JPH0458503A - 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〕 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気浮上式鉄道用車両を案内する浮上案内コ
イルに係り、特に並列してガイドウェイに取付けたとき
強度を増大することができるようにした側面構造に関す
るものである。

（従来の技術） 第１４図は、磁気浮上式鉄道用車両（以下、車両という
）１が走行するガイドウェイ２の一般的構造の一例を示
す横断面図である。

同図に示すようにガイドウェイ２は、車両１がタイヤ走
行する道床３の両側端部に側壁４を平行に設けてＵ形軌
道を構成し、側壁４の相対向する面には、コイル導体の
外周部に絶縁層を形成してなる推進コイル５を２列、コ
イル導体の外周部に絶縁層を形成してなる浮上案内コイ
ル６を１列で複数個を連続に配列し、それぞれ対向して
取付けている。

一方、上記したＵ形軌道を走行する車両１の下部に配置
された台車７には、両側面に超電導コイル８が推進コイ
ル５および浮上案内コイル６に対向して取付けられてい
る。

また、この台車７には、車両１が停止中または走行中車
両１を支持案内するためのタイヤ９ａ、９ｂが設けられ
ている。

以上のような構成において、推進コイル５は、変電所か
ら送電される電力（三相交流）により、交互にＳ極、Ｎ
極の電磁石に変化する。

推進コイル５が交互にＳ極、Ｎ極に変化すると、ガイド
ウェイ２上にある車両１の予め励磁された超電導コイル
８と相互に作用し、走行方向前方から吸引、後方から反
発されて車両１が推進し始める。

推進コイル５に供給される電力の交番周波数を変えるこ
とにより、車両１の速度が変化する。そして、ガイドウ
ェイ２上を車両１が高速で走行すると、車上の超電導コ
イル８の強い電磁誘導作用により第１５図（ａ）に示す
ように８の字形の閉ループ結線（ヌルフラッグス結線と
いう）の浮上案内コイル６に誘導電流が発生し、初めは
超電導コイル８の中心線８Ａが浮上案内コイル６の８の
字形の中心線６Ａよりも下側にあるため、浮上案内コイ
ル６には同図（ａ）に示す矢印の方向に電流が流れ出す
。これにより、超電導コイル８と浮上案内コイル６の間
には、同図（ｂ）で示すような吸引力にと反発力Ｈが発
生し、超電導コイル８を固定している台車７つまり車両
１が浮上する。

超電導コイル８の中心線８Ａが浮上案内コイル６の中心
線６Ａよりも上側になると、車両１は下側に押し戻され
るので、車両１は一定位置に安定制御され浮上し続ける
。

さらに、ガイドウェイ２の両側壁４にある相対向する浮
上案内コイル６間は、後述する口出しにより電気的に接
続されているので、第１４図に示す超電導コイル８（つ
まり車両１）と浮上案内コイル６間の隙間りが常に一定
になるように自動的に安定制御される。

なお、浮上案内コイル６は、２個のコイル導体６ａ、　
６ｂが８の字形の閉ループに接続され、外側に絶縁層６
ｂが設けられている。

このように浮上案内コイル６と推進コイル５は、複雑な
機能を保有しているが１重い車両１を浮上させたり高速
で推進させる反力を受けるので、これに耐え得る強度を
持つ構造であると共に、側壁４に強固に固定できる構造
でなければならない。

第１６図は、ガイドウェイ２の中心側より推進コイル５
を見た図で、２列に交互に配置された推進コイル５が側
壁４上にボルト１０で固定されている。

また、推進コイル５が配置された側壁４の上部および下
部は、浮上案内コイル６を取付けるために２列の推進コ
イル５より張り出した取付バンク（提）　４ａを構成し
ている。この取付バンク４ａの下側には、推進コイル５
の口出し１１のピッチに合せた切欠部４ｂが設けられ、
この口出し１１から推進コイル５に外部の電力が供給さ
れる。

浮上案内コイル６は、第１７図に示すように上部および
下部の取付バンク４ａにボルト１２で固定される。

以上のように構成されたガイドウェイ２を備えた浮上式
鉄道車両システムにおいて、近年、車両１の大形化（多
量の人員輸送にともなう重量の増大）が計画されている
ため、車両１を浮上案内する浮上案内コイル６への反力
が増々大きくなってきている。

この増大する浮上案内反力を支えるためには、浮上案内
コイル６自身の強度をアップするかまたは側壁４への取
付ボルトの個数を増加することが必要になってきた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述の方法には次のような問題があった
。

