特表 2023-511651 集電装置と動力伝達方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-22

(54)【発明の名称】集電装置と動力伝達方法

(51)【国際特許分類】

   B60L 5/39 20060101AFI20230314BHJP

   B61B 13/00 20060101ALI20230314BHJP

【ＦＩ】

B60L5/39

B61B13/00 T

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022536517

(86)(22)【出願日】2019-12-20

(85)【翻訳文提出日】2022-07-29

(86)【国際出願番号】 EP2019086624

(87)【国際公開番号】W WO2021121620

(87)【国際公開日】2021-06-24

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521205102

【氏名又は名称】シュンク トランジット ジステムズ ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ボーヒャート オリヴァー

(72)【発明者】

【氏名】イルディリム テイマー

(72)【発明者】

【氏名】シュナイダー ピーター

(72)【発明者】

【氏名】ゾンマー マーティン

【テーマコード（参考）】

3D101

5H105

【Ｆターム（参考）】

3D101BE03

5H105AA01

5H105AA09

5H105BA02

5H105BB01

5H105CC02

5H105CC15

5H105DD01

5H105DD12

5H105DD22

5H105EE08

5H105EE15

5H105GG18

(57)【要約】

本発明は、集電装置（１０）及び集電装置を用いて導体レール（１２）から車両にエネルギーを伝達する方法に関し、集電装置は、支持装置（１３）と、接触押圧装置（１４）及び摺動接触面（１７）を形成する摺動片（１５）とを具備し、集電装置を車両に搭載する支持装置は、接触押圧装置を用いて、摺動片が導体レール（１２）に対して移動可能であり、摺動接触位置（１６）に接触押圧力を形成するための導体レール（１２）に対して押圧可能であり、接触押圧装置は、揺り子（２０）及びバネ部材（２１）を用いて接触押圧力を発生させる揺り子ユニット（１９）を有し、揺り子上に配置された摺動片が、接触押圧力を発生させながら摺動接触位置に一方向に移動可能となるように回転可能であるように、バネ部材を支持装置に接続する保持要素（２２）を備え、支持装置は、接触押圧装置を車両上に位置決めするための支持要素（２５）及び揺動機構（２６）を有し、少なくとも揺り子ユニットは、摺動片と共に、摺動接触位置と揺動機構によって導体レールから離れた格納位置との間で移動可能である。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

接触押圧装置（１４，４４，６６）及び摺動接触面（１７）を形成する摺動片（１５，４５，６７）を備え、
前記摺動片が前記接触押圧装置によって導体レール（１２）に対して移動可能であり、
接触押圧力を用いて摺動接触位置（１６，５９，８８）を形成するための前記接触押圧装置は、揺り子（２０，４７，６９）及びバネ部材（２１，４９，７１）を用いて前記接触押圧力を発生させるための揺り子ユニット（１９，４６，６８）を備え、
前記揺り子上に配置された前記摺動片が、前記接触押圧力を発生させながら前記摺動接触位置に一方向に移動可能であるように、前記接触押圧装置は、前記バネ部材を支持装置に接続する保持要素（２２，５２，７４）を備えており、
前記支持装置は、
支持要素（２５，５４，７５）と、
前記接触押圧装置を車両上に位置決めするための揺動機構（２６，５３，７６）とを有し、
少なくとも前記揺り子ユニットは、前記揺動機構によって前記摺動片と共に前記摺動接触位置と、前記導体レールから離れた収納位置との間で移動可能である
ことを特徴とする、導体レールから車両にエネルギーを伝達する集電装置（１０，４０，６４）。

【請求項2】

前記揺動機構（２６）がアクチュエータ（３４）を含み、
前記アクチュエータが、前記保持要素（２２）のレバー（３５）及び前記支持要素（２５）に、前記アクチュエータの直線移動が前記摺動接触位置（１６）と前記収納位置（２７）との間で前記揺り子ユニット（１９）の揺動を引き起こすように、接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の集電装置。

【請求項3】

前記支持要素（２５）が、前記車両の車輪（１１）間における、前記車両に装着可能な支持体（３１）である
ことを特徴とする請求項２に記載の集電装置。

【請求項4】

前記保持要素（２２）が、
前記導体レール（１２）の上方の高さを調節可能な取付プレート（３０）を備え、
前記支持要素（２５）に取り付けられ、２つの揺動軸受（３２）を形成し、
前記２つの揺動軸受（３２）の間に、前記揺り子ユニット（１９）の軸（２３）が回転可能に収容される
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の集電装置。

【請求項5】

前記アクチュエータ（３４）が、空圧シリンダ（３３）又は油圧シリンダであり、前記取付プレート（３０）又は支持要素（２５）及びレバーにそれぞれの継手（３６，３７）を介して連結され、
前記レバーが、前記軸（２３）に回転不能に連結されている。
ことを特徴とする請求項４に記載の集電装置。

【請求項6】

前記軸（２３）が、前記揺動機構（２６）の揺動軸（３８）を形成し、
前記揺動軸が、前記車両の移動方向における前記集電装置（１０）の意図された取付位置で車両上に配置される
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の集電装置。

