JP2018510811A - モータ駆動される車両、特に二輪車両 - Google Patents

モータ駆動される車両、特に二輪車両 Download PDF

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Abstract

本発明は、モータ駆動される車両、特に、シャーシ（２）、駆動ユニット（４、２３）とシート支持体（６）を有する中央ユニット（３）、操舵装置（９、１９）と操作ユニットを有するコックピット構造物（８）、及び後方の車輪支持体（１０）及び／又は前方の車輪支持体（１１）において支持される前輪（１３）及び／又は後輪（１２）を有する、二輪車両に関するものであって、車輪支持体（１０、１１）がリング形状の車輪軸受リムを有し、前記車輪軸受リムが、車輪リムに固定可能な対応するリング形状の車輪軸受リム（２０、２２）によって、転がり軸受を介して車輪（１２、１３）を回転可能に支持する。【選択図】図４

Description

本発明は、モータ駆動される車両、特に、シャーシ、駆動ユニットとシート支持体を有する中央ユニット、操舵装置と操作ユニットを有するコックピット構造物及び前方と後方の車輪支持体とその車輪支持体において支持される前輪と後輪を備えた、二輪車両に関する。
コンパクトな、比較的軽量のモータ駆動される車両は、特に市街地内交通において、通過車両数が多く、それに伴う渋滞の危険に基づき、そしてまた例えばツーリングにおいてフレキシブルに使用できることにより、ますます価値を認められてきている。特に携帯可能なユニットに折りたたむことのできる二輪車両の需要が大きく、その二輪車両は重量と大きさに関して容易に取り扱い可能かつ移送可能でなければならない。
本発明の課題は、この種のモータ駆動される車両、特に二輪車両について、構造に関し、かつ特に重量に関して、市場で提供されるものに比較して著しい改良をもたらす、新しいコンセプトを提供することである。
本発明は、この言及した問題を、この種の二輪車両の、車輪支持体において支持される車輪がハブレスで、転がり軸受によってリング形状の車輪軸受リムを介して同様にリング形状に車輪リムに固定可能な車輪軸受リムに懸架されることにより、解決する。
ハブホイールを有する既知の構造に対するこの種の構造の大きな利点は、第一に、車輪のハブレス構造によって著しく重量を削減することができ、第二に、車輪懸架のためのリンク点を、道路上の車輪の接地点近傍に移動させることによって、弾性的に出入り変位する際の利点が生じることにある。さらに、この構造は、このように軽量の車両において、車輪の弾性変位されない質量が小さいことにより走行快適性と走行安定性が著しく改良される利点を有している。
特に好ましいと見なされる本発明に係る解決において、車輪軸受リムに固定フランジを介してねじり弾性を有するサスペンション部材が配置されており、そのサスペンション部材は好ましくは、固定フランジと結合された（一体的又は堅固にブロック化された）部材ハウジングからなり、その部材ハウジング内に少なくとも１つの、好ましくは部材ハウジングの基本形状がほぼ正方形である場合に、均一に分配して配置された４つの棒状に形成されたねじり弾性を有するサスペンション部材が付勢して挿入されている。サスペンション部材は、本発明対象の好ましい形態において、実質的に棒状のサスペンションコア部材によって付勢して部材ハウジング内に配置することができる。サスペンションコア部材を介して、サスペンション部材は、車輪支持体に面した側に配置された固定フランジによって車輪支持体に固定することができる。
サスペンション部材の弾性の程度及び寸法と共に、車輪軸受リムに関する棒状のサスペンションコア部材の配置（車輪を内側へ弾性変位させるための車輪軸受＝レバーアームに固定フランジを固定するためのサスペンションコア部材の、中心から離隔した配置）を介して、緩衝もしくは弾性変位が選択可能もしくは調節可能である。
