JPH08182116A - 磁気浮上体の走行する磁石軌道およびその走行方法 - Google Patents
磁気浮上体の走行する磁石軌道およびその走行方法Info
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- JPH08182116A JPH08182116A JP6324142A JP32414294A JPH08182116A JP H08182116 A JPH08182116 A JP H08182116A JP 6324142 A JP6324142 A JP 6324142A JP 32414294 A JP32414294 A JP 32414294A JP H08182116 A JPH08182116 A JP H08182116A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】磁気浮上した搬送物を静止させずにピン止め効
果を使用して連続的に分岐可能とする。 【構成】軌道分岐のポイントを菱形をした２つの電磁石
からなり、かつそれぞれ異極の向きになるように接続し
て構成した。また、電磁石の極が互いに異なる磁極の向
きになるように制御し、旋回する方向に対し磁場の分布
が直線方向と同様になるようにした走行方法によって構
成した。
果を使用して連続的に分岐可能とする。 【構成】軌道分岐のポイントを菱形をした２つの電磁石
からなり、かつそれぞれ異極の向きになるように接続し
て構成した。また、電磁石の極が互いに異なる磁極の向
きになるように制御し、旋回する方向に対し磁場の分布
が直線方向と同様になるようにした走行方法によって構
成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超伝導体のピン
止め効果を使用した磁気浮上体の走行する磁石軌道およ
びその軌道上を走行する方法に関する。
止め効果を使用した磁気浮上体の走行する磁石軌道およ
びその軌道上を走行する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】リニアモーターカーなどの磁気浮上搬送
システムにおいて、搬送車の方向を変えるには、軌道の
方向を機械的に変える方法を採るのが一般的で、それ以
外には空気圧浮上させた搬送車を２次元配列させたリニ
アモータにより磁場の合成成分方向にその向きを変えよ
うとする研究が電気学会リニアドライブ研究会資料「浮
上式搬送・分岐システムの基本特性」（ＬＤ−９３−１
１４（１９９３））などに報告されている。
システムにおいて、搬送車の方向を変えるには、軌道の
方向を機械的に変える方法を採るのが一般的で、それ以
外には空気圧浮上させた搬送車を２次元配列させたリニ
アモータにより磁場の合成成分方向にその向きを変えよ
うとする研究が電気学会リニアドライブ研究会資料「浮
上式搬送・分岐システムの基本特性」（ＬＤ−９３−１
１４（１９９３））などに報告されている。
【０００３】また、発明者等は、電極石を使用し、磁場
分布を変化させることによって軌道変更させ得ることを
示唆する発表を行ってきた。（日本物理学会講演概要素
第４９回年会 第４冊分 ２６０ページ参照）
分布を変化させることによって軌道変更させ得ることを
示唆する発表を行ってきた。（日本物理学会講演概要素
第４９回年会 第４冊分 ２６０ページ参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】酸化物超伝導体のピン
止め効果による磁気浮上走行において、従来の誘導反発
式磁気浮上式鉄道や、一般の磁気浮上搬送機器で用いら
れている機械的な方法による分岐を採用すると、回転型
（ターンテーブル型）を構成することになり、この方法
では分岐のポイントに機械的な駆動部分があり、機械的
な接触による摩擦や塵などの発生が避けられない。
止め効果による磁気浮上走行において、従来の誘導反発
式磁気浮上式鉄道や、一般の磁気浮上搬送機器で用いら
れている機械的な方法による分岐を採用すると、回転型
（ターンテーブル型）を構成することになり、この方法
では分岐のポイントに機械的な駆動部分があり、機械的
な接触による摩擦や塵などの発生が避けられない。
【０００５】２次元電磁石（リニアモータ）を使用し
て、磁場の合成成分を車両の導体に与える方法は、ピン
止め効果を利用した浮上方法では原理的に利用できな
い。またこの方法では浮上力は軌道面から出る圧縮空気
の圧力によっており、塵などの発生が起きやすい。
て、磁場の合成成分を車両の導体に与える方法は、ピン
止め効果を利用した浮上方法では原理的に利用できな
い。またこの方法では浮上力は軌道面から出る圧縮空気
の圧力によっており、塵などの発生が起きやすい。
【０００６】前述した発明者等の発表にあっては、磁場
分布を変化させる手段については説明されていない。
分布を変化させる手段については説明されていない。
【０００７】本発明は、軌道を機械的に駆動することを
