JPH0412606A

JPH0412606A - 磁気浮上列車の磁気シールド装置、磁気浮上列車の車両、磁気浮上列車の磁気シールド体

Info

Publication number: JPH0412606A
Application number: JP11255090A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Hamadate; 良夫浜館; Tatsu Saito; 斉藤　達
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1992-01-17
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JP2903093B2

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〕本発明は、磁気浮上列列車の磁気シールド装置等に関し
、特に、超電導電磁石により浮上・走行する超高速磁気
浮上列列車の磁気シールド装置に関する。

〔従来の技術〕

磁気浮上列列車は、一般に、車両の下部に超電導電磁石
を設け、これに対向して軌道側に設けられた浮上案内用
コイルと推進用コイルが発生する磁力との相互作用によ
り、車両を浮上させるとともに、走行させるようになっ
ている。

このような磁気浮上列列車の超電導電磁石が発生する磁
界は強力であることから、車室内や軌道の外側に強力な
磁界が及び、それがために、車室内の人間に悪影響を及
ぼしたり、列車が通過する沿線の民家や通信ケーブル等
に悪影響を及ぼすおそれがある。

そこで、従来は、特開昭５７−１６０７５８号公報や、
特公昭６０−３２４１０号公報に示されるように、車両
の床面位置に磁性板を配設して、車室内に及ぶ磁束をシ
ールドする方法が提案されている。また、ホームの乗客
等に磁界が及ぶのを阻止するため、ホームの壁面位置に
磁性板を配設してシールドする方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしなから、上記公報に示された磁気シールド法では
、ホームから外れた通常の走行時において、車両の側面
から車室内に及ぶ磁束を遮蔽できないので不十分であり
、また路線沿いの民家や通信ケーブル等に与える磁界の
影響を防止できないという問題がある。

本発明の目的は、磁気浮上列列車の電磁石から発生され
た磁界が車室内及び沿線に及ぶのを防止すべく、十分な
遮蔽を可能とする磁気シールド装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の磁気シールド装置は、車両下部の左右両側に対
称配置された少なくとも一対の車両側電磁石と、この車
両側電磁石に対向する位置の軌道の両側に配置された軌
道側電磁石とを有してなる磁気浮上列列車の磁気シール
ド装置において、前記それぞれ対向する車両側電磁石と
地上側電磁石とを一体的に内包する磁気シールド回路を
設けてなることを特徴とする。

また、上記の磁気シールド回路が、前記車両側電磁石の
少なくとも上方と反軌道側とに配置された磁性材からな
る車両側磁気シールド体と、前記軌道側電磁石の少なく
とも上方と軌道外側に配置された磁性材からなる軌道側
磁気シールド体とを含んでなり、前記車両側磁気シール
ド体と前記車両側磁気シールド体の端部が空隙を介して
磁気的に結合されてなるものとすることができる。

また、上記の磁気シールド回路が、前記車両側電磁石の
前記軌道側電磁石に対向する面を除いて該車両側電磁石
を包囲するごとく配置された磁性材からなる車両側磁気
シールド体と、前記軌道側電磁石の前記車両側電磁石に
対向する面を除いて該軌道側電磁石を包囲するごとく配
置された磁性材からなる軌道側磁気シールド体とを含ん
で筒状に形成されてなり、前記車両側磁気シールド体と
前記車両側磁気シールド体の端部が空隙を介して磁気的
に結合されてなるものとすることができる。

〔作用〕

このように構成することにより、車両側電磁石と軌道側
電磁石により生じる磁束は、磁気シールド回路により包
囲されるから、磁束の大部分がその磁気シールド回路内
を通ることになる。したがって、この磁気シールド回路
の外部に漏れ出る磁束は著しく低減される。この結果、
ホームから外れた位置においても、またホームと反対側
の電磁石についても、車室や沿線の民家や通信ケーブル
等に及ぶ磁界を十分に弱めることができ、上記目的が達
成される。

なお、車両側電磁石は、列車の走行に伴い、軌道側電磁
石に対して相対的に移動するから、上記磁気シールド回
路は車両側電磁石と軌道側電磁石にそれぞれ対応する２
つの部分に分割し、それらの間は空隙を介して磁気的に
結合することにより、走行を妨げることなく、磁界を効
果的に遮蔽できる。

