JPH074076B2 - 磁気浮上装置 - Google Patents
磁気浮上装置Info
- Publication number
- JPH074076B2 JPH074076B2 JP62143788A JP14378887A JPH074076B2 JP H074076 B2 JPH074076 B2 JP H074076B2 JP 62143788 A JP62143788 A JP 62143788A JP 14378887 A JP14378887 A JP 14378887A JP H074076 B2 JPH074076 B2 JP H074076B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconductor
- magnetic
- magnetic levitation
- magnets
- levitation device
- Prior art date
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，磁気浮上装置，特に超電導体を用いた磁気
浮上装置に関するものである。
浮上装置に関するものである。
特開昭55-19630号公報等に示されている磁気浮上列車で
すでに周知のごとく従来の磁気を利用した浮上装置は，
第５図に示すように，永久磁石，常電導磁石または超電
導磁石を内部および外部磁界発生装置（４），（３）と
して，それぞれ浮遊体（２）および固定部（１）に設置
している。
すでに周知のごとく従来の磁気を利用した浮上装置は，
第５図に示すように，永久磁石，常電導磁石または超電
導磁石を内部および外部磁界発生装置（４），（３）と
して，それぞれ浮遊体（２）および固定部（１）に設置
している。
磁極間の作用は，初歩的電磁気学から周知のごとく，同
一磁極間には磁界の強さおよびその勾配と共に増加する
反発力が発生し，逆に異種磁極間には引力が発生する。
これらの作用を利用して，固定部（１）に同一磁極列を
配置し，浮遊体（２）に固定部（１）に対する方向に同
一の磁極が向き合うように磁極列を配置するか逆に異種
磁極が向き合うように磁極列を配置することにより前者
では反発力を，後者では引力を利用して浮上させた。
一磁極間には磁界の強さおよびその勾配と共に増加する
反発力が発生し，逆に異種磁極間には引力が発生する。
これらの作用を利用して，固定部（１）に同一磁極列を
配置し，浮遊体（２）に固定部（１）に対する方向に同
一の磁極が向き合うように磁極列を配置するか逆に異種
磁極が向き合うように磁極列を配置することにより前者
では反発力を，後者では引力を利用して浮上させた。
従来の磁気浮上装置は以上のように構成されているの
で，浮遊体（２）の浮上量が小さく，これを解決するた
めに常電導磁石や超電導磁石といつた電磁石を利用して
高磁界を発生させることは大きな電力消費を伴うという
問題点があつた。
で，浮遊体（２）の浮上量が小さく，これを解決するた
めに常電導磁石や超電導磁石といつた電磁石を利用して
高磁界を発生させることは大きな電力消費を伴うという
問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので，電力消費量を増大させることなく浮上量を向
上させることができる磁気浮上装置を得ることを目的と
する。
たもので，電力消費量を増大させることなく浮上量を向
上させることができる磁気浮上装置を得ることを目的と
する。
この発明に係る磁気浮上装置は，磁石を配列した磁石列
と超電導体とを互いに反発させ，その一方を浮上させる
ものにおいて，上記各磁石を間隔をあけて配列すると共
に、上記磁石列の上記超電導体と対向する側にＮ極とＳ
極の両方を配設するようにしたものである。
と超電導体とを互いに反発させ，その一方を浮上させる
ものにおいて，上記各磁石を間隔をあけて配列すると共
に、上記磁石列の上記超電導体と対向する側にＮ極とＳ
極の両方を配設するようにしたものである。
磁界に対する超電導体のマイスナー効果を利用した浮遊
体に加わる浮力は，超電導を消失しない範囲内で強い磁
界でより大きく，また局所的磁場勾配を大きくすること
でより大きくなる。このため，磁界を増強しなくても各
磁石を間隔をあけて配列すると共に、磁極の向きを非一
様に配置することにより磁場勾配を増加させ浮力を高め
ることができる。
体に加わる浮力は，超電導を消失しない範囲内で強い磁
界でより大きく，また局所的磁場勾配を大きくすること
でより大きくなる。このため，磁界を増強しなくても各
磁石を間隔をあけて配列すると共に、磁極の向きを非一
様に配置することにより磁場勾配を増加させ浮力を高め
ることができる。
以下，この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において，（１）は鉄など軟磁性体からなる固定部，
（２）は浮遊体であり，例えばY-Ba-Cu-0系の超電導体
（50mmφ×１mmt）（４）を有している。（３）は例え
ばNd-Fe-B系の永久磁石（10mm×10mm×10mm）である。
ここで，永久磁石（３）は磁極の方向を固定部（１）の
面に垂直に向け，磁極の向きが一様にならない様に，す
なわち超電導体（４）と対向する側にＮ極が配設される
磁石とＳ極が配設される磁石とがあるように個々の磁石
（３）を例えば約5mm隔てて設置して磁石列とした。な
お，超電導体（４）は液体窒素で冷却したのち永久磁石
（３）上方から配置した。
図において，（１）は鉄など軟磁性体からなる固定部，
（２）は浮遊体であり，例えばY-Ba-Cu-0系の超電導体
（50mmφ×１mmt）（４）を有している。（３）は例え
ばNd-Fe-B系の永久磁石（10mm×10mm×10mm）である。
ここで，永久磁石（３）は磁極の方向を固定部（１）の
面に垂直に向け，磁極の向きが一様にならない様に，す
なわち超電導体（４）と対向する側にＮ極が配設される
