JPS5819801B2 - 誘導反撥式車両磁気浮上案内方式における曲線軌道部の浮上案内装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘導反撥式車両磁気浮上、案内方式における曲
線軌道部の磁気案内装置に関するものである。

誘導反撥式磁気浮上、案内車両はよく知られている。

本発明の理解に必要な範囲内においてその１例の概要を
第１図ａ〜第２図に従って説明する。

第１図ａにおいて、２．２’は導電体をループ状に形成
した公知の超電導磁石で、車両の車体下面に、列車進行
方向に沿って所定間隔をへたて軌道の長手方向中心線を
中心として対称に２列並列に配置されている。

この場合、通常は相隣る超電導磁石は互に逆極性である
。

■方、軌道には通常の導電性ループコイル又は導電性シ
ート等からなる同一形状、同一寸法の導電体３，３′が
対応する列の超電導磁石２，２′との間で電磁誘導可能
なよう対向して敷設されている。

このように構成しても車両が停止している限り、車上の
超電導磁石２゜２′と地上の導電体３，３′との間には
伺等の電磁的作用は発生しない。

しかし、車上に装着された、例えば公知のりニアモータ
を利用した車両駆動機構を駆動せしめて車両を走行せし
めることによって超電導磁石２，２′が、軌道の車両進
行方向に沿って所定間隔をへだてて連続的に配置されて
いる対向導電体３，３′上を走行することとなり、超電
導磁石２，２′と、その車両進行方向前方の同一列の超
電導磁石とが同時に同一の導電体３，３１と対向しない
ように設定する限り導電体３，３′に電流が誘起される
。

しかしこの誘起電流は車両の走行速度に伴って増大し、
ある走行速度、たとえば２００ｋｂ もしくはそれ以上の速度で走行する限り、同一レベルを
保持する。

すなわち第１図ａに示す導電体３．３′には、それと位
置的に対応して描かれた第１図すに示したような磁束２
が鎖交し、それに伴って、同じく位置的に対応して描か
れた第１図Ｃに示す浮上のための電圧ｅが誘起され第１
図ｄに示すごとき電流ｌが流れることメなる。

周知のごとく、第１のループ状導電体に流れる電流によ
って、それに対向する第２のループ状導電体に誘起され
る電流の方向は第１の導電体と逆方向に流れる。

従って、超電導磁石２，２′の電流の流れが第１図ｅに
示すごとく矢印ａ方向へ流れるとするとその電流によっ
て導電体３に誘起される電流はｂ方向へ流れること５な
る。

それにより、フレミングの左手の法則によって浮上刃Ｆ
＝ＢＸ ｉが得られる。

こトにＢは超電導磁石２，２′の創る磁束密度、ｉは導
電性ループコイル３，３′の創る電流である。

すなわち、車両は超電導磁石２，２′により導電体３
、３’＆こ誘起される電流との間に働く反撥力によって
浮上される。

、この方式においては車両のカ行、惰行、制動および停
止等、車両の駆動、停止は車両に設けられた公知のりニ
アモータ等の車両駆動装置によって行なう。

しかして、上記車両駆動装置の駆動によって車両が走行
しはじめると、第２図に示すごとく、上述した超電導磁
石２，２′と導電体３，３′による車両の浮上刃が発生
し、ある速度に至った時以後、その速度以上では浮上刃
ははシ一定に保持され、一定の浮上刃を保持したま５駆
動される。

走行速度が上記［ある速度］以下となると浮上刃は低下
し、車両駆動装置により、車両に制動をかけることによ
って、その減速度に伴って浮上刃は序々に低下し、車両
は車輪等の補助支持装置を介し、地上の走行路面に着地
する。

第３図は上述した誘導反撥式磁気浮上車両における車両
の案内機構が示されている。

車両■の進行方向に沿って配置された、たとえば逆Ｔ字
状の案内６の垂直部の両側に連続的に導電性ループコイ
ル又は導電性シートなどからなる導電体５ 、５’（以
下「案内用導電体」という）を設ける。