【請求項7】

前記揺動機構（５３）が、揺動駆動装置を備え、
前記揺動駆動装置が、前記揺動駆動装置の回転運動によって、前記摺動接触位置（５９）と収納位置（６０）との間に揺り子ユニット（４６）を有するバー及び保持要素（５２）の揺動を生じさせるように、前記揺動機構のバー（５６）及び前記支持要素（５４）に、接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の集電装置。

【請求項8】

前記支持要素（５４）が、前記車両の車輪（４１）間の車輪のハブ（４２）上に装着可能な複数の筋かい（５５）を有し、
前記バー（５６）が、前記複数の筋かいの間に回転可能に収容される。
ことを特徴とする請求項７に記載の集電装置。

【請求項9】

前記揺動駆動装置が、前記バー（５６）に連結された空圧揺動駆動装置又は電気モータであり、
前記バーが、揺動軸受（５７）を介して前記筋かい（５５）に連結され、
減衰要素（５８）が、前記筋かいの各々と前記揺動軸受との間に配置される
ことを特徴とする請求項８に集電装置。

【請求項10】

前記揺動軸受（５７）が、前記揺動機構（５３）の揺動軸（６３）を形成し、
前記揺動軸が、前記車両の移動方向における前記集電装置（１０）の意図された取付位置で前記車両上に配置される
ことを特徴とする請求項９に記載の集電装置。

【請求項11】

前記揺動機構（７６）が、アクチュエータ（８４）を含み、
前記アクチュエータが、前記アクチュエータの直線移動によって、前記摺動接触位置（８８）と前記収納位置（８９）との間に前記揺り子ユニット（６８）を有するレバー及び前記保持要素（７４）の揺動を引き起こすように、前記揺動機構のレバー及び前記支持要素（７５）に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の集電装置。

【請求項12】

前記支持要素（７５）が、前記車両の車輪（７８）のハブ（７７）に取付可能な支持体（７９）を有し、
前記レバーは、前記支持体に回転可能に取り付けられている
ことを特徴とする請求項１１に記載の集電装置。

【請求項13】

前記アクチュエータ（８４）は、前記ハブ（７７）又は前記支持体（７９）及び前記レバーにそれぞれの継手（８５，８６）を介して連結された空圧シリンダ（８３）又は油圧シリンダであり、
前記レバーが揺動軸受（８０）を介して前記支持体に連結され、
前記レバーが好ましくはプレート（８１）である
ことを特徴とする請求項１２に記載の集電装置。

【請求項14】

前記揺動軸受（８０）が、前記揺動機構（７６）の揺動軸（８２）を形成し、
前記揺動軸が、前記車両の移動方向に対して横方向に、好ましくは垂直方向に、前記集電装置（１０）の意図された取付位置に配置される
ことを特徴とする請求項１３に記載の集電装置。

【請求項15】

保持要素（５２，７４）は、導体レール（１２）の上に高さが調節可能で支持要素（５４，７５）上に取り付けられる取付プレートを備え、
２つの揺動軸受が、互いに離間して配置され、その間に振り子ユニット（４６，６８）の軸（５０，７２）が回転可能に収容されるように、前記取付プレート上に形成される
ことを特徴とする請求項７から１４のいずれか１項に記載の集電装置。

【請求項16】

前記保持要素（２２，５２，７４）が、前記バネ部材（２１，４９，７１）を前記揺動機構（２６，５３，７６）に接続する
ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の集電装置。

【請求項17】

前記バネ部材（２１，４９，７１）が、
コイルバネと、
軸（２３，５０，７２）とを備え、
前記コイルバネが、前記軸に回転不能に接続され、前記揺り子ユニット（１９，４６，６８）の前記摺動接触位置（１６，５９，８８）及び終端位置で緩められる
ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の集電装置。

【請求項18】

前記揺り子ユニット（１９，４６，６８）は、前記保持要素（２２，５２，７４）上に回転可能に取り付けられ、前記バネ部材（２１，４９，７１）を取り囲むスリーブ（２４，４８，７０）を備え、
前記揺り子（２０，４７，６９）が前記スリーブの上に配置される
ことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の集電装置。

【請求項19】

前記コイルバネは、前記保持要素（２２，５２，７４）に対する前記スリーブの回転が接触押圧力を発生させるように、前記スリーブ（２４，４８，７０）に結合される
ことを特徴とする請求項１７及び１８に記載の集電装置。

【請求項20】

前記揺り子ユニット（１９，４６，６８）の軸（２３，５０，７２）が、前記保持要素（２２，５２，７４）上に回転不能に固定される
ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の集電装置。

