專利名稱：車輛運輸設備的制作方法
沿著行進路線(travelling path)使用的公共交通設備由車輛組成，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，該車輛借助于樞轉連接于該車輛上兩個末端部分位置處的間距梁(distance beam)而被彼此連接，于是，水平轉向裝置被布置得使上述車輛從上述線性位置水平地樞轉到上述并排位置，且次序相反地沿著上述行進路線的某些部分，于是，布置了驅動或制動電動機裝置，該裝置的一個部分沿著上述行進路線而安置，且與安裝在每臺車輛上的該裝置的第二部分合作，以便分別制動及加速上述車輛。
按傳統(tǒng)做法，所建造的鐵路，其設計方案是可以進行笨重貨物運輸。軌道的設計、軌道支承件的設計、橋梁、任何類型的車輛，比起汽車設計思想來，都是為笨重運輸著想的。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。相似的關系適用于形式為卡車(貨運卡車)的貨運樣式以及鐵路貨運車廂。此外，專門用于貨運服務的牽引車(prime mover)，每個機車的重量超過100噸，因而笨重。舊式蒸汽機車的重量為200至300噸。傳統(tǒng)的鐵路技術演變，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計的。
在操作方面，火車通常都配備一名司機。配備司機的成本，比起花在車輛上的成本來，原先是很小的。然而，隨著相對工資成本增大以及花在車輛上的相對成本減小，這種關系變得較小了。這種進步，推動了設計按兩個方向發(fā)展一個是設計那種配備一個司機的較大且較笨重的火車，另一個是設計那種不需要司機的較小且較輕便的火車。相應地，減免司機(less-driver)的系統(tǒng)近來已發(fā)展起來并由商家生產了，其根據是引入了新穎的技術，此種技術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)維護公共客運系統(tǒng)，該系統(tǒng)是安全的。此種對于技術上復雜系統(tǒng)的安全核準措施(approvalprocedure)，作為一種公共交通體系，本質上正在耗盡。
比起新型運輸系統(tǒng)中附加特性所帶來的好處來說，在傳統(tǒng)上，對能源成本的考慮不多。全球變暖及大量消耗礦物燃料，應當改變傳統(tǒng)的設計思想。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到了在車站之間80公里/小時的速度。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，要以其他手段依然保持相似的總的運行時間。
本車輛發(fā)明來自于對傳統(tǒng)及現代火車技術的優(yōu)點與缺點的必需檢驗。鋼制軌道和鋼制車輪的根本優(yōu)點，在于其比起橡膠車輪和堅實表面(solid surface)來，運行阻力更低。傳統(tǒng)火車技術的根本缺點，在于其笨重的設計，此種設計并非減免司機的公共交通用途所需?，F代火車技術的根本缺點，在于其出于對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用電子及芯片裝置系統(tǒng)，該次系統(tǒng)例如用于對電子推進、所有隨車攜帶電子系統(tǒng)、軌道沿線的信號系統(tǒng)等等的控制。這些系統(tǒng)本質上很復雜，這樣就導致施工成本加大，且事實上可靠性降低，而且啟動及試運行問題對于此種系統(tǒng)的供應商來說日益構成挑戰(zhàn)。
根據上述嚴重問題，發(fā)明了一種新型公共運輸車輛，它是應對上述根本問題的優(yōu)點與缺點而出發(fā)的。
所發(fā)明的車輛能夠連貫地結合在一起而形成列車，該列車能以與眾不同的列車長度形式或作為回路構造(loop configuration)連續(xù)列車而操作，而回路構造上的每節(jié)車輛是以環(huán)形構造而末端對末端地連接起來，參見WO 99/58387號。該車輛的新特性體現在推進及制動系統(tǒng)方面，該系統(tǒng)被從車輛上移動到系統(tǒng)的固定式部分上。固定式推進及制動系統(tǒng)與車輛部分之間的交界面，由沿著整個車輛的平坦表面構成。另外，與轉向架(bogie)及車輪裝置，以及和乘客上車與下車所用月臺有關的某些發(fā)明，已經有了。本發(fā)明的這些特性在權利要求書中陳述。
下面，參照


本發(fā)明的一個實施例。
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構，同時，該結構是運行在局部折疊的位置上的；圖4顯示兩個完全折疊的車輛結構之位置，特地強調乘客所用月臺的位置；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)明的固定式驅動/制動組件的實施例。
