WO2008105434A1 - 架線レス交通システム及びその充電方法 - Google Patents

Abstract

軌道系の架線レス式交通システムにおいて、車両の重量を軽減するとともに、車両の構造を簡素化するとともに、駅などでの短時間の停止時間中に急速充電を可能とする。車両に蓄電装置を搭載し電力を用いて定められた経路を走行させ、該経路に設けられた充電器から車両の蓄電装置に充電する架線レス交通システムの充電方法において、車両１の停止時に地上に設けられた充電器２１に接続された給電部２４と車両１に設けられた受電部６とを互いに接触させる接触式充電を行い、該充電器及び該充電器の充電制御装置２２により商用電力を蓄電装置１にそのまま充電可能な電圧を有する直流電力に変換するとともに、該直流電力を前記電圧を保持したまま電流値を制御しながら該給電部及び受電部を介して該蓄電装置に急速充電するようにする。

Description

架線レス交通システム及びその充電方法 技術分野

本発明は、 車両に蓄電装置を搭載し、 地上に設置された充電設備から電力の供 給を受けながら軌道上等設定された経路を走行する架線レス交通システム及びそ の充電方法に関し、 充電制御装置を地上に設けたことにより、 車両の重量を軽減 し、 車両の構造を簡素化できるようにしたものである。 背景技術

近年車両が設定された軌道上を走行する交通システムにおいて、 架線から電力 の供給を受けずに走行する電気車両を用いた架線レス交通システムが提案されて いる。 架線レス交通システムの電気車両は、 蓄電装置を搭載している。

かかる架線レス交通システムは、 例えば特許文献 1 (特開 2 0 0 0— 8 3 3 0 2号公報） に開示されている。

特許文献 1に開示された交通システムは、 車両に可動の受電部をもち、 車両が 充電のため駅の給電施設に停止した時に、 該可動の受電部が該給電施設に設けら れた給電部に接触する。 そして車両に設置された制御装置の指令により、 蓄電装 置への充電が開始される。

蓄電装置の電力蓄積量が所定値になった場合には、 該車載制御装置から該受電 部に受電停止指令信号が出され、 該受電部を該給電部から離すとともに、 該受電 部と該蓄電装置との間を遮断する。 このように該車載制御装置により、 受電電力 量、 充電電圧及び充電時間等が制御される。

また特許文献 2 (特開 2 0 0 6— 5 4 9 5 8号公報） には、 架線レス交通シス テムにおいて、 地上に充電装置が設置された構成が開示されている。 該充電装置 は、 1次コアとこの 1次コアに巻装された 1次コイルとを備えた充電部と、 該 1 次コイルに高周波電力を供給する充電電源と、 車載の通信部から受信した充電情 報 （蓄電装置の充電状態等） を出力する通信部と、 受信した充電情報に基づいて 充電電力、 充電電圧及び充電時間等を制御する制御部とからなる。

充電時、 該充電電源から 1次コイルに高周波電力が供給され、 これにより、 1 次コアに発生する高周波磁束により車両側に設けられた 2次コイルに交流電力 (誘導起電力） が発生する。 2次コイルに発生した交流電力は車両側に設けられ た整流装置によって直流電力に変換され、 車載の蓄電装置に充電される。

特許文献 1に開示された架線レス交通システムは、 蓄電装置の電力蓄積量ゃ充 電時間等を制御する充電制御装置が車両に設けられている。 そのため、 車両重量 が増加するとともに、 充電制御装置を車両の床下に配備した場合に、 車両の構造 が複雑になる。 また車両ごとに充電制御装置が必要になるために、 交通システム 全体としてみると、 設備コストが増大する。 また充電器を車載とすると、 サイズ に制約が有り、 そのため充電時間が比較的長くなる。 さらに充電制御を車上で行 なう必要があり、 運転士の負担が増えるという問題がある。

また特許文献 2に開示された架線レス交通システムは、 充電制御装置が地上側 に設けられているため、 車両重量を軽減できるとともに、 充電制御装置の個数を 減らすことができ、 設備コストを節減できるという利点がある。 しかし、 この充 電システムは、 地上側に設けられた 1次コイルに高周波電力を供給して 2次コィ ルに交流電力を発生させるものであり、非接触式の充電システムを採用している。 従って、 地上側に設けられた充電制御装置からは車載の蓄電装置の充電情報を得 るために、 前述のように車両側および地上側に通信部を設けて、 情報交換を行な う必要がある。 従って、 車両側及び地上側ともに装置構成が複雑かつ高コストに なる問題がある。 発明の開示

