JP7846837B2 - 磁気浮上列車レスキューホイール装置及び磁気浮上列車 - Google Patents

Description

本出願は２０２３年０３月０７日にて中国特許庁に提出された、出願番号がＣＮ２０２３１０２１３０１６.Ｘであり、発明名称が「磁気浮上列車レスキューホイール装置及び磁気浮上列車」である発明特許出願の優先権を主張して、その全ての内容は本出願に援用されている。

本発明は磁気浮上列車の技術分野に係わり、特に、磁気浮上列車の磁気浮上列車レスキューホイール装置に係わっている。本発明はさらに、前記レスキューホイール装置が設けられた磁気浮上列車に係わっている。

近年では、鉄道交通の迅速な発展に連れて、高速磁気浮上は将来、鉄道交通の重要な発展方向になった。高速磁気浮上はそのレール保持式構造のため、車両が故障した時、救助が困難である。伝統の救助方法は、救助の際、スキッドとレール面との間のスライドにより救助際の車両の走行を実現するため、救助が困難であり、且つ効率が低い。

本発明は、高速磁気浮上車両の救助が困難であるという問題を解決して、救助効率を向上する磁気浮上列車レスキューホイール装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記磁気浮上列車レスキューホイール装置が設けられた磁気浮上列車を提供することを、他の目的とする。

上記目的を実現するために、本発明は磁気浮上列車レスキューホイール装置を提供し、取付台、車輪キャリア部材及び油圧シリンダを含み、前記取付台は水平取付台及び垂直方向取付台を含み、前記垂直方向取付台は、前記水平取付台の下方に位置するとともに、前記水平取付台に接続され、前記車輪キャリア部材は、前記垂直方向取付台の両側に位置して、偏心回転軸によって前記垂直方向取付台に回動可能に取り付けられ、各前記車輪キャリア部材には、車輪軸によってその外側にある車輪がそれぞれ取り付けられ、前記油圧シリンダは斜めに配置され、その一端が前記水平取付台にヒンジ連結され、他端が前記車輪キャリア部材の駆動アームにヒンジ連結されることで、前記車輪キャリア部材を車輪とともに前記偏心回転軸の周りに回動させるように駆動し、前記車輪は格納状態又は落下状態にあり、前記垂直方向取付台の両側には位置制限ブロックが設けられ、各前記車輪キャリア部材には位置決め用支持部が設けられ、車輪の格納状態で、前記車輪キャリア部材の支持部は前記位置制限ブロックに当接されず、車輪の落下状態で、前記車輪キャリア部材の支持部は、前記位置制限ブロックに上向くように当接される。

好ましくは、車輪の落下状態で、前記偏心回転軸の回転中心と前記車輪軸の中心との接続線と、垂直方向との間には夾角が形成される。

好ましくは、クランク及びロックバネをさらに含み、前記クランクは、ヘッド部が延出アームを有する弧状であり、前記クランクのヘッド部は前記垂直方向取付台にヒンジ連結され、前記ロックバネの上端は前記水平取付台に接続され、前記ロックバネの下端は前記クランクの延出アームに接続され、前記クランクには弧状スライド溝が設けられ、前記車輪キャリア部材にはロックアームが設けられ、２つの前記車輪キャリア部材のロックアームは、前記弧状スライド溝を通るピン軸によって接続され、前記ピン軸は弧状スライド溝にスライドするように係合される。

好ましくは、前記弧状スライド溝の上端は、円心側へ湾曲する形状になる。

好ましくは、各前記車輪キャリア部材の駆動アームとロックアームとは、前記車輪軸の両側にそれぞれ位置する。

好ましくは、前記駆動アームとロックアームとは、ほぼ同一直線に位置し、又は、前記駆動アームとロックアームとの間は夾角を有する。

好ましくは、前記位置制限ブロックの底部は水平の位置制限平面を有し、前記車輪キャリア部材の支持部の外縁には支持平面が設けられ、車輪の落下状態で、前記車輪キャリア部材の支持平面は、前記位置制限ブロックの位置制限平面に上向くように当接される。

