JPS63234807A - 磁気浮上車体のマグネツト懸架構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、小型の磁気浮上車体における浮上用マグネ
ットの懸架構造に関する。

〔従来の技術〕

磁気浮上車体への浮上用マグネットの取付けは、浮上制
御の安定性の観点から、一般に機械的サスベンシラン（
バネ、ダンパー等）を介して行うのが望ましいとされて
いる。特に、乗客を運ぶ実用規模の磁気浮上車では２次
サスペンションは制御安定性のみならず、乗心地向上の
意味でも重要な役割を果たす。

ところが、小物品の搬送に用いるような小型磁気浮上車
に於いては車体規模に対応する小型・軽量の機械式サス
ペンションに適当なものがない為、マグネットを車体に
直接堅固に取付けているのが現状である。この従来方式
の一例を第５図に示す。

同図に於いて、１は浮上車体、２ａは前部浮上用マグネ
ット、２ｂは後部浮上用マグネット、６は強磁性体のレ
ールである。

なお、第５図には、浮上用マグネットの励磁巻線、ギャ
ップセンサ等の浮上用制御機器は省略されている。

浮上制御は、各浮上用マグネットの近傍に設置されるギ
ャップセンサで強磁性体レールとマグネットとの間隙を
検出し、この検出信号に基づいてそれぞれのマグネット
の励磁電流を加減する方法で行なわれる。即ち、ギャッ
プセンサからの出力信号を制御装置によって演算処理し
、さらに、制御装置出力を増幅器に送って浮上用マグネ
ットの励磁電流を加減し、この励磁電流制御によって浮
上用マグネットと強磁性体レールとの間隙（以下ギャッ
プと云う）を、常に所定の範囲から逸脱しないように保
っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第５図に示すように、浮上用マグネットを全て車体に固
定すると、車体１を４つのマグネットで４点支持する形
になる。この方法では４本足の机にガタッキが生ずるの
と同じ理屈で浮上制御に支障を生じやすい、即ち、４つ
の浮上用マグネ７）の制御ギャップ値がある一定の条件
を満たしていない限りいずれか１つのマグネットに無理
が生ずることになる。第６図に於て、例えばギャップｇ
＋、ｇｔ、ｇｓが決まればｇ４はこれらの値から受動的
に決まってしまうが、この値が図のＤ点に於ける制御ギ
ャップの値と異なれば、その差は車体又はレールの歪み
で吸収されねばならない。このような無理により車体或
いはレールにいわゆるびびり振動が誘起されたり、浮上
制御が不安定になったりするのである。

この発明は、浮上制御の安定化のために、上述の問題を
生じない浮上用マグネットの懸架構造を提供することを
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の問題点を無くすために、以下の手段
を採る。即ち、車体の四隅に浮上用マグネットを具備し
、その浮上用マグネットと車体との間のギャップを常に
所定の範囲から逸脱しないように各浮上用マグネットの
励磁電流を＠御して保つ磁気浮上車に於いて、計４個の
浮上用マグネットを２個ずつ２組に分け、その中の少な
くとも一方の組のマグネットを車体から分離した状態に
して互いに梁で連結し、この梁の中央部を、車体に対し
、梁の長手方向と直角な水平軸を中心に回転可能に取付
けるのである。

〔作用〕

浮上用マグネットを上述した状態に取付けると、車体の
支持は、３点支持又は２点支持と等価な状態になる。こ
の３点或いは２点支持では、受動的に決まるギヤツブ部
が存在せず、従ってレールや車体に制御ギャップ値と実
際のギャップ値との誤差に起因した無理な歪みが加わる
ことがなくなる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の第１実施例、第２図は第２実施例で
あって、いずれも浮上用マグネットの励Ｍ１＠線は省略
されている。第１図の第１実施例の懸架構造の場合、車
体１の前部の左右の浮上用マグネット２ａを１組として
梁３で連結し、この梁の中央部を梁の長手方向と直角な
１本の水平ピン４で車体前部の幅方向中心軸上に揺動自
在に取付けである。後部浮上用マグネット２ｂは従来同
様車体後部の左右に動かないように固定するが、その磁
極面の高さは、梁３が水平に均衡している状態での前部
浮上用マグネット２ａの磁極面高さと同一レベルに調整
しておく。