〔実施例〕

以下１本発明を実施例に基づいて説明する。

（第１実施例）第１図と第２図に本発明の一実施例の磁気シールド装置
を具備した磁気浮上列列車の要部を示す。

第１図は車両及び軌道を進行方向に直角な面で破断した
断面図、第２図は側面図である。それらの図に示すよ−
うに、磁気浮上列列車は、車両１と軌道２を含んでなる
。車両１は客室を構成する車室部３と、車室部３の下部
に搭載された超電導電磁石４と、低速時に使用する補助
車輪５を含んでなる。

この超電導磁石４は第２図に示すように例えば車両１の
前後端部に配設されている。軌道２は路床６と、車両１
を挾んで左右側面に対向させて路床６上に固定されたガ
イドウェイ７を含んでなる。

ガイドウェイ７には浮上案内用コイル８と、推進用コイ
ル９等が車両１の走行方向に沿って連続的に配設されて
いる。

このように構成された磁気浮上列列車の車両１は、超電
導電磁石４と浮上案内用コイル８と推進用コイル９との
相互作用により１図示状態から浮上するとともに、ガイ
ドウェイ７に沿って走行するようになっている。超電導
電磁石４の作る磁界は、浮上及び推進のために強力なも
のとなっており、例えば第３図に示すように、車室内及
びガイドウェイ７の外側にまで及ぶ強い磁界１ｏを形成
する。

このままでは、磁界１ｏにより車室内の人間や。

軌道２の外側の民家及び通信ケーブル等が影響を受ける
ので好ましくない。

そこで、本実施例では、第１図に示すように、超電導電
磁石４と、浮上案内用コイル８と、推進用コイル９とを
取り囲むようにして配設された車両側の磁気シールド体
１１及び軌道側の磁気シールド体１２からなる磁気シー
ルド回路を設け、磁界１０の磁束をその磁気シールド回
路を通るようにして、車室内及び沿線の外部に及ぶ磁界
を遮蔽する構成としている。磁気シールド体１１は超電
導電磁石４の上方と反戦道側と下方を包囲するように、
また、磁気シールド体１２は浮上案内用コイル８と推進
用コイル９の上方を反軍両側と下方を包囲するようにそ
れぞれ断面が略コの字状に形成された磁性体、望ましく
は強磁性体からなる。

それら磁気シールド体１１と１２の上端と下端の対向す
る端部は、空隙を介して磁気結合され、全体として磁気
シールド回路を形成している。軌道側の磁気シールド体
１２はガイドウェイ７に沿って全路線に亘って設けられ
ている。車両側の磁気シールド体１１は第２図に示すよ
うに超電導電磁石４の部分にのみ設けられている。また
、隣合う車両の磁気シールド体１１は連結部にまで延長
して設けることが、磁気シールド効果を高めるので望ま
しい。

上述したように、本実施例によれば、超電導電磁石４の
磁束は、超電導電磁石４とガイドウェイ７に各々設けら
れた磁気シールド体１１．１２に吸引されて、それらの
磁気シールド体１１．１２中を流れる結果、車両１の車
室内及びガイドウェイ７の外部への漏れ磁界をほとんど
なくすることができる。しかも、車両１の下部に搭載さ
れている超電導電磁石４を囲む磁気シールド体１１が、
車両１と共に移動しても、ガイドウェイ７の磁気シール
ド体１２との位置関係は同じで、常に閉じた磁気回路を
構成する構造となっていることから、車両１内の人間及
び路線周辺の民家、通信ケーブル等に悪影響を与えるこ
とがなくなる。また単純な磁気シールド構造としては、
車室部２の内側に磁気シールド体を取付けて磁界の侵入
を防止する方法もあるが、磁界が広範に広がるため、磁
気シールド取付は範囲囲も広くなり重量も増加する欠点
がある。この点本実施例では超電導電磁石４のみを磁気
シールドするようにしているので、重量の増加を抑える
ことも可能である。

また、第１図では、磁気シールド体１１と１２の上端の
高さ方向位置がすれているが、車両１が浮上した通常の
走行状態のときには一致するようにしており、これによ
り車両１側またはガイドウェイ７の上方への漏れ磁界を
効果的に低減するようになっている。なお、磁気シール
ド体１１，１２の高さをほぼ同程度にしてもその効果は
余り変らない。

（第２実施例）第４図に本実施例の他の実施例を示す。本実施例は第１
図実施例の変形例であり、左右対称な車両１と軌道２の
片側部分のみを示している。本実施例が第１図実施例と
異なる点は、磁気シールド体１１と１２のうち、車室部
３に近い上部の板厚ｔ２が、他の部分の板厚ｔ１よりも
厚くされたこと。