【請求項21】

請求項１から２０のいずれか１項に記載の集電装置（１０，４０，６４）を有する、車両、特に鉄道車両。

【請求項22】

前記車両が、架線から前記車両にエネルギーを伝達するパンタグラフを有する
ことを特徴とする請求項２１に記載の車両。

【請求項23】

集電装置（１０，４０，６４）は、前記集電装置の支持装置（１３，４３，６５）を用いる車両に取り付けられ、
前記集電装置の摺動片（１５，４５，６７）が前記集電装置の接触押圧装置（１４，４４，６６）を用いて導体レールに対して移動され、
摺動片が接触押圧力を用いる摺動接触位置（１６，５９，８８）に前記導体レールに対して押圧され、摺動接触が形成されており、
前記接触押圧力が前記接触押圧装置の揺り子（２０，４７，６９）及び前記接触押圧装置の揺り子ユニット（１９，４６，６８）のバネ部材（２１，４９，７１）によって形成され、前記揺り子上に配置された前記摺動片が、前記接触押圧力を発生させながら前記摺動接触位置に一方向に移動され、
前記接触押圧装置の保持要素（２２，５２，７４）が、前記支持装置にバネ部材を接続し、
前記接触押圧装置が、前記支持装置の支持要素（２５，５４，７５）及び揺動機構（２６，５３，７６）によって前記車両上に位置決めされ、
少なくとも前記揺り子ユニットが、前記摺動片と共に収納位置（２７，６０，８９）から前記導体レール上の前記摺動接触位置へ、またその逆へ移動されると共に、前記揺動機構によって位置決めされる
ことを特徴とする、導体レール（１２）から集電装置（１０，４０，６４）を用いて車両に電力を伝達させる方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、集電装置及び集電装置によって導電レールから車両にエネルギーを伝達する方法に関し、集電装置は、支持装置と、摺動接触面を形成する接触押圧装置及び摺動片とを具備し、支持装置は、車両に形成されており、接触押圧装置によって摺動片が導体レールに対して移動可能であり、且つ接触押圧力を利用して摺動接触位置に摺動接触を形成するために導体レールに対して押圧可能となるように形成され、接触押圧装置は、揺り子及びバネ部材を用いて接触押圧力を発生させる揺り子ユニットを備え、バネ部材は、揺り子上に配置された摺動片が接触押圧を発生させながら摺動接触位置に一方向に移動可能となるように回転可能であり、接触押圧装置は、バネ部材を支持装置に接続する抜止部材を具備する。

【背景技術】

【0002】

この種の集電装置は、従来技術から知られており、導体レールから車両に電気エネルギーを伝達するために、鉄道車両上で一般的に使用されている。一般に、導体レールは、ガイドレールの領域に配置され、第３のレールとも呼ばれる。公知の集電装置により、摺動片が振れ腕上に取り付けられ、振れ腕は、規定された接触押圧力を用いて摺動片を導体レールの摺動接触面上に押し付ける。摺動片が傾斜部を介して導体レール上に摺動すると、摺動片と導体レールとの間に接触が確立され、その後、振れ腕は摺動片を介して押し戻され、必要な接触押圧力が加わる。

【0003】

接触押圧力は、振れ腕に接続されてレバーのように作動するバネ部材によって加わる。振れ腕の無負荷終端位置から出発して、バネ部材は、摺動片が導体レール上に摺動するときに接触押圧力を発生し、摺動片は、完全に接触するか、又は最大摺動接触位置に移動する。次いで、導体レールに接触することなく、摺動片は、終端位置に移動される。したがって、集電装置又は鉄道車両に対する導体レールの任意の水平距離変動を補償することができる。

【0004】

導体レールは、摺動片との接触を上方、下方、又は横方向から確立するように形成することができる。したがって、集電装置は、摺動片が傾斜部を介して導体レール上に摺動するとき、摺動片が対応する方向に押し戻され、接触押圧力が反対方向に発揮されるように形成することができる。この種の集電は、例えば、特許文献１及び特許文献２から知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】独国特許登録第１０２００９０５４ ４８４号明細書

【特許文献2】米国特許出願公開第２０１３／００８１９１５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ネットワークを横断する鉄道車両交通は、一般にエネルギー供給システムの切換を必要とするため、対応する集電装置を有する車両と共に鉄道ネットワークを拡張して使用することは、しばしば困難さを伴ってのみ可能である。したがって、それぞれの鉄道車両は、それぞれの鉄道に利用することができるようにするために、異なる導体レールシステムのための追加の集電装置、又は場合によっては架線用のパンタグラフを備えなければならない。鉄道は各々、例えば導体レール又は架線のようなエネルギー供給システムを備えており、それに応じて設計される。既存の鉄道の設計に応じて、それぞれ必要な集電装置を車両と共に利用できる。しかしながら、集電装置は、一般に、レールの領域に配置された集電装置が、エネルギーがパンタグラフ及び架線を介して伝達され、導体レールが設けられていないときに、容易に損傷を受ける可能性がある程度に、鉄道車両の断面を拡大する。物体、建物、植物などの障害物は、場合によっては、集電装置の動作範囲内に配置され得る。

【0007】

したがって、本発明の目的は、エネルギー供給システム間の信頼性が高く且つ柔軟な切換が可能となる、集電装置、集電装置を有する車両、及び導体レールから車両へエネルギーを伝達する方法を提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的は、請求項１の特徴を有する集電装置、請求項２１の特徴を有する車両、及び請求項２３の特徴を有する方法によって達成される。

