(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気駆動、ディーゼル電気駆動又はディーゼル流体駆動の機関車あるいは動力車ないしは旅行用車両等の軌道車両の固定車両部とその車両の回転する車軸との間での電流の伝達を果すとともに、車軸方向に圧力が付与された少なくとも１つの接触部材（１２）を有し、該接触部材が該車軸から直接又は間接に延出するとともに特に炭素材料よりなるか、又は炭素材料を含む接触面に接してなる接地接触装置において、
少なくとも１つの前記接触部材（１２）に、流体（２０）又は流動性材料を充填したプレート状手段（２２）を介して圧力が付与され、
前記手段（２２）が可撓性部材（２６）によって前記接触部材側において区画され、該可撓性部材が該接触部材に対して平坦状に接触し、
前記手段（２２）の接触部材とは反対の側上に、バネ付勢によって接触部材の方向に押圧プレート（４６）が圧力を付与してなる、
ことを特徴とする接地接触装置。
【請求項２】
前記手段（２２）は、接触部材とは反対の側に更に１つの可撓性部材（２４）を備え、該可撓性部材上に前記押圧プレート（４６）の圧力を作用させてなることを特徴とする請求項１に記載の接地接触装置。
【請求項３】
前記手段（２２）は、その周囲に断面Ｕ字形の枠体（３０，３２）を備え、該枠体の内側に支持リング（２８）が配置されるとともに、該支持リングと枠体間に前記可撓性部材（２４，２６）がクランプ状態で固定されてなることを特徴とする請求項１に記載の接地接触装置。
【請求項４】
前記接触部材（１２）は、離間部材（１４）を介して分離された複数の部片よりなることを特徴とする請求項１に記載の接地接触装置。
【請求項５】
前記接触部材（１２）の部片は、前記接触面（１０）から見て三角形状を呈することを特徴とする請求項４に記載の接地接触装置。
【請求項６】
前記接触面（１０）に接する全ての接触部材（１２）ないしは、その部片には、流体（２０）又は流動性材料で充填された単一の前記手段（２２）によって圧力が付与されてなることを特徴とする請求項１に記載の接地接触装置。
【請求項７】
前記流体（２０）は、圧縮性を有してなることを特徴とする請求項１に記載の接地接触装置。
【請求項８】
前記流体（２０）は、グリコール、オイル、砂又はこれらを含むものであることを特徴とする請求項７に記載の接地接触装置。
【請求項９】
前記流体（２０）は、前記可撓性部材（２４，２６）及び支持リング（２８）によって区画された内室（３８）内にエアーを含まない状態で充填されてなることを特徴とする請求項１に記載の接地接触装置。
【請求項１０】
前記内室（３８）へは逆止弁を介して流体の充填が可能となることを特徴とする請求項９に記載の接地接触装置。
【請求項１１】
前記枠体（３０，３２）は充填開口（４０）を有し、該充填開口への内側は球体（４２）により、又、外側はネジ（４４）等の閉成部材によって、それぞれ閉成されてなることを特徴とする請求項３に記載の接地接触装置。
【請求項１２】
前記枠体（３０，３２）は、それぞれ断面Ｌ字形をなす外側クランプリング  （３０）及び内側クランプリング（３２）よりなることを特徴とする請求項３に記載の接地接触装置。
【請求項１３】
前記枠体（３０，３２）は、開口を有する開いた深なべの形状を有するとともに、その開口に沿って前記可撓性部材（２４，２６）は延出してなり、該可撓性部材はクランプリング（３２）を介して固定可能であることを特徴とする請求項３に記載の接地接触装置。
【請求項１４】
前記可撓性部材（２４，２６）の周縁部は、前記支持リング（２８）と、前記外側クランプリング（３０）及び内側クランプリング（３２）の、該可撓性部材に沿う脚部（３４，３６）との間に密閉状態で配置されてなることを特徴とする請求項１３に記載の接地接触装置。
【請求項１５】
前記接触部材（１２）ないし、その部片は、炭素ブラシよりなることを特徴とする請求項１に記載の接地接触装置。
【請求項１６】
