JPH09301157A - 磁気浮上鉄道車両の車体支持装置 - Google Patents

磁気浮上鉄道車両の車体支持装置

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JPH09301157A
JPH09301157A JP14646896A JP14646896A JPH09301157A JP H09301157 A JPH09301157 A JP H09301157A JP 14646896 A JP14646896 A JP 14646896A JP 14646896 A JP14646896 A JP 14646896A JP H09301157 A JPH09301157 A JP H09301157A
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JP
Japan
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vehicle body
electromagnet
electromagnets
vehicle
body supporting
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JP14646896A
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English (en)
Inventor
Mitsuru Iwatani
満 岩谷
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H S S T KAIHATSU KK
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H S S T KAIHATSU KK
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  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】車上に搭載した複数の電磁石によって車体を浮
上走行させる磁気浮上鉄道車両の、走行時の電磁石端効
果による走行性能の低下を防止する。 【解決手段】各電磁石にかかる荷重分布を調節し、走行
時に電磁石効率の劣化する電磁石にかかる荷重を低減さ
せることによって、全電磁石の能力を無駄なく発揮させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車上に搭載した複
数の電磁石によって、車体を浮上走行させる磁気浮上鉄
道車両の車体支持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の磁気浮上鉄道車両では、浮上力を
発生させる電磁石が多数ある場合には、各電磁石にかか
る荷重分布を均等に配分し、空気ばね等の車体支持装置
によって、各電磁石に均等に分担させていた。したがっ
て、各電磁石の浮上力に差異が生じた場合には、浮上力
が強い電磁石も弱い電磁石も均等な荷重を支持する仕組
みになっているために、車両全体の走行性能が弱い電磁
石の浮上力によって影響を受けることになる。ところ
で、車上に搭載した複数の電磁石によって車体を浮上走
行させる磁気浮上鉄道では、レール上を複数の電磁石が
高速で移動するので、レール上では最前端の電磁石が進
入してきたときには、零磁界から電磁石の作る直流磁界
まで磁界が変化し、電磁誘導現象によりレールに渦電流
損が発生する。このため、最前端の電磁石では、該電磁
石による浮上力が他の電磁石の浮上力よりも弱くなり
(以下、「端効果」と呼ぶ)、車両全体の走行性能が端
効果による影響を受ける。
【0003】このような端効果による走行性能の低下を
防止する方法としては、電磁石(特公昭51−2416
3号公報、特公昭52−41921号公報)やレール
(特公昭52−48371号公報)の形状を工夫するこ
とによって、端効果の発生を防止する方法が提案されて
いる。また、同じ目的でレールの材質を積層鉄板にした
り、誘電率の低い珪素鋼板を使用すること等も提案され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の電磁石やレールの形状を工夫する方法では、端効
果を充分に防止することはできず、また、レールの材質
を変えるものでは、材料費が高くなり、また加工性も悪
くなり実用的でない等の欠点があった。したがって、実
際には通常格別の端効果対策をとらず、端効果により電
磁石効率の低下した最前端の電磁石にあわせて、全体の
走行性能が低下したまま車両を運行させており、他の電
磁石の能力を充分には活用していないのが実情である。
本発明は、従来の端効果の発生自体を防止する方法とは
全く異なり、端効果の発生を前提として、全電磁石の能
力を無駄なく発揮させることによって、格別の経済的負
担を伴わずに、端効果による磁気浮上鉄道車両の走行性
能に対する悪影響を防止することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような実情に鑑み、
本発明者等は鋭意検討した結果、車上に搭載した複数の
電磁石にかかる荷重分布を調節可能にすることによっ
て、上記課題を解決することに成功し、本発明を完成し
た。すなわち、本発明では、車上に搭載した複数の電磁
石によって車体を浮上走行させる磁気浮上鉄道車両にお
