JPH04313203A - 超電導磁気浮上車の側壁浮上案内コイル - 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】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超電導磁気浮上車の側壁
浮上案内コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在超電導磁石を用いた浮上式鉄道、す
なわち超電導磁気浮上車の開発が進められており、その
実用化に明るい見通しがたてられてきた。

【０００３】図５は、超電導磁気浮上車の軌道と試験車
の断面で、１は車体、２ａ，２ｂは車体１を空気バネ３
ａ，３ｂを介して支持する台車台枠４の両側面部に取付
けられた左右の超電導磁石を示す。これに対向する地上
側コイルは推進コイルと側壁浮上案内コイルに大別され
、これらを総称して地上コイルと呼んでいる。これら地
上コイルはコンクリート製のコイル取付け軌道５ａ，５
ｂの対向面に埋込んだ形で第１層推進コイル６ａ，６ｂ
と第２層推進コイル７ａ，７ｂが、またさらにそれらの
車両側に側壁浮上案内コイル８ａ，８ｂが、それぞれ車
両１の進行方向に沿って列設されている。この時、左右
の超電導磁石２ａ，２ｂと第１層推進コイル６ａ，６ｂ
、第２層推進コイル７ａ，７ｂ、および側壁浮上案内コ
イル８ａ，８ｂとの距離はそれぞれ所定の値Ｌ１、Ｌ２
、Ｌ３となるように配置されている。

【０００４】推進コイル６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂにより
推進力が、側壁浮上案内コイル８ａ，８ｂにより浮上案
内力が与えられ、車両１が台車台枠４と一緒に浮上推進
走行するようになっている。また、低速走行時は案内力
及び浮上力とも十分に発生しない事から、台車台枠４よ
り突設した案内車輪９ａ，９ｂと走行車輪１０ａ，１０
ｂをそれぞれ、コイル取付け軌道５ａ，５ｂ及び走行車
輪軌道１１ａ，１１ｂに転接させて走行する。

【０００５】図６〜図９は片側のコイル取付け軌道５ａ
に第１層推進コイル６ａと第２層推進コイル７ａ及び側
壁浮上案内コイル８ａが順次取付けられていく様子を示
したものである。

【０００６】図６はコイル取付け軌道５ａを示したもの
である。推進コイル取付け面１６には第１層推進コイル
６ａが取付けられるが、その面から第１層推進コイル６
ａと第２層推進コイル７ａの厚さの和より数ｍｍ多く突
出して、側壁浮上案内コイル上部取付け部１２、側壁浮
上案内コイル下部取付け部１３、側壁浮上案内コイル中
央取付け部１４、側壁浮上案内コイル左右取付け部１５
が設けられており、それらには側壁浮上案内コイル取付
けボルト１７が設けられている。推進コイル取付け面１
６には推進コイル取付けボルトが設けられているが、図
が繁雑になる為図示していない。

【０００７】図７は推進コイル取付け面１６に第１層推
進コイル６ａが取付けられた状態を示しており、図８は
さらに第２層推進コイル７ａが取付けられた状態を示し
ている。

【０００８】図９は側壁浮上案内コイル８ａが側壁浮上
案内コイル上部取付け部１２、側壁浮上案内コイル下部
取付け部１３、側壁浮上案内コイル中央取付け部１４、
側壁浮上案内コイル左右取付け部１５に側壁浮上案内コ
イル取付けボルト１７で取付けられた状態を示している
。但し、図９では図の左から３個の側壁浮上案内コイル
しか取付けられていないが、実際にはコイル取付け軌道
５ａの全長にわたって取付けられる。

【０００９】図１０は側壁浮上案内コイル８ａの導体を
示したもので、４つのコイル導体１８ａ〜ｄを結線した
ものである。この周囲に所定の電気的絶縁性能を有する
シート状の熱可塑性絶縁材料を重ねて巻き付け、金型で
加熱しながらプレスする事で側壁浮上案内コイル８ａが
成形される。図１１はこのように成形された側壁浮上案
内コイル８ａを示したもので、コイル導体１８の周囲を
熱可塑性絶縁材料２０で覆い、コイル導体１８ａ〜ｄと
外部とは電気的に絶縁されたものとなっている。また、
側壁浮上案内コイル８ａは取付け用ザグリ穴１９ａ〜ｉ
を有し、このうち取付け用ザグリ穴１９ａ〜ｃは側壁浮
上案内コイル上部取付け部１２の、取付け用ザグリ穴１
９ｇ〜ｉは側壁浮上案内コイル下部取付け部１３の、取
付け用ザグリ穴１９ｅは側壁浮上案内コイル中央取付け
部１４の、取付け用ザグリ穴１９ｄ、１９ｆは側壁浮上
案内コイル左右取付け部１５の、それぞれ側壁浮上案内
コイル取付けボルト１７にナットで固定される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】側壁浮上案内コイル８
ａには超電導磁気浮上車の通過時に浮上案内力が作用し
、それによる最大応力は取付け用ザグリ穴１９ａ〜ｉの
近傍に発生する。

