JPS5980148A - 超電導磁気浮上車用軌道 - 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】 ａ）技術分野の説明 本発明は超電導磁気浮上車を推進案内する地上側推進案
内コイルの構造に関する。

ｂ）従来技術の説明 現在開発されている超電導磁気浮上車は地上１次のりニ
ヤモーター推進されるがこれらの関係の地上構造物の経
済性が全体のシステムの経済性をも左右する事が明かで
、地上構造物を四側（＝するかが大きな問題となってい
る。

一般的（二は推進案内コイルの配置はＵ字形軌道の場合
、第１図の如きである。第１図（二ついて説明すると１
は車体で２Ａ、２Ｂは超電導電磁石で、３Ａ、３Ｂは推
進案内コイルで車両をリニヤシンクロナス推進すると同
時（二、ヌルフラックス結線により車両が軌道中心よυ
ずれると車両を中心側（二押し戻す作用力を有している
。４Ａ、４Ｂは浮上用コイルでループで数ターン巻いで
ある。超電導電磁石２Ａ、２Ｂが直上を通過する時にこ
の浮上コイ　　　ル（＝あたえる磁束変化（二よシ生じ
る渦電流で反抗磁束を生じ超電導電磁石との間で車両を
浮上保持可能な反況゛嘔磁力を得る。５はＵ字形（二、
コンクリートで構成され、磁束変化（：よる電流が可能
なかぎｐ流れにくい様に鉄筋で補強された軌道である。

６は左右の超電導電磁石を組みっけ、車体１の荷重な孕
気ばね９を介して緩衝支持する台車枠であり低速又は停
止時に超電４回磁石の浮上力又は案内力がなくなったと
きに車体を支持する支持タイヤ７、茶同タイヤ８をも備
えている。

推進系内コイルの詳ル：Ｉ形状は第２図、第３図の様な
形状である。第２図の３ｃの推進案内コイルの場合はＩ
ＯＡのコイル口出し部が下方に設けられ、この口出し部
で３０の推進案内コイルのモールド絶縁された導体とＩ
ＩＡの電線を接続し、使用中に作用するか７２：、！、
ｌの高圧高電流に対し、十分な絶縁沫禮ン行２うとして
いるものである。

第３図の場合は３Ｄの推進案内コイルの場合には車両に
対問する而と反対側Ｃ二ＪＯＢの口出し部が設けられ水
平に軌道外方（二重線１１Ｂが矢出している。

第４図にはこれ等の３Ａ、３Ｂの推進案内コイルのに線
の方法を示している。Ｕ字形の軌道の片側（二自己され
た推進系内コイルを、３ＡＡ　、　　３Ａ）３　、　３
ＡＣ〜３ＡＧで示し他の側に配された推進案内コイルな
３ＢＡ　、　３ＢＢ　、　３ＢＣ〜３ＢＧで示している
。これ等の左右の推進案内コイルは、車両を軌道中心（
二案内する為のヌル７シンクス接続線１３Ａ　、　１３
Ｂ〜１３Ｎで推進系内コイルの巻き始めと巻き終りで左
右の推進案内コイルを接続し、この各接続線に対し袈′
屯所よシ供給される１２Ａ　、　１２Ｂ　、　１２Ｃの
三相可変電圧用変周波数インバータ装置（ＶＶＶＦイン
バータ）がｊ畝序良く３つ毎の推進案内コイルに三相電
流を流す事により、移動磁束を推進案内コイル（二発生
せしめ超電４電磁石（二よる一部のＮＳ＆による永久磁
石状になったものをリニヤシンクロナス推進運転可能と
している。この様（−推進系内コイル相互間は左右の推
進案内コイル間を結ぶヌルフラックス接続縁１３Ａ　、
　１３Ｂ〜１３Ｎが無数に渡る事が要求される。同時に
、昼圧高′屯流の１３Ａ　、　１３Ｂ　、　１３Ｃの三
相電源よりの配線が入り極めて多量の配置が軌道上（二
設けられることになる。

東（＝、第５図は改良された軌道断面を示し、３Ｅの推
進案内コイル、　４Ｃの浮上コイルは、共（二、Ｕ形軌
道５Ａの内側表面内に埋め込んだ構造である。

この様にすれば高速で走行する磁気浮上車が発生する列
車風が推進系内コイルや浮上コイル（１尚って気流の乱
れから騒音を発する事が防げる。さら（二、何かの問題
を生じて車両が片寄ったシ上下動したとき車体の一部が
地上コイル（二ひっかかる事故を防止出来る。

