專利名稱：為帶輪車輛供電及沿地面軌道導向的組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及為帶輪車輛特別是城市載客公路車輛供電及沿地面軌道導向的組件。
我們已經(jīng)知道了用于給公路車輛(如公共運輸車)的比如用獨立輪導引的列車進行指揮的導向組件。
電驅動公路車輛在傳統(tǒng)上是借助于導電架空電纜或架于車輛軌道上方的懸掛電纜來供電的。
出于美學上的考慮，人們現(xiàn)在在研究取消架空電線，提出借助于一個物化的，比如呈軌狀的貼在路面上或埋在其中的導電軌把公路車輛(比如無軌電車)的導向和供電結合在一起。
然而，這樣的解決辦法明顯地碰到了安全性的問題。在用戶或其它各種人員與一處或多處供電導體之間主動的或意外的接觸的危險應該強制性地被排除。
人們已經(jīng)知道借助于裝有V形導輪的可升降裝置可以引導公路車輛沿地面軌道行走的引導器。這種引導器需要同時滿足許多條件，以保證環(huán)境和人員的操作安全。
首先，應該使導向件朝下的轉動機構有持久地張力，以保證與一個或多個導向輪的滾動面著緊密地接觸，從而避免脫軌而逃逸。這樣的張力或者說這種預加載在傳統(tǒng)上是通過千斤頂或彈簧來保證的。
其次，在由本發(fā)明設想的增加由地面供電情況下，更具體說是在由導向件的側面供電的情況下，應該通過接觸件位于其下面的保護罩或保護板來禁止靠近供電導體。這個禁止是由于有絕對的必要要保護外界環(huán)境老化、清潔的環(huán)境，但是也涉及到這樣一些人，他們心懷歹意或者由于疏忽而與導體接觸，從而處于被電死的實際危險當中。
最后，由于導向輪的噪音和磨損，它應該具有較大的直徑，這首先和對于這種車輛，為了容易靠近便道而要求的離地間隙盡可能地小相聯(lián)系的低高度是不相容的。
通過把與電源的火線相連的導體隨著車輛前進分割成在電氣上獨立的許多段落可以改善對于外界環(huán)境的安全性。
本發(fā)明通過對地上軌道供電驅動或混合驅動的公路車輛建議使用供電-導向組件，提出了克服這一困難以及其它困難的方法，這個組件包括裝在公路車輛底盤上，并支持著兩個相互傾斜、向下交匯呈V字形的導向輪，這兩個導向輪采用特殊的周邊造型，使得滾動和/或電流受流都與和公路車輛的驅動機構供電電源的一個相或一個極相連的一個或另一個導體緊密地接觸。
更具體說，按照一種實施方案，此供電-導向裝置在一個集電裝置的下表面上得以完備，該裝置在其末端具有一塊摩擦片，它保證與導電桿接觸，將電流從一相或一極通向驅動公路車輛的電動機。
按照本發(fā)明的主要優(yōu)點，所有的供電電流導電桿都裝在位于結合在路面上的軌道腹板水平面以下的下部，該軌道最好是被一塊或兩塊蓋板封閉，形成滑槽的封閉裝置。當導向頭通過時，此一個或多個滑槽部分打開，然后自動地重新封閉。就這樣排除了所有意外的觸電危險。
按照本發(fā)明的另一個優(yōu)點，供電是按段送到至少一段導體上的，它們隨著車輛前進依次帶上電壓，當車輛到達時開始通電。
按照本發(fā)明的供電-導向組件使用了各種類型和形式的供電方式。供電電源的第一相或極被接到導向輪的滾道上，另一相或另幾相則接到導電桿上，或接到在沿著它的軌道內(nèi)的任何導電體上。
本發(fā)明的目的是通過一個可升降的裝置，把具有適當特征的和需要同時由地面導軌供電的許多不同裝置組合在同一個地面導向操作單元中。
一般說來，本發(fā)明是一個三重機構，可以同時保證導向、供電和對人的電氣安全性。
