(57)【要約】  例示的実施形態は車両用の車輪連結システムに関する。例示的実施形態に係る車輪連結システムは、トルク力を生成する回転部材を有するトルク伝達要素と、トルク伝達要素と解除可能に係合するトルク受けとを含むことができる。車輪連結システムは、トルク受けに連結される車輪をさらに含むことができ、車輪の取り外しによってトルク受けがトルク伝達要素から分離されて、トルク伝達要素をそのまま維持できる。
2017528193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク力を生成する回転部材を有するトルク伝達要素と、
前記トルク伝達要素と解除可能に係合するトルク受けと、
前記トルク受けに連結される車輪と、
を備え、
前記車輪の取り外しによって前記トルク受けが前記トルク伝達要素から分離されて、前記トルク伝達要素をそのまま維持できる、車両連結システム。
【請求項２】
前記トルク伝達要素が、前記回転部材に連結される第１の車輪連結コンポーネントおよび第２の車輪連結コンポーネントをさらに含み、前記第１の車輪連結コンポーネントおよび前記第２の車輪連結コンポーネントがトルク力の伝達を簡易化するネジ山面を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記回転部材が、前記第１の車輪連結コンポーネントおよび／または前記第２の車輪連結コンポーネントにトルク力を伝達する指向性ネジ山を備えた自由輪である、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１の車輪連結コンポーネントが、前記トルク受けとの相補連結を簡易化する軸受け部を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の車輪連結コンポーネントが、前記回転部材からトルク力を受け取るネジ山部を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記トルク伝達要素が、前記第１の車輪連結コンポーネントと、前記第２の車輪連結コンポーネントと、前記回転部材と、に支持を提供する受け部を備えた車軸受けを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記トルク受けが、前記トルク伝達要素との相補連結を簡易化する凹部を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
車輪ハブをさらに含み、前記車輪ハブが、前記トルク受けに連結されて前記トルク受けから前記トルク力を受け取るインタフェース部を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
トルク力を生成する回転部材であって、トルク力を印加することができる外面を有する前記回転部材と、
前記回転部材に連結されるトルク伝達部材であって、前記生成されたトルク力を伝達する軸受け部を有するトルク伝達部材と、
前記トルク伝達部材に相補的に連結され、前記生成されたトルク力を受け取るトルク受けと、
を備え、
前記トルク受けを前記トルク伝達部材から取り外すことで、前記トルク伝達部材および前記回転部材がそのままに保たれる、トルク伝達装置。
【請求項１０】
前記回転部材が、前記トルク伝達部材との連結を簡易化するネジ山面を有する自由輪である、請求項９のトルク伝達装置。
【請求項１１】
前記外面が、前記チェーンとの連結を簡易化する複数のギア歯を含む、請求項９のトルク伝達装置。
【請求項１２】
前記トルク伝達部材が、第２のトルク伝達部材と係合するネジ山部をさらに含む、請求項９のトルク伝達装置。
【請求項１３】
前記第２のトルク伝達部材が、前記トルク受けとの相補連結用の軸受け部を含む、請求項１１のトルク伝達装置。
【請求項１４】
前記トルク受けが、車軸の一部を収容する中空中心部をさらに含む、請求項９のトルク伝達装置。
【請求項１５】
前記トルク受けが車輪ハブとの相補連結用の凹部をさらに含み、前記車輪ハブが前記トルク受けから前記トルク力を受け取るインタフェース部を有する、請求項９のトルク伝達装置。
【請求項１６】
前記トルク受けが、１個以上のボルトを収容する複数のボルト穴をさらに含む、請求項１４のトルク伝達装置。
【請求項１７】
車輪と、前記車輪を回転させるトルク力を生成するためにチェーンによって回転可能に始動される回転部材を有するトルク伝達要素とを接続する係合機構を位置決めし、
前記係合機構を始動して、前記車輪と前記トルク伝達要素との接続を解除し、
前記トルク伝達要素をそのまま前記チェーンに連結させた状態で、前記トルク伝達要素から前記車輪を取り外すこと、
を含む、車両から車輪を取り外す方法。
【請求項１８】
前記係合機構を位置決めするステップが、係止機構を前記車輪の前記トルク伝達要素への係止から解除するための押しボタンを特定し位置決めすることを含む、請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記係合機構を始動するステップが、係止機構を前記車輪の前記トルク伝達要素への係止から解除するため、前記押しボタンを押すことを含む、請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記車輪を取り外すステップが、前記トルク伝達要素から車軸を取り外すことを含み、前記車軸が、前記車軸を前記トルク伝達要素に係止する係止機構を有する、請求項１８の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１４年８月４日に提出された米国仮特許出願第６２／０３２９８９号の「迅速ツールレス取り外し可能連結（Quick and Tool-Free Demountable Coupling）」に優先権を主張し、同出願はあらゆる目的のため引用により本文書に援用される。