好ましくは、前記車輪キャリア部材の支持部は、前記車輪軸を円心として径方向に広がるように形成された部位であり、前記偏心回転軸は２つの前記車輪キャリア部材の支持部を横方向に接続する。

好ましくは、前記油圧シリンダのシリンダは前記水平取付台にヒンジ連結され、前記油圧シリンダのピストンロッドは前記駆動アームにヒンジ連結され、車輪の格納状態で、前記油圧シリンダのロッドレスキャビティ内の油液は閉鎖され、車輪の落下状態で、前記油圧シリンダは圧力保持状態にある。

上記の他の目的を実現するために、本発明は磁気浮上列車を提供し、車体、及び車体底部に設けられる救助装置を含み、前記救助装置は上記の何れか１項に記載の磁気浮上列車レスキューホイール装置であり、各２つの前記磁気浮上列車レスキューホイール装置は１組として、鏡面対称になるように前記車体底部に設けられ、２つの前記磁気浮上列車レスキューホイール装置の油圧シリンダは逆「Ｖ」字状になるように分布される。

本発明が提供する磁気浮上列車レスキューホイール装置は主に取付台、車輪、油圧シリンダ及び偏心回転軸などから構成され、これらの構成部材から形成された車輪昇降機構によって、車両救助の前、車輪落下を実現して車両を持ち上げ、救助工程で、車輪の機械式セルフロックを実現して車両をキャリアし、救助が完了した後、車輪の格納を実現して車輪をロックする。磁気浮上車両が故障した後、迅速な救助を行うことができ、経済的、実用的、軽量化、モジュール化及び高確実性などの利点を備える。また、偏心回転軸の構造設計は、モーメントアームが大きいという特点を備え、格納・落下過程の実現に寄与して、油圧素子の設計、タイプ選択の困難さを効果的に低減する。

本発明が提供する磁気浮上列車には前記磁気浮上列車レスキューホイール装置が設けられ、前記磁気浮上列車レスキューホイール装置は上記技術効果を有するため、当該磁気浮上列車レスキューホイール装置が設けられた磁気浮上列車も対応する技術効果を有する。

本発明の実施例が提供する磁気浮上列車レスキューホイール装置の斜視図である。 図１の磁気浮上列車レスキューホイール装置の、２つの車輪を取り外した後の斜視図である。 図２の磁気浮上列車レスキューホイール装置が格納状態にある正面図である。 図２の磁気浮上列車レスキューホイール装置が落下状態にある正面図である。

当業者が本発明の解決策をよりよく理解するために、以下、図面及び具体的な実施形態を結合して本発明をさらに詳しく説明する。

本明細書において、「上、下、内、外」などの用語は図面による位置関係に基づいて確立され、図面の異なりに応じて、対応する位置関係も変化する可能性があり、従って、それは保護範囲の絶対的な限定ではなく、また、「第１」、「第２」などのような関係用語は同じ名称を有する２つの部材を区別するためのものに過ぎず、これらの部材の間には、このような実際の関係又は順序が存在することを要求又は暗示していない。

図１、図２に示すように、具体的な実施例において、本発明が提供する磁気浮上列車レスキューホイール装置は主に車輪１、車輪キャリア部材２、取付台３、油圧シリンダ４、偏心回転軸５、クランク６及びロックバネ７などの部材から構成される。

取付台３は、水平取付台３１と垂直方向取付台３２という２つの部分に分けられ、車輪キャリア部材２、偏心回転軸５、油圧シリンダ４、クランク６及びロックバネ７などに取付基礎を提供し、垂直方向取付台３２は水平取付台３１の下方に位置するとともに、水平取付台３１に接続され、垂直方向取付台３２の側方向投影は略矩形であり、肉抜きのための孔位置構造が開けられる。

