(57)【要約】【課題】  折り畳み可能な小型移動体のための、軽量・コンパクト性、確実性、利便性を考慮した自動係止機構が装備されたフレームの連結構造を提供すること。【解決手段】  本発明の移動体の二つのフレームの折り畳み可能な連結装置は、ラチェット部材の爪部がラチェット歯溝に押し付けられた状態に於いて逆転阻止爪の面が逆転阻止溝の壁面と係合することによりラチェット部材がラチェット歯溝を押す方向とは反対の方向のフレームの回転が阻止される。ラチェット部材の爪部をラチェット歯溝に押し付ける力を与えるスプリングが設けられ、スプリング部材の力の向きが切り替わることにより、押し付けられるラチェット部材の爪部とラチェット歯溝の組が切り替わる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の第一のフレームの先端に対して該第一のフレームの長手方向に略垂直に延在する第二のフレームを装着する連結装置であって、
前記第一のフレームの先端にて前記第二のフレームを回転可能に保持する貫通孔を有するハウジングと、
前記ハウジングにて前記第二のフレームの延在方向に略平行な軸線周りに枢動可能に支承され両端のそれぞれに爪部を有するラチェット部材と、
前記第二のフレームの周上にて前記ラチェット部材の両端の爪部の各々にそれぞれ噛み合うよう構成された二つのラチェット歯溝と、
前記第二のフレーム上にて該第二のフレームの外方向に突出して形成された逆転阻止爪と、
前記ハウジングにて形成され前記第二のフレームの周方向に於ける前記逆転阻止爪の一方の面と係合可能な一方の壁面と前記第二のフレームの周方向に於ける前記逆転阻止爪の他方の面と係合可能な他方の壁面とを有する逆転阻止溝とを含み、
前記ラチェット部材の両端の爪部のうちの一方が前記二つのラチェット歯溝のうちの対応する一方に押し付けられた状態に於いて前記逆転阻止爪の一方の面が前記逆転阻止溝の一方の壁面と係合することにより前記ラチェット部材が前記ラチェット歯溝を押す方向とは反対の方向の前記第二のフレームの回転が阻止され、前記ラチェット部材の両端の爪部のうちの他方が前記二つのラチェット歯溝のうちの対応する他方に押し付けられた状態に於いて前記逆転阻止爪の他方の面が前記逆転阻止溝の他方の壁面と係合することにより前記ラチェット部材が前記ラチェット歯溝を押す方向とは反対の方向の前記第二のフレームの回転を阻止し、
更に、前記ラチェット部材の両端の爪部のうちの一方又は他方を前記二つのラチェット歯溝のうちの対応する一方又は他方に押し付ける力を与えるスプリング部材が設けられ、該スプリング部材の力の向きが切り替わることにより、押し付けられるラチェット部材の爪部とラチェット歯溝の組が切り替わる装置。
【請求項２】
請求項１の装置であって、前記移動体の折り畳み操作又は展開操作の開始に連動して前記スプリング部材による力に凌駕して前記ラチェット部材の爪部とラチェット歯溝との噛み合いを解除する方向に前記ラチェット部材を枢動する係止解除機構を含み、前記折り畳み操作又は展開操作の終了時に、前記ラチェット部材の枢動により、噛み合いの解除された前記ラチェット部材の爪部とラチェット歯溝の組とは別の前記ラチェット部材の爪部とラチェット歯溝の組が噛み合う方向に前記スプリング部材の力の向きが切り替わる装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナル・モビリティ又は超小型モビリティ等の小型の移動体の構造に係り、より詳細には、折り畳み可能な小型の移動体の構造及び／又はかかる折り畳み構造に利用可能なフレームの連結装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市周辺地域の買物、通勤、通学など、歩くには遠く、バスなどの公共交通機関も不便な地域における一人乗りの低速の移動手段として、自転車などの従前の小型移動体よりも移動能力・積載能力があり、且つ、従前の自動車よりもコンパクトな「超小型モビリティ」などと総称される新しいコンセプトの小型の移動体の開発・研究が進められている。