JP7377224B2 - 接点ユニット - Google Patents

Description

本発明は、電動車両、詳細には電気バスなどのための高速充電システム用の接点ユニットにおいて、高速充電システムが充電接触デバイスおよび接点ユニットキャリアを有する接触デバイスを含み、接点ユニットキャリアが接点ユニットを有し、充電接触デバイスの充電接点が、接点対を形成するべく接点ユニットに対し電気的に接続可能であり、接触デバイスまたは充電接触デバイスが位置付けデバイスを含み、接点ユニットキャリアは、車両と定置充電ステーションとの間に導電性接続が形成されるような形で位置付けデバイスを用いて充電接触デバイスとの関係において位置付け可能であり、接触要素を含み、車両または充電ステーションに接続するための接続リード線を有する接点ユニットに関する。

この種の接点ユニットは、技術的現状から公知であり、典型的に、バス停留所またはステーションにおける電動車両の高速充電のための接触デバイスのモジュールとして利用されている。地域輸送において使用される電動車両、例えばバスは、例えば架空線を介して電気エネルギの連続的供給を受けることができる。しかしながら、これには、架空線システムの存在および維持が必要である。架空線ネットワーク無しで電気駆動の利点を利用できるためには、輸送手段にバッテリまたは他のタイプのエネルギ貯蔵場所を装備することが知られている。輸送手段の常時動作は、停留所で輸送手段が休止している間にバッテリを高速充電することによって確保できる。

技術的現状から、バス停留所のエリア内の定置充電ステーションと車両または電気バスの間で導電性接続を確立するためのさまざまな高速充電システムが知られている。例えば、すり板を有する集電体として知られているものを、電気バスの屋根の上に配置することができ、電気バスの走行方向で長手方向に延在するレールが、停留所のエリア内で道路の上方に懸架されている。電気バスが停留所で停止すると、集電体がバスの屋根から持ち上げられ、レールに接して移動させられ、停留所における電気バスの計画された停止の持続時間中、電気的接続が確立され、この時間中の高速充電を可能にする。しかしながら、詳細には、充電回路を形成できるためには、２つの互いに独立した集電体およびレール上の対応する接触区分が必要とされる。

さらに、例えば制御ライン、接地またはデータ伝送のための接触要素が必要とされる。この場合、集電体または高速充電システムの接触デバイスには、電気バスの走行方向に配置され例えば平行なレールにより形成され得る対応する数の充電接触要素と接触させることのできる多数の接触要素が具備される。こうして、より多数の接点対が形成され得る。

国際公開第２０１５／０１８８７Ａ１号（特許文献１）から、接触デバイスの整合する接点ユニットキャリアが屋根形の充電接触デバイスと接触させられる高速充電システムが公知である。接点ユニットキャリアは、接点ユニットキャリアが充電接触デバイス内でセンタリングされた状態になるような形で接点ユニットキャリア充電接触デバイスの屋根形傾斜面に沿って摺動できることによって、接触位置へと誘導される。

各接触要素は、接点ユニットキャリア上に常設されている接点ユニットの一部である。各接点ユニットは、接触要素ガイドを含み、この接触要素ガイドの内部にそれぞれの接触要素が弾性的に組付けられ、接点ユニットキャリアとの関係においてその長手方向軸の方向で変位可能である。こうして、接点ユニットキャリアと充電接触デバイスの接合中の潜在的な角度オフセットまたはバスの低下または荷重変化に起因するバス停留所におけるバスの傾動を補償することができ、安全な接触の確立が常に保証される。接点ユニットの各々は、単数または複数の接続リード線を介して車両に接続される。詳細には、接続リード線は、ケーブルラグを用いて接触要素ガイドにねじ留めされる。したがって、電流は、例えば充電接触デバイスの導電性レールから接触要素まで伝送され、そこから、接触要素を接触要素ガイド内で移動できるようにする間隙を介して、接続リード線が接続される接触要素ガイドまで伝送される。

接触要素から接触要素ガイドまでの信頼性の高い電流伝送を確立するためには、接触グリースおよび接触ラメラまたはマルチプレートリングが使用される。これらの欠点は、リングシールの使用にも関わらず接触要素においてすなわち接触要素にある間隙において浸潤し得る雪、雨、ごみやチリなどの環境条件に対して接点ユニットキャリアが曝露される、ということにある。具体的事例において、これにより、接触要素は接触要素ガイド内で遮断または挟圧された状態にされて、接触の確立が不可能になるか、または結果として未定義の接触シーケンスが確立される可能性があり、これには電気アークのリスクが伴う。寒冷気候下での不具合を防止するために、接触要素ガイドに加熱用カートリッジを配置することができる。さらに、接触要素ガイドのエリア内の境界抵抗に有利な影響を及ぼすために、接触要素に銀メッキを施すことが知られている。接点ユニットが機能しなくなった場合、他の接点ユニット内に高い電流が流れることになり、これが過熱状態および高速充電システム全体の不具合を導く可能性がある。したがって、接点ユニットを交換するかまたは、信頼性の高い接触の確立を保証できるように定期的間隔でそのメンテナンスを行なうことが必要である。

国際公開第２０１５／０１８８７号

したがって、本発明の目的は、輸送手段の費用効率の高い稼働および信頼性の高い接触確立を可能にする接点ユニット、接点ユニットを含む接触デバイスおよび高速充電システムを提案することにある。

