(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気駆動車両、特に電気バス等のための急速充電システム（１０、８２、９４、９８）の接触装置（１１、９９）を搭載するための搭載器（１０１）であって、前記接触装置は、車両と充電接触ユニット（１２、８９、１００）を備える据え置き型充電ステーションとの間で導電接続を形成する役目を果たし、前記接触装置を車両（１０３）に配置することができ、前記接触装置が接触器（１４、８３、１１４）を備え、前記接触器が前記充電接触ユニットと接触することができ、前記接触装置が位置決め器（１５、１１３）を備え、前記位置決め器を用いて、前記接触器を前記充電接触ユニット及び車両に対して垂直方向及び水平方向で位置決めすることができるとともに、前記接触器を前記充電接触ユニットにおける接触位置（１１５）から前記車両上の前記搭載器における搭載位置（１１７）へと至らせることができ、前記搭載器は、案内器（１１９）を備える受け入れ開口（１２２）を形成し、前記案内器によって前記接触器を水平方向で前記搭載位置に位置させることができ、前記案内器は、前記接触器を前記搭載位置へと案内するようになっており、前記接触器が垂直方向に前記搭載器へ向けて移動させられることで、前記搭載器は走行方向に対して直交する垂直方向及び水平方向に前記接触器を位置決めできる、搭載器（１０１）。
【請求項２】
前記接触器（１４、８３、１１４）が前記案内器を用いて前記案内器（１１９）に対して中心付けられ得ることを特徴とする請求項１に記載の搭載器。
【請求項３】
前記案内器（１１９）は、前記接触器（１４、８３、１１４）を前記搭載位置（１１７）へと案内するためのＶ形状の受け入れ開口（１２２）を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搭載器。
【請求項４】
前記搭載位置（１１７）では、前記案内器（１１９）が垂直方向でリニアガイド（１２３）を形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の搭載器。
【請求項５】
前記搭載器（１０１）が前記接触器（１４、８３、１１４）のための洗浄器（１２０）を有し、前記洗浄器は、前記搭載位置（１１７）への前記接触器の移動の前及び／又は後に前記接触器の接触要素（１７、８４、１２８）が前記洗浄器と接触するように配置されて形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の搭載器。
【請求項６】
前記洗浄器（１２０）がブラシ（１２７）及び／又はワイパーであることを特徴とする請求項５に記載の搭載器。
【請求項７】
電気駆動車両、特に電気バス等のための急速充電システム（１０、８２、９４、９８）の搭載器（１０１）に搭載されるための接触装置（１１、９９）であって、前記接触装置は、車両と充電接触ユニット（１２、８９、１００）を備える据え置き型充電ステーションとの間で導電接続を形成する役目を果たし、前記接触装置を車両（１０３）に配置することができ、前記接触装置が接触器（１４、８３、１１４）を備え、前記接触器が前記充電接触ユニットと接触することができ、前記接触装置が位置決め器（１５、１１３）を備え、前記位置決め器を用いて、前記接触器を前記充電接触ユニット及び車両に対して垂直方向及び水平方向で位置決めすることができるとともに、前記接触器を前記充電接触ユニットにおける接触位置（１１５）から前記車両上の前記搭載器における搭載位置（１１７）へと至らせることができ、前記搭載器は、案内器（１１９）を備える受け入れ開口（１２２）を形成し、前記案内器によって前記接触器を水平方向で前記搭載位置に位置させることができ、前記接触器は、前記案内器を用いて前記搭載位置へと案内されるようになっており、前記接触器は、垂直方向に前記搭載器へ向けて移動させられることで、前記搭載器によって走行方向に対して直交する垂直方向及び水平方向に位置決めされる、接触装置（１１、９９）。
【請求項８】
前記位置決め器（１５、１１３）が横方向ガイド（２５、１１１）を有し、該横方向ガイドを用いて前記接触器（１４、８３、１１４）が前記充電接触ユニット（１２、８９、１００）及び前記車両（１０３）に対して横方向で位置決めされ、前記横方向ガイドは、前記位置決め器のパンタグラフ又は揺動アーム（１９、１１２）の先端に配置されることを特徴とする請求項７に記載の接触装置。
【請求項９】
前記接触器（１４、８３、１１４）は、前記横方向ガイド（２５、１１１）上に自由に移動できる態様で配置されることを特徴とする請求項８に記載の接触装置。
【請求項１０】
前記接触器（１４、８３、１１４）は、接触要素（１７、８４、１２８）を備える接触要素支持体（１６）を有することを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の接触装置。
【請求項１１】
前記接触要素支持体（１６）は、該接触要素支持体を案内するための前記案内器（１１９）の案内面と適合するようになっている２つの位置決め面を形成することを特徴とする請求項１０に記載の接触装置。
【請求項１２】
前記接触要素支持体（１６）は、前記案内器（１１９）のガイドトラック（１２５）と接触するようになっている２つの転動体（１２６）を有することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の接触装置。
【請求項１３】
前記接触装置（１１、９９）の前記位置決め器（１５、１１３）が回動機構を有し、該回動機構によって前記接触要素支持体（１６）を該接触要素支持体の垂直軸（１１６）に対して傾けることができることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の接触装置。
