(57)【要約】  本発明は、本質的に、電気トラクション車両用のキネマチックチェーンであって、車両のトラクションが、減速手段（５）によって車両の少なくとも１つのホイール（２）に作用する少なくとも１つの回転電気機械（３）によって提供され、キネマチックチェーンが、パーキングブレーキ（６）を備えている、キネマチックチェーンにおいて、パーキングブレーキは、電気機械のロータ（９）とステータとの間で作用する、キネマチックチェーンに関する。
2010510461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気トラクション車両用のキネマチックチェーンであって、前記車両のトラクションが、減速手段（５）を介して前記車両の少なくとも１つのホイール（２）に作用する少なくとも１つの回転電気機械（３）によって提供され、前記キネマチックチェーンがパーキングブレーキ（６）を備えている、キネマチックチェーンにおいて、前記パーキングブレーキは、前記回転電気機械のロータ（９）とステータとの間で作用する、
ことを特徴とするキネマチックチェーン。
【請求項２】
前記ロータ（９）に固定されたディスク（８）と、前記ロータに連結された不動化リンク（１０）とを有し、前記不動化リンクは、前記ディスクの回転を阻止するよう前記ディスクの周縁を把持する、
請求項１記載のキネマチックチェーン。
【請求項３】
前記ディスクは、前記不動化リンクを受け入れるように構成された周辺溝（１２）を有する、
請求項２記載のキネマチックチェーン。
【請求項４】
前記車両の運転手によって作動されるように構成された制御装置（１４）を有し、前記制御装置は、ケーブル（１５）によって前記不動化リンクに連結されている、
請求項２又は３記載のキネマチックチェーン。
【請求項５】
前記ケーブルは、ボーデン型のものであり、そのシースは、前記ステータに当接し、前記ケーブルは、タイロッド（１１）によって前記不動化リンクの２つの端部に連結され、前記不動化リンクは、実質的に前記ディスクの周縁にわたって延びている、
請求項４記載のキネマチックチェーン。
【請求項６】
前記パーキングブレーキを解除したときに、前記ステータと一体の外部溝（１３）が前記リンクを受け入れる、
請求項２ないし５のいずれか１項に記載のキネマチックチェーン。
【請求項７】
前記減速手段（５）は、前記回転電気機械の回転速度と前記ホイールの回転速度の減速比を定め、前記減速比は、１０より大きい、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のキネマチックチェーン。
【請求項８】
前記減速比は、１５より大きく、前記減速手段は、２つの減速段を有する、
請求項７記載のキネマチックチェーン。
【請求項９】
前記ホイールは、前記ホイールの一部をなす少なくとも１つの回転電気機械によって駆動される、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のキネマチックチェーン。
【請求項１０】
前記回転電気機械は、前記ホイールのアクスルにしっかりと取り付けられている、
請求項９記載のキネマチックチェーン。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のキネマチックチェーンを少なくとも１本有する車両であって、前記車両は、機械式常用ブレーキを備えていない、
ことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気トラクション式車両用のロックシステム、特にそのキネマチック（又は機械式）チェーン、特にこのような車両の不動化機能に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両を駐車したときに、引張り状態に保持される補助ブレーキ（「ハンドブレーキ」と呼ばれる場合が多い）を用いた装置によって、不動化（車が動かないようにする）機能が現在の車両に備えられている。この機能は減速には使用されないので、厳密な意味では、制動に対応するものではないが、通常「パーキングブレーキ」と呼ばれている。したがって、本発明は、パーキングブレーキ、厳密には、車両の不動化機能に関する。
【０００３】