この目的は、請求項１の特徴を有する接点ユニット、請求項１６の特徴を有する接触デバイス、および請求項２１の特徴を有する高速充電システムによって達成される。

電動車両、詳細には電気バスなどのための高速充電システム用の本発明に係る接点ユニットにおいて、高速充電システムは、充電接触デバイスおよび接点ユニットキャリアを有する接触デバイスを含み、接点ユニットキャリアは接点ユニットを有し、充電接触デバイスの充電接点は、接点対を形成するべく接点ユニットに対し電気的に接続可能であり、接触デバイスまたは充電接触デバイスは位置付けデバイスを含み、接点ユニットキャリアは、車両と定置充電ステーションとの間に導電性接続が形成されるような形で位置付けデバイスを用いて充電接触デバイスとの関係において位置付け可能であり、接点ユニットは、接触要素を含み、接点ユニットは、車両または充電ステーションに接続するための接続リード線を有し、接触要素は接点ユニットのピボット軸受上に組付けられて、接点ユニットキャリアとの関係において枢動可能である。

接触要素は、接点ユニットキャリアとの関係において枢動可能となるように接点ユニットのピボット軸受上に組付けられていることから、接触要素の可動性を容易に保証することが可能である。技術的現状から知られている接触要素ガイドに比べて、接触要素がピボット軸受上に固着した状態となる危険性は著しく低くなる。その上、ピボット軸受は生産が単純で、環境条件に対して容易に保護され得る。全体として、接点ユニットの点検そして必要な場合にはその交換のためのメンテナンス間隔は著しく延長され得、こうして輸送手段をより費用効果的に運用することが可能になる。その上、接触要素が遮断される可能性は極めて低く、高速充電システムをより高い信頼性で作動させることが可能になる。

有利には、接触要素は、ピボット軸受に連結されたレバーアームによって形成され得、前記レバーアームはボルト状接触突起を有し、前記ボルト状接触突起は、充電接点と接触するための接触表面を形成し、ピボット軸受上でその長手方向軸の方向において枢動可能である。その場合、接触要素は、生産が極めて単純であり、例えば、充電接触デバイスの充電接点との点接触を確立することができる。同様に、ボルト状接触要素が丸味のある縁部を有するかまたはその接触端部が完全に丸くなっていることも有利である。その場合、充電接点、または接触要素が何らかの大きな機械的損傷を受けることなく充電接点に沿って接触要素を移動させることが可能である。代替的には、接触要素は、他の任意の好適な形状を有することができる。

ボルト状接触突起がピボット軸受上をその長手方向軸の方向に枢動できる場合、長手方向軸はつねに横断方向に、好ましくはピボット軸受に対して９０°の角度を成して延在する。ボルト状接触突起は、長手方向軸がピボット軸受の枢動半径の接線の形で配置されるように形成され得る。レバーアームは、接触突起をピボット軸受に連結する。さらに、接触要素は銅または銅合金製であり得、かつ／または銀メッキされていない可能性がある。導電性構成要素内での使用のためには、銅が極めて好適であり、接続リード線も銅製である理由はここにある。詳細には、銅合金は比較的高い耐摩耗性および耐変色性を有する。電流を接触要素の表面からピボット軸受まで伝送する必要がないことから、接触要素の銀メッキを完全に省くことができ、こうして、接触要素の生産コストは実質的に削減される。

同様に、接触要素は、一部品または複数部品で形成可能である。接触要素は、意図された目的にとって好適な異なる材料から生産され得る。接触要素は同様に、一部品で形成されて設置が容易であり得る。

接続リード線を、接触要素に対して直接取付けることができる。技術的現状から知られている接触要素ガイドを有する接触要素とは対照的に、電流を伝送するために接触要素ガイドと接触要素の間の間隙を使用する必要はもはやない。この場合、接続リード線を接触要素と共に移動させることも可能である。さらに、接触要素ガイドまたはピボット軸受のエリア内での電流の伝送を容易にするための導電性グリースまたは他の構成要素も、もはや不要である。こうして接続リード線と接触要素の間の境界抵抗を実質的に低減させることができる。

接続リード線は、少なくとも５０ｍｍ^２、好ましくは９５ｍｍ^２の導体断面積を有する。これにより、極めて高い電流を伝送することが可能になる。技術的現状から知られている接点ユニットにおいては、ケーブルラグを介して接触要素ガイドに対して多数の接続リード線がねじ留めされる。接続リード線が接触要素に直接取付けられている場合、接続リード線を介してより高い電流が伝送され得、このような理由からこのサイズの導体断面積が選択され得る。このようにして、端末リード線の望ましくない加熱を防ぐことができる。端末リード線の断面形状は、基本的に任意であり、このため、端末リード線は同様に、より線バンドであり得る。しかしながら、原則として、接続リード線は、任意の導体断面積を有して形成され得る。

ピボット軸受は、ピボット軸受の軸上に誘電材料製の軸受ブシュを有することができる。原則として、軸受ブシュのためには任意の材料を選択することができ、この場合、軸受ブシュは、アルミニウム、プラスチック材料または別の誘電材料製であり得る。これは、接続リード線が直接接触要素に取付けられている場合、境界抵抗に起因するピボット軸受のエリア内の接点ユニットの過熱を予期する必要がないために可能となっている。軸受ブシュは、ＰＴＦＥなどの有利な摺動または封止特性を有する材料で製造可能である。ピボット軸受の軸は、ボルトまたはねじによって極めて単純に形成され得る。誘電材料製の軸受ブシュを使用することによって、接触要素を接点ユニットの他の構成要素から電気的に切り離すことも同様に可能である。

