ES2646718T3 - Vehículo con una carcasa de un acumulador de energía eléctrica configurada como componente estructural portante - Google Patents

Vehículo con una carcasa de un acumulador de energía eléctrica configurada como componente estructural portante Download PDF

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ES2646718T3 ES12728250.7T ES12728250T ES2646718T3 ES 2646718 T3 ES2646718 T3 ES 2646718T3 ES 12728250 T ES12728250 T ES 12728250T ES 2646718 T3 ES2646718 T3 ES 2646718T3
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Abstract

Vehículo (1) que comprende - al menos una rueda delantera (2), - al menos una rueda trasera (3), - un motor de accionamiento eléctrico que está previsto para accionar la al menos una rueda trasera (3), - varias unidades acumuladoras eléctricas que están alojadas en una carcasa de acumulador (7), formando la carcasa de acumulador (7) un componente portante de un bastidor o una carrocería del vehículo (1), - estando unida con la carcasa (7) del acumulador una suspensión de rueda (5) portadora de al menos una rueda trasera (3), - estando articulada la suspensión (5) de la rueda trasera de manera basculable en la carcasa (7) del acumulador - consistiendo el vehículo (1) en una motocicleta o una motoneta, - siendo la carcasa (7) del acumulador estanca al agua e impidiendo una penetración de agua en el interior de la carcasa (7) del acumulador, - estando configurada la suspensión (9) de la rueda trasera como un balancín de rueda trasera y - estando dispuesto el motor de accionamiento eléctrico en la zona del balancín de rueda trasera, caracterizado por que el balancín de rueda trasera está unido con la carcasa (7, 15) del acumulador a través de una articulación de basculación (14) y está soportado por un puntal de suspensión (16) con respecto a la carcasa (7) del acumulador, y la caja de batería presenta alojamientos para el motor de accionamiento eléctrico.

Description

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DESCRIPCION
Vetnculo con una carcasa de un acumulador de ene^a electrica configurada como componente estructural portante.
La presente invencion concierne a un vetnculo segun las caractensticas de la reivindicacion 1. Se conoce por el documento de carecer generico EP 444 975 A1 un vetnculo con una rueda delantera y una rueda trasera, as^ como con un motor de accionamiento electrico que esta previsto para accionar la rueda delantera. Asimismo, estan previstas varias unidades acumuladoras electricas que estan alojadas en una carcasa de acumulador que esta dispuesta entre la rueda delantera y la rueda trasera del vetnculo. Como antecedente tecnico de la presente invencion se cuentan tambien los documentos JP 2000-118469 A, US 2005/217910 A1 y WO 0043259 A1.
Los fabricantes de vetnculos apuestan actualmente en grado reforzado por vetnculos con accionamiento tnbrido o con accionamiento electrico puro. Tales vetnculos necesitan una batena relativamente pesada. La batena puede estar dispuesta, por ejemplo, en la zona de los bajos, en la zona de un bajo intermedio del vetnculo o en un “maletero” del vetnculo. Debido al alto peso de la batena, la carrocena o el bastidor del vetnculo tienen que estar construidos con una rigidez correspondiente en la zona en la que esta alojada la batena.
El cometido de la invencion consiste en crear un vetnculo en el que el acumulador de energfa electrica este integrado lo mejor posible en la carrocena o en el bastidor del vetnculo.
El punto de partida de la invencion es un acumulador de energfa electrica que puede constar de varias unidades acumuladoras. El termino “unidad acumuladora” comprende especialmente elementos de batena, condensadores u otros dispositivos que sean adecuados y esten destinados al almacenamiento de energfa electrica. Las distintas unidades acumuladoras pueden estar conectadas una con otra en paralelo o en serie. Varias unidades acumuladoras pueden estar conectadas una con otra formando un modulo acumulador. El acumulador de energfa electrica puede presentar varios modulos acumuladores conectados uno con otro.
Las unidades acumuladoras estan alojadas en una “carcasa de acumulador”. Segun la invencion, la carcasa de acumulador esta construida con una robustez tal que pueda funcionar como componente estructural portante de una carrocena o de un bastidor de un vetnculo.
