JP2020536795A - 大容積かつ軽量の貨物の輸送のための市街地用車両 - Google Patents

Abstract

本発明は、ミニトラクタユニットと軽量のセミプラットフォームという2つの部分に分割される、大容積かつ軽量の貨物を輸送するための市街地用車両に関する。これらの部分はキングピンを有する第5輪によって連結され、これにより、長尺物を含む容積勝ち製品の輸送を可能にする。
本発明のミニトラクタユニットは、一般的な型式の貨物輸送用の車両に比べてステアリングアクスルとドライブアクスルの間が短い。ミニトラクタユニットのステアリング（フロント）アクスルとドライブ（リア）アクスルの間のホイールベースは、ステアリングアクスルの幅の1.3〜1.7倍である。この割合で、前のステアリングアクスルと後ろのドライブアクスルの間のホイールベースないし寸法が決定される。セミドライブシャフトが位置するギアボックス出力とトランスミッションクラウンの間のドライブシャフトは、一般的型式の車両のドライブシャフトに対して40%〜60%短いので、後部の張出しの除去を含む、原型シャシの全長の削減を容易にして、15%〜25%の範囲で様々により短い全長を実現する。
【選択図】図1

Description

技術分野
本発明は、市街地用の貨物輸送車両の技術分野、具体的には、大容積かつ軽量の貨物の輸送車両の技術分野に関する。

技術水準
多くの最終製品や工業用に最終消費される原材料は、軽量で大容積という特徴がある。このタイプの輸送貨物は、「容積勝ち」貨物として知られている。

これらの製品は様々な目的地に運ばれるため、自動車製造業が解決しない機会の問題を提示しているが、この分野の技術的観点からの提案は上記商品の物流全般の効率を低下させるものばかりである。現在の技術的提案は、車体、シャシ、モータ及び容積に基づく積載量の堅牢性を比例的に増加させることによって、有効積載量を増加させる。このようにして、大馬力のエンジン（300馬力を超えるものもある）を使用する、堅牢で重く大きな車体によって、これらの車両（例えば、一般的型式のトラクタ＆トレーラ）における容積に基づく積載量を維持するか僅かに増加させるのであるが、この方法は上記問題の効率的な解決策を提供しない。

さらに問題が多くなるのは、交通量が過密で、既存の輸送手段の寸法や重量によって規制されている都市空間を通過する際に、容積勝ちの最終製品または原材料（一般的なプラットフォームをはみ出す長尺物を配送する場合を含む）を配送する場合である。通常の手法は、長尺の原材料用には長さ13メートル以上のセミトレーラを有するトラクタ＆トレーラを使用し、長尺物を含まない容積勝ち商品の輸送や配送を容易にするには、一体型シャシまたは支持シャシを有するトラック、ミニトラック、軽トラックまたはボックスカーを使用する。

上記車両は、様々なモータ出力（40〜400kWの範囲で様々）を有し、そのセミプラットフォーム、トレーラまたはボックスカーにおける総容積の1立方メートルにつき130キロ〜1トンの範囲で、様々な重量を輸送するように製造されたギアボックスやクラッチを有する。しかし、そのような特徴は、車両の容積全体を使うが有効積載量とモータ出力はごく一部を使うにすぎないので、本発明の解決目的の要件を超える。これらの場合においては、最も重い輸送荷重は車両そのものであり、商品の荷重ではない。これらの車両では、通常、出力と積載量は過大であるが、いわゆる「容積勝ち」としても知られる、軽量で大容積の最終製品や原材料の輸送のための容積は過少である。

技術水準として、米国特許公報第US6231064号は、トラクタ＆トレーラ／セミトレーラ／トレーラのアセンブリまたはこれら全ての組合せを形成することで、伸縮可能な（長くしたり短くしたりする）シャシを有する大規模な車両を記載し、ここでは、第2のセミトレーラを第5輪と対応するキングピン以上の手段で連結することで通常のセミトレーラを有するトラクタ＆トレーラの長さよりも長くし、2つのセミトレーラ間のキングピンは、第1のセミトレーラが固定されるか否か次第で自由にピボット回転する。

この類型の自動車における通常の手法は、セミトレーラを連結することでトラクタ＆トレーラの積載量を増加させること、または自立型（フル）トレーラまたはステアリングアクスルを有するトレーラのいずれかを第2のトレーラとして連結したトラックまたはトラクタ＆トレーラを使用することである。

この特許では、発明者は、典型的には長さ18メートルの、セミプラットフォームを有するトラクタ＆トレーラによる市街地内または都市空間の走行に対する、この類型の車両の市街地内の通過を妨げる米国連邦法上の規制による限界を認識している。ゆえに、彼の発明は、市街地の外（より具体的には、高速道路の内外）で通常採用されるものに比べて、より大規模、大重量かつ大容積で、輸送を最大化しようとするものである。

米国特許公報第US3355043A号は、シャシの後端に位置する水平軸に対してピボット回転するフレーム上に第5輪を備えた、トラクタ型の牽引トラックを記載する。この新システムは、セミトレーラまたはワゴン型の車体に、キングピンで第5輪に取り付けられた垂直上昇部が後端の垂直軸上を上昇できるようにして、トラクタ＆トレーラに他の用途を提供する。ただし、この特許は、大重量の輸送のための強力なモータと堅牢なシャシを特徴とする大型車両またはトラックである点で、市中または人口密集地における走行に限界がある。

米国特許公報第US2804314A号は、一対の回転ギアを備えた回転制限手段を有する第5輪のための制御を記載し、ここで、各々の回転ギアは、ブレーキシュー、ドラム及び油圧拡張ピストンと共に垂直旋回軸上に取り付けられており、手動レバーでブレーキを操作する。ただし、このダブルギア回転シュー制御システムは大容積かつ大積載量用に設計されており、市街地における大容積かつ軽量の積荷への使用の場合は、空間を占領し車両重量を増加させるにすぎない余分な部品を増やすことになるため、実用的ではない。