【技術分野】
【０００２】
例示的実施形態は、概してトルク伝達および回転車輪要素に関し、特に取り外し式で連結される片持ちの回転要素に関する。本発明は、特に、取り外し式回転部材およびトルク伝達要素の使用に関し、取り外し式回転部材はトルク伝達要素のいかなるコンポーネントをも取り外さずに車両から容易に取り外すことができる。
【背景技術】
【０００３】
従来の機械要素はしばしば、様々な理由の中でも特にアクセスとクリアランスをもたらすために片持ち梁式に構成される。しかしながら、回転片持ち要素にトルク伝達要素を固定すると、自転車の標準的な車輪およびブレーキアセンブリの場合のように、取り外し式連結が阻止されることが多い。
【０００４】
取り外し式連結は、頻繁に、素早く、および／または不器用で機能的操作能力が欠けているエンドユーザによって、分離かつ再連結しなければならないときが一層困難である。さらに、要素は追加のツールを使用せずに取り外すことができない。通常、ツールレスの迅速なトルク連結の解除は、キー溝またはスプラインなどの軸方向の平行移動を可能にする特徴に依存する。通常、この機能は相当のコスト追加となり、コンポーネントはエンドユーザにとって使いやすいものではない。
【０００５】
したがって、簡単に構築し組み立てることができ、安価であり、容易に保守し修理することができる車輪連結システムまたは装置が必要とされる。
【発明の概要】
【０００６】
本開示は、特に車椅子、自転車、またはその多の類似の車両と併せて使用することができる車輪連結システムまたは装置に関する。連結システムは、各種実施形態では、トルク力を生成する回転部材を有するトルク伝達要素と、トルク伝達要素と解除可能に係合するトルク受けと、トルク受けに連結される車輪と、を含むことができ、車輪の取り外しによってトルク受けがトルク伝達要素から分離されて、トルク伝達要素をそのまま維持できる。
【０００７】
一実施形態では、連結システムのトルク伝達要素は、回転部材に連結される第１の車輪連結コンポーネントおよび第２の車輪連結コンポーネントをさらに含むことができ、第１の車輪連結コンポーネントおよび第２の車輪連結コンポーネントは、トルク力の伝達を促進するネジ山面を有する。
【０００８】
別の実施形態では、連結システムの回転部材は、トルク力を第１の車輪連結コンポーネントおよび／または第２の車輪連結コンポーネントに伝達する指向性ネジ山を備えた自由輪とすることができる。
【０００９】
各種実施形態では、第１の車輪連結コンポーネントは、トルク受けとの相補連結を簡易化する軸受け部も含むことができる。
【００１０】
別の実施形態では、第１の車輪連結コンポーネントは、回転部材からトルク力を受け取るネジ山部をさらに含むことができる。
【００１１】
一部の実施形態では、車輪連結システムのトルク伝達要素は、第１の車輪連結コンポーネントと、第２の車輪連結コンポーネントと、回転部材と、を支持する受け部を備えた車軸受けを含むことができる。
【００１２】
さらに別の実施形態では、車輪連結システムのトルク受けは、トルク伝達要素との相補連結を簡易化する凹部を含むことができる。
【００１３】
一例示的実施形態では、車輪連結システムは車輪ハブをさらに含むことができ、車輪ハブは車輪ハブをトルク受けに連結し、トルク受けからトルク力を受け取るインタフェース部を有することができる。
【００１４】
別の側面によると、本開示は車輪を回転させるトルク伝達装置に関する。トルク伝達装置は、トルク力を生成する回転部材を含むことができ、回転部材は力印加面として機能する外面を有し、外面に沿って受け面に連結されるチェーンからトルク力を印加することができる。該装置は、回転部材に連結されるトルク伝達部材をさらに含むことができ、トルク伝達部材は生成されたトルク力を伝達する軸受け部を有する。さらに、該装置は、生成されたトルク力を受け取るトルク伝達部材に相補的に連結されるトルク受けを含むことができるため、トルク伝達部材からトルク受けを取り外すことで、トルク伝達部材および回転部材をそのままに保つ。
【００１５】
一実施形態では、該装置の回転部材は、トルク伝達部材への連結を簡易化するネジ山面を有する自由輪とすることができる。
【００１６】
別の実施形態では、自由輪の外面は、チェーンとの連結を簡易化する複数のギア歯を含むことができる。
【００１７】
一部の実施形態では、該装置のトルク伝達部材は、第２のトルク伝達部材と係合するネジ山部をさらに含むことができる。
【００１８】
各種実施形態において、第２のトルク伝達部材は、トルク受けとの相補連結用の軸受け部を含むことができる。
【００１９】
一実施形態では、該装置のトルク受けは、車軸の一部を収容する中空中心部をさらに含むことができる。
【００２０】
トルク受けは、各種実施形態では、車輪ハブとの相補連結用の凹部をさらに含むことができ、車輪ハブはトルク受けからトルク力を受け取るインタフェース部を有することができる。
【００２１】
別の実施形態では、該装置のトルク受けは、１個以上のボルトを収容する複数のボルト穴をさらに含むことができる。
【００２２】
さらに別の側面によると、本開示は、車両から車輪を取り外す方法に関する。該方法は、車輪とチェーンによって回転可能に始動されて車輪を回転させるトルク力を生成する回転部材を有するトルク伝達要素とを接続する係合機構を位置決めし、係合機構を始動して、車輪とトルク伝達要素間の接続を解除し、トルク伝達要素をそのままチェーンに連結させた状態で、トルク伝達要素から車輪を取り外すこと、を含むことができる。