前記可撓性部材（２４，２６）は膜よりなる請求項１に記載の接地接触装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気駆動、ディーゼル電気駆動又はディーゼルディーゼル流体駆動の機関車あるいは動力車ないしは旅行用車両等の軌道車両の固定の車両部と、その車両の回転する車軸との間での電流の伝達を果す接地接触装置に関するものであり、当該装置は、該車軸方向に圧力が付与された少なくとも１つの接触部材を有し、該部材は車軸から直接又は間接に延出するとともに特に炭素材料よりなるか、又は炭素材料を含む接触面に接する構成のものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
軌道車両の駆動電流ないし信号電流は、車軸及び車輪を介して車両の軌道に伝達されて、エネルギ供給源へと戻される。固定の車両部から回転する軸上への伝達は、この場合、通常、逆電流ないし回帰電流のための接地接触装置と称される特別の電流ブリッジによって行われる。
【０００３】
軸のころがり軸受は有効電流域又は妨害電流域内に置かれ得る。これを電流通過に抗して、すなわち、その破壊から保護するために、当該回帰電流のための接地接触装置は、低オームのブリッジを形成しなければならない。軸受を介して生じる電圧が例えば０．５IV（のこぎり波状電圧）までの場合には、電流は該軸受を通して流れ始める。電流量が急激に増大するのに関連して中間電圧値は約０．５Vまで低下する。
【０００４】
車両のあらゆる稼働状態においても回帰電流ないし信号電流のための接地接触装置は、車両上の回帰電流の接続と車軸との間で一定の電流路に沿い良好で確実な電気的接続を形成するべきである。更に、特に信号伝達の場合には、一定の中間抵抗が確実に存在するようにしなければならない。
【０００５】
ドイツ特許公開第１９５３０４３号により公知の接地接触装置の場合には、電気駆動の軌道車両の軸から延出したハウジング内に炭素ブラシがバネ付勢された状態で回転不能に支持された構成が開示されている。この炭素ブラシは回転する接触プレートに対して当接している。そして、該炭素ブラシは押圧バネによって接触プレートに対して押圧されるか、又はこの接触プレートが引張りバネによって炭素ブラシに押圧される。押圧バネを用いる場合、このバネは軸と直接連結された１つのプレートから突出するように構成し得る。
【０００６】
東ドイツ特許第８１１３６号には、流体駆動あるいはエアシリンダによって軌道車両の車輪の踏み面のところで押圧可能な接地接触装置として特定されない清掃用部材が開示されている。
【０００７】
スイス特許第１７６５２４号には、ゴム弾性を有する駆動輪を備えた電気駆動の軌道車両が開示されている。ここにおいて、駆動電流は炭素ブラシを介して導かれ、この炭素ブラシは車輪保護帯の踏み面のための清掃用部材として同時に機能するように車輪保護帯上に押し付けられる構成である。
【０００８】
この種の接地接触装置は欧州特許公開第０５８２８８８号にも示唆されている。ここにおいては、炭素ブラシに接する接触面が炭素材料より成るか、該炭素材料を含んでいる。これによって、その他の構造のものに比して、とりわけ摩耗を減少させる利点がある。
【０００９】
従って、本発明は、この種の接地接触装置の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は装置全体の小型化が容易であるとともに軽量構造とし得、かつ保守・点検が極めて容易となる等の改善を図り、更には炭素ブラシ等の接触部材を必要な範囲において接触面に平坦状に確実に接触させることができる接地接触装置を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するために、本発明においては以下の構成によって問題の解決を図った。すなわち、
−少なくとも１つの接触部材に、流体又は流動性材料を充填したプレート状手段を介して圧力が付与される構成、
−当該手段が可撓性部材によって接触部材側において区画され、この可撓性部材が接触部材に対し平坦状に接する構成、
−当該手段の接触部材とは反対の側上に、バネ付勢によって接触部材の方向に押圧プレートが圧力を付与する構成、
である。
【００１１】
