特許 7286005 集積電磁石及び磁気浮上列車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-25

(45)【発行日】2023-06-02

(54)【発明の名称】集積電磁石及び磁気浮上列車

(51)【国際特許分類】

   H02K 41/03 20060101AFI20230526BHJP

   B61B 13/08 20060101ALI20230526BHJP

   B60L 13/03 20060101ALI20230526BHJP

【ＦＩ】

H02K41/03 A

B61B13/08 B

B60L13/03 V

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022507437

(86)(22)【出願日】2021-01-26

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-12

(86)【国際出願番号】 CN2021073747

(87)【国際公開番号】W WO2021190118

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2022-02-04

(31)【優先権主張番号】202010211874.7

(32)【優先日】2020-03-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】516183897

【氏名又は名称】中▲車▼青▲島▼四方▲機車車▼輌股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＲＲＣ ＱＩＮＧＤＡＯ ＳＩＦＡＮＧ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．８８ Ｊｉｎｈｏｎｇｄｏｎｇ Ｒｏａｄ， Ｃｈｅｎｇｙａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｑｉｎｇｄａｏ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ， ２６６１１１， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100162824

【弁理士】

【氏名又は名称】石崎 亮

(72)【発明者】

【氏名】ジャン フージエ

(72)【発明者】

【氏名】ハン ウェイタオ

(72)【発明者】

【氏名】デン グイメイ

(72)【発明者】

【氏名】ウ ドンフア

(72)【発明者】

【氏名】ヤン チャンフェン

【審査官】柏崎 翔

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１９９１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２５７６６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０５３０５７７６（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１７９２６６４（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９３００６４９（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００８－２２０１１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ４１／０３

Ｂ６１Ｂ １３／０８

Ｂ６０Ｌ １３／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヨークと、前記ヨークにおける案内板に向かう側の表面に位置する２列の磁極とを含み、２列の前記磁極は1対1で対応しており、前記磁極において、磁心の軸線が前記ヨークにおける前記案内板に向かう側の表面と垂直であり、
前記磁極は、同じ列の前記磁極において交互に設置された第１の磁極と第２の磁極を含み、いずれか１列の前記磁極における前記第１の磁極と他の１列における前記第２の磁極とが隣接し、いずれか１列の前記第１の磁極は互いに直列に接続され且つ一つの単方向出力コントローラに接続され、いずれか１列の前記第２の磁極は互いに直列に接続され且つ一つの双方向出力コントローラに接続され、
案内状態では、同じ列の前記磁極の極性が同じであり、且つ１列の前記磁極の極性と他の１列の前記磁極の極性とが逆であり、前記双方向出力コントローラは、制動状態で出力する電流の方向と案内状態で出力する電流の方向とが逆であり、
前記磁極の、前記磁心の軸線に垂直な断面はコーナーが丸い角形を呈し、前記磁極は、前記磁心、巻線、絶縁層、ショートインターフェース及びロングインターフェースを含み、
前記絶縁層が前記磁心の側壁を被覆し、前記巻線が前記絶縁層における前記磁心に背く側の表面に沿って前記磁心に巻回され、前記ショートインターフェースが前記巻線の一方のポートに電気的に接続され、前記ロングインターフェースが前記巻線の他方のポートに電気的に接続され、前記ショートインターフェースと前記ロングインターフェースとがいずれも、前記磁心の軸線に沿って前記磁極の一つの端面まで延び、
前記磁心の、前記磁心の軸線に垂直な断面は角が除去された角形を呈し、前記磁極はさらに前記磁心の四隅に位置する絶縁支持ブロックを含み、前記絶縁層は前記磁心と前記絶縁支持ブロックを被覆することを特徴とする集積電磁石。

【請求項2】

同じ列の前記磁極において、前記第１の磁極と前記第２の磁極は１つずつ交互に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の集積電磁石。

【請求項3】

同じ列の前記磁極の数は偶数であることを特徴とする請求項２に記載の集積電磁石。

【請求項4】

前記磁極における前記案内板に向かう側の表面には、摩耗板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の集積電磁石。

【請求項5】

前記ヨークには、互いに平行な三つのキャリアスラットが固定接続され、前記キャリアスラットの軸線が同じ列の前記磁極の配列方向と平行であることを特徴とする請求項４に記載の集積電磁石。

【請求項6】

前記ヨークにおける前記案内板に背く側には、前記キャリアスラットに固定接続されたバックボックスが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の集積電磁石。

【請求項7】

いずれも、同時に三つの前記キャリアスラットにおける前記案内板に背く側の表面に固定接続されたＹ型接続アセンブリをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の集積電磁石。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載の集積電磁石を含むことを特徴とする磁気浮上列車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は磁気浮上列車という技術的分野に関わり、特に、集積電磁石及び磁気浮上列車に関わる。本出願は２０２０年０３月２３日にて中国特許庁に提出され、出願番号が２０２０１０２１１８７４．７であり、発明名称が「集積電磁石及び磁気浮上列車」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容が援用されることで本出願に結合される。