【0009】

導体レールから車両にエネルギーを伝達する、本発明に係る集電装置は、支持装置と、摺動接触面を形成する接触押圧装置及び摺動片とを備え、前記支持装置は、車両に形成されており、前記接触押圧装置によって前記摺動片が導体レールに対して移動可能となり、前記接触押圧力を利用して摺動接触位置に摺動接触を形成する導体レールに対して押圧可能となるように形成されており、前記接触押圧装置は、揺り子とバネ部材を用いて前記接触押圧力を発生させる揺り子ユニットを備え、前記バネ部材は、前記揺り子に配置された摺動片が前記接触押圧力を発生させながら前記摺動接触位置に一方向に移動可能となるように回転可能であり、前記接触押圧装置は、前記バネ部材を前記支持装置に接続する抜止部材を備え、前記支持装置は、支持要素と前記接触押圧装置を前記車両上に配置する揺動機構とを備え、少なくとも１つの揺り子ユニットを摺動片と共に、揺動機構によって、摺動接触位置と、導体レールから離れた収納位置との間で移動可能である。

【0010】

このように、接触押圧装置の揺り子ユニットは、接触押圧力を発生させながら、揺り子ユニット上に取り付けられている無負荷揺り子ユニット及び摺動片が、終端位置から導体レール上の摺動接触位置に移動できるように、回転（回動）可能である。接触押圧力は、バネ部材によってのみ加えられる。したがって、揺り子ユニットは、摺動片又は揺り子の、摺動接触位置と終端位置との間の移動のみを可能にする。保持要素は、集電装置の支持装置に揺り子ユニットを取り付けるために役立つ。したがって、軸又は回転軸が、揺り子ユニットと、摺動片を有する揺り子ユニットのための保持要素との間に配置される。好ましくは、保持要素は、電気的に絶縁されるように支持装置上に取り付けることができる。バネ部材は、接触押圧力を発揮するのに適した機械的、空圧的又は油圧的バネ要素を有することができる。

【0011】

支持装置は、支持要素と揺動機構とを有するように形成されているので、揺り子ユニットを摺動片と共に揺動せることも可能となる。揺り子ユニット又は接触押付装置だけで接触押付力が発生する。揺り子ユニットは、接触押圧力を生成するために揺動可能であることに加えて、摺動片と共に、導体レール上の摺動接触位置と又は導体レールが設けられていない場合には終端位置と、導体レール又は終端位置から離れたところにある収納位置との間で移動させることができる。このため、揺動機構は、摺動片を有する揺り子ユニット又は接触押圧装置のための追加の揺動範囲を提供する。したがって、摺動片を有する接触押圧装置が、車両が動いている間に集電装置が障害物と衝突する可能性がある車両の断面に対して動作範囲内にもはや突出しないように、摺動片を有する揺り子ユニット又は接触押圧装置を収納位置に向かって十分遠くに揺動させることも可能である。集電装置を使用していないときは、集電装置を車両上に安全に保管することができ、そうでなければ集電装置ではアクセスできないような鉄道を、車両が走行することもできる。

【0012】

一実施形態では、揺動機構は、アクチュエータを備えることができ、このアクチュエータは、アクチュエータの直線移動が、摺動接触位置と収納位置との間で揺り子ユニットの揺動を生じさせることができるように、保持要素のレバー及び支持要素に接続される。アクチュエータは、例えば、リニア駆動であってもよく、直線運動の手段によって、レバーと支持要素との間の距離に変化を生じさせる。したがって、保持要素に接続された揺り子ユニット、又は揺り子ユニットに堅固に接続された保持要素部分さえも、揺動することができる。特に、保持要素のレバーを揺り子ユニットにしっかりと接続することができる。保持要素のレバーは、揺り子ユニット上に形成することができ、又は追加部品を介して揺り子ユニットに堅固に結合することができる。したがって、アクチュエータの直線運動の手段によって揺り子ユニットを揺動させることにより、摺動片を、摺動接触位置又は終端位置と、収納位置との間で揺動させることができる。

【0013】

支持要素は、車両の車輪間に、車両に装着可能な筋かいとすることができる。筋かいは、バー、長手方向バー、又は矩形プレートの形で形成することができる。筋かいは、車両のフレーム又は車体に簡単に取り付けることができる。これにより、集電装置を容易に取り付けることができる。

【0014】

保持要素は、導体レールの上方の高さが調節可能であり、且つ支持要素上に取り付けられる取付プレートを備えることができ、保持要素は、互いに離間され、揺り子ユニットの軸が回転可能な２つの揺動軸受を形成する。取付プレート及び支持要素は、例えば、正確な高さ調整を可能にし且つ支持要素上の取付プレートのシフトを防止する交差溝のような構造化された表面を各々有することができる。互いに離間された揺動軸受は、軸が回転可能に収容されたベアリングアイによって形成することができる。したがって、揺り子ユニットは、軸の周りで回転させることができ、又は接触押圧力を発生させるために揺動させることができる。