接点ユニットのばねは、接触要素に対してばね力を加え、こうして、接触要素は、充電接点の方向に押圧されるようになっている。接触要素は、単純な圧縮ばね、詳細にはコイルばねを用いて、接触要素上またはピボット軸受のエリア内に弾性的に組付けられ得る。結果として、ばねの前負荷の下で充電接点との点接触が確立され得る。ばね力は、接触要素が充電接点と接触していない場合には常に接触要素を充電接点の方向にそして前端部位置内へと押圧するように選択され得る。

ばねは、ピボット軸受の軸上に組付けることのできるコイルねじりばねであり得る。ねじりばねは、ピボット軸受の軸の周りにコイルばねの要領で巻付けることができる。ばねのそれぞれの端部は、ばね力を生成する一方で軸を中心としてばねの一端部を互いとの関係において枢動させることができるような形で半径方向に自由な状態に形成され得る。ねじりばねの一端部は、接触要素と接触しているかまたは接触要素に締結され得、その場合、ねじりばねの異なる端部をピボット軸受上または接点ユニットの別の構成要素、例えば連結要素上に締結させることができる。これにより、このように生成されたばね力を用いてピボット軸受上の接触要素を端部位置へと容易に枢動させることが可能となる。

ピボット軸受は、電気抵抗加熱要素を有することができる。電気抵抗加熱要素は、例えば加熱ブシュまたは加熱カートリッジの形で形成され得る。加熱カートリッジを、ピボット軸受の軸内の穴の中、またはピボット軸受の軸受ハウジング内の穴の中に、簡単に挿入することができる。こうして、低温下であってもピボット軸受が凍結するのを効果的に防止することが可能である。

接点ユニットは、連結要素を含むことができ、接触要素は、連結要素を用いて接点ユニットキャリア上に配置可能であり、ピボット軸受を介して連結要素に連結されている。したがって、接触要素が接点ユニットキャリア上で枢動可能となるような形で、接触要素を有するピボット軸受を接点ユニットキャリアに取付けることができる。極めて単純な実施形態において、接触要素は、ねじ連結を用いて接点ユニットキャリアに対して取付け可能であり、接触要素を容易に上に組付けることのできる軸を形成することができる。軸は同様に、連結要素内の穴または通過開口部内に挿入されるねじでもあり得る。

接触要素は同様に、接点ユニットキャリアとの関係における接触要素の枢動運動を制限するストッパを有することもできる。例えば、ストッパは、接触要素が接触できる連結要素上の肩部、またはピボット軸受における段階的直径であり得る。ストッパは同様に単に、連結要素または接触要素に取付けられるボルトでもあり得る。充電接点の方向および／または反対方向における接触要素の枢動運動を、ストッパを用いて制限することができる。こうして、ピボット軸受上の接触要素の定義済みの前端部位置および後端部位置を制限することができる。

有利な－実施形態において、接触要素は、連結用ブリッジを形成することができ、接点ユニットキャリアの２つの平行な側壁は前記連結用ブリッジを用いて連結可能である。この場合、連結要素は、接触要素を組付けるためのみに役立つのではなく、前記接点ユニットキャリアの－構成要素として接点ユニットキャリアの側壁も同様に連結する。連結要素は例えば、同様に、ピンおよび／またはねじ連結を用いて相対する端部で側壁に連結される連結用長手方向異形材の形でも形成され得る。ピボット軸受の軸を、側壁との関係において連結要素または連結用ブリッジ上に平行にまたは直交して配置することができる。

さらに、接点ユニットは、接点ユニットキャリアとの関係において枢動可能であるようにピボット軸受上に各々組付けられている２つの接触要素を有することができ、両方の接触要素が連結要素上に組付けられている。この場合、連結要素は、２つのピボット軸受が連結要素上に配置または形成されるような形で形成され得、その場合ピボット軸受は互いとの関係において平行に配置され得る。こうして、接点ユニットキャリアの設計を実質的に単純化することも同様に可能である。ピボット軸受を介してそれぞれの接触要素を互いから電気的に切り離すことも同様に想定可能であり、その場合、接触要素自体も誘電材料で製造することができる。これは、詳細には、各々の接続リード線がそれぞれの接触要素上に直接配置される場合に可能となる。

ピボット軸受を連結要素上で互いに対し横断方向に配置することができる。こうして、接点ユニットを特にコンパクトな設計で実現することができる。詳細には、ピボット軸受を互いとの関係において直交して配置することができる。

接点ユニットは、７５０Ｖの電圧において５００Ａ～１０００Ａ、好ましくは８００Ａの電流を、接点ユニットを介して伝送できるような形で構成され得る。その結果として、接点ユニットを介して、３７５ｋｗ～７５０ｋｗ、好ましくは６００ｋｗの電力を伝送することができる。

したがって、接触要素に接続するための単一の接続リード線で充分であり得る。同様に、より短時間でより高い電流を伝送できることから、車両をより高速で充電することができる。該当する場合、接点ユニットキャリア上の接点ユニットの数を削減することさえでき、こうして接触デバイスの生産はより費用効果性の高いものとなる。