特に好ましいとみなされる本発明に係る解決において、操舵可能な前輪は、リング形状のリム側の車輪軸受リムに固定された支持部材によって、操舵装置を介して操舵可能な車輪支持体と、理論上の操舵軸線が理論上の車輪中心を通って延びるように、結合可能である。この種の構造によって、実質的な手間と費用なしで、ハブレスの操舵可能な車輪において、ハブ軸承された操舵車輪におけるような従来の方法で操舵運動を行うことができる。
本発明に係る車両において、ブレーキディスクとして、リング形状のブレーキ部材をリムと結合することができ、そのブレーキ部材は車輪支持体に固定可能なブレーキシューと、実質的に従来の方法で協働する。
駆動される後輪は、リム側に固定されたリング形状の駆動部材を有することができ、その駆動部材は駆動ユニットを介して直接又は間接的に駆動可能である。好ましくはリム側の駆動部材の駆動は、振動する後輪運動を補償するギア構造を介して行われる。
本発明の対象に対する特に好ましい駆動解決によれば、リム側の駆動部材はギアリングであって、そのギアリングは歯付きベルトを介して駆動可能である。しかしまた、リム側の駆動部材は、リング形状のチェーンホイールリングとして形成することもでき、そのチェーンホイールリングはチェーンを介して駆動ユニットによって駆動される。
本発明と結びついた利点は、特に、モータローラの形式に従って形成された二輪車両において実現される。重量の利点によって、本発明に係る構造は、特に折りたたみ可能な二輪車両において提供され、その場合に特殊な車輪構造によるわずかな重量が、この種の車両の純粋に電気的な駆動のための理想的な前提を提供する。
重量の利点を完全な範囲で利用することができるようにするために、この種の車両の重要な構成部分、たとえばシャーシ、駆動装置を収容するための中央ユニット、コックピット構造物及び車輪支持体を繊維複合構造として形成することが、提供される。
本発明に従って構築されたモータ駆動される二輪車両が、図面に示されている。この実施例及びその詳細を用いて、発明対象の特徴と詳細を以下で詳しく説明する。
本発明に係るモータ駆動される車両を示す側面図である。 本発明に係るモータ駆動される二輪車両のハブレスの前輪を前方の車輪支持体と共に示している。 本発明に係る車両のハブレスの後輪を、駆動ユニット及びブレーキリングと共に示している。 車輪支持体（前輪）に設けられたねじり弾性を有するサスペンション部材の配置を示している。
モータ駆動される二輪車両１は、シャーシ２、中央ユニット３及びコックピット構造物８を有し、本実施例において中央ユニットは駆動ユニット４と、電気車両として形成されているので、バッテリーボックス５、車両シート７を備えたシート支持体６を有し、コックピット構造物はハンドル９を備えた操舵装置と操作ユニットを有している。さらに、シャーシ２には後方の車輪支持体１０と前方の車輪支持体１１がリンク結合されている。図示される実施例においては、重量の理由から後方と前方の車輪支持体１０、１１はシングルアーム構造として形成されている。しかし、後方の車輪支持体も前方の車輪支持体も（あるいは場合によっては２つのうちの一方のみを）車輪をフォーク状に把持するように形成できることも、容易に考えられる。
後輪１２と前輪１３は、ハブレス構造として（原理構造において「フランコ・スバルロ・オービタルホイール」（Franco-Sbarro-Orbitalrad）としても知られる構造として）形成されている。本実施例において車両軸承は、車輪リム１４もしくは１５にリング形状に固定された車輪軸受リム２０もしくは２２（詳しく図示せず）を介して行われる。車輪軸受リム２０、２２は、それ自体車両製造及び／又は機械製造から知られているように、転がり軸受（玉、ころ、ニードル）として知られた軸受構造の一部である。その場合に転がり軸受のリングの１つは、リム上に取り付けられ、それと共に回転し、第２のリングは車輪支持体１０もしくは１１に固定的に取り付けられている。この軸承に関して後輪軸承と前輪軸承についての構造的詳細は、完全に、もしくは少なくともほぼ一致する。
