JP2913627B1 - 受電器 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 電車線電流の影響を受けることなく、レール
間に流れる信号電流を効率よく検知するとともに、低コ
ストで小型化が実現可能な受電器を提供する。 【解決手段】 先頭車両の第１軸３において、この第１
軸の長手方向に沿って、第１軸３の周囲を囲うように、
略円筒形状のコイル１ａを設置することにより、レール
５１とレール５２との間に、第１軸３を介して流れる信
号電流を効率よく検出する事ができる。そして、列車の
車両上方の架線から車両を介してレール５１，５２に流
れる電車線電流の影響を受けることがないので、電車線
電流による妨害電流に対応するための機器を備える発要
がなく、小型化と低コスト化が可能な受電器である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、列車に設置され、
レールから列車に対して入力される信号電流を検知する
ための受電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】列車の走行時には、前方を走行する他の
列車との車間距離を安全な距離に保つ等の目的で各種の
制御を行うために、軌道上の左右２本のレール間に信号
電流を流し、列車に対して信号を送信する手法が用いら
れている。

【０００３】これは、特定の区間において、２本のレー
ルを含む回路（軌道回路）を構成する事により、２本の
レール間を導通させた場合に信号電流が流れるもので、
信号電流としては直流、低周波あるいは高周波の電流が
利用される。この軌道回路が構成された区間に走行中の
列車が進入すると、進入して列車の先頭車両の先頭の車
軸（第１軸）によって、２本のレールは短絡される。そ
して、２本のレールの間に信号電流が流れるが、ここ
で、２本のレールが導通されたことを地上の軌道回路側
で検出することによって、軌道回路上に列車が存在して
いることを検知することができる。また、列車側で信号
電流を検知して信号を解析することが可能であれば、地
上回路側から列車に対して、当該区間における列車の制
限速度などを示す情報を伝達する事ができる。

【０００４】従来、列車側においては、信号電流を検知
するために受電器が用いられてきた。一般に、受電器
は、列車の先頭車両の第１軸近傍に設置され、コイルを
有しており、第１軸に流れる信号電流によってコイルに
誘起される電流を、受信器に対して出力する。そして、
受信器において、入力された電流を解析することによ
り、各種の信号を受信することができる。なお、この場
合、コイルによって検出できる信号電流は、低周波また
は高周波の電流である。

【０００５】図２は、従来の受電器の具体例を示す概略
平面図である。同図において、３は先頭車両の第１軸、
４は第２軸、３１，３２は第１軸３に接続された車輪で
あり、４１，４２は第２軸４に接続された車輪である。
５，６は受電器であり、７，７，…は枕木である。な
お、同図において、列車の進行方向を符号Ｙで示す。符
号Ｂは、架線から列車の車両を通ってレールに流れる帰
線電流を示す。また、符号Ａは、低周波あるいは高周波
の信号電流の流路を示す。

【０００６】この図２に示すように、受電器５，６は、
それぞれレール５１，５２の真上に位置し、第１軸の前
方に設置されている。そして、第１軸に流れる信号電流
によって２つの受電器のコイルに電流が誘起され、この
誘起された電流はそれぞれ受信器へと出力される。

【０００７】ここで、通常、レール５１，５２には、列
車上方の架線から列車の駆動力として電車線電流が流れ
ている。この電車線電流は、直流または交流の電流が、
架線から列車の車両を介してレール５１，５２に流れる
ものであり、このため、受電器５，６において、符号Ｂ
で示す電車線電流の帰線電流の影響によって電流が誘起
されてしまう。

【０００８】このとき、２本のレール５１，５２と架線
との間の電位差がそれぞれ等しければ、電車線電流によ
って２個のコイルに生じる誘起電流は打ち消しあうの
で、受電器５，６から受信器に対しては、信号電流によ
る誘起電流のみが出力される。よって、従来は、受電器
５，６の位置を、レールの真上において、且つ、電車線
電流によって誘起される電流が互いに打ち消されるよう
な位置に確実に設置することによって、電車線電流の影
響を防いでいた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、架線と左右
のレール５１，５２に流れる電車線電流は、軌道回路の
不平衡等の影響によって若干の変化を生じ、常に等しい
わけではない。また、車両の偏軌等により、受電器５，
６のコイルの位置がずれてしまったり、受電器５，６が
有するコイルの性能にばらつきがあるため、電車線電流
によってコイルに誘起される電流が完全に打ち消しあわ
ないことが多かった。

