TW201348042A - 用在脫軌及/或導向失效的情況下維持導向車輛的軌跡之裝置 - Google Patents

Abstract

本發明敍述一種維持一導向車輛之一軌跡之裝置，係意欲適配一能夠在一軌道上移動之導向車輛，該軌道包含至少一導軌(3)和二平行於該導軌(3)之側軌(13、14)且被定位在每該側軌上，該導向車輛包含一含有導向輪(1、2)之導向單元，每該導向輪(1、2)係意欲被支撐在該導軌(3)上，該維持裝置之特徵在於其包含：a.一意欲被固定於該導向單元之桿件(15)，以便横向於該軌道，係桿件(15)之長度為L，係介於將該等側軌彼此分開之距離D減掉該導軌頭部寬度C和將該等側軌彼此分開之距離D之間，意即D-C＜L＜D；b.一適合將該桿件(15)固定於該導向單元之固定設施(16)，使得該桿件(15)横向定位於該等側軌(13、14)之間且定位於該等側軌(13、14)之水平，為要在該導向車輛之一脫軌及/或導向失效期間，該桿件(15)可被支撐在該等側軌(13、14)之一個或另一個側軌上。

Description

用在脫軌及/或導向失效的情況下維持導向車輛的軌跡之裝置

本發明係關於一種在導向車輛脫軌及/或導向失效的情況下維持導向車輛的軌跡之裝置，如申請專利範圍第1項之前言部分所請求的。

“導向車輛”係指公共交通工具如巴士、無軌電車、有軌電車、地鐵、火車或動車組等等，但也係指輸送負載之工具，例如，在安全方面非常重要且特別提供一單軌條(single rail)供其導向的橋式起重機(traveling crane)。後者係作為通常被支撐在軌條上之導向單元的引導且當導向車輛正在移動時可跟隨它的軌跡。導向單元可以使例如導向系統指引車輛的轉向軸沿著由軌條所定義的軌跡，該轉向軸係例如適配於承載輪(bogie wheels)。

第一個已知導向單元之變化態樣係包含一組導向輪，也稱做導向滑輪(guide pulley)，其係安裝呈一V型且配置於使導向單元可能握持住導軌之凸緣。此類導向單元舉例而言係敍述於美國專利文件US7,228,803 B2、US 6,029,579 A1、US 6,363,860 B1。此類導向單元保護車輛的引導直到它停止為止。其使得避免因導向喪失所造成的重大損害和在公共運輸的情況下保存車上工作人員或乘客身體完整性變為可能。

由此類導向單元所導向之車輛係根據以下一般原則操作，請參考第1圖：該導向單元係藉由一組與導軌3接觸之導向輪1、2而跟隨導軌3且將一施加在車輛轉向軸之方向給予導向系統。導軌3特別地係由固定在地面5之底板4和支撐頭部7之中心部6所製成，滑輪1、2係藉由胎面(tread)9被支撐在頭部7上。在同組導向滑輪中之每個滑輪1、2因此具有其胎面9與頭部7之表面相接觸，稱作運行面(running surface)8，且對稱地分佈在頭部7上部之每一側。當車輛正在移動時，滑輪1、2係與頭部7相接觸，且它們個別的凸緣10係包圍頭部7，在正常模式下不接觸頭部7，且靠近中心部6下方。因為包圍頭部7之二凸緣10之二較低端201、101之間的距離係小於頭部7寬度C，頭部7脫離出滑輪1、2之握持，或甚至脫離出包含於胎面9與凸緣10間之區域僅僅在如果滑輪所固定的角度11增加且/或如果凸緣10和/或頭部7之外部邊緣變形時才有可能發生，其中角度11係相對應於由一組滑輪中各滑輪之旋轉軸所形成且由在V型上該組滑輪之對稱平面所切割的扇形。