Bajo el termino “carcasa de acumulador” ha de entenderse una carcasa en la que estan alojadas las unidades acumuladoras del acumulador de energfa electrica. Como delimitacion con respecto a conceptos de vetnculo convencionales en los que el acumulador de energfa electrica esta alojado en un “compartimiento” de la carrocena del vetnculo, la carcasa del acumulador de energfa electrica segun la invencion forma un componente portante de la carrocena o del bastidor del vetnculo. Por tanto, la carcasa del acumulador segun la invencion es una parte integrante imprescindible de la carrocena o del bastidor del vetnculo. Si se suprimiera imaginariamente la carcasa del acumulador, ya no se podna hablar de una “carrocena de vetnculo funcional” o de un “bastidor de vetnculo funcional”. Por consiguiente, un cambio del acumulador de energfa electrica o de la carcasa del acumulador es posible solamente desmontando la carrocena o el bastidor del vetnculo.
Por tanto, la invencion se caracteriza sobre todo por que la carcasa del acumulador se emplea directamente como “componente estructural portante” y no meramente se la inserta o incorpora en un compartimiento del bastidor o la carrocena, tal como ocurre en los conceptos de vetnculo convencionales. Con la invencion se pueden atiorrar espacio de montaje y peso con un pequeno numero de componentes individuales.
La invencion es adecuada especialmente para aplicaciones en vetnculos de dos ruedas o motocicletas o motonetas (llamadas escuteres). Sin embargo, la invencion se puede aplicar tambien en vetnculos de tres ruedas (llamados “triciclos”), vetnculos de cuatro ruedas o vetnculos de mas ruedas (por ejemplo, automoviles de turismo). Puede estar previsto que el vetnculo sea accionado exclusivamente por una maquina electrica (motor electrico), es decir que se trate de un vetnculo electrico puro (sin motor de combustion).
Segun la invencion, todos los equipos acumuladores electricos, en los que se acumula energfa electrica que se emplea para generar la propulsion del vetnculo, estan alojados en la carcasa de acumulador (prevista como unica en el vetnculo). La carcasa de acumulador es un componente autonomo al que se tan “agregado” los componentes de bastidor o carrocena adyacentes al mismo.
Segun la invencion, la carcasa del acumulador es estanca al agua, lo que tiene la ventaja de que se impide una penetracion de agua desde el entorno tiasta las distintas unidades acumuladoras.
Una electronica de control, que controla o regula la carga y descarga del acumulador electrico formado por las distintas unidades acumuladoras electricas (sistema de gestion de batena), puede estar alojada tambien en la carcasa del acumulador o fuera de ella.
La carcasa del acumulador puede estar dispuesta, por ejemplo, entre un eje delantero o una rueda delantera y un eje trasero o una rueda trasera del vetnculo. La rueda delantera y/o la rueda trasera pueden estar dispuestas en
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forma dirigible.
Dado que la carcasa del acumulador forma un componente portante del bastidor o de la carrocena del vehnculo, esta carcasa soporta las fuerzas y momentos flectores resultantes de la masa del vehnculo.
Segun un perfeccionamiento de la invencion, el vehnculo presenta una seccion delantera de bastidor, de carrocena y/o de chasis que esta unida con la carcasa del acumulador. En la seccion delantera del bastidor o de la carrocena puede estar dispuesta, por ejemplo, una suspension de rueda portadora de una rueda delantera.
Segun un perfeccionamiento de la invencion, la seccion delantera de bastidor, de carrocena y/o de chasis presenta un alojamiento de manillar. El alojamiento de manillar puede estar formado, por ejemplo, por un tubo de cabeza de direccion en el que esta montada de manera basculable una horquilla de rueda delantera o un portador de rueda delantera. El tubo de cabeza de direccion puede estar unido de manera simetrica con la carcasa del acumulador, por ejemplo a traves de cuatro tubos de apoyo.
La carcasa del acumulador puede tener sustancialmente la forma de un paralelepfpedo que se extienda en la direccion longitudinal del vehnculo. En el caso de un vehnculo de dos ruedas (por ejemplo, una motoneta), la carcasa del acumulador puede estar configurada de modo que su longitud medida en la direccion longitudinal del vehnculo sea mayor que su anchura medida en la direccion transversal del vehnculo. Cuanto mayor sea el corte transversal de la carcasa paralelepipedica del acumulador tanto mayor sera su rigidez a la flexion y a la torsion. Cuanto mas alta (medido en una direccion vertical del vehnculo) se pueda configurar la carcasa del acumulador tanto mayor sera su rigidez a la flexion. Con esta “carcasa de acumulador a manera de caja” se pueden lograr rigideces muy altas en comparacion con las construcciones de carrocena o de bastidor convencionales, lo que repercute muy positivamente sobre el comportamiento de marcha del vetnculo.
