NL1008060C2

NL1008060C2 - Voertuig, in het bijzonder een elektrisch aangedreven voertuig.

Info

Publication number: NL1008060C2
Application number: NL1008060A
Authority: NL
Inventors: Cornelis Josephus Adria Deelen
Original assignee: Stichting Platform Hoogwaardig
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1998-01-19
Publication date: 1999-07-20
Also published as: DE69912166D1; EP0931684A1; ATE252464T1; DE69912166T2; EP0931684B1

Description

Voertuig, in het bijzonder een elektrisch aangedreven voertuig.

BESCHRIJVING; 5

Gebied van de uitvinding.

De uitvinding heeft betrekking op een voertuig, in het bijzonder een elektrisch aangedreven voertuig, omvattende een aantal aangedreven wielen die elk 10 gelagerd zijn in een huis dat via draagarmen van een wielophanging is verbonden met de rest van het voertuig, welke wielen door een elektromotor via een overbrenging aangedreven kunnen worden, waarbij de elektromotor en de overbrenging aanwezig zijn in een voor de wielophanging in het voertuig aanwezige ruimte. De genoemde ruimte voor de wielophanging is meestal de ruimte in een wielkast van het voertuig. Hierbij kunnen de 15 elektromotor en de overbrenging geïntegreerd zijn in het genoemde huis of kunnen zij in de nabijheid van het aan te drijven wiel in de wielkast gepositioneerd zijn en aan de carrosserie van het voertuig zijn bevestigd. Echter, om constructieve reden kan de wielkast verkleind zijn en de elektromotor met overbrenging aan de binnenzijde van het voertuig tegen de wielkast gemonteerd zijn. In dat geval dient de ruimte juist buiten de wielkast, aan 20 de binnenzijde van het voertuig, ook onder de genoemde ruimte voor de wielophanging verstaan te worden. Dergelijke aandrijfconstructies zijn compact van bouw en worden toegepast in voertuigen waarbij de beschikbare inbouwruimte beperkt is of waarbij het energietransport vanaf de krachtbron naar de aangedreven wielen via een mechanische weg niet wenselijk is, bijvoorbeeld door een lage vloer, die het zelfs onmogelijk maakt om de 25 aandrijfassen van twee wielen op dezelfde as mechanisch aan elkaar te koppelen, of door een grote onderlinge afstand van de aangedreven wielen. Wielophangingen waarbij het wiel via draagarmen aan het voertuig is bevestigd worden toegepast bij voertuigen waarbij de wielen grote bewegingsuitslagen dienen te kunnen maken omdat bijvoorbeeld wegoneffenheden groot en bochten krap zijn. Daar elektrische aandrijvingen vanwege hun 30 milieuvriendelijke eigenschappen steeds meer gewenst zijn, worden voortdurend meer types voertuigen ontworpen met elektrische aandrijvingen.

1 00 8Ü60 2

Stand van de techniek.

Een voertuig van de in de aanhef beschreven soort is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift US 5.004.061. Hierbij zijn de draagarmen van de 5 wielophanging met een einde schamierbaar verbonden met het huis waarin de wielas gelagerd is en waarin zich de aandrijving en overbrenging bevinden. De andere einden van de draagarmen zijn schamierbaar verbonden aan het voertuig, dat hier een golfkarretje is. Door de grote beschikbare ruimte kan de wielophanging zonder problemen aangebracht worden.

10 Werden elektrische aandrijvingen in het verleden in hoofdzaak toegepast bij railvoertuigen, trolleybussen en golfkarretjes, tegenwoordig worden elektrische aandrijvingen ook steeds meer toegepast bij andere types voertuigen. Daar bij de meeste voertuigen het gewenst is de inbouwruimte zo klein mogelijk te houden in verband met de maximaal mogelijke beschikbare ruimte voor de passagiers of voor de vracht dient de 15 wielophanging in combinatie met de eventuele wielaandrijving zo compact mogelijk te zijn.

De bekende wielophanging vergt te veel inbouwruimte om bij toepassing in voertuigen bedoeld voor transport van personen en/of goederen aan de gewenste compactheid te kunnen voldoen.

20 Samenvatting van de uitvinding.

Een doel van de uitvinding is een voertuig van de in de aanhef omschreven soort te verschaffen waarbij de constructie van de ophanging en van de aandrijving van het wiel compacter is en minder inbouwruimte vraagt dan de wielophanging van het bekende 25 voertuig. Hiertoe is het voertuig volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de wielophanging een juk omvat dat met het huis is verbonden waarbij de draagarmen met een einde schamierbaar aan het juk zijn verbonden. Door toepassing van een juk kunnen de verbindingspunten met de draagarmen verlegd worden waardoor een compactere constructie mogelijk is.