本発明は、 かかる従来技術の課題に鑑み、 車両に蓄電装置を搭載し電力を用い て予め設定された経路を走行させる架線レス式の交通システムにおいて、 車両の 重量を軽減するとともに、 車両の構造を簡素化し、 引いては交通システム全体の 設備コストを削減することを目的とする。また該架線レス交通システムにおいて、 駅などで短い停止時間中に急速充電が可能な充電方法を提案することを目的とす る。 前記目的を達成するため、 本発明の架線レス交通システムの充電方法は、 車両に蓄電装置を搭載し電力を用いて定められた経路を走行させ、 該経路に設 けられた充電器から車両の蓄電装置に充電する架線レス交通システムの充電方法 において、 車両の停止時に地上に設けられた充電器に接続された給電部と車両に 設けられた受電部とを互いに接触させる接触式充電を行い、 該充電器及び該充電 器の充電制御装置により商用電力を前記蓄電装置にそのまま充電可能な直流電力 に変換するとともに、 該直流電力を電流値を制御しながら該給電部及び受電部を 介して該蓄電装置に急速充電するようにしたものである。

本発明方法においては、 車両を停止させた状態で地上に設けられた充電器に接 続された給電部と車両に設けられた受電部とを互いに接触させる接触式充電を行 う。 接触式充電であるため、 地上に設けられた充電制御装置から車両に設けられ た蓄電装置の充電状態を検知することができる。 従って、 車両に設けられた蓄電 装置の充電状態等の情報を検知するための通信設備を不要とし、 設備費を削減す ることができる。

また地上に設けた充電器及び該充電器の充電制御装置により、 車両に設けた蓄 電装置の充電を制御するため、 充電器及び充電制御装置を車両に搭載する必要が ない。 従って、 車両重量を軽減できるとともに、 車両の構造を簡素化できる。 車 両の消費電力を節減でき経済的である。 また充電制御装置を車両ごとに設ける必 要がないため、 その必要数が削減でき、 交通システム全体の設備コストを低減で さる。

また充電制御を地上側で行なうので、 運転士の負担が軽減される。 即ち、 車両 は充電位置に停止すると自動的に充電が開始し、 充電が完了したらそれを認識し 出発するだけである。 従って、 停車時間を短くできるので、 駅などで充電する場 合は、 従来どおりのダイヤを組むことができるとともに、 電車線とパン夕グラフ 方式との組み合わせからなる従来の充電方式と比較すれば、 機械摩耗のみに対処 すれば良いので、 給電部の摩耗を少なくできる。

また、 摺動部の摩耗を少しでも減らしメンテナンスフリー化したい場合には、 完全に車両を停止させてから受電部と給電部を接触させれば機械的摩耗も無くす ことができる。 また本発明方法においては、 該充電器及び該充電器の充電制御装置により商用 電力を蓄電装置にそのまま充電可能な直流電力に変換するため、 車両には充電電 力の変換装置を必要としない。 従って、 車両側の装置構成を簡素化できる。 さら に充電可能な電圧を保持したまま電流値を制御しながら蓄電装置に充電するので、 該電流値を増大して充電することにより、 急速充電が可能となる。

また充電器は地上設置のため、 サイズに制約はなく、 充電器を大きく構成でき るので、 急速充電が可能になり、 そのため充電時間を短くできる。

なお本発明方法において、蓄電装置の電圧と充電終了設定充電状態とを比較し、 該蓄電装置の充電状態が該充電終了設定充電状態に達したときに充電を終了する ようにするとよい。 これによつて蓄電装置を所望の充電状態に充電することがで さる。

また本発明方法において、 連接された複数の車両の蓄電装置を同時に 1つの充 電装置で充電でき、 定電流充電とすることで自動的に残留電力が少ない車両に充 電できるので、 車両の運行に支障をきたすことなく、 かつ複数の車両に対して効 率よく充電することができる。 また、 充電状態を検知し、 残留電力が少ない車両 を選択して充電するようにしてもよいし、 ダイヤ上の出発の早いものから優先し て充電していくこともできる。

また本発明の架線レス交通システムは、 車両に蓄電装置を搭載し電力を用いて 定められた経路を走行させ、 該経路に設けられた充電器から車両の蓄電装置に充 電する架線レス交通システムにおいて、

車両の停止時に前記充電器に接続された給電部と車両に設けられた受電部とが 互いに接触又は離隔可能に構成され、

商用電力を前記蓄電装置に充電可能な直流電力に変換するとともに、 かつ該蓄 電装置が予め設定された充電状態まで充電されると充電を停止させる充電器及び 該充電器の充電制御装置を地上に設けたものである。