【背景技術】

【0002】

この段階で、国内で運転している高速磁気浮上列車の最高運転速度は５０３ｋｍ／ｈに達し、超高速運転は、磁気浮上列車がより高い案内能力と制動能力を備える要求があり、現在、高速磁気浮上列車はそれぞれ、案内及び制動電磁石により案内機能と緊急制動機能を提供する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

従来技術において、車体ごとに通常２つの制動電磁石及び８つの制動コントローラが取り付けられるが、該制動システムの使用確率は非常に低く、列車で深刻な故障が発生した場合のみ起動する。しかし、車両が定常に運転して該制動システムが起動していない場合にも、それに給電システム、コントローラ及び制動電磁石を完備する必要があり、これは多くの机械空間の占有、車両全体の重量の増加、及び必要な給電システムの容量の増加を含むという深刻な資源の無駄を招致する。そのため、如何に、集積化された新しいタイプの電磁石を提供して、制動電磁石資源の無駄を解決するかということは、当業者にとって急に解決すべき課題である。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の目的は、案内機能と制動機能を集積することで、制動電磁石資源の無駄を減少できる集積電磁石を提供することであり、本発明の別の目的は、案内機能と制動機能を集積することで、制動電磁石資源の無駄を減少できる磁気浮上列車を提供することである。

【0005】

上記の技術的課題を解決するために、本発明が提供した集積電磁石は、ヨークと、前記ヨークにおける案内板に向かう側の表面に位置する２列の磁極とを含み、２列の前記磁極は1対1で対応しており、前記磁極において、磁心の軸線が、前記ヨークにおける前記案内板に向かう側の表面と垂直であり、
前記磁極は、同じ列の前記磁極において交互に設置された第１の磁極と第２の磁極を含み、いずれか１列の前記磁極における前記第１の磁極と他の１列における前記第２の磁極とが隣接し、いずれか１列の前記第１の磁極は互いに直列に接続され且つ一つの単方向出力コントローラに接続され、いずれか１列の前記第２の磁極は互いに直列に接続され且つ一つの双方向出力コントローラに接続され、
案内状態では、同じ列の前記磁極の極性が同じであり、且つ１列の前記磁極の極性と他の１列の前記磁極の極性とが逆であり、前記双方向出力コントローラは、制動状態で出力する電流の方向と案内状態で出力する電流の方向とが逆である。

【0006】

または、同じ列の前記磁極において、前記第１の磁極と前記第２の磁極は１つずつ交互に設置されている。

【0007】

または、同じ列の前記磁極の数は偶数である。

【0008】

または、前記磁極における前記案内板に向かう側の表面には、摩耗板が設けられている。

【0009】

または、前記ヨークには、互いに平行な三つのキャリアスラットが固定接続され、前記キャリアスラットの軸線が同じ列の前記磁極の配列方向と平行である。

【0010】

または、前記ヨークにおける前記案内板に背く側には、前記バックボックスに固定接続されたバックボックスが設けられている。

【0011】

または、いずれも、同時に三つの前記キャリアスラットの前記案内板に背く側の表面に固定接続されたＹ型接続アセンブリをさらに含む。

【0012】

または、前記磁極の、前記磁心の軸線に垂直な断面はコーナーが丸い角形を呈し、前記磁極は、前記磁心、巻線、絶縁層、ショートインターフェース及びロングインターフェースを含み、
前記絶縁層が前記絶縁層側壁を被覆し、前記巻線が前記絶縁層における前記磁心に背く側の表面に沿って前記磁心に巻回され、前記ショートインターフェースが前記巻線の一方のポートに電気的に接続され、前記ロングインターフェースが前記巻線の他方のポートに電気的に接続され、前記ショートインターフェースと前記ロングインターフェースとがいずれも前記磁心の軸線に沿って前記磁極の一つの端面まで延びる。

【0013】

または、前記磁心の、前記磁心の軸線に垂直な断面は角が除去された角形を呈し、前記磁極はさらに前記磁心の四隅に位置する絶縁支持ブロックを含み、前記絶縁層は前記磁心と前記絶縁支持ブロックを被覆する。

【0014】

本発明は、さらに、上記のいずれか１項に記載の集積電磁石を含む磁気浮上列車を提供する。

【0015】

本発明が提供した集積電磁石は、ヨークと、ヨークにおける案内板に向かう側の表面に位置する２列の磁極を含み、２列の磁極は1対1で対応しており、磁極において、磁心の軸線がヨークにおける案内板に向かう側の表面と垂直であり、磁極は、同じ列の磁極において交互に設置された第１の磁極と第２の磁極を含み、いずれか１列の磁極における第１の磁極と他の１列における第２の磁極とが隣接し、いずれか１列の第１の磁極は互いに直列に接続され且つ一つの単方向出力コントローラに接続され、いずれか１列の第２の磁極は互いに直列に接続され且つ一つの双方向出力コントローラに接続され、案内状態では、同じ列の磁極の極性が同じであり、且つ１列の磁極の極性と他の１列の磁極の極性とが逆であり、双方向出力コントローラは、制動状態で出力する電流の方向と案内状態で出力する電流の方向とが逆である。

