JPS6238921B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は常電導磁気浮上車の車両及び軌道構造
に関する。

常電導磁気浮上車は常電導電磁石の吸引力を利
用して走行するが、浮上用電磁石だけで案内力を
出す様な構造と、浮上用電磁石以外に案内用電磁
石の別設置をした構造とがある。

前者の浮上用電磁石を用いて案内力を出す方式
では案内力の制御が非常に弱く、又自由に制御す
ることが出来ず、例えば急な曲線部に入つた時な
どは浮上用電磁石と軌道の軌条とのずれにより浮
上力の不足を生じてしまい、これに耐える為には
常時非常に大形の電磁石を用意する事が必要とな
る。つまり浮上用電磁石のみで案内力を生じる様
にする為には浮上用電磁石とほヾ同程度の巾の軌
条と対向させなければならないことから、曲線部
で浮上用電磁石と軌条との外れ方がはげしくなる
為である。

これに対し後者の浮上用電磁石に加えて案内用
電磁石を有する方式のものでは、浮上用電磁石と
対向する軌条の巾は十分確保出来るので、曲線路
で浮上用電磁石と軌条が外れる様な事の無い様に
自由に軌条巾を設定して常に十分な浮上力を確保
できるが、一方案内用電磁石は十分な案内力を確
保するのに或る程度の長さを必要とする為、軌条
の急曲線部では案内用電磁石の前後端と中央部と
で間隙差が生じ、しかも案内用電磁石と軌条とは
10〜15mm程度の極めて小さな間隙で対向させる必
要がある為に、急曲線部を走行する事が出来ず、
現在案内用電磁石を有する常電導磁気浮上車の最
小曲線半径は150m程度と考えられている。この
曲線半径は一般の鉄道よりもはるかに大きく非常
に問題である。

ここで、一般に考えられている常電導磁気浮上
車、即ち浮上用電磁石に加えて案内用電磁石を有
して浮上案内走行する方式の車両及びその軌道の
構造を第１図に従い具体的に説明すると、図中１
は常電導磁気浮上車における車両の車体、２は車
体の下側にその荷重を受けるべく空気ばね３，４
を介して配する台車台枠、５，６は台車台枠２の
下側左右内縁部に取付けられた浮上用電磁石、
７，８は台車台枠の左右内側部に取付けられた案
内用電磁石、これら浮上用電磁石５，６と案内用
電磁石７，８は軌道の梁９の左右両端下部及び側
部に設けた浮上軌条１０，１１と案内用軌条１
２，１３とに対向して、それぞれ浮上及び案内の
作用を行うべく一定の間隔を保持するように図示
していないキヤツプセンサー又は必要に応じて用
いられる加速度センサー等の検出信号で作動する
制御器（図示せず）により電流制御されるように
なつている。また、図中１４は台車台枠２の上部
下面部に取付けられたシングルサイドリニヤイン
ダクシヨンモータ１次（以下SLIM １次と略称
する）で、これが上記梁９上に固定したシングル
サイドリニヤインダクシヨンモータ２次導体（以
下SLIM2次導体と略称する）１５と対向して走
行・減速に必要な推力を得るようになつている。
なお、上記梁９の左右端部には無収縮モルタル等
で作つたソリツドタイヤ踏面１６，１７があり、
その踏面１６，１７上を台車台枠２の前後端に設
けたソリツドタイヤ１８，１９が転動出来る様に
されていて、浮上用電磁石がフエイルした時や停
留時等にソリツドタイヤ１８，１９で車体荷重を
支えるようになつている。また、上記梁９は桁２
０の上側に割合細かいピツチで配設固定されて左
右の軌条１０，１１及び１２，１３を結合してお
り、その桁２０は一定間隔毎に立設したピア２１
の上に支承２２を介して支持されている。

以上の如き常電導磁気浮上車の車両及び軌道構
造即ち、浮上用電磁石５，６及び案内用電磁石
７，８を有して、これらを軌道の浮上用軌条１
０，１１及び案内用軌条１２，１３に対向させて
浮上案内を行なわしめる構造であれば、前述した
如く軌道の直線部であれば何ら全く問題がなく、
また曲線部でも浮上用軌条１０，１１を巾広と出
来るので浮上力不足と云つた心配は無くせるが、
しかし案内用電磁石が曲線部においては案内用軌
条１２，１３に対して一定の間隔を保つことがで
きず、急曲線部の走行が不可能となるものであ
る。

