JPH05319256A - 高速浮上列車 - Google Patents

高速浮上列車

Info

Publication number
JPH05319256A
JPH05319256A JP12450192A JP12450192A JPH05319256A JP H05319256 A JPH05319256 A JP H05319256A JP 12450192 A JP12450192 A JP 12450192A JP 12450192 A JP12450192 A JP 12450192A JP H05319256 A JPH05319256 A JP H05319256A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
vehicle
train
speed
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12450192A
Other languages
English (en)
Inventor
Tosuke Hirata
東助 平田
Toshio Hattori
敏雄 服部
Hiroshi Aoyama
博 青山
Takeo Nemoto
武夫 根本
Saburo Usami
三郎 宇佐美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP12450192A priority Critical patent/JPH05319256A/ja
Publication of JPH05319256A publication Critical patent/JPH05319256A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】磁気浮上列車が横向きの外力に共振して振動
し、側壁に接触したり、超電導磁石がクエンチしたりし
ないようにするとともに乗心地もよくする。 【構成】台車3あるいは車体5、もしくは外槽1に液体
9などの可動物体を封入した制振容器8を付設し、制振
容器内の可動物体の固有振動数を車両の横揺れの固有振
動数と一致するように容器、連絡管12の寸法、可動物
体の量などを調整する。 【効果】車両が共振して振動が大きくなり始めると、制
振容器内の液体や可動物体は車両の振動と逆方向に振動
して車両の振動を打ち消すように作用して振動を低減す
る。更に液体による粘性減衰力や可動物体の摩擦減衰力
により、一層、振動は低減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気浮上列車の如き高速
浮上列車にかかり、特に列車の横揺れ防止構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、磁気浮上車における車両の防振機
構においては、例えば特開昭49−77309号公報に
あるように、車体に機械的な付加重量とばねおよびダン
パを付加して車体の上下方向の振動を低減させ、乗心地
などを良くする方法が提案されている。しかし、車両の
横方向への振動に対しては考慮されていない。
【0003】磁気浮上列車等の高速浮上列車が横方向へ
大きく振動すると、車体や超電導磁石が側壁や地上コイ
ルへ接触し、車両(車両とは台車、車体、外槽など走行
するもの全てを含んだものの総称である)が損傷した
り、急ブレーキがかかったりして危険である。
【0004】側壁や地上コイルへ接触しなくても、地上
コイルと超電導磁石との間隔が大きく変動すると、超電
導磁石に過大な渦電流が流れて超電導磁石の温度が上昇
し、極低温(絶対4度)を保てなくなりクエンチ(超電
導状態の破壊)を起こす。したがって、車両の横揺れに
対する制振構造を設ける必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】磁気浮上列車等の高速
浮上列車が走行しているとき、外部から横向きの外力を
受けることがある。外力としては、(1)地上コイル側
の磁場の強さが左右不均一による力、(2)横風による
力、(3)列車同士のすれ違いの時に生じる風圧、
(4)車体の重量の偏りによる力、(5)トンネルへの
突入および突出時の空気圧の差による力、などがある。
【0006】横向きの力を受けると車両は中立の位置よ
りずれ、超電導磁石に不平衡を戻すように電流が流れて
車両を中立位置に戻すようになっているが、車両の横揺
れの固有振動数と横向きの外力の周波数とが一致する
と、車両は共振して左右へ大きく振動する。最悪の場
合、車両が両側の地上コイルに接触することも考えら
れ、非常に危険な状態となる。
【0007】更に、車両の横揺れが大きくなると超電導
磁石に過大な渦電流が流れ、この渦電流によって発熱が
起り、超電導磁石の温度が上昇してクエンチが発生す
る。
【0008】本発明の目的は、横方向の外力によって車
両が大きく振動したときに、車両自身に制振機能をもた
せることによって車両の振動振幅が増大ないようにする
手段を与えることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、台車あるいは車体もしくは外槽に液体などの可動物
体を封入した容器を複数個配置し、容器内の可動物体の