【0016】

普通の案内動作状態の場合、異なる列の隣接する磁極の間には、極性の違いにより磁界を発生させることで、案内板との間に列車の進行方向に垂直な案内力が生じて案内し、制動が必要な場合、双方向出力コントローラは逆方向電流を出力し、この場合、第２の磁極の極性は逆方向になる。いずれか１列における第１の磁極と他の１列における第２の磁極とが隣接し、且つ同じ列では第１の磁極と第２の磁極とが交互に配置されるため、この場合、列車の進行方向に沿ってＮ/Ｓ交互に並ぶ磁極を構成して、磁界を発生させることで、制動力を形成して制動を行い、制動の場合、異なる列の間に隣接する磁極の極性は同じになり、干渉が発生しない。制動機能と案内機能を同じ集積電磁石に集積して、制動電磁石資源の無駄を大幅に減少できる。

【0017】

本発明は、さらに、同様に上記の有益な効果を有する磁気浮上列車を提供して、ここで贅言していない。

【0018】

本発明の実施例または従来技術における技術案を明らかに説明するために、以下は実施例または従来技術の記載の必要な図面を簡単に紹介し、明らかに、以下の記載における図面は、ただ本発明のいくつかの実施例であり、当業者にとって、進歩性に値する労働をしない前提で、これらの図面に応じて他の図面を取得できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施例が提供した集積電磁石の構成概略図である。

【図2】図１の断面図である。

【図3】案内状態の場合の給電回路図である。

【図4】制動状態の場合の給電回路図である。

【図5】案内状態の場合の磁気回路の経路図である。

【図6】制動状態の場合の磁気回路の経路図である。

【図7】単方向出力コントローラの給電原理図である。

【図8】双方向出力コントローラの給電原理図である。

【図9】本発明の実施例が提供した具体的な集積電磁石の構成概略図である。

【図10】発明の実施例が提供した具体的な磁極の構成概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の核心は集積電磁石を提供するものであり。従来技術において、車体ごとに通常２つの制動電磁石及び８つの制動コントローラを取り付けられるが、該制動システムの使用確率は非常に低く、列車が深刻な故障が発生した場合のみ起動する。しかし、車両が定常に運転して該制動システムが起動していない場合にも、それに給電システム、コントローラ及び制動電磁石を完備する必要があり、これは多くの机械空間の占有、車両全体の重量の増加、及び必要とする給電システムの容量の増加を含むという深刻な資源の無駄を招致する。

【0021】

本発明が提供した集積電磁石は、ヨークと、ヨークにおける案内板に向かう側の表面に位置する２列の磁極とを含み、２列の磁極は1対1で対応しており、磁極において磁心の軸線がヨークにおける案内板に向かう側の表面と垂直であり、磁極は、同じ列の磁極において交互に設置された第１の磁極と第２の磁極を含み、いずれか１列の磁極における第１の磁極と他の１列における第２の磁極とが隣接し、いずれか１列の第１の磁極は互いに直列に接続され且つ一つの単方向出力コントローラに接続され、いずれか１列の第２の磁極は互いに直列に接続され且つ一つの双方向出力コントローラに接続され、案内状態では、同じ列の磁極の極性が同じであり、且つ１列の磁極の極性と他の１列の磁極の極性とが逆であり、双方向出力コントローラは、制動状態で出力する電流の方向と案内状態で出力する電流の方向とが逆である。

【0022】

普通の案内動作状態の場合、異なる列の隣接する磁極の間には、極性の違いにより磁界を発生させることで、案内板との間に列車の進行方向に垂直な案内力が生じて案内し、制動が必要な場合、双方向出力コントローラは逆方向電流を出力し、この場合、第２の磁極の極性は逆方向になる。いずれか１列における第１の磁極と他の１列における第２の磁極とが隣接し、且つ同じ列では第１の磁極と第２の磁極とは交互に配置されるため、この場合、列車の進行方向に沿ってＮ/Ｓが交互に並ぶ磁極を構成して磁界を発生させることで、制動力を形成して制動を行い、制動の場合、異なる列の間に隣接する磁極の極性は同じになり、干渉が発生しない。制動機能と案内機能を同じ集積電磁石に集積して、制動電磁石資源の無駄を大幅に減少できる。