【００２３】
一実施形態では、係合機構を位置決めするステップが、係止機構を車輪のトルク伝達要素への係止から解除するため、押しボタンを特定し位置決めすることを含むことができる。
【００２４】
別の実施形態では、係合機構を始動するステップは、係止機構を車輪のトルク伝達要素への係止から解除するため、押しボタンを押すことを含むことができる。
【００２５】
さらに別の実施形態では、車輪を取り外すステップは、トルク伝達要素から車軸を取り外すことを含むことができ、車軸は、車軸をトルク伝達要素に係止する係止機構を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る連結システムを利用する車椅子の図。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係る連結システムを利用する車椅子の図。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態に係る連結システムを利用する車椅子の図。
【図２】本発明の一実施形態に係る、トルク伝達要素に連結されている回転要素の図。
【図３】本発明の一実施形態に係る、トルク伝達要素に連結されている回転要素の断面図。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係るトルク受けの図。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に係るトルク受けの図。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態に係るトルク受けの図。
【図４Ｄ】本発明の一実施形態に係るトルク受けの図。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る第１の車輪連結コンポーネントの図。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係る第１の車輪連結コンポーネントの図。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態に係る第１の車輪連結コンポーネントの図。
【図５Ｄ】本発明の一実施形態に係る第１の車輪連結コンポーネントの図。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係る第２の車輪連結コンポーネントの図。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に係る第２の車輪連結コンポーネントの図。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態に係る第２の車輪連結コンポーネントの図。
【図６Ｄ】本発明の一実施形態に係る第２の車輪連結コンポーネントの図。
【図７Ａ】本発明の一実施形態に係る車軸受けの図。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態に係る車軸受けの図。
【図７Ｃ】本発明の一実施形態に係る車軸受けの図。
【図７Ｄ】本発明の一実施形態に係る車軸受けの図。
【図８Ａ】本発明の一実施形態に係る車軸の図。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態に係る車軸の図。
【図９】本発明の一実施形態に係る、トルク伝達要素から分離されている回転要素の図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る、トルク伝達要素から分離されている回転要素の別の図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る、車両の右側に配備される回転要素およびトルク伝達要素の図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る、車両の右側に配備される回転要素およびトルク伝達要素の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
例証となる非限定的例示的実施形態は、添付図面と併せて読むと、以下の詳細な説明からより容易に理解されるであろう。
【００２８】
いくつかの例示的実施形態を示す添付図面を参照して、各種例示的実施形態を以下、より詳細に説明する。しかしながら、本発明の概念は多数の異なる形状で具体化することができ、本明細書に記載する例示的実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの例示的実施形態は、本開示が網羅的かつ完全となり、当業者に本発明の概念の範囲を十分に伝えるように提示される。図面中、層と領域のサイズおよび相対サイズは明瞭化のため拡張されている場合がある。全図面を通じて、類似の参照符号は類似の要素を指す。
【００２９】
各種要素を表すために第１、第２、第３などの文言を使用する場合があるが、各種要素はこれらの文言によって限定すべきではないと理解される。上記文言は、要素同士を区別するために使用される。よって、後述の第１の要素は、本発明の概念の教示から逸脱せずに第２の要素と称することも可能である。本明細書で使用されるとき、「および／または」という文言は、関連してリストアップされる１以上の項目のすべての組み合わせを含む。
【００３０】
