JPH08214414A - 上下非対称８字型コイル - Google Patents
上下非対称８字型コイルInfo
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- JPH08214414A JPH08214414A JP7018190A JP1819095A JPH08214414A JP H08214414 A JPH08214414 A JP H08214414A JP 7018190 A JP7018190 A JP 7018190A JP 1819095 A JP1819095 A JP 1819095A JP H08214414 A JPH08214414 A JP H08214414A
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- 238000005339 levitation Methods 0.000 claims description 53
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims description 5
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/04—Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/06—Means to sense or control vehicle position or attitude with respect to railway
- B60L13/08—Means to sense or control vehicle position or attitude with respect to railway for the lateral position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は左右方向の変位に対してより
大きな案内力を発生するとともに、ロール方向のモーメ
ントの発生を小さくして、より低速度域での非接触支持
を可能とする磁気浮上装置のコイルを提供する。 【構成】 本発明は進行方向に対して垂直方向に配置さ
れた上下２段の誘導コイルを互いに逆向きに接続して、
上下２段の該誘導コイルの高さ及び巻数が互いに異なる
ことを特徴とする。 【効果】 磁気浮上装置において、より低速度域での非
接触支持を可能とし、保守管理が軽減されることによる
経済的効果が大きく、騒音・振動が減少して環境の向上
も図れる。
大きな案内力を発生するとともに、ロール方向のモーメ
ントの発生を小さくして、より低速度域での非接触支持
を可能とする磁気浮上装置のコイルを提供する。 【構成】 本発明は進行方向に対して垂直方向に配置さ
れた上下２段の誘導コイルを互いに逆向きに接続して、
上下２段の該誘導コイルの高さ及び巻数が互いに異なる
ことを特徴とする。 【効果】 磁気浮上装置において、より低速度域での非
接触支持を可能とし、保守管理が軽減されることによる
経済的効果が大きく、騒音・振動が減少して環境の向上
も図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電磁誘導による電磁力を
利用して移動体を非接触で支持する磁気浮上装置のコイ
ルに関する。特に、移動体の移動速度が小さい場合にお
いても非接触で支持することを可能とする磁気浮上装置
のコイルに関する。
利用して移動体を非接触で支持する磁気浮上装置のコイ
ルに関する。特に、移動体の移動速度が小さい場合にお
いても非接触で支持することを可能とする磁気浮上装置
のコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁誘導による電磁力を利用して移動体
を非接触で支持する磁気浮上装置は主に磁気浮上式鉄道
及び磁気浮上式搬送装置に利用されている。
を非接触で支持する磁気浮上装置は主に磁気浮上式鉄道
及び磁気浮上式搬送装置に利用されている。
【０００３】磁気浮上装置の一例として磁気浮上式鉄道
について述べる。まず、基準となる方向及び力の方向に
ついて明確にしておく。移動体の移動する方向を進行方
向，進行方向に対して直角方向のうち重力のかかる方向
を上下方向，それ以外の方向を左右方向と言う。また、
進行方向を軸にしての回転方向をロール方向と言う。ま
たコイル寸法に関して上下方向の寸法をコイルの高さ，
進行方向の寸法をコイルの長さと言う。
について述べる。まず、基準となる方向及び力の方向に
ついて明確にしておく。移動体の移動する方向を進行方
向，進行方向に対して直角方向のうち重力のかかる方向
を上下方向，それ以外の方向を左右方向と言う。また、
進行方向を軸にしての回転方向をロール方向と言う。ま
たコイル寸法に関して上下方向の寸法をコイルの高さ，
進行方向の寸法をコイルの長さと言う。
【０００４】磁気浮上式鉄道は移動体である車両に磁界
発生源である超電導コイル（以下、磁界発生コイルと言
う），軌道側に誘導電流を発生する短絡コイル（以下、
誘導コイルと言う）が設けられる。磁界発生コイルと誘
導コイルの間に相対速度があるとレンツの法則により誘
導コイルに誘導電流が流れる。この誘導電流と磁界発生
コイルの間の電磁力が発生して、移動体を非接触にて支
持することが可能となる。
発生源である超電導コイル（以下、磁界発生コイルと言
う），軌道側に誘導電流を発生する短絡コイル（以下、
誘導コイルと言う）が設けられる。磁界発生コイルと誘
導コイルの間に相対速度があるとレンツの法則により誘
導コイルに誘導電流が流れる。この誘導電流と磁界発生
コイルの間の電磁力が発生して、移動体を非接触にて支
持することが可能となる。
【０００５】移動体を電磁力により非接触で支持するこ
とのメリットとしては、次のことがあげられる。 高速化が可能となる。 荷重が分布して軌道に作用するので軌道の強度設計が
緩和される。 摩耗部分がないので移動体・軌道の保守が容易であ
る。 接触に伴う騒音・振動がないので環境性に優れてい
る。
とのメリットとしては、次のことがあげられる。 高速化が可能となる。 荷重が分布して軌道に作用するので軌道の強度設計が
緩和される。 摩耗部分がないので移動体・軌道の保守が容易であ
る。 接触に伴う騒音・振動がないので環境性に優れてい
る。
【０００６】しかし、移動体を非接触にて支持するため
の電磁力は磁界発生コイルと誘導コイルの間の相対速度
があって初めて発生するとともに、相対速度が小さい場
合はあまり大きくない。また、移動体を非接触にて支持
するためには、移動体の重量を支えるための電磁力とと
もに、左右方向等の外乱に対して移動体を正常な位置に
戻す電磁ばねが必要となる。
の電磁力は磁界発生コイルと誘導コイルの間の相対速度
があって初めて発生するとともに、相対速度が小さい場
合はあまり大きくない。また、移動体を非接触にて支持
するためには、移動体の重量を支えるための電磁力とと
もに、左右方向等の外乱に対して移動体を正常な位置に
戻す電磁ばねが必要となる。
【０００７】そのために移動体を非接触にて支持するた
めに必要な電磁力あるいは電磁ばねに達しない速度域で
は補助車輪にて走行する必要がある。補助車輪にて走行
する場合、軌道側には補助車輪のための走行路が必要で
あり、その強度設計は荷重が集中して作用するので厳し
いものとなる。また、補助車輪と走行路の間に摩耗部分
があるので両者の保守は容易ではない。以上より、なる
べく低い速度から非接触にて支持することが可能である
磁気浮上装置が望まれる。一方、磁気浮上式搬送装置に
おいても移動体が車両から搬送体に変更されるのみで前
記内容と同様のことが言える。
めに必要な電磁力あるいは電磁ばねに達しない速度域で
は補助車輪にて走行する必要がある。補助車輪にて走行
する場合、軌道側には補助車輪のための走行路が必要で
あり、その強度設計は荷重が集中して作用するので厳し
いものとなる。また、補助車輪と走行路の間に摩耗部分
があるので両者の保守は容易ではない。以上より、なる
べく低い速度から非接触にて支持することが可能である
磁気浮上装置が望まれる。一方、磁気浮上式搬送装置に
おいても移動体が車両から搬送体に変更されるのみで前
記内容と同様のことが言える。
【０００８】従来の技術における磁気浮上装置の一例と
して、磁気浮上式鉄道に用いる場合について図を参照し
て説明する。
して、磁気浮上式鉄道に用いる場合について図を参照し
て説明する。
【０００９】図４は磁気浮上装置の磁界発生コイルと誘