磁石とＳ極が配設される磁石とがあるように個々の磁石
（３）を例えば約5mm隔てて設置して磁石列とした。な
お，超電導体（４）は液体窒素で冷却したのち永久磁石
（３）上方から配置した。
前記したように，マイスナー効果を利用して超電導体
（４）が外部磁界から力（実施例では浮力）を受けるた
めには，磁界は高い磁束密度と共に，大きな磁束密度の
勾配を持つことが有効である。更に，超電導体（４）の
位置の安定性に関して，磁極間の間隔は超電導体（４）
の大きさに対して充分に小さいことが有効である。
（４）が外部磁界から力（実施例では浮力）を受けるた
めには，磁界は高い磁束密度と共に，大きな磁束密度の
勾配を持つことが有効である。更に，超電導体（４）の
位置の安定性に関して，磁極間の間隔は超電導体（４）
の大きさに対して充分に小さいことが有効である。
本発明の本質は，各磁石を間隔をあけて配列すると共
に、磁極の向きが一様でない配置にすることであり，こ
のことにより容易に推察されるごとく上記の磁場勾配を
局所的に高めることができる。この例のようにNd-Fe-B
磁石を用いると，常電導磁石や超電導磁石に比べて電力
の消費がなく，各種の永久磁石の中で同一の動作点で最
大の磁束密度を有するので都合が良いが，これに限るも
のではない。また,Y-Ba-Cu-0系超電導体の利用は，液体
窒素温度以上の転移温度（Tc）をもつためで，このため
に，液体ヘリウムを必要とするような超電導体を用いる
のに較べ安易であり安価であるが，もちろんこれに限る
ものではない。
に、磁極の向きが一様でない配置にすることであり，こ
のことにより容易に推察されるごとく上記の磁場勾配を
局所的に高めることができる。この例のようにNd-Fe-B
磁石を用いると，常電導磁石や超電導磁石に比べて電力
の消費がなく，各種の永久磁石の中で同一の動作点で最
大の磁束密度を有するので都合が良いが，これに限るも
のではない。また,Y-Ba-Cu-0系超電導体の利用は，液体
窒素温度以上の転移温度（Tc）をもつためで，このため
に，液体ヘリウムを必要とするような超電導体を用いる
のに較べ安易であり安価であるが，もちろんこれに限る
ものではない。
第２図，第３図はこの発明の一実施例および比較例によ
る磁気浮上の様子を示す説明図であり，第４図は第３図
のＡ部を拡大して示す説明図である。図において，
（５）は磁束線を示す。第２図に示すように各磁石を間
隔をあけて配列すると共に、超電導体（４）と対向する
側にＮ極とＳ極とを交互に配置した場合は，第３図に示
すように各磁石を間隔をあけて配列すると共に、Ｎ極ば
かりを配置した場合に比べて，磁場勾配が局所的に高ま
り，浮遊量がより大きくなる。
る磁気浮上の様子を示す説明図であり，第４図は第３図
のＡ部を拡大して示す説明図である。図において，
（５）は磁束線を示す。第２図に示すように各磁石を間
隔をあけて配列すると共に、超電導体（４）と対向する
側にＮ極とＳ極とを交互に配置した場合は，第３図に示
すように各磁石を間隔をあけて配列すると共に、Ｎ極ば
かりを配置した場合に比べて，磁場勾配が局所的に高ま
り，浮遊量がより大きくなる。
なお，上記実施例ではＮ極とＳ極とを交互に配設した場
合について示したが，例えばSSNNSSNNというように周期
的に交互に配設してもよいし，また例えばSNSSNNNSとい
うように全く不規則に配置した場合にも上記実施例と同
様の効果が得られる。
合について示したが，例えばSSNNSSNNというように周期
的に交互に配設してもよいし，また例えばSNSSNNNSとい
うように全く不規則に配置した場合にも上記実施例と同
様の効果が得られる。
また，上記実施例では超電導体（４）が浮上する場合に
ついて説明したが，超電導体（４）は固定され，磁石
（３）が浮上する場合でも上記実施例と同様の効果が得
られる。
ついて説明したが，超電導体（４）は固定され，磁石
（３）が浮上する場合でも上記実施例と同様の効果が得
られる。
なお，上記実施例で使用した形状の超電導体（４）はマ
イスナー効果により固定部（１）に平行に浮上するが，
磁気的に多孔質的な性質を有する超電導体（４）を用い
た場合，外力の作用により容易に姿勢を変えることがで
き，なおかつ自発的にその姿勢を維持することができ
る。
イスナー効果により固定部（１）に平行に浮上するが，
磁気的に多孔質的な性質を有する超電導体（４）を用い
た場合，外力の作用により容易に姿勢を変えることがで
き，なおかつ自発的にその姿勢を維持することができ
る。
さらに，上記実施例で，超電導体（４）を有する浮遊体
（２）は静止しているが，容易に推察できるように外部
または内部駆動装置の設置により搬送装置とすることも
できる。
（２）は静止しているが，容易に推察できるように外部
または内部駆動装置の設置により搬送装置とすることも
できる。
以上のように，この発明によれば，磁石を配列した磁石
列と超電導体とを互いに反発させ，その一方を浮上させ
るものにおいて，上記各磁石を間隔をあけて配列すると
共に、上記磁石列の上記超電導体と対向する側にＮ極と
Ｓ極の両方を配設するようにしたので，局所的磁場勾配
が大きくなり，磁界を増強しなくても浮力を高めること
ができる効果がある。
列と超電導体とを互いに反発させ，その一方を浮上させ
るものにおいて，上記各磁石を間隔をあけて配列すると
共に、上記磁石列の上記超電導体と対向する側にＮ極と
Ｓ極の両方を配設するようにしたので，局所的磁場勾配
が大きくなり，磁界を増強しなくても浮力を高めること
ができる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による磁気浮上装置を示す
斜視図，第２図，第３図はそれぞれこの発明の一実施例
および比較例による磁気浮上の様子を示す説明図，第４
図は第３図のＡ部を拡大して示す説明図，第５図は従来
の磁気浮上装置を示す斜視図である。 図において，（３）は磁石，（４）は超電導体，（５）
