JPH06327103A - 磁気浮上式鉄道 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両側と軌道側壁側の夫々の電磁コイル間の
磁気作用により車両を浮上，案内、推進する磁気浮上式
鉄道では、側壁のコイルが軌道の幅、即ち平面積を大き
くする。車両基地での低速走行時は、車輪走行だから、
軌道床面に推進専用コイルを設けて走行すれば、側壁が
不要で、基地平面積が小さくて済む。 【構成】 走行車輪を避けて、車両側のコイルと軌道側
の推進コイルとの垂直方向中心間距離を約0.6 ｍ水平方
向中心間距離を0.30〜 0.35 ｍの範囲内に、推進コイル
を軌道床面に設ける。これにより、側壁が無い分、平面
積が小さく、分岐軌道も簡単な軌道となり、基地の小形
化、車両の保守点検の容易化が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気浮上式鉄道車両の推
進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両側に超電導コイルを用いた磁
気浮上式鉄道について図６を参照して説明する。

【０００３】磁気浮上式鉄道の車両１は台車２の上に車
体３を載せ、更に、台車２の左右に車両の浮上、案内、
推進用の超電導コイル４、４を取付け、これが軌道５の
側壁６の地上コイル７、７との相互作用により、車両を
浮上、案内、推進して走行している。

【０００４】しかし、車両は常時浮上走行するのではな
く、停車前後や車両基地などにおける走行時は台車２の
下部に設けた走行車輪８、８と案内車輪９、９により低
速度で軌道に沿って地上走行をする車輪走行領域が存在
する。

【０００５】このように、超電導磁気浮上式鉄道におけ
る軌道５は、車両を浮上させるための浮上コイルと列車
を走行させる為の推進コイルをその側壁に備えて車両を
駆動するとともに、必要に応じて地上走行時の走行車
輪、案内車輪の走行軌道の役目も果たしている。

【０００６】推進コイル１０と浮上コイル１１（両方ま
とめて地上コイル７と言う）を設置するために、軌道側
壁は約600 〜700 mm程の厚さを持ち、地上コイル取付面
側はコイルが取付けやすい形状に、予め型で成型したコ
ンクリート構造物となっている。軌道側壁６に推進コイ
ル１０、浮上コイル１１を取付け、車両側から出ている
案内車輪９はコンクリートの案内面１２と接し、車両１
と軌道側壁９との接触を防いでいる。

【０００７】車両基地などにおいては、列車は走行車輪
８で支持されて低速走行するので浮上コイル１１は不要
である。しかし、推進コイル１０は必要であり、これを
取付ける軌道側壁６が必要である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成した超電導による磁気浮上式鉄道の軌道において
は、軌道を分岐させるための軌道分岐装置を設ける必要
がある。この場合の分岐装置としては側壁上下移動分岐
及びトラバーサ分岐などがあるが、いずれも軌道側壁が
上下及び左右に移動するので、装置は複雑、かつ大掛か
りなものになる。また、車両基地のような所では、必要
な軌道の幅として、車両幅に両側の軌道側壁の幅が加わ
り、隣り合う引き込み線の間隔が大きくなり車両基地面
積が大きくなる。更に、車両基地では列車始発前の台車
回り、その他の保守点検を実施するので、軌道側壁があ
ると作業性が悪くなり、更に、超電導コイルの励磁や消
磁などの作業自体が出来ないなどの問題がある。

【０００９】そこで、本発明は軌道側壁を取り除き、軌
道の分岐構造が容易に構成でき、よって引き込み線間隔
を狭くすることができるようにして、車両基地のコンパ
クト化、建設費のコストダウン、また、車両の保守点検
の作業性を容易にすることを目的としている。このため
低速時の推進用コイルの設置方法の改良により、これを
達成しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は車両基
地などにおける低速走行のための車輪走行領域におい
て、推進コイルをこれに対応する車両搭載の超電導コイ
ルの下方で、台車の走行車輪に接触せず、かつ車両の超
電導コイルとの相互作用が最大となる位置に、水平に或
いは磁束に直角に向くように傾斜させて軌道床面上に設
置する。

【００１１】又、車輪走行領域においては軌道側壁を設
けず、軌道床面上の推進用電磁コイルのみの平面的軌道
を構成し、その案内軌道の分岐部は単純な首振切替レー
ルにより行う。

【００１２】

【作用】このような構成により、側壁がなく、小形化し
た軌道の床面上の推進用電磁コイルと車両に搭載した超
電導コイルとの相互力により車両は低速で車輪走行をす
ることになる。またその案内軌道の分岐部は首振切替式
の単純で、小さな分岐装置となる。

【００１３】

【実施例】本発明を図１〜図５に示す実施例に基づいて
説明する。

【００１４】車両基地内などにおける低速走行領域で
は、磁気浮上式車両は浮上走行せず、軌道上を案内車輪
９に案内されて車輪走行する。

【００１５】このようなとき、図１、２において、車両
１の台車２に搭載した超電導コイル４に対して、その下
方の軌道床面上１３に推進電磁コイル１４を、超電導コ
イル４の中心から推進電磁コイル１４の中心までの水平
距離（ｄ）を車両１より外側に約0.30〜0.35ｍずらして
水平に配置する。このとき当然ながら従来の軌道側壁は
設けない。

