JP6576956B2 - 車両用シャーシ - Google Patents

Description

本発明は、操縦可能な前輪と操縦可能な後輪とを有する車両のためのシャーシに関する。本発明は、シャーシを備える、車いすのような車両にさらに関する。

電気駆動車両のための走行フレームの開発の初期から、１）十分に長い、走行可能距離；２）十分に大きな操縦性；３）十分に軽い重量；４）十分に小さな外観；５）十分に小さい複雑性；および、６）障害物を克服する十分な能力、を確保することが公知の課題であった。これらの課題が、一つの発明において解決されたと見られてはいなかった。

シャーシは、電動車いすの単数または複数の構造部品を構成する。車いすは、しばしば建物内および限られた回転スペースがあり得る他の場所で使用される輸送手段であり、また、縁石等の形の障害物を克服できること、上り坂および下り坂、および横断勾配のある表面に沿って走行することが要求される屋外でも使用される。車いすは、一晩の充電後、電動車いすのさらなる充電の必要性なしに、一日中働けることが望ましい。その様な電動車いすは、今日、構造的グループ分け内で、非常に似ており、それらの操舵装置について、一般に３つの異なるサブグループに分けられる：１）室内および室外の使用のために設計された電動車いすであって、通常、シャーシ上に二つの電気駆動の、操舵可能ではない車輪が平行に搭載されているシャーシと、個別の車輪の回転スピードを個別に変えることによって制御される操舵装置と、方向に追随するいくつかの支持車輪とからなる、電動車いす、２）屋外使用のために主として設計された電動車いすであって、通常、シャーシ上に二つの電気駆動の車輪が平行に搭載されているシャーシと、一つまたは二つのさらなる支持および操舵輪とからなる、電動車いす、３） 屋内使用のために主として設計された電動車いすであって、通常、シャーシ上に二つまたは四つの電気駆動の操舵輪が搭載されているシャーシからなる、電動車いす。

第一のサブグループは、比較的簡単な解決策であると考えられており、いくつかのバージョンが存在する。二つの平行ではあるが操舵可能ではない車輪は、シャーシの前部に構成され得、いくつかの支持車輪によって支持されているシャーシの中央部分または後ろ部分は、すべていくつかの不利益に関連している。それらは、比較的大きな回転半径を有しており、それらが、二つの平行車輪の回転スピードを個別に調節することによって回転する事実は、回転が車輪のうちの一つまたは両方の回転スピードが変えられることを暗示するので、エネルギ効率を悪くする。結果として、大きなバッテリが必要とされ、これが車いすの操縦を難しくする。上で述べた第一のカテゴリの３つのバージョンもそれ自身の不利益を有している。例えば、シャーシの後ろ部分に配置された、二つの平行ではあるが操舵可能ではない車輪は、傾斜のある表面を走行して下る課題を有し得、前輪は、大きさおよび重量分布からの表面圧力のために、緩んだ面で立ち往生する課題を有し得る。二つの平行ではあるが操舵可能ではない車輪が、代わりに、シャーシの前部に配置され、傾斜面を下方に走行するとき、車いすが前方に傾く危険性があるか、または、傾斜面を上方に走行するとき、課題を有し得る。

第二のサブグループは、シャーシを含み、シャーシ上には、通常シャーシの後部に二つの電気駆動車輪が平行に搭載され、一つまたは二つの操舵可能車輪がシャーシの前部に搭載される。一般に、操舵可能な前輪は、モペットに乗っているようなハンドルバー、ステアリングロッドまたはジョイスティックに機械的に結合されており、これらは、車輪を機械的に回転させる線型アクチュエータを、制御およびステアリングシステムによって、制御する。これらのシャーシは、一般に方向的に安定である。このシャーシに伴う公知の不利益は、車両の前方向きの駆動力が原因の大きな回転半径である（つまり、後輪は、操舵輪の方向へは推進しない）。さらなる不利益は、前輪が後輪に関して９０°回転する場合、車いすは駆動せず、転倒の危険性があるということである。

第三のカテゴリは、シャーシを含み、シャーシ上には、二つまたは四つの電気駆動操舵車輪が搭載されている。いくつかの場合には、車輪は、車輪の上方に搭載されている縦軸の周りを回転し得る。これらのシャーシは、ステアリングのための駆動車輪の上方の回転シャフトが一般には小さな車輪をトレードオフとしてもたらすため、段差を登る貧弱な能力、および高くなる設置高さによって特徴つけられる。