ある要素が別の要素と「接続されている」あるいは「連結されている」と称されるとき、その要素は別の要素に直接接続または連結することができる、あるいは、介在する要素を存在させることができると理解される。対照的に、ある要素が別の要素と「直接接続されている」あるいは「直接連結されている」と称されるとき、介在する要素は存在しない。要素間の関係を表すために使用されるその他の用語（たとえば、「間」対「間で直接」や「隣接」対「隣接して直接」など）も同様に解釈すべきである。
【００３１】
本明細書で使用する専門用語は、特定の例示的実施形態のみを説明する目的で使用されており、本発明の概念を限定することを目的としていない。本明細書で使用されるとき、単数形は、文脈上特段明示されない限り、複数形も含む。さらに、「備える」および／または「備えて」などの用語が本明細書で使用される場合、記載される特徴、完全体、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を特定するが、１つ以上のその他の特徴、完全体、ステップ、構成要素、および／またはそれらの群の存在や追加を排除するものではないと理解される。
【００３２】
なお、いくつかの他の実施態様では、ブロックに記載される機能／動作は、フローチャートに記載される順序以外の順序で実行することができる。たとえば、連続して示される２つのブロックは、実際には略同時に実行することができる、あるいは、ブロックは含まれる機能／動作に応じて、逆の順序で実行されることがある。
【００３３】
別段の定義がない限り、（技術的および科学的文言を含む）本文書で使用するすべての文言は、本発明の概念が属する技術の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。さらに、一般的に使用される辞書で定義される文言などの文言は、関連技術の文脈における意味と一致する意味に解釈すべきであり、本明細書で明記されない限り、理想化された、あるいは過剰に形式的な意味に解釈しないと理解される。
【００３４】
本開示の実施形態は、概して、トルク力を生成および伝達し、車輪を回転させる取り外し式連結システムおよび装置を提供する。本開示の各種実施形態は、回転トルクがトルク伝達要素によって１個以上の車輪に伝達される車両に対して使用することができ、その車両はたとえば、車椅子、自転車、三輪車、オートバイ、人力車などを含むがそれらに限定されない。たとえば、図１Ａ〜図１Ｃは、２つのレバーによって始動可能な車椅子１００を示しており、本開示による取り外し式連結システムの例示の一実施形態を利用して、２つの大きな車輪１０２、１０４を回転させる。第３の車輪１１０の任意選択的追加は、凹凸の激しい地形において車椅子１００を安定させ、転倒に抵抗することができる。図１Ｂおよび図１Ｃを参照すると、車椅子１００の両側には、ユーザが両手で押す（すなわち、押し出す）ことのできる駆動レバー１０６、１０８が設けられている。一実施形態では、駆動レバー１０６，１０８はそれぞれ、連結チューブと連結板（図示せず）に固定することができ、連結板は歯車またはチェーンリング１１４，１１６にさらに固定することができる。このように、レバー１０６，１０８を前方に押し出すと、チェーンリング１１４，１１６をそれに従って回転させて、それにより回転トルク力を生成することができる。レバー１０６，１０８およびチェーンリング１１４，１１６によって生成されたトルク力は、車輪１０２，１０４に伝達されて、車椅子１００を様々な方向に推し進めることができる。一実施形態では、生成されたトルク力を伝達するため、チェーン１１８，１２０などのトルク伝達部材を使用して、チェーンリング１１４，１１６を図２および図３に示す連結システム２００などの連結システムに接続することができる。図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、チェーン１１８，１２０は、一端でチェーンリング１１４，１１６に巻き付けられ、他端で連結システム２００の自由輪などの回転部材に連結することができる。
【００３５】
一実施形態では、１個以上の取り外し可能車軸を用いて連結システム２００を車輪１０４に接続することができ、トルク力を連結システム２００から車輪１０４に伝達して、車椅子１００を前方に推し進めることができる。図２は、連結システム２００およびその部品の例示的構造を示す。連結システム２００のコンポーネントとその部品は例示目的のみで図２に示されており、本明細書に示す連結システム２００のコンポーネントおよびその部品とともにおよびその代わりに、その他任意の適切なコンポーネントまたはサブコンポーネントを使用することができると理解すべきである。
【００３６】
図２に示すように、連結システム２００は、レバー１０６およびチェーンリング１１４（図１Ａ〜図１Ｃに示す）によって生成されたトルク力を車輪ハブ２１８に伝達するように構成されるトルク伝達要素２１２を含むことができる。トルク伝達要素２１２は、車椅子１００の回転要素２３０に収容可能に連結することができる。一実施形態では、回転要素２３０は、車輪ハブ２１８と、レバー１０６およびチェーンリング１１４によって生成されたトルク力を受け取るように構成されるトルク受け２１４と、を含むことができる。さらに、取り外し可能車軸２１６は車輪ハブ２１８およびトルク伝達要素２１２を通じて延在し、車輪ハブ２１８をトルク伝達要素２１２に有効に接続して、回転車輪ハブ２１８を支持することができる。また、トルク伝達要素２１２は、取り外し可能車軸２１６を収容し支持するように構成される車軸受け２２８をも含むことができる。一実施形態では、車輪２２０（図１Ａ〜図１Ｃに示す車輪１０２、１０４と同様）は、車輪ハブ２１８に接続され、車輪ハブ２１８によって支持されることができ、図２に示すように、車輪ハブ２１８が回転すると、車輪２２０も回転する。
【００３７】