【請求項１４】
前記回動機構が前記位置決め器（１５、１１３）のリンク（１０８）として実現されることを特徴とする請求項１３に記載の接触装置。
【請求項１５】
前記回動機構を用いて、前記接触位置（１１５）では前記接触要素支持体（１６）を前記充電接触ユニット（１２、８９、１００）に対して直交して位置合わせすることができ、前記搭載位置（１１７）では前記接触要素支持体（１６）を前記車両の水平ルーフ（１０２）に対して傾けることができることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の接触装置。
【請求項１６】
請求項１から６のいずれか一項に記載の搭載器（１０１）及び／又は請求項７から１５のいずれか一項に記載の接触装置（１１、９９）を備える急速充電システム（１０、８２、９４、９８）。
【請求項１７】
接触装置と搭載器とを備える特に電気バス等の電気駆動車両用の急速充電システム（１０、８２、９４、９８）の搭載器（１０１）に接触装置（１１、９９）を搭載するための方法であって、前記接触装置及び前記搭載器が車両（１０３）上に配置され、前記接触装置が接触器（１４、８３、１１４）を備え、前記接触器が充電接触ユニット（１２、８９、１００）と接触させられ、前記接触装置が位置決め器（１５、１１３）を備え、前記位置決め器を用いて、前記接触器が前記充電接触ユニット及び車両に対して垂直方向及び水平方向で位置決めされるとともに、前記接触器が前記充電接触ユニットにおける接触位置（１１５）から前記車両上の前記搭載器における搭載位置（１１７）へと至らされ、前記搭載器は、案内器（１１９）を備える受け入れ開口（１２２）を形成し、前記案内器によって前記接触器が前記搭載位置へと水平方向で案内されて位置決めされるようになっており、前記接触器は、垂直方向に前記搭載器へ向けて移動させられることで、前記搭載器によって走行方向に対して直交する垂直方向及び水平方向に位置決めされる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気駆動車両、特に電気バス等のための急速充電システムの接触装置を搭載するための搭載器、搭載器に搭載可能な接触装置、及び、搭載器に接触装置を搭載するための方法に関し、接触装置は、車両と充電接触ユニットを備える据え置き型（常設）の充電ステーションとの間で導電接続を形成する役目を果たし、接触装置を車両に配置することができる。
【０００２】
接触装置は、充電接触ユニットと接触することができる接触器と位置決め器を備えており、位置決め器を用いて、接触器を充電接触ユニット及び車両に対して垂直方向及び水平方向で位置決めすることができるとともに、接触器を充電接触ユニットにおける接触位置から車両上の搭載器における搭載位置へと移動させることができる。
搭載器は、案内器を備える受け入れ開口を形成し、案内器によって接触器を水平方向で搭載位置に配置させることができ、案内器は、接触器を搭載位置へと案内するようになっている。
【背景技術】
【０００３】
同様の接触装置及び充電接触ユニットは、この分野の最新技術おいて知られており、また、停留所又は停止場所で電気駆動車両を急速充電するために一般に使用される。ローカル輸送で使用される電気駆動車両、例えばバス等には、例えば高架配線を介して電気エネルギーが連続的に供給され得る。しかしながら、そのためには、高架配線システムが存在すること及びそれが維持されている必要がある。
【０００４】
高架配線網を設けることなく電気駆動の利点を使用できるようにするため、バッテリ又は他の種類のエネルギー蓄積器を装備した公共輸送手段が知られている。これらは、車両の範囲が限られるという不都合、及び、比較的短い走行時間後にバッテリを再充電する必要があるという不都合な点がある。しかしながら、停止場所での車両の停止中にバッテリを急速に充電できれば車両の連続動作を確保できる。
【０００５】
このような状況下、停止場所領域に搭載して配置される据え置き型の充電ステーションと車両又は電気バスとの間で導電接続を形成するための様々なシステムが最新技術から知られている。例えば、接触ストリップ（接触帯）を備えるいわゆる電流コレクタを電気バスのルーフ上に配置可能であり、電気バスの走行方向に長く延びるレールが停止場所領域内の走行車線の上方で吊り下げられている。
【０００６】
電気バスが停止場所で停止すると、電流コレクタがバスのルーフから上方へ移動されてレールと接触し、それにより、停止場所において電気バスの計画された停止期間中電気的な接続状態が形成されて、この期間中に急速充電を行なうことができる。しかしながら、具体的には２つの相互に独立した電流コレクタとこれらに対応するレールの接触領域とが充電回路を形成することが求められる。
【０００７】
また、複数の接触要素を電流コレクタに配置して接触ストリップとし、それらの接触要素を電気バスの走行方向に配置されている対応する数の平行レールと接触させるという構成が知られている。このようにすると、単一の電流コレクタ又は単一の接触装置を用いて、同時により多くの数の接触対を形成することができる。このようにして充電ステーションと車両との間にさらに追加形成される電気接続ラインは、例えば充電プロセスを制御し監視するために使用することもできる。
【０００８】
