专利名称：用于车辆的地面电能获取及引导装置和装有该装置的城市运输车辆的制作方法
技术领域：
本发明 的主题是用于车辆的地面电能获取及弓I导装置，以及装有这种装置的城市 运输车辆。本发明尤其涉及自动或非自动的城市客运领域。
背景技术：
在城市客运领域，已知许多种已经采用的并或多或少取得成功的技术。这些技术 或因推进模式而不同，和/或因引导模式而不同，和/或因电能获取模式而不同。推进通常为电推进，而引导则是通过一条或多条轨道实现的。关于电能获取模式，最常用的技术是在车辆路线上布置与所述车辆连接的架空电 缆。该技术的缺点主要是会影响美观，为了掩盖这个缺点，已经提出了地下供电的替代方 案。在地下供电领域中，已知很多系统，它们都必须符合同样的要求、允许为车辆供给 能量，而不应该对人产生危险。实际上可以理解，由于供电是通过处于电压下的裸导体实现 的，这些裸导体不应该可让人接近。最常用的技术是例如文档JP62181929和EP1694525中所述的技术，在该技术中， 处于电压下的裸导体被放置在实施于行车道中并由盖板封闭的沟槽里，而与车辆连接的获 取装置，通过穿过实施在所述盖板中的缝隙而与所述导体接触。为了获取装置保持与导体 的接触，这样的系统需要相对于所述导体从而相对于所述沟槽精确地实现车辆引导，使得 必须使用至少一根导轨。在文档JP62181929中，引导是通过放置于盖板两侧的轨道实现的，要移动的车辆 在所述轨道内行驶，而在文档EP1694525中则是在实施于盖板中的缝隙处实现的。然而，通过轨道进行引导在城市区域具有诸多缺点，因为那里的拐弯急，特别是由 于车辆的重量所施加的强大压力而造成的噪音和对轨道和/或车轮或滚轮的过早磨损。为 了减轻这个缺点，某些次通过必须以非常小的速度实现，而这就有悖于使用者的意愿。由文档FR2613305、DE76067还已知了埋入地下的引导和马达驱动装置，其也包括 沟槽，用于牵引在地面上被引导的车辆的牵引车可在所述沟槽中移动。在文档FR2613305中，牵引车在沟槽的竖直侧壁上行驶，并由所述沟槽内部产生 的机械能量源推动。这样的装置具有与构成该装置的元件的磨损相关联的缺点，以及安全 方面的缺点，因为倘若驱动装置在沟槽内偏离方向，当发生故障时，几乎不可能直接干预。 另外，在地面上通过轨道引导车辆还存在噪声和磨损方面的缺点。文档DE76067也描述了在下层结构内行驶的牵引车，该牵引车在沿所述下层结构 的顶棚放置的裸导体上获取其前进所需的能量，而地面车辆行驶在轨道上，其存在前述的 同样缺点。文档DE3601128的主题车辆，其特殊之处在于装有两个马达驱动装置，一方面，它包括燃烧发动机，另一方面，它与靠电能运转的地下牵引车连接，所述牵引车用于在经 过需要安静和/或不允许排放废气的地方时接替燃烧发动机。车辆在地面上由侧面滑轨 (glissiere)引导，具有竖直轴线的侧轮在所述侧面滑轨上滚动。如果说该车辆没有通过轨 道引导的缺点，但是依然体积庞大，因为必须为其专门设置由滑轨界定的运行通道
发明内容
现有车辆的获取和引导装置存在所有这些缺点，尤其是在地面车辆的引导装置方 面。本发明的目的在于，通过提出一种用于车辆的地面电能获取及引导装置，来消除所述各 种缺点，该装置允许通过人无法接近的裸导体为车辆供给电能，并且允许取消上层结构，而 只需要下层结构。根据本发明的用于车辆的地面电能获取及引导装置，包括布置在沟槽中的处于电 压下的裸导体，所述沟槽实施于行车道内并由盖板封闭，而一方面获取装置穿过实施在所 述盖板中的缝隙而与所述导体接触，另一方面所述车辆包括电动机，该电动机通过所述获 取装置供电并且允许直接或间接驱动所述车辆，所述地面电能获取及引导装置的特征在 于，所述导体由轨道构成，所述获取装置由能够在所述轨道上行驶并能够由所述轨道引导 的滑架构成；并且特征在于，所述滑架与所述车辆通过铰接臂机械连接，并且设有能够测量 所述铰接臂相对于所述滑架的位移方向和幅度的装置，该装置还能够将这些数据传输给所 述车辆的方向部件的控制装置，以便允许校正所述车辆的轨迹。车辆的引导是通过对该车辆的方向部件的作用而实现的。当轨道方向发生变化 时，滑架会跟随方向部件而不是跟随车辆，这样铰接臂会相对于滑架，特别是相对于所述滑 架的位移主轴线，产生位移。