車輪キャリア部材２は主に車輪１を取り付けるために用いられ、油圧シリンダ４の作用で車輪１の落下、格納の過程でトルクを提供し、車輪キャリア部材２は垂直方向取付台３２の両側に位置して、偏心回転軸５によって垂直方向取付台３２に回動可能に取り付けられ、垂直方向取付台３２には、別体的に接続された下部蓋板が設けられ、垂直方向取付台３２の本体の底部には、開口が下向きである半円形軸孔が設けられ、下部蓋板のトップ部には、開口が上向きである半円形軸孔が設けられ、両者が接続された後、吊り掛けの形態で偏心回転軸４を垂直方向取付台３２に回動可能に取り付け、偏心回転軸５と軸孔との間には軸受けが設けられることで、車輪キャリア部材２の安定で確実な回動を保証する。

各車輪キャリア部材２の外側には、横方向に延在する車輪軸２１がそれぞれ設けられ、車輪軸２１によって、その外側にある車輪１が取り付けられ、２つの車輪キャリア部材２に取り付けられる２つの車輪１について、その車輪軸は同一軸線に位置するが、横方向の貫通軸ではなく、両者の間は垂直方向取付台３２によって仕切られ、離間した２つの半軸を形成する。このように、車輪１の格納、落下の過程で、車輪軸２１は垂直方向取付台３２と干渉しないことを保証できる。

車輪キャリア部材２には駆動アーム２２が設けられ、油圧シリンダ４は斜めに配置され、その一端は水平取付台３１にヒンジ連結され、他端は車輪キャリア部材２の駆動アーム２２にヒンジ連結され、これによって、車輪キャリア部材２を車輪１とともに偏心回転軸５の周りに回動させるように駆動し、車輪１は格納状態又は落下状態にある。

垂直方向取付台３２の両側には位置制限ブロック３２１が設けられ、位置制限ブロック３２１のトップ部は弧状であり、位置制限ブロック３２１の底部は水平の位置制限平面を有し、各車輪キャリア部材２には位置決め用支持部２３が設けられ、支持部２３は車輪軸２１を円心として径方向に広がるように形成された部位であり、偏心回転軸５は２つの車輪キャリア部材２の支持部２３の間に位置して、２つの支持部２３を横方向に接続し、車輪キャリア部材２の支持部２３の外縁には支持平面２３１が設けられ、車輪の格納状態で、車輪キャリア部材２の支持平面２３１は位置制限ブロック３２１を避ける位置まで回動して、位置制限ブロック３２１の位置制限平面に当接されず、車輪１の落下状態で、車輪キャリア部材２の支持平面２３１は位置制限ブロック３２１に対応する位置まで回動して、位置制限ブロック３２１の位置制限平面に上向きに当接される。垂直方向取付台３２には位置制限ブロック３２１が設計されて、車輪キャリア部材２の支持部２３に係合されることで、救助過程で、荷重を伝達し且つ車輪１を常に落下状態に保持するという作用を発揮する。

車輪１の落下状態で、偏心回転軸５の回転中心と車輪軸２１の中心との接続線と、垂直方向との間には夾角θが形成される。このように、救助装置は車両持ち上げ動作を完了させた後、救助過程で、救助装置の車輪の機械式セルフロックを実現し、車輪１が意外に持ち上げられていないことを確保する。

さらに、クランク６及びロックバネ７がさらに設けられ、クランク６はロックバネ７と垂直方向取付台３２との間に位置して、ロックバネ３及び垂直方向取付台３２にそれぞれヒンジ連結される。

具体的に、クランク６は、ヘッド部が延出アーム６１を有する弧状であり、垂直方向取付台３２の、クランク６に隣接する側には収容溝が設けられ、クランク６のヘッド部は収容溝に入り込んで、垂直方向取付台３２にヒンジ連結され、ロックバネ７は垂直方向に配置され、その上端は水平取付台３１に接続され、下端はクランク６の延出アーム６１に接続され、クランク６には弧状スライド溝６２が設けられ、車輪キャリア部材２にはロックアーム２４が設けられ、クランク６の両側の２つの車輪キャリア部材２のロックアーム２４はピン軸によって接続され、ピン軸はクランク６の弧状スライド溝６２内に位置して、弧状スライド溝６２にスライドするように係合され、弧状スライド溝６２内で弧状軌跡に沿ってスライドできる。