および超電導電磁石４又は推進用コイル９と磁気シール
ド体１１又は１２の垂直板部分との間隔ｄが大きくされ
ていることにある。

本実施例によれば、第１図実施例の効果に加え、磁気シ
ールド体１１．１２のうち、車室部３やプラットホーム
に近い部分の板厚が厚くしていることから、その部分の
磁気飽和が起りにくくなる。

その結果、車室内やガイドウェイ７の外側、特にプラッ
トホーム等への漏れ磁界を一層低減できる。

また、間隔ｄを大きくすれば板厚ｔ□を薄くでき、間隔
ｄを小さくすれば板厚ｔユを板厚ｔ、より厚くすること
も起りうる。つまり、板厚ｔ工Ｆ　ｔ２は遮蔽すべき磁
界の磁束密度に合わせて定める。

（第３実施例）第５図に本発明の他の実施例を、第４図実施例と同様に
主要部断面図にして示す。本実施例が第４図実施例と異
なる点は、磁気シールド体１１゜１２の板厚を均一にし
たことを、路床６側の水平板部分を削除して、上部より
も空隙を大きくしたことにある。

本実施例によれば、磁気シールド体１１．１２の下端部
の空隙が広いので、漏れ磁束１１増加するが、車室部３
やガイドウェイ７の外側から遠く離れているため、漏れ
磁界による影響の増大が少なく、むしろ磁気シールド体
１１．１２の重量軽減の効果が大きい。

（第４実施例）第６図に本発明の他の実施例を、第４図と同様に主要部
断面図にして示す。本実施例が第１図又は第４図実施例
と異なる点は、磁気シールド体１１の上部端部から車両
１の側面にわたって、磁気シールド体１３を設けたこと
にある。磁気シールド体１３の進行方向幅は、磁気シー
ルド体１２と同一にされ、垂直方向幅は車室部３の中位
の高さにされている。

本実施例によれば、第１図又は第２図実施例の効果に加
え、磁気シールド１１．１２で十分吸弓できなかった磁
束を、磁気シールド体１３によりほぼ完全に吸収して、
車室に及ぶ磁界を遮蔽することができる。

（第５実施例）第７図に本発明の他の実施例を示す９本実施例は第１図
と第２図で示した実施例の変形例であり、異なる点は、
連結部の磁気シールド体１１を短くして、超電導電磁石
４のみを覆った例である。

本実施例によれば、浮上の負荷となる磁気シールド体１
１の重量を軽減できるとともに、冷却媒体を低減できる
。また、磁気シールド体１１が小さくなるので、超電導
電磁石４がクエンチした場合のメンテナンスが容易にで
きる。

（第６実施例）第８図は本発明の更に他の実施例を示す。本実施例が第
１図と第２図で示した実施例と異なる点は、車両１の側
面に設けられる乗降ドア１４の全面に磁性板からなる磁
気シールド体が設けられていることにある。そして、乗
降ドア１４は第９図に示すように、下部を支点として回
転することにより開閉するものとされている。

したがって１本実施例によれば、乗降ドア１４を開くと
、第９図に示したように、軌道側の磁気シールド体１２
と磁気的に結合する。これにより、異常時や乗降時でも
人間が磁界の影響を受けずにガイドウェイ７側へ移動可
能である。また、このような磁気シールド構造とするこ
とにより、例えばプラットホーム等の人間の多い場所に
おいても人間を磁界の影響から守ことが可能である。

（第７実施例）第１０図〜第１２図に、前記各実施例の磁気シールド体
１１．１２の具体的な実施例をそれぞれ示す。

第１０図に示した磁気シールド体１１（又は１２）は、
シールド効果を上げるために薄板の磁性体を多数積層し
て概略コの字形に構成したものである。

本実施例によれば、多数の磁性体を積層するために一体
物で形成した磁気シールドに比べ、磁性体間に空隙を生
じるため全体の磁気抵抗が大きくなり磁気飽和しにくく
なるためにシールド効果が向上する。なお、磁気シール
ド体１１．１２の製作は多数の磁性体を積層した後に一
体成形するか、又は、薄板の磁性体を各々成形した後に
、一体化する製作工程を行なっても特に問題とならない
。

また、磁気シールドは磁性粉末を型に入れて成形したり
、モールド等を施したものでも同様なシールド効果が期
待できる。

第１１図に示したものは、ガイドウェイ７側の磁気シー
ルド体１２の具体例であり１図示のように、シールド効
果を高めるために薄板の磁性体を複数積層して構成する
とともに、複数のスリット１５を設けて、渦電流を低減
するようにしたものである。これにより、超電導電磁石
４の磁束によって磁気シールド体１２に流れる渦電流を
小さくできるので、この渦電流により生ずるブレーキ力
を小さくできるので、推進力の低減を防止できる。