【0023】

当業者が本発明の技術案をよりよく理解するために、以下は図面と具体的な実施形態を結合して、本発明をさらに詳しく説明する。明らかに、記載された実施例はただ本発明の一部の実施例であって、全ての実施例ではない。本発明における実施例に基づいて、当業者にとって、進歩性に値する労働をしない前提で取得した全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

【0024】

図１～図８を参照し、図１は本発明の実施例が提供した集積電磁石の構成概略図であり、図２は図１の断面図であり、図３は案内状態の場合の給電回路図であり、図４は制動状態の場合の給電回路図であり、図５は案内状態の場合の磁気回路経路図であり、図６は制動状態の場合の磁気回路経路図であり、図７は単方向出力コントローラの給電原理図であり、図８は双方向出力コントローラの給電原理図である。

【0025】

図１及び図２を参照し、本発明の実施例において、集積電磁石は、ヨーク１と、前記ヨーク１における案内板１１に向かう側の表面に位置する２列の磁極とを含み、２列の前記磁極は1対1で対応しており、前記磁極において磁心２１の軸線が前記ヨーク１における前記案内板１１に向かう側の表面と垂直であり、前記磁極は、同じ列の前記磁極において交互に設置された前記第１の磁極２と前記第２の磁極３を含み、いずれか１列の前記磁極における前記第１の磁極２と他の１列における前記第２の磁極３とが隣接し、いずれか１列の前記第１の磁極２が互いに直列に接続され且つ一つの単方向出力コントローラ４に接続され、いずれか１列の前記第２の磁極３が互いに直列に接続され且つ一つの双方向出力コントローラ５に接続され、案内状態では、同じ列の前記磁極の極性が同じであり、且つ１列の前記磁極の極性と他の１列の前記磁極の極性とが逆であり、前記双方向出力コントローラ５は、制動状態では出力する電流の方向と案内状態では出力する電流の方向とが逆である。

【0026】

上記のヨーク１は、具体的に、該ヨーク１が導磁して磁気回路を形成するように、導磁性材料で構成される必要がある。本発明の実施例において、該ヨーク１は通常、導磁性構造用鋼で構成される。無論、本発明の実施例において、ヨーク１の具体的な材質は、具体的に限定されず、優れた導磁性能を持ち且つその機械的強度が要求を満足できるものであればよく、具体的な状況に応じて決定される。

【0027】

上記の磁極は、ヨーク１における案内板１１に向かう表面に位置し、上記の磁極と案内板１１との間に発生された磁気吸引力は、具体的に、まずヨーク１に伝達され、さらにヨーク１を介して他の部品に伝達される。これに対して、本発明の実施例において、通常、ヨーク１は一定の構成強度を有する必要がある。磁極の具体的な構成について、下記の発明の実施例で詳しく紹介するため、ここで贅言していない。本発明の実施例において、磁極は、具体的に、２列で分布し、且つ２列の磁極が1対1で対応している。即ち、２列の磁極の数は同じであり、且つ１列におけるいずれか一つの磁極が他の１列における一つの磁極に隣接する。本発明の実施例において、磁極において、磁心２１の軸線がヨーク１の案内板１１に向かう側の表面と垂直であり、これにより、該磁極は動作の場合にヨーク１から案内板１１に向かう磁界が発生される。

【0028】

図３及び図４を参照し、上記の磁界は第１の磁極２と第２の磁極３を含み、説明すべきなのは、本発明の実施例において、第１の磁極２と第２の磁極３の構成は通常、区別がなく、その区別点は主に第１の磁極２に接続されたコントローラと第２の磁極３に接続されたコントローラの種類が異なることである。同じ列の磁極において、第１の磁極２と第２の磁極３とは交互に設けられるが、異なる列の磁極の間には、いずれか１列の磁極における第１の磁極２は他の１列の磁極における第２の磁極３と隣接する。いずれか１列の磁極において、第１の磁極２は互いに直列に接続され且つ一つの単方向出力コントローラ４に接続され、該単方向出力コントローラ４は一方向にのみ電流を出力し、即ち、本発明の実施例において、第１の磁極２の極性は変わらない。いずれか１列の磁極において、第２の磁極３も互いに直列に接続され且つ一つの双方向出力コントローラ５に接続され、該双方向出力コントローラ５は２つの方向から電流を出力し、即ち、本発明の実施例において、第２の電極の極性は変わる。通常の場合、本発明の実施例において、集積電磁石は、それぞれ２つの単方向出力コントローラ４と２つの双方向出力コントローラ５、即ち、合計四つのコントローラに接続される。