本発明装置の充電器は、車両が地上に設けられた充電設備の近傍に停車した時、 該充電器に接続された給電部と車両に設けられた受電部とが接触することにより 充電が可能になる接触式の充電器である。 接触式充電であるため、 地上に設けら れた充電制御装置から車両に設けられた蓄電装置の充電状態を検知することがで きる。 従って、 蓄電装置の充電状態を検知するための通信設備を不要とし、 設備 費を削減することができる。 また充電制御装置が地上に設けられるため、 充電制 御装置を車両に搭載する必要がなくなる。 これによつて車両の重量を軽減し、 車 両の構成を簡素化できる。

また本発明装置を用いて前記本発明方法の実施が可能になるので、 本発明方法 による前述の作用効果を得ることができる。

なお本発明装置において、 受電部が車両の屋根に固設された接触子であり、 給電部が、 該 接触子の上方で地上構造物にリンク機構を介して昇降可能に設けられた給電シユーと、 該給 電シユーを弾性力を付勢し該接触子に接触する位置まで下降させる手段と、 を備えた構成と することができる。

前記構成では、 該下降手段によって給電シユーを接触子に接触する位置まで下 降させておき、 充電のため車両が充電位置に進入してくると、 自動的に給電シュ 一と接触子が接触し、 給電シユーを接触子に接触させた状態で充電を行なう。 か かる構成によれば、 接触子を車両に固設し、 地上側に給電シユーの可動機構及び 押し付け機構を設置するので、車両側に搭載される受電部の構成を簡素化できる。 また、受電部'給電部の摩耗を極力無くし、メンテナンスフリー化を図るために、 弾性力をもって接触子に接触する位置に移動した給電シユーを該接触子から離隔 する方向に移動させる手段を備えるようにし、 車両が停車してから該移動手段に よって給電シュ一を下降させ、 接触子に接触させるようにしてもよい。

また本発明装置において、 受電部が車両の屋根に固設され、 車両進行方向に向 けて配置された所定の厚肉を有する板状の接触子であり、 給電部が、 該接触子の 両側に配置され地上構造物にリンク機構を介して該接触子に対して接近又は離隔 可能に設けられた一対の給電シユーと、 該一対の給電シユーを互いに接近する方 向に弾性力をもって付勢し該一対の給電シュ一間に進入した該接触子に該給電シ ユーを押し付ける手段と、 を備えたものとすることができる。

前記構成では、 給電シユーと接触子をほぼ同一水準に配置し、 車両の走行によ り一対の給電シュ一間に接触子を進入させるようにする。 かかる構成とすれば、 接触子を車両に固定し、 地上側に押し付け機構を設置しているので、 車両側に搭 載される受電部の構成を簡素化できる。 また該接触子の位置が車両進行方向と直 角方向にずれても、 該接触子を両側の給電シユーから押し付ける押し付け圧の合 計が常に等しいため、 該接触子と該給電シユーとの接触状態を常に良好に保持す ることができる。

この場合でも、 受電部 ·給電部の摩耗を極力無くし、 メンテナンスフリー化を 図るために、 弾性力をもって接触子に接触する位置に移動した給電シュ一を該接 触子から離隔する方向に移動させる手段を備えるようにし、 車両が停車してから 該移動手段によって給電シュ一を接触子側に接近させ、 接触子に接触させるよう にしてもよい。

また本発明装置において、 給電部を複数設けて複数の車両の蓄電装置に同時に 充電可能に構成し； 蓄電装置が充電終了設定充電状態に達した車両の該受電部を 個別に該給電部から離隔させるように構成してもよい。 かかる構成では、 蓄電装 置の充電状態が異なる複数の車両に対しても同時に充電しながら、 個々の蓄電装 置を設定電圧まで充電できる。

前記構成において、 複数の給電部を複数の経路に跨って配設すれば、 別な経路 を走行する複数の車両に同時に充電可能となる。 また複数の給電部を単一の経路 に沿って配設すれば、 同一の経路を走行する連接車両、 あるいは連接されていな い複数の車両に同時に充電可能となる。 あるいは給電部を複数の車両に設けられ た複数の受電部に沿って延設し、 この延設した給電部で該複数の受電部に同時に 接触可能に構成してもよい。 かかる構成とすれば、 車両の停止位置が多少ずれて も、 車両の受電部を給電部に確実に接触させることができる。

