JPH0445601B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、磁気浮上鉄道、特に、超電導電磁
石に代表される強力な電磁石を車上に搭載した、
誘導反発式の磁気浮上鉄道における軌道の構造に
関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、誘導反発式の磁気浮上鉄道の軌道として
は、Ｕ字形もしくは逆Ｔ字形のものが適当である
として検討されている。第１図は、Ｕ字形軌道の
従来の構成例の概略を示すもので、強力な電磁石
を搭載した車両１がＵ字形をした軌道２の中を走
行する様子を示している。軌道の側壁部分、及
び、底部には車両の進行方向に設置された鉄筋
３、及び、進行方向と垂直な方向に設置された鉄
筋４が、それぞれ適当な間隔をもつて網目状に並
べられ、各交差部分を針金等で固定したものがコ
ンクリート中に埋め込まれて軌道としての機械的
強度を保持している。第２図は、Ｕ字形軌道及び
車両の断面を示すもので、車上に搭載された強力
な電磁石５が、軌道に取り付けられ、若しくは埋
め込まれた推進案内コイル６に、図示していない
外部電源から供給される電流が流れることにより
推力を受け、進行方向に走行すると、軌道底部に
取り付け、若しくは埋め込まれた浮上コイル７に
は電流が誘起され、車上の電磁石５との間の電磁
気的な相互作用により車両重量に相当する浮上力
が得られるようになり、車両は浮上走行する。側
壁中には、推進案内コイルが車両から受ける案内
方向の力及び推力の反作用として受ける力をも支
えられるように鉄筋網が埋め込まれている。特
に、側壁中の車上の電磁石と対向している部分で
は、鉄筋網の部分でも磁束密度はかなり大きな値
となり、鉄筋網に一種の電気回路が構成され、大
きな電流が誘起される。この電流は鉄筋中でのジ
ユール損失を発生する。そして、このジユール損
失は、車両の走行によつて発生するものであり、
車両からみると走行抵抗の増加ということにな
る。この走行抵抗の値は高速域では空気抵抗の30
〜40％にもなり、車両の高速運転に必要となる電
源容量も増大せざるを得なくなるという問題があ
つた。

第３図は逆Ｔ字形の軌道及び車両の断面と断面
中の鉄筋の配置の従来例を示したもので、Ｕ字形
軌道について上述した問題点はそのまま逆Ｔ形軌
道についても生じることがわかる。

〔発明の目的〕

この発明は、軌道に要求される機械的強度を損
うことなく、又、軌道建設時の工事の容易さを損
うことなしに、鉄筋網によつて生じる走行抵抗が
小さくなるような磁気浮上鉄道用の軌道を提供す
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

第４図は、従来の車上電磁石５と軌道中の鉄筋
網３，４の位置関係の一例を示す図である。従来
は、第４図のように進行方向の鉄筋３は鉄筋網面
上に等間隔に並べられ、進行方向に垂直な鉄筋４
との各交差部分を針金等で固定していた。一方、
車上電磁石５によつて鉄筋網面上に発生する鉄筋
網面に垂直な磁界成分の進行方向に垂直な方向の
分布を第５図に示す。第５図より進行方向の鉄筋
が等間隔に設置された場合、鉄筋網が作る各網目
回路に誘起する電圧は、電磁石の中心と対向する
点に近い網目回路ほど大きく、遠くなるにつれて
回路の誘起電圧は小さくなることがわかる。又、
各鉄筋部並びに鉄筋交差部分に発生するジユール
損失は、隣接する網目回路の電流の差の自乗に比
例するので、ジユール損失を減少させるには、隣
接する網目回路の電流の差を少くすることが有効
であることが推測される。従つて、進行方向の鉄
筋の設置間隔を第５図に示す磁束分布曲線に反比
例するような間隔にすることが望ましいことがわ
かる。