【００１０】この場合、信号電流によってコイルに誘起
され、受信器に出力される電流に、電車線電流の影響に
よって誘起された電流が混入してしまい、効率よく信号
線電流のみを検出することができないという問題があっ
た。また、電車線電流は、信号線電流に比べて大きいこ
とが多く、電車線電流の影響によって信号電流の検出が
妨げられる恐れがあった。

【００１１】このため、従来の受電器５，６において
は、耐電量の大きいフィルターや、高ダイナミックレン
ジの回路を備える必要があり、このため、機器の小型化
と低コスト化が阻まれているという問題があった。

【００１２】この発明は、上記問題点を解決するため、
電車線電流の影響を受けることなく、レール間に流れる
信号電流を効率よく検知するとともに、低コストで小型
化が実現可能な受電器を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、並列に敷設された２本のレ
ール上を走行すべき列車に設置され、当該列車の先頭車
両において、先頭の車軸である第１軸により前記２本の
レールにより構成される回路間が短絡されることによっ
て、前記第１軸に流れる電流を検知するためのコイルを
備えた受電器において、前記コイルは、前記第１軸の長
手方向に沿って前記車軸の外周を取り巻くように設置さ
れること、を特徴とする構成とした。

【００１４】ここで、具体的には、先頭の車両とは、列
車の走行時に先頭となる車両であり、第１軸とは、車両
が有する複数の車軸の内、進行方向に対して最も前に位
置する車軸を指すものである。また、第１軸によって２
本のレールを短絡することによって流れる電流とは、た
とえば列車に対して制限速度等を通知するための信号電
流である。

【００１５】この請求項１記載の発明によれば、並列に
敷設された２本のレール上を走行すべき列車に設置さ
れ、当該列車の先頭車両において、先頭の車軸である第
１軸により２本のレールにより構成される回路間が短絡
されることによって、第１軸に流れる電流を検知するた
めのコイルを備えた受電器において、コイルが、第１軸
の長手方向に沿って前記車軸の外周を取り巻いて、第１
軸が、円筒状に巻かれたコイルの中央を貫くように設置
される。

【００１６】従って、電流を検出するためのコイルが、
列車の動力として列車上方の架線とレールとの間に流れ
る電車線電流の流路に位置しておらず、また、地面に平
行に流れる電流を検知できる方向に設置されるので、第
１軸に流れる電流を効率よく検出することができ、電車
線電流の影響を受けることがない。これによって、２本
のレールの間を流れる信号電流を、確実に、効率よく検
出することができ、列車の運行管理上必要な信号などを
安定して受信することができる。また、従来の受電器の
ように、電車線電流の影響に備えて耐電量の大きいフィ
ルターなどを備える必要がないので、受電器自体の低コ
スト化と小型化を実現することが可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１の図面を参照しながら説明する。

【００１８】図１は、本発明の実施の形態としての受電
器を列車に設置した状態を示す図であり、（ａ）は概略
正面図であり、（ｂ）は概略平面図である。

【００１９】同図において、１は受電器であり、受電器
１において、１ａはコイルであり、１ｂはケースであ
る。３は列車の先頭車両の第１軸であり、３１，３２は
第１軸３に接続された車輪である。また、４は第２軸で
あり、４１，４２は、第２軸に接続された車輪である。
５１，５２はレールであり、５３は軌道面であり、７，
７は枕木である。

【００２０】なお、図中、符号Ｘは、列車の進行方向を
示し、符号Ｂは電車線電流の帰線電流が流れる方向を示
している。また、符号Ａは、レール５１とレール５２と
の間に流れる信号電流の流れる道筋を示すものある。即
ち、本実施の形態においては、列車に電力を供給するた
めの電車線電流は、架線からレールに向かって流れる直
流電流であり、信号電流は、レール５１とレール５２と
の間に流れる交流電流である。