日本国特開２００９−２２６０７０号公報は、前輪が自走であるが操舵される、後輪駆動の電動車いすを記載している。

欧州特許出願公開第０３００１８５号明細書は、後輪が自走であるが操舵される、前輪駆動の電動車いすを記載している。

米国特許第５，６２３，８１８号明細書は、前輪セットおよび後輪セットからなる４輪車両を記載しており、該車両は、二つのステアリングモードを有しており：第一のステアリングモードは、通常運転の間は前輪の一対の車輪がステアリング車輪であり、後輪の一対の車輪は固定の平行状態であり、通常の自動車のためのように、ステアリングが生じ；第二のステアリングモードは、それ自体の軸についての操縦の間であり、前輪と後輪の両方の対についてのステアリングがある。

上述の解決策は、車両のシャーシに関する様々な課題解決を求めるものであるが、それらはすべて、以下の態様の組み合わせに関する課題を有する：走行距離、操作性、重量、サイズ、ステアリングの複雑性、および、障害物を登る能力。

特開２００９−２２６０７０号公報 欧州特許出願公開第０３００１８５号明細書 米国特許第５，６２３，８１８号明細書

本発明は、走行距離、操作性、重量、体積、サイズ、複雑性、および、障害物を登る能力に関する改良を伴う、車両のシャーシを提供する。

現在、開示中の発明は、車両のためのシャーシに関し、該シャーシは、剛体フレームと、平行構成の一対の側車輪と、操縦可能な前輪と、操縦可能な後輪と、少なくとも一つの電気モータと、を含み、該前輪または後輪のうちの少なくとも一つは、該少なくとも一つの電気モータに接続され、かつ、該少なくとも一つの電気モータによって駆動され、該シャーシは、該前輪および後輪の車軸が側車輪の車軸と実質的に平行である中間位置と、該前輪および後輪の該車軸が該側車輪の車軸に実質的に垂直である、左または右の先端位置との間で、該前輪および後輪が、前輪および後輪を同時にかつ同期して回転させるように配置されている、回転機構を通じて相互に接続されていることを特徴とする。この構成において、モータが供給すべきエネルギは、移動方向への直接的な推進力に与えられるもののみである。これは、よりエネルギ効率のよい解決策であり、シャーシに搭載されている車両が、従来のシャーシに比べて、同じバッテリでより長い距離移送されることを意味する。前輪および後輪が、該前輪および後輪を同時にかつ同期して回転させるように配置されている回転機構を通して接続されている事実は、前輪および後輪に対して個別に制御された操舵機構を有することに比べて、設計を単純かつ効率的にする。前輪および後輪が平行な側車輪の軸から同じ距離を有して配置されている場合、回転するとき、車輪は同じ回転角（しかし、反対の）を有することを意味し、ステアリング構築を単純にする利益を有し、前輪および後輪が同じ回転速さを有するであろうことも暗示する。平行な側車輪が推進力を提供する解決策に関連する現在開示中のシャーシのさらなる利点は、平行な側車輪に関して、前輪および後輪が９０°に位置しており、このことが、より小さい回転半径を提供する。

現在開示中の発明のさらなる利点は、水平面に対して傾斜できる側車輪のうちの少なくとも一つに関連しており、これは、運転するときの障害物を登る能力を改善する。一つの実施形態では、剛体フレームは、実質的に水平な面において互いに接続された二つの部品を備える。その様な解決策において、一方の部品は、実質的にシャーシの長手方向に配置され得、前輪、後輪および側車輪の一つに接続され得るが、他方の部品は他方の側車輪に接続される。第二の部分は、第一の部品に対して垂直に傾斜可能であり、それによって、障害物を登る改良された能力を可能にする。さらに、シャーシのすべての構成部品が実質的に一つの水平面に配置された場合、シャーシの高さは、せいぜい車輪の直径と同じ程度の高さであろう。