【0029】

図５及び図６を参照し、本発明の実施例において、集積電磁石は、動作の場合、案内状態及び制動状態を有しており、案内状態の場合、同じ列の磁極の極性を同じにして、且つ１列の磁極の極性と他の１列の磁極の極性とが逆であることで、２列の磁極の間に、集積電磁石の軸線方向に垂直な磁界が発生され、即ち、集積電磁石の移動方向に垂直な磁界が発生され、該磁界は、１列におけるある磁極、磁極と案内板１１との間のエアギャップ、案内板１１、案内板１１と磁極との間のエアギャップ、他の１列における隣接する磁極、及びヨーク１を経由して最初の磁極に戻って、磁気回路を形成する。該異なる列の磁極の間に形成された磁気回路は、案内板１１との間に磁気吸引力が発生され、該磁界に対する制御により磁気吸引力の大きさを変えることで、案内機能を実現する。

【0030】

図７及び図８を参照し、本発明の実施例において、双方向出力コントローラ５は、制動状態では出力する電流の方向が案内状態では出力する電流の方向と逆になる必要がある。列車が緊急に停車する必要がある、即ち、制動状態にある必要がある場合、双方向出力コントローラ５は、案内状態に比べて、逆方向の電流を出力し、この場合、第２の磁極３の極性も逆方向になる。この場合、同じ列の磁極において、第１の磁極２と第２の磁極３とが交互に設けられることで、同じ列の磁極において、極性がＮ/Ｓ交互するような磁極を形成し、さらに、いずれか１列の磁極における第１の磁極２と他の１列における第２の磁極３とが隣接し、案内状態では、異なる列の隣接する磁極の極性が逆であり、この場合、制動状態では、異なる列の磁極の間の隣接する磁極の極性が同じであることで、磁極の配列方向に沿って伝播する磁界を形成する。この場合、制動状態では、磁界は、一つの磁極から放出され、磁極と案内板１１との間のエアギャップ、案内板１１、案内板１１と同じ列の隣接する磁極との間のエアギャップ、隣接する磁極、及びヨーク１を経由して最初の磁極に戻って、磁気回路を形成する。２列の磁極の極性は列車の運転方向にＮＳ交互であるため、列車運転の場合、案内板１１内に磁界の交番により渦電流が発生され、さらに、２列の磁極と案内板１１との間のエアギャップ磁束にヒステリシスを発生させ、即ち、磁界がある程度に傾斜しており、傾斜している磁界は運転方向における成分が制動力を発生させることで、渦電流制動機能とも呼ばれる制動機能を果たし、制動を実現する。

【0031】

通常の場合、同じ列の前記磁極において、前記第１の磁極２と前記第２の磁極３は、１つずつ交互に設置されることで、制動状態の場合、第１の磁極２と第２の磁極３との間のより高密度の磁界を形成することができ、さらに、該第１の磁極２と第２の磁極３との間に形成された磁界は、案内板１１との間に制動力を発生させるため、同じ列の磁極において第１の磁極２と第２の磁極３を１つずつ交互に設置することで、より強い制動力を発生させることができる。

【0032】

本発明の実施例において、上記の同じ列の磁極では、磁極の数は通常偶数であり、この場合、同じ列において、第１の磁極２の数と第２の磁極３の数とは通常、同じである。無論、本発明の実施例において、各列の磁極の数は８であり、合計16つの磁極が設けられてもよく、他の数の磁極でもよく、磁極の具体的な数について、本発明の実施例において具体的に限定されない。

【0033】

本発明の実施例が提供した集積電磁石は、ヨーク１と、ヨーク１における案内板１１に向かう側の表面に位置する２列の磁極とを含み、２列の磁極は1対1で対応しており、磁極において磁心２１の軸線がヨーク１の案内板１１に向かう側の表面と垂直であり、磁極は、同じ列の磁極において交互に設置された第１の磁極２と第２の磁極３を含み、いずれか１列の磁極における第１の磁極２と他の１列における第２の磁極３とが隣接し、いずれか１列の第１の磁極２が互いに直列に接続され且つ一つの単方向出力コントローラ４に接続され、いずれか１列の第２の磁極３が互いに直列に接続され且つ一つの双方向出力コントローラ５に接続され、案内状態では、同じ列の磁極の極性が同じであり、且つ１列の磁極の極性と他の１列の磁極の極性とが逆であり、双方向出力コントローラ５は、制動状態では出力する電流の方向と案内状態では出力する電流の方向とが逆である。

【0034】

普通の案内動作状態の場合、異なる列の隣接する磁極の間には、極性の違いにより磁界を発生させることで、案内板１１との間に列車の進行方向に垂直な案内力が生じて案内し、制動が必要な場合、双方向出力コントローラ５は逆方向電流を出力し、この場合、第２の磁極３の極性は逆方向になる。いずれか１列における第１の磁極２と他の１列における第２の磁極３とが隣接し、且つ同じ列では第１の磁極２と第２の磁極３とが交互に設置されるため、この場合、列車の進行方向に沿ってＮ/Ｓ交互に並ぶ磁極を構成して、磁界を発生させることで、制動力を形成して制動を行い、制動の場合、異なる列の間に隣接する磁極の極性は同じになり、干渉が発生しない。制動機能と案内機能を同じ集積電磁石に集積して、制動電磁石資源の無駄を大幅に減少できる。