上記構成によって不正確性が問題なく解消されると共に同時に、炭素ブラシなどの接触部材が必要な範囲において接触面に平坦状に確実に接するようになる。又、圧力を伝達する該手段を流体又は流動性材料によって充填可能とすることによって、クッションの機能をもたせることができるとともに装置全体の小型化が可能となった。更に、炭素ブラシなどの接触面上に接する接触部材の数と無関係に、クッションなどの圧力付与手段が単に一つで済むので、構造が簡単になり、同時に必要な保守・点検の間隔を伸し、この作業の軽減化を図ることができるものである。
【００１２】
更に本発明においては、当該手段がその手段の接触部材とは反対側において、もう１つの可撓性部材を備え、該可撓性部材上に押圧プレートを作用させる構成が提案される。
【００１３】
構造の簡略化を図るために、当該手段が断面Ｕ字形の枠体を有し、この枠体の内側に支持リングが配置され、この支持リングと枠体間に可撓性部材がクランプ状態で固定される構成も提案される。
【００１４】
充填される流体としては、高い圧縮性を有するものが選ばれ、特にグリコールなどの液体が望ましい。又、その他環境に優しい流動性材料も適している。例えば、制動用液体や砂などの粒状物質が挙げられる。
【００１５】
更に、当該手段に流体等を簡単な方法で充填させるために、本発明においては、当該枠体に一方が球体で他方がネジなどの閉成部材で閉成可能な充填開口を設けた構成が提案される。
【００１６】
広く言って、可撓性部材によって少なくとも接触部材側が区画された当該手段の内室には、枠体内に配置した逆止弁を介して流体等の充填が可能である。
【００１７】
前記枠体の構造の簡略化を実現するために、本発明においては当該枠体を断面Ｌ字形のクランプリングで構成することが提案される。ここにおいて、当該枠体自体は中空シリンダによって保持され、その中空シリンダから接触部材とは反対の側において横枠が延出し、この横枠が押圧プレート上に作用するコイルバネ部材のための支持手段となる。
【００１８】
接触部材は離間部材をなす取付けないし分離用枠材を介して離間した状態におかれた部片よりなり、これらの部片は接触部材の接触面から見て三角形状をなす構成も本発明において提案される。
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の位置実施形態を詳細に説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３には、復帰電流や信号電流のための接地接触装置の主要構成部が示されている。この接地接触装置によって軌道走行車両の固定の車両部と該車両の回転軸との間で電流の伝達が行われる。この目的のために接触プレート１０が設けられ、該プレート１０はここに図示されていない回転軸から直接又は間接に突出するとともに炭素材料より形成されるのが望ましいが、該炭素材料を部分的に含むものでもよい。このプレート１０の接触面に対して固定の車両部から突出したホルダーによって支持された接触部材１２が接している。この接触部材１２はこの実施形態においては合計６つの炭素ブラシの部片より構成され、これら炭素ブラシは接触プレート１０から見て三角形状を呈するとともに離間部材をなす取付けないし分離用枠材１４を介して互いに離間した状態におかれている。但し、上記構成部分は従来の接地接触装置により公知である。なお、以下の説明では接触部材１２を炭素ブラシとして説明する。
【００２１】
図２に示す断面図よりわかるように、各炭素ブラシ１２はブラシより線１６の態様の電流ケーブルより延出し、該電流ケーブルは接触リングと称される中空シリンダ１８内に電気的導通状態で固定されている。この中空シリンダ１８は同時に軸受ブシュの機能をも果し得る。接触リングをなす中空シリンダ１８は１つのハウジング内に取付け得、そのハウジングは固定の車両部に連結される。該中空シリンダ１８を固定の車両部に連結するのに、その他の慣用の連結構造を採用してもよい。
【００２２】
炭素ブラシ１２を必要な範囲において接触プレート１０上に平坦状に確実に接触するようにするために、まず第１に、押圧力を付与しなければならない。これに関して本発明においては、流体２０などの圧力媒体で充填可能であるとともにクッションの機能を果す単一のプレート状の手段２２が設けられる。該手段２２は後述する構造を備えている。