まず、浮上案内コイル６自身を強度アップする方法は、
コイル導体６ａを被覆する絶縁層６ｂを強度アップする
ことが考えられる。これには、絶縁層６ｂを形成する絶
縁材料自身を強度アップするか、または絶縁層６ｂの厚
さを増大させれば可能となる。

しかしながら、前者は、実用されている絶縁材料が比較
的弱いことから実現は困難となる。また、後者は、車両
１の左右動による許容する隙間Ｌ（第１４図に示す）を
確保するため、車両１の超電導コイル８と浮上案内コイ
ル６（または推進コイル５）の導体間寸法が広がり、車
両１の浮上案内力が低下してしまい、車両１が浮上しな
いという問題があった。

次に、側壁４に固定する取付ボルトの個数を増加する方
法は、浮上案内コイル６をさらに強固に支えるのに有効
な場所である側壁４の上部および下部の取付バンク４ａ
間の中央部分には推進案内コイル５が複雑に配置されて
おり、しかも浮上案内コイル６の導体を避ける必要があ
るため、浮上案内反力を支えることができる大きさと数
の取付ボルトを取付けることができなかった（第１６図
および第１７図参照）。また、推進コイル５と浮上案内
コイル６の導体部分を避けて小さい取付ボルトを非常に
多数取付けることは、浮上案内コイル６の側壁４への取
付作業性を著しく悪くするという問題があった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、簡単な構成で車両の大形化により
増大する浮上案内反力を支えることのできる浮上案内コ
イルを提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、口出しを設けたコイル導体と、このコイル導
体を被覆する絶縁層から構成される浮上案内コイルにお
いて、絶縁層の側面を並列したとき相互が一体状に係合
し、厚さ方向の自由度を拘束するようにしたものである
。

（作用） 並列して取付けた浮上案内コイルの側面が一体状に係合
し、厚さ方向の自由度を拘束するので、超電導コイルと
の間に発生する浮上案内コイルの吸引力および反発力を
、隣接している浮上案内コイルの側面で打消し合うこと
ができ、浮上案内コイルに作用する吸引力および反発力
をきわめて小さくする。したがって、浮上案内コイルの
構成を簡易なものとし、低コストと取付は作業性の向上
を図かることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図は、本発明の一実施例を示す正面図であり、第２図
は、第１図の側面図であり、第３図は、第１図のＡ−Ａ
断面図である。

第１図、第２図および第３図において、浮上案内コイル
１５は、８の字形の閉ループ結線され口出し１３を設け
たコイル導体６ａと、このコイル導体６ａの外側を被覆
する絶縁層１６で構成されている。この絶縁層１６は、
上部および下部に取付ボルトが貫通する取付穴１７を設
け、一方の側面を断面が山形状となる凸面１８とし、他
方の側面をこの凸面１８が嵌り込む凹面１９としている
。第４図は、浮上案内コイル１５を並列して取付けた状
態を示す断面図で、隣接する浮上案内コイル１５は一方
の凸面１８が他方の凹面１９に嵌り込んでいる。

次に、以上のように構成された実施例の作用を説明する
。前述したように側壁４に取付けた浮上案内コイル１５
には、超電導コイル８によって発生する吸引力および反
発力（以下、荷重という）が作用する。このときの浮上
案内コイル１５には、荷重が第５図に示すように作用し
ている。つまり、浮上案内コイル１５が並列されている
方向の一辺に吸引力（十Ｆ）が作用すると、反対側の一
辺には反発力（−Ｆ）が略同じ大きさで作用している。

このような荷重が作用する浮上案内コイルにおいて、浮
上案内コイル１５をガイドウェイ２の側壁４に第６図に
示すように並列し一方の浮上案内コイル１５の凸面１８
を他方の浮上案内コイル１５の凹面１９に嵌め込んで取
付けると、第４図に示すように荷重が作用する。つまり
、浮上案内コイル１５の合せ目部分に作用する荷重は、
側面が互いに凸面１８と凹面１９が嵌り込み一体状にな
っているから、荷重（十Ｆ）と（−Ｆ）は互いに打消し
合い、外力が作用しない場合と同じ状態になる。

