(57)【要約】【課題】ピッチングを小さく抑えることのできる磁気浮上推進システムおよび前記磁気浮上推進システムを用いた磁気浮上式鉄道の提供。【解決手段】所定の移動経路に沿って配設された浮上コイルおよび推進コイルと、前記浮上コイルおよび推進コイルに相対するとともに、前記浮上コイルから浮上力を受け、前記推進コイルから推進力を受けて前記移動経路に沿って移動する界磁とを備え、前記界磁は、移動方向に沿って偶数個の磁極を有するとともに、前端および後端の磁極における起磁力が中央部の磁極における起磁力よりも小さいことを特徴とする磁気浮上推進システム、前記磁気浮上推進システムを用いた磁気浮上式鉄道。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の移動経路に沿って配設された浮上コイルおよび推進コイルと、前記浮上コイルおよび推進コイルに相対するとともに、前記浮上コイルから浮上力を受け、前記推進コイルから推進力を受けて前記移動経路に沿って移動する界磁とを備え、
前記界磁は、移動方向に沿って偶数個の磁極を有するとともに、前端および後端の磁極における起磁力は、中央部の磁極における起磁力よりも小さいことを特徴とする磁気浮上推進システム。
【請求項２】
所定の移動経路に沿って垂直面内に配設された浮上コイルおよび推進コイルと、前記浮上コイルおよび推進コイルに相対する垂直面内に配設され、前記浮上コイルから浮上力を受け、前記推進コイルから推進力を受けて前記移動経路に沿って移動する界磁とを備え、
前記界磁は、移動方向に沿って偶数個の磁極を有するとともに、前端部および後端部の磁極は中央部の磁極よりも高い位置に配設されてなることを特徴とする磁気浮上推進システム。
【請求項３】
所定の移動経路に沿って配設された浮上コイルおよび推進コイルと、前記浮上コイルおよび推進コイルに相対するとともに、前記浮上コイルから浮上力を受け、前記推進コイルから推進力を受けて前記移動経路に沿って移動する界磁とを備え、
前記界磁は、移動方向に沿って偶数個の磁極を有するとともに、前端部および後端部の磁極は、中央部の磁極よりも浮上コイルからの距離が大きくなるように配設されてなることを特徴とする磁気浮上推進システム。
【請求項４】
所定の移動経路に沿って配設された浮上コイルおよび推進コイルと、前記浮上コイルおよび推進コイルに相対するとともに、前記浮上コイルから浮上力を受け、前記推進コイルから推進力を受けて前記移動経路に沿って移動する界磁とを備え、
前記界磁は、移動方向に沿って偶数個の磁極を有するとともに、前端部および後端部の磁極は、中央部の磁極よりも前記移動方向に直交する方向に沿った寸法が小さいことを特徴とする磁気浮上推進システム。
【請求項５】
所定の移動経路に沿って配設された浮上コイルおよび推進コイルと、前記浮上コイルおよび推進コイルに相対するとともに、前記浮上コイルから浮上力を受け、前記推進コイルから推進力を受けて前記移動経路に沿って移動する界磁とを備え、
前記界磁は、移動方向に沿って偶数個の磁極を有するとともに、前端の磁極と後端の磁極との磁極ピッチが、前記地上コイルに生じる高調波磁界の波長の整数倍に実質的に等しく設定されてなることを特徴とする磁気浮上推進システム。
【請求項６】
前端部および後端部の磁極における起磁力は、中央部の磁極における起磁力よりも小さい請求項５に記載の磁気浮上推進システム。
【請求項７】
前端部および後端部の磁極は中央部の磁極よりも高い位置に配設されてなる請求項６に記載の磁気浮上推進システム。
【請求項８】
前記浮上コイルは１２０度ピッチで配設されてなる請求項１〜７の何れか１項に記載の磁気浮上推進システム。
【請求項９】
前記界磁は超電導磁石である請求項１〜８の何れか１項に記載の磁気浮上推進システム。
【請求項１０】
前記界磁は常電導磁石である請求項１〜８の何れか１項に記載の磁気浮上推進システム。
【請求項１１】
前記界磁は永久磁石である請求項１〜８の何れか１項に記載の磁気浮上推進システム。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載の磁気浮上推進システムを備え、前記磁気浮上推進システムにおける界磁は車上に設けられてなることを特徴とする磁気浮上式鉄道。
【請求項１３】
前記界磁の備える磁極は超電導コイルである請求項１２に記載の磁気浮上式鉄道。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気浮上推進システムおよび磁気浮上式鉄道に係り、特に、浮上コイルを１２０度ピッチで配設した場合においても浮上コイルと界磁との間に作用する脈動力が小さい磁気浮上推進システムおよび前記磁気浮上推進システムを用いた磁気浮上式鉄道に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気浮上式鉄道において、近年、推進コイルの磁極ピッチを車上の超電導コイルの標準の磁極ピッチよりも小さくしてリニアモータの効率および力率を改善することが検討されている（特許文献１）。