このような新しいコンセプトの小型移動体に対して求められる構成として、一般的には、例えば、歩道や自転車道だけでなく、車道の走行も可能であるが、保管スペースの縮小、街中での駐車場問題の緩和などの観点から、移動体が非乗車時には折りたたみ可能又は小型化可能であると、更に移動体の利用性が高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１２７８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如き「超小型モビリティ」と総称される新しいコンセプトの小型移動体に於いて、既に触れた如く、乗車可能な状態（以下、「展開状態」と称する。）から、移動体のフレーム（又は車体）をコンパクトに折り畳み、持運び又は収納を容易にした状態（以下、「折り畳み状態」と称する。）に転換できる構成が考えられている。そのようなフレームが折り畳み可能な構造は、下記の如き点を考慮して構成されることが好ましい。即ち、
（１）持運びを容易にするために、構造ができるだけシンプルで体格が小さく軽量であること。（軽量・コンパクト性）
（２）特に、移動体を展開状態に保持又は係止するための構造が移動体の運転中に振動等で外れないこと。（確実性）
（３）折り畳み操作及び／又は展開操作に於いて、使用者が直感的に且つ手数を少なく簡便に操作を行えること。（利便性）
【０００５】
上記の考慮すべき点のうち、（１）軽量・コンパクト性及び（２）確実性に関して、移動体のフレームを展開状態又は折り畳み状態のいずれか一方に保持するためのフレームの複数の構成要素の係止及び外れ防止は、一組のラチェット機構及びその固定機構を用いることによって達成可能であるが、展開状態と折り畳み状態とのそれぞれを確実に保持するために、構成要素の係止及び外れ防止のための機構を別々に装備することとなると、構成が嵩張ることとなり、軽量・コンパクト性が損なわれることとなる。また、（３）利便性に関して、移動体のフレームを展開状態から折り畳み状態へ又はその逆に転換する場合に、フレームの構成要素の係止及び外れ防止を解除する必要があるところ、かかる解除操作が、別の部材、例えば、レバーなどを手で操作するなどして実行される構成になっていると、使用者が、フレームの展開動作、折り畳み動作から直感的に操作することが難しくなることがあり、また、手でレバーを操作するため煩わしく感じ、簡便とは言い難い。（例えば、特許文献１の場合では、折り畳み自転車用のフレームについて、フレームを展開状態と折り畳み状態とのそれぞれに係止する機構が提案されているところ、展開状態に係止するための機構と折り畳み状態に係止するための機構とが別々に設けられており、また、係止を解除するために解除用のレバーを手にて操作した後に展開動作又は折り畳み動作を行うよう構成されている。）
【０００６】
かくして、本発明の一つの課題は、上記の如き「超小型モビリティ」と総称される新しいタイプの小型の移動体に於いても採用可能な移動体のフレームの折り畳みのために利用できるフレームの連結部（ヒンジ部）に於いて、軽量・コンパクト性、確実性、利便性を考慮した新規な自動係止機構を提供することである。
【０００７】
