(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪または無限軌道付き輸送装置用の懸架構造であって、取付け部材と、少なくとも２対の車輪と、バイアス手段とを含み、前記取付け部材は前記複数対の車輪を支持し、前記複数車輪対は前記取付け部材に沿って長手方向に隔置される懸架構造において、
前記バイアス手段は前記取付け部材と遠隔点の間で働いて、前記取付け部材はそれに設けられた旋回点の周りを旋回し、前記バイアス手段を介して、前記取付け部材は前記輸送装置の他の部分に接合され、前記バイアス手段は、前記取付け部材の最前方部分、そして該取付け部材に備えられた前記車輪対を持ち上げるよう動作し、前記取付け部材は、単一ピストンまたは１対のフォークに旋回点で接続され、前記旋回点と前記単一ピストンまたは１対のフォークとの間に少なくとも１つの中間部材が備えられ、前記バイアス手段は、さらに、直接または間接的に前記前記単一ピストンまたは１対のフォークに前記取付け部材に対する遠隔点で接続され、前記中間部材と前記フォークまたはピストン部材の間の接続部は、前記旋回点と前記中間部材の間の接続部のように旋回可能であることを特徴とする前記懸架構造。
【請求項２】
前記複数対の車輪は、前記取付け部材に関して横方向に延在している複数の心棒に取り付けられている請求項１に記載の懸架構造。
【請求項３】
前記取付け部材は、さらに前記複数の車輪対が取り付けられる基礎部材と、２つのほぼ相対する直立したフランジ部材とを含み、前記フランジ部材はその間に旋回点を画定することを特徴とする請求項１または２に記載の懸架構造。
【請求項４】
前記バイアス手段は、前記複数の前方車輪対が上方向にバイアスされるように輸送装置を通常に使用する際における旋回点の前方の点で前記取付け部材に作用することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の懸架構造。
【請求項５】
前記取付け部材は、１つまたは複数の停止手段を備え、前記取付け部材の過度の回転を防ぐことを特徴とする請求項４に記載の懸架構造。
【請求項６】
前記輸送装置とその上の乗り手の重量により前記バイアス手段が伸長して各車輪対が前記輸送装置が移動したり止まったりする表面から離れず、前記の重量が外されると前記バイアス手段により前記取付け手段が旋回することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の懸架構造。
【請求項７】
前記単一ピストンは他のバイアス手段を備え、前記他のバイアス手段は、前記懸架構造により受け取られた衝撃を吸収し、中でも、前方車輪が以前移動した障害物に乗り上げたときに前記後方車輪を介して受け取られた衝撃を吸収することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の懸架構造。
【請求項８】
停止部材は前記中間部材に契合してその移動を制限するよう備えられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の懸架構造。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項による懸架構造が備えられた自転車または三輪車。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の懸架構造が備えられた車椅子。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は車輪を装備した輸送装置または無限軌道の輸送装置用の懸架構造に関する。具体的には、本発明の懸架構造は、輸送装置が凹凸のある土地をほぼ円滑に移動できるようにするためのものである。本発明の懸架構造は、自転車やオートバイでの使用を特に意図されているが、これらに制限されるものではない。
従来技術の記載
滑走感覚またはスケートで滑るような感覚で、自転車や同様の乗り物が利用できるよう、多くの試みがなされてきている。この点では、米国特許第4863182号、オーストラリア特許出願番号32359/89号および英国特許出願番号2122557号を参照できる。こうした文献はどれにも、前輪およびフォークバーおよびハンドルバーを１対の小型車輪、たとえば、スケートボードの車輪と置き換えて、単一心棒上に横方向に装着し自転車のような乗り物が開示されている。この構造では、乗り手は、１対の車輪の心棒を支持する台車に働く体重を完全にシフトさせて操縦しなければならない。こうした構造は多くの乗り手にとって操縦が難しく、結果として危険である。
従来技術の危険な特質をもたらす他の要因は、小さな障害でさえ１対の小車輪は乗り上げることができないことである。したがって、高速で障害物に出くわすと乗り手は投げ出される恐れがある。
車椅子や他の移動台車にも、滑らかな表面ならうまく移動することができるが、たとえ小さな障害物であっても横切る際には安定が失われるという恐れがあるという同様の問題がある。キャスター型の車輪が利用されている場合には、特にそうである。こうした車両用の懸架装置は特に複雑でそのため高価なことがよくある。
本発明の懸架構造の目的は、従来技術に関連する上記の問題をほぼ克服することである。