導コイルの接続のしかたを示した説明図であり、図５は
従来の技術における磁気浮上装置の説明図である。ここ
で、１，１’は磁界発生コイル、２，２’は誘導コイ
ル、３，３’は誘導コイルの上コイル、４，４’は誘導
コイルの下コイル、５はヌルフラックス線、６は移動体
（車両）、７は軌道、８，８’は磁界発生コイルの上下
中心、９，９’は誘導コイルの上下中心、１０は移動体
の左右中心、１１は軌道の左右中心、１２，１２’は磁
界発生コイルの上下中心と誘導コイルの上下中心の距
離、１３，１３’は磁界発生コイルと誘導コイルの左右
間隔、１４，１４’は支持車輪、１５，１５’は案内車
輪である。また、ａ，ａ’，ｂ，ｂ’，ｃ，ｃ’，
ｄ’，ｄは誘導コイルの上コイルにおける各頂点、ｅ，
ｅ’，ｆ，ｆ’，ｇ，ｇ’，ｈ，ｈ’は誘導コイルの下
コイルにおける各頂点、ｉ，ｉ’，ｊ，ｊ’，ｋ，
ｋ’，ｌ，ｌ’は磁界発生コイルにおける各頂点を示
す。
導コイルの接続のしかたを示した説明図であり、図５は
従来の技術における磁気浮上装置の説明図である。ここ
で、１，１’は磁界発生コイル、２，２’は誘導コイ
ル、３，３’は誘導コイルの上コイル、４，４’は誘導
コイルの下コイル、５はヌルフラックス線、６は移動体
（車両）、７は軌道、８，８’は磁界発生コイルの上下
中心、９，９’は誘導コイルの上下中心、１０は移動体
の左右中心、１１は軌道の左右中心、１２，１２’は磁
界発生コイルの上下中心と誘導コイルの上下中心の距
離、１３，１３’は磁界発生コイルと誘導コイルの左右
間隔、１４，１４’は支持車輪、１５，１５’は案内車
輪である。また、ａ，ａ’，ｂ，ｂ’，ｃ，ｃ’，
ｄ’，ｄは誘導コイルの上コイルにおける各頂点、ｅ，
ｅ’，ｆ，ｆ’，ｇ，ｇ’，ｈ，ｈ’は誘導コイルの下
コイルにおける各頂点、ｉ，ｉ’，ｊ，ｊ’，ｋ，
ｋ’，ｌ，ｌ’は磁界発生コイルにおける各頂点を示
す。
【００１０】磁界発生コイル１，１’は移動体（車両）
６の側面の両側に固定されている。誘導電流が流れる誘
導コイル２，２’は磁界発生コイル１，１’に対向する
形にてＵ型の軌道７の側壁に固定され、軌道全線に渡っ
て進行方向に連続的に配置される。移動体６は低速度域
において支持するための支持車輪１４，１４’と案内車
輪１５，１５’を備えている。誘導コイル２，２’は寸
法，巻数が同一である誘導コイルの上コイル３，３’、
誘導コイルの下コイル４，４’を上下２段に配置し、こ
れらの誘導コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下
コイル４，４’を磁界発生コイル１，１’の作る磁界に
対して互いに逆向きとなるように接続している。また、
誘導コイルの上コイル３，３’，誘導コイルの下コイル
４，４’はヌルフラックス線５により、Ｕ型の軌道７の
左右のコイルの間も磁界発生コイル１，１’の作る磁界
に対して互いに逆向きととなるように接続している。
６の側面の両側に固定されている。誘導電流が流れる誘
導コイル２，２’は磁界発生コイル１，１’に対向する
形にてＵ型の軌道７の側壁に固定され、軌道全線に渡っ
て進行方向に連続的に配置される。移動体６は低速度域
において支持するための支持車輪１４，１４’と案内車
輪１５，１５’を備えている。誘導コイル２，２’は寸
法，巻数が同一である誘導コイルの上コイル３，３’、
誘導コイルの下コイル４，４’を上下２段に配置し、こ
れらの誘導コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下
コイル４，４’を磁界発生コイル１，１’の作る磁界に
対して互いに逆向きとなるように接続している。また、
誘導コイルの上コイル３，３’，誘導コイルの下コイル
４，４’はヌルフラックス線５により、Ｕ型の軌道７の
左右のコイルの間も磁界発生コイル１，１’の作る磁界
に対して互いに逆向きととなるように接続している。
【００１１】磁界発生コイルの上下中心８，８’と誘導
コイルの上下中心９，９’が一致する場合、磁界発生コ
イル１，１’から誘導コイル２，２’の上下のコイル間
に鎖交する磁界は０となり、誘導電流が流れず、浮上力
は発生しない。一方、磁界発生コイル１，１’が移動体
６の重量により下がって、磁界発生コイルの上下中心
８，８’が誘導コイルの上下中心９，９’よりやや下方
となると，誘導コイル２，２’の上下のコイル間に鎖交
磁界ができるので、誘導電流が流れて浮上力が発生す
る。そのために移動体６はその重量と浮上力の釣り合う
上下位置にて非接触にて支持される。また、この浮上力
は磁界発生コイルの上下中心と誘導コイルの上下中心の
距離１２，１２’が大きくなるにつれて、磁界発生コイ
ルと誘導コイルの左右間隔１３，１３’が小さくなるに
つれて大きくなる特徴を持つ。
コイルの上下中心９，９’が一致する場合、磁界発生コ
イル１，１’から誘導コイル２，２’の上下のコイル間
に鎖交する磁界は０となり、誘導電流が流れず、浮上力
は発生しない。一方、磁界発生コイル１，１’が移動体
６の重量により下がって、磁界発生コイルの上下中心
８，８’が誘導コイルの上下中心９，９’よりやや下方
となると，誘導コイル２，２’の上下のコイル間に鎖交
磁界ができるので、誘導電流が流れて浮上力が発生す
る。そのために移動体６はその重量と浮上力の釣り合う
上下位置にて非接触にて支持される。また、この浮上力
は磁界発生コイルの上下中心と誘導コイルの上下中心の
距離１２，１２’が大きくなるにつれて、磁界発生コイ
ルと誘導コイルの左右間隔１３，１３’が小さくなるに
つれて大きくなる特徴を持つ。
【００１２】また、移動体の左右中心１０とＵ型の軌道
の左右中心１１が一致し、磁界発生コイルと誘導コイル
の左右間隔１３，１３’が左右のコイルの各々にて等し
い場合、磁界発生コイル１，１’から誘導コイル２，
２’の左右のコイル間に鎖交する磁界は０となり、誘導
電流が流れず、移動体６を左右方向に移動しようとする
力（以下，案内力と言う）は発生しない。一方、横風あ
るいは曲線軌道走行時の遠心力等により，移動体６が左
右方向に変位して、磁界発生コイルと誘導コイルの左右
間隔１３，１３’が左右のコイルの各々にて異なる場
合、誘導コイル２，２’の左右のコイル間に鎖交磁界が
できるので，誘導電流が流れて，移動体６の位置を元に
戻そうとする案内力が発生する。
の左右中心１１が一致し、磁界発生コイルと誘導コイル
の左右間隔１３，１３’が左右のコイルの各々にて等し
い場合、磁界発生コイル１，１’から誘導コイル２，
２’の左右のコイル間に鎖交する磁界は０となり、誘導
電流が流れず、移動体６を左右方向に移動しようとする
力（以下，案内力と言う）は発生しない。一方、横風あ
るいは曲線軌道走行時の遠心力等により，移動体６が左
右方向に変位して、磁界発生コイルと誘導コイルの左右
間隔１３，１３’が左右のコイルの各々にて異なる場
合、誘導コイル２，２’の左右のコイル間に鎖交磁界が
できるので，誘導電流が流れて，移動体６の位置を元に
戻そうとする案内力が発生する。
【００１３】ところで、移動体６が左右変位した場合
（ここでは誘導コイル２の方向に変位した場合を例にと
る）、磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３が小
さくなった側の誘導コイル２は磁界発生コイルと誘導コ
イルの左右間隔１３’が大きくなった側の誘導コイル
２’よりも、大きな浮上力を発生し、反時計回りのロー
ル方向のモーメントを生じる。
（ここでは誘導コイル２の方向に変位した場合を例にと
る）、磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３が小
さくなった側の誘導コイル２は磁界発生コイルと誘導コ
イルの左右間隔１３’が大きくなった側の誘導コイル
２’よりも、大きな浮上力を発生し、反時計回りのロー
ル方向のモーメントを生じる。
【００１４】左右変位時に大きなロール方向のモーメン
トが生じる場合の案内ばね定数として以下の等価案内ば
ね定数Ｆｙｙ’が用いられる。 Ｆｙｙ’＝Ｆｙｙ−Ｍφｙ×Ｆｙφ／Ｍφφ Ｆｙｙ：案内ばね定数（左右変位した時の案内力／左右
変位） Ｍφｙ，Ｆｙφ：案内とロールの連成ばね定数 （左右変位した時のロールモーメント／左右変位，ロー
ル変位した時の案内力／ロール角，一般的に両者は一致
する） Ｍφφ：ロールばね定数（ロール変位した時のロールモ
ーメント／ロール角） 前式において、案内とロールの連成ばね定数が大きいと
等価案内ばね定数が減少するので、本方式における等価
案内ばね定数は小さくなる。
トが生じる場合の案内ばね定数として以下の等価案内ば