は磁束である。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。
斜視図，第２図，第３図はそれぞれこの発明の一実施例
および比較例による磁気浮上の様子を示す説明図，第４
図は第３図のＡ部を拡大して示す説明図，第５図は従来
の磁気浮上装置を示す斜視図である。 図において，（３）は磁石，（４）は超電導体，（５）
は磁束である。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今泉 三之 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社材料研究所内 (72)発明者 籾山 公男 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社材料研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−282774（ＪＰ，Ａ) 米国特許3589300（ＵＳ，Ａ) Ｐｈｙｓｉｃｓ ｔｏｄａｙ ｖｏｌ. 40，Ｎｏ．４，ＡＰＲＩＬ 1987，表紙＆ Ｐ．３
Claims (4)
- 【請求項１】磁石を配列した磁石列と超電導体とを互い
に反発させ、その一方を浮上させるものにおいて、上記
各磁石を間隔をあけて配列すると共に、上記磁石列の上
記超電導体と対向する側にＮ極とＳ極の両方を配設する
ようにしたことを特徴とする磁気浮上装置。 - 【請求項２】磁石列の超電導体と対向する側に、Ｎ極と
Ｓ極を交互に配設する特許請求の範囲第１項記載の磁気
浮上装置。 - 【請求項３】磁石列の超電導体と対向する側に、Ｎ極と
Ｓ極を周期的に交互に配設する特許請求の範囲第１項記
載の磁気浮上装置。 - 【請求項４】超電導体は高温超電導体である特許請求の
範囲第１項ないし第３項の何れかに記載の磁気浮上装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62143788A JPH074076B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 磁気浮上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62143788A JPH074076B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 磁気浮上装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63310304A JPS63310304A (ja) | 1988-12-19 |
| JPH074076B2 true JPH074076B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=15347007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62143788A Expired - Lifetime JPH074076B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 磁気浮上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074076B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0186491U (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-08 | ||
| AU2003254695A1 (en) * | 2002-09-02 | 2004-03-19 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Diamagnetic levitation system |
| US7472786B2 (en) | 2004-12-20 | 2009-01-06 | Kyushu Institute Of Technology | Non-contact conveying device using superconducting magnetic levitation |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3589300A (en) | 1968-10-25 | 1971-06-29 | North American Rockwell | Magnetic suspension system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63282774A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-18 | Hitachi Ltd | 超電導学習用教材 |
-
1987
- 1987-06-09 JP JP62143788A patent/JPH074076B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3589300A (en) | 1968-10-25 | 1971-06-29 | North American Rockwell | Magnetic suspension system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｐｈｙｓｉｃｓｔｏｄａｙｖｏｌ．４０，Ｎｏ．４，ＡＰＲＩＬ１９８７，表紙＆Ｐ．３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63310304A (ja) | 1988-12-19 |
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