【００１１】このように、側壁浮上案内コイル８ａの成
形に用いられる熱可塑性絶縁材料２０には、所定の電気
的絶縁性能を有する事以外に、超電導磁気浮上車の通過
時に発生する応力に十分耐え得る強度を有する事が要求
される。東京−大阪間を超電導磁気浮上鉄道で結ぶ場合
、使用される側壁浮上案内コイルの数は数百万個にも達
し、十分な機械強度的信頼性を有する事が必要である。

【００１２】しかし、熱可塑性絶縁材料２０は、ＦＲＰ
などの固体絶縁材料に比べて機械強度が低い。この為、
超電導磁気浮上車の通過時に側壁浮上案内コイル８ａに
使用する熱可塑性絶縁材料２０に発生する応力を極力低
減し、機械強度的信頼性を向上させる事が望まれている
。

【００１３】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
安価で簡単な方法により、側壁浮上案内コイルの成形に
用いられる熱可塑性絶縁材料に発生する応力を低減し、
機械強度的信頼性をさらに向上させた側壁浮上案内コイ
ルを提供する事を目的とする。 ［発明の構成］

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は側壁浮上案内コイ
ルの成形前の状態を示しており、４つのコイル導体１８
ａ〜ｄを田の字状に配置し、その左右両辺にはコイル左
右補強材２２ａ、ｂを、上辺にはコイル上部補強材２７
を、下辺にはコイル下部補強材３１を、突起部が４つの
コイル導体１８ａ〜ｄの曲げ加工部に嵌合するように配
置する。この時、各補強材の平面部はコイル導体１８ａ
〜ｄを背面から支持するようにする。この状態で、所定
の電気的絶縁性能を有するシート状の熱可塑性絶縁材料
を重ねて巻き付け、金型で加熱しながらプレスし成形す
る。側壁浮上案内コイルは、各補強材に設けられたボル
ト取付け穴にボルトを通しナットで締付ける事により、
軌道に取付けられる。

【００１５】

【作用】コイル導体１８ａ〜ｄには浮上案内力が加わる
が、その力は熱可塑性絶縁材料を介することなく各補強
材に伝達され、熱可塑性絶縁材料に加わる力は大幅に減
少する。この為、熱可塑性絶縁材料に発生する応力はご
く僅かになり、機械強度的信頼性が従来に増して向上す
る。各補強材には大きな力が加わるが、それらには高い
強度を持つ固体絶縁材料が使用されており、十分な機械
強度的信頼性を有する。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は側壁浮上案内コイルの成形前の状態を示し
ており、４つのコイル導体１８ａ〜ｄを田の字状に配置
する。コイル導体１８ａ〜ｄの左右曲げ加工部２１ａ、
ｂにはコイル左右補強材２２ａ、ｂの突起部２３ａ、ｂ
をそれぞれ嵌合させる。この時コイル左右補強材２２ａ
、ｂの平面部２４ａ、ｂはコイル導体１８ａ〜ｄを背面
から支持するように取付ける。また、コイル左右補強材
２２ａ、ｂの突起部２３ａ、ｂにはボルト取付け穴２５
ａ、ｂが開けられている。

【００１７】コイル導体１８ａ〜ｄの上部曲げ加工部２
６ａ〜ｃにはコイル上部補強材２７の突起部２８ａ〜ｃ
をそれぞれ嵌合させる。この時コイル上部補強材２７の
平面部２９はコイル導体１８ａ、ｃを背面から支持する
ように取付ける。平面部２９の左右幅は突起部２８ａ〜
ｃの左右幅と等しい。また、コイル上部補強材２７の突
起部２８ａ〜ｃにはボルト取付け穴３０ａ〜ｃが開けら
れている。

【００１８】コイル導体１８ａ〜ｄの下部曲げ加工部２
６ｄ〜ｆにはコイル下部補強材３１の突起部３２ａ〜ｃ
をそれぞれ嵌合させる。この時コイル下部補強材３１の
平面部３３はコイル導体１８ｂ、ｄを背面から支持する
ように取付ける。平面部３３の左右幅は突起部３２ａ〜
ｃの左右幅より小さく、平面部３３の左右両端には切り
欠き部３５ａ、ｂがある。また、コイル下部補強材３１
の突起部３２ａ〜ｃにはボルト取付け穴３４ａ〜ｃが開
けられている。コイル左右補強材２２ａ、ｂ、上部補強
材２７、下部補強材３１に用いる材料としては、熱可塑
性材料に比べて機械的強度特性の優れているＦＲＰなど
の固体絶縁材料を使用する。