ね定数Ｆｙｙ’が用いられる。 Ｆｙｙ’＝Ｆｙｙ−Ｍφｙ×Ｆｙφ／Ｍφφ Ｆｙｙ：案内ばね定数（左右変位した時の案内力／左右
変位） Ｍφｙ，Ｆｙφ：案内とロールの連成ばね定数 （左右変位した時のロールモーメント／左右変位，ロー
ル変位した時の案内力／ロール角，一般的に両者は一致
する） Ｍφφ：ロールばね定数（ロール変位した時のロールモ
ーメント／ロール角） 前式において、案内とロールの連成ばね定数が大きいと
等価案内ばね定数が減少するので、本方式における等価
案内ばね定数は小さくなる。
【００１５】誘導コイル２，２’の各辺がどのように電
磁力を発生しているかを調べてみると、中央辺ｃｄ，
ｃ’ｄ’，ｅｆ，ｅ’ｆ’が主に浮上力を、最下辺ｇ
ｈ，ｇ’ｈ’が案内力を発生している。一方、最上辺ａ
ｂ，ａ’ｂ’は磁界発生コイルの上下中心８，８’が誘
導コイルの上下中心９，９’から下がって浮上力を発生
するために，最下辺ｇｈ，ｇ’ｈ’と磁界発生コイル
１，１’の下辺ｋｌ，ｋ’ｌ’の距離と比較して，磁界
発生コイル１，１’の上辺ｉｊ，ｉ’ｊ’との距離が大
きいためにあまり案内力を発生していない。
磁力を発生しているかを調べてみると、中央辺ｃｄ，
ｃ’ｄ’，ｅｆ，ｅ’ｆ’が主に浮上力を、最下辺ｇ
ｈ，ｇ’ｈ’が案内力を発生している。一方、最上辺ａ
ｂ，ａ’ｂ’は磁界発生コイルの上下中心８，８’が誘
導コイルの上下中心９，９’から下がって浮上力を発生
するために，最下辺ｇｈ，ｇ’ｈ’と磁界発生コイル
１，１’の下辺ｋｌ，ｋ’ｌ’の距離と比較して，磁界
発生コイル１，１’の上辺ｉｊ，ｉ’ｊ’との距離が大
きいためにあまり案内力を発生していない。
【００１６】以上より、従来の方式における等価案内ば
ね定数は低速度域において必要量を不足し、磁気浮上式
鉄道の場合、非接触支持を開始する速度は１５０ｋｍ／
ｈ程度が限度であると考えられている。一方、磁気浮上
式搬送装置においても移動体が車両から搬送体に変更さ
れるのみで前記内容と同様のことが言える。
ね定数は低速度域において必要量を不足し、磁気浮上式
鉄道の場合、非接触支持を開始する速度は１５０ｋｍ／
ｈ程度が限度であると考えられている。一方、磁気浮上
式搬送装置においても移動体が車両から搬送体に変更さ
れるのみで前記内容と同様のことが言える。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術によれば、
相対速度が小さい場合には移動体を非接触にて支持する
ための電磁力とともに、左右方向等の外乱に対して移動
体を正常な位置に戻す電磁ばねが得られないという問題
点があった。本発明は前記のような問題点を解決するた
めになされたもので、左右方向の変位に対してより大き
な案内力を発生するとともに、ロール方向のモーメント
の発生を小さくして、より低速度域での非接触支持を可
能とする磁気浮上装置のコイルを提供することを目的と
する。
相対速度が小さい場合には移動体を非接触にて支持する
ための電磁力とともに、左右方向等の外乱に対して移動
体を正常な位置に戻す電磁ばねが得られないという問題
点があった。本発明は前記のような問題点を解決するた
めになされたもので、左右方向の変位に対してより大き
な案内力を発生するとともに、ロール方向のモーメント
の発生を小さくして、より低速度域での非接触支持を可
能とする磁気浮上装置のコイルを提供することを目的と
する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１におけ
る上下非対称８字型コイルは、進行方向に対して垂直方
向に配置された上下２段の誘導コイルを互いに逆向きに
接続して、上下２段の該誘導コイルの高さが互いに異な
ることを特徴とするものである。本発明の請求項２にお
ける上下非対称８字型コイルは、進行方向に対して垂直
方向に配置された上下２段の誘導コイルを互いに逆向き
に接続して、上下２段の該誘導コイルの巻数が互いに異
なることを特徴とするものである。本発明の請求項３に
おける上下非対称８字型コイルは、進行方向に対して垂
直方向に配置された上下２段の誘導コイルを互いに逆向
きに接続して、上下２段の該誘導コイルの高さ及び巻数
が互いに異なることを特徴とするものである。本発明の
請求項４における上下非対称８字型コイルは、請求項１
または２または３において、磁気浮上式鉄道に用いるこ
とを特徴とするものである。本発明の請求項５における
上下非対称８字型コイルは、請求項１または２または３
において、磁気浮上式搬送装置に用いることを特徴とす
るものである。
る上下非対称８字型コイルは、進行方向に対して垂直方
向に配置された上下２段の誘導コイルを互いに逆向きに
接続して、上下２段の該誘導コイルの高さが互いに異な
ることを特徴とするものである。本発明の請求項２にお
ける上下非対称８字型コイルは、進行方向に対して垂直
方向に配置された上下２段の誘導コイルを互いに逆向き
に接続して、上下２段の該誘導コイルの巻数が互いに異
なることを特徴とするものである。本発明の請求項３に
おける上下非対称８字型コイルは、進行方向に対して垂
直方向に配置された上下２段の誘導コイルを互いに逆向
きに接続して、上下２段の該誘導コイルの高さ及び巻数
が互いに異なることを特徴とするものである。本発明の
請求項４における上下非対称８字型コイルは、請求項１
または２または３において、磁気浮上式鉄道に用いるこ
とを特徴とするものである。本発明の請求項５における
上下非対称８字型コイルは、請求項１または２または３
において、磁気浮上式搬送装置に用いることを特徴とす
るものである。
【００１９】本発明の発明者は磁気浮上式鉄道及び磁気
浮上式搬送装置における誘導コイルに作用する電磁力を
解析するとともに、数値計算により各種の誘導コイルの
構成について検討した結果、本発明を完成するに至っ
た。
浮上式搬送装置における誘導コイルに作用する電磁力を
解析するとともに、数値計算により各種の誘導コイルの
構成について検討した結果、本発明を完成するに至っ
た。
【００２０】ここで言うコイルは磁気浮上式鉄道におけ
る誘導コイルのような軌道側のコイルに限定されず、移
動体に組み込まれる場合もある。また、本発明は磁気浮
上装置として利用されるだけでなく、移動するための推
進装置として併用することもできる。さらに、誘導コイ
ルは基本的に８字型形状をしているが、その上下コイル
の形状は円型，矩型に限定されるものでなく、磁界発生
コイルからの鎖交磁界を作り得る全ての形状を含む。
る誘導コイルのような軌道側のコイルに限定されず、移
動体に組み込まれる場合もある。また、本発明は磁気浮
上装置として利用されるだけでなく、移動するための推
進装置として併用することもできる。さらに、誘導コイ
ルは基本的に８字型形状をしているが、その上下コイル
の形状は円型，矩型に限定されるものでなく、磁界発生
コイルからの鎖交磁界を作り得る全ての形状を含む。
【００２１】
【作用】本発明によれば、上下２段の誘導コイルを互い
に逆向きに接続して、その高さや巻数を互いに異なるよ
うにすることによって、次のような作用を生じる。 移動体の重量を支持するための浮上力を発生した時
に、磁界発生コイルの上辺と８字型コイルの最上辺の距
離を磁界発生コイルの下辺と８字型コイルの最下辺の距
離と同じように設定できる。 そのために移動体の左右方向の変位に対して最上辺及
び最下辺ともに大きな案内力を発生させることができ
る。 左右方向の変位によって左右コイル間に流れる誘導電
流を利用して左右変位時のロール方向のモーメントの発
生を小さくする。 以上より、等価案内ばね定数を増加することができ、非
接触支持を開始する速度を下げることできる。
に逆向きに接続して、その高さや巻数を互いに異なるよ
うにすることによって、次のような作用を生じる。 移動体の重量を支持するための浮上力を発生した時
に、磁界発生コイルの上辺と８字型コイルの最上辺の距
離を磁界発生コイルの下辺と８字型コイルの最下辺の距
離と同じように設定できる。 そのために移動体の左右方向の変位に対して最上辺及
び最下辺ともに大きな案内力を発生させることができ
る。 左右方向の変位によって左右コイル間に流れる誘導電
流を利用して左右変位時のロール方向のモーメントの発
生を小さくする。 以上より、等価案内ばね定数を増加することができ、非
接触支持を開始する速度を下げることできる。
【００２２】
【実施例】本発明における磁気浮上装置の一例として、
磁気浮上式鉄道に用いる場合について図を参照して説明
する。図１は本発明の１実施例で磁気浮上装置の上下２
