特表 2021-523063 車両ための改善された傾斜サスペンション

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2021-523063(P2021-523063A)

(43)【公表日】2021年9月2日

(54)【発明の名称】車両ための改善された傾斜サスペンション

(51)【国際特許分類】

   B62K 5/06 20060101AFI20210806BHJP

   B62K 5/10 20130101ALI20210806BHJP

【ＦＩ】

   B62K5/06

   B62K5/10

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2021-512999(P2021-512999)

(86)(22)【出願日】2019年5月7日

(85)【翻訳文提出日】2020年11月30日

(86)【国際出願番号】EP2019061674

(87)【国際公開番号】WO2019215144

(87)【国際公開日】20191114

(31)【優先権主張番号】2020889

(32)【優先日】2018年5月8日

(33)【優先権主張国】NL

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT

(71)【出願人】

【識別番号】520435522

【氏名又は名称】ユーセー・ベーフェー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】マヒール・ヘラルドス・テオドルス・マリー・バーレンブルグ

(72)【発明者】

【氏名】アレクサンデル・プル・ヨハネス・デ・フィッセール

(72)【発明者】

【氏名】ペル・アリーセン

【テーマコード（参考）】

3D011

【Ｆターム（参考）】

3D011AA03

3D011AC01

3D011AD19

(57)【要約】

車両フレーム（１０２、１０８）、１つの前輪（１２４）、２つの後輪（１１２Ａ、１１２Ｂ）および２つのスイングアームを含む傾斜可能な車両（１００）が記載されている。スイングアームは、第１の端部で車両フレーム上の枢動点（１２１）に、および反対側の端部で後輪の１つに枢動可能に結合されている。スイングアーム（４１）は、車両フレーム（１０２、１０８）の対称面にある回転軸（４２）の周りで回転可能である。２つのリンケージ（６３、６４）のそれぞれは、第１の端部において、スイングアームの１つの枢動点に結合されている。車両は、リンケージ（６３、６４）とロッカーアーム（４０）の一方の外端との間に配置された２つの接続アーム（５３、５６）を備える。接続アームは、非線形バネ特性を作成するために、リングの少なくとも２つのグループで構成された複数の皿バネを含む弾性部材（６１、６２）を備える。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

傾斜可能な車両（１００）であって、
車両フレーム（１０２，１０８）と、
１つの前輪（１２４）と、
２つの後輪（１１２Ａ，１１２Ｂ）と、
２つのスイングアーム（１１４Ａ，１１４Ｂ）であって、各前記スイングアームは、第１端部において前記車両フレームの枢動点（１２１）に枢動可能に連結され、かつ対向端部において前記後輪の１つに連結される、２つのスイングアーム（１１４Ａ，１１４Ｂ）と、
前記車両フレーム（１０２，１０８）の対称面にある回転軸（４２）回りに回転可能に配置されたロッカーアーム（４１）と、
２つのリンケージ（６３，６４）であって、各前記リンケージは、第１端部において一方の前記スイングアームの前記枢動点（１２１）に連結される、２つのリンケージ（６３，６４）と、
２つの接続アーム（５３，５６）であって、各前記接続アームは、一方のリンケージ（６３，６４）の第２端部および前記ロッカーアーム（４０）の１つの外側端部の間に配置される、２つの接続アーム（５３，５６）と、
を備え、
各前記接続アームは、弾性部材（６１，６２）を備え、前記弾性部材は、少なくとも２つのリンググループで構成された複数の皿バネを備え、非線形のバネ特性を形成する、傾斜可能な車両（１００）。

【請求項2】

前記弾性部材が増加されると前記皿バネが圧縮されるように前記弾性部材が配置される、請求項１に記載の車両。

【請求項3】

皿バネの各グループが、
− 直列の２つのバネ
− 直列の２つのバネと、直列の２つのバネの両側に並列に配置された１つの追加のバネ
− 直列の２つのバネと、直列の２つのバネの両側に並列に配置された２つの追加のバネ
− 直列の２つのバネと、直列の２つのバネの両側に並列に配置された３つの追加のバネ
の少なくとも１つの構成を備える、請求項１または２に記載の車両。

【請求項4】

バネストロークが増加するとともに前記非線形のバネ特性が連続的に増加する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両。