【０００３】
また、車上の超電導コイルの両端の磁極ピッチを中央部の磁極ピッチよりも小さく設定して客室内に侵入する漏洩磁界を減少させることも検討されている（非特許文献１）。
【特許文献１】特許第３３２３４５２号公報
【非特許文献１】村井、笹川、漏れ磁界低減超電導磁石配置における起磁力増加時の特性、電気学会論文誌Ｄ、１２４巻、９号、ｐｐ９６２−９６７（２００４年９月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車上の超電導コイルの隣り合う１対の磁極に対して６個の浮上コイルおよび推進コイルが相対する６０度ピッチに代え、車上の超電導コイルの隣り合う１対の磁極に対して３個の浮上コイルおよび推進コイルが相対する１２０度ピッチで浮上コイルおよび推進コイルを配設するにより、浮上コイルと推進コイルとの数を半減させてシステムの経済性を向上させることが検討された。
【０００５】
ここで、磁気浮上式鉄道において、リニアモータカーに搭載された車上の超電導コイルが浮上コイルの近傍を通過すると、車上の超電導コイルからの誘起起電力によって浮上コイルに誘導電流が生じ、前記誘導電流によって車上の超電導磁石に対して前記超電導磁石と同じ磁極ピッチである基本波磁界と、前記超電導磁石より短い磁極ピッチである高調波磁界とを生じる。基本波磁界は定常磁界であるが、変動磁界である高調波磁界によって前記車上の超電導コイルに上下方向の脈動力が発生する。これにより、リニアモータカーがピッチングする。
【０００６】
これまで採用された６０度ピッチでは、高調波磁界の磁極ピッチが短く、その量が小さいため、問題になるほどの大きなピッチングが生じることはなかったが、新たに採用された１２０度ピッチにおいては、発生する高調波磁界の磁極ピッチが大きく（超電導磁石の磁極ピッチの約半分）、その量が大きいため、車上の超電導コイルの隣接する２つの磁極に夫々垂直方向に沿って逆向きの大きな脈動力が生じ、車上の超電導コイル全体に上下２次曲げモーメントが発生すると同時に、端部の磁極と中央部の磁極との間で上下方向のモーメントが生じる。したがってリニアモータカーに大きなピッチングが生じる。特に、前端部および後端部の磁極ピッチを中央部の磁極ピッチよりも小さくした車上の超電導コイルにおいては、両端の磁極と中央部の磁極とで前記高調波磁界に起因する脈動力の大きさが異なるから、前記ピッチングが顕著に生じる。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、浮上コイルおよび推進コイルを１２０度ピッチで配設した場合においてもピッチングを小さく抑えることのできる磁気浮上推進システムおよび前記磁気浮上推進システムを用いた磁気浮上式鉄道の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、所定の移動経路に沿って配設された浮上コイルおよび推進コイルと、前記浮上コイルおよび推進コイルに相対するとともに、前記浮上コイルから浮上力を受け、前記推進コイルから推進力を受けて前記移動経路に沿って移動する界磁とを備え、前記界磁は、移動方向に沿って偶数個の磁極を有するとともに、前端および後端の磁極における起磁力が中央部の磁極における起磁力よりも小さいことを特徴とする磁気浮上推進システムに関する。    
【０００９】
浮上コイルによって生じる高調波磁界により、界磁を構成する各磁極においては上下方向の脈動力が生じる。そして、前端および後端に位置する磁極は、中央部に位置する磁極よりも界磁の中心点からも距離が大きいから、各磁極に作用する脈動力が同一であれば、前端および後端に位置する磁極においては、中央部に位置する磁極よりも、前記中心点周りに大きなモーメントが生じる。
【００１０】
しかしながら、前記磁気浮上推進システムにおいては、前端および後端の磁極における起磁力は、中央部の磁極における起磁力よりも小さいから、浮上コイルからの高調波磁界により生じる脈動力の大きさも、前端および後端の磁極は、中央部の磁極よりも小さい。
【００１１】
したがって、前端および後端の磁極において界磁の中心点周りに大きなモーメントが生じることが防止されるから、界磁のピッチングを抑制できる。
【００１２】
ここで、界磁として超電導コイルや常電導コイルを用いる場合には、起磁力を小さくする方法としては前記超電導コイルや常電導コイルの巻き数を減らしてこれらのコイルの起磁力を減らす方法が挙げられる。