【0015】

アクチュエータは、空圧シリンダ又は油圧シリンダとすることができ、これらのシリンダは、それぞれの継手を介して取付プレート又は支持要素とレバーとに結合することができ、レバーは、軸に回転不能に接続可能である。空圧シリンダ又は油圧シリンダは、原則として取付板に取り付けることができる。取付板が支持要素に堅固に接続されていれば、支持要素に取り付けることはできない。例えば、レバーは、空圧シリンダ又は油圧シリンダによるレバーの移動が軸の回転を引き起こすように、軸にネジ込まれるか、又は前記軸上にクランプされ得る。揺り子ユニット自体が、バネ部材を介して軸に回転可能に接続されている場合、軸を、レバーを介して回転させることができ、したがって、摺動片と共に揺り子ユニットを、空圧シリンダ又は油圧シリンダの直線移動にしたがってって揺動させることができる。

【0016】

軸は、揺動機構の揺動軸を形成することができ、揺動軸は、車両の移動方向における集電装置の意図された取付位置に車両上に配置される。したがって、軸は、一方では、揺り子を回転させるために、及び接触押圧力を発生させるために、他方では、摺動接触位置又は終端位置から収納位置へ、及びその逆へ揺動させるために使用され得る。集電装置は、揺動軸が車両の移動方向に延びるように、支持要素を介して車両に取り付けることができる。例えば、摺動片を有する接触押圧装置又は揺り子ユニットは、車体の底部の方向又は底部下の車体側壁の方向に、揺動軸を中心に揺動させることができる。

【0017】

別の実施形態によれば、揺動機構は揺動駆動装置を備えることができ、揺動駆動装置は、揺動駆動装置の回転運動が、摺動接触位置と収納位置との間に揺り子ユニットを有するバー及び保持要素の揺動を生じさせることができるように、揺動機構のバー及び保持要素に接続可能である。揺動駆動装置は、その縦軸に沿ってバーを回転させるか又は揺動させることができる手段によって、回転駆動装置とすることができる。揺り子ユニットを有する保持要素がバーに取り付けられる場合、摺動片を有する揺り子ユニットは、バーを回転させることによって、摺動接触位置又は終端位置と、収納位置との間で容易に回転させることができる。

【0018】

支持要素は、車両の車輪間のハブ上に取付可能な筋かいを有することができ、バーは、それらの上で回転可能なように、筋かい間に収容可能である。次いで、筋かいは、ハブに容易に取付可能であり、導体レールの近くで平行になるようにバーを位置決めすることができる。バーは、それぞれの筋かいの端部に取り付けることができ、したがって、筋かいを接続することができる。

【0019】

揺動駆動装置は、空圧揺動駆動装置又はバーに連結することができる電気モータであってもよく、バーは揺動軸受を介して筋かいに連結することができ、減衰要素は筋かいの各々と揺動軸受との間に配置される。揺動駆動装置は、バー上、バー内、揺動軸受上、又は筋かい上に配置することができる。減衰要素は、ハブの振動を減衰させるゴム要素とすることができる。あるいは、減衰要素は、揺動軸受とバーとの間のバー上に配置することもできる。揺動軸受上でバーを回転させることにより、特に大きい揺動範囲を形成することができる。

【0020】

揺動軸受は、揺動機構の揺動軸を形成することができ、揺動軸は、車両の移動方向における集電装置の意図された取付位置に車両上に配置される。したがって、この場合、摺動片を有する接触押圧装置又は揺り子ユニットを、車体の下方に、車体の底部又は側壁の方向に揺動させることも可能である。この場合、筋かいが設けられているため、接触押圧装置を導体レールの近くに容易に配置できるので、揺り子を比較的短くすることができる。同時に、接触加圧装置は、バーの揺動範囲が大きいので、導体レールから比較的遠く離れた収納位置に揺動させることができる。

【0021】

別の有利な実施形態では、揺動機構は、アクチュエータを備えることができ、アクチュエータは、アクチュエータの直線移動によって、摺動接触位置と収納位置との間に揺り子ユニットを有するレバー及び保持要素の揺動を生じさせることができるように、揺動機構のレバー及び保持要素に接続可能である。アクチュエータは、レバーを支持要素に接続するリニア駆動とすることができる。レバーは、棒状又は板状とすることができ、保持要素に堅固に連結することができる。したがって、保持要素に対して回転可能であり、摺動片を有する揺り子ユニットは、揺動機構とは無関係に接触押圧力を発生させるために揺動可能である。この場合、揺動機構は、接触押圧装置を揺動させるためにのみ機能する。

【0022】

支持要素は、車両の車輪のハブ上に取付可能な支持体を有することができ、このレバーは、支持体上に回転できるように取付可能である。支持体は、例えば、ハブに取付可能なプレートであってもよい。あるいは、支持体は、ハブのカバー、フランジ、又は取付のための別の適切な要素によって形成され得る。レバーが支持体に回転可能に取り付けられている場合、支持体に接続されている保持要素をレバーと共に揺動させることができる。

