JPH01114382A - 磁気浮上装置 - Google Patents
磁気浮上装置Info
- Publication number
- JPH01114382A JPH01114382A JP62270666A JP27066687A JPH01114382A JP H01114382 A JPH01114382 A JP H01114382A JP 62270666 A JP62270666 A JP 62270666A JP 27066687 A JP27066687 A JP 27066687A JP H01114382 A JPH01114382 A JP H01114382A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic flux
- superconductor
- levitation device
- magnetic levitation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
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。
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
本発明は、磁気浮上列車などの輸送運搬機器など磁気エ
ネルギーによって装置を浮上させる磁気浮玉装置に係り
、特には室内用の小型運搬機器や磁気浮上スピーカなど
の小型弱電機器に関する。
ネルギーによって装置を浮上させる磁気浮玉装置に係り
、特には室内用の小型運搬機器や磁気浮上スピーカなど
の小型弱電機器に関する。
従来の技術
従来、磁気支持方式には永久磁石反発浮上方式、誘導反
発浮上方式、電磁吸引浮上方式などがある。
発浮上方式、電磁吸引浮上方式などがある。
また最近、超伝導材料の臨界温度の高温化に伴い、超伝
導体が磁束の侵入を許さないというマイスナー効果を用
いた装置や、それらを複合した装置が考えられている。
導体が磁束の侵入を許さないというマイスナー効果を用
いた装置や、それらを複合した装置が考えられている。
複合装置のなかで最も実用的に優れているのは、強磁性
体または磁気コイルを包む超伝導体からなる磁束発生素
子によって構成される磁気浮上装置である。
体または磁気コイルを包む超伝導体からなる磁束発生素
子によって構成される磁気浮上装置である。
磁束発生部３７として第４図に示すような通常の強磁性
体（あるいは励磁コイル）だけからなる構造をとるなら
ば、浮上している板状超伝導体３３を磁束発生部３７に
近ずけた時、同図に示すように、磁力線３５は強磁性体
（あるいは励磁コイル）内で湾曲するし、被浮上物下部
で磁束密度が高くなることを避けるように作用する。従
って、浮上刃はある一定の範囲内に抑えられ大きくはな
らない。これを防止するためには強磁性体などの磁束発
生体を超伝導体で囲み、磁束が外側に逃げることを防ぐ
ことが効果がある。
体（あるいは励磁コイル）だけからなる構造をとるなら
ば、浮上している板状超伝導体３３を磁束発生部３７に
近ずけた時、同図に示すように、磁力線３５は強磁性体
（あるいは励磁コイル）内で湾曲するし、被浮上物下部
で磁束密度が高くなることを避けるように作用する。従
って、浮上刃はある一定の範囲内に抑えられ大きくはな
らない。これを防止するためには強磁性体などの磁束発
生体を超伝導体で囲み、磁束が外側に逃げることを防ぐ
ことが効果がある。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、マイスナー効果を利用したこの構成は磁
束の集中には有効なものの、電磁力による応力が超伝導
体の上部に外部方向に加わり、究極的には超伝導体の内
面上部から破壊される危険を伴う。
束の集中には有効なものの、電磁力による応力が超伝導
体の上部に外部方向に加わり、究極的には超伝導体の内
面上部から破壊される危険を伴う。
本発明は上記問題点に鑑み、単純な構成で高性能を得ら
れる磁気浮上装置を提供することを目的とする。
れる磁気浮上装置を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明の磁気浮上装置は、銅、ブロンズ、アルミニウム
、それらの合金またはセラミックなどの反磁性体または
非磁性体からなる補強用支持体を、磁束発生素子もしく
は磁束発生部の外周壁に具備することにより、被浮上物
が磁束発生部に近接した時に生じる磁力線の発散防止用
超伝導体の破壊を防ぐ構造を有することを特徴とする。
、それらの合金またはセラミックなどの反磁性体または
非磁性体からなる補強用支持体を、磁束発生素子もしく
は磁束発生部の外周壁に具備することにより、被浮上物
が磁束発生部に近接した時に生じる磁力線の発散防止用
超伝導体の破壊を防ぐ構造を有することを特徴とする。
作用
本発明によれば強磁性体（あるいは励磁コイル）で発生
した磁力線は周囲の超伝導体を横切ることができないの
で、強磁性体（あるいは励磁コイル）内での湾曲は起こ