第１２図に示したものは、第１１図実施例の薄板の積層
方向を９０°異ならせて、進行方向に積層させたもので
ある。

本実施例によれば、超電導電磁石４からの漏れ磁界によ
りガイドウェイ７の磁気シールド体１２に流れる渦電流
をさらに細分化できる結果、渦電流により発生する抗力
も小さくできるために推進力の低減を防止できることに
なる。

なお、第１０図〜第１２図の磁気シールド体１１．１２
は積層構造であるから、腐食防止剤を含有させた接着剤
等を用いて薄板間を接着することにより、磁気シールド
体１１．１２の機械的強度や信頼性を向上できる。また
、磁気シールド体１２の取付は方法は、全体をガイドウ
ェイ７に埋め込むか、あるいはガイドウェイ７の表面に
、例えばボルトや支持金具等により固定するようにして
もよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の磁気シールド装置によれ
ば、車両側電磁石と軌道側電磁石を一体的に包囲する磁
気シールド回路を設けたことから、超電導電磁石から発
生される磁束の殆んどが、その磁気シールド回路を通る
ことになり、その磁気シールド回路の外部に漏れ出る磁
束を著しく低減できる。この結果、ホームの他に、車室
内や沿線の民家及び通信ケーブルに与える影響を一挙に
除去することができる。

また、前記磁気シールド回路を車両側電磁石の少なくと
も上方と反戦道側とに配置した磁性材からなる車両側磁
気シールド体と、軌道側電磁石の少なくとも上方と軌道
外側に配置した磁性材からなる軌道側磁気シールド体と
に分割し、前記車両側磁気シールド体と前記車両側磁気
シールド体の端部が空隙を介して磁気的に結合して形成
したものによれば、漏れ磁界の影響が特に問題となる車
室内や沿線の民家及び通信ケーブル等への影響を効果的
に防止できるとともに、浮上車両の重量を軽減できる。

また、車両側磁気シールド体の上方の端部から車両の側
面に延在させて磁性材からなる磁気シールド体を設けた
ものによれば、車室内への漏れ磁束を一層有効に遮蔽で
きる。

また、軌道側磁気シールド体が薄板の磁性体を進行方向
に積層して形成されたものによれば、又は進行方向に直
交させてスリットを設けたものによれば渦電流低減効果
によりブレーキ作用を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面構成図、第２図は第１
図実施例の側面図、第３図は第１図実施例の超電導コイ
ルが形成する磁界分布を示す説明図、第４図乃至第９図
はそれぞれ本発明の他の実施例の要部構成図、第１０図
乃至第１２図はそれぞれ本発明に係る磁気シールド体の
実施例の構成斜視図である。１・・・車両、２・・・軌道、３・・・車室部、４・・
・超電導電磁石、７１．、ガイドウェイ、８・・・浮上
用案内コイル、９・・・推進用コイル、１１，１２，１
３・・・磁気シールド体、１４・・・乗降ドア、１５・
・・スリット。