段の誘導コイルの高さが誘導コイルの上コイルよりも誘
導コイルの下コイルのほうが大きい場合の説明図であ
り、図２は本発明の１実施例で磁気浮上装置の上下２段
の誘導コイルの巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導
コイルの下コイルのほうが多い場合の説明図であり、図
３は本発明の１実施例で磁気浮上装置の上下２段の誘導
コイルの高さが誘導コイルの上コイルよりも誘導コイル
の下コイルのほうが大きくかつ上下２段の誘導コイルの
巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導コイルの下コイ
ルのほうが多い場合の説明図であり、図４は磁気浮上装
置の磁界発生コイルと誘導コイルの接続のしかたを示し
た説明図である。ここで、１，１’は磁界発生コイル、
２，２’は誘導コイル、３，３’は誘導コイルの上コイ
ル、４，４’は誘導コイルの下コイル、５はヌルフラッ
クス線、６は移動体（車両）、７は軌道、８，８’は磁
界発生コイルの上下中心、９，９’は誘導コイルの上下
中心、１０は移動体の左右中心、１１は軌道の左右中
心、１２，１２’は磁界発生コイルの上下中心と誘導コ
イルの上下中心の距離、１３，１３’は磁界発生コイル
と誘導コイルの左右間隔である。また、ａ，ａ’，ｂ，
ｂ’，ｃ，ｃ’，ｄ’，ｄは誘導コイルの上コイルにお
ける各頂点、ｅ，ｅ’，ｆ，ｆ’，ｇ，ｇ’，ｈ，ｈ’
は誘導コイルの下コイルにおける各頂点、ｉ，ｉ’，
ｊ，ｊ’，ｋ，ｋ’，ｌ，ｌ’は磁界発生コイルにおけ
る各頂点を示す。
磁気浮上式鉄道に用いる場合について図を参照して説明
する。図１は本発明の１実施例で磁気浮上装置の上下２
段の誘導コイルの高さが誘導コイルの上コイルよりも誘
導コイルの下コイルのほうが大きい場合の説明図であ
り、図２は本発明の１実施例で磁気浮上装置の上下２段
の誘導コイルの巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導
コイルの下コイルのほうが多い場合の説明図であり、図
３は本発明の１実施例で磁気浮上装置の上下２段の誘導
コイルの高さが誘導コイルの上コイルよりも誘導コイル
の下コイルのほうが大きくかつ上下２段の誘導コイルの
巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導コイルの下コイ
ルのほうが多い場合の説明図であり、図４は磁気浮上装
置の磁界発生コイルと誘導コイルの接続のしかたを示し
た説明図である。ここで、１，１’は磁界発生コイル、
２，２’は誘導コイル、３，３’は誘導コイルの上コイ
ル、４，４’は誘導コイルの下コイル、５はヌルフラッ
クス線、６は移動体（車両）、７は軌道、８，８’は磁
界発生コイルの上下中心、９，９’は誘導コイルの上下
中心、１０は移動体の左右中心、１１は軌道の左右中
心、１２，１２’は磁界発生コイルの上下中心と誘導コ
イルの上下中心の距離、１３，１３’は磁界発生コイル
と誘導コイルの左右間隔である。また、ａ，ａ’，ｂ，
ｂ’，ｃ，ｃ’，ｄ’，ｄは誘導コイルの上コイルにお
ける各頂点、ｅ，ｅ’，ｆ，ｆ’，ｇ，ｇ’，ｈ，ｈ’
は誘導コイルの下コイルにおける各頂点、ｉ，ｉ’，
ｊ，ｊ’，ｋ，ｋ’，ｌ，ｌ’は磁界発生コイルにおけ
る各頂点を示す。
【００２３】磁気浮上式鉄道の上下２段の誘導コイルの
高さが誘導コイルの上コイルよりも誘導コイルの下コイ
ルのほうが大きい場合について、図１及び図４を参照し
て説明する。
高さが誘導コイルの上コイルよりも誘導コイルの下コイ
ルのほうが大きい場合について、図１及び図４を参照し
て説明する。
【００２４】誘導コイル２，２’はその高さが小さい誘
導コイルの上コイル３，３’とその高さが大きい誘導コ
イルの下コイル４，４’を磁界発生コイル１，１’に対
して互いに逆向きとなるように接続している。また、誘
導コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル
４，４’はヌルフラックス線５により、軌道７の左右の
コイル間も磁界発生コイル１，１’の作る磁界に対して
互いに逆向きととなるように接続している。誘導コイル
の上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル４，４’の
インピーダンスはコイルの周長に比例するので、その高
さが小さい誘導コイルの上コイル３，３’の方が小さく
なる。ところで、誘導コイルの上下中心９，９’は誘導
コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル４，
４’の合わせ面とする。
導コイルの上コイル３，３’とその高さが大きい誘導コ
イルの下コイル４，４’を磁界発生コイル１，１’に対
して互いに逆向きとなるように接続している。また、誘
導コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル
４，４’はヌルフラックス線５により、軌道７の左右の
コイル間も磁界発生コイル１，１’の作る磁界に対して
互いに逆向きととなるように接続している。誘導コイル
の上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル４，４’の
インピーダンスはコイルの周長に比例するので、その高
さが小さい誘導コイルの上コイル３，３’の方が小さく
なる。ところで、誘導コイルの上下中心９，９’は誘導
コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル４，
４’の合わせ面とする。
【００２５】このようにコイルを構成することにより，
磁界発生コイルの上下中心８，８’が誘導コイルの上下
中心９，９’から下がって浮上力を発生しても、誘導コ
イル２，２’の最上辺ａｂ，ａ’ｂ’と磁界発生コイル
１，１’の上辺ｉｊ，ｉ’ｊ’との距離は大きくなら
ず、大きな案内力を発生し、案内ばね定数を大きくす
る。
磁界発生コイルの上下中心８，８’が誘導コイルの上下
中心９，９’から下がって浮上力を発生しても、誘導コ
イル２，２’の最上辺ａｂ，ａ’ｂ’と磁界発生コイル
１，１’の上辺ｉｊ，ｉ’ｊ’との距離は大きくなら
ず、大きな案内力を発生し、案内ばね定数を大きくす
る。
【００２６】また移動体（車両）６が左右変位した場合
（ここでは誘導コイル２の方向に変位した場合を例にと
る）、左右のコイル間に移動体６の位置を元に戻そうと
する誘導電流が流れるが、その誘導電流が上下のコイル
間を分流するにあたり、インピーダンスの小さい誘導コ
イルの上コイル３，３’に多く分流する。そのためにこ
の電流によって磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔
１３が小さくなった側の誘導コイル２は下向きの反発
力，磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３’が大
きくなった側の誘導コイル２’は上向きの吸引力を発生
し、時計回りのロール方向のモーメントを発生する。そ
のために前述の反時計回りのロール方向のモーメントを
打ち消すように働き、案内とロールの連成ばね定数を小
さくする。
（ここでは誘導コイル２の方向に変位した場合を例にと
る）、左右のコイル間に移動体６の位置を元に戻そうと
する誘導電流が流れるが、その誘導電流が上下のコイル
間を分流するにあたり、インピーダンスの小さい誘導コ
イルの上コイル３，３’に多く分流する。そのためにこ
の電流によって磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔
１３が小さくなった側の誘導コイル２は下向きの反発
力，磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３’が大
きくなった側の誘導コイル２’は上向きの吸引力を発生
し、時計回りのロール方向のモーメントを発生する。そ
のために前述の反時計回りのロール方向のモーメントを
打ち消すように働き、案内とロールの連成ばね定数を小
さくする。
【００２７】磁気浮上式鉄道の上下２段の誘導コイルの
巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導コイルの下コイ
ルのほうが多い場合について、図２及び図４を参照して
説明する。
巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導コイルの下コイ
