型の分岐線２４は
Ａ綜２５の中央開口部直下に設けられ（開口部は車体の
幅よシ広い〕、下方に向けて緩く弧を描くよりに延在し
てる。なお本発明においては以下の説明を含め跨座式の
ＩＪ　ニアモータカーについて説明するが、怒架式のリ
ニアモータカーにおいてはＡ線２５又はＢ線２６と分岐
線２４の移行区間２７又は２８における上下関係、及び
分岐線２４の下降と止弁の順序は跨座式の場合と逆転す
る。

第３図〜第５図に本発明の分岐方式を磁気浮上式リニア
モータカーに適用した場合の正面断面図の１例を示す。

第３図はＡ線２４（又はＢ線２５）を走行中の断面、第
４図は移行区間２７又は２８における線路複線化部分を
走行中の断面、第５図は分岐線２４を走行中の断面を示
す。

第３図が第６図と相違する点を列挙すると、次の通シで
ある。

イ）車体２の下部の台車枠４が左右に延長され、それに
伴い支持・推進・案内兼用超電導コイル１、クライオス
タット５、補助支持タイヤ１２、補助案内タイヤ１４が
車体２の左右外側に張υ出している。

口）これらに対応して車体支持用の短絡電磁コイル８の
設けられた地上走行路スラブ９及び車体推進・案内兼用
電磁コイル１０の設けられた地上案内側壁１１の左右間
隔が拡げられ、地上走行路スラブ９に第６図の車輪走行
路１３を兼用させている。

ハ）第６図では車体２の下方中央部に設けられていた車
輪走行路１３が第３図では取り除かれている。

二）台車枠４の左右方向の長さは油圧式可変機構によシ
伸縮が可能釦なっておシ、油圧ポンプ２９が設けられて
いる。

ホ）台車枠４の底面中央部に、分岐線２４上を走行する
際に使用する第２の車体支持・推進・案内兼用超電導コ
イル３０、第２のクライオスタット３１、第２の補助支
持タイヤ３２、第２の補助案内タイヤ３３が設けられて
いる。

第１図において車輌がＡ線２５又はＢ線２６上を走行し
ている間、第３図に示した車輌上の車体支持・推進・案
内兼用超電導コイル１は活性化され、地上走行路スラブ
９上に設けられた車体支持用の短絡電磁コイル８との間
の磁気感応作用によυ車体の浮上刃を生じる。また地上
案内側壁１１上に設けられた車体推進・案内兼用電磁コ
イル１０の活性化によシ、車体の推進と速度調節及び車
体の左右バランスと方向調節が行われる。

第４図は第１図における移行区間２Ｔ又は２８を走行し
ている状況を示し、３４は分岐線２４の地上走行路スラ
ブである。分岐線２４の逆Ｔ字型をした地上走行路スラ
ブ（跨座）３４の水平部分の上面には分岐線車体支持用
地上電磁（短絡）コイル３５、垂直部分左右側面には分
岐線車体推進・案内兼用地上電磁コイル３６が設けられ
ている。

第１図において車輌がＡ線２５から分岐線２４への移行
区間２７に入ると、第４図に示した車輌上の第２の車体
支持・推進・案内兼用超電導コイル３０が活性化され、
分岐線２４の地上走行路スラブ３４上の分岐線車体支持
用短絡電磁コイル３５との間で車体浮上刃を生じる。ま
た分岐線車体推進・案内兼用電磁コイル３６も活性化さ
れ、車体の推進・案内作用を生じる。同時に車輌上の（
第１の〕車体・支持・推進・案内兼用超電導コイル１及
び地上の車体推進・案内兼用電磁コイル１０は非活性化
される。この操作が完了すると、台車枠４が短縮され車
輌全体の最大幅が（Ａ線の）左右走行路スラブ９の内側
間隔より小さくなるので、第１図及び第２図（ａ’ｌに
示した分岐線２４の下降部分への移行が可能となる。第
５図は第１図において車輌が分岐線２４の下降部分を通
過し、分岐線２４の水平部分を走行中の状況を示す。分
岐線２４の水平部分を通過した後、上昇部分を経てＢ線
２６へ移行する際には以上と逆の過程をたどる。

以上本発明の具体例につき詳細に説明したが、これによ
り明らかなごとく、本発明においては台車枠４の伸縮以
外に機械的駆動部分がなく、それ以外はすべて電子的な
いしは電気的に移行動作が行われる。唯一の機械的動作
である台車枠４の伸縮も複線化された移行区間２７又は
２８を走行中に移行車輌側で行われるため、軌道自体の
機械的動作は全く必要としない。万一台車枠４の伸縮機
構が故障のため動作しなかった場合にも、動作が行われ
ないことを車輌上で検知できるので、移行を中止するな
どの安全操作を瞬時に行うことが容易である。そのだめ
本発明の前提とした磁気浮上式リニアモータカーによる
都市交通システムにおけるよりに高速・無停車走行を原
則とした完全コンピュータ制御による自動化が必要な場
合でも、扁信頼度かつフォールトトレラントな線路分岐
機構の構築が可能となる。