【００１９】図２および図３は４つのコイル導体１８ａ
〜ｄとコイル左右補強材２２ａ、ｂ、上部補強材２７、
下部補強材３１を嵌合させ、その周囲に所定の電気的絶
縁性能を有するシート状の熱可塑性絶縁材料を重ねて巻
き付け、金型で加熱しながらプレスする事で成形した、
本提案による側壁浮上案内コイル３６を示す。図２は本
提案による側壁浮上案内コイル３６を車両の走行する側
（以下表面と称する）から見たもの、図３はその裏側（
以下裏面と称する）から見たものである。４つのコイル
導体１８ａ〜ｄの周囲は固体絶縁材料であるコイル左右
補強材２２ａ、ｂ、上部補強材２７、下部補強材３１、
および熱可塑性絶縁材料３７で覆われており、４つのコ
イル導体１８ａ〜ｄと外部とは電気的に絶縁されたもの
となっている。

【００２０】側壁浮上案内コイル３６の表面にはザグリ
穴３８ａ〜ｉが設けられており、その底面から取り付け
穴３９ａ〜ｉが裏面まで貫通している。側壁浮上案内コ
イル３６は取り付け穴３９ａ〜ｉにスタッドを通しナッ
トで強固に固定される。

【００２１】側壁浮上案内コイル３６はその裏面左右端
部には取付け用左右突出し部４０ａ、ｂが、裏面上端部
には取付け用上部突出し部４１が、裏面下端部には取付
け用下部突出し部４２が突出する構造となっているが、
側壁浮上案内コイル３６を図６に示した従来のコイル取
付け軌道５ａに取付ける場合には、取付け用左右右突出
し部４０ａ、ｂ、取付け用上部突出し部４１および取付
け用下部突出し部４２の突出し長さの分だけ、側壁浮上
案内コイル３６の表面が車両側に出っ張る事になるが、
側壁浮上案内コイル上部取付け部１２の突出し長さを取
付け用上部突出し部４１の突出し長さだけ小さくし、側
壁浮上案内コイル下部取付け部１３の突出し長さを取付
け用下部突出し部４２の突出し長さだけ小さくし、側壁
浮上案内コイル左右取付け部１５の突出し長さを取付け
用左右突出し部４０ａ、ｂの突出し長さだけ小さくする
事で、側壁浮上案内コイル３６の表面が車両用に出っ張
るのを容易に防ぐ事ができる。

【００２２】このように側壁浮上案内コイル３６をコイ
ル取付け軌道に取付ける場合には、その裏面に近接して
第２層推進コイル７ａが配置される。図４は取付け用左
右突出し部４０ａ、ｂ、取付け用上部突出し部４１およ
び取付け用下部突出し部４２と、第２層推進コイル７ａ
との位置関係を示したものである。左上り斜線は第２層
推進コイル７ａの左半分が側壁浮上案内コイル３６の裏
面に近接して配置される場合、右上り斜線は第２層推進
コイル７ａの右半分が側壁浮上案内コイル３６の裏面に
近接して配置される場合を示しているが、いずれの場合
も、取付け用左右突出し部４０ａ、ｂ、取付け用上部突
出し部４１および取付け用下部突出し部４２が第２層推
進コイル７ａと当たる事はない。

【００２３】実施例の作用を図１により説明する。超電
導磁気浮上車が側壁浮上案内コイル３６の前を通過する
と、コイル導体１８ａ〜ｄには電磁誘導により電流が流
れ、浮上案内力が加わる。浮上案内力はコイル導体１８
ａ〜ｄを下方向に押し下げる力とコイル裏面に押し付け
る力の成分が大きい。列車進行方向にも力が加わるが、
その値は小さく強度的には問題とならない。

【００２４】コイル導体１８ａ〜ｄに下方向に押し下げ
る力が加わる場合の作用についてまず説明する。コイル
導体１８ａ〜ｄの左右曲げ加工部２１ａ、ｂにはコイル
左右補強材２２ａ、ｂの突起部２３ａ、ｂが嵌合され、
上部曲げ加工部２６ａ〜ｃにはコイル上部補強材２７の
突起部２８ａ〜ｃが嵌合され、下部曲げ加工部２６ｄ〜
ｆはコイル下部補強材３１の突起部３２ａ〜ｃが嵌合さ
れ、各補強材はコイル取付け軌道に固定されている。こ
の為、コイル導体１８ａ〜ｄに下方向に押し下げる力が
加わっても、その力は熱可塑性絶縁材料３７を介するこ
となく各補強材に直接伝達され、熱可塑性絶縁材料３７
に加わる力は大幅に減少する。この為、熱可塑性絶縁材
料３７に発生する応力はごく僅かになり、機械強度的信
頼性が従来に増して向上する。コイル左右補強材２２ａ
、ｂ、コイル上部補強材２７、コイル下部補強材３１に
は大きな力が加わるが、それらには高い強度を持つ固体
絶縁材料が使用されており、十分な機械強度的信頼性を
有する。