！方、車上には、上記の案内用導電体５５′と電磁結合
可能な対向位置に案内用超電導磁石４．４′を装着し、
車両の走行中、案内用導電体４４′と車上の案内用超電
導磁石５，５′との間に生ずる電磁力（第１図ａ〜第２
図について説明したのと同様の理による４−５，４”５
’間に発生する反撥力）によって案内する。

なお、２．２’は第１図ａ −ｅにおける浮上用超電磁
石３，３′は浮上用導電体を示す。

車上の案内用超電導磁石４，４′の断面積は同一であり
、車上の案内用超電導磁石と地上の案内用コイル４，５
および４’、５’間も同一である。

それらを第４図に示すごとくヌルフラックス結線をする
。

車上の案内用超電導磁石４４′によツ って、それぞれに対向する地上の案内用コイル５゜５′
に鎖交する磁束をＩｇ、Ｉｇ’とする。

しかる時は車両に左右方向の変位がない場合にはｚｇ−
Ｉｇ’であるので、コイル１対としての鎖交磁束は＄
ｇ −１ｇ’−，０で、案内力が生じないが、車両が左
右方向へ変位すると、Ｏｇ＞Ｏｇ’（車両が右方向へ変
位したとき）、又はＩｇ＜Ｉｇ’（車両が左方向へ変位
したとき）となり、コイル一対としての鎖交磁束はＩｇ
−１ｇ’−±△Ｉｇとなり、当該変位に比例した、変位
をなくす方向への案内力が生ずる。

■方、前述した磁気浮上方式においては、車上の超電導
磁石と地上の導電体間２−３および２′−３句間隔は同
一であり、又地上の導電体３および３′としては時定数
が同一のものを用いている。

ここに時定数はＬ／Ｒで表わされ、Ｌは当該導電体３．
３′のインダクタンス、Ｒは抵抗を示す。

従って、上述した磁気浮上、案内方式は、車両が平坦な
直線軌道を走行する場合にはきわめて有効であるが、曲
線軌道部を通過する場合は曲線半径、車両の重量および
車両の速度によって定まる遠心力を受ける。

このため曲線部では軌道面を予め内側に傾斜させておか
ないと脱線、転覆の恐れがある。

そのため、従来から、当該軌道にカントをつけてそれを
防止している。

カントは曲線半径および車両の曲線通過速度によって定
まり、曲線通過時、車両に働く重力と遠心力の合力が軌
道面に垂直になるようにするのが理想である。

しかし、カントは車両の種々の速度に対応できるように
する必要があるとともに、又例えば車両が曲線上に停止
した時、内側へ転覆することがあってはならないので過
大にはできない。

このため、車両が高速で曲線部を通過する場合、遠心力
が上廻って、いわゆるカント不足の状態となり、車両は
左右の遠心力を受けて軌道の中心をずれて走行するこさ
〜なり、特に高速、浮上案内方式では非常な危険を伴な
う恐れがある。

本発明は誘導反撥式磁気浮上、案内車両の曲線軌道部の
走行に存する上述のような問題点を解決するためになさ
れたものである。

本発明を第５図〜第６図に示した実施例に従って説明す
る。

第５図において第１図ａ〜第４図に示すのと同−記号の
ものは同一構成要素を示す。

本発明においては、まづ第一に、第５図に示すごとく、
曲線部に位置する地上の浮上用導電体のうち、曲線に対
して外側に設けられる地上浮上用導電体３′は第１図ａ
〜第２図に示したものと同様、それに対向の車上の超電
導磁石２′と垂直方向において重り合うよう対向して設
けるが、内側に位置する浮上用導電体３１は第５図にお
ける左側、すなわち曲線に対し内側に所定だけずらせて
配置する（曲線軌道の長手方向中心線と導電体３１との
間隔は当該中心線と３′との間隔より犬）とともに。