他の既知の急速充電システムでは、アームが電気バスのルーフ上に配置される。該アームを電気バスの走行方向に対して垂直に伸ばすことにより、接触装置を停止場所の上部構造体内又は建物内に組み込まれる充電接触ユニットに接続することができる。このようなシステムではドライバーが、電気バスと充電ステーションとの間で接続状態を形成できるよう、に電気バスを停止場所の決められた位置に極めて正確に位置決めしなければならないことが特に不都合である。
【０００９】
しかしながら、停止場所で停止する電気バスの上方又は側方に配置される据え置き型の充電接触ユニット又はレールでは多くの問題も起こり得る。特に、電気バスの最大積載量に応じて、電気バスが停止中に充電接触ユニットに対して更に奥まで又は更に高く位置される場合がある。その後も、乗客がバスに入るのを助けるために電気バスが入口側で下降されると、接触装置又は使用される接触ストリップが充電接触ユニット又はレールに対して移動し、それにより、電気的な接触が遮断される場合がある。
【００１０】
ところで、平行なレールが使用されれば、その場合にも、電気バスを比較的正確な態様で停止場所の所定の領域に位置させる必要がある。電気バスの所定位置から逸れる位置は、及び、電気バスの片側の側方下降は、車両と充電ステーションとの間の良好な接触又は接続を妨げて、想定し得るかなりの危険を与える場合がある。例えば、導体が不意に接触され或いは接続される場合があり、また、短絡が生じる場合があり、それにより、急速充電システムの構成要素を破損させ或いは近くにいる人を傷つける場合がある。
【００１１】
原理的には、接触装置の接触部は、電気的な接続を形成するために潜在的に車両よりも上側に位置される充電接触ユニットへ向けて水平方向で移動されなければならないため、位置決め器による駆動が必要である。所定の位置から逸れる電気バスの位置、及び、電気バスの側方下降は、電気バスの走行方向に対して横方向での充電接触ユニット及び車両に対する接触装置又は接触要素の水平方向の可能な移動によって対応されなければならない。
【００１２】
この場合も、接触要素を水平方向で移動させるための駆動部が必要とされる場合がある。例えば、モータ駆動の場合には、接触要素の実際の位置及び目標位置を検出するため及びそれぞれの駆動部を制御するための更なる手段が必要とされる。これは、位置決め器を実現するためにかなりのコストをもたらす。また、言及された手段の使用は、悪天候状態などの様々な理由による故障のリスクの増大をもたらす。また、接触要素を２つの軸上に位置決めする選択肢を含めてこのように実現される位置決め器に対して定期的なメンテナンスを行なうこと、及び、必要に応じてそれぞれの駆動部の構成要素を交換することが必要である。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、輸送手段の動作を高い費用効率に維持しつつ安全な接触状態を形成することができる、搭載器、接触装置、及び、接触装置を搭載器に搭載するための方法を提供することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
この目的は、請求項１の特徴を有する搭載器によって、請求項７の特徴を有する接触装置によって、請求項１６の特徴を有する急速充電システムによって、及び、請求項１７の特徴を有する方法によって達成される。
【００１５】
本発明の係る搭載器は、電気駆動車両、特に電気バス等のための急速充電システムの接触装置を搭載するためのものであり、接触装置は、車両と充電接触ユニットを備える据え置き型充電ステーションとの間で導電接続を形成する役目を果たし、接触装置を車両に配置することができ、接触装置が接触器を備え、接触器が充電接触ユニットと接触することができ、接触装置が位置決め器を備え、位置決め器を用いて、接触器を充電接触ユニット及び車両に対して垂直方向及び水平方向で位置決めすることができるとともに、接触器を充電接触ユニットにおける接触位置から車両上の搭載器における搭載位置へと至らせることができ、搭載器は、案内器を備える受け入れ開口を形成し、案内器によって接触器を水平方向で搭載位置に位置させることができ、案内器は記接触器を搭載位置へと案内するようになっている。
【００１６】
したがって、例えば電気バスが停止場所で停止するときに、接触器を、位置決め器を用いて移動させることができ、充電接触ユニットへ向けて垂直方向及び水平方向に移動させることができ、及び、前記充電接触ユニットと接合させることができる。充電ステーションと車両との間でこのようにして形成される充電接触は少なくとも２つの接触対を備え、各接触対は、接触要素と、充電接触ユニットの関連する充電接触要素とから成る。
【００１７】
充電接触ユニットは接触器のための受け入れ開口を形成することができ、接触器が充電接触ユニットの受け入れ開口内に挿入され得る。受け入れ開口はＶ形状となり得ることが好ましい。接触器と充電接触ユニットとが接合されようとしているときに接触要素支持体が受け入れ開口に対して移動する場合には、受け入れ開口のＶ形状によって接触要素支持体が中心付けられる。
【００１８】
このようにして、受け入れ開口は、接触器と充電接触ユニットとが接合されるときに接触器のためのガイドを形成できる。したがって、接触要素支持体が受け入れ開口によって充電接触ユニットの接触位置へと案内されるという点において、停止場所で停止する車両の所定の停止位置からの想定し得る位置ずれを容易に補償できる。
【００１９】
しかしながら、次の停止場所での新たな接触形成のために再び車両に対する接触要素支持体又は接触器の位置ずれを補正することが必要な場合がある。さもなければ、前述した類の接触形成において、充電接触ユニットに対する車両の位置ずれ及び車両に対する接触器の位置ずれに起因して、接触器が充電接触ユニットの下方に配置されないために、接触の形成が全く不可能になることが起こり得る。これは、車両の走行方向に対して横方向での接触器の水平方向のモータ駆動位置決めによって改善され得るが、それは前述した不都合をもたらす。