しかし、この軌道（二部２図又は第３図の形状の推進案
内コイルを取付ける事は困難である。

第２図の場合は、下方（二下った電線１１Ａを第４図の
様（＝相互（二重線されねばならない。このため土木工
事を行う（１当って、推進案内コイルを埋込む為の溝と
下方イニ伸びる電線を格納し、接続処理を行えるだけの
空間と、浮上用コイルの下をくぐって配置される接続線
用の溝を、細いピッチで配置しなければならない。つま
り、推進案内フィルの配置取付上の問題点を、すべて土
木構造物で解決し、その施工土産も好ましくない極めて
凹凸の多く、しかも上面の平滑度をきびしく要求する様
な事となっている。

第３図の様な推進案内コイルの場合は、すべての電線１
１ＢがＵ形軌道の壁を貫通して裏面で結線処理をする形
になる為に、壁の外方でその空間を得る事は割合容易で
あるがあらかじめ、推進案内コイルの左右に゛明線貫通
孔をコンクリート注入時（二設けるようにせねばならず
、土木工事の一般的梢度を越えたものを要求する事（二
な９、不都合である。さらに、左右の壁の外（二当た電
源を左右うまく連結させる事は又大変な長さの電線を要
する作業となる。

以上の様に第２図又は第３図の様な推進案内コイルは、
高速運転をするため（二、きびしい精度の土木施工を要
求し、′磁気的構造のマツチングも困蘇（二している。

Ｃ）発明の目的 以上の問題を解決するための土木施工が容易で、しかも
軌道精度が十分にある推進案内コイル構造を提供する手
にある。

ｄ）発明の構成 本発明による軌道と推進案内コイルの基不的断面を第６
図（−１推進案内コイルの表面側斜視図を第７図に、同
じく裏面側を第８図に、現場での接続構造となる口出し
線構造を第９図に、各推進コイル間の接続の側面図を第
１０図、各推進案内コイル間の実態配線図を第１１図に
示す。

先ず弔６図によυ軌道購造と推進案内コイルの関係を説
明する。５ＢのＵ形軌道には３Ｆの不発明による推進案
内コイル３Ｆと４Ｄの浮上用コイルが取付けられるが４
Ｄの浮上用コイル取付構造等については本発明の対象で
はないのでこの位置（二組込まれる事だけの説明で詳細
は省略する。

５ＢのＵ形軌直はこの軌道製作専用の形枠を用いてコン
クリート注入固化する。軌道内面は３Ｆ　の推：ｌＴ！
業内コイルを挿入する溝５Ｃとその後方（二重線を格納
する溝５Ｄを連続的（二形成し、さら（−１推進業内コ
イル３Ｆ　３ヶ分に１箇所の割合で左右の配線用ｉｐｔ
　５Ｄを結ぶｇ　５Ｅを形成する。これは場合（＝よっ
てはや＼太めのコンジットチューブ状のパイプをコンク
リート中（二埋め込むことにしてもよい。

このよう（二軌道内面は凸形状の（１学が連続して遺ら
れる。

この様な連続した溝を形枠て構成する事は極めて容易で
ある。この軌道のコンクリートを注入する時（＝、形枠
側に規定のピッチでねじ座１６をポルト等で固定し、コ
ンクリート注入後形枠（二固定したボルトを外すとねじ
座１６は極めて正確なピッチで軌道５Ｂの中（二固定す
る事が出来る。これによって推進案内コイルを固定する
。

推進案内コイル３Ｆはコイル本体１４の周辺を絶縁樹脂
でモールドされたもので、推進案内コイル用溝５Ｃの内
部に格納されシム１８で幅方向寸法を調整し、正確な位
置を出した上でボルト１５がねじ座１６（二ねじ込まれ
軌道（二固定される。推進案内コイル３Ｆの後側の配線
用ｍ５Ｄの中（−は三相電源よりのＵＶＷ相（二相尚す
ル１２Ｄ　、　１２Ｅ　、　１２Ｆ　ノ’醸線と、左右
の配線間なヌルフラックス接続する為の接続線１３Ｐ　
、　１３Ｒなどが格納され、適当な間隙毎（二連５Ｅを
用いて接続線１３が左右の推進案内コイルを接続する。

この推進案内コイルの表面は、平滑にして列車風の乱れ
を生じない様にさせる為の整風カッ（−１７が設けられ
、軌道５Ｂの内側の車両（二対向する面に凹凸を生じな
い様にする。