一つの実施形態において、後輪は第一の電気モータに接続されそれによって駆動される。本発明の別の実施形態では、後輪は第一の電気モータに接続されそれによって駆動され、前輪は第二の電気モータに接続され、それによって駆動される。それぞれの車輪に対して電気モータを有することは、設計をさらに単純化し、さらなる配線を回避する手段として見られる。
本明細書は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
車両のためのシャーシであって、該シャーシは、
剛体フレームと、
一対の平行構成の側車輪と、
操縦可能な前輪と、
操縦可能な後輪と、
少なくとも一つの電気モータと
を含み、
該前輪または後輪のうちの少なくとも一つは、該少なくとも一つの電気モータに接続されており、かつ該電気モータによって駆動され、
該シャーシは、該前輪および後輪が回転機構を通して互いに接続されており、該回転機構が、
該前輪および後輪の車軸が該側車輪の車軸と実質的に平行である中間位置と、
該前輪および後輪の車軸が該側車輪の車軸に実質的に垂直である左または右の先端位置と
の間で、該前輪および後輪を同時に、かつ、同期して回転させるように配置されていることを特徴とする、車両のためのシャーシ。
（項目２）
上記後輪は、第一の電気モータに接続されており、かつ、該第一の電気モータによって駆動される、項目１に記載の車両のためのシャーシ。
（項目３）
上記前輪は、第二の電気モータに接続されており、かつ、該第二の電気モータによって駆動される、項目２に記載の車両のためのシャーシ。
（項目４）
上記側車輪のうちの少なくとも一つは、水平面に対して傾動可能である、項目１から３のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目５）
上記剛体フレームは、非対称構造物のうちの少なくとも一部を長手方向軸の周りに構成する、項目１から４のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目６）
上記前輪は、車輪の幅内にあるほぼ垂直な軸の周りに回転できる、項目１から５のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目７）
上記剛体フレームは、上記前輪と該剛体フレームとの間の直接的なまたは間接的な物理的結合を提供する第一の機構を含む、項目１から６のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目８）
上記操縦可能な後輪は、車輪の幅内にあるほぼ垂直な軸の周りに回転できる、項目１から７のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目９）
上記剛体フレームは、上記後輪と該剛体フレームとの間の直接的なまたは間接的な物理結合を提供する第二の機構を含む、項目１から８のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目１０）
上記シャーシは、推進機能と電気的機能のための少なくとも一つのバッテリと直接的にまたは間接的に接続されている、項目１から項目９のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目１１）
上記一対の側車輪の車輪のうちの少なくとも一つは、電気モータと接続されているか、または、該電気モータを含む、項目１から項目１０のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目１２）
上記一対の側車輪の車輪のうちの少なくとも一つは、供給されたエネルギを回転に変換するデバイスと接続されているか、または、該デバイスを含む、項目１から項目１１のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目１３）
上記回転機構は、歯車、ローラ、引っ張り棒、油圧ホース、油圧ピストン、ワイヤ、ケーブル、ロープ等を含む、項目１から１２のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目１４）
上記回転機構は、手動で起動される、項目１から１３のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目１５）
上記回転機構は、少なくとも一つの線型アクチュエータ、サーボモータ、油圧シリンダ等によって駆動される、項目１から１４のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目１６）
上記シャーシは、電動車いす、自動車、４輪モペット／スクータ／オートバイ等の、人の輸送としての使用のために構成される、項目１から１５のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目１７）
上記シャーシは、食品、薬品および安全装置等の貨物の輸送のために使用される車両、または電気大型貨物車において使用されるように構成される、項目１から１６のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目１８）
上記シャーシは、下水道または崩壊した建物を探査するための無線制御される探査車両、自動推進ドローン等の、探査道具として使用される車両において使用されるように構成される、項目１から１７のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目１９）
軍用車両の一部として使用されるように構成された項目１から１８のいずれかに記載の車両のためのシャーシであって、該車両は有人か、または無人である、車両のためのシャーシ。
（項目２０）
上記剛体フレームは、少なくとも二つの部品を含み、該剛体フレームにおいて、これらの部品のうちの少なくとも二つは、好ましくは水平方向に、互いに対して蝶番で止められており、上記車両が表面上を動くとき、上記側車輪の垂直位置が該表面の不均一性に追随するように構成される、項目１から１９のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目２１）
項目２０に記載の車両のためのシャーシであって、第一の部品が、
上記前輪、
後輪、
上記一対の側車輪の車輪のうちの一つ
に接続されており、かつ、第二の部品に蝶番で止められており、該第二の部品は、該側車輪のうちの他の一つに接続されており、かつ、該第一の部品に蝶番で止められている、車両のためのシャーシ。
（項目２２）
上記第一の部品および第二の部品は、衝撃吸収性であり、かつ／または、互いに対して懸架されている、項目２１に記載の車両のためのシャーシ。
（項目２３）
上記第一の部品は、上記一対の側車輪に接続されており、上記前輪および後輪のうちの一つは、上記第二の部品に蝶番で止められており、該第二の部品は、該前輪および後輪のうちの他の一つに接続されており、該第一の部品に蝶番で止められている、項目２０から２２に記載の車両のためのシャーシ。
（項目２４）
上記側車輪、前輪および後輪は菱形を形成する、項目１から２３のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目２５）
上記側車輪は、上記前輪および後輪から等しい長手方向距離に配置されている、項目１から２４のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目２６）
上記車輪のうちの少なくとも一つは、機械式ブレーキ、および／または、電気式ブレーキ、および／または、油圧ブレーキのようなブレーキに直接的にまたは間接的に接続される、項目１から２５のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
（項目２７）
上記シャーシは、走行フレームまたはその部品に対して動く少なくとも一つの自由度を有する、少なくとも一つの要素の変位可能な、および／または、回転の位置決めのための、少なくとも一つの位置決めデバイスに接続される、項目１から２６に記載の車両のためのシャーシ。
（項目２８）
項目１から２７のいずれかに記載のシャーシを含む、車両。
（項目２９）
上記車両は、人間、動物、貨物または装置を輸送するように構成される、項目２８に記載の車両。
（項目３０）
項目１から２７のいずれかに記載のシャーシを含む、車いす。