La carcasa del acumulador puede estar fabricada de metal, por ejemplo de aluminio o una aleacion de aluminio. Rodea a todas las unidades acumuladoras y las protege contra danos, lo que es de gran importancia especialmente en caso de un accidente o una colision.
Segun la invencion, en la carcasa del acumulador esta articulada una suspension de rueda portadora de la rueda trasera. La suspension de la rueda trasera esta unida de manera basculable con la carcasa del acumulador. Esta configurada como un balancm de rueda trasera que esta unido, a traves de una articulacion de basculacion, con la carcasa del acumulador (o con una brida montada en esta). La suspension de rueda trasera esta soportada elasticamente por un puntal de suspension con respecto a la carcasa del acumulador. Ademas de esto o integrado en el puntal de suspension, pueda estar previsto un dispositivo amortiguador.
En lo que sigue se explica la invencion con mas detalle en relacion con el dibujo.
La figura 1 muestra en representacion esquematica un concepto de vehnculo para una motoneta electrica 1. La motoneta electrica 1 presenta una rueda delantera 2 y una rueda trasera 3. En una zona 4 de un balancm de rueda trasera 5 esta dispuesto un motor electrico no representado aqrn con mas detalle. El motor electrico esta acoplado para giro con la rueda trasera 3 a traves de un dispositivo multiplicador que puede estar formado, por ejemplo, por una transmision de correa, una transmision de cadena, una transmision cardan o similares. El motor electrico acciona la rueda trasera 3 de la motoneta electrica 1.
En la zona comprendida entre la rueda delantera 2 y la rueda trasera 2 de la motoneta electrica 1 esta dispuesto un acumulador de energfa electrica 6. El acumulador de energfa electrica 6 puede estar formado, por ejemplo, por una disposicion de batenas o condensadores. Presenta una carcasa de acumulador 7 en la que estan alojadas las unidades acumuladoras electricas que forman el acumulador de energfa electrica propiamente dicho. Las unidades acumuladoras pueden consistir en elementos de batena o condensadores individuales que pueden estar conectados uno con otro en paralelo o en serie. Varias de tales unidades acumuladoras pueden estar conectadas formando un modulo acumulador. En la carcasa 7 del acumulador pueden estar a su vez alojados varios de estos modulos acumuladores.
Como puede apreciarse en la figura 1, la carcasa 7 del acumulador forma un componente estructural portante de un bastidor o una carrocena de la motoneta 1. Una seccion de carrocena o bastidor delantera esta unida con una seccion de vehnculo trasera - que esta formada aqrn sustancialmente por el balancm de la rueda trasera - a traves de la carcasa 7 del acumulador, la cual forma una “seccion de carrocena o bastidor central a manera de estribo” caractenstica de las motonetas o “escuteres”. La seccion central a manera de estribo puede servir en una motoneta como plataforma sobre la cual coloca sus pies el conductor. Como alternativa a esto, en el lado izquierdo y en el lado derecho de la seccion central (en las dos paredes laterales de la carcasa 7 del acumulador) pueden estar montados unos reposapies a manera de plataforma (no representados). Por tanto, la carcasa 7 del acumulador forma un modulo de carrocena o bastidor enteramente central al que estan unidos componentes delanteros y traseros del vehnculo.
La rueda delantera 2 de la motoneta 1 esta montada de manera giratoria en una horquilla de rueda delantera 8. La
horquilla de rueda delantera 8 esta montada de manera basculable en un tubo de cabeza de direccion 9. El tubo de cabeza de direccion 9 esta dispuesto simetricamente con respecto al acumulador de energfa electrica 6. El tubo de cabeza de direccion 9 esta unido aqrn con la carcasa 7 del acumulador a traves de cuatro tubos de apoyo 10, 11 y 12, 13.
5 El balancm de rueda trasera 5 esta unida de manera basculable, a traves de una articulacion de basculacion 14, con
una brida 15 que a su vez esta unida fijamente con la carcasa 6 del acumulador. El balancm de rueda trasera 5 esta unido tambien con la carcasa 6 del acumulador a traves de un puntal de suspension 16. El puntal de suspension 16 hace posible una retraccion o extension elastica del balancm de rueda trasera con respecto a la carcasa 6 del acumulador. En el puntal de suspension 16 puede estar integrado un amortiguador. El amortiguador (no 10 representado) podna estar construido tambien como un componente separado.