本発明の充電方法によれば、 車両の停止時に地上に設けられた充電器に接続さ れた給電部と車両に設けられた受電部とを互いに接触させる接触式充電を行い、 該充電器及び該充電器の充電制御装置により商用電力を蓄電装置にそのまま充電 可能な直流電力に変換するとともに、 該直流電力を電流値を制御しながら該給電 部及び受電部を介して該蓄電装置に急速充電するようにしたため、 車両に搭載す る充電制御装置や電力変換装置、 あるいは蓄電装置の充電状態を地上から検知す る装置等が不要になり、 車両重量を軽減できるとともに、 車両の構成を簡素化で さる。

また車両への急速充電が可能になるため、 駅等における短時間の停車時間で十 分な充電を行なうことができる。

また本発明装置によれば、 車両の停止時に充電器ヒ接続された給電部と車両に 設けられた受電部とが互いに接触又は離隔可能に構成され、 充電用電力を蓄電装 置に充電可能な電力に変換するとともに、 該蓄電装置が予め設定された充電状態 まで充電されると充電を停止させる充電器及び該充電器の充電制御装置を地上に 設けたため、 車両に搭載する充電制御装置や電力変換装置、 あるいは蓄電装置の 充電状態を地上の充電設備から検知できる装置等が不要になり、 車両重量を軽減 できるとともに、 車両の構成を簡素化できる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明の第 1実施形態の全体概要図である。

第 2図は、 前記第 1実施形態の制御系を示すプロック線図である。

第 3図は、前記第 1実施形態の給電部及び受電部を示す一部拡大立面図である。 第 4図は、 前記第 1実施形態の操作手順を示すフローチャートである。

第 5図は、 本発明の第 2実施形態の給電部及び受電部を示す平面図である。 第 6図は、 図 5中の A— A線に沿う立面視説明図である。

第 7図は、 本発明の第 3実施形態の全体概要図である。

第 8図は、 本発明の第 4実施形態を車両走行方向から視た側面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。 但し、 この実施例 に記載されている構成部品の寸法、 材質、 形状、 その相対配置などは特に特定的 な記載がない限り、 この発明をそれのみに限定する趣旨ではない。

(実施形態 1 )

本発明の第 1実施形態を図 1〜図 4に基づいて説明する。 図 1は架線レス交通 システムに係る本実施形態の全体概要図であり、 図 2は、 本実施形態の制御系を 示すブロック線図、 図 3は、 本実施形態の給電部及び受電部を示す一部拡大立面 図、 図 4は、 本実施形態の操作手順を示すフローチャートである。

図 1において、 車両 1は下部に車輪 3を有する台車 2を備えている。 また車両 1は蓄電池 5を搭載し、 駅などで停止したとき地上に設置された充電設備 2 0か ら電力の供給を受け、 レール 4上を走行する。 駅などに設けられる地上充電設備 2 0は、 変電所 2 5から供給される商用電力を直流でかつ蓄電池 5に供給可能な 電圧、 例えば 4 0 0 Vの電圧に変換して、 電力線 2 6を介して給電部 2 4に供給 する充電器 2 1と、 充電時間や充電量等を制御する充電制御装置 2 2と、 停車し た車両 1の屋根 1 1の上方に位置する地上構造物 2 3に取り付けられた給電部 2 4とからなる。

図 2において、 車両 1には四隅に車輪 3が設けられ、 また車輪 3を駆動する駆 動モ一夕 7及び駆動モー夕 7を制御するコントローラ 8が設けられている。 また 車輪 3 1の屋根には受電部 6が設けられ、 受電部 6は充電時に給電部 2 4と接触 して給電部 2 4から直流電力を受電する。 受電部 6で受電した直流電力は蓄電池 5に供給されて蓄積され、 一部はインバー夕 9に送られる。 蓄電池 5からインバ —夕 9に供給された直流電力は、 インバ一夕 9で 3相交流電力に変換され、 該 3 相交流電力で駆動モー夕 7を駆動する。

次に図 3により給電部 2 4及び受電部 6の構成を説明する。 図 3において、 ま ず給電部 2 4の構成を説明する。 車両 1の屋根 1 1に固設された接触子 4 3の上 方で、 地上構造物 2 3に対して絶縁用碍子 3 1を介して支持フレーム 3 2が水平 方向に取り付けられている。 支持フレーム 3 2の下部には支持板 3 3が取り付け られ、 支持板 3 3には押付けパネ 3 4と戻し電動シリンダ 3 5とが取り付けられ ている。 押付けパネ 3 4の一端は支持板 3 3に接続され、 押付けパネ 3 4の他端 はアーム 3 9の一端に接続されている。 アーム 3 9のもう一方の端部は支軸 3 6 aに接続されている。