本発明に係る接触デバイスは、本発明に係る接点ユニットを有する。接触デバイスは同様に、例えば異なる位相、接地またはデータ伝送のための複数の接点ユニットを有することができる。

位置付けデバイスは、少なくとも充電接点ユニットとの関係において接点ユニットキャリアを位置付けすることのできるパンタグラフまたはポールを有しており、接触デバイスは車両または充電ステーション上に配置可能である。ポールの場合、接点ユニットキャリアを充電接触デバイスとの関係において安定化させるかまたはそれをそれぞれの方向で整列させる追加のリンク機構が具備され得る。パンタグラフまたはポールまたは対応する機械的駆動機構は、極めて単純にかつ高い費用効果性で生産することができる。さらに、位置付けデバイスは同様に、充電接触デバイスまたは車両の走行方向との関係において横断方向に接点ユニットキャリアを位置付けすることができる横断方向ガイドも有し得る。横断方向ガイドは、車両上または位置付けデバイスのポールまたはパンタグラフ上に配置され得る。両方の場合において、位置付けデバイスまたは位置付けデバイス上に配置された接点ユニットキャリアを、車両の走行方向に対し横断方向に変位させることが可能である。この変位可能性により、ステーションにおける車両の不完全な位置を走行方向に対して横断方向に補償することが可能になる。その上、車両への乗客の乗降を目的とした片側低下に起因する潜在的な車両の動きを、充電接触デバイスとの関係における接点ユニットキャリアが横断方向にはシフトできないような形で補償することができる。接触デバイスは、例えば車両の屋根上に配置され得、こうして位置付けデバイスを用いて接点ユニットキャリアを車両の屋根から充電接触デバイスに向かっておよびその逆に移動させることが可能になる。代替的には、接触デバイスを充電ステーション上に配置することができ、その場合、バス停留所の柱またはブリッジなどの支持体から充電接触デバイスを有する車両の屋根の方向におよびその逆に接点ユニットキャリアを移動させることができる。

少なくとも２つの接触要素は接点ユニットキャリアの表面との関係において異なる高さで突出することができ、前記表面は、充電接点ユニットに面している。接触要素と充電接点各々の間の少なくとも２つの接点対の確立の間、これにより、接点対の生成において定義済みのシーケンスを保証することが可能になる。接点ユニットキャリアおよび充電接触デバイスが接合されている場合、常に設計に基づいて接触シーケンスが維持され、接点ユニットキャリアの表面との関係における接触要素の幾何学的配設によって保証される。偶発的なまたは過誤による接触確立または接点対形成は、このようにして容易に防止できる。

接点ユニットキャリアは、通過開口部を有する本体を有する。したがって、本体は、開放状態で形成され得、これはすなわち、空気がそこを通って流動可能であるということを意味する。本体が多数の通過開口部を有する場合、本体上に配置された接触要素を空気により単純に冷却することができ、こうして充電プロセス中の送電の結果としての接触要素の望ましくない加熱を簡単に防止することができる。さらに、より軽量な本体、ひいては接点ユニットキャリアを形成することが可能である。

本体は、誘電材料製の２つの平行な側壁によって形成され得、側壁は連結用ブリッジを用いて互いに連結されている。

本体は、例えばプラスチック材料で製造され得、平行な側壁も同様に繊維強化プラスチック材料で製造され得る。この場合、側壁の生産は極めて単純かつ費用効果性の高いものであり、生産された側壁は極めて安定している。本体は、連結用ブリッジを介して側壁を連結することによって形成可能である。連結用ブリッジは、側壁の相対距離を画定し、例えば側壁にねじ留めされ得る。連結用ブリッジは同様に、プラスチック材料または金属製であり得、単純な矩形ストリップであり得る。接点ユニットを中に挿入し必要に応じて取付けることのできる通過開口部を、連結用ブリッジの内部に形成することができる。接点ユニットおよび連結用ブリッジは、側壁が誘電材料製である場合、いかなる特別な電気絶縁も必要としない。

接触デバイスの他の有利な実施形態は、請求項１の従属項から明白である。

本発明に係る高速充電システムは、本発明に係る充電接触デバイスおよび接触デバイスを有する。

充電接触デバイスは、接点ユニットキャリアのための収容用開口部を形成でき、その場合、接点ユニットキャリアは、充電接触デバイスの収容用開口部内に挿入可能であり得る。収容用開口部は、好ましくはＶ字形であり得る。接点ユニットキャリアと充電接触デバイスの接合中に、収容用開口部から接点ユニットキャリアが相対的にオフセットされる場合には、収容用開口部のＶ字形設計により接点ユニットキャリアがセンタリングされる。したがって、収容用開口部は、接点ユニットキャリアのためのガイドを形成し、これが充電接触デバイス上の接触位置からのオフセットを補償し得る。

接点ユニットキャリアは、代替的に、前記充電接触デバイスのための収容用開口部を形成し、その場合、充電接触デバイスは接点ユニットキャリアの収容用開口部内に挿入可能である。この場合、収容用開口部は好ましくは同様にＶ字形であり得る。この場合、収容用開口部は同様に、充電接触デバイスのためのガイドを形成する。