電気トラクション式車両用のロックシステムは、欧州特許出願第０８７８３３２号明細書、国際公開第２００６／０３２６６９号パンフレット又は同第２００３／０６５５４６号パンフレットから知られ、このようなロックシステムでは、１つ又は２つ以上の電気機械が、減速手段を介してホイールを駆動する。電気機械は又、車両を減速するためにも用いられる場合があり、必要ならば、この場合に、エネルギーの回収を可能にすることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願第０８７８３３２号明細書
【特許文献２】国際公開第２００６／０３２６６９号パンフレット
【特許文献３】国際公開第２００３／０６５５４６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気機械は、車両を減速するために効果的に使用できるが、電気機械を用いても車両の不動化機能を提供することは可能ではない。具体的に説明すると、車両が電気機械を用いて永続的に不動化状態に保たれる場合、幾つかの問題が生じ、即ち、一方において、電気機械の電力消費量及びその温度上昇は、特に車両が坂道に駐車されている場合、高いことがあり、他方、電気機械又はその制御回路が故障しないように補償することを可能にしなければならず、これには、長期間にわたる不動化が含まれる。上述したこと（特に、ホイール内に占める空間の観点）から、期待できる利点の全てにもかかわらず、これら制約によって、パーキングブレーキの機能を有する電気トラクション機械を提供することは、技術の現状では不可能であることが判明した。これが、電気車両がパーキングブレーキとして、内燃エンジンを備えた従来型車両のようにディスク又はドラムによってホイールに作用する摩擦装置を用いている理由である。これら手段に関する主要な欠点は、摩擦装置が重く且つ嵩張っているということにある。
【０００６】
本発明の目的は、電気トラクション式車両の不動化機能をコンパクト且つ軽量な状態で提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明は、電気トラクション車両用のキネマチックチェーンであって、車両のトラクションが、減速手段によって車両の少なくとも１つのホイールに作用する少なくとも１つの回転電気機械によって提供され、キネマチックチェーンが、パーキングブレーキを備えている、キネマチックチェーンにおいて、パーキングブレーキは、回転電気機械のロータとステータとの間で作用することを特徴とするキネマチックチェーンに関する。
【０００８】
好ましくは、キネマチックチェーンは、ロータに固定されたディスクと、ロータに連結された不動化リンクとを有し、不動化リンクは、ディスクの回転を阻止するようディスクの周縁を把持する。
【０００９】
好ましくは、ディスクは、不動化リンクを受け入れるように構成された周辺溝を有する。
【００１０】
好ましくは、車両の運転手によって作動されるように構成された制御装置が、ケーブルによって不動化リンクに連結される。
【００１１】
好ましくは、ケーブルが、ボーデン型のものである場合、そのシースは、ステータに当接し、ケーブルは、タイロッドによって不動化リンクの２つの端部に連結され、不動化リンクは、実質的にディスクの周縁全体にわたって延びている。
【００１２】
好ましくは、パーキングブレーキを解除したときに、ステータと一体の外部溝がリンクを受け入れる。
【００１３】
好ましくは、減速手段が、回転電気機械の回転速度とホイールの回転速度の減速比を定める場合、減速比は、１０を超え、好ましくは１５を超え、減速手段は、２つの減速段を有する。
【００１４】
好ましくは、ホイールは、ホイールの一部をなしており、好ましくはホイールのアクスルにしっかりと取り付けられている少なくとも１つの回転電気機械によって駆動される。
【００１５】
本発明は又、キネマチックチェーンを少なくとも１本有する車両であって、車両が、機械式常用ブレーキを備えていないことを特徴とする車両に関する。
【００１６】
本発明の別の目的及び別の利点は、以下の好ましい実施形態の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のキネマチックチェーンの好ましい実施形態の斜視図である。
【図２】図１の電気機械へのパーキングブレーキの配置状態の斜視図である。
【図３】パーキングブレーキの一実施形態の軸方向断面図である。
【図４】図３のパーキングブレーキの実施形態のＡ−Ａ平面に沿った軸方向断面図である。
【図５】図３の下方部分の細部を示す図である。