本発明は、以下で図面を参照して詳細に記述されるであろう。図面は、例示であり、本発明の方法およびユニットのいくつかの特徴を図示することを意図しており、開示している発明に限定すると解釈されるべきではない。

図１は、本発明に従ったシャーシの実施形態を、前方位置の車輪と共に上方から見られた図で示している。 図２は、本発明に従ったシャーシの実施形態を、回転位置の車輪と共に上方から見られた図で示している。 図３は、本発明に従ったシャーシの実施形態を、表面に対する右側車輪の圧力面に対応する点の周りに回転するための位置にある車輪と共に上方から見られた図で示している。 図４は、本発明に従ったシャーシの実施形態を側面から見られた図で示している。 図５は、本発明に従ったシャーシの実施形態を後方から見られた図で示しており、シャーシは平らな面を走行している。 図６は、シャーシは走行しており、右側車輪が障害物を登っている、本発明に従った走行フレームの実施形態を後方から見られた図で示している。

現在開示中の発明は、車両のためのシャーシに関し、該シャーシは、剛体フレームと、一対の平行構成の側車輪と、操縦可能な前輪と、操縦可能な後輪と、少なくとも一つの電気モータとを含み、該前輪および後輪のうちの少なくとも一つは、該少なくとも一つの電気モータに接続されかつ該電気モータによって駆動され、該シャーシは、該前輪および後輪が回転機構を通して互いに接続されており、該回転機構が該前輪および後輪を同時に、かつ、同期して：該前輪および後輪の車軸が該側車輪の該車軸と実質的に平行である中間位置と、該前輪および後輪の車軸が該側車輪の該車軸に実質的に垂直である、左または右の先端位置との間で、回転させるように配置されていることを特徴とする。

剛体フレームは、シャーシの前進方向１１における仮想の長手方向軸について、非対称構造物であってもよい。その様な実施形態において、該剛体フレームは、非対称構築物の少なくとも一部分を該長手方向軸の周りに構成する。一つの実施形態において、剛体フレームは二つの部品１ａおよび１ｂを含み、これらは一緒にシャーシの基本非対称剛体フレームを形成する。非対称形状は効率的な実装を可能にし、そこにおいて、前輪、後輪および側車輪の一つが、剛体フレームの第一の部品と一緒になって保持され、第二の部品が、他方の側車輪に接続され、好ましくは、側車輪を障害物に登らせるように傾け得るように構成される。この構築物は、改良された衝撃吸収性を提供するように、また使用され得る。

前輪および後輪が、前輪および後輪を同時にかつ同期して回転させるように配置されているという事実は、操縦および推進を単純かつ効率的にする。一つの回転機構が、機械的にシャーシに直接的にまたは間接的に接続されている両方の車輪のステアリング機構を制御するために使用され得るので、ただ一つの制御信号がステアリング機構に必要とされる。

上で述べた様に、この構成において、モータが供給すべきエネルギは、移動方向への直接的な推進力に与えられるもののみである。これは、よりエネルギ効率のよい解決策であり、シャーシに搭載されている車両が、従来のシャーシに比べて、同じバッテリでより長い距離を移送されることを意味する。前輪および後輪が、平行な側車輪の軸から同じ距離を有して配置されている（側車輪が前輪および後輪から等しい長手方向距離に配置される）場合、シャーシが回転するとき、車輪は同じ回転角（しかし、反対の）を有する。これは、回転機構を非常に単純にし、走行中にシャーシが回転する場合、前輪および後輪が同じ速さを有することを暗示する。これは、もしも回転スピードが車輪に対して個別に変化されなければならないとしたとき、走行方向が変化する場合、車輪の不必要な発進／停止、または、加速／減速を暗示するので、エネルギ効率に対して利点である。一つの実施形態において、シャーシは直接的にまたは間接的に、推進機能と電気的機能のための少なくとも一つのバッテリに接続され、本発明の走行およびエネルギの改良を利用する。一つの実施形態において、一対の側車輪のうちの少なくとも一つは、供給されたエネルギを回転に変換するデバイスに接続されるか、または、該デバイスを含み、このことは、車両を前方にまたは後方に動かすさらなるエネルギを提供すると言える。