【請求項5】

前記非線形のバネ特性の導関数は、増加する階段関数である、請求項４に記載の車両。

【請求項6】

前記非線形のバネ特性の導関数は、第１ステップおよび第２ステップの間の遷移を除き、増加する階段関数である、請求項４に記載の車両。

【請求項7】

前記階段関数が４つのステップを有する、請求項５または６に記載の車両。

【請求項8】

前記車両が電気モーターおよび前記モーターに電力を供給するバッテリーを備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、三輪電動スクーターのような傾斜可能な車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、車両のフレームに後輪を結合する２つのスイングアームの存在により傾斜可能な三輪車両を開示している。車両は、運転者に快適さを提供するためにサスペンションを備えている。サスペンションに関する詳細は記載されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１５／１２１２８９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】

【0004】

本発明の目的の一つは、改良されたサスペンションを有する傾斜可能な車両を提供することである。

【0005】

本発明は、車両フレーム、１つの前輪、および２つの後輪を備える傾斜可能な車両を提供する。車両はまた、２つのスイングアームを含み、各スイングアームは、第１の端部で車両フレームの枢動点に枢動可能に結合され、反対側の端部で後輪の１つに結合される。ロッカーアームは、車両フレームの対称面にある回転軸回りに回転可能に配置されている。車両はさらに２つのリンケージであって、各リンケージは、第１の端部がスイングアームの１つに枢動点で結合される２つのリンケージと、２つの接続アームであって、各接続アームは、リンケージの１つの第２の端部とロッカーアームの１つの外端との間に配置される、２つの接続アームと、を備える。各接続アームは、弾性部材を備え、弾性部材は、非線形バネ特性を形成するように、少なくとも２つのリング群に配置された多数の皿バネを備える。

【0006】

この構成により、弾性要素の重量を最小限にすることができながら、後輪にかかる非傾斜サスペンションに関連する移動量と力および限られた空間におけるリンケージの移動量の比が高くすることができる。

【0007】

車両のサスペンション部品は、限られた空間内、例えば車両のバッテリパックの隣に配置されているため、加えられた力を放散することができる偏向をほとんど許さないサスペンション手段を使用することが好ましいということに留意すべきである。この事実は、短い変位で大きな力を吸収することができる皿バネを利用することによって最も容易になる。任意選択で、弾性部材を増やすと皿バネが圧縮されるように弾性部材が配置される。

【0008】

任意選択で、皿バネの各グループは、以下の構成の少なくともいずれかを備える：
− 直列の２つのバネ
− 直列の２つのバネと、直列の２つのバネの両側に並列に配置された１つの追加のバネ
− 直列の２つのバネと、直列の２つのバネの両側に並列に配置された２つの追加のバネ
− 直列の２つのバネと、直列の２つのバネの両側に並列に配置された３つの追加のバネ。

【0009】

皿バネの向きと積み重ねのこのような変化によって提供される非線形バネ特性利用して、快適なサスペンションを提供できると同時に、最も剛性の高いバネ特性を提供する最大量の並列スプリングの配置は、後輪またはスイングアームに過度の力が加えられた場合にサスペンションチェーン全体が損傷するのを防ぐ。

【0010】

非線形バネ特性は、バネストロークの増加に伴い、可変の割合で連続的に増加する場合がある。

【0011】

本発明のこれらおよび他の態様は明らかであり、以下に記載される実施例を参照して説明される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態による傾斜可能な車両の斜視図を概略的に示す。

【図2】図１の車両の側面図を概略的に示す。

【図3】傾斜位置にある車両の背面図を概略的に示す。

【図4】図１の車両の一部の底面図を概略的に示す。

【図5A】サスペンション装置を有する１つの後輪を概略的に示す。

【図5B】一実施形態による、非傾斜位置にあるサスペンション装置の一部の側面図を示す。

【図6】一実施形態による１つの皿バネの上面図および側面図を概略的に示す。

【図7】一実施形態による、図５Ａの接続アームの断面を概略的に示す。

【図8】一実施形態による、バネストロークに対するバネ力のグラフを示す。

【図9】S_totの関数としてd(F_tot)/dSの値のグラフを示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

なお、異なる図面における同じ参照番号を持つアイテムは、同一の構造的特徴及び同一の機能を有する、又は同じ信号であることに留意すべきである。このようなアイテムの機能および／または構造が説明されている場合、詳細な説明でそれらを繰り返し説明する必要はない。