要するに、技術水準の貨物用車両は、以下の問題を提示する。

都市空間や人口密集地における、セミトレーラを有するトラクタ車両、自立型（フル）トレーラまたは従来典型的な長いステアリングアクスルを有する、トレーラの走行制限及び／または禁止。

大容積・低重量ないし容積勝ちの荷重の牽引における大量の燃料消費。

大容積・低重量ないし容積勝ちの貨物の輸送における低い実用性。

トラクタ車両またはトラックがセミトレーラ及び／または連結されたトレーラに対して作用する方向と逆向きに制御する運転の際の、トラクタ車両またはトラックの後端に取り付けたトレーラのキングピンを有する第5輪と牽引棒との間または牽引棒に生ずる自然なピボット回転に起因する、後退や駐車の操縦の困難。

都市空間において貨物トラックを運転したり、自立型（フル）トレーラを有するトラックまたはステアリングアクスルを有するトレーラを操縦する際の、市街地での旋回や操縦の困難。

タイヤの直径が大きいことに起因する、地上から高い地点に商品が位置することによる荷役作業の困難。

重心が高いことに起因する、堅い構造のトラックの不安定性。これらの車両は、カーブにおいて、または移動する車両の安定性を損なうタイミングを逸した操縦によって、横転する傾向を持ちながら走行する。

トラック、ミニトラック、軽トラックまたはボックスカーは、ドライバーが乗るキャビンと一緒になった貨物プラットフォーム及び／またはボックスカーがシャシを支持する同じ堅い構造に含まれており、セミトレーラを有するトラクタ＆トレーラのように分離したり接続したりしてタイヤまたは床一面の回転半径を減らすことができないので、貨物を積載していてもいなくても公道走行時は常に同じスペースを占領する。

一般的型式の、セミトレーラを有するトラクタ＆トレーラ、トラック、ミニトラック、軽トラックまたはボックスカーは、容積勝ちの商品の効率的輸送に最適でない特徴を有する。

輸送能力がおよそ13m³以上の、セミプラットフォームないし連結トレーラを持たないトラクタ＆トレーラ、トラック、ミニトラック、軽トラック及びボックスカーは、駐車時に占領するその長さ、幅または高さのために、都市空間において自家用車両として使用できない。

市中で利用するように決定された寸法の、アクスルを2本以上有する標準的な貨物トラックにおいて、製造メーカーは、通常各々のシャシ軸にかかる最大重量を主に、最大有効荷重（ペイロード）を受けるリアドライブシャフト上に表示する。ただし、容積勝ちの商品の輸送のために原型シャシを延長することが通常行われているが、これは、タイヤまたは床一面を旋回させるには原型車両自体よりもより多くのスペースを必要とするので、市街地ルート上または限られた空間における操縦を困難にし、その結果、原型車両の技術的能力を変更した場合には、伝達される運動エネルギーの増加によって加速度の低下、安定性の喪失及び不十分なブレーキ等が生ずる。

追加的に、トラック、ミニトラック、軽トラックまたはボックスカーは、ホッパーまたはボックスカーからのトラクタ部分の分離が技術的に不可能なため、貨物を積載していてもいなくても公道上で同じスペースを占領するが、この技術的特徴はまた、物資補給中またはメンテナンスや修理中に車両を動けなくする。ボックスカーを有するホッパーまたはプラットフォームは、交換が実用的でないある種の物資の補給の目的のために建造され及び／または適応されるが、これらの車両は、主な重量が積荷ではなく車両そのものの重量であるので、軽量で大容積ないし容積勝ちの輸送では、最終製品及び原材料1立方メートル当たりの燃料消費がより多くなる。

上記の車両は過度に大きく、建物や地下駐車場等の公共の場所における移動時や駐車時に広い範囲を占領するため、都市空間内で自家用の利用ができない。

発明の説明
上記問題の解決策として開発された本発明は、ミニトラクタユニットと軽量のセミプラットフォームという2つの部分に分割される車両からなる。この2つの部分は、キングピンを有する第5輪によって連結されて、長尺物を含む容積勝ちの製品の輸送を可能にする。そうして得られる、交換可能なセミプラットフォームを有する車両は、様々な一般的通行規制に適合するとともに、様々な仕向地及び市街地の特別または特定の規制にも適合し、連結され、接続される、容積または全長が同一のあらゆる堅い輸送車両よりもタイヤまたは床一面が小さく回転するセミプラットフォームの素早い交換を通して、本発明を様々な空間における効率的走行に適した車両にする。

本発明のミニトラクタユニットは、一般的なタイプの貨物輸送用車両と比較してステアリングアクスルとドライブアクスルの間が短い。ミニトラクタユニットのステアリング（フロント）アクスルとドライブ（リア）アクスルの間のホイールベースは、ステアリングアクスルの幅の1.3〜1.7倍である。この割合で、前のステアリングアクスルと後ろのドライブアクスルの間の距離ないし寸法が決定され、セミドライブシャフトが位置するギアボックス出力とトランスミッションクラウンの間のドライブシャフトは、一般的なタイプの車両のドライブシャフトに対して40%〜60%の長さであり、これにより、原型シャシの全長の削減（後部の張出しの除去を含む）を容易にするので、15%〜25%の範囲でより短い全長を実現する。これらの変更により、ミニトラクタユニットの重量は原型車両より10%〜20%の範囲で減少し、このミニトラクタユニットの軽量化によって、連結されている任意の軽量セミプラットフォーム側に、より多くの有効荷重の積載能力が移る。