らず、開放された端面からのみ外部に飛び出す、その結
果、板状超伝導体などの被浮上物が磁束発生部端面に近
ずくにつれて磁束密度は大きくなる。そして、被浮上物
と磁束発生部との間のわずかな隙間から磁束が漏れるの
で磁束密度は発散せず、被浮上物に作用する力は発散的
に大きくなる。このとき従来の装置の場合は、磁力線を
内部方向に閉じ込める力に反発する力が周囲の超伝導体
壁に働き、特に上部端面から外方向に破壊される。しか
し、本発明のように超伝導体壁の周りに、更に、磁場の
影響を受けない材料からなる補強支持体を具備しておれ
ば、破壊されることもなく、磁束発生部は安定に保持さ
れる。
した磁力線は周囲の超伝導体を横切ることができないの
で、強磁性体（あるいは励磁コイル）内での湾曲は起こ
らず、開放された端面からのみ外部に飛び出す、その結
果、板状超伝導体などの被浮上物が磁束発生部端面に近
ずくにつれて磁束密度は大きくなる。そして、被浮上物
と磁束発生部との間のわずかな隙間から磁束が漏れるの
で磁束密度は発散せず、被浮上物に作用する力は発散的
に大きくなる。このとき従来の装置の場合は、磁力線を
内部方向に閉じ込める力に反発する力が周囲の超伝導体
壁に働き、特に上部端面から外方向に破壊される。しか
し、本発明のように超伝導体壁の周りに、更に、磁場の
影響を受けない材料からなる補強支持体を具備しておれ
ば、破壊されることもなく、磁束発生部は安定に保持さ
れる。
実施例
まず、比較のため前述の従来例についてさらに説明する
。例えば第４図に示すように、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｓｍ−Ｇｏ
などの強磁性体からなる永久磁石もしくは電磁コイルか
らなる磁束発生部３７と、板状超伝導体などの被浮上物
３３との間の反発力を利用した磁気浮上装置では、磁束
発生部３７から発生した磁束が完全反磁性である超伝導
体、あるいは逆極性の被浮上物によって湾曲し、被浮上
物の下部で磁力線３５の密度が大きくなる。磁場のエネ
ルギーは磁束密度の二乗に比例するので、被浮上物３３
の磁束密度を小さくする方向、すなわち上方向に力が作
用する。従って、強い浮上刃を得ようとすれば、被浮上
物３３下部の磁束密度が被浮上物３３の存在、によって
大きく変化する構造にする必要がある。このために、超
伝導体と反磁性体（または非磁性体）からなる補強支持
体を用いて実現したのが本発明で、その一実施例を第１
図に示す。
。例えば第４図に示すように、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｓｍ−Ｇｏ
などの強磁性体からなる永久磁石もしくは電磁コイルか
らなる磁束発生部３７と、板状超伝導体などの被浮上物
３３との間の反発力を利用した磁気浮上装置では、磁束
発生部３７から発生した磁束が完全反磁性である超伝導
体、あるいは逆極性の被浮上物によって湾曲し、被浮上
物の下部で磁力線３５の密度が大きくなる。磁場のエネ
ルギーは磁束密度の二乗に比例するので、被浮上物３３
の磁束密度を小さくする方向、すなわち上方向に力が作
用する。従って、強い浮上刃を得ようとすれば、被浮上
物３３下部の磁束密度が被浮上物３３の存在、によって
大きく変化する構造にする必要がある。このために、超
伝導体と反磁性体（または非磁性体）からなる補強支持
体を用いて実現したのが本発明で、その一実施例を第１
図に示す。
本実施例は、磁束発生部が多数の磁束発生素子からなる
もので、Ｓ ｍ −Ｃｏ系の強磁性体からなる永久磁石
を芯材４とし、その外側を組成式ＹＢａ２Ｃｕ３０７−
δの酸化物超伝導体１で包んだ線材の外周を、更に銅の
補強体２で覆った棒状磁束発生素子を複数本たばねて一
体化し、磁束発生部６を構成している。前記酸化物超伝
導体１の厚さは１ｍｍ、補強体２の厚さは１．５ｍｍ、
芯材４は磁場の強さが２０℃で、上面端で３５００ガウ
スのものを、用いた。また板状超伝導体３には、同じく
組成式ＹＢａ２Ｃｕ３０７−δ厚さ２ ｍ ｍ、直径３
０ｍｍの酸化物超伝導体からなる円盤状のものを用いた
。ここで、５は磁力線を示す、そして、板状超伝導体３
の上にＩｇｓ ５ｇｔ １０ｇｅ １００ｇの重りを
乗せて、補強体２と超伝導体１の闇にかかる応力を圧力
センサーを挿入して測った。
もので、Ｓ ｍ −Ｃｏ系の強磁性体からなる永久磁石
を芯材４とし、その外側を組成式ＹＢａ２Ｃｕ３０７−
δの酸化物超伝導体１で包んだ線材の外周を、更に銅の
補強体２で覆った棒状磁束発生素子を複数本たばねて一
体化し、磁束発生部６を構成している。前記酸化物超伝
導体１の厚さは１ｍｍ、補強体２の厚さは１．５ｍｍ、
芯材４は磁場の強さが２０℃で、上面端で３５００ガウ
スのものを、用いた。また板状超伝導体３には、同じく
組成式ＹＢａ２Ｃｕ３０７−δ厚さ２ ｍ ｍ、直径３
０ｍｍの酸化物超伝導体からなる円盤状のものを用いた
。ここで、５は磁力線を示す、そして、板状超伝導体３
の上にＩｇｓ ５ｇｔ １０ｇｅ １００ｇの重りを
乗せて、補強体２と超伝導体１の闇にかかる応力を圧力
センサーを挿入して測った。