車輛正確的方位因此係藉由將導向系統之導向單元的滑輪組耦合於車輛的轉向軸來獲得。如果滑輪正確地握持住導軌，車輛當它移動時則跟隨軌條所定義 的軌跡。另一方面，如果滑輪離開它們正常的操作位置，例如，若導軌頭部若離開包含於胎面與凸緣之間之區域，則車輛將面臨離開由軌條起初建立的軌跡之風險。事實上，一旦滑輪不再受限於由導軌所施予的方向時，滑輪就會偏向軌條的右側或左側，因此將車輛自原本規劃的軌跡偏離。所討論的情況係定義為車輛之導向喪失或簡單地導向失效。換言之，滑輪的正確定位係保證車輛正確方向的必需條件。

第二個導向單元之變化態樣敍述於文件WO 2008/074942 A1且包含一組握持頭部之滑輪，如上文所述，但不同的是該等滑輪沒有凸緣。在此情況中，車輪的凸緣係被與用於滑輪之固定座整合在一起的固定凸緣所取代，固定座也被安全擋板所保護。這樣的配置產生較大的剛性，其係增加將滑輪脫離軌條所需的力量。

無論是考慮何種導向單元之變化態樣，頭部脫離開滑輪的握持都有可能發生。此種情況即是例如當一垂直向上拉力施加在滑輪時，或施加在用於滑輪的固定座時，使得零件(凸緣和/或頭部和/或滑輪軸)的變形導致凸緣之間距離超過頭部寬度。此種情況下，滑輪不再握持住軌條且如第2圖所示横靠軌條而定位，或者如第3圖所示被定位在軌條頂端，使用於第1圖中之元件符號也使用於第2圖和第3圖。當定位在導軌頂端時，車輛仍能夠導向，即使導向單元已不再握持住導軌。另一方面，如果導向滑輪横靠著導軌而定位，則導向架輪之偏離可能造成導向車輛自原本規劃的軌跡離開，對車輛 及其所屬網路的操作以及乘客和車上人員造成災難性的後果。

因此目前使用於導向車輛之導向系統不可能保證脫軌發生時可維持導向車輛的軌跡。本發明之目的係提出一種簡單、安全且可靠的裝置，當脫軌或導向失效發生時可維持導向車輛的軌跡。換言之，這尤其涉及了當導向喪失及/或脫軌情況時，利用驅動桿快速可靠地防止能夠保有偏離能力的導向車輛之導向系統。

為了達到此目的，提出了一種由申請專利範圍第1項內容所敍述之裝置。

一組次申請專利範圍也顯示出本發明之優點。

本發明係關於一種維持一軌跡之裝置，係意欲適配能夠在軌道上移動之導向車輛，軌道包含至少一導軌和二例如是電流軌之側軌，側軌係平行於導軌且尤其是對稱地被定位在導軌的每一側上且導軌定義了供導向車輛行駛之軌跡。導向車輛尤其包含供沿著由導軌所施加的軌跡之車輛導向之導向系統。導向系統尤其包含含有導向輪或滑輪之導向單元，每一導向輪係意欲被支撐在導軌上，為要藉由導向單元施加在導向車輛上，軌跡係由導軌所定義。維持裝置之特徵在於其包含：a意欲被固定於該導向單元之桿件，以便横向於軌道且因此横向於導軌，桿件之長度為L，係介於將側軌彼此分開之距離D減掉導軌頭部寬度C和將側軌 彼此分開之距離D之間，意即D-C<L<D；b.適合將桿件固定於該導向單元之固定設施，使得桿件横向定位於軌道，因此横向定位於導軌，且定位於側軌之間和側軌之水平，為要在導向車輛之脫軌及/或導向失效期間，使桿件可被支撐在側軌之一個或另一個上面，為要藉由將導軌所定義之軌跡施加在導向單元上而引導導向車輛。

事實上，因為側軌係平行於導軌，故側軌也能夠控制導向車輛沿著由導軌所施加的軌跡而移動。側軌特別地可以是意欲供應電氣能量給導向車輛或側軌的電流軌(current rail)或進給軌(feed rail)，側軌係配置成當導向車輛脫軌或導向失效的情況下供導向車輛之導向並且透過配合根據本發明之維持軌跡裝置。為此目的，桿件係配置成為要維持滑輪之端點定位在導軌上，如第3圖或第4圖所示。滑輪端點特別地係指適配於滑輪或輪子的凸緣，但也是指當導向車輛係適配根據本發明之維持軌跡之裝置時，由第3圖所示意圖示在脫軌或導向喪失的情況下由導軌所支撐的滑輪罩或整流罩。桿件的幾何形狀和構造及將桿件固定在導向單元之設施係使得將應該遵行的方向傳送給導向單元，以維持導向車輛沿著由導軌所定義的軌跡上變得特別有可能。