【００１３】
また、界磁として永久磁石を用いるのであれば、着磁を弱くすればよい。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、所定の移動経路に沿って垂直面内に配設された浮上コイルおよび推進コイルと、前記浮上コイルおよび推進コイルに相対する垂直面内に配設され、前記浮上コイルから浮上力を受け、前記推進コイルから推進力を受けて前記移動経路に沿って移動する界磁とを備え、前記界磁は、移動方向に沿って偶数個の磁極を有するとともに、前端部および後端部の磁極は中央部の磁極よりも高い位置に配設されてなることを特徴とする磁気浮上推進システムに関する。
【００１５】
磁気浮上推進システムにおいては、界磁が浮上コイルに対して相対的に移動する場合においては、界磁と浮上コイルとの間に中心位置のズレかあると、前記ズレを解消する方向の電磁力が界磁に発生する。そして、中心位置のズレの大きさが大きければ大きいほど、界磁に生じる電磁力も大きくなる。
【００１６】
請求項２に係る磁気浮上推進システムにおいては、浮上コイル、推進コイル、および界磁は何れも垂直面内に設けられている。そして、前記界磁においては、前端部および後端部の磁極は中央部の磁極よりも高い位置に配設されている。
【００１７】
したがって、前端部および後端部の磁極は浮上コイルに相対し、中央部の磁極の中心点は、浮上コイルの上下方向の中心点よりも下方にずれている。
【００１８】
故に、前後端の磁極に生じる磁気力は中央部の磁極よりも小さい。そして、前後端の磁界における脈動力の大きさは中央分の磁極の脈動力よりも小さいから、界磁の中心点周りのモーメントも小さい。
【００１９】
したがって、前記モーメントに起因する上下方向のピッチングを抑制できる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、所定の移動経路に沿って配設された浮上コイルおよび推進コイルと、前記浮上コイルおよび推進コイルに相対するとともに、前記浮上コイルから浮上力を受け、前記推進コイルから推進力を受けて前記移動経路に沿って移動する界磁とを備え、前記界磁は、移動方向に沿って偶数個の磁極を有するとともに、前端部および後端部の磁極は、中央部の磁極よりも浮上コイルからの距離が大きくなるように配設されてなることを特徴とする磁気浮上推進システムに関する。
【００２１】
上記磁気浮上推進システムにおいては、前端部および後端部の磁極と浮上コイルとの磁極間距離を中央部の磁極と浮上コイルとの磁極間距離よりも大きく設定することにより、前端部および後端部の磁極に作用する磁気力が、中央部の磁極に作用する磁気力よりも弱くなるようにしている。これによってピッチングモーメントの発生を抑制している。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、所定の移動経路に沿って配設された浮上コイルおよび推進コイルと、前記浮上コイルおよび推進コイルに相対するとともに、前記浮上コイルから浮上力を受け、前記推進コイルから推進力を受けて前記移動経路に沿って移動する界磁とを備え、前記界磁は、移動方向に沿って偶数個の磁極を有するとともに、前端部および後端部の磁極は、中央部の磁極よりも前記移動方向に直交する方向に沿った寸法が小さいことを特徴とする磁気浮上推進システムに関する。
【００２３】
前記磁気浮上推進システムにおいては、前端部および後端部の磁極は、中央部の磁極よりも浮上コイルからの磁界を受ける面積が小さいから、発生する磁気力も小さい。したがって、ピッチングモーメントの発生が抑制される。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、所定の移動経路に沿って配設された浮上コイルおよび推進コイルと、前記浮上コイルおよび推進コイルに相対するとともに、前記浮上コイルから浮上力を受け、前記推進コイルから推進力を受けて前記移動経路に沿って移動する界磁とを備え、前記界磁は、移動方向に沿って偶数個の磁極を有するとともに、前端の磁極と後端の磁極との磁極ピッチが、前記地上コイルに生じる高調波磁界の波長の整数倍に実質的に等しく設定されてなることを特徴とする磁気浮上推進システムに関する。
【００２５】
前記磁気浮上システムにおいては、前端部と後端部の２つの磁極に生じる磁気力は、大きさがほぼ同一であるが方向が正反対であるから、互いに打ち消しあう。これにより、界磁に高調波磁界に起因する大きな上下方向あるいは左右方向の併進脈動力が生じることが防止される。一方、前述したようなピッチングモーメントの脈動力が発生する。そのため、上下方向および左右方向の脈動を余り大きくせずにピッチングモーメントの脈動力を少しでも低減するためには、上記磁極ピッチの整数倍にて寸法を若干ずらすと良い。
