PT1035995E - Conjunto de roda motriz de veículo - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "CONJUNTO DE RODA MOTRIZ DE VEÍCULO"

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um conjunto de roda motriz para uma "scooter". Mais em concreto, a invenção refere-se a uma roda de "scooter" alimentada por um motor albergado numa extremidade de um braço de oscilação disposto em frente de uma extremidade ligada de um modo articulado ao corpo da "scooter", em que o veio do motor se encontra directamente preso a uma transmissão montada no interior de uma roda.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Como o aumento da poluição atmosférica como resultado do grande número de veiculos de combustão interna se tornou um problema significativo nas grandes cidades, estão a ser feitos esforços a nivel mundial no sentido de proporcionar veiculos eléctricos eficazes que não descarregam emissões poluentes. As grandes cidades em paises em vias de desenvolvimento que incluem uma elevada quantidade de "scooters" alimentadas por motores a dois tempos são particularmente afectadas pela poluição causada pelos veiculos. Estas "scooters" a dois tempos produzem elevadas quantidades de materiais poluentes e um ruido significativo. As "scooters" eléctricas, por outro lado, proporcionam um meio de transporte que é essencialmente isento de emissão de poluentes e produz muito pouco ruido.

Os veiculos de duas rodas alimentados por electricidade já foram desenvolvidos. Por exemplo, a Patente dos US n° 5,272,938 revela uma bicicleta que tem um motor eléctrico montado no interior de uma roda dianteira. 0 motor está 2 disposto no interior de um compartimento. 0 motor faz rodar uma roda de raios que por sua vez faz girar três rodas satélite que se encontram engatadas com ela. As rodas satélite estão engatadas e rodam de encontro a um aro de engrenagem que se encontra preso de um modo rotacional a um eixo, o qual se encontra preso ao suporte do eixo da bicicleta. Os veios das rodas satélite estão presos a um poleame de tornei. A rotação das rodas satélite de encontro à engrenagem de aro fixo faz com que o poleame de tornei rode em torno do eixo. Através de uma roda de embraiagem, o poleame de tornei rotativo faz rodar o compartimento. 0 compartimento é formado por duas metades de igual diâmetro. Os raios da roda são presos ao compartimento através de ambas as metades de compartimento. Deste modo, a rotação do compartimento provoca a rotação dos raios e da roda da bicicleta, impulsionando a bicicleta.

Na disposição revelada na patente '938, no entanto, o motor é habitualmente fino de modo a encaixar-se sem obstruções no interior da roda. Esta disposição exclui um motor com um formato ideal, o qual é significativamente mais largo e mais potente.

Outros veiculos com alimentação eléctrica são também revelados, por exemplo, na Patente US n° 5,322,141. Esta referência ilustra um motor eléctrico albergado no interior de um compartimento fechado que se encontra ligado a um veiculo de transporte de passageiros através de membros de suspensão que são articulados lateralmente a partir do veiculo e a partir do compartimento. Um amortecedor de impactos absorve os impactos mecânicos entre o compartimento e o veiculo. A disposição revelada é inadequada para uma "scooter" ou para outros pequenos veículos em que os braços de 3 articulação estão para a frente e se articulam na direcção paralela à roda em torno de um eixo transversal ao veículo.

As Patentes US n°s 5,613,569 e 5,647,450 revelam "scooters" eléctricas em que cada uma delas tem um motor eléctrico colocado numa unidade de alimentação articulada e que vira, preso à estrutura principal e a uma roda. O motor está localizado na extremidade da unidade articulada presa ao corpo. Tal como explicado na patente '569, esta colocação requer uma transmissão de modo a proporcionar energia à roda disposta no interior da unidade articulada, como seja uma correia. A colocação do motor afastado da roda e a longa transmissão reduz a eficácia potencial do sistema de alimentação. O documento FR 566,559, que revela a técnica anterior mais aproximada de acordo com o preambulo da reivindicação 1, descreve um motor e uma transmissão de um motociclo, em que ambos se encontram fechados no interior do mesmo compartimento, em que o compartimento é usado para transmitir momento de rotação à estrada através da roda, a qual se encontra em ligação directa com o compartimento, de modo a que tanto o motor como a transmissão rodem em conjunto com a roda quando a embraiagem se encontra engatada.