【0035】

本発明が提供した集積電磁石の具体的な構成について、下記の発明の実施例において詳しく紹介する。

【0036】

図９を参照し、図９は本発明の実施例が提供した具体的な集積電磁石の構成概略図である。

【0037】

上記の発明の実施例と相違し、本発明の実施例は、上記の発明の実施例を基礎として、さらに集積電磁石の具体的な構成を紹介するものである。その他の内容は既に上記の発明の実施例において詳しく紹介したので、ここで贅言していない。

【0038】

図９を参照し、本発明の実施例において、前記磁極の前記案内板１１に向かう側の表面には、摩耗板６が設けられている。上記の摩耗板６は、通常、リベットで磁極の案内板１１に向かう側の表面にかしめられており、摩耗板６の材料は通常スズ青銅であり、磁極を保護する作用を果たし、特殊な状況で電磁石と案内板１１との机械的接触による磁極への損傷を回避する。上記の摩耗板６の厚さは通常６ｍｍ以下である。説明すべきなのは、上記の摩耗板６の材料は、磁極を机械的衝突による損傷から保護できる限り、他の材料を採用してもよい。注意すべきなのは、上記の摩耗板６は、磁極から発生する磁界がエアギャップを経由せず、案内板１１に作用しないことを回避するために、通常非導磁性材料で作製する必要がある。上記の磁極は２列の構造に分けられており、対応する上記の摩耗板６は、全体として２列の磁極の案内板１１に向かう側の表面に設けられてもよく、該摩耗板６は、２つに分けて、ぞれぞれのブロック摩耗板６がそれぞれに１列の磁極の案内板１１に向かう側の表面に設けられてもよい。無論、上記の摩耗板６はその他の形状を採用してもよく、摩耗板６の具体的な形状について、本発明の実施例において具体的に限定されない。

【0039】

本発明の実施例において、前記ヨーク１には、互いに平行な三つのキャリアスラット７が固定接続され、前記キャリアスラット７の軸線が同じ列の前記磁極の配列方向と平行である。通常の場合、上記のキャリアスラット７は、上キャリアスラット、中間キャリアスラット及び下キャリアスラットに分けられており、上キャリアスラットと下キャリアスラットとが通常、ヨーク１の上側及び下側の表面に設けられ、中間キャリアスラットが通常、ヨーク１の軸線に沿ってヨーク１における案内板１１に背く側の表面に設けられ、上記の三つのキャリアスラット７はヨーク１に固定接続され、通常の場合、ボルトによってヨーク１に固定される。上記のキャリアスラット７は、本発明の実施例において主にキャリアの作用を果たし、磁極と案内板１１との間の磁力がヨーク１を介してキャリアスラット７に伝達される。本発明の実施例において、キャリアスラット７は、単に力の伝達、支持及び取り付けの作用を果たし、該キャリアスラット７は従来の磁気浮上列車におけるブラケットアーム構造と互換性があり、該キャリアスラット７によって磁極による力を列車に伝達できる。

【0040】

本発明の実施例において、集積電磁石は、いずれも、同時に三つの前記キャリアスラット７における前記案内板１１に背く側の表面に固定接続されたＹ型接続アセンブリ９をさらに含む。通常の場合、一つの集積電磁石には、それぞれに集積電磁石の両端に位置する２つのＹ型接続アセンブリ９が設けられる。磁極による力がより完全に列車に伝達できることを保証するために、いずれのＹ型接続アセンブリ９も、三つのキャリアスラット７に跨設され、同時に三つのキャリアスラット７の案内板１１に背く側の表面に固定接続される。本発明の実施例において、集積電磁石は、具体的に該Ｙ型接続アセンブリ９によって列車に接続され、磁極と案内板１１との間に生じた力は該Ｙ型接続アセンブリ９によって列車に伝達される。

【0041】

本発明の実施例において、前記ヨーク１の前記案内板１１に背く側には、前記キャリアスラット７に固定接続されたバックボックス８が設けられている。該バックボックス８は、ヨーク１における案内板１１に背く側に設けられ、主に電磁石に接続される電線などの部品を収容するために用いられる。具体的に、上記のバックボックス８は通常上カバー、下カバー、中間カバー及びリアカバーを含む。該上カバーは通常ボルトによって上キャリアスラットに固定接続され、中間カバーは通常ボルトによって中間キャリアスラットに固定接続され、下カバーは通常ボルトによって中間キャリアスラットに固定接続され、リアカバーは通常リベットによって上カバー、下カバー及び中間カバーに同時にかしめられ、それによりバックボックス８を形成する。上記のバックボックス８は、集積電磁石強度を増加することで、集積電磁石に案内力及び制動力の作用で大きな変形が発生することを回避するとともに、磁極接続ケーブルの取付用キャリアとして、ケーブルを損害から保護しており、給電ケーブルコネクタ（図示せず）は通常、バックボックス８の上カバー及び下カバーに固定される。上記の上カバー、下カバー、中間カバー及びリアカバーの材料は通常アルミニウム合金である。無論、本発明の実施例において、バックボックス８の材料について、通常具体的に限定されず、具体的な状況に応じて決定される。好ましくは、上記のバックボックス８に使用される材料は、重量が軽く、強度が高く、且つ非導磁性の材料である。