通過下面作為例子給出的說明以及附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將是不言而喻的，這些附圖是

圖1是第一種實施方案在導向輪和支撐-接觸和抬起支架附近剖開的組件立體圖；圖2是第一種實施方案的頂視圖；圖3和圖4是分別處于操作和抬起狀態(tài)的橫截面圖；圖5是表示導向輪在轉彎時的位置的示意橫截面圖；圖6、圖7和圖8是顯示翼片在三個位置之間抬起時的橫截面示意圖，其中有當導向輪豎直地縮回時在兩個極端的位置的視圖；圖9為一種中心開口型的覆蓋片方案的橫截面圖；圖10至圖13為表明導向頭抬起和滑槽電接觸片離開的橫截面示意圖。
按照本發(fā)明的導向和供電組件有兩種不同的實施方案，它們分別用圖1至圖8和圖9至圖13來表示。
使用任何一種導向輪支架，比如滑輪，構成它裝在上面可自由轉動的組件。
導向軌道2的軌體1和具有底壁3的供電軌鋪在路面4上，但是最好是嵌在其中，使得其上平面與車輛行駛的平面基本持平。
此軌體一般具有呈U形的截面，其上表面5向上開口，帶有一個導向的中心腹板6，它把軌體的內(nèi)容積分成兩個管狀的室7和8。
中心腹板6是導軌9上的一種型鋼，其作用是作為導向輪的滾動面，而在地面上的軌道2的軌體1則保證對導軌組件的保護和機械剛度。
導向作用由導向輪(比如滑輪)的任何一個支架來保證，按照介紹的一種實施方案，這涉及比如一個轉動臂10，它伸出在導向頭11的前端，裝有對裝的兩個導向輪12和13，這兩個導向輪以恒定的開口角度呈V形排列。
這個角度希望盡可能的大。其數(shù)值接近90°，可以達到比如120°，以減小容積和高度，并使得能夠使用直徑更大的導向輪，這種大直徑的導向輪磨損小、轉速小，因此噪音也小。
導向裝置10表示為一個臂，但它也可以具有其它的通用形狀，比如可轉動的活動支架。
按照第一個實施方案，軌道2內(nèi)容積的兩個管狀室7和8被呈任意形狀的供電線狀導體14和15所占據(jù)，它們可以是埋在保持支架中的電纜、金屬桿或其它形狀物，這些支架各裝在垂直于軌道2的底壁3的電絕緣體18和19上。
對于每個管狀室7或8都有至少一根線狀供電導體元件14或15，它們各用于電源的每一相或每一極。
地上導軌2的軌體1的上開口表面被兩片防護片20和21覆蓋，在其上部相對于中心線各蓋上相鄰的柔性翼22和23，以蓋上軌道的上開口表面。此兩個柔性翼可以沿著軌道腹板的上部中間伸延的脊部24和25轉動而提起。
每一塊防護片20或21都是截面呈直角形的型材。它包括翼部22或23，構成了覆蓋上翼和形成滾動面的下翼26或27。這個下翼嵌在中心腹板中。兩個翼沿著脊部24或25在腹板左右連在一起。
軌道2的導向中心腹板6由對稱的中心導向型材9構成，其每個面有傾斜的凹槽，在槽里埋上覆蓋片20或21的下翼26或27。
凹槽28或29被直線狀的塞芯30在中心腹板6的頂部分開。
此塞芯30通過夾持作用保證維持保護片的必要安全性。
由于腹板6的材料有柔性，塞芯30的存在，通過在其嵌入每個上翼26或27處對覆蓋片20或21的夾持作用，在預留的間隙處保證預加壓力，這兩個覆蓋片可以在除去塞芯30后取下。
在本文中，每個導向輪12或13都組成支撐-接觸組件和由每個相同的兩部分比如33或34形成的左、右隆起31或32的一部分，它們分別以中心橫垂直截面和中心縱垂直截面為對稱面。
這對支撐組件31或32的目的是在局部連續(xù)地撐起保護翼22和23，以保證通過每個導向輪12和13和機車電機供電的受流頭所必需的空間。
它們一般由下列元件組成。