本発明は、以上説明した通シ磁気浮上式小型リニアモー
タカーによる大量高速輸送都市交通システムの実現を可
能とし、前述した都市交通問題の抜本的解決を可能とす
るものであるが、上述の具体例に制約されないことは云
うまでもない。すなわち、鉄道のみでなく、この輸送担
体にある製品が乗せられ、その製品が決められた基準で
分類されるよりに々つているとき、この輸送担体が本線
上を走行し、分類光に輸送されるときは本線から分岐線
に入るよりなときにも使用できる。このよりな分類シス
テムは現在のものとしては第７図のよりな方式をとって
いるが、高速および高密度が要求されたときは本発明の
方法を採用しないかざυ効率の飛躍的向上は期待できな
い。なお、このよりな分類システムでは鉄道はどの超高
速性が要求されることは少ないので、そのときは超伝導
コイルは必須要件ではなくなる。

また、前述の実施例では分岐線を跨座式としたが、これ
を懸架式としても差支えなく、この場合は分岐線の下降
と上昇の順序が逆転する。さらに本線に用いていた案内
用側壁１１を分岐線に用い、分岐線に用いていた逆丁字
形地上走行用スラブ（跨座）を本線に用いても良く、こ
の場合も分岐線の下降と上昇の順序は前述の実施例と逆
転する。

そのほか、このよりに案内用側壁を分岐線に用いた場合
で寸法精度の良いときには台車枠の左右方向の長さを伸
縮する必要ない場合もある。

〔発明の効果〕

以上説明したよりにこの発明は本線から分岐するとき本
線と並行して分岐線を設け、その分岐線が次第に本線か
ら、下方に離れるよりにしたので、高速走行中にスムー
ズな分岐が行なえ、しかも後続の輸送担体との距離が近
くても差支えないので、高密度なシステムに用いること
ができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す路線を表わす図、第２
図は第１図における分岐部の断面図、第３図は本線を走
行中の輸送担体を示す図、第４図は本線と分岐線の並設
部を走行中の輸送担体を示す図、第５図は分岐線を走行
中の輸送担体を示す図、第６図は従来の輸送担体を示す
図、第７図および第８図は従来の分岐部を示す図である
。 １・・・・超伝導電磁コイル、２・・・・車体、３・・
・・空気バネ、４・・・・台車枠、５・・・・クライオ
スタット、８．３５・・・・短絡霊山コイル、９，３４
・・・・地上走行用スラブ、１０．３６・・・・電磁コ
イル、１１．・・・・案内側壁、１２・・・・補助支持
タイヤ、１３・・・・車輪走行路、１４・・・・補助案
内タイヤ、２４・・・・分岐線、２５・・・・Ａ線、２
６・・・・Ｂ線、２７．２８・・・・移行区間。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）その内部に有する推進駆動装置によつて路線を走
   行する輸送担体において、 その側面に設けられ制御信号によつて左右に伸縮する腕
   部と、 腕の先端に設けられ車体の支持機能と推進機能を兼ねる
   第１の推進装置と、 車体の下部または上部に設けられ車体の支持機能と推進
   機能を兼ねる第２の推進装置とを備えたことを特徴とす
   る輸送担体。
2. （２）輸送担体を本線より分岐させる路線分岐装置にお
   いて、 本線の両側方に設けられ輸送担体から左右に伸ばされた
   腕に設けられた第１の推進装置が付勢されたときその付
   勢力によつて十分に輸送担体を支え得る強度を有する側
   壁と、 本線の上流側に接続され上流側から下流側に向かうにし
   たがい本線より下方または上方に離れ車体に設けられた
   第２の推進装置が付勢されたときその付勢力によつて十
   分に輸送担体を支え得る強度を有する跨座式または懸架
   式分岐線とを備えたことを特徴とする路線分岐装置。
3. （３）輸送担体を本線より分岐させる路線分岐装置にお
   いて、 車体の下部に設けられた第２の推進装置が付勢されたと
   きその付勢力によつて十分に輸送担体を支え得る強度を
   有する跨座または懸架式分岐線と、本線の上流側に接続
   され上流側から下流側に向かうにしたがい本線より上方
   または下方に離れ輸送担体から左右に伸ばされた腕に設
   けられた第１の推進装置が付勢されたときその付勢力に
   よつて十分に輸送担体を支え得る強度を有する分岐線側
   壁を備えたことを特徴とする路線分岐装置。