DE69209754T2

DE69209754T2 - Träger für fahrzeuggebundene Feldmagnete eines Linearmotors

Info

Publication number: DE69209754T2
Application number: DE69209754T
Authority: DE
Inventors: Kazumi Matsui; Kouichi Matsuoka; Shigeru Nakagawa
Original assignee: Railway Technical Research Institute; East Japan Railway Co; Magnetic Transportation System Engineering Co
Current assignee: East Japan Railway Co
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2012-07-29
Also published as: EP0532371B1; JP3000091B2; KR100275257B1; JPH0565064A; EP0532371A3; DE69209754D1; US5333553A; EP0532371A2; KR930005823A

Description

GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Untergestell oder einen Träger für fahrzeuggebundene Feldmagnete eines Linearmotors.
Bei Bahnanlagen mit linearmotorbetriebenen Fahrzeugen ist im allgemeinen vorgesehen, in der Mitte der Trasse eine bodenseitige Antriebsspule zu verlegen, einen Rahmen mit beiderseitigen Führungsplatten zum Abstützen der Antriebsspule anzuordnen und an dem linearmotorbetriebenen Fahrzeug Führungsrollen vorzusehen, so daß entlang den Führungsplatten Antriebskraft erzeugt wird.
Bei einer Ausführung eines solchen linearmotorbetriebenen Fahrzeuges ist - wie bei herkömmlichen Eisenbahnwagen - am vorderen und hinteren Teil eines Fahrzeuges je ein Träger angeordnet, der mit Führungsrädern und Magneten zur Erzeugung fahrzeuggebundener Magnetfelder versehen ist.
Mit den an herkömmlichen Eisenbahnwagen angeordneten magnetfelderzeugenden Magneten allein kann jedoch nicht genügend Antriebskraft erzielt werden, da die Magnete nur am vorderen und hinteren Teil des Fahrzeuges befestigt sind. Durch Verlängerung des Wagens können wesentlich mehr Magnete angebracht werden, was jedoch zur Folge hat, daß der Wagen nicht nur erheblich schwerer wird, sondern auch schwierig zu konstruieren ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ziel der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme zu lösen.
Die Erfindung hat daher zur Aufgabe, für fahrzeuggebundene Feldmagnete eines Linearmotors einen Träger vorzusehen, der eine einfache Konstruktion, ein geringes Gewicht und ausreichende Festigkeit besitzt.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Träger für fahrzeuggebundene Feldmagnete eines Linearmotors vorgesehen ist, mit einem Tragrahmen, der bodenseitige, entlang einer Schiene angeordnete Spulen sowie Dauermagnete übergreift, die entlang der Schiene derart positioniert sind, daß ihre Nord- und Südpole einander abwechselnd gegenüberliegen, wobei die bodenseitigen Spulen zwischen den Polen liegen, so daß ein Stromfluß durch die bodenseitigen Spulen hindurch und ein Zusammenwirken der Dauermagnete zur Erzeugung von Antriebskraft ermöglicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen durch ein torförmiges Aluminiumprofil mit umgekehrt U-förmigem Querschnitt gebildet ist, dessen beide Schenkel in gleichen Abständen angeordnete Ausnehmungen aufweisen,
wobei die Ausnehmungen zur Aufnahme von Dauermagneten dienen, die an Eisenkernen angebracht sind, derart, daß durch den Polwechsel der Nord- und Südpole zwischen den beiden Schenkeln des Aluminiumprofils mit torförmigem Querschnitt räumliche Magnetfelder zu erzeugen sind.
Vorzugsweise sind die an Eisenkernen angebrachten Dauermagnete derart angeordnet, daß ein Nord- und ein Südpol jeweils eine Einheit bilden und nebeneinanderliegende Eisenkerne durch Berührungskontakt miteinander verbunden sind.
Vorzugsweise sind erste Zusatz-Eisenkerne mit jeweils torförmigem Profil an beiden Enden des Trägers derart angeordnet, daß sie den Tragrahmen übergreifen, wobei jeder erste Zusatz-Eisenkern an seinen beiden Schenkeln angeordnete Führungsräder aufweist.
Vorzugsweise weisen die Eisenkerne, an denen die Dauermagnete angebracht sind, Eisenverstärkungen auf, und zweite Zusatz-Eisenkerne mit jeweils torförmigem Profil sind die Verstärkungen übergreifend angeordnet und mit Stützrädern versehen.
Vorzugsweise sind mehrere Träger vorgesehen, von denen jeder eine an seinem Mittelteil angebrachte Fahrzeugabstützung aufweist, so daß ein Fahrzeug von den Fahrzeugabstützungen zweier benachbarter Träger abzustützen ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:
Fig. 1 in Draufsicht. eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers für fahrzeuggebundene Feldmagnete eines Linearmotors,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Trägers nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Vorderansicht des Trägers nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Tragrahmens,
Fig. 5 eine Vorderansicht nach Fig. 4,
Fig. 6 eine Draufsicht eines durch Dauermagnete gebildeten Feldmagneten,
Fig. 7 eine Seitenansicht nach Fig. 6, und