クランク６及びロックバネ７を追加配置することで、車輪１を格納する時のロック力が十分に大きいことを保証する上に、車輪１がロック力を克服した後、車輪キャリア部材２とクランク６との相互作用力が小さいことを保証して、部材の寿命を効果的に延ばす。

また、弧状スライド溝６２の上端は、円心側へ湾曲する形状に設計される。車輪１を格納する時、ロックアーム２４の間のピン軸は弧状スライド溝６２の湾曲したヘッド部に入って、弧状凹溝によりレスキューホイールの格納際のロックを実現する。

それぞれの車輪キャリア部材２の駆動アーム２２とロックアーム２４とは、車輪軸２１の両側にそれぞれ位置し、つまり、駆動アーム２２とロックアーム２４との長さ方向上の延長線は何れも車輪軸２１の円心を通過する。本実施例において、駆動アーム２２とロックアーム２４とはほぼ同一直線に位置し、略「一」字状である。油圧シリンダ４の駆動で駆動アーム２２は下へ揺動すると、ロックアーム２４は上へ揺動し、油圧シリンダ４の駆動で駆動アーム２２は上へ揺動すると、ロックアーム２４は下へ揺動する。

油圧シリンダ４のシリンダは水平取付台３１にヒンジ連結され、油圧シリンダ４のピストンロッドは車輪キャリア部材２の駆動アーム２２にヒンジ連結され、車輪１の格納状態で、油圧シリンダ４のロッドレスキャビティ内の油液は閉鎖され、油圧シリンダ４内の油液閉鎖によりロックを実現し、車輪１の落下状態で、油圧シリンダ４は圧力保持状態にある。油圧シリンダ４の圧力保持機能によって、車輪１が鉄道の継ぎ目を通過する時、振動のため、機械式セルフロックが無効になるというリスクを回避できる。

また、車輪１に対して弾性車輪を使用し、弾性車輪が鉄道の継ぎ目を通過する時、車輪と鉄道との間の衝撃力を低減して、構造全体の確実性及び使用寿命を保証する。

図３、図４に示すように、車両が故障して、救助を必要とすると、油圧シリンダ４は引っ込められ、車輪キャリア部材２の駆動アーム２２は上へ揺動し、車輪キャリア部材２を偏心回転軸５の周りに回転させるように引き、車輪キャリア部材２のロックアーム２４は下へ揺動して、バネ７及びクランク６のロック力を克服して、車輪キャリア部材２及び車輪１を落下させる。

車輪１がレール面に接触した後、サスペンション上の支持スキッドに代わって、車輪１により車両を支持して、油圧シリンダ４の持続的な引張力の作用で、車両を徐々に突き上げる。車輪キャリア部材２の支持平面２３１は位置制限ブロック３２１の位置制限平面に完全に接触した後、車両持ち上げ動作全体が完了する。

救助が完了した後、油圧シリンダ４の推力作用で車輪キャリア部材２及び車輪１はロック位置に戻って、この際、油圧シリンダ４のロッドレスキャビティ内の油液は閉鎖され、車輪キャリア部材２及び車輪１の格納を実現する。ロッドレスキャビティ内の油液が漏れる時、車輪キャリア部材３及び車輪１はロックバネ７及びクランク６によってロックされ、ロックバネ７及びクランク６の設計によって、車輪１の落下を効果的に防止して、車輪１の格納後、安定なロックの確実性を向上する。

車輪キャリア部材２の構造はレスキューホイールの落下、格納の過程で大きなモーメントアームを形成でき、油圧シリンダ４の作業際の負荷を効果的に低減して、油圧シリンダ４のタイプ選択、設計を容易にして、格納動作が完了した後、自体の機械構造によってセルフロックを実現し、油圧シリンダ４の圧力保持機能によってそのセルフロック効果を強化させ、車輪１が鉄道の継ぎ目を順調に通過できることを効果的に保証する。

