專利名稱：車輛運(yùn)輸設(shè)備的制作方法
沿著行進(jìn)路線(travelling path)使用的公共交通設(shè)備由車輛組成，該車輛鉸接地連接成形，從而，上述車輛能被由線性位置的折疊為并排位置的，該車輛借助于樞轉(zhuǎn)連接于該車輛上兩個(gè)末端部分位置處的間距梁(distance beam)而被彼此連接，于是，水平轉(zhuǎn)向裝置被布置得使上述車輛從上述線性位置水平地樞轉(zhuǎn)到上述并排位置，且次序相反地沿著上述行進(jìn)路線的某些部分，于是，布置了驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)電動(dòng)機(jī)裝置，該裝置的一個(gè)部分沿著上述行進(jìn)路線而安置，且與安裝在每臺(tái)車輛上的該裝置的第二部分合作，以便分別制動(dòng)及加速上述車輛。
按傳統(tǒng)做法，所建造的鐵路，其設(shè)計(jì)方案是可以進(jìn)行笨重貨物運(yùn)輸。軌道的設(shè)計(jì)、軌道支承件的設(shè)計(jì)、橋梁、任何類型的車輛，比起汽車設(shè)計(jì)思想來，都是為笨重運(yùn)輸著想的。典型的公交汽車空載為1.5至2.0噸，而典型的公共交通地鐵車輛重量為30至40噸。相似的關(guān)系適用于形式為卡車(貨運(yùn)卡車)的貨運(yùn)樣式以及鐵路貨運(yùn)車廂。此外，專門用于貨運(yùn)服務(wù)的牽引車(prime mover)，每個(gè)機(jī)車的重量超過100噸，因而笨重。舊式蒸汽機(jī)車的重量為200至300噸。傳統(tǒng)的鐵路技術(shù)演變，深受裝載沉重貨物這種需求的影響。相似地，汽車所用的公路與橋梁，是以裝載得最沉重的卡車行駛于橋梁上及公路表面上來設(shè)計(jì)的。
在操作方面，火車通常都配備一名司機(jī)。配備司機(jī)的成本，比起花在車輛上的成本來，原先是很小的。然而，隨著相對(duì)工資成本增大以及花在車輛上的相對(duì)成本減小，這種關(guān)系變得較小了。這種進(jìn)步，推動(dòng)了設(shè)計(jì)按兩個(gè)方向發(fā)展一個(gè)是設(shè)計(jì)那種配備一個(gè)司機(jī)的較大且較笨重的火車，另一個(gè)是設(shè)計(jì)那種不需要司機(jī)的較小且較輕便的火車。相應(yīng)地，減免司機(jī)(less-driver)的系統(tǒng)近來已發(fā)展起來并由商家生產(chǎn)了，其根據(jù)是引入了新穎的技術(shù)，此種技術(shù)是電路及智能編程的很精密的電子監(jiān)視及控制系統(tǒng)，以便保養(yǎng)維護(hù)公共客運(yùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是安全的。此種對(duì)于技術(shù)上復(fù)雜系統(tǒng)的安全核準(zhǔn)措施(approvalprocedure)，作為一種公共交通體系，本質(zhì)上正在耗盡。
比起新型運(yùn)輸系統(tǒng)中附加特性所帶來的好處來說，在傳統(tǒng)上，對(duì)能源成本的考慮不多。全球變暖及大量消耗礦物燃料，應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想。各種不同形式的能源保持措施，正在用于傳統(tǒng)的公共運(yùn)輸系統(tǒng)中，使載重40噸的地鐵車廂每1.5分鐘的加速與減速達(dá)到了在車站之間80公里/小時(shí)的速度。從根本上來說，降低最大速度并減小車身重量可能更好，同時(shí)，要以其他手段依然保持相似的總的運(yùn)行時(shí)間。
本車輛發(fā)明來自于對(duì)傳統(tǒng)及現(xiàn)代火車技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)的必需檢驗(yàn)。鋼制軌道和鋼制車輪的根本優(yōu)點(diǎn)，在于其比起橡膠車輪和堅(jiān)實(shí)表面(solid surface)來，運(yùn)行阻力更低。傳統(tǒng)火車技術(shù)的根本缺點(diǎn)，在于其笨重的設(shè)計(jì)，此種設(shè)計(jì)并非減免司機(jī)的公共交通用途所需?，F(xiàn)代火車技術(shù)的根本缺點(diǎn)，在于其出于對(duì)安全及操作上起決定性作用的次系統(tǒng)的考慮，依賴于幾乎無限制地應(yīng)用電子及芯片裝置系統(tǒng)，該次系統(tǒng)例如用于對(duì)電子推進(jìn)、所有隨車攜帶電子系統(tǒng)、軌道沿線的信號(hào)系統(tǒng)等等的控制。這些系統(tǒng)本質(zhì)上很復(fù)雜，這樣就導(dǎo)致施工成本加大，且事實(shí)上可靠性降低，而且啟動(dòng)及試運(yùn)行問題對(duì)于此種系統(tǒng)的供應(yīng)商來說日益構(gòu)成挑戰(zhàn)。