Fig. 8 eine Ansicht der Verbindung zwischen den Trägern.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 1 zeigt in Draufsicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers für fahrzeuggebundene Feldmagnete eines Linearmotors, Fig. 2 eine Seitenansicht des Trägers nach Fig. 1, Fig. 3 eine Vorderansicht des Trägers nach Fig. 1, Fig. 4 eine Seitenansicht des Tragrahmens, Fig. 5 eine Vorderansicht nach Fig. 4, Fig. 6 eine Draufsicht eines durch Dauermagnete gebildeten Feldmagneten und Fig. 7 eine Seitenansicht nach Fig. 6.
Die Zeichnungen zeigen einen Tragrahmen 1, einen durch Dauermagnete gebildeten Feldmagneten 2 einen ersten Zusatz-Eisenkern 3, eine Eisenverstärkung 4, eine Fahrzeugabstützung 5, ein Stützrad 6, ein Führungsrad 7, eine bodenseitige Spule 8, eine Führungsplatte 9, eine Schiene 10, eine Ausnehmung 1a zur Aufnahme eines Dauermagneten, eine Ausnehmung 1b zur Aufnahme eines Zusatz-Eisenkernes, eine Ausnehmung 1c zur Aufnahme einer Radachse, einen Eisenkern 2a, einen Dauermagneten 2b und eine Radachse 6a.
Der in Fig. 5 in Vorderansicht gezeigte Tragrahmen 1, der Teil des erfindungsgemäßen Trägers ist, besteht aus einem Aluminiumprofil mit torförmigem Querschnitt und ist, wie aus der Seitenansicht nach Fig. 4 deutlich wird, mit den in vdrgegebenen regelmäßigen Abständen angeordneten Ausnehnungen 1a versehen, von denen jede zur Aufnahme eines Dauermagneten 2b dient, der den Dauermagnet-Feldmagneten 2 bildet. Wie aus den Fig. 6 und 7 deutlich wird. setzt sich der Feldmagnet 2 aus dem Eisenkern 2a und den Dauermagneten 2b zusammen, die durch je ein Magnetpaar mit Nord- und Südpol gebildet sind, welche in die Ausnehmungen 1a in dem Tragrahmen 1 eingesetzt sind. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, snd benachbarte Eisenkerne 2a in Kontakt gebracht und, obwohl nicht dargestellt, durch ein Eisenblech verbunden.
Wie aus Fig. 4 deutlich wird, sind in den Oberflächen beider Enden des Tragrahmens 1 die Ausnehmungen 1b ausgebildet, in die die ersten Zusatz-Eisenkerne 3 mit jeweils torförmigem Profil eingesetzt sind, wie in Fig. 1 gezeigt Jeder erste Zusatz-Eisenkern 3 weist an den Enden seiner beiden Schenkel die Führungsräder 7 auf. Obwohl nur zwei Paar Führungsräder 7 mit zwei Rädern auf jeder Seite dargestellt sind, können auch vier Paar mit vier Rädern auf jeder Seite vorgesehen sein. Die Ausnehmung 1c zur Aufnahme der Radachse 6a ist relativ zu der Ausnehmung 1b näher zur Mitte des Tragrahmens angeordnet Die Radachse 6a ist mit einem zweiten Zusatz-Eisenkern von torförmigem Profil (nicht dargestellt) quer zu den Tragrahmen in dte Ausnehmung 1c eingesetzt. An den beiden Enden der Radachse 6a sind die Stützräder 6 montiert. Zur Verstärkung der Stützräder 6 können an den Seiten des Eisenkernes 2a die Eisenverstärkungen 4 angebracht sein, die ein L-förmiges Profil aufweisen. Ist der Tragrahmen jedoch stabil genug, kann auf die Verstärkungen 4 verzichtet werden.
Die Radachsen 6a sind also mittels der Eisenverstärkungen 4 und des Tragrahmens 1 befestigt, welcher durch ein Aluminiumprofil mit torförmigem Profil gebildet ist. Die Fahrzeugabstützung 5 ist mittig an der Oberseite des Tragrahmens 1 angebracht.
Zum Fahren von Kurven sind jeweils zwei Träger der oben beschriebenen Konstrutktion durch eine Verbindung 13 und einen Stoßdämpfer aus Gummi oder einem sonstigen Elastomer miteinander verbunden, so daß auf den auf den Trägern befindlichen Fahrzeugabstützungen 5 ein Fahrzeug angeordnet werden kann.
Wie aus der Draufsicht in Fig. 8a und der Seitenansicht in Fig. 8b deutlich wird, sind die Träger 1 mittels der Verbindung 13 verbunden und die einander zugewandten Enden der Träger 1 mjt Stoßdämpfern 11a und 11b versehen. Genauer gesagt ist der eine Stoßdämpfer 11a mit einem Element 12 aus Gummi oder einem sonstigen Elastomer und der andere Stoßdämpfer mit einer Aussparung zur Aufnahme dieses Elementes versehen. Auf diese Weise werden Winkelveränderungen der Träger relativ zueinander durch die Verbinding 13 ermöglicht und durch Expandieren und Kontraktion des Elastomers 12 absorbiert, so daß die Träger lückenlos miteinander verbunden werden können.
Gemäß der oben beschriebenen Erfindung, bei der die Dauermagnet-Feldmagnete, die Fahrzeugabstützung, die Führungsräder und die Abstützung des Grundkörper-Supports an dem Tragrahmen angeordnet sind der durch ein Aluminiumprofil mit torförmigen Querschnitt gebildet ist, kann ein Träger von einfacher Konstruktion und geringem Gewicht erzielt werden, der trotzdem in der Lage ist, eine ausreichende Magnetkraft zu erzeugen. Die Fahrzeuge können in einfacher Weise auf den Trägern angebracht werden, so daß ein größerer Spielraum bei der Auswahl der Modelle usw besteht als bei herkömmlichen zusammenhängenden Fahrzeug-Träger-Konstruktionen.