上記実施例は本発明の好適な解決策に過ぎず、具体的に、これに限定されていなく、これに基づいて、実際ニーズに応じて、対応するように調整することで、異なる実施形態を取得する。例えば、駆動アーム２２とロックアーム２４との間は夾角を有し、又は、車輪キャリア部材２を他の適切な形状に設計する。可能な実現形態が多いため、ここで、一々例を挙げて説明していない。

本発明は、高速磁気浮上車両の迅速な救助機能を実現することを目的とし、経済性、実用性、軽量化、モジュール化及び高確実性を設計原則として、高速磁気浮上車両の救助作業状況に適用可能なレスキューホイール装置を提供する。当該レスキューホイール装置において、特別な取付台、車輪キャリア部材、車輪、油圧シリンダ、偏心回転軸、クランク及びロックバネが設計され、自体の部材から形成された機構によって、救助装置の、安定な車両持ち上げ、車両を持ち上げた後、車輪のセルフロック及び車輪格納ロックという機能を実現し、以上の機能に基づいて、車両が故障した後、迅速な救助を行うことができる。

上記磁気浮上列車レスキューホイール装置以外、本発明は磁気浮上列車をさらに提供し、当該磁気浮上列車は車体、及び車体底部に設けられる救助装置を備え、救助装置は以上に記載の磁気浮上列車レスキューホイール装置であり、各２つの磁気浮上列車レスキューホイール装置は１組として、鏡面対称になるように車体底部に設けられ、２つの磁気浮上列車レスキューホイール装置の油圧シリンダ４は逆「Ｖ」字状になるように分布され、磁気浮上列車の他の構造について、従来技術を参照すればよく、本明細書において贅言していない。

以上は、本発明が提供する磁気浮上列車レスキューホイール装置及び磁気浮上列車を詳しく紹介する。本明細書において具体的な例示を使用して本発明の原理及び実施形態を説明し、以上の実施例の説明は単に本発明の主旨を理解するために用いられる。ここで、当業者にとって、本発明の原理から逸脱しない前提で、本発明に対していくつかの改良及び修飾を行ってもよく、これらの改良及び修飾も本発明の請求項の保護範囲内に該当する。

１ ・・・車輪；
２ ・・・車輪キャリア部材；
２１ ・・・車輪軸；
２２ ・・・駆動アーム；
２３ ・・・支持部；
２４ ・・・ロックアーム；
２３１ ・・・支持平面；
３ ・・・取付台；
３１ ・・・水平取付台；
３２ ・・・垂直方向取付台；
３２１ ・・・位置制限ブロック；
４ ・・・油圧シリンダ；
５ ・・・偏心回転軸；
６ ・・・クランク；
６１ ・・・延出アーム；
６２ ・・・弧状スライド溝；
７ ・・・ロックバネ。

Claims (10)