較佳地，桿件和/或固定設施係包含絕緣材料，在特別是特別的情況下當側軌係電流軌時且在桿件和側軌相接觸期間，絕緣材料係能夠防止由任一側軌到該導向車輛之電氣轉移。例如，桿件可在其每個端點包 含該絕緣材料，且/或由該絕緣材料所製成且/或至少一部分係由該絕緣材料之薄層所包覆。

較佳地，桿件係包含能夠包圍該導軌頭部之鉗夾部，為要當被使用在正確回軌導向車輛時作為排障器(track clearer)。特別地，在根據本發明之維持裝置使用期間，鉗夾部之突出部係延伸至頭部下方的每一側，分開位於頭部下方之鉗夾部突出部端點間之距離係小於頭部之寬度，為要防止在根據本發明之維持裝置使用期間，導軌頭部滑出鉗夾部之握持。

桿件特別地可察覺地係平行六面體形狀。根據一較佳實施例，桿件之端點之一之至少一部分係具有斜邊，使得例如從前方視之，桿件之整體幾何形狀係實質上對應於矩形，且在矩形上方疊加一個等腰梯形，其底部具有與該矩形長度相等的長度，且其頂部具有小於底部的長度。因此，桿件的幾何形狀係在導向車輛發生脫軌和/或導向失效的情況下特別地提供在側軌間之自定中心(self-centering)。此外，桿件之至少一端點上可特別地包含支撐腳輪(support castor)，該支撐腳輪係在該導向車輛之該脫軌及/或導向失效期間被配置支撐在側軌之一上面。

較佳地，固定設施係特別地能夠將桿件固定在導向單元之諸導向輪/滑輪或者一導向輪/滑輪之固定座上。另外，固定設施可特別地將桿件剛性地或撓性地固定在導向單元，意即為要將傳送到導向單元之介於物體和桿件間之衝搫加以緩衝。為此目的，固定設施係較 佳地包含吸震裝置，吸震裝置係包含例如液壓和/或彈簧吸震系統。

本發明也關於一種一導向車輛之導向單元，導向車輛係包含如上文所述之維持軌跡之裝置，該單元特別地其特徵在於其包含一組安裝呈V型且尖端朝下，而且係適配凸緣之導向輪，凸緣係使導向單元有可能握持住導軌。本發明也關於一種包含如上文所述之維持裝置之導向車輛。

1、2‧‧‧滑輪

3‧‧‧導軌

4‧‧‧底板

5‧‧‧地面

6‧‧‧中心部

7‧‧‧頭部

8‧‧‧運行面

9‧‧‧胎面

10‧‧‧凸緣

11‧‧‧角度

12‧‧‧固定座

13、14‧‧‧側軌

15‧‧‧桿件

16‧‧‧固定設施

17‧‧‧鉗夾部

101、201‧‧‧較低端

151、152‧‧‧端點

153‧‧‧支撐腳輪

161‧‧‧螺栓

162‧‧‧螺帽

163‧‧‧板材

171‧‧‧突出部

最後，範例性實施例和應用係以下列圖式方式加以提供：第1圖係在正常模式下在導軌上正確回軌之一組導向滑輪；第2圖係脫軌時一組横靠導軌之導向滑輪之定位；第3圖係脫軌時一組位在導軌頂部之導向滑輪之定位；第4圖係適配根據本發明之維持裝置之導向車輛於脫軌時之導向滑輪之定位；第5圖係將根據本發明之維持裝置固定於固定在導向單元之底座上之範例；第6圖係根據本發明之軌跡維持裝置之範例性實施例；及第7圖係根據本發明之適配於支撐腳輪之桿件之範例性實施例。