Um conjunto eficaz de roda de impulsão é uma necessidade para uma "scooter" capaz de ser usada com um motor que apresente um tamanho adequado e que não sofra das ineficácias produzidas por uma colocação do motor num local afastado da roda.

RESUMO DA INVENÇÃO A presente invenção proporciona um conjunto de impulsão de um veículo para uma "scooter" com um motor configurado para 4 impulsionar o veiculo que inclui um veio de motor impulsionado rotativamente. A "scooter" apresenta de preferência um primeiro e um segundo braços de rotação, cada um deles com uma primeira extremidade presa ao motor e uma segunda extremidade presa de um modo articulado e em suporte a um corpo do veiculo. 0 primeiro braço de articulação também inclui de preferência uma porção alongada rígida que une as suas primeira e segunda extremidades. 0 motor está de preferência albergado no interior do primeiro braço de oscilação.

Uma roda da "scooter" tem um compartimento de caixa de velocidades que se encontra configurado para transmitir momento de rotação à superfície de uma estrada através de um movimento que entra em contacto com a estrada, como seja um pneu. Uma transmissão albergada no interior do compartimento da caixa de velocidades está directamente engatado com o veio de um motor, reduzindo as ineficácias provocadas pelas cintas, correias ou outros elementos de transmissão que sejam necessários para ligar de um modo operacional o motor com a transmissão. A transmissão está configurada para transmitir o momento de rotação do veio do motor para o compartimento. A transmissão inclui, preferencialmente, um portador da engrenagens que se encontra preso de um modo fixo ao primeiro braço oscilante e uma pluralidade de engrenagens associadas operacionalmente com o veio e com o compartimento da caixa de velocidades de um modo tal que o momento de rotação é transmitido entre o veio e o compartimento da caixa de velocidades. Pelo menos uma das engrenagens está montada no portador de engrenagens. A transmissão é de preferência uma unidade de redução de engrenagem satélite com uma engrenagem central presa ao veio, pelo menos uma engrenagem satélite montada no 5 portador de engrenagens, e um aro de engrenagens preso ao compartimento da caixa de velocidades.

Na forma de realização preferida, um eixo está preso ao segundo braço de oscilação, acolhido no interior da caixa de velocidades, e preso à transmissão, de um modo preferencial ao portador de engrenagens. Deste modo, a transmissão suporta o segundo braço de oscilação. De modo a prender o segundo braço de oscilação ao eixo, o segundo braço de oscilação define uma abertura de ligação à qual o eixo pode ser preso quando acolhido através do mesmo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 é uma vista do lado esquerdo de uma "scooter" de acordo com a invenção; A Fig. 2 é uma vista do lado direito de um conjunto de roda motriz da "scooter"; A Fig. 3 é uma vista superior em corte transversal do conjunto da roda motriz; e

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERENCIAIS A Fig. 1 ilustra uma "scooter" de acordo com a presente invenção, com duas rodas, uma roda dianteira 8 que pode ser girada e uma roda motriz posterior 18.

Fazendo referência às Figs. 2 e 3, os braços de oscilação direito e esquerdo 10 e 12 estão ligados de um modo articulado com um corpo 14 da "scooter" em torno de um eixo de articulação 16. Os braços de oscilação 10 e 12 estão também ligados à roda 18, e deste modo ligam de uma forma articulada a roda 18 ao corpo 14 para fazer a articulação num plano de articulação substancialmente em paralelo com a rotação da roda 18, em torno de um eixo substancialmente paralelo ao eixo 23 da roda e substancialmente transversal 6 relativamente à "scooter". Os braços de oscilação 10 e 12 apresentam porções alongadas rígidas 11 e 13 que unem as extremidades 15 e 17 do braço de oscilação e as extremidades das rodas 19 e 21 que se encontram respectivamente presas de um modo rotativo ao corpo 14 da "scooter" e à roda 18.