したがって、浮上案内コイル１５を上記した断面形状と
し、これを並列して凸部１８が凹部１９に嵌り込むよう
に取付けることにより、重量が増大した車両１を浮上案
内する際に浮上案内コイル１５に作用する大きい浮上案
内反力に対しても、強度を大きくするために絶縁層を厚
くしまたは特殊の絶縁材料を開発して絶縁層を形成する
等の手段により製作費の上昇を来たしたり、または推進
コイル５と浮上案内コイルの導体部分を避けて小さい取
付ボルトを非常に多数用いる必要がなくなるので、非常
に低コストで製作でき、かつガイドウェイ２への取付け
も従来と同様に簡単になって作業性を大幅に向上するこ
とができる。

なお、本発明は、上記した実施例（以下、第１の実施例
という）に限定されるものでなく、種々変形実施できる
。

第７図は、本発明の他の実施例（以下、第２の実施例と
いう）を示す断面図であり、浮上案内コイル２０は、口
出しを設けたコイル導体６ａおよび絶縁層２１で構成さ
れている。この絶縁層２１は、一方の側面２２に断面が
円弧状とした凸部２２ａを設け。

他方の側面２３にこの凸部２２ａが嵌り込む断面が円弧
状の凹部２３ａを設けており、その他は第１の実施例と
同様な構成としたものである。この第２の実施例も、ガ
イドウェイ２の側壁４に第６図と同様に並列し、一方の
浮上案内コイル２０の側面２２の凸部２２ａを他方の浮
上案内コイル２０の側面２３の凹部２３ａに嵌め込んで
取付けるので、この部分が一体状となり第１の実施例と
同様の効果を得ることができる。

第８図は、本発明のさらに異なる他の実施例（以下、第
３の実施例という）を示す断面図であり、浮上案内コイ
ル２５は、口出し１３を設けたコイル導体６ａおよび絶
縁層２６で構成されている。この絶縁層２６は、一方の
側面２７に段差ができるように凸部２７ａと凹部２７ｂ
を設け、他方の側面２８にこの凸部２７ａと凹部２７ｂ
が嵌り込める凹部２８ａと凸部２８ｂを段差ができるよ
うに設けており、その他は第１の実施例と同様な構成と
したものである。この第３の実施例も、ガイドウェイ２
の側壁４に第６図と同様に並列し、一方の浮上案内コイ
ル２５の側面２７の凸部２７ａと凹部２７ｂを、他方の
浮上案内コイル２５の側面２８の凹部２８ａと凸部２８
ｂにそれぞれ嵌め込むように取付けるので、この部分が
一体状となり第１の実施例と同様の効果を得ることがで
きる。ただし、この第３の実施例は、第５図に示すヌル
フラックス結線とした隣接する浮上案内コイル２５の荷
重が打消し合うのは一方向の荷重に限定される。

第９図は、本発明のさらに異なる他の実施例（以下、第
４の実施例という）を示す斜視図であり、上記した第３
の実施例が打消し合う荷重が一方向に限定されるのに対
し、両方向の荷重に対応できるもので、浮上案内コイル
３０は、口出し１３を設けたコイル導体６ａ、（図示し
ない）および絶縁層３１で構成されている。この絶縁層
３１は、一方の側面３２に長手方向に沿って段差がでる
きょうに凸部３２ａと凹部３２ｂを設け、他方の側面３
３に長手方向に沿ってこの凸部３２ａと凹部３２ｂがそ
れぞれ嵌り込める凹部３３ａと凸部３３ｂを段差ができ
るように設けており、その他は第１の実施例と同様な構
成としたものである。この第４の実施例も、ガイドウェ
イ２の側壁４に第６図と同様に並列し、一方の浮上案内
コイル３０の側面３２の凸部３２ａと凹部３２ｂを、他
方の浮上案内コイル３３の側面３３の凹部３３ａ　と凸
部３３ｂにそれぞれ嵌め込むように取付けるので、この
部分が一体状となり第１の実施例と同様の効果が得られ
る。また、側面３２．３３の中間に水平面３３ｃ、　３
３ｅがあるので、並列するとき水平方向の位置決めが容
易になる。

第１０図は、本発明のさらに異なる他の実施例（以下、
第５の実施例という）を示す断面図であり、浮上案内コ
イル３５は、口出し１３を設けたコイル導体６ａおよび
絶縁層３６で構成されている。この絶縁層３６は、一方
の側面３７を断面で斜面となるように形成し、他方の側
面３８をこの斜面に対応した斜面となるように形成（つ
まり、側面３７と側面３８は断面における斜面が平行）
しており、その他は第１の実施例と同様な構成としたも
のである。この第４の実施例も、ガイドウェイ２の側壁
４に第６図と同様に並列し、一方の浮上案内コイル３５
の側面３７を他方の浮上案内コイル３５の側面３８に当
接させて取付けるので、この部分が一体状となり第１の
実施例と同様な効果が得られる。