根據(jù)上述嚴(yán)重問題，發(fā)明了一種新型公共運(yùn)輸車輛，它是應(yīng)對(duì)上述根本問題的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)而出發(fā)的。
所發(fā)明的車輛能夠連貫地結(jié)合在一起而形成列車，該列車能以與眾不同的列車長(zhǎng)度形式或作為回路構(gòu)造(loop configuration)連續(xù)列車而操作，而回路構(gòu)造上的每節(jié)車輛是以環(huán)形構(gòu)造而末端對(duì)末端地連接起來，參見WO 99/58387號(hào)。該車輛的新特性體現(xiàn)在推進(jìn)及制動(dòng)系統(tǒng)方面，該系統(tǒng)被從車輛上移動(dòng)到系統(tǒng)的固定式部分上。固定式推進(jìn)及制動(dòng)系統(tǒng)與車輛部分之間的交界面，由沿著整個(gè)車輛的平坦表面構(gòu)成。另外，與轉(zhuǎn)向架(bogie)及車輪裝置，以及和乘客上車與下車所用月臺(tái)有關(guān)的某些發(fā)明，已經(jīng)有了。本發(fā)明的這些特性在權(quán)利要求書中陳述。
下面，參照


本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1顯示符合本發(fā)明的軌道上的已組裝車輛；圖2顯示符合本發(fā)明的車輛裝置，為了更清晰地顯示，乘客車廂分開了；圖3顯示不帶乘客車廂的車輛結(jié)構(gòu)，同時(shí)，該結(jié)構(gòu)是運(yùn)行在局部折疊的位置上的；圖4顯示兩個(gè)完全折疊的車輛結(jié)構(gòu)之位置，特地強(qiáng)調(diào)乘客所用月臺(tái)的位置；圖5顯示用于豎直角度偏差的車輛中部聯(lián)接性能；圖6顯示符合本發(fā)明的典型的串聯(lián)車輪(tandem wheel)裝置；圖7顯示符合本發(fā)明的固定式驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)組件的實(shí)施例。
如圖1和圖2所示的車輛組合(vehicle assembly)，由對(duì)角車輛橫梁1和縱向推進(jìn)主梁2組成，該主梁主要是水平地且也略微豎直地在聯(lián)接點(diǎn)3上可樞轉(zhuǎn)。由乘客和車輛組合的空重所產(chǎn)生的豎直負(fù)載，經(jīng)由可水平樞轉(zhuǎn)的車輪裝置5而被傳遞到軌道4上，而該車輪裝置連接著對(duì)角車輛橫梁1的每個(gè)末端6。聯(lián)接了的推進(jìn)梁2被牢固地連接著車輛橫梁1，且另外那個(gè)末端連接著聯(lián)接點(diǎn)3。間距梁(distance beam)2′連接了聯(lián)接點(diǎn)3，并形成推進(jìn)梁或主梁2的結(jié)合延伸。間距梁2′的另外那個(gè)末端主要是水平地且也略微可樞轉(zhuǎn)地連接著一個(gè)等同且連貫的車輛組合。對(duì)角車輛橫梁1的主要功能，是支承由車輛組合所產(chǎn)生的豎直及扭轉(zhuǎn)負(fù)載。當(dāng)接近車站時(shí)，軌道4就逐漸如圖3所示那樣被展寬，從而，被連貫結(jié)合的車輛橫梁就被推動(dòng)而逐漸如圖3所示那樣扭轉(zhuǎn)，并順著運(yùn)行方向減慢其運(yùn)行速度，且當(dāng)離開那個(gè)為乘客上車與下車而設(shè)計(jì)的車站時(shí)，反之亦然。聯(lián)接了的推進(jìn)梁2配置了至少一個(gè)連續(xù)且平坦的驅(qū)動(dòng)表面7，該表面沿著車輛組合的整個(gè)長(zhǎng)度上都有，在此，按功能而把該表面選擇為朝下面對(duì)的。