30 Weliswaar zijn wielophangingen waarbij een juk toegepast wordt op zich bekend, doch is een combinatie van een dergelijke wielophanging met een aandrijving aanwezig in de voor de wielophanging in het voertuig bestemde ruimte nieuw. Door deze 1008080 3 nieuwe combinatie is een wielophanging met elektromotor en overbrenging verkregen die slechts een beperkte inbouwruimte nodig heeft en waarbij grote wielbewegingen mogelijk zijn.

Een uitvoeringsvorm van het voertuig volgens de uitvinding is gekenmerkt, 5 doordat de elektromotor en de overbrenging in het huis aanwezig zijn. Hierdoor is een constructie verkregen die zeer compact is.

Een andere uitvoeringsvorm van het voertuig volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de elektromotor en de overbrenging op afstand van het huis aanwezig zijn en in of in de nabijheid van een wielkast van het voertuig zijn gepositioneerd en aan 10 een carrosserie van het voertuig zijn bevestigd, waarbij de wielas via een aandrijfas met de overbrenging is verbonden. Hierdoor is een constructie verkregen waarbij het onafgeveerde gewicht laag is en die toch weinig inbouwruimte vergt. Een bijkomend voordeel van de constructie is dat de elektrische kabels en eventuele koelwaterslangen niet meer met het wiel mee hoeven te bewegen ten opzichte van de carrosserie van het voertuig. De 15 elektromotor en overbrenging kunnen hierbij rechtstreeks of via hulpelementen aan de wielkast bevestigd zijn.

Een verdere uitvoeringsvorm van het voertuig volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat het juk van de wielophanging op twee plaatsen schamierbaar met het huis is verbonden, waarbij het huis een fusee vormt. Hierdoor is de wielophanging ook 20 geschikt voor stuurbare wielen. Een bijkomend voordeel van een juk is de nagenoeg verticale beweging van het juk bij veerbewegingen. Een eventueel toe te passen luchtveerbalg is daardoor minder aan slijtage onderhevig.

Een verder voordeel van de toepassing van een juk is dat in de verbinding met het huis niet noodzakelijkerwijs kogelschamieren toegepast hoeven te worden. Een 25 voordelige verdere uitvoeringsvorm is derhalve gekenmerkt, doordat elke verbinding van het juk met het huis een bus en een daarin aanwezige fuseepen omvat, waarbij de fuseepen en de bus ten opzichte van elkaar verdraaibaar zijn, en waarbij de fuseepen aan het huis of aan het juk is bevestigd en de bus respectievelijk in het juk of in het huis is bevestigd.

Nog een verdere uitvoeringsvorm is gekenmerkt, doordat het juk C-vormig 30 is waarbij het bovenste uiteinde van het juk zich, bij aanwezigheid van een wiel aan de wielas, boven het wiel bevindt en de bovenste draagarm schamierbaar met dit uiteinde is verbonden. Door deze plaatsing van de bovenste draagarm is de interieurruimte in het 1 00 806 0 4 voertuig tussen de wielen aanzienlijk groter en kan de vloerhoogte in het interieur tussen de wielen onveranderd laag blijven ten opzichte van de rest van het voertuig, waardoor de doorloop van passagiers niet gehinderd wordt.

Een met de voorgaande uitvoeringsvorm samenhangende verdere 5 uitvoeringsvorm is gekenmerkt, doordat, indien de wielophanging is ingebouwd in een voertuig, de onderste draagarm, onder het vloeroppervlak van het voertuig, met de carrosserie van het voertuig is verbonden. Bij voorkeur is hierbij de onderste draagarm nabij het longitudinaal middenvlak van het voertuig met het voertuig verbonden.

Om montage en demontage van de wielophanging te vereenvoudigen is een 10 verdere uitvoeringsvorm gekenmerkt, doordat het juk uit ten minste twee delen bestaat die losneembaar met elkaar zijn verbonden. Bij voorkeur is het juk nabij het scharnierpunt van de onderste draagarm met het juk gedeeld.

Om de beschikbare ruimte in het wiel beter te kunnen benutten is nog een verdere uitvoeringsvorm gekenmerkt, doordat de wielas met een einde, aan de zijde van het 15 juk, uit het huis steekt, waarbij een remschijf aan het genoemde uitstekende einde is bevestigd. Deze constructie heeft voorts als voordeel dat de remblokken en remschijf eenvoudig vervangen kunnen worden zonder dat het wiel verwijderd hoeft te worden.