その結果を表に示す。
表
この表かられかるように被浮上物が重いほど強磁性体を
包んでいる超伝導体にかかる応力は大きく、この力を支
えるために補強支持体が必要なことがわかる。また本実
施例の場合、補強支持体２と超伝導体１の接合部許容応
力は２ｘｌＯ’ｄｙｎ／Ｃｍ２であった。従って、前記
表より１００ｇ以上の被浮上物では破壊が始まる危険が
ある。
包んでいる超伝導体にかかる応力は大きく、この力を支
えるために補強支持体が必要なことがわかる。また本実
施例の場合、補強支持体２と超伝導体１の接合部許容応
力は２ｘｌＯ’ｄｙｎ／Ｃｍ２であった。従って、前記
表より１００ｇ以上の被浮上物では破壊が始まる危険が
ある。
第１図に示した本発明の実施例では、予想どおり被浮上
物に体して非常に強い浮上刃が得られ、磁束発生部にも
破壊は発生しなかった。
物に体して非常に強い浮上刃が得られ、磁束発生部にも
破壊は発生しなかった。
第２図は本発明の他の実施例であり、永久磁石等の芯材
１４の側面を超伝導体１１で包んだ磁束発生素子の集合
体全体の外周壁を磁性体１２で覆い、磁束発生部１６と
する。この場合、そ第１図の実施例と同様の効果があっ
た。１３は板状超伝導体からなる被浮上物、１５は磁力
線を示す。
１４の側面を超伝導体１１で包んだ磁束発生素子の集合
体全体の外周壁を磁性体１２で覆い、磁束発生部１６と
する。この場合、そ第１図の実施例と同様の効果があっ
た。１３は板状超伝導体からなる被浮上物、１５は磁力
線を示す。
また、第３図は本発明の他の実施例で、磁束発生部２６
は第２図に示す磁束発生部１６と同一構成である。被浮
上物２３が下部の磁束発生部２６と同様の構造を有する
ものである。
は第２図に示す磁束発生部１６と同一構成である。被浮
上物２３が下部の磁束発生部２６と同様の構造を有する
ものである。
補強体としては、磁場の影響を受けない反磁性体または
非磁性体が優れているが、特には、弾性係数、接合性、
硬度等の物理的性質から銅、ブロンズ、アルミニウム、
これらの合金またはセラミックが好適である。また強磁
性体または励磁コイル等の磁性発生体とそれを包む超伝
導体としては、臨界磁場、臨界温度の点で、実用的に酸
化物あるいは硫化物高温超伝導体が適していた。また前
記実施例では磁束発生部が永久磁石のものを示したが、
励磁コイルからなるものでも、当然、同様の効果がある
。
非磁性体が優れているが、特には、弾性係数、接合性、
硬度等の物理的性質から銅、ブロンズ、アルミニウム、
これらの合金またはセラミックが好適である。また強磁
性体または励磁コイル等の磁性発生体とそれを包む超伝
導体としては、臨界磁場、臨界温度の点で、実用的に酸
化物あるいは硫化物高温超伝導体が適していた。また前
記実施例では磁束発生部が永久磁石のものを示したが、
励磁コイルからなるものでも、当然、同様の効果がある
。
上記実施例においては、磁束発生素子が複数個集合した
ものについて説明したが、単独の場合であってもよい。
ものについて説明したが、単独の場合であってもよい。
発明の効果
本発明のように、超伝導体のマイスナー効果と補強支持
体を利月して磁束を集中させ、磁気浮上刃を高める構造
の磁気浮上装置は、比較的単純な構成で強力な浮上刃が
得られ、動きに対する応答性、追随性にも優れている。
体を利月して磁束を集中させ、磁気浮上刃を高める構造
の磁気浮上装置は、比較的単純な構成で強力な浮上刃が
得られ、動きに対する応答性、追随性にも優れている。
第１図は本発明の磁気浮上装置の一実施例の断面図、第
２図は同装置の他の実施例の要部概略断面図、第３図は
伺装置の他の実施例の要部概略断面図、第４図は従来例
の磁気浮上装置の要部回要部概略断面図である。 １・・・超伝導体、２・・・補強支持体、３・・・被浮
上体、４・・・芯材、５・・・磁力線、６・・・磁束発
生部。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ばか１名簿 １ 図 第２図 １６、虫東帛生起
２図は同装置の他の実施例の要部概略断面図、第３図は
伺装置の他の実施例の要部概略断面図、第４図は従来例
の磁気浮上装置の要部回要部概略断面図である。 １・・・超伝導体、２・・・補強支持体、３・・・被浮
上体、４・・・芯材、５・・・磁力線、６・・・磁束発
生部。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ばか１名簿 １ 図 第２図 １６、虫東帛生起
Claims (5)
- （１）磁場発生体の外周壁を超伝導体で包んでなる磁束
発生素子を単独または複数個集合させ、少なくともその
集合体の外周壁が反磁性体または非磁性体からなる補強
支持体で覆って磁性発生部とし、前記磁性発生部のうえ
に浮上物体を配置したことを特徴とする磁気浮上装置。 - （２）磁束発生素子の各々の外周壁を補強支持体で覆っ
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気浮