對于每個組件，一種呈犁鏵狀的比如傾斜的金屬腳結構35或36通過傾斜的連接爪37或38裝在導向頭11的機械件的前面并與之相連。金屬腳的后部作為支持-接觸支架39或40的支持件，在這上面通過41、42裝有向下可彈性回復的滑動電接觸塊43、44，它們一般是用碳制造的，用來使滑塊在導體14或15上面滑動，作為電源的受流頭。
在一個介紹的方案中，金屬腳結構35或36和支持-接觸支架結合在一起，與導向輪后面的一個相同的金屬腳相對稱。這種對稱的形狀使得第二塊接觸塊排布在每個導向輪的后面，這樣就能保證取得更強的電流，而且如有必要，保證在其它方向上位移的可能性。
這種在前后都接觸的形狀也使得比如通過兩相提供在其間正確絕緣的供電，這時一個在前，一個在后。
下翼26、27的外表面開有凹槽28或29，其內(nèi)表面作為相應的導向輪12、13的滾動面，由于其滾動表面的寬度很小，在這個面上就支配了相對于斜面的橫向位移幅度。
正如在圖5上介紹的，這是在轉彎時使用的。向心力促使導向輪沿著用作滾動面的下翼內(nèi)表面上升，直至成直角的角度水平上的擋塊上，這就是說脊區(qū)24或25，相應的翼則稍稍抬起。
每個覆蓋片的上翼22或23都具有足夠的彈性，在收起導向輪所必需的力的作用下，變成差不多垂直的位置，這就使得收回了導向輪但又不改變其傾斜度。
另外，這種彈性與重力相結合就形成了向下的彈性回復力，這個力約束了恒定地支持在軌道2上的導向頭11，這樣就避免了使用通過千斤頂或彈簧形成預應力的各種手段。
通過圖5至圖8可以明白成直角的脊部，或者更正確地說在脊部區(qū)域呈角形狀的作用，這個角形區(qū)是在由部分嵌在凹形槽內(nèi)的防護片的兩個上翼22或23的端部在它們之間形成的。
這個脊部區(qū)域通過在凹槽加楔而塞緊。
這個區(qū)域具有4種功能。
首先，對于由于在轉彎時的向心力的制約而抬高的導向輪的側翼，它形成了擋塊的邊緣45。
它也形成了一個阻力區(qū)，用來克服對于裝置抬高所必需的一定大小的垂直力。
其次，當臂進行垂直抬起的運動時，由于它的嵌入而保證了預定的保護狀態(tài)，在這個過程中，翼片豎起到幾乎垂直的彎曲狀態(tài)，使得導向輪能夠脫開(圖8)。
最后，由于它一般具有彈性，而且由于支持最大彎曲應力的工作區(qū)是有限的，它能保證向下的彈性回復力，這就避免了借助于千斤頂或彈簧來給臂加上預應力。
這個回復效果使得避免了臂在操作時不適時地抬起。
為了改善電氣上的安全性，按照本發(fā)明設想，分配至少一根電的導體，優(yōu)選與正極相連的那根導體接到在車輛后面帶電壓的在電學上獨立的線段上，而其遠離線段的一端處于不帶電壓的線上。因此只有一小段帶電壓的導體通過車輛。
這個特點使得加強了對人有電學危險性有關的安全性。
在圖9至圖13上介紹了第二種實施方案，它使用了任意一種導向輪的支架，比如滾輪支架。如同所介紹的形狀，它包括一個可升降的轉臂10，它最好安裝在車輛底盤的前面端部，通過其角度位置的變化來指揮它的導向列車。
轉臂10上裝有傾斜呈V字形的兩個導向輪12和13，它們在地面導軌2的導向中心腹板6上滾動。這構成了給公路車輛的電驅動裝置供電的雙導電滑面，它們具體優(yōu)選為適合于每個導向輪的兩個平行的導向型材46和47。導向型材46和47安裝在導軌軌體的內(nèi)容積中，通過和地有正確絕緣地固定在這個空間內(nèi)。軌體在切開的底部，通過機械保護的軌體1的內(nèi)部和中心腹板6的固定埋在路面上，或者埋在路上挖的溝里。
可轉動導向臂裝有至少一個呈垂直片狀的集電流器48，這是一根伸長的導體，通過滑塊50在兩個導體桿或線狀元件51和52之間的窄縫中滑動著相接觸，而51和52面對面地布置在中心腹板6的兩個導向型材所限定的內(nèi)部空間中。