【0014】

図１は、本実施形態に係る傾斜可能な車両１００の斜視図を示す。この例では、車両１００は、前輪１２４および２つの後輪１１２を含み、後輪のうちの１つのみが図１に示されている。車両１００は、前輪１２４のハブに配置され得る電気モーターでモーター駆動され得る。車両１００は、さらに、シート１４０、ハンドルバーフレーム１４２、およびハンドルバー１４８を備える。照明モジュール１５０は、ハンドルバーフレーム１４２上に配置されている。車両１００はまた、シート１４０およびハンドルバーフレームの間に配置された前部フレーム要素１０８を備える。シート１４０の下には、主後部フレームロッド１０２、弓状部１０９、およびバッテリー１０７がある。照明モジュール１５０およびモーターは、バッテリーによって電力を供給され得る。

【0015】

車両１００は、２つのロッド１１６、２つの湾曲スラット１１５、およびヒンジジョイント１２０に配置されたブリッジ１１３によって形成される連結フレームを備える。車両１００の側面図を示す図２を参照されたい。湾曲スラット１１５は、ヒンジ接続部１０６で前部フレーム要素１０８上に回転可能に配置されている。後輪１１２は、支持ロッド１１４を介して後部フレームに取り付けられ、回転点１２１で後部フレームに回転可能に接続されている。支持ロッド１１４は、スイングアーム１１４とも呼ばれる。このようにして、後輪１１２のそれぞれは、後部フレーム（すなわち、主後部フレームロッド１０２）に対して移動することができる。ヒンジジョイント１２０のブリッジ１１３は任意選択であり、省略可能であるが、ブリッジ１１３は連結フレームの強度を改善することに留意されたい。

【0016】

図２から分かるように、車両が展開状態にある場合に、ロッド１１６の一部は、弓状部１０９によって囲まれている。ヒンジ１１１、１１０、１２０および１０６が存在するため、ユーザがシート１４０に座ると、２つのヒンジ１１０および１０６はさらに離れるように強制される。これは、連結フレームが引き伸ばされ、ヒンジジョイント１２０が上向きに押し上げられることを意味する。スラットは、柔軟な素材で作ることができるが、代わりにスラットを硬くすることも可能であることに留意すべきである。これらは、木、プラスチック、金属、またはその他の適切な材料で作ることができる。

【0017】

図３は、傾斜した位置での車両１００の背面図を概略的に示す。破線１０５は、車両１００のフレームの対称面を示している。この対称面１０５（主面とも呼ばれる）は、車両１００が傾斜しているときに地面１０４と角度をなす。車両１００の傾斜は、図３の例に示すように、右に曲がるときにユーザ（図示せず）が右に傾いた結果である可能性がある。スイングアーム１１４の回転、およびスイングアーム１１４間の特定の結合機構により、両方の後輪１１２ホイールは地面と接触し続ける。

【0018】

図４は、車両の一部の底面図を概略的に示す。図４は、車両のフレーム（図示せず）に固定されたサブフレーム４０を示す。ロッカーアーム４１は、サブフレーム４０に回転可能に結合され、回転軸４２回りに回転可能である。回転軸４２は、対称面１０５にある。仮想管４４は、サブフレーム４０に固定され、車両フレームの対称面１０５に垂直な方向に延びる。仮想管４４内では、２つの車軸４５、４６が回転軸１２１回りに回転可能に配置されている。これらの車軸４５、４６のそれぞれは、それぞれスイングアーム１１４Ａ、１１４Ｂの１つに固定されている。スイングアーム１１４Ａ、１１４Ｂは、後輪１１２Ａ、１１２Ｂに接続されている。第１の後輪１１２Ａは、回転軸５１回りに回転可能に配置され、第２後輪１１２Ｂは、回転軸５２回りに回転可能に配置されている。車両１００の完全直立位置では、回転軸５１および５２が整列していることに留意されたい。

【0019】

図４は、第１接続アーム５３が、ロッカーアーム４１上の枢動点５４と枢動点５５の間に配置されていることをさらに示している。同様に、第２接続アーム５６は、ロッカーアーム４１上の枢動点５７と枢動点５８との間に配置される。枢動点５５と車軸４５との間に、第１リンケージ６３が配置されている。同様に、枢動点５８と車軸４６との間に、第２リンケージ６４が配置されている。リンケージ６３、６４のそれぞれの第１の端部は、枢動点１２１でスイングアームの１つに結合されている。リンケージ６３、６４の第２の端部は、ロッカーアーム４１の一方の外端に結合されている。

【0020】

運転中のドライバーのために快適さを提供するために、後輪１１２は吊下げられている。サスペンションは、接続アーム５３、５６のそれぞれに含まれる弾性部材６１、６２によって実現される。接続アーム５３、５６に弾性部材６１、６２を配置することにより、力を加えると接続アームの長さが変化する。

