(57)【要約】  本発明の実施形態は、二輪車両により用いられる四辺形フレームを説明する。四辺形フレームは、前後の垂直組立体と、上下の折りたたみ可能水平組立体とを含むことができ、水平組立体は、垂直方向に折り畳まれる。四辺形フレームの水平組立体を折り畳むことにより、用いられていないときに車両が占める空間が大幅に縮小することを理解すべきである。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
四辺形フレームであって、
第１及び第２の垂直組立体と、
第１及び第２の折りたたみ可能水平組立体と、を含み、
前記第１の折りたたみ可能水平組立体が前記第２の折りたたみ可能水平組立体の上に配置され、前記水平組立体の両方とも垂直方向に折り畳まれる四辺形フレームと、
前記四辺形フレームに結合された前輪及び後輪と、
前記レバーに印加された力に応じて折り畳まれ、前記四辺形フレームの前記第２の折りたたみ可能水平組立体に結合されたレバーと、を有する装置であって、
前記前輪及び後輪は、前記第１及び第２の折りたたみ可能組立体が折り畳まれ、展開されるとき、少なくとも部分的に前記装置を支持することができる、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１の水平組立体は、第１のサブ組立体と、第２のサブ組立体と、を有し、
前記第１及び前記第２のサブ組立体は、前記四辺形フレームが折り畳まれる又は展開されるとき、互いに接触する、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２の水平組立体は、前記第１の垂直組立体に結合された第１の歯車付きサブ組立体と、前記第１の歯車付きサブ組立体及び前記第２の垂直組立体に結合された第２の歯付きサブ組立体と、を有し、
前記サブ組立体は、前記第１の歯車付きサブ組立体と前記第１の垂直組立体との間の角度を、前記第２の歯車付きサブ組立体と前記第２の垂直組立体との間の角度と等しく維持するように噛み合わされる、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の水平組立体及び前記第１の垂直組立体内に含められる操舵システムをさらに有し、
前記操舵システムは、前記四辺形フレームが折り畳まれるとき、及び前記四辺形フレームが展開されるとき、前記装置を操舵することができる、
請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記四辺形フレームを、前記展開された状態及び前記折り畳まれた状態の少なくとも一つに固定するロック機構をさらに含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記レバーは、前記後輪を持ち上げ、前記折り畳まれたフレームを支持するように回転可能である、
請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記後輪を駆動させるための、前記第２の垂直組立体内に含められるモータをさらに有している、
請求項１に記載の装置。
【請求項８】
第１の組の対向する組立体と、
第１の折りたたみ可能組立体と、
前記第１の折りたたみ可能水平組立体の対向する側に配置された第２の折りたたみ可能組立体と、
前記四辺形フレームの前記折りたたみ可能組立体の一つに結合されたレバーと、を有し、
前記それぞれの折りたたみ可能組立体は、前記レバーに印加された力に応じて折り畳まれ、前記折りたたみ可能組立体は、両方が同じ方向に折り畳まれる、
ことを特徴とする四辺形車両フレーム。
【請求項９】
前記折りたたみ可能組立体の少なくとも一つは、第１のサブ組立体と、第２のサブ組立体とを有し、
前記第１及び前記第２のサブ組立体は、前記四辺形車両フレームが折り畳まれるとき又は展開されるとき、互いに接触する、
請求項８に記載の車両フレーム。
【請求項１０】
前記折りたたみ可能組立体の少なくとも一つは、前記第１の組の第１の組立体に結合された第１の歯車付きサブ組立体と、前記第１の歯車付きサブ組立体及び前記第１の組の第２の組立体に結合された第２の歯車付きサブ組立体と、を有し、
前記サブ組立体は、前記第１の歯車付きサブ組立体と前記第１の組の前記第１の組立体との間の角度を、前記第２の歯車付きサブ組立体と前記第１の組の前記第２の組立体との間の角度と等しく維持するように噛み合わされる、