トルク伝達要素２１２と回転要素２３０の両方とも、車椅子１００の左側に装着されているように図示されているが、車椅子１００の右側でもそっくりそのまま容易に使用することができることを認識すべきである。さらに図２を参照すると、トルク伝達要素２１２は、車輪ハブ２１８を始動する回転トルク力を生成または伝達するように構成される回転部材２２２を含むことができる。一実施形態では、回転部材２２２は、チェーン（図１Ａ〜図１Ｃに示す）などのトルク伝達部材と係合するギア歯または歯止めを装備した自由輪２２２とすることができる。一実施形態では、自由輪２２２はさらに第１の車輪連結コンポーネント２２４および第２の車輪連結コンポーネント２２６と連結されることができ、チェーンを通じて伝達される生成トルク力によって、車軸受け２２８を中心に自由輪２２２および連結コンポーネント２２４，２２６を回転させることができる。第１の車輪連結コンポーネント２２４は、トルク受け２１４（以下、図４Ａ〜図４Ｃにより詳細に示す）の凹部に相補的に嵌合するように設計された軸受け部（以下、図５Ａ〜図５Ｃにより詳細に示す）を含むことができ、この相補嵌合は、軸受け部が凹部内へくさび状に強固に食い込めるように設計することができるため、第１の車輪連結コンポーネント２２４が回転すると、トルク受け２１４が回転することによって、生成されたトルク力が第１の車輪連結コンポーネント２２４からトルク受け２１４へ有効に伝達される。別の実施形態では、トルク受け２１４は、車輪ハブ２１８にボルト留めすることができ（以下図４Ａ〜図４Ｃにより詳細に示す）、トルク受け２１４が回転すると、車輪ハブ２１８および車輪２２０もそれに応じて回転する。
【００３８】
トルク伝達要素２１２と回転要素２３０間の連結または分離は追加ツールを使用せずに達成することができるため、好都合なことにユーザはフィールド内で車椅子１００を簡単に組立または分解することができる。ツールを使用しない分離（または連結）を実行するため、トルク受け２１４は、第１の車輪連結コンポーネント２２４をトルク受け２１４に相補的に嵌合できるように設計することができる。ツールを使用しない分離工程を実行しやすくするため、取り外し可能車軸２１６をトルク伝達要素２１２の車軸受け２２８に係止するように設計された係合要素を解除することによって、取り外し可能車軸２１６および車輪ハブ２１８をトルク伝達要素２１２から取り外すことができる。さらに、本発明によって提供されるもう１つの利点は、トルク伝達要素２１２と回転要素２３０の両方とも、広く利用される既成の自転車コンポーネントを用いて簡便に組み立てることができるため、必要な部品やツールの供給が限定される地域で車椅子１００を組み立てる、あるいは修理することができる点である。たとえば、回転部材２２２は、トルク伝達部材とのキャスター係合のために、様々な数のギア歯および歯止めを装備した既成のスプリングラチェットおよび歯止め型の自由輪とすることができる。
【００３９】
一実施形態では、車軸受け２２８は、取り外し可能車軸２１６の一部を収容および／または支持するように設計された受け部２３２を含むことができる。一実施形態では、車軸受け２２８は、受け部２３２の相当部分を通って延在する経路２３４を有することができ、取り外し可能車軸２１６に位置する係止止め２３８を収容する経路２３４に沿って凹部２３６が配置される。取り外し可能車軸２１６を適所に係止するため、係止止め２３８は取り外し可能車軸２１６から突出し、凹部２３６に納まることができる。
【００４０】
図３は、本発明の一実施形態に係る連結システム２００を示す断面図である。図３を参照すると、回転要素２３０は、取り外し可能車軸２１６および／またはトルク受け２１４でトルク伝達要素２１２に接続することができる。一実施形態では、トルク受け２１４は、第１の車輪連結コンポーネント２２４の軸受け部を相補的に収容するように設計された凹部を含むことができ、軸受け部は凹部の内面に接して、トルク力をトルク受け２１４に伝達するように設計される。トルク受け２１４と第１の車輪連結コンポーネント２２４との係合に加えて、取り外し可能車輪車軸２１６を車軸受け２２８に係止させて、回転要素２３０とトルク伝達要素２１２間の追加接続を提供することができる。一実施形態では、取り外し可能車軸２１６は、係止止め２３８を後退または突出するように設計されるバネ式始動ボタン２４０を含むことができる。一実施形態では、ユーザは、係止止め２３８が凹部２３６に係止するまで取り外し可能車軸２１６を経路内へ摺動させることができ、その地点で、取り外し可能車軸２１６を経路２３４内に固定的に配置させ、経路２３４で車軸２１６を支持することができる。車軸受け２２８から車軸２１６を取り外すため、ユーザはボタンを押して、係止止め２３８を始動（後退）させ、続いて、車軸２１６を経路２３４外へ摺動させることができる。さらに図３を参照すると、自由輪２２２は、第１の車輪連結コンポーネント２２４の外向きネジ山部２４２に連結されるように構成されるネジ山部２４４を含むことができ、このネジ山とネジ山との係合は、生成されたトルク力を第１の車輪連結コンポーネント２２４に伝達するように構成される。また、第１の車輪連結コンポーネント２２４は、第２の車輪連結コンポーネント２２６のネジ山部２４８に連結されるように設計される内向きネジ山部２４６を含むことができ、第１の車輪連結コンポーネント２２４と第２の車輪連結コンポーネント２２６間の係合は、自由輪２２２および連結コンポーネント２２４，２２６が車軸受け２２８を中心に回転するにつれて経時的に締まるように設計される。さらに、第１車輪連結コンポーネント２２４および第２の車輪連結コンポーネント２２６はそれぞれ、連結コンポーネントの軸受け部に位置する凹部で玉軸受け２５０に嵌合されることができ、玉軸受け２５０を車軸受け２２８の受け部２３２に摺動嵌合させて、車軸受け２２８を中心に連結コンポーネント２２４，２２６を回転させることができる。一実施形態では、玉軸受け２５０は、自転車で一般的に使用される６８０５玉軸受けとすることができ、玉軸受け２５０を保持リングによって保持することができる。