【００２０】
接触装置を搭載するために搭載器が使用されるという事実、及び、搭載器が走行方向に対して横方向の水平方向で接触器を位置決めできるようにするという事実に起因して、水平方向でのモータ駆動位置決めは不要である。これは、特に、搭載器が案内器を備える受け入れ開口を形成するという事実の結果である。位置決め器を用いて垂直方向で搭載器へ向けて移動される接触器は、受け入れ開口に入って、垂直下向きの移動中に案内器によって搭載位置へと案内される。
【００２１】
したがって、搭載位置で接触器を正確に位置決めするためのモータ駆動部又は他の類の駆動部を設ける必要がもはやない。同時に、搭載位置での接触装置又は接触器の搭載により、接触器は、接触器が常に充電接触ユニットの下方に位置されるように、その後の停止場所で接触形成のために位置決めされる。要約すれば、搭載器及びこのようにして搭載器に搭載可能な接触装置は、水平方向駆動部と比べて費用効率が高く故障する傾向が殆どない、充電接触ユニットに対する接触ユニットの水平方向の位置決め又は位置合わせのための解決策を示す。
【００２２】
接触器は、案内器を用いて案内器に対して中心付けられ得る。したがって、案内器は、接触器が搭載器へと下降されるときに接触器が車両の走行方向に対して横方向で案内器に対して中心に位置合わせされる或いは案内器に中心付けられるように形成され得る。その結果、案内器も軸方向で対称な形態を成すことができる。
【００２３】
１つの実施形態において、案内器は、接触器を搭載位置へと案内するためのＶ形状の受け入れ開口を形成できる。したがって、接触器は、Ｖ形状の受け入れ開口へと下降されるときに、受け入れ開口の上方における位置にかかわりなく、案内器を用いて受け入れ開口の中心領域で搭載位置へと案内される。原理的には、受け入れ開口は、接触器を位置決めするという目的に適するとともに接触器を搭載位置へと案内できる異なる形状とすることもできる。
【００２４】
また、搭載位置では、案内器が垂直方向のリニアガイド（直線状ガイド）を形成できる。特に、受け入れ開口が案内器に形成されれば、リニアガイドが受け入れ開口の一部となり得る。リニアガイドは、水平位置決めの後に接触器がもう一度垂直方向で下降されるようにすることができ、それにより、車両の移動等に起因する接触器の潜在的に意図しない水平方向の位置ずれを安全に回避できる。したがって、リニアガイドは、形状による位置調整で接触器を搭載位置に水平方向で固定する。
【００２５】
案内器は、プラスチック又は金属から形成され得るとともに、１つ以上のシートや輪郭形状等、例えばパイプによる輪郭の形成などにより特に簡単な費用効率の高い態様で形成され得る。
【００２６】
搭載器が接触器のための洗浄器を有し、搭載位置への接触器の移動の前又は後に接触器の接触要素が洗浄器と接触できるように前記洗浄器を配置して形成できれば、有益である。したがって、接触器の接触要素は、少なくともそれぞれの下降中に又は接触器を搭載位置に配置する最中に洗浄され得る。同じことが、搭載位置から接触位置への接触器の垂直移動中に可能である。したがって、電気的な接点接続の形成に悪影響を及ぼす場合がある接触要素上の想定し得る汚れを大きな労力を伴うことなく接触要素から定期的に除去することができ、それにより、接触器の動作の信頼性がかなり高まる。
【００２７】
特に、洗浄器がブラシ及び／又はワイパーであってもよい。とりわけ、ブラシ及び／又はワイパーが接触要素に対して研磨効果を与えることが想起され得る。例えば、ワイパーは、研磨粒子を備えるゴム状材料から形成され得る。したがって、接触要素の表面を洗浄することができるとともに、更に、例えば表面上に存在する酸化物層を少なくとも部分的に除去することができる。
【００２８】
電気駆動車両、特に電気バス等のための急速充電システムの搭載器に搭載するための本発明に係る接触装置において、該接触装置は、車両と充電接触ユニットを備える据え置き型充電ステーションとの間で導電接続を形成する役目を果たし、接触装置を車両に配置することができ、接触装置が接触器を備え、接触器が充電接触ユニットと接触することができ、接触装置が位置決め器を備え、位置決め器を用いて、接触器を充電接触ユニット及び車両に対して垂直方向及び水平方向で位置決めすることができるとともに、接触器を充電接触ユニットにおける接触位置から車両上の搭載器における搭載位置へと至らせることができ、搭載器は、案内器を備える受け入れ開口を形成し、案内器によって接触器を水平方向で搭載位置に位置させることができ、接触器は、案内器を用いて搭載位置へと案内されるようになっている。
【００２９】
本発明に係る接触装置の実質的態様は、それが搭載器の案内器によって案内されるようになっている接触器を有することである。そのため、接触器は、該接触器を案内器により搭載位置へと案内できるように案内器と接触できる形状又は要素を有する。接触装置の有利な効果に関しては、本発明に係る搭載器の利点の説明を参照されたい。
【００３０】
位置決め器がパンタグラフ又は揺動アームを有することができ、該揺動アームを用いて接触器が充電接触ユニットに対して或いは車両に対して垂直方向で位置決めされ得る。揺動アームの場合には、接触器を充電接触ユニットに対して安定させる及び接触器を適切な方向に位置合わせする更なるリンクが設けられてもよい。パンタグラフ又は揺動アーム又は対応する機械的な駆動は、特に簡単で費用効率が高い方法でもたらされ得る。
【００３１】