Een andere uitvoeringsvorm is gekenmerkt, doordat de in het huis aanwezige overbrenging ten minste twee overbrengingstrappen omvat waarvan er aan elke zijde van 20 de elektromotor één aanwezig is, waarbij de uitgaande as van de elektromotor aan de ingaande as van één van de overbrengingstrappen is bevestigd waarvan de uitgaande as hol is en door de elektromotor gaat en verbonden is met de ingaande as van de andere overbrengingstrap waarvan de uitgaande as aan de wielas is bevestigd die door de genoemde holle as gaat.

25 Een verdere uitvoeringsvorm is gekenmerkt, doordat het voertuig een subframe omvat waaraan de draagarmen met een einde schamierbaar zijn verbonden. Hierdoor kan de montage van de wielophanging onafhankelijk van de montage van het voertuig, waarvoor de wielophanging bestemd is, plaatsvinden hetgeen efficiënt kan zijn bij de fabricage. Voorts kan toepassing van een subframe bijdragen aan de structuur van het 30 voertuig qua sterkte en stijfheid.

Beknopte omschrijving van de tekeningen.

1 0 0 8 0 6 Ü 5

Hieronder zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden van het voertuig volgens de uitvinding. Hierbij toont:

Figuur 1 een dwarsdoorsnede van een wielophanging en een aandrijving van 5 een eerste uitvoeringsvorm van het voertuig volgens de uitvinding;

Figuur 2 een bovenaanzicht van de in figuur 1 getoonde wielophanging en aandrijving;

Figuur 3 een elektromotor en overbrenging van een tweede uitvoeringsvorm van het voertuig volgens de uitvinding; 10 Figuur 4 een dwarsdoorsnede van een wielophanging en een aandrijving van een derde uitvoeringsvorm van het voertuig volgens de uitvinding;

Figuur 5 een bovenaanzicht van de in figuur 4 getoonde wielophanging en aandrijving; en

Figuur 6 een zijaanzicht van de in figuur 4 getoonde wielophanging en 15 aandrijving.

Gedetailleerde omschrijving van de tekeningen.

In figuur 1 is een wielophanging van een eerste uitvoeringsvorm van het 20 voertuig volgens de uitvinding weergegeven. De wielophanging 1 is in een wielkast 3 van een voertuig ingebouwd. De wielophanging 1 heeft een wiel 5 met een velg 7 waarop een band 9 aanwezig is. De velg 7 is met bouten losneembaar aan een flens 11 op een wielas 13 bevestigd. De wielas 13 is in een huis 15 gelagerd en steekt met een einde 17 uit het huis. Aan dit einde 17 is een remschijf 19 bevestigd. In het huis 15 bevindt zich een 25 elektromotor 21 ten behoeve van de aandrijving van het wiel 5. De elektromotor 21 heeft een stator 23 die aan het huis 15 is bevestigd en een rotor 25 die op een op de wielas 13 gelagerde bus 27 is bevestigd.

In het huis 15 bevindt zich voorts een overbrenging 29 die uit een dubbele planetaire tandwieloverbrenging bestaat. De bus 27 is aan een einde voorzien van een 30 vertanding die in ingrijping is met planeettandwielen 31. De planeettandwielen 31 zijn gelagerd op een planetendrager 33, die gelagerd is op de wielas 13 en op zijn beurt weer in ingrijping is met verdere planeettandwielen 35 van de tweede overbrenging. De 1008060 6 planeettandwielen 35 zijn gelagerd op een verdere planetendrager 36 die is bevestigd aan de wielas 13.

Het huis 15 is schamierbaar verbonden met een juk 37. De verbinding is gevormd door fuseepennen 39 en 41 die aan het huis 15 bevestigd zijn en draaibaar zijn in 5 bussen 43 en 45 die aan het juk 37 bevestigd zijn. Het juk 37 is C-vormig. Het bovenste einde 47 bevindt zich boven het wiel 5 en is via bovenste draagarmen 49 opgehangen aan het voertuig. Deze draagarmen 49 zijn met een einde 51 schamierbaar verbonden met het juk 37 en met het andere einde 53 met het voertuig. Aan de onderzijde is het juk 37 via onderste draagarmen 55 opgehangen aan het voertuig. Deze draagarmen 55 zijn met een 10 einde 57 schamierbaar verbonden met het juk 37 en met het andere einde 59 verbonden aan de carrosserie 58 van het voertuig onder het vloeroppervlak 60 nabij een longitudinaal middenvlak 61 van het voertuig. Het juk 37 is nabij het scharnierpunt met de onderste draagarm 55 gedeeld in twee delen. Met pijl 63 is de plaats waar de twee delen met elkaar zijn verbonden aangegeven. Tussen het juk 37 en de wielkast 3 van het voertuig zijn verder 15 nog een schokdemper 65 en luchtveerbalgen 67 aanwezig en aan het huis 15 is nog een rembekrachtiger 69 aanwezig. De remklauwen met remschoenen zijn voor de overzichtelijkheid weggelaten.