【００２３】
上記手段２２は上側可撓性部材２４と下側可撓性部材２６を有する。これら可撓性部材２４，２６を以下では説明を簡略にするために［膜］と称する。膜２４，２６の周縁部は、支持リング２８によって互いに間隔をおいた状態に支持されるとともに外部に対して密閉されている。そして、上下の膜２４，２６と支持リング２８によって区画された内室３８（図３）には流体２０が充填される。
【００２４】
膜２４，２６及び支持リング２８は、外側クランプリング３０及び内側クランプリング３２によって構成された枠体内に収容されるとともに固定され、その枠体は接触リング１８内に収容されている。この枠体３０，３２は上下方向が開放された開口を有する深なべの形状を呈し、膜２４，２６はその開口に沿って延出した状態となっている。
【００２５】
外側及び内側クランプリング３０，３２は図２及び図３の断面図で明らかなように横断面Ｌ字形になっており、図３で示すように、両膜２４，２６及び支持リング２８は膜２４，２６に沿う外側及び内側クランプリング３０，３２の脚部３４，３６の間で支えられている。
【００２６】
両膜２４，２６及び支持リング２８によって区画された内室３８内に流体２０を導入するために、両クランプリング３０，３２によって構成された枠体及び支持リング２８を貫通して充填開口をなす孔４０が形成され、その孔の内室３８側は球体４２によって、又、外側は閉成部材をなすセットネジなどのネジ４４によって閉成され、これによって逆止弁が構成されている。
【００２７】
膜２４の、炭素ブラシとは反対の側に押圧プレート４６が当接しており、この押圧プレート４６を介して当該手段２０、すなわち両膜２４，２６及びこれらの膜によって閉鎖された流体２０に圧力が付与され、これによって、必要な範囲において、炭素ブラシ１２が接触プレート１０上に圧接するとともに平坦状の接触が形成される。
【００２８】
上記押圧プレート４６を介して両膜２４，２６及び流体２０に必要な圧力を付与させるために、該押圧プレート４６には外部より圧縮コイルバネの態様のバネ部材４８が作用しており、このバネ部材４８の上端は横枠５０に支持されている。この横枠５０は接触リング１８にネジ５２により連結されるとともに、そのリング１８から横方向に延出している。
【００２９】
押圧プレート４６及び流体２０を介して炭素ブラシ側の膜２６上に必要な圧力が付与され、その圧力は炭素ブラシ１２に伝達される。
【００３０】
上記流体２０として特に好ましいのは高い圧縮性を有するもので、例えばグリコールなどの流体である。又、その他の流動性材料、例えばオイル、砂などの粒状物質あるいはその類似物やそれらを含む物質をも用い得る。
【００３１】
上記プレート状の手段２２の構成によって全体的に小型化が容易になるので、当該接地接触装置の寸法も小さくできる。同様に、装置全体の重量の軽減も可能となる。又、このように構造が簡単であるために保守・点検もし易いといった利点もある。
【００３２】
以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記プレート状の手段２２に、この実施形態では上下一対の膜２４，２６を設けた構成を開示したが、炭素ブラシに接する側の膜のみの構成も本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る接地接触装置の下面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【符号の説明】
１０  接触プレート
１２  接触部材（炭素ブラシ）
１８  接触リング（中空シリンダ）
２０  流体
２２  プレート状の手段
２４，２６  可撓性部材（膜）
２８  支持リング
３０  外側クランプリング（枠体）
３２  内側クランプリング（枠体）
３８  内室
４６  押圧プレート
４８  バネ部材
【図１】
0003677581.tif 000002
【図２】
0003677581.tif 000003
【図３】
0003677581.tif 000004