位置決め器が横方向ガイドを更に有することができ、該横方向ガイドを用いて接触要素支持体を充電接触ユニットに対して又は車両の走行方向に対して横方向で位置決めすることができる。横方向ガイドは、位置決め器のパンタグラフ又は揺動アームに配置され得る。したがって、いずれの場合にも、横方向ガイド上に配置される接触器を車両の走行方向に対して横方向に移動させることができる。例えば、この移動可能性により、停止場所での車両の不正確な位置決めを走行方向に対して横方向で補償できる。また、乗客の乗車及び降車のための車両の片側下降に起因する車両の想定し得る動きを補償して、接触要素支持体が充電接触ユニットに対して横方向で変動しないようにすることができる。
【００３２】
横方向ガイドがパンタグラフ又は揺動アームの先端に配置され得る。したがって、揺動アーム又はパンタグラフを走行方向に対して横方向にもはや移動させる必要がなく、代わりに、接触器を横方向ガイド上で移動させるだけで十分である。そのため、移動されるべき質量が減少される。また、より小さいトルクがパンタグラフ又は揺動アームに作用し、任意の実質的な垂直力はもはやパンタグラフ又は揺動アームに作用しない。好ましくは、横方向ガイドは、接触器が横方向ガイド上で容易に移動され得るようにパンタグラフ又は揺動アームの上側先端に直接に取り外し不能に搭載され得る。
【００３３】
横方向ガイドは、直線状のリニアガイドとして或いは湾曲したリニアガイドとして実現され得る。このとき、湾曲したリニアガイドは、車道の上側の横方向ガイドの高さに対応する曲線の半径を有することができる。
【００３４】
接触器が横方向ガイド上に自由に移動できる態様で配置されれば特に有益である。接触器のこの自由に移動できる配置は、車両が片側下降に起因して走行方向に対して横方向に傾動する場合の補償をかなり簡略化する。傾動の場合、位置決め器は、側方に、すなわち、走行方向に対して横方向に傾けられ、接触器は、充電接触ユニットに対して接続されたまま、横方向ガイド上で移動される。横方向ガイドは、それがガイドレールとして形成される或いは接触要素支持体のためのガイドとしての形態を備えるように設計されてもよい。
【００３５】
また、接触器が接触要素を備える接触要素支持体を有することが想起されてもよい。接触要素は、それらが充電接触ユニットの充電接触要素と接触して接触対を形成できるように形成され得る。
【００３６】
接触器が必要に応じて横方向ガイド上で移動された際には、接触要素支持体が搭載位置で案内器により横方向ガイド上で位置合わせされる或いは静止位置に中心付けられるという点において接触要素支持体を再び横方向ガイドに中心付けることができる。
【００３７】
充電接触ユニットを充電接触要素支持体と充電接触要素とから構成することができ、充電接触要素支持体をプラスチック材料から形成することができる。この場合、充電接触ユニットの形成は、特に費用効率が高く、簡単である。例えば、充電接触要素支持体をプラスチックから一体に形成することもできる。この場合、充電接触要素を充電接触要素支持体内へ或いは所定のマウント内又は凹部内に挿入することができる。
【００３８】
また、充電接触ユニットは、車両の走行方向で配置され得る屋根形状の長手方向レールとして実現することができる。この場合には、充電接触要素が天候の影響に直接に晒されないように充電接触要素を屋根形状の長手方向レールの下面に配置できる。また、屋根形状の長手方向レールは比較的長い形状を有することができ、それにより、停止場所での車両の正確な位置決めが不要になる。また、屋根形状の長手方向レールは、接触要素支持体を走行方向で屋根形状の長手方向レール内へ挿入して該レールから引き出すこともできるように、その端部が開放し得ることが好ましい。
【００３９】
１つの実施形態において、接触器は、例えば電気バス又は電車のルーフであってもよい車両のルーフ上に配置され得る。例えば、接触器が走行方向で車両のルーフのドライバー側に配置されるように車両のルーフ上に接触器を位置させることが想起されてもよい。このようにすると、接触装置又は接触装置の位置がドライバーの視線の中に入るため、接触装置を充電接触ユニットの下側に位置決めすることが車両のドライバーにとってかなり容易である。
【００４０】
接触要素支持体は、該接触要素支持体を案内するための案内器の案内面と適合するようになっている２つの、好ましくは３つ以上の位置決め面を形成することができる。このとき、接触要素支持体の位置決め面は、接触器と搭載器とが接合されるときに接触要素支持体を搭載器におけるその所定の位置へと正確に位置させることができるように案内器の案内面に密接嵌合するようになり得る。案内面は、特に、搭載器内への接触器の所定の搭載位置への確実な導入が確保されるように位置決め面と適合する幾何学的形態又は互いに相対的な配置を有してもよい。
【００４１】
接触要素支持体は、案内器のガイドトラックと接触するようになっている２つの転動体を有することもできる。転動体はそれぞれ、例えばホイールとして或いはローラの態様で実現され得る。したがって、接触要素支持体は、もはや案内面に沿ってスライドする必要がなく、大きな摩擦抵抗を伴うことなくガイドトラックに沿って単に転がり得る。そのため、ガイドトラックでの摩耗が最小限に抑えられるとともに、接触要素支持体への損傷が最大の度合いまで回避される。また、接触要素支持体の転動体をそれらが擦り減った場合に容易に交換することができる。
【００４２】
接触装置の位置決め器が回動機構を有し、該回動機構によって接触要素支持体を該接触要素支持体の垂直軸に対して傾けることができれば、特に有益である。特に接触要素支持体の高さがその幅又は深さよりも大きい場合には、接触要素支持体を該接触要素支持体の垂直軸に対して傾けることができ、したがって車両の水平ルーフに対しても傾けることができれば有益である。