【0023】

アクチュエータは、それぞれの継手を介してハブ又は支持体とレバーに結合することができる空圧シリンダ又は油圧シリンダとすることができ、レバーは揺動軸受を介して支持体に接続可能であり、レバーはプレートであることが好ましい。支持体に取り付ける代わりに、空圧シリンダ又は油圧シリンダをハブに取り付けることができる。揺動軸受は、単純な揺動軸受、浮動軸受又は固定軸受、さらにはヒンジであってもよい。レバーがプレートである場合、揺動軸受は、プレートが収納位置及び摺動接触位置又は終端位置において支持体と完全に接触するようにプレートに沿って延びるように配置することができる。

【0024】

揺動軸受は、揺動機構の揺動軸を形成することができ、揺動軸は、車両の移動方向に対して横方向に、好ましくは垂直方向に、集電装置の意図された取付位置に配置される。揺動軸が本質的に垂直に配置される場合、接触加圧装置は、車体底部の下方で揺動回転させることができる。したがって、導体レールに対する摺動片の高さは、揺動方法によって実質的に影響されない。

【0025】

保持要素は、導体レールの上方に高さが調節可能であり、支持要素上に取り付けられる取付プレートと、互いに離間して配置され、揺り子ユニットの軸が取付プレート上に回転可能に収容可能に形成される２つの揺動軸受とを備えることができる。支持要素及び取付プレートは、段階的に高さ調整が可能であり、それによって支持要素上の取付プレートのシフトを防止可能であることによって、交差溝を有することができる。揺動軸受は、揺り子ユニットの軸を自身の間に回転可能に収容する各ケースにおいてベアリングアイとすることができる。また、揺動軸受の代わりに、例えば軸を取り付けるためにクランプ要素又はネジが使用されることを意図することもできる。

【0026】

保持要素は、バネ部材を揺動機構に接続することができる。この場合、バネ部材は、保持要素を介して揺動機構に直接接続される。

【0027】

バネ部材は、コイルバネと軸とを備えることができ、コイルバネは、軸に回転不能に接続可能であり、摺動接触位置において、且つ、終端位置において緩和される。これにより、比較的大きな接触押圧力を発生させることが可能となる。コイルバネは、バネ力の損失の危険なしに、より長い期間にわたってプレストレスをかけることができる。コイルバネは、接触押圧装置の休止位置又は終端位置及び収納位置において緩和することができる。特に、コイルバネは、コイルバネによって、コイルバネの縦軸に対して１つの回転方向のみに１つのバネ力しか発生させることができないように、休止位置においてコイルバネのコイルが互いに静止するように実現することができる。軸に対する回転不可能な接続は、バネ部材の構成要素が安全に案内されることを確実にすることができ、コイルバネは、したがって、軸上に回転可能に取り付けられるように構成される。好ましくは、軸は、揺り子ユニットのための回転軸を形成することができる。コイルバネと軸は、例えば、バネ支持体又はコイルバネのコイル端部と軸との間のフォームフィッティング接続を介して接続することができる。

【0028】

揺り子ユニットは、保持要素上に回転可能に取り付けられ、バネ部材を取り囲むスリーブを備えることができ、揺り子はスリーブ上に配置される。スリーブは、環境衝撃及び汚染からバネ部材を容易に保護することができる。また、スリーブは、スリーブの縦軸が揺り子ユニットの回転軸に対応するように保持要素上に配置することができる。揺り子がスリーブ上に配置される場合、揺り子は、腕又は延長部としてスリーブ上に取り付けるか、又はスリーブ上に形成することができる。摺動片は、例えばネジ接続によって、取付装置によって揺り子に装着することができる。これにより、摺動片を容易に交換することができる。コイルバネは、保持要素に対するスリーブの回転が接触押圧力を発生させるように、スリーブに結合することができる。したがって、コイルバネを保持要素に連結することもでき、この接触押圧力は、ただ１つの回転方向にしか発生させることができない。

【0029】

例えば、スリーブは、軸上に回転可能に配置されたバネコネクタによってコイルバネに接続することができる。バネコネクタは、バネ支持体、コイルバネのコイル端部が、バネコネクタ内で、フォームフィッティング方式で係合する方式で形成することができる。さらに、バネコネクタは、スリーブに回転不能に接続することができる。これにより、スリーブを特に容易に軸上に回転自在に取り付けることもできる。さらに、スリーブは、中間層としてプレーンブッシュを使用して、バネコネクタ又は軸に取り付けることができる。これにより、スリーブが軸に対して横方向に傾くことが効果的に防止される。

【0030】

揺り子ユニットの軸は、保持要素上で回転不能に固定することができる。例えば、軸は、保持要素のクランプ要素によって保持要素上にクランプすることができる。あるいは、軸は、軸に引張力を発生させることによって、保持要素上に非回転可能に取り付けることができる。引張力は、保持要素によって形成することができる。したがって、軸の一端にナットを有するネジ山を設ければよく、ネジ山によって軸を把持することができる。六角形などのツール係合のための特徴は、軸の反対側の端部に形成され得る。これにより、軸を回転させて摺動片の終端位置を設定することもできる。