【００２６】
ここで、前端の磁極と後端の磁極との磁極ピッチは、前記地上コイルに生じる高調波磁界の波長の整数倍の長さの±２０％の範囲が好ましく、±１０％の範囲が更に好ましく、±５％の範囲が特に好ましい。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、前端部および後端部の磁極における起磁力は、中央部の磁極における起磁力よりも小さい請求項５に記載の磁気浮上推進システムに関する。
【００２８】
前記磁気浮上推進システムにおいては、請求項５のところで述べたように、前端部と後端部の２つの磁極に生じる磁気力は互いに打ち消しあうが、モーメントが残る。しかし、請求項１のところで述べたように、両端に位置する磁極で生じる磁気力は中央部の磁極で生じる磁気力よりも小さいから、ピッチングモーメントの発生も抑制される。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、前端部および後端部の磁極は中央部の磁極よりも高い位置に配設されてなる請求項６に記載の磁気浮上推進システムに関する。
【００３０】
前記磁気浮上推進システムにおいては、前端部および後端部に位置する磁極は、中央部の磁極よりも起磁力が小さいだけでなく、設置位置も高く、浮上コイルから受ける磁気力も弱い。
【００３１】
したがって、ピッチング脈動の発生を特に効果的に抑制できる。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、前記浮上コイルが１２０度ピッチで配設されてなる請求項１〜７の何れか１項に記載の磁気浮上推進システムに関する。
【００３３】
前記磁気浮上推進システムにおいては、請求項１〜７のところで述べた理由により、浮上コイルが１２０度ピッチで配設されているにも係わらず、ピッチング脈動が殆ど発生することがない。
【００３４】
また、浮上コイルを６０度ピッチで配設した従来の磁気浮上推進システムに比較して浮上コイルの数を半減させることができるから経済性が高い。
【００３５】
請求項９に記載の発明は、前記界磁が超電導磁石である請求項１〜８の何れか１項に記載の磁気浮上推進システムに関する。
【００３６】
前記磁気浮上推進システムにおいては、１０ｃｍ程度と高い浮上高さが得られる。また、ギャップセンサなどによって浮上高さを検出して制御する必要はない。
【００３７】
請求項１０は、前記界磁が常電導磁石である請求項１〜８の何れか１項に記載の磁気浮上推進システムに関する。
【００３８】
前記磁気浮上システムは、超電導磁石を常電導磁石に置き換えたもので、高い浮上高さは得られないが、取り扱いが容易である。
【００３９】
請求項１１の発明は、前記界磁が永久磁石である請求項１〜８の何れか１項に記載の磁気浮上推進システムに関する。
【００４０】
前記磁気浮上推進システムは、超電導磁石を永久磁石に置き換えたもので、高い浮上高さは得られないが、取り扱いが容易である。
【００４１】
したがって、極めて構成の単純な磁気浮上推進システムが構成できる。
【００４２】
請求項１２は、請求項１〜１１の何れか１項に記載の磁気浮上推進システムを備え、前記磁気浮上推進システムにおける界磁が車上に設けられてなることを特徴とする磁気浮上式鉄道に関する。
【００４３】
前記磁気浮上式鉄道においては、車両の台車部に設けられた界磁に脈動力が生じることが防止されるから、車両のピッチング脈動を効果的に抑制できる。
【００４４】
請求項１３に記載の発明は、前記界磁の備える磁極が超電導コイルである請求項１２に記載の磁気浮上式鉄道に関する。
【００４５】
前記磁気浮上式鉄道においては、界磁は超電導コイルなので、走行中は浮上コイルから大きな磁気力を受け、軌道面から１０ｃｍ程度の高さに浮上する。したがって、浮上コイルからの浮力を特に制御しなくても、安定した浮上を達成できる。
【発明の効果】
【００４６】
以上説明したように、本発明によれば、浮上コイルおよび推進コイルを１２０度ピッチで配設した場合においても前記ピッチングを小さく抑えることのできる磁気浮上推進システムおよび前記磁気浮上推進システムを用いた磁気浮上式鉄道が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
１．実施形態１
以下、本発明に係る磁気浮上推進システムおよび前記磁気浮上推進システムを用いた磁気浮上式鉄道の例について説明する。
【００４８】
実施形態１に係る磁気浮上式鉄道は、図１において（Ａ）に示すように、Ｕ字型のガイドウェイ１００２と、ガイドウェイ１００２を走行するリニアモータカー１０００とを備える。