【0042】

本発明の実施例において、集積電磁石は、通常キャリアスラット７の間に合計四つのギャップセンサー１０が設けられ、該ギャップセンサー１０は、通常ボルトによって隣接しているキャリアスラット７の間に固定され、キャリアスラット７に固定接続される。ギャップセンサー１０は、閉ループ制御システムのフィードバックとして、主に集積電磁石と案内板１１との間のギャップを検出するために用いられる。上記のギャップセンサー１０の検出面は、集積電磁石が案内板１１と接触する場合のギャップセンサー１０への損傷を回避するために、通常、摩耗板６の表面より４ｍｍ～６ｍｍ低い必要がある。

【0043】

本発明の実施例が提供した集積電磁石は、摩耗板６を設置することにより、特殊な場合に電磁石と案内板１１との机械的接触による磁極への損傷を回避し、バックボックス８を設置することにより、一方では、集積電磁石強度を増加することで、集積電磁石に案内力及び制動力作用で大きな変形が発生することを回避することができ、他方では、磁極接続ケーブルの取付用キャリアとして、ケーブルを損害から保護する。

【0044】

本発明が提供した集積電磁石の具体的な構成について、下記の発明の実施例において詳しく紹介する。

【0045】

図１０を参照し、図１０は発明の実施例が提供した具体的な磁極の構成概略図である。

【0046】

上記の発明の実施例と相違し、本発明の実施例は上記の発明の実施例を基礎として、さらに集積電磁石中磁極の具体的な構成を紹介するものである。その他の内容は上記の発明の実施例において詳しく紹介したので、ここで贅言していない。

【0047】

図１０を参照し、本発明の実施例において、前記磁極の、前記磁心２１軸線に垂直な断面はコーナーが丸い角形を呈し、前記磁極は前記磁心２１、巻線２３、絶縁層２２、ショートインターフェース２４及びロングインターフェース２５を含み、前記絶縁層２２が前記絶縁層２２の側壁を被覆し、前記巻線２３が前記絶縁層２２の前記磁心２１に背く側の表面に沿って前記磁心２１に巻回され、前記ショートインターフェース２４が前記巻線２３一方のポートに電気的に接続され、前記ロングインターフェース２５が前記巻線２３の他方のポートに電気的に接続され、前記ショートインターフェース２４と前記ロングインターフェース２５とが、いずれも前記磁心２１の軸線に沿って前記磁極の一つの端面まで延びる。

【0048】

上記の磁心２１の軸線が、ヨーク１の案内板１１に向かう側の表面と垂直であり、巻線２３は具体的に、磁心２１の軸線回りに磁心２１の表面に巻回されている。本発明の実施例において、磁極の、磁心２１の軸線に垂直な断面はコーナーが丸い角形を呈し、この場合、該磁極の長さ及び幅がだいたい同じである。上記の絶縁層２２は磁心２１の側壁を被覆し、該絶縁層２２は主に巻線２３と磁心２１との間に短絡が発生して磁極を損傷することを回避するために用いられる。上記の巻線２３は、絶縁層２２の磁心２１に背く側の表面に沿って磁心２１に巻回されることで、磁極を形成し、該巻線２３の具体的な巻き方向は、本発明の実施例において具体的に限定されず、具体的な状況によって決定される。該巻線２３は他の部品と電気的に接続するためのポートを有し、本発明の実施例において、一方のポートは電気的接続を実現するように通常一つのインターフェース２４と互いに溶接され、他方のポートは電気的接続を実現するように一つのロングインターフェース２５と互いに溶接され、該ロングインターフェース２５とショートインターフェース２４とはいずれも巻線２３表面において磁極の軸線方向に沿って磁極の一つの端面まで延びことで、該磁極が上記の発明の実施例が提供した集積電磁石に取り付けられた場合、該ロングインターフェース２５及びショートインターフェース２４がバックボックス８内の電線に接続されるように、バックボックス８まで延びることができる。

【0049】

具体的に、本発明の実施例において、前記磁心２１の、前記磁心２１の軸線に垂直な断面は角が除去された角形を呈し、前記磁極はさらに前記磁心２１の四隅に位置する絶縁支持ブロック２６を含み、前記絶縁層２２は前記磁心２１と前記絶縁支持ブロック２６を被覆する。上記の磁心２１の、磁心２１の軸線方向に垂直な断面は通常角が除去された角形を呈しており、絶縁層２２の設置を容易にするために、磁心２１の四隅に絶縁支持ブロック２６が設けられ、該絶縁支持ブロック２６の形状が、絶縁層２２を支持するために、磁心２１の形状に対応する必要がある。これに対応して、上記の絶縁層２２は磁心２１及び絶縁支持ブロック２６を被覆する。