せず、車両などの搬送物を静止させずに、ピン止め効果
を利用して、連続的に分岐可能とした搬送物すなわち磁
気浮上体の走行する磁石軌道ならびにその軌道を使用し
たことによる走行方法を提供することを目的とする。
せず、車両などの搬送物を静止させずに、ピン止め効果
を利用して、連続的に分岐可能とした搬送物すなわち磁
気浮上体の走行する磁石軌道ならびにその軌道を使用し
たことによる走行方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、一極お
よび他極が３列以上並列するようにして配設された磁石
が使用され、超伝導体の超伝導性による磁束のピン止め
効果を使った磁気浮上体の走行する磁石軌道であって、
軌道分岐のポイントを菱形をした少なくとも２つの電磁
石からなり、かつそれぞれ異極の向きになるように接続
して構成したことを特徴とする磁気浮上体の走行する磁
石軌道により解決される。
よび他極が３列以上並列するようにして配設された磁石
が使用され、超伝導体の超伝導性による磁束のピン止め
効果を使った磁気浮上体の走行する磁石軌道であって、
軌道分岐のポイントを菱形をした少なくとも２つの電磁
石からなり、かつそれぞれ異極の向きになるように接続
して構成したことを特徴とする磁気浮上体の走行する磁
石軌道により解決される。
【０００９】本発明の課題は、また、一極および他極が
４列以上並列するように配設された磁石が使用され、酸
化物超伝導体の超伝導性による磁束のピン止め効果を使
った磁気浮上体の走行する磁石軌道であって、軌道分岐
のポイントを菱形をした２つの電磁石を一組とした組を
少なくとも２つ使用し、かつそれぞれの組が異極の向き
になるように接続して構成したことを特徴とする磁気浮
上体の走行する磁石軌道により解決される。
４列以上並列するように配設された磁石が使用され、酸
化物超伝導体の超伝導性による磁束のピン止め効果を使
った磁気浮上体の走行する磁石軌道であって、軌道分岐
のポイントを菱形をした２つの電磁石を一組とした組を
少なくとも２つ使用し、かつそれぞれの組が異極の向き
になるように接続して構成したことを特徴とする磁気浮
上体の走行する磁石軌道により解決される。
【００１０】本発明の課題は、また、一極および他極が
３列以上並列するよにして配設された磁石が使用され、
超伝導体の超伝導性による磁束のピン止め効果を使った
磁気浮上体の走行する磁石軌道であって、菱形をした少
なくとも２つの電磁石からなり、かつそれぞれ異極の向
きになるように接続して構成された軌道分岐のポイント
を２つ以上備えることによってループを構成したことを
特徴とする磁気浮上体の走行する磁石軌道によって解決
される。
３列以上並列するよにして配設された磁石が使用され、
超伝導体の超伝導性による磁束のピン止め効果を使った
磁気浮上体の走行する磁石軌道であって、菱形をした少
なくとも２つの電磁石からなり、かつそれぞれ異極の向
きになるように接続して構成された軌道分岐のポイント
を２つ以上備えることによってループを構成したことを
特徴とする磁気浮上体の走行する磁石軌道によって解決
される。
【００１１】更に、本発明の課題は、一極および他極が
３列以上並列するように配設された磁石が使用されて軌
道が構成超伝導体の超伝導性による磁束のピン止め効果
を使った磁気浮上体の走行方法において、軌道分岐のポ
イントを構成する２つの菱形をした電磁石の極が互いに
異なる磁極の向きになるように制御し、かつ旋回する方
向に対し磁場の分布が直線方向と同様になるようにする
ことによって軌道方向を切り換えることを特徴とする磁
気浮上体の走行方法によって解決される。
３列以上並列するように配設された磁石が使用されて軌
道が構成超伝導体の超伝導性による磁束のピン止め効果
を使った磁気浮上体の走行方法において、軌道分岐のポ
イントを構成する２つの菱形をした電磁石の極が互いに
異なる磁極の向きになるように制御し、かつ旋回する方
向に対し磁場の分布が直線方向と同様になるようにする
ことによって軌道方向を切り換えることを特徴とする磁
気浮上体の走行方法によって解決される。
【００１２】ここで酸化物超伝導体を用いた磁気浮上に
ついて若干の説明を行う。
ついて若干の説明を行う。
【００１３】１９８６年に酸化物超伝導体（BaLaCu0
系）がJ.G.Bednorz や K.A.Meuller によって発見さ
れ、乙、Phys.B.64(1986)189に発表された。その後Ｙ
系，Ｂｉ系，Ｈｇ系と称されるいくつかの窒素温度以上
の臨界点をもつ酸化物高温超伝導体が開発されて来た。
そのような中で、ＭＰＭＧ法等による試料作成法によ
り、磁場に対し強いピン止め効果を持つ酸化物超伝導バ
ルク材が作製させるようになり、非接触でものを浮かす
ための浮上技術のひとつとしてピン止め効果が注目され
てきた。ここでピン止め効果について簡単に解説する。
系）がJ.G.Bednorz や K.A.Meuller によって発見さ