いて、走行により電磁石効率の劣化が予想される電磁石
に対しては、あらかじめ荷重負担を軽減する措置をシス
テムに組み込むことによって、全電磁石の能力を無駄な
く発揮させるものである。
【0006】
【発明の実施の形態】磁気浮上鉄道車両では、空気ばね
や機械ばね等の車体支持装置によって、各電磁石に車体
の荷重を分担させているが、本発明における荷重負担を
軽減させる措置としては、つぎのようなものが挙げられ
る。 (1)車体支持装置となる空気ばねの径を変える。 (2)空気ばねに与える空気圧を変える。 (3)車体支持装置となる機械ばね(コイルばね、板ば
ね等)のばね定数を変える。 (4)電磁石効率の劣化する電磁石部分の車体支持装置
に、浮上力を補う逆利きばね(吊上げばね)を付加す
る。 (5)各電磁石にかかる荷重分布を、端効果の発生する
車体の両端で軽くし、中央部で重くする。 上記の荷重負担軽減装置は、それぞれ単独で、または組
み合わせて使用することができ、複数の荷重負担軽減措
置を組み合わせたものも本発明に包含されることは、言
うまでもない。
【0007】
【実施例】つぎに、本発明の実施例について図に基づい
てさらに詳細に説明するが、本発明が以下の実施例に限
定されるものでないことは、言うまでもない。 (実施例1)図1は、各電磁石に車体の荷重を分担させ
る車体支持装置として空気ばねを使用した本発明の1例
について、車体支持装置の配列状態を上から見た模式図
である。図1において、符号1は磁気浮上鉄道車両の底
部、符号2は上下各2個の電磁石(図示せず)を内蔵す
るモジュール台車を表し、モジュール台車2には、空気
ばね3、4が設けられ、この空気ばね3、4によって車
体の荷重を負担する。車両の両端部に位置する空気ばね
3(計4カ所)の径は、他の空気ばね4の径よりも小さ
く設定されている。符号5は空気ばね3、4の空気圧を
調節する空気圧供給システムを構成するパイプであり、
この例では、各空気ばね3、4の空気圧は同一になるよ
うに構成されている。
【0008】車体支持装置として空気ばねを使用した場
合には、その支持力は有効断面積と空気圧の積で決ま
る。この例では、車体の両端部に設置する空気ばね3の
径を他の空気ばね4の径よりも小さくすることのよって
有効断面積を小さくし、磁気浮上鉄道車両の走行時に端
効果により電磁石の浮上力が低下する、車体端部に配置
された電磁石にかかる荷重負担を軽減し、他の電磁石の
能力を無駄なく発揮させることができるように構成され
ている。このような車両は、通常左右両方向に走行させ
るものであるので、この例では、車体の両端部に設置す
る合計4個の空気ばね3の径を小さくしてある。空気ば
ね3と空気ばね4の径の比をどのようなものにするか
は、車両の走行条件により前端部の電磁石の浮上力がど
の程度低減するかに応じて適宜設定すればよいが、この
例では、前端部の電磁石の浮上力が20%低減するもの
として、空気ばね3の断面積が空気ばね4の断面積の
0.8倍となるように設定してある。また、この例で
は、合計5個のモジュール台車によって車体を支持する
ように構成されているが、モジュール台車の数、各モジ
ュール台車に内蔵する電磁石の数や空気ばねの数等は、
適宜変更することができることは言うまでもない。
【0009】(実施例2)図2は図1と同様に車体支持
装置として空気ばねを使用した別の例について、車体支
持装置の配列状態を上から見た模式図である。図2にお
いて、符号11は磁気浮上鉄道車両の底部、符号12は
モジュール台車、符号13及び14はモジュール台車1
2に設けられた空気ばねを表す。また、符号15は空気
ばね13、14の空気圧を調節する空気圧供給システム
を構成するパイプであり、車両両端部に位置する計4カ
所の空気ばね13に通じるパイプには、それぞれ圧力調
整弁16が設けられている。この例では、空気ばね13
及び14としてはすべて同じ径のものを使用し、車両の
両端部に設置する空気ばね13に通じるパイプに、それ
ぞれ圧力調整弁16を設けることによって、空気ばね1
3の空気圧を低減させ、端効果により電磁石の浮上力が
低下する車両端部の電磁石にかかる荷重負担を軽減し、
他の電磁石の能力を無駄なく発揮させることができるよ
うに構成されている。この例では、圧力調整弁16を設
けることによって、車両前端部の空気ばね13の空気圧
を走行条件に応じて変動させることが可能となり、端効
果の程度に応じて前端部の電磁石にかかる荷重負担を精
密に制御し、実施例1のものと比較して、全電磁石の能
力をより一層活用することが可能となる。
【0010】(実施例3)図3は車体支持装置としてコ
イルばねを使用した例について、磁気浮上鉄道車両を側
面から見た模式図である。図3において、符号21は磁
気浮上鉄道車両、符号22はモジュール台車、符号23
及び24はコイルばね、そして符号27はレールを表
す。この例では、車両の両端部に設置する計4カ所のコ
イルばね23として、他のコイルばね24よりも大きさ
の小さいものを使用することによって、端効果により電
磁石の浮上力が低下する車両端部の電磁石にかかる荷重
負担を軽減し、他の電磁石の能力を無駄なく発揮させる
ことができるように構成されている。この例では、車両
端部の電磁石にかかる荷重負担を20%軽減するように
コイルばね23と24の大きさを選定しているが、この
大きさの比は勿論、走行条件に応じて適宜選択すること
ができる。また、車体支持装置として、コイルばねに代
えて板ばね等他の機械ばねを使用してもよいことは、言
うまでもない。
【0011】(実施例4)図4は車体支持装置として空