Claims

【特許請求の範囲】

１．車両下部の左右両側に対称配置された少なくとも一
対の車両側電磁石と、この車両側電磁石に対向する位置
の軌道の両側に配置された軌道側電磁石とを有してなる
磁気浮上列車の磁気シールド装置において、前記それぞ
れ対向する車両側電磁石と地上側電磁石とを一体的に内
包する磁気シールド回路を設けてなることを特徴とする
磁気浮上列車の磁気シールド装置。
２．前記磁気シールド回路が、前記車両側電磁石の少な
くとも上方と反軌道側に配置された磁性材からなる車両
側磁気シールド体と、前記軌道側電磁石の少なくとも上
方と軌道外側に配置された磁性材からなる軌道側磁気シ
ールド体とを含んでなり、前記車両側磁気シールド体と
前記車両側磁気シールド体の端部が空隙を介して磁気的
に結合されてなることを特徴とする請求項１記載の磁気
浮上列車の磁気シールド装置。
３．前記磁気シールド回路が、前記車両側電磁石の前記
軌道側電磁石に対向する面を除いて該車両側電磁石を包
囲するごとく配置された磁性材からなる車両側磁気シー
ルド体と、前記軌道側電磁石の前記車両側電磁石に対向
する面を除いて該軌道側電磁石を包囲するごとく配置さ
れた磁性材からなる軌道側磁気シールド体とを含んで筒
状に形成されてなり、前記車両側磁気シールド体と前記
車両側磁気シールド体の端部が空隙を介して磁気的に結
合されてなることを特徴とする請求項１記載の磁気浮上
列車の磁気シールド装置。
４．前記車両側磁気シールド体と前記軌道側磁気シール
ド体は、上端部の厚みが他の部分よりも厚く形成されて
なることを特徴とする請求項２，３いずれかに記載の磁
気浮上列列車の磁気シールド装置。
５．前記車両側磁気シールド体と前記軌道側磁気シール
ド体は、それらの上端部に形成される前記空隙がそれら
の下端部に形成される前記空隙よりも狭くなるように形
成されていることを特徴とする請求項２，３，４いずれ
かに記載の磁気浮上列車の磁気シールド装置。
６．前記車両側磁気シールド体が前記車両に取り付けら
れてなることを特徴とする請求項２，３，４，５いずれ
かに記載の磁気浮上列車の磁気シールド装置。
７．前記車両側電磁石が、前記車両の下部に設けられ、
前記軌道側電磁石が、該車両の下部に対向して配設され
るガイドウエイに設けられたことを特徴とする請求項１
，２，３，４，５，６いずれかに記載の磁気浮上列車の
磁気シールド装置。
８．前記車両側電磁石が車両の前後端の下部に設けられ
てなることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６
，７いずれかに記載の磁気浮上列車の磁気シールド装置
。
９．前記車両側磁気シールド体と、連結される他の車両
の車両側磁気シールド体の対向する端部が相互に近接し
て設けられてなることを特徴とする請求項８記載の磁気
浮上列車の磁気シールド装置。
１０．前記車両側磁気シールド体の上方の端部から車両
の側面に延在させて磁性材からなる磁気シールド体を設
けたことを特徴とする請求項２，３，４，５，６，７，
８，９いずれかに記載の磁気浮上列車の磁気シールド装
置。
１１．前記車両の乗降ドアの少なくとも一部が下部を支
点として回転することにより開閉するものとされ、該乗
降ドアの回転部が磁性材からなる磁気シールド体を含ん
で形成されてなることを特徴とする請求項１，２，３，
４，５，６，７，８，９，１０いずれかに記載の磁気浮
上列車の磁気シールド装置。
１２．前記磁気シールド体が、磁性材からなる薄板を積
層して形成されたことを特徴とする請求項２，３，４，
５，６，７，８，９，１０，１１いずれかに記載の磁気
浮上列車の磁気シールド装置。
１３．前記磁気シールド体の前記薄板の積層面が前記車
両の進行方向に平行にされたことを特徴とする請求項１
２記載の磁気浮上列車の磁気シールド装置。
１４．前記磁気シールド体に前記車両の進行方向に直行
するスリットを形成したことを特徴とする請求項１３記
載の磁気浮上列車の磁気シールド装置。
１５．前記磁気シールド体の前記薄板の積層面が前記車
両の進行方向に直角にされたことを特徴とする請求項１
２記載の磁気浮上列車の磁気シールド装置。
１６．車両下部の左右両側に対称配置された少なくとも
一対の車両側電磁石を有してなる磁気浮上列車の車両に
おいて、前記車両側電磁石の少なくとも上方と反軌道側
に配置された磁性材からなる車両側磁気シールド体を有
してなることを特徴とする磁気浮上列車の車両。
１７．車両下部の左右、両側に対称配置された少なくと
も一対の車両側電磁石と、この車両側電磁石に対向する
位置の軌道の両側に配置された軌道側電磁石とを有して
なる磁気浮上列車の磁気シールド装置において、前記そ
れぞれ対向する車両側電磁石と地上側電磁石とを一体と
して内包する磁気シールド回路を設け、この磁気シール
ド回路が、前記車両側電磁石を包囲するごとく配置され
た磁性材からなる車両側磁気シールド体と、前記軌道側
電磁石を包囲するごとく配置された磁性材からなる軌道
側磁気シールド体とを有してなり、該２つの磁気シール
ド体が空隙を介して磁気的に結合され、前記車両側磁気
シールド体が前記車両と一緒に働くように形成されてな
る磁気浮上列車の磁気シールド装置。
１８．車両側電磁石とこの車両側電磁石に対向する位置
の軌道の両側に配置された軌道側電磁石とを一体的に包
囲するごとく、磁性材からなる車両側磁気シールド体と
軌道側磁気シールド体とに分割して設けられる磁気シー
ルド体であって、この磁気シールド体が、磁性材からな
る薄板を積層して形成されてなる磁気浮上列車の磁気シ
ールド体。