【0031】

さらに、軸は、保持要素のクランプ要素上に締結することができるクランプ部分を形成することができる。クランプ要素は、例えば、クランプの方法で形成することができ、クランプ部分の円周の周りに係合することができる。クランプを、例えばネジによって締め付けることは、軸と保持要素との圧力ばめ接続を引き起こす。

【0032】

本発明による車両、特に鉄道車両は、本発明による集電装置を含む。

【0033】

少なくとも１つの集電装置に加えて、車両は、架線から車両にエネルギーを伝達するパンタグラフを有することができる。したがって、車両は、異なるエネルギー供給システムを有利に使用することができる。車両のさらなる有利な実施形態は、集電装置の請求項１に従属する従属クレームの特徴の説明から明らかである。

【0034】

集電装置を用いて導体レールから車両にエネルギーを伝達する本発明に係る方法では、集電装置の支持装置を用いて車両に集電装置を搭載し、集電装置の接触押圧装置を用いて前記集電装置の摺動片を前記導体レールに対して移動させ、前記摺動片を前記導体レールに対して摺動接触位置で押圧し、接触押圧力と摺動接触を形成し、前記接触押圧装置の揺り子と揺り子のバネ部材とにより前記接触押圧力を形成し、前記揺り子に配置された摺動片を一方向に前記摺動接触位置に移動させながら前記接触押圧力を発生させ、接触押圧装置の保持要素は前記接触押圧装置と前記支持装置とを接続し、前記摺動片は前記支持装置の支持要素と揺動機構により車両上に位置決めされ、前記摺動片は移動されると共に、少なくとも前記揺り子は揺動機構によって、収納位置から導体レール上の摺動接触位置まで移動され、また、その逆も可能である。本発明による方法の有利な効果に関するさらなる詳細については、本発明による集電装置の利点の説明を参照されたい。本方法のさらなる有利な実施形態は、装置の請求項１に従属する従属クレームの特徴の説明から明らかである。

【0035】

以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照してより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】集電装置の第１の実施形態の斜視図である。

【図2】図１の集電装置の摺動接触位置の側面図である。

【図3】収納位置にある、図１の集電装置を示す側面図である。

【図4】集電の第２の実施形態の斜視図である。

【図5】摺動接触位置にある、図４の集電装置を示す側面図である。

【図6】収納位置にある、図４の集電装置を示す側面図である。

【図7】集電装置の第３の実施形態の斜視図である。

【図8】摺動接触位置にある、図７の集電装置の側面図である。

【図9】収納位置にある、図７の集電装置を示す側面図である。

【図10】摺動接触位置にある、図７の集電装置の平面図である。

【図11】収納位置にある、図７の集電装置の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

図１から図３の組合せ図は、導体レール１２上の鉄道車両（これ以上図示されていない）の車輪１１間の集電装置１０を示す。集電装置１０は、支持装置１３と接触押圧装置１４と摺動片１５とを備える。支持装置１３は、集電装置１０を車両に取り付けるための役割を果たす（図示せず）。摺動片１５は、接触押圧装置１４に接続され、図示するように摺動接触位置１６で導体レール１２に接触している。次いで、摺動片１５の摺動接触面１７を導体レール１２の表面１８上に着座させ、集電装置１０と導体レール１２との間の電気接触が確立されるようにする。

【0038】

接触押圧装置１４は、接触押圧力を用いて摺動片１５を導体レール１２に押圧し、揺り子２０とバネ部材２１とを用いて接触押圧力を発生させる揺り子ユニット１９を備える接触押圧装置１４である。さらに、接触押圧装置１４は、バネ部材２１を支持装置１３に接続する保持要素２２を備える。バネ部材２１は、コイルバネ（図示せず）と軸２３とによって形成され、コイルバネは軸２３に回転不能に連結されている。揺り子ユニット１９は、バネ部材２１又はコイルバネ及び軸２３を取り囲む回転可能に取り付けられたスリーブ２４を形成する。特に、揺り子２０は、軸２３上のスリーブ２４又はコイルバネの回転によって摺動片１５を有する揺り子２０の揺動を引き起こすようにスリーブ２４に配置されるか、又はねじられている。バネ部材２１は、導体レール１２の方向にのみ接触押圧力が働くように形成されている。導体レール１２が設けられていない場合には、導体レール１２が設けられるであろう位置よりも下方の終端位置（図示せず）に摺動片１５が配置される。摺動片１５が傾斜部（図示せず）を介して導体レール１２上に摺動すると、バネ部材２１のコイルバネが張られ、接触押圧力が発生する。