気ばねを使用し、車両端部に設置する空気ばねの荷重負
担を軽減するために、逆利きばねとして伸張ばねを使用
した例について、磁気浮上鉄道車両を側面から見た模式
図である。図4において、符号31は磁気浮上鉄道車
両、符号32はモジュール台車、符号33及び34は空
気ばね、符号37はレール、そして符号38は伸張ばね
を表す。この例では、空気ばね33及び34としては同
じ径のものを使用し、またその空気圧も同一にするが、
端効果により電磁石の浮上力が低下する車両端部の4カ
所の空気ばね33の隣接部に、荷重を吊り上げる伸張ば
ね38を設置することによって、空気ばね33にかかる
荷重負担を軽減し、他の電磁石の能力を無駄なく発揮さ
せることができるように構成されている。この例では、
車両端部の電磁石にかかる荷重負担を20%軽減するよ
うに伸張ばねを選定しているが、どのような伸張ばねを
選定するかは、走行条件に応じて適宜選択すればよい。
また、車体支持装置として空気ばねに代えて機械ばねを
使用してもよいことは言うまでもない。
【0012】(実施例5)磁気浮上鉄道車両の車体支持
装置として全て同一の径及び同一の空気圧の空気ばねを
使用したが、車両内部及び台車周りの装備品の配置を工
夫することにより、車両自体の荷重配分を車両の両端部
で20%軽減するように設定した。これにより、端効果
により電磁石の浮上力が低下する車両端部の電磁石にか
かる荷重負担を軽減し、他の電磁石の能力を無駄なく発
揮させることができる。この例では、車両端部の荷重負
担を20%軽減するように、車両自体の荷重配分を設定
したが、車両の荷重配分をどのようなものとするかは、
走行条件に応じて適宜選定すればよい。また、車体支持
装置として、空気ばねに代えて機械ばねを使用してもよ
いことは言うまでもない。
【0013】
【発明の効果】上記したように、本発明では、車上に搭
載した複数の電磁石によって車体を浮上走行させる磁気
浮上鉄道車両において、車両の走行時に端効果により電
磁石効率が低下する電磁石に対して、荷重負担を軽減す
る措置をとることによって、全電磁石の能力を無駄なく
発揮させることができるものである。本発明は、従来の
高価な資材等を必要とする端効果の発生自体を防止する
方法とは異なり、格別の経済的負担を伴わずに、端効果
による磁気浮上鉄道車両の走行性能に対する悪影響を防
止することができるものであり、きわめて実用的価値の
高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1つの車体支持装置の配列状態を上か
ら見た模式図である。
【図2】本発明の他の車体支持装置の配列状態を上から
見た模式図である。
【図3】本発明の他の車体支持装置を側面から見た模式
図である。
【図4】本発明の他の車体支持装置を側面から見た模式
図である。
【符号の説明】
1、11、21、31 磁気浮上鉄道車両 2、12、22、32 モジュール台車 3、4、13、14、33、34 空気ばね 5、15 空気圧供給パイプ 16 圧力調整弁 23、24 コイルばね 27、37 レール 38 伸張ばね

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車上に搭載した複数の電磁石によって車体
    を浮上走行させる磁気浮上鉄道車両において、電磁石に
    かかる荷重分布を調節可能としたことを特徴とする車体
    支持装置。
  2. 【請求項2】走行時に電磁石効率の劣化する電磁石にか
    かる荷重を軽減させたものであることを特徴とする請求
    項1記載の車体支持装置。
  3. 【請求項3】車体の荷重配分を変化させることによっ
    て、電磁石にかかる荷重分布を調節可能としたことを特
    徴とする請求項1又は2に記載の車体支持装置。
  4. 【請求項4】車体支持装置として空気ばねを使用し、空
    気ばねの断面積を変えることによって、電磁石にかかる
    荷重分布を調節可能としたことを特徴とする請求項1又
    は2に記載の車体支持装置。
  5. 【請求項5】車体支持装置として空気ばねを使用し、空
    気ばねの空気圧を変えることによって、電磁石にかかる
    荷重分布を調節可能としたことを特徴とする請求項1又
    は2に記載の車体支持装置。
  6. 【請求項6】車体支持装置として機械ばねを使用し、機
    械ばねのばね定数を変えることによって、電磁石にかか
    る荷重分布を調節可能としたことを特徴とする請求項1
    又は2に記載の車体支持装置。
  7. 【請求項7】電磁石効率の劣化する電磁石部分に、浮上
    力を補う逆利きばねを付加したことを特徴とする請求項
    1〜5に記載の車体支持装置。
  8. 【請求項8】電磁石にかかる荷重分布を、車体の両端で
    軽く、中央で重くしたことを特徴とする請求項1〜7に
    記載の車体支持装置。
  9. 【請求項9】車体の両端の電磁石にかかる荷重を他の電
    磁石にかかる荷重よりも20%以上軽減させたことを特
    徴とする請求項8に記載の車体支持装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007151223A (ja) * 2005-11-24 2007-06-14 Jamco Corp 常電導吸引型磁気浮上式車両
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