【００２１】図１（ａ）および（ｂ）に示すように、受
電器１は、第１軸３のほぼ中央部に設置され、コイル１
ａは、略円筒形の形状であり、中心線が第１軸３の長手
方向に沿うように、第１軸３に巻き付けられるように固
定されている。即ち、第１軸３は、円筒状のコイル１ａ
の中央を貫く状態にある。そして、コイル１ａ及び第１
軸３のコイル１ａに覆われた部分を全て覆うように、ケ
ース１ｂが取り付けられている。また、図示はしない
が、コイル１ａと第１軸３の表面は、電気的に非接触で
あり、コイル１ａの、第１軸３との接触面はケース１ｂ
によって覆われている。なお、受電器１は、列車内に設
置された受信器に接続されているが、ここでは図示しな
い。

【００２２】列車が、符号Ｘで示す方向にレール５１，
５２上を進行して、第１軸３に接続された車輪３１，３
２が、軌道回路が構成された部分にさしかかると、レー
ル５１とレール５２とが第１軸３によって短絡し、第１
軸３を介することにより、レール５１とレール５２との
間には、軌道回路によって供給された信号電流が流れ
る。

【００２３】ここで、第１軸３には、受電器１のコイル
１ａが固定されているので、コイル１ａに、信号電流に
よる誘起電力が発生する。この誘起された電流が、列車
内に設置された受信器（図示省略）に出力されることに
より、信号電流を受信して解析することができる。

【００２４】ここで、受電器１は、レール５１，５２と
車両との間、即ち、電車線電流が流れる線上に位置して
いないので、コイル１ａが電車線電流の影響によって誘
起電力を生じることはなく、正確に、電車線電流の影響
をほとんど受けずに、信号電流を検出し、受信すること
ができる。

【００２５】以上のように、本発明の実施の形態として
の受電器１によれば、列車の先頭車両において、第１軸
３の中央に、コイルが第１軸３を巻き込むように固定さ
れているため、架線とレール５１，５２との間に流れる
電車線電流の影響を受けることなく、確実に信号電流を
受信することができる。

【００２６】なお、上記実施の形態においては、コイル
１ａを、第１軸３の中央部に配置する構成としたが、確
実に中央部に配置する必要はなく、第１軸の端部に設置
することも可能である。また、架線からレール５１，５
２に流れる電車線電流を、直流電流である構成とした
が、本発明はこれに限定されるものではなく、電車線電
流は交流電流であっても良いし、その他、細部について
も、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲において、
適宜変更可能である。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、第１軸に
流れる電流を効率よく検出することができ、列車上方の
架線とレールとの間に流れる電車線電流の影響を受ける
ことがない。これによって、２本のレールの間を流れる
信号電流を、確実に、効率よく検出することができ、安
全管理上必要な信号などを安定して受信することができ
る。また、従来の受電器のように、電車線電流の影響に
備えて耐電量の大きいフィルターなどを備える必要がな
いので、受電器自体の低コスト化と小型化を実現するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態としての受電器を列車に設
置した状態を示す図であり、（ａ）は概略正面図であ
り、（ｂ）は概略平面図である。

【図２】従来の受電器を列車に設置した状態を示す概略
平面図である。

【符号の説明】

１ 受電器 １ａ コイル １ｂ ケース ３ 第１軸 ４ 第２軸 ３１，３２，４１，４２ 車輪 ５ 軌道面 ５１，５２ レール ７，７ 枕木

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】並列に敷設された２本のレール上を走行す
   べき列車に設置され、当該列車の先頭車両において、先
   頭の車軸である第１軸により前記２本のレールにより構
   成される回路間が短絡されることによって、前記第１軸
   に流れる電流を検知するためのコイルを備えた受電器に
   おいて、 前記コイルは、 前記第１軸の長手方向に沿って前記車軸の外周を取り巻
   くように設置されること、 を特徴とする受電器。