1. 磁気浮上列車レスキューホイール装置であって、取付台（３）、車輪キャリア部材（２）及び油圧シリンダ（４）を含み、前記取付台（３）は水平取付台（３１）及び垂直方向取付台（３２）を含み、前記垂直方向取付台（３２）は、前記水平取付台（３１）の下方に位置するとともに、前記水平取付台（３１）に接続され、前記車輪キャリア部材（２）は、前記垂直方向取付台（３２）の両側に位置して、偏心回転軸（５）によって前記垂直方向取付台（３２）に回動可能に取り付けられ、各前記車輪キャリア部材（２）には、車輪軸（２１）によってその外側にある車輪（１）がそれぞれ取り付けられ、前記油圧シリンダ（４）は斜めに配置され、その一端が前記水平取付台（３１）にヒンジ連結され、他端が前記車輪キャリア部材（２）の駆動アーム（２２）にヒンジ連結されることで、前記車輪キャリア部材（２）を車輪（１）とともに前記偏心回転軸（５）の周りに回動させるように駆動し、前記車輪（１）は格納状態又は落下状態にあり、前記垂直方向取付台（３２）の両側には位置制限ブロック（３２１）が設けられ、各前記車輪キャリア部材（２）には位置決め用支持部（２３）が設けられ、車輪（１）の格納状態で、前記車輪キャリア部材（２）の支持部（２３）は前記位置制限ブロック（３２１）に当接されず、車輪の落下状態で、前記車輪キャリア部材（２）の支持部（２）は、前記位置制限ブロック（３２１）に上向くように当接されることを特徴とする磁気浮上列車レスキューホイール装置。
2. 車輪（１）の落下状態で、前記偏心回転軸（５）の回転中心と前記車輪軸（２１）の中心との接続線と、垂直方向との間には夾角が形成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上列車レスキューホイール装置。
3. クランク（６）及びロックバネ（７）をさらに含み、前記クランク（６）は、ヘッド部が延出アーム（６１）を有する弧状であり、前記クランク（６）のヘッド部は前記垂直方向取付台（３２）にヒンジ連結され、前記ロックバネ（７）の上端は前記水平取付台（３１）に接続され、前記ロックバネ（７）の下端は前記クランク（６）の延出アーム（６１）に接続され、前記クランク（６）には弧状スライド溝（６２）が設けられ、前記車輪キャリア部材（２）にはロックアーム（２４）が設けられ、２つの前記車輪キャリア部材（２）のロックアーム（２４）は前記弧状スライド溝（６２）を通るピン軸によって接続され、前記ピン軸は弧状スライド溝（６２）にスライドするように係合されることを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上列車レスキューホイール装置。
4. 前記弧状スライド溝（６２）の上端は、円心側へ湾曲する形状になることを特徴とする請求項３に記載の磁気浮上列車レスキューホイール装置。
5. 各前記車輪キャリア部材（２）の駆動アーム（２２）とロックアーム（２４）とは、前記車輪軸（２１）の両側にそれぞれ位置することを特徴とする請求項３に記載の磁気浮上列車レスキューホイール装置。
6. 前記駆動アーム（２２）とロックアーム（２４）とは、ほぼ同一直線に位置し、又は、前記駆動アーム（２２）とロックアーム（２４）との間は夾角を有することを特徴とする請求項５に記載の磁気浮上列車レスキューホイール装置。
7. 前記位置制限ブロック（３２１）の底部は水平の位置制限平面を有し、前記車輪キャリア部材（２）の支持部（２３）の外縁には支持平面（２３１）が設けられ、車輪（１）の落下状態で、前記車輪キャリア部材（２）の支持平面（２３１）は、前記位置制限ブロック（３２１）の位置制限平面に上向くように当接されることを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上列車レスキューホイール装置。
8. 前記車輪キャリア部材（２）の支持部（２３）は、前記車輪軸（２１）を円心として径方向に広がるように形成された部位であり、前記偏心回転軸（５）は２つの前記車輪キャリア部材（２）の支持部（２３）を横方向に接続することを特徴とする請求項７に記載の磁気浮上列車レスキューホイール装置。
9. 前記油圧シリンダ（４）のシリンダは前記水平取付台（３１）にヒンジ連結され、前記油圧シリンダ（４）のピストンロッドは前記駆動アーム（２２）にヒンジ連結され、車輪（１）の格納状態で、前記油圧シリンダ（４）のロッドレスキャビティ内の油液は閉鎖され、車輪（１）の落下状態で、前記油圧シリンダ（４）は圧力保持状態にあることを特徴とする請求項１～８の何れか１項に記載の磁気浮上列車レスキューホイール装置。
10. 車体、及び車体底部に設けられる救助装置を含む磁気浮上列車であって、前記救助装置は上記請求項１～８の何れか１項に記載の磁気浮上列車レスキューホイール装置であり、各２つの前記磁気浮上列車レスキューホイール装置は１組として、鏡面対称になるように前記車体底部に設けられ、２つの前記磁気浮上列車レスキューホイール装置の油圧シリンダ（４）は逆「Ｖ」字状になるように分布されることを特徴とする磁気浮上列車。