本発明のミニトラクタユニットは、ミニトラクタユニットとセミプラットフォームの間を第5輪とキングピンによって連結して接続するため、軽量セミプラットフォームと連結したミニトラクタユニットと同等以下の全長のトラック、ミニトラック、軽トラックまたはその他のあらゆる輸送車両よりも、タイヤ及び／または床一面が小さく旋回する。

ミニトラクタユニットと軽量セミプラットフォームが、キングピンをセットした第5輪を備えるシャシの上方で連結される際に、両者の間をより近接にするために、2つに分割された車両の最も近接する部分の間、即ち、ミニトラクタユニットの後部とセミプラットフォームの前部の間に、凹凸状の設計を使用して、航空力学的観点及びより高い安全性の観点等からの改善を提供する最小限の間隙での連結を実現する。

また、セミプラットフォームを低床とすることも提案され、これにより、床が地面により近くなり荷役を容易にするとともに、貨物の容積を増やす。これは、市街地における貨物車両の走行には、高いプラットフォームを有する必要性がないためである。同時に、通常は利用されない有用スペースを作り、容積に基づく積載能力も最適化される。

本発明のミニトラクタユニットは、原型車両のミニトラックまたは軽トラックのドライブアクスルがシングルタイヤを有していて、これをダブルタイヤに取り替えた場合は、後部の幅が16%〜23%の範囲でより広くなる。これは低重心による高い安定性を提供するので、より大容積の幅広の軽量セミプラットフォームを可能にする。ダブルタイヤは、より短いドライブシャフトに関連して、より大きい牽引力を提供する。また、ダブルタイヤは、ミニトラクタユニットの単独走行時、またはダブルタイヤのブレーキをアクスルに備えた軽量セミプラットフォームへの連結時に、道路との接地面積を倍増させることによって制動能力を高める。好ましくは、車両は、ミニトラクタユニット及び／またはセミプラットフォームに位置する1以上のリアアクスルに、ダブルタイヤを有する。

本発明のミニトラクタユニットは、改変後のドライブアクスルの後方100〜500mmで垂直分離点に取り付けられた第5輪を有し、このような配置により、ステアリングアクスルと改造ドライブアクスルと軽量セミプラットフォームアクスルの間で主重量を共有させるので、輸送すべき有効荷重の分配が多くなる。

本発明のミニトラクタユニットに取り付けられた第5輪（キングピンが典型的にはピボット回転する場所）は、連結されたセミプラットフォームの水平回転の制御を容易にする機構系を含む中心垂直軸によって支持される、回転する金属の台座によって、シャシに構造的に固定されている。この機構は、ミニトラクタユニットと軽量セミプラットフォームとの間の自由回転をドライバーの裁量で、完全にまたは部分的に、停止させるように作用する。また、この機構系は、前進時により高い安全性を提供し、連結されたセミプラットフォームに対するステアリング制御をドライバーが効率的に行えるようにすることで、カーブや狭い通りでの旋回及び市街地等の限られた空間における後退及び／または駐車の操縦を容易に行えるようにする。キングピンが典型的にはピボット回転する垂直軸上に位置する水平旋回制御機構は、簡素で、実用的で、かつ、軽量大容積の積荷を積載して行う旋回の制御に十分な強さを有する。

軽量セミプラットフォームの水平回転の制御のための機構系には、連結された軽量セミプラットフォームを有する本発明のミニトラクタユニットが一緒に動く時はこれらを係合、固定及び垂直ロックして、後退及び／または駐車の操縦においてドライバーが連結されたセミプラットフォームの固定、指向及びステアリングの制御を行う時にこれらを完全にまたは部分的に動かないようにして第5輪とキングピンの間の水平の自然なピボット回転を排除する機構系が含まれる。前進ギアにおいては、セミプラットフォームの水平回転を制御するための機構系は、ブレーキ操作が遅れた場合にセミプラットフォームがミニトラクタユニットに接続するのを防ぐことによって、軽量セミプラットフォームが整列ミスを起こしたり真直ぐ以外に整列したりしないようにして、最低3本のアクスルと路面に接する10本のタイヤを有する堅いシャシを形成するようにする。

セミプラットフォームの水平回転を制御するための機構系は、第5輪をその台座に拘束する軸上で第5輪が有するのと同じ垂直の自由回転（軸上の遊び）の角度能力を有し、しかも、第5輪をキングピンが水平平面上で（そして垂直平面上では制限された方法（軸上の遊び）で）ピボット回転する典型的な従来の機構系にして、ミニトラクタユニットとセミプラットフォームが、両者の通常の操作に影響することなく、でこぼこの路面上を連結されて移動できるようにする。

本発明のミニトラクタユニットと連結されたセミプラットフォームの間の水平回転を制御するための機構系は、軽量セミプラットフォームのホイールベース及びキングピンと第5輪が係合時に形成する最適な回転点を考慮して、所望の操舵角が発揮されるレバーアームまたはトルクを含むのに十分な能力（力）を有する、摩擦系または制御された回転系（シューとドラムのブレーキ、ディスクブレーキ等）を取り付ることで得られ得る。

上記の目的を達成するための他の方法は、本発明のミニトラクタユニットに取り付けられた、連結された軽量セミプラットフォームと同様の、センサを有する電気エンジンによって発電するアシスト付き駐車ないし電気機械ステアリングのためのシステムを使用することであり、これらは、ミニトラクタユニットのモータと協働する及び／または軽量セミプラットフォームのタイヤのアクスル（リアかつダブル）に含まれる電気機構系（接続されかつ2分割されている車両に取り付けられた、電気エンジン、サーボモータまたはその他の同様の電気機構系）と共に作動する。その目的は、あらゆるタイプの変位において車両アセンブリの効率を向上させることであり、駐車場においてはレバーアームまたはトルクを減らし、また、各々のタイヤがそれ自身の機構、エネルギー、ギア比及び回転方向の補助により作られる独立の旋回能力を使用する場合には、本発明は、傾斜を含む走行ルートのための前進及び後退のアシスト付き動力を有する車両となる。