【００４３】
このようにすると、それぞれの車両の高さが実質的に増大するように車両ルーフよりも十分上側に接触要素支持体が突出できる。しかしながら、原理的には、これは、橋や地下道等の通路をもはや使用できない場合があるため、望ましくない。また、接触要素支持体によって車両の空気力学的特性が損なわれる可能性がある。接触要素支持体を傾けることができれば、前述した不都合が少なくとも部分的に或いは完全に補償される。特に、接触要素支持体を車両のルーフに対して４５°、好ましくは３０°、特に好ましくは０°の角度で傾けることができるように接触要素支持体を形成することが想起されてもよい。
【００４４】
この目的のために使用される回動機構は、位置決め器のリンクとして実現され得る。リンクは、搭載位置への接触要素支持体の下降中の位置決め器の動作を回動動作へと変換することができる。したがって、接触装置を回動させる或いは傾けるための更なる駆動部を省くことができる。また、リンクをレバーとカムディスクとを備えるカム機構として実現することもできる。
【００４５】
回動機構を用いて、接触位置では接触要素支持体を充電接触ユニットに対して直交して位置合わせすることができ、搭載位置では接触要素支持体を車両の水平ルーフに対して傾けることができる。したがって、搭載器に関連して、接触要素支持体を案内器との接触形成中に傾けることができる。
【００４６】
本発明に係る急速充電システムは、請求項１から６のいずれか一項に係る搭載器及び／又は請求項７から１５のいずれか一項に係る接触装置を備える。また、急速充電システムは充電ステーション及び充電接触ユニットを備えることもできる。
【００４７】
接触装置と搭載器とを備える特に電気バス等の電気駆動車両用の急速充電システムの搭載器に接触装置を搭載するための本発明に係る方法では、接触装置及び搭載器が車両上に配置され、接触装置が接触器を備え、接触器が充電接触ユニットと接触させられ、接触装置が位置決め器を備え、位置決め器を用いて、接触器が充電接触ユニット及び車両に対して垂直方向及び水平方向で位置決めされるとともに、接触器が充電接触ユニットにおける接触位置から車両上の搭載器における搭載位置へと至らされ、搭載器は、案内器を備える受け入れ開口を形成し、案内器によって接触器が搭載位置へと水平方向で案内されて位置決めされる。本発明に係る方法の有利な効果に関しては、本発明に係る搭載器及び接触装置の利点の説明を参照されたい。
【００４８】
結果として、方法は、接触装置が充電接触ユニットとの接触形成又は接合に起因して車両の走行方向に対して水平方向で移動された後、接触器が充電接触ユニットとの接触の分離時に及び接触器の垂直移動又は位置決めの前の搭載位置の受け入れ開口への戻り時に搭載位置又は当初の位置へ戻されることを提供する。接触器の位置合わせ又は位置決めは、接触器が充電接触ユニットとの接触の形成に起因して水平方向で移動されたときに搭載器への戻り中に常に行なわれる。
【００４９】
方法の他の有利な実施形態は、独立請求項１、７に戻って言及する従属請求項から明らかになる。
【００５０】
以下の説明では、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について更に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】急速充電システムの一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１の急速充電システムを正面図を示す。
【図３】図１の急速充電システムの充電接触ユニットの斜視図を示す。
【図４】図１の充電接触ユニットの断面図を示す。
【図５】図１の急速充電システムの接触装置の接触要素支持体の斜視図を示す。
【図６】図９の線ＶＩ−ＶＩに沿う接触要素支持体の断面図を示す。
【図７】接触要素支持体の正面図を示す。
【図８】接触要素支持体の側面図を示す。
【図９】接触要素支持体の平面図を示す。
【図１０】急速充電システムの接触装置の横方向ガイドの斜視図を示す。
【図１１】急速充電システムの第２の実施形態の正面図を示す。
【図１２】急速充電システムの第３の実施形態の斜視図を示す。
【図１３】急速充電システムの第３の実施形態の正面図を示す。
【図１４】急速充電システムの第４の実施形態の平面図を示す。
【図１５】急速充電システムの第４の実施形態の正面図を示す。
【図１６】急速充電システムの第４の実施形態の側面図を示す。
【図１７】搭載器の斜視図を示す。
【図１８】搭載器の側面図を示す。
【図１９】搭載器の底面図を示す。
【図２０】搭載器の正面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１及び図２は、接触装置１１と充電接触ユニット１２とから構成される急速充電システム１０を示す。これらの図では、図を簡略化するために、搭載器が示されていないが、搭載器が存在しても良い。
【００５３】
接触装置１１は、電気絶縁脚１３を介して車両又は電気バス（図示せず）のルーフ上に搭載される。充電接触ユニット１２は、電気バスの停止場所の領域において電気バスよりも上側でサスペンション装置（図示せず）により吊り下げられる。接触装置１１は、充電接触ユニット１２と接触できる接触器１４と、位置決め器１５とを備え、位置決め器１５によって接触器１４を充電接触ユニット１２に対して位置決めできる。
【００５４】