此平坦驅(qū)動(dòng)表面7的功能，是作為物理力量傳遞點(diǎn)，在帶有推進(jìn)梁2的車輛組合與適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)和/或制動(dòng)裝置8之間而起作用，而該裝置是固定式地沿著行進(jìn)路線安裝在平坦驅(qū)動(dòng)表面7附近的，同時(shí)，車輛順著那個(gè)沿其主要縱向軸線的方向行進(jìn)，也就是說，上述表面是在兩個(gè)車站之間起作用。裝置8可以是一個(gè)或多個(gè)車輪，其通過車輪表面與平坦表面7之間的摩擦而能夠驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)車輛，或者用線性電動(dòng)機(jī)把力傳遞給平坦表面7，并從而使車輛或連貫結(jié)合了的車輛組合加速、減速或按恒定速度移動(dòng)。對(duì)平坦表面7的制動(dòng)，可把裝置8設(shè)計(jì)成制動(dòng)襯墊而進(jìn)一步實(shí)施，該襯墊被壓向平坦表面7，以便使制動(dòng)力傳遞到車輛組合上或連貫結(jié)合了的車輛組合上。推進(jìn)梁2的主要功能，是提供一個(gè)順著主要行進(jìn)方向的連續(xù)驅(qū)動(dòng)表面7，在該表面上，固定式安裝的推進(jìn)及制動(dòng)裝置可順著縱向及主要行進(jìn)方向，或在制動(dòng)期間順著相反方向而傳遞力。推進(jìn)梁2的第二個(gè)功能，是在一系列連貫結(jié)合了的車輛組合之間傳遞縱向推進(jìn)的及制動(dòng)的力。一個(gè)車輪裝置5主要是水平地且略微豎直地可樞轉(zhuǎn)地連接著對(duì)角車輛橫梁1的每個(gè)末端。每個(gè)車輪裝置5均裝配了兩個(gè)車輪9，且每個(gè)車輪9均在車輪邊緣11的兩側(cè)處具有凸緣10。凸緣10的功能，是與軌道一起產(chǎn)生使車輛組合所需的轉(zhuǎn)動(dòng)力，并在車站區(qū)域外面的地段(section)上提供導(dǎo)向力。車輪裝置5裝配了橫向?qū)蜉?2，該導(dǎo)向輪為凸緣10提供額外的橫向支承，車輪裝置5與軌道4之間的橫向力，應(yīng)當(dāng)超過凸緣10傳遞此種較大橫向力的能力。車輪裝置5還裝配了至少一個(gè)平坦的轉(zhuǎn)向架驅(qū)動(dòng)表面13，固定式安裝在該表面上的驅(qū)動(dòng)裝置能夠順著主要行進(jìn)方向傳遞制動(dòng)的或加速的力，同時(shí)，車輛組合水平地轉(zhuǎn)動(dòng)，并在車站區(qū)域附近及車站區(qū)域處，在并排位置上從縱向行進(jìn)轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向行進(jìn)。
裝置8的某些設(shè)計(jì)方案為其正常功能需要固定式安裝的裝置8與移動(dòng)的平坦推進(jìn)表面7之間的一段確切限定的距離。這段距離尤其會(huì)因?yàn)槲挥谲囕喲b置5上的車輪9的磨損而受影響，其中，車輪9的磨損會(huì)使平坦推進(jìn)距離7更接近裝置8。所以，就采用距離調(diào)節(jié)裝置14，以便可以把這段距離調(diào)節(jié)在允許限度之內(nèi)。該距離調(diào)節(jié)裝置14例如可由蝸輪布置在車輪裝置5的對(duì)于對(duì)角車輛橫梁1的連接點(diǎn)上，該蝸輪則安裝在車輪支承點(diǎn)與對(duì)角車輛橫梁1的支承點(diǎn)之間。蝸輪的輸出軸或該軸的連接點(diǎn)，被偏心地布置，以便當(dāng)輸出軸由于輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使車輛橫梁1及其牢固連接了的推進(jìn)梁2增大或減小該橫梁與裝置8之間的豎直距離，而輸入軸帶有蝸輪。精確調(diào)節(jié)固定式安裝的裝置8與移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)表面7之間距離的另一種方法，就是調(diào)節(jié)裝置8朝向或背離驅(qū)動(dòng)表面7的位置，也就是說，順著豎直方向調(diào)節(jié)該裝置。使用帶有偏心輸出軸的蝸輪，手動(dòng)地或自動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸而把該輸出軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)某些度數(shù)，就能以相似方式完成這種調(diào)節(jié)。