固有振動数を車両の横揺れの固有振動数と一致させる。
【0010】両方の固有振動数が一致すると容器内の可
動物体は車両に対して動吸振器の作用をすることにな
り、車両の振動を低減させることができる。なお、容器
内の可動物体の固有振動数は可動物体の量と容器の形状
を調整することによって車両の固有振動数と一致させる
ことができる。
【0011】また、液体などの可動物体を封入した容器
を複数個左右に対称に配置し、右と左の容器を連通管で
結び、左右容器内の可動物体の固有振動数と車両の固有
振動数を一致させる。容器内の可動物体の固有振動数を
車両の固有振動数と一致させることにより、車両の振動
を低減させることができる。容器内の可動物体の固有振
動数は連通管の長さ、内径、容器中の液体の液位および
容器の断面積を調整することによって車両の固有振動数
と一致させることができる。
【0012】本発明の高速浮上列車は、台車あるいは車
体もしくは外槽に液体などの可動物体を収納する容器を
複数個配置し、前記可動物体が容器内を自由に移動可能
とすることを特徴とする。
【0013】この場合、可動物体を収納する容器を左右
に複数個配置し、左右の容器を連通させて、前記可動物
体が左右の容器間を自由に移動可能とすること、更に可
動物体を封入した容器は前後にたすき掛け状に連結され
ていること、或いは容器中の液体は浮上列車に搭載して
いるサ−ビス用の水であること、液体は超電導磁石を冷
却するための液体窒素であること、可動物体は金属など
の球であること等の実施態様が好ましい。
【0014】本発明の高速浮上列車は、台車あるいは車
体もしくは外槽に、左右方向に移動可能な質量をばねと
ダンパ−で機械的に支持したものを複数個配置したこと
を特徴とする。
【0015】尚、本発明は特に磁気浮上列車に適する
が、これに限定されず、例えば空気浮上等にも利用し得
る。
【0016】
【作用】この発明において、車両に横向きの外力が作用
して共振し、大きく振動しようとしたとき、容器内に封
入された液体などの可動物体は車両の振動とは逆方向に
振動し、車両を振動させようとする力と逆向きの力を車
両に加える。すなわち振動を打ち消す作用をすることに
なり、振動は低減される。
【0017】更に可動物体として流体を用いる場合に
は、流体の粘性抵抗により、振動エネルギーが熱エネル
ギーに変換されて振動が低減される効果も加わる。
【0018】可動物体として金属などの球を用いる場合
には、球同士の摩擦抵抗により振動エネルギーが熱エネ
ルギーに変換されて振動が低減される効果も加わる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。
【0020】図1は本発明の一実施例を示す。
【0021】磁気浮上列車の台車3には車体5を浮上さ
せ、かつ高速で走行させる力を出す超電導磁石2が設置
されている。超電導磁石2は外気に接する外槽1の中に
収納されており、外槽1は台車3に連結されている。台
車3は車体5を支えている。
【0022】一方、軌道側には浮上力を与えるための浮
上用地上コイル7と推進力を与えるための推進用地上コ
イル6とが設置されている。更に台車3には横揺れ防止
のための制振装置8が取り付けられており、制振装置8
の中には流体9が封入されている。
【0023】車両に横向きの外力が加わり台車3、車体
5、外槽1および超電導磁石2が横方向に振動すると制
振装置8に封入された流体9も横方向に振動する。
【0024】横向きの外力の周波数と車両の固有振動数
とが一致すると車両は左右に大きく揺れ始める。
【0025】しかし、制振装置8の固有振動数frを車
両の横揺れの固有振動数foに一致させておくと、動吸
振器の原理により、流体9は車両の振動とは逆方向に振
動し車両の振動を打ち消すように作用する。
【0026】更に流体9の粘性抵抗により振動エネルギ
ーが熱エネルギーに変換されて消費され、一層、振動が
低減される。制振装置の固有振動数frは次の(数1)
式で表わされるので、任意の固有振動数をもった制振装
置を実現できる。
【0027】
【数1】
【0028】ここに、δ=h/a、h:平均液深、2
a:容器の横方向長さ、である。
【0029】図2は連絡管を用いた場合の発明の一実施
例を示す。台車3の左右に取り付けた制振容器10およ
び11には流体9が封入されており、制振容器10と1
1は連絡管12で結ばれている。流体9は連絡管12を
通って制振容器10と11の間を自由に行き来できる。
【0030】車両に横向きの外力が加わって共振し、車
両が横方向に振動し始めると、流体9は左右の制振容器
10、11間で振動し、しかも、車両の振動方向とは逆
方向に振動し車両の振動を打ち消すように作用する。
【0031】更に、液体9の粘性減衰力により振動エネ
ルギーを熱エネルギーとして消費し、振動を一層低減さ
せる。
【0032】制振容器の固有振動数frは次の(数2)
式で表わされるので、制振容器10、11および連絡管
12の断面積、液面の高さを調整することにより、任意
の固有振動数をもった制振容器を実現できる。
【0033】
【数2】
【0034】ここに、S1,S2:制振容器の断面積、S
0:連絡管の断面積、h:液面高さ、を示す。
【0035】図3は制振容器として液体ヘリウムタンク