交換可能なセミプラットフォームは、その交換を容易にするため、1以上の電気接手経由で本発明のミニトラクタユニットの運転キャビン内のブレーキペダルと接続／切断される電気ブレーキ系を備えている。この電気ブレーキ系は電子回路からなり、この電子回路は、セミプラットフォームアクスルにおいてブレーキに作用する、アンチロックホイールを有する電磁系に命令を出し、また、電気ブレーキ系がドライバーの視界内の手の届く範囲にデジタル表示付きの電子制御の信号伝達パネルを含むことにより、セミプラットフォームが空車、半積載、フル積載のいずれであるかによって、ドライバーがアクスルに対する制動力を選択できるようにする。

電気ブレーキ系を取り付けたことにより、ミニトラクタユニットと軽セミトレーラのアクスル間に封じ込められて分配される、新たな移動質量ないし運動エネルギーに対する制御が向上する。この技術的特徴は、輸送される有効荷重を原型車両の1.5〜3.0倍の範囲で増加させる。

有効荷重を含む軽量セミプラットフォームの総重量は、キングピン経由でその60%〜30%を支える第5輪に伝達されるが、これらの部品にかかる総重量の変化は、セミプラットフォームに取り付けたアクスルの数と逆になる。アクスルの数が増加すると、キングピンと第5輪にかかる重量は減少する。

第5輪は、重量センサを備えている。これらのセンサは、キングピンに係合する第5輪の部分と、第5輪が上下方向に振動する場所で軸によってシャシに接続されて固定される台座の間に取り付けられた、ロードセルを使用する。これらの重量センサは、セミプラットフォームがキングピンによって本発明のミニトラクタユニットの第5輪に連結されている時に、有効荷重を検知する。

他の重量センサが、サスペンションシステムとアクスルの間に、軽量セミプラットフォームのブレーキ及び／またはサーボモータと共に取り付けられる。これらの重量センサは、圧縮、引張または曲げ荷重を支えるように設計されたデジタルのロードセルであり、変形値の検出を可能にする。これらのデジタルロードセルは、反応を検知する回路経由でゆがみを生じさせる。抵抗が得られると変換を発生させて、重量値が、デジタル端末においてモニタされる全てのまたは個々のセンサにおいて得られる。

重量センサからの荷重信号は、1以上の荷重センサからのデータを収集して有効荷重の統計分析を展開する中央電子装置に取り込まれる。この情報は、キャビン内のデジタル出力パネル上でドライバーが見ることができるので、総有効荷重または部分的有効荷重の超過の判断を積荷の輸送開始前や走行中にすることが可能である。輸送荷重が、容積勝ちの最終製品や原材料の輸送用に開発された本発明のミニトラクタユニットの能力を超える場合は、ドライバーがその情報を走行開始前や起伏のある道の走行の際にはその走行中に得られるので、軽量セミプラットフォームのタイヤに電気系を備えたセミアクスルによって提供される牽引力を使用することができる。

上記の全ては、以下の理由で、技術水準の改良を示すものである。本発明は、都市空間において容積勝ちの最終製品や原材料を輸送するための車両であり、これをごく軽量で後部幅広の小型ミニトラクタユニットとセミプラットフォームという2つの部分に分割して、キングピンを有する第5輪を使って連結することで選択可能な様々なセミプラットフォームを交換し易くしていること。ミニトラクタユニットは、セミプラットフォームに連結されたミニトラクタユニットをロックし、かつ水平の自由なピボット回転または、典型的には長くて床高の重いセミトレーラを有するトラクタ＆トレーラに典型的なピボット回転を除去するシステムによって、第5輪とキングピンの間の自由なピボット回転を完全にまたは部分的に停止させる、連結されたセミプラットフォームのための水平回転の制御機構系を備えており、後退及び／または駐車の操縦を容易にすること。ミニトラクタユニットは、電気動力系を有する独立アシスト付きタイヤを備えた軽量セミプラットフォームに連結されて、全体がパワーアシスト付き車両になること。そして、ミニトラクタユニットには、第5輪に重量センサが備えられていること。セミプラットフォームは、サスペンションシステムとアクスルの先端の間に電気ブレーキと重量センサを備えており、地上とのクリアランスを小さくして、低重心を提供する。本車両は、輸送される低重量と、容積勝ちの商品の移動に要する動力との間に、より効率的な比率を提供する。本車両は、都市空間または人口密集地における物資補給（ロジスティクス）活動のために開発されているが、ミニトラクタユニットは、寸法が小さく動力装置の効率が良いので、自家用車両としても使用し得る。

本発明は、「低床シャシ」（積荷用セミプラットフォームの大部分が、タイヤの軸（半径）の高さと同じ位置にあるか、セミプラットフォームを支持するタイヤの接線より低い場合にこのように呼ばれる）を有する軽量セミプラットフォームの設計を含んでおり、その特徴は、商品の荷役を容易にしかつ有効荷重の容積の増加を可能にする、地上との間隔（クリアランス）がより小さいことである。容積によって測定される変化は、この目的のために設計され造られるセミプラットフォームの長さ、幅、高さ及び地上との間隔（クリアランス）の関数である。