【0021】

図５Ａは、サスペンション構成を備えた後輪１１２Ａのうちの１つの側面図を示している。運転中に後輪１１２Ａが路面の凹凸にぶつかると、矢印Ｆupで示すように、後輪が急に上向きになる。スイングアーム１１４Ａが軸１２１の回りで回転可能なリンケージ６３に結合されているという事によって、接続アーム５３は、図５Ａの矢印Ｆpullよって示されるように引っ張られる。ロッカーアーム４１は回転できるが、両輪１１２に急激な力が加わった場合は回転しないことに留意されたい。ロッカーアーム４１は、車両の傾斜角が変化した場合にのみ回転することを意図している。これは、傾斜角を変えずに、ロッカーアーム４１の外端の１つにある枢動点５４が、図５Ａの固定点と見なされるべきであることを意味する。したがって、接続アーム５３が引っ張られると、弾性部材６１が伸ばされる。上向きの力Ｆupが終了すると、引っ張り力がなくなり、弾力部材６１が短くなり、無負荷状態に戻る。

【0022】

なお、本実施形態では、スイングアーム１１４Ａ自体が弾性ではないことに留意されたい。上記の後輪のサスペンションは、スイングアーム１１４Ａが回転点１２１を中心に回転するように配置され、弾性部材６１を備える接続アーム５３に固定されていることの結果である

【0023】

図５Ｂは、本実施形態に係る非傾斜位置にあるサスペンション機構の一部の側面図を示す。スイングアーム１１４Ａは２つ示されている。つまり、一方は無負荷状態（１１４Ａ（１）参照）であり、他方は負荷状態（１１４Ａ（２）参照）である。荷重による回転軸５１の垂直変位は、Δswingで示し、荷重による弾性部材６１の伸長方向に沿った枢動点５５の変位をΔresで示す。Δresの値は、弾性部材６１の伸びに直接関係する。特定の実施形態では、スイングアーム１１４Ａの長さ（枢動点１２１と回転軸５１との間の距離として定義される）は３３０ｍｍであり、リンケージ６３の長さ（枢動点５５と枢動点１２１との間の距離として定義される）は、４０ｍｍである。その場合、Δswing／Δresとして定義されるサスペンション比は、３３０／４０＝８．２５に等しい。好ましい実施形態では、このサスペンション比は、８から１４の間の範囲にある。

【0024】

以下の表１は、異なる負荷におけるスイングアーム１１４Ａの旋回角度(Sw.A.Rot)および、弾性部材６１の圧縮に等しいいわゆるロッドの伸び（Rod_EXT）の例を示す。表１のロッドの長さ（L_Rod）とロッドの伸びの値はｍｍで示されている。

【0025】

【表1】

【0026】

弾性部材６１、６２のそれぞれは、皿ワッシャまたは皿バネとしてよりよく知られている、いわゆる円錐ディスクバネと呼ばれるいくつかのリングを含む。バネは、非線形のバネ特性を作成するために、異なる積み重ねおよび／または方向の構成の少なくとも２つのグループで構成される。

【0027】

図６は、本実施形態に係る一つの皿バネの上面図および側面図を示す。バネ６０は、内径Ｄi、外径Ｄeを有する。図６の下部からわかるように、サスペンションリング６０は完全に平らではない。内周は、リングの外周の平面に平行な平面にあるが、その平面にはない。サスペンションリング６０に十分な力が加えられると、それが押し込まれ、加えられた力およびサスペンションリング６０の強度に応じて、リングは完全にまたはある程度平らになる。

【0028】

図７は、実施形態に係る図５Ａの接続アーム５３の断面を模式的に示している。接続アーム５３は、第１のリンケージ７１と第２のリンケージ７２とを備える。第１のリンケージ７１は、図４に示される弾性部材６１を具体化するショックアブソーバを介して第２のリンケージ７２に弾性的に結合されている。ショックアブソーバは、円筒形ハウジングであり得るがこれに限定されない外側ハウジング７４を備える。外側ハウジング７４は、片側がリンケージ７２に固定されている。反対側では、外側ハウジング７４は、他のリンケージ、つまりリンケージ７１のための開口部を含み、リンケージ７１が出入りする。外側ハウジング７４には、リンケージ７１の外端に固定された端部ストップ７５が配置されている。この特定の例では、１０個の皿バネ６０Ａが外側ハウジング７４内に配置されている。バネ６０Ａは、リンケージ７１の周りに配置されている。リンケージ７１の断面は、バネ６０Ａの内径Ｄ_ｉよりも小さい。リンケージ７１は、好ましくは円形断面を有し、その結果、バネ６０Ａは、リンケージ７１の周りに都合よく配置することができる。ただし、リンケージの断面は、長方形、三角形、星型など、さまざまな形をとることができることに留意されたい。