【００４９】
リニアモータカー１０００は、同図において（Ｂ）に示すように、隣接する２つの車体１０２の間に台車１００が１個づつ配設された連接構造を有する。
【００５０】
車体１０２の内部には、図２に示すように客室１０４が設けられ、隣接する２つの客室１０４の間には貫通路１０６が設けられている。台車１００は貫通路１０６の下方に設けられている。
【００５１】
図３〜図５に示すように、台車１００の両側縁には、夫々、リニアモータカー１０００の進行方向ａに沿って前方から後方に向かって超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、超電導コイル８が配設されている。超電導コイル２および超電導コイル６は夫々Ｎ極の磁極を形成し、超電導コイル４および超電導コイル８は夫々Ｓ極の磁極を形成する。そして、超電導コイル２と超電導コイル４とで１組の磁極を構成し、超電導コイル６と超電導コイル８とでもう１組の磁極を構成する。
【００５２】
一方、図３、図４の（Ａ）、および図５に示すように、ガイドウェイ１００２の側壁の内側の面には一定の間隔で浮上コイル１０が配置されている。なお、ガイドウェイ１００２の側壁の内側の面と浮上コイル１０との間には推進コイルも配置されているが、推進コイルは省略されている。浮上コイル１０は、１２０ピッチで、言い換えれば超電導コイル２と超電導コイル４、または超電導コイル６と超電導コイル８で構成される１組の磁極に対して３個づつ配設されている。なお、図４の（Ｂ）は、浮上コイル１０を６０度ピッチ、言い換えれば１組の磁極に対して６個づつ配設した例を示す。浮上コイル１０は、８の字型に形成されている。超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、超電導コイル８、浮上コイル１０、および推進コイルによって実施形態１に係る磁気浮上推進システムが構成される。そして、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８によって前記磁気浮上推進システムにおける界磁が構成される。
【００５３】
図３〜図５に示すように、進行方向ａに沿って前端および後端に位置する超電導コイル２および超電導コイル８は、中央部に位置する超電導コイル４および超電導コイル６に比較して前後方向の寸法が縮小されている。具体的には、超電導コイル４および超電導コイル６においては、長さ×高さが１２５０ｍｍ×５００ｍｍであるのに対し、超電導コイル２および超電導コイル８においては、長さ×高さが９５０ｍｍ×５００ｍｍである。また、浮上コイルのピッチは９００ｍｍでその高調波磁界波長は１３５０ｍｍである。
【００５４】
また、図６に示すように、超電導コイル２と超電導コイル８との間の磁極ピッチＬは、浮上コイル１０に生じる高調波磁界の波長ＷＬの整数倍に実質的に等しい。ここで、「実質的に等しい」とは、磁極ピッチＬが、前記波長ＷＬの整数倍±２０％の範囲にあることをいう。
【００５５】
具体的には、磁極ピッチは、超電導コイル４と超電導コイル６との間においては１５００ｍｍであるのに対し、超電導コイル２と超電導コイル８との間においては４２００ｍｍに設定されている。ここで、高調波磁界の波長ＷＬは１３５０ｍｍであるから、超電導コイル２と超電導コイル８との間の磁極ピッチは、高調波磁界の波長ＷＬの３倍±４％である。
【００５６】
更に、超電導コイル２および超電導コイル８は、超電導コイル４および超電導コイル６に比較して巻き線の巻き数が少なく、したがって起磁力が小さい。たとえば、超電導コイル４および超電導コイル６においては起磁力が８５０ｋＡであるのに対し、超電導コイル２および超電導コイル８においては起磁力が６５０ｋＡと少なくなっている。
【００５７】
実施形態１における磁気浮上式鉄道においては、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８が推進コイルからの磁界を受けて生じた電磁力により、リニアモータカー１０００は矢印ａの方向に進行する。これにより、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８からの磁界が浮上コイル１０を横切り、電磁誘導によって浮上コイル１０に電流が流れる。ここで、浮上コイル１０は８の字型に形成されているから、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８には、浮上コイル１０の上部と下部とで鎖交磁界が等しくなる方向の電磁力が作用する。これにより、リニアモータカー１０００は浮上する。