れ、乙、Phys.B.64(1986)189に発表された。その後Ｙ
系，Ｂｉ系，Ｈｇ系と称されるいくつかの窒素温度以上
の臨界点をもつ酸化物高温超伝導体が開発されて来た。
そのような中で、ＭＰＭＧ法等による試料作成法によ
り、磁場に対し強いピン止め効果を持つ酸化物超伝導バ
ルク材が作製させるようになり、非接触でものを浮かす
ための浮上技術のひとつとしてピン止め効果が注目され
てきた。ここでピン止め効果について簡単に解説する。
【００１４】現在、開発が進んでいる酸化物超伝導体
は、全て第２種超伝導体に属する。これらは下部臨界磁
場Hc1までは第１種超伝導体と同様に完全反磁性（マイ
スナー効果）を示すが、外部磁場がHc1（酸化物超伝導
体では０．０１Ｔ程度）を超えると磁束の一部が超伝導
体内に侵入してくる。この混合状態は上部臨界磁場Hc2
まで続き、それ以上では超伝導性は失われる。この磁束
の侵入は、理想的な第２種超伝導体では磁化曲線が履歴
を示さないように、スムーズに起こり、磁石に対する反
発力も大きくならない。しかし現実の第２種超伝導体材
料では、常伝導になっている微小な欠陥部分が数多く含
まれている。磁束は超伝導部分に侵入するより、むしろ
この常伝導部分を経由して侵入するようになる。そして
一旦、磁束がこのように入ると、磁束はもともと常伝導
部分であったところから超伝導部分へ移ろうとはせず、
その場にとどまろうとする。これが第２種超伝導体にお
ける磁束のピン止めのごく簡単な理解である。
は、全て第２種超伝導体に属する。これらは下部臨界磁
場Hc1までは第１種超伝導体と同様に完全反磁性（マイ
スナー効果）を示すが、外部磁場がHc1（酸化物超伝導
体では０．０１Ｔ程度）を超えると磁束の一部が超伝導
体内に侵入してくる。この混合状態は上部臨界磁場Hc2
まで続き、それ以上では超伝導性は失われる。この磁束
の侵入は、理想的な第２種超伝導体では磁化曲線が履歴
を示さないように、スムーズに起こり、磁石に対する反
発力も大きくならない。しかし現実の第２種超伝導体材
料では、常伝導になっている微小な欠陥部分が数多く含
まれている。磁束は超伝導部分に侵入するより、むしろ
この常伝導部分を経由して侵入するようになる。そして
一旦、磁束がこのように入ると、磁束はもともと常伝導
部分であったところから超伝導部分へ移ろうとはせず、
その場にとどまろうとする。これが第２種超伝導体にお
ける磁束のピン止めのごく簡単な理解である。
【００１５】ピン止めされた試料に外部から力を加え、
ある方向に変位を与えると、その方向に磁場勾配がある
場合、その変位した方向と逆方向にローレンツ力が発生
する。よって磁場勾配が３次元的に存在する場合、超伝
導体試料は磁場空間に固定されることになる。一方、あ
る１方向にだけ磁場勾配のない一様な磁場分布を与えれ
ば、その方向に試料自身には磁気的な力は与えられず、
ほとんど無抵抗な状態で水平移動する。この力（ピン止
めによる固定力）は外部磁場の強さと磁場分布に大きく
左右され、また試料自身の質にも影響することはいうま
でもない。
ある方向に変位を与えると、その方向に磁場勾配がある
場合、その変位した方向と逆方向にローレンツ力が発生
する。よって磁場勾配が３次元的に存在する場合、超伝
導体試料は磁場空間に固定されることになる。一方、あ
る１方向にだけ磁場勾配のない一様な磁場分布を与えれ
ば、その方向に試料自身には磁気的な力は与えられず、
ほとんど無抵抗な状態で水平移動する。この力（ピン止
めによる固定力）は外部磁場の強さと磁場分布に大きく
左右され、また試料自身の質にも影響することはいうま
でもない。
【００１６】ピン止め効果によれば、車両などの搬送体
は磁束密度の均一な方向（ここでは軌道長手方向）にほ
ぼ無抵抗で移動される。そして、産業への適用として、
フライホイールや磁気軸受などがあげられる他、搬送技
術としての利用も注目されて来ている。
は磁束密度の均一な方向（ここでは軌道長手方向）にほ
ぼ無抵抗で移動される。そして、産業への適用として、
フライホイールや磁気軸受などがあげられる他、搬送技
術としての利用も注目されて来ている。
【００１７】酸化物超伝導バルク材を使用した種々の磁
気浮上機器において、その浮上特性を左右する要素とし
ては、 ａ）超伝導体試料自身の磁場特性（質の問題） ｂ）永久磁石の磁場強度，磁場分布 ｃ）超伝導試料と永久磁石の位置や大きさの関係 ｄ）機器装置本体の構造，構成 等があげられる。浮上させようとする物の支持剛性を高
め、移動（回転）方向の安定性を得るためには、これら
の特性を定量化し、解析する必要がある。
気浮上機器において、その浮上特性を左右する要素とし
ては、 ａ）超伝導体試料自身の磁場特性（質の問題） ｂ）永久磁石の磁場強度，磁場分布 ｃ）超伝導試料と永久磁石の位置や大きさの関係 ｄ）機器装置本体の構造，構成 等があげられる。浮上させようとする物の支持剛性を高
め、移動（回転）方向の安定性を得るためには、これら
の特性を定量化し、解析する必要がある。
【００１８】超伝導体試料自身の磁場特性は、走行体を