测量装置评估铰接臂的位移方向和幅度，并将这些数据传送至 方向部件的控制装置，其从而校正车辆的轨迹。根据本发明的地面电能获取及引导装置的一个附加特征，滑架包括四个轮子，每 个轮子都具有圆锥形行驶带(bande de roulement)以及引导轮缘，两两旋转连接，而轨道 为轨头式。根据本发明的地面电能获取及引导装置的另一个附加特征，滑架被置于铰接臂前 方并且由车辆推动。根据本发明的地面电能获取及引导装置的另一个附加特征，滑架被置于铰接臂后 方并由车辆牵引。根据本发明的地面电能获取及引导装置的另一个附加特征，铰接臂包括基本水平 的部分，该部分的一端通过球窝节(rotule)式第一铰连接于车辆，而另一端通过球窝节式 第二铰连接于杆，所述杆从滑架高出并接合在纵向缝隙中，所述第二铰设置在封闭实施于 行车道内的沟槽的盖板上方。根据本发明的地面电能获取及引导装置的另一个附加特征，铰接臂关联于控制装 置，该控制装置一方面包括能够测量所述铰接臂与所述车辆的纵轴线所形成的夹角的传感 器装置，另一方面包括能够进行成比例轨迹校正的对所述车辆的方向产生作用的装置。这种地面电能获取及引导装置在城市运输领域有非常特殊的应用，它允许为乘客 运输使用自动或非自动的轻便车辆。因此，本申请的主题还包括一种用于城市客运的车辆，其安装在具有橡胶轮胎或充气轮胎(perm)的车轮上，跨过由盖板封闭的沟槽而在行车道上自由行驶，所述车辆由如 前所述的地面电能获取及引导装置供给电能和引导。优选地，所述车辆是液压推进的，所述液压推进通过容积可变的液压泵实现，所述 液压泵由以恒定速度转动的同步或异步电动机驱动，并驱动一个或多个液压马达。
根据本发明的地面电能获取及引导装置的优点及特征，在下面的描述中将更为清 晰地呈现，该描述所参照的附图示出了本发明的非限制性实施方式。在附图中-图1示出了根据本发明的地面电能获取及引导装置的横断面示意图。-图2示出了该同一装置的部分平面示意图。-图3示出了该同一装置的部分侧面示意图。-图4示出了装有根据本发明的地面电能获取及引导装置的车辆的侧面示意图。-图5为该同一车辆的平面示意图。
具体实施例方式参照图1，可以看到根据本发明的地面电能获取及引导装置1，其用于安装在行车 道C中。该装置1包括由混凝土构建的沟槽2，其上面由盖板3封闭，所述盖板制成为被纵 向缝隙32分开的两个部分30和32，所述纵向缝隙32的宽度能阻止手通过，从而阻止进入 沟槽2。沟槽2在下方并在纵向上具有通道20，在侧面中间高度处，在通道20两侧设有两 个断阶(redan) 21，每个断阶支撑一个轨道22，由电绝缘材料制成的元件23插在断阶21与 轨道22之间。沟槽2还包括沟渠(Saign6e)24，该沟渠在断阶21的高度以上在侧面并沿纵向实 施，并容纳允许变压器(未示出)供电的高压导体25，这些变压器周期性地放置在沟槽2 中。这些变压器用于使构成裸导体的轨道22处于电压下。还参考图2，可以看到在轨道22上放置有滑架4，它包括安装在四个轮子41上的 底座40.轮子41为铁路式，它们由金属制成并且包括圆锥形行驶带42和引导轮缘43，而轨 道22为轨头式。还参考图3，可以看到，滑架4通过铰接臂6联结于在沟槽2上方在行车道C上行 驶的车辆5，其中铰接臂6包括基本水平的部分60，该部分60 —端通过球窝节61与车辆5 连接，另一端通过球窝节62与滑架 4连接，更准确地说与固定联结于滑架4的杆44的端部 连接，该杆44通过盖板3上的缝隙32竖直地露出沟槽2。将会注意到，任选地，盖板设有柔软材料制成的能够覆盖缝隙32的覆盖元件33， 该覆盖元件在图1中可见，当杆44通过时它会收起。铰接臂6含有电导体(不可见)，该电导体允许将由轮子41在轨道22上获取的电 能传输给车辆5。该电能用于给能够驱动车辆5移动的驱动装置供电。
根据一种 优先实施方式，轨道被供给低于1000V、单相50Hz的低压电流，它为以恒 定速度转动的同步或异步电动机供电，以便驱动容积可变的液压泵，该液压泵本身为一个 或多个液压马达供电。电动机、液压泵以及液压马达被安装在如图4和图5所示的车辆5上。该车辆5 安装于具有橡胶轮胎或充气轮胎的车轮50上，并且设计用于通过被与其连接的滑架4引导 而在行车道上自由行驶。为此目的，车辆5包括对导向轮50作用的方向部件，所述方向部件由控制装置管 理，所述控制装置包括可以测量铰接臂6的部分60与例如车辆纵轴线或导向轮50的取向 所形成的角偏差的装置，使得作用于所述方向部件以便校正车辆的轨迹，如图5所示。可以理解，除了获取电能外，滑架4还能引导车辆5，而不会在轨道22上施加轮子 41的任何应力，因此只产生很少的噪音危害以及接触元件很少的磨损。滑架4在轨道22上由车辆5推动，但是也完全可以提供另一种滑架4被牵引的结 构。