このようにして、本発明は、上述の技術水準の短所を克服する。

図面の簡単な説明
以下、下記の要素を特定する参照数字が示されるいくつかの概略図に基づき、本発明の態様と実施を説明する。

図1は、ミニトラクタユニット（1）の側面図であり、フロントタイヤ（2）、ダブルリアタイヤ（3）、ミニトラクタユニットの長さ（7）、ホイールベース（8）、第5輪（10）、垂直分離点（11）、第5輪（10）の台座（12）、水平ブレーキ（14）、垂直及び水平の円柱ピン（18）を有するクランク（20）、凸状リアフェンダー（24）、第5輪の重量センサ（34）、スペアタイヤ（51）を含む。 図2は、ミニトラクタユニット（1）の平面図であり、フロントタイヤ（2）、ダブルリアタイヤ（3）、ステアリングアクスル（4）、ドライブアクスル（5）、ドライブシャフト（6）、ミニトラクタユニットの長さ（7）、ステアリングアクスルとドライブアクスルの間のホイールベース（8）、後部の幅（9）、第5輪（10）、第5輪（10）とドライブアクスル（5）の間の垂直分離点（11）、第5輪（10）の台座（12）、垂直及び水平の円柱ピン（18）、垂直及び水平の円柱ピンのクランク（20）、凸状リアフェンダー（24）、第5輪の重量センサ（34）、スペアタイヤ（51）を含む。 図3は、ミニトラクタユニット（1）の等角図であり、ドライブシャフト（6）、後部の幅（9）、第5輪（10）、垂直分離点（11）、水平ブレーキのドラム（13）、水平ブレーキのシュー（15）、垂直ブレーキ（14）のシャフト（16）、水平ブレーキ（14）の垂直軸（17）、垂直及び水平の円柱ピン（18）、垂直及び水平の円柱ピン（18）のラック（19）、垂直及び水平の円柱ピン（18）のクランク（20）、キングピン（21）のための位置（22）、安全プレート（23）、凸状リアフェンダー（24）、垂直及び水平の円柱ピン（18）のための穴（26）、第5輪（10）の水平ブレーキの制御（27）、駐車ブレーキレバー（28）、電気ブレーキ（30）の制御パネル（31）、第5輪（10）の重量センサ（34）、重量センサ（34）のボード（39）を含む。 図4は、ミニトラクタユニット（1）と連結されていないセミプラットフォーム（25）の側面図であり、フロントタイヤ（2）、ミニトラクタユニットの長さ（7）、ホイールベース（8）、第5輪（10）、第5輪（10）の台座（12）、水平ブレーキ（14）、垂直及び水平の円柱ピン（18）を有するクランク（20）、キングピン（21）、安全プレート（23）、凸状リアフェンダー（24）、セミプラットフォームダブルタイヤ（33）、第5輪の重量センサ（34）、セミプラットフォームアクスルの重量センサ（35）、セミプラットフォーム（25）のスプリング（36）、セミプラットフォーム（25）部分の長さ（40）、セミプラットフォーム（25）の高さ（42）、セミプラットフォーム（25）の低床シャシ（46）、セミプラットフォーム（25）の地上とのクリアランス（47）、凹状接触面（48）、凸状接触面（49）、セミプラットフォーム（25）の回転ハンドルを有する高さ調節ジャッキ（50）、スペアタイヤ（51）を含む。 図5は、ミニトラクタユニット（1）とセミプラットフォーム（25）の接続時の平面図であり、ミニトラクタユニット（25）の長さ（7）、ホイールベース（8）、水平ブレーキ（14）、電気ブレーキ（30）の電気接手（29）、セミプラットフォーム（25）の電気ブレーキ（30）、電気ブレーキ（30）の制御パネル（31）、セミプラットフォーム（25）のアクスル（32）、セミプラットフォーム（25）のダブルタイヤ（33）、セミプラットフォームアクスル（25）の重量センサ（35）、セミプラットフォーム（25）のスプリング（36）、変換システム（37）、重量センサシステム（34）（35）の電気接手（38）、重量センサ（34）（35）のボード（39）、セミプラットフォーム（25）部分の長さ（40）、セミプラットフォーム（25）の幅（41）、連結されたミニトラクタユニット（1）と連結されたセミプラットフォーム（25）の全長（43）、DCバッテリー（44）、ヒューズボックス（45）、凹状接触面（48）、凸状接触面（49）、セミプラットフォーム（25）の回転ハンドルを有する高さ調節ジャッキ（50）を含む。 図6は、セミプラットフォーム（25）の平面図であり、セミプラットフォーム（25）部分の長さ（40）、セミプラットフォーム（25）の幅（41）、電気ブレーキ（30）の電気接手（29）、セミプラットフォーム（25）のアクスル（32）、セミプラットフォーム（25）のダブルタイヤ（33）、重量センサシステム（35）の電気接手（38）、凸状接触面（49）、セミプラットフォーム（25）の回転ハンドルを有する高さ調節ジャッキ（50）、セミプラットフォームダブルタイヤ（33）を有する右電気モータ（52）、セミプラットフォーム（25）のダブルタイヤ（33）を有する左電気モータ（53）、右超音波走査センサ（54）、左超音波走査センサ（55）、AC電源コード（56）、AC/DC変換器（57）、右後部のビデオカメラを有する距離センサ（58）、後部中央のビデオカメラを有する距離センサ（59）、左後部のビデオカメラを有する距離センサ（60）、DCバッテリーバンク（61）を含む。

発明の好適な態様
本発明は、図に示すあるいは後述の本発明の好ましい実施態様に詳細に示す多くの異なる方法で実現され得るが、本明細書の記載は、本発明の原理の例示として考慮されるべきものであって、本発明の幅広い態様を説明する実施態様に限定する意図でないことが理解される。

改変して得られるミニトラクタユニット（1）は、ステアリングアクスル（4）とドライブアクスル（5）の間に2,500mmのホイールベース（8）を有し、ミニトラックや軽トラックにおけるよりも460mm短い。また、このホイールベース（8）を有するミニトラクタユニットの長さ（7）は3,800mmであり、これはミニトラックや軽トラックの長さよりも820mm短い。

