JP2019530420A - 電動一軸トラクター - Google Patents
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Abstract
Description
の使用に役立つ。一軸トラクターは、農業に関連する種々の道具を押す、および/または引くまたは動力を与えるように使用される。既存の一軸トラクターは、通常、内燃機関を用いており、例えば、土壌作りや維持および耕作用に設計されている。そのようなトラクターは、通常は、すでに耕した土壌または軽い砂質土壌を毎分当たり比較的安定した数のパワーテイクオフ回転で耕起可能である。しかしながら、堅い土壌、または岩の多い地面では、従来のトラクターでは、土壌耕起に必要な力が機械の質量によって地面に加えられる力を超えるために、非効率的である。その結果、機械が地面の上を「歩き」、スポットを飛ばすことを引き起こし、地面を不均一に耕作したり、耕作の深さが浅くなることがある。加えて、内燃機関の一軸トラクターから牽引力を発生させるためには、特別な牽引車輪および歯車変速機を使用しなければならず、変速機の間での頻繁でかなり複雑な切り替えが必要となる。
機は、往復エンジンまたは電池によって付勢される電気モータを含めるモジュール式電源を備えている。
り外し可能に連結する装置駆動軸と、一次電気モータの電源としての少なくとも1つの電気エネルギー源とを備える。トラクターはさらに装置駆動軸に連結された少なくとも1つの二次電気モータを備え、少なくとも1つの電気エネルギー源は二次電気モータの電源でもあり、車輪駆動軸および装置駆動軸は相互に実質的に垂直に方向付けられており、一次電気モータは車輪駆動軸の車輪のみを連結しており、二次電気モータは装置駆動軸のみを連結している。
一軸トラクターの用途における一次電気モータおよび少なくとも1つの二次電気モータの使用は、燃焼モータと比較して、効率が高く、騒音が少なく、メンテナンス要求が低いので有利である。加えて、それらは大気汚染がない(排気ガスが生じない)ので、トラクターの屋内および屋外の双方での使用を可能にする。さらに、それらは環境に優しい電力で動力を供給されそれらの稼働場所での汚染が少ないので、より持続可能でありうる。関連性が高いのは少なくとも2つの電気モータであり、すなわち、トラクターを駆動する一次電気モータと、装置駆動軸を駆動する二次電気モータである。これは、一次電気モータおよび少なくとも1つの二次電気モータが、それらの特定の(および異なる)用途、すなわち、車輪駆動軸の駆動および装置駆動軸の駆動のために、それらの設計において最適化
されることを意味する。また、トラクターを駆動する一次電気モータと、装置駆動軸との間の伝達の必要がなくなる。双方の電気駆動の機能が相互に独立しており、(そのため使用の際のそれらの周波数は相互に独立的に調整されうるので)また、それらの個別の使用をよりよくより多く制御することができる。
これは、一次電気モータおよび少なくとも1つの二次電気モータの効率が、一軸駆動トラクターを駆動する単一モータに比べて向上することを意味する。本発明による一軸駆動トラクターの機械的構造は、従来の単一駆動の一軸駆動トラクターと比べてより簡単になるので、本発明によるトラクターは、また、より簡単に制御することができ、従来の単一駆動の一軸駆動トラクターと比べてより少ないメンテナンスですむ。
一次電気モータおよび少なくとも二次電気モータ双方のための動力源が電気エネルギー源であることの更なる利点は、トラクターに利用可能な電気エネルギーが複合電気モータによって最適化しうることである。
さらに、相互に実質的に垂直に方向付けられている車輪駆動軸および装置駆動軸は、また、構造の単純化および利用可能なエネルギー使用の最適化に貢献する。その理由は装置の各部分は装置駆動軸に一致している軸で駆動されるので種々の装置用の中間結合は通常は必要ないからである。
このような仕様によるトラクターは、道路、作業計画通路、造園、または他の任意の地面または表面での稼働のために使用することができる。トラクターは、自動駆動型として使用されても良く、または、遠隔制御および/または(例えば歩き回ったり、座ったりする)オペレータを介して制御されても良い。一軸トラクターとは、車軸の両側に2つの車輪を有するトラクターを意味するが、(例えば、耕作に骨の折れる地形でのトラクターの使用に際して車軸の両側の二重車輪のように)複数の車輪を一軸に取り付けることもできる。
bration syndrome)(HAVS)のような恒久的な肉体的な損傷を引き起こしうることは常識である。電気パワートレインの使用によって振動が制限され、従ってユーザが長時間振動に曝されることによる傷害を防ぐことが可能になる。
て使用してもよい。ここで、一軸トラクターはステアリングロッドを備えてもよく、ステアリングロッドは手動係合用のハンドバーを備えてもよい。ハンドバーは、例えば、トラクターの操作を改善するために回転可能である。
い。そのような1つの装置は例えば農業用具であり、耕耘機(cultivators)、馬鍬(harrow)、除雪機、プラウ(ploughs)、耕耘機(tillers)、粉砕機(chippers)、掃除機
、芝刈り機、移植機、種まき機、スペーダ(spaders)、畝立て機(bedformers)、培土