权利要求
1.一种用于车辆(5)的地面电能获取及引导装置，包括布置在沟槽(2)中的处于电压 下的裸导体(22)，所述沟槽(2)实施于行车道(C)内并由盖板(3)封闭，而一方面获取装置 (4)穿过实施在所述盖板(3)中的缝隙(32)而与所述导体(22)接触，另一方面允许直接或 间接驱动所述车辆(5)的能量通过所述获取装置(4)，所述地面电能获取及引导装置的特 征在于，所述导体由轨道(22)构成，所述获取装置由能够在所述轨道(22)上行驶并能够由 所述轨道引导的滑架(4)构成；并且特征在于，所述滑架与所述车辆通过铰接臂(6)机械连 接，并且设有能够测量所述铰接臂(6)相对于所述滑架(4)的位移方向和位移幅度的装置， 该装置还能够将这些数据传输给所述车辆(5)的方向部件的控制装置，以便允许校正车辆 的轨迹。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑架(4)包括四个轮子(41)，每个轮子 (41)都具有圆锥形行驶带(42)以及引导轮缘(43)，两两旋转连接，而所述轨道(22)为轨 头式。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述滑架(4)设置于所述铰接臂(6)之 前，并被所述车辆(5)推动。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述滑架(4)设置于所述铰接臂(6)之 后，并被所述车辆(5)牵引。
5.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述铰接臂(6)包括基本水平 的部分(60)，该部分(60)的一端通过球窝节式第一铰(61)连接于所述车辆(5)，而另一端 通过球窝节式第二铰(62)连接于杆(44)，所述杆(44)从所述滑架(4)高出并接合在所述 纵向缝隙(32)中，所述第二铰(62)设置在封闭实施于行车道(C)内的沟槽(2)的盖板(3) 上方。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述铰接臂(6)关联于控制装置，所述控制 装置一方面包括能够测量所述铰接臂(6)与所述车辆(5)的纵轴线所形成的夹角的传感器 装置，另一方面包括能够进行成比例轨迹校正的对所述车辆(5)的方向产生作用的装置。
7.一种用于城市客运的车辆，安装在具有橡胶轮胎或充气轮胎的车轮(50)上，跨过由 盖板(3)封闭的沟槽(2)而在行车道(C)上自由行驶，其特征在于，所述车辆由如前述任一 权利要求所述的地面电能获取及引导装置(1)供给电能和引导。
8.如权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述车辆是液压推进的，所述液压推进通过 容积可变的液压泵实现，所述液压泵由以恒定速度转动的同步或异步电动机驱动，并驱动 一个或多个液压马达。
全文摘要
一种用于车辆(5)的地面电能获取及引导装置，包括布置在沟槽(2)中的处于电压下的裸导体(22)，所述沟槽实施于行车道(C)中并由盖板(3)封闭，而与车辆(5)连接的获取装置(4)穿过实施在盖板(3)中的缝隙(32)与导体(22)接触。导体(22)由轨道构成，而获取装置(4)由能够行驶在轨道(22)上并能够由其引导的滑架构成。滑架(4)与车辆(5)通过铰接臂(6)机械连接，该铰接臂相对于滑架(4)的位移方向和位移幅度被测量并传送给车辆(5)的方向部件控制装置。
文档编号B60L5/40GK102105325SQ200880114796
公开日2011年6月22日 申请日期2008年9月5日 优先权日2007年9月6日
发明者I·卡迪维尔, J·-B·帕蒂奥特, J·-C·莫勒, J·-L·巴卢, Y·赛兰特 申请人:利维达克2有限公司