設計する上で非常に重要であり、発明者等は、その特性
曲線を参考に、走行装置の設計，製作を進めてきた。
設計する上で非常に重要であり、発明者等は、その特性
曲線を参考に、走行装置の設計，製作を進めてきた。
【００１９】実際に走行体に試料を装置した状態での磁
場に対する反発，吸引力をある条件下で測定した結果な
らびに走行体の浮上力の時間依存性については発明者等
が発表した日本機械学会主催 第６回電磁力関連のダイ
ナミックスシンポジウム講演論文集「Ｄ６０６酸化物超
伝導体を用いた磁気浮上および磁気懸垂走行装置の試
作」（３１〜３６ページ）に詳しく説明してあるので、
ここでは省略する。
場に対する反発，吸引力をある条件下で測定した結果な
らびに走行体の浮上力の時間依存性については発明者等
が発表した日本機械学会主催 第６回電磁力関連のダイ
ナミックスシンポジウム講演論文集「Ｄ６０６酸化物超
伝導体を用いた磁気浮上および磁気懸垂走行装置の試
作」（３１〜３６ページ）に詳しく説明してあるので、
ここでは省略する。
【００２０】
【作用】本発明は、軌道を機械的に駆動する事をせず、
かつ車両を静止させず連続的に分岐可能にするため、永
久磁石軌道の一部に電磁石を配置し、分岐部の磁場分布
を制御するものである。超伝導体、特に酸化物超伝導体
のピン止め効果による磁気浮上走行において、その車両
の底部に酸化物超伝導融解物を水平に配置し、進行方向
に同極がそろうように３列に配列された永久磁石軌道を
配置した場合、分岐させようとする部分で、右旋回と左
旋回の時とで、磁極の向きが反転する場所が２ヵ所あ
る。そこを電極石に置き換え、その電磁石の極性を互い
に逆向きになるように製作し、旋回する方向に対し磁場
の分布が直線部と同様になるようにしたことを特徴とす
るものである。
かつ車両を静止させず連続的に分岐可能にするため、永
久磁石軌道の一部に電磁石を配置し、分岐部の磁場分布
を制御するものである。超伝導体、特に酸化物超伝導体
のピン止め効果による磁気浮上走行において、その車両
の底部に酸化物超伝導融解物を水平に配置し、進行方向
に同極がそろうように３列に配列された永久磁石軌道を
配置した場合、分岐させようとする部分で、右旋回と左
旋回の時とで、磁極の向きが反転する場所が２ヵ所あ
る。そこを電極石に置き換え、その電磁石の極性を互い
に逆向きになるように製作し、旋回する方向に対し磁場
の分布が直線部と同様になるようにしたことを特徴とす
るものである。
【００２１】この場合に、磁極の向きが反転する場所２
ヵ所には菱形の電磁石を使用することによって磁石間の
つなぎ目を最小にすることが可能になり磁場の乱れを極
めて小さくしながら磁気浮上体を走行させることができ
る。
ヵ所には菱形の電磁石を使用することによって磁石間の
つなぎ目を最小にすることが可能になり磁場の乱れを極
めて小さくしながら磁気浮上体を走行させることができ
る。
【００２２】例えば、発明者の実験によれば、磁石のつ
なぎ目の磁場の乱れは±８％程度であり走行上の問題は
なかった。
なぎ目の磁場の乱れは±８％程度であり走行上の問題は
なかった。
【００２３】
【実施例】以下、本発明にかかる１実施例を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００２４】図１は本発明に係わる１実施例を示す永久
磁石１，２と電磁石の菱形の磁極面３，４によって構成
された磁石軌道の分岐ポイント部を示す。
磁石１，２と電磁石の菱形の磁極面３，４によって構成
された磁石軌道の分岐ポイント部を示す。
【００２５】軌道の分岐ポイントの２ヵ所に菱形の磁極
面を持った電磁石を設置し、この左右２つの電磁石の極
性を互いに逆向きに励磁し、それぞれ旋回する方向の磁
束の分布がそろうように電磁石の電流をあらかじめ調整
しておけば、電磁石に流れる電流の方向を反転させるだ
けで、進路変更させることが出来る。(a)はＡ極をＳ
極、Ｂ極をＮ極になるように電磁石を励磁した場合を示
しており、このとき走行体は１の方向に進む。またこれ
と逆に、(c)はＡ極をＮ極，Ｂ極をＳ極になるように電
磁石を励磁した場合を示しており、ことのき走行体は２
の方向に進む。
面を持った電磁石を設置し、この左右２つの電磁石の極
性を互いに逆向きに励磁し、それぞれ旋回する方向の磁
束の分布がそろうように電磁石の電流をあらかじめ調整
しておけば、電磁石に流れる電流の方向を反転させるだ
けで、進路変更させることが出来る。(a)はＡ極をＳ
極、Ｂ極をＮ極になるように電磁石を励磁した場合を示
しており、このとき走行体は１の方向に進む。またこれ
と逆に、(c)はＡ極をＮ極，Ｂ極をＳ極になるように電
磁石を励磁した場合を示しており、ことのき走行体は２
の方向に進む。
【００２６】図２は永久磁石軌道下部に設置した菱形の
磁極面を持った電磁石の構成図を示した立面図である。
図３は図２の正面図であり、図４は図２の側面図であ
る。菱形の磁極面３，４を持った電磁石鉄心５，６は純