請求項８に記載の車両フレーム。
【請求項１１】
前記車両フレームを、前記展開された状態及び前記折り畳まれた状態の少なくとも一つに固定するロック機構をさらに含む、
請求項１０に記載の車両フレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、概略的には、運搬用車両に関し、より具体的には、二輪車両のための折りたたみ可能フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
オートバイ及びスクータは、所有経費が低く、エネルギー消費が少ないことから、自動車に優る魅力的な選択肢である。オートバイ又はスクータが有する制限の１つは、使用していないときに車両が占める空間である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
折りたたみ可能自転車は当技術分野において周知であるが、自転車のフレームが受ける力及びトルクは同じでないので、自転車の折りたたみ可能フレームは、モータ付き自転車には適していない。折りたたみ可能立ち乗りスクータは当技術分野において周知であるが、この解決法は、ユーザが、スクータのハンドル・バー組立体を折り畳むことを可能にするにすぎない。この解決法は、スクータが使用されていないときの空間を有効に縮小するものではない。
【０００４】
以下の説明は、本発明の実施形態の実装の例として与えられる図を有する図面の説明を含む。図面は、限定としてではなく、例として理解すべきである。本明細書で用いられる場合、１つ又はそれ以上の「実施形態」への言及は、本発明の少なくとも１つの実装形態に含まれる特定の特徴、構造、又は特性を説明するものとして理解されるべきである。従って、本明細書で出現する「１つの実施形態において」又は「代替的な実施形態において」等の句は、本発明の種々の実施形態及び実装を説明するが、必ずしも全てが同じ実施形態を指すわけではない。しかしながら、それらは、必ずしも相互に排他的ではない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の実施形態による車両フレームを示す。
【図２】本発明の実施形態による部分的に折り曲げられた即ち折り畳まれた車両フレームの図である。
【図３】本発明の実施形態による個々の仮想サブリンク装置（ｓｕｂ−ｌｉｎｋａｇｅ）の図である。
【図４】本発明の実施形態による部分的に折り曲げられた即ち折り畳まれた車両フレームの図である。
【図５】本発明の実施形態による折り畳まれた車両フレームの図である。
【図６ａ】本発明の実施形態による平行なリンク装置サブシステムの図である。
【図６ｂ】本発明の実施形態による歯車付きリンク装置サブシステムの図である。
【図７ａ】本発明の実施形態による操舵システムの図である。
【図７ｂ】本発明の実施形態による操舵システムの図である。
【図８】本発明の実施形態による操舵システムを示す。
【図９】本発明の実施形態による車両を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下に説明される実施形態の一部又は全てを示すことができる、図面の説明を含む、次の特定の詳細及び実装形態の説明、並びに本発明の概念の他の潜在的な実施形態又は実装の説明が、本明細書に提示される。本発明の実施形態の概要が以下に与えられ、その後に図面を参照してより詳細な説明が続く。
【０００７】
本発明の実施形態は、二輪車両により使用される四辺形フレームを説明する。四辺形フレームは、前後の垂直組立体と、上下の折りたたみ可能水平組立体と、を含み、水平組立体は、垂直方向に折り畳むことができる。四辺形フレームの水平組立体を折り畳むことにより、車両が占める空間が大幅に縮小することを理解すべきである。
【０００８】