【００４１】
実施形態では、トルク力はまず２つのネジ山部２４２，２４４間の係合を通じて、自由輪２２２によって第１の車輪連結コンポーネント２２４に伝達することができる。続いてさらに、このトルク力は、第１の車輪連結コンポーネント２２４の軸受け部とトルク受け２１４の凹部間の係合または連結を通じて、第１の車輪連結コンポーネント２２４によってトルク受け２１４に伝達することができる。
【００４２】
一部の実施形態では、トルク受け２１４は、１個以上のボルトを用いて車輪ハブ２１８に固定することができる。たとえば、車輪ハブ２１８はＩＳＯ６のボルトインタフェースなどのボルトインタフェース２５２を含むことができ、自転車ハブ用途で通常使用される１個以上の標準Ｍ５トルクスヘッド機械ネジを使用して、トルク受け２１４をＩＳＯ６のボルトインタフェースに装着することができる。図４Ａ〜図４Ｄは、本発明の実施形態に係るトルク受け２１４の例示的構造を示す図である。図４Ａに示すように、トルク受け２１４は、第１の車輪連結コンポーネント２２４の軸受け部を相補的に収容するように構成される凹部２５４を含むことができる。生成されたトルク力の伝達をさらに助けるため、凹部２５４は、（第１の車輪連結コンポーネント２２４の）軸受け部を適所に強固にとどめるように設計された凹部２５４の縁部に沿った湾曲をさらに含めるよう構成することができる。さらに、図４Ｂおよび図４Ｃのトルク受け２１４の断面図に示すように、トルク受け２１４を車輪ハブ２１８のボルトインタフェース２５２部分に装着するように設計された凹部内に１つ以上のボルト穴を配置することができる。図４Ｄは、凹部２５４の縁部に沿って湾曲を示すトルク受け２１４の側面図であり、ボルトを収容するように設計された凹部にはボルト穴２５６が配置される。
【００４３】
一実施形態では、車椅子１００の左側で、トルク受け２１４は第１の車輪連結コンポーネント２２４の軸受け部に連結されて、トルク伝達要素２１２から生成されたトルク力を受け取ることができる。図５Ａ〜図５Ｄは、本発明の実施形態に係る第１の車輪連結コンポーネント２２４の一例示的構造を示す。図５Ａに示すように、第１の車輪連結コンポーネント２２４は、軸受け部２５８およびネジ山部２６０と、さらに車軸受け２２８の受け部２３２を収容するように設計された中空中心部２６４とを含むことができる。よって、第１の車輪連結コンポーネント２２４は、車軸受け２２８を中心に回転することができる（図５Ｄにも示す）。図５Ａを参照すると、軸受け部２５８は隆起部をさらに含むことができ、たとえば、軸受け部２５８がトルク受け２１４の凹部２５４に相補的に嵌合したとき、隆起部は凹部２５４（図４Ａ〜図４Ｃに示す）の湾曲に確実にとどまって、トルク受け２１４と第１の車輪連結コンポーネント２２４間の緊密な嵌合を助けることができる。一実施形態では、第１の車輪連結コンポーネント２２４は、ネジ山部２６０で自由輪などの別のコンポーネントにさらに連結することができる。ネジ山部２６０は、図５Ａおよび図５Ｃに示すように、逆の方向のネジ山を有する別のコンポーネント（図３に示す自由輪２２２など）にねじ込まれるように設計される指向性ネジ山を含むことができる。また、ネジ山部２６０は、追加の機械的コンポーネントと係合する内面にネジ山をさらに有することができる。図５Ｂは、ネジ山部２６０の内面にネジ山を有する第１の車輪連結コンポーネント２２４の断面図である。図示するように、中空中心部２６４内で、中央領域２６２の壁には、逆方向のネジ山を設けた別のコンポーネントと係合するように設計された指向性ネジ山を設けることができる。たとえば、図３に示すように、第１の車輪連結コンポーネント２２４の内面２６２は、第２の車輪連結コンポーネント２２６のネジ山面にねじ込むことができ、トルク伝達要素２１２が車軸受け２２８を中心に回転するにつれ、この第１および第２の車輪連結コンポーネント２２４，２２６間の係合はさらに強化される。
【００４４】
第１の車輪連結コンポーネント２２４の構造と同様、図６Ａ〜図６Ｄに示すように、第２の車輪連結コンポーネント２２６は軸受け部２６６とネジ山部２７０も含むことができ、第２の車輪連結コンポーネント２２６が車軸受け２２８（図６Ｄに示す）を中心に回転できるように、中空中心部２６８は車軸受け２２８の受け部２３２を収容するように設計される。一実施形態では、軸受け部２６６は隆起部をさらに含むことができ、たとえば、軸受け部２６６がトルク受け２１４の凹部２５４に相補的に嵌合したとき、隆起部は凹部２５４（図２および図３に示す）の湾曲に確実にとどまって、トルク受け２１４と第２の車輪連結コンポーネント２２６間の緊密な嵌合を助けることができる。図６Ｂおよび図６Ｃを参照すると、ネジ山部２７０には、他のネジ山面と接合して、連結を形成するように設計される指向性ネジ山を設けることができる。たとえば、図３に示すように、ネジ山部２７０は、第１の車輪連結コンポーネント２２４の内面２６２と結合する（内面２６２にねじ込む）ことができ、トルク伝達要素２１２が車軸受け２２８を中心に回転するにつれ、この連結を経時的に強化することができる。
【００４５】