【００５８】
ここで、リニアモータカー１０００が走行すると、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８が近傍を通過することによって浮上コイル１０から高調波磁界が生じ、この高調波磁界によって図１１において矢印で示すように超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８に力が生じる。この力は、隣り合う２つの超電導コイルにおいては、向きが反対である。
【００５９】
ここで、超電導コイル２と超電導コイル８との間の磁極ピッチＬは、高調波磁界の波長ＷＬの３倍に近い値であるから、前記力は、前端部と後端部の超電導コイルにおいては大きさが等しい。したがって、前端部と後端部の２つの超電導コイルの間で前記力は殆ど打ち消しあう。
【００６０】
しかしながら、図１１に示すように、前記力によって台車１００の中心点周りに互いに方向が反対の回転モーメントＭ１および回転モーメントＭ２が生じる。ここで、超電導コイル２および超電導コイル８から中心点までの距離は、超電導コイル４および超電導コイル６から中心点までの距離よりも大きいから、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８に作用する力が皆同一であれば、超電導コイル２と超電導コイル８とにおいて生じる回転モーメントＭ２は、超電導コイル４と超電導コイル６とによって生じる回転モーメントＭ１で完全に打ち消されることなく、残存する。これにより、ピッチングモーメントが生じ、台車１００がピッチングする。
【００６１】
ここで、実施形態１の磁気浮上推進システムにおいては、前述のように前端および後端に位置する超電導コイル２および超電導コイル８は、中央部に位置する超電導コイル４および超電導コイル６に比較して起磁力が弱いから、浮上コイル１０に流れる高調波磁界によって発生する力は、図１２に示すように、超電導コイル２および超電導コイル８においては、超電導コイル４および超電導コイル６よりも弱い。したがって、超電導コイル２および超電導コイル８によって生じる回転モーメントＭ２も全ての超電導コイルに同一の力が生じる場合に比較して小さくなるから、超電導コイル４と超電導コイル６とによって生じる回転モーメントＭ１で打ち消されて残ったピッチングモーメントも小さくなる。
【００６２】
これにより、台車１００のピッチング運動が小さくなるから、リニアモータカー１０００のピッチング脈動も小さくなる。
【００６３】
実施形態１に係る磁気浮上推進システムおよび磁気浮上式鉄道においては、前述のように浮上コイル１０と、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８とによって台車１００に生じるピッチングモーメントが小さく、場合によっては殆ど零になるから、浮上コイル１０を１２０度ピッチで配設しているにもかかわらず、リニアモータカー１０００に生じるピッチング脈動が小さい。
【００６４】
また、浮上コイル１０を６０度ピッチで配設した従来の磁気浮上式鉄道に比較して浮上コイル１０の数を半減できるから経済性が高い。
２．実施形態２
実施形態１の磁気浮上推進システムにおいて、超電導コイル２および超電導コイル８の起磁力を超電導コイル４および超電導コイル６に比較して小さくする代わりに、超電導コイル４および超電導コイル６を、超電導コイル２および超電導コイル８よりも低い位置に配置した例を図７に示す。
【００６５】
前述のように、浮上コイル１０は８の字型に形成されているから、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８には、浮上コイル１０の上部と下部とで鎖交磁界が等しくなる方向の電磁力、言い換えれば、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８の中心と浮上コイル１０の中心とを一致させる方向の力が作用する。そして、図８において（Ａ）に示すように、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８の中心と浮上コイル１０の中心とのズレｄが大きい場合のほうが、同図において（Ｂ）に示すように、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８の中心と浮上コイル１０の中心とのズレｄが小さい場合に比較してより大きな力が作用する。
【００６６】
したがって、浮上コイル１０に高調波磁界が生じると、図１１に示すように、超電導コイル４および超電導コイル６には超電導コイル２および超電導コイル８よりも大きな力が生じる。
【００６７】