次（−第７図、第８図を用いてこの推進案内コイル３Ｆ
の基本的構造を説明すると、第７図は推進案内コイル３
Ｆを車両（二対向する表面から第８図はその裏側から見
た斜視図でこの推進案内コイルは口出し部１０Ｃが裏面
でコイル内側に極めて近い所（二電Ｍ　ＩＩＣが来る様
に、推進案内コイルの中央や＼下方からコイル中心の方
に向って突出している。これに対しもう一つの口出し線
は、コイルの端部よシ端子板１９として３Ｊｌ二示され
た溝構造でコイルの絶縁物によるモールド構造の一部と
して構成された部分の内側（二装置されている。この溝
構造３Ｊはこの溝がコイルの裏側に配された電線が無理
なく挿入固定出来る様に端子板１９の反対側の開口部は
推進案内コイル３Ｆの裏面（二や＼突出したように形成
しておく。この推進案内コイルを軌道に固定する為のボ
ルト孔かは、推進案内コイルの内側に７ランジ状（二構
成されたリフ゛３Ｈ、’　３Ｇ　＋二股ける。

推進案内コイルの後方に配される電線の処理や、推進案
内コイルの位置をシム１８で調蟹する為開口部を中央（
二設け、最後にカバー１７で平滑な表面としておく。

第９図によシ、１９の端子板周辺の詳細（二ついて説明
する。端子板１９には、三つ毎に配置される推進案内コ
イルの同相のコイル間を接続する電線１２Ｄと左右の推
進案内コイル＋１をヌルフラックス接続する接続線１３
Ｐがボルト乙、端子２１．２２を用いて接続される。Ｕ
形溝３Ｊの中（二重線１２Ｄと接続線１３Ｐが設置され
た後、現場で端子板１９、ターミナル２１，２２、ホル
）２３及び電線類（１）　１２Ｄ　、　１３Ｐを一体に
して絶縁樹脂又はゴムを注入固化する。これ（二より完
全にモールド絶縁し、電流がリークする挙が無い様にす
る。

次に、第１０図は第７図、第８図で説明した推進案内コ
イルを相互（−接続する時に電線がどの様（１配される
かを示した図で、３ＦＡから出た電線は１２ＦＢに示す
様に真直に伸びて３ＦＤのコイルの端子台１９００所（
＝接続する。この場合１９Ｄの端子台に同時（二接続さ
れたヌルフラックス接続縁１３Ｓは３ＦＢ。

３ＦＣでそれぞれ接続された接続線１３Ｒ、１３Ｐと共
に１個所（二まとめられて反対側の推進案内コイルと接
続している。

この様（二１２ＦＡ　、　１２ＦＢ　、　１２ＤＡ　、
　１２ＤＢ　、　１２ＥＡ　。

１２ＥＢ　、と多くの電線が配されていてもこれが極め
て順序正しく平行（二密接して配する事が出来る事から
配線の取扱が極めて良く、しがも三相の３本の線が、ま
とめて配される事から原則的（二は周囲に磁束的な影響
を及はす事も最小限に止めている。

又、左右の推進案内コイル間をヌルフラックス接続する
配線をまとめて処理出来るので極めて合理的な結線方法
となる。

この結線方法が第４図（二足した従来の配線方法とどの
様な関係（二あるかは第１１図に示した通シで、第４図
では１２Ａ　、　１２Ｂ　、　１２Ｃの′遡源よシの′
磁線が１本で相互にヌルフラックス接続された推進案内
コイルを接続しているのに対し、第１１図の場合は軌道
右０１１１．左側はそれぞれ三相の電線が配されて第４
図と同じ効果を得ている。同時（二、例えば第４図で１
３Ｂの接続線と１３Ｇの接続線は同じ機能を２本の電線
で処理しているのを、１３Ｓ、　１３Ｒ、１３Ｐの如く
１本で２つのコイルのヌルフラックス回路線を兼用せし
め構造的（−左右の接続線配置がむつかしい事をカハー
シておシ、実質的には第４図と第１１図の結線凶は同じ
ものである事がわかる。

ｅ）発明の作用効果 すでに発明の詳細な説明の中で作用（二ついても若干ふ
れているが本発明の推進案同コイルを使用すると次の如
き作用効果かめる。

先づ軌道の推進案内コイルの軌道への格納溝及び配線格
納溝が軌道をモールドする上で極めて好都合な滑らかな
連続溝となる。このため推進案内コイルの取付固定用の
ねじ座１６を推進案内コイルピッチ（二会わせて形枠（
二装置しさえすれば土木施工上好ましい軌道形状とする
事が出来る。

このよう（二、軌道長手方向にはソ同じ断面の軌道なの
で、補強する為に軌道内（二於される配筋構造も極めて
簡単な構造となる。又、推進案内コイルによシ生じる一
番磁束変化が大きい部分は配線用溝として削除ちれてい
る。