鉄によって加工され、左右の磁極面に同じ強さの磁場が
発生するように左右同じ巻き数の励磁コイル７，８が設
置されている。またＡ極用，Ｂ極用の電磁石は左右独立
ものを用いるのでなく、図３からも分かるように、それ
ぞれの励磁コイルが巻かれている鉄心と同材料の純鉄の
電磁石鉄心９を両電磁石間に渡し磁路を構成する事によ
り、両磁極面に有効に磁場が発生するようになる。
磁極面を持った電磁石の構成図を示した立面図である。
図３は図２の正面図であり、図４は図２の側面図であ
る。菱形の磁極面３，４を持った電磁石鉄心５，６は純
鉄によって加工され、左右の磁極面に同じ強さの磁場が
発生するように左右同じ巻き数の励磁コイル７，８が設
置されている。またＡ極用，Ｂ極用の電磁石は左右独立
ものを用いるのでなく、図３からも分かるように、それ
ぞれの励磁コイルが巻かれている鉄心と同材料の純鉄の
電磁石鉄心９を両電磁石間に渡し磁路を構成する事によ
り、両磁極面に有効に磁場が発生するようになる。
【００２７】図５は本実施例の軌道分岐ポイント部分の
構成を示した断面図である。磁石軌道はボード１１の上
に展開される。その上に永久磁石１，２を吸着配列させ
るために、約０．８mmの鉄板１０を貼り付けてある。菱
形の磁極面を持った電磁石（５，６，７，８，９によっ
て構成されたもの）はアルミニウム枠１２によってボー
ド１１下部に固定配置され、菱形の磁極面３，４は永久
磁石１，２の面と一致するように固定される。
構成を示した断面図である。磁石軌道はボード１１の上
に展開される。その上に永久磁石１，２を吸着配列させ
るために、約０．８mmの鉄板１０を貼り付けてある。菱
形の磁極面を持った電磁石（５，６，７，８，９によっ
て構成されたもの）はアルミニウム枠１２によってボー
ド１１下部に固定配置され、菱形の磁極面３，４は永久
磁石１，２の面と一致するように固定される。
【００２８】磁極面を菱形にするのは、本実施例のよう
な永久磁石軌道を構成した場合、旋回させる方向で図１
(b)から、斜線菱形部分の磁極が互いに逆向きになれば
よいことが分かる。機械的な構成面から、１分岐部に設
置する電磁石の個数を最小限にするためには、電磁石磁
極面の形を菱形にするのが一番適当である。
な永久磁石軌道を構成した場合、旋回させる方向で図１
(b)から、斜線菱形部分の磁極が互いに逆向きになれば
よいことが分かる。機械的な構成面から、１分岐部に設
置する電磁石の個数を最小限にするためには、電磁石磁
極面の形を菱形にするのが一番適当である。
【００２９】また複数個の小型の電磁石によってこの菱
形の部分を構成した場合、図６の様に三角形の磁極面を
持った電磁石１３を組み合わせても可能であり、図７の
様に円の磁極面を持った電磁石によっても可能である。
形の部分を構成した場合、図６の様に三角形の磁極面を
持った電磁石１３を組み合わせても可能であり、図７の
様に円の磁極面を持った電磁石によっても可能である。
【００３０】また、酸化物超伝導体のピン止め効果によ
る磁気浮上走行には、永久磁石を４列以上に配置するこ
とも考えられるが、そのような場合でも原理的には、図
５，図６内の斜線部を電磁石に置き換えれば前述のもの
と同様に分岐が可能である。
る磁気浮上走行には、永久磁石を４列以上に配置するこ
とも考えられるが、そのような場合でも原理的には、図
５，図６内の斜線部を電磁石に置き換えれば前述のもの
と同様に分岐が可能である。
【００３１】図８、および図９は永久磁石を４列に並べ
た軌道の分岐部分を示した平面図である。図８では両側
に永久磁石のＮ極１を１列、中央に永久磁石のＳ極２を
２列にして構成したものであるが、この場合３列のもの
と同様に考えればよく、斜線部左右２極づつ、合計４つ
の菱形の磁極面１５を持つ電磁石の極性を変えればよい
ことが分かる。
た軌道の分岐部分を示した平面図である。図８では両側
に永久磁石のＮ極１を１列、中央に永久磁石のＳ極２を
２列にして構成したものであるが、この場合３列のもの
と同様に考えればよく、斜線部左右２極づつ、合計４つ
の菱形の磁極面１５を持つ電磁石の極性を変えればよい
ことが分かる。
【００３２】また図９は軌道の永久磁石１，２をＮ極，
Ｓ極交互に配列して４列構成したものであるが、この場
合本実施例で示した電磁石１組と、単独に動作する２個
の菱形磁極面を持った電磁石で構成すれば、計４つの斜
線部分の極性を電磁石によって変えることにより、原理
的に本実施例と同様に分岐が可能である。
Ｓ極交互に配列して４列構成したものであるが、この場
合本実施例で示した電磁石１組と、単独に動作する２個
の菱形磁極面を持った電磁石で構成すれば、計４つの斜
線部分の極性を電磁石によって変えることにより、原理
的に本実施例と同様に分岐が可能である。
【００３３】図１、図８および図９のことから、４列以
上の軌道においても菱形磁極面を持つ電磁石を複数個用
いることにより、原理的に本実施例と同様に分岐可能な
ポイントが構成できる。
上の軌道においても菱形磁極面を持つ電磁石を複数個用
