JPS6015362Y2 - 磁気軌道装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は磁気軌道装置に関腰特に例えば常電導電磁石
により吸引浮上させ、誘導形リニアモータにより推進制
御する磁気軌道装置の電磁的支持および案内に関する。

車両（例えば鉄道等の）の支持方法に関して、従来の車
両によって支持する方法は、高速時の粘着特性の低下、
走行時騒音および振動が大きい等の欠点がある。

これらの欠点を改良するため常電導電磁石の吸引力を制
御して浮上支持および案内制御を行なう吸引制御形磁気
浮上車両が提案されている。

第１図はこの考案の背景となるかつ興味ある先行技術と
しての吸引制御形磁気軌道装置の図解的構造図である。

軌道１上には、その中心にリニアモータの２次導体とし
てのリアクションレール１ａが連続的に敷設される。

さらに、このリアクションレール１ａの両側には一定の
間隔を有して、軌道側支持部材５，５が連続的に配設さ
れる。

車体６の下部には、前記リアクションレール１ａおよび
軌道側支持部材５，５に挾まれるように、車体側支持部
材７が適宜の緩衝材を介して一体的に配設される。

この車体側支持部材７には、前記リアクションレール１
ａを挾んで近接的に、リニアモータの１次導体としての
コイル２ａ、２ｂが配設される。

すなわち、コイル２ａ、２ｂとリアクションレール１ａ
とによってリニアモータを構成する。

また、車体側支持部材７には、前記軌道側支持部材５，
５に強磁性体によって形成された案内レール３ｂ、３ｂ
と対応する位置に、案内電磁石３ａｙ３ａが、それぞれ
成る間隔を有して配設される。

さらに、車体側支持部材７には、軌道側支持部材５，５
に強磁性体によって形成された浮上レール４ｂ、４ｂと
対応する位置に、浮上電磁石４ａ、４ａが、それぞれ成
る間隔を有して配設される。

この吸引制御形磁気軌道装置においては、浮上電磁石４
ａ、４ａと浮上レール４ｂ、４ｂとの間の電磁吸引力を
制御し、その間隙がほぼ一定になるようにして浮上制御
され、案内電磁石３ａ、３ａと案内レール３ｂ、３ｂと
の間の電磁吸引力を制御し、その間隙がほぼ一定になる
ようにして案内制御され、さらに電流によって付勢され
るコイル２ａ、２ｂとリアクションレール１ａとから成
るリニアモータによって誘導推進される。

一般にこのような吸引制御車両では浮上用電磁石群と案
内電磁石群とが必要でさらにこれらに平行にそれぞれ浮
上レール、案内レールを軌道側に設ける必要がある。

従って、この場合車体の下方左右にそれぞれ強磁性の浮
上および案内レールを置くとすると、合計４本の導磁性
レールを軌道全長にわたって精度良く敷設する必要があ
り、著しく経費がかかる。

さらに、リニアモータ用すアクションレールを軌道全長
にわたって敷設する必要があり、これを含めると全部で
、５本の軌道レールが必要となり、従来の車輪支持形の
鉄道と比較して著しく建設費が高くなる。

それゆえにこの考案の主たる目的は、軌道レールの数を
従来と同様２本と腰推進、浮上、案内制御を行ない得る
経済的な磁気軌道装置を提供することである。

この考案は、要約すれば、Ｅ形軌道レールとこのＥ形軌
道レールと対向配設されたＣ彫型磁石群を制御して、浮
上、案内を同時に行なうものである。

この考案の上述の目的およびその他の目的は図面を参照
し７て行なう以下の詳細な説明から一層明らかとなろう
。

第２図はこの考案の一実施例の構造を示す要部図解的断
面図である。

軌道側支持部材５に一体的に配設されかつ強磁性体から
成るＥ形軌道レール８は、３つの極面８ ａ、 ８
ｂ、８ ｃを有腰これら極面８ａ、８ｂ、８ｃは、車体
側支持部材７に配設されかつそれぞれコイル９１および
１０１の巻回された２個のＣ彫型磁石９および１０の各
極片９ａ、９ｂｖ １０ａｗ １０ｂに成る間隔を
有して対向する。

すなわち、極面８ａは電磁石９の一方極片９ａと対応し
、極面８ｂは電磁石９の他方極片９ｂおよび電磁石１０
の一方極片１０ａと対応し、極面８ｃは電磁石１０の他
方極片１０ａに対応する。

これら電磁石９および１０は車体（図示せず）の進行方
向中心線に対して平行に配設され、極片９ｂおよび１０
ａは、Ｅ形軌道レール８の極面８ｂに対して横方向にず
れて配置される。