接触器１４は、接触要素１７を有する接触要素支持体１６を更に備え、接触要素１７は、充電接触ユニット１２の充電接触要素１８と接触することができる。図示する実施形態においては、位置決め器１５は、接触装置１１の取り付けフレーム２１上のピボット軸受２０を介して回動可能な揺動アーム１９を有している。
【００５５】
また、位置決め器１５にはリンク２２が設けられ、この例ではリンク２２のロッド２３は位置決め器１５の横方向ガイド２５のレバー２４に接続される。揺動アーム１９が該揺動アーム１９の下端２６でピボット軸受２０を中心に回動される際、揺動アーム１９の上端２７に配置されている横方向ガイド２５は、リンク２２を介して常に水平位置に維持される。
【００５６】
したがって、接触要素支持体１６は、回動中に水平面８０に対して傾くことはない。接触要素支持体１６は、矢印２８により示される走行方向に対して横方向に自由に移動できるように横方向ガイド２５上に配置される。このようにすると、電気バスの停止中に接触要素支持体１６が充電接触ユニット１２の垂直軸２９と同一平面上に真っ直ぐに位置されなかった場合にも接触要素支持体１６と充電接触ユニット１２とが接合されるときに接触要素支持体１６がそれ自体を垂直軸２９に対して自由に位置合わせできるようにすることができる。
【００５７】
接触要素支持体１６を充電接触ユニット１２の受け入れ開口３０内に配置させて充電接触ユニット１２との接触が確保された後であっても、必要に応じて電気バスを片側に下降させることにより垂直軸２９に対して傾けることができ、このとき、接触要素支持体１６は、横方向ガイド２５上で電気バスの傾きによる移動方向に応じて横方向に自由に移動できる。特に、揺動アーム１９は、下降中に垂直軸２９に対して所定の角度だけ傾けられる（図示せず）。
【００５８】
図３及び図４により、主として、プラスチック材料から形成される充電接触要素支持体３１と充電接触要素１８とから構成される充電接触ユニット１２を示す。充電接触要素１８自体は、導体ストリップ３２、３３、３４、３５として実現されるとともに、充電接触要素支持体３１の長手方向に延びている。導体ストリップ３２、３３は充電電流を伝える役目を果たし、導体ストリップ３４は保護導体であり、また、導体ストリップ３５は制御ラインである。
【００５９】
それとは別に、ケーブル（図示せず）に対する接続のための接触タブ３６〜３９が設けられる。充電接触要素支持体３１は、実質的に一体部品として形成され、特に、補強リブ４０と、ポール（図示せず）又は同様のものから充電接触要素支持体３１を吊り下げるための通過開口４２を有する取り付けリブ４１とを有する。受け入れ開口３０は、Ｖ形状であり、２つの左右対称な側部４３が水平ブリッジ４４を介して互いに接続されている。
【００６０】
取り付けリブ４１はブリッジ４４を形成するとともに、補強リブ４０は側部４３を形成する。受け入れ開口３０内において、充電接触ユニット１２は、接触要素支持体１６との接触面４５、４６を有している。側部４３上の各接触面４５内には、導体ストリップ３２、３３をそれぞれ平坦な面で受け入れるための凹部４７が形成され、また、ブリッジ４４の接触面４６内には、導体ストリップ３４、３５をそれぞれ平坦な面で受け入れるための凹部４８、４９が形成されている。
【００６１】
図５〜図９により、接触要素支持体１６を示す。接触要素支持体１６は、充電接触ユニット１２の受け入れ開口３０と適合するように上端５０が垂直軸５１に対してＶ形状に形成される。２つの位置決め面５２が水平面５３に対して傾けられた態様で形成され、これらの２つの位置決め面５２は水平位置決め面５４を介して互いに接続される。その結果、位置決め面５２が充電接触ユニット１２の接触面４５と接触することができ、また、位置決め面５４が充電接触ユニット１２の接触面４６と接触できる。
【００６２】
２つの接触要素１７が各位置決め面５２内に配置され、これらの接触要素１７は給電の接触要素５５、５６としてそれぞれ実現される。位置決め面５４内には２つの接触要素１７が配置され、これらの接触要素１７は、保護導体の接触要素５７として及び制御導体の接触要素５８として実現される。給電の接触要素５５、５６は導電ボルト５９を有し、保護導体の接触要素５７は１つのボルト６０を有し、また、制御導体の接触要素５８は１つのボルト６１を有する。
【００６３】
ボルト５９〜６１は、長手方向に移動できる態様でスリーブ６２、６３、６４にそれぞれ弾性的に装着される。特に、ボルト６０は位置決め面５４を越えて高さＨ１で突出し、ボルト５９は位置決め面５２を越えて高さＨ２で突出し、また、ボルト６１は位置決め面５４を越えて高さＨ３で突出する。高さＨ１は高さＨ２よりも大きく、また、高さＨ２は高さＨ３よりも大きい。
【００６４】
異なる高さＨ１〜Ｈ３に起因して、接触装置１１と充電接触ユニット１２とが接合されるときに、ボルト５９〜６１と導体ストリップ３２〜３５との所定の接触順序が必然的に達成され、すなわち、接触器１４が受け入れ開口３０内へ挿入されると、第１の接触対が最初にボルト６０と導体ストリップ３４との間で形成され、その後、４つの第２の接触対がボルト５９を介して導体ストリップ３２、３３により形成され、最後に、第３の接触対がボルト６１と導体ストリップ３５とにより形成される。揺動アーム１９が下降されると、前記接触対が逆の順序で離間される。
【００６５】
それは別として、接触器は、接続配線（図示せず）を接続するための接触タブ６５、６６、６７を有する。導電的態様で、接触タブ６５がスリーブ６２に接続され、接触タブ６６がスリーブ６３に接続され、また、接触タブ６７がスリーブ６４に接続される。
【００６６】
接触器１４の下端６８には、スライド脚７０を有する底板６９が配置される。各スライド脚７０は、スライド面７２を有する支持開口７１を形成する。スライド脚７０を介して接触器１４が横方向ガイド２５に接続される。