第1圖至第3圖係分別顯示滑輪組1、2在表示滑輪組1、2正常操作模式之導軌3上之正確回軌、滑輪組1、2横靠在導軌3之脫軌情況、以及滑輪組1、2在導軌3頂部之脫軌情況，每一滑輪係安裝在導向單元之固定座12上。滑輪組1、2横靠在導軌3之脫軌可導致導向單元之偏離，可能造成對導向車輛之軌跡喪失。

為了避免此類問題，本發明提出軌跡維持裝置以適配導向車輛之導向單元。為達到此效果，第4圖顯示根據本發明之維持裝置之範例性實施例，其係安裝在已經脫軌的導向車輛之導向單元上。導向車輛例如可在包含導軌3和側軌13、14之軌道上運行，側軌13、14例如係可供應電流至導向車輛。包含一組安裝呈V型且尖端朝下之導向輪或滑輪1、2之導向單元可在正常模式下使導向車輛能夠跟隨由導軌3所敍之軌跡移動。在如示於第4圖之脫軌情況下，根據本發明之維持裝置係可能維持導向車輛的軌跡，即使是脫軌且/或導向失效。根據本發明之維持裝置特別地包含：a.意欲被固定於導向單元之桿件15，例如固定在使用於導向單元之滑輪1、2之固定座12，以便横向於軌道且因此横向於導軌3，桿件15之長度為L，係介於將側軌13、14彼此分開之距離D減掉導軌頭部寬度C和將側軌彼此分開之距離D之間，意即D-C<L<D；b.適合將桿件15固定於導向單元之固定設施，使得桿 件横向定位於軌道，且因此横向定位於導向軌跡3，且定位於側軌13、14之間和側軌13、14之水平，為要在導向車輛之脫軌及/或導向失效期間，使桿件15可被支撐在側軌13、14之一個或另一個上面，使得桿件15能夠將導軌3所定義之軌跡施加在導向單元上。

較佳地，桿件15係安裝在導向單元之前而相關於導向車輛的運動方向S，如第5圖和第6圖所示。桿件15之每一端點151、152係特別地彎曲至與車輛運動方向S相反的方向上，或者可僅僅包含絕緣端片、金屬或以其他方式。固定設施16例如可以將桿件15與導向單元之滑輪固定座12加以整合。固定設施特別地包含能夠將桿件15固定在導向單元的螺帽162和螺栓161系統，例如固定在導向單元的固定座12。特別地，螺帽162和螺栓161系統可以和配合板材163系統使用以維持將桿件與固定座12整合在一起。較佳地，根據本發明之維持裝置，例如桿件15和/或板材163，係包含能夠包圍導軌3頭部之鉗夾部17，特別是經由鉗夾部17之突出部171，為要當被使用在正確回軌導向車輛時作為排障器(track clearer)。鉗夾部17係特別地配置以允許可在導軌3頭部附近14毫米左右的移動範圍。在同時考慮滑輪的磨損時，該移動範圍係特別地被決定成使得在滑輪的橫向和垂直運動以及擺動(rocking)和俯仰(pitching)旋轉過程中避免鉗夾部和導軌間之接觸。

第7圖係顯示根據本發明之桿件15之範例性 實施例。前面的元件符號被保留在第7圖中以使用於相同的物件。較佳地，桿件15係例如由金屬材料或合金(例如鋼、不銹鋼等)，或複合材料(例如玻璃纖維、碳纖維等所)製成，或者係金屬材料和複合材料之混合物，例如覆蓋著複合材料之金屬。選擇係特別參考機械強度和側軌13、14上出現的電流而作出。較佳地，桿件15係建構成為要將其縱向屈曲(longitudinal flexion)最小化。對於相隔800毫米之側軌13、14而言，桿件15的典型長度L係例如為768毫米，為要確保在導向車輛脫軌或導向喪失期間桿件15之每一端點和側軌間具有大約16毫米的移動距離。尤其是桿件15的每一端點可適配於支撐腳輪153，支撐腳輪153係在導向車輛脫軌或導向喪失期間被配置支撐在側軌13、14上。