車輛組合設(shè)計(jì)思想可經(jīng)由如圖3所示展寬軌道4的方法，把連貫結(jié)合的車輛組合從末端對(duì)末端的位置折疊為并排位置的。這樣折疊為并排位置，可望發(fā)生在車站上，此時(shí)乘客正在進(jìn)入及離開車輛組合的乘客車廂15，同時(shí)車輛組合正在順著行進(jìn)方向緩慢移動(dòng)而使其縱向軸線從主要行進(jìn)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)約90度。為了方便此種從固定式的車站月臺(tái)到乘客車廂15的轉(zhuǎn)移或者反向的轉(zhuǎn)移在車輛組合的一個(gè)末端或兩個(gè)末端設(shè)有平臺(tái)16，這使乘客能夠進(jìn)入乘客車廂15中，而在平臺(tái)16與乘客車廂15之間沒有任何速度差異。在車站上，約15至30個(gè)車輛組合在并排位置上緩慢移動(dòng)，且每個(gè)車輛組合上的對(duì)應(yīng)平臺(tái)16位于并排位置上，從而形成與移動(dòng)的車輛組合相連接的移動(dòng)的地板區(qū)域。乘客能夠分別從這個(gè)移動(dòng)的地板區(qū)域順著正常的步行方向，以平臺(tái)16與固定式的車站地板之間的某種速度差異，進(jìn)入或離開移動(dòng)的車輛組合。由于通道平臺(tái)16是隨著車輛組合移動(dòng)的，乘客就不會(huì)因平臺(tái)16與乘客車廂15之間的任何速度差異，均可以約90度的角度進(jìn)入或離開乘客車廂15。
推進(jìn)梁2的聯(lián)接點(diǎn)3被設(shè)計(jì)得可以順著水平方向在一個(gè)方向上接近180度而折疊，以及順著豎直方向在少量幾個(gè)度數(shù)上而折疊。當(dāng)車輛組合從沿著其縱向軸線行進(jìn)而移動(dòng)到車站上的并排位置上時(shí)，就使用大的水平折疊性能。當(dāng)連貫結(jié)合了的車輛組合在軌道4上行進(jìn)，此種行進(jìn)有時(shí)包括與沿著軌道4的路線的斜坡(hill)及斜度(slope)相關(guān)的豎直曲率半徑，就使用豎直角度調(diào)節(jié)性能。推進(jìn)梁2上的這個(gè)聯(lián)接點(diǎn)3包含橫向安裝的連接臂17，該臂的兩個(gè)末端可自由地在對(duì)應(yīng)連接點(diǎn)上圍著豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)末端連接著對(duì)角車輛橫梁1，另外那個(gè)末端連接著推進(jìn)梁2的上部部分，該部分處于聯(lián)接點(diǎn)3的未與對(duì)角車輛橫梁1處于同一側(cè)的那一側(cè)上。在聯(lián)接點(diǎn)3上的推進(jìn)梁2的下部部分因便于豎直位移而被牢固連接，同時(shí)又可讓其順著其他方向有角度地移動(dòng)。從物理上來說，這種下部連接點(diǎn)可采用球形軸承來布置，其中，一個(gè)部分牢固地連接著與對(duì)角車輛橫梁1牢固連接的推進(jìn)梁2，而球形軸承則牢固地連接著間距梁2′。本發(fā)明的推薦實(shí)施例已在上面說明了，然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可以有其他實(shí)施例。驅(qū)動(dòng)表面可選擇得布置在橫梁的豎直一側(cè)上，而不是布置在其下側(cè)或兩側(cè)上。驅(qū)動(dòng)表面可以布置在主梁及間距梁二者上。驅(qū)動(dòng)表面的形式可以是與驅(qū)動(dòng)齒輪合作的齒條(gear rack)，因此就形成齒軌鐵道(rack railway)。為了進(jìn)一步保障折疊車輛組合所需的轉(zhuǎn)動(dòng)力，以及在車站區(qū)域外面的地段上提供導(dǎo)向力，可為車輛裝配運(yùn)行于導(dǎo)向軌道豎直兩側(cè)上的導(dǎo)向輪，這種導(dǎo)向輪被定位在例如車輪裝置5上。
權(quán)利要求