いることにより、原理的に本実施例と同様に分岐可能な
ポイントが構成できる。
【００３４】菱形の磁極面３，４を持つ電磁石によって
構成された分岐ポイントを、２ヶ所設けることにより、
図１０に示すように永久磁石軌道１６を８の字形のルー
プ軌道に構成できる。
構成された分岐ポイントを、２ヶ所設けることにより、
図１０に示すように永久磁石軌道１６を８の字形のルー
プ軌道に構成できる。
【００３５】図２，３，４および５に電磁石部分，図
１，８，９および１０に軌道全体と分岐ポイント部分の
詳細を示す。図２，３，４および５で示した電磁石にお
いて、鉄心にφ０．８０mm，３５０巻コイルをＡ，Ｂ極
が互いに異なる磁極の向きになるよう接続する。約３．
０Ａ（ＤＣ）の電流で磁極表面磁場は約０．１６Ｔ（テ
スラー）である。ここで使用している軌道用永久磁石は
フェライト磁石である。
１，８，９および１０に軌道全体と分岐ポイント部分の
詳細を示す。図２，３，４および５で示した電磁石にお
いて、鉄心にφ０．８０mm，３５０巻コイルをＡ，Ｂ極
が互いに異なる磁極の向きになるよう接続する。約３．
０Ａ（ＤＣ）の電流で磁極表面磁場は約０．１６Ｔ（テ
スラー）である。ここで使用している軌道用永久磁石は
フェライト磁石である。
【００３６】図１に示すように、Ａ極をＳ極に、Ｂ極を
Ｎ極に設定すれば１の方向に走行体は進む。その逆では
２の方向に進む。構成は単純であるが、安定した走行を
得るためには磁場分布の均一性が大きく関与してくる。
図１１はそれを調べた結果である。ただし、この結果は
軌道の配列をＳ−Ｎ−Ｓの配列にした軌道での測定結果
である。軌道は進行方向に沿って３列の極が並んでいる
ので、左側よりＬ列，Ｃ列，Ｒ列と呼び、各列の磁石面
上約２mmのところで鉛直方向の磁場を調べた。まず、図
１１(a)に直線部分の分布を示すが、わずかながら磁石
のつなぎ目で磁場の乱れはあるものの、±８％以内であ
り走行上問題はない。(b)はポイント部で図１中の２の
方向に進む設定にしたときの様子である。電磁石部分前
後でやや大きな磁場の乱れが観測された。この様な状態
で走行させると、走行体はふらつき、やや速度の低下も
あるが、周回には問題はない。また(c)は同条件で、磁
場測定を１の方向に沿って行ったときの様子である。こ
の場合、相当大きな磁場の壁が軌道を外れようとした場
合に存在することになる。
Ｎ極に設定すれば１の方向に走行体は進む。その逆では
２の方向に進む。構成は単純であるが、安定した走行を
得るためには磁場分布の均一性が大きく関与してくる。
図１１はそれを調べた結果である。ただし、この結果は
軌道の配列をＳ−Ｎ−Ｓの配列にした軌道での測定結果
である。軌道は進行方向に沿って３列の極が並んでいる
ので、左側よりＬ列，Ｃ列，Ｒ列と呼び、各列の磁石面
上約２mmのところで鉛直方向の磁場を調べた。まず、図
１１(a)に直線部分の分布を示すが、わずかながら磁石
のつなぎ目で磁場の乱れはあるものの、±８％以内であ
り走行上問題はない。(b)はポイント部で図１中の２の
方向に進む設定にしたときの様子である。電磁石部分前
後でやや大きな磁場の乱れが観測された。この様な状態
で走行させると、走行体はふらつき、やや速度の低下も
あるが、周回には問題はない。また(c)は同条件で、磁
場測定を１の方向に沿って行ったときの様子である。こ
の場合、相当大きな磁場の壁が軌道を外れようとした場
合に存在することになる。
【００３７】軌道分岐ポイント部の磁場の乱れは励磁電
流を調整することで、改善することが出来る。
流を調整することで、改善することが出来る。
【００３８】図１３は２の方向に進むように設定した軌
道分岐ポイント部分での軌道面上２mmのところでの鉛直
方向の磁束密度の大きさを表したものである。これらを
比較するために、図１２に電磁石を用いず、永久磁石だ
けを使い２の方向に進むようにした場合の同条件の磁場
の様子を示す。図中のＡ，Ｂの部分でややへこみが見ら
れる。永久磁石で組んでいても隣あう異極の磁石の影響
があるものとおもわれる。一方、図１３(a)の様に電磁
石を組み込み励磁電流を調整すると、図１２で見られて
いた磁場のへこみが改善されているのが分かる。また図
１３(b)，(c)のように励磁電流をずらすと磁場の乱れが
助長されることも分かる。このことより、励磁電流を調
整することにより、安定な走行が実現できる。
道分岐ポイント部分での軌道面上２mmのところでの鉛直
方向の磁束密度の大きさを表したものである。これらを
比較するために、図１２に電磁石を用いず、永久磁石だ
けを使い２の方向に進むようにした場合の同条件の磁場
の様子を示す。図中のＡ，Ｂの部分でややへこみが見ら
れる。永久磁石で組んでいても隣あう異極の磁石の影響
があるものとおもわれる。一方、図１３(a)の様に電磁
石を組み込み励磁電流を調整すると、図１２で見られて
いた磁場のへこみが改善されているのが分かる。また図
１３(b)，(c)のように励磁電流をずらすと磁場の乱れが
助長されることも分かる。このことより、励磁電流を調