ルのほうが多い場合について、図２及び図４を参照して
説明する。
【００２８】誘導コイル２，２’はその巻数が小さい誘
導コイルの上コイル３，３’とその巻数が大きい誘導コ
イルの下コイル４，４’を磁界発生コイル１，１’に対
して互いに逆向きとなるように接続している。また、誘
導コイルの上コイル３，３’，誘導コイルの下コイル
４，４’はヌルフラックス線５により、軌道７の左右の
コイル間も磁界発生コイル１，１’の作る磁界に対して
互いに逆向きととなるように接続している。誘導コイル
の上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル４，４’の
インピーダンスは誘導コイルの上コイル３，３’と誘導
コイルの下コイル４，４’の断面積が同じ場合、巻数の
自乗に比例し、誘導コイルの上コイル３，３’と誘導コ
イルの下コイル４，４’の断面積が巻数に比例する場
合、巻数に比例する。また、誘導コイルの上コイル３，
３’と磁界発生コイル１，１’の左右距離，誘導コイル
の下コイル４，４’と磁界発生コイル１，１’の左右距
離は誘導コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下コ
イル４，４’の断面積が同じ場合において同じであり、
誘導コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル
４，４’の断面積が巻数に比例する場合において、誘導
コイルの上コイル３，３’の方がコイルの断面積が小さ
いので、磁界発生コイル表面と誘導コイル表面との空隙
を一定とすると誘導コイルの上コイル３，３’の方が小
さくできる。ところで、誘導コイルの上下中心９，９’
は誘導コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下コイ
ル４，４’の合わせ面とする。
導コイルの上コイル３，３’とその巻数が大きい誘導コ
イルの下コイル４，４’を磁界発生コイル１，１’に対
して互いに逆向きとなるように接続している。また、誘
導コイルの上コイル３，３’，誘導コイルの下コイル
４，４’はヌルフラックス線５により、軌道７の左右の
コイル間も磁界発生コイル１，１’の作る磁界に対して
互いに逆向きととなるように接続している。誘導コイル
の上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル４，４’の
インピーダンスは誘導コイルの上コイル３，３’と誘導
コイルの下コイル４，４’の断面積が同じ場合、巻数の
自乗に比例し、誘導コイルの上コイル３，３’と誘導コ
イルの下コイル４，４’の断面積が巻数に比例する場
合、巻数に比例する。また、誘導コイルの上コイル３，
３’と磁界発生コイル１，１’の左右距離，誘導コイル
の下コイル４，４’と磁界発生コイル１，１’の左右距
離は誘導コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下コ
イル４，４’の断面積が同じ場合において同じであり、
誘導コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル
４，４’の断面積が巻数に比例する場合において、誘導
コイルの上コイル３，３’の方がコイルの断面積が小さ
いので、磁界発生コイル表面と誘導コイル表面との空隙
を一定とすると誘導コイルの上コイル３，３’の方が小
さくできる。ところで、誘導コイルの上下中心９，９’
は誘導コイルの上コイル３，３’と誘導コイルの下コイ
ル４，４’の合わせ面とする。
【００２９】このようにコイルを構成することにより、
磁界発生コイル１，１’から誘導コイル２，２’に鎖交
する磁界が０となるのは、誘導コイルの上下中心９，
９’から上方の位置であり、誘導コイルの上コイル３，
３’と誘導コイルの下コイル４，４’の巻数比により、
移動体６の重量と浮上力が一致する位置を任意に選択で
きる。すなわち、移動体６の重量と浮上力が一致する位
置において誘導コイル２，２’の最上辺ａｂ，ａ’ｂ’
と磁界発生コイル１，１’の上辺ｉｊ，ｉ’ｊ’との距
離を誘導コイル２，２’の最下辺ｇｈ，ｇ’ｈ’と磁界
発生コイル１，１’の上辺ｋｌ，ｋ’ｌ’との距離と同
じとなるようにすることにより（磁界発生コイルの上下
中心８，８’と誘導コイルの上下中心９，９’が一致す
る）、大きな案内力を発生することでき，すなわち案内
ばね定数を大きくする。
磁界発生コイル１，１’から誘導コイル２，２’に鎖交
する磁界が０となるのは、誘導コイルの上下中心９，
９’から上方の位置であり、誘導コイルの上コイル３，
３’と誘導コイルの下コイル４，４’の巻数比により、
移動体６の重量と浮上力が一致する位置を任意に選択で
きる。すなわち、移動体６の重量と浮上力が一致する位
置において誘導コイル２，２’の最上辺ａｂ，ａ’ｂ’
と磁界発生コイル１，１’の上辺ｉｊ，ｉ’ｊ’との距
離を誘導コイル２，２’の最下辺ｇｈ，ｇ’ｈ’と磁界
発生コイル１，１’の上辺ｋｌ，ｋ’ｌ’との距離と同
じとなるようにすることにより（磁界発生コイルの上下
中心８，８’と誘導コイルの上下中心９，９’が一致す
る）、大きな案内力を発生することでき，すなわち案内
ばね定数を大きくする。
【００３０】また、移動体（車両）６が左右変位した場
合（ここでは誘導コイル２の方向に変位した場合を例に
とる）、左右のコイル間に車両の位置を元に戻そうとす
る誘導電流が流れるが、その誘導電流が上下のコイル間
を分流するにあたり、コイルのインピーダンスに反比例
して誘導コイルの上コイル３，３’に多く分流する。コ
イルの全電流は（分流した電流）×（巻数）であるの
で、上下コイルの断面積が同じ場合、コイルの全電流は
誘導コイルの上コイル３，３’の方が大きく、この電流
によって磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３が
小さくなった側の誘導コイル２は下向きの反発力，磁界
発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３’が大きくなっ
た側の誘導コイル２’は上向きの吸引力を発生し、時計
回りのローリング方向のモーメントを発生する。そのた
めに前述の反時計回りのロール方向のモーメントを打ち
消すように働き、案内とロールの連成ばね定数を小さく
する。
合（ここでは誘導コイル２の方向に変位した場合を例に
とる）、左右のコイル間に車両の位置を元に戻そうとす
る誘導電流が流れるが、その誘導電流が上下のコイル間
を分流するにあたり、コイルのインピーダンスに反比例
して誘導コイルの上コイル３，３’に多く分流する。コ
イルの全電流は（分流した電流）×（巻数）であるの
で、上下コイルの断面積が同じ場合、コイルの全電流は
誘導コイルの上コイル３，３’の方が大きく、この電流
によって磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３が
小さくなった側の誘導コイル２は下向きの反発力，磁界
発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３’が大きくなっ
た側の誘導コイル２’は上向きの吸引力を発生し、時計
回りのローリング方向のモーメントを発生する。そのた
めに前述の反時計回りのロール方向のモーメントを打ち
消すように働き、案内とロールの連成ばね定数を小さく
する。
【００３１】一方、上下コイルの断面積が巻数に比例す
る場合、コイルの全電流は誘導コイルの上コイル３，
３’と誘導コイルの下コイル４，４’にて同じである
が、誘導コイルの上コイル３，３’の方が，誘導コイル
の下コイル４，４’より磁界発生コイル１，１’との左
右間隔が小さいので、磁界発生コイルと誘導コイルの左
右間隔１３が小さくなった側の誘導コイル２は下向きの
反発力、磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３’
が大きくなった側の誘導コイル２’は、上向きの吸引力
を発生し、時計回りのロール方向のモーメントを発生す
る。そのために前述の反時計回りのロール方向のモーメ
ントを打ち消すように働き、案内とロールの連成ばね定
数を小さくする。
る場合、コイルの全電流は誘導コイルの上コイル３，
３’と誘導コイルの下コイル４，４’にて同じである
が、誘導コイルの上コイル３，３’の方が，誘導コイル
の下コイル４，４’より磁界発生コイル１，１’との左
右間隔が小さいので、磁界発生コイルと誘導コイルの左
右間隔１３が小さくなった側の誘導コイル２は下向きの