【図６】本発明のキネマチックチェーンの斜視図であり、特にその減速手段を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のキネマチックチェーン１の例が、図１に示されている。ホイール２及びホイールキャリヤ４に取り付けられた回転電気トラクション機械３が示されている。ホイールは、減速手段５を介して電気機械で駆動される。ホイール２は、図示しないタイヤを受け入れるように構成されている。
【００１９】
電気機械３の後部側で、パーキングブレーキ６が、そのハウジング７の下に配置されている。
【００２０】
図３、図４及び図５に明確に示されているように、パーキングブレーキは、電気機械の回転を止め、車両のホイールを不動状態に保つようステータとロータとの間で間接的であるが確実に作用する。本発明のパーキングブレーキは、減速手段の作用効果の恩恵を受ける。パーキングブレーキの寸法、重量及びコストは、ホイールの付近で直接的に作用し、即ち、歯車減速装置なしで作用する装置と比較すると、減少している。
【００２１】
次に、本発明のパーキングブレーキのこの好ましい実施形態の作用について詳細に説明する。ディスク８が、電気機械３のロータのシャフト９に固定されている。ステータに連結された不動化リンク１０が、ディスクの周縁を包囲している。リンクの２つの端部は、タイロッド１１によって保持され、タイロッドの位置及びタイロッドが伝達する張力に応じて、リンクは、ディスクを定位置にロックし又はディスクを自由に回転できるようにすることが分かる。また、自動クランプ効果（これは「キャプスタン効果」とも呼ばれる）に起因してディスクの十分な不動化トルクを得るために大きな力でタイロッド１１に作用することは必要ではないことが分かる。
【００２２】
図５の詳細な図面に明確に示されているように、例えばＶ字形の周辺溝１２が、好ましくは、ディスクの周縁に設けられ、この溝は、パーキングブレーキをかけたときに、リンクを不動化位置で収容する。この構成により、タイロッド１１に加えられる力が同一であるとすると、不動化トルクが一段と増大する。
【００２３】
パーキングブレーキを解除したときに、リンク１０をその休止位置で収容する外部溝１３が、ハウジング７に設けられている。２つの溝１２，１３は、不動化リンクがあらゆる状況において案内されるよう互いに反対側に設けられている。この結果、クランプ位置から解除位置に移るのに必要とされるタイロッドの経路は、非常に短く、しかも、解除位置では、摩擦による干渉が生じないことが保証される。好ましくは、ばね１１１が、タイロッドをその解除位置に押し戻す傾向がある。この結果、このばねは、パーキングブレーキがかけられない限り、リンクの曲げ弾性と協働してリンクを外部溝の底部内に押し込めた状態に保つ。
【００２４】
不動化リンクを種々の態様で設けることができる。ただし、これが、曲げの際のその剛性の観点とトラクションの際のその抵抗の観点の両方から適切であることを条件とする。高い弾性限度を備えたスチールワイヤは、例えば、完全に適当であるといえる。
【００２５】
パーキングブレーキ制御装置、例えばレバー１４をボーデン型のケーブル１５（図２参照）により又は任意他の適当な仕方でタイロッドに連結するのが良い。
【００２６】
運転手が車両を完全に停車する前にパーキングブレーキを作動させるのを阻止するために、この制御装置の運動は、電気機械３又はホイール２の回転速度に敏感な任意の装置によって阻止されるのが良い。
【００２７】
パーキングブレーキ制御装置は又、タイロッド１１に直接作用する電気制御装置であっても良い。この制御装置は、運転手によって制御されても良いが、好ましくは、完全に自動化されるのが良い。
【００２８】
好ましくは、電気トラクション機械は、更に、車両を電気的に制動するために用いられる。本明細書において「制動」というとき、この場合、常用ブレーキ（パーキングブレーキとは異なる）についての言及がされている。常用ブレーキは、車両を減速する機能を実行するだけでなく、その迅速且つ完全な停止を可能にし、制動トルクをホイールに伝達して車両が依然として動いている場合でもホイールの全滑り（ロック）を達成することができるようにする機能をも実行する。
【００２９】
この好ましい実施形態では、回転電気トラクション機械３は、同時に回転電気制動機械でもある。このため、回転電気トラクション機械は、それ自体ホイールの制動とホイールの駆動の両方を保証することができる。これは、説明の前後状況により、本願では、「トラクション機械」又は「トラクション／制動機械」という用語は、同一物について用いられているからであり、この物体には、図面では参照符号３が付けられている。