この改変工程のためには、原型のドライブシャフトを450mm短い別のドライブシャフト（6）と交換し、これによりミニトラクタユニットの長さ（7）を短くして上記の3,800mmを得るが、これには後部の張出部を取り除くことも含まれる。全てを溶接して一体にし、シャシの横方向に補強を配置して、改変後のシャシにおいてより強い構造耐性を得る。この工程において、油圧ブレーキと燃料経路の距離、及び、ハンドブレーキのレバー（28）のケーブルと照明のケーブルを含む、ブレーキケーブルとケーシングの長さが短くなる。原型車両の積載量よりも多くなる積載量に影響を与えることなくよりよい乗り心地が得られるように、燃料タンクと排気系が再配置され、スプリングプレートが取り除かれる。

ミニトラクタユニット（1）は、後部の幅（9）が広く、その全長は2,010mmで、原型の1,675mmに比べると335mm長くなるが、これは、ドライブアクスル（5）のシングルタイヤを変更して、シャシからダブルタイヤを分離しその交換を容易にする疑似アクスル点スペーサを有するダブルリアタイヤ（3）にするためである。

これまでに説明した削減と改変により、ミニトラクタユニット（1）の重量は200kg軽くなり、削減分の重量は、利用可能なより多くの有効荷重の積載能力として、連結されるセミプラットフォーム（25）に移り、また、ミニトラクタユニット（1）は、より高い安定性とより低い重心を有し、タイヤと床一面の回転半径がより小さくなり、より短いドライブシャフト（6）とダブルリアタイヤ（3）によってより強い牽引力を展開し、トラックやミニトラックが備えるシングルタイヤに変えて取り付けられたダブルリアタイヤ（3）を通して地面ないし道路との接地面積を増加させるより広くなった後部の幅（9）によって、より良い制動能力を有する。

ミニトラクタユニットの改変後のシャシにおいて、ミニトラクタユニットから得られる牽引可能総積載量に従って、寸法の小さい第5輪（10）を使って連結されたセミプラットフォーム（25）の水平回転の制御を得るための機構系が取り付けられる。第5輪（10）は、改変後のドライブアクスル（5）の100mm後方の垂直分離点（11）を有する垂直軸（17）に設置され、かつ、連結されたセミプラットフォーム（25）を操縦する際に、固定したり、所望の水平回転の前進及び後退の操縦において角度制御を発揮したりすることができる円形の金属の台座（12）の上端に機械的に取り付けられて保持される。

水平ブレーキ（14）のシュー（15）を含む水平ブレーキ（14）のドラム（13）は、水平ブレーキ（14）によって水平回転を制御するための機構の一部として、金属の台座（12）の下端に固定される。水平ブレーキ（14）の台座（12）は、ミニトラクタユニットのシャシ構造の一部である水平ブレーキ（14）の支持部（16）に取り付けられる、堅い垂直シャフト（17）によって支持される。

円形の金属の台座（12）の下部には垂直及び水平の円柱ピン（18）が含まれ、これが同時に動いて機械的に台座（12）を水平に開放し、かつ、ミニトラクタユニット（1）に取り付けられた水平ブレーキ（14）の機構によって制御されたカーブ操作を得る。上記の機械系は、ミニトラクタユニットのシャシ（1）においてだけでなく金属の安全プレート（23）において、複数の穴（26）と係合したり係合を外したりするクランク（20）を使用する、一組のラック（19）を操作することによって、セミプラットフォーム（25）を垂直にロックする。この操作は、高さ調節ジャッキ（50）をセミプラットフォーム（25）の回転ハンドルで上げ下げする操作に似ており、ミニトラクタユニット（1）とセミプラットフォーム（25）が連結されて真直ぐに整列している時に操作される。いずれのセミプラットフォーム（25）もその取外しや交換に同じクランク（20）を使用するが、回転は逆方向である。

ミニトラクタユニット（1）は凸状のリアバンパー（24）を有し、セミプラットフォーム（25）が有する下部領域が凹状の表面をしており、これがミニトラクタユニットの凸状のリアバンパーに隣接かつ対応するため、セミプラットフォーム（25）の下部領域におけるスペースを最大化する。加えて、ドライバーのキャビンに隣接するセミプラットフォーム（25）の前側上方に凸状の接触面があるが、これは、セミプラットフォーム（25）の積載容積を増やすと同時に、トラクタ＆トレーラとセミトレーラの間で通常は不使用となるスペースを減らすことと、空気力学的及び安全性の効果を利用することを目的としている。

金属の安全プレート（23）には、キングピン（21）と、垂直及び水平の矩形の形状の円柱ピン（18）のための複数の穴（26）が含まれており、この複数の穴（26）でそれら円柱ピン（18）と係合する。各々の矩形の穴は、半円形の両端を有し、第5輪の軸（10）において上下方向に発生する軸方向運動を容易にするとともに、係合を容易にする。第5輪のカプラー（10）とキングピン（21）の間の水平方向の自由回転を停止させるこのシステムは、路面または車道にでこぼこがある場合に、ミニトラクタユニット（1）とセミプラットフォーム（25）の間に上下の軸方向の遊びを許容する。

水平ブレーキ（14）内に含まれる水平回転制御機構は、ここに第5輪（10）が取り付けられて、前進、後退及び／または駐車の操縦時にセミプラットフォーム（25）の自由回転を許容するものであるが、その操作は、大きさ、位置及び操作においてハンドブレーキのレバー（28）に類似しこれに並行して取り付けられる、水平ブレーキ（14）の制御（27）を使って、運転キャビンから行われる。