整することにより、安定な走行が実現できる。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、図１１に示すように、
軌道を機械的に駆動することをせず、車両などの搬送物
（磁気浮上体）を静止せずにピン止め効果を効果的に使
用して連続的に分岐可能とした単純な構造になる磁石軌
道ならびに走行方法を提供することができる。
軌道を機械的に駆動することをせず、車両などの搬送物
（磁気浮上体）を静止せずにピン止め効果を効果的に使
用して連続的に分岐可能とした単純な構造になる磁石軌
道ならびに走行方法を提供することができる。
【図１】本発明の磁石軌道の分岐ポイント部分を示す構
成図である。(a)(b)(c)は軌道切り換えの状態を示す。
成図である。(a)(b)(c)は軌道切り換えの状態を示す。
【図２】本発明に使用される電磁石の構成を示す立面図
である。
である。
【図３】本発明に使用される電磁石の構成を示す正面図
である。
である。
【図４】本発明に使用される電磁石の構成を示す側面図
である。
である。
【図５】本発明の磁石軌道の分岐ポイント部分の構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施例である菱形の電磁石の部分
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図７】本発明の他の実施例である菱形の電磁石の部分
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図８】本発明の他の実施例である分岐ポイント部分を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図９】本発明の他の実施例である分岐ポイント部分を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図１０】本発明を使用して構成した磁石軌道ループ図
を示す。
を示す。
【図１１】本発明の効果を示すための実験図である。
【図１２】本発明の効果を比較するための実験図であ
る。
る。
【図１３】本発明の効果を示すための実験図である。
(a)(b)(c)は励磁電流の大きさによる違いを示す。
(a)(b)(c)は励磁電流の大きさによる違いを示す。
１ 永久磁石（Ｎ極） ２ 永久磁石（Ｓ極） ３ 電磁石の菱形の磁極面（Ａ極） ４ 電磁石の菱形の磁極面（Ｂ極） ５ 電磁石鉄心（Ａ極用） ６ 電磁石鉄心（Ｂ極用） ７ 励磁コイル（Ａ極用） ８ 励磁コイル（Ｂ極用） ９ 電磁石鉄心 １０ 永久磁石吸着用鉄板 １１ ボード １２ アルミニウム枠 １３ 三角形の磁極面を持った電磁石 １４ 円の磁極面を持った電磁石 １５ 電磁石の菱形の磁極面 １６ 永久磁石軌道
Claims (4)
- 【請求項１】一極および他極が３列以上並列するように
して配設された磁石が使用され、超伝導体の超伝導性に
よる磁束のピン止め効果を使った磁気浮上体の走行する
磁石軌道であって、 軌道分岐のポイントを菱形をした少なくとも２つの電磁
石からなり、かつそれぞれ異極の向きになるように接続
して構成したことを特徴とする磁気浮上体の走行する磁
石軌道。 - 【請求項２】一極および他極が４列以上並列するように
配設された磁石が使用され、酸化物超伝導体の超伝導性
による磁束のピン止め効果を使った磁気浮上体の走行す
る磁石軌道であって、 軌道分岐のポイントを菱形をした２つの電磁石を一組と
した組を少なくとも２つ使用し、かつそれぞれの組が異
極の向きになるように接続して構成したことを特徴とす
る磁気浮上体の走行する磁石軌道。 - 【請求項３】一極および他極が３列以上並列するよにし
て配設された磁石が使用され、超伝導体の超伝導性によ
る磁束のピン止め効果を使った磁気浮上体の走行する磁
石軌道であって、 菱形をした少なくとも２つの電磁石からなり、かつそれ
ぞれ異極の向きになるように接続して構成された軌道分
岐のポイントを２つ以上備えることによってループを構
成したことを特徴とする磁気浮上体の走行する磁石軌
道。 - 【請求項４】一極および他極が３列以上並列するように
配設された磁石が使用されて軌道が構成超伝導体の超伝
導性による磁束のピン止め効果を使った磁気浮上体の走
行方法において、 軌道分岐のポイントを構成する電磁石の極が互いに異な
る磁極の向きになるように制御し、かつ旋回する方向に
対し磁場の分布が直線方向と同様になるようにすること
によって軌道方向を切り換えることを特徴とする磁気浮