1.一種沿著行進(jìn)路線(4)使用的公共交通設(shè)備由車輛組成，所述車輛鉸接地連接配置，從而所述車輛能從線性位置折疊為并排位置，所述車輛借助于樞轉(zhuǎn)連接于所述車輛兩個(gè)末端部分位置上的聯(lián)接點(diǎn)(3)處的間距梁(2′)而被彼此連接，在那里布置水平轉(zhuǎn)向裝置，使上述車輛從上述線性位置水平地樞轉(zhuǎn)到上述并排位置，且沿著上述行進(jìn)路線的某些部分是逆向的，在那里布置驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)電動(dòng)機(jī)裝置，該裝置的一個(gè)部分(8)沿著上述行進(jìn)路線而安置，且與安裝在每臺(tái)車輛上的該裝置的第二部分(7)配合工作，以便分別制動(dòng)及加速上述車輛，其特征在于上述電動(dòng)機(jī)裝置的第二部分由至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)表面(7)構(gòu)成，該驅(qū)動(dòng)表面沿著主梁(2)延伸并形成該主梁的一部分，該主梁(2)連接著車輛，并平行于車輛的行進(jìn)方向，在那里上述間距梁(2′)相對(duì)于主梁(2)而在水平平面上可擺動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的公共交通設(shè)備，其特征在于驅(qū)動(dòng)表面(7)沿著間距梁(2)延伸，該間距梁在順著車輛的線性方向行進(jìn)期間是順著主梁(2)的方向上的一個(gè)延伸部。
3.如權(quán)利要求1所述的公共交通設(shè)備，其特征在于主梁(2)與沿著行進(jìn)路線的電動(dòng)機(jī)裝置(8)之間的距離是可以調(diào)節(jié)的。
4.如權(quán)利要求3所述的公共交通設(shè)備，其特征在于主梁(2)經(jīng)由豎直距離調(diào)節(jié)裝置(14)而連接著車輛的車輪裝置(5)。
5.如權(quán)利要求3所述的公共交通設(shè)備，其特征在于沿著行進(jìn)路線上的電動(dòng)機(jī)裝置(8)借助于車輛距離調(diào)節(jié)裝置被固定在行進(jìn)路線上。
6.如權(quán)利要求1所述的公共交通設(shè)備，其特征在于主梁(2)連接著車輛的下側(cè)。
7.如權(quán)利要求1所述的公共交通設(shè)備，其特征在于行進(jìn)路線由軌道構(gòu)成，在該軌道上運(yùn)行著車輛的雙凸緣車輪(9)。
8.如權(quán)利要求7所述的公共交通設(shè)備，其特征在于車輛裝配了運(yùn)行于導(dǎo)向軌道豎直兩側(cè)上的導(dǎo)向輪。
9.如權(quán)利要求1所述的公共交通設(shè)備，其特征在于車輛支承在車輪裝置(5)上，車輪裝置的形式為轉(zhuǎn)向框架所構(gòu)成的轉(zhuǎn)向架，該轉(zhuǎn)向框架具有至少一個(gè)平坦驅(qū)動(dòng)表面(13)，在該表面上，固定式安裝的驅(qū)動(dòng)裝置能順著車輛的主要行進(jìn)方向傳遞制動(dòng)的或加速的力。
10.如權(quán)利要求1所述的公共交通設(shè)備，其特征在于車輛在其一個(gè)或兩個(gè)末端上設(shè)有平臺(tái)(16)，當(dāng)車輛在車站上在并排位置上行進(jìn)時(shí)，車輛的月臺(tái)形成一個(gè)移動(dòng)的地板。
全文摘要
一種公共交通設(shè)備，它沿著行進(jìn)路線(4)使用并由車輛組成，該車輛鉸接地連接成形，從而，上述車輛就能借助于水平轉(zhuǎn)向裝置而被由線性位置的折疊為并排位置的。布置了驅(qū)動(dòng)的或制動(dòng)的電動(dòng)機(jī)裝置，該裝置的一個(gè)部分(8)沿著上述行進(jìn)路線而安置，且與安裝在每臺(tái)車輛上的該裝置的第二部分(7)合作。為了改善推進(jìn)機(jī)械，上述電動(dòng)機(jī)裝置的第二部分包括至少一個(gè)沿著主梁(2)延伸的驅(qū)動(dòng)表面(7)。主梁(2)連接著車輛并與車輛的行進(jìn)方向平行。
文檔編號(hào)B61D3/10GK1486257SQ0182186
公開日2004年3月31日 申請(qǐng)日期2001年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月10日
發(fā)明者耶特·安德松, 耶特 安德松 申請(qǐng)人:耶特·安德松, 耶特 安德松