反発力、磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３’
が大きくなった側の誘導コイル２’は、上向きの吸引力
を発生し、時計回りのロール方向のモーメントを発生す
る。そのために前述の反時計回りのロール方向のモーメ
ントを打ち消すように働き、案内とロールの連成ばね定
数を小さくする。
【００３２】磁気浮上式鉄道の磁気浮上装置の上下２段
の誘導コイルの高さが誘導コイルの上コイルよりも誘導
コイルの下コイルのほうが大きくかつ上下２段の誘導コ
イルの巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導コイルの
下コイルのほうが多い場合について、図３及び図４を参
照して説明する。
の誘導コイルの高さが誘導コイルの上コイルよりも誘導
コイルの下コイルのほうが大きくかつ上下２段の誘導コ
イルの巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導コイルの
下コイルのほうが多い場合について、図３及び図４を参
照して説明する。
【００３３】誘導コイル２，２’はその高さが小さくか
つその巻数が小さい誘導コイルの上コイル３，３’とそ
の高さが大きくかつその巻数が大きい誘導コイルの下コ
イル４，４’を磁界発生コイル１，１’に対して互いに
逆向きとなるように接続している。また、誘導コイルの
上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル４，４’はヌ
ルフラックス線５により、軌道の左右のコイル間も磁界
発生コイル１，１’の作る磁界に対して互いに逆向きと
となるように接続している。誘導コイルの上コイル３，
３’と誘導コイルの下コイル４，４’のインピーダンス
は上下コイルの断面積が同じ場合、コイルの周長及び巻
数の自乗に比例し、上下コイルの断面積が巻数に比例す
る場合、コイルの周長及び巻数に比例する。また、誘導
コイルの上コイル３，３’と磁界発生コイル１，１’の
左右距離，誘導コイルの下コイル４，４’と磁界発生コ
イル１，１’の左右距離は上下コイルの断面積が同じ場
合において同じであり、上下コイルの断面積が巻数に比
例する場合において、誘導コイルの上コイル３，３’の
方がコイルの断面積が小さいので、磁界発生コイル表面
と誘導コイル表面との空隙を一定とすると誘導コイルの
上コイル３，３’の方が小さくできる。ところで、誘導
コイルにおける上下中心９，９’は誘導コイルの上コイ
ル３，３’，誘導コイルの下コイル４，４’の合わせ面
とする。
つその巻数が小さい誘導コイルの上コイル３，３’とそ
の高さが大きくかつその巻数が大きい誘導コイルの下コ
イル４，４’を磁界発生コイル１，１’に対して互いに
逆向きとなるように接続している。また、誘導コイルの
上コイル３，３’と誘導コイルの下コイル４，４’はヌ
ルフラックス線５により、軌道の左右のコイル間も磁界
発生コイル１，１’の作る磁界に対して互いに逆向きと
となるように接続している。誘導コイルの上コイル３，
３’と誘導コイルの下コイル４，４’のインピーダンス
は上下コイルの断面積が同じ場合、コイルの周長及び巻
数の自乗に比例し、上下コイルの断面積が巻数に比例す
る場合、コイルの周長及び巻数に比例する。また、誘導
コイルの上コイル３，３’と磁界発生コイル１，１’の
左右距離，誘導コイルの下コイル４，４’と磁界発生コ
イル１，１’の左右距離は上下コイルの断面積が同じ場
合において同じであり、上下コイルの断面積が巻数に比
例する場合において、誘導コイルの上コイル３，３’の
方がコイルの断面積が小さいので、磁界発生コイル表面
と誘導コイル表面との空隙を一定とすると誘導コイルの
上コイル３，３’の方が小さくできる。ところで、誘導
コイルにおける上下中心９，９’は誘導コイルの上コイ
ル３，３’，誘導コイルの下コイル４，４’の合わせ面
とする。
【００３４】このようにコイルを構成することにより、
磁界発生コイル１，１’から誘導コイル２，２’に鎖交
する磁界が０となるのは、誘導コイルの上下中心９，
９’から上方の位置であり、誘導コイルの上コイル３，
３’と誘導コイルの下コイル４，４’の巻数比により、
移動体の重量と浮上力が一致する位置を任意に選択でき
る。すなわち、移動体６の重量と浮上力が一致する位置
において誘導コイル２，２’の最上辺ａｂ，ａ’ｂ’と
磁界発生コイル１，１’の上辺ｉｊ，ｉ’ｊ’との距離
を誘導コイル２，２’の最下辺ｇｈ，ｇ’ｈ’と磁界発
生コイル１，１’の上辺ｋｌ，ｋ’ｌ’との距離と同じ
となるようにすることにより、大きな案内力を発生する
ことでき、すなわち案内ばね定数を大きくする。
磁界発生コイル１，１’から誘導コイル２，２’に鎖交
する磁界が０となるのは、誘導コイルの上下中心９，
９’から上方の位置であり、誘導コイルの上コイル３，
３’と誘導コイルの下コイル４，４’の巻数比により、
移動体の重量と浮上力が一致する位置を任意に選択でき
る。すなわち、移動体６の重量と浮上力が一致する位置
において誘導コイル２，２’の最上辺ａｂ，ａ’ｂ’と
磁界発生コイル１，１’の上辺ｉｊ，ｉ’ｊ’との距離
を誘導コイル２，２’の最下辺ｇｈ，ｇ’ｈ’と磁界発
生コイル１，１’の上辺ｋｌ，ｋ’ｌ’との距離と同じ
となるようにすることにより、大きな案内力を発生する
ことでき、すなわち案内ばね定数を大きくする。
【００３５】また移動体（車両）６が左右変位した場合
（ここでは誘導コイル２の方向に変位した場合を例にと
る）、左右のコイル間に車両の位置を元に戻そうとする
誘導電流が流れるが、その誘導電流が上下のコイル間を
分流するにあたり、コイルのインピーダンスに反比例し
て誘導コイルの上コイル３，３’に多く分流する。コイ
ルの全電流は（分流した電流）×（巻数）であるので、
上下コイルの断面積が同じ場合、コイルの全電流は誘導
コイルの上コイル３，３’の方が大きく、この電流によ
って磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３が小さ
くなった側の誘導コイル２は下向きの反発力，磁界発生
コイルと誘導コイルの左右間隔１３’が大きくなった側
の誘導コイル２’は上向きの吸引力を発生し、時計回り
のローリング方向のモーメントを発生する。そのために
前述の反時計回りのロール方向のモーメントを打ち消す
ように働き、案内とロールの連成ばね定数を小さくす
る。
（ここでは誘導コイル２の方向に変位した場合を例にと
る）、左右のコイル間に車両の位置を元に戻そうとする
誘導電流が流れるが、その誘導電流が上下のコイル間を
分流するにあたり、コイルのインピーダンスに反比例し
て誘導コイルの上コイル３，３’に多く分流する。コイ
ルの全電流は（分流した電流）×（巻数）であるので、
上下コイルの断面積が同じ場合、コイルの全電流は誘導
コイルの上コイル３，３’の方が大きく、この電流によ
って磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３が小さ
くなった側の誘導コイル２は下向きの反発力，磁界発生
コイルと誘導コイルの左右間隔１３’が大きくなった側
の誘導コイル２’は上向きの吸引力を発生し、時計回り
のローリング方向のモーメントを発生する。そのために
前述の反時計回りのロール方向のモーメントを打ち消す
ように働き、案内とロールの連成ばね定数を小さくす
る。
【００３６】一方、上下コイルの断面積が巻数に比例す
る場合、コイルの全電流は誘導コイルの上コイル３，
３’の方が大きくかつ誘導コイルの下コイル４，４’よ
り磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３が小さい
ので、磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３が小
さくなった側の誘導コイル２は下向きの反発力，左右間
隔１３’が大きくなった側の誘導コイル２’は上向きの
吸引力を発生し、時計回りのロール方向のモーメントを
発生する。そのために前述の反時計回りのロール方向の
モーメントを打ち消すように働き、案内とロールの連成
ばね定数を小さくする。
る場合、コイルの全電流は誘導コイルの上コイル３，
３’の方が大きくかつ誘導コイルの下コイル４，４’よ
り磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３が小さい
ので、磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔１３が小