上体の走行方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32414294A JP3282421B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 磁気浮上体の走行する磁石軌道およびその走行方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32414294A JP3282421B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 磁気浮上体の走行する磁石軌道およびその走行方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08182116A true JPH08182116A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3282421B2 JP3282421B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=18162606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32414294A Expired - Fee Related JP3282421B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 磁気浮上体の走行する磁石軌道およびその走行方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3282421B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10357264B4 (de) * | 2003-12-02 | 2010-12-30 | Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. | Einrichtung zur Erzielung von Fahrtrichtungsänderungen für supraleitende Magnetschwebesysteme |
| CN105696430A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-06-22 | 西南交通大学 | 一种电磁道岔 |
| CN107268347A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-10-20 | 西南交通大学 | 道岔模型 |
| CN111218866A (zh) * | 2018-11-24 | 2020-06-02 | 大连奇想科技有限公司 | 电动导向轨道电磁道岔 |
| RU2745747C2 (ru) * | 2019-07-24 | 2021-03-31 | Аким Анатольевич Адвакатов | Магнитолевитационный стрелочный перевод без механических и подвижных узлов |
| CN113265914A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-17 | 江西理工大学 | 永磁磁悬浮轨道及永磁磁悬浮轨道系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5039478B2 (ja) * | 2007-08-20 | 2012-10-03 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 風洞模型非接触支持方法及び装置 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP32414294A patent/JP3282421B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| DE10357264B4 (de) * | 2003-12-02 | 2010-12-30 | Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. | Einrichtung zur Erzielung von Fahrtrichtungsänderungen für supraleitende Magnetschwebesysteme |
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| RU2745747C2 (ru) * | 2019-07-24 | 2021-03-31 | Аким Анатольевич Адвакатов | Магнитолевитационный стрелочный перевод без механических и подвижных узлов |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3282421B2 (ja) | 2002-05-13 |
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