上述のごとくの構成では、磁極片９ｂ、ｌＯａがＥ形軌
道レール８の中レールの極面８ｂよりずれていることに
より、上方向の吸引力Ｆｙの他にＦｘなる水平案内力が
常時働いている。

いま車体が左側にずれて電磁石９，１０の位置が２点鎖
線で示す９’、１０’の位置までずれた場合を考えると
、前記水平案内力Ｆｘは２点鎖線で示すＦｘ’のように
大きくなる。

これはＥ形軌道レール８のレール極面８ａ、８ｂと電磁
石９の極磁片９ａおよび９ｂの位置がそれぞれずれるた
め、互いの極面の面積を増し、磁束を通り易くしようと
する右側方向への水平力が働くためで、復元案内力が作
用する。

同時に、Ｅ形軌道レール８の極面８Ｃと電磁石１０の極
片１０ｂとの間にも、右側方向への水平案内力Ｆｘ、
Ｆｘ’が働くことになり、結局この実施例による総合案
内力は、電磁石９および１０゜９′および１０′の水平
案内力Ｆｘ、 Ｆｘ’合計となる。

この総合案内力を増す方法としては、電磁石９の励磁電
流を増せばよいが、電磁石９の励磁電流を増せばこの電
磁石９の上方向吸引力Ｆｙも同様に大きくなるので、浮
上支持力が過大となる。

従って浮上支持力が過大にならないために、右側電磁石
１０の励磁電流を弱めて、両型磁石９，１０の総合浮上
刃がほぼ一定となるように、個別に励磁電流を制御する
。

第３図はこの考案の他の実施例の構造を示す要部図解的
断面図である。

この実施例は、前記第２図の実施例とつぎの点を除いて
ほぼ同様である。

すなわち、Ｅ形軌道レール８の各極面８ａ、８ｂ、８ｃ
にそれぞれ対応する電磁石９および１０の各極片９ａ、
９ｂｔ １０ａｗ １０ｂが、常時前記各極面８
ａ、 ８ ｂ＊ ８ ｃとずれないように配置する。

そのため、電磁石９，１０は、車体位置が横方向にずれ
ていないときは、水平案内力を発生しない。

もし、車体のＥ形軌道レール８に対する相対位置が左側
にずれた場合は、応じて電磁石９，１０も２点鎖線で示
す９’、１０’の位置にずれる。

従って、この場合に、電磁石９’、１０’にはベクトル
図に示すＦｘ’なる右側方向の水平案内力（２点鎖線で
示す）が作用し、復元力となる。

この復元力を強めるには、上述の実施例と同様に、電磁
石９の励磁電流を強め、電磁石１０の励磁電流を弱めれ
ばよい。

このようにすれば、浮上刃はぼ一定でかつ復元力Ｆｘ’
を大きくすることができる。

この実施例によれば車両位置が横方向にずれたときのみ
案内力が作用するので、電磁石の吸引力を浮上刃として
有効に利用できるという効果があり、さらに車両の横方
向へのずれに対して始めて水平案内力が発生するという
特徴がある。

第４図はこの考案のその他の実施例の構造を示す要部図
解的断面図である。

この実施例は、前記第２図の実施例とつぎの点を除いて
ほぼ同様である。

すなわち、Ｅ形軌道レール８の各極面８ａ。８ｂ、８ｃ
にそれぞれ対応する電磁石９および１０の各極片９ａｔ
９ｂｔ １０ａｖ １０ｂが、常時外方にずれ
て配置される。

そのため、電磁石９゜１０は、車体位置が横方向にずれ
ていないときは、第４図のベクトル図の実線で示すごと
く、水平案内力Ｆｘとともに吸引力Ｆｙを発生する。

もし、車体のＥ形軌道レール８に対する相対位置が左側
にずれた場合は、応じて電磁石９，１０も２点鎖線で示
す９’、１０’の位置にずれる。

従って、この場合に、電磁石９′には２点鎖線で示すＦ
ｘ’らる右側方向の水平案内力が作用し、電磁石１０′
の水平案内力Ｆｘ’は常時の水平案内力Ｆｘ（実線で示
す）よりも小さく左側方向に作用する。