さくなった側の誘導コイル２は下向きの反発力，左右間
隔１３’が大きくなった側の誘導コイル２’は上向きの
吸引力を発生し、時計回りのロール方向のモーメントを
発生する。そのために前述の反時計回りのロール方向の
モーメントを打ち消すように働き、案内とロールの連成
ばね定数を小さくする。
【００３７】前記した実施例によれば、案内ばね定数を
大きく、案内とロールの連成ばね定数を小さくして等価
案内ばね定数を増加することができる。そのためにより
低速域での非接触支持が可能となり、本発明では１００
ｋｍ／ｈ以下での非接触支持が可能となる。搬送装置に
適用する場合も移動体が車両から搬送体に変更されるの
みで同様の結果となる。
大きく、案内とロールの連成ばね定数を小さくして等価
案内ばね定数を増加することができる。そのためにより
低速域での非接触支持が可能となり、本発明では１００
ｋｍ／ｈ以下での非接触支持が可能となる。搬送装置に
適用する場合も移動体が車両から搬送体に変更されるの
みで同様の結果となる。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の上下非対称８字型コイルは以下の効果を発揮する。 等価案内ばね定数が増加するのでより低速域での非接
触支持が可能となる。 前記の結果、補助車輪による走行が少ないので、補
助車輪の保守が容易となり、補助車輪の長寿命化が図れ
る。 前記の結果、補助車輪による走行が少ないので、補
助車輪の走行区間が減少して、軌道全体の経済性，施工
性が上がる。また、軌道の保守管理が軽減されることに
よる経済的効果も大である。 前記の結果、補助車輪による走行が少ないので、接
触に伴う騒音・振動が減少し、環境への影響を減らすこ
とができる。
の上下非対称８字型コイルは以下の効果を発揮する。 等価案内ばね定数が増加するのでより低速域での非接
触支持が可能となる。 前記の結果、補助車輪による走行が少ないので、補
助車輪の保守が容易となり、補助車輪の長寿命化が図れ
る。 前記の結果、補助車輪による走行が少ないので、補
助車輪の走行区間が減少して、軌道全体の経済性，施工
性が上がる。また、軌道の保守管理が軽減されることに
よる経済的効果も大である。 前記の結果、補助車輪による走行が少ないので、接
触に伴う騒音・振動が減少し、環境への影響を減らすこ
とができる。
【図１】本発明の１実施例で磁気浮上装置の上下２段の
誘導コイルの高さが誘導コイルの上コイルよりも誘導コ
イルの下コイルのほうが大きい場合の説明図である。
誘導コイルの高さが誘導コイルの上コイルよりも誘導コ
イルの下コイルのほうが大きい場合の説明図である。
【図２】本発明の１実施例で磁気浮上装置の上下２段の
誘導コイルの巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導コ
イルの下コイルのほうが多い場合の説明図である。
誘導コイルの巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導コ
イルの下コイルのほうが多い場合の説明図である。
【図３】本発明の１実施例で磁気浮上装置の上下２段の
誘導コイルの高さが誘導コイルの上コイルよりも誘導コ
イルの下コイルのほうが大きくかつ上下２段の誘導コイ
ルの巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導コイルの下
コイルのほうが多い場合の説明図である。
誘導コイルの高さが誘導コイルの上コイルよりも誘導コ
イルの下コイルのほうが大きくかつ上下２段の誘導コイ
ルの巻数が誘導コイルの上コイルよりも誘導コイルの下
コイルのほうが多い場合の説明図である。
【図４】磁気浮上装置の磁界発生コイルと誘導コイルの
接続のしかたを示した説明図である。
接続のしかたを示した説明図である。
【図５】従来の技術における磁気浮上装置の説明図であ
る。
る。
１，１’ 磁界発生コイル ２，２’ 誘導コイル ３，３’ 誘導コイルの上コイル ４，４’ 誘導コイルの下コイル ５ ヌルフラックス線 ６ 移動体（車両または搬送体） ７ 軌道 ８，８’ 磁界発生コイルの上下中心 ９，９’ 誘導コイルの上下中心 １０ 移動体の左右中心 １１ 軌道の左右中心 １２，１２’ 磁界発生コイルの上下中心と誘導コイル
の上下中心の距離 １３，１３’ 磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔 １４，１４’ 支持車輪 １５，１５’ 案内車輪
の上下中心の距離 １３，１３’ 磁界発生コイルと誘導コイルの左右間隔 １４，１４’ 支持車輪 １５，１５’ 案内車輪
Claims (5)
- 【請求項１】 電磁誘導による電磁力を利用して移動体
を非接触で支持する磁気浮上装置に用いるコイルであっ
て、 進行方向に対して垂直方向に配置された上下２段の誘導
コイルを互いに逆向きに接続して、上下２段の該誘導コ
イルの高さが互いに異なることを特徴とする上下非対称
８字型コイル。 - 【請求項２】 電磁誘導による電磁力を利用して移動体
を非接触で支持する磁気浮上装置に用いるコイルであっ
て、 進行方向に対して垂直方向に配置された上下２段の誘導
コイルを互いに逆向きに接続して、上下２段の該誘導コ
イルの巻数が互いに異なることを特徴とする上下非対称
８字型コイル。 - 【請求項３】 電磁誘導による電磁力を利用して移動体
を非接触で支持する磁気浮上装置に用いるコイルであっ
て、 進行方向に対して垂直方向に配置された上下２段の誘導
コイルを互いに逆向きに接続して、上下２段の該誘導コ
イルの高さ及び巻数が互いに異なることを特徴とする上
下非対称８字型コイル。 - 【請求項４】 請求項１または２または３において、 磁気浮上式鉄道に用いることを特徴とする請求項１また
は２または３記載の上下非対称８字型コイル。 - 【請求項５】 請求項１または２または３において、 磁気浮上式搬送装置に用いることを特徴とする請求項１
または２または３記載の上下非対称８字型コイル。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP7018190A JP3010129B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | 上下非対称８字型コイル |
| US08/595,582 US5657697A (en) | 1995-02-06 | 1996-02-01 | Coils for magnetic levitation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7018190A JP3010129B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | 上下非対称８字型コイル |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08214414A true JPH08214414A (ja) | 1996-08-20 |
| JP3010129B2 JP3010129B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=11964708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7018190A Expired - Fee Related JP3010129B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | 上下非対称８字型コイル |
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| GB2480498A (en) | 2010-05-21 | 2011-11-23 | Ethicon Endo Surgery Inc | Medical device comprising RF circuitry |
| US9283027B2 (en) | 2011-10-24 | 2016-03-15 | Ethicon Endo-Surgery, Llc | Battery drain kill feature in a battery powered device |
| US10159524B2 (en) | 2014-12-22 | 2018-12-25 | Ethicon Llc | High power battery powered RF amplifier topology |