図１は、本発明の実施形態による車両フレームを示す。本実施形態において、四辺形フレーム１００は、（以下に説明する、部分的に又は完全に折り畳まれた状態とは対照的に）完全に展開されている。本実施形態において、四辺形フレーム１００は、相対的に垂直方向の組立体１１０及び１２０と、相対的に水平方向の組立体１３０及び１４０とを有する相対的に正方形のフレームである。「垂直」及び「水平」組立体への言及は、第１及び第２の組の対向する組立体を識別するためのものにすぎないことを理解すべきである。他の実施形態において、四辺形フレーム１００の配向及び形状は、各々の組立体が相対的に「水平」でも相対的に「垂直」でもないようにすることができる。従って、他の実施形態においては、フレームは、第１及び第２の組の対向する（例えば、向かい合い且つ平行な）組立体を有する任意の四辺形の形状とすることができる。
【０００９】
水平組立体１３０及び１４０は、それぞれ、中央ブラケット部分１３５及び１４５を含む。本実施形態において、中央ブラケット部分１３５及び１４５の各々は、それぞれの水平組立体の中間点にあり、以下に説明されるように、どちらも各組立体を上向きに折り畳むことを可能にする。
【００１０】
フレーム１００は、レバー１７０をさらに含む。本実施形態においては、以下に説明されるように、レバー１７０に下向きの力をかけることにより、少なくとも部分的に水平組立体１３０の折り畳みが可能になる。
【００１１】
フレーム１００は、一連の配置された仮想平行四辺形サブリンク装置、具体的にはリンク装置１０１−１０６により定められ、制約される。フレーム１００の各四分円は、仮想平行四辺形サブリンク装置１０１−１０６の１つを含む。これらのサブリンク装置は、垂直組立体１１０及び１２０、並びに中央ブラケット１３５及び１４５を通して関連付けられる。本実施形態において、各々の垂直組立体は、固定関係の平行四辺形（即ち、仮想平行四辺形サブリンク装置１０１及び１０４）を与える。
【００１２】
以下に説明するように、フレーム１００は、共通の仮想脚部又はリンク装置１９９を共有する２つの連結された平行四辺形１８０及び１９０を介して折れ曲がる（即ち、平行四辺形１８０は、仮想平行四辺形リンク装置１０１−１０３及び仮想脚部１９９により形成され、一方、平行四辺形１９０は、仮想平行四辺形リンク装置１０４−１０６及び仮想脚部１９９により形成される）。
【００１３】
１つの実施形態において、以下に説明されるように、平行四辺形１８０及び１９０は、水平組立体１３０内に含まれる歯車付きサブ組立体のために、鏡像関係で挙動する。歯車付きサブ組立体は、（組立体１１０及び１３０により形成される）角度１５０及び（組立体１２０及び１３０により形成される）角度１５５を、フレームの全ての状態（即ち、展開状態と折り畳み状態の中間及び展開状態と折り畳み状態を含む任意の状態）において、互いに等しい状態に保持する。
【００１４】
本実施形態において、フレーム１００が中立位置（即ち、展開状態）にある一方、仮想サブリンク装置１０１−１０６は、垂直軸（例えば、仮想脚部１９９）に対して鏡像になっているが、水平軸に対しては必ずしもそうではなく、即ち、仮想サブリンク装置１０１は仮想サブリンク装置１０４の鏡像であり、仮想サブリンク装置１０２は仮想サブリンク装置１０５の鏡像であり、仮想サブリンク装置１０３は仮想サブリンク装置１０６の鏡像である。
【００１５】
しかしながら、この仮想サブリンク装置は、水平軸から等距離でコピーされ、パターン化される。本実施形態において、最小の有効なリンク装置は、正方形の２つの対向するコーナー部の接続部（又は４５−４５−９０の三角形のより大きい脚部）により定められることに留意することが重要である。しかしながら、代替的な実施形態においては、折り曲げ機構は、任意の四辺形の対向するコーナー部により定められる有効なサブリンク装置により再現することができる。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態による部分的に折り曲げられた即ち折り畳まれた車両フレームの図である。本実施形態において、フレーム１００の部分的な折り畳みは、少なくとも部分的に、レバー１７０にかけられた下向きの力２７０により開始される。
【００１７】
この図において、鏡像的リンク装置の幾何学的形状（即ち、平行四辺形２８０及び２９０）により、垂直組立体１１０及び１２０を常に平行のまま保持されることが明らかである。この部分的折り畳み状態において、平行四辺形２８０及び２９０と併せて、サブリンク装置１０１及び１０４を除く全ての仮想サブリンク装置（即ち、仮想サブリンク装置２０２、２０３、２０５及び２０６）が、図１に対して変化している。