以上の各実施例は、浮上案内コイルの側面同士を直接係
合して一体状としたが、側面間に若干の隙間を設け、こ
の隙間にガラスファイバまたはＦＲＰ材から形成された
介在物を挿入させてこの部分を一体状としてもよい。こ
の介在物の大きさ（厚さ、直径等）を選択することによ
り、取付作業時隣接する浮上案内コイルのコイル導体６
ａ、６ａ間の寸法を調整することができる。

例えば、第５の実施例で並列した一方の浮上案内コイル
３５の側面３８と他方の浮上案内コイル３５の側面３７
との間に若干の隙間を設け、この隙間に断面が平行四辺
形の介在物を挿入し、この部分を一体状としてもよい。

第１１図は、本発明のさらに異なる他の実施例（以下、
第６の実施例という）を示す断面図であり、浮上案内コ
イル４０は、口出し１３を設けたコイル導体６ａおよび
絶縁層４１から構成されている。この絶縁層４１は１両
方の側面４２．４２にそれぞれ断面で円弧状の凹部４２
ａ、　４２ａを設けており、その他は第１の実施例と同
様な構成としたものである。この第６の実施例は、ガイ
ドウェイ２の側壁４に並列して取付けるとき、第１２図
に示すように若干の隙間を設けて隣接する相互の側面の
凹部４２ａ、　４２ａの間に円柱状の介在物４３を挿入
するが、この部分が介在物４３を介して一体状になるの
で第１の実施例と同様の効果が得られる。

第１３図は、第１の実施例の浮上案内コイル１５を、ガ
イドウェイ２の側壁４に並列して取付けるとき、第１３
図に示すように若干のの隙間を設け、この隙間に断面が
Ｃ状の介在物４４を挿入するが、この部分が介在物４４
を介して一体状になるので第１の実施例と同様の効果が
得られる。

なお、車両１の進行方向が一定であり、ヌルフラックス
結線をしない単純なループのＯ形コイルであれば、第９
図のようにしないで側面の全ての断面を第８図のように
してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、浮上案内コイルの
側面に互に係合可能な係合部を設け、ガイドウェイの側
壁に並列して取付けるときに隣接する相互の側面の係合
部を一体状に係合させ、厚さ方向の自由度を拘束するの
でコイル導体の隣接する一辺に作用する荷重を打消すよ
うにでき、車両の重量が増加し作用する荷重が増大して
も特に強度を増大させる必要がなく、従来と略同程度の
簡単な構成でよく、低コストでガイドウェイへの取付け
も容易とした浮上案内コイルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は第１
図の側面図、第３図は第１図のＡ−Ａ断面図、第４図は
第１図の実施例を並列して取付けた状態を示す断面図、
第５図は本発明に関連するフルフラックス結線と荷重の
関係を示す説明図、第６図は第１図の実施例を並列し取
付けた状態を示す正面図、第７図は本発明の他の実施例
を示す断面図、第８図は本発明のさらに異なる他の実施
例を示す断面図、第９図は本発明のさらに異なる他の実
施例を示す斜視図、第１０図は本発明のさらに異なる他
の実施例を示す断面図、第１１図は本発明のさらに異な
る他の実施例を示す断面図、第１２図は第１１図に示す
実施例をガイドウェイに取付けた状態を示す断面図、第
１３図は本発明のさらに異なる他の実施例を示す断面図
、第１４図は磁気浮上式鉄道車両が走行するガイドウェ
イの一般的な構造例を示す横断面図、第１５図（ａ）（
ｂ）は浮上案内コイルと超電導コイルの位置関係、電流
方向および作用する関係を示す説明図、第１６図は浮上
式鉄道のガイドウェイに取付けた推進コイルの正面図、
第１７図は第１６図に示すガイドウェイに従来の浮上案
内コイルを取付けた状態を示す正面図である。 ６ａ・・・コイル導体　　　１３・・・口呂し１６・・
絶縁層　　　　　１８・・・凸面１９・・・凹面 第８図 Ｆ 第４図 第 図 第 図 第 図 第 ａ 図 第１４ 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 口出しを設けたコイル導体と、このコイル導体を被覆す
   る絶縁層から構成される浮上案内コイルにおいて、前記
   絶縁層の側面を並列したとき相互が一体状に係合し、厚
   さ方向の自由度を拘束するようにしたことを特徴とする
   浮上案内コイル。