そこで、本出願人は先に特願昭50―142864号に
おいて、上記案内用電磁石７，８の変わりにゴム
タイヤの案内車輪を設けて急曲線部における走行
を可能とすべく考えたものを提唱したが、単に第
１図に示す構造そのまゝでもつて案内用電磁石
７，８を案内車輪に置きかえただけでは、案内用
電磁石の長さの影響による制限から解放されて急
曲線部の走行が可能となる事は容易に推定できる
が、第１図に示す如く案内用軌条１２，１３が浮
上用軌条１０，１１の外側に位置して台車台枠２
の両側部と接近している構造では、一般走行中に
必要とする案内力の負担に耐えられる大径なゴム
製タイヤの案内車輪はとても収納することができ
ない難問題がある。そこで梁９を単に短かくして
案内用軌条１２，１３を内側によせて大径な案内
車輪の収納を可能とすると、浮上用軌条１０，１
１の間隔が狭くなつて、車両のローリング方向の
安定性が確保できなくなる問題が生じる。逆に桁
２０の剛性を保持する為には、浮上用軌条１０，
１１の間隔を拡大するのが好ましいのである。

また、上記問題の他に電磁石の電流をデリケー
トに制御して走行するこの種のものにおいては、
側面の案内車輪に強い案内力が要求され、しかも
強く押し付けられた状態時の案内車輪が転動方向
と直角方向に移動する事が要求され、車輪のゴム
タイヤ自体の弾性変形程度ではこれが逆にばね作
用を起して浮上用電磁石の電流制御上大きな障害
となるなどの問題がある。

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、そ
の目的とする処は、案内用電磁石に置きかえて両
側案内車輪を用いる構成の常電導磁気浮上車にお
いて、大径な案内車輪の取付に十分なスペースを
確保出来ると同時に、浮上用軌条と電磁石との作
用を害さないような車両及び軌道構造を提供する
ことにある。

以下この発明の一実施例を第２図、第３図を用
いて説明する。この実施例における車両と軌道の
主要構造は第２図に示す様に前述した第１図の従
来車両及び軌道と大巾な変化は無い。しかし、浮
上用電磁石５，６に対向する浮上用軌条１０ａ，
１１ａは短形とした梁９ａの下部両端外方に片持
梁状に張り出して配されて居り、案内用軌条は該
短形とした梁９ａの両端に接合する如く取付けら
れて、浮上用軌条１０ａ，１１ａより軌道中心方
に引き込まれた位置に配されている。この様に案
内用軌条１２ａ，１３ａを内側に引込む事によ
り、台車台枠２と案内軌条１２ａ，１３ａとの空
間が大巾に増加し、必要な大径のゴムタイヤの案
内車輪２３，２４が容易に配置可能となる。この
場合ソリツドタイヤ１８ａ，１９ａは片持梁状に
外方にはり出した浮上用軌条１０ａ，１１ａの裏
面である上側面接触面として使用すれば極めて容
易に配置可能となり、又必要に応じて直径を増大
する事が可能である。このように案内用軌条１２
ａ１３ａを内側に引込んで設けることは一般走行
中に必要とする案内力の負担に耐えられる大径な
案内車輪２３，２４の配置が可能となり、しかも
このような案内車輪２３，２４を使うことにより
軌道の曲線部の曲線半径が制限を受ける事が無
く、新都市交通システム等で行つている半径20m
程度の曲線通過も容易であり、台車構造が許すか
ぎり台車のスイベル変位がいくらでもとれるなら
電磁石の最大の特長でどんなきつい曲線でも通過
可能と考えられる。また、上記浮上用軌条１０
ａ，１１ａは梁９ａの両端外方へ片持梁状に配さ
れていることから、その両者の間隔は第１図のも
のと同様に十分広く、このため車両のローリング
方向の安定性が確保できるなど何ら問題が生じせ
ず、しかもこの構造であれば浮上用軌条１０ａ，
１１ａの巾を曲線部だけ拡げて浮上用電磁石５，
６が曲線走行において外れないようにする事も容
易に行う事が出来る。なお、上記第２図において
上述した以外の構造は第１図のものと同様なの
で、図面の同一個所に同一符号を附して説明を省
略する。