また、本発明のもう一つの課題は、折り畳み可能な小型の移動体に於いて採用可能な展開状態と折り畳み状態とを取り得るフレームの連結構造であって、折り畳み動作又は展開動作と連動して、自動的に係止状態が解除され、且つ、動作終了時に自動的に係止されて更に係止外れ防止機構が働く自動係止機構が装備された構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、上記の課題は、移動体の第一のフレームの先端に対して該第一のフレームの長手方向に略垂直に延在する第二のフレームを装着する連結装置であって、第一のフレームの先端にて第二のフレームを回転可能に保持する貫通孔を有するハウジングと、ハウジングにて第二のフレームの延在方向に略平行な軸線周りに枢動可能に支承され両端のそれぞれに爪部を有するラチェット部材と、第二のフレームの周上にてラチェット部材の両端の爪部の各々にそれぞれ噛み合うよう構成された二つのラチェット歯溝と、第二のフレーム上にて該第二のフレームの外方向に突出して形成された逆転阻止爪と、ハウジングにて形成され第二のフレームの周方向に於ける逆転阻止爪の一方の面と係合可能な一方の壁面と第二のフレームの周方向に於ける逆転阻止爪の他方の面と係合可能な他方の壁面とを有する逆転阻止溝とを含み、ラチェット部材の両端の爪部のうちの一方が二つのラチェット歯溝のうちの対応する一方に押し付けられた状態に於いて逆転阻止爪の一方の面が逆転阻止溝の一方の壁面と係合することによりラチェット部材がラチェット歯溝を押す方向とは反対の方向の第二のフレームの回転が阻止され、ラチェット部材の両端の爪部のうちの他方が二つのラチェット歯溝のうちの対応する他方に押し付けられた状態に於いて逆転阻止爪の他方の面が逆転阻止溝の他方の壁面と係合することによりラチェット部材がラチェット歯溝を押す方向とは反対の方向の第二のフレームの回転を阻止し、更に、ラチェット部材の両端の爪部のうちの一方又は他方を二つのラチェット歯溝のうちの対応する一方又は他方に押し付ける力を与えるスプリング部材が設けられ、該スプリング部材の力の向きが切り替わることにより、押し付けられるラチェット部材の爪部とラチェット歯溝の組が切り替わる装置によって達成される。かかる構成に於いて、「移動体」とは、典型的には、既に述べた如き「超小型モビリティ」と総称される車道の走行も可能な新しいタイプの小型の移動体であってよい。
【０００９】
上記の構成によれば、第一のフレーム側に支承された一つのラチェット部材が、第二のフレーム上の二つのラチェット歯溝のうちのいずれかに噛み合い、第二のフレーム上の一つの逆転阻止爪が、第一のフレーム側に形成された逆転阻止溝と係合するという態様によって、第一のフレームと第二のフレームとの連結状態は、二つの状態のいずれかに容易に外れることなく係止されることとなる。また、二つの状態に於ける各要素（ラチェット部材、ラチェット歯溝、逆転阻止爪、逆転阻止溝）の噛み合い又は係合状態は、スプリング部材による力の向きを切り換えることによって、それぞれ保持されることとなる。従って、かかる構成に於いては、フレームの二つの状態の係止が、一組の係止機構によって達成されるので、部品点数の少ない、軽量且つコンパクトな構成にて、確実に達成されることとなる。また、フレームの二つの状態の切換は、スプリング部材による力の向きを切り換えるだけでよいので、かかる構成を移動体の折り畳み構造に適用した場合に、折り畳み操作又は展開操作も使用者にとって容易であり利便性の高いものとなることが期待される。
【００１０】
なお、上記の構成に於いて、折り畳み操作及び展開操作をより容易に実行できるように、一方の状態から他方の状態に転換する際の係止の解除を容易にする機構が設けられていてよい。具体的には、上記の装置に於いて、移動体の折り畳み操作又は展開操作の開始に連動してスプリング部材による力に凌駕してラチェット部材の爪部とラチェット歯溝との噛み合いを解除する方向にラチェット部材を枢動する係止解除機構が設けられ、折り畳み操作又は展開操作の終了時には、ラチェット部材の枢動により、噛み合いの解除されたラチェット部材の爪部とラチェット歯溝の組とは別のラチェット部材の爪部とラチェット歯溝の組が噛み合う方向にスプリング部材の力の向きが切り替わるようになっていてよい。即ち、ラチェット部材の枢動によって、スプリング部材の力の向きの変化が生じ、これにより、一方の状態から他方の状態への転換後に、自動的に、フレームの係止が達成されることとなる。かかるラチェット部材の枢動を生ずる係止解除機構は、例えば、移動体のシートに連結され、シートの動きを伝達するリンクと、かかるリンクの動きに応答してラチェット部材を枢動させるガイド部材とにより、構成可能である。かかる構成によれば、使用者がフレームの連結部の近傍を操作する必要がなくなり、利便性の更なる向上が期待される。