次に、第２図に示す第２実施例の懸架構造は、前部浮上
用マグネット２ａ、後部浮上用マグネット２ｂの各々を
梁３ａ、３ｂで連結し、各梁の中央部をピン４ａ、４ｂ
で各々車体前後の幅方向中心軸上に揺動自在に取付けで
ある。この場合、各浮上用マグネットの磁極面高さは、
梁３ａ、３ｂが共に水平に均衡した状態で同一レベルに
なるように調整されている。また、４個の浮上用マグネ
ットがいずれも可動状態になっていると車体が揺れ易く
、従って、その防止のために、梁３ａ、３ｂと車体１の
間には、各梁の揺動支点の両側において緩衝材５ａ、５
ｂを設置しである。

なお、梁で連結する２個の浮上用マグネットは、車体の
右側の前後のマグネ７）又は左側の前後のマグネットも
しくはその両者であってもよい。また、対角位置のマグ
ネットを梁で結ぶこともできる。

さて、第１図に示す懸架構造の場合、以下の理由で車体
の支持は３点支持と等価になり、各浮上用マグネットの
制御ギャップが異なっていても車体又はレールへの無理
が生しることなく、安定な浮上制御が可能となる。

今、前部浮上用マグネ７　）２ａの制御ギャップ長さを
ｇａ、ｇｘ、後部浮上用マグネ７）２ｂの制御ギャップ
長さをｇｌ、ｇ４とする。このとき車体前部は、等測的
にｇ＝　（ｇａ　＋ｇｚ）／２なるギャップｇで支えら
れる。従って、車体は実質的に前部の中央位置及び後部
マグネット位置の合計３点でｇ、ｇｓ、ｇａをもって支
持されることになる。

このため、３脚椅子にガタッキがないのと同様の理屈に
より、たとえｇ、ｇｓ、ｇ４が互いに異なっている場合
でも車体或いはレールに無理を生ずることなく、安定な
浮上制御が実施できる。車体の左右いずれかの前後の浮
上用マグネｙ）を梁で連結したものについても同じこと
が言える。

一方、第２図に示す構造の場合には、記号を上と同一に
して表わすと、車体前部の等価ギャップはｇ’　−（ｇ
ａ　＋ｇｔ）／２、車体後部の等価ギャップはｇ　’　
”　（ｇｚ　”ｇａ）／２となる。従って、車体は前部
の中央位置及び後部の中央位置の合計２点で、ギャップ
ｇ’、ｇ′をもって支持されることになる。即ち、２点
支持と等価である。２点支持は、重心が支点より下にあ
れば安定であるのは自明であるから、この場合、ｇ′と
ｇ′が異なっていても、車体、レールに無理な力がかか
ることなく安定な浮上制御が行なえる。車体の両側で前
後のマグネットを結んだときの作用もこれと同じである
。

なお、第２図の緩衝材５ａ、５ｂは車体のローリング防
止に役立つが、前後のマグネットを結ぶ梁と車体との間
に緩衝材を入れると車体のピッチングを防止できる。

対角位置の浮上用マグネットを梁で結んだときにも２点
支持と等価な支持状態が作り出されるが、この構造は、
支持点が車体上面の対角を結ぶ線上に揃うので、例示の
構造に比べて車体のバランス確保の面で劣る。

次に、各浮上用マグネットは、全体が電磁石で構成され
、励磁コイルへの通電によって強磁性体レール６との間
に車体浮上のための吸引力を生じるものを用いても勿論
差し支えないが、この発明の効果は、第３図及び第４図
に示す構造の浮上用マグネットを使用する場合により顕
著に発揮される。