戻し電動シリンダ 3 5の一端は支持板 3 3に接続され、 他端はアーム 3 9の中 間部に接続されている。 また支持板 3 3の下部両端には、 支軸 3 6 aを介して 2 本のリンクバ一 3 6が回動可能に取り付けられている。 2本のリンクバ一 3 6の 先端には良電導性の給電シユー 3 7が水平方向に取り付けられている。

一方受電部 6は、 車両 1の屋根 1 1に絶縁用碍子 4 1を介して支持フレーム 4 2が水平方向に取り付けられ、 支持フレーム 4 2の上部に良電導性の接触子 4 3 が固設されている。 かかる構成において、 押付けパネ 3 4の縮み方向の弾性力が リンクバ一 3 6を介して給電シュ一 3 7に働く。 これによつて給電シュ一 3 7に 下向きの押付け力 aが働き、 給電シュ一 3 7が接触子 4 3の上面に押し付けられ る。

なお給電シュ一 3 7の両端部は、 上方に湾曲されており、 接触子 4 3が接近し てきたときに、接触子 4 3が給電シュ一 3 7の端部に衝突しないようにしている。 また支持板 3 3の下端部にストツバ 3 8が取り付けられ、 給電シユー 3 7の下降 限界を画定している。

次に本実施形態の作動手順を図 4により説明する。 まず運転手の操作により車 両 1が駅等のように地上充電設備 2 0が設けられた充電場所に停車する （ステツ プ 1 )。このとき給電シユー 3 7は押付けバネ 3 4の弾性力により接触子 4 3の高 さまで下降しているので、 車両 1力充電定位置に停車したことにより、 給電シュ —3 7と接触子 4 3とが接触し、 （ 1 )これを充電制御装置 2 2が負荷インピーダ ンスの変化を検知することで給電シュ一 3 7と接触子 4 3との接触を検知でき、 この検知により充電を開始できる。

しかし、 安全性を高めるために充電の開始条件に、 車両 1の停車検知を具備す ることもできる。例えば、 （2 )地上側に位置センサを配置し車両 1の停車を検知 したり、 もしくは （3 ) 給電シュ一 3 7と接触子 4 3の接触状態が例えば 5秒程 度の一定時間が続くことで停車を検知するようにしてもよい（ステップ 2 )。 この ように充電時間を長く取りたいときは （1 ) を選択し、 安全性を高めたいときは ( 1 ) 及び （2 ) 又は （1 ) 及び （3 ) を選択する。

充電制御装置 2 2では、 給電シユー 3 7と接触子 4 3の接触を検知すると電力 供給を開始する （ステップ 3 )。充電に際しては、電流値を制御しながら蓄電池 5 に充電する。 即ち、 大電流で充電するようにするので、 急速充電が可能になる。 従って、 駅等での短時間の停車時間でも十分な充電が可能になる。

充電が進み、 蓄電池 5の電力残量が上昇すると、 充電制御装置 2 2では、 蓄電 池 5の充電状態を検知して、充電終了設定充電状態と比較し （ステップ 4 )、蓄電 池 5の充電状態が該充電終了設定充電状態に到達すると、 そこで電力供給を停止 する （ステップ 5 )。 この場合、 車両で充電状態をモニタし、 充電完了を認識でき る（ステップ 6)。その後発進準備が完了したら、運転手が車両 1を発進させる（ス テツプ 7 )。

このように本実施形態は、 充電器 2 1及び充電制御装置 2 2を地上に設け、 地 上に設けた充電器 2 1から車載蓄電池 5にそのまま充電可能な直流電力を供給す るようにしたものである。 これにより、 従来のように充電制御装置 2 2を車両 1 に搭載する必要がないため、 その分車両 1の重量を軽減できる。 また受電部 6か ら蓄電池 5に電力を供給する経路に変換装置を必要としない。 このように本実施 形態によれば、 車両 1の重量を軽減できるとともに、 車両に搭載する機器類を減 らすことができるので、 車両構造を簡素化できる。

さらに本実施形態では、 給電部 2 4と受電部 6とを接触させて充電させる方式 であるので、 充電制御装置 2 2で蓄電池 5の充電状態を検知できる。 従って、 地 上から蓄電池 5の充電状態を検知するための通信設備を特に必要しないので、 こ の点でも設備コストを削減できる。

また充電器 2 1及び充電制御装置 2 2を地上に設けるようにしたため、 従来車 両の数だけ必要であった充電器及び充電制御装置の数を大幅に減らすことができ、 交通システム全体として設備コストを低減できる。 また充電器 2 1は地上設置の ため、 サイズに制約がなく、 そのため充電器を大型にできるので、 急速充電が可 能になり、 充電時間を短縮できる。