充電接触デバイスおよび／または位置付けデバイスの横断方向ガイドは、電気抵抗加熱要素を有することができる。電気抵抗加熱要素を用いて充電接触デバイスを加熱することにより、例えば充電接触デバイス上の霜、氷または雪の被着を防止することができる。電気抵抗加熱要素は、位置付けデバイスの横断方向ガイドを加熱するためにも使用可能であり、こうして、横断方向ガイドを低い温度でも移動させることができ凍結しないよう防止することがつねに保証されることになる。

高速充電システムの有利な実施形態は、請求項１６～２０の従属項から明白である。

原則として、本発明は、バッテリ式で充電が必要なあらゆるタイプの電動車両に適用可能である。

以下では、本発明の好ましい実施形態が、添付図面を参照しながらより詳細に説明される。

図１は、技術的現状に係る接点ユニットキャリアの側面図である。 図２は、接点ユニットの第１の実施形態の斜視図である。 図３は、図２の接点ユニットの側面図である。 図４は、図３のラインＩＶ－ＩＶに沿った断面図である。 図５は、図３のラインＶ－Ｖに沿った断面図である。 図６は、接点ユニットの第２の実施形態の斜視図である。 図７は、図６の接点ユニットの側面図である。 図８は、図６の接点ユニットの背面図である。 図９は、図６の接点ユニットの底面図である。 図１０は、図９のラインＸ－Ｘに沿った断面図である。 図１１は、接点ユニットの第３の実施形態の斜視図である。 図１２は、図１１の接点ユニットの上面図である。 図１３は、図１２のラインＸＩＩＩ－ＸＩＩＩに沿った断面図である。 図１４は、図１１の接点ユニットの側面図である。

図１は、技術的現状から知られている接点ユニットキャリア１０を示す。接点ユニットキャリア１０は接触デバイス（図示せず）の一部であり、接触デバイスの位置付けデバイス上に配置され、こうして接点ユニットキャリア１０が充電接触デバイス（図示せず）との関係において変位させられ充電接触デバイスと接触させられることが可能になっている。接点ユニットキャリア１０は、接点ユニット１２、１３を有する本体１１と、それを位置付けデバイスの横断方向ガイドに取付けるためのガイド要素１４とで構成されている。接点ユニット１２および１３は各々、接触要素１５、それぞれの接触要素ガイド１６および１７、および接続リード線１８を有する。接続リード線は、ケーブルラグ２０を有する導体１９によって形成され、ケーブルラグ２０は、電気的接続接触を確立するために、それぞれ接触要素ガイド１６および１７にねじ留めされている。接触要素１５は、接触要素ガイド１６内でその長手方向軸２１の方向で変位可能であり、ハウジング１１の表面２２を超えて突出し、ばね力を受ける。接点対を形成するために、接触端部２３が、充電接触デバイスの充電接点と接触させられ、接触要素１５は、わずかに接触要素ガイド１６内に押し込まれる。充電接点から接触要素１５へ、そしてこの接触要素それ自体接続リード線１８に接続されている接触要素ガイド１６および１７それぞれまで電流が伝送される。詳細には、２本の接続リード線１８は、接触要素ガイド１７に取付けられて、接続リード線１８を介して高電流を伝送することができるようになっている。

図２～５の組合せ図は、接点ユニットキャリアの本体（図示せず）に取付け可能である接点ユニット２４を示す。接点ユニット２４は、接触要素２５、ピボット軸受２６および連結用ブリッジ２８を形成する連結要素２７を含む。連結要素２７は、側壁（図示せず）に連結されるために、そのそれぞれの端部２９に穴３０を有する。接触要素２５は、レバーアーム３１およびボルト状接触突起３２により形成される。接触突起３２は、その長手方向軸３３の方にピボット軸受２６上で枢動可能になるように組付けられており、接触突起３２の接触端部３５の表面３４を用いて充電接触デバイスの充電接点（図示せず）と接触し得る。

レバーアーム３１は通過開口部３６を有し、この開口部の中にねじ３７が挿入されて接触要素２５上に接続リード線（図示せず）のケーブルラグ３８を挟持する。さらに、連結要素２７内に通過開口部３９が形成され、ピボット軸受２６の軸４０が通過開口部３９内に挿入され、ねじ留めにより取付けられる。レバーアーム３１は同様に、接触突起３２から見て外方向に向いた端部４１上の通過開口部４２、および横断方向に通過開口部４２まで延在する溝４３も有している。レバーアーム３１または接触要素２５が、ほぼあそび無くピボット軸受２６上で枢動可能となるような形で、軸受胴４４および４５が軸４０上に配置されている。接点ユニット２４のばね４６が溝４３の内部に配置され、軸４０を取り囲み、一方のばね端部４７が連結要素２７と接触し、もう一方のばね端部４８が、（標示通り）溝４３の内部でレバーアーム３１と接触しており、こうしてばね４６の予荷重を用いてばね力をレバーアーム３１に加える。

接触突起３２が上部表面４９を超えて突出するような形で、連結要素２７内部の上部表面４９内に接触突起３２用の通過開口部５０が形成される。この場合、通過開口部５０のエリア内の連結要素２７の下部表面５１が、接触要素２５の上端部位置５３（図示通り）を制限するためのストッパ５２として役立つ。接触要素２５または接触突起３２に充電接点（図示せず）が接触した場合、接触突起３２は、ばね４６のばね力に対抗して通過開口部５０内に押し込まれ、これによりピボット軸受２６の周りを枢動させられる。