4を用いたときの実施例である。
【0036】図4は左右へ自由に移動可能な質量をばね
とダンパ−で支持して車両の横揺れを防止する装置の一
実施例である。質量をm,ばね定数を2kとすると図4
の防振装置の固有振動数frは次の(数3)式で示され
る。
【0037】
【数3】
【0038】したがって、ばね定数2kと質量mの比を
調整することにより、固有振動数を車両の横方向の固有
振動数と一致させることができ、移動質量が車両の振動
を打ち消す方向へ動くため車両の振動を低減することが
できる。
【0039】図5及び図6は可動物体として金属などの
球を用いたときの一実施例である。球の径、材質、個
数、容器の断面積、連絡管の断面積を調整することによ
り固有振動数を車両の横揺れの固有振動数に一致させる
ことができ、振動を低減させることができる。
【0040】図7及び図8は制振容器の配置列を示す図
である。図8の場合は横方向の並進運動およびローリン
グ(車両進行方向軸回りの回転運動)の低減に対して有
効に動作する。また図8の場合はヨーイング(車両の前
部と後部が互いに逆位相に動く振動)の低減に対して有
効に動作する。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、車両に横向きの外力が
作用して共振し、振動が大きくなり始めても、制振容器
に封入した液体や可動物体による制振作用により振動の
増大が抑えられ、車両が側壁に接触したり、超電導磁石
がクエンチしたりすることが防止できる。さらに、横揺
れが小さくなるので、乗心地がよくなり、乗物酔いが防
げる。また、本発明を実施するとき、液体として水を用
いる場合には、列車に搭載されているサ−ビス用の水を
利用することができるし、液体として超電導磁石の冷却
用液体窒素を利用することもでき経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る高速列車の横揺れ制振装
置部の要部断面図である。
【図2】本発明の実施例に係る高速列車の横揺れ制振装
置部の要部断面図である。
【図3】本発明の実施例に係る高速列車の横揺れ制振装
置部の要部断面図である。
【図4】本発明の実施例に係る高速列車の横揺れ制振装
置部の要部断面図である。
【図5】本発明の実施例に係る高速列車の横揺れ制振装
置部の断面図である。
【図6】本発明の実施例に係る高速列車の横揺れ制振装
置部の断面図である。
【図7】本発明の実施例に係る高速列車の横揺れ制振装
置の配置説明図である。
【図8】本発明の実施例に係る高速列車の横揺れ制振装
置の配置説明図である。
【符号の説明】
1…外槽、2…超電導磁石、3…台車、5…車体、6…
推進用地上コイル、7…浮上用地上コイル、8…制振容
器、9…液体、10…制振容器、11…制振容器、12
…連絡管、13…可動物体、4…タンク、14…液体窒
素、15…質量、16…ばね、17…ダンパ−。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根本 武夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 宇佐美 三郎 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】台車あるいは車体もしくは外槽に液体など
    の可動物体を収納する容器を複数個配置し、前記可動物
    体が容器内を自由に移動可能とすることを特徴とする高
    速浮上列車。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の可動物体を収納する容器
    を左右に複数個配置し、左右の容器を連通させて、前記
    可動物体が左右の容器間を自由に移動可能とすることを
    特徴とする高速浮上列車。
  3. 【請求項3】請求項2に記載の可動物体を封入した容器
    は前後にたすき掛け状に連結されていることを特徴とす
    る高速浮上列車。
  4. 【請求項4】請求項1または2に記載の容器中の液体は
    浮上列車に搭載しているサ−ビス用の水であることを特
    徴とする高速浮上列車。
  5. 【請求項5】請求項1または2に記載の液体は超電導磁
    石を冷却するための液体窒素であることを特徴とする高
    速浮上列車。
  6. 【請求項6】請求項1または2に記載の可動物体は金属
    などの球であることを特徴とする高速浮上列車。
  7. 【請求項7】台車あるいは車体もしくは外槽に、左右方
    向に移動可能な質量をばねとダンパ−で機械的に支持し
    たものを複数個配置したことを特徴とする高速浮上列
    車。
  8. 【請求項8】請求項1乃至7のいずれかにおいて、高速
    浮上は磁気浮上によることを特徴とする高速浮上列車。
JP12450192A 1992-05-18 1992-05-18 高速浮上列車 Pending JPH05319256A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12450192A JPH05319256A (ja) 1992-05-18 1992-05-18 高速浮上列車