また充電制御を地上側で行なうので、 運転士の負担が軽減される。 即ち、 車両 は停止し、 充電が完了したら、 出発するだけである。 従って、 停車時間を短くで きるので、 駅などで充電する場合は、 従来どおりのダイヤを組むことができる。 また、 メンテナンスを省略したい場合には、 完全に車両を停止させてから通電す るので、 受電部と給電部を接触させれば、 電気摩耗のおそれはなく、 機械摩耗の みに対処すればよいので、 給電部の摩耗を少なくできる。

また本実施形態では、 予め給電シユー 3 7を接触子 4 3に接触する位置まで降 下させた状態にしておくので、 給電シユー 3 7を上下させる時間を省略できる。 これによつて、 その分充電時間を多く取ることができる。 一方、 給電シユー 3 7 や接触子 4 3の機械的摩耗を少なくし、 メンテナンスを省くことを主眼とする場 合は、 戻し電動シリンダ 3 5を作動させて給電シュ一 3 7を上下させ、 車両 1の 進入又は発進時に給電シユー 3 7を上方に退避させておくようにしてもよい。 (実施形態 2 )

次に本発明の第 2実施形態を図 5及び図 6に基づいて説明する。 図 5は本実施 形態の給電部及び受電部を示す平面図、 図 6は図 5中の A— A線に沿う立面視説 明図である。 図 5及び図 6において、 車両 1の屋根 1 1に固設された受電部 6 0 は、 車両 1の屋根 1 1に絶縁用碍子 6 1を介して支持フレーム 6 2が水平方向に 設けられ、 該支持フレーム 6 2に板状の接触子 6 3が車両進行方向 bに向けて立 設されている。

一方給電部 5 0は、 接触子 6 3の両側に位置した地上構造物 5 1に絶縁用碍子 5 2を介して支持フレーム 5 3が車両進行方向 bに配設されている。 支持フレー ム 5 3の外面には支軸 5 4を介して 2本のリンクバー 5 5が回動可能に取り付け られている。 そしてリンクバー 5 5の他端には支軸 5 6を介して長尺板状の給電 シュ一 5 7がリンクバ一 3 6に対して回動可能に取り付けられている。 また一端 がリンクバー 5 5に他端が支持フレーム 5 3に接続された押付けパネ 5 8が設け られている。 給電シュ一 5 7には、 給電シユー 5 7が互いに接近する方向 （矢印 c矢印） に働く押付けパネ 5 8の弾性力が付与されている。 また給電シユー 5 7 の両端は互いに離れる方向に湾曲されて接触子 6 3が給電シュ一 5 7の間に進入 しゃすくなっている。

かかる構成の第 2実施形態において、車両 1が走行方向（矢印 b方向）に進み、 接触子 6 3がー対の給電シユー 5 7間に進入する。 接触子 6 3が給電シユー 5 7 間に進入したところで、 充電のため車両 1が停止する。 なお通状給電シユー 5 7 間の間隔は、 接触子 6 3の板厚以下になるように設定されている。 従って、 給電 シュ一 5 7と接触子 6 3とは、押付けバネ 5 8の弾性力で互いに押圧されている。 この状態で車両 1への充電が開始される。

本実施形態によれば、 実施形態 1の場合と同様に、 接触子 6 3で構成される受 電部 6 0は車両制御装置 1 0に固定されており、 給電部 5 0が可動機構及び接触 子 6 3に対する押付け機構を具備しているため、 車両 1に搭載される受電部 6 0 の構成を簡素化できる。 さらに、 接触子 6 3の位置が車両進行方向 bと直角方向 に多少ずれたとしても、 接触子 6 3に対する左右の給電シュ一 5 7による押付け 圧の合計は常に等しい。 従って、 接触子 6 3が車両進行方向 bと直角方向にずれ たとしても、 給電シュ一 5 7と接触子 6 3との接触状態を常に良好に保持できる ので、 充電操作に支障をきたきず、 かつ充電効率を劣化させることなく、 充電操 作を容易に行なうことができる。

なお、 充電しないときは、 図 5に示すように、 給電シュ一 5 7を地上構造物 5 1側に戻す戻し電動シリンダ 5 9を設けて、 これにより給電シユー 5 7を接触子 6 3から離しておくようにすることができる。 あるいは、 車両 1の進入時に戻し 電動シリンダ 5 9を操作して給電シュ一 5 7を接触子 6 3から離した位置におき、 接触子 6 3が給電シュ一 5 7の間に進入したら、 給電シュ一 5 7を接触子 6 3に 接触させ、 受電後再び戻し電動シリンダ 5 9を操作して給電シユー 5 7を接触子 6 3から離した後、 車両 1を発進させるようにしてもよい。 この場合、 第 2実施 形態と比べて、 給電シュ一 5 7を操作する分だけ余分な時間を要するが、 給電シ ュ一5 7や接触子 6 3の機械的摩耗を低減し、 メンテナンスを軽減できる。