ここで、第３図により上記実施例における案内
車輪２３，２４の支持機構を説明する。この場合
案内車輪２３，２４自体のゴムタイヤの撓により
ばね作用があるので、タイヤ自体を別のばねで押
し付ける事はしないとして説明を行う。但し、タ
イヤ押付けばねが必要な時の構造は別の実施例で
説明する。

第３図は片側の案内車輪２３を走行方向正面よ
り見た図で、案内車輪２３は垂直な回転支持軸２
５により回転可能に保持され、その回転支持軸２
５は台車台枠より突出した支持腕２６にピン２
７，２８及びリンク２９，３０を介して該回転支
持軸２５より突出したリンク受３１，３２で支持
され、更に回転支持軸２５は上方に延出したばね
受３３を有し、支持腕２６に設けたばね座３４，
３５の間にてばね３６，３７により弾性支持され
ている。しかして、この案内車輪２３の支持機構
の作用について説明すると、通常時はばね３６，
３７の力が釣合つた位置で回転支持軸２５は垂直
を保持し、案内車輪２３は水平を保持する。この
時リンク２９，３０の中心線延長交点が案内車輪
２３の中心３８に於いて交叉しているので、四節
リンクの作用により案内車輪２３は支持腕２６に
対して該案内車輪２３の中心３８を通る進行方向
と水平な軸芯を中心として回転可能であるが他方
向には自由度を有していない。ここで、案内車輪
２３の案内用軌条１２ａとの接触面３９で案内力
を生じながら台車台枠が上下方向に移動を要求さ
れると、案内車輪２３は中心３８を通る軸芯を中
心に四節リンクの作用で22点鎖線で示す如く回動
して傾斜する。しかしばね３６，３７の復元力が
作用しているので異常な位置迄案内車輪２３が傾
斜してしまう事はあり得ない。又この案内車輪２
３がわずかに傾斜しながら案内軌条１２ａと接触
し案内作用をしても車輪のタイヤ自体は十分その
負荷に耐える事が出来る。

この様に上述した構造によれば急曲線を自由に
走行出来る常電導磁気浮上車を構成出来ると同時
に浮上用電磁石の制御に対し、案内車輪がその変
位を阻止する事が無いなど非常に勝れた常電導磁
気浮上車の車両及び軌道を製作する事が可能とな
る。

次に、上記案内車輪２３の支持機構の別の実施
例を第４図に従い述べる。第４図は案内車輪２３
を側面方向から見た状態を示しており、この案内
車輪２３は回転支持軸２５ａにより保持され、こ
の回転支持軸２５ａは車輪進行方向に平行な回転
軸４０を有し、軸受４１を介して台車台枠より突
出した支持腕２６ａに回転可能に保持されてい
る。この軸受４１、回転軸４０の中心線延長が案
内車輪２３の中心３８を通る為に、第３図と全く
同じ様な案内車輪支持機能を有して居り。この回
転軸４０を正しい位置に保つ為にばね３６ａ，３
７ａが設けられている。

なお、第５図は第４図の支持機構において案内
軌条側方向に案内車輪を押付けるためのばね作用
を別途追加した場合の実施例を示す平面図で、台
車台枠からの支持部４２に対しピン４３押し付け
ばね４４を用いて支持腕２６を回動可能に且つ常
に該ばね４４のばね作用により案内車輪２３を案
内軌条１２ａに押し付ける様に弾性偏倚して設け
たものである。

次に、この発明の他の実施例を第６図と第７図
に従い述べる。

第６図は浮上用軌条１０ｂ，１１ｂを梁９ｂの
両端上部から片持梁的に突出し、その下側に案内
軌条１２ｂ，１３ｂを内側に引込んで取付けた構
造で、車輪２３ａ，２４ａは浮上用電磁石５，６
と略同高さでもつて該案内用軌条１２ｂ，１３ｂ
に案内されている。この場合正面図に於いて浮上
用電磁石５，６と案内車輪２３ａ，２４ａは重な
つているが案内車輪２３ａ，２４ａは台車台枠２
の前後端に設けられて浮上用電磁石５，，６と重
なる事の無い様にしてある。