機、被覆機(coverers)、マルチレイヤー、スクレーパー(scrapers)、運搬装置(transporters)、トレイラーなどを含む群から選択されてもよい。従来のトラクターは、典型的には単一目的用に設計されている。二次電気モータと組み合わせて選択される1つの装置に連結されうる装置駆動軸を備える利点は、トラクターが多目的に使用されうることである。本発明によるトラクターの使用をさらに簡単にするために、カスタムの(注文の)「事前設定」で電気モータを作動させることで、特定のタイプの作業またはプロセスを実行することができる。1台のトラクターを異なる装置を有して使用することにより、全く異なる機械を使用するより、より安く、より効率的になる。二次電気モータは、その使用に柔軟性があり、異なる種々の装置の電力需要を満たすことができる。装置駆動軸継手は、1つの装置の容易で簡単な取り付けを提供するように設定されている。トラクターは、1つの装置を引く、および/または押す作業の両方に対応してもよい。
ような大地、または水田のような困難な地形でのよりよい性能をもたらす。
すので、電気制御ユニットは、ステアリングコラムが回転された場合には、自動的に加速装置を変換するように構成されている。
鍬(harrow)、除雪機、プラウ(ploughs)、耕耘機(tillers)、粉砕機(chippers)、掃除機、芝刈り機、移植機、種まき機、スペーダ(spaders)、畝立て機(bedformers)
、培土機、被覆機(coverers)、マルチレイヤー、スクレーパー(scrapers)、運搬装置(transporters)、トレイラー、および/または、それらの機能性の組み合わせである。複数の装置は、電気駆動で使用するように設計してもよく、また、1つの装置に搭載された電気機器を駆動する電動駆動手段を提供してもよい。
たは1つの装置の使用条件が厳しい場合には、必要とされる駆動能力を提供するために、2以上の電動トラクターが単一の1つの装置と連結されてもよい。このことにより、また、多数の電動トラクターによる種々のタイプの装置の運転におけるフレキシビリティを増大する。複数の電動トラクターおよび複数の装置の組み合わせが可能であることもまた、明らかである。
Claims (13)
- 種々の装置を連結して動力を供給する電動一軸トラクターであって、
−フレームと、
−一対の車輪を備えて前記トラクターの前記フレームに連結されている車輪駆動軸と、
−前記車輪駆動軸に連結された一次電気モータと、
−前記装置の1つと取り外し可能に連結する装置駆動軸と、
−前記一次電気モータの電源としての少なくとも1つの電気エネルギー源とを備え、
前記トラクターはさらに前記装置駆動軸に連結された少なくとも1つの二次電気モータを備え、
前記少なくとも1つの電気エネルギー源は前記二次電気モータの電源でもあり、
前記車輪駆動軸および前記装置駆動軸は相互に実質的に垂直に方向付けられており、前記一次電気モータは前記車輪駆動軸上の車輪のみを連結しており、前記二次電気モータは前記装置駆動軸のみを連結している、トラクター。 - 前記車輪駆動軸および前記装置駆動軸は独立して制御可能であることを特徴とする、請求項1に記載のトラクター。
- 前記一次電気モータは、少なくとも1つのハブ電気モータとして構成されていることを特徴とする、請求項2に記載のトラクター。
- 前記装置駆動軸は、前記トラクターの中心位置で方向付けられていることを特徴とする、請求項1〜3に記載のトラクター。
- 前記装置駆動軸は前記装置の1つと協働する連結部を備えることを特徴とする、請求項1〜4に記載のトラクター。
- 前記電気エネルギー源は、スーパーキャパシタ、燃料電池および/または電池であり、好ましくは再充電可能であることを特徴とする、請求項1〜5に記載のトラクター。
- 前記トラクターは、少なくとも1つのソーラーパネルを備えることを特徴とする、請求項1〜6に記載のトラクター。
- 前記トラクターは、DC/DCコンバータおよび/またはAC/DCコンバータを備えることを特徴とする、請求項1〜7に記載のトラクター。
- 前記トラクターは、少なくとも1つの車輪に接続された少なくとも1つのブレーキを備えることを特徴とする、請求項1〜8に記載のトラクター。
- 前記トラクターは、電気制御ユニットおよび/または電源管理システムを備えることを特徴とする、請求項1〜9に記載のトラクター。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の電動トラクターと以下の群の中から選択された1つの装置とのアセンブリであり、
以下の群は、耕耘機、馬鍬、除雪機、プラウ、耕耘機、粉砕機、掃除機、芝刈り機、移植機、種まき機、スペーダ、畝立て機、培土機、被覆機、マルチレイヤー、スクレーパー、運搬装置、トレイラーである。 - 少なくとも2つの電動トラクターが前記1つの装置と連結されることを特徴とする、請求項11に記載のアセンブリ。
- 前記車輪駆動軸は一次電気モータで駆動され、前記装置駆動軸は二次電気モータで駆動され、前記一次電気モータおよび前記二次電気モータの操作は独立して制御されることを特徴とする、請求項1〜10に記載の電動一軸トラクターの駆動方法。
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