曲線部の案内６の垂直部の曲線に対し内側に設けられる
案内用導電体５１の時定数を外側に設けられる案内用導
電体５′の時定数より犬に設定する。

案内用導電体５１の時定数を犬にするには当該導電体の
断面積を所望だけ犬とするか、又は所望の形状、寸法か
らなる導電性シート等を附加する等の方法をとることが
できる。

本発明によれば曲線軌道部に並列配置されている浮上用
導電体のうち、曲線に対し内側に位置する浮上用導電体
３１は、それと対向する車上の浮上用超電導磁石２とそ
の対向面がずれるように配置しであるので、車上の超電
導磁石２と地上の浮上用導電体３１さの間に働く浮上の
ための電磁力は、車上の超電導磁石２′と浮上用導電体
３′との間に働く浮上のための電磁力より小となり、又
曲線軌道部の内側の案内用導電体５１の時定数は外側の
案内用導電体５′のそれより車両の曲線通過時に発生す
る、車両を右方へ変位させようとする遠心力とはン゛相
殺するよう大に設定しであるので、車両が曲線軌道部を
走行する時、遠心力によって、第６図に示すとと＜ ９
、９’方向へ変位しようとする力に抗して、８，８′
方向へ戻そうとする力が働く。

従って具体的場合に即して該幽する導電体の時定数の増
加を設定することによって曲線軌道部におけるカント不
足を補い、かつ車両を軌道の中央に沿って走行せしめる
ことが可能となり、それにより高速な安定浮上走行を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ −ｅおよび第２図は誘導反撥式磁気浮上、案
内車両の動作原理を説明するための図で、第１図ａは車
上の浮上用超電導磁石と地上の導電性コイルとの関係を
示す斜視図、第１図すは第１図ａの導電性コイルに誘起
される磁束を示す線図、第１図Ｃは第１図すの磁束によ
って発生する電圧を示す線図、第１図ｄは第１図Ｃに示
す電圧によって発生する電流を示す線図、第１図ｅは車
上の超電導磁石と地上の導電性コイルとの間の電流の誘
起方向を説明するための断面図、第２図は誘導反撥式磁
気浮上車両における走行速度と浮上との関係を示す線図
、第３図は第１図ａ −ｅについて説明した誘導反撥式
磁気浮上車両の磁気案内方式の一例を示す側面図、第４
図は第３図に示す磁気案内方式の電気的結線を示す回路
図、第５図および第６図はそれぞれ本発明の実施例を示
す側面図である。 ３１・・・・・・曲線軌道部の曲線に対し内側に位置す
る浮上用地上導電体、５１・・・・・・曲線軌道部の曲
線に対し逆Ｔ字型案内において内側に設けられる案内用
導電体、５′・・・・・・曲線軌道部の曲線に対し逆Ｔ
字型案内において外側に設けられる案内用導電体、６・
・・・・・逆Ｔ字型案内。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両の進行方向に沿って所定間隔をへたてた地上に
   並列配置された２列の浮上用導電体と、これらの浮上用
   導電体と電磁結合可能なように、車上に装着された浮上
   用超電導磁石との間に発生する電磁力により車両を浮上
   させ、逆Ｔ字型の案内の垂直部の両側に設けられた地上
   案内用導電体と、それらと対向可能な車両に設けた案内
   用超電導磁石との間に発生する電磁力によって車両を案
   内するようにした誘導反撥式車両磁気浮上案内方式にお
   いて、曲線軌道部の２列の浮上用導電体のうち、曲線に
   対し内側に位置する導電体を、それと対向する車上の超
   電導磁石との対向面をずらせて配置するとともに、案内
   の垂直部の内側に設けられる案内用導電体の時定数を、
   外側に設けられる案内用導電体のそれより犬に設定した
   ことからなる誘導反撥式車両磁気浮上、案内方式におけ
   る曲線軌道部の浮上案内装置。