一つの実施形態において、前輪、後輪および側車輪の位置は、上面透視図から見ると、菱形を形成する。より詳細には、上方から見た四つの車輪の垂直軸が菱形を形成する。この構成は、前輪および後輪が、平行な側車輪に関して９０゜に配置され得るので、前輪および／または後輪からの推進力と組み合わせて、シャーシを回転させるためには、非常に効率的な解決策として見られる。前輪および後輪は、同じ回転スピードを有し得、四角形または三角形の構成の車輪を有する解決策に比べて、菱形構成は回転半径を小さくする。前輪および後輪が平行な側車輪に関して９０゜に配置される場合、前輪および後輪がこの実施形態では外側限界なので、シャーシの長さは、前輪および後輪が平行な側車輪と同じ向きに配置される場合に比べて、短くなる。一つの実施形態において、菱形の辺は、同じ長さを有する。

本発明の一つの態様は、前輪および／または後輪が、車輪の幅内でほぼ垂直な軸の周りに回転できることに関する。この構成において、車輪のステアリング機構への力は、異なる回転位置からシャーシ上により対称的に分配される。一つの実施形態において、該剛体フレームは、前輪と剛体フレームとの間に、直接的なまたは間接的な物理的結合を提供する第一の機構を含む。一つの実施形態において、剛体フレームは、後輪と剛体フレームとの間に、直接的なまたは間接的な物理的結合を提供する第二の機構を含む。一つの実施形態において、該回転機構は、従って、歯車、ローラ、引っ張り棒、油圧ホース、油圧ピストン、ワイヤ、ケーブル、ロープ等を含む。回転機構は、手動で起動でき得る。一つの実施形態において、回転機構は、線型アクチュエータ、サーボモータ、油圧シリンダ等によって駆動され得、これはさらに回転能力を改善し得る。

本発明のさらなる利点は、一つの実施形態において、剛体フレームが、少なくとも二つの部品を含み、剛体フレームにおいて、これらの部品のうちの少なくとも二つは、好ましくは水平方向に、互いに蝶番で止められており、車両が表面を動くとき、側車輪の垂直方向位置が表面の不均一性に追随するように、構成される。その様なデザインは、垂直方向の柔軟性とシャーシを回転させることに関係した利点を組み合わせると言われ得る。一つの実施形態において、これは、シャーシが、前輪、後輪および一対の側車輪の車輪のうちの一つと接続された第一の部品を有し、第一の部品が、第二の部品と蝶番で止められており、第二の部品が、側車輪のうちの他の一つと接続され、第一の部品と蝶番で止められているとして記載される。これは、例えば、図１に示されている。その様な解決策のうちの一つの実施形態において、快適性をさらに改善するために、第一の部品および第二の部品は、衝撃吸収性であり、かつ／または、互いに対して懸架される。同様な非対称もまた可能であり、第一の部品が一対の側車輪と、前輪および後輪のうちの一つとに接続され、第二の部品に蝶番で止められており、ここで、第二の部品は、前輪および後輪のうちの他の一つに接続されており、第一の部品に蝶番で止められている。

シャーシ／車両の走行スピードをさらに制御するため、本発明の一つの実施形態において、車輪のうちの少なくとも一つが直接的にまたは間接的に、機械的ブレーキ、および／または、電気ブレーキ、および／または、油圧ブレーキのようなブレーキに結合されている。シャーシは、また、走行フレームまたはその部品に対して動く少なくとも一つの自由度を有する、変位可能な、および／または、少なくとも一つの要素の回転位置決めのための、少なくとも一つの位置決めデバイスを装着し得、これは、全体のシャーシの柔軟性を改良すると言える。

好ましくは、剛体フレームの第一の部品（１ａ）は、実質的に同じ水平面から前輪と後輪の中間に接続される。代替えの表現では、剛体フレームおよびシャーシの車輪の中心は、実質的に同じ水平面に位置決めされる。一つの実施形態において、両方の操縦可能な車輪は、車輪の外周に含まれる操縦機構を通して、一つの同一の側から剛体フレームに結合される。シャーシは側方から車輪に接続されているので、シャーシの全高は、車輪の直径によって決定される。その様な設計に関していくつかの利点がある。低減された高さは、低い質量中心を意味する。この設計は、また、この技術で公知のシャーシよりも軽量である。一つの実施形態において、従ってシャーシの高さは、１００ｃｍ未満、または９０ｃｍ未満、または８０ｃｍ未満、または７０ｃｍ未満、または６０ｃｍ未満、または５０ｃｍ未満、または４０ｃｍ未満、または３０ｃｍ未満、または２５ｃｍ未満、または２０ｃｍ未満、または１５ｃｍ未満、または１０ｃｍ未満であり、例えば、１００ｃｍ、または９０ｃｍ、または８０ｃｍ、または７０ｃｍ、または６０ｃｍ、または５０ｃｍ、または４０ｃｍ、または３８ｃｍ、または３６ｃｍ、または３４ｃｍ、または３２ｃｍ、または３０ｃｍ、または２８ｃｍ、または２６ｃｍ、または２４ｃｍ、または２２ｃｍ、または２０ｃｍ、または１８ｃｍ、または１６ｃｍである。