ミニトラクタユニット（1）とセミトレーラ（25）の間の水平回転を制御するための機構系は、セミトレーラのアクスル（32）と、第5輪（10）とキングピン（21）が係合時に形成する回転点との間のホイールベースとの間に所望の操舵角を発揮する、レバーアームまたはトルクを含むのに十分な能力（力）を有する、摩擦系または制御された回転系（ドラムのブレーキ（13）とシュー（15）、またはディスクブレーキ等）を取り付けることで得られ得る。

また、これらの目的は、ミニトラクタユニット（1）とセミトレーラ（25）に取り付けられた超音波走査センサを有する、アシスト付き駐車または電気機械ステアリングのためのシステムを使用しても実現可能であり、これには、右超音波走査センサ（54）、左超音波走査センサ（55）、右後部のビデオカメラを有する距離センサ（58）、後部中央のビデオカメラを有する距離センサ（59）、左後部のビデオカメラを有する距離センサ（60）が含まれる。後退及び駐車の操縦は、水平ブレーキ系（14）を補完するまたはこれに取って代わる、セミプラットフォーム（25）のアクスル（32）のダブルタイヤ（33）に取り付けられた右のサーボモータ（52）と左のサーボモータ（53）によって行われ、これは、各々のサーボモータの独立旋回能力が使用される時はレバーアームまたはトルクを減少させ、車両が動いている時は、車両を通常走行、後退及び／または駐車の操縦のためのパワーアシスト付きユニットにする。駐車用の空きスペースは、ハンドルを回転させる駐車コマンドを使って特定されるので、ドライバーは、ブレーキ、クラッチ及びアクセルを操作して、対応する後退ギアや前進ギアを係合させるだけでよい。

ミニトラクタユニット（1）に連結されたセミプラットフォーム（25）は、バッテリー（61）を備え、バッテリー（61）を再充電するAC/DC変換器（57）を有し、これにより、セミプラットフォーム（25）のアクスル（32）のダブルタイヤ（33）に取り付けられた右のサーボモータ（52）と左のサーボモータ（53）にエネルギーを送り、かつ、セミプラットフォーム（25）とミニトラクタユニット（1）の連結時に有効荷重の情報を提供する、第5輪（10）の重量センサ（34）と、サスペンションセミプラットフォーム（25）のスプリング（36）とアクスル（32）の間に位置するセミプラットフォームアクスル（32）の重量センサ（35）を作動状態に保つ。その目的は、情報を提供して後退及び前進の移動を容易にして、省スペースの駐車操縦を容易にする複数の異なる回転角を得ることである。

軽量セミプラットフォーム（25）は、適切な操作のため、DCバッテリー（44）と総合ヒューズボックス（45）に依存する1以上の電気接手（29）を使用してミニトラクタユニット（1）と接続／切断される電気ブレーキ系（30）を備える。

この電気ブレーキ系は、セミプラットフォームアクスル（32）の各々の端部に取り付けられた電気ブレーキ（30）に作用する、セミプラットフォーム（33）のダブルタイヤのためのアンチロックシステムを備えた電磁系に指令を送る電子回路からなり、また、制御パネル（31）内部に、ミニトラクタユニット（1）のドライバーのキャビン内のブレーキペダルの圧力に直ちに応答する自動制動力調節システムを含む。

この装備には、ドライバーの視界内に取り付けられた電子制御・信号伝達パネル（31）が含まれ、これによりドライバーは、地面ないし路面との接地面積を増やして制動能力を向上させるためのセミプラットフォームダブルタイヤ（33）を備えた、セミプラットフォーム（25）のアクスル（32）の制動力を選択することができる。

セミプラットフォームアクスル（32）のセミプラットフォームダブルタイヤ（33）に要求される制動力は、セミプラットフォーム（25）がフル積載、半積載、空車のいずれであるかによって調節可能である。

セミプラットフォーム（25）に含まれる新たな移動質量または運動エネルギーに対して電気ブレーキ系（30）が提供する制御により、ミニトラクタユニット（1）が輸送する有効荷重は、原型車両が提供する有効荷重と比較して、海抜ゼロ地点におけるその性能に応じて1.5〜3.0の可変範囲で増加させることができる。

有効荷重を含むセミプラットフォーム（25）の総重量は、キングピン（21）経由で、セミプラットフォームダブルタイヤ（33）を有するアクスル（32）1本を備えたセミプラットフォーム（25）の有効荷重の60%を支える第5輪（10）に伝えられる。

セミプラットフォーム（25）は、第5輪（10）に重量センサ（34）を備えており、この重量センサ（34）は、第5輪（10）と金属の台座（12）の間に取り付けられたロードセルを使用し、このロードセルがセミプラットフォーム（25）と第5輪（10）の連結時に作用して有効荷重を記録するようにする。

他のロードセルないし重量センサ（35）がセミプラットフォームアクスル（32）に取り付けられ、サスペンションセミプラットフォーム（25）のスプリング（36）とセミプラットフォーム（25）のアクスル（32）の間に位置している。圧縮、引張及び曲げ荷重に耐えるように設計されたそれらのロードセルは、変形値の検知のために取り付けられている。これらのデジタルのロードセルは、カスケード反応を検知する回路経由でゆがみを生じさせる。抵抗値が得られると変換システム（37）を使って伝達する。これらの値により、適切な荷重、過積載及び／または平均重量が決定される。

カスケードにおいて検知された荷重信号は、1個〜数個のロードセルから総てのデータを収集して統計的荷重分析を展開する中央電子装置またはボード（31）と相互連絡する接合点（38）を経由して、セミプラットフォーム（25）からトラクタヘッド（1）に伝達される。その情報は、ドライバーの視野内の制御ボード（31）内にあり、輸送開始前あるいは走行中にも過積載の判断を可能にする。