【００１８】
以下に説明されるように、平行四辺形２８０及び２９０は、水平組立体１３０内に含まれる歯車付きサブ組立体によって、鏡像関係で挙動する。上述のように、歯車付き組立体は、（組立体１１０及び１３０により形成される）角度１５０及び（組立体１２０及び１３０により形成される）角度１５５を、常に互いに等しい状態に保持する。
【００１９】
図３は、本発明の実施形態による個々の仮想サブリンク装置の図である。本実施形態において、小さい仮想リンク装置３１０及び３３０は、２つの他の小さい仮想リンク装置３２０及び３４０とそれぞれ直接的及び固定した関係を有する。従って、仮想サブリンク装置２０２及び２０３は、仮想サブリンク装置１０１及び仮想脚部１９９と等しく、従って平行四辺形２８０を形成する。
【００２０】
本実施形態において、小さいリンク装置３３０は、その鏡像的相手方である小さいリンク装置３４０にしっかりと連結され、それにより、固定された一定の等脚台形３５０が生成される。従って、仮想リンク装置２０２は、仮想リンク装置２０５と（図１−図２に見られるように）一定の鏡像関係を有する。
【００２１】
さらに、垂直組立体１１０が一定の長さ及び固定位置を有するものであるため、小さいリンク装置３１０及び３２０は、同じ長さ及び平行であり、かつ固定位置を有する。従って、仮想リンク装置１０１は、展開状態と折り畳み状態との間でフレーム１００の種々の段階全体を通して一定である。
【００２２】
図４は、本発明の実施形態による部分的に折り曲げられた即ち折り畳まれた車両フレームの図である。本実施形態において、フレーム４００は、図２で説明された部分的に折り畳まれたフレーム１００と同様である（従って、同じ仮想リンク装置を含む）。本実施形態において、付加的な垂直組立体４５０が水平組立体１３０及び１４０に結合されて、支援された折り曲げに対する機械的倍率を与える。レバー１７０に下向きの力２７０を印加することにより、力が水平組立体１３０及び１４０の両方に印加され、それによって、図１−図２において説明された実施形態と比較して、折り曲げ機構に機械的倍率が付加される。
【００２３】
図５は、本発明の実施形態による折り畳まれた車両フレームの図である。本実施形態において、水平組立体１３０（図示せず）及び１４０（部品１４０ａ及び１４０ｂに示される）が完全に折り曲げられているため、フレーム４００は完全に折り曲げられている。前述の車両フレームと同様に、仮想サブリンク装置５０２は仮想サブリンク装置５０５の鏡像となり、一方、仮想サブリンク装置５０３は仮想サブリンク装置５０６の鏡像となる。
【００２４】
図６ａは、本発明の実施形態による平行リンク装置サブシステムの図である。平行四辺形リンク装置サブシステム６００は、上述のいずれかの水平組立体内に含ませることができる。サブシステム６００は、フレーム全体（例えば、上述のフレーム１００及び４００）の間違った方向への折り曲げ及び「過剰折り曲げ（ｏｖｅｒ−ｆｏｌｄｉｎｇ）」を防ぐための機械的停止部を与える。
【００２５】
１つの実施形態において、水平サブコンポーネント６２０の面６２５は、それぞれのフレームが中立（即ち、折り曲げられていない）位置にあるとき、相手方の水平サブコンポーネント６１０の面６１５と接触又は接続する。本実施形態は、中央ブラケット１４５が所望の位置より下に移動することを防ぐ（即ち、本実施形態は、フレームが誤った方向に折り曲げられることを防ぐ）ことを理解すべきである。完全に折り曲げられた位置における水平サブコンポーネント（図５に示される要素１４０ａ及び１４０ｂ）の接続も、同様に、それぞれのフレームの「過剰折り曲げ」を防ぐことを理解すべきである。幾つかの実施形態において、車両の水平サブコンポーネントは、望ましくない折り曲げを防ぐロック機構によりさらに補強される。
【００２６】
図６ｂは、本発明の実施形態による歯車付きリンク装置サブシステムの図である。歯車付きリンク装置サブシステム６９０は、上述のいずれかの水平組立体内に含ませることができる。本実施形態において、水平サブコンポーネント６６０、６６５の各々は、上述の一定の仮想サブリンク装置を維持するように設計された歯車付き組立体である。この歯車付き組立体は、それぞれの水平組立体について、折り曲げ角度（例えば、図１−図２における角度１５０及び１５５）が不均等になるのを防ぐ。