如圖1和圖2所示的車輛組合(vehicle assembly)，由對角車輛橫梁1和縱向推進主梁2組成，該主梁主要是水平地且也略微豎直地在聯(lián)接點3上可樞轉。由乘客和車輛組合的空重所產生的豎直負載，經由可水平樞轉的車輪裝置5而被傳遞到軌道4上，而該車輪裝置連接著對角車輛橫梁1的每個末端6。聯(lián)接了的推進梁2被牢固地連接著車輛橫梁1，且另外那個末端連接著聯(lián)接點3。間距梁(distance beam)2′連接了聯(lián)接點3，并形成推進梁或主梁2的結合延伸。間距梁2′的另外那個末端主要是水平地且也略微可樞轉地連接著一個等同且連貫的車輛組合。對角車輛橫梁1的主要功能，是支承由車輛組合所產生的豎直及扭轉負載。當接近車站時，軌道4就逐漸如圖3所示那樣被展寬，從而，被連貫結合的車輛橫梁就被推動而逐漸如圖3所示那樣扭轉，并順著運行方向減慢其運行速度，且當離開那個為乘客上車與下車而設計的車站時，反之亦然。聯(lián)接了的推進梁2配置了至少一個連續(xù)且平坦的驅動表面7，該表面沿著車輛組合的整個長度上都有，在此，按功能而把該表面選擇為朝下面對的。此平坦驅動表面7的功能，是作為物理力量傳遞點，在帶有推進梁2的車輛組合與適當的驅動和/或制動裝置8之間而起作用，而該裝置是固定式地沿著行進路線安裝在平坦驅動表面7附近的，同時，車輛順著那個沿其主要縱向軸線的方向行進，也就是說，上述表面是在兩個車站之間起作用。裝置8可以是一個或多個車輪，其通過車輪表面與平坦表面7之間的摩擦而能夠驅動或制動車輛，或者用線性電動機把力傳遞給平坦表面7，并從而使車輛或連貫結合了的車輛組合加速、減速或按恒定速度移動。對平坦表面7的制動，可把裝置8設計成制動襯墊而進一步實施，該襯墊被壓向平坦表面7，以便使制動力傳遞到車輛組合上或連貫結合了的車輛組合上。推進梁2的主要功能，是提供一個順著主要行進方向的連續(xù)驅動表面7，在該表面上，固定式安裝的推進及制動裝置可順著縱向及主要行進方向，或在制動期間順著相反方向而傳遞力。推進梁2的第二個功能，是在一系列連貫結合了的車輛組合之間傳遞縱向推進的及制動的力。一個車輪裝置5主要是水平地且略微豎直地可樞轉地連接著對角車輛橫梁1的每個末端。每個車輪裝置5均裝配了兩個車輪9，且每個車輪9均在車輪邊緣11的兩側處具有凸緣10。凸緣10的功能，是與軌道一起產生使車輛組合所需的轉動力，并在車站區(qū)域外面的地段(section)上提供導向力。車輪裝置5裝配了橫向導向輪12，該導向輪為凸緣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，應當超過凸緣10傳遞此種較大橫向力的能力。車輪裝置5還裝配了至少一個平坦的轉向架驅動表面13，固定式安裝在該表面上的驅動裝置能夠順著主要行進方向傳遞制動的或加速的力，同時，車輛組合水平地轉動，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轉變?yōu)闄M向行進。
裝置8的某些設計方案為其正常功能需要固定式安裝的裝置8與移動的平坦推進表面7之間的一段確切限定的距離。這段距離尤其會因為位于車輪裝置5上的車輪9的磨損而受影響，其中，車輪9的磨損會使平坦推進距離7更接近裝置8。所以，就采用距離調節(jié)裝置14，以便可以把這段距離調節(jié)在允許限度之內。該距離調節(jié)裝置14例如可由蝸輪布置在車輪裝置5的對于對角車輛橫梁1的連接點上，該蝸輪則安裝在車輪支承點與對角車輛橫梁1的支承點之間。蝸輪的輸出軸或該軸的連接點，被偏心地布置，以便當輸出軸由于輸入軸的轉動而被轉動時，使車輛橫梁1及其牢固連接了的推進梁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。精確調節(jié)固定式安裝的裝置8與移動的驅動表面7之間距離的另一種方法，就是調節(jié)裝置8朝向或背離驅動表面7的位置，也就是說，順著豎直方向調節(jié)該裝置。使用帶有偏心輸出軸的蝸輪，手動地或自動地轉動輸入軸而把該輸出軸齒輪轉動某些度數，就能以相似方式完成這種調節(jié)。
車輛組合設計思想可經由如圖3所示展寬軌道4的方法，把連貫結合的車輛組合從末端對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，此時乘客正在進入及離開車輛組合的乘客車廂15，同時車輛組合正在順著行進方向緩慢移動而使其縱向軸線從主要行進方向上轉動約90度。為了方便此種從固定式的車站月臺到乘客車廂15的轉移或者反向的轉移在車輛組合的一個末端或兩個末端設有平臺16，這使乘客能夠進入乘客車廂15中，而在平臺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個車輛組合在并排位置上緩慢移動，且每個車輛組合上的對應平臺16位于并排位置上，從而形成與移動的車輛組合相連接的移動的地板區(qū)域。乘客能夠分別從這個移動的地板區(qū)域順著正常的步行方向，以平臺16與固定式的車站地板之間的某種速度差異，進入或離開移動的車輛組合。由于通道平臺16是隨著車輛組合移動的，乘客就不會因平臺16與乘客車廂15之間的任何速度差異，均可以約90度的角度進入或離開乘客車廂15。