【発明の効果】
【００１１】
かくして、上記の本発明によれば、一組の係止機構にて、互いに枢動するよう連結された二つのフレームについて、二つの状態のいずれかに係止することが可能となる。従って、かかる構成を移動体の折り畳み構造に適用した場合、部品点数をさほどに多くすることなく、展開状態と折り畳み状態とのそれぞれにて確実に係止することが可能となる。また、展開状態から折り畳み状態への転換又はその逆方向への転換は、スプリング部材の力の向きを変更するだけでよく、転換操作に於ける煩わしさの低減も期待される。
【００１２】
本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の適用される移動体の展開状態の模式的な斜視図であり、図１（Ｂ）は、移動体の折り畳み状態の模式的な斜視図である。図１（Ｃ）は、本発明による移動体のフレームの連結装置の模式的な斜視図であり、図１（Ｄ）は、かかる連結装置の分解図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、本発明の適用される展開状態の移動体とフレームの連結装置の模式的な斜視図である。図２（Ｃ）は、展開状態に於ける連結装置の係止状態を表す拡大斜視図であり、図２（Ｄ）は、その側面図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、本発明の適用される折り畳み状態の移動体とフレームの連結装置の模式的な斜視図である。図３（Ｃ）は、折り畳み状態に於ける連結装置の係止状態を表す拡大斜視図であり、図３（Ｄ）は、その側面図である。
【図４】図４は、本発明の適用される移動体の展開状態から折り畳み状態への転換の過程を表す図である。左列は、移動体の側面図であり、右列は、連結装置の側面図である。図中の円内は、ラチェット部材とラチェット歯溝の位置関係を表した図である。
【符号の説明】
【００１４】
１…移動体
２…前輪
３…後輪
４…車体フレーム
５…シート
１０…フレーム（第一のフレーム）
１２…フレーム（第二のフレーム）
２０…ラチェット部材
２０ａ、ｂ…ラチェット爪
２１…ラチェット補助部材
２２…円環部
２３…ラチェットガイド
２４…逆転阻止爪
２５、２６…ラチェット歯溝
２７…円環枠部
２８…逆転阻止溝
３０…スプリング
３２…リンク
Ｈ…ハウジング
Ｐ…連結装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。
【００１６】
移動体の構成
図１（Ａ）を参照して、本発明の適用される小型の移動体１の基本構成に於いては、左右前輪２と左右後輪３とが、車体フレーム４を担持し、車体フレーム４のフレーム１０の上部にシート部５が設けられる。また、図示の移動体１は、車体フレーム４のフレーム１０と後方フレーム１１との連結部分、フレーム１０とフレーム１２との連結部分及びシート部５がそれぞれ枢動可能であり、かかる連結部分を適宜屈曲することにより、図１（Ｂ）の如く、車体フレーム４を折り畳むことが可能であり、これにより、移動体の非使用時に於ける持ち運び及び／又は収納が容易となる。
【００１７】
フレーム連結装置の構成