| US10314638B2 (en) | 2015-04-07 | 2019-06-11 | Ethicon Llc | Articulating radio frequency (RF) tissue seal with articulating state sensing |
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| US10959806B2 (en) | 2015-12-30 | 2021-03-30 | Ethicon Llc | Energized medical device with reusable handle |
| WO2017172786A1 (en) | 2016-03-28 | 2017-10-05 | Hyperloop Technologies, Inc. | Metamaterial null flux magnetic bearing system |
| US10987156B2 (en) | 2016-04-29 | 2021-04-27 | Ethicon Llc | Electrosurgical instrument with electrically conductive gap setting member and electrically insulative tissue engaging members |
| US10856934B2 (en) | 2016-04-29 | 2020-12-08 | Ethicon Llc | Electrosurgical instrument with electrically conductive gap setting and tissue engaging members |
| GB2550574B (en) * | 2016-05-23 | 2018-07-11 | Mclaren Applied Tech Ltd | Drive arrangement |
| US10751117B2 (en) | 2016-09-23 | 2020-08-25 | Ethicon Llc | Electrosurgical instrument with fluid diverter |
| US11033325B2 (en) | 2017-02-16 | 2021-06-15 | Cilag Gmbh International | Electrosurgical instrument with telescoping suction port and debris cleaner |
| US10799284B2 (en) | 2017-03-15 | 2020-10-13 | Ethicon Llc | Electrosurgical instrument with textured jaws |
| US11497546B2 (en) | 2017-03-31 | 2022-11-15 | Cilag Gmbh International | Area ratios of patterned coatings on RF electrodes to reduce sticking |
| US10603117B2 (en) | 2017-06-28 | 2020-03-31 | Ethicon Llc | Articulation state detection mechanisms |
| US11484358B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-11-01 | Cilag Gmbh International | Flexible electrosurgical instrument |
| US11033323B2 (en) | 2017-09-29 | 2021-06-15 | Cilag Gmbh International | Systems and methods for managing fluid and suction in electrosurgical systems |
| US11490951B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-11-08 | Cilag Gmbh International | Saline contact with electrodes |
| CN109910631A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-06-21 | 江西理工大学 | 矫正永磁磁组侧向偏离的装置及整体式永磁磁悬浮系统 |
| CN112644291A (zh) * | 2019-10-10 | 2021-04-13 | 中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院） | 底部悬浮导向系统 |
| CN113389094A (zh) * | 2020-03-11 | 2021-09-14 | 中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院） | 不对称8字线圈开关式磁悬浮道岔系统 |
| US12471982B2 (en) | 2020-12-02 | 2025-11-18 | Cilag Gmbh International | Method for tissue treatment by surgical instrument |
| CN113765436B (zh) * | 2021-08-18 | 2024-06-07 | 江苏大学 | 一种飞轮电池及其磁悬浮传动系统 |
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| CN114337377B (zh) * | 2021-12-27 | 2024-08-06 | 华中科技大学 | 一种超导磁悬浮系统及其操控方法 |
| CN116930832B (zh) * | 2023-07-24 | 2024-05-10 | 西南交通大学 | 一种超导电动磁浮轨道故障检测装置及方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4913059A (en) * | 1988-02-25 | 1990-04-03 | Railway Technical Research Institute | Levitation, propulsion and guidance mechanism for inductive repulsion-type magnetically levitated railway |
| US5275112A (en) * | 1992-09-28 | 1994-01-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Integrated null-flux suspension and multiphase propulsion system for magnetically-levitated vehicles |
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| US5517924A (en) * | 1994-07-27 | 1996-05-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Double row loop-coil configuration for high-speed electrodynamic maglev suspension, guidance, propulsion and guideway directional switching |
-
1995
- 1995-02-06 JP JP7018190A patent/JP3010129B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-02-01 US US08/595,582 patent/US5657697A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JP3010129B2 (ja) | 2000-02-14 |
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