同様に後輪１２もしくは前輪１３において、リムに配置されたブレーキリング１６もしくは１７は、構造的にほぼ一致しており、そのブレーキリングが車輪支持体１０もしくは１１に固定されたブレーキシュー（図示せず）と協働する。ブレーキシューの構造は、実質的に現在の従来技術に相当する。
図２は、前方のシングルアーム車輪支持体１１をそれに固定された本来の車輪軸受１８と共に詳細に示しており、その車輪軸受は転がり軸受のリング状の車輪軸受リムを支持しており、その車輪軸受リムは転がり軸受部材を介して同様にリング形状の、車輪リムに固定された第２の車輪軸受リム２２と、本来の車輪軸承のために協働する。このようなハブレスの車輪構造を有するこの種の二輪車両を従来のように操舵することを可能にするために、仮想のラインＸ＝ステアリングロッド１９の軸線は、前輪１３内の同様に理論上の中心Ｚを通って延びる。
図３は、駆動される後輪リム１４（タイヤなしで示される）を示している。車輪リム１４に車輪軸受リム２０が固定されており、その車輪軸受リムはそれと協働する転がり軸受部材を介して、後方の車輪支持体１０（図１）に固定された、関連する車輪軸受リムと協働する。
同様に車輪リム１４にブレーキリング１６及び外歯を有するギアリング２１が固定されており、そのギアリングを介して歯付きベルト（図示せず）によって後輪の駆動が、たとえば駆動ユニット４のピニオン２３を介して行われる。後輪１２の振動し、弾性変位する車輪運動は、ベルトテンショナー２４によって補償することができる。
図２、３及び４には、本発明の対象において使用すべき、弾性変位構造もしくは緩衝構造が図式的に示されている：車輪軸受リム２０、２２は、それに堅固に固定されている固定フランジ２５、２６を介して、好ましくは一体的に固定フランジ２５、２６と結合された、少なくとも１つのねじり弾性を有するサスペンション部材２７、２８を収容する、ほぼ正方形の基本形状で形成された部材ハウジング２９、３０を支持している。図示の実施例においてこの部材ハウジング２９、３０内には、正方形の角部に均一に４つのサスペンション部材２７が同様に実質的に棒状に形成された、たとえば鋼からなるほぼ堅固なサスペンションコア部材３１によって付勢を受けて配置されている。サスペンションコア部材３１は、車輪支持体１０、１１に面した側において固定フランジ（図示せず）を介して車輪支持体１０、１１に固定されている。サスペンション部材２７及びサスペンションコア部材３１を有する部材ハウジング２９の付勢もしくは締め付けの減少もしくは増大は、車輪が車輪支持体１１に関して相対移動する場合に、ねじり弾性を有するサスペンション部材に作用するねじり力により、弾性変位もしくは緩衝をもたらす。１つ／複数のサスペンション部材２７の弾性の程度及び寸法と共に車輪軸受リム２２に関するサスペンションコア部材３１の配置を介して、車輪の緩衝もしくは弾性変位を選択もしくは調節することができる。
当業者にとっては、駆動と車輪懸架のための様々な構造的解決策もサスペンション解決策も考慮することは、それによって本発明の基本的考えを逸脱することなしに、容易に追従可能である。
１ モータ駆動される二輪車両
２ シャーシ
３ 中央ユニット
４ 駆動ユニット
５ バッテリーボックス
６ シート支持体
７ 運転者シート
８ コックピット構造物
９ ハンドル
１０ 後方の車輪支持体
１１ 前方の車輪支持体
１２ 後輪
１３ 前輪
１４ 車輪リム 後方
１５ 車輪リム 前方
１６、１７ ブレーキリング
１８ 車輪軸受
１９ ステアリングロッド
２０ 車輪軸受リム 後方
２１ リング形状のギアリング
２２ 車輪軸受リム 前方
２３ ピニオン
２４ ベルトテンショナー
２５ 固定フランジ 前方
２６ 固定フランジ 後方
２７ サスペンション部材 前方
２８ サスペンション部材 後方
２９ 部材ハウジング 前方
３０ 部材ハウジング 後方
３１ サスペンションコア部材
Ｘ ＝仮想の軸線 ステアリングロッド
Ｚ ＝仮想の中心 前輪