本明細書を通して、特別な場合を除いて、単語の「含む（comprise）」やその変化形（comprises or comprising）は、記載された完成部品または一群の完成部品を含むことを意味していると理解されるべきである。ただし、他の完成部品や他の一群の完成部品を排除するものではない。
発明の概要
本発明によると、車輪又は無限軌道を装備した輸送装置用の懸架構造を提供するもので、本懸架構造は、取付け部材と、少なくとも２対の車輪と、バイアス手段とを含み、前記取付け部材は前記複数対の車輪をその上に操作可能に支持し、前記バイアス手段は前記取付け部材と遠隔点の間で作用して前記取付け部材がその上にある旋回点の周りを旋回し、バイアス手段により取付け手段は輸送装置の残りの部分に接合され、複数対の車輪は取付け部材に長手方向に沿って隔置され、バイアス手段は取付け部材の最前方部分、そして該取付け部材に備えられた車輪対を持ち上げるよう働き、前記取付け部材は、単一ピストンまたは１対のフォークに旋回点で接続され、前記旋回点と前記単一ピストンまたは１対のフォークとの間に少なくとも１つの中間部材が備えられ、前記バイアス手段は、さらに、直接または間接的に前記前記単一ピストンまたは１対のフォークに前記取付け部材に対する遠隔点で接続され、前記中間部材と前記フォークまたはピストン部材の間の接続部は、前記旋回点と前記中間部材の間の接続部のように旋回可能である。
前記複数対の車輪は取付け部材に関して横方向に延在する心棒に取り付けるのが好ましい。複数対の車輪は取付け部材に沿って長手方向に隔置されるのが好ましく、バイアス手段は取付け部材の前方部分を、次いでその上に備えられた車輪対を持ち上げるよう動作する。この方式では、この懸架構造を備えた輸送装置は障害に容易に乗り上げることができる。
取付け部材の旋回点は１対のフォークまたは単一ピストンに対して直接的または間接的に備えるのが好ましい。フォークまたはピストンは、１対のハンドルバーなどの操縦手段に接続され、通常の使用では、輸送装置を通して下方に働く乗り手の体重と、ハンドルバーと、前方フォークまたはピストンによりバイアス手段が伸長し、その結果、取付け部材上の両車輪対が支持表面に接触する。乗り手が取付け部材に下方圧力を解除すると、バイアス手段は取付け部材の最も前方の部分を持ち上げ、そのため、その上に備えられた最も前方の車輪対を持ち上げるように働く。この方式で、乗り手は、障害を乗り越える際に懸架構造の動作を効果的に制御して、ハンドルバーを引き上げれば、懸架構造を動作させることができる。
当然のことながら、本発明の懸架構造は、自転車、三輪車、オートバイ、車椅子、トロリー、ゴーカート、乳母車、スクーター、ランドセールボードなど様々な乗り物の少なくとも前方車輪として利用可能である。
図面の説明
本発明の懸架構造は、例として、１実施例と以下の添付図面を参照に説明される。
図１は、本発明の懸架構造が前方フォークに装備されている自転車の側面図である。
図２は、取付け部材とバイアス手段を示す図１の懸架構造の上方透視図である。
図３は、自転車の重みが加えられた図２の取付け部材と伸長した状態のバイアス手段を示す側面図である。
図４は、重みが外されて懸架構造が旋回可能になる図２の取付け部材の側面図である。
図５は、重みが外された状態で、最も前方の車輪対を上げるよう収縮したバイアス手段を示す図２の取付け部材の側面図である。
図６は、第１のフォーク部材が障害物の乗り越えの衝撃を吸収するよう第２のフォーク部材に関して移動しているのを示す図２の取付け部材の側面図である。
説明
図１には、フレーム12と、後輪14と、駆動手段16と、座席18を備えた自転車10が示されている。自転車10はさらにハンドルバー20と前方フォーク22を備えている。ハンドルバー20と前方フォーク22はフレーム12の中空ネック24を介して回転可能に配置されている。前方フォーク22はその下方端部に、懸架構造30を部分的に構成する２つの車輪対28と、取付け部材26と、複数車輪対28とを支持する旋回可能に配置された取付け部材26を備えている。
図２ないし図４には、取付け部材26と車輪対28を含む懸架構造30が示されている。車輪対28は横心棒34に取り付けられたスケートボード車輪32の形状で備えられている。スケートボードのように、心棒34は取付け部材の基礎部材36に柔軟に取り付けられており、車輪32は、取付け部材26が垂直方向に配置されてないときでさえ、車輪が移動している表面38に接触可能である。
取付け部材26はさらに、ほぼ対抗して並列に基礎部材36から上方に延在している１対のフランジ40を含んでいる。フランジ40はほぼ三角形状で、基礎部材36に一体的に接続または一体形成されているフランジの底辺部42で最も広くなっている。各フランジ40の頂点44に隣接して、フランジ40の頂点44の間に延在し、ボルト48を受け入れる中空管46を含むフォーク22に旋回可能に取り付けられている。ボルト48はさらに第１のフォーク部材50対を取り付ける心軸の周囲に配置されている。
各フォーク部材50は中間部材52に固着してあり、中間部材52は第２のフォーク部材対のフォーク部材54に接続されている。フォーク部材54は上方向に延在して、周知の方式でフレーム12のネック24を介して回転可能に受け入れるネック部分（図示せず）を形成するよう収束している。