このよう（二上木設計上（１於いても好ましい構造であ
るばかシでなく、土木施工時も単純な構造である為にコ
ンクリート注入時のコンクリートの流れ込みも容易とな
シ高品質の軌道を容易に製作出来る利点がある。

推進系内コイルの位置決めはシム１８を調整して行う。

シム１８はリプの３Ｈ，３Ｇの下に挿入する事になるの
で推進案内コイル中央の開口部より手を入れて祠贅する
。

次（−１各推進案内コイルよシの口出し部の耐圧絶縁は
工場で施工が可能で信頼性の高いものとなる。

端子板１９、ターミナル２１，２２、電線１２、接続線
１３の絶縁保護は絶縁用樹脂又はゴムをＵ形の絶縁溝（
−注入固化する。

次（−１これ等の推進案内コイルの取付は、第１０図の
様に、図中左側の方の推進案内コイル、例えば３ＦＡを
最初に固足し１９Ａの端子板の接続を行い、１３Ｐ　、
　１３１（、１３Ｓの接続線を配線用溝中（二あらかじ
め用意して、次に３ＦＢのコイルを固定し端子板１９Ｂ
を接続し更に３ＦＣの推進案内コイルを固定し１９Ｃの
端子板を接続すれば配線用溝の中（−配される猷組を開
放状態で配線固定しながら次の推進案内コイルのＵ形絶
縁溝３Ｊに電線を挿入していけばよい。

又各電線は配線用溝内で極めて密着してＵ、Ｖ。

Ｗ相の３本の線が配されている為（二磁気的には相互に
相殺され、はとんど他に影響をあたえる事はない。又構
成の項で説明した様（−接続線１３は第４図の場合と若
干変っているが機能的（二は完全にヌルフラックス回路
を構成している事がらヌルフランクス効果による車両の
左右案内効果は十分（−得るばかＱでな（１３Ｐ　、　
１３Ｒ、１３Ｓの如く接続線を３コイル（二１個所程度
（二まとめて左右の推進案内コイルを結ぶ溝５Ｅ又はコ
ンジットチューブで接続出来るので、軌道の浮上用コイ
ル又はタイヤ走行面に対する影響は撓めてわずかですま
せる事が出来る。

さら（二、推進用に要求される電流とヌルフランクス効
果（二よる車両の案内電流を比較すると、推進用（−要
求される電流がはるか（＝大きいので接続線を流れるヌ
ルフラックス効果電流に対し接続線の断面績をそれなシ
に減少する事が出来、取扱いの容易な小断面電線のみ左
右の推進案内コイル間を渡る様にすればよいので大電流
対応の大断面電線はほとんど直線的（１使用するので配
線作業も要求（二対し極めて容易（二応じ得る。

従来の第２図、第３図の様な推進案内コイルの電線の引
出し法ではとても到達出来ぬ極めて合理的な土木構造と
コイル構造がマツチングした優秀な軌道及びコイル構造
を提供する事が出来る。

実施例 第１２図は推進案内コイルを軌道５ＢＡｆ二児全（二埋
込む事を行なわす５１）Ａの配線用溝のみを配した例を
示している。この場合３Ｍの推進案内コイルは基本的（
二は第６図の場合の推進案内コイル３Ｆと同じものであ
る。この様な構造とすれば軌道側は表面の凹凸が少なく
てすむので施工工数なども大幅（１減じる。

次（二、電線ターミナル端子は、第１３図にて、Ｕ形絶
縁物溝構造３ＪＡの中に電線と接続線１２Ｄ　、　１３
Ｐを入れターミナル２１．２２を端子板１９（＝ボルト
２３で固定した後、フタスをかぶせ、５のポリカーボネ
ートなどの絶縁ボルトで固定し、絶縁材を２６の孔から
圧送し、冴のフタと３ＪＡのＵ形絶縁物溝構遺内部な先
金に絶縁物で充満せしめて耐圧を得る。