第７図の場合は左右の浮上用軌条１０ｃ，１１
ｃを連続した一枚の板で構成し、案内車輪２３
ｂ，２４ｂの案内用軌条１２ｃ，１２ｄは桁２０
ａの両側面の一部を利用した構造である。この場
合は桁２０ａに別途案内軌条を取付ける様にし
て、桁の製作精度を期待せずに軌道面を平滑に構
成する事も可能であり、この様な構造の場合は軌
道構造が簡易で自由度がとれる為に、浮上用電磁
石５，６の真下に案内車輪２３ｂ，２４ｂを配す
る事も可能で、多くの変形例が考えられる。な
お、上記第６図及び第７図において上述した以外
の構成は第２図に示すものと同様なので、その詳
細な説明は各図面の同一個所に同一符号を附して
省略する。

以上の様に、本発明によれば急曲線を走行出来
る事、及び電磁石の浮上制御を防害する事が無い
などの優れた効果を発揮できる。またその他に案
内用電磁石が不要になるなどの面から重量や構造
の複雑化をさける事が出来るなど別の意味での利
点を生む事も可能である。又タイヤを使う事によ
り常電導磁気浮上車の完全非接触走行は出来ない
ので騒音的に若干の不利はまぬかれぬが、案内車
輪で受ける荷重は車両全体の荷重に比して比較に
ならぬほど小さいので、タイヤ転動騒音も非常に
小さいものと考えられ、常電導磁気浮上車の低公
害性は保持する事が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の常電導磁気浮上車の車両及び軌
道の基本断面図、第２図は本発明による常電導磁
気浮上車の車両及び軌道の一実施例を示す基本断
面図、第３図は案内車輪支持機構の一実施例を示
す正面図、第４図は案内車輪支持機構の別の実施
例を示す側面図、第５図は第４図の案内車輪を支
持機構に押し付けばね機構を追加した例を示す平
面図、第６図及び第７図はこの発明による常電導
磁気浮上車の車両及び軌道の各々異なつた他の実
施例を示す基本断面図である。 １……車体、２……台車台枠、３，４……空気
ばね、５，６……浮上用電磁石、７，８……案内
用電磁石、９……梁、１０，１１，１０ａ，１１
ａ，１０ｂ，１１ｂ，１０ｃ，１１ｃ……浮上用
軌条、１２，１３，１２ａ，１３ａ，１２ｂ，１
３ｂ，１２ｃ，１３ｃ……案内用軌条、１４……
SLIM1次、１５……SLIM2次導体、１６，１７
……ソリツドタイヤ走行路面、１８，１９，１８
ａ，２９ａ……ソリツドタイヤ、２０，２０ａ…
…桁、２１……ピア、２２……支承、２３，２
４，２３ａ，２４ａ，２３ｂ，２４ｂ……案内車
両、２５，２５ａ……回転支持軸、２６，２６
ａ，２６ｂ……支持腕、２７，２８……ピン、２
９，３０……リンク、３１，３２……リンク受、
３３……ばね受、３４，３５……ばね座、３６，
３７，３６ａ，３７ａ……ばね、３８……車輪中
心、３９……接触面、４０……回転軸、４１……
軸受、４２……支持部、４３……ピン、４４……
押し付けばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軌道側に設けた左右の浮上用軌条に対し車体
   側の台車台枠に設けた左右の浮上用電磁石の吸引
   力により浮上し、且つ軌道側に設けた左右の案内
   用軌条に対し車体側の台車台枠に設けた左右の案
   内車輪の転接案内力により軌道に沿つて走行する
   常電導磁気浮上車の車両及び軌道構造において、
   前記軌道側の左右の浮上用軌条をそれぞれ片持梁
   状に左右外側に張出した構成とすると共に、この
   左右の浮上用軌条の上側又は下側で且つ該左右浮
   上用軌条よりも軌道中心方に引込んだ位置に軌道
   線形に沿つて前記左右案内用軌条を設け、前記台
   車台枠側の左右の浮上用電磁石を前記左右の浮上
   用軌条の下面とそれぞれ対向して配設すると共
   に、前記左右の案内用軌条を軌道中心方に引込ん
   だことにより空間的余裕ができた分だけそれぞれ
   大径とした左右案内車輪を該左右の案内用軌条に
   常時転接し且つ車両進行方向と平行な軸心回りで
   回動可能に復帰用のばねを備えた支持機構を介し
   て台車台枠に取付けて構成したことを特徴とする
   常電導磁気浮上車の車両及び軌道構造。 ２ 浮上用軌条の幅を曲線部では直線部に比し大
   きくしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の常電導磁気浮上車の車両及び軌道構造。