推進梁2的聯(lián)接點3被設計得可以順著水平方向在一個方向上接近180度而折疊，以及順著豎直方向在少量幾個度數上而折疊。當車輛組合從沿著其縱向軸線行進而移動到車站上的并排位置上時，就使用大的水平折疊性能。當連貫結合了的車輛組合在軌道4上行進，此種行進有時包括與沿著軌道4的路線的斜坡(hill)及斜度(slope)相關的豎直曲率半徑，就使用豎直角度調節(jié)性能。推進梁2上的這個聯(lián)接點3包含橫向安裝的連接臂17，該臂的兩個末端可自由地在對應連接點上圍著豎直軸線轉動。一個末端連接著對角車輛橫梁1，另外那個末端連接著推進梁2的上部部分，該部分處于聯(lián)接點3的未與對角車輛橫梁1處于同一側的那一側上。在聯(lián)接點3上的推進梁2的下部部分因便于豎直位移而被牢固連接，同時又可讓其順著其他方向有角度地移動。從物理上來說，這種下部連接點可采用球形軸承來布置，其中，一個部分牢固地連接著與對角車輛橫梁1牢固連接的推進梁2，而球形軸承則牢固地連接著間距梁2′。本發(fā)明的推薦實施例已在上面說明了，然而，在本發(fā)明的范圍內還可以有其他實施例。驅動表面可選擇得布置在橫梁的豎直一側上，而不是布置在其下側或兩側上。驅動表面可以布置在主梁及間距梁二者上。驅動表面的形式可以是與驅動齒輪合作的齒條(gear rack)，因此就形成齒軌鐵道(rack railway)。為了進一步保障折疊車輛組合所需的轉動力，以及在車站區(qū)域外面的地段上提供導向力，可為車輛裝配運行于導向軌道豎直兩側上的導向輪，這種導向輪被定位在例如車輪裝置5上。
權利要求
1.一種沿著行進路線(4)使用的公共交通設備由車輛組成，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連接于所述車輛兩個末端部分位置上的聯(lián)接點(3)處的間距梁(2′)而被彼此連接，在那里布置水平轉向裝置，使上述車輛從上述線性位置水平地樞轉到上述并排位置，且沿著上述行進路線的某些部分是逆向的，在那里布置驅動或制動電動機裝置，該裝置的一個部分(8)沿著上述行進路線而安置，且與安裝在每臺車輛上的該裝置的第二部分(7)配合工作，以便分別制動及加速上述車輛，其特征在于上述電動機裝置的第二部分由至少一個驅動表面(7)構成，該驅動表面沿著主梁(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方向，在那里上述間距梁(2′)相對于主梁(2)而在水平平面上可擺動。
2.如權利要求1所述的公共交通設備，其特征在于驅動表面(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期間是順著主梁(2)的方向上的一個延伸部。
3.如權利要求1所述的公共交通設備，其特征在于主梁(2)與沿著行進路線的電動機裝置(8)之間的距離是可以調節(jié)的。
4.如權利要求3所述的公共交通設備，其特征在于主梁(2)經由豎直距離調節(jié)裝置(14)而連接著車輛的車輪裝置(5)。
5.如權利要求3所述的公共交通設備，其特征在于沿著行進路線上的電動機裝置(8)借助于車輛距離調節(jié)裝置被固定在行進路線上。
6.如權利要求1所述的公共交通設備，其特征在于主梁(2)連接著車輛的下側。
7.如權利要求1所述的公共交通設備，其特征在于行進路線由軌道構成，在該軌道上運行著車輛的雙凸緣車輪(9)。
8.如權利要求7所述的公共交通設備，其特征在于車輛裝配了運行于導向軌道豎直兩側上的導向輪。
9.如權利要求1所述的公共交通設備，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向框架所構成的轉向架，該轉向框架具有至少一個平坦驅動表面(13)，在該表面上，固定式安裝的驅動裝置能順著車輛的主要行進方向傳遞制動的或加速的力。
10.如權利要求1所述的公共交通設備，其特征在于車輛在其一個或兩個末端上設有平臺(16)，當車輛在車站上在并排位置上行進時，車輛的月臺形成一個移動的地板。
全文摘要
一種公共交通設備，它沿著行進路線(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向裝置而被由線性位置的折疊為并排位置的。布置了驅動的或制動的電動機裝置，該裝置的一個部分(8)沿著上述行進路線而安置，且與安裝在每臺車輛上的該裝置的第二部分(7)合作。為了改善推進機械，上述電動機裝置的第二部分包括至少一個沿著主梁(2)延伸的驅動表面(7)。主梁(2)連接著車輛并與車輛的行進方向平行。
文檔編號B61D3/10GK1486257SQ0182186
公開日2004年3月31日 申請日期2001年1月10日 優(yōu)先權日2001年1月10日
發(fā)明者耶特·安德松, 耶特 安德松 申請人:耶特·安德松, 耶特 安德松