(実施形態 3 )

次に本発明の第 3実施形態を図 7に基づいて説明する。 図 7は架線レス交通シ ステムに係る本実施形態の全体概要図である。 図 7において、 地上構造物 2 3に はレール 4に沿って 3個の給電部 2 4 a〜 cが設けられている。 本実施形態によ れば、 地上に設けられた 1組の充電設備 2 0で、 複数の車両 1 a〜( に同時に充 電することができる。

なお本実施形態において、 連接された複数の車両の蓄電装置に 1つの電源で同 時に充電可能に構成し、 定電流の充電で残留電力が少ない車両を自動的に優先し て充電することができる。 また、 充電状態を検知し、 残留電力が少ない車両を選 択して充電するようにしてもよい。

また蓄電装置が充電終了設定電圧に達した車両の該受電部を個別に該給電部か ら離隔させるように構成してもよい。 かかる構成では、 蓄電装置の充電状態が異 なる複数の車両に対しても同時に充電しながら、 個々の蓄電装置を設定充電状態 まで充電できる。

また、 複数の給電部を複数の経路に跨って配設すれば、 別な経路を走行する複 数の車両に同時に充電可能となる。 あるいは給電部を複数の車両に設けられた複 数の受電部に沿って延設し、 1個の給電部で該複数の受電部に同時に接触可能に 構成してもよい。 かかる構成とすれば、 車両の停止位置が多少ずれても、 車両の 受電部を該給電部に確実に接触させることができる。

(実施形態 4 )

次に本発明の第 4実施形態を図 8に基づいて説明する。 本実施形態は、 車両が ゴムタイヤを備え、 比較的短距離の軌道上をゴムタイヤで走行する新交通システ ムに本発明を適用した例である。 図 8は、 本実施形態を車両走行方向から視た側 面図である。 図 8において、 車両 1は走行車輪としてゴムタイヤ 7 9を具備し、 定められた軌道 7 2上を走行する。 台車 2に蓄電池 5等の電力による走行を可能 にする設備を備えている。 また台車 2の側面に受電部を構成するパンタグラフ 7 1が設けられている。

一方、 地上に設けられた地上充電設備 8 0には、 制御機能付き充電器 8 1が設 けられている。 制御機能付き充電器 8 1は、 図 1の充電器 2 1と充電制御装置 2 2とを併せ持つ機能を有する。 軌道 7 2に隣接して給電部 8 2が設けられ、 給電 部 8 2は、 軌道 7 2に隣接して立設された支持フレーム 8 3と、 支持フレーム 8 3に固設され充電のため車両 1が停止したときパン夕グラフ 7 1に対向する位置 に取り付けられた給電シユー 8 4とからなる。 充電器 8 1と給電シユー 8 4とは 地中に埋設された電力線 8 5で接続されている。

軌道 7 2には軌道 7 2に沿って信号線 7 3が敷設され、 信号線 7 3によって車 両 1と地上の指令所とで情報交換を行なう。 また軌道 7 2の中央には軌道 7 2に 沿って凹溝 7 5が設けられ、 台車 2から下方に突設されたガイド輪 7 4が凹溝 7 5内に挿入された状態で車両 1が走行する。車両 1は自動操舵機構で走行するが、 該自動操舵機構に異常が発生したとき、 ガイド輪 7 4が凹溝 7 5内を移動するこ とによって車両 1の走行を制御するフェイルセィフ機能を有する。

あるいは該フェイルセィフ機構の代わりに、 軌道側に設けられたガイドレール と車両側に設けられ該ガイドレールに挿入されるガイド輪とからなる機械式のガ イド機構を設けてもよい。 該機械式ガイド機構は、 ガイドレールを軌道中央に設 けた場合でもよく、 あるいはガイドレールを軌道 7 2に隣接した位置に軌道 7 2 に沿って配置してもよい。

かかる構成において、 車両 1が充電のため停止し、 パンタグラフ 7 1が給電シ ユー 8 4に対向して位置したとき、 パンタグラフ 7 1は伸縮可能であるため、 給 電シュ一8 4に向かって突出し、 給電シュ一 8 4に押し付けられる。 この状態で 充電器 8 1から電力線 8 5を介して電力が給電シユー 8 4に供給されることによ り、 車両 1に搭載された蓄電池 5に充電が開始される。