故に、超電導コイル２、超電導コイル４、超電導コイル６、および超電導コイル８に大きさの等しい力が生じる場合に比較して回転モーメントＭ２が小さくなるから、回転モーメントＭ２が回転モーメントＭ１で打ち消されて残ったピッチングモーメントも小さくなる。
３．実施形態３
実施形態１の磁気浮上推進システムにおいて、超電導コイル２および超電導コイル８の起磁力を超電導コイル４および超電導コイル６に比較して小さくする代わりに、上下方向の寸法を小さくした例を図９に示す。
【００６８】
超電導コイルは、上下方向の寸法が小さいと、浮上コイル１０で生じた磁界が通過する面積も小さくなるから、浮上コイル１０に流れる高調波磁界によって生じる力も小さくなる。
【００６９】
したがって、前記高調波磁界によって生じる力は、超電導コイル２および超電導コイル８においては、超電導コイル４および超電導コイル６よりも小さいから、実施形態１および実施形態２のところで説明したのと同様の理由により、台車に生じるピッチングモーメントを小さくできる。
４．実施形態４
実施形態１の磁気浮上推進システムにおいて、超電導コイル２および超電導コイル８の起磁力を超電導コイル４および超電導コイル６に比較して小さくする代わりに、超電導コイル２および超電導コイル８を超電導コイル４および超電導コイル６よりも台車１００の側に配設した例を図１０に示す。
【００７０】
超電導コイル２および超電導コイル８においては、超電導コイル４および超電導コイル６よりも超電導コイルと浮上コイル１０との距離Ｄが大きいから、浮上コイル１０に流れる高調波磁界によって生じる力も小さくなる。
【００７１】
したがって、前記高調波磁界によって生じる力は、超電導コイル２および超電導コイル８においては、超電導コイル４および超電導コイル６よりも小さいから、実施形態１および実施形態２のところで説明したのと同様の理由により、台車に生じるピッチングモーメントを小さくできる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の磁気浮上推進システムは、磁気浮上式鉄道のほか、各種搬送装置、工作機械用送り装置、リニアモータエレベータなどに使用される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１は、実施形態１に係る磁気浮上式鉄道の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る磁気浮上式鉄道を構成するリニアモータカーの内部の構成を示す概略図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る磁気浮上式鉄道が備える磁気浮上推進システムにおける超電導コイルと浮上コイルとの相対的な配置を示す斜視図である。
【図４】図４は、前記超電導コイルと前記浮上コイルとの相対的な配置を示す平面図である。
【図５】図５は、前記超電導コイルと前記浮上コイルとの相対的な配置を示す側面図である。
【図６】図６は、図２に示すリニアモータカーが備える台車と前記台車に組み込まれた超電導コイルの相対的な位置関係を示す斜視図である。
【図７】図７は、実施形態２に係る磁気浮上推進システムにおける超電導コイルと浮上コイルとの相対的な配置を示す側面図である。
【図８】図８は、超電導コイルと浮上コイルとの中心のズレの大きさｄと、前記超電導コイルに作用する力との関係を示す説明図である。
【図９】図９は、実施形態３に係る磁気浮上推進システムにおける超電導コイルと浮上コイルとの相対的な配置を示す側面図である。
【図１０】図１０は、実施形態４に係る磁気浮上推進システムにおける超電導コイルと浮上コイルとの相対的な配置を示す側面図である。
【図１１】図１１は、従来の磁気浮上推進システムにおいて、浮上コイルが発生する高調波磁界によって超電導コイルに作用する力および回転モーメントについての説明図である。
【図１２】図１２は、実施形態１〜４の磁気浮上推進システムにおいて、浮上コイルが発生する高調波磁界によって超電導コイルに作用する力および回転モーメントについての説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
２  超電導コイル
４  超電導コイル
６  超電導コイル
８  超電導コイル
１０  浮上コイル
１００  台車
１０２  車体
１０４  客室
１０６  貫通路
１０００  リニアモータカー
１００２  ガイドウェイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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