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12450192A JPH05319256A (ja) 1992-05-18 1992-05-18 高速浮上列車

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05319256A true JPH05319256A (ja) 1993-12-03

Family

ID=14887058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12450192A Pending JPH05319256A (ja) 1992-05-18 1992-05-18 高速浮上列車

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05319256A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001260878A (ja) * 2000-01-14 2001-09-26 Hitachi Ltd 鉄道車両
US7898133B2 (en) * 2008-06-12 2011-03-01 Jeff Lieberman System and method for device suspension and wireless power transmission
CN110422051A (zh) * 2019-06-06 2019-11-08 江西理工大学 一种永磁磁悬浮管轨运输系统
WO2020226995A1 (en) * 2019-05-06 2020-11-12 Alex Ignatiev Elevated transportation systems, apparatuses, and methods for making and using same
JP2021506677A (ja) * 2018-08-01 2021-02-22 中▲車▼青▲島▼四方▲機車車▼輌股▲分▼有限公司Crrc Qingdao Sifang Co., Ltd. 電磁横方向アクティブ制振システム、及びその制御方法と装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001260878A (ja) * 2000-01-14 2001-09-26 Hitachi Ltd 鉄道車両
US7898133B2 (en) * 2008-06-12 2011-03-01 Jeff Lieberman System and method for device suspension and wireless power transmission
JP2021506677A (ja) * 2018-08-01 2021-02-22 中▲車▼青▲島▼四方▲機車車▼輌股▲分▼有限公司Crrc Qingdao Sifang Co., Ltd. 電磁横方向アクティブ制振システム、及びその制御方法と装置
US10960901B2 (en) 2018-08-01 2021-03-30 Crrc Qingdao Sifang Co., Ltd. Electromagnetic transverse active damping system, and control method and apparatus therefor
WO2020226995A1 (en) * 2019-05-06 2020-11-12 Alex Ignatiev Elevated transportation systems, apparatuses, and methods for making and using same
CN110422051A (zh) * 2019-06-06 2019-11-08 江西理工大学 一种永磁磁悬浮管轨运输系统
CN110422051B (zh) * 2019-06-06 2020-09-01 江西理工大学 一种永磁磁悬浮管轨运输系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6035980A (en) Magnetic spring having damping characteristics and vibration mechanism having same
US5657697A (en) Coils for magnetic levitation apparatus
KR101672899B1 (ko) 대차 프레임을 개선한 자기부상 열차
CN110304092B (zh) 一种磁悬浮转向架及列车
US8505463B2 (en) Wheel-type ultra high speed railway system
Hedrick Railway vehicle active suspensions
CN110304089B (zh) 一种磁悬浮转向架及列车
Nagai Recent researches on active suspensions for ground vehicles
CN217074052U (zh) 一种基于高温超导的磁悬浮列车
Borcherts et al. Baseline specifications for a magnetically suspended high-speed vehicle
CN106926743A (zh) 涡流阻尼器及磁悬浮车
JPH05319256A (ja) 高速浮上列車
US3939776A (en) Railway truck magnetic suspension
EP1055838A2 (en) Vibration mechanism
CN114261287B (zh) 一种永磁-高温超导磁悬浮轨道交通系统
JPH07193914A (ja) 同期形リニアモーターカー
CN110304093B (zh) 一种磁悬浮转向架及列车
KR20180068384A (ko) 자기유변탄성체를 이용한 철도차량의 축상지지장치
US3939778A (en) Railway truck magnetic suspension method
US3886871A (en) Railway truck magnetic suspension
JP3305377B2 (ja) 浮上式鉄道用車両
JP2000152424A (ja) 非接触誘導集電装置
JP3332709B2 (ja) 磁気浮上車両
JP3778950B2 (ja) 鉄道車両台車の蛇行動制御装置
JP2001165240A (ja) 超電導アクチュエータ組み込みの空気バネ