【００３０】
したがって、このようなキネマチックチェーンは、機械式常用ブレーキを備えておらず、即ち、常用ブレーキは、従来型の摩擦制動手段、例えばディスク又はドラムブレーキを用いていない。
【００３１】
上記のことから、常用ブレーキは、例えば運転手の不在中、車両を停車後に不動化する機能を有するパーキングブレーキとは異なることがわかる。車両不動化状態に維持するこの機能は、特に、エネルギー散逸のための能力を必要としない。したがって、本発明のキネマチックチェーンは、これがたとえ機械式常用ブレーキを備えていなくても、機械式パーキングブレーキを有するのが良いことがわかる。
【００３２】
減速手段は、ホイールに固定された少なくとも１つの輪歯車１６と、トラクション機械３によって駆動されるピニオンを有する。減速比、即ち、トラクション機械の回転速度とホイールの回転速度の比は、１０を超え、好ましくは１５を超える。この減速比をピニオン１７と輪歯車１６の噛み合わせによって直接得ることができる。
【００３３】
この場合、減速手段は、図示のように、ピニオン１７と輪歯車１６との間で作用する減速装置１８の形態をした２つの減速段を有する。減速手段によって定められた減速比は、特有であって一定である。
【００３４】
減速装置１８は、この場合、２つの同軸且つ一体の歯車１８１，１８２を有し、一次歯車１８１は、トラクション／ブレーキ機械のピニオン１７と噛み合い、二次ホイール１８２（一次歯車と比較して直径が減少している）は、輪歯車１６と噛み合っている。好ましくは、減速装置１８は、円錐形ローラ１９を備えた一対の転がり軸受によってホイールキャリヤ４に対して案内され、軸方向ねじ１８４が、円錐形ローラ型転がり軸受によりこれらの支持体に伝えられた力の軸方向成分を吸収する。
【００３５】
好ましくは、一次歯車の歯、二次歯車の歯、ピニオンの歯及び輪歯車の歯は、螺旋状である。減速手段は、可逆性のままであることが必要であり、即ち、減速手段は、一方の方向と他方の方向の両方の方向に回転することができるが、トルクを許容可能な効率で、トラクション／ブレーキ機械からホイールに、又、ホイールからトラクション／ブレーキ機械に伝達することができなければならない。好ましくは、一次歯車の歯及び二次歯車の歯は、同一方向に差し向けられる。この特徴により、減速装置に作用する、この結果、ホイールキャリヤに作用する軸方向力を最小限に抑えることが可能である。
【００３６】
好ましくは、図示のように、トラクション／ブレーキ機械３の軸線、減速装置１８の軸線及びホイールの回転軸線は、互いに平行である。
【００３７】
好ましくは、ロックシステムのサスペンションは、国際公開第２００６／０３２６６９号パンフレットの教示に従って第２の回転電気機械２１によって動的に制御される垂直滑りサスペンションシステムである。
【００３８】
支持体２２は、ロックシステムを車両の本体（車体）に、剛性的に又は追加の自由度の実現、例えば、車体の高さ及び（又は）ホイールのキャンバの変化（例えば、欧州特許出願第１６１６７３１号明細書の教示による）、振動のフィルタリング又は水平サスペンションを可能にする連結方式により連結するようになっている。
【００３９】
車両の本体及び支持体２２に対するホイールのステアリングは、好ましくは、サスペンションスライダ（図１のステアリングアーム２３を参照されたい）の中心に位置する垂直ピボット軸線回りに生じる。
【００４０】
図５に明確に示されているように、ホイールキャリヤ４は、全ての減速手段（輪歯車１６、ピニオン１７及び減速装置１８）を収容するハウジングを構成している。このハウジングは、ホイールディスクの側が第１の密閉カバー２４により、内部が第２の密閉カバー２６によって密閉されている。このため、歯車の全ては、ハウジング内に収納されている。ハウジングは、適当な潤滑剤を収容しているのが良い。また、この図では、このハウジング内へのピニオン１７及び減速装置１８の収納状態が明確に示されている。
【００４１】