一実施形態では、トルク伝達要素２１２が車軸受け２２８の受け部２３２を中心に回転して、トルク力を回転要素２３０まで伝達すると、車軸受け２２８は少なくとも１つの取り外し可能車軸を通じて回転要素２３０も支持することができる。図７Ａ〜図７Ｄは、本発明の実施形態に係る車軸受け２２８の一例示的構造を示す。図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、車軸受け２２８は本体部２７２と受け部２３２を含むことができ、本体部２７２は車軸受け２２８を車椅子１００の主フレームに装着するように構成することができる。車椅子１００アセンブリの全体幅を出入り口などの幅が狭められた場所に対して容易に適合させることができるように、受け部２３２は適切な長さに設定することができる。一実施形態では、受け部２３２は、車輪ハブ２１８の一部を収容可能に凹部２７４に適合させることができるように、車輪ハブ２１８の近位に配置される凹部２７４を含むことができ、有効に車椅子１００アセンブリの全幅を低減して、車椅子を容易に狭い空間に通過させることができる。さらに、車軸経路２３４は、受け部２３２を通って延在し、取り外し可能車軸２１６の一部を収容するように構成され得る。図７Ｃおよび図７Ｄに示すように、車軸経路２３４は略直線形状であり得、取り外し可能車軸２１６から係止止め２３８を収容するように設計された経路２３４に沿って配置される凹部２３６を有する。一実施形態では、係止止め２３８は凹部２３６内へ摺動し係止されて、車軸経路２３４内の取り外し可能車軸２１６を係止することによって、受け部２３２が車軸２１６を支持することができる。
【００４６】
一部の実施形態では、取り外し可能車軸２１６は店頭売買の自転車部品と合致する寸法を有することで、エンドユーザが容易に車軸と標準的な自転車部品とを交換することができる。たとえば、車軸２１６は、１５ｍｍの自転車ハブ規格と互換性があるが、現行の１／２”の車椅子規格よりも広い１５ｍｍの幅を有して、車軸２１６を標準的な車椅子車軸よりも強靱にすることができる。図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の実施形態に係る車軸２１６の一例示的構造を示す図である。図８Ａに示す一実施形態では、取り外し可能車軸８００は略直線状の細長体を有することができ、係止機構が車軸受け２２８の近傍で細長体の近位端に配置される。係止機構は、車軸８００の遠位端に位置する押しボタン８０４などの始動要素によって始動可能な１個以上のステンレス球８０２とすることができる。押しボタン８０４は、バネ（図示せず）などの制御要素を用いてステンレス球８０２を制御することができ、押しボタン８０４を押すことによって、図３に示すように、ステンレス球８０２を取り外し可能車軸８００に挿入したり、（車軸受け２２８内に配置された）凹部２３６から脱出させたりすることができる。また、留めナットなどの保持部材８０６は、車軸８００が車軸受け２２８内に配置されるときに取り外し可能車軸８００を適所に固定するように設計された押しボタン８０４に近い遠位端に配置することができる。図８Ｂは、本発明の実施形態に係る取り外し可能車軸８００の側面図である。図８Ｂを参照すると、車軸８００は、保持部材８０６の反対側の端部にレンチ平面８０８をさらに含むことができ、レンチ平面８０８を使用して、保持部材８０６を調節しながら車軸８００本体を保持することができる。
【００４７】
実施形態では、回転要素２３０とトルク伝達要素２１２との脱離または除去または分離は、車軸８００を車軸受け２２８から取り外す、または分離させるように設計された係合機構（押しボタン８０４など）を始動することによって達成することができる。一実施形態では、ユーザはまず始動または係合機構を特定および位置決めしてから、係合機構を始動させることができる。たとえば、ユーザはまず押しボタン８０４を位置決めした後、該ボタンを押すことによって、係止止め（ステンレス球８０２）を凹部２３６（図７Ｄに示す）から脱出させ、車軸８００に戻すことができる。続いて、ユーザは、車軸を車軸経路２３４（図７Ｄに示す）から外へ摺動させることによって、車軸受け２２８から車軸８００を取り外すことができる。車軸８００を車軸経路２３４から取り外す際、トルク受け２１４も同時にトルク伝達要素２１２から分離される。図９は、本発明の実施形態により、トルク伝達要素２１２から分離されている回転要素２３０を示す図である。図９を参照すると、回転要素２３０は，完全にそのままでトルク伝達要素２１２から取り外すことができる。具体的には、トルク受け２１４は車輪ハブ２１８に継続的にボルト留めしておくことができ、車輪２２０も同様に車輪ハブ２１８に装着させておくことができる。より重要な点として、車輪２２０を含む回転要素２３０は、トルク伝達要素２１２を調整せずに取り外すことができる。トルク伝達要素２１２全体は、回転要素２３０の取り外し中はそのままを保つことができる。具体的には、自由輪２２２はチェーン（図示せず）に連結したままとすることができ、第１および第２の車輪連結コンポーネント２２４，２２６は図２および図３に示すように相互に、および自由輪２２２に連結させたままにすることができ、トルク伝達要素２１２全体は、図９に示すように車輪２２０の取り外し中、そのままで車椅子１００に装着させておくことができる。ここで記載するように、いかなるツールも使用せず、トルク伝達要素２１２を調整する必要なしに回転要素２３０を取り外せることで、ユーザがボタンを押して車椅子から車輪を簡便に取り外せることは言うまでもなく、人力やツールが制限されたユーザにとって極めて都合がよい。
【００４８】
図１０は、トルク伝達要素２１２から分離されている回転要素２３０の別の斜視図である。図１０に示すように、トルク伝達要素２１２から取り外された後、トルク受け２１４と車輪２００の両方とも車輪ハブに装着させたままにすることができ、回転要素２３０全体をそのままで取り外すことができる。しかしながら、より重要なのは、トルク伝達要素２１２を全く調整する必要なく回転要素２３０を取り外すことができる点である。図１０を参照すると、トルク伝達要素２１２は完全にそのままで車椅子に連結することができ、自由輪２２２はチェーン（図示せず）に連結されたままである。