Claims (17)

  1. モータ駆動される車両、特に、
    シャーシ（２）、
    駆動ユニット（４、２３）とシート支持体（６）を有する中央ユニット（３）、
    操舵装置（９、１９）と操作ユニットを有するコックピット構造（８）、及び
    後方の車輪支持体（１０）及び／又は前方の車輪支持体（１１）において支持される前輪（１３）及び／又は後輪（１２）、
    を有する、二輪車両において、
    車輪支持体（１０、１１）がリング形状の車輪軸受リムを有し、前記車輪軸受リムが、車輪リムに固定可能な対応するリング形状の車輪軸受リム（２０、２２）によって、転がり軸受を介して車輪（１２、１３）を回転可能に支持する、ことを特徴とするモータ駆動される車両。
  2. 前記車輪軸受リム（２０、２２）に、固定フランジ（２５、２６）を介してねじり弾性を有するサスペンション部材（２７、２８、２９、３０、３１）が配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動される車両。
  3. 前記のねじり弾性を有するサスペンション部材（２７、２８、２９、３０、３１）は、固定フランジ（２５、２６）と結合された部材ハウジング（２９、３０）からなり、前記部材ハウジング（２９、３０）内に、実質的に棒状に形成された、少なくとも１つの、ねじり弾性を有するサスペンション部材（２７、２８）が付勢されて挿入されている、ことを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動される車両。
  4. 前記部材ハウジング（２９、３０）が、固定フランジ（２５、２６）に一体的に結合されている、ことを特徴とする請求項３に記載のモータ駆動される車両。
  5. 前記の、少なくとも１つの、ねじり弾性を有するサスペンション部材（２７、２８）が、実質的に棒状のサスペンションコア部材（３１）によって付勢されて前記部材ハウジング（２９、３０）内に配置されている、ことを特徴とする請求項３に記載のモータ駆動される車両。
  6. 前記サスペンションコア部材（３１）が、前記サスペンション部材（２７、２８）の車輪支持体（１０、１１）に面した側に、前記サスペンションコア部材（３１）を前記車輪支持体（１０、１１）に固定するための固定フランジを有している、ことを特徴とする請求項５に記載のモータ駆動される車両。
  7. 前記サスペンション部材（２７、２８）の弾性の程度及び寸法と共に、前記車輪軸受リム（２０、２２）に対する前記サスペンションコア部材（３１）の配置を介して、車輪の緩衝もしくは弾性変位が選択可能もしくは調節可能である、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のモータ駆動される車両。
  8. 操舵可能な前記前輪（１３）は、リング形状のリム側の車輪軸受リムに固定された支持部材によって、前記操舵装置（９、１９）を介して操舵可能な前記車輪支持体（１１）に結合されており、前記前輪（１３）は、仮想の操舵軸線（Ｘ）が仮想の車輪中心（Ｚ）を通って延びるように結合されている、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動される車両。
  9. ブレーキディスクとして、前記車輪リム（１４、１５）と結合されたブレーキリング（１６、１７）が配置されており、前記ブレーキリングが前記車輪支持体（１０、１１）に固定可能なブレーキシューと協働する、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動される車両。
  10. 駆動される前記後輪（１２）が、リム側に固定可能な実質的にリング形状の駆動部材（２１）を有し、前記駆動部材（２１）が駆動ユニット（４、２３）によって直接又は間接的に駆動可能である、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動される車両。
  11. リング形状の前記駆動部材（２１）の駆動が、振動する後輪運動を補償するギア構造を介して行われる、ことを特徴とする請求項１０に記載のモータ駆動される車両。
  12. 前記駆動部材（２１）が、実質的にリング形状のギアリング（２１）であって、前記ギアリングが歯付きベルトを介して前記駆動ユニット（４、２３）によって駆動可能である、ことを特徴とする請求項１０に記載のモータ駆動される車両。
  13. 前記駆動部材（２１）が、実質的にリング形状のチェーンホイールリング（２１）であって、前記チェーンホイールリングがチェーンを介して前記駆動ユニット（４、２３）によって駆動可能である、ことを特徴とする請求項１０に記載のモータ駆動される車両。
  14. 前記車両が、モータローラの形式で形成された二輪車両である、ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載のモータ駆動される車両。
  15. 前記二輪車両が、折りたたみ可能に形成されている、ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載のモータ駆動される車両。
  16. 前記二輪車両が、完全な電気的駆動によって駆動可能である、ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載のモータ駆動される車両。
  17. シャーシ（２）、中央ユニット（３）、コックピット構造物（８）、車輪支持体（１０、１１）のような、二輪車両の重量的に重要な構成部品が、繊維強化されたプラスチックから形成されている、ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載のモータ駆動される車両。
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