一つの実施形態において、長さ、つまり、前輪の外側部分と後輪の外側部分との間の距離は、５０ｃｍと８００ｃｍとの間、または５０ｃｍと５００ｃｍとの間、または５０ｃｍと３００ｃｍとの間、または４０ｃｍと２００ｃｍとの間、または２０ｃｍと１００ｃｍとの間、または３０ｃｍと９０ｃｍとの間、または４０ｃｍと１００ｃｍとの間、または５０ｃｍと１００ｃｍとの間、または５０ｃｍと９０ｃｍとの間、または６０ｃｍと１００ｃｍとの間、または６０ｃｍと９０ｃｍとの間であり、例えば、２０ｃｍ、または３０ｃｍ、または３５ｃｍ、または４０ｃｍ、または４５ｃｍ、または５０ｃｍ、または６０ｃｍ、または６５ｃｍ、または７０ｃｍ、または７５ｃｍ、または８０ｃｍ、または８５ｃｍ、または９０ｃｍ、または９５ｃｍ、または１００ｃｍ、または２００ｃｍ、または３００ｃｍ、または４００ｃｍ、または５００ｃｍ、または６００ｃｍ、または７００ｃｍ、または８００ｃｍである。

一つの実施形態において、幅、つまり、左側車輪の外側部分と右側車輪の外側部分との間の距離は、５０ｃｍと３００ｃｍとの間、または４０ｃｍと２００ｃｍとの間、または２０ｃｍと１００ｃｍとの間、または３０ｃｍと９０ｃｍとの間、または４０ｃｍと１００ｃｍとの間、または５０ｃｍと１００ｃｍとの間、または５０ｃｍと９０ｃｍとの間、または６０ｃｍと１００ｃｍとの間、または６０ｃｍと９０ｃｍとの間であり、例えば、２０ｃｍ、または３０ｃｍ、または３５ｃｍ、または４０ｃｍ、または４５ｃｍ、または５０ｃｍ、または６０ｃｍ、または６５ｃｍ、または７０ｃｍ、または７５ｃｍ、または８０ｃｍ、または８５ｃｍ、または９０ｃｍ、または９５ｃｍ、または１００ｃｍ、または２００ｃｍ、または３００ｃｍである。

電気的に駆動される車いすは、いくつかの相互に関連する要因に起因する比較的重い車両であり、まず、重い特殊なシートおよび特殊な機能を有するまさにこの構造が１００から１７５ｋｇの高い重量を生む；第二に、従来の電気的に駆動される車いすが、駆動車輪の回転スピードを変更することによって操舵されていた方法では、比較的大きな力が、その様な電気的に駆動される車いすを駆動するために必要とされるので、大きなエネルギ消費と損失を引き起こす；第三に、電気的に駆動される車いすの比較的高い総重量の一因となる重量のために、大きなモータとバッテリが装備されている；第四に、電気的に駆動される車いすは、障害物を登ることおよび上昇することの可能性を伴う終日走行のために製造され、この事もまた、これらのタイプを比較的重くした。また、上記車いすに接続されるバッテリの重量は、かなりのものであり、しばしば約４０ｋｇを構成する。従来の車いすは、既存の建物に対して多くの操縦スペースを必要とし、扉の幅に対する要請を設ける。それらは、たとえ平屋建てであっても、通常、７ｃｍより高いので、建物内に入るために、一般に傾斜路を必要とする。従って、本開示は、上の記述および図面に従ったシャーシを備える車いすにさらに関する。

車いす以外にも、シャーシは広範な車両に使用され得る。従って、本発明は、人間、動物、貨物または装置を運ぶように構成された車両にさらに関する。一つの実施形態において、シャーシは、例えば、電動車いす、自動車、４輪モペット／スクータ／オートバイ等の、人の輸送として使用されるように構成されている。他の実施形態において、シャーシは、例えば、食品、薬品および安全装置等の貨物を運ぶために使用される車両において、または、電気大型貨物車において、使用されるように構成されている。シャーシは、また、下水道または崩壊した建物を探査するための無線制御検査車両、自動推進ドローン等の探査道具として使用される車両において、または有人または無人の軍用車両として使用される車両において使用され得る。