【００６７】
図１０は、リンク２２のレバー２４を備える横方向ガイド２５の斜視図を示す。また、揺動アーム１９に対する横方向ガイド２５の回転可能な接続のためのハブ７３が設けられる。横方向ガイド２５は、長手方向縁部７５に沿って伸びるスライド脚７０のためのガイドトラック（レール）７６が形成されており、細長い形状７４となっている。
【００６８】
ガイドトラック７６は、スライド脚７０の支持開口７１と適合する略円形状の断面となっている。したがって、支持開口７１の３／４円形状により、スライド脚７０がガイドトラック７６にぴったりと嵌合した状態で接続されて、ガイドトラック７６に沿って確実に移動することができる。細長い形状７４の各端部７７、７８には、接触器１４が横方向ガイド２５から押し外されることを防止するストッパ７９が取り付けられる。
【００６９】
したがって、接触器１４は、横方向ガイド２５及び細長い形状７４の全長に沿って自由に移動できる。特に、電気バスの片側下降によって横方向ガイド２５の長手方向軸８１が水平面８０に対して所定の角度にわたって回動されれば、細長い形状７４も長手方向軸８１に沿って移動され、それにより、接触器を同じ量だけガイドトラック７６に沿って移動させることにより移動を補償できる。
【００７０】
図１１は急速充電システム８２の他の実施形態を示し、この急速充電システム８２は、それが導体ストリップ８５、８６、８７、８８として実現される接触要素８４を備える接触器８３を有するという点において図１〜図１０に記載される急速充電システムとは異なる。充電接触ユニット８９は、ボルト９１、９２、９３として実現される充電接触要素９０を有する。接触は、前述した方法と同じ方法で形成され得る。
【００７１】
図１２及び図１３は急速充電システム９４の第３の実施形態を示し、この急速充電システム９４は、それが他の接触要素１７としてのボルト９５と他の充電接触要素１８としての導体ストリップ９６とを有するという点において図１〜図１０に記載される急速充電システムとは異なる。ボルト９５はロック接触要素９７を形成する。ロック接触要素９７を用いて、据え置き型充電ステーションとの確実なデータ接続を特にもたらすことができる。
【００７２】
図１４〜図１６は、接触器９９と充電接触ユニット１００とを備える急速充電システム９８の第４の実施形態をそれぞれ異なる方向から見た図である。また、急速充電システム９８は、図１７〜図２０に更に詳しく示される搭載器１０１を備える。図１４に示されるように、接触装置９９は、搭載器１０１と共に車両１０３のルーフ１０２上に配置される。
【００７３】
充電接触ユニット１００は、ポール１０４に支持されて、接触装置９９よりも上側に位置される。車両１０３は、歩道の縁石１０５で駐車され、すなわち、矢印１０６により示される車両１０３の走行方向と平行に駐車される。接触装置９９及び搭載器１０１は、走行方向に対して車両１０３の左半分１０７に配置され、この左半分１０７には車両１０３のための操向器（図示せず）が位置される。
【００７４】
原理的に、急速充電システム９８は、図１〜図１０に記載される急速充電システムと同様に実現される。その急速充電システムとは対照的に、この場合には２つのロッド１０９を備えるリンク１０８が設けられる。各ロッド１０９はレバー１１０に回転可能に接続され、レバー１１０は、位置決め器１１３の揺動アーム１１２上に回動可能な態様で配置される横方向ガイド１１１に対して取り外し不能に接続される。
【００７５】
横方向ガイド１１１上には、車両１０３の走行方向に対して横方向に自由に移動できる態様で接触器１１４が配置され、接触器１１４の垂直軸１１６は上側接触位置１１５では垂直に位置され、また、接触器１１４の垂直軸１１６は、下側搭載位置１１７では、車両１０３のルーフ１０２に対して傾けられる態様で位置される。揺動アーム１１２は略水平に方向付けられる。
【００７６】
搭載器１０１は、実質的に、車両１０３のルーフ１０２上に搭載器１０１を取付け固定するためのベースフレーム１１８と、案内器１１９と、洗浄器１２０とから構成される。案内器１１９は２つの湾曲したチューブ輪郭部１２１から形成され、これらのチューブ輪郭部１２１は、接触器１１４のためのＶ形状の受け入れ開口１２２が形成されるように湾曲されて配置される。
【００７７】
また、搭載位置１１７ではリニアガイド１２３が垂直方向に形成される。特に、チューブ輪郭部１２１のチューブの一部１２４は、接触器１１４に配置されているローラ１２６のためのガイドトラック１２５を形成し、それにより、ローラ１２６はガイドトラック１２５上を転がってガイドトラック１２５に沿ってスライドできる。
【００７８】
接触器１１４は、搭載位置１１７へと下降されているときに、接触器１１４が横方向ガイド１１１にも中心に配置されるように案内器１１９の中央に位置付けされる。その後、接触器１１４は、充電接触ユニット（図示せず）に近づけられると、再び接触器１１４を対応する充電接触ユニット内へ導入できるように横方向ガイド１１１に位置合わせされる。
【００７９】
洗浄器１２０は実質的にブラシ１２７から構成され、ブラシ１２７は、接触要素１２８が搭載位置１１７へ移動され且つ搭載位置１１７から移動されて出るたびに接触要素１２８が搭載位置１１７でブラシ１２７と接触してブラシ１２７により洗浄されるようにベースフレーム１１８上に配置される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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