結局、この実施例による総合案内力は、電磁石９および
１０．９’および１０′の水平案内力の差となる。

この総合案内力Ｆｘは、上述の実施例のごとく、電磁石
９の励磁電流を強め、電磁石１０の励磁電流を弱めれば
浮上刃Ｆｙの総和はほぼ一定の状態で強められる。

上述のごとくの実施例によれば、後述のごとくの特有の
効果が奏される。

（１）Ｅ形軌道レールを用いるため、相対する電磁石の
極片面とＥ形軌道レールの極面との間で浮上刃のほか水
平案内力が得られ、かつ、Ｅ形軌道レールに対する電磁
石の相対位置す適宜に選択することによって案内力を任
意に適整することができる。

（２）車体に配設される電磁石が軌道レール（軌道側支
持部材）に囲繞されないため、車両の横方向の変位に対
して動作が自由で曲線通過が容易となるとともに分岐構
造が簡単である。

（３）Ｅ形軌道レールは３つの極面があるため、Ｕ形軌
道レール（２つの極面）に比し、より大きな案内力が得
られる。

（４）Ｅ形軌道レールは、少なくとも２つの電磁石が必
要であり、そのうち１つ程度故障しても他の電磁石で走
行できるため、一種の多重系と看做すことができる。

（５）Ｅ形軌道レールは電磁石と３つの極面のみで相対
しているので電磁石によるレール面のうず電流発生が少
ないため、磁気抵抗（磁気抗力）が小さくできる。

第２図ないし第４図に示すように、２列のＣ彫型磁石の
相対位置は自由に変えることができる。

そのため、浮上刃と案内力の割合を任意に変え得る自由
度が大きく、実用上極めて有利となる。

第５図はこの考案の好ましい実施例としての車体の図解
平面図である。

車体６の下面には、図示しないが車体側支持部材が一体
的に形成される。

この車体側支持部材かつ従って車体６の下方には、対向
的に２列のＥ形軌道レール（図示せず）が互いに平行に
配置されている。

従って、車体６の下面には一方のＥ形軌道レールの各極
面にその極片が対向するように電磁石９および１０が配
置され、さらに中レールの極面に対向するようにリニア
モータの１次側コイル１１が配設される。

従って、Ｅ形軌道レールの中レールの極面はりニアモー
タの２次側導体（リアクションプレート）として働らく
ことになる。

また、他方のＥ形軌道レールの各極面にも、同様に、電
磁石９，１ｏおよびリニアモータの１次側コイル１２が
配設すれる。

動作において、前記電磁石９および１ｏの励磁電流を制
御することによって、吸引浮上刃と横方向案内力とを得
るようにし、前記リニアモータの１次側コイル１１およ
び１２に与えられる交番磁界の周期（周波数）を制御す
ることによって推進力（速度）を制御する。

すなわち、この第５図の好ましい実施例は、Ｅ形軌道レ
ールの中レール極面をリニアモータのリアクションプレ
ートとして用いるようにした磁気軌道装置である。

上述のごとくこの実施例によれば後述のごとくの特有の
効果が奏される。

（１）電磁石は、車両の進行方向中心線に対してすべて
平行に配設されるため、電磁石の取付けが容易となる。

（２）Ｅ形軌道レールは中レールの極面の幅が広いため
、この中レール極面をリニアモータのリアクションレー
ルプレートとして利用でき、さらに直流的な制御（ブレ
ーキ）を行なう場合に熱容量が大きく効率がいい。

以上のようにこの考案によれば、軌道レールの数が２本
でよく、経済的な磁気軌道装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の背景となるかつ興味ある先行技術と
しての吸引制御形磁気軌道装置の図解的構造図である。 第２図はこの考案の一実施例の構造を示す要部図解的断
面図である。 第３図はこの考案の他の実施例の構造を示す要部図解的
断面図である。 第４図はこの考案のその他の実施例の構造を示す要部図
解的断面図である。 第５図はこの考案の好ましい実施例としての車両の図解
的平面図である。 図において、６は車体、７は車体側支持部材、８はＥ形
軌道レール、８ａｔ ８ｂｔ ８ｃは極面、９．１０
はＣ彫型磁石、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂは極片、１
１，１２はり・ニアモータ１次コイルである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 強磁性体でなり３つの突出した極面が形成された断面Ｅ
   形の１対の軌道レールと、 前記１対の軌道レールを前記極面を下方に向けて互いに
   平行に水平支持する軌道側支持部材と、前記軌道レール
   の中央の前記極面と両側部の前記極面にそれぞれ対向す
   る２つの極面が形成された断面Ｃ形の少なくとも各１対
   の電磁石と、前記電磁石を支持する車両側支持部材と、
   リニアモータリアクションプレートをなす前記軌道レー
   ルの中央の前記極面にそれぞれ対向して車両に配設され
   たりニアモータ１次側コイルと、を備えてなる磁気軌道
   装置。