図６～１０の組合せ図は、接触要素５５および５６、ピボット軸受５７および５８、および連結要素５９を有する接点ユニット５４を示す。ピボット軸受５７および５８は各々、連結要素５９上のねじ６０を用いて形成され、ねじ６０はピボット軸受５７および５８の軸６３を形成する。ピボット軸受５７および５８を加熱するために、軸６３内に電気抵抗加熱要素６４が挿入される。さらに、軸６３は、ばね６５によって取り囲まれている。各接触要素５５および５６は、それぞれボルト状接触突起６６および６７、ならびにねじ６０を用いてピボット軸受５７および５８にそれぞれ取付けられるそれぞれレバーアーム６８および６９を含む。接続リード線（図示せず）のケーブルラグ７０が接触要素５５に直接取付けられ、より線バンド７１が接触要素５６に直接取付けられる。さらに、連結要素５９の端部７２を、接触デバイスの本体の側壁（図示せず）に取付けることができる。

図１１～１４の組合せ図は、接触要素７４、ピボット軸受７５および連結要素７６により形成される接点ユニット７３を示す。この場合、連結要素７６の端部７７は、接点ユニットキャリアまたは接触デバイスの本体の側壁（図示せず）に取付け可能である。連結要素７６の中には通過開口部７８が形成され、ピボット軸受７５の軸７９が通過開口部７８内に挿入されねじ留めされる。軸受胴８０およびばね８１が、軸７９上に配置される。この場合、互いにねじ留めされたボルト状接触突起８２およびレバーアーム８３によって、接触要素７４が２部品で形成される。レバーアーム８３は同様に、通過開口部８４も有しており、レバーアーム８３は通過開口部８４によって軸受胴８０上に組付けられる。こうして、ボルト状接触突起８２は、その長手方向軸８５の方向でピボット軸受７５を中心にして枢動可能である。ばね８１のばね端部８６がレバーアーム８３と接触しているかまたはレバーアーム８３に取付けられ、別のばね端部８７は、軸７９のボルト８８に取付けられる。この場合、レバーアーム８３上ひいては長手方向軸８５の方向に作用するばね力は、ばね８１の予荷重を用いて加えることができる。
なお、本発明の構成として以下に示すものがある。
[構成１]
電動車両、詳細には電気バスなどのための高速充電システム用の接点ユニット（２４、５４、７３）において、前記高速充電システムが充電接触デバイスおよび接点ユニットキャリアを有する接触デバイスを含み、前記接点ユニットキャリアが前記接点ユニットを有し、前記充電接触デバイスの充電接点が、接点対を形成するべく前記接点ユニットに対し電気的に接続可能であり、前記接触デバイスまたは前記充電接触デバイスが位置付けデバイスを含み、前記接点ユニットキャリアは、車両と定置充電ステーションとの間に導電性接続が形成されるような形で前記位置付けデバイスを用いて前記充電接触デバイスとの関係において位置付け可能であり、接触要素（２５、５５、５６、７４）を含み、前記車両または前記充電ステーションに接続するための接続リード線（３８、７０、７１）を有する接点ユニットであって、
前記接触要素は、前記接点ユニットのピボット軸受（２６、５７、５８、７５）上に組付けられて、前記接点ユニットキャリアとの関係において枢動可能であること、を特徴とする接点ユニット。
[構成２]
前記接触要素（２５、５５、５６、７４）が前記ピボット軸受（２６、５７、５８、７５）に連結されたレバーアーム（３１、６８、６９、８３）によって形成されており、前記レバーアーム（３１、６８、６９、８３）がボルト状接触突起（３２、６６、６７、８２）を有し、前記ボルト状接触突起が、前記充電接点と接触するための接触表面（３４）を形成し、前記ピボット軸受上でその長手方向軸（３３、８５）の方向において枢動可能であること、を特徴とする構成１に記載の接点ユニット。
[構成３]
前記接触要素（２５、５５、５６、７４）が、一部品または複数部品で形成されること、を特徴とする構成１または２に記載の接点ユニット。
[構成４]
前記接続リード線（３８、７０、７１）が前記接触要素（２５、５５、５６、７４）に対して直接取付けられていること、を特徴とする構成１ないし３のいずれか１項に記載の接点ユニット。
[構成５]
前記接続リード線（３８、７０、７１）が少なくとも５０ｍｍ ^２ 、好ましくは９５ｍｍ ^２ の導体断面積を有すること、を特徴とする構成１ないし４のいずれか１項に記載の接点ユニット。
[構成６]
前記ピボット軸受（２６、５７、５８、７５）が、前記ピボット軸受の軸（４０、６３、７９）上に誘電材料製の軸受ブシュ（４４、４５、８０）を有すること、を特徴とする構成１ないし５のいずれか１項に記載の接点ユニット。
[構成７]