しかしながら、鉄筋を設置する第一の目的は、
軌道の機械的強度を保証することであり、又、鉄
筋を取り付ける工事のやり易さの点からも等間隔
に鉄筋を設置することはかなりの利点がある。従
つて、進行方向の鉄筋は等間隔に設置し、車上電
磁石の中心と対向する点から離れた進行方向の鉄
筋の一部として、表面のほぼ全長に電気的な絶縁
処理を施した鉄筋を配置し、車上電磁石の中心と
対向する点から離れるにつれて、表面を絶縁処理
した進行方向の鉄筋の比率を多くするようにすれ
ば、建設工事のやり易さを損わず、軌道の機械的
強度をも損わずに、走行抵抗の小さい浮上式鉄道
用軌道を実現することができる。

〔発明の効果〕

第６図に本発明の一実施例を示す。この例は、
第４図に示された従来の実施例において車上電磁
石に対向している点から離れた位置において上下
各一本ずつ表面に絶縁処理を施した進行方向の鉄
筋３′を配置した例である。

第７図は、第４図に示した従来の実施例におけ
る鉄筋網によるジユール損失の速度特性（第７図
中ａ）及び第６図に示した本発明の一実施例にお
ける鉄筋網によるジユール損失の速度特性（第７
図中ｂ）を示す。

このように本発明によれば軌道の機械的強度を
損うことなく、又、軌道工事に際しての鉄筋配筋
工事が複雑になることがなく、したがつて、工期
を極力短縮できるとともに軌道の建設コスト増を
防ぐことが可能になる。そして、鉄筋網によるジ
ユール損失によつて生ずる走行抵抗が小さい磁気
浮上鉄道用軌道を実現することができ、高速走行
に必要な駆動電源の容量を小さくすることができ
る。

〔発明の実施例〕

第６図は本発明の最も簡単な実施例の一つを示
す。更に、第８図は本発明の他の実施例を示す。
この実施例においては、車上電磁石の中心と対向
する点から離れるにつれて、表面に絶縁処理を施
した進行方向の鉄筋３′の本数の割合が、表面に
特に絶縁処理を施さない通常の進行方向鉄筋３の
本数よりも多くなるように設置されている。この
ようにして車上電磁石の作る磁束のうち鉄筋網の
各網目回路と鎖交する磁束と、各網目回路のイン
ピーダンスの比がほぼ等しくなるように、表面を
絶縁処理した進行方向鉄筋３′と通常の鉄筋３を
配置することにより、走行抵抗の小さい磁気浮上
鉄道用軌道を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の実施例の斜視図、第２図は従来
の実施例の断面図、第３図は従来の他の実施例の
断面図、第４図は従来の一実施例を説明する説明
図、第５図は本実施例における磁束密度分布を示
す特性図、第６図は本発明の一実施例を示す説明
図、第７図は従来の実施例と本発明の実施例にお
ける走行抵抗を比較する特性図、第８図は本発明
の他の実施例を示す説明図である。 １…車両、２…軌道、３…表面が電気的絶縁さ
れるような特別な処理を施していない通常の進行
方向鉄筋、３′…表面が電気的に絶縁されるよう
な処理を施した進行方向鉄筋、４…垂直方向鉄
筋、５…車上電磁石、６…推進案内コイル、７…
浮上コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気浮上車両に取り付けられた電磁石の面と
   ほぼ平行に設けられ、磁気浮上車両の進行方向
   と、この進行方向にほぼ垂直な方向にそれぞれ延
   設された複数の鉄筋を骨組みとしてなる磁気浮上
   鉄道用軌道において、 進行方向に延設される鉄筋のうち磁気浮上車両
   上の電磁石に対向するものには、表面のほぼ全長
   に電気的な絶縁処理が施された鉄筋と、表面に電
   気的な絶縁処理が施されていない鉄筋とを併用
   し、電磁石から距離的に離れるに従つて前記絶縁
   処理が施された鉄筋の使用割合が多くなるように
   構成したことを特徴とする磁気浮上鉄道用軌道。