上装置。 - （３）超伝導体が酸化物あるいは硫化物高温超伝導体か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項記載の磁気浮上装置。 - （４）補強支持体が主として銅、ブロンズ、アルミニウ
ム、それらの合金またはセラミックからなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の磁気浮
上装置。 - （５）浮上物体が磁束発生部と同一構成とした特許請求
の範囲第１項または第２項記載の磁気浮上装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62270666A JP2636268B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 磁気浮上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62270666A JP2636268B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 磁気浮上装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01114382A true JPH01114382A (ja) | 1989-05-08 |
| JP2636268B2 JP2636268B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=17489258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62270666A Expired - Lifetime JP2636268B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 磁気浮上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2636268B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0349579A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-03-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 磁石―超伝導体装置 |
| EP0695026A3 (en) * | 1991-06-28 | 1997-03-26 | Hitachi Ltd | Superconducting composite body and suspension system |
| CN104079210A (zh) * | 2014-07-16 | 2014-10-01 | 黄涛 | 超大型发电机和发电机组 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5522994U (ja) * | 1978-08-02 | 1980-02-14 | ||
| JPS61113596A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-05-31 | 竹内 淳 | マイスナ−遮へいによるアンペア動力コイル |
-
1987
- 1987-10-27 JP JP62270666A patent/JP2636268B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5522994U (ja) * | 1978-08-02 | 1980-02-14 | ||
| JPS61113596A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-05-31 | 竹内 淳 | マイスナ−遮へいによるアンペア動力コイル |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0349579A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-03-04 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 磁石―超伝導体装置 |
| EP0695026A3 (en) * | 1991-06-28 | 1997-03-26 | Hitachi Ltd | Superconducting composite body and suspension system |
| CN104079210A (zh) * | 2014-07-16 | 2014-10-01 | 黄涛 | 超大型发电机和发电机组 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2636268B2 (ja) | 1997-07-30 |
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