這里的導體部分埋在電絕緣的墊層53或54中，保證它們的穩(wěn)定狀態(tài)，及電接觸的彈性回復，同時消除在靠近位置上的磨損。
正如所指出的，按照本發(fā)明的導向轉臂10的頭部11一般是開口向上的V字形，在其兩叉的每一根上支撐著一個轉動導向輪12和13，所取的其狹口處的形狀適合于以滾動著機械接觸和/或電接觸支持在導軌46和47具有同樣形狀的側肩部。
優(yōu)選但不是唯一的，可以由一個或兩個分別位于每個導向輪前面和后面的滑塊在導向型材上接受電流?？偸且婕半姷幕芈?。
位于轉臂下面的集電器48垂直地向下伸展，其摩擦滑塊嚙合著接觸在導體桿51和52分開后的之間的窄縫中。它們連接在車輛電驅動裝置的供電電源的單一的和同一個極上。
為此目的，我們使導向型材的每個側面沿著中心線的縱向咽喉部55或56的形狀適合于接納導電桿51或52。絕緣的電氣墊層53或54保證同時將導電桿51或52進行機械固定，并鑲嵌在咽喉的底部，在每一根導電桿和支持它的半型材之間。
縱向咽喉的上部57、58在每個導向型材上部的側面靠上部分的形狀，適合于接納導電桿。
形成集電器的一塊可以是固定的，在此情況下，它可以是隨導向頭升降是可移動的，比如說是搖擺的，在此情況下它隨著臂的抬升或在此之后向高處轉動。因此它的向著其無作用條件下的運動是取決于或獨立于臂的運動。
此上咽喉部位支撐著呈直線閉合狀的反穿透保護裝置59在兩個相同的中空型材60和61以柔性的方式裝在上咽喉部構成的槽上。這兩個中空型材具有半月形的橫截面。兩個前面相對著放置。其尺寸使得在休止時相對的兩個表面接在一起。由于此型材及其中空結構的彈性，相對的兩個面可以被壓扁而縮進，形成了局部的間隙，此間隙將能夠通過導電的板，這樣就構成了一個名副其實的滑槽，該滑槽封閉時是閉合的，但對運輸車輛的用戶或其它各種人則是不能接觸到在兩個半軌的內(nèi)部放置導電桿的空間的。
正如所指出的，具有足夠彈性的中空型材能夠在橫向彼此分開，使得和集電器的導體板接合，當車輛行進時，其前部分通過局部地打開而導致不間斷地沿著滑槽運動，而集電器的通過就促使它打開，通過后就它再次閉合。
相對的兩個面最好具有互補的幾何形狀，或者是一種曲折的形狀，使其可以改善在沒有集電器存在時，軌道間的內(nèi)空間閉合的密閉程度，使得更不容易接近導體。
按照本發(fā)明的供電-導向頭的滾動裝置由一對形狀相同的V形傾斜導向輪12和13組成，每個都包括一個與轉動臂連成一體的滾動軸，在該滾動軸上借助于軸承滾動著裝有導向輪的輪體。在導向輪輪體的圓周凹槽62裝有一個輪輞63，它具有足夠的機械耐久性，能有效地抵抗?jié)L動的機械應力，特別是能抵抗磨損。必要時，輪輞63借助于電絕緣的彈性材料，比如說彈性體裝在凹槽的內(nèi)邊上，用來將其絕緣并消除各種操作間隙，以及吸收在曲線上的橫向偏移。這些保證電絕緣和接近回復力的配件也能吸收機械震動。
在此應該明確指出，這些導體可以是多路的，另外一些供電的相位可以被引到不同的深度的水平。
按照一種實施方案，導向輪以一定的間距圍繞著縱向轉軸65移動，使得它能從導軌上縮回，并回復到以輕微的夾持處于沿導向軌滾動的位置。
正如對于前面的實施模式，通過一段最大的長度比如接近車輛長度的預先確定長度的、在電路上獨立的導線實現(xiàn)了從導向軌供電，此導線可以將一根或幾根火線斷電，可是并不回電。這種布置以這樣的方式實現(xiàn)，供應電的觸點與供電線保持持久的摩擦，而相鄰的電線卻不帶電壓。我們漸次地從車輛的前面給各線段供電，這就是說，車輛到達下一段線附近時，就開始供電，反之在通過上一個末端以后就切斷供電。