このように本実施形態では、 車両 1の台車 2の側面に設けられたパン夕ダラフ 7 1から充電することができる。 そのためパン夕グラフ 7 1の構造を簡素化でき る。 産業上の利用可能性

本発明によれば、 車両が定められた経路を走行する架線レス交通システムにお いて、 車両重量を軽減し、 車両構造を簡素^できる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 車両に蓄電装置を搭載し電力を用いて定められた経路を走行させ、 該経路 に設けられた充電器から車両の蓄電装置に充電する架線レス交通システムの充電 方法において、

車両の停止時に地上に設けられた充電器に接続された給電部と車両に設けられ た受電部とを互いに接触させる接触式充電を行い、

該充電器及び該充電器の充電制御装置により商用電力を前記蓄電装置にそのま ま充電可能な直流電力に変換するとともに、 該直流電力を電流値を制御しながら 該給電部及び受電部を介して該蓄電装置に急速充電するようにしたことを特徴と する架線レス交通システムの充電方法。

2 . 前記蓄電装置の充電状態と充電終了設定充電状態とを比較し、 該蓄電装置 の充電状態が該充電終了設定充電状態に達したときに充電を終了することを特徴 とする請求項 1に記載の架線レス交通システムの充電方法。

3 . 複数の車両の蓄電装置に 1つの電源で同時に充電可能に構成し、 定電流の 充電で残留電力が少ない車両に優先して充電するようにしたことを特徵とする請 求項 1に記載の架線レス交通システムの充電方法。

4. 複数の車両の蓄電装置の充電状態を充電制御装置で検知し、 残留電力が少 ない車両を選択して充電するようにしたことを特徴とする請求項 1に記載の架線 レス交通システムの充電方法。

5 . 車両に蓄電装置を搭載し電力を用いて定められた経路を走行させ、 該経路 に設けられた充電器から車両の蓄電装置に充電する架線レス交通システムにおい て、 車両の停止時に前記充電器に接続された給電部と車両に設けられた受電部と が互いに接触又は離隔可能に構成され、 商用電力を前記蓄電装置に充電可能な直 流電力に変換するとともに、 該蓄電装置が予め設定された充電状態まで充電され ると充電を停止させる充電器及び該充電器の充電制御装置を地上に設けたことを 特徴とする架線レス交通システム。

6 . 前記受電部が車両の屋根に固設された接触子であり、 前記給電部が、 該接 触子の上方で地上構造物にリンク機構を介して昇降可能に設けられた給電シユー と、 該給電シユーを弾性力を付勢し該接触子に接触する位置まで下降させる手段 と、 該接触子に接触する位置まで下降した該給電シユーを上昇させる手段と、 を 備えたことを特徴とする請求項 5に記載の架線レス交通システム。

7 . 前記受電部が車両の屋根に固設され、 車両進行方向に向けて配置された所 定の厚肉を有する板状の接触子であり、

前記給電部が、 該接触子の両側に配置され地上構造物にリンク機構を介して該 接触子に対して接近又は離隔可能に設けられた一対の給電シユーと、 該一対の給 電シュ一を互いに接近する方向に弾性力をもって付勢し該一対の給電シュ一間に 進入した該接触子に該給電シユーを押し付ける手段と、 を備えたことを特徴とす る請求項 5に記載の架線レス交通システム。

8 . 前記弾性力をもって前記接触子に接触する位置に移動した前記給電シユー を該接触子から離隔する方向に移動させる手段を備えたことを特徴とする請求項 6又は 7に記載の架線レス交通システム。

9 . 前記給電部を複数設けて複数の車両の蓄電装置に同時に充電可能に構成し、 蓄電装置が充電終了設定充電状態に達した車両の該受電部を個別に該給電部から 離隔させるように構成したことを特徴とする請求項 5に記載の架線レス交通シス テム。

1 0. 複数の前記給電部が複数の経路に跨って配設され、 別な経路を走行する 複数の車両に同時に充電可能にしたことを特徴とする請求項 9に記載の架線レス 交通システム。

1 1 . 複数の前記給電部が単一の経路に沿って配設され、 連接車両の各車両に 同時に充電可能に構成したことを特徵とする請求項 9に記載の架線レス交通シス テム。

1 2 . 前記給電部を複数の車両に設けられた複数の受電部に沿って延設し、 該 延設した給電部で該複数の受電部を同時に接触可能に構成したことを特徴とする 請求項 5に記載の架線レス交通システム。