【0050】

具体的に、本発明の実施例において、上記の巻線２３は通常二層構造を採用している。二層巻線２３の採用は、巻線２３の充填率を向上させることに役立つ、それにより、案内及び制動能力を高め、同時に巻線２３の発熱を減少できる。該巻線２３は通常交互に分布する２種類の材料で構成され、その一方の層が通常はアルミホイルであり、他方の層が通常絶縁フィルムである。無論、本発明の実施例において、巻線２３の具体的な構成及び材料について具体的に限定されず、具体的な状況に応じて決定される。本発明の実施例において、磁極の表面には、通常、磁極の内部の構成を保護して、磁極が湿気による短絡で損害されることを回避するためのエポキシ樹脂が流し込まれる。

【0051】

本発明は、さらに磁気浮上列車を提供しており、該磁気浮上列車に具体的に上記のいずれかの発明の実施例で提供した集積電磁石が設けられ、集積電磁石の詳細な内容について、上記の発明の実施例を参照し、磁気浮上列車の他の構成について、従来技術を参照できるので、ここで贅言していない。

【0052】

本発明の実施例が提供した磁気浮上列車は、その集積電磁石が制動機能と案内機能集積を同じ集積電磁石に集積することができるため、電磁石が同じ制御システム及び給電システムを共用できることで、制動電磁石資源の無駄を大幅に減少できる。

【0053】

本明細書において、各実施例は漸進的な方式で記載されており、それぞれの実施例は他の実施例との相違点を中心に説明し、各実施例の間に同じまたは類似の部分について、互いに参照すればよい。

【0054】

当業者は、さらに、本明細書に開示された実施例に関連して記載された各例示のユニット及びアルゴリズムのステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェアまたはそれらの組み合わせで実現できることを認識し、ハードウェアとソフトウェアの同義性を明らかに説明するために、上記の説明において、機能に従って、各例示の構成及びステップを一般的に記載した。これらの機能は、いったいハードウェアまたはソフトウェアで実行されるかということは、技術案の特定の適用と設計の制約条件に依存する。当業者は、それぞれの特定の適用に対して、記載された機能を実現するために異なる方法を使用できるが、このような実現が本発明の範囲を超えるものとしてみなされるべきではない。

【0055】

本明細書に開示された実施例に関連して記載された方法またはアルゴリズムのステップは、直接的に、ハードウェア、プロセッサーによって実行されるソフトウェアモジュールまたはそれらの組み合わせで実施されることができる。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、メモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的プログラマブル可能ＲＯＭ、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、可動ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、あるいは技術分野で公知の他の形式の任意の記憶媒体に配置されることができる。

【0056】

最後に、説明すべきなのは、本明細書では、例えば、第１及び第２といった関係を表す用語は、１つのエンティティまたは操作を別の１つのエンティティまたは操作から区別するために用いられるにすぎず、必ずしもこれらのエンティティまたは操作の間に何らかの実際の関係または順番が存在することを要求または暗示するものではない。さらに、「含む」、「含有する」という用語またはそれらのあらゆる変形は、非排他的包含を含むように意図され、それにより一連の要素を含む過程、方法、品物、もしくはデバイスはそれらの要素を含むだけでなく、さらに明確に列挙されない他の要素を含み、またはこのような過程、方法、品物もしくはデバイスが固有する要素をさらに含む。これ以上制限しない限り、「一つの・・・を含む」という語句によって限定される要素は、前記要素を含む過程、方法、品物もしくはデバイスには別の同一の要素も存在することを排除するものではない。

【0057】

以上、本発明が提供した集積電磁石及び磁気浮上列車ついて詳しく紹介した。本明細書では、具体的な例を応用して本発明の原理及び実施形態を説明し、以上の実施例の説明は、ただ本発明の方法及びその核心的な考えの理解を支援するために用いられる。指摘すべきのは、当業者にとって、本発明の原理から逸脱しない前提で、さらに本発明に対して若干の改良及び修飾を行うことができ、これらの改良及び修飾も本発明の特許請求の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0058】

１ ヨーク
２ 第１の磁極
３ 第２の磁極
４ 単方向出力コントローラ
５ 双方向出力コントローラ
６ 摩耗板
７ キャリアスラット
８ バックボックス
９ Ｙ型接続アセンブリ
１０ ギャップセンサー
１１ 案内板
２１ 磁心
２２ 絶縁層
２３ 巻線
２４ ショートインターフェース
２５ ロングインターフェース
２６ 絶縁支持ブロック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】