前記接点ユニット（２４、５４、７３）のばね（４６、６５、８１）が前記接触要素（２５、５５、５６、７４）に対してばね力を加え、こうして前記接触要素は充電接点の方向に押圧されるようになっていること、を特徴とする構成１ないし６のいずれか１項に記載の接点ユニット。
[構成８]
前記ばね（４６、６５、８１）が、前記ピボット軸受（２６、５７、５８、７５）の軸（４０、６３、７９）上に組付けられたコイルねじりばねであること、を特徴とする構成７に記載の接点ユニット。
[構成９]
前記ピボット軸受（２６、５７、５８、７５）が電気抵抗加熱要素（６４）を有すること、を特徴とする構成１ないし８のいずれか１項に記載の接点ユニット
[構成１０]
前記接点ユニット（２４、５４、７３）が連結要素（２７、５９、７６）を含み、前記接触要素（２５、５５、５６、７４）が前記連結要素を用いて前記接点ユニットキャリア上に配置可能であり、前記接触要素が前記ピボット軸受（２６、５７、５８、７５）を介して前記連結要素に連結されていること、を特徴とする構成１ないし９のいずれか１項に記載の接点ユニット。
[構成１１]
前記連結要素（２７、５９、７６）が、前記接点ユニットキャリアとの関係における前記接触要素（２５、５５、５６、７４）の枢動運動を制限するストッパ（５２）を有すること、を特徴とする構成１０に記載の接点ユニット。
[構成１２]
前記連結要素（２７、５９、７６）が、連結用ブリッジ（２８）を形成し、前記接点ユニットキャリアの２つの平行な側壁が前記連結用ブリッジを用いて連結可能であること、を特徴とする構成１０または１１に記載の接点ユニット。
[構成１３]
前記接点ユニット（２４、５４、７３）が、前記接点ユニットキャリアとの関係において枢動可能であるようにピボット軸受（２６、５７、５８、７５）上に各々組付けられている２つの接触要素（２５、５５、５６、７４）を有し、両方の接触要素が前記連結要素（２７、５９、７６）上に組付けられていること、を特徴とする構成１０ないし１２のいずれか１項に記載の接点ユニット。
[構成１４]
前記ピボット軸受（５６、５７、５８、７５）が、前記連結要素（２７、５９、７６）上で互いに対し横断方向に配置されていること、を特徴とする構成１０ないし１３のいずれか１項に記載の接点ユニット。
[構成１５]
前記接点ユニット（２４、５４、７３）は、７５０Ｖの電圧において５００Ａ～１０００Ａ、好ましくは８００Ａの電流を、前記接点ユニットを介して伝送できるような形で構成されていること、を特徴とする構成１ないし１４のいずれか１項に記載の接点ユニット。
[構成１６]
構成１ないし１５のいずれか１項に記載の接点ユニット（２４、５４、７３）を有する接触デバイス。
[構成１７]
前記位置付けデバイスが、少なくとも前記充電接点ユニットとの関係において前記接点ユニットキャリアを位置付けすることのできるパンタグラフまたはポールを有しており、前記接触デバイスが車両または充電ステーション上に配置可能であること、を特徴とする構成１ないし１６のいずれか１項に記載の接触デバイス。
[構成１８]
少なくとも２つの接触要素（２５、５５、５６、７４）が、前記接点ユニットキャリアの表面（４９）との関係において異なる高さで突出しており、前記表面（４９）が前記充電接点ユニットに面していること、を特徴とする構成１６または１７に記載の接触デバイス。
[構成１９]
前記接点ユニットキャリアが、通過開口部を有する本体を有すること、を特徴とする構成１６ないし１８のいずれか１項に記載の接触デバイス。
[構成２０]
前記本体が、誘電材料製の２つの平行な側壁によって形成されており、前記側壁が連結用ブリッジ（２８）を用いて互いに連結されていること、を特徴とする構成１９に記載の接触デバイス。
[構成２１]
充電接触デバイスおよび構成１６ないし２０のいずれか１項に記載の接触デバイスを含む高速充電システム。
[構成２２]
前記充電接触デバイスが、前記接点ユニットキャリアのための収容用開口部を形成し、前記接点ユニットキャリアが、前記充電接触デバイスの前記収容用開口部内に挿入可能であること、を特徴とする構成２１に記載の高速充電システム。
[構成２３]
前記接点ユニットキャリアが、前記充電接触デバイスのための収容用開口部を形成し、前記充電接触デバイスが、前記接点ユニットキャリアの前記収容用開口部内に挿入可能であること、を特徴とする構成２１に記載の高速充電システム。
[構成２４]
前記充電接触デバイスおよび／または前記位置付けデバイスの横断方向ガイドが電気抵抗加熱要素を有すること、を特徴とする構成２１ないし２３のいずれか１項に記載の高速充電システム。