In figuur 2 is de wielophanging 1 van bovenaf weergegeven. Hier is duidelijk zichtbaar dat het juk 37 aan het bovenste einde 47 met twee bovenste draagarmen 49 is 20 verbonden en aan de onderzijde met twee onderste draagarmen 55 is verbonden. Uiteraard kunnen de beide bovenste draagarmen 49 ook als een geheel uitgevoerd worden. Hetzelfde geldt voor de onderste draagarmen 55.

In figuur 3 is een andere uitvoeringsvorm van het huis getoond met daarin een elektromotor en overbrenging. De elektromotor 71 bevindt zich ongeveer in het 25 midden van het huis 73. De overbrenging 75 heeft twee overbrengingstrappen 77 en 79 waarvan er aan elke zijde van de elektromotor 71 één aanwezig is. De elektromotor 71 heeft weer een stator 81 die aan het huis 73 is bevestigd en een rotor 83 die aan een draaibaar gelagerde bus 85 is bevestigd. De bus 85 vormt de uitgaande as van de elektromotor en is aan een einde voorzien van een vertanding die in ingrijping is met planeettandwielen 87 van 30 de eerste overbrengingstrap 77. De planeettandwielen 87 zijn op een planetendrager 89 gelagerd die de uitgaande as vormt van de eerste overbrengingstrap 77. De planetendrager 89 is gevormd door een holle buis 91 voorzien van een flens 93 en een daaraan bevestigde 1008060 7 ring 94 en is op een wielas 95 gelagerd. De planeettandwielen 87 zijn draaibaar om een as 96 die bevestigd is aan de flens 93 en de ring 94. De buis 91 vormt de uitgaande as van de eerste overbrengingstrap 77 en tevens de ingaande as van de tweede overbrengingstrap 79 en gaat door de elektromotor 71 heen. Aan het andere einde is de buis 91 voorzien van een 5 vertanding die in ingrijping is met planeettandwielen 97 van de tweede overbrengingstrap 79. Deze planeettandwielen 97 zijn gelagerd op een verdere planetendrager 99 die de uitgaande as van de tweede overbrengingstrap vormt. Deze planetendrager 99 is tenslotte bevestigd aan de wielas 95.

In figuur 4 is een dwarsdoorsnede van een wielophanging 101 met een 10 aandrijving van een andere uitvoeringsvorm van het voertuig volgens de uitvinding getoond. Hierbij zijn de overbrenging 103 en de elektromotor 105 tegen de wielkast 107 bevestigd. Het wiel 109 is met een wielnaaf 110 in een huis 113 gelagerd. Het huis 113 is in deze uitvoeringsvorm de fusee van de wielophanging. Aan de wielnaaf 110 is een remschijf 115 bevestigd. De wielas 111 is gekoppeld aan de wielnaaf 110. De wielas 111 15 is met de overbrenging 103 gekoppeld via een aandrijfas 117. De koppeling tussen de aandrijfas 117 enerzijds en de wielas 111 respectievelijk de overbrenging 103 anderzijds komt tot stand door twee homo-kinetische koppelingen 119 en 121. De overbrenging 103 bevindt zich tegen de wielkast 107 en de koppeling 121 kan in een tandwiel 123 geïntegreerd zijn om zo een relatief lange aandrijfas 117 toe te kunnen passen waardoor 20 grote veerwegen mogelijk zijn bij kleine onderlinge hoekverschillen in de aandrijfas. Aan het huis 113 zijn twee fuseepennen 125 en 127 bevestigd waaromheen bussen 129 en 131 draaibaar zijn. Deze bussen zijn aan een C-vormig juk 133 bevestigd dat via draagarmen 135 en 137 in het voertuig is opgehangen. Tussen het juk 133 en de wielkast 107 bevinden zich een schokdemper 139 en luchtveerbalgen 141.