この様（ニすれば絶縁物を注入する為の特殊工具の様な
ものを必要とせず確実な絶縁口出し部を構成せしめる事
が可能である。

第１５図、１６図は更に他の例を示している。３ＦＡ。

３ＦＢの推進案内コイルは通゛屯によりコイルが丸くな
る方向への作用力を生じる他に車両を推進せしめる力は
王として推進案内コイルの縦の辺（二作用するが本発明
の推進案内コイルの縦の辺は後方の配線用溝がある為固
定しすらい。この力を受ける為（二部１６図（＝示す様
儒３ＦＡ、３ＦＢの各モールドコイル縦の辺の外周に若
干のテーパーを持たせ、その間にテーバ状で表面が推進
案内コイル表面とはソ合致するＦＲＰなどの非電導性強
度部材（二よる梁２７を軌道に埋込んだねじ座３０ｆ二
対しボルト２９で押え付ければ推進案内コイルの間が埋
まると同時に作用ノ月二より変形したがる推進案内コイ
ル縦の辺の変形を阻止する効果を期待する事が出来、本
発明の推進案内コイルをよシ効果的に使用せしめる事が
可能となる。

その他に配線用溝の中で電線類を保護する為にビニール
シートを用いて電線保護する又は溝（二珠礁塗装して滑
らかな面を作る又は溝には壕る絶縁材のトレイをはめこ
むなどする事も有効な手段である。

ｇ）総合的な効果 以上述べて来た様（−従来の推進案内コイルは軌道への
適合の点で問題がちった。本発明のものは軌道構造（一
対して好ましい形状であり、したがって、軌道の土木施
工も容易となシ推進案内コイル相互間を結ぶ配線も無理
なく結線出来、ヌルフラックス効果を得る結線も、まと
めて左右の案内磁石間を痙る挙が出来る事が出来るので
めんどうな痙ｐ譚処理が容易に出来る。他（二、第１４
図（−示した様（二推進案内コイルは工場で生殖し、ス
トックする又は輸送する時に、６個の推進案内コイルな
３個づつ内側に電線が伸びる様にし、しかも相互（二獲
返して置けば何段でも重ね置きをする事が出来るなど口
出し線の方向が保管、運送も容易（二なる。推進案内コ
イルの保守点検のときにも自由に取外しし交換可能であ
るなどの大きな利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は超電導磁気浮上式車両の基本断面図、第２図、
第３図は従来の推進案内コイルの口出し緋の配置構造図
、第４図は従来の推進案内コイルのヌルフラックス特性
を得る痛続図、第５図は地上コイルを埋込んだ軌道説明
図、第６図は本発明による推進案内コイルと軌道構造基
本断面図、第７図、第８図は不発明による推進案内コイ
ルの表。 裏よシみた斜視図、第９図は第８図の要部詳細図、第１
０図は不発明による各コイル間の電線接続図、第１１図
は同じく、左右の推進案内コイルのツナギを示す配線図
、第１２図は本発明の他の実施例（二よる推進案内コイ
ルと軌道の＠面図、第１３図は第１２図の口出し部の構
造図、第１４図ば本発明による推進案内コイルの保管、
移送時のつみ重ね方の説明図、第１５図、第１６図は本
発明の推進案内コイルの側面と断面図 ３Ａ、　３Ｂ、　３Ｅ・・・准進粟内コ・１ル、３Ｃ，
３Ｄ・・・従来の推進案内コイル、３Ｆ、３ｉｖｉ・・
・本発明（二よる推進案内コイル、３Ｊ、３ＪＡ・・・
Ｕ形溝溝構造、 ４八〜４Ｄ・・・浮上用コイル ５Ｂ・・・本発見による軌道構造、 ５Ｃ・・・推進案内コイル用溝、 ５Ｄ・・・配線用溝、 ５Ｅ・・・左右の配線用溝を結ぶ溝、 １０Ａ　、　ＩＯＢ　、　ＩＯＣ・・・口出し部、１３
Ａ〜１３Ｖ・・・ヌル７ブツクス接続線、１７・・・カ
バー、　　　　　１８・・・７ム、１９・・・端子板、
　　　　２１．２２・・・ターミナル、（７３１７）　
　代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第１図 第２図　　　第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第１０図 −２３７− 第１２図 第１３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　断面Ｕ字形状を有し、その内側の水平面に浮
   上用′電磁石コイル、同じく一対の垂直面（二ｊ圧進案
   内用屯磁石コイルな設けて超電導磁気浮上車を走行させ
   るものにおいて、前記一対の垂直面の各々に長方形断面
   の溝を設け、さらにこの溝の底面（二小躊を設け、前記
   溝には平板状の口字形の推進系内用コイルを埋め込み、
   ふたをして外側を平面になし、前記小溝にはコイル端子
   に接続した接伏勝を埋め込んでなる超電等磁気浮上車用
   軌道。
2. （２）推進案内用市磁石コイルをコイル平面と平行にコ
   イル内１４１１　ｆ−突出した口出端子を崩するものと
   した特許請求の範囲第１項記載の超電導磁気浮上車用軌
   道。