図１は、上方から見られた、本発明に従ったシャーシの実施形態を示しており、この実施形態では、シャーシは、次の部品を含む：剛体フレームの第一の部品１ａであって、第二の部品１ｂに蝶番で止められており、これらの二つの部品１ａ、１ｂは、一緒になって、上方から見られたシャーシの基本の非対称剛体フレームを形成する。方向１１は、シャーシの前進走行方向を表す。前輪２は、前輪電気モータ３と、前進前輪操舵機構８とに接続されている。これらの部品は剛体フレームの第一の部品１ａに接続されている。第一の部品１ａは、実質的に同じ水平面から、前輪２の中央に接続されている。前輪２は、前輪２の周辺内に配置される垂直軸の周りを回転できる。該軸の物理的部品は、前輪２、電気モータ３および操舵機構８を第一の部品１ａに接続する。後部分は、同じ構造を有しており、後輪４、後輪電気モータ５、および後輪操舵機構９を含む。左側車輪６は、剛体フレームの第一の部品１ａに接続される。右側車輪７は、剛体フレームの第二の部品１ｂに接続され、第二の部品１ｂは、第一の部分１ａに接続される。参照番号１０は、車輪の中心間の距離を表す。この実施形態において、前輪２の中心から左側輪６および右側輪７の中心への距離は、同じであり、この距離はまた、後輪４の中央から左側輪６および右側輪７の中央への距離と同じである。

図２は、図１に示されたように、上方から見られた、本発明に従ったシャーシの実施形態を示している。駆動されるとき、シャーシが構造の中心１７の周りを回転するように、前輪２と後輪４とは、同期して回転する。さらに、この実施形態は、現在開示されている発明のための、構造の中心１７の周りを回転するために必要な空間における差異を示す。回転円１２は、本発明に従ったシャーシのために必要な空間を示す。円１３は、四つの角すべてに車輪を有する従来型のシャーシのために必要な空間を示す。

図３は、図１に示されたように、上方から見られた、本発明に従ったシャーシの実施形態を示しているが、前輪２と後輪４が、それぞれ角度αおよび角度βで同期して回転させられ、本発明の操縦同期性に関して、これらは同じ大きさ有するが、反対の方向である。電気モータ３および５が起動されると、つまり、前輪２と後輪４とが前進走行するように構成されていると、シャーシは、右側輪７の（地面に対する）圧力面に対応する垂直軸の周りに回転する。

図４は、側方から見られた、本発明に従ったシャーシの実施形態を示している。この実施形態において、剛体フレームおよびシャーシの車輪の中心は、実質的に同じ水平面において、位置決めされる。

図５は、後方から見られた、本発明に従ったシャーシの実施形態を示しており、平らな平面１５上の構造物を示している。

図６は、後方から見られた、本発明に従ったシャーシの実施形態を示しており、この実施形態において、車輪２、４および６は、平らな面１５上で停止し／走行し、右側輪７は、障害物１６に登っている。第二の部品１ｂ（そして、それによって側車輪７）は、第一の部品１ａおよびシャーシの残りの部分に関して、垂直に傾斜角可変である。第一の部品１ａは、第二の部品１ｂに蝶番で止められている。図６は、図１と組み合わせて、いかにその様な構成が達成され得るかを示す。

Claims (29)