25 Figuur 5 toont een bovenaanzicht van de in figuur 4 weergegeven wielophanging 101 met aandrijving. Voor de overzichtelijkheid zijn het juk en de draagarmen van de ophanging niet weergegeven. De elektromotor 105 bevindt zich naast de overbrenging 103 hetgeen in figuur 6 nog duidelijker is getoond. Door de overbrenging 103 en elektromotor 105 tegen de wielkast 107 te bevestigen heeft men meer constructieve 30 vrijheden dan indien deze in het huis 113 van de wielas 111 worden geïntegreerd. Ook kan hierdoor een eenvoudigere tandwieloverbrenging toegepast worden dan een dubbele planetaire tandwieloverbrenging. In figuur 6 is het wiel 109 voor de duidelijkheid met een 1008060 8 onderbroken lijn aangegeven.

Hoewel in het voorgaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van de tekeningen, dient te worden vastgesteld dat de uitvinding geenszins tot de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvormen is beperkt. De uitvinding strekt zich mede uit tot alle van de 5 in de tekeningen getoonde uitvoeringsvormen afwijkende uitvoeringsvormen binnen het door de conclusies gedefinieerde kader. Zo kan het voertuig ook een subframe omvatten waaraan de draagarmen met een einde schamierbaar zijn verbonden. Het subframe kan dan op zijn beurt aan de carrosserie van het voertuig worden gemonteerd, in plaats van dat de draagarmen rechtstreeks met de carrosserie van het voertuig zijn verbonden.

1008060

Claims

1. Voertuig, in het bijzonder een elektrisch aangedreven voertuig, omvattende een aantal aangedreven wielen die elk gelagerd zijn in een huis dat via draagarmen van een wielophanging is verbonden met de rest van het voertuig, welke wielen door een 5 elektromotor via een overbrenging aangedreven kunnen worden, waarbij de elektromotor en de overbrenging aanwezig zijn in een voor de wielophanging in het voertuig aanwezige ruimte, met het kenmerk, dat de wielophanging een juk omvat dat met het huis is verbonden waarbij de draagarmen met een einde schamierbaar aan het juk zijn verbonden.

2. Voertuig volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elektromotor en de 10 overbrenging in het huis aanwezig zijn.

3. Voertuig volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elektromotor en de overbrenging op afstand van het huis aanwezig zijn en in of in de nabijheid van een wielkast van het voertuig zijn gepositioneerd en aan een carrosserie van het voertuig zijn bevestigd, waarbij de wielas via een aandrijfas met de overbrenging is verbonden.

4. Voertuig volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het juk op twee plaatsen schamierbaar met het huis is verbonden, waarbij het huis een fusee vormt.

5. Voertuig volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat elke verbinding van het juk met het huis een bus en een daarin aanwezige fuseepen omvat, waarbij de fuseepen en 20 de bus ten opzichte van elkaar verdraaibaar zijn, en waarbij de fuseepen aan het huis of aan het juk is bevestigd en de bus respectievelijk in het juk of in het huis is bevestigd.

6. Voertuig volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het juk C-vormig is waarbij het bovenste uiteinde van het juk zich, bij aanwezigheid van een wiel aan de wielas, boven het wiel bevindt en de bovenste draagarm schamierbaar met dit 25 uiteinde is verbonden.

7. Voertuig volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat, indien de wielophanging is ingebouwd in een voertuig, de onderste draagarm, onder het vloeroppervlak van het voertuig, met de carrosserie van het voertuig is verbonden.

8. Voertuig volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de onderste draagarm 30 nabij het longitudinaal middenvlak van het voertuig met het voertuig is verbonden.

9. Voertuig volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het juk uit ten minste twee delen bestaat die losneembaar met elkaar zijn verbonden. 1008060

10. Voertuig volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het juk nabij het ' scharnierpunt van de onderste draagarm met het juk, is gedeeld.

11. Voertuig volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de wielas met een einde, aan de zijde van het juk, uit het huis steekt, waarbij een remschijf aan 5 het genoemde uitstekende einde is bevestigd.

12. Voertuig volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de in het huis aanwezige overbrenging ten minste twee overbrengingstrappen omvat waarvan er aan elke zijde van de elektromotor één aanwezig is, waarbij de uitgaande as van de elektromotor aan de ingaande as van één van de overbrengingstrappen is bevestigd waarvan 10 de uitgaande as hol is en door de elektromotor gaat en verbonden is met de ingaande as van de andere overbrengingstrap waarvan de uitgaande as aan de wielas is bevestigd die door de genoemde holle as gaat.

13. Voertuig volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het voertuig een subframe omvat waaraan de draagarmen met een einde schamierbaar zijn 15 verbonden. < | 1008060