【0029】

バネ６０は、特定の構成で配置される。この例では、６つのリングが並列に配置され（グループ７６を参照）、別の４つのバネが直並列に配置されている（グループ７７を参照）。グループ７６と７７のそれぞれは、線形のバネ定数特性を有するが、組み合わせると、合計のバネ特性は異なる勾配を持つ２つの傾斜を含み、非線形のバネ定数特性になる。

【0030】

ゼロの力から出発して、バネ特性は、最も弱いグループ、すなわちグループ７７によって決定されるであろう。力が特定の値に達すると、バネの特性は、グループ７６であるより硬いグループによって決定される。別のグループ７８は、この例では、リンケージ７１の周りに配置されておらず全体のバネ特性に追加されない２つの皿バネ６０Ｂを含む。グループ７８の機能は、後輪１１２の戻りまたは下向きストローク中に、端部ストップ７５、リンケージ７１、および周囲の構成要素の動きを減衰させることである。バネ６０Ｂがリンケージ７１の周りに配置されていないため、リンケージ７１および端部ストップ７５の外向きストロークは、バネ６０Ｂの直径の３５％未満であることが好ましく、それにより戻りストローク中にそれらが元の位置に戻れない程度に回転するのを防ぐことに留意されたい。グループ７８は、皿バネを備えるが、これに限定されない。他のタイプの弾性要素を使用して、この例のバネ６０Ｂによって提供されるのと同じ機能を果たすことができる。

【0031】

図８は、実施の形態に係るバネストロークに対するバネ力のグラフを示す。この実施形態では、弾性部材６１は、４つのグループの皿バネを含む。図８のグラフでは、値F_totは、弾性部材にかかる総力を表し、S_totは、弾性部材６１の総バネストロークを表す。図８からわかるように、線８１は、グラフの勾配が突然変化する３つの遷移を示す。これらの変化は、図９に示すように、S_totの関数として値d(F_tot)/dSのグラフを示すことで最もよく表すことができる。この特定の例では、d(F_tot)/dSの値は４つのステップを示す。第２のステップは、第１のステップよりも低くなっている。第２のステップの後、関数はさらに２つのステップを示し、各ステップは、前のステップよりも高くなっている。

【0032】

図９の最も高いステップは、図７にグループ７６として示された、並列に複数の皿バネを配置することにより実現することができる。このような並列バネの配置は、特性の終わりに非常に硬いサスペンションをもたらす。図８のこの最後の非常に急な部分は、過度の力が発生した場合に周囲の構成要素への損傷を回避する。それでもドライバーに十分な快適さを提供するために、弾性部材６１は、少なくとも、図７のグループ７７に示すようにリングのさらなるグループを含む。このグループにより、バネ定数特性の急勾配部分も少なくなる。

【0033】

なお、上記では「バー」および「管（チューブ）」の両方の用語が使用されていることに留意されたい。「管（チューブ）」は、中空のバーと見なされるが、「バー」は必ずしも中空である必要はない。いくつかの実施形態では、上記のバーは、均質（中空ではない）または少なくとも部分的に均質であり得る。

【0034】

なお、上述の実施形態は、発明を制限するために示したものではなく、当業者が多くの代替実施例を設計することができるであろうことに留意すべきである。傾斜可能な車両は、例えば、１つだけではなく２つの前輪を含み得る。

【0035】

特許請求の範囲において、括弧の間に配置された参照記号は、請求項を限定するものとして解釈されてはならない。動詞「comprise（備える）」とその活用形の使用は、請求項に記載されているもの以外の要素またはステップの存在を排除するものではない。要素の前にある冠詞「ａ」または「ａｎ」は、そのような要素が複数存在することを排除するものではない。特定の手段が相互に異なる従属クレームに記載されているという単なる事実は、これらの措置の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。

【符号の説明】

【0036】

４１ ロッカーアーム
５３，５６ 接続アーム
６１ 弾性部材
６３，６４ リンケージ
１００ 車両
１０２ 主後部フレームロッド
１０８ 前部フレーム要素
１１２Ａ，１１２Ｂ 後輪
１１４Ａ，１１４Ｂ スイングアーム
１２４ 前輪

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】