1. 車両のためのシャーシであって、該シャーシは、
   剛体フレームと、
   一対の平行構成の側車輪と、
   操縦可能な前輪と、
   操縦可能な後輪と、
   少なくとも一つの電気モータと
   を含み、
   該前輪または該後輪のうちの少なくとも一つは、該少なくとも一つの電気モータに接続されており、かつ、該少なくとも一つの電気モータによって駆動され、
   該シャーシは、
   該前輪および該後輪が回転機構を通して互いに接続されており、該回転機構が、
   該前輪および該後輪の車軸が該側車輪の車軸と実質的に平行である中間位置と、
   該前輪および該後輪の車軸が該側車輪の車軸に実質的に垂直である左または右の先端位置と
   の間で、該前輪および該後輪を同時に、かつ、同期して回転させるように配置されていることと、
   該剛体フレームおよび該シャーシの該車輪の中心が、実質的に１つの水平面において配置されていることと
   を特徴とする、車両のためのシャーシ。
2. 前記後輪は、第一の電気モータに接続されており、かつ、該第一の電気モータによって駆動される、請求項１に記載の車両のためのシャーシ。
3. 前記前輪は、第二の電気モータに接続されており、かつ、該第二の電気モータによって駆動される、請求項２に記載の車両のためのシャーシ。
4. 前記側車輪のうちの少なくとも一つは、水平面に対して傾動可能である、請求項１から３のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
5. 前記剛体フレームは、非対称構造物のうちの少なくとも一部を長手方向軸の周りに構成する、請求項１から４のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
6. 前記前輪は、車輪の幅内にあるほぼ垂直な軸の周りに回転できる、請求項１から５のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
7. 前記剛体フレームは、前記前輪と該剛体フレームとの間の直接的なまたは間接的な物理的結合を提供する第一の機構を含む、請求項１から６のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
8. 前記操縦可能な後輪は、車輪の幅内にあるほぼ垂直な軸の周りに回転できる、請求項１から７のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
9. 前記剛体フレームは、前記後輪と該剛体フレームとの間の直接的なまたは間接的な物理結合を提供する第二の機構を含む、請求項１から８のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
10. 前記シャーシは、推進機能および電気的機能のための少なくとも一つのバッテリと直接的にまたは間接的に接続されている、請求項１から請求項９のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
11. 前記一対の側車輪の車輪のうちの少なくとも一つは、電気モータと接続されているか、または、電気モータを含む、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
12. 前記一対の側車輪の車輪のうちの少なくとも一つは、供給されたエネルギを回転に変換するデバイスと接続されているか、または、供給されたエネルギを回転に変換するデバイスを含む、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
13. 前記回転機構は、歯車、ローラ、引っ張り棒、油圧ホース、油圧ピストン、ワイヤ、ケーブル、ロープを含む、請求項１から１２のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
14. 前記回転機構は、手動で起動される、請求項１から１３のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
15. 前記回転機構は、少なくとも一つの線型アクチュエータ、サーボモータ、油圧シリンダによって駆動される、請求項１から１４のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
16. 前記シャーシは、電動車いす、自動車、４輪モペット／スクータ／オートバイのように人の輸送としての使用のために構成されている、請求項１から１５のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
17. 前記シャーシは、食品、薬品および安全装置のような貨物の輸送のために使用される車両、または、電気大型貨物車において使用されるように構成されている、請求項１から１６のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
18. 前記シャーシは、下水道または崩壊した建物を探査するための無線制御される探査車両、自動推進ドローンのような探査道具として使用される車両において使用されるように構成される、請求項１から１７のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
19. 軍用車両の一部として使用されるように構成された請求項１から１８のいずれかに記載の車両のためのシャーシであって、該車両は、有人であるか、または、無人である、車両のためのシャーシ。
20. 前記剛体フレームは、少なくとも二つの部品を含み、該剛体フレームにおいて、これらの部品のうちの少なくとも二つは、水平方向に、互いに対して蝶番で止められており、前記車両が表面上を動くとき、前記側車輪の垂直位置が該表面の不均一性に追随するように構成されている、請求項１から１９のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
21. 請求項２０に記載の車両のためのシャーシであって、第一の部品が、
    前記前輪、
    後輪、
    前記一対の側車輪の車輪のうちの一つ
    に接続されており、かつ、第二の部品に蝶番で止められており、該第二の部品は、該側車輪のうちの他の一つに接続されており、かつ、該第一の部品に蝶番で止められている、車両のためのシャーシ。
22. 前記第一の部品および第二の部品は、衝撃吸収性であり、および／または、互いに対して懸架されている、請求項２１に記載の車両のためのシャーシ。
23. 前記第一の部品は、前記一対の側車輪に接続されており、前記前輪および前記後輪のうちの一つは、前記第二の部品に蝶番で止められており、該第二の部品は、該前輪および該後輪のうちの他の一つに接続されており、該第一の部品に蝶番で止められている、請求項２０から２２のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
24. 前記側車輪および前記前輪および前記後輪は、菱形を形成する、請求項１から２３のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
25. 前記側車輪は、前記前輪および前記後輪から等しい長手方向距離に配置されている、請求項１から２４のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
26. 前記車輪のうちの少なくとも一つは、機械式ブレーキ、および／または、電気式ブレーキ、および／または、油圧ブレーキのようなブレーキに直接的にまたは間接的に接続されている、請求項１から２５のいずれかに記載の車両のためのシャーシ。
27. 請求項１から２６のいずれかに記載のシャーシを含む車両。
28. 前記車両は、人間、動物、貨物または装置を輸送するように構成されている、請求項２７に記載の車両。
29. 請求項１から２６のいずれかに記載のシャーシを含む車いす。
    

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