【００２７】
図７ａは、本発明の実施形態による操舵（ｓｔｅｅｒｉｎｇ）システムの図である。１つの実施形態において、折りたたみ可能フレームは、右ハンドル・バー７００と左ハンドル・バー７０５とを含む。本実施形態において、右ハンドル・バー７００に前向きの力を印加すると、前輪７６０が（運転者から見て）反時計周りに回転し、つまり車両を左に旋回させ、左ハンドル・バー７０５に前向きの力を印加すると、前輪７７０は（運転者から見て）時計回りに回転し、つまり車両を右に旋回させる。
【００２８】
上述の操舵機能は、ハンドル・バー７００及び７０５から、それぞれの小さいブラケット７１０及び７１５への有向リンクを介して達成される。直線リンク装置７２０及び７２５の各々は、それぞれ端部にピボットを含み、各々が、それぞれ機械的倍率ブラケット７１０及び７１５に結合される。直線リンク装置はさらに、それぞれ、クレビス７３０及び７３５に結合される。クレビスの各々は、さらに、ピボット・ブロック７４０に結合される。このブロックはさらに、フォーク７５０（前輪７６０に結合される）に結合される。従って、操舵トルクは、以下のように、ハンドル・バー（７００、７５０）から機械的倍率ブラケット（７１０、７１５）へ、次いでクレビス（７２０、７２５）、そしてピボット・ブロック７４０、フォーク７５０へと伝達される。
【００２９】
上述の操舵システムの幾何学的形状は、ハンドル・バー７００及び７０５の位置と併せて、フレームが折り曲げ及び展開される際に、操舵用コンポーネントが、妨害されないままであることを可能にする。図７ｂに示されるように、ピボット・ブロック７４０の中心（クレビス７２０及び７２５の回転軸とフォーク７５０の接続軸との交差部により定められる）が、折り曲げフレームのピボット点７８０と位置合わせされる。ハンドル・バー７００及び７０５は、フレームの全ての状態（即ち、折り畳み状態と展開状態との間及び折り畳み状態と展開状態とを含む任意の状態）においてピボット点７８０から一定距離に保持されるピボット点７９０において操舵システムに接続される。従って、クレビスのピボット・ブロック７４０の中心と、機械的倍率ブラケット７１０の下部ピボット軸と、機械的倍率ブラケット７１０の上部ピボット軸との間に、三角関係が形成される（同様に、三角関係は、クレビスのピボット・ブロック７４０の中心と、機械的倍率ブラケット７１５の下部ピボット軸と、機械的倍率ブラケット７１５の上部ピボット軸との間にも形成される）。この三角関係は、フレームの全ての状態において一定であり、従って、上述の操舵システムは、フレームの全ての状態において、機能的であり、かつ、フレームと幾何学的に一致する。また、折り曲げが開始されると、この幾何学的形状により、前輪７６０自体が中立位置に位置合わせされ得る。
【００３０】
図８は、本発明の実施形態による操舵システムを示す。本実施形態において、操舵システムは、前輪８９０を旋回させるためのハンドル・バー８１０を含む。ハンドル・バー８１０は、取り付け支柱８３０を介して、折りたたみ可能組立体８００の水平リンク装置８２０に結合することができる。この取り付け支柱は、ハンドル・バー８１０と共にピボット回転することができ、さらに、第１のカスタム・マルチピボット・コネクタ８４０にも結合される。このマルチピボット・コネクタは、操舵カラム８６０に結合された第２のマルチピボット・コネクタ８５０にさらに結合することができる。従って、ハンドル・バー８１０に印加された力は、上述のコンポーネントを介して前輪８９０に伝達される。組立体８００が（上述のように、対向する水平組立体と併せて）折り曲げられる一方、ハンドル・バー８１０は、ピボット回転する水平部材に常に接続されたままであり、従って、妨げられないフレームの折り曲げが可能になることを理解すべきである。
【００３１】
図９は、本発明の実施形態による車両を示す。本実施形態において、車両９００は、（上述の完全に折り畳まれた状態又は完全に展開された状態とは対照的に）ここでは部分的に折り畳まれた状態で示される四辺形フレーム９０５を含む。本実施形態において、四辺形フレーム９０５は、垂直組立体９１０、９２０と、水平組立体９３０、９４０とを含む。本実施形態において、四辺形フレーム９０５は、完全に展開されると矩形の形状を有し、水平フレーム９３０及び９４０の各々は、それぞれ垂直組立体９１０及び９２０より長い。