總括而言，根據本發明之裝置係呈現以下優點：-減少可能導致失效之元件數目，特別意味著低的開發、製造、裝設和維修成本；-對於與導向車輛相關之限制性外部環境之抵抗力；-保護及維持導向單元脫軌情況下之軌跡；-根據本發明裝置之排障器之功能係可能移除置於導向軌道上的物體和保護導向單元，尤其是藉由適配於根據本發明桿件之鉗夾部。

1,2‧‧‧滑輪

3‧‧‧導軌

13,14‧‧‧側軌

15‧‧‧桿件

153‧‧‧支撐腳輪

17‧‧‧鉗夾部

171‧‧‧突出部

Claims (14)

1. 一種維持軌跡之裝置，係意欲適配一能夠在一軌道上移動之導向車輛，該軌道包含至少一導軌(3)和二平行於該導軌(3)之側軌(13、14)且被定位在該導軌(3)之每一側上，該導向車輛包含一含有導向輪(1、2)之導向單元，每該導向輪(1、2)係意欲被支撐在該導軌(3)上，該維持裝置之特徵在於其包含：a.一意欲被固定於該導向單元之桿件(15)，以便横向於該軌道，該桿件之長度為L，係介於將該等側軌彼此分開之距離D減掉該導軌頭部寬度C和將該等側軌彼此分開之距離D之間，意即D-C<L<D；b.一適合將該桿件(15)固定於該導向單元之固定設施(16)，使得該桿件(15)横向定位於該等側軌(13、14)之間且定位於該等側軌(13、14)之水平，為要在該導向車輛之一脫軌及/或導向失效期間，該桿件(15)可被支撐在該等側軌(13、14)之一個或另一個上面。
2. 如申請專利範圍第1項之維持軌跡之裝置，其中該桿件(15)和/或該固定設施(16)包含一絕緣材料，該絕緣材料係能夠在當該側軌(13、14)係一電流軌或一進給軌時且在該桿件(15)和該側軌(13、14)相接觸期間，防止一由該等側軌(13、14)之一到該導向車輛之電氣轉移。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之維持軌跡之裝置，其中該固定設施(16)係適合針對於該導向單元之一導向輪將該桿件(15)固定於一固定座(12)。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之維持軌跡之裝置，其中該桿件(15)包含一能夠包圍該導軌(3)頭部之鉗夾部(17)，為要當使用於一正確回軌導向車輛時作為一排障器。
5. 如申請專利範圍第4項之維持軌跡之裝置，其中該裝置使用期間，該鉗夾部之突出部(171)係延伸至該導軌頭部下方的每一側，分開位於該頭部下方之該鉗夾部(17)之該等突出部(171)端點間之距離係小於該頭部之寬度，為要防止在該裝置使用期間該導軌(3)滑出該鉗夾部(17)之握持。
6. 如申請專利範圍第2項至第5項中任一項之維持軌跡之裝置，其中該桿件(15)在其每個端點包含該絕緣材料。
7. 如申請專利範圍第2項至第6項中任一項之維持軌跡之裝置，其中該桿件(15)係以該絕緣材料製成或者至少一部分係由該絕緣材料之一薄層所包覆。
8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之維持軌跡之裝置，其中該桿件(15)之該等端點之一之至少一部分係具有斜邊。
9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之維持軌跡之裝置，其中該桿件(15)之至少一端點上包含一支撐腳輪(153)，該支撐腳輪(153)係在該導向車輛之該脫 軌及/或導向失效期間被配置支撐在該等側軌(13、14)之一上。
10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項之維持軌跡之裝置，其中在該桿件(15)係由鋼所製成。
11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項之維持軌跡之裝置，其中該固定設施(16)包含一吸震裝置，該吸震裝置係意欲將傳送到該導向單元之介於一物體和該桿件(15)間之一衝搫加以緩衝。
12. 一種導向車輛之導向單元，該導向車輛係包含如申請專利範圍第1項至第11項中任一項之維持軌跡之裝置。
13. 如申請專利範圍第12項之導向單元，其中該導向單元包含一組安裝呈一V型且適配於凸緣之該等導向輪(1、2)，該等凸緣係使該導向單元可能握持導軌(3)。
14. 一種導向車輛，其包含如申請專利範圍第1項至第11項中任一項之維持軌跡之裝置。