【0039】

支持装置１３は、支持要素２５と、接触押圧装置１４を位置決めするための揺動機構２６とを備えている。揺り子ユニット１９は、摺動片１５と共に、揺動機構２６によって摺動接触位置１６と収納位置２７との間を移動することができる。車両の断面（図示せず）に対して、摺動片１５を有する接触押圧装置１４は、結果的に、導体レール１２上の拡張動作範囲２８内及び縮小動作範囲２９内の収納位置２７内の摺動接触位置１６に配置される。これにより、車両の有効断面積を小さくすることが可能となり、物体や建物との衝突を防止することができる。したがって、このような車両を異なる鉄道車両に使用する選択肢を大幅に拡大することができる。

【0040】

支持要素２５は、この場合、車両の例示的に図示された支持体３１上に取り付けられる取付プレート３０によって形成される。取付プレート３０上には、軸２３を収容する保持要素２２の２つの揺動軸受３２が取り付けられている。スリーブ２４は揺動軸受３２の間に配置される。揺動機構２６は、アクチュエータ３４を形成し、摺動片１５を有する揺り子ユニット１９を摺動接触位置１６から収納位置２７へ、またその逆へ揺動させることができる空圧シリンダ３３をさらに含む。空圧シリンダ３３は、継手３６及び３７を介して支持体３１及び保持要素２２のレバー３５に連結されている。レバー３５は軸２３に回転不能に連結されているので、空圧シリンダ３３はレバー３５を作動させることによって揺り子ユニット１９の揺動を容易に行うことができる。軸２３は揺動軸３８を形成するので、揺動軸３８は、図示するように、導体レール１２に平行な車両の移動方向に配置される。

【0041】

図４から図６の組合せ図は、集電装置４０の第２の実施形態を示しているが、図１から図３の集電装置とは対照的に、集電装置４０は、車輪４１のハブ４２上で車両（図示せず）の車輪４１の間に取り付けられている。集電装置４０はまた、支持装置４３と、接触押圧装置４４と、導体レール１２と接触する摺動片４５とを備える。接触押圧装置４４はまた、揺り子４７を有する揺り子ユニット４６と、揺り子４７上に形成されるスリーブ４８とによって形成される。スリーブ４８は、揺り子ユニット４６のバネ部材４９と軸５０のコイルバネ（図示せず）を取り囲んでいる。軸５０は、接触押圧装置４４の保持要素５２のクランプ５１上にクランプされる。

【0042】

支持装置４３は、揺動機構５３と支持要素５４とを備える。支持要素５４は、ハブ４２に取り付けられた複数の筋かい５５を有する。揺動機構５３のバー５６は、複数の筋かい５５の間に回転可能に取り付けられている。バー５６は揺動軸受５７を介して筋かい５５に接続されており、それぞれの減衰要素５８は筋かい５５と揺動軸受５７との間に配置されている。揺動駆動装置（さらに図示せず）は、バー５６と、前記バー５６にネジ込まれた保持要素５２と、摺動片４５を有する揺り子ユニット４６との、摺動接触位置５９から収納位置６０への、及びその逆の回転を可能にする。これはまた、摺動接触位置５９において動作範囲６１を拡大し、収納位置６０において動作範囲６２を縮小する結果となる。揺動軸６３は、揺動軸受５７の位置から、移動方向に導体レール１２に平行に延びる結果となる。

【0043】

図７から図１１の組合せ図は、集電装置６４の第３の実施形態を示し、集電装置６４は、支持装置６５及び接触押圧装置６６と、摺動片６７とを備える。接触押圧装置６６は、揺り子６９とその上に形成されたスリーブ７０とを有する揺り子ユニット６８によって形成される。摺動片６７は揺り子６９に取り付けられている。スリーブ７０は、揺り子ユニット６８のバネ部材７１のコイルバネ（図示せず）と、バネ部材７１の軸７２とを取り囲んでいる。軸７２は、接触押圧装置６６の保持要素７４のクランプ７３によってクランプされる。バネ部材７１を介して、導体レール１２に接触押圧力が働くことができる。

【0044】

支持装置６５は、支持要素７５と揺動機構７６とを備える。支持要素７５は、車両の車輪７８のハブ７７に取り付けられている（図示せず）。支持要素７５は、ハブ７７に接続される支持体７９を有する。支持体７９上には、揺動軸受８０上の揺動機構７６のプレート８１の揺動を可能にする揺動機構７６の揺動軸受８０が形成されている。揺動機構７６の揺動軸８２は、揺動軸受８０の位置から結果、垂直方向に車両の移動方向（図示せず）に対して横方向に延びる。揺動機構７６は、アクチュエータ８４を形成する空圧シリンダ８３を備える。空圧シリンダ８３は、空圧シリンダ８３の作動がプレート８１の揺動を引き起こすように、継手８５及び８６を介してハブ７７及びプレート８１に取り付けられている。保持要素７４は、プレート８１の延長部８７上に取り付けられ、プレート８１と共に接触押圧装置６６を揺動できるようになっている。移動方向に対して平行又は横方向のプレート８１の位置に応じて、摺動片６７を有する接触押圧装置６６は、摺動接触位置８８又は収納位置８９に配置される。拡張された動作範囲９０は、摺動接触位置８８に由来し、また、減少された動作範囲９１は、収納位置８９に由来する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】