有効な制動力又はトラクション力は、機械３のシャフトに存在して利用できるトルク、減速比及びホイールの半径で決まる。例えば、機械が９０Ｎ・ｍのトルクを発生させることができ、減速比が１７であり、ホイール半径が３００ｍｍの場合、トラクション力又は制動力は、５１００Ｎに達する場合がある。この力は、グリップ係数が１に等しい場合、５０００Ｎの荷重に耐えるタイヤの潜在的グリップの１００％を利用するのに十分である。このような荷重及びグリップに関する条件は、最新式乗用車にとって代表的である。しかしながら、この例の唯一の目的は、桁違いの大きさを達成することにあり、本発明の用途を或る形式又は或るカテゴリの車両に限定するものではない。車両が前方に動いているにせよ後方に動いているにせよ、いずれにせよ、この力は、これが車両の移動方向に作用する場合には「トラクション」を意味し、これが車両の移動方向に抗して作用する場合には「制動力」を意味することがわかる。厳密には、これらの力は、両方共機械３により生じたトルクに由来する同一の力である。このため、制動力は、車両のホイールをロックすることができるのに十分である。当然のことながら、ホイールの完全なロックは、車両を停止させる最善のやり方ではなく、このことは、本発明の理解を容易にするものである。
【００４２】
四輪車は、事実、本発明のロックシステムを４つ備えるのが良く、機械式常用ブレーキを完全になしで済ますことができる。本発明の車両は又、かかるロックシステムを２つしか用いなくても良い。本発明によれば、各ホイール内部に２つ又は３つ以上のトラクション／ブレーキ機械を用いることも又想定できる。この選択肢に関する一利点は、トラクション手段及びとりわけ制動手段について万全を期すことができるということにある。
【００４３】
さらに、従来型機械式制動部材（欧州特許出願第０８７８３３２号明細書のディスク及びクランプを参照されたい）が設けられていないことにより、パッド及びディスクの定期的な交換作業が不要になるので車両のメンテナンスが実質的に単純化される。従来型油圧制動部材を不要にして得られる利点のうちとりわけ、パッドの残留摩擦がなくなるということが更に挙げられる（この摩擦は、従来型ブレーキ方式の車両の作動に必要なエネルギーの少なからざる部分を消費するということが知られている）。従来型油圧制動部材によりロックシステムに及ぼされる熱応力がなくなること及びパッド及びディスクの消耗により生じるダストと関連した損傷がなくなることも又、利点として挙げられる。
【００４４】
本発明のパーキングブレーキの空間に関する要件が甘いことは、顕著な利点であることがわかる。というのは、この種のロックシステムの特有の利点は、全ての機能をホイールの近くの小さな容積部内に一体化することにあるからである。当然のことながら、本発明のパーキングブレーキは、電気機械３がオフセットしている、即ち、ホイールキャリヤ４に固定されていないロックシステムにも使用できる。具体的に説明すると、電気トラクション／ブレーキ機械が車体に固定され、従来型トランスミッションによってホイールを駆動する場合、本発明のパーキングブレーキの機能は、それによっては変わらない。同じことは、複数の従来型トランスミッションによって複数個のホイールを駆動する中央電気機械を用いる車両に当てはまる。
【００４５】
互いに異なる図は、パーキングブレーキがロータ、即ち、電気機械のシャフトに作用する本発明の好ましい実施形態を示している。しかしながら、例えば、空間に関する要件を理由として、輪歯車１６又は減速装置１８と噛み合っている追加のシャフトの回転を止めることによって本発明の原理を利用する選択を行うことができる。この結果、この追加の回転シャフトは、トラクション／ブレーキ機械の減速手段によって起動される。
【００４６】
本明細書において、主として、金属ワイヤがディスクの周辺溝と協働して用いられる本発明の好ましい実施形態が開示されている。当業者であれば、本発明の原理は、他の手段、例えば、ロータに連結されたドラムに作用するテキスタイルコード又はロータが自由に回転することができる位置とロータがステータに対して不動化された位置との間で動くことができる単純なピンを用いることによって同じように利用できることがわかる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2010510461.tif 000009
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2010510461.tif 000011
2010510461.tif 000012
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