Claims

1. Träger für fahrzeuggebundene Feldmagnete eines Linearmotors, mit einem Tragrahmen (1), der bodenseitige, entlang einer Schiene angeordnete Spulen (8) sowie Dauermagnete (2b) übergreift, die entlang der Schiene derart positioniert sind, daß ihre Nord- und Südpole einander abwechselnd gegenüberliegen, wobei die bodenseitigen Spulen (8) zwischen den Polen liegen, so daß ein Stromfluß durch die bodenseitigen Spulen hindurch und ein Zusammenwirken der Dauermagnete zur Erzeugung von Antriebskraft ermöglicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen durch ein torförmiges Aluminiumprofil mit umgekehrt U-förmigem Querschnitt gebildet ist, dessen beide Schenkel in gleichen Abständen angeordnete Ausnehmungen (1a) aufweisen,

wobei die Ausnehmungen (1a) zur Aufnahme von Dauermagneten (2b) dienen, die an Eisenkernen (2a) angebracht sind, derart, daß durch den Polwechsel der Nord- und Südpole zwischen den beiden Schenkeln des Aluminiumprofils mit torförmigem Querschnitt räumliche Magnetfelder zu erzeugen sind.

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an Eisenkernen (2a) angebrachten Dauermagnete (2b) derart angeordnet sind, daß ein Nord- und ein Südpol jeweils eine Einheit bilden und nebeneinanderliegende Eisenkerne durch Berührungskontakt miteinander verbunden sind.

3. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erste Zusatz-Eisenkerne (3) mit jeweils torförmigem Profil an beiden Enden des Trägers derart angeordnet sind, daß sie den Tragrahmen (1) übergreifen, wobei jeder erste Zusatz-Eisenkern an seinen beiden Schenkeln angeordnete Führungsräder (7) aufweist.

4. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenkerne (2a), an denen die Dauermagnete (2b) angebracht sind, Eisenverstärkungen (4) aufweisen, und daß zweite Zusatz-Eisenkerne mit jeweils torförmigem Profil die Verstärkungen übergreifend angeordnet und mit Stützrädern (6) versehen sind.

5. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Träger vorgesehen sind, von denen jeder eine an seinem Mittelteil angebrachte Fahrzeugabstützung (5) aufweist, so daß ein Fahrzeug von den Fahrzeugabstützungen zweier benachbarter Träger abzustützen ist.