權利要求
1.有輪運輸車輛的導向和供電組件，由地面導軌和與該導軌協(xié)同動作的轉動支架組成，轉動支架具有能夠由至少一對呈V字形、交點朝下的導向輪組成的導向頭，該組件的特征在于，該地面導軌具有一個被導向轉動支架的導向輪用作滾動面的中心腹板和若干供電導體，該中心腹板具有由包含了在導向頭通過區(qū)以外導體的空間的線狀蓋板組成的保護片，導向頭促使這個蓋板暫時開放，使支撐在導體上的接觸件通過。
2.按照權利要求1的組件，其特征在于，該保護片是由柔性材料制成的蓋板，形成了在中心腹板上折曲著升高的翼片。
3.按照權利要求1的組件，其特征在于，該導向頭在每個導向輪的至少一側具有一個支撐-接觸支架和一個相鄰翼片抬高的裝置。
4.按照權利要求3的組件，其特征在于，該支撐-接觸支架和抬高裝置支撐在與導向頭相連的同一個支腳上。
5.按照權利要求3或4的組件，其特征在于，該導向頭在每個導向輪的前面和后面具有一個支撐-接觸支架和一個相鄰翼片的抬高裝置。
6.按照權利要求2的組件，其特征在于，該覆蓋片具有直角形的截面，其兩翼通過脊部在它們之間將上翼和下翼連在一起。
7.按照權利要求2的組件，其特征在于，該中心腹板在每塊上具有帶上肩臺和下保持凹面的凹槽，在其上面嵌有覆蓋片的下翼，每個下翼的內(nèi)表面用作每個導向輪的滾動面。
8.按照權利要求6或7的組件，其特征在于，該脊部支撐在作為朝上擋塊的上肩臺上。
9.按照權利要求3的組件，其特征在于，每個支撐-接觸支架和抬高裝置包括犁鏵形的前后金屬腳，用來使覆蓋片的上翼向上偏移而抬高，并使導向輪和接觸片通過。
10.按照權利要求1的組件，其特征在于，該中心腹板由兩個對稱片組成，它們形成導向輪的導向型材，此型材的上部被帶滑槽的線形蓋板占據(jù)，該滑槽由兩個半月狀截面的中空型材面對面排列而構成。
11.按照權利要求10的組件，其特征在于，該導向型材在其內(nèi)空間具有兩根導體，它們每個都通過一個絕緣的中間墊層以彈性回復力靠近安裝，導體在其間被限制在引入更厚的接觸片的影響下可以擴大的間隙中。
12.按照權利要求10或11的組件，其特征在于，該導向型材和導向輪保證返回電流。
13.按照權利要求10或11的組件，其特征在于，由在型材上摩擦的導向輪的分開的接觸來保證電流的返回。
14.按照權利要求10或11的組件，其特征在于，該中空型材的相對的面構成了具有互補形狀或擋板形滑槽的線狀蓋板。
15.按照權利要求10或11的組件，其特征在于，該接觸件是片狀類型的。
16.按照權利要求1的組件，其特征在于，通過在電學上獨立的線段把供電導體連接在火線接頭上，使其在導向頭剛好到達時帶上電壓，在其剛好離開時斷電。
17.按照權利要求1的組件，其特征在于，在導向輪之間的分開角度值大于90°。
18.按照權利要求15的組件，其特征在于，在導向輪之間的分開角度值大于120°。
全文摘要
一種有輪車輛的供電－導向組件,它包括一個可樞軸轉動并可升降的導向頭,它支撐有至少一對呈V字形并和導軌的中心腹板嚙合的導向輪,所述導軌是用作軌道的導向型材。形成線形蓋板的覆蓋片保護容納導體的空間。開啟裝置使接觸件能通過和沿著蓋板行進以接受電流,并且自動地合上所述蓋板。所述組件特別適合于城市有輪電力驅動車輛。
文檔編號B60L5/40GK1188454SQ96194960
公開日1998年7月22日 申請日期1996年6月19日 優(yōu)先權日1995年6月23日
發(fā)明者讓-呂克·安德烈 申請人:羅爾工業(yè)公司