それ等の浮上用マグネットは、車体の四隅にあるものの
吸引力の総和で車体重量の全部若しくは大部分を支持し
得る永久磁石７と、この永久磁石の磁束を強弱に制御す
る電磁石８（この電磁石の励磁コイルは図示せず）とで
構成されており、周知のものである。かかる浮上用マグ
ネットは、電磁石のみから成るものに比べると電力消費
が少な（て済み、安全対策面でも有利なものである。そ
の反面、車体の四隅にある図においては合計８個の永久
磁石７は磁力を等しくしであるので、第６図におけるｇ
１〜ｇ、のギャップが異なれば（ギャップ差は各マグネ
ットの負担する重量の不均衡、車体の製造歪、レールの
敷設誤差等のために不可避的に生じる）、各マグネット
部における強磁性体レール６との吸引力にも差がつき、
従って、それだけ車体やレールに歪みを与え易い欠点を
もつ。

しかし、この発明によれば、上述の作用によって車体の
支持が３点或いは２点支持と等価な状態になるため、ギ
ャップ差に起因した車体やレールの歪みは全く生じない
。

〔効果〕

以上述べたように、この発明によれば４個の浮上用マグ
ネットを使用しながら、３点支持或は２点支持と等価の
支持形態が得られるから、各浮上用マグネットの制御ギ
ャップ値が異なっていても車体やレールに機械的な無理
がかからず、安定な浮上制御が実施できる。このことは
、ギャップ制御への要求精度が緩和されるのみならず、
車体及びマグネットの製作、取付精度、更には軌道レー
ルの敷設精度なども緩和されることを意味する。

従って、この発明により、浮上制御の安定化が図れるば
かりでなく、磁気浮上搬送システムの設置コストが大き
く低減されることになる。

なお、上述したこの発明の効果は、磁気浮上車体の中で
も特に、機械的バネ、ダンパーに適当なものの得にくい
小型のシステム、或いは永久磁石とその磁束の強弱制御
用電磁石との組合せによって構成される浮上用マグネッ
トを具備するもの等に於てより顕著に発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のマグネット懸架構造の一例を示す
斜視図、第２図乃至第４図はいずれも他の実施例の斜視
図、第５図は従来の懸架構造を示す斜視図、第６図は作
用説明用の線図である。 １・・・・・・車体、２ａ、２ｂ・・・・・・浮上用マ
グネット、３．３ａ、３　ｂ　・””梁、４．４ａ、４
ｂ・・・・・・ビン、５ａ、５ｂ・・・・・・緩衝材、
６・・・・・・強磁性体レール、７・・・・・・永久磁
石、８・・・・・・電磁石。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体の四隅に浮上用マグネットを具備し、その浮
   上用マグネットと車体の進行方向に設置された強磁性体
   レールとの間隙を、常に所定の範囲から逸脱しないよう
   に各浮上用マグネットの励磁電流を制御して保つ磁気浮
   上車体に於いて、計４個の浮上用マグネットを２個ずつ
   ２組に分け、その中の少なくとも一方の組のマグネット
   を車体から分離した状態にして互いに梁で連結し、この
   梁の中央部を、車体に対し、梁の長手方向と直角な水平
   軸を中心に回転可能に取付けたことを特徴とする磁気浮
   上車体のマグネット懸架構造。
2. （２）上記浮上用マグネットが、車体の四隅にあるもの
   の吸引力の総和で車体重量の全部若しくは大部分を支持
   し得る永久磁石とこの永久磁石の磁束を強弱に制御する
   電磁石とで構成されたものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の磁気浮上車体のマグネット
   懸架構造。
3. （３）上記浮上用マグネットは、車体前部の２個と車体
   後部の２個が別組となるように組分けされていることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記
   載の磁気浮上車体のマグネット懸架構造。
4. （４）上記浮上用マグネットは、車体右側前後の２個と
   車体左側前後の２個が別組となるように組分けされてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（
   ３）項のいずれかに記載の磁気浮上車体のマグネット懸
   架構造。