Os amortecedores de impactos 20 estão ligados entre os braços de oscilação 10 e 12 e o corpo 14 para absorver os choques mecânicos entre estes. De um modo preferencial, os amortecedores de impactos 20 incluem molas 22 assim como suspensões 24 que servem tanto para suportar os braços de oscilação 10 e 12 como para amortecer o movimento entre eles e o corpo 14.

Fazendo referência à Fig. 3, o braço oscilante do lado esquerdo 10 inclui uma estrutura 26 de braço oscilante à qual está presa uma cobertura 28. A estrutura 26 de braço oscilante transporta as cargas estruturais geradas pelo suporte do corpo 14 da "scooter".

Um motor eléctrico 30 está albergado no interior da estrutura 26 do braço oscilante. Uma cobertura 42 do motor está presa à estrutura 26 do braço oscilante, que envolve o motor 30. O motor 30 também inclui um rotor 36 que está preso ao veio 38. A energia é de preferência fornecida ao motor 30 a partir de baterias através de um controlador (não ilustrado) localizado no corpo 14 da "scooter" através de cabos (não ilustrados) que passam através de uma abertura 40 na estrutura 26 de braço oscilante. O controlador pode, de um modo alternativo, ser colocado no braço oscilante do lado esquerdo 10. Um sensor de velocidade é de preferência montado no veio 38 que proporciona informações sobre a velocidade ao controlador. 7

Quando a corrente eléctrica flui através do motor 30, o rotor 36 roda o veio 38 para impulsionar a roda 18.

Tal como se encontra ilustrado na Fig. 3, a roda 18 inclui o compartimento 46 da caixa de velocidades que alberga uma roda de transmissão 48 no seu interior. O compartimento 46 da caixa de velocidades inclui as metades do lado esquerdo e do lado direito 86 e 88 presas uma à outra com ligadores 90 e suportam estruturalmente uma porção da transmissão. A transmissão é de preferência uma unidade de redução de engrenagens satélite que proporciona uma redução de entre 6:1 e 14:1, segundo o motor e o tamanho da roda empregue. Também ilustrada na Fig. 3 está uma cobertura 49 do braço de oscilação do lado direito, que cobre o interior do braço de oscilação do lado direito 12.

Tal como se encontra ilustrado na Fig. 3, uma engrenagem central 50 está presa ao veio 38 alimentado pelo motor 30 e, deste modo, está a ela directamente ligada. O veio do motor 38 é de preferência de aço endurecido de modo a reduzir as tensões de torção no veio entre o motor 30 e a engrenagem central 50. As engrenagens satélite 52 estão montadas em fusos 53 do portador de engrenagens 54. As engrenagens satélite 52 estão ligadas com a engrenagem central 50 e ainda com um aro de engrenagens 66 que se encontra disposto de um modo concêntrico com a engrenagem central 50. O aro de engrenagem 66 está preso ao compartimento 46 da caixa de velocidades, o qual se encontra, por sua vez, preso com meios-raios de roda 68 e 69, que se montam num membro que entra em contacto com a superfície de uma estrada como seja um pneu 70.

De um modo preferencial, a maioria das engrenagens satélite 52, duas das três na forma de realização preferencial, estão dispostas sob a engrenagem central 50 de modo a 8 distribuir o apoio da engrenagem central 50 entre tantas engrenagens satélite 52 quantas forem possíveis. De um modo preferencial, pelo menos uma das engrenagens satélite 52 está disposta acima da engrenagem central 50 de modo a evitar a sua deslocação radial quando a "scooter" é conduzida sobre um terreno irregular. O portador de engrenagens 54 está configurado para resistir à rotação causada pelo motor 30. Isto é conseguido na forma de realização preferida pois o portador de engrenagens 54 está fixo ao braço de oscilação do lado esquerdo 10 através de uma pluralidade de ligadores 64. Deste modo, o momento de rotação é transmitido desde o veio do motor 38, através da engrenagem central 50, às engrenagens satélite 52, de seguida para o aro de engrenagens 66 e para o compartimento 46 da caixa de velocidades, e finalmente para uma superfície 72 da estrada, impulsionando a "scooter". O compartimento de caixa de velocidades 46, estando preso ao pneu 70, roda com o pneu 70 à medida que o pneu 70 roda sobre a superfície 72 da estrada. O portador de engrenagens 54 é preso a um eixo 74, o qual se destaca coaxialmente desde o compartimento 46 da caixa de velocidades e é preso ao braço 12 de oscilação para o lado direito. O eixo 74 inclui um rebordo 78 que tem um diâmetro mais elevado do que a abertura 76 no braço 12 de oscilação para o lado direito e assenta de encontro ao braço 12 que oscila para o lado direito, limitando a penetração do eixo 74 no interior da abertura 76. Uma porca 82 prende o eixo 74 ao braço 12 que oscila para o lado direito. O facto de ter dois braços que oscilam reduz os momentos de torção produzidos pela roda 18 pois as forças da roda 18 são suportadas através de ambos os braços de oscilação 10 e 12. 9