本発明のフレームの連結装置は、例えば、上記の移動体の車体フレーム４のフレーム１０とフレーム１２との枢動可能な連結部分Ｐに適用される。具体的には、図１（Ｃ）、（Ｄ）を参照して、フレーム１０の先端に於いて、コの字部材から成るハウジングＨが取り付けられ、ハウジングＨの開口部１２ａにフレーム１２が回転可能に挿通される。また、ハウジングＨの開口部１２ａに近接して、両端にラチェット爪２０ａ、２０ｂを有するラチェット部材２０の軸２０ｃが回転可能に支承され、ラチェット部材２０の軸２０ｃには、相対的に回転可能なラチェットガイド２３とラチェット部材２０と一体的に回転するラチェット補助部材２１が装着される。ラチェットガイド２３は、ラチェット補助部材２１の腕２１ａ、２１ｂに回転させる２個の爪２３ａ、２３ｂを有し、更に、その尾部が、シート部５の運動に連動して前後に動くリンク３２と回転可能に連結される。一方、ラチェット補助部材２１の尾部に於いて、スプリング３０の一端が固定されたスプリング係留部２１ｃが形成され、スプリング３０の他端は、フレーム１２の周上に設けられたスプリング係留部３１に連結される。また更に、ラチェット部材２０に近接するフレーム１２の周上に於いては、図示の如く、円環部２２が設けられ、円環部２２上にラチェット部材２０のラチェット爪２０ａ、２０ｂにそれぞれ噛み合うラチェット歯溝２５、２６が形成され、ラチェット歯溝２５、２６の略反対側に逆転阻止爪２４がフレーム１２の周上から外方へ突出して形成される。逆転阻止爪２４は、ハウジングＨの開口部１２ａの周囲にてフレーム１２を囲繞するよう形成された円環枠部２７に於ける逆転阻止溝２８内にてフレーム１２の回転と共に移動可能であり、後述の如く、ラチェット爪２０ａ、２０ｂがラチェット歯溝２５、２６に噛み合いながら、フレーム１２を回転する力を及ぼす際に、逆転阻止爪２４の面が逆転阻止溝２８の壁面に係合することにより、フレーム１０とフレーム１２との間の相対的な回転が阻止されることとなる。
【００１８】
フレーム連結装置の作動
図１（Ｃ）、（Ｄ）に模式的に描かれた連結装置は、下記に述べる如く、移動体の展開状態（図１（Ａ））と折り畳み状態（図１（Ｂ））の各々に於いて、フレーム１０とフレーム１２とを係止する機能を有している。
【００１９】
（１）展開状態
まず、図２（Ａ）の如く、移動体が展開状態にある場合、図２（Ｂ）又は（Ｃ）に示されている如く、ラチェット部材２０の図中上側のラチェット爪２０ａが、フレーム１２の円環部２２の上側のラチェット歯溝２５と噛み合い、これにより、フレーム１２に対する、フレーム１０の図中反時計方向の回転ａ１が係止されることとなる。一方、フレーム１２の円環部２２に構成された逆転阻止爪２４が、ハウジングＨの円環枠部２７に形成された逆転阻止溝２８内を移動してハウジングＨの先端側の壁面に係合することとなるので、これにより、フレーム１０の図中時計方向の回転も係止され、従って、フレーム１０とフレーム１２とは、互いに完全に係止されることとなる。また、ラチェット部材２０と一体的に連結されたラチェット補助部材２１のスプリング係留部２１ｃとフレーム１２上のスプリング係留部３１との位置関係から、ラチェット爪２０ａをラチェット歯溝２５へ押し付ける方向のスプリング力Ｆａが作用するので、上記の係止の外れが防止されることとなる。
【００２０】
（２）折り畳み状態
一方、図３（Ａ）の如く、移動体が折り畳み状態にある場合、図３（Ｂ）又は（Ｃ）に示されている如く、ラチェット部材２０の図中下側のラチェット爪２０ｂが、フレーム１２の円環部２２の上側のラチェット歯溝２６と噛み合い、これにより、フレーム１２に対する、フレーム１０の図中時計方向の回転ｂ１が係止されることとなる。一方、フレーム１２の円環部２２に構成された逆転阻止爪２４が、ハウジングＨの円環枠部２７に形成された逆転阻止溝２８内を移動してハウジングＨの後端側の壁面に係合することとなるので、これにより、フレーム１０の図中反時計方向の回転ｂ２も係止され、従って、フレーム１０とフレーム１２とは、互いに完全に係止されることとなる。また、ラチェット部材２０と一体的に連結されたラチェット補助部材２１のスプリング係留部２１ｃとフレーム１２上のスプリング係留部３１との位置関係から、ラチェット爪２０ａをラチェット歯溝２５へ押し付ける方向のスプリング力Ｆｂが作用するので、上記の係止の外れが防止されることとなる。