輸送される荷重が、容積勝ちの最終製品または原材料の輸送のために開発されたミニトラクタヘッド（1）の牽引能力を超える場合、その情報は、ドライバーが常に把握して、セミプラットフォーム（25）のアクスル（32）のダブルタイヤ（33）に取り付けられた右のサーボモータ（52）と左のサーボモータ（53）によって生成されるアシスト付き運転を使用し得る。

都市空間内の貨物運送車両の寸法に関する規制による制約を考慮して、好ましい形態が、積載容積を増加させかつ低重心をもたらす300mmという低い地上とのクリアランス（47）を特徴とする、低床シャシ（46）を有するセミプラットフォーム（25）を考慮して開発された。

この好ましい形態は、ミニトラクタユニット（1）と軽量のセミプラットフォーム（25）からなり、連結時の全長（43）は8,200mmであるが、ミニトラクタユニットの前面から2,200mmで接続するという利点を有しており、都市空間の運転に適した車両である。

空気力学的及び安全性の利点によって、通常は不使用となるトラクタ＆トレーラとセミプラットフォームの間のスペースである、接続時の旋回操縦中に両者の接触を回避するために設けられる広い間隙が活用し易くなり、輸送容積を最大化する。好ましい形態において、ミニトラクタユニット（1）とセミプラットフォーム（25）の接続時における表面間のそのような間隙は削減され、凹状の接触面（48）と凸状の接触面（49）によって補完される。

好ましい寸法は、6,000mmのセミプラットフォーム部分の長さ（40）と、2,010mmのセミプラットフォーム部分の幅（41）と、3,000mmのセミプラットフォーム部分の高さ（42）を有する低床シャシ（46）を有するセミプラットフォーム（25）に対応する。これらの寸法により、ミニトラックや軽トラックの5倍の積載容積が得られ、また、ミニトラックや軽トラックのユニットを2つ直列に並べたものよりも1,040mm短いが、これら2台では、好ましい形態のセミプラットフォーム（25）を有するミニトラクタユニット（1）の積載能力の20%しか輸送できない。よって、上述の利点は明らかである。

したがって、本発明が上述の技術水準の短所を克服することは明らかである。

Claims (12)

1. 大容積かつ軽量の貨物の輸送のための市街地用車両であって、前記車両は、ミニトラクタユニット（1）とセミプラットフォームを有する類型のものであり、
   前記ミニトラクタユニット（1）は、ステアリングアクスル（4）に連結されたフロントタイヤ（2）及びドライブシャフト（6）によって駆動されるドライブアクスル（5）に連結されたリアタイヤを底部に有するとともに、後部の台座（12）上に恒久的に支持される第5輪（10）を有し、
   前記セミプラットフォームは、シャシ（46）と、キングピン（21）を連結するための安全プレート（23）を有するものであって、前記車両は、
   前記ミニトラクタユニットの前記ステアリングアクスルと前記ドライブアクスルの間のホイールベース（8）は、前記ステアリングアクスル（4）の幅の1.3〜1.7倍であり、
   前記第5輪（10）は、前記第5輪が入る回転点と前記キングピンに直接適用される摩擦機構または制御された回転機構を有して、前記セミプラットフォームの水平回転を停止または制限することを特徴とする、車両。
2. 前記ミニトラクタユニット（1）が、凸状のリアバンパー（24）を有し、かつ前記セミプラットフォームが、前記ミニトラクタユニットの前記凸状のリアバンパー（24）に隣接かつ対応する凹状の下部領域（48）を有して、前記セミプラットフォームの積載量を最大にする、請求項1に記載の車両。
3. 前記第5輪が前記ドライブアクスルの後方100〜500mmに垂直に配置される、請求項1に記載の車両。
4. 前記車両が、前記車両のアシスト付き駐車のための、前記ミニトラクタユニット及び前記セミプラットフォームに取り付けられた、バッテリー（44，61）、電気接手、変換システム（37）、変換器（57）、ケーブル（56）、延長コード、ヒューズボックス（45）、超音波走査センサ（54，55）及び距離センサ（58、59及び60）により構成される電気系を有する、請求項1に記載の車両。
5. 前記ミニトラクタユニット（1）または前記セミプラットフォームに連結された前記第5輪（10）は、前記電気系に接続された1以上の重量センサ（34，35）を有する、請求項4に記載の車両。
6. 前記セミプラットフォームの前記回転を停止または制限する手段は、好ましくはドラム（13）、シュー（15）支持部（16）及びラック（19）を備えるブレーキを有する、請求項1に記載の車両。
7. 前記セミプラットフォーム（25）は、自身のタイヤに電気ブレーキ（30）を有し、前記電気ブレーキ（30）は、1以上の電気接手によって接続及び切断されて、前記セミプラットフォームの交換を容易にする、請求項1に記載の車両。
8. 前記セミプラットフォーム（25）は、運転キャビンに隣接する前側上部に凸状の表面（49）を有する、請求項1に記載の車両。
9. 1以上のリアアクスルは、ダブルタイヤを有する、請求項1に記載の車両。
10. 前記セミプラットフォーム（25）は、自身のダブルタイヤ（33）に連結されている電気モータ（52及び53）を有する、請求項9に記載の車両。
11. 前記ミニトラクタユニットの後部は、前部よりも16%〜23%幅広である、請求項9に記載の車両。
12. 前記台座（12）の下部は、円柱ピン（18）を含み、前記円柱ピン（18）は、同時に動いて機械的に前記台座（12）を水平に開放し、かつ、前記ミニトラクタユニット（1）に取り付けられた前記水平ブレーキ機構（14）を使用して制御された旋回を得るものであって、前記機構は、前記ミニトラクタユニットのシャシ（1）においてだけでなく前記安全プレート（23）において、複数の穴（26）と係合したり係合を外したりするクランク（20）を使用する、一組のラック（19）を操作することによって、前記セミプラットフォーム（25）を垂直にロックする、請求項1に記載の車両。