【００３２】
水平組立体９３０及び９４０の各々は、それぞれ組立体の折り曲げ（即ち、折り畳み）を可能にするブラケット９３５及び９４５を含む。本実施形態において、ブラケット９３５及び９４５の各々は、それぞれ水平組立体の中間点にあり、共に、各組立体を上向きに折り畳むことを可能にする。幾つかの実施形態において、車両９００は、フレーム９０５を展開した状態又は折り曲げた状態に維持するのを助けるロック機構をさらに含む。
【００３３】
車両９００はまた、レバー９５０も含む。本実施形態において、レバーに下向きの力を印加すると、少なくとも部分的に、水平組立体９３０及び９４０の折り畳みができるようになる（組立体の折り畳みは、さらに、ユーザがハンドル・バー９５０及び９５５に上向きの力を印加することによりできるようになる）。１つの実施形態において、車両９００は、レバー９５０の反対側に、独立して動作できる又はレバー９５０に結合できる第２のレバーを含む。
【００３４】
車両９００が上述のように（例えば、図５におけるように）完全に折り曲げられると、中央空間つまり空隙９６０がなくなる。幾つかの実施形態において、フレーム９０５の水平組立体及び垂直組立体は、空隙９６０が適当なサイズの荷物を収容できるように、一定の長さのものとすることができる。
【００３５】
車両９００は、フレーム９１０に各々結合された前輪９７０と後輪９７５とをさらに含むことができる。本実施形態において、前輪９７０は垂直組立体９１０に結合され、後輪９７５は垂直組立体９２０及び水平組立体９３０の両方に結合される。他の実施形態においては、前輪９７０及び後輪９７５は、車両フレーム９０５の異なる部品及び位置に結合できることを理解すべきである。本実施形態において、前輪９７０及び後輪９７５は、全ての車両の状態において、車両９００を支持する。他の実施形態において、およそ９０度回転させると、レバー９５０は車両９００の中央スタンドとして動作することができる（即ち、後輪９７５は地面から持ち上げられる）。
【００３６】
車両９００は、後輪９７５を駆動させるための、シート９９０の下に配置されるモータ９８０をさらに含む。１つの実施形態において、モータ９８０は、フレーム９０５の運動（即ち折り畳み性）に影響を与えないように垂直組立体９２０内に含まれる。
【００３７】
当業者であれば、特許請求される本発明の範囲から逸脱することなく、説明される実施形態に多数の修正及び変更を行い得ることを認識するであろう。もちろん、種々の態様において、本発明の修正の一部は、研究後にのみ明らかになり、他は所定の機械的、化学的、及び電子的な設計事項であることが当業者には明らかであることが理解される。好ましい実施形態のどの単一の特徴、機能又は特性も必須のものではない。他の実施形態が可能であり、それらの特定の設計は特定の用途によって決まる。従って、本発明の範囲は、本明細書に記載される特定の実施形態により限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲及びその均等物によってのみ定められるべきである。
【００３８】
方法及びプロセスが、特定の順序又は順番で示されるが、特に断りのない限り、動作の順番を修正することができる。従って、上述の方法及びプロセスは、例としてのみ理解されるべきであり、かつ、異なる順番で行うことができ、幾つかの動作は、並行して行うことができる。さらに、本発明の種々の実施形態において１又はそれ以上の動作を省くことができ、従って、全ての動作が全ての実装形態に必要とされるわけではない。他の処理フローも可能である。
【図１】
2013542123.tif 000003
【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６ａ】
2013542123.tif 000008
【図６ｂ】
2013542123.tif 000009
【図７ａ】
2013542123.tif 000010
【図７ｂ】
2013542123.tif 000011
【図８】
2013542123.tif 000012
【図９】
2013542123.tif 000013
【国際調査報告】
2013542123.tif 000014
2013542123.tif 000015