Quem detiver um grau de conhecimento médio na técnica pode encarar numerosas variações e modificações. Por exemplo, os elementos descritos como estando nos lados esquerdo e direito da "scooter" podem ser invertidos. Todas estas modificações são contempladas pelo âmbito das reivindicações que se seguem.

Lisboa, 29 de Outubro de 2010

Claims (7)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um conjunto motriz de um veículo compreendendo: um motor (30) configurado para impulsionar o veículo e incluindo um veio (38) de um motor alimentado de um modo rotativo; um primeiro braço de oscilação (10) que tem uma primeira extremidade (19) presa ao motor (30) e uma segunda extremidade (15) presa e suportada de um modo articulado a um corpo de um veículo; um compartimento (46) de caixa de velocidades configurado para transmitir momento de rotação a uma superfície de uma estrada através de um membro (70) de contracto com a estrada; e uma transmissão (48) engatada directamente com o veio (38) do motor e albergada no interior do compartimento (46) da caixa de velocidades e configurada para transmitir momento de rotação (38) ao compartimento (46) caracterizado por o motor (30) se encontrar albergado no interior do primeiro braço de oscilação (10). 2. 0 conjunto motriz de um veículo de acordo com a reivindicação 1, que compreende ainda: um segundo braço oscilante (12) que está preso de um modo articulado e em suporte ao corpo do veículo; um eixo (74) preso ao segundo braço oscilante (12) acolhido no interior do compartimento (46) da caixa de velocidades de modo a que o segundo braço (12) de oscilação seja suportado pela transmissão (48).

3. O conjunto motriz de um veículo de acordo com a reivindicação 2, em que o segundo braço de oscilação (12) define uma abertura de ligação, e o eixo (74) pode ser preso ao segundo braço de oscilação (12) quando acolhido através da abertura de ligação. 2 4. 0 conjunto motriz de um veículo de acordo com a reivindicação 1, em que a transmissão compreende: um portador de engrenagens (54) preso de um modo rotativo ao primeiro braço de oscilação (10); e uma pluralidade de engrenagens (52) operacionalmente associadas com o veio (38) e com o compartimento (46) da caixa de velocidades de modo a que o momento de rotação seja transmitido entre o veio (38) e o compartimento (46) da caixa de velocidades; em que pelo menos uma das engrenagens (52) se encontra montada no portador de engrenagens (54).

5. O conjunto motriz de um veículo de acordo com a reivindicação 4, em que a pluralidade de engrenagens (52) inclui uma engrenagem central presa ao veio (38), pelo menos uma engrenagem satélite montada no portador de engrenagens (54) e um aro de engrenagens preso ao compartimento (46) de engrenagens.

6. O conjunto motriz de um veículo de acordo com a reivindicação 4, compreendendo ainda um eixo (74) preso tanto ao portador de engrenagens (54) como ao segundo braço oscilante (12).

7. O conjunto motriz de um veículo de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro braço de oscilação (10) inclui uma porção substancialmente rígida alongada que prende as primeira (19) e segunda (15) extremidades.

8. O conjunto motriz de um veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-7, em que o compartimento (46) da caixa de velocidades se encontra preso de um modo rotativo em relação ao membro (70) de contacto com a estrada.

9. O conjunto motriz de um veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, em que o veio (38) do motor 3 está substancialmente coaxial com o eixo das rodas do membro (70) de contacto com a estrada. Lisboa, 29 de Outubro de 2010