フォーク部材50の間を、バネ58などのバイアス手段用の第１固定点56が延在している。固定点56は、部材50に取り付けられた１対の部材60を含み、バネのフック62を受け入れる１対の整合穴を画定している。バネ58は他端で、フランジ40間に設けられているラグ（突出部）64の周囲に配置されている。ラグ64は管46に関して前方に隔置され、バネ58の収縮により取付け部材26は、管46とボルト48により画定された旋回点を中心に旋回可能になる。ラグ64は同様に管46から前方に突出するように備えられ同じ機能を達成することが理解されるであろう。
各フランジ40は停止部材56を備え、第１フォーク部材50の前方に配置されている。取付け部材26がバネ58により旋回すると、停止部材66は第１フォーク部材50と契合して、旋回移動が制限される。
図４ないし図６では、表面38に段差68が示してある。図４では、乗り手（図示せず）が上方向に力69を加えると、取付け部材26は、矢印71が示すように、上方に旋回可能になる。バネ58は収縮状態では、最前方車輪対28が引き上げられて、段差58上に移動するのに最良の位置になる。停止部材66は第１フォーク部材50に確実に契合するので、管46とボルト48の周囲の取付け部材26の旋回移動が制限される。
第２フォーク部材54は、図６で理解できるように、中間部材52を用いて第１フォーク部材50に関して移動可能である。上方向または下方向への強い圧力は、第２フォーク部材54に対して上方に移動する第１フォーク部材により吸収可能である。図１に示すように他のバイアス手段72は、第１および第２フォーク部材50と51の間に接続され、第１フォーク部材50を下方にバイアスし、第２フォーク部材54と自転車10の残りの部分を上方向にバイアスさせる。下方の停止部材70はボルト48の背部で各フランジ40に備えられ、中間部材52の下方移動を制限するので、第１フォーク部材50に関して第２フォーク部材の下方移動が制限される。
使用時には、乗り手（図示せず）は周知の方式で自転車10に乗り、さらに周知の方式で自転車10の駆動手段16を動かす。自転車10の重みと乗り手の体重が前方フォーク22を介して下方に移るので、図１と図３に示すように、各車輪対28が自転車10が乗られている表面38に接触するように懸架構造30が配置される。
図１と図３に示す懸架構造の位置には、自転車10と乗り手の重量がかかるので、ラグ64と固定点56の間で拡げられる。上方向または下方向の突然の衝撃は、第１および第２フォーク部材50と54の間の接続に利用されているバイアス手段（図示せず）により吸収され、第２の複数フォーク部材54は第１の複数フォーク部材50に対して下方向に移動するので、中間部材52はフランジ40の停止部材７０の方に移動する。バイアス手段は、静止状態で第２の複数フォーク部材54が第１の複数部材50に対して上方向に移動またはバイアスされるよう構成されている。
自転車10の乗り手が自転車10が移動する表面38の段差68を認識すると、乗り手はハンドルバー20をわずかに上方に引き、複数のフォーク22を介して下方への圧力を開放するので、取付け部材26はボルト48の周囲を旋回するので、最前方車輪対28が「蹴り上げられ」て円滑に段差68を乗り上げる。ラグ64を介してバネ58により力が加えられると、上記に記載したように取付け部材を回転させることになる。
その後で、最後部車輪対28が段差68に乗り上げるときには、この衝撃は、第１の複数フォーク部材50と第２の複数フォーク部材54の間に備えられたバイアス手段（図示せず）を介して前述の方式で吸収される。こうした特色のために、自転車10の乗り手は地面が変化しても比較的円滑に乗りこなせる。これは乗り手が自転車10の前にある段差68を認識しない場合にも当てはまる。というのはこうした段差68に遭遇すると、懸架構造38は、従来技術の多くの構造によくみられるように段差68に単純に接触して、極めて乗り心地が荒くなったり、実際に乗り手が自転車10から投げ出されることなく、円滑に乗り越えるように取付け部材28がバネ58によりバイアスされるからである。
当然、本発明の範囲から逸脱しないかぎり取付け部材26を構成する材料を変えることで取付け部材26の特定の形状を変えることが可能である。さらに、同様に、複数の車輪対28の正確な特質は、本発明の範囲に影響を及ぼさないで変えることができ、無限軌道構造でさえ利用できることが理解される。
本発明では標準的なスケートボードトラック以外の懸架構造の形状を利用することも可能なことも理解される。たとえば、片持ち梁構造などの、取付け部材26に備えられた各車輪用の独立懸架形状を利用することができる。
本発明の懸架構造は同様な方式で、オートバイ、車椅子、トロリー、ゴーカート、ランドセールボード、乳母車、スクーターなどの他の乗り物にも適用可能なことも理解できる。
当業者に明らかな修正や変更は本発明の範囲内に当てはまると考えられる。
【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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