【００１６】この水平方向中心間距離0.30〜0.35ｍとい
う値は、相互力の特性曲線（図３）より読み取れる。

【００１７】即ち、超電導コイル中心位置と推進コイル
中心位置の垂直方向のずれ（距離ｈ）と、水平方向のず
れ（距離ｄ）との位置関係による変化する推進力（Ｆｋ
ｇ）の関係を示している。図３はそのずれの位置関係に
よって発生する推力特性を推進コイルに基準電流を流し
たときに作用する推進力特性を示した図である。

【００１８】これによると、車両を動かすための必要推
力Ｆｋｇ以上を得ることの出来る位置関係は、垂直方向
（ｈ）は推進コイルが超電導磁石の中心に近付くほど大
きくなる。水平方向ではｄ＝０の位置から左右対称に約
0.30〜0.35ｍずれた位置が最大であることが分かる。

【００１９】そして車両外側に推進コイルを配置するの
は、案内用補助車輪９、９とその案内レール１２が車両
走行車輪８に隣接しているため、それとの干渉を避ける
ためであり、さらに引き込み線における保守点検の作業
性も考慮したためである。

【００２０】本発明の他の実施例として、図４に示すよ
うに、推進コイル１４を超伝導コイル４の下方ではなく
車両の外側で、磁束方向に直角に向け配置しても良い。

【００２１】このように推進コイルの高さを上昇させる
と磁束密度が上昇するので、得られる推進力も増加す
る。しかし、この場合は、車両基地コンパクト化や建設
費のコストガウンや、分岐構造の簡素化の面では、先の
実施例に比べやや劣る。

【００２２】次に、上記の本発明による推進コイルを用
いた場合の軌道の分岐装置を説明する（図５参照）。

【００２３】従来の軌道側壁がある場合の分岐装置に比
べ、軌道床面配置の推進コイルと共に一体化した分岐用
の首振分岐レールを移動させるだけの簡単な構成であ
る。

【００２４】すなわち、直進軌道１６から分岐軌道１７
が分かれるが、両者に共用の首振分岐レール１８と直進
側、分岐側夫々の逃げ直進レール１９、逃げ分岐レール
２０から構成する。

【００２５】首振分岐レール１８は支点２１を中心に回
転し、分岐用と直進用（２点鎖線表示）レールを兼用す
る。この場合、直線に対し、分岐曲線に沿った配置によ
る推進コイルのずれは推進力に殆ど影響しない範囲であ
る。

【００２６】逃げ直進レール１９と逃げ分岐レール２０
は夫々首振分岐レール１８の有無により、夫々支点２
２、２３を中心に移動して、その代わりをするものであ
る。

【００２７】本発明により、上記のように専用の推進コ
イルの軌道床面配置により、軌道分岐構造も容易に構成
でき、引き込み線間隔を狭く取ることが出来るので車両
基地のコンパクト化、建設費のコストダウンが可能とな
り、また車両の保守点検の作業性の向上にも繋がること
になる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、専用推進コイルを軌道
床面上に設置したことにより、低速走行の車輪走行領域
において、軌道側壁を取除くことができ、又、軌道分岐
構造も容易に構成できて、引き込み線間隔を狭く取るこ
とができるので車両基地のコンパクト化、建設費のコス
トダウン、更には車両の保守点検の容易化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気浮上式鉄道の正面断面図、

【図２】図１の部分寸法関係詳細図、

【図３】図２のコイル配置による推力特性曲線説明図、

【図４】本発明の他の実施例による磁気浮上式鉄道の正
面断面図、

【図５】本発明による分岐軌道平面図、

【図６】従来の磁気浮上式鉄道の正面断面図である。

【符号の説明】

１…車両 ２…台車 ４…超電導コイル ６…軌道側壁 ７…地上コイル １０…推進コイル １１…浮上コイル １８…首振分岐レール １９…逃げ直進レ−ル ２０…逃げ分岐レール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中沢 新一郎 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 深澤 昌子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両側の電磁コイルと軌道側の地上コイル
   との相互作用により車両を浮上・案内・推進する磁気浮
   上式鉄道において、 車輪走行領域における軌道床面上に、車両側の電磁コイ
   ルと対応する推進用の電磁コイルを設けたことを特徴と
   する磁気浮上式鉄道。
2. 【請求項２】車輪走行領域における前記軌道床面上の推
   進用電磁コイルを、対応する車両側の電磁コイルの左、
   右外方で、かつ、下方の車両台車の走行車輪に隣接し、
   車両の電磁コイルとの相互力が最大となる軌道床面上の
   位置に水平に設置したことを特徴とする請求項１記載の
   磁気浮上式鉄道。
3. 【請求項３】前記推進用電磁コイルを、車両側の電磁コ
   イルに対応して傾斜させて軌道床面側に設けたことを特
   徴とする請求項２記載の磁気浮上式鉄道。
4. 【請求項４】前記車両側の電磁コイルと前記軌道側の推
   進用電磁コイルとの水平方向中心間距離ｄを0.30〜 0.3
   5 ｍの範囲内になるよう推進用電磁コイルを配置したこ
   とを特徴とする請求項２記載の磁気浮上式鉄道。
5. 【請求項５】前記車輪走行領域の軌道床面上に、車両側
   の電磁コイルと対応する推進用の電磁コイルを設けて車
   輪走行用軌道を形成し、さらにこの軌道分岐部を、首振
   り分岐レール１８と逃げ直進レール１９、逃げ分岐レー
   ル２０とより構成したことを特徴とする請求項１記載の
   磁気浮上式鉄道。