【００２５】次に、コイル導体１８ａ〜ｄにコイルを裏
面に押し付ける力が加わる場合の作用について説明する
。コイル導体１８ａ〜ｄの左右両辺はコイル左右補強材
２２ａ、ｂの平面部２４ａ、ｂで支持され、上辺はコイ
ル上部補強材２７の平面部２９で支持され、下辺はコイ
ル下部補強材３１の平面部３３で支持され、各補強材は
コイル取付け軌道に固定されている。この為、コイル導
体１８ａ〜ｄにコイルを裏面に押し付ける力が加わって
も、その力は熱可塑性絶縁材料３７を介することなく各
補強材に直接伝達され、熱可塑性絶縁材料３７に加わる
力は大幅に減少する。この為、熱可塑性絶縁材料３７に
発生する応力はごく僅かになり、機械強度的信頼性が従
来に増して向上する。コイル左右補強材２２ａ、ｂ、コ
イル上部補強材２７、コイル下部補強材３１には大きな
力が加わるが、それらには高い強度を持つ固体絶縁材料
が使用されており、十分な機械強度的信頼性を有する。

【００２６】

【発明の効果】このように本発明によれば、安価で簡単
な方法により、超電導磁気浮上車が通過する時に熱可塑
性絶縁材料に発生する応力を従来に比べて大幅に減じる
ことができ、機械強度的信頼性を大きく向上させる事が
できる。

【００２７】この為、超電導磁気浮上鉄道システム全体
としての信頼性も大きく向上し、事故率の低減などによ
り社会全体に大きな利益をもたらすなど、非常に大きな
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超電導磁気浮上車の側壁浮上案内コイ
ルの成形前の状態の一実施例を示した斜視図。

【図２】本発明の超電導磁気浮上車の側壁浮上案内コイ
ルの成形後の状態の一実施例を示した斜視図。

【図３】本発明の超電導磁気浮上車の側壁浮上案内コイ
ルの成形後の状態の一実施例を示した斜視図。

【図４】本発明の超電導磁気浮上車の側壁浮上案内コイ
ルの一実施例と第２層進推コイルの位置関係を示した正
面図。

【図５】超電導磁気浮上車の車両と軌道の一般的構造を
示す概略断面図。

【図６】超電導磁気浮上車の軌道を示した正面図。

【図７】超電導磁気浮上車の軌道に第１層推進コイルを
取付けた状態を示した正面図。

【図８】超電導磁気浮上車の軌道に第２推進コイルを取
付けた状態を示した正面図。

【図９】超電導磁気浮上車の軌道に従来の側壁浮上案内
コイルを取付けた状態を示した正面図。

【図１０】従来の超電導磁気浮上車の側壁浮上案内コイ
ルの成形前の状態を示した斜視図。

【図１１】従来の超電導磁気浮上車の側壁浮上案内コイ
ルの成形後の状態を示した視斜図。

【符号の説明】

１…車体　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２ａ，２ｂ…左右の超電導磁石 ５ａ，５ｂ…地上コイル取付け軌道　　６ａ，６ｂ，７
ａ，７ｂ…推進コイル ８ａ，８ｂ…従来の側壁浮上案内コイル１８ａ〜ｄ…コ
イル導体　　　　　　　　　　　　２０…熱可塑性絶縁
材料 ２２ａ、ｂ…左右補強材　　　　　　　　　　　　２７
…コイル上部補強材 ３１…コイル下部補強材 ３６…本発明による側壁浮上案内コイル３７…熱可塑性
絶縁材料　　　　　　　　　　　　４０ａ、ｂ…取付け
用左右突出し部 ４１…取付け用上部突出し部　　　　　　　　４２…取
付け用下部突出し部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　超電導磁気浮上車の車両が走行する軌
   道の両側壁面部にそれぞれ走行方向に沿って列設されて
   前記車両の台車両側の超電導磁石と対向して浮上案内力
   を与える側壁浮上案内コイルにおいて、コイル導体曲げ
   加工部と嵌合する突起部とコイル導体を背面から支持す
   る平面部と取付け用の穴を有する補強材を、コイル背面
   に推進コイルの設置スペースを有するようにコイル導体
   の上下左右４辺に配し、一体成形した事を特徴とする超
   電導磁気浮上車の側壁浮上案内コイル。