Claims (23)

1. 電動車両のための高速充電システム用の接点ユニット（２４、５４、７３）において、前記高速充電システムが充電接触デバイスおよび接点ユニットキャリアを有する接触デバイスを含み、前記接点ユニットキャリアが前記接点ユニットを有し、前記充電接触デバイスの充電接点が、接点対を形成するべく前記接点ユニットに対し電気的に接続可能であり、前記接触デバイスまたは前記充電接触デバイスが位置付けデバイスを含み、前記接点ユニットキャリアは、車両と定置充電ステーションとの間に導電性接続が形成されるような形で前記位置付けデバイスを用いて前記充電接触デバイスとの関係において位置付け可能であり、接触要素（２５、５５、５６、７４）を含み、前記車両または前記定置充電ステーションに接続するための接続リード線（３８、７０、７１）を有する接点ユニットであって、
   前記接触要素は、前記接点ユニットのピボット軸受（２６、５７、５８、７５）上に組付けられて、前記接点ユニットキャリアとの関係において枢動可能であり、
   前記接触要素（２５、５５、５６、７４）が前記ピボット軸受（２６、５７、５８、７５）に連結されたレバーアーム（３１、６８、６９、８３）によって形成されており、前記レバーアーム（３１、６８、６９、８３）がボルト状接触突起（３２、６６、６７、８２）を有し、前記ボルト状接触突起が、前記充電接点と接触するための接触表面（３４）を形成し、前記ピボット軸受上でその長手方向軸（３３、８５）の方向において枢動可能であること、を特徴とする接点ユニット。
2. 前記接触要素（２５、５５、５６、７４）が、一部品または複数部品で形成されること、を特徴とする請求項１に記載の接点ユニット。
3. 前記接続リード線（３８、７０、７１）が前記接触要素（２５、５５、５６、７４）に対して直接取付けられていること、を特徴とする請求項１又は２に記載の接点ユニット。
4. 前記接続リード線（３８、７０、７１）が少なくとも５０ｍｍ^２ の導体断面積を有すること、を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の接点ユニット。
5. 前記ピボット軸受（２６、５７、５８、７５）が、前記ピボット軸受の軸（４０、６３、７９）上に誘電材料製の軸受ブシュ（４４、４５、８０）を有すること、を特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の接点ユニット。
6. 前記接点ユニット（２４、５４、７３）のばね（４６、６５、８１）が前記接触要素（２５、５５、５６、７４）に対してばね力を加え、こうして前記接触要素は充電接点の方向に押圧されるようになっていること、を特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の接点ユニット。
7. 前記ばね（４６、６５、８１）が、前記ピボット軸受（２６、５７、５８、７５）の軸（４０、６３、７９）上に組付けられたコイルねじりばねであること、を特徴とする請求項６に記載の接点ユニット。
8. 前記ピボット軸受（２６、５７、５８、７５）が電気抵抗加熱要素（６４）を有すること、を特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の接点ユニット
9. 前記接点ユニット（２４、５４、７３）が連結要素（２７、５９、７６）を含み、前記接触要素（２５、５５、５６、７４）が前記連結要素を用いて前記接点ユニットキャリア上に配置可能であり、前記接触要素が前記ピボット軸受（２６、５７、５８、７５）を介して前記連結要素に連結されていること、を特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の接点ユニット。
10. 前記連結要素（２７、５９、７６）が、前記接点ユニットキャリアとの関係における前記接触要素（２５、５５、５６、７４）の枢動運動を制限するストッパ（５２）を有すること、を特徴とする請求項９に記載の接点ユニット。
11. 前記連結要素（２７、５９、７６）が、連結用ブリッジ（２８）を形成し、前記接点ユニットキャリアの２つの平行な側壁が前記連結用ブリッジを用いて連結可能であること、を特徴とする請求項９または１０に記載の接点ユニット。
12. 前記接点ユニット（２４、５４、７３）が、前記接点ユニットキャリアとの関係において枢動可能であるようにピボット軸受（２６、５７、５８、７５）上に各々組付けられている２つの接触要素（２５、５５、５６、７４）を有し、両方の接触要素が前記連結要素（２７、５９、７６）上に組付けられていること、を特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の接点ユニット。
13. 前記ピボット軸受（５６、５７、５８、７５）が、前記連結要素（２７、５９、７６）上で互いに対し横断方向に配置されていること、を特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の接点ユニット。
14. 前記接点ユニット（２４、５４、７３）は、７５０Ｖの電圧において５００Ａ～１０００Ａの電流を、前記接点ユニットを介して伝送できるような形で構成されていること、を特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の接点ユニット。
15. 請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の接点ユニット（２４、５４、７３）を有する接触デバイス。
16. 前記位置付けデバイスが、少なくとも前記接点ユニットとの関係において前記接点ユニットキャリアを位置付けすることのできるパンタグラフまたはポールを有しており、前記接触デバイスが車両または充電ステーション上に配置可能であること、を特徴とする請求項１５に記載の接触デバイス。
17. 少なくとも２つの接触要素（２５、５５、５６、７４）が、前記接点ユニットキャリアの表面（４９）との関係において異なる高さで突出しており、前記表面（４９）が前記接点ユニットに面していること、を特徴とする請求項１５または１６に記載の接触デバイス。
18. 前記接点ユニットキャリアが、通過開口部を有する本体を有すること、を特徴とする請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載の接触デバイス。
19. 前記本体が、誘電材料製の２つの平行な側壁によって形成されており、前記側壁が連結用ブリッジ（２８）を用いて互いに連結されていること、を特徴とする請求項１８に記載の接触デバイス。
20. 充電接触デバイスおよび請求項１５ないし１９のいずれか１項に記載の接触デバイスを含む高速充電システム。
21. 前記充電接触デバイスが、前記接点ユニットキャリアのための収容用開口部を形成し、前記接点ユニットキャリアが、前記充電接触デバイスの前記収容用開口部内に挿入可能であること、を特徴とする請求項２０に記載の高速充電システム。
22. 前記接点ユニットキャリアが、前記充電接触デバイスのための収容用開口部を形成し、前記充電接触デバイスが、前記接点ユニットキャリアの前記収容用開口部内に挿入可能であること、を特徴とする請求項２０に記載の高速充電システム。
23. 前記充電接触デバイスおよび／または前記位置付けデバイスの横断方向ガイドが電気抵抗加熱要素を有すること、を特徴とする請求項２０ないし２２のいずれか１項に記載の高速充電システム。

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