【００２１】
（３）展開状態から折り畳み状態への転換
展開状態から折り畳み状態への転換は、シート部を移動体の前方へ傾斜させることにより、その動きをリンク３２により、ラチェット部材２０へ伝達し、ラチェット部材２０の向きを切り換えることにより達成される。具体的には、図４を参照して、図４（Ａ）の展開状態にて係止されている状態から、図４（Ｂ）の左図にて矢印Ｂにて示されている方向にシート部５を前傾させると、この動きに連動して、リンク３２が前方（右図ｂ１）へ押され、ラチェットガイド２３が、ラチェット部材２０の軸２０ｃ周りに図中時計回りに回転する（矢印ｂ２）。その際、ガイドに設けられた爪２３ｂがラチェット補助部材２１の腕２１ｂを回転方向に押すこととなり、これにより、ラチェット部材２０がスプリング力を凌駕して軸２０ｃ周りに図中時計回りに（矢印ｂ３）回転するので、ラチェット爪２０ａがラチェット歯溝２５から脱離し、従って、ラチェット部材２０の係止が解除されることとなる。かくして、この状態（図４（Ｂ））に於いて、フレーム１０がフレーム１２に対して反時計回り方向に回転可能となり、折り畳み動作が可能となる。
【００２２】
しかる後、図４（Ｃ）の左図の矢印Ｃの如くフレーム１０をフレーム１２に対して折り畳みの方向に枢動すると、その回転と共に、ラチェット部材２０の軸２０ｃと２箇所のスプリング係留部２１ｃ、３１との位置関係が変化し、スプリング力の作用方向が、図４（Ｃ）の右図の矢印ｃ１の如く、ラチェット爪２０ａをラチェット歯溝２５へ押し付ける方向からラチェット爪２０ｂをラチェット歯溝２６へ押し付ける方向へ切り替わる。そして、図４（Ｄ）の如く、フレーム１０が折り畳み状態の位置まで到達すると、ラチェット爪２０ｂがラチェット歯溝２６に噛合い、フレーム１０の図中時計方向の回転が係止されるとともに、逆転阻止爪２４が逆転阻止溝２８の後方の壁面に当接し、フレーム１０の反時計方向の回転も阻止され、これにより、フレーム１０とフレーム１２とは、完全に係止された状態となる。
【００２３】
折り畳み状態から展開状態への転換は、上記の動作と逆の方向により達成される。即ち、シート部５を折り畳み状態から移動体の後方へ引き出すと、リンク３２がフレーム１０の後方へ牽引され、この動きに連動してラチェット部材２０の係止が解除され、フレーム１０を展開状態へ枢動すると、ラチェット部材２０の軸２０ｃと２箇所のスプリング係留部２１ｃ、３１との位置関係が変化し、スプリング力がラチェット爪２０ａをラチェット歯溝２５へ押し付ける方向へ切り替わるとともに、ラチェット爪２０ａとラチェット歯溝２５の噛合い、逆転阻止爪２４の逆転阻止溝２８の先端側の壁面との当接が達成され、フレーム１０とフレーム１２とが再び完全に係止された状態となる。
【００２４】
かくして、上記の本発明の構成によれば、一つのラチェット部材２０の向き及びラチェット爪をラチェット歯溝へ押し付ける力の向きを適宜切り換えることにより、フレーム１０とフレーム１２とを展開状態又は折り畳み状態に係止することが可能となる。かかる構成に於いては、展開状態及び折り畳み状態に係止するための係止機構を別々に設ける必要はなく、従って、部品点数をさほどに多くする必要がないため、軽量・コンパクト化が図られ、また、煩わしい転換操作を要せずに展開状態及び折り畳み状態の係止が達成されることとなる。
【００２５】
以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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