Si se compara el concepto de vehmulo mostrado en la figura 1 con otros conceptos convencionales de vehmulos electricos, llama entonces la atencion el hecho de que una zona delantera de bastidor, carrocena o chasis, que esta formada sustancialmente en el ejemplo de realizacion aqrn mostrado por la horquilla de rueda delantera 8, el tubo de cabeza de direccion 9 y los tubos de apoyo 10-13, esta unida exclusivamente por la carcasa 7 del acumulador con 15 una zona trasera de bastidor, carrocena o chasis que esta formada aqrn sustancialmente por el balancm de rueda trasera 5. La carcasa 7 del acumulador es asf una parte integrante imprescindible del bastidor de la motoneta mostrada en la figura 1, en la que estan fijados directa o indirectamente los diversos componentes del chasis.
La carcasa 7 del acumulador puede denominarse tambien “caja de batena”, la cual es una parte integrante portante de la motoneta electrica 1. La caja de batena forma un “bastidor principal” del vehmulo y presenta alojamientos para 20 el bastidor frontal, un bastidor trasero (no representado), el balancm de rueda trasera 5 y el motor de accionamiento electrico.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Vehmulo (1) que comprende
    - al menos una rueda delantera (2),
    - al menos una rueda trasera (3),
    - un motor de accionamiento electrico que esta previsto para accionar la al menos una rueda trasera (3),
    - varias unidades acumuladoras electricas que estan alojadas en una carcasa de acumulador (7), formando la carcasa de acumulador (7) un componente portante de un bastidor o una carrocena del vehmulo (1),
    - estando unida con la carcasa (7) del acumulador una suspension de rueda (5) portadora de al menos una rueda trasera (3),
    - estando articulada la suspension (5) de la rueda trasera de manera basculable en la carcasa (7) del acumulador
    • consistiendo el vehmulo (1) en una motocicleta o una motoneta,
    • siendo la carcasa (7) del acumulador estanca al agua e impidiendo una penetracion de agua en el interior de la carcasa (7) del acumulador,
    • estando configurada la suspension (9) de la rueda trasera como un balancm de rueda trasera y
    • estando dispuesto el motor de accionamiento electrico en la zona del balancm de rueda trasera, caracterizado por que
    el balancm de rueda trasera esta unido con la carcasa (7, 15) del acumulador a traves de una articulacion de basculacion (14) y esta soportado por un puntal de suspension (16) con respecto a la carcasa (7) del acumulador, y
    la caja de batena presenta alojamientos para el motor de accionamiento electrico.
  2. 2. Vehmulo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la carcasa (7) del acumulador esta unida de manera soltable con componentes de bastidor, carrocena o chasis (5; 8-13; 16) unidos con dicha carcasa.
  3. 3. Vehmulo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que todas las unidades acumuladoras previstas para suministrar energfa al motor de accionamiento electrico estan alojadas en la carcasa (7) del acumulador.
  4. 4. Vehmulo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la carcasa del acumulador esta dispuesta entre la al menos una rueda delantera (2) y la al menos una rueda trasera (3) y soporta las fuerzas, momentos flectores y momentos de torsion resultantes de la masa del vehmulo (1).
  5. 5. Vehmulo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el vehmulo (1) presenta una seccion delantera (8-13) de bastidor, carrocena o chasis que esta unida con la carcasa (7) del acumulador, estando dispuesta en la seccion delantera de bastidor, carrocena o chasis una suspension de rueda (8) portadora de la rueda delantera (2).
  6. 6. Vehmulo segun la reivindicacion 6, caracterizado por que la seccion delantera (8-13) de bastidor, carrocena o chasis presenta un tubo de cabeza de direccion (9) en el que esta montada de manera basculable una horquilla de rueda delantera (8) o un portador de rueda delantera.
  7. 7. Vehmulo segun la reivindicacion 6, caracterizado por que el tubo de cabeza de direccion (9) esta unido con la carcasa (7) del acumulador a traves de varios tubos de apoyo (10-13).
  8. 8. Vehmulo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la motoneta (1) presenta una seccion central a manera de estribo formada sustancialmente por la carcasa (7) del acumulador.
  9. 9. Vehmulo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que las unidades acumuladoras consisten en elementos de batena o condensadores.
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