【００４９】
ここで記載するトルク伝達要素２１２と回転要素２３０の両方とも、車椅子１００の右側にそっくりそのまま容易に配備することができると理解すべきである。車両の両側で同じコンポーネントおよびユニット構造を利用できることによって、車両の設計が簡略化されるだけでなく、ユーザが車両の両側で同じ一般的な自転車部品を使用できるため、車両の保守および／または修理が大幅に簡易化され、コストが低減する。図１１は、本発明の実施形態に係る、車椅子１００の右側で利用されているトルク伝達要素２１２および回転要素２３０の図である。図１１を参照すると、同じ回転要素２１２および回転要素２３０を車椅子１００の右側に容易に配備することができ、トルク受け２１４は第２の車輪連結コンポーネント２２６に収容可能に連結することができ、車軸２１６は車輪ハブ２１８および車軸受け２２８を通って延在させ、車輪２２０を支持するように構成することができる。
【００５０】
一実施形態では、生成されたトルク力を第２の車輪連結コンポーネント２２６からトルク受け２１４へ伝達して、車輪２００を推進させることができる。図１２は、本発明の各種実施形態に係る車椅子１００の右側でのトルク伝達要素２１２と回転要素２３０間の相互作用を示す断面図である。図１２を参照すると、生成されたトルク力はまず自由輪２２２から第１の車輪連結コンポーネント２２４に伝達されることができ、生成されたトルク力は次いで、第１および第２の車輪連結コンポーネント２２４，２２６間のネジ山インタフェース（図５Ａおよび図５Ｂ、さらに図６Ａ〜図６Ｃに示す）を介して、実際上左側装置を形成しているトルク受け２１４に続いて伝達される前に第２の車輪連結コンポーネント２２６に伝達されることができる。さらに、自由輪２２２が車軸受け２２８を中心に回転するにつれ、自由輪２２２は、第２の車輪連結コンポーネント２２６に連続的にねじ込まれることによって、第２の車輪連結コンポーネント２２６との連結を強化し、それによって自由輪２２２、第１の車輪連結コンポーネント２２４、および第２の車輪連結コンポーネント２２６間の係合を増強する。
【００５１】
本発明を特定の実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、本発明の真の精神と範囲から逸脱せずに、様々な変更を施し、均等物と置き換えることができると理解するはずである。また、本発明の精神と範囲を逸脱せずに、特定の状況、指示、材料、物質の組成、工程ステップ（複数可）に適合するように多数の変更を施すことができる。上記の変更はすべて添付の請求項の範囲内に含まれると意図される。
【符号の説明】
【００５２】
１００  車椅子
１０２  車輪
１０４  車輪
１０６，１０８  駆動レバー
１１０  第３の車輪
１１４，１１６  チェーンリング
１１８  チェーン
１２０  チェーン
２００  連結システム
２１２  トルク伝達要素
２１６  車軸
２１８  車輪ハブ
２２０  車輪
２２２  自由輪（回転部材）
２２４  第１の車輪連結コンポーネント
２２６  第２の車輪連結コンポーネント
２３０  回転要素
２３２  受け部
２３４  車軸経路
２３６  凹部
２４０  バネ式始動ボタン
２４２，２４４，２４６，２４８  ネジ山部
２５２  ボルトインタフェース
２５４  凹部
２５６  ボルト穴
２５８  軸受け部
２６０  ネジ山部
２６２  内面
２６２  中央領域
２６４  中空中心部
２６６  軸受け部
２６８  中空中心部
２７０  ネジ山部
２７２  本体部
２７４  凹部
８００  車軸
８０２  ステンレス球
８０４  ボタン
８０６  保持部材
８０８  レンチ平面
【図１Ａ】
2017528193.tif 000003
【図１Ｂ】
2017528193.tif 000004
【図１Ｃ】
2017528193.tif 000005
【図２】
2017528193.tif 000006
【図３】
2017528193.tif 000007
【図４Ａ】
2017528193.tif 000008
【図４Ｂ】
2017528193.tif 000009
【図４Ｃ】
2017528193.tif 000010
【図４Ｄ】
2017528193.tif 000011
【図５Ａ】
2017528193.tif 000012
【図５Ｂ】
2017528193.tif 000013
【図５Ｃ】
2017528193.tif 000014
【図５Ｄ】
2017528193.tif 000015
【図６Ａ】
2017528193.tif 000016
【図６Ｂ】
2017528193.tif 000017
【図６Ｃ】
2017528193.tif 000018
【図６Ｄ】
2017528193.tif 000019
【図７Ａ】
2017528193.tif 000020
【図７Ｂ】
2017528193.tif 000021
【図７Ｃ】
2017528193.tif 000022
【図７Ｄ】
2017528193.tif 000023
【図８Ａ】
2017528193.tif 000024
【図８Ｂ】
2017528193.tif 000025
【図９】
2017528193.tif 000026
【図１０】
2017528193.tif 000027
【図１１】
2017528193.tif 000028
【図１２】
2017528193.tif 000029
【国際調査報告】
2017528193.tif 000030